JPH0584947U - 電子閃光装置の発光制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子閃光管の発光とほぼ同時に適正露光とな
る場合に生じやすい電圧作動スイッチの破壊を防止する
ことを目的とする。 【構成】 電子閃光装置の発光制御回路は、発光開始信
号が出力された後の一定時間は発光停止信号を無効にす
る手段（５１，６１）と、発光停止信号が出力された後
の一定時間は発光開始信号を無効にする手段（５２，６
２）とを備えることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電子閃光装置の発光制御回路に関するものであり、特に、発光管の発 光を制御する素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴ ［INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR］と略す）又は、カスコード接続された サイリスタ素子とＭＯＳＦＥＴとが１チップ上に形成された半導体素子（以下、 ＥＳＣ［EMITTER SHORTED COLLECTOR ］と略す）を用いたものに関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

電圧作動スイッチ素子（ＩＧＢＴ，ＥＳＣ）を用いた電子閃光装置の発光制御 回路は、例えば特開昭６４−１７０３３、特開平４−２７１６４等多くの技術が 知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、これらの技術によれば、発光管の発光時に発光開始信号に応答 して電圧作動スイッチ素子を導通させ、発光停止信号に応答して電圧作動スイッ チ素子を非導通にさせていた。そのため、例えば撮影条件として被写体までの 距離が非常に近い、撮影に用いるフィルムが高感度である、撮影レンズの絞 り値が開放側にある、被写体輝度が高い、高速繰り返し発光を行う、などの 条件が重なった場合には、被写体輝度は電子閃光装置の発光とほぼ同時に適正光 量になる場合もあり、この時には発光開始信号が出力された直後に発光停止信号 が出力されることになる。

【０００４】 ところが、電圧作動スイッチ素子のゲートに印加され予め決められたゲート電 圧に達するまでの時間は、電圧作動スイッチ素子のゲート・エミッタ間にも容量 が存在するため多少の時間がかかる。 従って、発光開始信号が出力された直後に発光停止信号が出力されると電圧作 動スイッチ素子のゲート電圧の印加が予め決められたゲート電圧になる前にゲー トの電圧消失動作になる場合が生じてくる。この時、発光管は励起状態が継続し ているため、発光管のインピーダンスは非常に小さくなっている。

【０００５】 一方、電圧作動スイッチ素子は、その特性上ゲート電圧に応じて最大コレクタ 電流が決められているが、発光管のインピーダンスが非常に小さいときに電圧作 動スイッチ素子のコレクタ電流がゲート電圧を無視して流れることになる。 その結果、電圧作動スイッチ素子の耐圧を越えてコレクタ電流が流れ、電圧作 動スイッチ素子が破壊する場合が生じる。

【０００６】 そこで、本考案は、発光開始信号が出力された後の一定時間内は発光停止信号 を受け付けないようにし、また発光停止信号が出力された後の一定時間は、発光 開始信号を受け付けないようにして、電圧作動スイッチ素子の破壊を防止するこ とを目的とする。

【０００７】

【考案が解決するための手段】

本考案の電子閃光装置の発光制御回路は、発光開始信号が出力された後の一定 時間は発光停止信号を無効にする手段（５１，６１）と、発光停止信号が出力さ れた後の一定時間は発光開始信号を無効にする手段（５２，６２）とを備えるこ とを特徴とする。

【０００８】

【作用】

発光開始信号の出力後電圧作動スイッチ素子のゲート電圧が予め決められた電 圧に到達するまで発光停止信号を無効にし、発光停止信号の出力後電圧作動スイ ッチ素子のゲート電圧が完全に消失するまで発光開始信号を無効にしているので 、特に高速繰り返し発光等の場合でも電圧作動スイッチ素子が破壊することがな い。

【０００９】

【実施例】

図１（ａ）は、本実施例の回路図を示したものであり、絶縁ゲート型バイポー ラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴ［INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR］と略 す）を用いたものである。 図１（ａ）において、電源２は、昇圧トランジスタ４のエミッタと後述する制 御回路４００の電源ラインＶ_CCに接続される。

【００１０】 昇圧回路１００は、昇圧トランジスタ４と、抵抗５，６，７，１０と、昇圧制 御トランジスタ８と、昇圧トランス９と、ダイオード１１，１３と、コンデンサ １２とで構成される。 電圧検知回路２００は、電圧検知用のモニタコンデンサ１４と、抵抗１５，１ ７と、可変抵抗１６と、ダイオード１８とで構成される。

【００１１】 メインコンデンサ１９は、発光管３４を発光させるための電荷を蓄えるコンデ ンサーであり、昇圧回路１００で昇圧された電圧がメインコンデンサ１９に蓄え られる。 トリガ回路３００は、トリガコンデンサ３７と、トリガコンデンサ３７を充電 するための充電抵抗３６と、トリガトランス３５と、ＩＧＢＴ３２と、抵抗３１ と、ダイオード３３とで構成される。

【００１２】 ＩＧＢＴ３２のゲートは、ツェナーダイオード２７と抵抗２６との接点に接続 されており、抵抗２６を介してトランジスタ２５のコレクタに接続される。トラ ンジスタ２５のゲートは、抵抗２３，２４の接点に接続され、抵抗２４を介して トランジスタ２２のコレクタに接続される。そして、トランジスタ２２のゲート には、抵抗２０，２１が接続される。ツェナーダイオード２７と、トランジスタ ２２，２５と、抵抗２０，２１，２３，２４とでＩＧＢＴのゲート電圧生成回路 を構成している。

【００１３】 また、ＩＧＢＴ３２のゲートには、抵抗３１を介してトランジスタ３０のコレ クタに接続されており、トランジスタ３０と、トランジスタ３０のベースに接続 された抵抗２８，２９とでＩＧＢＴ３２のゲート電圧消失回路を構成している。 制御回路４００は、本実施例の電子閃光装置の動作を制御する回路であり、発 光管３４を発光させるためのスイッチ７０の入力端子であるＸ端子と、電源であ るＶ_CC端子と、基準電位であるＧＮＤ端子と、昇圧回路１００の昇圧動作を制御 するための出力端子であるＢＬＫ端子と、メインコンデンサ１９の充電電圧を監 視する入力端子であるＭＯＮ端子と、発光開始信号を出力するＴＧ端子と、発光 停止信号を出力するＳＴＰ端子と、発光停止信号の出力を途中で停止させるため に監視する入力端子であるＳＴＰＲＳＴ端子と、発光開始信号の出力を途中で停 止させるために監視する入力端子であるＴＧＲＳＴ端子と、被写体の明るさを受 光する受光素子４０によって光量積分する測光回路５００からの信号を受け取る ＩＮＴＧ端子とを備えている。

【００１４】 ＡＮＤゲート５１の一方の入力端子は、制御回路４００のＴＧ端子に接続され 、ＡＮＤゲート５１の他方の入力端子は後述するタイマー６１の出力に接続され る。ＡＮＤゲート５１の出力端子は、タイマー６２と抵抗２０に接続され、かか る接点には、制御回路４００のＳＴＰＲＳＴ端子も接続される。タイマー６２の 出力は、ＡＮＤゲート５２の入力端子に接続され、ＡＮＤゲート５２の他方の入 力端子は、制御回路４００のＳＴＰ端子に接続される。ＡＮＤゲート５２の出力 端子は、タイマー６１と抵抗２８に接続され、かかる接点には、制御回路４００ のＴＧＲＳＴ端子も接続される。

【００１５】 ここに、タイマー６１とＡＮＤゲート５１は発光開始信号が出力された後一定 時間発光停止信号を無効にさせるためのものであり、タイマー６２とＡＮＤゲー ト５２は発光停止信号が出力された後一定時間発光開始信号を無効にさせるため のものである。 以上のように構成された本実施例の電子閃光装置の動作を説明する。

【００１６】 電源スイッチ１を閉成すると制御回路４００のＶ_CC端子及び昇圧回路１００に 電源が供給され、制御回路４００のＢＬＫ端子は昇圧信号（『Ｈ』レベル）を出 力する。昇圧信号は抵抗６を介して昇圧制御トランジスタ８のベースに入力され 、昇圧制御トランジスタ８のコレクタ・エミッタ間は導通する。これによって昇 圧回路１００は公知の昇圧動作を開始する。

【００１７】 昇圧回路１００の昇圧動作によってモニタコンデンサ１４及びメインコンデン サ１９は徐々に充電されていき、その充電電圧は電圧検知回路２００によって制 御回路４００のＭＯＮ端子に伝達される。ＭＯＮ端子の電圧が所定の電圧を越え ると制御回路４００はＢＬＫ端子からの昇圧信号の出力を停止する（『Ｌ』レベ ル）。

【００１８】 なお、このとき昇圧回路１００の昇圧動作によってトリガコンデンサ３７も抵 抗３６を介して充電される。 この状態で発光開始スイッチ７０を閉成した場合の電子閃光装置の単発発光の タイムチャートを図２に示す。なお、図２の右端に記載されるＸ，ＴＧ等は制御 回路４００の端子を示し、ａ〜ｄは図１に引き出し線で示す位置を示す。以下、 タイムチャートの説明をする。

【００１９】 発光開始スイッチ７０が閉成されると、その状態がＸ端子に入力される（図２ 時刻T₀）。 すると、制御回路４００はＸ信号の入力（立ち下がり）に応答して発光開始信 号をＴＧ端子から出力する。発光開始信号はＡＮＤゲート５１の一端の入力端子 に入力し、他端の入力端子ａは通常『Ｈ』レベルを出力しているので発光開始信 号の出力に応答してＡＮＤゲート５１の出力端子ｂおよび制御回路４００のＳＴ ＰＲＳＴ端子も『Ｈ』レベルとなる。

【００２０】 タイマー６２は、入力信号の立ち上がりでセットされる構成になっており、出 力端子ｃは入力信号の立ち上がりに応答して一定時間『Ｌ』レベルの信号を出力 する（本実施例においては図２の時刻T₀から時刻T₁までの時間）。 また、発光開始信号は、抵抗２０を介してトランジスタ２２のベースに入力さ れる。これによってトランジスタ２２のコレクタ・エミッタ間は導通し、更にト ランジスタ２５のエミッタ・コレクタ間も導通する。そして、トランジスタ２５ の導通によってＩＧＢＴ３２のゲートにはメインコンデンサ１９の電圧が抵抗２ ６を介してツェナーダイオード２７で発生した電圧が抵抗３１を介して印加され 、ＩＧＢＴ３２のコレクタ・エミッタ間が導通する。

【００２１】 ＩＧＢＴ３２が導通することによってトリガコンデンサ３７の電荷は、ダイオ ード３３、ＩＧＢＴ３２のコレクタ・エミッタ、トリガトランス３５の１次側巻 線を介して放電され、発光管３４には数千ボルトのトリガ電圧が印加される。こ れによって発光管３４は発光を開始する。発光管３４の発光によって受光素子４ ０を介して測光回路５００では光量積分が開始され、被写体が適正光量になった 時点で制御回路４００のＩＮＴＧ端子に適正信号を出力する（図２の時刻T₂から 時刻T₃迄の時間）。

【００２２】 制御回路４００は、ＩＮＴＧ信号の入力によって発光停止信号をＳＴＰ端子か ら出力する。発光停止信号はＡＮＤゲート５２の一端の入力端子に入力され、他 端の入力端子ｃは既に時刻T₁を経過して『Ｈ』レベルになっているので、ＡＮＤ ゲート５２の出力端子ｄも『Ｈ』レベルになる。 この『Ｈ』レベル信号は抵抗２８を介してトランジスタ３０のベースに入力し 、これによってトランジスタ３０のコレクタ・エミッタ間は導通し、ＩＧＢＴ３ ２のゲート電圧は消失される。更にＡＮＤゲート５２の出力信号は制御回路４０ ０のＴＧＲＳＴ端子にも入力し、これによって制御回路４００は発光開始信号の ＴＧ端子出力を停止する。

【００２３】 タイマー６１は、ＡＮＤゲート５２の出力端子ｄの立ち上がりで動作を開始す るように構成されており、出力端子ａは一定時間『Ｌ』レベルの信号を出力する （図２の時刻T₂から時刻T₄迄の時間）。 なお、ＳＴＰ端子から出力される発光停止信号の出力時間は予め制御回路４０ ０で決められており、所定時間（図２の時刻T₂から時刻T₅迄の時間）経過すると 発光停止信号は『Ｈ』から『Ｌ』になる（図２の時刻T₅）。以上が単発発光の場 合の動作である。

【００２４】 次に、高速繰り返し発光等を行った場合の動作を図３のタイムチャートを用い て説明する。ほとんどの動作は図２を用いて説明したのと同じであるのでここで は異なるものについて説明する。 発光開始スイッチ７０の閉成によってＸ端子には立ち下がりの信号が入力され 、これによってＴＧ端子から発光開始信号が出力され、ＩＧＢＴ３２のゲートに は所定の電圧が印加される。またタイマー６２も動作を開始する。同時に発光管 ３４も発光を開始し、発光管３４の発光開始に応答して測光回路５００も受光素 子４０を介して発光量を光量積分し、所定の値になった時点でＩＮＴＧ端子に適 正信号を出力する。制御回路４００はＩＮＴＧ信号の入力（図３の時刻T₁₁）に よって発光停止信号をＳＴＰ端子から出力し、ＡＮＤゲート５２の入力端子の一 端に入力される。

【００２５】 ところが他端の入力端子ｃはタイマー６２の出力が『Ｌ』レベルのため（図３ の時刻T₁₁）、ＡＮＤゲート５２の出力端子ｄの出力はタイマー６２の出力が『 Ｈ』レベルになるまで変化しない（図３の時刻T₁₂）。この期間（図３の時刻T₁₁ から時刻T₁₂迄の時間）が発光停止信号を無効にしている状態である。その後Ｉ ＮＴＧ信号の入力が終了する（図３の時刻T₁₂から時刻T₁₃迄の時間）。

【００２６】 ＡＮＤゲート５２の出力端子ｄが『Ｈ』レベルになった時点（図３の時刻T₁₂ ）でその状態がＴＧＲＳＴ端子にも伝達され、これによって、発光開始信号のＴ Ｇ端子出力は停止する。また、タイマー６１の出力端子ａも一定時間『Ｌ』レベ ルになる（図３の時刻T₁₂から時刻T₁₅迄の時間）。

【００２７】 この期間中に再び発光開始スイッチ７０が閉成されると（図３の時刻T₁₄）、 その状態がＸ端子に入力され、制御回路４００は発光開始信号をＴＧ端子から出 力し、ＡＮＤゲート５１の入力端子の一端に『Ｈ』レベルが入力される。 しかし、発光停止信号をＳＴＰ端子から出力し（図３の時刻T₁₁）、ＡＮＤゲ ート５２の入力端子の一端に入力され、その出力端子ｄの『Ｈ』レベルによって 起動したタイマー６１の出力端子ａが『Ｌ』レベルのため（図３の時刻T₁₄）、 ＡＮＤゲート５１の出力端子ｂはタイマー６１の出力端子ａが『Ｈ』レべルにな るまで（図３の時刻T₁₅迄の時間）変化しない。この期間（図３の時刻T₁₄から、 時刻T₁₅迄の時間）が発光開始信号を無効にしている状態である。

【００２８】 タイマー６１の出力端子ａが『Ｈ』レベルになると、ＡＮＤゲート５１の出力 端子ｂは『Ｈ』レベルになり、タイマー６２の出力端子ｃが一定期間『Ｌ』レベ ルになる（図３の時刻T₁₅から時刻T₁₆迄の時間）。また、ＳＴＰＲＳＴ端子も『 Ｈ』レベルになるのでＳＴＰ端子の発光停止信号の出力を途中で停止させるので 、出力端子ｄおよびＴＧＲＳＴ端子が『Ｌ』レベルになる。

【００２９】 その後、時刻T₁₇でＩＮＴＧ端子に適性信号が入力されると図２で説明したと 同様の動作によってＳＴＰ端子から発光停止信号が出力し、それによって発光開 始信号が停止する。 また発光停止信号は所定の時間出力した後停止する（時刻T₂₀）。 なお、トリガコンデンサ３６への充電はＩＧＢＴ３２のコレクタ・エミッタ管 が非導通になった時点で発光管３４を介して発光電流で急速に充電されるので高 速繰り返し発光をさせる場合でも確実に発光管３４にトリガ電圧を印加させるこ とができる。

【００３０】 なお本実施例において所定の時間発光停止信号の入力を無効にしているため発 光管３４の発光停止が遅れることになるが、この程度の遅れでは実質的な露光オ ーバーにはならない。 図１（ｂ）は、電圧作動スイッチ素子であって、カスコード接続されたサイリ スタ素子とＭＯＳＦＥＴとが１チップ上に形成された半導体素子（以下、ＥＳＣ ［EMITTER SHORTED COLLECTOR ］と略す）３８である。

【００３１】 このＥＳＣ３８を、本実施例のトリガ回路３００のＩＧＢＴ３２とダイオード ３３と置き換えてもよい。すなわち、ＥＳＣ３８のアノードを発光管３４に接続 し、ＥＳＣ３８のゲートを抵抗３１に接続し、ＥＳＣ３８のソースをＧＮＤに接 続することで置き換えることができる。この場合も、図２および図３で説明した 動作と同じである。

【００３２】

【考案の効果】

以上述べてきたように本考案によれば、発光開始信号の出力直後に発光停止信 号が出力されたような場合でも予め設定された時間内は発光停止信号を無効し、 発光停止信号の出力直後に発光開始信号が出力された場合でも予め設定された時 間内は発光開始信号を無効にしているので、電圧作動スイッチ素子を破壊するこ とがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の図である。

【図２】発光のシーケンスを示したタイミングチャート
である。

【図３】発光のシーケンスを示したタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１ 電源スイッチ １９ メインコンデンサ ３２ ＩＧＢＴ ３４ 発光管 ３８ ＥＳＣ ４０ 受光素子 ５１ ＡＮＤゲート ５２ ＡＮＤゲート ６１ タイマー ６２ タイマー １００ 昇圧回路 ２００ 電圧検知回路 ３００ トリガ回路 ４００ 制御回路 ５００ 測光回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 萩生田 進義 東京都品川区西大井１丁目６番３号 株式 会社ニコン大井製作所内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源を所定の電圧に昇圧する昇圧回路
   と、 前記昇圧回路を介して充電されるメインコンデンサと、 前記メインコンデンサに充電された電荷によって発光す
   る発光管と、 前記発光管と直列に接続された電圧作動素子と、 発光開始信号に応答して前記電圧作動素子のゲートに電
   圧を印加する手段と、 発光停止信号に応答して前記電圧作動素子のゲート電圧
   を消失する手段とを備えた電子閃光装置において、 前記発光開始信号の出力に応答して予め決められた時間
   内は前記発光停止信号を無効にする手段と、 前記発光停止信号の出力に応答して予め決められた時間
   内は前記発光開始信号を無効にする手段とを備えたこと
   を特徴とする電子閃光装置の発光制御回路。
2. 【請求項２】 前記電圧作動素子は、絶縁ゲート型バイ
   ポーラトランジスタであることを特徴とする請求項１に
   記載の電子閃光装置の発光制御回路。
3. 【請求項３】 前記電圧作動素子は、カスコード接続さ
   れたサイリスタ素子とＭＯＳＦＥＴとが１チップ上に形
   成された半導体素子であることを特徴とする請求項１に
   記載の電子閃光装置の発光制御回路。