JPH0713918B2 - ストロボ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は閃光放電管と直列にこの閃光放電管の発光動作
を制御する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Insu
lated Gate Bipolar Transistor;以下、I.G.B.T.と記
す）を接続したストロボ装置に関し、特に、高速繰り返
し発光させる場合に有効となる上記閃光放電管への電圧
供給系に特徴を有するストロボ装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来より上述のようなI.G.B.T.を使用したストロボ装置
としては、特開昭64-17033号公報に示された装置が周知
である。

この装置は、第３図に示したように、周知のDC-DCコン
バータ回路である直流高圧電源１、この電源１により充
電される主コンデンサ２、上記電源１に併設され後述す
る発光制御回路６に定電圧を供給する定電圧回路３、閃
光放電管Xeをトリガーする公知のトリガー回路４、カメ
ラボディ内の制御手段８と接続され、種々の信号の授受
を行いトリガー回路４を動作させるためのトリガー信号
等、種々の出力信号を発生する制御回路５、閃光放電管
Xeと直列接続されたI.G.B.T.のオン・オフを制御し上記
閃光放電管Xeの発光を制御する発光制御回路６および閃
光放電管Xeに主コンデンサ２の充電電圧の２倍圧を印加
する倍圧回路７とを備えて構成されている。

上記装置においてスイッチSwをオンすると、直流高圧電
源１が動作し、主コンデンサ２、倍圧コンデンサ7aが、
発振トランスＴの二次巻線Saに発生している高電圧によ
って図示極性のように充電され、また低圧電源Ｅにて制
御回路５の電源として機能する電源用コンデンサＣの充
電が行われる。

同時に、発振トランスＴの二次巻線SbにダイオードＤを
介して接続されているコンデンサ3aの充電も開始され
る。よって制御回路５は作動を開始し、発光制御回路６
は発光準備状態となる。

上述した各コンデンサの充電がなされた状態で制御手段
８より発光開始信号が制御回路５に入力されると、制御
回路５は端子Oaから閃光放電管Xeの最長発光時間を考慮
した所定期間、高レベルのトリガー信号を出力し、発光
制御回路６のトランジスタQaに供給する。なお、このと
き制御回路５の端子Obは低レベルに維持され、よってト
ランジスタQcはオフしている。

トリガー信号の供給によりトランジスタQaはオンし、さ
らにトランジスタQbがオンし、よってコンデンサ3aの充
電電圧がI.G.B.T.のゲートに印加され、I.G.B.T.がオン
する。

これにより、トリガーコンデンサ4a、トリガートランス
4bの一次巻線を介して上記コンデンサ4aの充電電流が流
れ、上記トランス4bの二次巻線にトリガーパルスが発生
する。同時に、倍圧コンデンサ7aのプラス側が抵抗Raお
よびI.G.B.T.を介して接地され、その充電電圧が主コン
デンサ２の充電電圧に重畳されて閃光放電管Xeの主電極
間に印加される。

この結果、上記閃光放電管Xeは主コンデンサ２の充電電
荷を消費して発光する。

上記発光途上において、たとえば制御手段８内に含まれ
る測光回路によって発光停止パルスが制御回路５に入力
されると、制御回路５はその端子Obから高レベルの発光
停止信号を出力する。

上記発光停止信号はトランジスタQc、Qdをオンせしめ、
よってトランジスタQaのベース・エミッタ間およびI.G.
B.T.のゲート・エミッタ間が短絡され、それぞれオフす
ることになる。これにより閃光放電管Xeの発光が停止す
る。なお、このときトランジスタQbもオフすることは言
うまでもない。

以上のような動作が第３図に示した装置の基本動作であ
る。

発明が解決しようとする課題 第３図に図示した装置は、閃光放電管XeとSCRとを直列
接続してなり、転流コンデンサを用いて発光停止を行う
従来周知の装置等とは異なり、上記転流コンデンサを必
要とせず、したがって発光オーバーがなくなり、また高
速の繰返し発光、装置の小型化を実現できることにな
る。

しかしながら、上記高速の繰返し発光動作について詳細
にみてみると、その周期が数十Hz以上のある範囲の高周
期の場合、閃光放電管Xeのイオン化状態の影響を大きく
受け、発光動作が追従できなくなる場合があり、かかる
場合、発光抜けを生じることになる不都合点を有してい
る。

第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、夫々第３図に示した
従来装置において発光動作を行った場合の適宜点、すな
わち図中にＡ、Ｂで示した点の電圧波形および閃光放電
管Xeの発光波形を示した図である。

同図（ａ）に示したように、I.G.B.T.のゲートであるＡ
点に、時点T1において高レベルの電圧が印加され、時点
T2にてその印加が停止されたとすると、先にも述べたよ
うにI.G.B.T.5がオン・オフ動作し、よって閃光放電管X
eは同図（ｃ）に示したように発光する。

この時の閃光放電管Xeのカソード電位についてみてみる
と、第４図（ｂ）に示したように、時点T1にて一度急峻
に下降した後、時点T2にて逆に急峻に上昇し、以降は徐
々に下降していく特性となる。すなわち、閃光放電管Xe
は時点T2にてI.G.B.T.がオフしても即座に定常状態に復
帰することはなく、発光しないイオン化状態にあること
は周知であり、かかるイオン化状態時に閃光放電管Xeの
カソード電位は上記のような特性を示すわけである 従って、倍圧コンデンサ7aの充電動作が上記時点T2より
開始されることはなく、すなわち、閃光放電管Xeがイオ
ン化状態にありそのカソード電位が高レベルである時、
倍圧コンデンサ7aの充電が行われることはない。

このため、例えば第４図（ａ）中に破線で示したよう
に、カソード電位がまだ零レベルに復帰していない時点
T3にてＡ点に高レベルの電圧を供給したとしても、閃光
放電管Xeに倍圧コンデンサ7aの充電電圧を印加すること
はできない。

加えて、上記倍圧コンデンサ7aの充電回路は図番を附し
ていないが複数の抵抗により構成されており、その時定
数を考慮すると上記カソード電位が零レベルに復帰して
から所定期間を経過するまではその充電電圧値は充分で
はなく、したがって、かかる期間中にＡ点に高レベルの
電圧を供給する場合、閃光放電管Xeに倍圧コンデンサ7a
の所望状態の充電電圧を印加できないことも詳述するま
でもない。

ところで、数十Hz以上の高周期での繰返し発光動作を行
う場合、上述したような上記カソード電位が零レベルま
で下降していない期間中あるいは倍圧コンデンサ7aの充
電が充分ではない期間中に次回の発光動作を行わなけれ
ばならないような状態となることが考えられる。

かかる場合、上記倍圧コンデンサ7aによる閃光放電管Xe
の主電極間を高電位になす作用を、期待できないあるい
は期待できても所望の状態で期待できることはないこと
から、例えば発光回数が多くなり、主コンデンサ２の充
電電圧が下降してくると、上記数十Hz以上の高周期のあ
る周期帯において閃光放電管Xeが発光できず発光抜けが
生じ、すなわち確実な発光動作を実現できず、発光動作
を上記周期帯内の所望周期に追従させることができなく
なる不都合を生じることになる。

なお、上記したある周期帯を越えた極めて高周期の場合
には、閃光放電管Xeがトリガーされなくても発光できる
ような状態にある時に次回発光のための動作がなされる
ことになるため、閃光放電管Xeは極めて容易に発光し、
発光抜けを生じることなく繰り返し発光動作を実現でき
ることは周知である。

本発明は、上述したような数十Hz以上の高周期のある周
期帯の繰り返し発光動作時における不都合点を考慮して
なしたもので、I.G.B.T.がオフしている時に瞬時に倍圧
コンデンサを充電することにより、上記のような周期帯
においても次回の発光動作を確実に行うことができるス
トロボ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明によるストロボ装置は、直流高圧電源と、該直流
高圧電源の両端に接続され、上記直流高圧電源が供給さ
れることにより充電される主コンデンサと、閃光放電管
と第１ダイオードと絶縁ゲート型バイポーラトランジス
タとを直列接続してなり、上記主コンデンサの両端に接
続される第１直列接続体と、制御極を有する制御スイッ
チ素子と第２ダイオードとを直列接続してなり、上記第
１ダイオードと絶縁ゲート型バイポーラトランジスタと
の直列体の両端に接続される第２直列接続体と、上記第
１ダイオードと絶縁ゲート型バイポーラトランジスタと
の接続点と上記制御スイッチ素子と第２ダイオードとの
接続点間に接続された倍圧コンデンサと、上記第２ダイ
オードの両端に接続され、上記倍圧コンデンサの上記絶
縁ゲート型バイポーラトランジスタを介しての放電路を
形成すると共に該放電路形成時の発生電圧を上記制御極
に供給する放電回路と、上記第１ダイオードと接続され
た端子が高電位となるように上記倍圧コンデンサを充電
する充電回路を上記第２ダイオードと共に形成する充電
路と、上記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタのゲー
トへのオン電圧の供給の有無を制御して上記絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタのオン・オフを制御し、上記
閃光放電管の発光を制御する発光制御回路と、動作する
ことにより上記閃光放電管を励起するトリガー回路とを
備えて構成される。

作用 本発明によるストロボ装置は上記のような構成を有する
ことから、倍圧コンデンサは、第１ダイオードと接続さ
れる端子、すなわち閃光放電管のカソード側が高電位に
なるように充電回路を介して充電されることになる。

また、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタがオンする
と、倍圧コンデンサの充電電荷は放電手段を介して放電
され、この放電手段が発生する電圧により制御スイッチ
素子がオンし、この結果、倍圧コンデンサの充電電圧
は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、主コンデン
サおよび上記制御スイッチ素子を介して閃光放電管の両
端に印加されることになる。

一方、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタがオフする
と、閃光放電管の発光が停止すると共に倍圧コンデンサ
の放電ループも遮断され、充電できる状態になされるこ
とになる。

従って、閃光放電管はイオン化状態となり、そのカソー
ド電位が高電位になる。

しかしながら、本発明における倍圧コンデンサは、上記
カソード側が高電位に充電されるように構成されている
ことから、上記カソード電位にかかわらず、絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタのオフ時よりその充電が開始
されることになる。なお、上記充電はイオン化状態にあ
る閃光放電管Xe、第２ダイオード等を介して行われ、そ
の充電時定数を極めて小さく設定でき、すなわち、上記
本発明における倍圧コンデンサは、絶縁ゲート型バイポ
ーラトランジスタがオフすると瞬時に充電されることに
なる。

この結果、高周期の繰り返し発光動作を行う場合でも常
に閃光放電管に倍圧コンデンサの充電電圧を印加でき、
上記繰り返し発光動作を、発光抜けを生じる事なく実現
できることになる。

実施例 以下、本発明のストロボ装置の実施例について説明す
る。

［実施例１］ 第１図は、本発明によるストロボ装置の第１実施例を示
す電気回路図であり、図中、第３図と同符号の構成要素
は同じ機能の要素である。

周知のDC-DCコンバータ回路や積層電源等からなる直流
高圧電源１の両端には、主コンデンサ２が接続されてい
る。

主コンデンサ２の両端には、閃光放電管Xeと第１ダイオ
ード10とI.G.B.T.とを直列接続した第１直列接続体９が
接続されている。

上記I.G.B.T.のゲートは、該ゲートへのオン電圧の供給
の有無を制御して上記絶縁ゲート型バイポーラトランジ
スタのオン・オフを制御し、上記閃光放電管Xeの発光を
制御する発光制御回路11と接続されている。

第１ダイオード10とI.G.B.T.とからなる直列体の両端に
は、図番を付していない抵抗と制御極を有する制御スイ
ッチ素子であるトランジスタ13と第２ダイオード14とを
直列接続してなる第２直列接続体12が接続されている。

第１ダイオード10とI.G.B.T.との接続点Ｘとトランジス
タ13と第２ダイオード14との接続点Ｙ間には倍圧コンデ
ンサ15が接続され、また、上記第２ダイオード14の両端
には、抵抗17、18からなり、上記倍圧コンデンサ15の上
記I.G.B.T.を介しての放電路を形成すると共に、該放電
路形成時の発生電圧を上記トランジスタ13の制御極に供
給する放電回路16が接続されている。

抵抗20である充電路19は、第２ダイオード14と共に、倍
圧コンデンサ15をその第１ダイオード10と接続された端
子が高電位となるように充電する充電回路を形成する。

さらに、トリガーコンデンサ22、トリガートランス23か
らなり、I.G.B.T.のオンによる上記トリガーコンデンサ
22の上記トランス23を介しての放電により閃光放電管Xe
を励起するトリガー回路21が、上記I.G.B.T.の両端に形
成されている。

以下、上記のような構成の本発明によるストロボ装置の
第１実施例の動作について説明する。

今、図示していない適宜の電源スイッチの投入等により
直流高圧電源１が動作を開始すると、その出力端子1a、
1b間に出力される直流高電圧にて主コンデンサ２、倍圧
コンデンサ15、トリガーコンデンサ22の図示極性への充
電が開始される。

主コンデンサ２等の充電がなされた状態における適宜時
点にて、発光制御回路11より高レベルパルス信号がI.G.
B.T.のゲートに印加され、I.G.B.T.がオンすると、トリ
ガー回路21が動作し、閃光放電管Xeが励起されると共
に、倍圧コンデンサ15の充電電荷が上記I.G.B.T.および
放電回路16を介して放電される。

よって、上記放電回路16を形成する抵抗17に生じる降下
電圧がトランジスタ13の制御極であるベースとエミッタ
との間に印加されることになり、このトランジスタ13が
オンする。

従って、閃光放電管Xeの両端にトランジスタ13、I.G.B.
T.を介して主コンデンサ２と倍圧コンデンサ15の充電電
圧を重畳した２倍圧が印加されことになり、上記閃光放
電管Xeは上記I.G.B.T.のオン時点より主コンデンサ２の
充電電荷を消費して発光する。

閃光放電管Xeが発光している適宜時点において、I.G.B.
T.のゲートに印加されていた高レベルパルス信号が低レ
ベルになされると、先にも述べたようにI.G.B.T.がオフ
する。

I.G.B.T.がオフすると、閃光放電管Xeを流れていた放電
電流が遮断され、よって閃光放電管Xeはその発光を停止
し、先にも述べたイオン化状態を経て初期状態に復帰す
ることになる。

同時に、倍圧コンデンサ15のI.G.B.T.、放電回路16を介
しての放電ループが遮断されることになり、この結果、
上記倍圧コンデンサ15は充電できる状態になされること
になる。

この結果、主コンデンサ２、閃光放電管Xe、倍圧コンデ
ンサ15、第２ダイオード14のループと、主コンデンサ
２、閃光放電管Xe、トリガーコンデンサ22、トリガート
ランス23のループに電流が流れることになり、上記倍圧
コンデンサ15、トリガーコンデンサ22は瞬時に充電され
る。

すなわち、閃光放電管Xeがイオン化状態にありそのカソ
ード電位が高くても、上記倍圧コンデンサ15、トリガー
コンデンサ22の充電は、本来上記カソード側が高電位と
なるように充電されることから上記イオン化状態となっ
た時点からなんら支障なく行われ、換言すればI.G.B.T.
のオフと同時に開始され、この結果、数十Hz以上の高周
期の繰り返し発光動作を行う場合においても、I.G.B.T.
のオン時には、常に閃光放電管Xeの主電極間に倍圧コン
デンサ15の充電電圧を印加できることになる。

［実施例２］ 第２図は、本発明によるストロボ装置の第２実施例を示
す電気回路図であり、図中、第１図と同符号の構成要素
は同じ機能の要素である。

第２図からも明らかなように、この第２実施例は第１実
施例における充電路19およびトリガー回路21の形成位置
を変更した例である。

すなわち、充電路19を形成する抵抗20の一端は、閃光放
電管Xeと第１ダイオード10との接続点と接続されてい
る。

また、トリガー回路21は、トリガーコンデンサ22の放電
がトランジスタ13を介してなされるよう、トランジスタ
13と第２ダイオード14からなる直列体の両端に形成され
ている。

以下、上記のような構成からなる第２実施例の動作につ
いて述べるが、第１実施例と形成位置が異なるトリガー
回路21の動作タイミングが異なるだけで、ストロボ装置
としての動作は先に述べた第１実施例と同一の動作とな
る。

すなわち、直流高圧電源１の動作により主コンデンサ
２、倍圧コンデンサ15、トリガーコンデンサ22の図示極
性への充電がなされた状態において、発光制御回路11よ
り高レベルパルス信号がI.G.B.T.のゲートに印加される
と、先の第１実施例同様、このI.G.B.T.はオンすること
になる。

しかし、この第２実施例は、I.G.B.T.がオンした段階で
先の第１実施例のなうにトリガー回路21が動作すること
はなく、まず倍圧コンデンサ15の充電電荷が、上記I.G.
B.T.および放電回路16を介して放電されることになる。

したがって、抵抗17に生じる降下電圧によりトランジス
タ13がオンすることになり、この時点でトリガーコンデ
ンサ22のトリガートランス23を介しての放電、すなわち
トリガー回路21の動作がなされることになる。

従って、閃光放電管Xeは、その両端にトランジスタ13、
I.G.B.T.を介して主コンデンサ２と倍圧コンデンサ15の
充電電圧を重畳した２倍圧が印加されると同時に励起さ
れ、よって主コンデンサ２の充電電荷を消費して発光す
る。

閃光放電管Xeが発光している適宜時点において、I.G.B.
T.のゲートに印加されていた高レベルパルス信号が低レ
ベルになされると、先の第１実施例同様、I.G.B.T.がオ
フし、したがって、閃光放電管Xeを流れていた放電電流
が遮断されてその発光が停止し、また、倍圧コンデンサ
15の放電回路16等を介しての放電ループも遮断され、倍
圧コンデンサ15が充電可能な状態になされることにな
る。

よって、閃光放電管Xeは先にも述べたイオン化状態を経
て初期状態に復帰することになり、また上記イオン化状
態において上記閃光放電管Xeを含んだループに電流が流
れることから、先の第１実施例同様、倍圧コンデンサ1
5、トリガーコンデンサ22が瞬時に充電されることにな
る。

この結果、数十Hz以上の高周期の繰り返し発光動作を行
う場合のI.G.B.T.のオン時であっても、常に閃光放電管
Xeの主電極間に倍圧コンデンサ15の充電電圧を印加でき
ることになる。

発明の効果 本発明によるストロボ装置は、充電を閃光放電管がイオ
ン化状態になると同時に行うことができる倍圧コンデン
サを備えていることから、I.G.B.T.のオン時には常に上
記閃光放電管の主電極間に倍圧コンデンサの充電電圧を
印加できることになり、したがって、数十Hz以上の高周
期の繰り返し発光動作を発光抜けを生じることなく実現
できる、すなわちI.G.B.T.の高周期のオン動作に追従し
て閃光放電管を発光させることができる効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるストロボ装置の第１実施例を示す
電気回路図、第２図は本発明によるストロボ装置の第２
実施例を示す電気回路図、第３図は特開昭64-17033号公
報に示された装置の一例を示す電気回路図、第４図は第
３図に示した従来回路における適宜点の電圧波形および
発光波形を示す図である。 １……直流高圧電源、２……主コンデンサ、９……第１
直列接続体、10……第１ダイオード、11……発光制御回
路、12……第２直列接続体、13……トランジスタ、14…
…第２ダイオード、15……倍圧コンデンサ、16……放電
回路、17、18……抵抗、19……充電路、20……抵抗、21
……トリガー回路、22……トリガーコンデンサ、23……
トリガートランス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流高圧電源と、該直流高圧電源の両端に
   接続され、前記直流高圧電源が供給されることにより充
   電される主コンデンサと、 閃光放電管と第１ダイオードと絶縁ゲート型バイポーラ
   トランジスタとを直列接続してなり、前記主コンデンサ
   の両端に接続される第１直列接続体と、 制御極を有する制御スイッチ素子と第２ダイオードとを
   直列接続してなり、前記第１ダイオードと絶縁ゲート型
   バイポーラトランジスタとの直列体の両端に接続される
   第２直列接続体と、 前記第１ダイオードと絶縁ゲート型バイポーラトランジ
   スタとの接続点と前記制御スイッチ素子と第２ダイオー
   ドとの接続点間に接続された倍圧コンデンサと、 前記第２ダイオードの両端に接続され、前記倍圧コンデ
   ンサの前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを介し
   ての放電路を形成すると共に該放電路形成時の発生電圧
   を前記制御極に供給する放電回路と、 前記第１ダイオードと接続された端子が高電位となるよ
   うに前記倍圧コンデンサを充電する充電回路を前記第２
   ダイオードと共に形成する充電路と、 前記絶縁ゲート型バイポーラトランジスタのゲートへの
   オン電圧の供給の有無を制御して前記絶縁ゲート型バイ
   ポーラトランジスタのオン・オフを制御し、前記閃光放
   電管の発光を制御する発光制御回路と、 動作することにより前記閃光放電管を励起するトリガー
   回路と を備えてなるストロボ装置。
2. 【請求項２】制御スイッチ素子はトランジスタである請
   求項（１）に記載のストロボ装置。
3. 【請求項３】放電回路は、複数の抵抗からなる請求項
   （１）に記載のストロボ装置。
4. 【請求項４】充電手段は、一端が主コンデンサと閃光放
   電管との接続点と接続され、他端が第１ダイオードと絶
   縁ゲート型バイポーラトランジスタとの接続点と接続さ
   れた抵抗である請求項（１）に記載のストロボ装置。
5. 【請求項５】充電手段は、一端が主コンデンサと閃光放
   電管との接続点と接続され、他端が閃光放電管と第１ダ
   イオードととの接続点と接続された抵抗である請求項
   （１）に記載のストロボ装置。