(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管に、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の溶液中で、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理された高強度ガラス管を使用したガラスバルブと、このガラスバルブ両端に封止される一対の主電極と前記ガラスバルブ外表面に施されるトリガー電極と前記ガラスバルブ内に封入される希ガスとからなる放電管と、電源と、この電源により高電圧に充電され前記放電管に発光エネルギーを供給する主放電コンデンサーと、前記放電管のトリガー電極にトリガー電圧を供給するトリガー回路とを有してなる電子閃光装置。
【請求項２】
高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管に、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の溶液中で、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理された高強度ガラス管と、このガラス管の両端に溶着される金属板と前記高強度ガラス管の外表面に施されるトリガー電極と前記金属板に取りつけられる主電極と前記金属板で封塞された前記高強度ガラス管内に封入される希ガスとからなる放電管と、電源と、この電源により高電圧に充電され前記放電管に発光エネルギーを供給する主放電コンデンサーと、前記放電管のトリガー電極にトリガー電圧を供給するトリガー回路とを有してなる電子閃光装置。
【請求項３】
高融点金属溶着ガラス管はその組成中に
【化１】
0003983397.tif 000004
が７６％〜６８％
【化２】
0003983397.tif 000005
が２２％〜１６％含まれてなる硼硅酸ガラスである請求項１乃至２に記載の電子閃光装置。
【請求項４】
ガラスバルブの両端に封止された主電極は棒状の金属である請求項１に記載の電子閃光装置。
【請求項５】
ガラスバルブの両端に封止された主電極は棒状の金属と、前記棒状の金属の少なくとも一方に高融点金属粉末の焼結金属を取り付けてなる請求項１に記載の電子閃光装置。
【請求項６】
電源とトリガー回路以外に少なくとも一つの電子回路を有している請求項1乃至２に記載の電子閃光装置。
【請求項７】
少なくとも一つのＩＣを有している請求項1乃至２に記載の電子閃光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真撮影用の人工光源として多用されている電子閃光装置に関し、特に発光時の熱衝撃に強い、また発光時のトリガー電圧によるノイズの発生を抑制した放電管を使用した電子閃光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より電子閃光装置はカメラに取り付けられ写真撮影用の人工光源として有用されている。近年、かかる電子閃光装置は、技術の進歩に伴って被写体からの反射光を受光して発光量を自動制御させる機能だけでなく他の種々の機能を備え、ユーザーにとって利便性の高いものになっている。例えば、電子閃光装置の放電管に発光エネルギーを与える主放電コンデンサーの充電電圧が所定値になったときに充電完了信号を発生し、その信号をカメラへ供給することによって、カメラが自動的にシャッタースピードを制御するようになした充電完了信号供給機能を有したものや、さらに種々の撮影情報を表示する液晶表示部を有したもの等の機能を１つ又は複数個有した電子閃光装置が実現されている。それら多くの機能を達成するために複雑な電子回路を一つ又は複数個組み込んだり、またＩＣも一つ又は複数個組み込まれている。図８はその従来の１例である電子閃光装置の電気回路図を示し、図において、１８は例えば公知のＤＣ−ＤＣコンバータ回路よりなる電源、１９は電源１８によって高電圧に充電され放電管２３に発光エネルギーを与える主放電コンデンサー、２０は放電管２３を励起するためのトリガー回路、２４は被写体光を受光して発光量を自動的に制御する回路、２５は主放電コンデンサー１９が所定電圧以上に充電された時に端子２６よりカメラ側に充電完了信号を供給する充電完了信号供給回路、２７は複数の撮影情報を表示する例えば液晶表示部である。
【０００３】
さらに、近年かかる電子閃光装置は、技術の進歩とともに、益々小型化され、中でも放電管の小型化は顕著なものがある。その電子閃光装置の放電管は、図９に示すように、ガラスバルブ２８の両端に主電極２、３を封止し、バルブ外に透明導電性のトリガー電極４を施し、さらにバルブの内部６にキセノン等の希ガスを所定量封入して作成されている。この放電管は、公知のように両主電極２、３を通して主放電コンデンサーの充電エネルギーを瞬時に放電させるものであるので、主電極には高融点のタングステンや、コバールの金属を使用することが多く、又それら高融点金属を溶着するガラス管は、その組成は溶着するタングステンとコバールとでは多少異なるものの、これらの金属を封止するのに適した例えば硼硅酸ガラスが使用されている。
【０００４】
そして放電管の発光に際しては、図５に示される既知のトリガー回路２０から出力される高周波の高電圧をトリガー電極４に供給して放電管Ｘを励起し、電源１８より約３３０ボルトの高電圧に充電されている主放電コンデンサー１９の充電エネルギーを瞬時に与えて、発光させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
よく知られているように、放電管の明るさは、ガラスバルブ内の封入ガス量を多くすればするほど、また放電管の発光エネルギーである主放電コンデンサーの充電エネルギーを大きくすればするほど、明るくなる。したがって、放電管を小型にして明るさを大きくするには、封入ガスを多く封入したり、放電管に供給する主放電コンデンサーの充電エネルギーを大きくするのが一般的でよく行われている。しかし、封入ガス量を多くしたり、主放電コンデンサーの充電エネルギーを大きくして放電管を発光させると、放電管の放電発光時にガラスバルブが受ける衝撃、特に熱衝撃は相当大きなものとなり、特にガラスバルブが小さいものや、バルブの肉厚が薄いものでは、僅か数回発光させるだけで、ガラスバルブにクラックが発生したり、時には破損したりすることがあり、現在の高融点金属溶着ガラス管を使用しただけの放電管を小型化するには、封入ガス量や主放電コンデンサーの充電エネルギーによる対処法には限界があることは否めない。したがって、電子閃光装置の小型化にも当然影響を及ぼすことになる。
【０００６】
一方、放電管の発光のためのトリガー回路２０は、よく知られているように非常に高周波であり、トリガー電圧を放電管Ｘに供給した際には、図６（イ）及び同図を拡大した図６（ロ）に示すように、トリガー電圧波形のＡ点の部分にノイズが発生することが多い。またこのノイズは前述した電子閃光装置に組み込まれている他の電子回路や、ＩＣ部にも印加されて、それらの電子回路やＩＣを誤動作させる要因になっている。このノイズの影響を低減又は取り除くためには、特別な何らかのノイズ防止回路や機構を設ける必要があり、そのために回路や機構が複雑化したり、部品点数の増加や生産工数の増加にともなって装置のコストアップとなる問題点を有している。
【０００７】
したがって本発明は、高融点金属の溶着に適したガラス管の強度を高くした高強度ガラス管を使用した放電管を使用して装置の小型化を図るとともに、放電管を発光させるためにトリガー電圧を印加した際に発生するノイズを抑制した放電管を使用することにより、ノイズ防止のための特別な回路や機構を必要としない電子閃光装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決する手段】
上記目的を達成するために、本発明は、高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管に、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の溶液中で、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理された高強度ガラス管を使用したガラスバルブと、このガラスバルブ両端に封止される一対の主電極と前記ガラスバルブ外表面に施されるトリガー電極と前記ガラスバルブ内に封入される希ガスとからなる放電管を使用することによって、放電管の小型化を図るとともに、トリガー電圧のノイズの発生を抑制し、装置の小型化と、ノイズ防止のための特別な回路や機構を必要としない電子閃光装置を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管に、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の溶液中で、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理された高強度ガラス管を使用したガラスバルブと、このガラスバルブ両端に封止される一対の主電極と前記ガラスバルブ外表面に施されるトリガー電極と前記ガラスバルブ内に封入される希ガスとからなる放電管を使用することによって、装置の小型化と、ノイズ防止のための特別な回路や機構を必要としない電子閃光装置を提供できる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、高融点金属を溶着するのに適した高融点金属溶着ガラス管に、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点温度以下の融点を有したセシウム化合物の溶液中で、前記セシウム化合物の融点以上、前記高融点金属溶着ガラス管の歪点以下の温度で３０分以上加熱処理された高強度ガラス管と、このガラス管の両端に溶着される金属板と前記高強度ガラス管の外表面に施されるトリガー電極と前記金属板に取りつけられる主電極と前記金属板で封塞された前記高強度ガラス管内に封入される希ガスとからなる放電管を使用することによって、装置の小型化と、ノイズ防止のための特別な回路や機構を必要としない電子閃光装置を提供できる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、加工処理される高融点金属溶着ガラス管が、（化１）が７６％〜６８％、（化２）が２２％〜１６％含まれてなる硼硅酸ガラスを使用した放電管を使用したので、放電管を小型にし、トリガー電圧のノイズ発生を抑制した電子閃光装置にすることができる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、ガラスバルブの両端に封止された主電極が棒状の金属である放電管を使用したもので、放電管を小型にし、トリガー電圧のノイズ発生を抑制した電子閃光装置にできる。
本発明の請求項５に記載の発明は、ガラスバルブの両端に封止された主電極が、棒状の金属と、前記棒状金属の少なくとも一方に高融点金属粉末の焼結金属を取り付けてなる放電管を使用したもので、放電管を小型にし、トリガー電圧のノイズ発生を抑制した電子閃光装置にすることができる。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の発明は、電源とトリガー回路以外に少なくとも一つの電子回路を有してなるもので、放電管を小型化できるので装置の小型化と、トリガー電圧のノイズ発生を抑制した電子閃光装置にすることができる。
本発明の請求項７に記載の発明は、少なくとも一つのＩＣを有してなるもので、放電管を小型化できるので装置の小型化とトリガー電圧のノイズ発生を抑制した電子閃光装置にすることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を図面とともに説明する。
図１は本発明の電子閃光装置に使用される閃光放電管の断面図であり、図において、１は後述のように製作される高強度のガラス管を使用したガラスバルブ、２、３はバルブ１の両端に封止される主電極、４はバルブ１の外表面に図示の範囲に施される透明の導電性被膜で形成されるトリガー電極であり、バルブ１の内部５にはキセノン等の希ガスが所定量封入されてなる。
【００１７】
上記のガラスバルブ１のガラス管は、図２に示す製作過程により製作される。図２（イ）はタングステン、コバール等の高融点金属を封止したり、高融点金属を接合したりするのに適した、いわば高融点金属を溶着するのに適している例えば硼硅酸ガラス管６を所定の長さに切断したものであり、これを図２（ロ）に示すように、５００度以上の高温での長時間使用にも充分耐えうる金属性又は磁器性の容器７に入れ、さらに容器７中に例えば４１４℃の融点を有した硝酸セシウムの粉末８をガラス管６を覆うようにして入れる。この状態では、硝酸セシウム粉末は、ガラス管６の内部まで十分に充填されていない。
【００１８】
ついで、かかる容器７を図２（ハ）に示すように、高温炉９中に入れ、炉９の温度を硝酸セシウム粉末８が完全に溶融し且つガラス管６が影響を受けない４２０度〜４５０度の温度にまで上昇させ、この溶融温度を一定にして所定時間維持しガラス管を加熱処理した後、炉９の温度を下げて、炉９から容器７を取り出し、さらにガラス管６を取り出すことにより製作される。
【００１９】
一般に、タングステンを溶着する硼硅酸の高融点溶着ガラスは、歪点が約５００℃であり、またコバールを溶着する硼硅酸の高融点溶着ガラスは、歪点が約４６０℃であり、この炉９内部の温度は、硝酸セシウムの粉末８が完全に溶融して図２（ハ）に示すようにガラス管６内部にまで完全に充填されるまでの温度以上で且つそれらガラス管の歪点以下に設定することが必要条件である。その炉９内部の温度、ガラス管６を加熱処理する時間は、製作される放電管の仕様、要求される寿命、強度等に応じて最適条件を決定すればよい。さらに、本実施例では、容器７内に入れるガラス管６は説明の便宜上１本で説明したが、実際には１００本、１，０００本と複数本が入れられて一度に加熱処理される。
【００２０】
このようにして、硝酸セシウム溶液中で加熱処理された高強度のガラス管は、説明は省略するが、周知の方法により製作され本発明の電子閃光装置に使用される図１に示す放電管に使用される。尚、本実施例では、セシウム化合物として硝酸セシウムを使用したが、他のセシウム化合物で、上記の加熱温度の条件を満たす、例えば融点が２７２℃の水酸化セシウムを使用しても良い。
【００２１】
図１に示す放電管は、その主電極２、３にはタングステンやコバールのような高融点金属だけで作られた棒状の金属を使用したが、図３のように、棒状のタングステンやコバール金属１０の先端部に、タングステン粉末又はそれと例えば他のタンタル、チタンのような金属粉末との混合粉末を焼結した焼結金属１１を取りつけた既知の主電極を使用してもよいことは言うまでもない。
【００２２】
さらに、本発明の電子閃光装置に使用される放電管としては、図１に示すようなガラスバルブ両端に主電極２、３を封止したものの他、図４のように、タングステンやコバールの金属板１３、１４をガラス管１２の両端に溶着し、この金属板に単体金属からなる主電極１５、１６を取りつけ、ガラス管１２の外表面に透明導電性被膜のトリガー電極１７を施してなる金属体封塞形状の放電管に上述のようにして製作される高強度のガラス管を使用してもよい。また、このタイプの主電極としては、図２の焼結金属１１だけを金属板１３、１４に取りつけて電極として使用してしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上の高融点金属ガラス管を強化した高強度のガラス管を使用した放電管の効果を調べるために、表１のように、加工される２種類のガラス管を硝酸セシウム溶液中での加熱温度と加熱時間の組合せで加熱処理し、実際に高強度のガラス管を作成した。表中資料Ａ〜Ｄはガラス管の種類がタングステン溶着に適したもの、資料Ｅ〜Ｈはガラス管の種類がコバール溶着に適したものである。
【００２４】
【表１】
0003983397.tif 000002
【００２５】
その試料Ａ〜Ｄの高強度ガラス管、及びガラス管の種類が試料Ａと同じもので硝酸セシウム溶液中で加熱処理しない、例えば従来の未加工の高融点金属溶着ガラス管Ｉを使用して、下記の仕様で図１に示すような構成の放電管を各３０本製作した。
放電管の製作仕様
ガラス管      ：外径＝１．８ｍｍ、肉厚＝０．２５ｍｍのもの
使用電極２、３：タングステン金属のもの
放電間隔      ：Ｄ＝１２ｍｍ
封入ガス圧    ：１４０ｋＰａ
そして、試料Ａ〜Ｄの高強度ガラス管を使用した本発明の放電管の各２０本及び試料Ａと同様の未加工の高融点金属溶着用ガラス管Ｉを使用した放電管２０本を、図５に示す点灯回路を使用して、１２０μＦの容量の主放電コンデンサー１９を電源１８により３３０ボルトに充電し、既知のトリガー回路２０の動作によりそれぞれの試料の放電管Ｘを発光させ、且つその発光間隔を１５秒間隔で３，０００回発光テストを行った。
【００２６】
一方、試料Ｅ〜Ｈの高強度ガラス管、及びガラス管の種類が試料Ｅと同様のもので硝酸セシウム溶液中で加熱処理しない未加工の高融点金属溶着ガラス管Ｊを用いて、下記仕様で図１に示す構成の放電管を各３０本製作した。
放電管の製作仕様
ガラス管      ：外径＝２．５ｍｍ、肉厚＝０．５ｍｍのもの
使用電極２、３：コバール金属のもの
放電間隔      ：Ｄ＝１２ｍｍ
封入ガス圧    ：１４０ｋＰａ
これらの、試料Ｅ〜Ｈの強化ガラス管を使用した放電管の各２０本及び試料Ｊの未加工のガラス管を使用した放電管２０本については、図５に示す点灯回路を使用して、１５５μＦの容量の主放電コンデンサー１９に電源１８より３１０ボルトで充電されたエネルギーでそれぞれの試料の放電管Ｘを発光させ、且つその発光間隔を３０秒にして４００回の発光テストを行った。
【００２７】
そして、表１の試料Ａ〜Ｈの高強度ガラス管を使用した放電管、及び未加工の高融点溶着ガラス管Ｉ及びＪを使用した放電管の発光テストの結果として表２に示す結果を得た。
【００２８】
【表２】
0003983397.tif 000003
【００２９】
以上の結果より、何の処理も施さない従来の未加工ガラス管Ｉ、Ｊを使用の放電管に比して、高強度ガラス管Ａ〜Ｈを使用の放電管は、加工されるタングステン、コバールの高融点溶着ガラス管ともに、クラックは発生しているが、放電管として致命的な破損は全くなく、その強度が著しく改善されている。また、その光量低下については、初期値（繰り返し発光開始前の光量）を１００とした場合、発光テスト後の光量低下は５％以下で実用上全く問題のない極めて良好な結果が得られた。
【００３０】
また、放電管に使用されるガラス管の加熱時間については、時間が長くても必ずしも著しく良好な結果が得られるとは限らず、この結果より比較的短い加熱時間処理でも使用には何等差し支えなく、十分であることが明白である。実際の放電管への使用に際しては、ガラス管の外径や肉厚、ガラスバルブ内の封入ガス圧、溶着する金属、発光時の主放電コンデンサーの充電エネルギー等の発光条件を考慮して、加熱時間や加熱温度等を決定すれば良い。
【００３１】
次に、試料Ａ〜Ｊの放電管の残りの各１０本について、図５に示す点灯回路を使用して発光テストを行い、トリガー回路２０によるトリガー電圧の印加の際のノイズの発生の有無を調べた。発光テストは、電源１８により、１５５μＦの容量の主放電コンデンサー１９を３３０ボルトに充電させ、既知のトリガー回路２０の動作によりそれぞれの試料の放電管Ｘにトリガー電圧を供給し、主放電コンデンサー１９の充電エネルギーで発光する際のトリガー電圧波形を確認することによって、ノイズの発生を確認した。そのトリガー電圧波形のノイズの確認は、試料の放電管Ｘから約５ｍｍ離れた位置にオシロスコープ２１の入力端子２２を配置し、オシロスコープの画面上で確認した。
【００３２】
その結果、試料Ｉ、Ｊの従来のガラス管を使用した放電管は、１０本の試料全てにトリガー電圧波形を示した図６（イ）及び同拡大図である図６（ロ）のＡ点部分に示すような多量のノイズが発生した。これに対して本発明の電子閃光装置に使用される試料Ａ〜Ｈの放電管は、各１０本の試料全てが図７に示すように、トリガー電圧波形に僅かな屈曲部Ｂが見られるものの、その屈曲部分Ｂには図６（イ）及び同図（ロ）に示すようなノイズの発生は見られなかった。
【００３３】
以上述べた通り、本発明は、発光の際の熱衝撃に強く小型化が図れ、放電の際のトリガー電圧のノイズ発生をも抑制する放電管を使用したので、装置を小型化にすることができ、且つノイズ抑制用の回路や機構が不要となる分だけ装置全体の構成を簡素化でき、コストも上昇することのない電子閃光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子閃光装置に使用される高強度の放電管の断面図
【図２】図１にかかる放電管に使用される高強度ガラス管の製作過程図
【図３】本発明の電子閃光装置に使用される放電管の主電極の他の実施例である断面図
【図４】本発明の電子閃光装置に使用される高強度の他の実施例である高強度放電管の断面図
【図５】放電管の発光テストを行う電気回路図
【図６】従来の放電管のトリガー電圧波形図
【図７】本発明の電子閃光装置に使用される高強度放電管のトリガー電圧波形図
【図８】従来の電子閃光装置の１例である電気回路図
【図９】従来の放電管の断面図
【符号の説明】
１  ガラスバルブ
２、３  主電極
４  トリガー電極
８  硝酸セシウム
１０  金属体
１１  焼結電極
１２  ガラス管
１３、１４  金属板
１５、１６  主電極
１７  トリガー電極
１８  電源
１９  主放電コンデンサー
２０  トリガー回路
【図１】
0003983397.tif 000006
【図２】
0003983397.tif 000007
【図３】
0003983397.tif 000008
【図４】
0003983397.tif 000009
【図５】
0003983397.tif 000010
【図６】
0003983397.tif 000011
【図７】
0003983397.tif 000012
【図８】
0003983397.tif 000013
【図９】
0003983397.tif 000014