JP2005142075A - Flash discharge tube - Google Patents
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Abstract
【課題】 近年の市場の要求に合致させるために閃光放電管の超小型化を図ると、設定した管径、アーク長によっては極端な光量、寿命の不足を生じたり、或いは、放電時の衝撃で破損を生じるなどの問題を生じていた。
【解決手段】 本発明により、ガラス封体の内径を0.65〜1.0mmに限定することで外径2mm以下とする閃光放電灯で光量を確保し、主電極3の断面積S2に対する焼結体4の断面積S1を3.950〜5.685倍とすることで、寿命を確保し、更に、ガラス封体の外径を、内径とアーク長に基づく0.031≦{(πD2−πd2)/L}式により設定することで点灯時の放電の衝撃によっても破損を生じないものとして、実用可能な超小型の閃光放電管の実現を可能とし、課題を解決するものである。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a flash discharge tube in order to meet the demands of the market in recent years, depending on a set tube diameter and arc length, an extreme light quantity and a shortage of life may occur, or an impact during discharge Caused problems such as damage.
According to the present invention, by limiting the inner diameter of the glass envelope to 0.65 to 1.0 mm, a flash discharge lamp having an outer diameter of 2 mm or less is used to secure a light quantity, and the cross-sectional area S2 of the main electrode 3 is baked. The lifetime is ensured by setting the cross-sectional area S1 of the bonded body 4 to 3.950 to 5.685 times, and further, the outer diameter of the glass envelope is set to 0.031 ≦ {(πD 2 based on the inner diameter and the arc length. -Πd 2 ) / L} is set so that it can be prevented from being damaged by the impact of discharge at the time of lighting, so that a practical ultra-compact flash discharge tube can be realized and the problem can be solved. .
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、夜間の写真撮影時などに照明用として使用される閃光放電管に関するものであり、詳細には、デジタルカメラ、デジタルムービー、或いは、カメラ付き携帯電話など小型化された機器への組み付け用として、超小型化が要求されている閃光放電管に係るものである。 The present invention relates to a flash discharge tube that is used for illumination when taking a picture at night, and more specifically, to a compact device such as a digital camera, a digital movie, or a mobile phone with a camera. For example, the present invention relates to a flash discharge tube that is required to be miniaturized.
従来の小型化が行われたこの種の閃光放電管90の構成の例を示すものが図7であり、ガラスの管型としたバルブ91が、内径を1.2mm以下とする細い閃光放電管90の構成に関するものであり、このようにバルブ91が小径化されると、バルブ91内に設置される陰極の形成が困難となるので、タングステン、モリブデンなどの金属部材の陰極支持部材92に、ほぼ同じ径として焼結材で形成したエミッタ93を、鞘状とした連結部材94で固着するものであった。
しかしながら、実際に閃光放電管の小型化を図るときには、上記の陰極の構成のみに問題点を生じるものではなく、例えば、単に内径、外径を従来比率のままで縮小したのでは、放電時の衝撃に機械的に耐えられなくなるので、外径に対する規定も何らかのパラメータに基づいて設定する必要を生じるなど、新たな課題も生じ、より総合的な対策を行わないと小型化の達成は不可能となる。また、図8に曲線Eで示すように、この種の閃光放電管においては一般的にアーク長が10mmより短くなると急激に発光効率が低下するものとなり、光量不足を生じやすい問題もある。よって、現状では内径1mm、外径1.8mm、アーク長10mm程度の寸法が閃光放電管の最小値であると考えられている。 However, when actually reducing the size of the flash discharge tube, there is no problem only in the configuration of the cathode described above. For example, if the inside diameter and outside diameter are simply reduced at the conventional ratio, Since it becomes impossible to mechanically withstand impacts, there are new issues such as the need to set the outer diameter specification based on some parameters, and it is impossible to achieve miniaturization unless more comprehensive measures are taken. Become. Further, as shown by a curve E in FIG. 8, in this type of flash discharge tube, generally, when the arc length is shorter than 10 mm, the light emission efficiency is abruptly lowered, and there is a problem that the light quantity is likely to be insufficient. Therefore, at present, the minimum value of the flash discharge tube is considered to be a dimension having an inner diameter of 1 mm, an outer diameter of 1.8 mm, and an arc length of about 10 mm.
本発明は、上記した従来の課題を解決するための具体的な手段として、第一には、ガラス封体に外径2mm以下、アーク長10mm以下とする超小型化が要求され、主電極には断面が略ドーナツ状を成す焼結体が取付けられて成る閃光放電管において、0.65mm≦ガラス封体の内径d<1mm(好ましくは、0.75mm≦ガラス封体の内径D≦0.95mm)としてあることを特徴とする閃光放電管を提供し、第二には、ガラス封体の外径D、ガラス封体の内径d、および、主電極間の距離であるアーク長Lとの関係が0.031≦{(πR2−πr2)/L}であることを特徴とする閃光放電管を提供し、第三には、前記主電極の断面積に対する前記焼結体の断面積の比率が、3.950≦(S1/S2)≦5.685(好ましくは、4.340≦(S1/S2)≦5.685)であることを特徴とする閃光放電管を提供することで、課題を解決するものである。 In the present invention, as a specific means for solving the above-described conventional problems, first, the glass seal is required to be ultra-miniaturized with an outer diameter of 2 mm or less and an arc length of 10 mm or less. Is a flash discharge tube to which a sintered body having a substantially donut-shaped cross section is attached, and 0.65 mm ≦ inner diameter d <1 mm of glass sealed body (preferably 0.75 mm ≦ inner diameter D of glass sealed body ≦ 0. 95 mm), and secondly, the outer diameter D of the glass envelope, the inner diameter d of the glass envelope, and the arc length L which is the distance between the main electrodes A flash discharge tube characterized in that the relationship is 0.031 ≦ {(πR 2 −πr 2 ) / L}, and thirdly, the cross-sectional area of the sintered body with respect to the cross-sectional area of the main electrode Ratio of 3.950 ≦ (S1 / S2) ≦ 5.685 (preferably 4.340 ≦ S1 / S2) ≦ 5.685) that to provide a flash discharge tube, wherein a, is intended to solve the problem.
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図1に符号1で示すものは本発明に係る閃光放電管であり、この閃光放電管1は、ガラスで略管状として形成されたガラス封体2と、このガラス封体2の両端から放電室2a内に突出されている主電極3と、一方の主電極3に取付けられた焼結体4と、前記放電室2a内に封止されているキセノンガスなど放電用ガス5とから構成されるものである点は従来例のものと同様であり、本発明では、この従来例の構成をできるだけ保つ状態で極小化を図るものである。
Below, this invention is demonstrated in detail based on embodiment shown in a figure. 1 is a flash discharge tube according to the present invention. The
そして、本発明では、ガラス封体2の外径を2mm以下とする超小型化が要求されるときには、ガラス封体2の内径dを0.65mm〜1.00mmの範囲に限定するものであり、更に言えば、0.75mm〜0.95mmの範囲に限定することが一層に好ましい。即ち、本発明では、例えば、内径が1.8mmであり、肉厚が0.1mmであって外径が2mmとなるガラス封体2など、要求された条件を満足する範囲であっても、採用しない範囲がある。
And in this invention, when the ultra-small size which makes the outer diameter of the
図2は、この発明を成すために、発明者が行った試作、検討の結果を示すグラフであり、このグラフは、各アーク長毎にガラス封体2の内径を変更して発光効率を測定したものであり、図示の1mmから7mmまでの範囲のアーク長においては、内径を0.85mmとしたときの発光効率が最も高く、それよりも内径を太くしたときにも、細くしたときにも発光効率が減少する傾向にあることが確認された。
FIG. 2 is a graph showing the results of trial manufacture and examination conducted by the inventor in order to achieve the present invention. This graph measures the luminous efficiency by changing the inner diameter of the
尚、図中に符号d100で示すものは内径が1mmであるガラス封体2における各アーク長毎の発光効率を示す曲線であり、同様に符号d095は内径が0.95mm、d085は内径が0.85mm、d075は内径が0.75mm、d065は内径が0.65mm、d050は内径が0.50mmにおける各アーク長毎の発光効率を示す曲線である。また、図示はアーク長が1〜7mmの範囲で示してあるが、この傾向はアーク長が7mm以上の範囲、例えば、アーク長が20mmであっても同じであった。
In the figure, the symbol d100 is a curve showing the luminous efficiency for each arc length in the
従って、例えば、デザイン面など他の要因でガラス封体2の外形寸法に制約があるときなどを除いては、上記グラフからも明らかなように内径0.85mmのガラス封体2を採用したときが、最も明るい照明が行えるものとなる。また、実際には、この種の閃光放電管1を使用する際には、例えば回転放物面系など焦点を有する曲面が採用された反射鏡が併用されることが通常である。
Therefore, for example, when the
このように焦点を有する曲面とした反射鏡を採用した場合には、光源像が小さいほど、言い換えれば、点光源に近いほど、焦点から外れることで予定外の方向に放射されて無効となる光の量が少なくなり、設計通りの照射形状で、且つ、明るい配光特性が得られるものとなる。 When a reflecting mirror having a curved surface having a focal point is employed, light that is emitted in an unscheduled direction and becomes invalid as the light source image is smaller, in other words, closer to a point light source, is out of focus. The amount of light is reduced, and an illumination shape as designed and a bright light distribution characteristic can be obtained.
よって、仮に、内径が1mmのガラス封体2を用いた閃光放電管1の発光効率と、内径0.85mmのガラス封体2を用いた閃光放電管1の発光効率とが同じであった場合、反射鏡やレンズなどを組合わせた後の照明効率は、小径としたときの方が有利であり、本発明では、これらの要件を考慮して、閃光放電管1の超小型化を図るときのガラス封体2の内径を0.65mm〜1.00mmの範囲(好ましくは、0.75mm〜0.95mm)に限定するものである。
Therefore, if the luminous efficiency of the
以上は、明るさなどに直接に影響するガラス封体2の内径についての説明であるが、本発明では同時にガラス封体の外径についても規定を行うものであり、その規定は、ガラス封体の外径D、ガラス封体2の内径d、および、主電極間の距離であるアーク長Lとの関係が0.031≦{(πD2−πd2)/L}とされている。
The above is an explanation of the inner diameter of the
上記の式は、内径dを一定とした場合、外径Dをアーク長Lに関係する値として求める式であり、得られる外径Dは上記で設定された内径dの値毎に、アーク長Lにおける最小の値が得られるものとなる。ここで、アーク長Lによりガラス封体2の必要肉厚が変化する理由は、アーク長Lにより閃光放電管1に加えられる点灯電力に変化を生じるからであり、アーク長Lが長いほど点灯には大きい電力が必要とされる。尚、図3には内径を0.95mmとした場合のアーク長Lに対応する外径を曲線Dとして示す。
The above expression is an expression for obtaining the outer diameter D as a value related to the arc length L when the inner diameter d is constant, and the obtained outer diameter D is the arc length for each value of the inner diameter d set above. The minimum value in L is obtained. Here, the reason why the required thickness of the
従って、放電時のガラス封体2に加わる機械的衝撃もアーク長Lが長いほど強いものとなり、破損の可能性が高いものとなるので、閃光放電管1の更なる超小型化を図るときには、このように使用条件に応じての限界値を設定しておくことが、不用意に超小型化することによる事故発生の防止の面からも必要である。
Therefore, the mechanical impact applied to the
上記のようにガラス封体2の小型化が行われると、アーク長Lの短縮に伴い放電時のランプ電流が増加し、主電極3、および、焼結体4の消耗が激しくなる。また、ガラス封体2の細径化に伴い焼結体4の径も小さくなり、この焼結体4に含浸が行われているセシウム、セシウム化合物の量が減少し、始動電圧の上昇につながる。そして、これらは何れも閃光放電管の寿命の短命化につながる。
When the glass sealed
本発明の発明者においては、上記の課題に対しても種々の面からの検討を行った結果、前記主電極3と前記焼結体4との断面積の比を一定範囲に保つときには、超小型化が行われた閃光放電管1に対して実用上充分な明るさと、寿命とを与えることが可能となることを見いだした。
In the inventor of the present invention, as a result of studying the above problems from various aspects, when the ratio of the cross-sectional areas of the
そして、その範囲は、図4に示すように、前記主電極の断面積S2に対する焼結体4の断面積S1の比が、3.950≦(S1/S2)≦5.685の範囲である。但し、本発明では、主電極3も焼結体4も径が一定な円筒状であり、焼結体4の中心には主電極3の外径に相当する孔4aが設けられ、この孔4aに主電極3が貫通され、溶接などにより固定が行われている。
As shown in FIG. 4, the range is such that the ratio of the cross-sectional area S1 of the
図5に示す曲線Vは、上記に説明した構成とした主電極3と焼結体4との(S1/S2)の比率を変化させたときの点灯電圧の推移を観察したものであり、このときには、ガラス封体2の内径、放電ガス5の種類、封入圧、主電極3間の距離、即ち、アーク長Lなど他の条件は全く同一であり、また、前記焼結体4に含浸させられるセシウム、セシウム化合物の量も同一である。
Curve V shown in FIG. 5 is an observation of the transition of the lighting voltage when the ratio of (S1 / S2) between the
以上の試験の結果からは、焼結体4側の面積比を増して行くに従い、ほぼ直線的に点灯電圧が低下して行くのが明白に理解でき、この試験においては焼結体4の断面積S1が主電極3の断面積S2に対して大きいほどに点灯電圧が下がり、例えば、点灯回路の小型化などに有利となるであろうことが予測される。
From the results of the above tests, it can be clearly understood that the lighting voltage decreases almost linearly as the area ratio on the sintered
図6に示す曲線Fは、上記の試験と同様の手順で、主電極3と焼結体4との断面積比を変化させ、各面積比毎に3000回の点灯を繰り返し、初期値を100%としたときの3000回目における光束の維持率を測定したものである。そして、この試験においても、ガラス封体2の内径、放電ガス5の種類、封入圧、主電極3間の距離、即ち、アーク長Lなど他の条件は全く同一であり、また、前記焼結体4に含浸させられるセシウム、セシウム化合物の量も同一である。
A curve F shown in FIG. 6 is the same procedure as in the above test, changing the cross-sectional area ratio between the
以上の試験結果からは、主電極3の断面積S2に対し、焼結体4の断面積S1が、ほぼ4〜5.5倍のときには、最初の光量に対して、90%以上の光束が維持できるものであることが確認された。尚、前記焼結体4の比が5.5倍以上である範囲での光束維持率の低下は、前記焼結体4の断面積S1に対する主電極3の断面積S2が小さくなり、即ち、相対的に細くなるものであるので、この範囲では主電極3側に消耗を生じていると考えられる。
From the above test results, when the cross-sectional area S1 of the sintered
以上の試験結果から、本発明では、、前記主電極3の断面積S2に対する前記焼結体4の断面積S1の比率Nが、3.950≦N≦5.685(好ましくは、4.340≦N≦5.685)の範囲を設定するものであり、このようにすることで3000回の点灯を行った後にも90%以上の光量の維持率が保てるものとして、実用性を保証するものである。
From the above test results, in the present invention, the ratio N of the cross-sectional area S1 of the
以上に説明のように、閃光放電管1の超小型化にあたり、第一には、ガラス封体2の内径を0.65mm〜1mmに設定することで、この付近の内径では発光効率が高く、且つ、反射鏡によっても点光源に近くなり効率良く配光特性が形成できる範囲を容易に選定できるものとして、超小型化を行ったときにも充分に実用に耐える光量が得られるものとして、設計の簡素化などが図れるものとなる。
As described above, when the
また、このときにアーク長Lを基準として、それぞれのアーク長Lとしたときの点灯電圧による衝撃に耐える外径(管厚)が得られるものとして、過剰に管厚を減じて点灯時にガラス封体2に損傷が生じるのを防止し、事故防止も図れるものとする。また、適正な外径が容易に得られることで、設計の簡素化も図れる。
At this time, assuming that the arc length L is used as a reference, an outer diameter (tube thickness) that can withstand the impact caused by the lighting voltage when each arc length L is obtained is obtained. It shall be possible to prevent the
更に加えては、本発明により主電極3と焼結体4との断面積比の範囲を適正値に設定可能として、複数回の点灯を繰り返したときにも光束維持率が約90%以上に保たれるものとして、例えば写真撮影の用途などにおける充分な回数の繰り返し照明を可能とし、実用性を保証するものである。
In addition, according to the present invention, the range of the cross-sectional area ratio between the
そして、このように閃光放電管1の実用性を保証した上での超小型化が可能となったことで、近年、一層の小型化が進められているデジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどに採用されるストロボ装置も搭載可能なサイズまでの小型化を可能として、市場の要望に応えられるものとする。
Since the
また、近年は携帯電話機が、常時に携帯されていることの利便性を一層に向上させる目的で超小型化したデジタルカメラを搭載するものが多く、この場合の夜間撮影の照明用として、搭載が要望されているストロボ装置用としても、本発明により必要充分な超小型化を可能として搭載可能とし、市場の要望に応えられるものとする。 In recent years, many mobile phones are equipped with ultra-miniaturized digital cameras for the purpose of further improving the convenience of being carried around at all times. Even for a strobe device that has been requested, the present invention can be mounted with a necessary and sufficient ultra-miniaturization and can meet market demands.
1…閃光放電管
2…ガラス封体
3…主電極
4…焼結体
5…放電用ガス
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003378560A JP2005142075A (en) | 2003-11-07 | 2003-11-07 | Flash discharge tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003378560A JP2005142075A (en) | 2003-11-07 | 2003-11-07 | Flash discharge tube |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005142075A true JP2005142075A (en) | 2005-06-02 |
Family
ID=34688912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003378560A Pending JP2005142075A (en) | 2003-11-07 | 2003-11-07 | Flash discharge tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005142075A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011044373A (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Panasonic Corp | Electrode for flash discharge tube and the flash discharge tube |
-
2003
- 2003-11-07 JP JP2003378560A patent/JP2005142075A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011044373A (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Panasonic Corp | Electrode for flash discharge tube and the flash discharge tube |
| WO2011024426A1 (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | パナソニック株式会社 | Flash discharge tube electrode and flash discharge tube |
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