JPH09230446A

JPH09230446A - フラッシュ充電装置

Info

Publication number: JPH09230446A
Application number: JP3341696A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Yamaguchi; 武久山口; Satoshi Yokota; 聡横田; Katsuhiro Ikeda; 万博池田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動時の発熱を可及的に抑制し、装置の小型
化、コンパクト化を可能にする。【解決手段】駆動制御回路６は、電圧検出回路２によ
り検出された電池Ｂの電圧Ｖｐが所定の閾値Ｖ１以下又
は所定の閾値Ｖ３（＞Ｖ１）を越えているとき、ＤＣ／
ＤＣコンバータ３の駆動を停止し、電圧ＶｐがＶ１＜Ｖ
ｐ≦Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ３）のとき、互いに逆位相のパルス
列信号からなる駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２をそれぞれ
ＦＥＴ３１，３２に同時出力してＤＣ／ＤＣコンバータ
３を駆動し、電圧ＶｐがＶ２＜Ｖｐ≦Ｖ３のとき、駆動
制御信号ＦＣ１，ＦＣ２を交互にそれぞれＦＥＴ３１，
３２に出力してＤＣ／ＤＣコンバータ３を駆動する。電
池電圧が高いときはＦＥＴ３１，３２を交互に切り換え
ていずれか一方を駆動することにより充電電流を抑制す
るとともに、各ＦＥＴ３１，３２の発熱による負担を低
減するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラに用
いられる電子閃光装置（以下、フラッシュという。）の
充電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラのフラッシュ充電装置は、一般に
カメラの電源電池を発光エネルギー源とし、主として発
光エネルギーを蓄積するメインコンデンサと、電源電池
の電圧を昇圧してメインコンデンサを充電するＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータの駆動を制
御する制御回路とから構成されている。また、上記ＤＣ
／ＤＣコンバータは、通常、昇圧トランスと、この昇圧
トランスの一次コイルに印加された電池電圧を高周波で
断続するスイッチング素子と、二次コイルに誘起された
交流電圧により出力される電流を整流する整流回路とか
ら構成されている。

【０００３】従来、例えば特開平７−２９６８９号公報
に示されるように、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ内の昇圧
トランスの一次コイルの両端と一次アースとの間にそれ
ぞれＦＥＴ等のスイッチング素子を介設し、この２個の
スイッチング素子を交互に高周波でオン・オフ駆動する
ことによりＤＣ／ＤＣコンバータの効率を向上させ、充
電の迅速化を図るようにしたフラッシュ充電装置が提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
フラッシュ充電装置では２個のＦＥＴを一定の周期でオ
ン・オフ駆動するようにしているので、例えば電源電池
が新品の場合や定格以上の電圧を有する異種の電池の場
合のように電池電圧が高い場合、１個のＦＥＴを用いた
場合に比して駆動時の発熱量が大きく、両ＦＥＴに対す
る熱負荷が過大となる。このため、耐熱特性を考慮した
スイッチング素子の選定や放熱を考慮したスペース確保
及び部品配置等による制限により、フラッシュ充電装置
のより小型化、コスト低減化が困難になっている。

【０００５】また、電池電圧が定格値であっても充電・
発光を繰り返して連続的にＤＣ／ＤＣコンバータを駆動
した場合、ＦＥＴや昇圧トランス等の発熱による装置内
の温度が急激に上昇し、フラッシュ充電装置の熱特性に
より多数回の連続発光も困難である。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、駆動時の発熱を可及的に抑制し、小型化、コン
パクト化が可能なフラッシュ充電装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一次コイルに
入力された電圧を昇圧して二次コイルに出力する昇圧ト
ランスと、上記一次コイルの中間タップと一次側アース
間に接続される電源電池と、上記一次コイルの一方端と
上記一次側アース間に接続され、入力電圧を断続する第
１のスイッチング手段と、上記一次コイルの他方端と上
記一次側アース間に接続され、入力電圧を断続する第２
のスイッチング手段と、上記第１及び第２のスイッチン
グ手段を予め設定された第１の周期でオン・オフ駆動す
る駆動手段と、上記二次コイルに接続され、出力電流を
整流する整流手段とを備え、上記整流手段から出力され
る直流電流によりフラッシュ発光用のコンデンサを充電
するフラッシュ充電装置において、上記電源電池の電圧
を検出する電圧検出手段と、上記電源電池の電圧が所定
の閾値以下のときは、上記第１及び第２のスイッチング
手段を互いに逆位相で同時駆動し、上記電源電池の電圧
が所定の閾値を越えているときは、上記第１及び第２の
スイッチング手段のいずれか一方を予め設定された上記
第１の周期より大きい第２の周期で交互に切り換えて駆
動する駆動制御手段とを備えたものである（請求項
１）。

【０００８】上記構成によれば、電源電池の電圧Ｖｐが
検出され、この電圧Ｖｐが所定の閾値Ｖ２以下のときは
（Ｖｐ≦Ｖ２）、第１及び第２のスイッチング手段を互
いに逆位相で同時に駆動（以下、この駆動をプッシュプ
ル駆動という。）してコンデンサの充電が行われる。

【０００９】プッシュプル駆動では、第１のスイッチン
グ手段のオン・オフ駆動により昇圧トランスの一次コイ
ルの中間タップと一方端に印加された電源電池の電圧Ｖ
ｐ（以下、一次電圧Ｖｐという。）が所定の第１の周期
で断続され、これにより二次コイルに一次電圧より大き
い電圧値を有する交流電圧Ｖｑが誘起される。また、第
２のスイッチング手段のオン・オフ駆動により昇圧トラ
ンスの一次コイルの中間タップと他方端に印加された一
次電圧Ｖｐが上記第１の周期で断続され、これにより二
次コイルに一次電圧より大きい電圧値を有する交流電圧
Ｖｑが誘起される。

【００１０】第１及び第２のスイッチング手段は互いに
逆位相でオン・オフ駆動されるので、第１のスイッチン
グ手段のオン期間に二次コイルに正方向の交流電圧Ｖｐ
が誘起され、第１のスイッチング手段のオフ期間に二次
コイルに逆方向の交流電圧−Ｖｑが誘起される。そし
て、上記交流電圧Ｖｑにより出力さる正方向の電流Ｉa
と交流電圧−Ｖｑにより出力される逆方向の電流−Ｉb
はそれぞれ整流手段で全波整流されてコンデンサに供給
される。

【００１１】一方、電源電池の電圧Ｖｐが所定の閾値Ｖ
２を越えているときは（Ｖ２＜Ｖｐ）、第１及び第２の
スイッチング手段のいずれか一方を予め設定された上記
第１の周期より大きい第２の周期で交互に切換駆動（以
下、この駆動をシングル駆動という。）してコンデンサ
の充電が行われる。

【００１２】シングル駆動では、第２の周期のオン期間
で第１のスイッチング手段のみが第１の周期でオン・オ
フ駆動され、第２の周期のオフ期間で第２のスイッチン
グ手段のみが第１の周期でオン・オフ駆動される。第２
の周期のオン期間では昇圧トランスの二次コイルに誘起
された交流電圧Ｖｑにより出力される正方向の電流ｉa
がコンデンサに供給され、第２の周期のオフ期間では昇
圧トランスの二次コイルに誘起された交流電圧−Ｖｑに
より出力される逆方向の電流−Ｉbが整流手段で正方向
の電流Ｉbに整流されてコンデンサに供給される。

【００１３】また、本発明は、上記フラッシュ充電装置
において、上記電源電池の電圧が上記所定の閾値よりも
小さい第１の閾値以下のとき若しくは上記所定の閾値よ
りも大きい第２の閾値を越えているときは、上記第１及
び第２のスイッチング手段の駆動を停止させる駆動停止
手段を備えたものである（請求項２）。

【００１４】上記構成によれば、上記電源電池の電圧Ｖ
ｐが上記所定の閾値Ｖ２よりも小さい第１の閾値Ｖ１以
下のとき（Ｖｐ≦Ｖ１）、あるいは上記所定の閾値Ｖ２
よりも大きい第２の閾値Ｖ３を越えているときは（Ｖ３
＜Ｖｐ）、上記第１及び第２のスイッチング手段の駆動
が停止され、コンデンサの充電は行われない。

【００１５】また、本発明は、一次コイルに入力された
電圧を昇圧して二次コイルに出力する昇圧トランスと、
上記一次コイルの中間タップと一次側アース間に接続さ
れる電源電池と、上記一次コイルの一方端と上記一次側
アース間に接続され、入力電圧を断続する第１のスイッ
チング手段と、上記一次コイルの他方端と上記一次側ア
ース間に接続され、入力電圧を断続する第２のスイッチ
ング手段と、上記第１及び第２のスイッチング手段を予
め設定された第１の周期でオン・オフ駆動する駆動手段
と、上記二次コイルに接続され、出力電流を整流する整
流手段とを備え、上記整流手段から出力される直流電流
によりフラッシュ発光用のコンデンサを充電するフラッ
シュ充電装置において、上記第１及び第２のスイッチン
グ手段の周辺温度を検出する温度検出手段と、上記周辺
温度が予め設定された第１の閾値以下のときは、上記第
１及び第２のスイッチング手段を互いに逆位相で同時駆
動し、上記周辺温度が上記第１の閾値よりも大きい第２
の閾値を越えているときは、上記第１及び第２のスイッ
チング手段の駆動を停止させ、上記周辺温度が上記第１
の閾値よりも大きく、かつ上記第２の閾値以下のとき
は、上記第１及び第２のスイッチング手段のいずれか一
方を予め設定された上記第１の周期より大きい第２の周
期で交互に切り換えて駆動する駆動制御手段とを備えた
ものである（請求項３）。

【００１６】上記構成によれば、第１及び第２のスイッ
チング手段の周辺温度Ｔが検出され、この周辺温度Ｔが
第１の閾値Ｔ１以下（Ｔ≦Ｔ１）のときは、第１及び第
２のスイッチング手段をプッシュプル駆動してコンデン
サの充電が行われ、周辺温度Ｔが上記第１の閾値Ｔ１よ
り大きく、かつ上記第２の閾値Ｔ２以下（Ｔ１＜Ｔ≦Ｔ
２）のときは、第１及び第２のスイッチング手段をシン
グル駆動してコンデンサの充電が行われ、周辺温度が上
記第２の閾値Ｔ２を越えている（Ｔ２＜Ｔ）ときは、第
１及び第２のスイッチング手段の駆動を停止させ、コン
デンサの充電が禁止される。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るフラッシュ
充電装置の回路構成図である。フラッシュ充電装置１
は、フラッシュ発光用のメインコンデンサＣ_Mに充電エ
ネルギーを供給する電池Ｂ、この電池Ｂの電圧Ｖｐを検
出する電圧検出回路２、上記電池Ｂの電圧Ｖｐを所定の
充電電圧Ｖｃに昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ３、上記
ＤＣ／ＤＣコンバータ３内の温度、特にスイッチング素
子３１，３２の周辺温度を検出する温度センサ４、上記
コンデンサＣ_Mの端子電圧Ｖｅを検出する電圧検出回路
５及び上記ＤＣ／ＤＣコンバータ３の駆動を制御する駆
動制御回路６から構成されている。

【００１８】上記電圧検出回路２は、電源電池Ｂに並列
接続された抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の直列回路で、電池Ｂ
の電圧ＶｐをＶｐ′＝Ｖｐ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）に分
圧して検出するものである。また、上記電圧検出回路５
は、メインコンデンサＣ_Mに並列接続された抵抗Ｒ３及
び抵抗Ｒ４の直列回路で、メインコンデンサＣ_Mの電圧
ＶｅをＶｅ′＝Ｖｅ・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）に分圧して
検出するものである。検出電圧Ｖｐ′は駆動制御回路６
のＶＰ端子に入力され、検出電圧Ｖｅ′は駆動制御回路
６のＶＥ端子に入力される。

【００１９】なお、フラッシュ充電装置１がカメラの内
蔵フラッシュを充電するものでは、上記電池Ｂとしてカ
メラの電源電池が用いられ、上記駆動制御回路６はカメ
ラの撮影動作を集中制御するマイクロコンピュータで構
成するとよい。

【００２０】上記ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、電池Ｂの
電圧Ｖｐを昇圧する昇圧トランスＴ、昇圧トランスＴの
一次コイルＬ１に印加される電圧Ｖｐ（以下、一次電圧
Ｖｐという。）を断続する２個のＭＯＳ型ＦＥＴからな
るスイッチング素子３１，３２及び昇圧トランスＴの二
次コイルＬ２に誘起される電圧Ｖｑ（以下、二次電圧Ｖ
ｑという）により出力される交流電流を全波整流する、
例えば４個のダイオードＤ１〜Ｄ４からなるダイオード
ブリッジ回路３３から構成されている。なお、上記スイ
ッチング素子３１，３２は、ＭＯＳ型ＦＥＴに限られ
ず、接合型ＦＥＴやシリコントランジスタ等の他の種類
の半導体スイッチング素子を用いてもよい。

【００２１】温度センサ４は、サーミスタ、白金抵抗測
温体、熱電対等からなり、スイッチング素子３１（以
下、ＦＥＴ３１という。）又はスイッチング素子３２
（以下、ＦＥＴ３２という。）に直接接触させて、ある
いはＦＥＴ３１，３２の近傍位置の発熱体（昇圧トラン
ス等）に設けて、ＦＥＴ３１，３２の周辺温度を検出す
る。なお、本実施の形態ではＦＥＴ３１，３２の周辺温
度を検出して後述のＤＣ／ＤＣコンバータ３の駆動制御
を行なうようにしているが、カメラの使用環境温度（地
域、場所、季節等の環境温度）を検出してＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３の駆動制御を行なうようにしてもよい。

【００２２】電池Ｂは、昇圧トランスＴの一次コイルＬ
１の中間タップＭと一次側のアース間に接続され、ＦＥ
Ｔ３１は昇圧トランスＴの一方端ａと一次側のアース間
に、また、ＦＥＴ３２は昇圧トランスＴの他方端ｂと一
次側のアース間にそれぞれ接続されている。ＦＥＴ３
１，３２のゲートＧ１，Ｇ２には駆動制御回路６から所
定の周波数ｆ（kHz）のパルス列信号からなる駆動制御
信号ＦＣ１，ＦＣ２がそれぞ入力されるようになされ、
ＦＥＴ３１，３２はこの駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２に
よりオン・オフ駆動される。

【００２３】ＦＥＴ３１は駆動制御信号ＦＣ１のハイ期
間でオンになり、一次コイルＬ１の一方端ａを一次側ア
ースに接地し、駆動制御信号ＦＣ１のロー期間でオフに
なり、一次コイルＬ１の一方端ａの一次側アースへの接
地を遮断する。また、ＦＥＴ３２も同様に駆動制御信号
ＦＣ２のハイ期間でオンになり、一次コイルＬ１の他方
端ｂを一次側アースに接地し、駆動制御信号ＦＣ２のロ
ー期間でオフになり、一次コイルＬ１の他方端ｂの一次
側アースへの接地を遮断する。これにより一次コイルＬ
１の一方端ａから一次側アース間には駆動制御信号ＦＣ
１のハイ期間でのみ一次電流ｉaが断続的に流れ、一次
コイルＬ１の他方端ｂから一次側アース間には駆動制御
信号ＦＣ２のハイ期間でのみ一次電流ｉbが断続的に流
れ、この断続的な一次電流ｉa，ｉbにより二次コイルＬ
２に高圧が誘起される。

【００２４】駆動制御回路６は、ＦＥＴ３１，３２の駆
動制御方法として２種類の制御モードを有している。第
１の制御モードは、図２に示すように、同一周波数ｆで
互いに逆位相の駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２をＦＥＴ３
１，３２に同時に出力し、ＦＥＴ３１のオン・オフタイ
ミングとＦＥＴ３２のオン・オフタイミングとを交互に
反転させるものである。以下、第１の制御モードによる
ＦＥＴ３１，３２の駆動をプッシュプル駆動という。

【００２５】また、第２の制御モードは、図３又は図４
に示すように、ＦＥＴ３１又はＦＥＴ３２のいずれか一
方を所定の周期で交互に切り換えて駆動させるものであ
る。以下、第２の制御モードによるＦＥＴ３１，３２の
駆動をシングル駆動という。なお、図３は、駆動制御信
号ＦＣ１，ＦＣ２のデューティを５０％としたものであ
り、図４は、駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２のデューティ
を２５％としたものである。

【００２６】ダイオードブリッジ回路３３の相対向する
一対の端子は昇圧トランスＴの二次コイルＬ２に接続さ
れ、他の相対向する一対の端子にはメインコンデンサＣ
_Mが接続されている。メインコンデンサＣ_Mは大容量の電
解コンデンサからなり、＋電極側がダイオードブリッジ
回路３３の出力端ｅに接続され、−極側ｆは二次側アー
スに接続されている。

【００２７】ここで、プッシュプル駆動におけるＤＣ／
ＤＣコンバータ３の動作について、図５の波形図を参照
しつつ説明する。プッシュプル駆動においては、上記の
ようにＦＥＴ３１とＦＥＴ３２とは交互にオン・オフ駆
動される。ＦＥＴ３１のオン期間ではＦＥＴ３２はオフ
になり、一次コイルＬ１の一方端ａは接地され、他方端
ｂは開放状態となるから、中間タップＭから一方端ａの
方向に一次電流ｉaのみが流れて二次コイルＬ２にｄ点
からｃ点に電流を流す方向の二次電圧Ｖｑ（＞Ｖｐ）が
誘起される。そして、この二次電圧Ｖｑによりダイオー
ドＤ２，Ｄ３がターンオンし、ｄ点からｃ点方向の二次
電流ＩaがメインコンデンサＣ_Mに出力される。

【００２８】一方、ＦＥＴ３１のオフ期間ではＦＥＴ３
２はオンになり、昇圧トランスＴの一次コイルＬ１の一
方端ａは開放状態となり、他方端ｂは接地されるから、
中間タップＭから他方端ｂの方向に一次電流ｉbが流れ
て二次コイルＬ２にｃ点からｄ点に電流を流す方向の二
次電圧−Ｖｑが誘起される。そして、この二次電圧−Ｖ
ｑによりダイオードＤ１，Ｄ４がターンオンし、ｃ点か
らｄ点方向の二次電流ＩｂがメインコンデンサＣ_Mに出
力される。

【００２９】従って、ＦＥＴ３１，３２を交互にオン・
オフ駆動することにより昇圧トランスＴの二次コイルＬ
２の両端ｃ，ｄに二次電圧±Ｖｑが交互に誘起され、こ
の二次電圧±Ｖｑにより生じた二次電流Ｉa，Ｉbはダイ
オードブリッジ回路３３により全波整流されてメインコ
ンデンサＣ_Mに供給される。そして、これら二次電流Ｉ
a，Ｉbが供給されることによりメインコンデンサＣ_Mに
発光エネルギーとしての電荷が蓄積され、このメインコ
ンデンサＣ_Mの電圧Ｖｅは、図５に示すように漸増す
る。

【００３０】上記電圧Ｖｅは、電圧検出回路５により分
圧電圧Ｖｅ′に変換して検出されており、電圧Ｖｅが所
定の充電電圧Ｖｃに上昇すると（図５、電圧Ｖｅの期間
Ｔｃの経過時）、駆動制御回路６は、充電が完了したと
判断して駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２の送出を停止し、
充電制御を終了する。

【００３１】一方、シングル駆動においては、例えばＦ
ＥＴ３１の駆動中は、ＦＥＴ３２の駆動が停止されてい
るので、二次電圧Ｖｑによる二次電流Ｉaのみがメイン
コンデンサＣ_Mに出力される（図５のＶｑの波形図参
照）。従って、ＦＥＴ３１の駆動中は、ダイオードブリ
ッジ回路３３からメインコンデンサＣ_Mには半波整流さ
れた二次電流が供給され、このメインコンデンサＣ_Mの
電圧Ｖｅは、図６に示すように、等価的にプッシュプル
駆動の１／２の周期で昇圧される。同様にＦＥＴ３２の
駆動中もダイオードブリッジ回路３３からメインコンデ
ンサＣ_Mには半波整流された二次電流が供給され、メイ
ンコンデンサＣ_Mはプッシュプル駆動時の半分の効率で
充電が行われる。

【００３２】次に、駆動制御回路６の充電制御について
説明する。駆動制御回路６は、電池電圧Ｖｐ又は周辺温
度Ｔに応じてＤＣ／ＤＣコンバータ３の駆動をプッシュ
プル駆動とシングル駆動とに切り換え、ＤＣ／ＤＣコン
バータ３での発熱をできるだけ抑制するようにしてい
る。

【００３３】すなわち、電池電圧ＶｐによりＤＣ／ＤＣ
コンバータ３の駆動を制御する場合は、電池電圧Ｖｐを
３つの閾値電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）
で４つの領域に分け、Ｖｐ≦Ｖ１では電源電池Ｂが撮影
制御可能な容量を有していないと判断してカメラの撮影
制御を禁止し（以下、Ｂ・Ｃロックという。）、Ｖ３＜
Ｖｐでは電源電池Ｂが規格外等の異常な電池と判断し、
ＦＥＴ３１，３２を保護するため充電を禁止する。ま
た、Ｖ１＜Ｖｐ≦Ｖ２ではＤＣ／ＤＣコンバータ３をプ
ッシュプル駆動してコンデンサＣ_Mの充電を行ない、Ｖ
２＜Ｖｐ≦Ｖ３ではＤＣ／ＤＣコンバータ３をシングル
駆動してコンデンサＣ_Mの充電を行なう。

【００３４】電池電圧Ｖｐが充電可能な電圧であっても
所定の閾値Ｖ２より高い場合にプッシュプル駆動からシ
ングル駆動に切り換えるようにしているのは、高電圧で
は一次電流ｉa,ｉbが大きく、駆動時のＦＥＴ３１，３
２に対する熱負荷が過大になるので、この熱負荷を可及
的に低減するためである。

【００３５】周囲温度ＴによりＤＣ／ＤＣコンバータ３
の駆動を制御する場合は、周囲温度Ｔを３つの閾値温度
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）で４つの領域に
分け、Ｔ≦Ｔ１ではＤＣ／ＤＣコンバータ３をプッシュ
プル駆動してコンデンサＣ_Mの充電を行ない、Ｔ１≦Ｔ
＜Ｔ２ではＤＣ／ＤＣコンバータ３を５０％デューティ
でシングルル駆動してコンデンサＣ_Mの充電を行ない、
Ｔ２≦Ｔ＜Ｔ３ではＤＣ／ＤＣコンバータ３を２５％デ
ューティでシングルル駆動してコンデンサＣ_Mの充電を
行ない、Ｔ３＜ＴではＦＥＴ３１，３２への熱負荷が過
大と判断して充電を禁止する。

【００３６】周囲温度ＴによるＤＣ／ＤＣコンバータ３
の駆動制御では、直接発熱量をモニタしているので、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ３の駆動をプッシュプル駆動とシン
グル駆動とに切り換えるとともに、周温度Ｔの上昇に応
じてシングル駆動のデューティ比を変化させてＦＥＴ３
１，３２や昇圧トランスＴでの発熱量をできるだけ抑制
するようにしている。そして、このようにＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３の制御内容を極め細かく切り換えることによ
りＤＣ／ＤＣコンバータ３を連続的に駆動した場合にも
装置内の温度上昇を所定の規格上限値以下に確実に抑制
するようにしている。

【００３７】図７は、充電／発光を連続的に繰り返して
ＤＣ／ＤＣコンバータ３を連続的に駆動した場合の周辺
温度Ｔの温度上昇特性の一例を示す図である。

【００３８】同図に示すように、最初、ＤＣ／ＤＣコン
バータ３をプッシュプル駆動で駆動した場合、ＦＥＴ３
１，３２や昇圧トランスＴ等の発熱により周辺温度Ｔが
比較的急峻に上昇するが、周辺温度Ｔが第１の閾値温度
Ｔ１に上昇すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の駆動が５
０％デューティのシングル駆動に切り換えられるので、
周辺温度Ｔの上昇率が低下し、周辺温度Ｔが第２の閾値
温度Ｔ２に上昇すると、更にシングル駆動のデューティ
比が５０％から２５％に低減されるので、周辺温度Ｔの
上昇率が更に低下する。このようにＦＥＴの周辺温度の
上昇に応じてＦＥＴ３１，３２の駆動モードを切り換え
ているので、充電／発光を繰り返した場合にも周辺温度
Ｔの上昇率が抑制され、充電／発光の繰返回数を大幅に
増加させることができる。

【００３９】上記のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の
駆動制御内容を電池電圧Ｖｐ若しくは周辺温度Ｔのいず
れか一方の変化に応じて切り換えるようにしてもよい
が、本実施の形態では電池電圧Ｖｐと周辺温度Ｔの両方
をモニタしてＤＣ／ＤＣコンバータ３の駆動制御内容を
切り換えるようにしている。

【００４０】図８は、電池電圧及び周辺温度に対するＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ３の駆動制御内容を示す図である。

【００４１】駆動制御回路６は、電池電圧Ｖｐ及び周辺
温度Ｔに応じて、図８に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３の駆動制御内容を切り換えてコンデンサの充電を
行なう。

【００４２】すなわち、Ｖｐ≦Ｖ１の場合（図８のの
領域）若しくはＶ３＜Ｖｐの場合（図８のの領域）、
又はＴ３＜Ｔの場合（図８のの領域）は、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３の駆動を停止して充電を禁止する。の領
域は、電源電池Ｂの容量がカメラの駆動容量として十分
でない（電池交換の状態）ので、Ｂ・Ｃロックを行なう
領域である。また、の領域は、ＦＥＴ３１，３２に対
して過大な電圧値であるので、ＦＥＴ３１，３２を保護
するため、充電を禁止するものであり、の領域は、Ｆ
ＥＴ３１，３２に対する熱負荷が過大なので、ＦＥＴ３
１，３２を保護するため、充電を禁止するものである。

【００４３】Ｔ≦Ｔ１及びＶ１＜Ｖｐ≦Ｖ２の場合（図
８のの領域）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３をプッシュ
プル駆動してメインコンデンサＣ_Mの充電を行ない、Ｔ
≦Ｔ１かつＶ２＜Ｖｐ≦Ｖ３、又はＴ１＜Ｔ≦Ｔ２かつ
Ｖ１＜Ｖｐ≦Ｖ３の場合（図８のの領域）は、ＤＣ／
ＤＣコンバータ３を５０％デューティでシングル駆動し
てメインコンデンサＣ_Mの充電を行ない、Ｔ２＜Ｔ≦Ｔ
３かつＶ１＜Ｖｐ≦Ｖ３の場合（図８のの領域）は、
ＤＣ／ＤＣコンバータ３を２５％デューティでシングル
駆動してメインコンデンサＣ_Mの充電を行なう。

【００４４】図９は、コンデンサＣ_Mの充電制御を示す
フローチャートで、上記図８に示す駆動内容の切換制御
を行なうものである。

【００４５】駆動制御回路６は、被写体の明るさの条件
や強制発光指令等によりフラッシュ撮影が必要になる
と、図９のフローチャートに従ってコンデンサＣ_Mの充
電を行なう。

【００４６】まず、電圧検出回路２により電池電圧Ｖｐ
が検出され（＃１）、この電圧ＶｐがＶｐ≦Ｖ１である
か、あるいはＶ３＜Ｖｐであるかが順次、判別される
（＃２，＃４）。Ｖｐ≦Ｖ１であれば（＃２でＹＥ
Ｓ）、Ｂ・Ｃロック処理が行われ（＃３）、コンデンサ
Ｃ_Mの充電を行なうことなく処理を終了する。また、Ｖ
３＜Ｖｐであれば（＃４でＹＥＳ）、図略のカメラボデ
ィに設けられた表示部に電源電池異常の警告表示が行な
われ（＃５）、コンデンサＣ_Mの充電を行うことなく処
理を終了する。

【００４７】一方、Ｖ１＜Ｖｐ≦Ｖ３であれば（＃４で
ＮＯ）、更にＶｐ≦Ｖ２（＜Ｖ３）であるか否かが判別
され（＃６）、Ｖｐ≦Ｖ２（＜Ｖ３）であれば（＃６で
ＹＥＳ）、温度センサ４により周辺温度Ｔの検出が行わ
れる（＃７）。続いて、検出された温度ＴがＴ≦Ｔ１で
あるか否かが判別され（＃８）、Ｔ≦Ｔ１であれば（＃
８でＹＥＳ）、ＦＥＴ３１，３２に互いに逆位相の駆動
制御信号ＦＣ１，ＦＣ２をそれぞれ出力してＤＣ／ＤＣ
コンバータ３のプッシュプル駆動が開始される（＃
９）。

【００４８】続いて、電圧検出回路５によりコンデンサ
Ｃ_Mの端子電圧Ｖｅが検出され（＃１０）、この電圧Ｖ
ｅが所定の充電電圧Ｖｃに達しているか否かが判別され
る（＃１１）。Ｖｅ＜Ｖｃであれば（＃１１でＮＯ）、
＃２に戻り、＃２〜＃１１の処理を繰り返してプッシュ
プル駆動よるコンデンサＣ_Mの充電が継続される。そし
て、周囲温度Ｔが閾値温度Ｔ１に上昇する前にコンデン
サＣ_Mの端子電圧Ｖｅが充電電圧Ｖｃに上昇すると（＃
１１でＹＥＳ）、充電完了と判断してＦＥＴ３１，３２
への駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２の出力を停止して充電
を停止し（＃１２）、処理を終了する。

【００４９】プッシュプル駆動中に周囲温度Ｔが閾値温
度Ｔ１を越えると（＃８でＮＯ）、周辺温度ＴがＴ≦Ｔ
２（＞Ｔ１）であるか否かが判別され（＃１４）、Ｔ≦
Ｔ２であれば（＃１４でＹＥＳ）、ＦＥＴ３１，３２に
同時に出力されている駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２をこ
の制御信号ＦＣ１，ＦＣ２の周期より長い所定の周期で
交互に切り換えて出力し、駆動内容がプッシュプル駆動
からシングル駆動に切り換えられる（＃１５）。

【００５０】そして、コンデンサＣ_Mの端子電圧Ｖｅを
モニタしつつＤＣ／ＤＣコンバータ３の５０％デューテ
ィのシングル駆動が継続され（＃２〜＃８，＃１４，＃
１５，＃１０，＃１１，＃２のループ）、このシングル
駆動中にコンデンサＣ_Mの端子電圧Ｖｅが充電電圧Ｖｃ
に上昇すると（＃１１でＹＥＳ）、充電完了と判断して
ＦＥＴ３１，３２への駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２の出
力を停止して充電を停止し（＃１２）、処理を終了す
る。

【００５１】一方、上記シングル駆動中に周囲温度Ｔが
閾値温度Ｔ２を越えると（＃１４でＮＯ）、周辺温度Ｔ
がＴ≦Ｔ３（＞Ｔ２）であるか否かが判別され（＃１
６）、Ｔ≦Ｔ３であれば（＃１６でＹＥＳ）、駆動制御
信号ＦＣ１，ＦＣ２のデューティ比が５０％から２５％
に切り換えられる（＃１７）。そして、コンデンサＣ_M
の端子電圧ＶｅをモニタしつつＤＣ／ＤＣコンバータ３
の２５％デューティのシングル駆動が継続され（＃２〜
＃８，＃１４，＃１６，＃１７，＃１０，＃１１，＃２
のループ）、このシングル駆動中にコンデンサＣ_Mの端
子電圧Ｖｅが充電電圧Ｖｃに上昇すると（＃１１でＹＥ
Ｓ）、充電完了と判断してＦＥＴ３１，３２への駆動制
御信号ＦＣ１，ＦＣ２の出力を停止して充電を停止し
（＃１２）、処理を終了する。

【００５２】一方、２５％デューティのシングル駆動中
に周囲温度Ｔが閾値温度Ｔ３を越えると（＃１６でＮ
Ｏ）、異常な温度上昇と判断してＦＥＴ３１，３２への
駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２の出力を停止して充電を中
止し（＃１８）、上記表示部に充電異常の警告表示が行
われ（＃１９）、処理を終了する。

【００５３】また、電源電池の電圧ＶｐがＶ２＜Ｖｐで
あれば（＃６でＮＯ）、温度センサ４により周辺温度Ｔ
の検出が行われ（＃１３）、＃１４に移行する。そし
て、検出温度Ｔに応じて上述した５０％デューティのシ
ングル駆動若しくは２５％デューティのシングル駆動に
よりＤＣ／ＤＣコンバータ３を駆動してコンデンサＣ_M
の充電が行われる。

【００５４】図１０は、上記フラッシュ充電装置を連続
的に駆動した場合の温度上昇特性の一例を示す実験デー
タである。

【００５５】同図の横軸は充電／発光を連続的に繰り返
した発光回数であり、縦軸はこのときの充電動作による
装置内のＦＥＴ周辺の温度Ｔである。また、実線で示す
特性は、温度上昇に応じてプッシュプル駆動とシング
ル駆動との切換え及びシングル駆動におけるデューティ
比の変更を行なった場合のものであり、点線で示す特性
はプッシュプル駆動のみでＤＣ／ＤＣコンバータ３を
駆動した場合のものである。

【００５６】同図に示すように、プッシュプル駆動のみ
では連続的におよそ１０回程、発光させると、装置内の
周辺温度Ｔが１６０℃以上に上昇し、熱負荷によりＤＣ
／ＤＣコンバータ３の駆動が制限されることになるが、
本発明に係る駆動制御の切換方法では、連続的に４０回
発光させても装置内の周辺温度Ｔが１２０℃以下に抑制
され、充電／発光の連続回数を大幅に増大させることが
できることがわかる。

【００５７】なお、本実施の形態では、シングル駆動に
おけるデューティ比を５０％から２５％に切り換えてい
たが、これは一例であって他のデューティ比を採用して
もよい。また、電池電圧領域及び温度領域を５つ以上に
分割し、デューティ比を３段階以上に切り換えてＤＣ／
ＤＣコンバータ３の駆動を制御するようにしてもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
昇圧トランスの一次コイルの中間タップに電源電池を接
続するとともに、一次コイルの両端に第１及び第２のス
イッチング手段を接続し、これらのスイッチング手段を
オン・オフ駆動して電源電圧を昇圧し、この昇圧した電
圧によりフラッシュ発光用のコンデンサを充電するフラ
ッシュ充電装置において、上記電源電池の電圧を検出
し、電池電圧が所定の閾値を越えているときは、第１及
び第２のスイッチング手段のいずれか一方を予め設定さ
れた所定の周期で交互に切り換えて駆動するようにした
ので、例えば新品電池や異常電池のように電池電圧が高
いときの充電の場合にも駆動時の熱負荷が両スイッチン
グ手段に均等に分担され、いずれか一方のスイッチング
手段に偏って熱負荷がかかるようなことがない。これに
より第１及び第２のスイッチング手段の耐熱特性が軽減
され、スイッチング手段の小型化及びコスト低減、放熱
用のスペースの削減等に寄与する。

【００５９】また、上記電源電池の電圧が上記所定の閾
値よりも小さい第１の閾値以下のとき若しくは上記所定
の閾値よりも大きい第２の閾値を越えているとき、すな
わち、異常に低電圧若しくは高電圧のときは、第１及び
第２のスイッチング手段の駆動を停止させ、充電を禁止
するようにしたので、異常な充電や過充電によるスイッ
チング手段の損傷及び発火等の事故を防止でき、フラッ
シュ充電装置の安全性が向上する。

【００６０】また、電源電池の電圧に代えて、上記第１
及び第２のスイッチング手段の周辺温度を検出し、周辺
温度が第１の閾値以下のときは、第１及び第２のスイッ
チング手段を同時駆動し、周辺温度が上記第１の閾値よ
りも大きい第２の閾値を越えているときは、第１及び第
２のスイッチング手段の駆動を停止させ、周辺温度が第
１の閾値と第２の閾値との間にあるときは、第１及び第
２のスイッチング手段のいずれか一方を上記第１の周期
より大きい第２の周期で交互に切り換えて駆動するよう
にしたので、周囲温度の上昇に応じて第１及び第２のス
イッチング手段の駆動に基づく発熱をより好適に抑制を
することができ、充電・発光を連続的に繰り返した場合
の連続発光回数を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフラッシュ充電装置の回路構成図
である。

【図２】プッシュプル駆動時の駆動制御信号ＦＣ１，Ｆ
Ｃ２の信号波形を示す図である。

【図３】シングル駆動時の駆動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２
の信号波形を示す図である。

【図４】デューティ比を小さくしたシングル駆動時の駆
動制御信号ＦＣ１，ＦＣ２の信号波形を示す図である。

【図５】プッシュプル駆動におけるＤＣ／ＤＣコンバー
タの各部の信号波形図である。

【図６】シングル駆動におけるＤＣ／ＤＣコンバータの
各部の信号波形図である。

【図７】温度上昇に応じてＤＣ／ＤＣコンバータの駆動
を切換制御した場合の温度上昇特性の一例を示す図であ
る。

【図８】電池電圧及び周囲温度に基づくＤＣ／ＤＣコン
バータの駆動制御を示す図である。

【図９】コンデンサの充電制御を示すフローチャートで
ある。

【図１０】本発明に係るフラッシュ充電装置を連続的に
駆動した場合の温度上昇特性の一例を示す実験データで
ある。

【符号の説明】

１フラッシュ充電装置２，５電圧検出回路（電圧検出手段）３ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２スイッチ素子（第１，第２のスイッチング
手段）３３ダイオードブリッジ回路（整流手段）４温度センサ（温度検出手段）６駆動制御回路（駆動制御手段，駆動停止手段）Ｂ電池（電源電池）Ｔ昇圧トランスＣ_M メインコンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次コイルに入力された電圧を昇圧して
二次コイルに出力する昇圧トランスと、上記一次コイル
の中間タップと一次側アース間に接続される電源電池
と、上記一次コイルの一方端と上記一次側アース間に接
続され、入力電圧を断続する第１のスイッチング手段
と、上記一次コイルの他方端と上記一次側アース間に接
続され、入力電圧を断続する第２のスイッチング手段
と、上記第１及び第２のスイッチング手段を予め設定さ
れた第１の周期でオン・オフ駆動する駆動手段と、上記
二次コイルに接続され、出力電流を整流する整流手段と
を備え、上記整流手段から出力される直流電流によりフ
ラッシュ発光用のコンデンサを充電するフラッシュ充電
装置において、上記電源電池の電圧を検出する電圧検出
手段と、上記電源電池の電圧が所定の閾値以下のとき
は、上記第１及び第２のスイッチング手段を互いに逆位
相で同時駆動し、上記電源電池の電圧が所定の閾値を越
えているときは、上記第１及び第２のスイッチング手段
のいずれか一方を予め設定された上記第１の周期より大
きい第２の周期で交互に切り換えて駆動する駆動制御手
段とを備えたことを特徴とするフラッシュ充電装置。
【請求項２】請求項１記載のフラッシュ充電装置にお
いて、上記電源電池の電圧が上記所定の閾値よりも小さ
い第２の閾値以下のとき若しくは上記所定の閾値よりも
大きい第３の閾値を越えているときは、上記第１及び第
２のスイッチング手段の駆動を停止させる駆動停止手段
を備えたことを特徴とするフラッシュ充電装置。
【請求項３】一次コイルに入力された電圧を昇圧して
二次コイルに出力する昇圧トランスと、上記一次コイル
の中間タップと一次側アース間に接続される電源電池
と、上記一次コイルの一方端と上記一次側アース間に接
続され、入力電圧を断続する第１のスイッチング手段
と、上記一次コイルの他方端と上記一次側アース間に接
続され、入力電圧を断続する第２のスイッチング手段
と、上記第１及び第２のスイッチング手段を予め設定さ
れた第１の周期でオン・オフ駆動する駆動手段と、上記
二次コイルに接続され、出力電流を整流する整流手段と
を備え、上記整流手段から出力される直流電流によりフ
ラッシュ発光用のコンデンサを充電するフラッシュ充電
装置において、上記第１及び第２のスイッチング手段の
周辺温度を検出する温度検出手段と、上記周辺温度が予
め設定された第１の閾値以下のときは、上記第１及び第
２のスイッチング手段を互いに逆位相で同時駆動し、上
記周辺温度が上記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を
越えているときは、上記第１及び第２のスイッチング手
段の駆動を停止させ、上記周辺温度が上記第１の閾値よ
りも大きく、かつ上記第２の閾値以下のときは、上記第
１及び第２のスイッチング手段のいずれか一方を予め設
定された上記第１の周期より大きい第２の周期で交互に
切り換えて駆動する駆動制御手段とを備えたことを特徴
とするフラッシュ充電装置。