(57)【要約】【課題】  高容量かつ高耐電圧特性を有し、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとして使用可能な積層コンデンサを提供する。【解決手段】  積層コンデンサ１００は、複数の誘電体層５が積層されて成る積層体１と、積層体１の内部で誘電体層５を挟んで交互に配設された複数の容量電極３および浮遊電極４と、積層体１の側面に設けられ、容量電極３と電気的に接続され、かつ浮遊電極４と電気的に絶縁された第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂと、を備える。容量電極３は、互いに電気的に絶縁された複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃから成る第１容量電極部３１と、互いに電気的に絶縁された複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃから成る第２容量電極部３２と、を有する。浮遊電極４は、互いに電気的に絶縁された複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃから成る。【選択図】      図１
2015056625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層が積層されて成る積層体と、
前記積層体の内部で前記誘電体層を挟んで交互に配設された複数の容量電極および浮遊電極と、
前記積層体の側面に設けられ、前記容量電極と電気的に接続され、かつ前記浮遊電極と電気的に絶縁された外部電極と、を備える積層コンデンサであって、
前記複数の容量電極は、それぞれ、
互いに電気的に絶縁された状態で、同一仮想平面上に配設される複数の第１電極部分から成る第１容量電極部と、
前記第１容量電極部と電気的に絶縁されるとともに、互いに電気的に絶縁された状態で、同一仮想平面上に配設される複数の第２電極部分から成る第２容量電極部と、を含み、
前記複数の浮遊電極は、それぞれ、互いに電気的に絶縁された状態で、同一仮想平面上に配設される複数の浮遊電極部分から成ることを特徴とする積層コンデンサ。
【請求項２】
前記外部電極は、
前記複数の第１電極部分のそれぞれに、電気的に接続される第１外部電極部分と、
前記第１外部電極部分と電気的に絶縁され、前記複数の第２電極部分のそれぞれに、電気的に接続される第２外部電極部分と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の積層コンデンサ。
【請求項３】
前記誘電体層は、前記積層体の積層方向に平面視したときの形状が長方形であり、
前記容量電極において、前記第１容量電極部と前記第２容量電極部とは、前記誘電体層の長辺方向に互いに離間して設けられ、
前記第１外部電極部分は、前記積層体の前記長辺方向一側面に設けられ、
前記第２外部電極部分は、前記積層体の前記長辺方向他側面に設けられることを特徴とする請求項２に記載の積層コンデンサ。
【請求項４】
前記容量電極において、前記第１容量電極部の前記複数の第１電極部分、および前記第２容量電極部の前記複数の第２電極部分は、それぞれ、前記長辺方向に直交する短辺方向に間隔をあけて整列して配設されており、
前記浮遊電極において、前記複数の浮遊電極部分は、前記短辺方向に間隔をあけて整列して配設されていることを特徴とする請求項３に記載の積層コンデンサ。
【請求項５】
キセノン放電管と、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の積層コンデンサと、
前記積層コンデンサによる蓄積電荷を放出させ、前記キセノン放電管を放電させて閃光を発生させる閃光発光制御部と、を備えることを特徴とする閃光発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層コンデンサ、および該積層コンデンサを備える閃光発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンなどの携帯端末装置は、被写体を撮影するためのカメラ機能を有する装置が普及している。このような携帯端末装置は、夜間などの暗所での撮影時の照明光源として、光量が１０Ｗ程度の発光ダイオード（Light Emitting Diode：略称ＬＥＤ）を備えている。
【０００３】
照明光源としてＬＥＤを備える携帯端末装置は、撮影時にＬＥＤを発光させて被写体を照明したとしても、光量が小さく、明るさが不十分であるという課題がある。
【０００４】
一方、デジタルスチルカメラなどに搭載されている、光量が１００ｋＷ程度のキセノン放電管を備えた閃光発光装置は、必要十分の光量を出す必要から、コンデンサ容量が数十μＦ程度のアルミ電解コンデンサを必要としている。なお、このアルミ電解コンデンサによる蓄積電荷を放出させ、キセノン放電管を放電させて閃光を発生させるように構成されている。
【０００５】
アルミ電解コンデンサは、高容量かつ高耐電圧特性を有するので、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとしては適しているが、サイズが大きいものであるので、小型・薄型化が要求される携帯端末装置に搭載するのは困難である。
【０００６】
このような問題点を解決する技術として、特許文献１には、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとして、複数のチップ型コンデンサを並列接続した構造体を用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとしての要求特性である、「高容量かつ高耐電圧特性」が不十分である。そこで、複数の誘電体層と複数の内部電極（容量電極）とが交互に積層されて成る積層コンデンサを、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとして用いることが考えられる。ただし、積層コンデンサにおいて、アルミ電解コンデンサと同等の高容量化を達成するためには、内部電極の大面積化を図る必要がある。
【０００９】
積層コンデンサを製造するときには、まず、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚重ねて、その上下に内部電極パターンが形成されていないセラミックグリーンシートを複数枚重ねてシート積層体を形成する。次に、シート積層体を格子状に切断した後、焼成を行い、誘電体層と内部電極とが一体的に焼結された積層コンデンサを製造することができる。
【００１０】
上記のようにして積層コンデンサを製造するときに、大面積の内部電極とした場合、焼成時に「反り」や「デラミ」が発生してしまう。すなわち、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとして、従来の積層コンデンサを単純に適用することはできない。
【００１１】
本発明の目的は、高容量かつ高耐電圧特性を有し、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとして使用可能な積層コンデンサ、および該積層コンデンサを備える閃光発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の誘電体層が積層されて成る積層体と、
前記積層体の内部で前記誘電体層を挟んで交互に配設された複数の容量電極および浮遊電極と、
前記積層体の側面に設けられ、前記容量電極と電気的に接続され、かつ前記浮遊電極と電気的に絶縁された外部電極と、を備える積層コンデンサであって、
前記複数の容量電極は、それぞれ、
互いに電気的に絶縁された状態で、同一仮想平面上に配設される複数の第１電極部分から成る第１容量電極部と、
前記第１容量電極部と電気的に絶縁されるとともに、互いに電気的に絶縁された状態で、同一仮想平面上に配設される複数の第２電極部分から成る第２容量電極部と、を含み、
前記複数の浮遊電極は、それぞれ、互いに電気的に絶縁された状態で、同一仮想平面上に配設される複数の浮遊電極部分から成ることを特徴とする積層コンデンサである。
【００１３】
また本発明の積層コンデンサにおいて、前記外部電極は、
前記複数の第１電極部分のそれぞれに、電気的に接続される第１外部電極部分と、
前記第１外部電極部分と電気的に絶縁され、前記複数の第２電極部分のそれぞれに、電気的に接続される第２外部電極部分と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の積層コンデンサは、前記誘電体層は、前記積層体の積層方向に平面視したときの形状が長方形であり、
前記容量電極において、前記第１容量電極部と前記第２容量電極部とは、前記誘電体層の長辺方向に互いに離間して設けられ、
前記第１外部電極部分は、前記積層体の前記長辺方向一側面に設けられ、
前記第２外部電極部分は、前記積層体の前記長辺方向他側面に設けられることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の積層コンデンサは、前記容量電極において、前記第１容量電極部の前記複数の第１電極部分、および前記第２容量電極部の前記複数の第２電極部分は、それぞれ、前記長辺方向に直交する短辺方向に間隔をあけて整列して配設されており、
前記浮遊電極において、前記複数の浮遊電極部分は、前記短辺方向に間隔をあけて整列して配設されていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、キセノン放電管と、
前記積層コンデンサと、
前記積層コンデンサによる蓄積電荷を放出させ、前記キセノン放電管を放電させて閃光を発生させる閃光発光制御部と、を備えることを特徴とする閃光発光装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高容量かつ高耐電圧特性を有し、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとして使用可能な積層コンデンサとすることができる。
【００１８】
また本発明によれば、閃光発光装置は、高容量かつ高耐電圧特性を有する本発明に係る積層コンデンサを備えているので、該積層コンデンサによる蓄積電荷を放出させ、キセノン放電管を放電させて閃光を発生させることができる。このような閃光発光装置は、キセノン放電管を閃光発光させるための主コンデンサとして、アルミ電解コンデンサに比べて極めてサイズの小さい積層コンデンサを備えているので、小型化・薄型化が要求されるスマートフォンなどの携帯端末装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る積層コンデンサ１００の構成を示す図である。
【図２】積層体１の内部に埋設される電極の構成を示す図である。
【図３】積層コンデンサ１００内の電荷分布の状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る閃光発光装置８００の回路図である。
【図５】閃光発光装置８００における各部品の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る積層コンデンサ１００の構成を示す図である。図１（ａ）は積層コンデンサ１００の外観を示す斜視図であり、図１（ｂ）は積層コンデンサ１００の断面図である。図２は、積層体１の内部に埋設される電極の構成を示す図である。図２（ａ）は積層体１を積層方向に平面透視したときの容量電極３の平面図であり、図２（ｂ）は積層体１を積層方向に平面透視したときの浮遊電極４の平面図であり、図２（ｃ）は容量電極３および浮遊電極４の積層状態を示す分解斜視図である。図３は、積層コンデンサ１００内の電荷分布の状態を示す図である。
【００２１】
本実施形態の積層コンデンサ１００は、複数の誘電体層５が積層されて成る積層体１と、該積層体１の内部で各誘電体層５を挟んで交互に配設された複数の容量電極３および浮遊電極４と、該積層体１の側面に設けられ、各容量電極３と電気的に接続され、かつ各浮遊電極４と電気的に絶縁された、第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂとを備える。なお、以下では、第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂを総称するときには、「外部電極２」という。
【００２２】
積層体１において、誘電体層５は、積層方向に平面視したときの形状が長方形である。積層体１の内部で誘電体層５を挟んで交互に配設された各容量電極３および浮遊電極４は、積層方向に平面視したときの形状が、誘電体層５と同様に、長方形である。これらの容量電極３および浮遊電極４が内部に埋設され、複数の誘電体層５が複数積層されて成る積層体１は、全体として直方体状に形成されている。積層体１において、誘電体層５の積層数は、積層コンデンサ１００を高容量化できるという点で、１００層〜１０００層である。なお、以下では、容量電極３、浮遊電極４および誘電体層５の長辺が延びる方向を「長辺方向Ｘ」と称し、長辺方向Ｘに直交する、容量電極３、浮遊電極４および誘電体層５の短辺が延びる方向を「短辺方向Ｙ」と称し、長辺方向Ｘおよび短辺方向Ｙに直交する、積層体１における誘電体層５が積層される方向を「積層方向Ｚ」と称する。
【００２３】
本実施形態では、積層体１において、長辺方向Ｘの長さは３ｍｍ〜２０ｍｍであり、短辺方向Ｙの長さは２ｍｍ〜２０ｍｍであり、積層方向Ｚの長さは１ｍｍ〜２ｍｍである。
【００２４】
外部電極２において、第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂは、それぞれ２５０μｍ〜１０００μｍの厚みで、積層体１の積層方向Ｚに延びる側面に、積層方向Ｚにわたって形成されている。ここで、第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂの厚みとは、長辺方向Ｘに延びる寸法を示す。第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂを構成する材料としては、たとえば、ニッケル、銅、銀、パラジウムなどの金属を主成分とする導体材料が用いられる。
【００２５】
本実施形態では、第１外部電極部分２ａは、積層体１の長辺方向Ｘ一方側の側面に設けられ、第２外部電極部分２ｂは、積層体１の長辺方向Ｘ他方側の側面に設けられている。そして、第１外部電極部分２ａは、後述する容量電極３における複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれに電気的に接続されている。また、第２外部電極部分２ｂは、第１外部電極部分２ａと電気的に絶縁され、容量電極３における複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれに電気的に接続されている。
【００２６】
誘電体層５は、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体磁器を用いることができ、たとえば、チタン酸バリウムに酸化マグネシウム、希土類元素（ＲＥ）の酸化物および酸化マンガンなどが固溶した結晶粒子から構成されている誘電体磁器を例示することができる。なお、誘電体磁器の種類としては上述したものだけに限らず、チタン酸バリウムにカルシウムやストロンチウムなどの元素を固溶させたものやこれらの誘電体材料を複合化させたものなど他の誘電体磁器を用いることもできる。
【００２７】
誘電体層５の厚みは、２μｍ〜１０μｍである。また、誘電体層５は、長辺方向Ｘの長さが２７００μｍ〜１９５００μｍであり、短辺方向Ｙの長さが１７００μｍ〜１９８００μｍである。なお、誘電体層５の厚みは、高耐電圧特性を持たせるために２μｍ以上であって、静電容量を高めるため、ならびに製品厚みの抑制のために１０μｍ以下である。
【００２８】
なお、本実施形態の積層コンデンサ１００においては、容量電極３および浮遊電極４により挟まれて静電容量が得られる有効層として機能する誘電体層５に対し、容量電極３および浮遊電極４により挟まれることがなく積層体１の積層方向Ｚの両主面側にそれぞれ配置される誘電体層５は、保護層として機能する。
【００２９】
容量電極３および浮遊電極４は、０．４μｍ〜２μｍの厚みに形成された、電荷を蓄えて静電容量を得るための内部電極である。また、容量電極３および浮遊電極４は、積層方向Ｚに平面視したときの大きさが誘電体層５と同じであり、具体的には、長辺方向Ｘの長さが２３００μｍ〜１８９００μｍであり、短辺方向Ｙの長さが１３００μｍ〜６５００μｍである。
【００３０】
容量電極３および浮遊電極４を構成する材料としては、たとえば、ニッケル、銅、ニッケル−銅、銀−パラジウムなどの金属を主成分とする導体材料が用いられる。
【００３１】
本実施形態の積層コンデンサ１００は、図３に示すように、誘電体層５を挟んで電荷を蓄える容量電極３および浮遊電極４が複数形成されることにより大きな静電容量が得られ、かつ小型化が容易なコンデンサとすることができる。
【００３２】
容量電極３は、図２（ａ）に示すように、互いに電気的に絶縁された状態で同一仮想平面上に配設される複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃから成る第１容量電極部３１と、第１容量電極部３１と電気的に絶縁されるとともに、互いに電気的に絶縁された状態で同一仮想平面上に配設される複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃから成る第２容量電極部３２とを含んで構成される。
【００３３】
容量電極３において、第１容量電極部３１と第２容量電極部３２とは、互いに長辺方向Ｘに離間して設けられ、第１容量電極部３１が長辺方向Ｘ一端部側に配置され、第２容量電極部３２が長辺方向Ｘ他端部側に配置される。第１容量電極部３１と第２容量電極部３２との長辺方向Ｘに関する離間距離は、たとえば、１００μｍ〜１０００μｍである。
【００３４】
また、容量電極３の第１容量電極部３１を構成する複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、それぞれ、積層方向Ｚに平面視したときの形状が長方形であり、短辺方向Ｙに間隔をあけて整列して配置されている。複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃ間の短辺方向Ｙに関する間隔は、たとえば、３０μｍ〜３００μｍである。また、容量電極３の第２容量電極部３２を構成する複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、それぞれ、積層方向Ｚに平面視したときの形状が長方形であり、短辺方向Ｙに間隔をあけて整列して配置されている。複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃ間の短辺方向Ｙに関する間隔は、たとえば、３０μｍ〜３００μｍである。
【００３５】
長方形の形状に形成される複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、および、複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、それぞれ、同一の形状かつ大きさである。また、複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、および、複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃの長辺が延びる方向は、容量電極３の長辺方向Ｘに平行である。また、複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、および、複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、長辺方向Ｘの長さが１０００μｍ〜１００００μｍであり、短辺方向Ｙの長さが５００μｍ〜６５００μｍである。
【００３６】
また、容量電極３において、複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、それぞれ、長辺方向Ｘ中央部から一端部にわたって形成されており、その長辺方向Ｘ一端部側の端面が積層体１の長辺方向Ｘ一端部側の側面から露出して、第１外部電極部分２ａと電気的に接続されている。また、容量電極３において、複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、それぞれ、長辺方向Ｘ中央部から他端部にわたって形成されており、その長辺方向Ｘ他端部側の端面が積層体１の長辺方向Ｘ他端部側の側面から露出して、第２外部電極部分２ｂと電気的に接続されている。
【００３７】
浮遊電極４は、図２（ｂ）に示すように、互いに電気的に絶縁された状態で同一仮想平面上に配設される複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃから成る。
【００３８】
浮遊電極４を構成する複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれ、積層方向Ｚに平面視したときの形状が長方形であり、短辺方向Ｙに間隔をあけて整列して配置されている。複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃ間の短辺方向Ｙに関する間隔は、たとえば、３０μｍ〜３００μｍである。
【００３９】
長方形の形状に形成される複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれ、同一の形状かつ大きさである。また、複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃの長辺が延びる方向は、浮遊電極４の長辺方向Ｘに平行である。また、複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃは、長辺方向Ｘの長さが２３００μｍ〜１８９００μｍであり、短辺方向Ｙの長さが５００μｍ〜６５００μｍである。
【００４０】
また、浮遊電極４において、複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれ、長辺方向Ｘ一端部から他端部にわたって形成されている。ただし、複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれ、長辺方向Ｘ一端部側の端面、および長辺方向Ｘ他端部側の端面が、積層体１の側面から露出してはおらず、第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂと電気的に絶縁されている。
【００４１】
次に、本実施形態の積層コンデンサ１００を製造する方法について説明する。まず、誘電体層５を形成する誘電体磁器の原料を準備する。誘電体磁器の主成分として、チタニア系酸化物、ジルコン酸系酸化物等が挙げられる。チタン酸バリウムを主成分とする焼結体を用いる場合、たとえば、チタン酸バリウム粉末に対して、所定量の酸化マグネシウム粉末、希土類元素の酸化物粉末および酸化マンガン粉末を配合し、さらに、必要に応じて所望の誘電特性を維持できる範囲で焼結助剤としてガラス粉末を添加して素原料粉末を得る。
【００４２】
次に、上記の素原料粉末に有機ビヒクルを加えてセラミックスラリを調製し、次いで、ドクターブレード法またはダイコータ法などのシート成形法を用いてセラミックグリーンシートを形成する。セラミックグリーンシートの厚みは誘電体層５の高容量化のための薄層化と、高絶縁性を維持するという点で２．５μｍ〜１５μｍが好ましい。
【００４３】
次に、得られたセラミックグリーンシートの主面上に矩形状の電極パターンを０．５μｍ〜３．５μｍの厚みで印刷して形成する。なお、電極パターンとなる導体ペーストは、ニッケル、銅、またはこれらの合金粉末を主成分金属とし、これに共材としてのセラミック粉末を混合し、有機バインダ、溶剤および分散剤を添加して調製する。
【００４４】
次に、電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを所望枚数重ね、その上下に電極パターンを形成していないセラミックグリーンシートをさらに複数枚、上下層が同じ枚数になるように重ねて、仮積層体を形成する。仮積層体における電極パターンは、長手方向に半パターンずつずらしてある。このような積層工法により、切断後に、容量電極３を形成するための、第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃおよび第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃに対応する電極パターンと、浮遊電極４を形成するための、浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃに対応する電極パターンとが形成されたものとなる。
【００４５】
次に、仮積層体を上記仮積層時の温度圧力よりも高温、高圧の条件にてプレスを行い、セラミックグリーンシートと電極パターンとが強固に密着された積層構造体を形成する。
【００４６】
次に、この積層構造体を、予め定めるカットラインに沿って切断し、その後、所定の雰囲気下、温度条件で焼成して積層体１を形成する。焼成条件としては、昇温速度を５〜３００℃／ｈとして、脱脂を５００℃までの温度範囲で行い、次いで、昇温速度を２５〜１０００℃／ｈとして、水素−窒素の混合ガスの還元雰囲気中にて１１００〜１３００℃の範囲で０．５〜４時間焼成する。さらに、焼成後の試料に対して、酸化雰囲気中、９００〜１１００℃で再酸化処理を行う。
【００４７】
次に、この積層体１の対向する長辺方向Ｘの側面に、外部電極ペーストを塗布して焼付けを行い、第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂが形成される。また、第１外部電極部分２ａおよび第２外部電極部分２ｂの表面には、実装性を高めるためにメッキ膜が形成される。
【００４８】
本実施形態の積層コンデンサ１００は、誘電体層５を挟んで交互に積層される内部電極としての容量電極３と浮遊電極４とが、誘電体層５の一主面の全面にわたって形成されているのではなく、特徴的な構造を有している。具体的には、容量電極３は、互いに電気的に絶縁された状態で同一仮想平面上に配設される複数の第１電極部分３１ａ，３１ｂ，３１ｃから成る第１容量電極部３１と、第１容量電極部３１と電気的に絶縁されるとともに、互いに電気的に絶縁された状態で同一仮想平面上に配設される複数の第２電極部分３２ａ，３２ｂ，３２ｃから成る第２容量電極部３２とを有する。また、浮遊電極４は、互いに電気的に絶縁された状態で同一仮想平面上に配設される複数の浮遊電極部分４ａ，４ｂ，４ｃから成る。
【００４９】
上記のように構成される本実施形態の積層コンデンサ１００では、容量電極３がバランスよく誘電体層５の一主面にばらばらに配列されていることで、焼成時に容量電極３と誘電体層５の材料の違いによって発生する応力を分散することができる。その結果、積層コンデンサ１００を製造するときの焼成時に「反り」や「デラミ」が発生することを効果的に低減することができる。したがって、積層コンデンサ１００は、高容量かつ高耐電圧特性を有し、後述する閃光発光装置８００におけるキセノン放電管７０１を閃光発光させるための主コンデンサとして使用可能なものとなる。
【００５０】
図４は、本発明の一実施形態に係る閃光発光装置８００の回路図である。図５は、閃光発光装置８００における各部品の配置を示す図である。閃光発光装置８００は、被写体を撮影するためのカメラ機能を有するスマートフォンなどの携帯端末装置において、夜間などの暗所での撮影時の照明光源として備えられる装置である。
【００５１】
閃光発光装置８００は、キセノン放電管７０１と、前述の本実施形態に係る積層コンデンサ１００と、閃光発光制御部とを備える。閃光発光制御部は、図４に示す回路図において、キセノン放電管７０１および積層コンデンサ１００以外の部品によって実現される。なお、閃光発光装置８００において、積層コンデンサ１００は、キセノン放電管７０１を閃光発光させるための主コンデンサとして機能する。キセノン放電管７０１は、直線状に延びる硬質ガラス管内にキセノンガスが封入されたものである。
【００５２】
次に、図４の回路図を用いて、閃光発光装置８００の構成および動作を説明する。昇圧トランス２０１の１次電圧は外部からの給電、或いは制御ＩＣ６０１からの給電が可能となっており、昇圧後の２次電圧はダイオード３０１で整流される。そして、積層コンデンサ１００に充電されると同時に抵抗４０４，４０５にて分圧された電圧値が、制御ＩＣ６０１の端子６０１ｆで確認される。
【００５３】
このＤＣ−ＤＣコンバータでは、制御ＩＣ６０１の端子６０１ｇを制御することで発振を開始する。なお、前記発振起動信号は、コントローラ９００より制御ＩＣ６０１の端子６０１ａに入力される。この制御ＩＣ６０１に入力された発振起動信号がＤＣ−ＤＣコンバータに入力されることになる。ＤＣ−ＤＣコンバータに発振起動信号が入力されると、携帯端末装置に備えられる電池電源などの直流電源ＤＣより供給される直流電流が昇圧トランス２０１に入力されて、発振の開始となる。
【００５４】
ＤＣ−ＤＣコンバータの発振によって直流電源電圧が昇圧トランス２０１により昇圧され、その出力電流が整流用ダイオード３０１で整流される。したがって、この整流用ダイオード３０１により整流された整流電流よって、積層コンデンサ１００が充電される。
【００５５】
積層コンデンサ１００は、蓄積電荷をキセノン放電管７０１を通して放出し、キセノン放電管７０１を放電させて閃光を発生させる。
【００５６】
キセノン放電管７０１は、トリガ回路によって励起電圧が印加されて発光始動される。トリガ回路は、トリガコンデンサ１０３、トリガトランス２０２、ダイオード３０２、充電抵抗４０２、抵抗４０３および動作安定用コンデンサ１０４などによって構成される。
【００５７】
トリガ回路は、コントローラ９００より発せられた信号を制御ＩＣ６０１の端子６０１ｃで受ける。そして、制御ＩＣ６０１の端子６０１ｄより出力される発光制御信号が、半導体スイッチング素子である絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、「ＩＧＢＴ」という）５０１のゲートに入力されることによって、このＩＧＢＴ５０１が導通し、トリガコンデンサ１０３の充電電荷がダイオード３０２とトリガトランス２０２の一次コイルに放電する。これによって、トリガトランス２０２の二次コイルに発生した高電圧がキセノン放電管７０１の励起電極に印加され、キセノン放電管７０１が積層コンデンサ１００の蓄積電荷を受けて放電して発光始動する。なお、動作安定用コンデンサ１０４は、ダイオード３０２の動作を安定させるためのものである。
【００５８】
また、抵抗４０６，４０７は、制御ＩＣ６０１の端子６０１ｄのドライバ出力とＩＧＢＴ５０１の入力仕様に合わせ調整することができる。
【００５９】
積層コンデンサ１００がキセノン放電管７０１を発光させることが可能な所定の電圧まで充電されると、レディ信号が制御ＩＣ６０１ｂよりコントローラへ送られ、所望のタイミングでコントローラ９００より制御ＩＣ６０１の端子６０１ｃへ発光命令信号を出力する。
【００６０】
本実施形態の閃光発光装置８００は、高容量かつ高耐電圧特性を有する本実施形態に係る積層コンデンサ１００を備えているので、該積層コンデンサ１００による蓄積電荷を放出させ、キセノン放電管７０１を放電させて閃光を発生させることができる。このような閃光発光装置８００は、キセノン放電管７０１を閃光発光させるための主コンデンサとして、アルミ電解コンデンサに比べて極めてサイズの小さい積層コンデンサ１００を備えているので、小型化・薄型化が要求されるスマートフォンなどの携帯端末装置に好適である。
【００６１】
また、本実施形態の閃光発光装置８００は、アルミ電解コンデンサでなければ、実現することが困難であった、光量を大きくできるキセノン放電管７０１を採用するとともに、アルミ電解コンデンサよりも小型の積層コンデンサ１００を用いることで、小型化・薄型化の携帯端末装置においてデジタルスチルカメラ並みの光量を実現することができる。
【００６２】
次に、図５を用いて、閃光発光装置８００における各部品の配置、および各部品間の配線導体の接続状態を説明する。
【００６３】
本実施形態の閃光発光装置８００では、矩形平板状の基板８０１の一主面上において、第１の辺に沿ってキセノン放電管７０１が配置され、前記第１の辺に隣接する第２の辺に沿って積層コンデンサ１００が配置されている。また、積層コンデンサ１００に隣接した位置において、前記第１の辺に対向する第３の辺に沿って、昇圧トランス２０１が配置されている。また、キセノン放電管７０１に隣接して、トリガトランス２０２が配置されている。また、昇圧トランス２０１に隣接して、制御ＩＣ６０１が配置されている。
【００６４】
そして、昇圧トランス２０１とともにＤＣ−ＤＣコンバータを構成する整流用ダイオード３０１、抵抗４０１およびコンデンサ１０２が、昇圧トランス２０１の周囲に配置されている。また、トリガトランス２０２とともにトリガ回路を構成するトリガコンデンサ１０３、ダイオード３０２、充電抵抗４０２、抵抗４０３および動作安定用コンデンサ１０４が、トリガトランス２０２の周囲に配置されている。また、レディ信号発生回路および発振停止回路を構成するＩＧＢＴ５０１、およびバイアス抵抗４０６，４０７が、制御ＩＣ６０１に隣接して配置されている。
【００６５】
図５における配線導体Ｌ１〜Ｌ２３は、配線長を短くするために、基板８０１の主面上に形成されている。特に、キセノン放電管７０１と電気的に接続される、積層コンデンサ１００との間の配線導体Ｌ１、トリガトランス２０２との間の配線導体Ｌ２、動作安定用コンデンサ１０４との間の配線導体Ｌ３は直線状の最短経路で接続する。また、動作安定用コンデンサ１０４と電気的に接続される、抵抗４０３との間の配線導体Ｌ４、ダイオード３０２との間の配線導体Ｌ５は直線状の最短経路で接続する。さらに、積層コンデンサ１００と電気的に接続される、整流用ダイオード３０１との間の配線導体Ｌ６は直線状の最短経路で接続する。また、整流用ダイオード３０１と電気的に接続される、昇圧トランス２０１との間の配線導体Ｌ１２も直線状の最短経路で接続する。かかる箇所は、昇圧トランスの２次側であって、高電圧でスイッチング動作を行う必要があることから、配線導体における寄生容量やインピーダンスを小さくし、エネルギー損失を抑えることができ、キセノン放電管７０１を良好に作動させることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  積層体
２ａ  第１外部電極部分
２ｂ  第２外部電極部分
３  容量電極
４  浮遊電極
４ａ，４ｂ，４ｃ  浮遊電極部分
５  誘電体層
３１  第１容量電極部
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  第１電極部分
３２  第２容量電極部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ  第２電極部分
１００  積層コンデンサ
７０１  キセノン放電管
８００  閃光発光装置
【図１】
2015056625.tif 000003
【図２】
2015056625.tif 000004
【図３】
2015056625.tif 000005
【図４】
2015056625.tif 000006
【図５】
2015056625.tif 000007