JPS6237770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般的に云えばヒステレシスで調整さ
れた変換回路、特に、電子フラツシユ装置に使用
するためのヒステレシスで調整された直流−直流
変換発振回路に関するものである。

背景技術とその問題点 フラツシユ球を用いて蓄積コンデンサを選択的
に放電させることによつて被写界照明用フラツシ
ユ光を得ることが一般に行われており、この蓄積
コンデンサを充電するために通常の写真撮影用電
子フラツシユ装置では、電波使用の直流−直流
（dc／dc）変換発振器が用いられている。コンデ
ンサに印加されるべき発振器出力電圧を希望範囲
内で自動制御するための手段を設けて電池の消耗
を最小限に抑えることも良く知られている。この
ような目的で使用される回路については、「フイ
ードバツク制御付蓄積コンデンサ用電源」
（Transistorized Power Supply for ａ
Storage Capacitor With ａ Regulating
Feedback Control）と題する1967年４月25日付
の米国特許第3316445号に開示されており、そこ
には、出力電圧信号の一部を発振器の動作制御用
スイツチング回路へ帰還するためにネオン・ラン
プを使用する方法が記載されている。この方法に
よれば、出力電圧が所望の電圧値に達した時にネ
オン・ランプが導通して、ネオン・ランプを介し
てスイツチング回路に電流が流れ、その結果、ス
イツチング回路によつて発振器のバイアスが変え
られて発振器の動作が終了する。その後の放電に
よつて、コンデンサの出力電圧が所定値まで低下
すると、ネオン・ランプ電流が臨界値まで減少す
ることにより、スイツチング回路は導通状態に戻
つて発振器に適切なバイアスを与え、その結果、
発振器は再び発振動作を開始するものである。し
かしながら、ネオン・ランプは本質的に不安定性
および高ヒステレシスを伴うから、ネオン・ラン
プを用いた回路構成においては、発振器のオン・
オフ動作の間でコンデンサの端子間電圧が30％あ
るいはそれ以上にも変化する。このような大きな
電圧変化は電子フラツシユ装置に不満足な性能を
与えることが多い。また、ダイオードを用いれば
ヒステレシスは本質的に非常に小さくなるが、前
述の方法でこれを用いた場合、発振器のオン・オ
フ周期が短くなり過ぎるため、総体的に好結果は
得られない。

上記諸問題を解決するための一構成例が、「プ
ログラム可能なユニジヤンクシヨントランジスタ
を用いた、電圧をモニター、制御および保護する
装置」（Voltage Monitoring Controlling and
Protecting Apparatus Employing
Programmable Unijunction Transistor）と題す
る1975年１月28日付の米国特許第3863128号に開
示されており、種々の回路構成が提案されてい
る。それら各構成はプログラム可能な単接合トラ
ンジスタを含んだ回路を備えており、この回路に
おいては、モニタされるべき電圧が対応の予め設
定された基準電圧と比較され、その比較結果に従
つて電源動作が制御されるものである。この種の
回路は、プログラム可能な単接合トランジスタの
ほかに２個のツエナー・ダイオードを必要とし、
さらに付加回路が必要であるから、制御回路構成
が全体的に複雑なものになる欠点がある。

発明の要約 本発明の目的は、直流−直流変換発振器の出力
電圧が所定最高値まで上昇した時にその発振器の
発振動作を停止させると共に、その後出力電圧が
所定最低値に低下した時に発振器の動作を再開さ
せるための構成簡単な制御回路を提供することで
ある。

また、本発明の目的は直流−直流変換発振器の
動作を制御するための簡単な制御回路を提供し、
発振器が短過ぎる周期で動作しないように所望の
ヒステレシスを上記制御回路に付与することでも
ある。

本発明の目的は写真撮影用電子フラツシユ装置
に使用可能な直流−直流変換発振器の出力電圧を
希望の範囲内に維持することによつて、エネルギ
蓄積コンデンサの過充電を避けると同時に電源電
池の過剰放電を防止するように構成された簡単な
直流−直流変換発振器動作制御回路を提供するこ
とである。

本発明の目的は、プログラム可能な単接合トラ
ンジスタと２個のツエナー・ダイオードとの組合
せ回路を使用せずに、写真撮影用フラツシユ装置
に使用可能な直流−直流変換発振器の動作を前記
方法で制御するための簡単な制御回路を提供する
ことである。

電子フラツシユ装置はフラツシユ球と、直流−
直流変換発振器と、発振器からの出力電圧および
充電電流を受けるべく接続さたエネルギ蓄積コン
デンサとを備え、さらに電圧調整制御回路を備え
ている。この制御回路は、直流−直流変換発振器
の出力電圧が所定最高値に達した時にその発振器
の動作を終了させると共に、その後出力電圧が所
定最低値まで低下した時に発振器の動作を再開さ
せると云う機能を持つ。この制御回路には、コレ
クタ、エミツタ、ベースを各１個備えた第１トラ
ンジスタが含まれ、ベースに直列接続された回路
要素は、印加電圧が所定最大値に比例する所定電
位と等しいかまたはそれ以上になつたときに導通
するようになつている。この回路要素は、発振器
の出力電圧が所定最高値に達した時に第１トラン
ジスタを少なくとも半導通状態にする。そして、
その後発振器の出力電圧が所定最大値より低下す
ると、上記回路要素が実質的にしや断状態になる
ことにより、第１トランジスタは実質的にしや断
状態になる。第１トランジスタにはコンデンサが
接続されており、このコンデンサは、第１トラン
ジスタが少なくとも半導通状態になつた時に第１
選択電位に充電される。この充電動作は、上記回
路要素が再び実質的にしや断状態になる時の電圧
レベル以下に発振器の出力電圧が低下する前に行
なわれる。第１トランジスタが少なくとも半導通
状態になつた時に発振器の動作を停止させるため
に、第１トランジスタと発振器の間に付加回路が
接続されている。この付加回路は、第１トランジ
スタが実質的にしや断状態になつた後でコンデン
サが第１選択電位から第２選択電位へ放電を開始
した時に動作し、放電中は発振器を動作停止状態
に保つ働きをする。この付加回路は、さらにその
後、コンデンサの出力電圧が第２選択電位に達し
た時に発振器の動作を再開させる。なお、第２選
択電位は、発振器の出力電圧が所定最低値まで低
下するのとほぼ同時にコンデンサが第２選択電位
に達するように設定される。

発明の実施例および作用 次に本発明の好適実施例について説明する。被
写界または被写体の照明用として用いられる電子
フラツシユ装置１０の回路図が図面に示されてい
る。電子フラツシユ装置１０は直流−直流コンバ
ータ１２（発振器）を備えており、このコンバー
タは例えば電池１４のような直流低電圧電源によ
つて付勢することが可能である。発振器１２から
の出力電圧を取り出すために設けられた１対の導
体１８，２０の間にはフラツシユ用コンデンサ１
６が接続されている。したがつて、発振器１２か
らコンデンサ１６に充電電流が供給される結果、
発振器の出力電圧はコンデンサ１６の充電が進行
すると共に増大する。

さらに、コンデンサ１６と並列にフラツシユ球
２２が接続されている。そして、被写体照明用フ
ラツシユ光を周知の方法で発生させる際にコンデ
ンサ１６がフラツシユ球２２を介して選択的に放
電するようになつている。フラツシユ球２２を介
して行なわれるコンデンサ１６の上記選択放電
は、図面にブロツクで示されるトリガ回路２４に
よつ実行される。トリガ回路２４によつて実行さ
れる。トリガ回路２４としては、フラツシユ球２
２をトリガし得るものであれば何でもよく、当該
技術分野で周知の適当な回路を使用することが可
能である。

発振器１２としては、コンデンサ充電用に広く
用いられている周知の形式の発振器の中から適当
なものを選んで使用することが可能である。図面
の発振器では、１次巻線２６、２次巻線２８、帰
還巻線３０、磁心３２を備えた変成器２５が含ま
れている。この発振器１２にはさらにPNP型パワ
ートランジスタ３４が含まれている。このトラン
ジスタ３４のエミツタは、導体３６を介して電池
１４の正端子に接続されており、コレクタはトラ
ンス２５の１次巻線２６の一端に直結されてい
る。１次巻線２６の他端は、導体２０，４０を介
して電池１４の負端子に接続されている。帰還巻
線３０の一端はトランジスタ３４のベースに接続
され、他端は、抵抗４６と直列接続されたバイパ
ス・コンデンサ４４を介してトランジスタ３４の
エミツタに接続されており、この接続によつて再
生回路が形成される。２次巻線２８の両端間には
コンデンサ４５が接続されており、これによつて
共振回路が形成される。コンデンサ１６に単一方
向の充電電流を供給するために、２次巻線２８の
上側端子はダイオード４７を介して導体１８に接
続されている。

発器およびコンデンサ１６の電圧が所定の最大
値まで上昇した時に直流−直流変換発振器１２の
動作を実質的に停止させる一方、その後コンデン
サ１６の出力電圧が所定の最低値まで低下した時
には発振器１２の動作を再開させるために、制御
回路５２が設けられている。参照番号５２で示さ
れた上記制御回路の一部にPNP型トランジスタ５
４が含まれており、このトランジスタのエミツタ
は導体３６を介して電池１４の正端子に直結さ
れ、コレクタは導体５１を介してトランジスタ３
４のベースに直結されている。トランジスタ５４
のベースは抵抗６０および導体３６を介して電池
１４の正端子に接続されている。トランジスタ５
４のベース電流はNPNトランジスタ７４によつ
て制御されるようになつており、トランジスタ７
４のコレクタは相互接続導体７２を介してトラン
ジスタ５４のベースに直結され、トランジスタ７
４のエミツタは導体２０を介して電池１４の負端
子に直結されている。トランジスタ７４のベース
は、導体２０との間に接続された抵抗８０と、ポ
テンシヨメータ８４の摺動子との間に接続された
ツエナー・ダイオード７８とによつてバイアスさ
れる。ポテンシヨメータ８４の摺動子はコンデン
サ７６を介してトランジスタ７４のコレクタにも
接続されている。ポテンシヨメータ８４は１対の
抵抗８２，８６のそれぞれに直列接続されてお
り、これらの抵抗によつて導体１８，２０の間で
抵抗分圧回路網が形成される。

動 作 図面の回路の動作は次の通りである。まず、ス
イツチS₁の閉成によつて発振器１２の動作が開始
され、電池１４の電圧よりかなり高い電圧までコ
ンデンサが充電されることは明らかである。この
ようにして電池１４のエネルギが発振器の動作に
よつてコンデンサ１６へ除々に送られることによ
り、コンデンサの電荷が時間の経過とともに通常
の過程で漸増し、それに従つて導体１８，２０の
間の電圧は漸増する。発振器１２の発振動作に伴
つてコンデンサ１６の蓄積電荷がこのように漸増
することは、当該技術分野において周知であつ
て、これは本発明と関連するものではない。説明
の都合上、直流電源電圧を約６ボルトとし、さら
に、コンデンサ１６を適切に充電するための所定
最高電圧を約360ボルトとして説明を続ける。ツ
エナー・ダイオード７８は13ボルトで導通するよ
うになつている。ポテンシヨメータ８４の摺動子
は、線１８の出力電圧が最高値360VDCに達した
時に、約13.5ボルトの電圧を出力するように設定
されている。

したがつて、線１８の発振器出力およびコンデ
ンサ電圧が所要最高値360V（直流）に達してい
ないときには、ツエナー・ダイオード７８は実質
的にしや断状態になつており、トランジスタ７４
へのベース電流が阻止されることは明らかであ
る。この場合、トランジスタ７４は実質的にしや
断状態であつて、トランジスタ５４からのベース
電流が阻止され、トランジスタ５４も実質的にや
断状態にあるため、パワートランジスタ３４は導
通状態に保たれる。このように、制御トランジス
タ５４，７４が実質的にしや断状態になつている
ときに発振器１２が動作を継続し、それによつて
コンデンサ１６が充電される。この充電期間にお
いてポテンシヨメータ８４の摺動子電圧が６ボル
トに達すると、その摺動子と共通の端子を持つコ
ンデンサ７６もまた、摺動子上の正電圧によつて
充電される。したがつて、導体１８における連続
的に増大する出力電圧によつて、線１８から抵抗
８２、ポテンシヨメータ８４、コンデンサ７６、
導線７２、抵抗６０、線３６のそれぞれを直列的
に経由して電池１４の＋6V端子へ戻る電流が形
成される。このようにしてコンデンサ７６は、ポ
テンシヨメータ８４の摺動子と直結された方の端
子が正電圧になるような極性で充電される。

導体１８における発振器出力およびコンデンサ
電圧が所定最大値360VDCに達すると、それに対
応して、ポテンシヨメータ８４の摺動子の電圧が
13.5VDCに上昇する。その結果、ツエナーダイオ
ード７８からトランジスタ７４のベースへの回路
は半導通状態になり、トランジスタ７４のコレク
タ、エミツタ間が半導通状態になる。トランジス
タ７４の導通状態が良化するに従つてトランジス
タ５４のベースから導体７２を介して流出する電
流が増加するため、トランジスタ５４もまた半導
通状態になる。その結果、パワートランジスタ３
４のベース電流が制限されてトランジスタ３４は
しや断状態になり、そして発振器の動作が終了す
る。これらの動作は、発振器出力が所定最大値
360VDCに達した瞬間に行なわれるものである。
既に明らかなように、トランジスタ７４が導通す
る直前には、コンデンサ７６は約6.5VDCに充電
されている。そしてトランジスタ７４の導通後に
は、トランジスタ７４のコレクタ・エミツタ間電
流の増加によつてコンデンサ７６はさらに充電さ
れる。この追加充電によつてコンデンサ７６の端
子間に約２ボルトの電圧が追加され、コンデンサ
７６の端子電圧は最終的に約8.5VDCになる。

発振器１２の動作が終了すると、コンデンサ１
６は放電し、その出力電圧は所定最低値へと下り
始める。そして、線１８の出力電圧がツエナー・
ダイオード７８を再び実質的にしや断状態にする
電圧値まで低下する前にコンデンサ７６が動作中
のトランジスタ７４を介して追加充電されること
は明らかであろう。ツエナー・ダイオード７８は
本質的にヒステレシスが非常に小さいため、発振
器の出力電圧がわずかに低下しただけでツエナ
ー・ダイオード７８が実質的にしや断状態に戻つ
て、トランジスタ７４のベースへ流入する電流が
阻止され、それによつてトランジスタ７４は実質
的にしや断状態になる。

ここで、コンデンサ７６が設けられていないと
仮定してみると、上記動作によつてトランジスタ
５４が実質的にしや断状態になつて発振器１２の
動作が再開され、コンデンサ１６の充電が再開さ
れる。そして、ツエナー・ダイオード７８のヒス
テレシスが前述の通り本質的に小さいことから、
発振器１２の動作はただちに再開されることにな
り、発振器のオン・オフ動作が非常に短い周期で
行なわれることになつてしまう。しかし、実際に
は回路にコンデンサ７６が設けられており、この
コンデンサの充電電圧がトランジスタ７４によつ
て前述の如く付加的に増大していることから、ト
ランジスタ７４がしや断状態になつた後も、コン
デンサ７６の放電によつてトランジスタ５４が導
通状態に保たれることは明らかであろう。したが
つて、コンデンサ１６の出力電圧が放電によつて
低下してツエナー・ダイオード７８およびトラン
ジスタ７４の導通を止める抑止レベル以下にまで
低下してもなお、発振器１２の動作は停止したま
まの状態に維持される。コンデンサ７６の放電中
は前述のようにトランジスタ５４の導通状態は保
たれているが、コンデンサ７６の放電所要時間が
経過すると、トランジスタ５４がしや断状態にな
る。したがつて発振器１２の動作はコンデンサ７
６の放電所要時間に相当する遅延時間を経て再開
される。トランジスタ５４をしや断状態にして発
振器の動作を再開させるために、放電によつてコ
ンデンサ７６が到達しなければならない電圧レベ
ルは、導体１８の出力電圧が所定最低値に到達す
る時間にほぼ対応する時間に（そのレベルが）得
られるようにして決定される。なお、所定最低値
は前述のように本発明では一応290VDCに設定さ
れている。

本発明では単一のツエナー・ダイオードを含ん
だ簡単な制御回路が設けられており、直流−直流
変換発振器の動作は、出力電圧が所定最高値に達
したときに停止し、その後出力電圧が所定最低値
に達したときに再開れる。そして出力電圧の最高
値と最低値の差は、発器のオン・オフ周期が余り
短くならないような範囲で選択的に決定すること
が可能である。上記最高値、最低値の差はシステ
ムのヒステレシスを表わしており、ツエナー・ダ
イオード７８の持つ非常に小さい固有ヒステレシ
スと比較して、このヒステレシスはかなり大きな
ものになつている。このようにして本発明の回路
では、蓄積コンデンサの電圧を希望の設定動作範
囲内で確実かつ正確に制御すると共に、発振周期
が短くなり過ぎないように電池電圧の不必要な消
費を抑制している。本発明の制御回路では、ツエ
ナー・ダイオード１個を含む最小限の構成部品し
か使用されておらず、従来の回路に必要とされて
いた単接合トランジスタは含まれていない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の電圧制御回路を実施した電子フ
ラツシユ装置の回路図である。 参照符号の説明、５２……制御回路、１２……
直流−直流変換発振器、７４…第１トランジス
タ、７８……ツエナー・ダイオード、７６……コ
ンデンサ、５４……第２トランジスタ、２２……
フラツシユ球、２４……トリガ回路、１６……フ
ラツシユ放電用コンデンサ、１４……電源電池。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フラツシユ球と、 直流−直流変換発振器と、 前記直流−直流変換発振器を直流電圧源に接続
   するための手段と、 前記発振器からの出力電圧を印加されて充電さ
   れるように接続されたエネルギー蓄積用第１コン
   デンサと、 フラツシユ発光するために前記フラツシユ球を
   介して選択的に前記第１コンデンサを放電させる
   ための作動手段と、および 前記出力電圧が所定最高値に達したときに前記
   直流−直流変換発振器の動作を実質的に終了させ
   ると共に、その後前記出力電圧が所定最低値まで
   低下したときに前記直流−直流発振器の動作を再
   開させる働きをする制御回路であつて、該制御回
   路は、コレクタ、エミツタ、ベースを各１個備え
   た第１トランジスタと；前記所定最高値に相当す
   る所定電位に少くとも等しい電圧印加を受けたと
   きに導通し、前記発振器の出力電圧が前記所定最
   高値に達した時に前記第１トランジスタを少くと
   も半導通状態にするように構成され、前記出力電
   圧がその後前記所定最高値より低下した時前記第
   １トランジスタを実質的にしや断状態とするため
   に、しや断状態となるよう構成された回路要素
   と；および前記第１トランジスタが少くとも半導
   通状態となつた時に第１選択電位に充電されるよ
   うに前記第１トランジスタに接続され、前記出力
   電圧が前記回路要素を実質的にしや断状態にする
   値以下になる前に前記充電が行なわれるように接
   続された第２コンデンサと；とを具備し、前記回
   路要素は、前記第１トランジスタと前記発振器と
   の間に接続されて、前記第１トランジスタが少く
   とも半導通状態に達した時前記発振器を動作停止
   し、前記第１トランジスタが実質的にしや断状態
   になつた後それに続いて前記第２コンデンサが前
   記第１選択電位から前記第２選択電位へ放電する
   ときには前記発振器の動作停止状態を維持し、そ
   の後前記第２コンデンサの電圧が、前記出力電圧
   が前記所定最低値まで低下するのに要する時間と
   ほぼ対応した時間で到達する前記第２選択電位に
   達した時に前記発振器の動作を再開することを特
   徴とする電子フラツシユ装置。