(57)【要約】【課題】高電圧を発生させるトリガートランスを、２次電流が大電流を流せる構造としたことで、部品点数を削減して小形化、軽量化できるフラッシュランプ発光装置を提供する。【解決手段】筒状の絶縁筒２０の回りに２次巻線２２を巻き付けて、電流波形を成形するコイルとして機能させるとともに、２次巻線２２の外側に１次巻線２１を巻き付けた高圧用のトリガートランス４とする。このトリガートランス４は、２次巻線２２が空芯コイル（ソレノイド）を形成し、大電流を流すことが可能となり、電流波形を成形するコイルとして機能するとともに、２次巻線２２の外側に１次巻線２１を巻き付けることにより、高電圧用としながらも、トリガートランス４自体の小形化を図ることが可能となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電用コンデンサに蓄えられた電気エネルギーより高電圧を発生させるトリガートランスにおいて、
筒状の絶縁体の回りに２次巻線を巻き付けて、電流波形を成形するコイルとして機能させるとともに、前記２次巻線の外側に１次巻線を巻き付けて高圧用トランスとしたことを特徴とするトリガートランス。
【請求項２】
充放電用コンデンサと、
前記充放電用コンデンサに蓄えられた電気エネルギーで発光するフラッシュランプと、
前記フラッシュランプに対して直列に接続された請求項１に記載のトリガートランスと、
前記充放電用コンデンサを充電する充電電源と、
前記トリガートランスにトリガー電圧を印加して前記フラッシュランプの両極間に電位差を発生させるトリガー回路と、
前記充放電コンデンサの電気エネルギーを放電させるスイッチ回路と、
を備えたことを特徴とするフラッシュランプ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリガートランスおよび該トリガートランスを備え、充放電用コンデンサに蓄えた電気エネルギーをフラッシュランプに供給して発光させるフラッシュランプ発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充放電用コンデンサに電気エネルギーを蓄えて、この電気エネルギーをフラッシュランプに間欠的に供給して発光させる技術が知られており、例えば特許文献１に開示されている閃光装置や特許文献２に開示されているストロボ装置がある。
【０００３】
一般的に、このような技術を使用した装置では、フラッシュランプを発光させる際に、フラッシュランプの電極間を導通させるために高電圧を発生させるトリガートランス（イグナイター）を設ける必要がある。
また、フラッシュランプ発光時の電流波形を成形するために、フラッシュランプと直列にコイルを設ける必要もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９２６４９号公報
【特許文献２】実開平５−２０２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フラッシュランプ発光時の電流波形を成形するためには、大きなインダクタンスを持ち、かつ大電流を流すことができる大きなコイルが必要となる。よって、特許文献１記載の装置のように、トリガートランスとは別個に波形成形用コイルを設けた構成では、部品点数が増加することに加え、装置が大型化してしまう。
【０００６】
一方、特許文献２記載の装置（図３）では、トリガートランスの各巻線と電磁結合される別巻線をフラッシュランプと直列に接続している。しかしながら、特許文献２には、トリガートランスと別巻線の具体的構成について何ら記載がなく、フラッシュランプの電極間を導通させるために高電圧を発生させる機能（トリガートランスの機能）と、フラッシュランプ発光時の電流波形を成形する機能とをどのように両立させるかが明らかになっていなかった。
一般に、上記した機能を両立させるには、高電圧用でかつ、比較的大形のトランスが必要となるが、このようなトランスを製作することは、技術的にもコスト的にも困難な状況にあった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、トリガートランスの機能とフラッシュランプ発光時の電流波形を成形する機能とを両立させながらも、装置全体をコンパクトに形成することが可能なトリガートランスおよび該トリガートランスを備えたフラッシュランプ発光装置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】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の発明は、充放電用コンデンサに蓄えられた電気エネルギーより高電圧を発生させるトリガートランスにおいて、筒状の絶縁体の回りに２次巻線を巻き付けて、電流波形を成形するコイルとして機能させるとともに、２次巻線の外側に１次巻線を巻き付けて高圧用トランスとしたことを特徴とするトリガートランスである。
【０００９】
このように構成された発明では、トリガートランスは、筒状の絶縁体の回りに２次巻線を巻き付けることにより、２次巻線が空芯コイル（ソレノイド）を形成し、大電流を流すことが可能となり、電流波形を成形するコイルとして機能する。
さらに、このような２次巻線の外側に１次巻線を巻き付けることにより、高電圧用としながらも、トランスの小形化を図ることができる。
【００１０】
また、第２の発明は、充放電用コンデンサと、前記充放電用コンデンサに蓄えられた電気エネルギーで発光するフラッシュランプと、前記フラッシュランプに対して直列に接続された第１の発明に係るトリガートランスと、前記充放電用コンデンサを充電する充電電源と、前記トリガートランスにトリガー電圧を印加して前記フラッシュランプの両極間に電位差を発生させるトリガー回路と、前記充放電コンデンサの電気エネルギーを放電させるスイッチ回路とを備えたことを特徴とするフラッシュランプ発光装置である。
【００１１】
このように構成された発明では、トリガートランスは、筒状の絶縁体の回りに巻き付けた２次巻線が空芯コイル（ソレノイド）を形成し、大電流を流すことが可能となり、フラッシュランプの電流波形を成形するコイルとして機能するとともに、２次巻線の外側に１次巻線を巻き付けることにより、高電圧用としながらも、トランスの小形化を図ることができる。
よって、トリガートランスの機能とフラッシュランプ発光時の電流波形を成形する機能とを両立させながらも装置全体をコンパクトに形成することが可能なフラッシュランプ発光装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のとおり、筒状の絶縁体の回りに２次巻線を巻き付けることにより、２次巻線が空芯コイル（ソレノイド）を形成し、大電流を流すことが可能なトリガートランスが形成され、フラッシュランプの電流波形を成形するコイルとして機能する。さらに、このような２次巻線の外側に１次巻線を巻き付けることにより、高電圧用としながらも、トランスの小形化を図ることができる。
よって、トリガートランスの機能とフラッシュランプ発光時の電流波形を成形する機能とを両立させながらも装置全体をコンパクトに形成することが可能なフラッシュランプ発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るフラッシュランプ発光装置の構成図である。
【図２】（Ａ）は、本実施形態に係るトリガートランスの側面図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係るトリガートランスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態）
以下、図面を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係るフラッシュランプ発光装置１の構成図である。図２（Ａ）は、本実施形態に係るトリガートランス４の側面図であり、図２（Ｂ）は、本実施形態に係るトリガートランス４の断面図である。
【００１５】
（フラッシュランプ発光装置１の構成）
フラッシュランプ発光装置１は、図１に示すように、主として、フラッシュランプ２と、電源３と、フラッシュランプ２と電源３との間に直列に接続されたトリガートランス４と、トリガー回路５と、電源３とトリガートランス４との間に直列に接続されたランプ発光用サイリスタ６（スイッチ回路）と、ランプ発光用サイリスタ６のアノードと接地間に接続された充放電用コンデンサ７とを備えている。
【００１６】
更に、フラッシュランプ発光装置１には、ランプ発光用サイリスタ６のカソードと接地間に第１サージアブソーバ８が設けられている。
なお、接地箇所には接地抵抗１７が設けられている。
また、補助電源９、第１抵抗１０、および、第１ダイオード１１がフラッシュランプ２に接続され、またトリガートランス４の１次巻線２１の出力側がフラッシュランプ２に接続されている。
【００１７】
また、トリガートランス４の２次巻線２２側にトリガー充電用コンデンサ１２とトリガー発生用サイリスタ１３との直列回路が接続されている。
更に、トリガー回路５としての第２抵抗１４と第２ダイオード１５と第２サージアブソーバ１６とがトリガー発生用サイリスタ１３に対して並列に接続されている。
そして、補助電源９の正極側とトリガートランス４の２次巻線２２の出力側との間に第２抵抗１４、第２ダイオード１５、第２サージアブソーバ１６、トリガー発生用サイリスタ１３が並列接続されている。
【００１８】
フラッシュランプ２には、キセノンランプを使用している。
このキセノンランプは、キセノンガスを充填したバルブに高圧電流を放電して電気エネルギーを発光エネルギーに変換して発光するランプであり、発光光量が大きく、消費電力に対する発光効率が高い性質がある。
【００１９】
電源３および補助電源９には、直流電源として電池を使用している。
【００２０】
充放電用コンデンサ７は、電源３から給電される電気エネルギーを蓄える役割を果たす。
【００２１】
トリガー回路５は、トリガー発生用サイリスタ１３がオンにスイッチングされた場合に、トリガートランス４に対してフラッシュランプ２の両端の端子に電位差を発生させるトリガー電圧を印加する機能を果たす。
これにより、フラッシュランプ２の発光前に、フラッシュランプ２を微弱放電の状態に保つことができる。
【００２２】
ランプ発光用サイリスタ６は、オンにスイッチングされた場合に、充電された充放電用コンデンサ７の電気エネルギーをフラッシュランプ２に一気に与え、瞬間的に強い放電を生じさせて短時間だけ発光させるスイッチ回路の役割を果たす。
【００２３】
第１サージアブソーバ８は、ランプ発光用サイリスタ６のスイッチングによって発生する過渡的な過大電圧（サージ）からフラッシュランプ発光装置１を保護するために設けられている。
同様に、第２サージアブソーバ１６もトリガー発生用サイリスタ１３のスイッチングによって発生する過渡的な過大電圧（サージ）からトリガー回路５を保護するために設けられている。
【００２４】
トリガートランス４は、１次巻線２１および２次巻線２２を有しており、図２の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円筒状の絶縁筒２０に、２次巻線２２としての銅線をソレノイド状に巻き付け、１次巻線２１としての銅線を２次巻線２２の外側に２次巻線を囲繞するようにソレノイド状に巻き付けた構成をしている。
これにより、１次巻線２１にて発生した電気エネルギーを２次巻線２２に伝達し、２次巻線２２に伝達された電気エネルギーがフラッシュランプ２の端子に印加されることになる。
【００２５】
このトリガートランス４は、トリガー発生用サイリスタ１３がオンにスイッチングされることにより印加されたトリガー電圧を受けて、フラッシュランプ２の両端の端子に電位差を発生させたうえで、フラッシュランプ２を微弱放電の状態に保つ役割を果たす。
【００２６】
また、フラッシュランプ発光装置１では、ランプ発光用サイリスタ６がオンにスイッチングされた場合に、充電された充放電用コンデンサ７の電気エネルギーをフラッシュランプ２に一気に与える際に、充放電用コンデンサ７のインダクタンス値、トリガートランス４のインダクタンス値、および、フラッシュランプ２のインピーダンス値によって決定される振動条件を持った電流波形の電流をフラッシュランプ２に流すことになる。
すなわち、トリガートランス４は、フラッシュランプ２発光時の電流波形を成形するコイルの役割を果たす。
なお、上記トリガートランス４のインダクタンス値は、トリガートランス４の２次巻線２２での値を使用する。
また、振動条件は、充放電用コンデンサ７のインダクタンス値、トリガートランス４のインダクタンス値、および、フラッシュランプ２のインピーダンス値の関係が臨界制動条件を満たす値で設定されている。
【００２７】
（フラッシュランプ発光装置１の動作）
次に、フラッシュランプ発光装置１の動作について説明する。
【００２８】
まず、電源３から充放電用コンデンサ７に充電がなされた状態にする。同様に、補助電源９からトリガー充電用コンデンサ１２に充電がなされた状態にする。
【００２９】
次に、トリガー発生用サイリスタ１３をオンにスイッチングする。
トリガー発生用サイリスタ１３がオンにスイッチングされると、トリガー充電用コンデンサ１２が放電されて、トリガートランス４に対してトリガー電圧を印加する。
【００３０】
トリガー発生用サイリスタ１３がオンにスイッチングされることにより印加されたトリガー電圧を受けて、トリガートランス４は、フラッシュランプ２の両端の端子に電位差を発生させたうえで、フラッシュランプ２を微弱放電の状態にする。
【００３１】
次に、ランプ発光用サイリスタ６をオンにスイッチングする。
ランプ発光用サイリスタ６がオンにスイッチングされると、充放電用コンデンサ７に充電された電気エネルギーがフラッシュランプ２に一気に供給される。
【００３２】
この際、充放電用コンデンサ７のインダクタンス値、トリガートランス４の２次巻線２２でのインダクタンス値、および、フラッシュランプ２のインピーダンス値によって決定される振動条件を持った電流波形の電流がフラッシュランプ２に流れることになる。
【００３３】
その結果、フラッシュランプ２に瞬間的に強い放電を生じさせて、短時間だけフラッシュランプ２は発光することになる。
【００３４】
上記の構成によれば、トリガートランス４は、フラッシュランプ２の両端の端子に電位差を発生させる役割と、フラッシュランプ２の発光時の電流波形を成形するコイルの役割とを果たすことができる。即ち、トリガートランス４は、筒状の絶縁体の回りに２次巻線２２を巻き付けることにより、２次巻線２２が空芯コイル（ソレノイド）を形成し、大電流を流すことが可能となり、電流波形を成形するコイルとして機能する。
さらに、このような２次巻線２２の外側に１次巻線２１を巻き付けることにより、高電圧用としながらも、トリガートランス４の小形化を図ることができる。
よって、トリガートランスの機能とフラッシュランプ２の発光時の電流波形を成形する機能とを両立させながらも装置全体をコンパクトに形成することが可能なフラッシュランプ発光装置１を提供することができる。
【００３５】
また、トリガートランス４を、円筒状の絶縁筒２０に２次巻線２２を巻き付け、１次巻線２１を２次巻線２２の外側に２次巻線２２を囲繞するように巻き付けた空芯トランスとすることにより、ある程度大きなインダクタンスを確保しつつ、フラッシュランプ２発光時の電流波形を成形するための大電流を流すことも可能となる（図２（Ａ）参照）。
【００３６】
以上の詳細な説明では、本発明をより容易に理解できるように、特徴的部分を中心に説明したが、本発明は、以上の詳細な説明に記載する実施形態に限定されず、その他の実施形態にも適用することができ、その適用範囲は可能な限り広く解釈されるべきである。
また、上記トリガートランスは、フラッシュランプ発光装置以外に、トリガー電圧を必要とするギャップ負荷で、かつメイン放電させるような装置に使用可能であり、このような装置として、例えばアーク蒸着器等が挙げられる。
【符号の説明】
【００３７】
１  フラッシュランプ発光装置
２  フラッシュランプ
３  電源
４  トリガートランス
５  トリガー回路
６  ランプ発光用サイリスタ
７  充放電用コンデンサ
８  第１サージアブソーバ
９  補助電源
１０  第１抵抗
１１  第１ダイオード
１２  トリガー充電用コンデンサ
１３  トリガー発生用サイリスタ
１４  第２抵抗
１５  第２ダイオード
１６  第２サージアブソーバ
１７  接地抵抗
２０  絶縁筒
２１  １次巻線
２２  ２次巻線
【図１】
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【図２】
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