JP2005043764A - フラッシュユニット、フラッシュユニットの製造方法およびデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 フラッシュユニットのレイアウトに制限がなく、製造が簡単で組み付けによる動作の信頼性を向上させることができるフラッシュユニット、フラッシュユニットの製造方法およびデジタルカメラを提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明のフラッシュユニットは、カメラに装着されて、撮影のための補助光を照射するフラッシュユニットにおいて、補助光を照射する際に、トリガ電圧を印加することにより放電するキセノン（Ｘｅ）管２４と、キセノン（Ｘｅ）管２４にトリガ電圧を印加するトリガコイル２２と、トリガ電圧を印加する状態でキセノン（Ｘｅ）管２４を支持するために、トリガコイル２２と一体成型されたホルダ２１とを備えたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、撮影のための補助光を照射するフラッシュユニット、フラッシュユニットの製造方法およびデジタルカメラに関する。

特許文献１に、従来のデジタルカメラなどに装着されるフラッシュユニットが開示されている。このような従来のフラッシュユニットでは、発光部である放電管の横又は周辺、もしくは基板を介して裏側に放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルがレイアウトされていた。また、トリガコイルとリフレクタ(反射傘)の接続については、トリガコイルの端子からリード線又は板金等を介して半田付けにより接続されていた。

特開２００１−５６４９４号公報

上述した従来のフラッシュユニットのレイアウトではトリガコイルに放電管に対して絶縁する為のカバーを付けたり、周辺に導電性の部品をレイアウトする際には充分距離を置く必要があったため、フラッシュユニットのレイアウトに制限があり、装置が大型化するという不都合があった。

また、トリガコイルを置くスペースは、高圧側近傍に部品をレイアウトできない為、部品の大きさ以上に大きな面積が必要であったという不都合があった。

また、トリガコイルの高圧出力とリフレクタ(反射傘)を接続するリード線又は端子板等の板金との半田付け部分は、高圧の為、半田付け部分の接続が不十分でも動作してしまい、信頼性が低下するという不都合があった。

本発明は、フラッシュユニットのレイアウトに制限がなく、製造が簡単で組み付けによる動作の信頼性を向上させることができるフラッシュユニット、フラッシュユニットの製造方法およびデジタルカメラを提供することを課題とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のフラッシュユニットは、カメラに装着されて、撮影のための補助光を照射するフラッシュユニットにおいて、補助光を照射する際に、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管と、放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルと、トリガ電圧を印加する状態で放電管を支持するために、トリガコイルと一体成型されたホルダとを備えたものである。

また、本発明のフラッシュユニットの製造方法は、カメラに装着されて、撮影のための補助光を照射するフラッシュユニットを製造するフラッシュユニットの製造方法において、補助光を照射する際に、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルを、トリガ電圧を印加する状態で放電管を支持するためのホルダと一体成型するものである。

また、本発明のデジタルカメラは、撮影のための補助光を照射するフラッシュユニットが装着されたデジタルカメラにおいて、補助光を照射する際に、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管と、放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルと、トリガ電圧を印加する状態で放電管を支持するために、トリガコイルと一体成型されたホルダとを有するフラッシュユニットを備えたものである。

これによれば、ホルダにトリガコイルを一体成型するので、発光部分を薄型化、回路面積の少スペース化を図ることが出来る。また、高電圧部分の絶縁性が高く、絶縁のためのカバー等別部品が不要である。また、高圧部分の接続を簡易化し、かつその信頼性が向上する。

フラッシュユニットは通常トリガコイルの2次側出力電圧として4kVの高圧を使用する為に、セット実装状態ではその高圧部より周辺の部品を逃がす必要がある（この場合、沿面距離として最低4mmが必要である）。これは装置の小型化に対しては大変に不利な状況であるが、発光ユニットに高電圧を発生するトリガコイルをインサートすることで、周辺回路も含めた小型化が可能になると共に、トリガコイルの高電圧出力の絶縁性、信頼性を高くできる。

本発明はその高圧部分のトリガコイルを樹脂の中にインサート成形する事により高圧部を封じ込める事が出来る。これは装置の小型化に大変有利な内容である。また封止剤等を使うと作業忘れや塗布量の不安定さによる効果のバラツキ等が発生するがインサート成形の為に封止の信頼性が非常に高いものとなる。

本発明によれば、ホルダにトリガコイルを一体成型することで、高電圧出力の絶縁性を高める事ができ、これにより、フラッシュユニットのレイアウトに制限が少なくなるため、装置を小型化することができる。

また、絶縁性を高めた結果、基板上同一面の周辺、基板裏側への部品レイアウトが容易になるため、周辺回路を含め小型化することができる。

また、トリガコイル出力が固定された状態で導通確認を行うことで、信頼性を上げることができる。

また、別途トリガコイルの絶縁性を高める為にカバー等を用意する必要が無くなる。

図１は、本発明によるデジタルカメラの全体を示す斜視図である。
図１において、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラ１は、レンズ２を介して被写体を撮影する際に、補助光を照射するフラッシュユニット３が前面に装着されている。ここでは、一層の小型化が進みフラッシュユニットの収納スペースが問題となるデジタルカメラについて説明するが、これに限らず銀塩カメラにもフラッシュユニットが搭載される。

以下に、デジタルカメラ１に搭載されているフラッシュユニットの構成を説明する。
図２は、フラッシュユニットの構造を示す図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは底面図、図２ＣはＢ−Ｂ断面図である。

フラッシュユニットの発光部分は、トリガコイル２２のトリガ出力端子２６の出力が導電性のリフレクタ２３を経由してキセノン（Ｘｅ）管２４内のキセノン（Ｘｅ）ガスに伝わり、キセノン（Ｘｅ）ガスがイオン化することによりキセノン（Ｘｅ）管２４が放電することによりイオン化したキセノン（Ｘｅ）ガスが高圧側と導通してリフレクタ２３により反射しながら発光するように構成される。

従来はリフレクタとトリガコイルの接続は、リフレクタに接続した電線又は、接触させた端子板等の板金を経由して基板上に実装されたトリガコイルにつながっていた。その為、高電圧を発生するトリガコイルの出力端子部分が基板上に露出しており、絶縁の問題から、部品レイアウトする際に近傍に導電性の部品が配置できず基板面積上場所を取ると言った不具合があった。通常、トリガ出力との絶縁は、物理的に距離を離す又は、別部品でカバーを用意する、またはボンドで覆う等して対応するため、基板上の専有面積が部品以上に必要になったり、絶縁のためのカバーの装着忘れ、またはボンド塗布ムラ等による不具合の発生する可能性があった。

これらの問題を解消するため、本発明では図２に示すようにホルダ２１にトリガコイル２２を一体成型した。これにより、トリガコイル２２の絶縁の問題が解消できるため、別部品で絶縁のためのカバーをする必要がなく、且つ、基板上(同一面周辺、又は基板裏側)に専有する面積もコンパクトにすることができるようになった。

ホルダ２１は、トリガコイル２２を収納する収納部を有すると共に、キセノン（Ｘｅ）管２４が挿入されたリフレクタ２３をトリガ出力端子２６に接触した状態で圧入できる溝部を有して構成される。ホルダ２１は、トリガコイル２２を収納する収納部からトリガコイル２２の入力端子が露出し、またキセノン（Ｘｅ）管２４が挿入されたリフレクタ２３を圧入できる溝部から溝壁に沿ってトリガ出力端子２６が露出するように構成される。

ホルダ２１は、例えば、ポリカＡＢＳなどの樹脂で構成され、封止性および弾力性を有する材料で構成される。また、リフレクタ２３は、ホルダ２１内の長溝に挿入可能に構成され、例えば、アルミニュームなどの導電性の金属で構成され、表面が鏡面状で高反射率となるように構成される。

また、トリガ出力端子２６は、キセノン（Ｘｅ）管２４の両端子間のほぼ中央にキセノン（Ｘｅ）管２４の両端子と絶縁状態となるようにホルダ２１内の長溝に設けられるように構成される。

また、トリガ出力端子２６はホルダ２１内の長溝に溝壁に沿って設けられ、キセノン（Ｘｅ）管２４がホルダ２１内の長溝にトリガコイル出力端子２６を介して圧入されることにより、ホルダ２１はキセノン（Ｘｅ）管２４にトリガ電圧を印加する状態でキセノン（Ｘｅ）管２４を支持するように構成される。

また、トリガ出力端子２６とリフレクタ２３との接続はトリガコイル２２のトリガ出力端子２６を直接ないし、トリガコイル２２の端子に取り付けられた板金等によるトリガ出力端子２６を介して間接に行うように構成される。

また、トリガ出力端子２６がキセノン（Ｘｅ）管２４のホルダ２１への圧入により固定された状態で、トリガコイル２２の入力端子とリフレクタ２３との導通確認が可能なように構成される。

このように、トリガ出力端子２６はホルダ２１内の長溝で位置が固定されており、且つ、リフレクタ２３とトリガ出力端子２６との接続部分は露出しているため、ホルダ２１とトリガコイル２２の一体成型後のいずれかの段階で導通チェックが可能でトリガコイル２２としての性能確認を容易に行うことができる。

なお、キセノン（Ｘｅ）管２４の発光面側の保護用に透明樹脂のプロテクタ２５がホルダ２１に対して装着されるように構成される。

図３は、フラッシュユニットの回路図である。
図４は、信号波形図であり、図４ＡはＩＧＢＴ（絶縁ゲート型電界効果トランジスタ（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））、図４Ｂはトリガコイル電圧出力、図４ＣはＸｅ管電流である。

図３において、フラッシュユニットの回路は、以下のように構成され、動作をする。
トリガコイル２２はホルダ２１に一体成型されている。リフレクタ２３およびキセノン（Ｘｅ）管２４を除く他の回路素子は、後述するプリント板に配置される。

まず、コンデンサ３１に蓄積された電圧が、抵抗器３３とコンデンサ３２に分圧されて３００V程度の１次電圧がコンデンサ３２に蓄積される。マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３５からの制御信号がオンになると、図４Ａに示すように、ＩＧＢＴ３４がマイコン３５からの制御信号に応じて６００μｓ〜１ｍｓの間オンになり、コンデンサ３２に蓄積された１次電圧が放電される。

このとき、図４Ｂに示すように、トリガコイル２２の２次側のトリガ出力３６が４ｋｖ程度のピークになってリフレクタ２３に供給される。リフレクタ２３に供給されたトリガ出力３６がキセノン（Ｘｅ）管２４内のキセノン（Ｘｅ）ガスに伝わり、図４Ｃに示すように、キセノン（Ｘｅ）ガスがイオン化することによりキセノン（Ｘｅ）管２４内で放電する。これにより、イオン化したキセノン（Ｘｅ）ガスが高圧側のコンデンサ３１に蓄積された電圧と導通してリフレクタ２３により反射しながら発光する。

以下に、フラッシュユニットの製造方法について説明する。
図５は、フラッシュユニットの製造方法を示すフローチャートである。図６は、フラッシュユニットの製造方法−１を示す組み付け図である。図７は、フラッシュユニットの製造方法−２を示す組み付け図である。図８は、フラッシュユニットの製造方法−３を示す組み付け図である。

図５において、ステップＳ１で、ホルダにトリガコイルを一体成型する。具体的には、図６に示すように、トリガ入力端子４４を露出するトリガコイル収納部４２とトリガ出力端子４５を露出する溝４３を有するホルダ２１をトリガコイルと一体成型する。

ステップＳ２で、リフレクタにキセノン（Ｘｅ）管を装着する。具体的には、図６に示すように、リフレクタ２３の左右開放された筒部にキセノン（Ｘｅ）管２４を装着する。

ステップＳ３で、ゴムカバーでキセノン（Ｘｅ）管の端子をカバーする。具体的には、図６に示すように、リフレクタ２３の左右開放された筒部に装着されたキセノン（Ｘｅ）管２４の左右端子を左右のゴムカバー４１−１，４１−２でカバーする。

ステップＳ４で、ホルダの溝４３のトリガ出力端子にリフレクタを圧入する。具体的には、図６に示すように、キセノン（Ｘｅ）管２４が装着され、さらにキセノン（Ｘｅ）管２４の左右端子をゴムカバー４１−１，４１−２でカバーした状態で、リフレクタ２３をホルダ２１の溝４３内にトリガ出力端子４５と接触するようにして圧入する。このとき、リフレクタ２３の筒部の側面とトリガ出力端子４５とが接触する。また、リフレクタ２３の鏡面状の開口先端とホルダ２１の溝４３の開口先端とが一致する。

ステップＳ５で、トリガコイルの入力端子とリフレクタとの導通チェックをする。具体的には、図６に示すように、ホルダ２１のトリガコイル収納部４２から露出するトリガ入力端子４４と、ホルダ２１の溝４３から露出する４３トリガ出力端子４５と接触するようにしてホルダ２１の溝４３に圧入されたリフレクタ２３との導通チェックをする。

ステップＳ６で、ホルダの端子にプリント板をハンダ付けする。具体的には、図７に示すように、図６に示したキセノン（Ｘｅ）管２４が装着され、さらにキセノン（Ｘｅ）管２４の左右端子をゴムカバー４１−１，４１−２でカバーした状態で、リフレクタ２３をホルダ２１の溝４３内にトリガ出力端子４５と接触するようにして圧入されたホルダ２１の図示しない各端子に対して、図８に示すようにプリント板４６をハンダ付けする。

ステップＳ７で、ホルダにプロテクタを装着する。具体的には、図７に示すように、キセノン（Ｘｅ）管２４の発光面側の保護用に透明樹脂のプロテクタ２５がホルダ２１に装着されたキセノン（Ｘｅ）管２４の発光面側を覆うように装着される。図８に示すように、図６に示す各部品が組み付けられたホルダ２１の図示しない各端子に対して、プリント板４６をハンダ付けした後に、プロテクタ２５をホルダ２１に装着して、最後にプリント板４６をプロテクタ２５の長手方向の側面に折り返してフラッシュユニット３の組み付けが完成する。

本発明によるフラッシュユニットは、例えば、デジタルカメラにおいて被写体を撮影する際に、補助光を照射する装置として利用可能である。

本発明によるデジタルカメラの全体を示す斜視図である。 フラッシュユニットの構造を示す図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは底面図、図２ＣはＢ−Ｂ断面図である。 フラッシュユニットの回路図である。 信号波形図であり、図４ＡはＩＧＢＴ、図４Ｂはトリガコイル電圧出力、図４ＣはＸｅ管電流である。 フラッシュユニットの製造方法を示すフローチャートである。 フラッシュユニットの製造方法−１を示す組み付け図である。 フラッシュユニットの製造方法−２を示す組み付け図である。 フラッシュユニットの製造方法−３を示す組み付け図である。

符号の説明

１…デジタルカメラ、２…レンズ、３…フラッシュユニット、２１…プロテクタ、２２…トリガコイル、２３…リフレクタ、２４…キセノン（Ｘｅ）管、２５…プロテクタ、２６…トリガ出力

Claims (9)

1. カメラに装着されて、撮影のための補助光を照射するフラッシュユニットにおいて、
   上記補助光を照射する際に、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管と、
   上記放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルと、
   上記トリガ電圧を印加する状態で上記放電管を支持するために、上記トリガコイルと一体成型されたホルダと
   を備えたことを特徴とするフラッシュユニット。
2. 請求項１記載のフラッシュユニットにおいて、
   上記放電管に上記トリガ電圧を印加するためのトリガコイル出力端子は、上記放電管の両端子間のほぼ中央に上記放電管の両端子と絶縁状態で上記ホルダ内に設けられることを特徴とするフラッシュユニット。
3. 請求項２記載のフラッシュユニットにおいて、
   上記トリガコイル出力端子は上記ホルダ内の長溝に溝壁に沿って設けられ、上記放電管が上記ホルダ内の長溝に上記トリガコイル出力端子を介して圧入されることにより、上記ホルダは上記放電管に上記トリガ電圧を印加する状態で上記放電管を支持することを特徴とするフラッシュユニット。
4. カメラに装着されて、撮影のための補助光を照射するフラッシュユニットを製造するフラッシュユニットの製造方法において、
   上記補助光を照射する際に、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルを、
   上記トリガ電圧を印加する状態で上記放電管を支持するためのホルダと一体成型することを特徴とするフラッシュユニットの製造方法。
5. 請求項４記載のフラッシュユニットの製造方法において、
   上記放電管の両端子間のほぼ中央に上記放電管の両端子と絶縁状態で上記ホルダ内に設けられるトリガコイル出力端子を介して、上記放電管が上記ホルダ内の長溝に圧入されることにより、上記ホルダは上記放電管に上記トリガ電圧を印加する状態で上記放電管を支持することを特徴とするフラッシュユニットの製造方法。
6. 請求項５記載のフラッシュユニットの製造方法において、
   上記トリガコイル出力端子が上記放電管の上記ホルダへの圧入により固定された状態で導通確認を行うことを特徴とするフラッシュユニットの製造方法。
7. 撮影のための補助光を照射するフラッシュユニットが装着されたデジタルカメラにおいて、
   上記補助光を照射する際に、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管と、
   上記放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルと、
   上記トリガ電圧を印加する状態で上記放電管を支持するために、上記トリガコイルと一体成型されたホルダと
   を有するフラッシュユニットを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
8. 請求項７記載のデジタルカメラにおいて、
   上記放電管に上記トリガ電圧を印加するためのトリガコイル出力端子は、上記放電管の両端子間のほぼ中央に上記放電管の両端子と絶縁状態で上記ホルダ内に設けられることを特徴とするデジタルカメラ。
9. 請求項８記載のデジタルカメラにおいて、
   上記トリガコイル出力端子は上記ホルダ内の長溝に溝壁に沿って設けられ、上記放電管が上記ホルダ内の長溝に上記トリガコイル出力端子を介して圧入されることにより、上記ホルダは上記放電管に上記トリガ電圧を印加する状態で上記放電管を支持することを特徴とするデジタルカメラ。

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