JP4525150B2 - 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

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、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管と、その放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルと、そのトリガコイルが巻かれたボビンと、そのボビンの一方のボビン端面を壁面としてボビンをインサート成形して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、放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルをボビンに巻き、トリガコイルが巻かれたボビンを、そのボビンの一方のボビン端面を壁面として、放電管を支持するホルダにインサート成形して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、フラッシュユニットは、トリガ電圧を印加することにより放電する放電管と、その放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルと、そのトリガコイルが巻かれたボビンと、そのボビンの一方のボビン端面を壁面としてボビンをインサート成形して一体成型されたホルダと、を備えたものである。

これによれば、トリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面を壁面として形成するようにホルダにボビンをインサート成形によって一体成型するので、トリガコイルをフラッシュユニット内で固定することができ、発光部分を薄型化、回路面積の小スペース化を図ることができる。また、高電圧部分の絶縁性が高く、絶縁のためのカバー等の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、そのトリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面を壁面として形成するように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が巻かれたボビンの一方のボビン端面を壁面として形成するようにホルダの樹脂の中にボビンをインサート成形する事により高圧部を封じ込める事ができる。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、トリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面を壁面として形成するようにホルダにボビンを一体成型することにより、一体成型時の部品の支持が容易となり、かつ、樹脂の流れによる部品の破壊を防ぐことができる。

また、トリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面はホルダの壁面として開放され、トリガコイル出力端子が設けられるボビンの他方のボビン端面はリフレクタ接触面に接触することにより固定されるため、ボビンの両方のボビン端面を樹脂で覆う必要がなくなり、フラッシュユニットの小型化を図ることができる。

また、トリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面をホルダの壁面として形成するようにホルダにボビン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、図２Ｄは裏面図である。

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。

出願人は先願（特願２００３−２７９３５１号）で、トリガコイルをホルダに一体成型するフラッシュユニットを出願しているが、この従来のフラッシュユニットは既製品のトリガコイルの出力端子だけを変更して使用していたため、絶縁性を高めるためにはコイル全周を樹脂で覆う必要があり、小型のコイルを使用しても全周を覆う樹脂厚分トリガコイルが大きくなってしまうという問題があった。

特に、フラッシュユニットの内部の部品としてトリガコイルを十分に固定することができず、このため、樹脂の流れにより、トリガコイルが傾いたりしないように、トリガコイルの全周囲を樹脂で覆う必要があったため、コイルの大きさに対してさらに全周囲分の樹脂の分だけ大きくなっていた。

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、トリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面をホルダの壁面として形成するようにホルダ２１にトリガコイル２２が巻かれたボビンを一体成型した。これにより、トリガコイル２２を支持して固定することが確実になると共に、トリガコイルの両方のボビン端面を樹脂で覆う必要がなくなるため、フラッシュユニットを小型化することができる。さらに、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、トリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面を壁面として形成するようにボビンを支持して固定すると共に、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、トリガ出力端子が設けられるボビンの他方のボビン端面はリフレクタ接触面に接触することにより固定されるように構成される。ホルダ２１は、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を圧入できる溝部にトリガ出力端子２６及び他方のボビン端面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、トリガコイルの他方のボビン端面はリフレクタ接触面に接触することにより固定されるよう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内の長溝にトリガコイルの他方のボビン端面に設けられ、キセノン（Ｘｅ）管２４が挿入されたリフレクタ２３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が挿入されたリフレクタ２３をホルダ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ホルダ上のトリガコイルの位置を示す図である。図３において、フラッシュユニット３１の発光側と反対側のホルダ３２上にトリガコイル３３が巻かれたボビンの一方の端面を壁面として形成するように一体成型される。

ホルダ３２の壁面上に切り欠き部が設けられ、この切り欠き部にトリガコイル３３が巻かれたボビンの一方のボビン端面がホルダ３２の壁面と同一面となるように一体成型される。

この場合、トリガコイル３３が巻かれたボビンの一方のボビン端面である２５で示すボビン壁面Ｂがホルダ３２の壁面と同一面となるように一体成型されるほかにも、３４で示すボビン壁面Ａも段差を付けてホルダ３２の壁面と同一面となるように一体成型される。

図４は、トリガコイルのホルダへの固定状態を示す図である。
図４において、トリガコイル４２が巻かれたボビンの一方のボビン端面であるボビン壁面４３をホルダ外面４１と同一壁面として形成するように、ホルダにボビンを一体成型する。これにより、４５のようにホルダにトリガコイル４２が巻かれたボビンの一方のボビン端面であるボビン壁面４３を固定する。

また、矢視図Ａで示すように、キセノン（Ｘｅ）管にリフレクタを介してトリガ電圧を印加するためのトリガ出力端子４６が設けられるトリガコイル４２の他方のボビン端面は、リフレクタ接触面４７に接触する。これにより、トリガコイル４２の両方のボビン端面を樹脂で覆って固定する必要がなくなる。

また、トリガコイル４２のボビンは扁平型で、４４で示すようにコイルの巻き径を大きく、かつコイルの巻き数を小さくして形成される。

図５は、フラッシュユニットの回路図である。
図６は、信号波形図であり、図６ＡはＩＧＢＴ（絶縁ゲート型電界効果トランジスタ（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））、図６Ｂはトリガコイル電圧出力、図６ＣはＸｅ管電流である。

図５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の一方のボビン端面を壁面として形成するようにトリガコイル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５１に蓄積された電圧が、抵抗器５３とコンデンサ５２に分圧されて３００Ｖ程度の１次電圧がコンデンサ５２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。）５５からの制御信号がオンになると、図６Ａに示すように、ＩＧＢＴ５４がマイコン５５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５２に蓄積された１次電圧が放電される。

このとき、図６Ｂに示すように、トリガコイル２２の２次側のトリガ出力２６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２６がキセノン（Ｘｅ）管２４内のキセノン（Ｘｅ）ガスに伝わり、図６Ｃ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５１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。

ここで、トリガコイル２２のボビンは扁平型で、コイルの巻き径を大きく、かつコイルの巻き数を小さくして形成されるので、図６Ｂの６１に示すように、トリガ出力の収束がおだやかになる。これにより、放電のための有効な電圧を得ることができる。

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７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７は、フラッシュユニットの製造方法を示す組み付け図である。図８は、新型トリガコイルの形成方法を示す図である。

図７において、ステップＳ０で、新型トリガコイルの形成を行う。具体的には、図８に示すステップＳ１１で、コイルの巻き径を大きくして、入出力端子と一体成型してボビンを作る。ステップＳ１２で、コイルの巻き数を小さくしてコイルをボビンに巻く。ステップＳ１３で、ボビンにコアを入れる。

図７に戻って、ステップＳ１で、トリガコイルが巻かれたボビンの一方のボビン端面を壁面として形成するようにホルダにボビンを一体成型する。具体的には、図４に示すように、ボビンの一方のボビン端面であるボビン壁面４３をホルダ外面４１と同一壁面として形成するように、トリガコイルが巻かれたボビンをインサート成形によりホルダ２１に一体成型する。

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２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２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でカバーする。

ステップＳ４で、ホルダの溝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２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でカバーした状態で、リフレクタ２３をホルダ２１の溝内にトリガ出力端子２６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２６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２に示すように、ホルダ２１のトリガコイル収納部から露出するトリガ入力端子と、ホルダ２１の溝から露出するトリガ出力端子２６と接触するようにしてホルダ２１の溝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２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でカバーした状態で、リフレクタ２３をホルダ２１の溝内にトリガ出力端子２６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、プリント板をハンダ付けする。

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２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。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、図２Ｄは裏面図である。 フラッシュユニットのホルダ上のトリガコイルの位置を示す図である。 トリガコイルのホルダへの固定状態を示す図である。 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６ＡはＩＧＢＴ、図６Ｂはトリガコイル電圧出力、図６Ｃ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。 新型トリガコイルの形成方法を示す図である。

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、３１…フラッシュユニット、３２…ホルダ、３３…トリガコイル、３４
…ボビン壁面Ａ、３５…ボビン壁面Ｂ、４１…ホルダ外面、４２…トリガコイル、４３…ボビン壁面、４４…巻き径大、４５…巻き数小、４６…トリガ出力、４７…リフレクタ接触面

Claims (3)

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、
   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、
   上記トリガコイルが巻かれたボビンと、
   上記ボビンの一方のボビン端面を壁面として当該ボビンをインサート成形して一体成型されたホルダと、を備えた
   フラッシュユニット。
2. 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、
   放電管にトリガ電圧を印加するトリガコイルをボビンに巻回し、
   上記トリガコイルが巻かれたボビンを、当該ボビンの一方のボビン端面を壁面として、上記放電管を支持するホルダにインサート成形して一体成型する
   フラッシュユニットの製造方法。
3. 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、
   上記フラッシュユニットは、
   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、
   上記トリガコイルが巻かれたボビンと、
   上記ボビンの一方のボビン端面を壁面として当該ボビンをインサート成形して一体成型されたホルダと、を備えた
   デジタルカメラ。

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