フラッシュランプ
【課題】ミスフラッシュ動作を防止するとともに、トリガ入力信号に機敏に追随して点灯するフラッシュランプを得る。
【解決手段】放電ガスが封入されるバルブ（１１）内に、陰極（１２）の先端（１２ｃ）と陽極（１３）の先端（１３ｃ）とが放電間隔（Ｇ）を保持して対向配置され、前記陰極（１２）及び陽極（１３）間でアーク放電を行なわせてなるフラッシュランプにおいて、前記陰極（１２）に該陰極（１２）よりも細い導電性のトリガ電極（１５）が接続され、該トリガ電極（１５）の先端は、バルブ（１１）内にて前記陰極（１２）及び陽極（１３）の対向軸線（Ｍ）から側方に偏倚されるとともに、前記陰極（１２）の先端（１２ｃ）を越えない位置で該陰極（１２）に接近配置する。また、バルブ（１１）内にアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属からなる電離促進金属の金属蒸気を封入する。
【解決手段】放電ガスが封入されるバルブ（１１）内に、陰極（１２）の先端（１２ｃ）と陽極（１３）の先端（１３ｃ）とが放電間隔（Ｇ）を保持して対向配置され、前記陰極（１２）及び陽極（１３）間でアーク放電を行なわせてなるフラッシュランプにおいて、前記陰極（１２）に該陰極（１２）よりも細い導電性のトリガ電極（１５）が接続され、該トリガ電極（１５）の先端は、バルブ（１１）内にて前記陰極（１２）及び陽極（１３）の対向軸線（Ｍ）から側方に偏倚されるとともに、前記陰極（１２）の先端（１２ｃ）を越えない位置で該陰極（１２）に接近配置する。また、バルブ（１１）内にアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属からなる電離促進金属の金属蒸気を封入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボ用光源、分光分析用光源などに用いられるフラッシュランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ストロボ、高速画像機器、分光分析機器、あるいは発光分析機器等の光源としてフラッシュランプが多用されている。ところで、従来のフラッシュランプは、図４に示すようになっていた。図４において、１はフラッシュランプであり、キセノンが封入されるバルブ２内に２つの対向する電極３，４が配置され、バルブ２の外側に細い外部トリガ線５が設けられている。
【０００３】
前記電極３，４に、電源Ｅ１、コンデンサＣ１及びスイッチＳＷを有する主放電回路６、と電源Ｅ２、抵抗Ｒを有するシマー電流回路７とが並列に接続され、前記外部トリガ線５はパルストランスＰＴを介して主放電回路６に接続される。そして、パルストランスＰＴからトリガ線５に高電圧パルスが印加されると、バルブ２内の放電ガスが電離して電気抵抗が低下し、主放電回路６のコンデンサーＣ１のエネルギーが電極３，４間を通して放出され、該電極間で発生するアーク放電によってフラッシュランプ１が点灯するようになっている。
【０００４】
前記従来のフラッシュランプは、トリガ線５がバルブ２の外側に設けられていたため、トリガ線５に高電圧パルスが印加された際に、放電ガスの電離がトリガ線５に近いバルブ２内の外側周辺で生成された後、電極３，４周辺の放電ガスが電離されることになる。このため、放電ガスの電離が不安定となり、宇宙線や外来光等の影響を受け易く、主アーク放電にミスフラッシュが生じたり、放電が不規則になったりするものであった。また、シマー電流回路７を用いて放電を補助するようにしていたので、回路が複雑になるものであった。
【特許文献１】特開２００７−１０９５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ミスフラッシュ動作を防止し、かつトリガ入力信号に機敏に追随して点灯するフラッシュランプを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、放電ガスが封入されるバルブ内に、陰極の先端と陽極の先端とが放電間隔を保持して対向配置され、前記陰極及び陽極間でアーク放電を行なわせてなるフラッシュランプにおいて、前記陰極に該陰極よりも細い導電性のトリガ電極が接続され、該トリガ電極の先端は、バルブ内にて前記陰極及び陽極の対向軸線から側方に偏倚されるとともに、前記陰極の先端を越えない位置で該陰極に接近配置する構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記トリガ電極の先端を先鋭に形成したものである。
請求項３に係る発明は、前記バルブ内にアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属からなる電離促進金属の金属蒸気を封入したものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明は、トリガ電極の先端がバルブ内の電極部に位置しているので、該トリガ電極に高電圧パルスが印加されると、電極の近接部で予備電離・放電が発生し、該予備電離・放電に誘発されて両電極による主アーク放電が発生することになる。このため、主アーク放電が宇宙線や外来光等の影響を受けることなく安定して発生し、ミスフラッシュ動作がなくなるとともに、フラッシュランプがトリガ入力信号に機敏に追随して点灯することになる。
請求項２に係る発明は、トリガ電極の先端を先鋭にしたので、トリガ電極に高電圧パルスが印加されると、トリガ電極の先端部で電界が集中し、電極部での予備電離・放電が安定して発生することになる。
請求項３に係る発明は、トリガ電極に高電圧パルスが印加されると、バルブ内に分散している仕事関数の小さい金属蒸気が早めに予備電離・放電し、主アーク放電がより安定することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明が適用されるフラッシュランプの断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３はフラッシュランプの点灯回路図である。
【０００９】
図１において、１０はフラッシュランプであり、高速画像機器、分光分析機器、あるいは発光分析機器等の光源として利用されるものである。該フラッシュランプ１０は、バルブ（放電容器）１１、陰極１２、陽極１３、及びトリガ電極１５を主要部品として構成される。前記バルブ１１は石英ガラスにより左右に長い密閉された円筒状に形成され、内部にキセノン（Ｘｅ）が封入（図２）されている。前記トリガ電極１５はタングステン、モリブデン等の高融点金属材により形成される。
【００１０】
前記陰極１２及び陽極１３は、棒状の軸部１２ａ，１３ａの対向側に、バリウム等の易電子放射性物質が含浸されたタングステン焼結体からなる頭部１２ｂを一体的に有するとともに、該頭部１２ｂ，１３ｂは円錐状に形成されてその先端１２ｃ，１３ｃが先鋭となっている。前記各陰極１２及び陽極１３は、バルブ１１の右端部及び左端部から内方に向けて同軸に挿通され、両者の頭部１２ｂ、１３ｂの先端１２ｃ，１３ｃはバルブ１１の左右中心部にて所定のギャップＧを保持して対向している。
【００１１】
前記陰極１２のバルブ１１内に位置する軸部１２ａの挿通部にトリガ電極１５が固着されている。該トリガ電極１５は細い線状に形成され、前記陰極１２の軸部１２ａの挿通部から陰極１２の頭部１２ｂの半径方向外方に向けて延長した後、その先端部１５ａがバルブ１１の軸心方向に屈曲され、その先端１５ｂは、図２に示すように、陰極１２及び陽極１３の対向軸線Ｍから側方に偏倚して陰極１２の頭部１２ｂに接近している。また、前記トリガ電極１５の先端１５ｂは陰極１２の先端１２ｃの突出線Ｔに対し、若干後退Ｓしている。
【００１２】
前記バルブ１１内には、キセノン（Ｘｅ）の予備電離を促進させる金属蒸気１６ａ（本例ではバリウム蒸気）が分散（図２）されている。該金属蒸気１６ａは、仕事関数の小さいＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属、あるいは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属等の電離促進金属１６をバルブ１１内の端部（本例では左端部）に真空蒸着し、この部からバルブ１１内に分散されるようになっている。
【００１３】
前記フラッシュランプ１０は、図３に示す点灯回路２０によって点灯されるようになっている。該点灯回路２０は、直流５００Ｖ〜１ＫＶの容量を持つ充電回路２１のプラスラインＬ１とマイナスラインＬ２間に充電用の主コンデンサＣ１を接続し、前記プラスラインＬ１を、コイルＰ１、ダイオードＤ１を介してフラッシュランプ１０の陽極１３に接続し、前記マイナスラインＬ２をフラッシュランプ１０の陰極１２に接続する。
【００１４】
また、パルス信号を発するトリガ回路２２の電圧を１０ＫＶ〜１５ＫＶに昇圧するトリガトランス２３を設け、該トリガトランス２３の二次側の一端側をダイオードＤ２を介して前記プラスラインＬ１の下流側（陽極１３）に、他端側を前記マイナスラインＬ２の下流側（陰極１２）に接続する。
【００１５】
前記実施例によれば、トリガ回路２２からパルス信号が発せられると、トリガトランス２３を介してトリガ電極１５に高電圧パルスが印加され、トリガ電極１５の先端１５ｂに電界が集中し、先ず該先端１５ｂ近傍の仕事関数の小さい浮遊したＢａ金属が励起電離し、それが種となって初期の予備電離を生じさせる。次いで、電離によって発生した電子は加速しながら近接した陽極１３に向かい、イオンは陰極１２に向かい、封入した放電ガス（キセノン）をイオン化する。そして、さらに、陰極１２と陽極１３間で電離が生じ、電気抵抗が低下して陰極１２と陽極１３間でアーク放電が起こり、フラッシュランプ１が点灯することになる。
【００１６】
このように、トリガ電極１５に高電圧パルスが印加されると、陰極１２の前面で予備電離・放電が発生し、該予備電離・放電に誘発されて陰極１２、陽極１３によるアーク放電が発生することになる。このため、アーク放電が宇宙線や外来光等の影響を受けることなく安定して発生し、ミスフラッシュ動作がなくなるとともに、フラッシュランプ１がトリガ入力信号に機敏に追随して点灯することになる。また、トリガ電極１５の先端１５ａを先鋭にして高電圧パルスが印加された際にこの部で電界が集中するようにし、また、バルブ１１内に電離し易い金属蒸気を分散させたので、放電ガスの電離が促進され、安定したアーク放電を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用されるフラッシュランプの断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】本発明によるフラッシュランプの点灯回路図である。
【図４】従来例を示すフラッシュランプの断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０ フラッシュランプ
１１ バルブ
１２ 陰極
１２ａ 軸部
１２ｂ 頭部
１２ｃ 先端
１３ 陽極
１３ａ 軸部
１３ｂ 頭部
１３ｃ 先端
１５ トリガ電極
１５ａ 先端部
１５ｂ 先端
２０ 点灯回路
２１ 充電回路
２２ トリガ回路
２３ トリガトランス
Ｍ 陰極と陽極とのの対向軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボ用光源、分光分析用光源などに用いられるフラッシュランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ストロボ、高速画像機器、分光分析機器、あるいは発光分析機器等の光源としてフラッシュランプが多用されている。ところで、従来のフラッシュランプは、図４に示すようになっていた。図４において、１はフラッシュランプであり、キセノンが封入されるバルブ２内に２つの対向する電極３，４が配置され、バルブ２の外側に細い外部トリガ線５が設けられている。
【０００３】
前記電極３，４に、電源Ｅ１、コンデンサＣ１及びスイッチＳＷを有する主放電回路６、と電源Ｅ２、抵抗Ｒを有するシマー電流回路７とが並列に接続され、前記外部トリガ線５はパルストランスＰＴを介して主放電回路６に接続される。そして、パルストランスＰＴからトリガ線５に高電圧パルスが印加されると、バルブ２内の放電ガスが電離して電気抵抗が低下し、主放電回路６のコンデンサーＣ１のエネルギーが電極３，４間を通して放出され、該電極間で発生するアーク放電によってフラッシュランプ１が点灯するようになっている。
【０００４】
前記従来のフラッシュランプは、トリガ線５がバルブ２の外側に設けられていたため、トリガ線５に高電圧パルスが印加された際に、放電ガスの電離がトリガ線５に近いバルブ２内の外側周辺で生成された後、電極３，４周辺の放電ガスが電離されることになる。このため、放電ガスの電離が不安定となり、宇宙線や外来光等の影響を受け易く、主アーク放電にミスフラッシュが生じたり、放電が不規則になったりするものであった。また、シマー電流回路７を用いて放電を補助するようにしていたので、回路が複雑になるものであった。
【特許文献１】特開２００７−１０９５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ミスフラッシュ動作を防止し、かつトリガ入力信号に機敏に追随して点灯するフラッシュランプを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、放電ガスが封入されるバルブ内に、陰極の先端と陽極の先端とが放電間隔を保持して対向配置され、前記陰極及び陽極間でアーク放電を行なわせてなるフラッシュランプにおいて、前記陰極に該陰極よりも細い導電性のトリガ電極が接続され、該トリガ電極の先端は、バルブ内にて前記陰極及び陽極の対向軸線から側方に偏倚されるとともに、前記陰極の先端を越えない位置で該陰極に接近配置する構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記トリガ電極の先端を先鋭に形成したものである。
請求項３に係る発明は、前記バルブ内にアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属からなる電離促進金属の金属蒸気を封入したものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明は、トリガ電極の先端がバルブ内の電極部に位置しているので、該トリガ電極に高電圧パルスが印加されると、電極の近接部で予備電離・放電が発生し、該予備電離・放電に誘発されて両電極による主アーク放電が発生することになる。このため、主アーク放電が宇宙線や外来光等の影響を受けることなく安定して発生し、ミスフラッシュ動作がなくなるとともに、フラッシュランプがトリガ入力信号に機敏に追随して点灯することになる。
請求項２に係る発明は、トリガ電極の先端を先鋭にしたので、トリガ電極に高電圧パルスが印加されると、トリガ電極の先端部で電界が集中し、電極部での予備電離・放電が安定して発生することになる。
請求項３に係る発明は、トリガ電極に高電圧パルスが印加されると、バルブ内に分散している仕事関数の小さい金属蒸気が早めに予備電離・放電し、主アーク放電がより安定することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明が適用されるフラッシュランプの断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３はフラッシュランプの点灯回路図である。
【０００９】
図１において、１０はフラッシュランプであり、高速画像機器、分光分析機器、あるいは発光分析機器等の光源として利用されるものである。該フラッシュランプ１０は、バルブ（放電容器）１１、陰極１２、陽極１３、及びトリガ電極１５を主要部品として構成される。前記バルブ１１は石英ガラスにより左右に長い密閉された円筒状に形成され、内部にキセノン（Ｘｅ）が封入（図２）されている。前記トリガ電極１５はタングステン、モリブデン等の高融点金属材により形成される。
【００１０】
前記陰極１２及び陽極１３は、棒状の軸部１２ａ，１３ａの対向側に、バリウム等の易電子放射性物質が含浸されたタングステン焼結体からなる頭部１２ｂを一体的に有するとともに、該頭部１２ｂ，１３ｂは円錐状に形成されてその先端１２ｃ，１３ｃが先鋭となっている。前記各陰極１２及び陽極１３は、バルブ１１の右端部及び左端部から内方に向けて同軸に挿通され、両者の頭部１２ｂ、１３ｂの先端１２ｃ，１３ｃはバルブ１１の左右中心部にて所定のギャップＧを保持して対向している。
【００１１】
前記陰極１２のバルブ１１内に位置する軸部１２ａの挿通部にトリガ電極１５が固着されている。該トリガ電極１５は細い線状に形成され、前記陰極１２の軸部１２ａの挿通部から陰極１２の頭部１２ｂの半径方向外方に向けて延長した後、その先端部１５ａがバルブ１１の軸心方向に屈曲され、その先端１５ｂは、図２に示すように、陰極１２及び陽極１３の対向軸線Ｍから側方に偏倚して陰極１２の頭部１２ｂに接近している。また、前記トリガ電極１５の先端１５ｂは陰極１２の先端１２ｃの突出線Ｔに対し、若干後退Ｓしている。
【００１２】
前記バルブ１１内には、キセノン（Ｘｅ）の予備電離を促進させる金属蒸気１６ａ（本例ではバリウム蒸気）が分散（図２）されている。該金属蒸気１６ａは、仕事関数の小さいＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属、あるいは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属等の電離促進金属１６をバルブ１１内の端部（本例では左端部）に真空蒸着し、この部からバルブ１１内に分散されるようになっている。
【００１３】
前記フラッシュランプ１０は、図３に示す点灯回路２０によって点灯されるようになっている。該点灯回路２０は、直流５００Ｖ〜１ＫＶの容量を持つ充電回路２１のプラスラインＬ１とマイナスラインＬ２間に充電用の主コンデンサＣ１を接続し、前記プラスラインＬ１を、コイルＰ１、ダイオードＤ１を介してフラッシュランプ１０の陽極１３に接続し、前記マイナスラインＬ２をフラッシュランプ１０の陰極１２に接続する。
【００１４】
また、パルス信号を発するトリガ回路２２の電圧を１０ＫＶ〜１５ＫＶに昇圧するトリガトランス２３を設け、該トリガトランス２３の二次側の一端側をダイオードＤ２を介して前記プラスラインＬ１の下流側（陽極１３）に、他端側を前記マイナスラインＬ２の下流側（陰極１２）に接続する。
【００１５】
前記実施例によれば、トリガ回路２２からパルス信号が発せられると、トリガトランス２３を介してトリガ電極１５に高電圧パルスが印加され、トリガ電極１５の先端１５ｂに電界が集中し、先ず該先端１５ｂ近傍の仕事関数の小さい浮遊したＢａ金属が励起電離し、それが種となって初期の予備電離を生じさせる。次いで、電離によって発生した電子は加速しながら近接した陽極１３に向かい、イオンは陰極１２に向かい、封入した放電ガス（キセノン）をイオン化する。そして、さらに、陰極１２と陽極１３間で電離が生じ、電気抵抗が低下して陰極１２と陽極１３間でアーク放電が起こり、フラッシュランプ１が点灯することになる。
【００１６】
このように、トリガ電極１５に高電圧パルスが印加されると、陰極１２の前面で予備電離・放電が発生し、該予備電離・放電に誘発されて陰極１２、陽極１３によるアーク放電が発生することになる。このため、アーク放電が宇宙線や外来光等の影響を受けることなく安定して発生し、ミスフラッシュ動作がなくなるとともに、フラッシュランプ１がトリガ入力信号に機敏に追随して点灯することになる。また、トリガ電極１５の先端１５ａを先鋭にして高電圧パルスが印加された際にこの部で電界が集中するようにし、また、バルブ１１内に電離し易い金属蒸気を分散させたので、放電ガスの電離が促進され、安定したアーク放電を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用されるフラッシュランプの断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】本発明によるフラッシュランプの点灯回路図である。
【図４】従来例を示すフラッシュランプの断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０ フラッシュランプ
１１ バルブ
１２ 陰極
１２ａ 軸部
１２ｂ 頭部
１２ｃ 先端
１３ 陽極
１３ａ 軸部
１３ｂ 頭部
１３ｃ 先端
１５ トリガ電極
１５ａ 先端部
１５ｂ 先端
２０ 点灯回路
２１ 充電回路
２２ トリガ回路
２３ トリガトランス
Ｍ 陰極と陽極とのの対向軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ガスが封入されるバルブ（１１）内に、陰極（１２）の先端（１２ｃ）と陽極（１３）の先端（１３ｃ）とが放電間隔（Ｇ）を保持して対向配置され、前記陰極（１２）及び陽極（１３）間でアーク放電を行なわせてなるフラッシュランプにおいて、前記陰極（１２）に該陰極（１２）よりも細い導電性のトリガ電極（１５）が接続され、該トリガ電極（１５）の先端は、バルブ（１１）内にて前記陰極（１２）及び陽極（１３）の対向軸線（Ｍ）から側方に偏倚されるとともに、前記陰極（１２）の先端（１２ｃ）を越えない位置で該陰極（１２）に接近配置されてなることを特徴とするフラッシュランプ。
【請求項２】
トリガ電極（１５）の先端（１５ｂ）は先鋭に形成されてなる請求項１記載のフラッシュランプ。
【請求項３】
バルブ（１１）内にアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属からなる電離促進金属の金属蒸気を封入したことを特徴とする請求項１又は２記載のフラッシュランプ。
【請求項１】
放電ガスが封入されるバルブ（１１）内に、陰極（１２）の先端（１２ｃ）と陽極（１３）の先端（１３ｃ）とが放電間隔（Ｇ）を保持して対向配置され、前記陰極（１２）及び陽極（１３）間でアーク放電を行なわせてなるフラッシュランプにおいて、前記陰極（１２）に該陰極（１２）よりも細い導電性のトリガ電極（１５）が接続され、該トリガ電極（１５）の先端は、バルブ（１１）内にて前記陰極（１２）及び陽極（１３）の対向軸線（Ｍ）から側方に偏倚されるとともに、前記陰極（１２）の先端（１２ｃ）を越えない位置で該陰極（１２）に接近配置されてなることを特徴とするフラッシュランプ。
【請求項２】
トリガ電極（１５）の先端（１５ｂ）は先鋭に形成されてなる請求項１記載のフラッシュランプ。
【請求項３】
バルブ（１１）内にアルカリ金属、あるいはアルカリ土類金属からなる電離促進金属の金属蒸気を封入したことを特徴とする請求項１又は２記載のフラッシュランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１０４８３０（Ｐ２００９−１０４８３０Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７３６４７（Ｐ２００７−２７３６４７）
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【出願人】（５０４３８３７０４）ランプテクノロジー株式会社 (3)
【出願人】（５０３４４２６４０）ヒメジ理化株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【出願人】（５０４３８３７０４）ランプテクノロジー株式会社 (3)
【出願人】（５０３４４２６４０）ヒメジ理化株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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