(57)【要約】【課題】高いランプ始動性を有し、封止管部を小径化することのショートアーク型フラッシュランプ（以下、「フラッシュランプ」という。）およびフラッシュランプからの放射光が平行光として照射され、高い光の利用率が得られる光源装置を提供すること。【解決手段】このフラッシュランプは、発光管部の内部に配置された一方の主電極の電極軸が第一の封止管部より気密に導出されると共に発光管部の内部に配置された他方の主電極の電極軸および始動補助電極のリード部の各々が第二の封止管部より気密に導出されてなり、第二の封止管部における発光管部に連続する一端側領域の外周面に、外部トリガーが周方向に延びる状態で配置された構成とされている。光源装置は、放物面鏡または楕円反射鏡よりなる凹面反射鏡が、上記フラッシュランプの第二の封止管部側において、焦点位置がフラッシュランプの発光点と一致する状態で配置されて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管部と、当該発光管部の一端に連続して管軸方向に沿って外方に延びる第一の封止管部と、当該発光管部の他端に連続して管軸方向に沿って外方に延びる第二の封止管部とを有するガラス製のバルブを備えており、当該発光管部内に、一対の主電極が互いに対向配置されると共に一対の始動補助電極が配置され、一方の主電極の電極軸が前記第一の封止管部より気密に導出されると共に他方の主電極の電極軸および当該始動補助電極のリード部の各々が前記第二の封止管部より気密に導出されてなるダブルエンド型のショートアーク型フラッシュランプにおいて、
前記第二の封止管部の一端側領域の外周面には、外部トリガーが周方向に延びる状態で配置されていることを特徴とするショートアーク型フラッシュランプ。
【請求項２】
前記第二の封止管部は、前記外部トリガーが外周面に配置される予備放電用空間形成部を介して前記発光管部の一端に連続する補助電極シール部を有しており、
当該予備放電用空間形成部における肉厚が、当該補助電極シール部の肉厚より小さいことを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型フラッシュランプ。
【請求項３】
前記予備放電用空間形成部における外径が、前記補助電極シール部の外径より小さいことを特徴とする請求項２に記載のショートアーク型フラッシュランプ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のショートアーク型フラッシュランプと、放物面鏡または楕円反射鏡よりなる凹面反射鏡とを備えており、当該凹面反射鏡が、当該ショートアーク型フラッシュランプの第二の封止管部側において、焦点位置が当該ショートアーク型フラッシュランプの発光点と一致する状態で配置されていることを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショートアーク型フラッシュランプおよび当該ショートアーク型フラッシュランプを備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体製造や薄膜トランジスタ製造などにおける、光加熱によるアニール処理用の光源としては、例えばロングアーク型のフラッシュランプが用いられている。
而して、フラッシュランプにおいては、例えば凹面反射鏡およびその他の光学部材により集光あるいは平行光を形成することが望ましく、このような場合には、電極間距離を小さくして点光源にすることが必要とされる。
【０００３】
図９は、従来のショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。
このショートアーク型フラッシュランプは、略楕円球形状の発光管部７１とこの発光管部７１の両端の各々に連続する封止管部７２，７５とを有するバルブ７０を備えている。発光管部７１内には、一対の主電極８０，８５が管軸方向に沿って互いに対向して配置されていると共に、一対の始動補助電極９０，９１およびスパーカ電極（内部トリガー）９５が配置されている。一対の主電極８０，８５の各々は、封止管部７２，７５をその管軸方向に気密に貫通して延びる電極軸８１，８６の先端に保持されている。一対の始動補助電極９０，９１の各々は、管軸方向に延びる内部リード９２の先端に保持されており、内部リード９２は、一方の封止管部７５に形成された始動補助電極シール部７６に気密に埋設された金属箔９３を介して、始動補助電極シール部７６より気密に導出された外部リード９４に電気的に接続されている。また、発光管部７１内には、例えばキセノンガスが封入されている。このような構成のショートアーク型フラッシュランプは、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
そして、例えば放物面鏡よりなる凹面反射鏡がその焦点が上記のショートアーク型フラッシュランプの発光点（輝点）と一致する状態で配置されることによって、ショートアーク型フラッシュランプから放射される光を平行光として照射する光源装置が構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３６００３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、フラッシュランプは、所定の電圧が印加されることにより予備放電し、主電極間の放電を補助する荷電粒子を発光管部内に発生させる始動補助電極を備えた構成とされているが、始動補助電極を備えた構成とされていても、主放電を安定して確実に生じさせることは容易ではないのが実情である。
【０００７】
このような事情から、上記のショートアーク型フラッシュランプにおいては、一対の始動補助電極９０，９１の他にスパーカ電極９５がバルブ７０の内部に設けられた構成とされているが、このように始動補助用の別の電極をバルブ７０の内部に配置すると、必然的に封止管部７５が太くなってしまう。その結果、光源装置を構成するに際して、凹面反射鏡のランプ挿入用開口部を大きくすることが必要となり、凹面反射鏡の集光効率が低下してしまう、という問題がある。
また、フラッシュ点灯によって生じる振動によってスパーカ電極９５が位置ずれを起こすことによってランプ始動性が悪化する場合がある。このため、スパーカ電極９５を保持するためのサポート部材９６をバルブ７０の内部に配置することが必要となるが、これによっても、封止管部７５の大径化を招くことになる。
さらに、バルブの内部に配置する構成部材が増えることによって、ランプ製造工程が複雑化するという問題もある。
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、高いランプ始動性を有し、封止管部の小径化を図ることのできるショートアーク型フラッシュランプを提供することを目的とする。
また、フラッシュランプから放射される光を平行光として照射することができ、高い光の利用率を得ることができる光源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】
【０００９】
本発明のショートアーク型フラッシュランプは、発光管部と、当該発光管部の一端に連続して管軸方向に沿って外方に延びる第一の封止管部と、当該発光管部の他端に連続して管軸方向に沿って外方に延びる第二の封止管部とを有するガラス製のバルブを備えており、当該発光管部内に、一対の主電極が互いに対向配置されると共に一対の始動補助電極が配置され、一方の主電極の電極軸が前記第一の封止管部より気密に導出されると共に他方の主電極の電極軸および当該始動補助電極のリード部の各々が前記第二の封止管部より気密に導出されてなるダブルエンド型のショートアーク型フラッシュランプにおいて、
前記第二の封止管部の一端側領域の外周面には、外部トリガーが周方向に延びる状態で配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のショートアーク型フラッシュランプにおいては、前記第二の封止管部は、前記外部トリガーが外周面に配置される予備放電用空間形成部を介して前記発光管部の一端に連続する始動補助電極シール部を有しており、
当該予備放電用空間形成部における肉厚が、当該始動補助電極シール部の肉厚より小さい構成とされていることが好ましい。
【００１１】
さらにまた、本発明のショートアーク型フラッシュランプにおいては、前記予備放電用空間形成部における外径が、前記始動補助電極シール部の外径より小さい構成とされていることがより好ましい。
【００１２】
本発明の光源装置は、上記のショートアーク型フラッシュランプと、放物面鏡または楕円反射鏡よりなる凹面反射鏡とを備えており、当該凹面反射鏡が、当該ショートアーク型フラッシュランプの第二の封止管部側において、焦点位置が当該ショートアーク型フラッシュランプの発光点と一致する状態で配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のショートアーク型フラッシュランプによれば、外部トリガーが配置される第二の封止管部の一端側領域は直管状であるので、外部トリガーを適正な位置に固定することができる。これにより、外部トリガーと他方の主電極に係る電極軸との間の放電を含む予備放電を所定の位置において確実に発生させることができるため、主電極間の放電を安定して発生させることができる結果、高いランプ始動性を得ることができる。しかも、放電を安定して生じさせるためのトリガー電極がバルブの外部に設けられた構成とされているので、第二の封止管部を細くすることができる。従って、凹面反射鏡と組み合わせて光源装置を構成する場合において、凹面反射鏡のランプ挿入用開口部のサイズが大きくなることに伴って凹面反射鏡の集光効率が低下することを回避することができる。
【００１４】
また、外部トリガーの配置位置を適宜変更することによって、外部トリガーと他方の主電極に係る電極軸との間の予備放電の発生位置を調整することができるので、外部トリガーを適正な位置に配置することが容易であり、しかも、第二の封止管部の内部構造自体を簡素化することができるので、所期の性能を有するショートアーク型フラッシュランプを容易に作製することができる。
【００１５】
さらにまた、第二の封止管部が、発光管部の他端に連続する一端側部分に始動補助電極シール部の肉厚より小さい肉厚を有する予備放電用空間形成部を有し、当該予備放電用空間形成部の外周面に外部トリガーが配置された構成とされていることにより、さらに、当該予備放電用空間形成部の外径が、始動補助電極シール部の外径より小さい構成とされていることにより、外部トリガーおよび他方の主電極に係る電極軸の両者間の予備放電が一層生じやすくなる。このため、主電極間の放電を低い主電極間印加電圧で安定して発生させることができ、従って、一層高いランプ始動性を得ることができると共に、長いランプ寿命を得ることができる。
【００１６】
このようなショートアーク型フラッシュランプを備えてなる光源装置によれば、フラッシュランプから放射される光を平行光として照射することができ、高い光の利用率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。
【図２】図１に示すショートアーク型フラッシュランプの要部を示す部分拡大図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示すショートアーク型フラッシュランプの作製工程の概略を示す断面図である。
【図５】本発明の光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。
【図８】実施例１〜実施例３において作製した本発明に係るョートアーク型フラッシュランプの点灯試験の結果を示すグラフである。
【図９】従来のショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の第一の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。図２は、図１に示すショートアーク型フラッシュランプの要部を示す部分拡大図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
この第一の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」ともいう。）１０ａは、いわゆるダブルエンド型（両端封止型）のものであって、発光空間を形成する例えば楕円球形状の発光管部１２と、発光管部１２の一端に連続して管軸方向に沿って外方に延びる第一の封止管部１３と、発光管部１２の他端に連続して管軸方向に沿って外方に延びる第二の封止管部１５を有するバルブ１１を備えている。第二の封止管部１５は、発光管部１２の他端に連続する始動補助電極シール部１６と、この始動補助電極シール部１６に連続する主電極シール部１７とを有し、始動補助電極シール部１６は、発光管部１２の肉厚より大きい肉厚を有する。
なお、本発明における「肉厚」とはガラス材料の厚みを示すものであり、特に指定のない限り、径方向でのガラス材料の厚みを示すものである。
また、「第二の封止管部１５の肉厚」とは、金属箔やリードなどが埋設状態で含まれていてもガラス全体の厚みで考慮するものとする。
【００１９】
発光管部１２の内部には、一対の主電極である陽極３０および陰極３５が互いに対向して配置されている。ここに、陽極３０と陰極３５との電極間距離ｄ１は、例えば１〜１０ｍｍである。
陽極３０は、第一の封止管部１３内において挿通状態で配置されたロッド状の第一の電極軸（電極芯線）３１の先端に電気的に接続されて保持されており、この第一の電極軸３１は、第一の封止管部１３の外端部において段継ぎガラスによって封着されて基端部が第一の封止管部１３より気密に導出されている。
陰極３５は、第二の封止管部１５内において挿通状態で配置されたロッド状の第二の電極軸（電極芯線）３６の先端に電気的に接続されて保持されている。第二の電極軸３６は、第二の封止管部１５における主電極シール部１７の外端部において段継ぎガラスによって封着されて基端部が第二の封止管部１３より気密に導出されている。
【００２０】
陽極３０は、例えばタングステンにより構成されている。
陰極３５は、例えば酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの易電子放射性物質（エミッタ物質）が含浸されたタングステン焼結体により構成されている。
第１の電極軸３１および第２の電極軸３６は、例えばタングステンにより構成されている。
【００２１】
バルブ１１の両端の各々より軸方向外方に導出された第一の電極軸３１および第二の電極軸３６は、例えば互いに並列に接続された複数（例えば２つ）のコンデンサを有する給電手段（図示せず）に接続されており、陽極３０および陰極３５間に電圧が印加されて当該コンデンサが充電されることにより陽極３０と陰極３５との間にパルス電圧が印加される。
【００２２】
また、発光管部１２の内部には、一対の始動補助電極４０，４５が配置されている。各々の始動補助電極４０，４５は、例えば細い線状に形成されており、先端部が陽極３０の先端と陰極３５の先端を結ぶ中心線上において互いに離間して位置されるよう、配置されている。
各々の始動補助電極４０，４５は、発光管部１２内において管軸に沿って延びるよう配置されたロッド状の内部リード４６の先端に電気的に接続されて保持されている。各々の内部リード４６の基端部は、第二の封止管部１５における始動補助電極シール部１６の肉厚中に気密に埋設された金属箔４７を介して、始動補助電極シール部１６の外端面より導出された外部リード４８に電気的に接続されている。金属箔４７は、例えばランプ中心軸（バルブ１１の管軸）Ｃを挟んで互いに対向する位置に配置されている。
【００２３】
一方の始動補助電極４０の先端と陽極３０の先端とのランプ中心軸方向の離間距離ｄ２および他方の始動補助電極４５の先端と陰極３５の先端とのランプ中心軸方向の離間距離ｄ３は、例えば、陽極３０と陰極３５と電極間距離ｄ１が３．０ｍｍである場合には、０．５〜１．５ｍｍである。
また、本発明においては、後述する外部トリガー５５によって発光管部１２内に電子が発生した後は、同一の電圧によって各電極間で放電が行われる方が効率がよく、ランプ中心軸Ｃ上における陰極３５の先端と他方の始動補助電極４５の先端との離間距離ｄ３、他方の始動補助電極４５の先端と一方の始動補助電極４０の先端との離間距離ｄ４、一方の始動補助電極４０の先端と陽極３０の先端との離間距離ｄ２が同一の大きさとなるように、各々の先端を等間隔で配置することが好ましい。
各々の始動補助電極４０，４５は、例えばニッケル、タングステンあるいはそれらを含む合金により構成されており、内部リード４６および外部リード４８は、例えばタングステンにより構成されている。
【００２４】
さらにまた、発光管部１２内には、不活性ガスが封入されている。不活性ガスとしては、キセノンガス、クリプトンガス、アルゴンガス、またはこれらの混合ガスなどを用いることができる。
不活性ガスの封入圧は、例えば０．１〜１ＭＰａ（１〜１０気圧）であり、好ましくは０．３ＭＰａ（３気圧）以上である。
【００２５】
第二の電極軸３６と第二の封止管部１５との間には、第二の電極軸３６と第二の封止管部１５の癒着を防止すると共に熱膨張による圧力を緩衝（緩和）するための緩衝部材５０が配置されている。緩衝部材５０は、例えばモリブデン箔が第二の電極軸３６の外周に所定回数巻き回されて構成されており、緩衝部材５０それ自体のバネ性により始動補助電極シール部１６の内周面を押圧した状態で当接している。
【００２６】
而して、上記のフラッシュランプ１０ａにおいては、第二の封止管部１５の一端側領域の外周面に、外部トリガーが周方向に延びる状態で配置されている。
この例の外部トリガー５５は、例えばニクロム線、カンタル線などの金属ワイヤーが始動補助電極シール部１６における一端側領域（発光管部１２との境界部分）の外周面に、バルブ１１の管軸に対して周方向に１周以上、例えば２〜１５周巻き回されて構成されている。一般に、外部トリガー５５と第二の封止管部１５との密着度合いや、第二の電極軸３６の傾きなどに、バラツキが生ずることがあるので、外部トリガー５５と第二の電極軸３６との距離が常に一定であるとは限らない。然るに、金属ワイヤーが周方向に１周以上巻き回されて構成されていることにより、金属ワイヤーが第二の封止管部１５に最も密着する位置であって、かつ、金属ワイヤーと第二の電極軸３６との離間距離が小さい位置において、外部トリガー５５と第二の電極軸３６との間の放電を確実に生じさせることができるので、安定的に荷電粒子を発生させることができる。
ここに、外部トリガーが配置される領域（外部トリガー配置領域ＴＡ）における始動補助電極シール部１６の内周面と第二の電極軸３６の外周面とのギャップの大きさＧは、例えば２〜５ｍｍである。
また、このように、陰極３５よりも管軸方向に沿って外方側の位置である外部トリガー配置領域ＴＡに外部トリガー５５を配置すると、外部トリガー５５との予備放電は第二の電極軸３６との間で確実に生じさせることができるので、エミッタが含まれている陰極３５との間で放電が発生してしまってエミッタを余分に蒸発させてしまうことがない。このため、陰極３５の寿命が延長される、という効果もある。
すなわち、このような効果は、本発明のように、主放電が発生する主電極間（陰極３５および陽極３０間）の領域には外部トリガー５５がかかるように懸架されておらず、始動補助電極を有する構成のショートアーク型フラッシュランプに特有のものといえる。
【００２７】
上記のフラッシュランプ１０ａは、例えば次のようにして作製することができる。
先ず、図４（ａ）に示すように、発光管部１２を形成する膨出部分２２、当該膨出部分２２の一端に連続する第一の封止管部形成用直管状部分２３および当該膨出部分２２の他端に連続する始動補助電極シール部形成用直管状部分２４を有するガラス管２１を用意し、陽極３０を先端に有する第一の電極軸３１を一端部が突出するよう第一の封止管部形成用直管状部分２３に挿通状態で配置する。図４（ａ）における符号２８は、例えばガラス管２１と第一の電極軸３１との間の中間の線熱膨張係数を有する材料（低融点ガラス）よりなる封止材である。この状態において、第一の封止管部形成用直管状部分２３の端部をグレーテッドシール法によって封止することにより第一の封止管部１３を形成し、陽極側構造体（マウント）を作製する。
【００２８】
また、図４（ｂ）に示すように、一端側部分が縮径された直管状の第二の封止管部形成用ガラス管２６を用意し、陰極３５を先端に有する第二の電極軸３６を挿通状態で配置する。図４（ｂ）における符号２８は、例えばガラス管２１と第一の電極軸３１との間の中間の線熱膨張係数を有する材料（低融点ガラス）よりなる封止材である。この状態において、第二の封止管部形成用ガラス管２６の他端部をグレーテッドシール法によって封止する。
次いで、図４（ｃ）に示すように、第二の封止管部形成用ガラス管２６の縮径部における一端側部分の外周面に、金属箔４７を介して互いに電気的に接続された、始動補助電極４０，４５を先端に有する内部リード４６および外部リード４８を支持固定する。また、例えばモリブデン箔を丸めて筒状とした緩衝部材５０を第二の電極軸３６に対して挿入することにより、第二の封止管部形成用ガラス管２６の内周面を緩衝部材５０それ自体のバネ性によって押圧する状態で当接させて配置し、陰極側構造体（マウント）２５を作製する。ここに、内部リード４６および外部リード４８は、第二の封止管部形成用ガラス管２６の外周面に軸方向に延びるよう形成されたリード配置用溝２７内に収容されている。
【００２９】
そして、図４（ｄ）に示すように、陰極側構造体２５の一端部を、陽極側構造体２０の始動補助電極シール部形成用直管状部分２４の開口部内に、第二の封止管部形成用ガラス管２６の一端面が陽極側構造体２０の膨出部分２２と始動補助電極シール部形成用直管状部分２４との境界面が位置される平面上に位置される状態で、挿入配置する。この状態で、陽極側構造体２０における始動補助電極シール部形成用直管状部分２４の内周面と陰極側構造体２５の外周面とを溶着することにより第二の封止管部１５を形成すると共に始動補助電極４０，４５に係る金属箔４７を気密に封止する。
次いで、金属ワイヤーを第二の封止管部１５の一端側領域において巻き回して設けることにより外部トリガー５５を形成し、発光管部１２内に所定のガス（例えばＸｅガス）を所定量封入し、以って、図１に示すフラッシュランプ１０ａを得ることができる。
【００３０】
上記のフラッシュランプ１０ａにおいては、図示しない点灯回路によって、陽極３０および陰極３５の間、陽極３０と一方の始動補助電極４０の間、陰極３５と他方の始動補助電極４５との間、並びに、一対の始動補助電極４０，４５間の各々に、所定の大きさの電圧が印加されると予備放電が生ずる。すなわち、先ず、外部トリガー５５および第二の電極軸３６の両者間、具体的には、トリガー配置領域ＴＡにおける始動補助電極シール部１６の内周面と第二の電極軸３６の外周面との間のギャップ（環状空隙）において、放電が生じ、発光管部１２内に荷電粒子が発生する。次いで、陰極３５と他方の始動補助電極４５との間で放電が生じた後、他方の始動補助電極４５と一方の始動補助電極４０との間で放電が生じる。その後、一方の始動補助電極４５と陽極３０との間で放電が生じる。
これらの予備放電によって陽極３０と陰極３５との間に予備放電路が形成されて陰極３５から陽極３０に向けて電子が放出され、これにより、陰極３５と陽極３０との間でアーク放電（主放電）が生じ、フラッシュランプ１０ａが点灯される。
【００３１】
このフラッシュランプ１０ａは、例えば凹面反射鏡と組み合わせられて用いられる。
図５は、本発明の光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
この光源装置は、上記のフラッシュランプ１０ａと、このフラッシュランプ１０ａの第二の封止管部１５側において、フラッシュランプ１０ａの発光管部１２の周囲を取り囲むよう配置された凹面反射鏡６０とを備えている。
【００３２】
フラッシュランプ１０ａにおける第二の封止管部１５には、例えばアルミニウムよりなる有底筒状の口金５８が接着剤により固着されて設けられており、始動補助電極４０，４５の各々の外部リード４８および第二の封止管部１５に沿って軸方向に線状に延びる外部トリガー５５の端部部分は、口金５８の内部に位置されている。外部トリガー５５の端部部分には、短絡防止のため、例えば熱収縮チューブなどの絶縁部材（図示せず）が設けられている。そして、口金５８に設けられた３本の配線（給電線）５９は、それぞれ、始動補助電極４０，４５の各々の外部リード４８および外部トリガー５５に接続されており、互いに独立して給電可能に構成されている。
【００３３】
凹面反射鏡６０は、例えば、頂部にランプ挿入用開口部６１が形成された放物面鏡（パラボラミラー）により構成されており、例えばチタニアとシリカとが積層されてなる誘電体多層反射膜（図示せず）が内表面に形成されて反射面６５が構成されている。
凹面反射鏡６０は、ランプ挿入用開口部６１内にフラッシュランプ１０ａの第二の封止管部１５が挿入され、光軸Ｌがフラッシュランプ１０ａのランプ中心軸Ｃと一致し、焦点位置が陽極３０と陰極３５の電極間中心位置（発光点）と一致する状態で、配置されている。
【００３４】
この光源装置においては、フラッシュランプ１０ａから放射された光が、例えば放物面鏡よりなる凹面反射鏡６０の反射面６５によって反射されることにより、当該放物面鏡の光軸に沿った平行光とされて出射される。
また、凹面反射鏡６０としては、楕円反射鏡を用いることができ、この場合には、光出射方向前方側に適宜の光学部材（図示せず）を配置し、楕円面反射鏡から集光されながら出射される光を当該光学部材によって平行光化すればよい。
【００３５】
而して、上記構成のフラッシュランプ１０ａによれば、外部トリガー５５が配置される第二の封止管部１５の一端側領域は直管状であるので、外部トリガー５５を適正な位置に固定することができる。これにより、外部トリガー５５と第二の電極軸３６との間の放電を含む予備放電を所定の位置において確実に発生させることができるため、陽極３０および陰極３５の主電極間の放電を安定して発生させることができる結果、高いランプ始動性を得ることができる。しかも、放電を安定して生じさせるためのトリガー電極がバルブ１１の外部に設けられた構成とされているので、第二の封止管部１５を細くすることができる。従って、凹面反射鏡と組み合わせて光源装置を構成する場合において、凹面反射鏡６０のランプ挿入用開口部６１のサイズが大きくなることに伴って凹面反射鏡６０の集光効率が低下することを回避することができる。
【００３６】
また、外部トリガー５５の配置位置を適宜変更することによって、外部トリガー５５と第二の電極軸３６との間の予備放電の発生位置を調整することができるので、外部トリガー５５を適正な位置に配置することが容易であり、しかも、第二の封止管部１５の内部構造自体（例えば陰極側構造体２５の構造）を簡素化することができるので、所期の性能を有するフラッシュランプ１０ａを容易に作製することができる。
【００３７】
トリガー電極をバルブ内に配置すると、その位置を点灯初期から末期まで保たねば、所定場所以外で放電するなどの現象が発生し、発光の安定性が低下したり、トリガー電極が放電により過熱、蒸発してバルブが黒化したりするおそれがある。このため、トリガー電極は高精度に配置される必要があり、また、トリガー電極を構成する材料として、高価で加工が困難なタングステンなどからなる部品を使用する必要もある。
然るに、本発明のように、トリガー電極（外部トリガー５５）がバルブ１１の外部に配置される構成のものにおいては、トリガー電極の位置調整が容易であり、また、配置場所の動作温度はバルブ１１内よりかなり低いため、比較的安価で加工が容易なカンタル線、ニクロム線などを用いることができ、この点においても、所期のフラッシュランプを有利に作製することができる。
【００３８】
このようなフラッシュランプ１０ａを備えてなる光源装置によれば、フラッシュランプ１０ａが点光源に近いものであるために、凹面反射鏡６０および必要に応じて用いられる光学部材によって、フラッシュランプ１０ａから放射される光（例えば２００ｎｍ以下の波長域の光）を確実に凹面反射鏡６０の光軸に平行な平行光とすることが可能となり、高い光の利用率が得られる。
【００３９】
＜第二の実施形態＞
図６は、本発明の第二の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。
このフラッシュランプ１０ｂは、図１乃至図３に示す第一の実施形態に係るフラッシュランプ１０ａにおいて、バルブ１１の第二の封止管部１５における外部トリガー５５が配置される外部トリガー配置領域ＴＡの肉厚が、始動補助電極シール部１６の肉厚より小さく構成されていることの他は、第一の実施形態に係るフラッシュランプ１０ａと同一の構成を有する。
【００４０】
このフラッシュランプ１０ｂにおいては、バルブ１１における第二の封止管部１５の始動補助電極シール部１６は、予備放電用空間形成部１８を介して発光管部１２の一端に連続しており、始動補助電極シール部１６の一端面（位置ｙ）が、発光管部１２の他端面（位置ｘ）より軸方向外方側に位置されている。そして、予備放電用空間形成部１８がその外周面に外部トリガー５５が配置される外部トリガー配置領域ＴＡとされている。
予備放電用空間形成部１８の肉厚は、例えば発光管部１２の厚みと同等の大きさとされており、予備放電用空間形成部１８の内周面と第二の電極軸３６の外周面との間の環状空隙の大きさは、例えば８〜１５ｍｍである。また、予備放電用空間形成部１８の軸方向の長さは、例えば５〜１５ｍｍである。
【００４１】
このようなフラッシュランプ１０ｂは、上述したフラッシュランプ１０ａの作製方法において、陰極側構造体２５の一端部の、陽極側構造体２０の始動補助電極シール部形成用直管状部分２４の開口部に対する挿入の程度を調整することにより得ることができる。従って、予備放電用空間形成部１８が、陽極側構造体２０における始動補助電極シール部形成用直管状部分２４の一部により形成され、発光管部１２と同等の肉厚を有するものとなる。
【００４２】
このフラッシュランプ１０ｂにおいては、図示しない点灯回路によって、陽極３０および陰極３５の主電極間、陽極３０と一方の始動補助電極４０の間、陰極３５と他方の始動補助電極４５との間、並びに、一対の始動補助電極４０，４５間の各々に、所定の大きさの電圧が印加されると、上述したように、先ず、外部トリガー５５および第二の電極軸３６の両者間、具体的には、第二の封止管部１５における予備放電用空間形成部１８の内周面と第二の電極軸３６の外周面との間の環状空隙において、予備放電が生じ、発光管部１２内に荷電粒子が発生する。
然るに、上記構成のフラッシュランプ１０ｂによれば、外部トリガー５５および第二の電極軸３６の両者間の予備放電が一層生じやすくなるので、後述する実施例の結果に示されるように、陽極３０および陰極３５の主電極間の放電を低い主電極間印加電圧で安定して発生させることができて一層高いランプ始動性を得ることができると共に、長いランプ寿命を得ることができる。
【００４３】
＜第三の実施形態＞
図７は、本発明の第三の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプの一例における構成の概略を示す管軸方向に沿った断面図である。
このフラッシュランプ１０ｃは、図６に示す第二の実施形態に係るフラッシュランプ１０ｂにおいて、バルブ１１の第二の封止管部１５における予備放電用空間形成部１８の外径が、始動補助電極シール部１６の外径より小さく構成されていることの他は、第二の実施形態に係るフラッシュランプ１０ｂと同一の構成を有する。
【００４４】
このフラッシュランプ１０ｃにおいては、バルブ１１の第二の封止管部１５における外部トリガー配置領域ＴＡを構成する予備放電用空間形成部１８が周方向の全周にわたって径方向内方側に縮径されており、予備放電用空間形成部１８の内周面と第二の電極軸３６の外周面との間の空隙の大きさ（幅）が第二の実施形態に係るフラッシュランプ１０ｂより小さく構成されている。
予備放電用空間形成部１８の内周面と第二の電極軸３６の外周面との間の空隙の大きさは、例えば３〜７ｍｍである。
【００４５】
このようなフラッシュランプ１０ｃは、上述したフラッシュランプ１０ａの作製方法において、陰極側構造体２５の一端部の、陽極側構造体２０の始動補助電極シール部形成用直管状部分２４の開口部に対する挿入の程度を調整することにより、陽極側構造体２０における始動補助電極シール部形成用直管状部分２４の一部により構成された予備放電用空間形成部１８を形成し、当該予備放電用空間形成部１８を加熱収縮させることにより、得ることができる。
【００４６】
このフラッシュランプ１０ｃにおいては、図示しない点灯回路によって、陽極３０および陰極３５の主電極間、陽極３０と一方の始動補助電極４０の間、陰極３５と他方の始動補助電極４５との間、並びに、一対の始動補助電極４０，４５間の各々に、所定の大きさの電圧が印加されると、上述したように、先ず、外部トリガー５５および第二の電極軸３６の両者間、具体的には、第二の封止管部１５における予備放電用空間形成部１８の内周面と第二の電極軸３６の外周面との間の環状空隙において、予備放電が生じ、発光管部１２内に荷電粒子が発生する。
然るに、上記構成のフラッシュランプ１０ｃによれば、外部トリガー５５を確実に適正な位置に固定することができ、しかも、外部トリガー５５および第二の電極軸３６の両者間の離間距離が小さくなるため、外部トリガー５５および第二の電極軸３６の両者間の予備放電が一層生じやすくなって、後述する実施例の結果に示されるように、陽極３０および陰極３５の主電極間の放電を低い主電極間印加電圧で安定して発生させることができて一層高いランプ始動性を得ることができると共に、長いランプ寿命を得ることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明のフラッシュランプの具体的な実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００４８】
〔実施例１〕
図１乃至図３に示す構成に従って、本発明の第一の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプ（以下、「フラッシュランプ（Ａ）」という。）を作製した。このフラッシュランプ（Ａ）の仕様は以下に示す通りである。
＜発光管部（１２）＞
材質：石英ガラス，外径：φ２０ｍｍ，肉厚：２ｍｍ
＜第一の封止管部（１３）＞
外径：φ８ｍｍ，長さ：１２ｍｍ，肉厚：２ｍｍ
＜第二の封止管部（１５）＞
始動補助電極シール部（１６）の外径：１２ｍｍ，長さ：２０ｍｍ，肉厚：５ｍｍ
主電極シール部（１７）の最大外径：１０ｍｍ，長さ：１５ｍｍ，肉厚：２ｍｍ
＜陽極（３０）＞
材質：タングステン，最大外径：φ４ｍｍ
＜陰極（３５）＞
材質：ＢａＯ系酸化物(エミッタ物質)含浸タングステン，最大外径：φ４ｍｍ
＜第一の電極軸（３１），第二の電極軸（３６）＞
材質：タングステン，外径：φ２ｍｍ
＜始動補助電極（４０，４５）＞
材質：タングステン，外径：φ０．５ｍｍ
＜内部リード（４６）、外部リード（４８）＞
材質：タングステン，外径：φ０．５ｍｍ
＜金属箔（４７）＞
材質：モリブデン、厚み：２０μｍ、幅：１．５ｍｍ
＜緩衝部材（５０）＞
厚み２０μｍのモリブデン箔を２周巻き回したもの，軸方向長さ：１２ｍｍ
＜外部トリガー（５５）＞
外径φ０．３２ｍｍのカンタル線を約１０周巻き回して構成
外部トリガー配置領域（ＴＡ）における始動補助電極シール部の内周面と第二の電極軸の外周面とのギャップの大きさ（Ｇ）：２ｍｍ
＜不活性ガス＞
ガス種：キセノンガス
【００４９】
〔実施例２〕
図６に示す構成に従って、本発明の第二の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプ（以下、「フラッシュランプ（Ｂ）」という。）を作製した。このフラッシュランプ（Ｂ）は、上記実施例１において作製したフラッシュランプ（Ａ）において、以下に示す点以外は、実施例１に係るフラッシュランプ（Ａ）と同一の仕様を有する。
＜第二の封止管部（１５）＞
予備放電用空間形成部（１８）の軸方向長さ：５ｍｍ，肉厚：２ｍｍ，予備放電用空間形成部の内周面と第二の電極軸の外周面との間隙の大きさ：５ｍｍ
【００５０】
〔実施例３〕
図７に示す構成に従って、本発明の第三の実施形態に係るショートアーク型フラッシュランプ（以下、「フラッシュランプ（Ｃ）」という。）を作製した。このフラッシュランプ（Ｃ）は、上記実施例２において作製したフラッシュランプ（Ｂ）において、以下に示す点以外は、実施例２に係るフラッシュランプ（Ｂ）と同一の仕様を有する。
＜第二の封止管部（１５）＞
予備放電用空間形成部（１８）の最小外径：１０ｍｍ，予備放電用空間形成部（１８）の内周面と第二の電極軸の外周面との間隙の大きさ（最接近距離）：０．５ｍｍ
【００５１】
〔比較例１〕
図９に示す構成を参照して、比較用のショートアーク型フラッシュランプ（以下、「フラッシュランプ（Ｄ）」という。）を作製した。このフラッシュランプ（Ｄ）は、実施例１に係るフラッシュランプ（Ａ）において、外部トリガーに代えてバルブ内にスパーカ電極を設けたことの他は、実施例１に係るフラッシュランプ（Ａ）と同一の構成を有する。
だだし、陰極側の封止管部における始動補助電極シール部（７６）の外径は４７ｍｍである。
【００５２】
各々のフラッシュランプ（Ａ）〜（Ｃ）について、陰極および一方の始動補助電極の間、陽極および他方の始動補助電極の間、並びに、一対の始動補助電極間の各々に、１０ｋＶの電圧を印加すると共に、陰極および陽極間の印加電圧（主電極間印加電圧）を適宜変更して、１秒間の時間の間に１０回の閃光発光（１０Ｈｚ）を行う点灯動作を１０秒間の時間の間行う点灯試験（１００回の閃光発光）を行い、放電確率を調べた。ここに、「放電確率」は、（発光回数）／（電圧付加回数）により算出した。結果を図８に示す。図８において、二点鎖線で示す曲線α（菱形印のプロット）は、フラッシュランプ（Ａ）の結果であり、破線で示す曲線β（四角印のプロット）は、フラッシュランプ（Ｂ）の結果であり、実線で示す曲線γ（三角印のプロット）は、フラッシュランプ（Ｃ）の結果である。
また、フラッシュランプ（Ｄ）について、同様の点灯試験を行ったところ、主電極間印加電圧を５００Ｖとすると、フラッシュ放電が５０％の放電確率で生じるようになり、主電極間印加電圧を６５０Ｖ以上とすると、１００％の放電確率でフラッシュ放電が生じることが確認された。
【００５３】
以上の結果より、バルブの内部にトリガー電極が設けられた構成のフラッシュランプ（Ｄ）と同等のランプ始動性を有するものを、封止管部が細いものとして得られることが確認された。
また、一般に、フラッシュランプにおいては、安定して放電させるために必要とされる主電極間の印加電圧が高いと、所期のランプ寿命を得ることが困難となる。例えば、主電極間印加電圧が７００Ｖ以上であると、１００時間以下の時間で照度維持率が７０％程度まで低下する。従って、低い主電極間印加電圧で、安定して放電するものであることが望まれるが、フラッシュランプ（Ｂ）およびフラッシュランプ（Ｃ）では、６００Ｖ以下の低い主電極間印加電圧で、安定して放電（フラッシュ点灯）させることができることが確認された。そして、これらのフラッシュランプ（Ｂ）およびフラッシュランプ（Ｃ）においては、照度維持率が７０％程度まで低下するまでの時間（ランプ寿命）が２００時間以上となることが確認された。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、第一の実施形態に係るフラッシュランプにおいて、始動補助電極シール部に周方向の全周にわたって延びる凹部を形成し、当該凹部に外部トリガーが設けられた構成とされていてもよい。このような構成のものにおいては、主電極間の放電を低い主電極間印加電圧で安定して発生させることができて高いランプ始動性を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  ショートアーク型フラッシュランプ
１１  バルブ
１２  発光管部
１３  第一の封止管部
１５  第二の封止管部
１６  始動補助電極シール部
１７  主電極シール部
１８  予備放電用空間形成部
ＴＡ    外部トリガー配置領域
２０  陽極側構造体（マウント）
２１  ガラス管
２２  膨出部分
２３  第一の封止管部形成用直管状部分
２４  始動補助電極シール部形成用直管状部分
２５  陰極側構造体（マウント）
２６  第二の封止管部形成用ガラス管
２７  リード配置用溝
２８  封止材
３０  陽極
３１  第一の電極軸
３５  陰極
３６  第二の電極軸
４０  一方の始動補助電極
４５  他方の始動補助電極
４６  内部リード
４７  金属箔
４８  外部リード
５０  緩衝部材
５５  外部トリガー
５８  口金
５９  配線（給電線）
６０  凹面反射鏡
６１  ランプ挿入用開口部
６５  反射面
７０  バルブ
７１  発光管部
７２，７５  封止管部
７６  始動補助電極シール部
８０，８５  主電極
８１，８６  電極軸
９０，９１  始動補助電極
９２  内部リード
９３  金属箔
９４  外部リード
９５  スパーカ電極（内部トリガー）
９６  サポート部材
【図１】
2015162404.tif 000003
【図２】
2015162404.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015162404.tif 000007
【図６】
2015162404.tif 000008
【図７】
2015162404.tif 000009
【図８】
2015162404.tif 000010
【図９】
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