(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光源を励起するための光源励起用回路素子において、
所要容量とする所定外形寸法の複数枚のセラミックチップが積層されたセラミックコンデンサ本体の両極板から側方に突き出すようにコンデンサ電極板が取付けられ、外部から入力される所定電圧を充電するセラミックコンデンサと、
このセラミックコンデンサの片面部又は両面部に積層されたシート状のＮｉフェライトコアと、
前記セラミックコンデンサと前記Ｎｉフェライトコアとを積層した巻芯に巻装され、前記セラミックコンデンサに充電された電圧が印加される１次側巻線と、
前記巻芯に巻装され、前記充電電圧の印加により前記１次側巻線に流れる電流によって誘起され、前記発光源を励起するための高いトリガ出力電圧を発生する２次側巻線と、
前記セラミックコンデンサと前記Ｎｉフェライトコアとを積層した積層体の各端部を抱き込むような開口部を有し、かつ少なくとも前記各コンデンサ電極板を外部に突出させるような孔部が形成された断面凹形状の素子取付け部材とを一体構成としたことを特徴とする光源励起用回路素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光源励起用回路素子において、
前記セラミックコンデンサの何れか１つの面部に積層される前記Ｎｉフェライトコアの一方面部に抵抗体を印刷し、この印刷された抵抗体を、前記セラミックコンデンサへの充電電流を規制する限流抵抗素子とすることを特徴とする光源励起用回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真用ストロボのキセノン（Ｘｅ）管その他光学電子機器の発光源を励起するための光源励起用回路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、写真用ストロボにキセノン管などの発光源が用いられているが、この発光源に所定のトリガ電圧を印加し発光させることにより、最適な光量環境下で写真撮影を行うことができる。
【０００３】
図８はストロボの回路構成を説明する図である。  
このストロボは、図示されない電源トランスの出力側に限流抵抗１とオフサイリスタ２とからなる直列回路が接続される。この限流抵抗１は、電源トランスの二次側巻線の一端側とオフサイリスタ２のアノードとの間に接続され、電源トランスから所定の電圧が印加されたとき、規制された所定の電流値を流す機能を有する。オフサイリスタ２のカソードは、電源トランスの二次側巻線の他端側とともに接地電位ラインに接続される。オフサイリスタ２は、常時は非導通の状態にある。
【０００４】
限流抵抗１とオフサイリスタ２との共通接続部にはトリガコンデンサ３を介して変圧用巻線コイル４の一次側巻線４１が接続され、当該一次側巻線４１の他端部は接地電位ラインに接続されている。トリガコンデンサ３は、ストロボの定常状態時、電源トランス側から限流抵抗１、トリガコンデンサ３、変圧用巻線コイル４の一次側巻線４１及び接地ラインという経路を通って流れる電流によって充電動作を行う。
【０００５】
変圧用巻線コイル４はストロボを構成する高電圧発生用の巻線である。変圧用巻線コイル４は、磁性材料であるフェライトコア４２と、このフェライトコア４２に巻装される前述した一次側巻線４１と、同じくフェライトコア４２に巻装される二次側巻線４３とで構成される。変圧用巻線コイル４の二次側巻線４３の一端部は一次側巻線４１とともに接地され、当該二次側巻線４３の他端部は高電圧の出力ラインとなる。
【０００６】
５はストロボ発光部を構成する発光源としての例えばキセノン管である。キセノン管５は、限流抵抗１とオフサイリスタ２との直列回路に並列に接続される。また、キセノン管５の近傍には高電圧極板６が配置され、前述した変圧用巻線コイル４の二次側巻線４３の他端部と接続されている。７はキセノン管５に並列接続されるメインコンデンサである。
【０００７】
以上のようなストロボにおいては、定常状態時、電源トランスの二次側巻線の一端側から限流抵抗１、トリガコンデンサ３、変圧用巻線コイル４の一次側巻線４１及び接地ラインよりなる通電回路が形成されているので、トリガコンデンサ３は、当該通電回路の通電電流のもとに電源トランスから供給される電圧を充電する。
【０００８】
この状態において、オフサイリスタ２のゲート電極をオン制御すると、オフサイリスタ２のアノードとカソードとが導通し、トリガコンデンサ３に充電された電圧が急速に放電し、変圧用巻線コイル４の一次側巻線４１を通って放電電流が流れる。これにより、変圧用巻線コイル４の二次側巻線４３に高電圧が誘起され、高電圧極板６とキセノン管５のカソードとの間に印加される。その結果、キセノン管５は点弧する。この点弧により、キセノン管５にはメインコンデンサ７から急速に放電電流が流れ込み、発光状態を呈する。
【０００９】
ところで、近年、デジタルカメラや携帯電話が益々軽薄短小化の傾向に進んでおり、これに伴ってこれら光学電子機器に用いるストロボの小型化も急務となってきている。
【００１０】
しかし、従来のストロボは、トリガコンデンサ３と変圧用巻線コイル４がそれぞれ単体部品となっているので、ストロボの部品取付け基板などに個別に組み込むのが一般的である（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１３１２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、以上のようなストロボでは、トリガコンデンサ３と変圧用巻線コイル４がそれぞれ単体部品であることから、ストロボの小型化、実装部品の削減化を図ることが難しい。
【００１２】
また、ストロボの小型化、部品の削減化は、以下の理由からも実現が難しい。  
すなわち、トリガコイルである変圧用巻線コイル４は、小型化の主なる対象部品であるが、二次側巻線４３の出力電極から数ＫＶの高電圧を取り出さなければならない。そのため、二次側巻線４３の出力電極は、耐電圧等の面から他の電極と十分な距離を離して取り付ける必要がある。このことは、変圧用巻線コイル４の小型化が困難となる。
【００１３】
また、ストロボにはトリガコンデンサ３が使用されるが、このトリガコンデンサ３は数１００Ｖ耐電圧の条件を満たす必要がある。そのため、トリガコンデンサ３の全体外形寸法が大きくなり、ストロボの部品取付け基板に実装する場合でも比較的広い占有面積が必要となる。つまり、トリガコンデンサ３の実装面積が大きくなり、同様に小型化が難しい。
【００１４】
また、ストロボの部品取付け基板にトリガコンデンサ３と変圧用巻線コイル４とを別々に組み込む作業となるので、実装工数が増えてしまう。また、トリガコンデンサ３と変圧用巻線コイル４とはある程度のスペースを確保した状態で取り付けるために実装面積が益々増大し、これに伴って部品取付け基板の部品実装面積が増大する。
【００１５】
さらに、トリガコンデンサ３及び変圧用巻線コイル４の他に、限流抵抗１を追加することになれば、益々実装工数が増え、他部品との空きスペースを確保する必要から更に部品取付け基板の部品実装面積が増大する。
【００１６】
さらに、アッセンブリメーカにおいては、部品取付け基板に余裕スペースが有るとき、トリガコンデンサ３の容量を選定することが多い。その結果、任意に選定されたトリガコンデンサ３の容量に応じて一定のトリガ出力電圧を得ることが難しくなり、過大なトリガ出力電圧が変圧用巻線コイル４に加わった場合には当該変圧用巻線コイル４の各巻線４１，４３間でリークが発生し、隣り合う他部品へトリガ出力電圧が混入し、電気的特性を乱すなどの問題が出てくる。
【００１７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、複数部品の一体化を図り、部品点数の削減、実装工数の削減、部品実装面積の削減を実現する光源励起用回路素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明に係る光源励起用回路素子は、所定外形寸法の所要容量とする枚数のセラミックチップが積層されたセラミックコンデンサ本体の両極板から側方に突き出すようにコンデンサ電極板が取付けられ、外部から入力される所定電圧を充電するセラミックコンデンサと、このセラミックコンデンサの片面部又は両面部に積層されたシート状のフェライトコアと、前記セラミックコンデンサと前記Ｎｉフェライトコアとを積層した巻芯に巻装され、前記セラミックコンデンサに充電された電圧が印加される１次側巻線と、前記巻芯に巻装され、前記充電電圧の印加により前記１次側巻線に流れる電流によって誘起され、前記発光源を励起するための高いトリガ出力電圧を発生する２次側巻線と、前記セラミックコンデンサと前記Ｎｉフェライトコアとを積層した積層体の各端部を抱き込むような開口部を有し、かつ少なくとも前記各コンデンサ電極板を外部に突出させるような孔部が形成された断面凹形状の素子取付け部材とを一体とした構成である。
【００１９】
この発明は以上のような構成とすることにより、所定外形寸法の所要容量とする枚数のセラミックチップが積層されたセラミックコンデンサ本体の両極板から側方に突き出すようにコンデンサ電極板が取付けられたセラミックコンデンサとフェライトコアとを巻芯とし、この巻芯に一次側巻線及び二次側巻線を巻装し、いわゆるトリガコンデンサと変圧用巻線コイルとを一体化し、さらにセラミックコンデンサとフェライトコアとの積層体の各端部を抱き込むような開口部を有し、かつ少なくとも前記各コンデンサ電極板を外部に突出させるような孔部が形成された断面凹形状の素子取付け部材とを一体化した１つの部品として取り扱うことが可能となり、各部品相互の間に空きスペースを設ける必要が無くなる。よって、部品点数の削減、実装工数の削減、部品実装面積の削減化を実現でき、デジタルカメラや携帯電話の小型化の要請に十分対応することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る光源励起用回路素子は、前記セラミックコンデンサの何れか１つの面部部に積層される前記Ｎｉフェライトコアの一方面部に抵抗体を印刷し、この印刷された抵抗体を、前記セラミックコンデンサへの充電電流を規制する限流抵抗素子とする構成である。
【００２１】
これにより、セラミックコンデンサと変圧用巻線コイルと限流抵抗素子との一体化により、益々部品の削減化に貢献し、同時に実装工数の削減及び部品実装面積の削減化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、複数部品の一体化により、部品点数の削減、実装工数の削減、部品実装面積の削減を実現できる光源励起用回路素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
図１は本発明に係る光源励起用回路素子１０の一実施の形態を適用したストロボの回路構成図である。同図において、図８と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は図８に譲る。
【００２４】
この光源励起用回路素子１０としては、限流抵抗１とオフサイリスタ２との共通接続部に接続され、定常状態時に図示されない電源トランス側から供給される電圧を充電するトリガコンデンサに相当するセラミックコンデンサ１１と、例えばストロボを構成する高電圧発生用の巻線である変圧用巻線コイル１２とで構成される。
【００２５】
変圧用巻線コイル１２は、Ｎｉフェライトコア１２ａ、このフェライトコア１２ａに巻装される所定ターン数の一次側巻線１２ｂと、同じくフェライトコア１２ａに一次側巻線１２ｂのターン数よりも多いターン数を巻装し、所定の高電圧となるトリガ出力電圧を取り出す二次側巻線１２ｃとで構成される。二次側巻線１２ｃは、キセノン管５の近傍に配置された高電圧極板６と接地ラインとの間に接続される。なお、図１において、１３はコンデンサ端子、１４は一次・二次巻線共通端子、１５は高圧出力端子である。
【００２６】
図２は本発明に係る光源励起用回路素子１０の分解斜視図である。
【００２７】
セラミックコンデンサ１１は、所定外形寸法のセラミックチップを積層したセラミックコンデンサ本体１１ａの両極板１１ｂに例えばスポット溶接等によって金属板のコンデンサ電極１１ｃが取り付けられている。
【００２８】
これら複数枚のセラミックチップの製造例としては、例えば炭酸バリウムと二酸化チタンとの混合粉末を加熱して固相反応によって得られる粉末を、成型、焼成することにより、所定外形寸法の磁器として生成するもので、高誘電率、耐熱性、高周波特性に優れている。なお、各セラミックチップはそれぞれ同一の所定外形寸法に形成される。
【００２９】
従って、セラミックコンデンサ１１は、セラミックチップの積層枚数を調整することにより、所要容量の積層セラミックコンデンサとして使用することが可能である。
【００３０】
そして、セラミックコンデンサ１１の片面部又は両面部には磁性材料であるＮｉフェライトコア１２ａが積層される。Ｎｉフェライトコア１２ａは、高電気抵抗値を持った性質を有し、セラミックチップと同一外形寸法に形成される。
【００３１】
Ｎｉフェライトコア１２ａの製造例としては、Ｎｉフェライトコア材料の粉末を焼成し、シート状，かつ方形状に焼結させることにより生成する。
【００３２】
１６ａ，１６ｂはプラスチック材料等で形成された断面凹状の回路素子取付け部材である。
【００３３】
一方の回路素子取付け部材１６ａは、セラミックコンデンサ１１とＮｉフェライトコア１２ａとの積層体の一端部を抱え込むような口径の開口部が形成され、当該開口部とは反対側は閉塞面部となっている。この回路素子取付け部材１６ａの閉塞面部外側には所定距離隔てて図１に示すコンデンサ端子１３及び一次二次巻線共通端子１４が取り付けられている。１７はコンデンサ端子１３から当該回路素子取付け部材１６ａ内にインサートされて取付け部材１６ａ一側部から突出する金属板１３ａと同じく取付け部材１６ａ一側部から突出するセラミックコンデンサ１１のコンデンサ電極１１ｃとを例えば半田付けする半田付け部である。１８は後記する変圧用巻線コイル１２の一次側巻線１２ｂと二次側巻線１２ｃｓとを共通接続する巻線中継端子である。この巻線中継端子１８と一次・二次巻線共通端子１４とは当該回路素子取付け部材１６ａ内にインサートしている金属板で接続されている。
【００３４】
なお、セラミックコンデンサ１１とコンデンサ端子１３との接続は、前述した接続構成に限定されるものでなく、種々の接続手段によって接続可能である。
【００３５】
他方の回路素子取付け部材１６ｂは、セラミックコンデンサ１１とＮｉフェライトコア１２ａとの積層体の他端部を抱え込むような口径の開口部が形成され、当該開口部とは反対側は閉塞面部となっている。この回路素子取付け部材１６ｂの一側面部にはセラミックコンデンサ１１の他方のコンデンサ電極１１ｃを突出する孔部１９が設けられている。この孔部１９から突出されるコンデンサ電極１１ｃには変圧用巻線コイル１２の一次側巻線１２ｂが接続される。また、回路素子取付け部材１６ｂの図示上側端部には変圧用巻線コイル１２の一次側巻線１２ｂを接続する高圧出力端子１５が取り付けられている。
【００３６】
なお、セラミックコンデンサ１１と変圧用巻線コイル１２の一次側巻線１２ｂとの接続手段や高圧出力端子１５の取付け態様等については、上述した内容に限定されず、種々の接続手法や取付け態様が考えられる。
【００３７】
図３（ａ）はセラミックコンデンサ１１とＮｉフェライトコア１２ａとの積層体を回路素子取付け部材１３ａ，１３ｂとを一体的に組み込んだときの斜視図である。
【００３８】
同図から明らかなように、セラミックコンデンサ１１とＮｉフェライトコア１２ａとの積層体を巻芯とし、この巻芯に変圧用巻線コイル１２の一次側巻線１２ｂ及び二次側巻線１２ｃが巻装される。なお、一次側巻線１２ｂ及び二次側巻線１２ｃの巻き順としては、例えば数ＫＶの高電圧を出力する二次側巻線１２ｃを最下層に巻き、その巻き始めの二次側巻線１２ｃの端部を高圧出力端子１５に接続する。引き続き、一次側巻線１２ｂを巻装する。なお、二次側巻線１２ｃと一次側巻線１２ｂとの層間には例えばマイラーテープやカプトンテープなどの絶縁紙を巻く。
【００３９】
図３（ｂ）はセラミックコンデンサ１１とＮｉフェライトコア１２ａとの積層体に一次側巻線１２ｂと二次側巻線１２ｃとを巻装した完成品を示す図である。
【００４０】
さらに、回路素子取付け部材１６ａ，１６ｂの何れか一方又は両方の適宜な個所に部品取付け基板に取付けための支持部材（図示せず）が取り付けられる。
【００４１】
次に、以上のような光源励起用回路素子１０の作用について説明する。
【００４２】
任意枚数のセラミックチップを積み重ねた所定容量のセラミックコンデンサ１１を作成した後、この積層セラミックコンデンサ１１の片面部又は両面部にチップ状のＮｉフェライトコア１２ａを積層した後、この積層体を巻芯として、変圧用巻線コイル１２の一次側巻線１２ｂ及び二次側巻線１２ｃを巻装したことにより、トリガコンデンサに相当するセラミックコンデンサ１１と変圧用巻線コイル１２とを一体化した一個の単体部品とすることができる。これにより、例えばストロボの部品取付け基板に実装する実装部品や実装工数を削減できる。
【００４３】
また、実装部品の数が少なくなれば、部品の実装面積が小さくなり、例えばストロボの部品取付け基板の面積も減少し、ストロボの小型化にも大きく貢献する。よって、近年の傾向であるデジタルカメラや携帯電話の軽薄短小化にも十分に対応させることができる。
【００４４】
また、従来のようにトリガコンデンサと変圧用巻線コイルはある程度の間隔を置いて取り付ける必要があるが、その空きスペースを設ける必要がなくなれば、部品の実装面積，ひいては部品取付け基板の部品実装面積が益々削減できる。
【００４５】
さらに、積層セラミックコンデンサ１１とＮｉフェライトコア１２ａとの積層体の両端部を抱え込むように回路素子取付け部材１６ａ，１６ｂを嵌合し、これら２つの回路素子取付け部材１６ａ，１６ｂに分けて、低圧系のコンデンサ端子１３、一次・二次巻線共通端子１４と高圧系の高圧出力端子１５とを取り付ければ、低圧系と高圧系との距離を十分に確保できる。
【００４６】
また、本発明に係る光源励起用回路素子１０では、セラミックコンデンサ１１と変圧用巻線コイル１２とを一体化することにより、均質な品質特性の部品を実現でき、従来のようにアッセンブリメーカによるトリガコンデンサの容量選択による問題も解決できる。
【００４７】
さらに、本発明に係る光源励起用回路素子１０として、セラミックコンデンサ１１を用いることにより、トリガ出力電圧が一定となる理由について、図４ないし図６を参照して説明する。  
今、直流バイアス特性のない容量０．０３３μＦを有する一般のフィルムコンデンサにおいては、図４に示すように０Ｖから３５０Ｖの範囲で可変しながら電圧を印加した場合、図示点線で示すようにその可変電圧に対して容量変化が生じない。可変電圧に対して容量が変化しないということは、トリガ用印加電圧を徐々に増加させた場合、図５に示すようにトリガ出力電圧が徐々に大きくなっていく。なお、トリガ出力電圧はトリガコンデンサの容量値によって変化することは既に周知である。なお、図６は測定データである。
【００４８】
一方、容量０．０３３μＦを有するセラミックコンデンサ１１においては、図４に示すように印加電圧を増加させていったとき、図示実線で示すように静電容量が一定の曲線をもって落ちていく。ここで、印加電圧の増加に従ってセラミックコンデンサ１１の静電容量が低下していく特性を有する場合、トリガ印加電圧の増加に対して、図５に実線で示すように一定のトリガ出力電圧を取り出すことができる。すなわち、トリガ用印加電圧が大きくなったとき、それに見合って容量が落ちていくので、トリガ出力電圧を一定に抑えることができる。
【００４９】
（その他の実施の形態）
（１）  前述した実施の形態では、セラミックコンデンサ１１と変圧用巻線コイル１２とを一体化したが、従来の限流抵抗に相当する限流抵抗素子を含めて一体化することができる。
【００５０】
具体的には、図７に示すようにＮｉフェライトコア１２ａの片面部に所定の抵抗値となるように限流抵抗素子２１を印刷し形成し、その限流抵抗素子２１の一端部をセラミックコンデンサ１１のセラミックコンデンサ本体１１ａに例えば接触接続し、当該限流抵抗素子２１の他端部から外部接続端子２２を取り出す。そして、限流抵抗素子２１を印刷形成した面部に絶縁シート２３を貼着し、セラミックコンデンサ１１の面部に積層する。
【００５１】
これにより、セラミックコンデンサ１１と変圧用巻線コイル１２と限流抵抗素子２１とを含めて一体的な構成とすることができる。よって、益々部品を削減でき、同時に実装工数の削減及び部品実装面積の削減を図ることができる。
【００５２】
なお、図７においては、セラミックコンデンサ本体１１ａと対峙するＮｉフェライトコア１２ａの面部側に限流抵抗素子２１を形成したが、反対側の面部側に限流抵抗素子２１を形成してもよい。
【００５３】
（２）  また、セラミックコンデンサ１１は、印加電圧を上げていくと、容量値が低下する直流バイアス特性を有するが、例えば変圧用巻線コイル１２とを組合せて最適な状態で容量値が変化する直流バイアス特性となるように調整すれば、印加電圧の上昇に対して常に一定のトリガ出力電圧を取り出すことが可能である。
【００５４】
その理由について説明する。変圧用巻線コイル１２で構成されるトリガコイルは高い周波数で動作するトランスであり、トリガ出力電圧は印加電圧とトリガコンデンサの容量とによって変化する。印加電圧の変化に対して容量値が全く変化しないフィルムコンデンサをトリガコンデンサとして使用した場合、印加電圧に比例してトリガ出力電圧が上昇する。また、フィルムコンデンサは、印加電圧が一定であっても、使用する容量値が大きくなると、この容量値にほぼ比例してトリガ出力電圧が上昇する。
【００５５】
一方、セラミックコンデンサ１１は、印加電圧を上げていくと、容量値が低下する性質を有する。これを直流バイアス特性といい、これは欠点でもあるが、直流バイアス特性を改善し、フィルムコンデンサに近づけることが望まれる。現在のトリガ用セラミックコンデンサは、印加電圧の上昇に従って容量値が低下するが、フィルムコンデンサよりも印加電圧の上昇によるトリガ出力電圧の傾斜は緩やかである。通常、キセノン管は、発光に必要な最低のトリガ出力電圧があれば、それ以上の高い電圧は不要である。むしろ、トリガ出力電圧が必要以上に高くなると、周辺金属への電圧放電が発生し、発光不良やカメラの誤動作などの弊害が発生する。そこで、本発明においては、セラミックコンデンサ１１及びトリガコイルとなる変圧用巻線コイル１２の構成素材から直流バイアス特性を調整し、印加電圧の上昇に対して適正な容量値の下げとすれば、常に一定のトリガ出力電圧を得ることが可能である。
【００５６】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る光源励起用回路素子の一実施の形態を適用したストロボの回路構成図。
【図２】本発明に係る光源励起用回路素子の一実施の形態を示す分解斜視図。
【図３】光源励起用回路素子の組立て状態を説明する図。
【図４】従来の一般的にフィルムコンデンサと本発明のセラミックコンデンサとの直流バイアス特性を比較する図。
【図５】従来の一般的にフィルムコンデンサと本発明のセラミックコンデンサとのトリガ出力電圧特性を比較する図。
【図６】図４及び図５における特性データの測定結果を示す図。
【図７】本発明に係る光源励起用回路素子の他の実施形態を説明する分解斜視図。
【図８】従来のストロボの一般的な回路構成図。
【符号の説明】
【００５８】
１…限流抵抗、２…オフサイリス他、５…キセノン管（光源）、６…高電圧極板、７…メインコンデンサ、１０…光源励起用回路素子、１１…セラミックコンデンサ、１２…変圧用巻線コイル、１２ａ…Ｎｉフェライトコア、１２ｂ…一次側巻線、１２ｃ…二次側巻線、１３…コンデンサ端子、１４…一次・二次巻線共通端子、１５…高圧出力端子、１６ａ，１６ｂ…回路素子取付け部材、２１…限流抵抗素子、２３…絶縁シート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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