閃光放電管
【課題】ガラス管及び陰極を小型化しても、連続発光の場合の耐久性と発光の信頼性とを確保することを可能とする閃光放電管を提供する。
【解決手段】陰極支持部材14は、一端部が第1ガラスビード20に固定され、他端部26が陰極本体18を貫通して陽極16に向かい突出している。前記陰極本体18の端面19に対する前記他端部26の突出長Lは、0.1mm〜0.3mmとし、前記陰極支持部材14の外径φeは0.45mm以下とする。前記陰極本体18は、その内径φkiを前記陰極支持部材14の外径φe以上であって且つ0.45mm以下とし、その外径φkoを前記外径φeを越え且つ0.8mm未満とし、その長さLkを0.5mm〜1.0mmとする。
【解決手段】陰極支持部材14は、一端部が第1ガラスビード20に固定され、他端部26が陰極本体18を貫通して陽極16に向かい突出している。前記陰極本体18の端面19に対する前記他端部26の突出長Lは、0.1mm〜0.3mmとし、前記陰極支持部材14の外径φeは0.45mm以下とする。前記陰極本体18は、その内径φkiを前記陰極支持部材14の外径φe以上であって且つ0.45mm以下とし、その外径φkoを前記外径φeを越え且つ0.8mm未満とし、その長さLkを0.5mm〜1.0mmとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、陰極及び陽極を固定するガラスビードによりガラス管の両端部が封止された閃光放電管であって、一層詳細には、デジタルカメラや携帯電話機等のストロボ装置における光源として好適に用いられる閃光放電管に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、閃光放電管では、ガラス管の一端部に配置された陰極を第1ガラスビードで固定し、該ガラス管の他端部に配置された陽極を第2ガラスビードで固定し、これらのガラスビードと前記ガラス管とを熱融着することにより該ガラス管内部を気密封止する。この場合、前記陰極は、電子を放出する陰極本体と該陰極本体を支持する陰極支持部材とで構成されている(特許文献1、2参照)。
【0003】
ここで、前記閃光放電管を小型化し、デジタルカメラや携帯電話機等のストロボ装置における光源として適用する場合には、前記ガラス管を短尺化させて前記陰極と前記陽極との間における管抵抗を低減すると共に、該ガラス管を細径化させて短尺化による管電流の上昇を抑制し、前記閃光放電管の駆動回路を構成する電子部品を保護することが好ましく、近時の閃光放電管では、前記ガラス管の内径を1.0mm、前記陰極本体の外径を0.8mmにまで細径化することが可能とされている。
【0004】
【特許文献1】特開平6−243824号公報
【特許文献2】特開2004−47252号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述した特許文献1、2に開示された閃光放電管では、ガラス管の内径及び陰極本体の内径をさらに細径化すると、陰極支持部材に対する陰極本体の支持位置によって前記閃光放電管の電気的特性が大きく変動し、この結果、前記閃光放電管における連続発光の場合の耐久性と発光の信頼性とを確保することができないという問題がある。
【0006】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ガラス管及び陰極を小型化しても、連続発光の場合の耐久性と発光の信頼性とを確保することを可能とする閃光放電管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】
【0007】
本発明に係る閃光放電管は、ガラス管の一端部に第1ガラスビードを介して陰極を固定し、前記ガラス管の他端部に第2ガラスビードを介して陽極を固定し、前記ガラス管の両端部と前記第1及び第2ガラスビードとを熱融着させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記第1ガラスビードに固定され且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされることを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る閃光放電管は、ガラス管の一端部に陰極を熱融着により固定させ、前記ガラス管の他端部に陽極を熱融着により固定させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記ガラス管の一端部に固定され、且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされることを特徴とする。
【0009】
上記した各構成によれば、前記陰極本体の外径を0.8mm未満に細径化することにより前記閃光放電管を小型化しても、前記陰極支持部材の突出長が0.1mm〜0.3mmの範囲内であるために、前記閃光放電管の最低発光電圧の上昇が抑制されて、発光の信頼性が確保されると共に、前記閃光放電管の連続発光に対する不発光率の増大が抑制されて、連続発光の場合の耐久性が確保される。
【0010】
前記突出長が0.1mm未満の場合には、前記閃光放電管が発光する際に発生する前記陰極本体の電子放出面でのエネルギー集中により、該電子放出面の損傷が顕著となるので、前記不発光率が増大して連続発光の場合の耐久性が低下する。一方、前記突出長が0.3mmを越えると、前記閃光放電管の最低発光電圧が上昇するので、発光の信頼性が低下する。
【0011】
また、上記した閃光放電管では、前記陽極及び前記陰極のいずれか一方をガラスビードを介して前記ガラス管に固定し、他方を前記ガラス管に直接固定してもよい。
【0012】
さらに、上記した構成において、前記陰極本体の長さは、0.5mm〜1.0mmであり、前記陰極支持部材の外径は、0.45mm以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る閃光放電管によれば、陰極本体の外径を0.8mm未満に細径化することにより前記閃光放電管を小型化しても、陰極支持部材の突出長が0.1mm〜0.3mmの範囲内であるために、前記閃光放電管の最低発光電圧の上昇が抑制されて、発光の信頼性が確保されると共に、該閃光放電管の連続発光に対する不発光率の増大が抑制されて、連続発光の場合の耐久性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明に係る閃光放電管について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0015】
図1は、本実施形態に係る閃光放電管10を示す断面図であり、図2は、前記閃光放電管10の一端部を示す拡大断面図である。
【0016】
図1及び図2に示す閃光放電管10は、例えば、デジタルカメラや携帯電話機等のストロボ装置における光源として用いられ、ガラス管12と、前記ガラス管12の一端部に配置された陰極13と、前記ガラス管12の他端部に配置された陽極16と、前記陰極13を前記ガラス管12の一端部に固定する第1ガラスビード20と、前記陽極16を前記ガラス管12の他端部に固定する第2ガラスビード22とから基本的に構成されている。
【0017】
前記ガラス管12は、陰極13を構成する陰極支持部材14、陽極16、第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22と略同一の熱膨張率を有するガラス材料から構成され、前記第1及び第2ガラスビード20、22との熱融着によって封止された空間内には、キセノン等の希ガス24が気密封止されている。この場合、前記ガラス管12の内径φgiは、1.0mm未満とする。
【0018】
前記陰極13は、陰極支持部材14と、該陰極支持部材14の他端部26に支持された筒状の陰極本体18とで構成されている。
【0019】
前記陰極支持部材14は、タングステンからなる金属棒であり、一端部が第1ガラスビード20に固定され、他端部26が陰極本体18を貫通して陽極16に向かい突出している。この場合、前記陰極本体18の前記陽極16側の端面19に対する前記他端部26の突出長Lは、0.1mm〜0.3mmとし、前記陰極支持部材14の外径φeは0.45mm以下とする。
【0020】
前記陰極本体18は、陰極支持部材14の他端部26において、該陰極支持部材14と同軸に支持されている。この場合、陰極本体18は、その内径φkiが前記陰極支持部材14の外径φe以上であって且つ0.45mm以下であり、その外径φkoが前記外径φeを越え且つ0.8mm未満であり、その長さLkが0.5mm〜1.0mmである。また、前記陰極本体18の端面19は、陰極13と陽極16との間に電圧が印加された際に、多量の電子が放出される電子放出面とされている。
【0021】
そして、前記陰極本体18を形成する場合、先ず、Ni、Ta、Nb、Ti、Zr等の金属粉末にバインダーを加えて配合し、図示しない成型装置によって筒状に成型した後、真空中において前記筒状の成型体を所定温度に加熱して前記バインダーを除去し、前記バインダーが除去された成型体に対して、さらに高温の状態で焼結処理を行う。次いで、前記焼結処理によって得られた筒状の焼結体に、電子を放出するエミッタとなる炭酸セシウム等を含んだ水溶液やアルコール溶液を含浸させ、前記含浸された焼結体を乾燥させることにより前記陰極本体18が形成される。このようにして完成した前記陰極本体18を、陰極支持部材14に同軸に取り付けた状態で、図示しない工具を用いてかしめることにより、前記陰極本体18が前記陰極支持部材14に固定支持される。
【0022】
前記陽極16は、タングステンからなる金属棒であり、中央部が第2ガラスビード22に固定され、ガラス管12側の先端部が陰極支持部材14に向かい突出している。
【0023】
第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22は、ガラス管12と同一のガラス材料から構成され、陰極支持部材14及び陽極16と熱融着した後に冷却固化されることによって前記陰極支持部材14及び陽極16を固定支持し、前記ガラス管12の両端部と熱融着することにより該ガラス管12内を気密封止させる。
【0024】
本実施形態に係る閃光放電管10は、以上のように構成されるものであり、次に、前記閃光放電管10の作用効果について、図3〜図6を参照しながら説明する。
【0025】
図3は、前述した閃光放電管10の検査に使用される検査回路30を示す。なお、図3では、前記閃光放電管10に関し、第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22(図1及び図2参照)を省略して図示している。
【0026】
前記検査回路30では、電源32に対して抵抗34及びトリガコンデンサ36の直列回路と、閃光放電管10と、メインコンデンサ44とがそれぞれ並列に接続され、前記トリガコンデンサ36には、トリガコイル38の一次巻線38a及びスイッチ40の直列回路が並列に接続され、前記閃光放電管10近傍に配置されたトリガ電極42は、前記トリガコイル38の二次巻線38bを介してスイッチ40に接続されている。
【0027】
前記スイッチ40がオフ状態において、電源32の図示しない電源スイッチを投入すると、前記電源32よりメインコンデンサ44に数百Vの直流電圧が印加されて該メインコンデンサ44が充電される。次いで、前記スイッチ40がオン状態に変化すると、前記メインコンデンサ44の放電作用によって、トリガコイル38の二次巻線38bに数kVのパルス電圧が発生する。このパルス電圧がトリガ電極42に印加されると、陰極本体18の端面(電子放出面)19より電子が放出されてガラス管12内部の放電が誘発され、この結果、閃光放電管10が発光する。前記スイッチ40のオン状態及びオフ状態を交互に切り換えることにより、前記閃光放電管10が繰り返し発光する。そして、前記閃光放電管10近傍に図示しない受光素子を対置することにより、前記閃光放電管10の発光量が測定される。
【0028】
図4は、検査回路30(図3参照)によって検査された3種類の閃光放電管におけるガラス管及び陰極のサイズを示す一覧表であり、実施例に係る閃光放電管は、本実施形態に係る閃光放電管10(図1〜図3参照)であり、一方で、比較例1及び2に係る閃光放電管は、従来技術に係る閃光放電管である。実施例では、ガラス管12の内径φgiが0.85mmであり且つ陰極本体18の外径φkoが0.7mmであるのに対して、比較例1及び2では、前記内径φgiが1.0mm以上であり且つ外径φkoが0.8mm以上である。
【0029】
図5は、突出長Lを0mm〜0.6mmの範囲で変化させた場合における前記各閃光放電管(実施例、比較例1及び2)の最低発光電圧の検査結果である。ここで、前記最低発光電圧とは、前記閃光放電管が発光する際に該閃光放電管に印加されている電圧の最低値である。
【0030】
この場合、図3に示す閃光放電管10の代わりに図4に示される閃光放電管を配置し、電源32よりメインコンデンサ44及び前記閃光放電管に直流電圧を印加した後に、スイッチ40がオフ状態よりオン状態に変化してトリガ電極42にパルス電圧が印加(以下、トリガともいう。)されても、前記閃光放電管が発光しなければ、前記直流電圧を昇圧して再度トリガ動作を行う。
【0031】
図5において、比較例1及び2の場合、突出長Lが0mm〜0.6mmの範囲で変化しても最低発光電圧に大きな変動はない。これに対して、実施例では、突出長Lが0.3mmを越えると最低発光電圧が急激に上昇する。すなわち、実施例に係る閃光放電管10(図1〜図3参照)では、L>0.3mmの場合、陰極13及び陽極16に印加する電圧を大きくしなければ発光しない。
【0032】
図6は、突出長Lを0mm〜0.6mmの範囲で変化させた場合における各閃光放電管の不発光率を示す検査結果である。ここで、前記不発光率とは、所定個数の閃光放電管に対して所定電圧を所定回数連続して印加した場合に、発光しなかった回数(不発光数)の割合をいう{不発光率(%)=100×不発光数/(閃光放電管の個数×電圧印加回数)}。図6は、実施例、比較例1及び比較例2に対して各々20個の閃光放電管を用意し、前記各閃光放電管に300Vの直流電圧を5000回連続して印加した場合における不発光率の検査結果を示す。
【0033】
比較例1及び2の場合、突出長Lが0mm〜0.6mmの範囲で変化しても不発光率は0%である。これに対して、実施例では、突出長Lが0.1mmで不発光率が0.002%であり、0.2mm及び0.3mmでは0%であるが、0mmでは0.005%に上昇し、0.4mmでは0.016%に上昇し、さらに、0.6mmでは0.12%に上昇する。これは、突出長Lが0.1mm未満では、閃光放電管10(図1〜図3参照)が発光する毎に陰極本体18の電子放出面である端面19にエネルギー集中が発生して該端面19の損傷が顕著となり、この結果、不発光率が増大するためである。一方、前記突出長Lが0.3mmを越える場合には、前記陰極本体18の最低発光電圧(図5参照)が上昇して、不発光率が増大するためである。
【0034】
このように、本実施形態に係る閃光放電管10によれば、陰極本体18の外径φkoを0.8mm未満に細径化することにより前記閃光放電管10を小型化しても、陰極支持部材14の他端部26における突出長Lが0.1mm〜0.3mmの範囲内であるために、前記閃光放電管10の最低発光電圧の上昇が抑制されて、発光の信頼性が確保されると共に、前記閃光放電管10の連続発光に対する不発光率の増大が抑制され、連続発光の場合の耐久性が確保される。
【0035】
また、閃光放電管10では、陰極本体18の外径φkoを0.8mm未満に細径化しても、従来技術を利用して該陰極本体18を形成することができると共に、前記陰極本体18をかしめて陰極支持部材14に固定支持することが可能である。すなわち、陰極本体18となる金属粉末を配合する際のばらつき、成型体を形成する金型の強度及び焼結体の強度に関し、従来技術と同様のレベルを維持しながら該陰極本体18を形成することができる。この結果、ひび割れや欠け等の欠陥がない陰極本体18を形成し、該陰極本体18をかしめて前記陰極支持部材14に固定支持することにより陰極13を構成し、例えば、外径φgoが1.3mmであって且つ内径φgiが0.85mmである細径化されたガラス管12内に該陰極13を配置することが可能である。
【0036】
上述した実施形態では、陰極13を第1ガラスビード20を介してガラス管12の一端部に固定し、陽極16を第2ガラスビード22を介して前記ガラス管12の他端部に固定している。このような構成に代えて、図7に示すように、熱融着によって前記陰極13をガラス管12の一端部に直接固定させ、前記陽極16を前記ガラス管12の他端部に直接固定させても、上述した作用効果が得られることは勿論である。この場合、閃光放電管10は、第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22を具備していないので、ガラス管12のさらなる細径化に好適である。
【0037】
さらに、図8に示すように、陰極13を第1ガラスビード20を介してガラス管12の他端部に固定させ、陽極16を前記ガラス管12の一端部に直接固定させても、上述した作用効果が得られることは勿論である。この場合、閃光放電管10は、第2ガラスビード22を具備していないので、ガラス管12のより一層の細径化を図ることが可能である。
【0038】
なお、本発明に係る閃光放電管は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本実施形態に係る閃光放電管の断面図である。
【図2】図1の閃光放電管の一端部を示す拡大断面図である。
【図3】図1の閃光放電管を検査する検査回路の回路図である。
【図4】図3の検査回路によって検査される閃光放電管のガラス管及び陰極のサイズを示す表である。
【図5】図4の各閃光放電管において、突出長Lを変化させた場合における最低発光電圧の検査結果を示す表である。
【図6】図4の各閃光放電管において、突出長Lを変化させた場合における不発光率の検査結果を示す表である。
【図7】陰極及び陽極をガラス管に直接固定した閃光放電管の断面図である。
【図8】陰極を第1ガラスビードを介してガラス管に固定し、陽極を前記ガラス管に直接固定した閃光放電管の断面図である。
【符号の説明】
【0040】
10…閃光放電管 12…ガラス管
13…陰極 14…陰極支持部材
16…陽極 18…陰極本体
19…端面 20、22…ガラスビード
24…希ガス 26…他端部
【技術分野】
【0001】
本発明は、陰極及び陽極を固定するガラスビードによりガラス管の両端部が封止された閃光放電管であって、一層詳細には、デジタルカメラや携帯電話機等のストロボ装置における光源として好適に用いられる閃光放電管に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、閃光放電管では、ガラス管の一端部に配置された陰極を第1ガラスビードで固定し、該ガラス管の他端部に配置された陽極を第2ガラスビードで固定し、これらのガラスビードと前記ガラス管とを熱融着することにより該ガラス管内部を気密封止する。この場合、前記陰極は、電子を放出する陰極本体と該陰極本体を支持する陰極支持部材とで構成されている(特許文献1、2参照)。
【0003】
ここで、前記閃光放電管を小型化し、デジタルカメラや携帯電話機等のストロボ装置における光源として適用する場合には、前記ガラス管を短尺化させて前記陰極と前記陽極との間における管抵抗を低減すると共に、該ガラス管を細径化させて短尺化による管電流の上昇を抑制し、前記閃光放電管の駆動回路を構成する電子部品を保護することが好ましく、近時の閃光放電管では、前記ガラス管の内径を1.0mm、前記陰極本体の外径を0.8mmにまで細径化することが可能とされている。
【0004】
【特許文献1】特開平6−243824号公報
【特許文献2】特開2004−47252号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述した特許文献1、2に開示された閃光放電管では、ガラス管の内径及び陰極本体の内径をさらに細径化すると、陰極支持部材に対する陰極本体の支持位置によって前記閃光放電管の電気的特性が大きく変動し、この結果、前記閃光放電管における連続発光の場合の耐久性と発光の信頼性とを確保することができないという問題がある。
【0006】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ガラス管及び陰極を小型化しても、連続発光の場合の耐久性と発光の信頼性とを確保することを可能とする閃光放電管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】
【0007】
本発明に係る閃光放電管は、ガラス管の一端部に第1ガラスビードを介して陰極を固定し、前記ガラス管の他端部に第2ガラスビードを介して陽極を固定し、前記ガラス管の両端部と前記第1及び第2ガラスビードとを熱融着させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記第1ガラスビードに固定され且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされることを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る閃光放電管は、ガラス管の一端部に陰極を熱融着により固定させ、前記ガラス管の他端部に陽極を熱融着により固定させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記ガラス管の一端部に固定され、且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされることを特徴とする。
【0009】
上記した各構成によれば、前記陰極本体の外径を0.8mm未満に細径化することにより前記閃光放電管を小型化しても、前記陰極支持部材の突出長が0.1mm〜0.3mmの範囲内であるために、前記閃光放電管の最低発光電圧の上昇が抑制されて、発光の信頼性が確保されると共に、前記閃光放電管の連続発光に対する不発光率の増大が抑制されて、連続発光の場合の耐久性が確保される。
【0010】
前記突出長が0.1mm未満の場合には、前記閃光放電管が発光する際に発生する前記陰極本体の電子放出面でのエネルギー集中により、該電子放出面の損傷が顕著となるので、前記不発光率が増大して連続発光の場合の耐久性が低下する。一方、前記突出長が0.3mmを越えると、前記閃光放電管の最低発光電圧が上昇するので、発光の信頼性が低下する。
【0011】
また、上記した閃光放電管では、前記陽極及び前記陰極のいずれか一方をガラスビードを介して前記ガラス管に固定し、他方を前記ガラス管に直接固定してもよい。
【0012】
さらに、上記した構成において、前記陰極本体の長さは、0.5mm〜1.0mmであり、前記陰極支持部材の外径は、0.45mm以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る閃光放電管によれば、陰極本体の外径を0.8mm未満に細径化することにより前記閃光放電管を小型化しても、陰極支持部材の突出長が0.1mm〜0.3mmの範囲内であるために、前記閃光放電管の最低発光電圧の上昇が抑制されて、発光の信頼性が確保されると共に、該閃光放電管の連続発光に対する不発光率の増大が抑制されて、連続発光の場合の耐久性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明に係る閃光放電管について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0015】
図1は、本実施形態に係る閃光放電管10を示す断面図であり、図2は、前記閃光放電管10の一端部を示す拡大断面図である。
【0016】
図1及び図2に示す閃光放電管10は、例えば、デジタルカメラや携帯電話機等のストロボ装置における光源として用いられ、ガラス管12と、前記ガラス管12の一端部に配置された陰極13と、前記ガラス管12の他端部に配置された陽極16と、前記陰極13を前記ガラス管12の一端部に固定する第1ガラスビード20と、前記陽極16を前記ガラス管12の他端部に固定する第2ガラスビード22とから基本的に構成されている。
【0017】
前記ガラス管12は、陰極13を構成する陰極支持部材14、陽極16、第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22と略同一の熱膨張率を有するガラス材料から構成され、前記第1及び第2ガラスビード20、22との熱融着によって封止された空間内には、キセノン等の希ガス24が気密封止されている。この場合、前記ガラス管12の内径φgiは、1.0mm未満とする。
【0018】
前記陰極13は、陰極支持部材14と、該陰極支持部材14の他端部26に支持された筒状の陰極本体18とで構成されている。
【0019】
前記陰極支持部材14は、タングステンからなる金属棒であり、一端部が第1ガラスビード20に固定され、他端部26が陰極本体18を貫通して陽極16に向かい突出している。この場合、前記陰極本体18の前記陽極16側の端面19に対する前記他端部26の突出長Lは、0.1mm〜0.3mmとし、前記陰極支持部材14の外径φeは0.45mm以下とする。
【0020】
前記陰極本体18は、陰極支持部材14の他端部26において、該陰極支持部材14と同軸に支持されている。この場合、陰極本体18は、その内径φkiが前記陰極支持部材14の外径φe以上であって且つ0.45mm以下であり、その外径φkoが前記外径φeを越え且つ0.8mm未満であり、その長さLkが0.5mm〜1.0mmである。また、前記陰極本体18の端面19は、陰極13と陽極16との間に電圧が印加された際に、多量の電子が放出される電子放出面とされている。
【0021】
そして、前記陰極本体18を形成する場合、先ず、Ni、Ta、Nb、Ti、Zr等の金属粉末にバインダーを加えて配合し、図示しない成型装置によって筒状に成型した後、真空中において前記筒状の成型体を所定温度に加熱して前記バインダーを除去し、前記バインダーが除去された成型体に対して、さらに高温の状態で焼結処理を行う。次いで、前記焼結処理によって得られた筒状の焼結体に、電子を放出するエミッタとなる炭酸セシウム等を含んだ水溶液やアルコール溶液を含浸させ、前記含浸された焼結体を乾燥させることにより前記陰極本体18が形成される。このようにして完成した前記陰極本体18を、陰極支持部材14に同軸に取り付けた状態で、図示しない工具を用いてかしめることにより、前記陰極本体18が前記陰極支持部材14に固定支持される。
【0022】
前記陽極16は、タングステンからなる金属棒であり、中央部が第2ガラスビード22に固定され、ガラス管12側の先端部が陰極支持部材14に向かい突出している。
【0023】
第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22は、ガラス管12と同一のガラス材料から構成され、陰極支持部材14及び陽極16と熱融着した後に冷却固化されることによって前記陰極支持部材14及び陽極16を固定支持し、前記ガラス管12の両端部と熱融着することにより該ガラス管12内を気密封止させる。
【0024】
本実施形態に係る閃光放電管10は、以上のように構成されるものであり、次に、前記閃光放電管10の作用効果について、図3〜図6を参照しながら説明する。
【0025】
図3は、前述した閃光放電管10の検査に使用される検査回路30を示す。なお、図3では、前記閃光放電管10に関し、第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22(図1及び図2参照)を省略して図示している。
【0026】
前記検査回路30では、電源32に対して抵抗34及びトリガコンデンサ36の直列回路と、閃光放電管10と、メインコンデンサ44とがそれぞれ並列に接続され、前記トリガコンデンサ36には、トリガコイル38の一次巻線38a及びスイッチ40の直列回路が並列に接続され、前記閃光放電管10近傍に配置されたトリガ電極42は、前記トリガコイル38の二次巻線38bを介してスイッチ40に接続されている。
【0027】
前記スイッチ40がオフ状態において、電源32の図示しない電源スイッチを投入すると、前記電源32よりメインコンデンサ44に数百Vの直流電圧が印加されて該メインコンデンサ44が充電される。次いで、前記スイッチ40がオン状態に変化すると、前記メインコンデンサ44の放電作用によって、トリガコイル38の二次巻線38bに数kVのパルス電圧が発生する。このパルス電圧がトリガ電極42に印加されると、陰極本体18の端面(電子放出面)19より電子が放出されてガラス管12内部の放電が誘発され、この結果、閃光放電管10が発光する。前記スイッチ40のオン状態及びオフ状態を交互に切り換えることにより、前記閃光放電管10が繰り返し発光する。そして、前記閃光放電管10近傍に図示しない受光素子を対置することにより、前記閃光放電管10の発光量が測定される。
【0028】
図4は、検査回路30(図3参照)によって検査された3種類の閃光放電管におけるガラス管及び陰極のサイズを示す一覧表であり、実施例に係る閃光放電管は、本実施形態に係る閃光放電管10(図1〜図3参照)であり、一方で、比較例1及び2に係る閃光放電管は、従来技術に係る閃光放電管である。実施例では、ガラス管12の内径φgiが0.85mmであり且つ陰極本体18の外径φkoが0.7mmであるのに対して、比較例1及び2では、前記内径φgiが1.0mm以上であり且つ外径φkoが0.8mm以上である。
【0029】
図5は、突出長Lを0mm〜0.6mmの範囲で変化させた場合における前記各閃光放電管(実施例、比較例1及び2)の最低発光電圧の検査結果である。ここで、前記最低発光電圧とは、前記閃光放電管が発光する際に該閃光放電管に印加されている電圧の最低値である。
【0030】
この場合、図3に示す閃光放電管10の代わりに図4に示される閃光放電管を配置し、電源32よりメインコンデンサ44及び前記閃光放電管に直流電圧を印加した後に、スイッチ40がオフ状態よりオン状態に変化してトリガ電極42にパルス電圧が印加(以下、トリガともいう。)されても、前記閃光放電管が発光しなければ、前記直流電圧を昇圧して再度トリガ動作を行う。
【0031】
図5において、比較例1及び2の場合、突出長Lが0mm〜0.6mmの範囲で変化しても最低発光電圧に大きな変動はない。これに対して、実施例では、突出長Lが0.3mmを越えると最低発光電圧が急激に上昇する。すなわち、実施例に係る閃光放電管10(図1〜図3参照)では、L>0.3mmの場合、陰極13及び陽極16に印加する電圧を大きくしなければ発光しない。
【0032】
図6は、突出長Lを0mm〜0.6mmの範囲で変化させた場合における各閃光放電管の不発光率を示す検査結果である。ここで、前記不発光率とは、所定個数の閃光放電管に対して所定電圧を所定回数連続して印加した場合に、発光しなかった回数(不発光数)の割合をいう{不発光率(%)=100×不発光数/(閃光放電管の個数×電圧印加回数)}。図6は、実施例、比較例1及び比較例2に対して各々20個の閃光放電管を用意し、前記各閃光放電管に300Vの直流電圧を5000回連続して印加した場合における不発光率の検査結果を示す。
【0033】
比較例1及び2の場合、突出長Lが0mm〜0.6mmの範囲で変化しても不発光率は0%である。これに対して、実施例では、突出長Lが0.1mmで不発光率が0.002%であり、0.2mm及び0.3mmでは0%であるが、0mmでは0.005%に上昇し、0.4mmでは0.016%に上昇し、さらに、0.6mmでは0.12%に上昇する。これは、突出長Lが0.1mm未満では、閃光放電管10(図1〜図3参照)が発光する毎に陰極本体18の電子放出面である端面19にエネルギー集中が発生して該端面19の損傷が顕著となり、この結果、不発光率が増大するためである。一方、前記突出長Lが0.3mmを越える場合には、前記陰極本体18の最低発光電圧(図5参照)が上昇して、不発光率が増大するためである。
【0034】
このように、本実施形態に係る閃光放電管10によれば、陰極本体18の外径φkoを0.8mm未満に細径化することにより前記閃光放電管10を小型化しても、陰極支持部材14の他端部26における突出長Lが0.1mm〜0.3mmの範囲内であるために、前記閃光放電管10の最低発光電圧の上昇が抑制されて、発光の信頼性が確保されると共に、前記閃光放電管10の連続発光に対する不発光率の増大が抑制され、連続発光の場合の耐久性が確保される。
【0035】
また、閃光放電管10では、陰極本体18の外径φkoを0.8mm未満に細径化しても、従来技術を利用して該陰極本体18を形成することができると共に、前記陰極本体18をかしめて陰極支持部材14に固定支持することが可能である。すなわち、陰極本体18となる金属粉末を配合する際のばらつき、成型体を形成する金型の強度及び焼結体の強度に関し、従来技術と同様のレベルを維持しながら該陰極本体18を形成することができる。この結果、ひび割れや欠け等の欠陥がない陰極本体18を形成し、該陰極本体18をかしめて前記陰極支持部材14に固定支持することにより陰極13を構成し、例えば、外径φgoが1.3mmであって且つ内径φgiが0.85mmである細径化されたガラス管12内に該陰極13を配置することが可能である。
【0036】
上述した実施形態では、陰極13を第1ガラスビード20を介してガラス管12の一端部に固定し、陽極16を第2ガラスビード22を介して前記ガラス管12の他端部に固定している。このような構成に代えて、図7に示すように、熱融着によって前記陰極13をガラス管12の一端部に直接固定させ、前記陽極16を前記ガラス管12の他端部に直接固定させても、上述した作用効果が得られることは勿論である。この場合、閃光放電管10は、第1ガラスビード20及び第2ガラスビード22を具備していないので、ガラス管12のさらなる細径化に好適である。
【0037】
さらに、図8に示すように、陰極13を第1ガラスビード20を介してガラス管12の他端部に固定させ、陽極16を前記ガラス管12の一端部に直接固定させても、上述した作用効果が得られることは勿論である。この場合、閃光放電管10は、第2ガラスビード22を具備していないので、ガラス管12のより一層の細径化を図ることが可能である。
【0038】
なお、本発明に係る閃光放電管は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本実施形態に係る閃光放電管の断面図である。
【図2】図1の閃光放電管の一端部を示す拡大断面図である。
【図3】図1の閃光放電管を検査する検査回路の回路図である。
【図4】図3の検査回路によって検査される閃光放電管のガラス管及び陰極のサイズを示す表である。
【図5】図4の各閃光放電管において、突出長Lを変化させた場合における最低発光電圧の検査結果を示す表である。
【図6】図4の各閃光放電管において、突出長Lを変化させた場合における不発光率の検査結果を示す表である。
【図7】陰極及び陽極をガラス管に直接固定した閃光放電管の断面図である。
【図8】陰極を第1ガラスビードを介してガラス管に固定し、陽極を前記ガラス管に直接固定した閃光放電管の断面図である。
【符号の説明】
【0040】
10…閃光放電管 12…ガラス管
13…陰極 14…陰極支持部材
16…陽極 18…陰極本体
19…端面 20、22…ガラスビード
24…希ガス 26…他端部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス管の一端部に第1ガラスビードを介して陰極を固定し、前記ガラス管の他端部に第2ガラスビードを介して陽極を固定し、前記ガラス管の両端部と前記第1及び第2ガラスビードとを熱融着させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、
前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記第1ガラスビードに固定され、且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、
前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、
前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされる
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項2】
ガラス管の一端部に陰極を熱融着により固定させ、前記ガラス管の他端部に陽極を熱融着により固定させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、
前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記ガラス管の一端部に固定され、且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、
前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、
前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされる
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項3】
請求項2記載の閃光放電管において、
前記陽極又は前記陰極は、ガラスビードを介して前記ガラス管に固定される
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の閃光放電管において、
前記陰極本体の長さは、0.5mm〜1.0mmである
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の閃光放電管において、
前記陰極支持部材の外径は、0.45mm以下である
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項1】
ガラス管の一端部に第1ガラスビードを介して陰極を固定し、前記ガラス管の他端部に第2ガラスビードを介して陽極を固定し、前記ガラス管の両端部と前記第1及び第2ガラスビードとを熱融着させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、
前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記第1ガラスビードに固定され、且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、
前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、
前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされる
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項2】
ガラス管の一端部に陰極を熱融着により固定させ、前記ガラス管の他端部に陽極を熱融着により固定させて前記ガラス管の内部を気密封止させた閃光放電管において、
前記陰極は、筒状の陰極本体と、一端部が前記ガラス管の一端部に固定され、且つ他端部が前記陰極本体を貫通して前記陽極に向かい突出した陰極支持部材とを備え、
前記陰極本体に対する前記陰極支持部材の突出長は、0.1mm〜0.3mmとされ、
前記陰極本体の外径は、前記陰極支持部材の外径より大きく且つ0.8mm未満とされる
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項3】
請求項2記載の閃光放電管において、
前記陽極又は前記陰極は、ガラスビードを介して前記ガラス管に固定される
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の閃光放電管において、
前記陰極本体の長さは、0.5mm〜1.0mmである
ことを特徴とする閃光放電管。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の閃光放電管において、
前記陰極支持部材の外径は、0.45mm以下である
ことを特徴とする閃光放電管。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2006−244896(P2006−244896A)
【公開日】平成18年9月14日(2006.9.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−60467(P2005−60467)
【出願日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【出願人】(000005201)富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年9月14日(2006.9.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【出願人】(000005201)富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Fターム(参考)】
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