JP2014142523A - ストロボ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧リークの発生を防いで安定した発光を実現することができるストロボ装置を提供すること。
【解決手段】表面に透明電極がコーティングされ、長手方向両端が電極端子７を介して発光回路の電源に接続されたキセノン管（放電管）２と、該キセノン管２からの光を照射対象に向けて反射させるリフレクタ３と、前記透明電極を介して前記キセノン管２にトリガー電圧を印加する出力端子１１と前記電源に接続された入力端子９を備えたトリガーコイル４を備えたストロボ装置１において、前記リフレクタ３を非導電性材料（又は表面が絶縁コーティングされた導電性材料）で構成するとともに、前記トリガーコイル４の出力端子１１をプリント基板１０に実装し、該プリント基板１０を前記リフレクタ３の内側へと折り返してこれに実装された前記出力端子１１を前記放キセノン管２の透明電極に接触させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮影のための補助光としてのストロボ光を照射対象に向けて照射するためのストロボ装置に関するものである。

例えば、デジタルカメラ等に内蔵されるストロボ装置は、夜間や雨天時等のように周囲が暗い環境下において所定の撮影有効範囲内での撮影を可能とするために補助光としてのストロボ光を照射対象である被写体に向けて照射するものである。斯かるストロボ装置は、長手方向両端が電極端子を介して発光回路の電源に接続された放電管と、該放電管からの光を照射対象に向けて反射させるリフレクタと、該リフレクタの外面に接触してリフレクタを介して前記放電管にトリガー電圧を印加する出力端子と前記電源に接続された入力端子を備えたトリガーコイルを備えている。

ところで、ストロボ装置の放電管には、一般には小型で高照度のキセノン管（Ｘｅ管）が使用され、このキセノン管の外周面にはネサコーティングと称される導電性の透明電極がコーティングによって形成されており、この透明電極がリフレクタの反射面に圧接されている。ここで、リフレクタは、アルミニウム等の導電性金属で構成されており、トリガーコイルから高電圧のトリガー電圧がリフレクタとキセノン管の透明電極との接触部を介してキセノン管に印加されると、該キセノン管内に封入されたキセノン（Ｘｅ）ガスが全体的に励起されて発光電流が流れ易い状態となり、キセノン管に発光電流が流れることによって該キセノン管が放電してストロボ発光する。

斯かるストロボ装置においては、トリガーコイルからのトリガー電圧をリフレクタに印加する方法として、リード線を介してリフレクタに導通させる方法や、トリガーコイルと端子又はリード線をプリント基板に実装し、双方をプリント基板のパターンによって導通させることによって、当該端子又はリード線の一端からリフレクタに導通させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。

ここで、従来のストロボ装置における放電管とリフレクタとの関係を示すが、放電管１０２の＋側電極端子１０７と−側電極端子１０８間の距離はアーク長と称され、発光の安定性の観点から、放電管１０２の外周面にコーティングされる透明電極の長さはアーク長と同等以上（透明電極が端子と被るよう）に設定されている。

ところで、放電管１０２の発光強度はアーク長に比例するため、発光強度を高めるためにアーク長を伸ばすと、放電管１０２の全長が長くなってストロボ装置が大型化するという問題が発生する。

そこで、近年、キセノン官内部に封止されている端子部の長さを従来よりも短くすることによって所要のアーク長を確保することができる短管と称される放電管が生産され始めており、このような放電管によれば全長を維持したまま発光強度を高めることができる。

特開平１１−３２７００７号公報

しかしながら、トリガーコイルからの高電圧（４ｋＶ程度）のトリガー電圧をリフレクタ１０３と放電管１０２の透明電極との接触部を介して放電管１０２に印加する方式を採用する図８に示すようなストロボ装置においては、リフレクタ１０３がアルミニウム等の導電性金属で構成されているため、該リフレクタ１０３と放電管１０２の電極端子１０７，１０８との距離が近いと、両者管で高圧リークが発生し、正常な発光がなされない可能性があるという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、高圧リークの発生を防いで安定した発光を実現することができるストロボ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、
表面に透明電極がコーティングされ、長手方向両端が電極端子を介して発光回路の電源に接続された放電管と、
該放電管からの光を照射対象に向けて反射させるリフレクタと、
前記透明電極を介して前記放電管にトリガー電圧を印加する出力端子と前記電源に接続された入力端子を備えたトリガーコイルと、
前記放電管、前記リフレクタ及び前記トリガーコイルが組み付けられるケースと、
を備えたストロボ装置において、
前記リフレクタを非導電性材料又は表面が絶縁コーティングされた導電性材料で構成するとともに、前記トリガーコイルの出力端子をプリント基板に実装し、該プリント基板を前記リフレクタの内側へと折り返してこれに実装された前記出力端子を前記放電管の透明電極に接触させたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記プリント基板の折り返し部の幅を前記放電管の外径よりも小さく設定したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記リフレクタの内面の一部に凹溝を形成し、該凹溝に前記プリント基板の折り返し部を嵌め込んだことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、リフレクタを非導電性材料又は表面が絶縁コーティングされた導電性材料で構成したため、該リフレクタと放電管の端子や透明電極との距離に関係なく、これらの間に高圧リークが発生することがなく、安定したストロボ発光が可能となる。この場合、トリガーコイルからの高電圧は、リフレクタを介することなく、導通状態にあるプリント基板の出力端子から透明電極を経て放電管に印加される。

請求項２記載の発明によれば、プリント基板の折り返し部の幅を放電管の外径よりも小さく設定したため、プリント基板の出力端子がリフレクタの反射面上にありながらも有効反射面が出力端子によって遮られることがなく、必要十分な光量が確保される。

請求項３記載の発明によれば、リフレクタの内面の一部に形成された凹溝にプリント基板の折り返し部を嵌め込んだため、プリント基板の折り返し部がリフレクタに対して正確に位置決めされるとともに、該折り返し部の有効反射面への飛び出しが防がれる。

本発明に係るストロボ装置の分解斜視図である。 本発明に係るストロボ装置の側断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面斜視図である。 本発明に係るストロボ装置のレンズを取り外して示す平面図である。 本発明に係るストロボ装置のリフレクタの斜視図である。 本発明に係るストロボ装置のリフレクタにプリント基板が組み付けられた状態を示す斜視図である。 本発明に係るストロボ装置の電気回路図である。 従来のストロボ装置における放電管とリフレクタとの関係を示す説明図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るストロボ装置の分解斜視図、図２は同ストロボ装置の側断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面斜視図、図４は同ストロボ装置のレンズを取り外して示す平面図、図５はリフレクタの斜視図、図６はリフレクタにプリント基板が組み付けられた状態を示す斜視図である。

本発明に係るストロボ装置１は、デジタルカメラ等に内蔵されて夜間や雨天時等のように周囲が暗い環境下においても所定の撮影有効範囲での撮影を可能とするためにストロボ光を照射対象である不図示の被写体に向けて照射するものであって、図１に示すように、横方向に長い放電管であるキセノン管２と、該キセノン管２からのストロボ光を被写体に向けて反射させるリフレクタ３と、キセノン管２にトリガー電圧を印加するためのトリガーコイル４と、リフレクタ３の光出射面を覆う透明なレンズ５と、キセノン管２やリフレクタ３、トリガーコイル４等を収容するケース６を備えている。

上記キセノン管２は、放電部であるガラス管２ａの内部にキセノンガスを封入して構成されており、ガラス管２ａの長手方向両端部には電極端子７がそれぞれ設けられている。そして、図示しないが、ガラス管２ａの外周面には、ネサコーティングと称される導電性の透明電極がコーティングによって形成されている。

前記リフレクタ３は、前記キセノン管２からの光を照射対象に向けて反射させる有効反射面３ｃと、内底部３ｂから成り、当該ストロボ装置１のストロボ光の出射方向（図１の上方）に向かって開くよう横断面Ｕ字状に成形されており、その内部に前記キセノン管２が組み込まれる長手方向と短手方向から成るように形成されている。尚、リフレクタ３としては、導電性金属の表面に絶縁コーティング材を塗布したものを使用しても良い。この場合に使用される絶縁コーティング材としては、金属リフレクタの反射率をできる限り妨げない素材（色はクリア）が望ましく、ポリビニール系樹脂、ポリイミド・ポリアミド系樹脂等の液体又はテープ等が好適である。ここで、本実施の形態では、リフレクタ３は非導電材料である樹脂によって構成されている。そして、このリフレクタ３の短手方向の内底部３ｂの幅方向中心部には、図５に示すように、平面視矩形の凹溝３ａが、該リフレクタ３の長手方向端面から所定長さだけ長手方向に沿って部分的に形成されている。

而して、内部にキセノン管２が組み込まれたリフレクタ３は、樹脂製の前記ケース６に組み込まれるが、このケース６の内部には、図１に示すようにリフレクタ３を受けるためのＵ溝状の凹部６ａが長手方向に沿って形成されている。そして、このケース６の凹部６ａの一部には矩形孔６ｂが形成されている。又、ケース６の左右の外側面の長手方向両端部には係合突起６ｃ（図１には一方のみ図示）がそれぞれ突設されている。

更に、ケース６の長手方向両端には、金属端子８を組み込むための収納部６Ａが形成されており、各収納部６Ａに組み込まれる金属端子８は、図２に示すように、キセノン管２の長手方向両端に設けられた前記電極端子７にそれぞれ接触している。尚、金属端子８は、不図示の電源に接続されている。ここでは、前記電極端子７と不図示の電源とを金属端子８によって接続しているが、金属端子８はリードワイヤーのような部材であっても良い。

前記トリガーコイル４は、図１に示すように、導電性金属から成る入力端子９と、プリント基板（ＦＰＣ）１０に実装された出力端子１１を備えている。尚、本実施の形態では、入力端子９はトリガーコイル４の入力端子と一体化した形状となっているが、トリガーコイル４の入力端子又は入力用リードワイヤーをプリント基板１０に実装し、不図示の電源から前記入力端子又はリードワイヤーを介してプリント基板１０からトリガーコイル４へ電源入力する方式としても良い。

ここで、プリント基板１０は、トリガーコイル４の上部に結合されるものであって、その長手方向一端から延びる幅の狭い部分は横Ｕ字状に折り返されており、この折り返し部１０ａの端部に前記出力端子１１が実装されている。尚、本実施の形態では、プリント基板１０の折り返し部１０ａの幅は、キセノン管２の外径より小さく、且つ、リフレクタ３の凹溝３ａの幅よりも僅かに小さく設定されている。

前記レンズ５は、下方が開放された矩形ボックス状に一体成形されており、図１に示すように、その左右の外側面の長手方向両端部（ケース６の前記係合突起６ｃに対応する箇所）には係合孔５ａ（図１には一方のみ図示）がそれぞれ形成されている。

而して、ストロボ装置１の組み立てに際しては、トリガーコイル４が実装されたプリント基板１０がケース６に図１の下方から組み込まれ、プリント基板１０の折り返し部１０ａがケース６の矩形孔６ｂを通してケース６の上方へ出される。リフレクタ３は、ケース６に図１の上方から組み込まれ、その外周がケース６の凹部６ａによって受けられる。そして、前記ケース６の矩形孔６ｂより出したプリント基板１０の折り返し部１０ａが図２及び図３に示すようにリフレクタ３の内側へと組み込まれ、該折り返し部１０ａが図６に示すようにリフレクタ３の凹溝３ａに嵌め込まれる。そして、ケース６の長手方向両端部の収納部６Ａには金属端子８がそれぞれ組み込まれ、トリガーコイル４はケース６の矩形孔６ｂに下方から通されて該ケース６に組み込まれる。

上記状態からキセノン管２がリフレクタ３に図１の上方から組み込まれると、その外周面にコーティングされた透明電極がプリント基板１０の出力端子１１に接触して両者が電気的に導通するとともに、キセノン管２の長手方向両端の電極端子７が金属端子８に接触して互いに電気的な導通がなされる。そして、最後にケース６にレンズ５を被せれば、該レンズ５の係合孔５ａにケース６の係合突起６ｃが係合することによってレンズ５がケース６に固定され、ストロボ装置１の組み立てが完了する。

次に、本実施の形態に係るストロボ装置１の電気回路の構成と発光原理を図７に示す電気回路図に基づいて以下に説明する。

ストロボ装置１は、メインコンデンサ１２の放電ループにキセノン管２とＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）１３を設けて構成される発光回路１４と、キセノン管２を励起するためのトリガー用コンデンサ１５とトリガーコイル４を含むトリガー手段１６と、不図示のＣＰＵから発信される発光信号に基づいて前記ＩＧＢＴ１３へのゲート電圧の印加を制御して該ＩＧＢＴ１３をＯＮ／ＯＦＦするＩＧＢＴドライバ１７を備えている。

而して、カメラ本体に内蔵された不図示のＣＰＵは、外光の明るさやピントが設定されている距離等をパラメータとしてキセノン管２の発光時間を設定し、ＩＧＢＴドライバ１７に対して発光ＯＮ信号を設定時間だけ出力する。すると、ＩＧＢＴドライバ１７は、ゲート電圧をＩＧＢＴ１３のゲート１３ａに印加するため、ＩＧＢＴ１３がＯＮされてトリガー手段１６のトリガー用コンデンサ１５に充電されていたトリガー電圧が入力端子９からトリガーコイル４に入力されると、このトリガー電圧はトリガーコイル４によって昇圧されて出力端子１１から透明電極を介してキセノン管２に印加される。すると、キセノン管２内に封入されたキセノンガスが全体的に励起されて発光電流（コレクタ電流）が流れ易い状態となる。これと同時に発光回路１４が導通状態となってメインコンデンサ１２からキセノン管２に発光電流（コレクタ電流）が流れて該キセノン管２が放電して発光する。

上述のようにキセノン管２が発光してから所定の設定時間が経過すると、ＣＰＵからＩＧＢＴドライバ１７に発光ＯＦＦ信号が出力される。すると、ＩＧＢＴドライバ１７からＧＢＴ１３へのゲート電圧の印加がＯＦＦされ、ゲート電圧が所定の閾値以下に下がるとＩＧＢＴ１３もＯＦＦされて発光回路１４が非導通状態となり、発光回路１４における発光電流（コレクタ電流）の流れが遮断されてキセノン管２の発光が停止する。

以上において、本発明に係るストロボ装置１においては、リフレクタ３を非導電性の樹脂材料で構成したため、該リフレクタ３とキセノン管２の電極端子７や透明電極との距離に関係なく、これらの間に高圧リークが発生することがなく、安定したストロボ発光が可能となる。この場合、トリガーコイル４からの高電圧は、リフレクタ３を介することなく、導通状態にあるプリント基板１０の出力端子１１から透明電極を経てキセノン管２に印加される。

又、本実施の形態では、プリント基板１０の折り返し部１０ａの幅をキセノン管２の外径よりも小さく設定したため、プリント基板１０の出力端子１１がリフレクタ３の反射面上にありながらも有効反射面が出力端子１１によって遮られることがなく、必要十分な光量が確保される。

更に、本実施の形態では、リフレクタ３の内面の一部に形成された凹溝３ａにプリント基板１０の折り返し部１０ａを嵌め込んだため、プリント基板１０の折り返し部１０ａがリフレクタ３に対して正確に位置決めされるとともに、発光装置の振動等によって該折り返し部１０ａの有効反射面３ｃへの飛び出しが防がれるという効果が得られる。

１ ストロボ装置
２ キセノン管（放電管）
２ａ キセノン管のガラス管
３ リフレクタ
３ａ リフレクタの凹溝
３ｂ リフレクタの内定部
３ｃ リフレクタの有効反射面
４ トリガーコイル
５ レンズ
５ａ レンズの係合孔
６ ケース
６Ａ ケースの収納
６ａ ケースの凹部
５ｂ ケースの矩形孔
６ｃ ケースの係合突起
７ キセノン管の電極端子
８ 金属端子
９ トリガーコイルの入力端子
１０ プリント基板
１０ａ プリント基板の折り返し部
１１ トリガーコイルの出力端子
１２ メインコンデンサ
１３ ＩＧＢＴ
１３ａ ＩＧＢＴのゲート
１４ 発光回路
１５ トリガー用コンデンサ
１６ トリガー手段
１７ ＩＧＢＴドライバ

Claims (3)

1. 表面に透明電極がコーティングされ、長手方向両端が電極端子を介して発光回路の電源に接続された放電管と、
   該放電管からの光を照射対象に向けて反射させるリフレクタと、
   前記透明電極を介して前記放電管にトリガー電圧を印加する出力端子と前記電源に接続された入力端子を備えたトリガーコイルと、
   前記放電管、前記リフレクタ及び前記トリガーコイルが組み付けられるケースと、
   を備えたストロボ装置において、
   前記リフレクタを非導電性材料又は表面が絶縁コーティングされた導電性材料で構成するとともに、前記トリガーコイルの出力端子をプリント基板に実装し、該プリント基板を前記リフレクタの内側へと折り返してこれに実装された前記出力端子を前記放電管の透明電極に接触させたことを特徴とするストロボ装置。
2. 前記プリント基板の折り返し部の幅を前記放電管の外径よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１又は２記載のストロボ装置。
3. 前記リフレクタの内面の一部に凹溝を形成し、該凹溝に前記プリント基板の折り返し部を嵌め込んだことを特徴とする請求項１又は２記載のストロボ装置。
   

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