本發(fā)明涉及閃光放電裝置及使用該閃光放電裝置的閃光燈裝置。

背景技術(shù)：

在數(shù)碼相機(jī)、智能電話、移動電話等中內(nèi)置有閃光放電裝置例如使用氙氣管的閃光燈裝置。

圖10是示出以往的閃光放電裝置的剖面圖(參照：日本特開2013－104898號公報、日本特開2012－204231號公報、日本特開2006－244897號公報、日本特開2005－142075號公報)。在圖10中，閃光放電裝置具有陰極端子c、陽極端子a、被施加開始放電用的觸發(fā)電壓vt的觸發(fā)端子t及二極閃光放電管100。在二極閃光放電管100中，將與陰極端子c及陽極端子a連接的弧光放電用的陰極電極101c及陽極電極101a固定于玻璃珠102，并在玻璃管103中穿通而熔敷于玻璃管103的兩端。此時，在玻璃管103中氣密地封入0.8～1.5氣壓的稀有氣體例如氙氣。另外，在陰極電極101c的前端預(yù)先固定電子容易釋放用的金屬燒結(jié)體104。并且，在玻璃管103的外表面中與弧光放電部接觸的部分設(shè)置與觸發(fā)端子t連接的透明電極105。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

但是，在圖10所示的以往的閃光放電裝置中，在設(shè)于玻璃管103的兩端的陰極電極101c和陽極電極101a之間產(chǎn)生弧光放電，因而放電區(qū)域固定，因此不能可變地控制產(chǎn)生閃光發(fā)光的范圍。其結(jié)果是，在使用了圖10所示的以往的閃光放電裝置的閃光燈裝置中，在想要實現(xiàn)配光控制的情況下，必須設(shè)置使光學(xué)部件例如反射鏡、透鏡工作的機(jī)構(gòu)，存在閃光燈裝置大型化的問題。例如，如圖11所示，在二極閃光放電管100的后方設(shè)置反射鏡200，在二極閃光放電管100的前方設(shè)置透鏡300。在進(jìn)行廣角配光的情況下，如圖11(a)所示，將反射鏡200和透鏡300之間的距離控制得比較小，而在進(jìn)行望遠(yuǎn)配光的情況下，如圖11(b)所示，將反射鏡200和透鏡300之間的距離控制得比較大。

用于解決問題的手段

為了解決上述的問題，本發(fā)明的閃光放電裝置具備：陰極端子；陽極端子；觸發(fā)端子；多極閃光放電管，其具有被填充了稀有氣體的管、設(shè)于管的外表面且與觸發(fā)端子連接的透明電極、和配置在管內(nèi)的三個以上的電極；以及開關(guān)電路，其用于從三個以上的電極中選擇至少一個電極并將其與陰極端子或者陽極端子連接。此時，三個以上的電極中至少另一個電極與陽極端子或者陰極端子固定連接?；蛘?，開關(guān)電路從三個以上的電極中選擇至少另一個電極并將其與陽極端子或者陰極端子連接。

并且，本發(fā)明的閃光燈裝置具備：上述的閃光放電裝置；發(fā)光電路，其與閃光放電裝置的陰極端子、陽極端子及觸發(fā)端子連接，用于使多極閃光放電管發(fā)光；開關(guān)元件，其與發(fā)光電路連接，接收發(fā)光指令信號而使發(fā)光電路激活；電容器，其與發(fā)光電路及開關(guān)元件連接；升壓電路，其用于對電容器充電；以及控制單元，其發(fā)送控制閃光放電裝置的開關(guān)電路的開關(guān)控制信號、充電指令信號及發(fā)光指令信號。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠通過開關(guān)電路可變地控制閃光放電裝置產(chǎn)生閃光發(fā)光的范圍，因此能夠使閃光燈裝置小型化。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的閃光放電裝置的第1實施例的剖面圖。

圖2是說明圖1的三極閃光放電管的配光控制的表。

圖3是示出圖1的閃光放電裝置的變更例的剖面圖。

圖4是說明圖3的三極閃光放電管的配光控制的表。

圖5是示出本發(fā)明的閃光放電裝置的第2實施例的剖面圖。

圖6是說明圖5的五極閃光放電管的配光控制的表。

圖7是說明圖5的五極閃光放電管的配光控制的表。

圖8是示出本發(fā)明的閃光放電裝置的第3實施例的剖面圖。

圖9是示出包括圖1、圖3、圖5或者圖8的閃光放電裝置的閃光燈裝置的電路圖。

圖10是示出以往的閃光放電裝置的剖面圖。

圖11是說明圖10的閃光放電裝置的問題的圖。

標(biāo)號說明

1a、1b：三極閃光放電管；1c、1d：五極閃光放電管；11c、11c’：陰極端子；11a：陽極端子；11-1、11-2、11-3、11-4、11-5：電極；12：玻璃珠；13：玻璃管：14金屬燒結(jié)體；15：透明電極；2a、2b、2c：開關(guān)電路；sw1、sw2、sw2-1、sw2-2、sw3、sw3-1、sw3-2、sw4-1、sw4-2、sw5：開關(guān)；31：ltcc基板；31-1、31-2、31-3、31-4：基板；11’-1、11’-2、11’-3、11’-4、11’-5：外部電極焊盤；11”-1、11”-2、11”-3、11”-4、11”-5：通孔；31：透光部件；33：樹脂層；34：透明電極；91：控制單元；92：升壓電路；93：二極管；94：電解電容器；95：絕緣柵雙極晶體管(igbt)；96：發(fā)光電路；961：共振用線圈；962：共振用電容器；963a：觸發(fā)電容器；963b：1次線圈；963c：2次線圈；964：二極管；965：二極管；966：電阻；967：電阻；s1：開關(guān)控制信號；s2：充電指令信號；s3：發(fā)光指令信號；100：二極閃光放電管；101c：陰極電極；101a：陽極電極；102：玻璃珠；103：玻璃管；104：金屬燒結(jié)體；105：透明電極；c：陰極端子；a：陽極端子。

具體實施方式

圖1是示出本發(fā)明的閃光放電裝置的第1實施例的剖面圖。在圖1中，閃光放電裝置由陰極端子c、陽極端子a、觸發(fā)端子t、三極閃光放電管1a及開關(guān)電路2a構(gòu)成。

在三極閃光放電管1a中，將弧光放電用的陰極電極11c、11c’、陽極電極11a固定于玻璃珠12，在玻璃管13兩端部及中央部中穿通而將玻璃管13熔敷。此時，在玻璃管13中氣密地封入0.8～1.5氣壓的氙氣。在這種情況下，在陰極電極11c、11c’的前端預(yù)先固定電子容易釋放用的金屬燒結(jié)體14。陰極電極11c、11c’、陽極電極11a使用鎢、鉬等，它們的間隔為5～30mm，被施加電位差180～350v。并且，關(guān)于玻璃管13的與弧光放電部接觸的部分，在玻璃管13的外表面，設(shè)置與觸發(fā)端子t連接的透明電極15，觸發(fā)端子t被施加放電起動用的觸發(fā)電壓vt＝2.5～8.0kv。

開關(guān)電路2a由連接于陰極電極11c和陰極端子c之間的開關(guān)sw1、及連接于陰極電極11c’和陰極端子c之間的開關(guān)sw2構(gòu)成。根據(jù)開關(guān)電路2a的開關(guān)sw1、sw2的導(dǎo)通、斷開動作，進(jìn)行三極閃光放電管1a的配光控制。

圖2是說明圖1的三極閃光放電管1a的配光控制的表。即，三極閃光放電管1a在開關(guān)sw1、sw2都導(dǎo)通時處于整面配光狀態(tài)。并且，在開關(guān)sw1導(dǎo)通、sw2斷開時處于左半側(cè)部分的左配光控制。另外，在開關(guān)sw1斷開、sw2導(dǎo)通時處于右半側(cè)部分的右配光控制。此外，三極閃光放電管1a在開關(guān)sw1、sw2都斷開時處于停止?fàn)顟B(tài)。

在圖1的閃光放電裝置中，從三個電極與至少一個陽極端子a連接，通過開關(guān)電路2a從三個電極中選擇至少另一個電極與陰極端子c連接。

圖3示出圖1的閃光放電裝置的變更例。在圖3中，設(shè)置三極閃光放電管1b及開關(guān)電路2b取代圖1的三極閃光放電管1a及開關(guān)電路2a。

在三極閃光放電管1b中，將圖1的三極閃光放電管1a的陰極電極11c、11c’及陽極電極11a置換為兼用的電極11-1、11-2、11-3。在這種情況下，在所有的電極11-1、11-2、11-3設(shè)置金屬燒結(jié)體14。另外，即使在電極用作陽極電極的情況下，金屬燒結(jié)體14也不會成為任何障礙。

在開關(guān)電路2b中，在電極11-1和陰極端子c之間設(shè)置開關(guān)sw1。并且，在電極11-2和陰極端子c之間設(shè)置開關(guān)sw2-1，在電極11-2和陽極端子a之間設(shè)置開關(guān)sw2-2。另外，開關(guān)sw2-1、sw2-2不會同時導(dǎo)通，以防止短路。此外，在電極11-3和陽極端子a之間設(shè)置開關(guān)sw3。根據(jù)開關(guān)電路2b的開關(guān)sw1、sw2-1、sw2-2、sw3的導(dǎo)通、斷開動作，進(jìn)行三極閃光放電管2a的配光控制。

圖4是說明圖3的三極閃光放電管2a的配光控制的表。即，三極閃光放電管1b在開關(guān)sw1、sw3都導(dǎo)通、開關(guān)sw2-1、sw2-2斷開時處于整面配光狀態(tài)。并且，在開關(guān)sw1、sw2-2導(dǎo)通、sw2-1、sw3斷開時處于左半側(cè)部分的左配光控制。另外，在開關(guān)sw2-1、sw3導(dǎo)通、開關(guān)sw1、sw2-2斷開時處于右半側(cè)部分的右配光控制。此外，開關(guān)sw1、sw2-1、sw2-2、sw3全部斷開時，三極閃光放電管1b處于截止?fàn)顟B(tài)。

在圖3的閃光放電裝置中，通過開關(guān)電路2b從三個電極中選擇至少一個電極與陰極端子c連接，并且從三個電極中選擇至少另一個電極與陽極端子a連接。

圖5是示出本發(fā)明的閃光放電裝置的第2實施例的剖面圖。在圖5中，閃光放電裝置由陰極端子c、陽極端子a、觸發(fā)端子t、五極閃光放電管1c及開關(guān)電路2c構(gòu)成。

在五極閃光放電管1c中，將圖3的三個電極11-1～11-3置換為五個電極11-1～11-5。在這種情況下，在所有的電極11-1～11-5設(shè)置金屬燒結(jié)體14。

在開關(guān)電路2c中，與圖3的開關(guān)電路2b一樣，在電極11-1和陰極端子c之間設(shè)置開關(guān)sw1。并且，在電極11-2和陰極端子c之間設(shè)置開關(guān)sw2-1，在電極11-2和陽極端子a之間設(shè)置開關(guān)sw2-2。另外，開關(guān)sw2-1、sw2-2不會同時導(dǎo)通，以防止短路。在電極11-3和陰極端子c之間設(shè)置開關(guān)sw3-1，在電極11-3和陽極端子a之間設(shè)置開關(guān)sw3-2。另外，開關(guān)sw3-1、sw3-2不會同時導(dǎo)通，以防止短路。在電極14-2和陰極端子c之間設(shè)置開關(guān)sw4-1，在電極11-4和陽極端子a之間設(shè)置開關(guān)sw4-2。另外，開關(guān)sw4-1、sw4-2不會同時導(dǎo)通，以防止短路。此外，在電極11-5和陽極端子a之間設(shè)置開關(guān)sw5。根據(jù)開關(guān)電路3b的開關(guān)sw1、sw2-1、sw2-2、sw3-1、sw3-2、sw4-1、sw4-2、sw5的導(dǎo)通、斷開動作，進(jìn)行五極閃光放電管1c的配光控制。

圖6、圖7是說明圖5的五極閃光放電管1c的配光控制的表。在圖6、圖7中，將五極閃光放電管1c的配光狀態(tài)分類為4種配光狀態(tài)即左端配光狀態(tài)、左中央配光狀態(tài)、右中央配光狀態(tài)及右端配光狀態(tài)。

在開關(guān)sw1、sw2-1導(dǎo)通、其它開關(guān)斷開時，處于左端配光狀態(tài)(圖6的i)。

在開關(guān)sw1、sw3-2導(dǎo)通、其它開關(guān)斷開時，處于左端配光狀態(tài)及左中央配光狀態(tài)(圖6的ii)。

在開關(guān)sw1、sw4-2導(dǎo)通時，處于左端配光狀態(tài)、右中央配光狀態(tài)及右端配光狀態(tài)(圖6的iii)。

在開關(guān)sw1、sw5導(dǎo)通、其它開關(guān)斷開時，處于整面配光狀態(tài)(圖6的iv)。

在開關(guān)sw2-1、sw3-2導(dǎo)通、其它開關(guān)斷開時，處于左中央配光狀態(tài)(圖7的i)。

在開關(guān)sw2-1、sw4-2導(dǎo)通時，處于左中央配光狀態(tài)及右中央配光狀態(tài)(圖7的ii)。

在開關(guān)sw2-1、sw5導(dǎo)通、其它開關(guān)斷開時，處于左中央配光狀態(tài)、右中央配光狀態(tài)及右端配光狀態(tài)(圖7的iii)。

在開關(guān)sw3-1、sw4-2導(dǎo)通、其它開關(guān)斷開時，處于右中央配光狀態(tài)(圖7的iv)。

在開關(guān)sw3-1、sw5導(dǎo)通、其它開關(guān)斷開時，處于右中央配光狀態(tài)及右端配光狀態(tài)(圖7的v)。

在圖5的閃光放電裝置中，通過開關(guān)電路2c從五個電極中選擇至少一個電極與陰極端子c連接，并且從五個電極中選擇至少另一個電極與陽極端子a連接。

圖8是示出本發(fā)明的閃光放電裝置的第3實施例的剖面圖。在圖8中，設(shè)置五極閃光放電管1d取代圖5的五極閃光放電管1c，但開關(guān)電路使用圖5的開關(guān)電路2c，因此圖8的閃光放電裝置的配光控制動作根據(jù)圖6、圖7的表來進(jìn)行。

在五極閃光放電管1d中，低溫同時燒成陶瓷(ltcc)基板31由4層的基板31-1、31-2、31-3、31-4層疊構(gòu)成，由基板31-3、31-4形成凹部31a。

在基板31-3上的左側(cè)設(shè)置電極11-1，在基板31-2上設(shè)置電極11-2、11-3、11-4，在基板31-3上的右側(cè)設(shè)置電極11-5。電極11-1、11-5經(jīng)由基板31-1、31-2、31-3內(nèi)的通孔11”-1、11”-5與基板31-1下的外部電極11’-1、11’-5電連接，電極11-2、11-3、11-4經(jīng)由基板31-1、31-2內(nèi)的通孔11”-2、11”-3、11”-4與外部電極11’-2、11’-3、11’-4電連接。外部電極11’-1、11’-2、11’-3、11’-4、11’-5與開關(guān)電路2c的各個開關(guān)連接。

以覆蓋ltcc基板31的凹部31a的方式，在ltcc基板31的上部即基板31-4上設(shè)置由石英玻璃等構(gòu)成的透光部件32。此時，基板1-4和透光部件32之間通過樹脂層33例如丙烯酸樹脂進(jìn)行粘接，并用0.8～1.5氣壓的氙氣進(jìn)行氣密密封。

在透光部件32上設(shè)有與被施加觸發(fā)電壓vt的觸發(fā)端子t連接的透明電極34。

這樣，在圖8的五極閃光放電管1d中，設(shè)置由ltcc基板31和透光部件32形成的電子管，取代圖1、圖3、圖5的玻璃管13。

另外，作為圖8的五極閃光放電管1d的基板材料使用了ltcc基板，但也可以使用高溫同時燒成陶瓷(htcc)基板、aln等耐熱性絕緣部件。并且，也可以在圖8的電極11-1、11-2、11-3、11-4、11-5設(shè)置金屬燒結(jié)體。

在圖8的閃光放電裝置中，通過開關(guān)電路2c從五個電極中選擇至少一個電極與陰極端子c連接，并且從五個電極中選擇至少另一個電極與陽極端子a連接。

在圖1、圖3、圖5及圖8的閃光放電裝置中，通常設(shè)置三個以上的電極，通過開關(guān)電路2a、2b或者2c從三個以上的電極中選擇至少一個電極與陰極端子c或者陽極端子a連接。在這種情況下，也可以從三個以上的電極與至少陰極端子c或者陽極端子a固定連接，通過開關(guān)電路從三個以上的電極中選擇其它至少一個電極與陽極端子a或者陰極端子c連接。并且，也可以通過開關(guān)電路從三個以上的電極中選擇至少一個電極與陰極端子c連接，并且從三個以上的電極中選擇至少另一個電極與陽極端子a連接。

圖9是示出包括圖1、圖3、圖5或者圖8的閃光放電裝置(設(shè)為u)的閃光燈裝置的電路圖。

在圖9中，控制單元91例如智能電話主體在發(fā)出開關(guān)控制信號s1、并設(shè)定閃光放電裝置u的開關(guān)sw1、sw2、sw2-1、sw2-2、…等后，發(fā)出充電指令信號s2。然后，發(fā)出發(fā)光指令信號s3。

充電指令信號s2是在發(fā)光指令信號s3即將發(fā)出前發(fā)出的，用于使升壓電路92進(jìn)行動作，經(jīng)由二極管93將大容量的電解電容器(或者雙電荷層電容器)94充電至規(guī)定的發(fā)光電壓以上的高電壓vpp(例如300v)。另外，電解電容器94連接于被供給高電壓vpp的高電源線lpp和接地線lgan之間。

發(fā)光指令信號s3被供給到開關(guān)元件例如絕緣柵雙極晶體管(igbt)95的柵極。igbt95用于將使閃光放電裝置u發(fā)光的發(fā)光電路96激活。

用于使閃光放電裝置u發(fā)光的發(fā)光電路96及使發(fā)光電路96激活的igbt95連接于高電源線lpp和接地線lgan之間。

發(fā)光電路96具有在發(fā)光指令信號s3發(fā)出時進(jìn)行動作的共振用線圈961及共振用電容器962、和在發(fā)光指令信號s3發(fā)出時產(chǎn)生觸發(fā)電壓vt的觸發(fā)電容器963a及一次線圈963b和二次線圈963c。另一方面，發(fā)光電路96具有在發(fā)光指令信號s3停止時、將在共振用線圈961中蓄積的勵磁能量復(fù)位的二極管964、以及將在共振用電容器962中蓄積的靜電能量復(fù)位的二極管965。另外，發(fā)光電路96具有在發(fā)光指令信號s3停止時、將觸發(fā)電容器963a的電位上拉的電阻966、以及將共振用電容器962的電位下拉的電阻967。

在igbt95根據(jù)發(fā)光指令信號s3的發(fā)出而導(dǎo)通時，觸發(fā)電容器963a及一次線圈963b的串聯(lián)lc共振電路進(jìn)行動作。因此，基于該共振的感應(yīng)電流在二次線圈963c流過，由此在閃光放電裝置u的觸發(fā)電極t產(chǎn)生高電壓例如2500v～8000v的觸發(fā)電壓vt，其結(jié)果是，被封入閃光放電管內(nèi)的氙氣被離子化而絕緣被破壞。并且，同時，共振用線圈961及共振用電容器962的串聯(lián)lc共振電路進(jìn)行動作，在閃光放電管的陽極端子a、陰極端子c之間流過放電電流。其結(jié)果是，閃光放電管發(fā)光。此時，放電電流急劇增加并急劇減小，因此光量也急劇增加并急劇減小。這樣，閃光放電裝置u產(chǎn)生閃光。

另外，在上述實施例中示出了三極閃光放電管、五極閃光放電管，但在本發(fā)明中也能夠使用四極閃光放電管、六極閃光放電管等。

并且，本發(fā)明也能夠適用于上述的實施例的顯而易見的范圍內(nèi)的任何變更。