JP2012204230A

JP2012204230A - 閃光放電管

Info

Publication number: JP2012204230A
Application number: JP2011069230A
Authority: JP
Inventors: Michio Mori; 理夫森; Kakuji Amari; 覚司甘利
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】本発明は、構造が簡素化された場合でも、イオン化電圧の上昇を抑えることで点灯電圧の上昇を抑え、良好な発光特性を得ることができる閃光放電管を提供する。
【解決手段】本発明の閃光放電管１は、ガラスバルブ２と、該ガラスバルブ２の一端部に設けられる陽極側電極としてのアノード電極３と、ガラスバルブ２の他端部に設けられる陰極側電極としてのカソード電極４を備える。カソード電極４は、電極５と、該電極５に取り付けられた焼結金属体６とで形成されている。ガラスバルブ２の内径は、２．０〜２．６５ｍｍの範囲内であるとともに、ガラスバルブ２の内径に対する焼結金属体６の外径の比率が８４．４３４％以上であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、閃光放電管に関する。

近年、デジタルカメラ、カメラ機能付携帯電話等の電子機器に、閃光放電管を備えた照明装置（ストロボ装置）が搭載されて、普及されている。

かかる照明装置は、棒状の閃光放電管を備え、ガラスバルブと、該ガラスバルブの一端部に設けられる陽極側電極としてのアノード電極と、ガラスバルブの他端部に設けられる陰極側電極としてのカソード電極とで、基本的に構成されている（例えば、特許文献１）。

より具体的には、かかる閃光放電管では、ガラスバルブの一端部に提供されるアノード電極を一方のガラスビードで溶着固定し、ガラスバルブの他端部に提供されるカソード電極を他方のガラスビードで溶着固定し、これらのガラスビードとガラスバルブとを熱溶着することにより、該ガラスバルブ内部を気密封止する。この場合、カソード電極は、電極と、該電極に取り付けられ、電子を放出する焼結金属体とで構成されている。そして、この種の閃光放電管では、ガラスバルブの外周面に、透明導電膜であるトリガ電極が設けられている。

特開２０００−３１５４７５号公報

ところで、近年、この種の閃光放電管では、小型化、高出力化が求められており、また、この種の閃光放電管を備えた照明装置等でも省スペース化、低コスト化等の観点から構造の簡素化が求められている。そのため、従来、電圧を上げるために使用されていたトリガコイルが小型化されたり、２倍圧出力回路が通常回路に変更されたりするようになり、従来の閃光放電管では良好な発光特性が得られないという問題があった。特に、閃光放電管を連続発光させるとその傾向が強くなっていた。

また、この種の閃光放電管では、図４に示すように、発光時に時間経過とともに電圧が上昇し、第１波のピークＢに達した後、次第に低下するようになっており、第１波のピークＢの前にピークＢより小さな波形Ａ（イオン化電圧）（第１波のピークＢを１００％とした時の割合で表記）が現れる。従来の閃光放電管では、このイオン化電圧が閃光放電管の発光特性に影響することが知られており、より具体的には、発光時のイオン化電圧の上昇に伴って、点灯電圧が上昇することで、閃光放電管の発光特性が悪くなるといった問題があった。

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、構造が簡素化された場合でも、イオン化電圧の上昇を抑えることで点灯電圧の上昇を抑え、良好な発光特性を得ることができる閃光放電管を提供することを課題とする。

本発明の閃光放電管は、ガラスバルブと、該ガラスバルブの一端部に設けられる陽極側電極と、前記ガラスバルブの他端部に設けられる陰極側電極とを備えた閃光放電管において、前記陰極側電極は、電極と、該電極に取り付けられた焼結金属体とで形成され、前記ガラスバルブの内径は、２．０〜２．６５ｍｍの範囲内であるとともに、前記ガラスバルブの内径に対する前記焼結金属体の外径の比率が８４．４３４％以上であることを特徴とする。

従来の閃光放電管では、陰極側電極の焼結金属体の外径が小さくなる（陰極側電極の焼結金属体の外周とガラスバルブの内壁との距離が大きくなる）ことで、発光時のイオン化電圧（％）が上昇し、それに伴って、点灯電圧（Ｖ）が上昇することで、発光特性が悪くなる。そこで、イオン化電圧（％）の上昇に伴って、点灯電圧（Ｖ）が上昇することで、発光特性が悪くなることを防止すべく、イオン化電圧（％）と閃光放電管の発光特性との関係を調べるために、陰極側電極の焼結金属体の外周とガラスバルブの内壁との距離と、イオン化電圧（％）との関係に着目し、後述の閃光放電管の発光特性試験を行った。

その結果、ガラスバルブの内径に対する焼結金属体の外径の比率が８４．４３４％以上であれば、閃光放電管を所定の発光条件下で発光させた場合、イオン化電圧（％）の上昇を抑えることで点灯電圧の上昇を抑え、良好な発光特性を得ることができる。このような構成により、構造が簡素化された場合でも、内径が２．０〜２．６５ｍｍの範囲内であるガラスバルブを用いて、該ガラスバルブの内径に対する焼結金属体の外径の割合が８４．４３４％以下となるように、閃光放電管を作製することにより、イオン化電圧（％）の値を低く抑えることができ、それに伴って、点灯電圧（Ｖ）の値を低く抑えることができるため、閃光放電管の良好な発光特性を得ることができる。

また、請求項２記載の発明において、前記ガラスバルブの内径に対する前記焼結金属体の外径の比率は、前記焼結金属体の外周と前記ガラスバルブの内壁との距離のうちの最小距離に基づいて算出されることが好ましい。

このようにすれば、閃光放電管の製造誤差によるばらつきによって、例えば、焼結金属体が電極に対して、又はガラスバルブに対して、何れかの方向に傾いている場合でも、焼結金属体の外周とガラスバルブの内壁との距離のうちの最小距離を基準とすることで、内径が２．０〜２．６５ｍｍの範囲内であるガラスバルブを用いて、ガラスバルブの内径に対する焼結金属体の外径の割合を８４．４３４％以上となるように、閃光放電管を作製することができる。これにより、上記と同様の効果を得ることができる。なお、焼結金属体の傾きがない場合、焼結金属体の外周とガラスバルブの内壁との距離は、周方向におけるどの箇所でも一定であり、これを最小距離とするものである。

これにより、構造が簡素化された場合でも、イオン化電圧の上昇を抑えることで点灯電圧の上昇を抑え、良好な発光特性を得ることができる閃光放電管を提供することができる。

本実施形態にかかる閃光放電管の部分拡大図本実施形態にかかる閃光放電管の概略断面図本実施形態にかかる閃光放電管の焼結金属体の外周とガラスバルブの内壁との距離と、電圧との関係を示すグラフであって、（ａ）は、焼結金属体の外周とガラスバルブの内壁との距離と、イオン化電圧との関係を示すグラフ、（ｂ）は、焼結金属体の外周とガラスバルブの内壁との距離と、点灯電圧との関係を示すグラフ従来の閃光放電管における発光特性を示すグラフ

以下、本発明にかかる閃光放電管の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態にかかる閃光放電管１は、長尺状（棒状）に形成されており、ガラスバルブ２と、該ガラスバルブ２の一端部に設けられる陽極側電極としてのアノード電極３と、ガラスバルブ２の他端部に設けられる陰極側電極としてのカソード電極４とで、基本的に構成されている。本実施形態においては、ガラスバルブ２の内径ｂ（図１参照）は、２．０〜２．６５ｍｍの範囲内である。

具体的には、本実施形態にかかる閃光放電管１においては、アノード電極３及びカソード電極４は、それぞれガラスビード７を介してガラスバルブ２に溶着固定されている。

本実施形態においては、アノード電極３は、タングステンからなる金属棒であり、一方のガラスビード７に、ガラスバルブ２と同軸に固定され、カソード電極４側の先端部がガラスビード７を貫通してカソード電極４側に向かって突出している。

カソード電極４は、電極５と、該電極５に取り付けられた焼結金属体６とで構成されている。電極５は、タングステンの金属棒からなる第一電極部５ａと、該第一電極部５ａの端部に接合され、ニッケルの金属棒からなる第二電極部５ｂとからなり、他方のガラスビード７に、ガラスバルブ２と同軸に固定され、アノード電極３側の先端部（第一電極部５ａ）がガラスビード７を貫通してアノード電極３に向かって突出している。

焼結金属体６は、電極５のアノード電極３側の先端部（第一電極部５ａ）において、電極５と同軸に支持されている。すなわち、本実施形態においては、焼結金属体６は、電極５及びガラスバルブ２と同軸となるように電極５に設けられている。焼結金属体６は、アノード電極３とカソード電極４との間で電圧が印加された場合に、多量の電子が放出されるように構成されている。

ガラスビード７は、それぞれ、中心にアノード電極３及びカソード電極４を貫通する貫通孔が形成され、その外径がガラスバルブ２の内径よりも僅かに小さく形成されている。

そして、閃光放電管１は、ガラスバルブ２と、ガラスビード７との熱溶着により、その内部を封止されている。閃光放電管１の内部には、放電ガスとしての希ガス８が封入されている。

以上のように、本実施形態にかかる閃光放電管１では、ガラスバルブ２の一端部に提供されるアノード電極３を一方のガラスビード７で溶着固定し、ガラスバルブ２の他端部に提供されるカソード電極４を他方のガラスビード７で溶着固定し、これらのガラスビード７とガラスバルブ２とを熱溶着することにより、該ガラスバルブ２内部を気密封止する。この場合、カソード電極４は、電極５と、該電極５に取り付けられ、電子を放出する焼結金属体６とで構成され、閃光放電管１の内部には、放電ガスとしての希ガス８が封入されている。

ところで、このように構成された閃光放電管１では、カソード電極４の焼結金属体６の外径（図１中のｃの値）が小さくなる（カソード電極４の焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離（図１中のａの値）が大きくなる）ことで、発光時のイオン化電圧（％）が上昇し、それに伴って、点灯電圧（Ｖ）が上昇することで、発光特性が悪くなる。そこで、イオン化電圧（％）の上昇に伴って、点灯電圧（Ｖ）が上昇することで、発光特性が悪くなることを防止すべく、イオン化電圧（％）と閃光放電管の発光特性との関係を調べるために、カソード電極４の焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａと、イオン化電圧（％）との関係に着目し、以下の条件の下、閃光放電管１の発光特性試験を行った。その結果を図３に示す。
（実施例）
ガラスバルブ２の内径ｂが２．０〜２．６５ｍｍの範囲内にある閃光放電管１を検査用回路（図示せず）に接続し、その回路に入力電圧３３０Ｖ（静電容量１７５０μＦ（マイクロファラッド）、インダクタンス１５μＨ（マイクロヘンリー））を印加して、閃光放電管１を暗黒中で１本につき１０回発光させ、各発行時のイオン化電圧（％）（図４中のＡ参照）を測定した。その時のカソード電極４の焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）を計測し、該距離ａ（ｍｍ）とイオン化電圧（％）との関係を、図３（ａ）に示した。なお、横軸はカソード電極４の焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）を示し、縦軸はイオン化電圧（％）を示す。また、イオン化電圧（％）を、発光時の第一波のピークを１００％とした時の割合（図４に示す波形におけるピークＢに対するピークＡの割合）で表記した。

また、ガラスバルブ２の内径ｂが２．０〜２．６５ｍｍの範囲内にある閃光放電管１を検査用回路（図示せず）に接続し、その回路に静電容量２５０μＦ（マイクロファラッド）で１秒間発光させ、これを１０回繰り返した。その時のカソード電極４の焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）と、点灯電圧（Ｖ）との関係を、図３（ｂ）に示した。なお、横軸はその時のカソード電極４の焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）を示し、縦軸は点灯電圧（Ｖ）を示す。

図３（ａ）の結果より、カソード電極４の焼結金属体６の外径とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）が大きくなるのに伴って、イオン化電圧（％）の値が高くなり、ａの値が０．２０６５より大きくなると、イオン化電圧（％）の値が急激に高くなることが分かった。

また、図３（ｂ）の結果より、カソード電極４の焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）が大きくなるのに伴って、点灯電圧（Ｖ）の値が高くなり、ａの値が０．２０６５より大きくなると、点灯電圧の値が急激に高くなることが分かった。

上述の結果に基づいて、ガラスバルブ２の内径ｂに対する焼結金属体６の外径ｃの比率（ｃ／ｂ）を算出した。すなわち、ガラスバルブ２の内径ｂが２．０〜２．６５ｍｍ、焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）が０．２０６５以下である場合、ガラスバルブ２の内径ｂに対する焼結金属体６の外径ｃの比率（ｃ／ｂ）が８４．４３４％以上であれば、イオン化電圧（％）の値を低く抑えることで、点灯電圧（Ｖ）の値を低く抑えることができ、その結果、閃光放電管１の良好な発光特性を得ることができるようになる。

したがって、以上の結果より、焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）が０．２０６５以下となるように（ガラスバルブ２の内径ｂに対する焼結金属体６の外径ｃの比率（ｃ／ｂ）が８４．４３４％以上となるように）、閃光放電管１を作製することにより、イオン化電圧（％）の値を低く抑えることができ、それに伴って、点灯電圧（Ｖ）の値を低く抑えることができるため、良好な発光特性を得ることができる閃光放電管を提供することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し得ることは勿論のことである。

本実施形態にかかる閃光放電管１では、焼結金属体６は、電極５のアノード電極３側の先端部において、電極５と同軸に支持されるように構成されているが、これに限定されない。要は、焼結金属体６は、アノード電極３とカソード電極４との間で電圧が印加された場合に、多量の電子が放出されるように構成されていればよい。

例えば、製造誤差によるばらつきによって、焼結金属体６が電極５に対して、何れかの方向に傾いている場合には、焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）のうちの最小距離に基づいて、ガラスバルブ２の内径ｂに対する焼結金属体６の外径ｃの比率（ｃ／ｂ）を算出するようにすればよい。

そうすることで、焼結金属体６の外周とガラスバルブ２の内壁との距離ａ（ｍｍ）が０．２０６５以下となるように（ガラスバルブ２の内径ｂに対する焼結金属体６の外径ｃの比率（ｃ／ｂ）が８４．４３４％以上となるように）、閃光放電管１を作製することにより、イオン化電圧（％）の値を低く抑えることができ、それに伴って、点灯電圧（Ｖ）の値を低く抑えることができるため、良好な発光特性を得ることができる閃光放電管を提供することができる。

本発明にかかる閃光放電管は、ガラスバルブと、該ガラスバルブの一端部に設けられる陽極側電極と、ガラスバルブの他端部に設けられる陰極側電極とを備えた閃光放電管において、陰極側電極は、電極と、該電極に取り付けられた焼結金属体とで形成され、ガラスバルブの内径は、２．０〜２．６５ｍｍの範囲内であるとともに、ガラスバルブの内径に対する陰極側電極の焼結金属体の外径の比率が８４．４３４％以上であることによって、上記閃光放電管において、構造が簡素化された場合でも、イオン化電圧の上昇を抑えることで点灯電圧の上昇を抑え、良好な発光特性を得ることができ、構造が簡素化された照明装置等の用途にも適用できる。

１閃光放電管
２ガラスバルブ
３アノード電極
４カソード電極
５電極
６焼結金属体
７ガラスビード
８希ガス

Claims

ガラスバルブと、該ガラスバルブの一端部に設けられる陽極側電極と、前記ガラスバルブの他端部に設けられる陰極側電極とを備えた閃光放電管において、前記陰極側電極は、電極と、該電極に取り付けられた焼結金属体とで形成され、前記ガラスバルブの内径は、２．０〜２．６５ｍｍの範囲内であるとともに、前記ガラスバルブの内径に対する前記焼結金属体の外径の比率が８４．４３４％以上であることを特徴とする閃光放電管。
前記ガラスバルブの内径に対する前記焼結金属体の外径の比率は、前記焼結金属体の外周と前記ガラスバルブの内壁との距離のうちの最小距離に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の閃光放電管。