ストロボ装置
【課題】本発明は、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とするストロボ装置を得る。
【解決手段】本発明のストロボ装置は、昇圧回路１と、メインコンデンサ２と、閃光放電管３と、ＩＧＢＴ４と、閃光放電管３に供給する発光用電流を制限する電流制限手段６と、該電流制限手段６への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替手段７と、電流制限手段６に発生する誘導電流を電流制限手段６に還流可能な第２の切替手段８とを備え、第２の切替手段８は、電流制限手段６と逆方向に並列接続して電流制限手段６に発生する誘導電流を電流制限手段６に還流可能に切り替える第２のサイリスタ１１と、該第２のサイリスタ１１をオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴ１２と、該ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン・オフするトランジスタ（スイッチング素子）１３とを備える構成を有している。
【解決手段】本発明のストロボ装置は、昇圧回路１と、メインコンデンサ２と、閃光放電管３と、ＩＧＢＴ４と、閃光放電管３に供給する発光用電流を制限する電流制限手段６と、該電流制限手段６への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替手段７と、電流制限手段６に発生する誘導電流を電流制限手段６に還流可能な第２の切替手段８とを備え、第２の切替手段８は、電流制限手段６と逆方向に並列接続して電流制限手段６に発生する誘導電流を電流制限手段６に還流可能に切り替える第２のサイリスタ１１と、該第２のサイリスタ１１をオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴ１２と、該ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン・オフするトランジスタ（スイッチング素子）１３とを備える構成を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを切り替え可能な発光制御回路を備えるストロボ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、写真撮影の際に被写体を照明する光源としてストロボ装置が多用されている。このようなストロボ装置には、小光量で発光する小光量発光モードと、大光量で発光する大光量発光モードとを切替可能な発光制御回路を備えるもの（特許文献１参照）や、小光量発光モード又は大光量発光モードと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードとを切替可能な発光制御回路を備えるもの（特許文献２、３参照）などがある。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、図３（ａ）に示すように、電源電池Ｅと、電源電圧を昇圧する昇圧回路１と、該昇圧回路１によって昇圧された電圧により電荷を蓄積するメインコンデンサ２と、該メインコンデンサ２の蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管３と、該閃光放電管３の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴ４と、閃光放電管３を励起するためのトリガ回路５と、メインコンデンサ２と閃光放電管３と直列接続された第１の電流制限コイル１４及び第２の電流制限コイル１５と、第１の電流制限コイル１４に逆方向に並列接続する第１の還流ダイオード１６と、第２の電流制限コイル１５に順方向に並列接続して第２の電流制限コイル１５をバイパス可能に切り替える第１のサイリスタ１７と、閃光放電管３、第１の電流制限コイル１４及び第２の電流制限コイル１５と逆方向に並列接続する第２の還流ダイオード１８とを備える。
【０００４】
また、特許文献２に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、図３（ｂ）に示すように、電源電池Ｅと、昇圧回路１と、メインコンデンサ２と、閃光放電管３と、ＩＧＢＴ４と、トリガ回路５と、（第１の）電流制限コイル１４と、該（第１の）電流制限コイル１４に逆方向に並列接続して（第１の）電流制限コイル１４をバイパス可能に切り替える第２のサイリスタ１９と、該第２のサイリスタ１９のゲートに直列接続されるダイオード２０と、第２のサイリスタ１９をオン・オフするトランジスタ２１と、閃光放電管３、（第１の）電流制限コイル１４と逆方向に接続する（第２の）還流ダイオード１８とを備える。
【０００５】
また、特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、図３（ｃ）に示すように、電源電池Ｅと、昇圧回路１と、メインコンデンサ２と、閃光放電管３と、ＩＧＢＴ４と、トリガ回路５と、（第２の）電流制限コイル１５と、第１のサイリスタ１７と、該第１のサイリスタ１７のゲートに直列接続される切替回路２２と、閃光放電管３、（第２の）電流制限コイル１５と逆方向に接続する（第２の）還流ダイオード１８とを備える。切替回路２２は、トライアック（双方向サイリスタ）を用いてスイッチングを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０− ４８７１４号公報
【特許文献２】特開平 ８−１６０５０９号公報
【特許文献３】特開２００６− ８４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、発光波形の緩やかな増加、減少が要求されるＦＰ発光（フラット発光）と、発光波形の急峻な立ち上がり、立下りが要求される閃光発光の相反する発光波形を実現することを目的とし、小光量発光モードＩと大光量発光モードＩＩとを切替可能な回路構成を有する。小光量発光モードＩでは、メインコンデンサ２から供給される発光用電流は、サイリスタ１７をオフすることにより、第１の電流制限コイル１４及び第２の電流制限コイル１５を介して閃光放電管３に供給される。よって、小光量発光モードＩでは、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが緩やかになり、発光量の制御性がよい。
【０００８】
一方、大光量発光モードＩＩでは、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりを緩やかにする必要はなく、むしろ鋭くしてその発光量を増加させることが求められる。そこで、この発光制御回路では、サイリスタ１７をオンすることによって、第２の電流制限コイル１５をバイパスするように切り替えることができる。しかし、第１の電流制限コイル１４は、バイパスすることができないため、発光用電流が第１の電流制限コイル１４に流れる分だけ、閃光波形の立ち上がりが鈍くなる。
【０００９】
特許文献２に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、通常発光モード（小光量発光モードＩ又は大光量発光モードＩＩのいずれか）とフラット発光モードＩＩＩとを切替可能な回路構成を有する。この通常発光モードを小光量発光モードＩとして用いる場合は、発光用電流が（第１の）電流制限コイル１４を介して閃光放電管３に供給されるため、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが緩やか穏やかになり、発光量の制御性がよい。しかし、大光量発光モードＩＩとして用いる場合は、（第１の）電流制限コイル１４は、バイパスすることができないため、発光用電流が第１の電流制限コイル１４に流れる分だけ、閃光波形の立ち上がりが鈍くなるとともに、その分の光量が損失となる。
【００１０】
また、この発光制御回路は、ダイオード２０のアノード電圧が上昇する場合に第２のサイリスタ１９のゲート電圧を上げて、導通を遮断するようになっているが、そのために大電力が必要となる。
【００１１】
特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、通常発光モード（大光量発光モードＩＩ）とフラット発光モードＩＩＩとを切替可能な回路構成を有する。この発光制御回路は、通常発光モードを小光量発光モードＩに用いる場合は、切替回路２２によって第１のサイリスタ１７をオンすることにより、（第２の）電流制限コイル１５を介して閃光放電管３に供給される。しかし、切替回路２２にトライアックを用いており、スイッチング速度が速く、立ち上がり動作に伴う閃光波形が鋭く、発光量の制御性が悪い。
【００１２】
通常発光モードを大光量発光モードＩＩに用いる場合は、切替回路２２によって第１のサイリスタ１７をオフすることにより、（第２の）電流制限コイル１５をバイパスして閃光放電管３に供給される。よって、大光量発光モードＩＩでは、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが鋭くなり、発光量を増加させることができる。
【００１３】
特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、特許文献１、２に記載されたストロボ装置の発光制御回路の、大光量発光モードＩＩでの閃光波形の立ち上がりが鈍くなるという課題を解決することができる。しかし、小光量発光モードＩでの閃光波形の立ち上がりが鋭くなるという課題を解決することができない。特許文献２に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、この特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路の課題を解決することができるが、第２のサイリスタ１９の導通の遮断に大電力が必要である。
【００１４】
本発明は、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とす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】
【００１５】
本発明のストロボ装置は、小光量で発光する小光量発光モードと、大光量で発光する大光量発光モードと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードとに切替可能なストロボ装置であって、電源電圧を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路によって昇圧された電圧により電荷を蓄積するメインコンデンサと、該メインコンデンサの蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管と、該閃光放電管の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴと、メインコンデンサから閃光放電管に供給する発光用電流を制限する電流制限手段と、該電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替手段と、電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能な第２の切替手段とを備え、第２の切替手段は、電流制限手段と逆方向に並列接続して電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能に切り替えるサイリスタと、該サイリスタをオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴと、該ＭＯＳ−ＦＥＴをオン・オフするスイッチング素子とを備える構成を有している。
【００１６】
かかる構成によれば、小光量発光モードで第１の切替手段を電流制限手段への発光用電流の供給を許容するように動作させることにより、閃光放電管への発光用電流が制限され、閃光放電管の閃光波形の立ち上がりが緩やかにすることができる。所定の発光量に達することにより、閃光放電管の発光を停止する場合においても、第２の切替手段を電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能なように動作させることにより、閃光放電管への発光用電流の供給を遮断することができ、発光量の制御性がよい。
【００１７】
大光量発光モードで第１の切替手段を電流制限手段への発光用電流の供給がバイパスされるように動作させることにより、閃光放電管への発光用電流が電流制限手段による損失を伴うことはなく、閃光放電管の閃光波形の立ち上がりを鋭くすることができ、発光量を増加させることができる。
【００１８】
フラット発光モードで第１の切替手段を電流制限手段への発光用電流の供給を許容することにより、閃光放電管の閃光波形を一定の輝度で発光させることができる。
【００１９】
そして、第２の切替手段は、その制御にサイリスタを用いることにより、その切り替えを小電力で動作させることができる。このように、第１及び第２の切替手段を用いることにより、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とする。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明において、第１の切替手段は、電流制限手段と順方向に並列接続して電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能なサイリスタを備える構成を有することが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、サイリスタをオフさせることにより、電流制限手段への発光用電流の供給を許容し、サイリスタをオンさせることにより、電流制限手段への発光用電流の供給を制限し、バイパスすることができる。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明において、スイッチング素子は、トランジスタであることが好ましい。
【００２３】
かかる構成によれば、トランジスタをオン・オフすることによりＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタを制御し、よって、第２の切替手段を制御することができる。
【発明の効果】
【００２４】
これにより、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図
【図２】同実施形態の各発光モードにおける閃光波形を示す図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、従来のストロボ装置の回路構成の一部を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係るストロボ装置について図面を参酌しつつ説明する。まず、本実施形態に係るストロボ装置の回路構成について、図１を参酌しつつ説明する。
【００２７】
本実施形態に係るストロボ装置は、電源電池Ｅと、該電源電池Ｅからの電源電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧回路１と、該昇圧回路１によって昇圧された直流高電圧により電荷を蓄積する（充電する）メインコンデンサ２と、該メインコンデンサ２の蓄積電荷を消費することで発光するキセノン管等の閃光放電管３と、該閃光放電管３の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）４と、閃光放電管３を励起するためのトリガ回路５と、メインコンデンサ２から閃光放電管４に供給する発光用電流を制限する電流制限コイル６と、該電流制限コイル６への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替回路７と、電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６に還流可能な第２の切替手段８と、電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６から電流制限コイル６に還流する還流ダイオード９とを備える。なお、電流制限コイル６は、本発明の電流制限手段であり、第１の切替回路７及び第２の切替回路８は、それぞれ本発明の第１の切替手段及び第２の切替手段である。
【００２８】
電流制限コイル６は、メインコンデンサ２と閃光放電管３とに直列接続して、メインコンデンサ２から閃光放電管３への発光用電流の増加及び減少を緩やかに変化させるコイルである。
【００２９】
第１の切替回路７は、メインコンデンサ２と閃光放電管３とに直列接続するとともに、電流制限コイル６と順方向に並列接続して電流制限コイル６への発光用電流の供給をバイパス可能な第１のサイリスタ１０と、該第１のサイリスタ１０のゲートに接続され、第１のサイリスタ１０をオン・オフ制御する第１の信号入力端子Ｓ１とを備える。
【００３０】
また、第１のサイリスタ１０は、ダイオードＤ１をゲート−カソード間に逆方向に並列に接続し、コンデンサＣ１をゲート−カソード間に並列に接続し、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２をゲート間に直列接続する。ダイオードＤ１は、フラット発光モードでの発光動作時に第１のサイリスタ１０の誤動作を防止するために設けられる。コンデンサＣ１は、第１のサイリスタ１０のフラット発光モードでの発光動作時の誤動作を防止する。抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２は、大光量発光モードでの発光動作時の第１の信号入力端子Ｓ１をトライアックでＧＮＤにショートさせる。
【００３１】
第２の切替回路８は、電流制限コイル６と逆方向に並列接続して電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６に還流可能に切り替える第２のサイリスタ１１と、該第２のサイリスタ１１のゲートに接続され、第２のサイリスタ１１をオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１２と、該ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲートに接続され、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン・オフするトランジスタ（スイッチング素子）１３と、該トランジスタ１３のベースに接続され、トランジスタ１３をオン・オフ制御する第２の信号入力端子Ｓ２とを備える。
【００３２】
また、第２のサイリスタ１１は、ダイオードＤ２をゲート−カソード間に順方向に接続し、抵抗Ｒ２をゲート−アノード間に接続する。ダイオードＤ２は、発光中の第２のサイリスタ１１のゲート−カソード間の破損を防止する。抵抗Ｒ２は、発光停止時後に第２のサイリスタ１１をオンさせる。
【００３３】
ＭＯＳ−ＦＥＴ１２は、抵抗Ｒ３をゲート−ソース間に接続し、ツェナーダイオードＺＤをゲート−ソース間に接続され、抵抗Ｒ３は、トランジスタ１３がオフのときに、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲート−カソード間の電圧をゼロにする。ツェナーダイオードＺＤは、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲート電圧を必要以上かからないようにすることで、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２の破損を防止する。
【００３４】
トランジスタ１３は、抵抗Ｒ４をコレクタに接続し、コンデンサＣ３をベース−エミッタ間に接続し、抵抗Ｒ５をベース−エミッタ間に接続し、抵抗Ｒ６をベースに接続する。抵抗Ｒ４は、トランジスタ１３がオンのときにＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲートバイアスを与える。コンデンサＣ３は、誤動作を防止する。抵抗Ｒ５は、第２の信号入力端子Ｓ２がオフのときにトランジスタ１３をオフにする。抵抗Ｒ６は、第２の信号入力端子Ｓ２がオンのときにトランジスタ１３のベース電流を制限する。
【００３５】
以上の構成からなるストロボ装置の動作について図１、図２を参酌しつつ説明する。本実施形態のストロボ装置は、図２に示すように、第１の切替回路７及び第２の切替回路８により、小光量で発光する小光量発光モードＩと、大光量で発光する大光量発光モードＩＩと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードＩＩＩとに切替可能になっている。
【００３６】
具体的には、図２に示す小光量発光モードＩ及びフラット発光モードＩＩＩの立ち上がり時の閃光波形は、閃光放電管３の発光開始からＩＧＢＴ４がオフするまでの経過時間に対して発光光量が緩やかに増加し、大光量発光モードＩＩの立ち上がり時の閃光波形は、加速度的に鋭く増加する。すなわち、大光量発光モードＩＩの立ち上がり時の発光光量は、小光量発光モードＩ及びフラット発光モードＩＩＩの立ち上がり時の発光光量と比較して、その単位経過時間ｔ当たりの発光光量の増加傾向が速くなるようになっている。一方、図２に示す小光量発光モードＩ及び大光量発光モードＩＩの立ち下がり時の閃光波形は、瞬時に減少し、フラット発光モードＩＩＩの立ち下がり時の閃光波形は、緩やかに減少する。すなわち、小光量発光モードＩ及び大光量発光モードＩＩの立ち下がり時の発光光量は、発光停止と略同時にゼロまで減少する。フラット発光モードＩＩＩの立ち下がり時の発光光量は、小光量発光モードＩ及び大光量発光モードＩＩの立ち下がり時の発光光量と比較して、その単位経過時間ｔ当たりの発光光量の減少傾向が遅くなるようになっている。
【００３７】
まず、小光量発光でのストロボ装置の動作について説明する（小光量発光モードＩ）。この場合、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される直前において、第１及び第２の信号入力端子Ｓ１、Ｓ２にはオン信号が検出される。この状態で、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される。第１の信号入力端子Ｓ１には、オフ信号が検出されており、第１のサイリスタ１０は、オフする。メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６を通過して閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、緩やかに増加する。閃光放電管３の立ち上がり時の閃光波形の変化も緩やかになる。
【００３８】
発光量が所望の光量に達すると、ＩＧＢＴ４がオフすると同時に、第２の信号入力端子Ｓ２にオフ信号が検出される。ＩＧＢＴ４がオフすることにより、閃光放電管３への発光用電流が遮断されるが、電流制限コイル６には、発光用電流の減少に伴って電流の減少を妨げる方向の起電力が生じる。すなわち、電流制限コイル６にこの起電力に基づく誘導電流が発生する。第２の信号入力端子Ｓ２にオフ信号が検出されることにより、トランジスタ１３がオフし、トランジスタ１３のコレクタ−エミッタ間を遮断する。トランジスタ１３がオフすることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２がオフして、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のソース−ドレイン間を遮断する。ＭＯＳ−ＦＥＴ１２がオフすることにより、第２のサイリスタ１１がオンして、第２のサイリスタ１１のアノード−カソード間が導通する。電流制限コイル６で発生した誘導電流は、この第２のサイリスタ１１に供給され、電流制限コイル６に還流される。よって、この誘導電流は、閃光放電管３に供給されないようになっている。このときの発光用電流の変化は、瞬時に減少する。閃光放電管３の立ち下がり時の閃光波形の変化も瞬時に減少する。
【００３９】
次に、大光量発光でのストロボ装置の動作について説明する（大光量発光モードＩＩ）。この場合、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される直前において、第１の信号入力端子Ｓ１にはオン信号が検出される（第２の信号入力信号Ｓ２は、動作に直接関係しないため、オン・オフ信号の何れであってもよい）。この状態で、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される。第１の信号入力端子Ｓ１には、オン信号が検出されており、第１のサイリスタ１０は、オンする。メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６をバイパスして閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、電流制限コイル６による損失を伴うことなく、増加する。閃光放電管３の立ち上がり時の閃光波形の変化を鋭くすることができ、発光量を増加させることができる。
【００４０】
発光量が所望の光量に達すると、ＩＧＢＴ４がオフする。ＩＧＢＴ４がオフすることにより、閃光放電管３への発光用電流が遮断される。このとき、電流制限コイル６はバイパスされているため、電流制限コイル６に誘導電流は発生しない。発光用電流の変化は、瞬時に減少する。閃光放電管３の立ち下がり時の閃光波形の変化も瞬時に減少する。
【００４１】
次に、フラット発光でのストロボ装置の動作について説明する（フラット発光モードＩＩＩ）。この場合、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される直前において、第１及び第２の信号入力端子Ｓ１にはオフ信号、Ｓ２にはオン信号が検出される。この状態で、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される。第１の信号入力端子Ｓ１には、オフ信号が検出されており、第１のサイリスタ１０は、オフする。メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６を通過して閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、緩やかに増加する。閃光放電管３の立ち上がり時の閃光波形の変化も緩やかになる。
【００４２】
発光強度が所定の輝度に達すると、ＩＧＢＴ４がオフ・オフして所定時間発光を継続する。ＩＧＢＴ４がオフするときは、閃光放電管３への発光用電流が遮断される。このとき、電流制限コイル６に誘導電流が発生する。誘導電流は、閃光放電管３を通過して還流ダイオード９を介して電流制限コイル６に還流する。このとき、第２のサイリスタ１１は、オンさせない。よって、発光用電流の変化は、誘導電流により緩やかに減少する。閃光放電管３の閃光波形の変化も瞬時に減少せず、緩やかに減少し、発光を継続する。続けて、ＩＧＢＴ４がオンするときは、メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６を通過して閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、緩やかに増加する。閃光放電管３の閃光波形の変化も緩やかに増加し、発光を継続する。そして、ＩＧＢＴ４をオン・オフして所定時間発光を継続する。
【００４３】
発光量が所定時間に達すると、ＩＧＢＴ４がオフする。ＩＧＢＴ４がオフすることにより、閃光放電管３への発光用電流が遮断される。このとき、電流制限コイル６に誘導電流が発生する。誘導電流は、閃光放電管３を通過して還流ダイオード９を介して電流制限コイル６に還流する。このとき、第２のサイリスタ１１は、オンさせない。よって、発光用電流の変化は、誘導電流により緩やかに減少する。閃光放電管３の閃光波形の変化も瞬時に減少せず、緩やかに減少する。
【００４４】
このように、小光量発光モードＩで第１の切替回路７を電流制限コイル６への発光用電流の供給を許容するように動作させることにより、閃光放電管３への発光用電流が制限され、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが緩やかにすることができる。所定の発光量に達することにより、閃光放電管３の発光を停止する場合においても、第２の切替回路８を電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６に還流可能なように動作させることにより、閃光放電管３への発光用電流の供給を遮断することができ、発光量の制御性がよい。
【００４５】
大光量発光モードＩＩで第１の切替回路７を電流制限コイル６への発光用電流の供給がバイパスされるように動作させることにより、閃光放電管３への発光用電流が電流制限コイル６による損失を伴うことはなく、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりを鋭くすることができ、発光量を増加させることができる。
【００４６】
フラット発光モードＩＩＩで第１の切替回路７を電流制限コイル６への発光用電流の供給を許容することにより、閃光放電管３の閃光波形を一定の輝度で発光させることができる。
【００４７】
そして、第２の切替回路８は、その制御にサイリスタ１１とＦＥＴ１２を用いることにより、抵抗Ｒ４の値を大きくすることができるため消費電流を小さくすることができ、その結果、切り替えを小電力で動作させることができる。このように、第１及び第２の切替回路７、８を用いることにより、小光量発光モードＩと、大光量発光モードＩＩと、フラット発光モードＩＩＩとを小電力で最適な発光制御を可能とする。
【００４８】
また、第２のサイリスタ１１をオンさせることにより、電流制限コイル６への発光用電流の供給を許容し、第２のサイリスタ１１をオフさせることにより、電流制限コイル６への発光用電流の供給を制限し、バイパスすることができる。
【００４９】
なお、本発明に係るストロボ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲でさまざまの変更が可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態に係るストロボ装置は、スイッチング素子をトランジスタとする例を説明したが、これに限定されるものではなく、オン・オフ制御可能な半導体素子などのスイッチング素子であれば適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明にかかるストロボ装置は、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とすることを有し、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを切り替え可能な発光制御回路を備えるストロボ装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｅ 電源電池
１ 昇圧回路
２ メインコンデンサ
３ 閃光放電管
４ ＩＧＢＴ
５ トリガ回路
６ 電流制限手段（電流制限コイル）
７ 第１の切替手段（第１の切替回路）
８ 第２の切替手段（第２の切替回路）
１０ 第１のサイリスタ（サイリスタ）
１１ 第２のサイリスタ（サイリスタ）
１２ ＭＯＳ−ＦＥＴ
１３ トランジスタ（スイッチング素子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを切り替え可能な発光制御回路を備えるストロボ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、写真撮影の際に被写体を照明する光源としてストロボ装置が多用されている。このようなストロボ装置には、小光量で発光する小光量発光モードと、大光量で発光する大光量発光モードとを切替可能な発光制御回路を備えるもの（特許文献１参照）や、小光量発光モード又は大光量発光モードと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードとを切替可能な発光制御回路を備えるもの（特許文献２、３参照）などがある。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、図３（ａ）に示すように、電源電池Ｅと、電源電圧を昇圧する昇圧回路１と、該昇圧回路１によって昇圧された電圧により電荷を蓄積するメインコンデンサ２と、該メインコンデンサ２の蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管３と、該閃光放電管３の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴ４と、閃光放電管３を励起するためのトリガ回路５と、メインコンデンサ２と閃光放電管３と直列接続された第１の電流制限コイル１４及び第２の電流制限コイル１５と、第１の電流制限コイル１４に逆方向に並列接続する第１の還流ダイオード１６と、第２の電流制限コイル１５に順方向に並列接続して第２の電流制限コイル１５をバイパス可能に切り替える第１のサイリスタ１７と、閃光放電管３、第１の電流制限コイル１４及び第２の電流制限コイル１５と逆方向に並列接続する第２の還流ダイオード１８とを備える。
【０００４】
また、特許文献２に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、図３（ｂ）に示すように、電源電池Ｅと、昇圧回路１と、メインコンデンサ２と、閃光放電管３と、ＩＧＢＴ４と、トリガ回路５と、（第１の）電流制限コイル１４と、該（第１の）電流制限コイル１４に逆方向に並列接続して（第１の）電流制限コイル１４をバイパス可能に切り替える第２のサイリスタ１９と、該第２のサイリスタ１９のゲートに直列接続されるダイオード２０と、第２のサイリスタ１９をオン・オフするトランジスタ２１と、閃光放電管３、（第１の）電流制限コイル１４と逆方向に接続する（第２の）還流ダイオード１８とを備える。
【０００５】
また、特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、図３（ｃ）に示すように、電源電池Ｅと、昇圧回路１と、メインコンデンサ２と、閃光放電管３と、ＩＧＢＴ４と、トリガ回路５と、（第２の）電流制限コイル１５と、第１のサイリスタ１７と、該第１のサイリスタ１７のゲートに直列接続される切替回路２２と、閃光放電管３、（第２の）電流制限コイル１５と逆方向に接続する（第２の）還流ダイオード１８とを備える。切替回路２２は、トライアック（双方向サイリスタ）を用いてスイッチングを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０− ４８７１４号公報
【特許文献２】特開平 ８−１６０５０９号公報
【特許文献３】特開２００６− ８４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、発光波形の緩やかな増加、減少が要求されるＦＰ発光（フラット発光）と、発光波形の急峻な立ち上がり、立下りが要求される閃光発光の相反する発光波形を実現することを目的とし、小光量発光モードＩと大光量発光モードＩＩとを切替可能な回路構成を有する。小光量発光モードＩでは、メインコンデンサ２から供給される発光用電流は、サイリスタ１７をオフすることにより、第１の電流制限コイル１４及び第２の電流制限コイル１５を介して閃光放電管３に供給される。よって、小光量発光モードＩでは、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが緩やかになり、発光量の制御性がよい。
【０００８】
一方、大光量発光モードＩＩでは、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりを緩やかにする必要はなく、むしろ鋭くしてその発光量を増加させることが求められる。そこで、この発光制御回路では、サイリスタ１７をオンすることによって、第２の電流制限コイル１５をバイパスするように切り替えることができる。しかし、第１の電流制限コイル１４は、バイパスすることができないため、発光用電流が第１の電流制限コイル１４に流れる分だけ、閃光波形の立ち上がりが鈍くなる。
【０００９】
特許文献２に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、通常発光モード（小光量発光モードＩ又は大光量発光モードＩＩのいずれか）とフラット発光モードＩＩＩとを切替可能な回路構成を有する。この通常発光モードを小光量発光モードＩとして用いる場合は、発光用電流が（第１の）電流制限コイル１４を介して閃光放電管３に供給されるため、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが緩やか穏やかになり、発光量の制御性がよい。しかし、大光量発光モードＩＩとして用いる場合は、（第１の）電流制限コイル１４は、バイパスすることができないため、発光用電流が第１の電流制限コイル１４に流れる分だけ、閃光波形の立ち上がりが鈍くなるとともに、その分の光量が損失となる。
【００１０】
また、この発光制御回路は、ダイオード２０のアノード電圧が上昇する場合に第２のサイリスタ１９のゲート電圧を上げて、導通を遮断するようになっているが、そのために大電力が必要となる。
【００１１】
特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、通常発光モード（大光量発光モードＩＩ）とフラット発光モードＩＩＩとを切替可能な回路構成を有する。この発光制御回路は、通常発光モードを小光量発光モードＩに用いる場合は、切替回路２２によって第１のサイリスタ１７をオンすることにより、（第２の）電流制限コイル１５を介して閃光放電管３に供給される。しかし、切替回路２２にトライアックを用いており、スイッチング速度が速く、立ち上がり動作に伴う閃光波形が鋭く、発光量の制御性が悪い。
【００１２】
通常発光モードを大光量発光モードＩＩに用いる場合は、切替回路２２によって第１のサイリスタ１７をオフすることにより、（第２の）電流制限コイル１５をバイパスして閃光放電管３に供給される。よって、大光量発光モードＩＩでは、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが鋭くなり、発光量を増加させることができる。
【００１３】
特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、特許文献１、２に記載されたストロボ装置の発光制御回路の、大光量発光モードＩＩでの閃光波形の立ち上がりが鈍くなるという課題を解決することができる。しかし、小光量発光モードＩでの閃光波形の立ち上がりが鋭くなるという課題を解決することができない。特許文献２に記載されたストロボ装置の発光制御回路は、この特許文献３に記載されたストロボ装置の発光制御回路の課題を解決することができるが、第２のサイリスタ１９の導通の遮断に大電力が必要である。
【００１４】
本発明は、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とす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】
【００１５】
本発明のストロボ装置は、小光量で発光する小光量発光モードと、大光量で発光する大光量発光モードと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードとに切替可能なストロボ装置であって、電源電圧を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路によって昇圧された電圧により電荷を蓄積するメインコンデンサと、該メインコンデンサの蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管と、該閃光放電管の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴと、メインコンデンサから閃光放電管に供給する発光用電流を制限する電流制限手段と、該電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替手段と、電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能な第２の切替手段とを備え、第２の切替手段は、電流制限手段と逆方向に並列接続して電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能に切り替えるサイリスタと、該サイリスタをオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴと、該ＭＯＳ−ＦＥＴをオン・オフするスイッチング素子とを備える構成を有している。
【００１６】
かかる構成によれば、小光量発光モードで第１の切替手段を電流制限手段への発光用電流の供給を許容するように動作させることにより、閃光放電管への発光用電流が制限され、閃光放電管の閃光波形の立ち上がりが緩やかにすることができる。所定の発光量に達することにより、閃光放電管の発光を停止する場合においても、第２の切替手段を電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能なように動作させることにより、閃光放電管への発光用電流の供給を遮断することができ、発光量の制御性がよい。
【００１７】
大光量発光モードで第１の切替手段を電流制限手段への発光用電流の供給がバイパスされるように動作させることにより、閃光放電管への発光用電流が電流制限手段による損失を伴うことはなく、閃光放電管の閃光波形の立ち上がりを鋭くすることができ、発光量を増加させることができる。
【００１８】
フラット発光モードで第１の切替手段を電流制限手段への発光用電流の供給を許容することにより、閃光放電管の閃光波形を一定の輝度で発光させることができる。
【００１９】
そして、第２の切替手段は、その制御にサイリスタを用いることにより、その切り替えを小電力で動作させることができる。このように、第１及び第２の切替手段を用いることにより、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とする。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明において、第１の切替手段は、電流制限手段と順方向に並列接続して電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能なサイリスタを備える構成を有することが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、サイリスタをオフさせることにより、電流制限手段への発光用電流の供給を許容し、サイリスタをオンさせることにより、電流制限手段への発光用電流の供給を制限し、バイパスすることができる。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明において、スイッチング素子は、トランジスタであることが好ましい。
【００２３】
かかる構成によれば、トランジスタをオン・オフすることによりＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタを制御し、よって、第２の切替手段を制御することができる。
【発明の効果】
【００２４】
これにより、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るストロボ装置の回路構成を示すブロック図
【図２】同実施形態の各発光モードにおける閃光波形を示す図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、従来のストロボ装置の回路構成の一部を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係るストロボ装置について図面を参酌しつつ説明する。まず、本実施形態に係るストロボ装置の回路構成について、図１を参酌しつつ説明する。
【００２７】
本実施形態に係るストロボ装置は、電源電池Ｅと、該電源電池Ｅからの電源電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧回路１と、該昇圧回路１によって昇圧された直流高電圧により電荷を蓄積する（充電する）メインコンデンサ２と、該メインコンデンサ２の蓄積電荷を消費することで発光するキセノン管等の閃光放電管３と、該閃光放電管３の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）４と、閃光放電管３を励起するためのトリガ回路５と、メインコンデンサ２から閃光放電管４に供給する発光用電流を制限する電流制限コイル６と、該電流制限コイル６への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替回路７と、電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６に還流可能な第２の切替手段８と、電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６から電流制限コイル６に還流する還流ダイオード９とを備える。なお、電流制限コイル６は、本発明の電流制限手段であり、第１の切替回路７及び第２の切替回路８は、それぞれ本発明の第１の切替手段及び第２の切替手段である。
【００２８】
電流制限コイル６は、メインコンデンサ２と閃光放電管３とに直列接続して、メインコンデンサ２から閃光放電管３への発光用電流の増加及び減少を緩やかに変化させるコイルである。
【００２９】
第１の切替回路７は、メインコンデンサ２と閃光放電管３とに直列接続するとともに、電流制限コイル６と順方向に並列接続して電流制限コイル６への発光用電流の供給をバイパス可能な第１のサイリスタ１０と、該第１のサイリスタ１０のゲートに接続され、第１のサイリスタ１０をオン・オフ制御する第１の信号入力端子Ｓ１とを備える。
【００３０】
また、第１のサイリスタ１０は、ダイオードＤ１をゲート−カソード間に逆方向に並列に接続し、コンデンサＣ１をゲート−カソード間に並列に接続し、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２をゲート間に直列接続する。ダイオードＤ１は、フラット発光モードでの発光動作時に第１のサイリスタ１０の誤動作を防止するために設けられる。コンデンサＣ１は、第１のサイリスタ１０のフラット発光モードでの発光動作時の誤動作を防止する。抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２は、大光量発光モードでの発光動作時の第１の信号入力端子Ｓ１をトライアックでＧＮＤにショートさせる。
【００３１】
第２の切替回路８は、電流制限コイル６と逆方向に並列接続して電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６に還流可能に切り替える第２のサイリスタ１１と、該第２のサイリスタ１１のゲートに接続され、第２のサイリスタ１１をオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１２と、該ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲートに接続され、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２をオン・オフするトランジスタ（スイッチング素子）１３と、該トランジスタ１３のベースに接続され、トランジスタ１３をオン・オフ制御する第２の信号入力端子Ｓ２とを備える。
【００３２】
また、第２のサイリスタ１１は、ダイオードＤ２をゲート−カソード間に順方向に接続し、抵抗Ｒ２をゲート−アノード間に接続する。ダイオードＤ２は、発光中の第２のサイリスタ１１のゲート−カソード間の破損を防止する。抵抗Ｒ２は、発光停止時後に第２のサイリスタ１１をオンさせる。
【００３３】
ＭＯＳ−ＦＥＴ１２は、抵抗Ｒ３をゲート−ソース間に接続し、ツェナーダイオードＺＤをゲート−ソース間に接続され、抵抗Ｒ３は、トランジスタ１３がオフのときに、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲート−カソード間の電圧をゼロにする。ツェナーダイオードＺＤは、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲート電圧を必要以上かからないようにすることで、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２の破損を防止する。
【００３４】
トランジスタ１３は、抵抗Ｒ４をコレクタに接続し、コンデンサＣ３をベース−エミッタ間に接続し、抵抗Ｒ５をベース−エミッタ間に接続し、抵抗Ｒ６をベースに接続する。抵抗Ｒ４は、トランジスタ１３がオンのときにＭＯＳ−ＦＥＴ１２のゲートバイアスを与える。コンデンサＣ３は、誤動作を防止する。抵抗Ｒ５は、第２の信号入力端子Ｓ２がオフのときにトランジスタ１３をオフにする。抵抗Ｒ６は、第２の信号入力端子Ｓ２がオンのときにトランジスタ１３のベース電流を制限する。
【００３５】
以上の構成からなるストロボ装置の動作について図１、図２を参酌しつつ説明する。本実施形態のストロボ装置は、図２に示すように、第１の切替回路７及び第２の切替回路８により、小光量で発光する小光量発光モードＩと、大光量で発光する大光量発光モードＩＩと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードＩＩＩとに切替可能になっている。
【００３６】
具体的には、図２に示す小光量発光モードＩ及びフラット発光モードＩＩＩの立ち上がり時の閃光波形は、閃光放電管３の発光開始からＩＧＢＴ４がオフするまでの経過時間に対して発光光量が緩やかに増加し、大光量発光モードＩＩの立ち上がり時の閃光波形は、加速度的に鋭く増加する。すなわち、大光量発光モードＩＩの立ち上がり時の発光光量は、小光量発光モードＩ及びフラット発光モードＩＩＩの立ち上がり時の発光光量と比較して、その単位経過時間ｔ当たりの発光光量の増加傾向が速くなるようになっている。一方、図２に示す小光量発光モードＩ及び大光量発光モードＩＩの立ち下がり時の閃光波形は、瞬時に減少し、フラット発光モードＩＩＩの立ち下がり時の閃光波形は、緩やかに減少する。すなわち、小光量発光モードＩ及び大光量発光モードＩＩの立ち下がり時の発光光量は、発光停止と略同時にゼロまで減少する。フラット発光モードＩＩＩの立ち下がり時の発光光量は、小光量発光モードＩ及び大光量発光モードＩＩの立ち下がり時の発光光量と比較して、その単位経過時間ｔ当たりの発光光量の減少傾向が遅くなるようになっている。
【００３７】
まず、小光量発光でのストロボ装置の動作について説明する（小光量発光モードＩ）。この場合、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される直前において、第１及び第２の信号入力端子Ｓ１、Ｓ２にはオン信号が検出される。この状態で、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される。第１の信号入力端子Ｓ１には、オフ信号が検出されており、第１のサイリスタ１０は、オフする。メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６を通過して閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、緩やかに増加する。閃光放電管３の立ち上がり時の閃光波形の変化も緩やかになる。
【００３８】
発光量が所望の光量に達すると、ＩＧＢＴ４がオフすると同時に、第２の信号入力端子Ｓ２にオフ信号が検出される。ＩＧＢＴ４がオフすることにより、閃光放電管３への発光用電流が遮断されるが、電流制限コイル６には、発光用電流の減少に伴って電流の減少を妨げる方向の起電力が生じる。すなわち、電流制限コイル６にこの起電力に基づく誘導電流が発生する。第２の信号入力端子Ｓ２にオフ信号が検出されることにより、トランジスタ１３がオフし、トランジスタ１３のコレクタ−エミッタ間を遮断する。トランジスタ１３がオフすることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２がオフして、ＭＯＳ−ＦＥＴ１２のソース−ドレイン間を遮断する。ＭＯＳ−ＦＥＴ１２がオフすることにより、第２のサイリスタ１１がオンして、第２のサイリスタ１１のアノード−カソード間が導通する。電流制限コイル６で発生した誘導電流は、この第２のサイリスタ１１に供給され、電流制限コイル６に還流される。よって、この誘導電流は、閃光放電管３に供給されないようになっている。このときの発光用電流の変化は、瞬時に減少する。閃光放電管３の立ち下がり時の閃光波形の変化も瞬時に減少する。
【００３９】
次に、大光量発光でのストロボ装置の動作について説明する（大光量発光モードＩＩ）。この場合、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される直前において、第１の信号入力端子Ｓ１にはオン信号が検出される（第２の信号入力信号Ｓ２は、動作に直接関係しないため、オン・オフ信号の何れであってもよい）。この状態で、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される。第１の信号入力端子Ｓ１には、オン信号が検出されており、第１のサイリスタ１０は、オンする。メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６をバイパスして閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、電流制限コイル６による損失を伴うことなく、増加する。閃光放電管３の立ち上がり時の閃光波形の変化を鋭くすることができ、発光量を増加させることができる。
【００４０】
発光量が所望の光量に達すると、ＩＧＢＴ４がオフする。ＩＧＢＴ４がオフすることにより、閃光放電管３への発光用電流が遮断される。このとき、電流制限コイル６はバイパスされているため、電流制限コイル６に誘導電流は発生しない。発光用電流の変化は、瞬時に減少する。閃光放電管３の立ち下がり時の閃光波形の変化も瞬時に減少する。
【００４１】
次に、フラット発光でのストロボ装置の動作について説明する（フラット発光モードＩＩＩ）。この場合、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される直前において、第１及び第２の信号入力端子Ｓ１にはオフ信号、Ｓ２にはオン信号が検出される。この状態で、ＩＧＢＴ４がオンとなり、メインコンデンサ２の放電が開始される。第１の信号入力端子Ｓ１には、オフ信号が検出されており、第１のサイリスタ１０は、オフする。メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６を通過して閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、緩やかに増加する。閃光放電管３の立ち上がり時の閃光波形の変化も緩やかになる。
【００４２】
発光強度が所定の輝度に達すると、ＩＧＢＴ４がオフ・オフして所定時間発光を継続する。ＩＧＢＴ４がオフするときは、閃光放電管３への発光用電流が遮断される。このとき、電流制限コイル６に誘導電流が発生する。誘導電流は、閃光放電管３を通過して還流ダイオード９を介して電流制限コイル６に還流する。このとき、第２のサイリスタ１１は、オンさせない。よって、発光用電流の変化は、誘導電流により緩やかに減少する。閃光放電管３の閃光波形の変化も瞬時に減少せず、緩やかに減少し、発光を継続する。続けて、ＩＧＢＴ４がオンするときは、メインコンデンサ２からの発光用電流は、電流制限コイル６を通過して閃光放電管３に供給される。このときの発光用電流の変化は、緩やかに増加する。閃光放電管３の閃光波形の変化も緩やかに増加し、発光を継続する。そして、ＩＧＢＴ４をオン・オフして所定時間発光を継続する。
【００４３】
発光量が所定時間に達すると、ＩＧＢＴ４がオフする。ＩＧＢＴ４がオフすることにより、閃光放電管３への発光用電流が遮断される。このとき、電流制限コイル６に誘導電流が発生する。誘導電流は、閃光放電管３を通過して還流ダイオード９を介して電流制限コイル６に還流する。このとき、第２のサイリスタ１１は、オンさせない。よって、発光用電流の変化は、誘導電流により緩やかに減少する。閃光放電管３の閃光波形の変化も瞬時に減少せず、緩やかに減少する。
【００４４】
このように、小光量発光モードＩで第１の切替回路７を電流制限コイル６への発光用電流の供給を許容するように動作させることにより、閃光放電管３への発光用電流が制限され、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりが緩やかにすることができる。所定の発光量に達することにより、閃光放電管３の発光を停止する場合においても、第２の切替回路８を電流制限コイル６に発生する誘導電流を電流制限コイル６に還流可能なように動作させることにより、閃光放電管３への発光用電流の供給を遮断することができ、発光量の制御性がよい。
【００４５】
大光量発光モードＩＩで第１の切替回路７を電流制限コイル６への発光用電流の供給がバイパスされるように動作させることにより、閃光放電管３への発光用電流が電流制限コイル６による損失を伴うことはなく、閃光放電管３の閃光波形の立ち上がりを鋭くすることができ、発光量を増加させることができる。
【００４６】
フラット発光モードＩＩＩで第１の切替回路７を電流制限コイル６への発光用電流の供給を許容することにより、閃光放電管３の閃光波形を一定の輝度で発光させることができる。
【００４７】
そして、第２の切替回路８は、その制御にサイリスタ１１とＦＥＴ１２を用いることにより、抵抗Ｒ４の値を大きくすることができるため消費電流を小さくすることができ、その結果、切り替えを小電力で動作させることができる。このように、第１及び第２の切替回路７、８を用いることにより、小光量発光モードＩと、大光量発光モードＩＩと、フラット発光モードＩＩＩとを小電力で最適な発光制御を可能とする。
【００４８】
また、第２のサイリスタ１１をオンさせることにより、電流制限コイル６への発光用電流の供給を許容し、第２のサイリスタ１１をオフさせることにより、電流制限コイル６への発光用電流の供給を制限し、バイパスすることができる。
【００４９】
なお、本発明に係るストロボ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲でさまざまの変更が可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態に係るストロボ装置は、スイッチング素子をトランジスタとする例を説明したが、これに限定されるものではなく、オン・オフ制御可能な半導体素子などのスイッチング素子であれば適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明にかかるストロボ装置は、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを小電力で最適な発光制御を可能とすることを有し、小光量発光モードと、大光量発光モードと、フラット発光モードとを切り替え可能な発光制御回路を備えるストロボ装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
Ｅ 電源電池
１ 昇圧回路
２ メインコンデンサ
３ 閃光放電管
４ ＩＧＢＴ
５ トリガ回路
６ 電流制限手段（電流制限コイル）
７ 第１の切替手段（第１の切替回路）
８ 第２の切替手段（第２の切替回路）
１０ 第１のサイリスタ（サイリスタ）
１１ 第２のサイリスタ（サイリスタ）
１２ ＭＯＳ−ＦＥＴ
１３ トランジスタ（スイッチング素子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小光量で発光する小光量発光モードと、大光量で発光する大光量発光モードと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードとに切替可能なストロボ装置であって、電源電圧を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路によって昇圧された電圧により電荷を蓄積するメインコンデンサと、該メインコンデンサの蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管と、該閃光放電管の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴと、メインコンデンサから閃光放電管に供給する発光用電流を制限する電流制限手段と、該電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替手段と、電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能な第２の切替手段とを備え、第２の切替手段は、電流制限手段と逆方向に並列接続して電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能に切り替えるサイリスタと、該サイリスタをオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴと、該ＭＯＳ−ＦＥＴをオン・オフするスイッチング素子とを備えることを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
第１の切替手段は、電流制限手段と順方向に並列接続して電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能なサイリスタを備える請求項１に記載のストロボ装置。
【請求項３】
スイッチング素子は、トランジスタである請求項１又は請求項２に記載のストロボ装置。
【請求項１】
小光量で発光する小光量発光モードと、大光量で発光する大光量発光モードと、略一定の輝度で所定時間発光を継続するフラット発光モードとに切替可能なストロボ装置であって、電源電圧を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路によって昇圧された電圧により電荷を蓄積するメインコンデンサと、該メインコンデンサの蓄積電荷を消費することで発光する閃光放電管と、該閃光放電管の発光強度に応じてスイッチング動作を行うＩＧＢＴと、メインコンデンサから閃光放電管に供給する発光用電流を制限する電流制限手段と、該電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能な第１の切替手段と、電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能な第２の切替手段とを備え、第２の切替手段は、電流制限手段と逆方向に並列接続して電流制限手段に発生する誘導電流を電流制御手段に還流可能に切り替えるサイリスタと、該サイリスタをオン・オフするＭＯＳ−ＦＥＴと、該ＭＯＳ−ＦＥＴをオン・オフするスイッチング素子とを備えることを特徴とするストロボ装置。
【請求項２】
第１の切替手段は、電流制限手段と順方向に並列接続して電流制限手段への発光用電流の供給をバイパス可能なサイリスタを備える請求項１に記載のストロボ装置。
【請求項３】
スイッチング素子は、トランジスタである請求項１又は請求項２に記載のストロボ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１９７５３０（Ｐ２０１１−１９７５３０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６６０５３（Ｐ２０１０−６６０５３）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]