(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の外囲器の両端に、その内部にキセノンガスを封入した状態で放電電極を気密封着してなる閃光放電管であって、前記外囲器は、少なくとも一対の前記放電電極間であるアーク放電領域を囲んで形成されるアーク放電空間を、アルミノ珪酸塩を主成分としてアルカリ成分が０．０３ｗｔ％未満であるアルミノシリケートガラス管にて構成しており、かつ、ホウ珪酸ガラスから形成されると共に前記アルミノシリケートガラス管の内外径と同一を含む略等しい内外径を有し、前記アルミノシリケートガラス管の少なくとも一端に端面を介して溶融接合される接合ガラス管を備えている閃光放電管。
【請求項２】
前記放電電極は、前記アーク放電領域の空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記アルミノシリケートガラス管の外径と略等しい端部外径を有する陽極ビードとからなり、前記アルミノシリケートガラス管の一端に前記陽極ビードの端面を介して溶着接合されることにより気密封着される陽極と、前記アーク放電空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記接合ガラス管の内径未満かつ気密封着可能な側面部外径を有する陰極ビードと前記電極ピンの先端部に固着される焼結体とからなり、前記接合ガラス管内に側面部を介して溶融接合されることにより気密封着される陰極とを有することを特徴とする請求項１に記載の閃光放電管。
【請求項３】
前記陽極ビードは、前記アルミノシリケートガラス管の内径未満の外径となるように前記電極ピンに直接巻き付けられて形成された第１ビードと、前記アルミノシリケートガラス管の外径と略等しい外径となるよう前記第１ビードの周囲に、前記第１ビードの軸方向長さより短い長さにて巻き付けられて形成された第２ビードとからなる請求項２に記載の閃光放電管。
【請求項４】
前記放電電極は、前記接合ガラス管が前記アルミノシリケートガラス管の内外径と同一を含む略等しい内外径を有し、前記アルミノシリケートガラス管の両端にその端面を介して溶融接合され、前記アーク放電領域の空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記接合ガラス管の内径未満かつ気密封着可能な側面部外径を有する陽極ビードからなり、前記接合ガラス管内に側面部を介して溶融接合されることにより気密封着される陽極と、前記アーク放電空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記接合ガラス管の内径未満かつ気密封着可能な側面部外径を有する陰極ビードと前記電極ピンの先端部に固着される焼結体とからなり、前記接合ガラス管内に側面部を介して溶融接合されることにより気密封着される陰極とを有することを特徴とする請求項１に記載の閃光放電管。
【請求項５】
前記外囲器の外表面に形成されてトリガ電圧が印加される透明性導電性皮膜を備えてなる請求項１〜４のいずれかに記載の閃光放電管。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の閃光放電管を光源として備えた光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光放電管及び該閃光放電管を備えた光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、閃光放電管は、例えば光照射装置として周知の写真撮影の際の被写体照明用の人工光源であるストロボ装置の光源として有用されていると共に、一方で写真撮影を行うカメラにあっては、被写体画像を形成するいわゆる感光材としてＣＣＤ等の電気光学的素子を用いるデジタル化が進み、このため、撮影ショット数が飛躍的に増大し、結果として先のストロボ装置においても発光寿命耐久特性の大幅向上が強く求められている。
【０００３】
ところで、光照射装置の一つであるストロボ装置の発光寿命耐久特性を向上させるためには、閃光発光する先の閃光放電管の耐久特性を向上させることが必須であり、そのためには、以下のような構成を有する上記閃光放電管の構成材料個々の強化が必要となることは詳述するまでもない。すなわち、上記閃光放電管の構成について見てみると、閃光放電管の外囲器を構成するガラス管の両端に、その内部にキセノンガスを封入した状態で一対の放電電極を気密封着してなる構成を有することが周知であり、従来から、上記ガラス管等の構成材料の強化が強く望まれていた。
【０００４】
なお、上記一対の放電電極は、通常、電極ピンと焼結体とからなる陰極と電極ピン自体にて形成される陽極とから構成され、さらに電極ピンの材料としては、閃光放電管の発光はアーク放電現象であり瞬間的に大電流が発生することからかかる大電流に耐える材料を選定する必要があり、従来、約３４００度の融点を有し、電極ピン状態への加工も比較的容易な高融点金属であるタングステンの採用が一般的であった。
【０００５】
また、閃光放電管の外囲器を構成するガラス管としては、上記電極ピンとの間での気密封着作業が加熱工程により実施されることから、従来、熱膨張係数をタングステンのそれと近似させると共に軟化点を下降させて加熱工程での作業温度を下げるように設計されたホウ珪酸ガラス管の採用が一般的であった。なお、ホウ珪酸ガラス管における上記軟化点を下降させるガラス設計は、アルカリ成分である酸化ナトリウムや酸化カリウム等のアルカリ酸化物を適宜量含有させることにより実現させていることも周知であり、上記ホウ珪酸ガラス管は、アルカリ成分を含有させたガラスとしてガラス分野にて認知されている。（なお、本発明における「アルカリ成分」とは、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属成分のことを意味し、アルカリ土類金属成分のことを意味しない）
【０００６】
一方で上記のようなホウ珪酸ガラス管構成を有する閃光放電管の発光寿命耐久特性における寿命末期現象について見てみるといくつかの寿命末期状態が知られている。
【０００７】
ひとつは、閃光放電管の外囲器のみにおいて生じる現象である絶縁破壊現象であるアーク放電によるガラス管自体への熱衝撃印加や放電電極のガラス管内面への溶融飛散によって生じるガラス管クラックの進行によるリークの発生であり、ひとつは、先の熱衝撃印加によるガラス管内面での先のアルカリ成分の蒸発・析出や放電電極のガラス管内面への溶融飛散によるガラス管の光透過機能の劣化に基づく発光量の低下およびアルカリ成分という放電に寄与しない成分のガラス管内への放出に伴う発光不安定状態、いわゆる不発光現象が高頻度で発生する状態への移行等、が寿命末期状態を示す事例として知られている。
【０００８】
その他にも、アーク放電時の発熱によるガラス管の高温化によると思われる当該ガラス管の膨れ（膨出）や湾曲等のいわゆるガラス管変形現象の発生も知られている。
【０００９】
なお、かかる変形現象は、ホウ珪酸ガラスはアルカリ成分を含有させて軟化点を下降させている点、アーク放電時の発熱によるガラス管自体の温度上昇によってガラス管内に封入されているキセノンガスが熱膨張して上記ガラス管に対するガラス管内からの変形圧力・応力が生じる点、が大きな要因である、と推定している。
【００１０】
すなわち、適宜のタイミングで１回ごとに発光する通常の発光動作ではなく短時間に繰り返し発光動作を行うような特殊な場合について見てみると、発光に伴う熱衝撃が短時間に繰返し印加されることから上記通常の発光動作時よりもガラス管の温度上昇が大きくなり、このため、その上昇温度が先の下降させた軟化点近傍に到達した時点でガラス管は上記変形圧力・応力に抗しきれなくなり、結果、ガラス管が膨れたり、湾曲したりするガラス管変形現象が発生していた、と本出願人は推測・推定している。
【００１１】
上述したように、閃光放電管の耐久特性を向上させるためには閃光放電管の外囲器を構成するガラス管の耐久性強化が必要であることが周知、また明らかであり、従前、ガラス分野では、熱膨張係数が小さいと耐熱特性、耐熱衝撃特性が優れている、ということが広く認識されている状況から、ガラスの耐熱特性、耐熱衝撃特性を改善する対策としては、熱膨張係数が小さくなるようにガラスの成分設計を行う、あるいは選択を行っていた。
【００１２】
放電管分野においても例外ではなく、耐熱特性、耐熱衝撃特性の改善を実現するための対策としては、従来、熱膨張係数が小さくなるように設計したガラス、換言すれば熱膨張係数が小さいガラスを外囲器として用いる、ことが周知、かつ一般的であった。
【００１３】
具体的には、上記外囲器を構成するガラス管として、主に二酸化珪素から形成され、熱膨張係数が小さく、よって高耐熱特性、高耐熱衝撃特性を備え、かつ機械的強度も大きい石英ガラス管を採用する構成が周知、かつ一般的であった。なお、放電電極を構成する電極ピンについては、前述のタングステンが約３４００℃の高融点を有すると共に電極ピンへの加工も比較的容易であることから採用されることが一般的であった。
【００１４】
しかしながら、実際に石英ガラス管とタングステンの夫々の熱膨張係数について見てみると、石英ガラスのそれは約０．５５×１０−６・Ｋ−１、タングステンのそれは４．４〜４．５×１０−６・Ｋ−１と著しく異なり、気密封着するために両者を、石英ガラスを加熱溶融することにより直接溶着しようとすると、先の熱膨張係数差により石英ガラスに大きな歪みが発生し、クラックが生じてしまうことになり、従来、かかるクラックの発生を防止するための種々の手段が提案、あるいは実用化されていた。
【００１５】
例えば石英ガラス管の軸方向に熱膨張係数が順次変化するように複数の熱膨張係数の異なるガラス管を配置して構成される中間ガラス体をあらかじめ準備し、この中間ガラス体を介して石英ガラス管と熱膨張係数がタングステンのそれと近似している従前のホウ珪酸ガラスから形成される端部ガラス管とをまず溶着し、次いでこの端部ガラス管とタングステンとを加熱工程を介して気密封着することにより、結果として石英ガラス管とタングステンとを間接的に気密封着する構成の採用が周知である。（特許文献１）
また、上記のように閃光放電管の外囲器であるガラス管の強度を熱膨張係数が小さい石英ガラス管の採用により向上させた場合、当然のことながら寿命耐久特性の観点での放電電極にかかる負担が増大することになり、放電電極についてもその強度（耐久性）向上が望まれ、例えば、特開２０１２−１１９２０５号公報には、ガラス管と、該ガラス管の一端部に設けられる陽極側電極と、前記ガラス管の他端部に設けられる陰極側電極とを備えた閃光放電管において、前記ガラス管は、第１ガラス管と、該第１ガラス管の両端部にそれぞれ接続される第２ガラス管であって、第１ガラス管の熱膨張係数と第２ガラス管の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する段継ぎガラス管を介して接続される第２ガラス管とで形成され、しかも、前記ガラス管の内径に対する前記陽極側電極の外径の比率が４３．５％以上であることを特徴とする閃光放電管並びにこの閃光放電管を備えたストロボ装置が開示されている。（特許文献２）
なお、石英ガラス管の採用に伴う上述の中間ガラス体や段継ぎガラス管を形成する複雑な加工工程を必要としない安価、かつ耐久性にも優れた紫外線透過キセノン放電管、すなわちタングステンの熱膨張係数に近似して設計された通常のホウ珪酸ガラスより熱膨張係数を石英ガラス管に近づく方向に小さくすることにより軟化点を高くし、耐久性を向上させたホウ珪酸ガラス管を石英ガラス管に替えて採用した紫外線透過キセノン放電管ならびにこの放電管を用いた照明装置についても周知である。（特許文献３）
以上述べたように、閃光放電管の耐久特性の強化を目的としたガラス管の強化、という観点で見てみると、特許文献１、２に開示されたような石英ガラス管及び同等ガラス管、すなわち熱膨張係数が極めて小さく高耐熱衝撃特性を有することはもちろん、外部からの物理的衝撃に対する機械的強度も極めて優れているガラス管や、あるいはアルカリ成分を含有させて軟化点を下降させるように設計したホウ珪酸ガラスであっても熱膨張係数が小さくなるように設計した特許文献３に開示されたようなホウ珪酸ガラス管によって閃光放電管の外囲器を構成することが一般的であった。すなわち、先にも述べたように、ガラス分野においては、熱膨張係数を小さく設計することがガラス管の耐熱衝撃特性を改善する対策の通例であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第５２６２９１１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１９２０５号公報
【特許文献３】特開２０１３−６２１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記特許文献１、２に開示された閃光放電管は、いずれも外囲器を構成するガラス管を強化するために、熱膨張係数が小さく高耐熱衝撃特性並びに大きな機械的強度を有する石英ガラス管、またはこの石英ガラス管と同等の耐久機能を備えるガラス管を用いるべく、電極ピンと外囲器を構成するガラス管の夫々の熱膨張係数の差異を考慮し、上記外囲器を構成するガラス管の両端部に中間ガラス体や段継ぎガラス管を用いる構成を備えるため、上記中間ガラス体や段継ぎガラス管を形成するための複雑な加工工程を必要とし、閃光放電管の大幅なコストアップを招くという問題点を有していた。
【００１８】
これに対し、特許文献３には、通常のホウ珪酸ガラス管より熱膨張係数を石英ガラス管に近づく方向に小さくすることにより軟化点を高くして上記通常のホウ珪酸ガラス管よりも耐久特性を向上させたホウ珪酸ガラス管を石英ガラス管に替えて採用し、先の複雑な加工工程を不用とした紫外線透過キセノン放電管が開示されており、確かに大幅なコストアップを生じることは無いが、ホウ珪酸ガラスの一種であることは明らかであり、耐久機能については石英ガラス管には到底及ばない問題点を有していた。
【００１９】
本発明は、上記問題点に鑑み、ホウ珪酸ガラス管に対して大幅な高耐熱特性、並びに高耐熱衝撃特性の向上を実現すると共に安価に形成することができる閃光放電管及びこの閃光放電管を備えた光照射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明にかかる閃光放電管は、透光性の外囲器の両端に、その内部にキセノンガスを封入した状態で放電電極を気密封着してなる閃光放電管であって、前記外囲器は、少なくとも一対の前記放電電極間であるアーク放電領域を囲んで形成されるアーク放電空間を、アルミノ珪酸塩を主成分としてアルカリ成分が０．０３ｗｔ％未満であるアルミノシリケートガラス管にて構成しており、かつ、ホウ珪酸ガラスから形成されると共に前記アルミノシリケートガラス管の内外径と同一を含む略等しい内外径を有し、前記アルミノシリケートガラス管の少なくとも一端に端面を介して溶融接合される接合ガラス管を備えていることを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば、本発明のアルミノシリケートガラス管の熱膨張係数を、アルカリ成分を殆ど含まない種類、あるいは設計とすることによりアルカリ成分を含有するホウ珪酸ガラス管の熱膨張係数よりも大きく設定できることになる。これにより外囲器としての軟化点をホウ珪酸ガラス管よりも高くできることになり、よって耐熱特性を向上させることができると共にホウ珪酸ガラス管において発生していたアーク放電時の熱衝撃によるガラス管内面へのアルカリ成分の溶出現象を激減させることができ、これにより耐熱衝撃特性を大幅に向上できることになる。
【００２２】
すなわち、上記のようにアルカリ成分を殆ど含まないアルミノシリケートガラス管にてアーク放電空間を形成する外囲器を構成すれば、先に述べた熱膨張係数を小さく設計するという従来のガラス分野での認識、また実践されていたガラス管強化対策の通例とは異なるものの、アーク放電時の熱衝撃という閃光放電管の外囲器のみにおいて生じていた現象に対する耐久特性（耐熱特性、耐熱衝撃特性）について大幅に改善できることになる。
【００２３】
この結果、光照射装置の一つである例えばストロボ装置の光源として有用されている閃光放電管の発光寿命耐久特性を大きく向上できることになる。
【００２４】
また、請求項２記載の発明において、放電電極は、前記アーク放電領域の空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記アルミノシリケートガラス管の外径と略等しい端部外径を有する陽極ビードからなり、前記アルミノシリケートガラス管の一端に前記陽極ビードの端面を介して溶着接合されることにより気密封着される陽極と、前記アーク放電空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記接合ガラス管の内径未満かつ気密封着可能な側面部外径を有する陰極ビードと前記電極ピンの先端部に固着される焼結体とからなり、前記接合ガラス管内に側面部を介して溶融接合されることにより気密封着される陰極とを有することを特徴としている。
【００２５】
かかる構成によれば、陽極ビード並びに接合ガラス管の両者共に、アルミノシリケートガラス管の端面の厚み部分と溶着され、これによりアルミノシリケートガラス管の径方向ではなく軸方向での溶着を実現していることから、熱膨張係数差に起因して生じる恐れのある例えば剥離現象によるリーク、等の不都合の発生を大きく抑制できることになる。
【００２６】
さらに、陰極の気密封着作業を、従来と同様に周知のホウ珪酸ガラスからなる接合ガラス管を介して実施できることになり、気密封着作業工程における設備・作業条件等を複雑化することなく従前と近似した状況に設定できることになる。
【００２７】
すなわち、アルミノシリケートガラス管はホウ珪酸ガラス管より軟化点が高いガラス管であることからその加工作業温度が高くなるものの、石英ガラス管の加工温度よりははるかに低く、したがって、上述したように、陽極及び陰極の気密封着工程については、中間ガラス体等を必要とする石英ガラス管を用いる場合に比して容易に形成できることになることはもちろんである。
【００２８】
また、請求項３記載の発明において、陽極ビードは、アルミノシリケートガラス管の内径未満の外径となるように電極ピンに直接巻き付けられて形成された第１ビードと、前記アルミノシリケートガラス管の外径と略等しい外径となるように、前記第１ビードの周囲に前記第１ビードの軸方向長さより短い長さにて巻き付けられて形成された第２ビードとから構成されることを特徴とする。
【００２９】
かかる構成によれば、アルミノシリケートガラス管と陽極との前記アルミノシリケートガラス管の軸方向での加熱溶着が第２ビードの端面を介して実現され、第１ビードと電極ピンの溶着部への影響を小さくできることになる。
【００３０】
また、請求項４記載の発明において、放電電極は、前記接合ガラス管が前記アルミノシリケートガラス管の内外径と同一を含む略等しい内外径を有し、前記アルミノシリケートガラス管の両端にその端面を介して溶融接合され、前記アーク放電領域の空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記接合ガラス管の内径未満かつ気密封着可能な側面部外径を有する陽極ビードからなり、前記接合ガラス管内に側面部を介して溶融接合されることにより気密封着される陽極と、前記アーク放電空間内に位置する電極ピンとこの電極ピンに気密溶着され前記接合ガラス管の内径未満かつ気密封着可能な側面部外径を有する陰極ビードと前記電極ピンの先端部に固着される焼結体とからなり、前記接合ガラス管内に側面部を介して溶融接合されることにより気密封着される陰極とを有することを特徴とする。
【００３１】
かかる構成によれば、陽極と陰極夫々の気密封着作業を、従来と同様に周知のホウ珪酸ガラスからなる接合ガラス管を介して実施できることになり、気密封着作業工程における設備・作業条件等を複雑化することなく従前と近似した状況に設定できることになる。
【００３２】
また請求項５記載の発明において外囲器の外表面に、トリガ電圧が印加される透明導電性被膜を備えて形成されることを特徴とする。
【００３３】
かかる構成によれば、従前と同様のトリガ電圧印加構成を実現できることになる。
【００３４】
また請求項６記載の発明おいて、請求項１〜５のいずれか１項に記載の閃光放電管を光源として備えたストロボ装置を提供することを特徴とする。
【００３５】
かかる構成によれば、アルカリ成分を殆ど含まないアルミノシリケートガラス管を、アーク放電空間を構成する外囲器として用いて耐熱特性、耐熱衝撃特性を大幅に向上させた閃光放電管を光源として用いることから、発光寿命耐久特性、短時間の繰り返し発光耐久特性に優れたストロボ装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の閃光放電管によれば、アーク放電空間を構成する外囲器を、アルカリ成分を殆ど含まないアルミノシリケートガラス管にて構成していることから、アルカリ成分の溶出現象を激減でき、これによって高耐熱特性並びに高耐熱衝撃特性を実現でき、この結果、発光に対する寿命耐久特性並びに短時間の繰返し発光耐久特性に優れ、かつ安価な閃光放電管を提供することができる。
【００３７】
本発明の光照射装置によれば、耐熱特性、耐熱衝撃特性を大幅に向上させた本発明による閃光放電管を光源として用いることから、発光寿命耐久特性並びに短時間の繰り返し発光耐久特性に優れた光照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかる閃光放電管の一実施形態を示す概略図
【図２】同実施形態にかかる閃光放電管の陽極の製造工程例を示す概略図
【図３】同実施形態にかかる閃光放電管の陰極の製造工程例を示す概略図
【図４】同実施形態にかかる閃光放電管の外囲器の製造工程例を示す概略図
【図５】同実施形態にかかる閃光放電管の製造工程例を示す概略図
【図６】本発明にかかる閃光放電管を用いた光照射装置の一例であるストロボ装置の一実施形態を示す概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明にかかる閃光放電管について、図面を参酌しつつ説明する。
【００４０】
図１は、本発明にかかる閃光放電管の一実施形態を示す概略図であり、図示のように、閃光放電管１は、外囲器２の両端に、この外囲器２の内部にキセノンガス３を封入した状態で陽極ビード４を介して放電電極Ａ（陽極）の一部を形成する電極ピン６と、陰極ビード５を介して放電電極Ｃ（陰極）の一部を形成する電極ピン７を気密封着することにより構成されている。
【００４１】
本発明にかかる閃光放電管１の外囲器２は、上記放電電極Ａ，Ｃ間において形成されるアーク放電領域を囲んで形成されるアーク放電空間を含む適宜の空間を構成する第１外囲器部８と、この第１外囲器部８の少なくとも一端に連接される接合ガラス管である第２外囲器部９（本実施形態では一端）とから構成されており、さらに第１外囲器部８はアルカリ成分を殆ど含まないアルミノシリケートガラス管（例えば、ＳＣＨＯＴＴ社Ｇｌａｓｓ８２５３等）にて構成され、またこのアルミノシリケートガラス管に連接される接合ガラス管である第２外囲器部９は、軟化点が低くなるように設計されたホウ珪酸ガラス管にて構成されている。（例えば、ＳＣＨＯＴＴ社Ｇｌａｓｓ８４８７等）
ところで、アルミノシリケートガラス管自体は従来周知のガラス管ではあるが、本発明においては、先にも述べたようにアルカリ成分を殆ど含まないアルミノシリケートガラス管を、アーク放電空間を形成する外囲器２として採用している。
【００４２】
すなわち、本発明において採用しているアルカリ成分を殆ど含まない、アルカリ酸化物フリーのアルミノシリケートガラス管であり、その成分組成については、約２０ｗｔ％の酸化アルミニウム、約６０ｗｔ％の二酸化珪素、そして残部の殆どを占めるアルカリ土類金属を主組成として含み、アルカリ成分である上記アルカリ酸化物については０．０３ｗｔ％未満となるように構成されているガラスである。
【００４３】
具体例として先のＳＣＨＯＴＴ社Ｇｌａｓｓ８２５３の組成を見てみると、１６．５ｗｔ％の酸化アルミニウム、６１ｗｔ％の二酸化珪素、アルカリ土類金属の酸化物として１３ｗｔ％の酸化カルシウム、８ｗｔ％の酸化バリウム、アルカリ酸化物である０．０２ｗｔ％未満の酸化ナトリウム等を含んで構成され、かつアルカリ酸化物については合計でも０．０３ｗｔ％未満となるように設定されている。なお、上記ガラス８２５３の特性については、軟化点は約１０００度とアルカリ成分を含有しているホウ珪酸ガラスの約７００〜８３０度より高く、また熱膨張係数は４．７×１０−６・Ｋ−１であり、ホウ珪酸ガラスの３．２〜４．１×１０−６・Ｋ−１並びに石英ガラスの０．５５×１０−６・Ｋ−１よりも大きい特性を備えている。
【００４４】
陽極である放電電極Ａは、図示のように陽極ビード４が溶着される電極ピン６とこの電極ピン６に溶接された外部ピン１０で構成しており、さらにこの電極ピン６は熱膨張係数が４．４〜４．５×１０−６・Ｋ−１であり融点が約３４００℃と極めて高いタングステンにて構成している。また、陽極ビード４は従来から周知のホウ珪酸ガラスにて構成（例えば、ＳＣＨＯＴＴ社Ｇｌａｓｓ８４８７等）し、外部ピン１０としては例えばニッケルであるニッケル系金属を採用している。
【００４５】
さらに、上記陽極ビード４は、電極ピン６に対して直接溶着される第１陽極ビード４ａとこの第１陽極ビード４ａの外側に溶着される第２陽極ビード４ｂとから形成している。なお、第２陽極ビード４ｂは、その端部外径が外囲器２を構成するアルミノシリケートガラス管からなる第１外囲器部８の外径と同一を含む略等しい値となるように構成しており、後述するように、その端面を介して第１外囲器部８の端面の厚み部分と溶融接合されることにより、第１外囲器部８と電極ピン６との気密封着を間接的に実現している。
【００４６】
陰極である放電電極Ｃは、図示のように陰極ビード５が気密溶着される電極ピン７とこの電極ピン７にカシメ等の工法にて取り付けられた焼結電極１１と電極ピン７に溶接された外部ピン１２とで構成しており、これらの陰極ビード５と電極ピン７と外部ピン１２も、先の放電電極Ａと同様に、夫々、ホウ珪酸ガラス、タングステン、ニッケル系金属にて構成している。なお、陰極ビード５は、第２外囲器部９の内径と略等しい側面部外径を有し、後述するように、第２外囲器部９内に側面部を介して溶融接合されることにより、第２外囲器部９と電極ピン７との気密封着を間接的に実現している。
【００４７】
次に、本発明の第１の実施形態にかかる閃光放電管を製造する工程の概略例について図２〜図５を参照しつつ簡単に説明する。
【００４８】
図２（ａ）、（ｂ）は陽極である放電電極Ａを製造する工程概略図を示し、図３（ａ）、（ｂ）は陰極である放電電極Ｃを製造する工程概略図を示し、図４（ａ）、（ｂ）は外囲器２を製造する工程概略図を示し、図５は図２ないし図４にて製造した各工程部材を用いて本発明の第１実施形態にかかる閃光放電管を製造する工程概略図を示している。
【００４９】
図２、図３に示した放電電極ＡおよびＣ共に、電極ピン６，７である熱膨張係数が４．４〜４．５×１０−６・Ｋ−１のタングステンに、中空円筒形状を備え熱膨張係数が３．２〜４．１×１０−６・Ｋ−１のホウ珪酸ガラスからなる陽極ビード４（第１ビード４ａと第２ビード４ｂ）、陰極ビード５を、図２（ａ）、図３（ａ）中に矢印で示した方向に移動させて挿通し、その後、例えば図２（ｂ）、図３（ｂ）に示したようにビード加熱用のバーナーＢ１、Ｂ２にて加熱することにより先の電極ピン６，７に溶融接合している。この時、電極ピン６，７と陽極ビード４、陰極ビード５の夫々の熱膨張係数の差は小さく、具体的には１×１０−６・Ｋ−１以下になるように設定していることから、上記直接の加熱による溶融接着時における熱膨張係数差に基づく不都合の発生を防止できることになる。
【００５０】
放電電極Ｃは、図３（ｂ）に示したように、さらに焼結電極１１を、例えばカシメ工程を経て電極ピン７に取り付けている。
【００５１】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明による閃光放電管の外囲器２を製造する工程の概略図であり、アルミナ成分を殆ど含まないアルミノシリケートガラス管からなる第１外囲器部８と、融点を下げるためにアルミナ成分を含んで構成されるホウ珪酸ガラス管からなり上記第１外囲器部８の内外径と同一を含む略等しい内外径を有する第２外囲器部９とを、図４（ａ）中に矢印で示した方向に移動させてその端部同士を突き合わせた状態で、例えば図４（ｂ）中に示したようにバーナーＢ３にて加熱することにより溶融接合している。
【００５２】
すなわち、第１外囲器部８を形成するアルミノシリケートガラス管の熱膨張係数４．６×１０−６・Ｋ−１と、第２外囲器部９を形成するホウ珪酸ガラス管の熱膨張係数３．２〜４．１×１０−６・Ｋ−１とを比較してみると、その差は概ね１×１０−６・Ｋ−１前後であり、第１外囲器部８と第２外囲器部９とを両者の径方向に溶融接合した場合、ともすれば上記熱膨張係数差による不具合、例えばクラック等を生じる恐れがあるが、本発明においては、第１外囲器部８及び第２外囲器部９の両者を、夫々の厚みを介して両者の軸方向に溶融接合していることから上記熱膨張係数差による不具合の発生の恐れをなくすことができることになる。
【００５３】
なお、第１外囲器部８と第２外囲器部９とを上記のように溶融接合してなる外囲器２に対し、必要に応じてトリガ電圧が印加されるトリガ電極として機能する透明導電性被膜を、その外表面の所定領域に周知の方法により形成しても良いことは詳述するまでもない。
【００５４】
次に図５に示したように、図２ないし図４にて製造した放電電極Ａ、Ｃ等の各工程部材が以下のように組み合わされることになる。
【００５５】
まず、陽極である放電電極Ａを図５中の矢印方向に移動させ、その陽極ビード４を形成する第２陽極ビード４ｂの端面を外囲器２の第１外囲器部８の端部に当接させ、その後、例えばバーナーＢ４により加熱することによって上記第２陽極ビード４ｂの端面と第１外囲器部８の端部を、第１外囲器部８の端部の厚み（端面）を介して溶融接合し、これにより陽極である放電電極Ａを、第１外囲器部８を介して外囲器２に気密封着する。
【００５６】
次に、放電電極Ｂを図５中の矢印方向に移動させ、その陰極ビード５を外囲器２の第２外囲器部９の内部に挿入し、その状態で外囲器２の内部に所望量のキセノンガス３を充填しつつ例えばバーナーＢ５により第２外囲器部９を加熱することによって上記陰極ビード５の側面と第２外囲器部９の内面とを溶融接合し、これにより陰極である放電電極Ｃを外囲器２に第２外囲器部９を介して気密封着する。
【００５７】
その後、図示はしないが、外部ピン１０、１２の長さを所望の長さに設定する工程や同外部ピン１０、１２に対して予備半田を施す工程等を必要に応じて行うことにより図１に示した本発明にかかる閃光放電管１が完成することになる。
【００５８】
以上述べたように、本発明にかかる閃光放電管１の実施形態においては、複雑な加工工程を必要とする中間ガラス体や段継ぎガラス管を用いることなく構成されることになることから、図４等にて説明した製造工程を簡素化できることは明らかであり、結果として、本発明にかかる閃光放電管１は安価に提供できることになる。
【００５９】
なお、本発明にかかる閃光放電管は、上記した実施形態に限定されること無く、例えば放電電極Ａの気密封着工法やキセノンガスの封入工法等については、以下のように種々変更することができることはいうまでもない。
【００６０】
すなわち、上述した実施形態では第１外囲器部８の一端にのみ陰極である放電電極Ｃを気密封着するための第２外囲器部９を溶融接合し、放電電極Ａについては第１外囲器部８の一端にその厚みを介して陽極ビード４を直接溶融接合するようにしていたが、第１外囲器部８の両端に第２外囲器部９を形成し、放電電極Ａについてもかかる第２外囲器部９を介して溶融接合しても良いことはもちろんである。ただしこの場合、放電電極Ａの陽極ビード４は、その外径を陰極ビード５と同様に第２外囲器部９の内径未満に形成する必要があり、かかる構成により、陽極ビード４は対応する第２外囲器部９内にその側面部を介して溶融接合されることになる。
【００６１】
また、外囲器２を、接合ガラス管である第２外囲器部９を接合せずに第１外囲器部８のみで構成し、かつ放電電極Ａ、Ｃ夫々の陽極ビード４、陰極ビード５の外径を上記第１外囲器部８の内径未満に形成すると共に第１外囲器部８の軸方向に長尺化、例えば内径の２倍以上の寸法を有するように形成することにより、陽極ビード４と陰極ビード５の夫々を対応する第１外囲器部８の端部内にその側面部を介して溶融接合しても良いことはもちろんである。
【００６２】
さらに、外囲器２を、接合ガラス管である第２外囲器部９を接合せずに第１外囲器部８のみで構成し、かつ放電電極Ａ、Ｃ夫々の陽極ビード４、陰極ビード５を用いずに夫々の電極ピン６．７の一部に溶接により設けられる周知の箔電極を形成し、第１外囲器部８の端部にて上記箔電極を圧着するいわゆるピンチシール方式によって上記放電電極Ａ、Ｃと第１外囲器部８間の気密封着を実現しても良いことはもちろんである。
【００６３】
また、上記した放電電極Ｃの外囲器２の内部にキセノンガス３を封入しつつの気密封着工程を実現する他の工法例としては、バーナーＢ５に換えて例えばカーボンヒーターを用い、具体的にはバーナーＢ５を除く図５に示した放電電極Ａが封着された外囲器２と放電電極Ｃ及びカーボンヒーターを、内部を真空にできると共に所定圧力のキセノンガスを充填できる作業空間を備えた真空容器内に配置し、この真空容器内にてキセノンガスの充填並びにカーボンヒーターによる放電電極Ｃの陰極ビード５と外囲器２の第２外囲器部９間の溶融接合を実施する工法を採用できることはもちろんである。
【００６４】
さらに、外囲器２の内部にキセノンガス３を封入する他の工法例としては、外囲器２に連接して設けた排気管を介して外囲器２内の排気及びキセノンガス封入を行った後に当該排気管をチップオフする周知の工法を採用することもできる。
【００６５】
次に、本発明にかかる光照射装置の一実施形態について説明する。
【００６６】
図６は、本発明にかかる閃光放電管１を用いた光照射装置の一例であるストロボ装置Ｓの一実施形態を示す概略構成図である。
【００６７】
図示のように、本発明による光照射装置の一実施形態例であるストロボ装置Ｓは、本体１３内に、被写体１４の照明用光源となる本発明にかかる閃光放電管１、この閃光放電管１の発光光を被写体１４方向に向けて導く反射傘１５、閃光放電管１と被写体１４の間に配置され短波長領域の光、例えば４００ｎｍ以下の光を遮断する光学部材１６、光学部材１６を介して入射する光の射出方向、射出角度等を制御する光学制御手段１７、閃光放電管１の発光動作を制御する発光動作制御手段１８等を備えて構成されている。
【００６８】
このため、発光動作制御手段１８により閃光放電管１が発光動作を行った場合、閃光放電管１が射出する発光光は、直接及び反射傘１５によって反射されて光学部材１６に到達して短波長領域の光が遮断された光（例えば４００ｎｍ以下の波長の光を含まない光）に制御され、さらに光学制御手段１７によって照射角度等が制御されて被写体１４に照射されることになる。
【００６９】
この時、本発明にかかる光照射装置の一例であるストロボ装置の光源として本発明にかかる閃光放電管、すなわち外囲器のアーク放電空間をアルミノシリケートガラス管にて構成し、アルカリ成分の溶出現象を激減することによって高耐熱特性並びに高耐熱衝撃特性を実現でき、この結果、発光に対する寿命耐久特性並びに短時間の繰返し発光耐久特性に優れ、かつ安価な閃光放電管を用いていることから、ストロボ装置としての発光寿命耐久特性並びに短時間の繰り返し発光耐久特性の大幅向上を実現できることになる。
【００７０】
なお、本発明にかかる光照射装置は、上述したストロボ装置に限定されないことはいうまでもなく、例えば橋梁・高層ビル等の高所に設置されている航空機障害灯、航空機やパトカー等の緊急自動車に搭載される警光灯など、閃光放電管を光源として用いている、あるいは用いることができる各種の光照射装置に適用できることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の閃光放電管は、外囲器のアーク放電空間を、アルカリ成分を殆ど含まないアルミノシリケートガラス管にて構成し、アルカリ成分の溶出現象を激減することによって高耐熱特性並びに高耐熱衝撃特性を実現できることから、発光寿命耐久特性並びに短時間の繰返し発光耐久特性に優れ、かつ安価な閃光放電管を得ることに適用することができる。
【００７２】
また、本発明の光照射装置は、上記閃光放電管を光源として用いていることから、発光寿命耐久特性並びに短時間の繰り返し発光耐久特性の大幅向上を実現できた光照射装置を得ることに適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１    閃光放電管
２    外囲器
３    キセノンガス
４    陽極ビード
４ａ  第１陽極ビード
４ｂ  第２陽極ビード
５    陰極ビード
６    電極ピン
７    電極ピン
８    第１外囲器部
９    第２外囲器部
１０  外部ピン
１１  焼結体（焼結電極）
１２  外部ピン
１３  本体
１４  被写体
１５  反射傘
１６  光学部材
１７  光学制御手段
１８  発光動作制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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