JP2013171119A - ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キセノン管の長さを維持したままリフレクタの長さを短くした場合であっても、充分にストロボ発光できるストロボ装置を提供する。
【解決手段】 ストロボ装置１は、キセノンガスが封入された透光性を有するキセノン管２と、キセノン管２を収容する箱形状に形成された導電性を有するリフレクタ３とを備える。キセノン管２は、両端に陽極２１と陰極２２を有し、内部の陰極２２側には陰極２２と電気的に接続された焼結体２３を有する。リフレクタ３は、底面３４の陰極２２側の端部３４ａが、焼結体２３よりも陽極２１側に位置するように形成されている。底面３４には、その陰極２２側の端部３４ａから焼結体２３の陽極側の端部２３ａより陰極２２側に突出した導電性の突出部３５が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、希ガスが封入された放電管を備えるストロボ装置に関する。

従来、キセノンガスが封入されたキセノン管が、正面側に開口部を有するリフレクタに収容されたストロボ装置が知られている（特許文献１）。このストロボ装置は、キセノン管の両端が、リフレクタの側面から突出している。

通常、このようなキセノン管には、その外郭を形成するガラス管の両端に陽極と陰極が形成されている。そして、キセノン管には、その内部の陰極側に、陰極と電気的に接続された導電性を有する焼結体が設けられている。この焼結体は、電圧が印加されたときにキセノンガスを励起させる電子を放出する性質を有する電子源として機能する。

また、通常、このようなリフレクタは、少なくとも一部の面が導電性を有しており（以下、このような面を「導電性面」という）、当該リフレクタの導電性面（例えば、リフレクタの底面）にキセノン管から閃光を発生させるためのトリガ電圧が印加される。トリガ電圧は高電圧であるので、リフレクタにトリガ電圧が印加されたとき、ガラス管を介して焼結体にトリガ電圧が放電される。

これにより、焼結体から電子が放出され、キセノン管の陽極に向かって当該電子が移動する。このときの移動している電子がキセノンガスの原子内にある電子に衝突することで、キセノンガスが発光する。このキセノンガスから発生した光を、リフレクタの表面の反射によって正面側に集光することで、ストロボ装置の正面に対して高輝度の光を照射している。

特開２０１０−９７０７４号公報

近年、ストロボ装置が搭載される機器（例えば、カメラ機能付き携帯電話等）が小型化されており、ストロボ装置自体にも小型化が要求されている。例えば、ストロボ装置がカメラ機能付き携帯電話に搭載される場合、デザインの制約上、カメラのオートフォーカス機能のための補助光発光部が、ストロボ装置の発光部の近傍に配置される場合がある。

このような場合、ストロボ装置のリフレクタの長さを短くすることで空いたスペースに、補助光発光部を配置することがある。このとき、リフレクタの長さを短くしたことに合わせてキセノン管の長さを短くすると、ストロボ発光したときの輝度が小さくなり、ストロボ装置としての機能性が低下してしまう。このため、可能な限りキセノン管の長さを確保する必要がある。

しかしながら、キセノン管の長さを維持したままリフレクタの長さを短くすると、例えば、配線パターン等の制約により、「リフレクタの導電性面の両端のうち、キセノン管の陰極側の端部」が、「キセノン管内に配置された焼結体の陽極側の端部」よりもキセノン管の陽極側に位置するように構成しなければならない場合がある。

この場合、リフレクタの導電性面に印加されたトリガ電圧が、キセノン管の焼結体に対して充分に放電されない可能性がある。これにより、焼結体からの電子の放出が充分にされず、キセノンガスを充分に励起させることができない恐れがある。キセノンガスが充分に励起されないと、ストロボ発光できない。

本発明は、「導電性面の陰極側の端部」が、「電子源の陽極側の端部」よりも陽極側に位置するように、管の長さを維持したままリフレクタの長さを短くした場合であっても、安定的にストロボ発光できるストロボ装置を提供することを目的とする。

本発明は、希ガスが封入された透光性を有する管と、該管を収容する箱形状に形成されたリフレクタとを備えるストロボ装置であって、前記管は、当該管の一端に設けられた陽極と、当該管の前記一端とは反対側の他端に設けられた陰極と、導電性を有し、当該管内の前記他端側に配置され、前記陰極と電気的に接続され、電圧が印加されると前記希ガスを励起させる電子を供給する電子源とを有し、前記リフレクタは、少なくともその一部の面に導電性を有し、当該リフレクタの正面に、前記管の側面の少なくとも一部が露出するように開口した正面開口部を有し、当該リフレクタの前記陰極側の側面に、前記管の前記他端が突出するように開口した側面開口部を有し、前記導電性を有する面の前記陰極側の端部が、前記電子源よりも前記陽極側に位置するように形成され、前記導電性を有する面の前記陰極側の端部から前記電子源の前記陽極側の端部より前記陰極側に突出した導電性の突出部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、リフレクタは、「導電性を有する面（以下、「導電性面」という）の陰極側の端部」が、「電子源の陽極側の端部」よりも陽極側に位置するように形成されている。そして、突出部が、「リフレクタの導電性面の陰極側の端部」から「電子源の陽極側の端部」より陰極側に突出して設けられている。このとき、突出部は、導電性を有しているのでリフレクタの導電性と電気的に接続される。

これにより、ストロボ装置からストロボ発光させるためのトリガ電圧が、リフレクタの導電性面に印加されたときに、リフレクタの導電性面から突出した突出部にも印加される。一般に、トリガ電圧は高電圧であるので、トリガ電圧が突出部から管に対して放電され、電子源から電子が放出される。そして、放出された電子が希ガスを励起することで、希ガスが発光する。

このように、突出部がリフレクタの導電性面に設けられることで、トリガ電圧が印加されたときに、電子源に対して電圧を安定して供給することができる。これにより、「導電性面の陰極側の端部」が、「電子源の陽極側の端部」よりも陽極側に位置するように、管の長さを維持したままリフレクタの長さを短くした場合であっても、安定的にストロボ発光できる。

本発明において、前記突出部は、前記導電性を有する面と一体に形成されていることが好ましい。これにより、リフレクタと突出部とを別の部材で形成するものに比べて、製造コストを低減することができる。

本発明の実施形態のストロボ装置の構成を示す図。 図１のストロボ装置の陰極側のリフレクタとキセノン管の背面図。 図１のストロボ装置のリフレクタの斜視図。 別の実施形態のストロボ装置のリフレクタの斜視図。

本発明の実施形態のストロボ装置の構成について説明する。本実施形態のストロボ装置１は、カメラ機能付き携帯電話に搭載される。

図１及び図２に示されるように、ストロボ装置１は、キセノン管２と、リフレクタ３と、補助光発光部４とを備える。

キセノン管２は、両端が大径部２ａ，２ｂとなった円筒形状のガラス管２０を備える。ガラス管２０の内部には、キセノンガスが封入されている。このガラス管２０の外周表面には、発光のためのトリガ電圧を印加するトリガ電極を構成する透明電極（図示省略）が塗布されている。また、キセノン管２には、その両端に陽極２１と陰極２２とが設けられている。

更に、キセノン管２には、その内部の陰極２２側に、導電性を有し、陰極２２と電気的に接続される焼結体２３が配置されている。焼結体２３は、高電圧が印加されるとキセノンガスを励起させる電子を放出する。この放出された電子は、陽極２１に向かって移動する。ここで、焼結体２３は、本発明における「電子源」に相当する。

リフレクタ３は、材料としてアルミニウムが用いられ、ストロボ装置１の正面側が開口した箱状に形成されている。以降、この開口を正面開口部３１という。また、開口されている側を正面側、正面側とは反対側を背面側という。リフレクタ３は、正面開口部３１からキセノン管２が発光した光を照射方向（ストロボ装置１の正面方向）に向けて照射する。リフレクタ３は、正面側の表面（以下、単に「前面」という）が、キセノン管２の発光した光を照射方向に向けて効率よく照射可能なように、放物線状の表面の曲率が設定されている。なお、リフレクタの形状は、所望の照射方向へ反射可能であれば、どのような形状であってもよい。また、リフレクタ３は、１枚のアルミニウム板が、型抜きされ、プレスされることで形成される。

リフレクタ３の底面３４は、キセノン管２を収容した状態において、リフレクタ３の底面３４がキセノン管２のガラス管２０の透明電極に接触している。なお、本実施形態においては、リフレクタ３は、その全面がアルミニウムで構成されているので、その全面が導電性を有している。このような場合であっても、本発明における「導電性を有する面」とは、その本質的な意味において、希ガス（例えば、キセノンガス）を励起させるためのトリガ電圧を印加するために、管に電圧を印加する面（本実施形態では、例えば、透明電極に接触している部位）である。従って、本実施形態においては、キセノン管２（詳細には、透明電極）に接触しているリフレクタ３の底面３４が、本発明における「導電性を有する面」に相当する。

なお、キセノン管２（詳細には、ガラス管２０）には、そのほぼ全面に電圧を印加可能であれば、透明電極の代わりに、導線を巻き付けてあってもよい。また、キセノン管２（詳細には、ガラス管２０）の外周には何も設けず、リフレクタ３の導電性を有する面（底面３４）をキセノン管２（詳細には、ガラス管２０）に直接接触させるようなものであってもよい。

すなわち、リフレクタ３（詳細には、導電性を有する面としての底面３４）が、キセノン管２の側面又はキセノン管２の側面のほぼ全面に設けられた電極（例えば、塗布された透明電極又は巻き付けられた導線等）に接触していればよい。これにより、トリガ電圧がリフレクタ３に印加されたときに、電子源たる焼結体２３に放電されると共にキセノン管２内に封入されたキセノンガスを全体的に励起させることができ、安定的にストロボ発光させることができる。

本実施形態のように、透光性を有する透明電極を用いることで、通常、光を透過させない導線を巻き付ける場合に比べて、キセノンガスが発光したときの光の一部を遮蔽することを防止できる。更に、本実施形態のように透明電極を用いる場合、又は導線を巻き付ける場合においては、透明電極及び導線等を設けないものに比べて、リフレクタ３の導電性を有する面（底面３４）との電気的な接続をより確実にすることができる。

補助光発光部４は、その光源を白色の発光ダイオードとしている。本実施形態のストロボ装置１を搭載したカメラ（図示省略）は、撮影時に、電子回路等が実装されている制御部（図示省略）の制御によって、補助光発光部４の発光ダイオードを点灯させる。そして、制御部は、発光ダイオードから出射された光が、被写体等によって反射して返ってくるまでの時間等に基づいてカメラと被写体との距離を推定する（所謂オートフォーカス機能）。このように、補助光発光部４は、所謂オートフォーカスのために用いられる。

本実施形態のストロボ装置１は、携帯電話に搭載されるため、デザイン等の都合により、当該ストロボ装置１に補助光発光部４を配置した上で小型化が求められていた。そこで、本願発明者は、小型化の要求に応えるために、リフレクタ３の長手方向（図１の左右方向）の長さ（以下、単に「リフレクタ３の長さ」という）を短くし、空いたスペースに補助光発光部４を配置することに想到した（図１参照）。このとき、リフレクタ３の長さを短くしたことに合わせてキセノン管２の長手方向の長さ（以下、単に「キセノン管２の長さ」という）を短くすると、キセノン管２が発光したときの輝度が小さくなり、ストロボ装置１としての商品性が低下してしまう。このため、可能な限りキセノン管２の長さは確保される必要がある。

しかしながら、キセノン管２の長さを維持したままリフレクタ３の長さを短くすることで、「リフレクタ３の底面３４の両端のうち、キセノン管２の陰極２２側の端部（以下、この端部を「底面陰極側端部」という）３４ａ」が、「キセノン管２内に配置された焼結体２３の陽極２１側の端部（以下、この端部を「焼結体陽極側端部」という）２３ａ」よりもキセノン管２の陽極２１側に位置するように、リフレクタ３を形成することとなった。ここで、このようにリフレクタ３が形成されていることが、本発明における「前記リフレクタは、前記導電性を有する面の前記陰極側の端部が、前記電子源よりも前記陽極側に位置するように形成され」ていることに相当する。

キセノン管２は、陽極２１と陰極２２との間に電圧（例えば、300[V]）が印加されると共に、キセノン管２の側面のほぼ全面及び焼結体２３に対して、高電圧（例えば、6[kV]。以下、この電圧を「トリガ電圧」という）が印加されると、非常に高輝度の光を発生する（所謂ストロボ発光する）。

リフレクタ３には、リード線（図示省略）が電気的に接続されており、該リード線にトリガ電圧が印加される。これにより、リフレクタ３を介してキセノン管２にトリガ電圧が印加される。上述したように、キセノン管２（詳細には、ガラス管２０）の側面のほぼ全面には、透明電極（図示省略）が塗布されている。これにより、リフレクタ３にトリガ電圧が印加されると、透明電極を介してキセノン管２の側面のほぼ全面にトリガ電圧を印加することができる。

リフレクタの長さを短くする前において、当該リフレクタの陰極側の端部は、焼結体陽極側端部２３ａよりも陰極２２側に配置されていた。このため、リフレクタに印加されたトリガ電圧は、高電圧であるので、リフレクタの底面からキセノン管２のガラス管２０を介して焼結体２３に放電されるものであった。

しかしながら、本実施形態においては、補助光発光部４を上述したように配置したため、底面陰極側端部３４ａが、焼結体陽極側端部２３ａよりもキセノン管２の陽極２１側に位置している。透明電極は、キセノン管２（詳細には、ガラス管２０）の側面のほぼ全面に塗布されているが、基準電位点に接地されている陰極２２と当該透明電極とが電気的に導通することを防止するように塗布される。このため、透明電極は、キセノン管２の陰極２２側の端部から所定の距離を設けて塗布される。また、透明電極を塗布するときには、液状の電極を塗布する。このため、ガラス管２０に塗布された透明電極は、固体になったときの形状及び位置等に、ばらつきがある。

従って、透明電極を焼結体陽極側端部２３ａよりも陰極２２側に塗布し、当該透明電極によって焼結体２３にトリガ電圧を印加するようにストロボ装置１を構成したとしても、透明電極のばらつきの個体差が大きく、どの個体であっても安定的に焼結体２３にトリガ電圧が印加するようにストロボ装置１を構成することは難しい。

そこで、本実施形態のストロボ装置１では、リフレクタ３に、「底面陰極側端部３４ａ」から「焼結体陽極側端部２３ａより陰極２２側」に突出した導電性を有する板状の突出部３５を設けている。このとき、突出部３５は、キセノン管２の「焼結体陽極側端部２３ａより陰極２２側の表面」に接触している。突出部３５は、リフレクタ３と一体にアルミニウム板から形成される。従って、突出部３５は、リフレクタ３と電気的に接続されている。

このような突出部３５によって、リフレクタ３に印加されたトリガ電圧は、突出部３５にも伝達され、ガラス管２０を介して焼結体２３に放電される。この放電により、焼結体２３から電子が放出され、当該電子が陽極２１に向かって移動する。このときの移動している電子が、キセノンガスの原子内にある電子に衝突することで、キセノンガスが発光する。ストロボ装置１は、このキセノンガスから発生した光を、リフレクタ３の正面側の表面の反射によって、ストロボ装置１の正面側に向かって高輝度の光を照射する。

以上のように、本実施形態のストロボ装置１は、突出部３５が上記のように構成されることで、突出部３５と焼結体２３との相対的な位置関係のばらつきが低減される。このように、本実施形態では、リフレクタ３が、その底面３４からキセノン管２にトリガ電圧を印加するように構成されており、底面陰極側端部３４ａが焼結体陽極側端部２３ａよりも陽極２１側に位置するように形成されている。このような場合であっても、リフレクタ３には、「底面陰極側端部３４ａ」から「焼結体陽極側端部２３ａより陰極２２側」に突出した導電性を有する板状の突出部３５が設けられている。

このため、突出部３５によって、どの個体であっても安定的に焼結体２３にトリガ電圧が印加するようにストロボ装置１を構成することができる。従って、本実施形態のストロボ装置１は、「導電性面の陰極側の端部」が、「電子源の陽極側の端部」よりも陽極側に位置するように、管の長さを維持したままリフレクタの長さを短くした場合であっても、輝度が低くなることを防止できると共に、発光しない等を防止できるので、安定的にストロボ発光できる。

また、上述したように、突出部３５は、リフレクタ３と一体に形成される。このため、リフレクタ３及び突出部３５は、１枚のアルミニウム板から型抜きされた後、プレスされることで形成される。これにより、突出部３５とリフレクタ３とを別々に製造した後、突出部３５をリフレクタ３に取り付けるように製造する場合に比べて、製造工程を簡単にでき、製造コストを低減することができる。

なお、本実施形態では、突出部を板状に形成しているが、これに限らない。突出部は「導電性を有する面の陰極側の端部（底面陰極側端部３４ａ）から電子源の陽極側の端部（焼結体陽極側端部２３ａ）より陰極２２側に突出」していればよい。これにより、キセノン管２の側面（詳細には、キセノン管２の側面のうち、電子源としての焼結体２３の陽極２１側の端部２３ａよりも陰極２２側にある側面）に突出部を接触させることができ、トリガ電圧がリフレクタ３に印加されたときに、当該電圧を、突出部から焼結体２３に対して安定的に放電することができる。

これは、例えば、図４に別の実施形態のストロボ装置のリフレクタ３が示されているように、突出部３６を板状ではなく、キセノン管２の側面に沿った形状に形成するものであってもよい。この場合であっても、キセノン管２の側面（詳細には、キセノン管２の側面のうち、電子源としての焼結体２３の陽極２１側の端部２３ａよりも陰極２２側にある側面）に突出部を接触させることができ、安定的にトリガ電圧を、突出部３６から焼結体２３に放電させることができる。

１…ストロボ装置、２…キセノン管（管）、３…リフレクタ、２１…陽極、２２…陰極、２３…焼結体（電子源）、２３ａ…焼結体陽極側端部（電子源の陽極側の端部）、３１…正面開口部、３２…陰極側側面開口部（側面開口部）、３４…底面（導電性を有する面）、３４ａ…底面陰極側端部（陰極側の端部）、３５…突出部（本実施形態のストロボ装置における突出部）、３６…突出部（別の実施形態のストロボ装置における突出部）。

Claims (2)

1. 希ガスが封入された透光性を有する管と、該管を収容する箱形状に形成されたリフレクタとを備えるストロボ装置であって、
   前記管は、
   当該管の一端に設けられた陽極と、
   当該管の前記一端とは反対側の他端に設けられた陰極と、
   導電性を有し、当該管内の前記他端側に配置され、前記陰極と電気的に接続され、電圧が印加されると前記希ガスを励起させる電子を供給する電子源とを有し、
   前記リフレクタは、
   少なくともその一部の面に導電性を有し、当該リフレクタの正面に、前記管の側面の少なくとも一部が露出するように開口した正面開口部を有し、当該リフレクタの前記陰極側の側面に、前記管の前記他端が突出するように開口した側面開口部を有し、
   前記導電性を有する面の前記陰極側の端部が、前記電子源よりも前記陽極側に位置するように形成され、
   前記導電性を有する面の前記陰極側の端部から前記電子源の前記陽極側の端部より前記陰極側に突出した導電性の突出部を備えることを特徴とするストロボ装置。
2. 請求項１に記載のストロボ装置において、前記突出部は、前記導電性を有する面と一体に形成されていることを特徴とするストロボ装置。

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