成像装置、频闪装置和充电控制方法

专利名称：成像装置、频闪装置和充电控制方法
技术领域：
本发明涉及一种包4舌频闪装置的成像装置、频闪装置和关于该 频闪装置的充电控制方法。更具体地，本发明涉及一种具有他励才展 荡型的充电电路的频闪装置、频闪装置和充电控制方法。
背景技术：
近年，已存在多种类型的用于频闪装置等的频闪充电电路。近 来常使用的充电电路为他励振荡型的，更具体地，为回扫变压器型 的。图9是示出了回扫变压器型的频闪充电电路的配置实例的示图。
作为对用于向频闪闪光单元供电的主电容器Cl进4亍充电的电 路，图9所示的频闪充电电路包括直流电源51、熔断元件52、升 压变压器53、开关元件Q1、反馈电容器C2、整流二4及管D1和主 电容器Cl。频闪充电电路还包括具有控制频闪充电电路功能的充 电控制单元61、振荡控制单元62和满充电检测单元63。
升压变压器53是才是升在初级线圏中所生成的回扫乐P中并向次 级线圏4命出另一个回扫3永冲的回扫变压器。初级线圈与直流电源51、熔断元件52、和开关元件Q1串联连接。反馈电容器C2被置 于熔断元件52和升压变压器53之间，以《更与直流电源51并联连 *接。开关组^皮配置为具有反々贵电容器C2、升压变压器53的初级线 圏和开关元件Ql。
开关元件Q1基于来自振荡控制单元62的开关控制信号而导通 /截止。当开关元件Q1净皮i殳置为导通状态时，电流流过升压变压器 53的初级线圈。然后，当开关元件Ql被设为中断状态时，在升压 变压器53的次级线圏中生成反电动势。因此，通过使闭开关元件 Ql连续导通/截止，在升压变压器53的次级线圈中生成回扫月永沖。
整流二才及管Dl对在升压变压器53的次级线圈中生成的回扫脉 冲进行整流，并且将整流后的回扫脉冲提供给主电容器Cl。使用 提供给主电容器Cl的回扫脉冲来充电主电容器Cl。通过电源端54 将主电容器Cl的充电电压提供给作为负载的频闪闪光单元(图9 中未示出)。
充电控制单元61是对频闪充电电路4丸行全面控制的处理单元。 在频闪闪光单元中寺丸行频闪闪光才喿作后，充电控制单元61将用于 开始开关控制信号的振荡的指令提供给振荡控制单元62。当满充电 4企测单元63 4企测到主电容器Cl的满充电^犬态时，充电控制单元 61停止振荡控制单元62的振荡操作。例如，满充电4全测单元63通 过检测主电容器C1的两端间的电压来确定主电容器C1是否处于满 充电状态。
在这种他励振荡型的频闪充电电路的实例中，当主电容器的充 电电压达到高于闪光电压的预定电压时，振荡控制单元被重置以停 止充电纟喿作(例如，参看第2000-275706号日本未审查专利申请7> 开中的段落

和附图1)。在另一个实例中，分别地， 将流过振荡变压器的初级线圏的电流值、或由电流生成的电压值与正常操作电流的值、或电压进行比较，以及将主电容器的充电电压 与正常操作下的充电电压的值相比较。然后，作为比较的偶然结果，
地，从而烧断了熔断器，以在电路中中断电源的提供(例如，参看
第2007-48702号日本未审查专利申请公开中的4殳落
~
和附图4)。

发明内容
然而，在上述的回扫变压器型的充电电^各中，/人直流电源51 输出的电源电压通过熔断元件52 4皮直4妄提供给升压变压器53的初 级线圏。开关元件Ql具有使从直流电源51向升压变压器53提供 的电流通过和限制的功能。因为回扫脉冲的高电压被直接施加给开 关元件Ql,所以开关元件Q1 :帔配置为具有以耐高压处理制造的耐 高压元件。
然而，例如，当由外围电路的故障等导致的异常电压被施加给 开关元件Ql时或当耐高压特性被削弱的开关元件Ql执行开关操 作时，开关元件Ql可能坏掉而变成在开关元件Ql的漏极和源相_ 端之间短路的状态。在这种情况中，很难限制从直流电源51向升 压变压器53供电。因此，异常电流持续流过升压变压器53和短^各 的开关元件Q1。
例如，在开关元件Ql坏掉并且在开关元件Ql中出现短路的 情况下，当包括短路的开关元件Ql的电阻足够大时，流动的异常 电流就会变小。因此，由开关元件Ql生成的热不会变得特别大。 相反，当包括短路的开关元件Q1的电阻足够小时，熔断元件52就 会烧断，从而停止向开关元件Ql供电。然而，当包括短路电路的开关元件Ql的电阻是足够大的电阻 和足够小的电阻之间的中间值时，有不会大到烧断熔断元件52但 是会大到使开关元件Ql生成热的电流流动。在这种情况中，因为 没有停止向开关元件Ql供电，所以由开关元件Ql生成的热量变 得更大。此外，在开关元件Ql由半导体形成的情况中，当由开关 元件Ql生成的热量增加到超过开关元件Ql的某一结温时，电阻 急剧减小。因此，有更大的电流流动。
此外，通常，作为预防异常电流的安全措施，装备了熔断元件 52。然而，由于近来用于减少充电时间的要求有所增加，所以必须 尽可能地增加熔断元件52的额定电流才能在正常^f吏用中增大电流。 由于这个原因，很难处理不会大到烧断熔断元件52的电流流动的 问题。此外，存在以下问题，即使可以计算出能够处理这种问题的 熔断元件52的额定电流，可能也无法得到具有这才羊额定电流的熔 断元件52。
鉴于上述目标，期望提供一种包括具有提高了在异常电流流过 开关元件的情况下的安全性的充电电路的频闪装置的成像装置、频 闪装置或充电控制方法。
根据本发明的实施例，提供了 一种包括具有他励振荡型的充电 电路的频闪装置的成像装置。该成像装置包括以下元件主电容器， 电荷在其中聚集从而向频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包括
初级线圏和次级线圏；开关元件，基于开关控制信号执行开关操作， 以控制提供给升压变压器的初级线圏的电流的流动或不流动状态； 整流二极管，基于开关元件的开关操作，对在升压变压器的次级线 圏中生成的回扫脉冲进行整流，从而向主电容器提供充电电压；供 电中断电^各，置于升压变压器和开关元件与电源之间，并且选择性 地中断来自电源的供电；满充电检测单元，检测主电容器是否达到 满充电状态；以及供电控制单元，在供电控制单元已将供电中断电路设为导通状态并开始开关元件的开关操作之后的预定时间内，满 充电检测单元没有检测到满充电状态的情况下，控制供电中断电 路，以将供电中断电路设为中断状态。
在这种成像装置中，供电中断电路净皮设为导通状态，以从电源 向升压变压器的初级线圈和开关元件供电。开关元件执行开关操作 以在升压变压器的次级线圏中生成回扫脉沖。回扫脉沖被整流二极 管整流，然后被提供给主电容器来充电主电容器。然后，当满充电 检测单元在供电控制单元将供电中断电i 各设为导通状态并开始开 关元件的开关才乘作之后的预定时间内没有检测到主电容器的满充 电状态时，供电控制单元控制供电中断电路，以将供电中断电路设 为中断状态。因此，中断了向开关元件供电。
在才艮据本发明实施例的成像装置中，当满充电^r测单元在供电 控制单元将供电中断电路设为导通状态并开始开关元件的开关操 作之后的预定时间内没有检测到主电容器的满充电状态时，供电中 断电^!4皮i殳为中断状态。因而，当开关元件中出现异常并且在充电 主电容器的同时电流持续流动时，供电中断电-各的中断状态可以防 止电流流过开关元件，从而防止开关元件产生热。因此，可以确保 安全性。


图1是根据本发明实施例的成像装置的主要部分的配置的框
图2是频闪充电电路及其控制功能的配置的示图； 图3是频闪充电电路的另一种配置的示图；图4是示出了由开关元件生成的热量和其它参凄t之间的关系的 曲线图的实例；
图5是在正常成像情况下的充电控制操作的第一实例的时序
图6是在正常成像情况下的充电控制操作的第二实例的时序
图7是当由于在开关元件中出现异常而导致异常电流流动时的 充电控制4喿作的实例的时序图8是当加入噪声时的充电控制操作的实例的时序图；以及
图9是作为配置实例的回扫变压器型的频闪充电电路的示图。
具体拟亍方式
以下将参看附图详细描述本发明的实施例，其中，4是供了能够 记录作为数字数据的拍摄图像的成像装置(诸如数码照相机)作为 应用实例。
图1是根据本发明实施例的成像装置的主要部分的配置的框图。
图1所示的成像装置包括光学块11、成像器件12、模拟前端 (AFE)电^各13、相才几信号处理电^各14、图4象编码器15、记录器 16、显示器17、控制部18和频闪装置19。
光学块11包括将来自物体的光聚集到成像器件12上的透镜、 移动透4竟以调节透4竟的焦点并执行变焦4喿作的驱动冲几构、快门才几构和光圈机构。基于来自控制部18的控制信号来驱动透镜、驱动机 构、快门机构和光圏机构。成像器件12是电荷耦合器件(CCD) 或互补金属氧化物半导体型等的固态成像装置，并且将来自物体通 过光学块11进入成像器件12的光转换成电子信号。
对从成像器件12输出的图像信号，AFE电路13使用相关双采 样(CDS)处理#^亍釆样和保持才喿作，以使信噪比(S/N)可以满 意地维持下去。此外，AFE电路13使用自动增益控制(AGC)处 理来控制增益，并执行模拟数字(A/D)转换以输出数字图像信号。
基于从AFE电路13输出的图像信号，相机信号处理电路14 执行用于自动聚焦(AF)处理和自动曝光(AE)处理的多种类型 的检测处理。对于图像信号，相机信号处理电路14还执行诸如白 平4軒调节处理或色彩4交正处理的信号处理。对于/人相4几信号处理电 路14输出的图像信号，图像编码器15使用诸如联合图象专家组 (JPEG)格式的预定图像数据格式来执行压缩编码处理。例如，显 示器17是液晶显示器(LCD),并且基于来自相机信号处理电路14 的图像信号显示所拍摄的图像。
例如，控制部18包括樣i型计算机，并且执行存^f诸在ROM等中 的程序以对成像装置中的每个部分执行全面控制，其中，微型计算 机被配置为具有中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机 存取存储器(RAM)等。频闪装置19包括以下描述的频闪闪光单 元和充电电路。频闪闪光单元的频闪闪光才喿作和充电电路的充电操 作受控于控制部18。
接下来将描述包括在频闪装置19中的充电电^各和充电电路的 控制功能。图2是频闪充电电路及其控制功能的配置的示图。i频w无电电路疋对用于向步力
容器C1进行充电的电路。频闪充电电路包括直流电源21、熔断元 件22、升压变压器23、开关元件Q1、反馈电容器C2、供电中断电 路24、整流二极管Dl和主电容器Cl。
频闪充电电^各还包4舌具有控制频闪充电电3各的功能的充电控 制单元31、振荡控制单元32、满充电4全测单元33和供电控制单元 34。在本实施例中，例如，在上述功能之中的充电控制单元31和 供电控制单元34的功能是通过控制部18执行的程序的运行而实现 的。此外，控制部18包括控制包括频闪闪光操作的成像操作的成 j象才乘作控制单元40。
例如，蓄电池可以用作直流电源21。 /人直流电源21 l是供的电 源电压通过熔断元件22和供电中断电路24被提供给升压变压器23 的初级线圏。熔断元4牛22 ^皮配置为当等于或大于预定^直的电流流 动时烧断。
升压变压器23是提高在初级线圏中生成的回扫脉冲并将另一 个回扫脉冲输出给次级线圈的回扫变压器。初级线圈与直流电源 21、熔断元件22、供电中断电路24和开关元件Ql串联连4妄。例 如，开关元件Ql ;帔配置为具有n沟道金属氧化物半导体(MOS) 晶体管。开关元件Q1的棚4及端接收来自振荡控制单元32的开关控 制信号。开关元件Q1基于开关控制信号而导通/截止。反馈电容器 C2 ^皮置于熔断元件22和升压变压器23之间以1"更并联连4妄至直流 电源21。开关组被配置为具有反馈电容器C2、升压变压器23的初 级线圏和开关元件Q1。
供电中断电^各24是选择性地中断乂人直流电源21流向升压变压 器23和开关元件Q1的电流的电路。在本实施例中，例如，供电中 断电路24包括p沟道MOS晶体管Q2、电阻器R1、电容器C3和n沟道数字晶体管Q3。 MOS晶体管Q2的源极端连接至熔断元件 22的一端。MOS晶体管Q2的源极和栅极端通过电阻器Rl互相连 4妄。用于防止浪涌电流(inrush current)的电容器C3连4妄在MOS 晶体管Q2的栅极和漏极端之间。数字晶体管Q3基于从供电控制 单元34提供的基极控制信号而导通/截止，从而控制在MOS晶体 管Q2的4册极端和地之间的导通/非导通状态。
在供电中断电路24中，当数字晶体管Q3导通时，MOS晶体 管Q2的栅极电位变为地电位。因此，MOS晶体管Q2导通，并且 从直流电源21的供电被提供给升压变压器23。当数字晶体管Q3 截止时，MOS晶体管Q2也截止。因此，中断从直流电源21供电。 供电中断电3各24的配置并不限于上述配置，而可以用继电器开关 来实现。
整流二极管Dl对在升压变压器23的次级线圏中生成的回扫脉 沖进行整流，并将整流后的回扫脉沖提供给主电容器Cl。使用通 过整流二极管D1向主电容器C1提供的回扫信号充电主电容器C1。 通过电源端25向用作负载的频闪闪光单元(图2中未示出)提供 主电容器Cl的充电电压。
充电控制单元31是对频闪充电电路执行全面控制的控制单元。 基于来自满充电检测单元33的满充电检测信号Sl和来自成像操作 控制单元40的频闪闪光信号S2，充电控制单元31控制开关元件 Ql和供电中断电路24的每个功能，从而控制对主电容器C1的充 电功能。
振荡控制单元32基于来自充电控制单元31的振荡开始/结束控 制信号S3来控制开关元件Q1的开关操作。换句话说，仅在当振荡 开始/结束控制信号S3的电平高的期间内，振荡控制单元32才会向 开关元件Ql输出开关控制信号以使开关元件Ql执行开关操作。满充电4企测单元33 4企测主电容器Cl的两端间的电压。当该电 压达到预定值时，满充电检测单元33确定主电容器Cl处于满充电 状态，并将满充电状态的检测报告给充电控制单元31。
供电控制单元34基于来自充电控制单元31的供电控制信号S4 来将基极控制信号输出至供电中断电路24中的数字晶体管Q3的基 极端。通过使用基极控制信号，供电控制单元34控制供电中断电 路24,以使供电中断电路24提供/中断从直流电源21向升压变压 器23供电。换句话说，当供电控制信号S4的电平高时，供电控制 单元34将基极控制信号设为高电平以从直流电源21向升压变压器 23供电。当供电控制信号S4的电平低时，供电控制单元34将基相_ 控制信号设为低电平以中断从直流电源21供电。
具有上述配置的频闪充电电路具有以下特性，其中，充电控制 单元31可以控制包括在频闪充电电路中的供电中断电路24,从而 中断从直流电源21向开关元件Ql供电。更具体地，在即使充电控 制单元31开始充电主电容器Cl之后的预定时间内，满充电4企测单 元33仍没有检测到满充电状态的情况下，充电控制单元31确定在 开关元件Ql中出现异常，并且中断向开关元件Ql供电。在异常 的出现导致在开关元件Ql的漏极和源极端之间出现短3各的情况 下，当没有大到导致熔断元件22烧断的异常电流持续流动时，受 控于充电控制单元31的这个中断可以防止开关元件Q1产生热。
图3是频闪充电电路的另一种配置的示图。
在图2所示的上述构造中，满充电冲企测单元33 4企测主电容器 Cl的两端间的电压。然而，可以4吏用不同于上述方法的另一种方 法来检测满充电状态。图3所示的满充电检测单元33a^r测在包括， 升压变压器23的初级线圈的开关组中生成的反冲电压，以4企测满 充电状态。；故满充电4全测单元33a输出给充电控制单元31的满充电检测信号Sl与图2所示的满充电4企测单元33的满充电检测信号 Sl相同。因此，以下基于图2所示的配置进行描述。
首先，将详细描述在开关元件Ql中出现短路的情况下的问题， 然后，将描述频闪充电电路的详细操作。
中出现异常而减小的情况下，当流动的电流量足够大时，熔断元件 22烧断。因此，中断向开关元件Q1供电，从而直4妄防止开关元件 Ql生成热。然而，可以i殳想以下情况，其中，没有大到导致熔断 元件22烧断但是大到使开关元件Ql产生热的电流根据开关元件 Ql的电阻而流动。此外，在开关元件Q1由半导体形成的情况下， 当由开关元件Ql生成的热量增加到超过开关元件Ql的特定结温 时，电阻急剧减小。因此，有更大的电流流动。
<吏用4餘入至开关元件Ql的l餘入功率Pd、热阻R0和环境温度 Ta的关系，由等式(1)可以给出由开关元件Q1生成的热量Ts:
Ts = Ta + Re*Pd (1)
如等式(l)所示，生成的热量Ts与l餘入功率Pd成比例i也增加。 ，支定电源电压为固定值，即，VBATT。在开关元件Q1坏掉后向短 路电阻Rds施加电源电压VBATT的情况下，当流过短路电阻Rds 的电流用Ids表示时，可以得到由等式(2)给出的关系
Pd = VBATT * Ids = Rds * Ids2 (2)
因此， <吏用等式(1)和(2),由开关元件Ql生成的热量Ts可以 被表示为由等式(3)给出的温度升高
Ts = Ta + Re * Rds * Ids2 (3)图4是示出了由开关元件生成的热量和其它参凄t之间的关系的 曲线图的实例。
在图4中，例如，在电源电压VBATT为4.2V和环境温度Ta 为60°C的情况下，示出了短路电阻Rds与电流Ids和所生成的热量 Ts (在本实例中为开关元件的表面温度)的关系。参看图4,例如， 即l吏有不会大到导致具有1A的额定电流(2A的允许电流)的熔断 元件22烧断的电流流动，开关元件Ql的表面温度仍可以变大到 400°C。图2所示的配置可以处理这才羊的表面温度。
在现有才支术中，作为预防异常电流的安全4晉施，通常，包4舌有 电流熔断器。图2所示的熔断元件22就是这样的电流熔断器。作 为确定熔断元件的额定电流的因素之一，可以4吏用异常电流值。通 常，当确定熔断元件的规格时，该规格包括可以预计的异常电流值 的两倍或两4咅以上的余量。因此，必须将熔断元〗牛的额定电流的上 限设为等于或小于最小异常电流值的一半。
此外，作为确定熔断元件的额定电流的其^f也因素，具有以下两 个因素 一个是在安装有熔断元件的装置中流动的正常工作电流的 最大值；以及另一个是在电源连接至安装有熔断元件的装置的情况 下或在打开了电源开关的情况下流动的浪涌电流的焦耳积分值。
下文中可以确定对应于正常工作电流值的额定电流。正常工作 电流的最大值用以下两个校正值来校正 一个是考虑到安装有熔断 元件的装置的寿命的固定降额(derating);以及另一个是取决于佳: 用熔断元4牛的环境的环境温度的温度降额。因jt匕，可以确定额定电 流的下限。因此，当"i殳置额定电流时，额定电流必须包4舌足以避免 在考虑装置的寿命和环境温度改变的状态下正常^f吏用的熔断元4牛 出现意外烧断这样的余量。下文中还可以确定预防浪涌电流的额定电流。在安装有炫断元 件的装置中测量到的浪涌电流的波形被积分以得到焦耳积分值I2t。 当设定额定电流时，额定电流必须包括与示出了对熔断元件的焦耳 积分值I2t的容限的特征曲线的足够余量。
然而，存在以下要求，即，为了快速充电，诸如频闪充电电路 的充电电路要具有尽可能大的正常4吏用电流值。鉴于此，乂人正常工 作电流值确定的额定值的下限有可能大于从异常电流值确定的额 定电流的上限。在这种情况中，不能设定熔断元件的额定电流。
此外，因为对出手的熔断元件的额定电流i殳置了离散^直，所以 即佳乂人正常工作电流确定的额定电流的下限小于乂人异常电流#_确 定的额定电流的上限，即，即使提供了可以设置额定电流的状态， 还是可能4艮难得到具有满足该状态的额定电流的熔断元件。
利用图2所示的配置，即仅 使用了熔断元件22(正常工作电流 值被估计为相当高的值的现有器件)，仍可以避免由于异常电流带 来的上述热的产生。这样，作为目的，可以确保安全。
第2000-275706号日本未审查专利申请公开和第2007-48702号 曰本未审查专利申请公开中披露的上述技术提供了以下方式，其 中，^f又基于在回扫变压器的次级或初级线圏中4企测到的电压来控制 电i 各中的开关才喿作和供电。以此方式，4艮难确定开关元卩牛Ql的开 关操作是否具有异常，或者在正常开关操作中，是否流动着与异常 电流一样大的电流。因此，4艮难解决上述问题。
接下来将详细描述使用上述频闪充电电路的控制操作。首先， 图5是正常成像情况下的充电控制操作的第一实例的时序图。参看图5,在时刻T20，因为主电容器处于满充电状态，所以 成像操作控制单元40控制频闪闪光单元，以使频闪闪光单元可以 执行频闪闪光操作。在这种情况下，成像操作控制单元40将频闪 闪光信号S2输出至充电控制单元31。紧接着或在充电控制单元31 才企测到频闪闪光信号S2后的预定时间，充电控制单元31开始充电 主电容器Cl。
图5所示的时刻T21是充电控制单元31开始充电主电容器Cl 的时刻。首先，充电控制单元31将输出至供电控制单元34的供电 控制信号S4设为高电平以使MOS晶体管Q2导通，从而开始从直 流电源21向升压变压器23供电。接着，在预定时间td!经过了时刻 T21后的时刻T22,充电控制单元31将输出至振荡控制单元32的 振荡开始/结束控制信号S3设为高电平以开始开关元件Ql的开关 操作，从而逐渐增大主电容器Cl的充电电压。
4妄着，当在时刻T23,满充电才企测单元33才企测到主电容器Cl 的满充电状态时，满充电检测单元33将输出至充电控制单元31的 满充电检测信号Sl设为低电平。参看图5,示出了以下实例，其中， 当检测到满充电状态时，满充电检测信号Sl的电平很低，但是在 预定时间后，满充电检测信号Sl自动返回到高电平。当充电控制 单元31检测到满充电检测信号Sl的电平低时，在紧接着检测的时 刻T24，充电控制单元31将振荡开始/结束控制信号S3设为低电平 以停止开关元件Ql的开关操作。然后，在预定时间t"经过了时刻 T24后的时刻T25，充电控制单元31将供电控制信号S4设为低电 平以停止向升压变压器23供电。
如上所述，在包括通过将振荡开始/结束控制信号S3设为高电 平来执行开关操作的时期的期间中，供电控制信号S4的电平很高 以向升压变压器23供电。因此，充电控制单元31控制振荡开始/结束控制信号S3和供电控制信号S4以提供或中断供电，但是不会 显著影响充电操作。
同样，在图5所示的时刻Til ~时刻T19的时期内，向升压变 压器23供电以充电主电容器Cl。充电控制单元31在时刻Tll开 始供电，并且在予贞定时间td,经过了时刻Tll后的时刻T12开始开 关操作。然后，在时刻T17检测到满充电状态之后，充电控制单元 31在时刻T18停止开关操作，而在时刻T19停止供电。时刻T11 时刻T19的时期内的充电控制单元31的上述#/(乍与时刻T21 ~时 刻T25的时期内的充电4空制单元31的净乘作相同。
然而，在时刻Tll ~时刻T19的时期内，充电控制单元31在 时刻T13 ~时刻T14和时刻T15 -时刻T16的每个时期内3夸振荡开 始/结束控制信号S3设为低电平以停止开关操作。在这些时期内， 在成像装置中执行了消耗相当大的功率的其他操作。在这些时期 内，例如，可以驱动电动机(motor)来移动变焦透镜或聚焦透镜。 例如，充电控制单元31从成像操作控制单元40接收用于起动/停止 充电操作的控制信号(在图5中未示出)。基于该控制信号，充电 控制单元31仅在起动充电操作的时期内执行开关操作
接下来，图6是在正常成像情况下的充电控制操作的第二实例 的时序图。
参看图6，在时刻T31-时刻T43的时期内，向升压变压器23 供电以充电主电容器Cl。与图5所示的情况相同，当整个充电梯: 作开始时，充电控制单元31在时刻T31开始向升压变压器23供电， 然后在预定时间tdl经过了时刻T31后的时刻T32开始开关元件Ql 的开关操作。当在时刻T41检测到满充电状态时，充电控制单元31 在紧接着时刻T41的时刻T42停止开关4乘作，然后在预定时间tdl 经过了时刻T42后的时刻T4停止供电。此夕卜，在时刻T31 ~时刻T43的时期内，例如，^f艮据移动透4竟 的上述纟乘作的执4于，在时刻T33和时刻T37的每个处停止开关操作。 即使在执行充电操作的期间内，当成像操作控制单元40在开关操 作4亭止之后经过预定时间td2之前并不再次向充电4空制单元31发送 可以执行充电操作的通知时，充电控制单元31将供电控制信号S4 再次设为低电平以中断供电(在时刻T34和时刻T38)。在中断供 电之后，当充电控制单元31接收到可以再次执行充电操作的通知 时，与当开始整个充电才喿作时充电控制单元31才喿作的情况相同， 充电控制单元31开始供电(在时刻T35和时刻T39 )，然后开始开 关操作(在时刻T36和时刻T40 )。
如上所述，充电控制单元31可以控制开关才喿作和供电。因此， 例如，在开关元件Ql中由于执行消耗相当大的功率的操作(诸如 移动透镜的操作)而导致出现异常的情况下，当出现异常导致在开 关元件Ql中出现短路时，可以减少异常电流流过开关元件Ql的 时间。因此，可以减少生成的热量。
4妄着，图7是当由于在开关元件中出现异常而导致异常电流流 动时的充电控制4喿作的实例的时序图。
参看图7，在时刻T51，充电控制单元31开始向升压变压器23 供电。然后，在预定时间&经过了时刻T51后的时刻T52，充电4空 制单元31开始开关元件Ql的开关才乘作以开始充电主电容器Cl。 有li殳了在时刻T53开关元件Ql坏掉并在开关元件Ql中出现短路。 在这种情况中，没有大到导致熔断元件22烧断的电流持续流动。 然而，因为没有4丸行开关才喿作，所以并没有充电主电容器Cl。因 此，没有^r测到满充电状态。
为了处理这样的情况，充电控制单元31包括计算时间的计时 器。当充电控制单元31在时刻T52开始开关操作时，充电控制单元31开始计时操作。充电控制单元31基于满充电检测信号Sl来 监控是否检测到满充电状态，直到达到预定最大等待时间tmax。
当在经过最大等待时间tmax之前检测到满充电状态时，可确定
开关元件Ql并不具有明显异常。因此，如图5和6所示，充电控 制单元31停止开关操作，然后停止向升压变压器23供电。相反，
如图7中的时刻T54所示，当在经过最大等待时间tn^之前没有检
测到满充电状态时，可确定在开关元件Ql中出现了异常。因此， 充电控制单元31在预定时间td2经过了时刻T54后的时刻T55停止 开关操作，并且还停止供电。
如上所述，充电控制单元31可以使用最大等待时间tm^控制开
关操作和供电。因此，充电控制单元31可以估计到没有大到导致 熔断元件22烧断的电流由于开关元件Ql坏掉并且在开关元件Ql 中出现短路而流动。因而，充电控制单元31可以停止向开关元件 Ql供电，乂人而防止开关元件Ql产生热。ot匕外，即^f吏为了减少充电 时间而增加纟容断it/f牛22的额定电流，仍然可以一企测到上述异常电 流的生成，从而可靠地防止开关元件Ql生成热。因而，可以实现 具有短充电时间和高安全性的频闪充电电i 各。此外，当确定熔断元 件22的额定电流时，不需要考虑上述的异常电流。因而，扩大了 熔断元件22的选择范围，并且可以4吏用诸如熔断元件22的现有熔 断器来降低制造成本。
至少在从开始开关操作时(在时刻T52)向开关元件Ql供电 的期间内，充电控制单元31执行计时操作，直到达到最大等待时 间tmax。例如，在从图5的时刻T12作为起始点开始执行计时操作 的情况下，即4吏在开关才喿作暂时停止的期间(时刻T13 时刻T14 的时期和时刻T15 时刻T16的时期)内，仍然持续向开关元4牛 Ql供电。因此，充电控制单元31持续计时才乘作。相反，在从图6所示的时刻T32作为起始点开始执行计时操作 的情况下，开关纟喿作暂时4f止的期间(时刻T33 时刻T36的时期 和时刻T37 时刻T40的时期)包4舌中断向开关元ff Ql供电的时 期(时刻T34 ~时刻T35的时期和时刻T38 ~时刻T39的时期)。 在中断供电的期间内，可以暂时停止计时l乘作。这才羊的暂时停止可 以防止开关元4牛Ql生成热。
不必说，与开始计时操作的时刻相同，可以使用开始供电的时 刻(例如，图7所示的时刻T51 )代卢弄开始开关，喿作的时刻(例如， 图7所示的时刻T52 )。
接着，图8是当加入了噪声时的充电控制操作的实例的时序图。
在图8所示的实例中，充电l喿作开始于时刻T61。在时刻T62， 检测到满充电状态，并且在紧接着时刻T62的时刻T63,停止向升 压变压器23供电。然后，在时刻T64，输出频闪闪光信号S2以执 行频闪闪光单元的频闪闪光操作。
假设频闪闪光操作导致在振荡开始/结束控制信号S3上叠加有 噪声，振荡开始/结束控制信号S3净皮从充电控制单元31输出至4展荡 控制单元32。在这种情况下，振荡控制单元32有可能响应于噪声 而开始开关元件Q1的开关操作。
然而，由于充电控制单元31如上所述控制充电4喿作，所以当 主电容器Cl处于满充电状态时，停止/人直流电源21供电。因此， 即1吏偶然开始开关4喿作，仍不会有电流流过开关元件Ql。因而， 例如，由于可以防止由于镅-i吴的开关才喿作4吏开关元件Ql坏掉的危 险或主电容器Cl达到过充电状态的危险，所以可以提高在出现/喿 声的情况中的安全性。此外，可以提高电路中的振荡开始/结束控制 信号S3的路径的设计灵活性。在上述实施例中，直;危电源21并不局限于蓄电、池。例如，直 流电源21可以4妄收通过交流/直流(AC/DC)转换器乂人商用交流电 源提供的电压。直流电源21可以4吏用蓄电池和/人商用交流电源通 过(AC/DC)转换器提供的电压的组合。此外，当使用多种电源时， 供电中断电路24和炫断元件22串联连接在与电源的电源线的接合 点和升压变压器23之间。
在前述实施例中，频闪装置和成像装置净皮配置为一个单元。然 而，频闪装置和成像装置被配置为单独的装置。在这种情况下，例 如，频闪充电电路及其控制功能(通过充电控制单元31、振荡控制 单元32、满充电检测单元33和供电控制单元34实现)可以被安装 在频闪装置中，并且该频闪装置可以接收关于成像操作的信号，诸 如来自成像装置的频闪闪光信号。可选地，在成4象装置中可以包括 一部分控制功能(例如，通过充电控制单元31、供电控制单元34 等实现)。
电路板分离时，这些电路板可以通过线缆和连接端互相连接。在这 种情况下，例如，供电中断电路24和熔断元件22可以被安装在直
本领域的技术人员应理解，才艮据设计要求和其他因素，可以有 多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求或 等同物的范围之内。
权利要求
1. 一种成像装置，包括具有他励振荡型的充电电路的频闪装置，所述成像装置包括主电容器，电荷在其中聚集从而向频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包括初级线圈和次级线圈；开关元件，基于开关控制信号执行开关操作，以控制提供给所述升压变压器的所述初级线圈的电流的流动或不流动状态；整流二极管，基于所述开关元件的所述开关操作，对在所述升压变压器的所述次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，从而向所述主电容器提供充电电压；供电中断电路，置于所述升压变压器和所述开关元件与一电源之间，并且选择性地中断来自所述电源的供电；满充电检测单元，检测所述主电容器是否达到满充电状态；以及供电控制单元，在所述供电控制单元已将所述供电中断电路设为导通状态并开始所述开关元件的所述开关操作之后的预定时间内、所述满充电检测单元没有检测到所述满充电状态的情况下，控制所述供电中断电路，以将所述供电中断电路设为中断状态。
2. 根据权利要求1所述的成像装置，进一步包括熔断元件，其 串联连4妄在所述升压变压器和所述开关元^f牛与所述电源之间， 并当出J见过电流时》克断。
3. 根据权利要求1所述的成像装置，其中，在所述供电控制单元 将所述供电中断电路设为所述导通状态并开始所述开关元件 的所述开关才喿作之后的所述预定时间内、所述满充电才企测单元 没有检测到所述满充电状态的情况下，所述供电控制单元停止 所述开关元件的所述开关操作，将所述供电中断电路设为所述 中断状态，然后在执行所述频闪闪光单元的闪光操作之后，到 所述供电控制单元开始对所述主电容器充电之前，控制所述供中断电路电路以使所属供电中断电路可以维持所属中断状态。
4. 才艮据权利要求1所述的成像装置，其中，所述供电控制单元控 制所述开关元件的所述开关操作，以^_在所述供电控制单元将 所述供电中断电路设为所述导通状态之后，开始所述开关元件 的所述开关操作，然后在所述供电控制单元将所述供电中断电路设为所述中断状态之前，停止所述开关元件的所述开关梯: 作。
5. 根据权利要求1所述的成像装置，其中，在所述供电控制单元 将所述供电中断电鴻"没为所述导通状态并开始所述开关元件 的所述开关操作之后，无论任何对所述开关元件的所述开关操 作的控制，在所述供电中断电路处于所述导通状态的期间内， 所述供电控制单元进4亍计时，直到达到所述预定时间。
6. —种频闪装置，包括他励振荡型的充电电路，所述频闪装置包 括.-主电容器，电荷在其中聚集A^而向频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包^"初级线圈和次级线圈；开关元件，基于开关控制信号执行开关操作，以控制提 供纟会所述升压变压器的所述初级线圈的电流的流动或不流动 状态；整流二极管，基于所述开关元件的所述开关操作，对在 所述升压变压器的所述次级线圏中生成的回扫^c冲进;f亍整流，/人而向所述主电容器提供充电电压；供电中断电路，置于所述升压变压器和所述开关元件与 电源之间，并且选择性地中断来自所述电源的供电；满充电检测单元，检测所述主电容器是否达到满充电状 态；以及供电控制单元，在所述供电控制单元已将所述供电中断 电路设为导通状态并开始所述开关元件的所述开关操作之后 的预定时间内，所述满充电才企测单元没有4企测到所述满充电状 态的情况下，控制所述供电中断电路，以将所述供电中断电路 设为中断状态。
7. —种用于具有他励振荡型的充电电^各的频闪装置的充电控制 方法，所述频闪装置包括主电容器，电荷在其中聚集>^人而向 频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包^^初级线圏和次级线 圈；开关元件，基于开关控制信号执行开关操作，以控制提供 给所述升压变压器的所述初级线圏的电流的流动或不流动状 态；以及整流二极管，基于所述开关元件的所述开关操作，对 在所述升压变压器的所述次级线圏中生成的回扫脉沖进4亍整 流，从而向所述主电容器提供充电电压，所述充电控制方法包 4舌以下步骤将供电中断电路设为导通状态，开始所述开关元件的所 述开关操作，并通过供电控制单元开始充电所述主电容器，所 述供电中断电路被置于所述升压变压器和所述开关元件与所 述电源之间，所述供电中断电路选择性地中断来自所述电源的 供电；通过满充电检测单元来检测所述主电容器是否达到满充电习犬态；以及在所述供电控制单元开始充电所述主电容器之后的预定 时间内，所述满充电^r测单元没有^r测到所述满充电状态的情 况下，通过所述供电控制单元将所述供电中断电路i殳为中断状 态。
全文摘要
本发明提供了一种包括具有他励振荡型的充电电路的频闪装置的成像装置、频闪装置和充电控制方法。该装置包括主电容器，其中，积累有电荷以向频闪闪光单元供电；升压变压器，至少包括初级线圈和次级线圈；开关元件，执行开关操作以控制提供给初级线圈的电流；整流二极管，对在次级线圈中生成的回扫脉冲进行整流，以向主电容器提供充电电压；供电中断电路，选择性地中断来自电源的供电；满充电检测单元，检测主电容器是否达到满充电状态；以及供电控制单元，控制供电中断电路，以将供电中断电路设为中断状态。
文档编号F21S10/06GK101285990SQ20081008991
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月9日 优先权日2007年4月10日
发明者武中拓也 申请人:索尼株式会社