JP2006306721A

JP2006306721A - フラッシュランプガラス

Info

Publication number: JP2006306721A
Application number: JP2006123122A
Authority: JP
Inventors: Joerg Hinrich Fechner; ハインリッヒフェフナーヨルグ; Reinhard Maennl; メンルラインハルト; Franz Ott; オットフランツ
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2006-11-09
Also published as: DE102005019958B4; DE102005019958A1; CN1854099A

Abstract

【課題】紫外線吸収性の良好なフラッシュランプガラス組成を提供する。
【解決手段】基本的には重量％で、５０〜７０％のＳｉＯ_２、０〜２０％のＢ_２Ｏ_３、５〜２２％のＡｌ_２Ｏ_３、１．０％＞のＬｉＯ_２、３．０％＞のＮａ_２Ｏ、１．０％＞のＫ_２Ｏ、０〜８％のＭｇＯ、０〜２０％のＣａＯ、０〜１０％のＳｒＯ、０〜３０％のＢａＯ、０〜１０％のＴｉＯ_２、０〜３％のＺｒＯ_２、０〜１０％のＣｅＯ_２、０〜１％のＦｅ_２Ｏ_３、０〜３％のＷＯ_３、０〜３％のＢｉ_２Ｏ_３、０〜３％のＭｏＯ_３、０〜５％のＺｎＯ、９％未満のＣｓ_２Ｏからなり、ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＜１．０％、ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが２〜３０％、ΣＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が５５〜９０％の範囲を満たすガラス組成のフラッシュランプガラス。
【選択図】なし

Description

本発明は、フラッシュランプガラスに関する。

最近のデジタルカメラは、カメラが必要時に自動点灯させる組み込みのフラッシュを有するのが現在通例である。カメラ付き携帯電話はますます人気が高まっており、従って外部にフラッシュを備えた機器がますます市場に出回っている。

今日のフラッシュランプは、手動で点灯されていたランプ、つまり、過マンガン酸カリウムと混合したマグネシウム粉末から得られる初期のフラッシュランプではもはやなく、多くの場合に電子式である。ストロボ装置は、キセノンガスもしくはクリプトンガスで充填された管を有し、この管の中で高電圧が放電され、この高電圧が電光を生じさせ、電光が同じく閃光を生じさせる。この種の閃光の典型的な点灯時間は約１／１０００秒である。この時間は旧来のフラッシュキューブの点灯時間よりも、はるかに短いものであり、露出時間の選択の際に考慮されなければならない。

高級なカメラは、外部フラッシュランプを差し込むことができるいわゆるホットシュー（Blitzschuh）を有する。このようなカメラに使用可能なフラッシュは現在多くの場合、それぞれのカメラ機種に適合しており、そのことによってそのカメラ機種の自動機能と連動するようになっている。第三者メーカーは、フラッシュアダプタを用いて種々のカメラに適合させることができるフラッシュ装置をときおり提供している。予備フラッシュは、フラッシュの使用により光が眼の赤い網膜で反射し、これによって瞳孔が赤く輝く、いわゆる赤目現象を最小化するのに利用される。

閃光ランプは、ガラスもしくは石英ガラス管で構成された、パルス動作のための高圧放電ランプであり、その管の両端に通電部（アノード、カソード）が溶着されている。

その冷陰極には、電気的仕事関数を引き下げるために放射物質、例えば、酸化セシウム及び酸化バリウムが通常含まれている。フラッシュランプの寿命は、おそらく電極材料の気化によると思われる管の着色に起因するフラッシュランプの発光効率の減退で決まる。つまり、構造が同じ場合、閃光ランプの閃光量が高ければ高いほど、寿命は短くなる。

石英ガラス管の製造には著しく費用がかかるので、通常のフラッシュランプには安価なガラス、例えば、ホウケイ酸ガラスが使用される。というのも、このガラスは石英ガラスに比べて、より容易なガラス技術上の加工性及びグラスシールの金属への良好な溶融適合性を示すからである。

フラッシュランプの最新世代の開発は、一層小さくて、かつコンパクトなサイズのランプに向かっている。そのためにはガラス製封体部（Glashullkolben）の温度負荷の増大が伴い、従って特別なガラスが開発されなければならない。

個々の光子に温度を対応させることはできないが、高温の物体は特性的な温度分布をもつ光を放射しており、これから逆にその物体の温度を推定することができる。このように、多くの光源を熱放射体として特徴づけることができる。物体、例えば一片の鋼を加熱すると、この物体はいつしか赤く熱し始める。さらに加熱すると、この物体は黄色く、次に白く、そして最後は青く熱せされる。この物体は常に電磁波の連続的なスペクトルを放射し、その最大値は温度の上昇とともに、より短い波長に、つまり赤から青へと移っていく。理想黒体（完全黒体）が特定の温度で放射する光のスペクトル組成は、色温度によって特徴づけられる。温度が高ければ高いほど、スペクトルは、該スペクトルの青色の領域へと移る度合いが著しくなる。色温度はケルビン（Ｋ）で測定され、日光は色温度５，５００Ｋにほぼ相当する。

例えば、特許文献１では、閃光ランプ使用のための、特に高いＣｓ_２Ｏ含量を示すホウケイ酸ガラスが公知である。酸化セシウム含量の増加によってフラッシュランプの寿命を延ばすことができることが見いだされている。

フラッシュランプガラスにおける更なる問題は、閃光発生の際に紫外線の形態で大部分が放射されることである。紫外領域ではガラスの透過率が低くなければならない。というのも、放射された紫外線によって、隣接するプラスチック部材が不可逆的に損傷を受けるからである。すなわち、その外観及び機能が破壊されるからである。放射された紫外線によってポリマーが黄変し（“Yellowing”）、曇りを生じ（“Haze”）、そして著しく脆化の傾向を示すことになる。ポリマーの脆化により、時間の経過とともに製品全体が完全に使用不能になる可能性がある。特に有害な放射紫外線は、３１３ｎｍ（ナノメートル）の、水銀により発光される放射紫外線である。この有害な紫外線作用を軽減させるためにフラッシュランプのガラスは、紫外線の遮断作用を望ましい程度に有するべきである。
独国特許第４０１２２８８号明細書 Heinz G.Pfaender,「Schott,"Guide to Glass"」,Chapman and Hall，１９９６，ｐ．２０−２２

従って、本発明の課題は、封体部ガラス（Hullenglas）の熱及び／または紫外線の負荷における所望の要求を満たすホウケイ酸ガラスを提供することである。殊に本発明によるガラスは、従来技術のガラスに比して高いガラス温度Ｔｇを有するとともに、場合によっては限定的に調整された紫外端（UV-Kante）及びこれに伴って相応に下げられたフラッシュ光源の色温度を有する。
本発明によるガラスは一方で、ガラスと溶融されることによってランプの内部に電極が導かれているフラッシュランプに適当であり、他方では、外部に電極を有するランプ（“外部電極ランプ（external electrode lamps）”）にも適当である。
これらのガラスは、例えば、モリブデンまたはタングステンの金属から成る電極引入れ部あるいは挿通部（Elektrodendurchfuhrung）との溶融に特に適当であり、しかも、合金、例えば、コバール（Ｆｅ‐Ｃｏ‐Ｎｉ）合金に対しても適当である。

本発明は、上記した課題を解決するために、以下の組成を含有する、殊に電子閃光ランプのための、フラッシュランプガラスにおいて、
ＳｉＯ_２５０〜７０重量％、
Ｂ_２Ｏ_３０〜２０重量％、
Ａｌ_２Ｏ_３５〜２２重量％、
Ｌｉ_２Ｏ＜１．０重量％、
Ｎａ_２Ｏ＜３．０重量％、
Ｋ_２Ｏ＜１．０重量％、この場合に
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＜１．０重量％であり、かつ
ＭｇＯ０〜８重量％、
ＣａＯ０〜２０重量％、
ＳｒＯ０〜１０重量％、
ＢａＯ０〜３０重量％、この場合に、
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが２〜３０重量％であり、かつ
ＴｉＯ_２０〜１０重量％、
好ましくは＞０．５〜１０重量％であり、
ＺｒＯ_２０〜３重量％、
ＣｅＯ_２０〜１０重量％、
Ｆｅ_２Ｏ_３０〜１重量％、
ＷＯ_３０〜３重量％、
Ｂｉ_２Ｏ_３０〜３重量％、
ＭｏＯ_３０〜３重量％、
ＺｎＯ０〜５重量％であり、
この場合、ΣＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が５５〜９０重量％であり、
ならびに、場合によっては通常の濃度での清澄剤を含有し、この場合に、Ｃｓ_２Ｏは９重量％未満の量で存在するか、好ましくは存在しないことを特徴とする。
また、本発明の別のものは、以下の組成を含有する、殊に電子閃光ランプのための、フラッシュランプガラスにおいて、
ＳｉＯ_２５５〜７９重量％、
Ｂ_２Ｏ_３３〜２５重量％、
Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０重量％、
Ｌｉ_２Ｏ０〜１０重量％、
Ｎａ_２Ｏ０〜１０重量％、
Ｋ_２Ｏ０〜１０重量％、この場合に、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏが０．５〜１６重量％であり、かつ
ＭｇＯ０〜２重量％、
ＣａＯ０〜３重量％、
ＳｒＯ０〜３重量％、
ＢａＯ０〜３重量％、
ＺｎＯ０〜３重量％、この場合に、
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが０〜１０重量％であり、かつ
ＺｒＯ_２０〜３重量％、
ＣｅＯ_２０〜１重量％、
Ｆｅ_２Ｏ_３０〜１重量％、
ＷＯ_３０〜３重量％、
Ｂｉ_２Ｏ_３０〜３重量％、
ＭｏＯ_３０〜３重量％であり、
ならびに、場合によっては通常の濃度での清澄剤を含有し、この場合、Ｃｓ_２Ｏは９重量％未満の量で存在するか、好ましくは存在しないことを特徴とする。

本発明によれば、フラッシュランプガラスへの適用において該ガラスが高いガラス温度Ｔｇを有するので、その寿命を大幅に延ばすことができる。また、本発明によるフラッシュランプガラスのための組成として、有害な紫外線を遮断する性質が得られる。

本発明によれば、上記の課題は意外にも、適当な高いガラス温度Ｔｇを有する次のフラッシュランプガラスのための下記のガラス組成物によって解決される。
ＳｉＯ_２５０〜７０重量％
Ｂ_２Ｏ_３０〜２０重量％
Ａｌ_２Ｏ_３５〜２２重量％
Ｌｉ_２Ｏ＜１．０重量％
Ｎａ_２Ｏ＜３．０重量％
Ｋ_２Ｏ＜１．０重量％、この場合に、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＜１．０重量％であり、かつ
ＭｇＯ０〜８重量％
ＣａＯ０〜２０重量％
ＳｒＯ０〜１０重量％
ＢａＯ０〜３０重量％、この場合
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ２〜３０重量％であり、かつ
ＴｉＯ_２０〜１０重量％
好ましくは＞０．５〜１０重量％であり、
ＺｒＯ_２０〜３重量％
ＣｅＯ_２０〜１０重量％
Ｆｅ_２Ｏ_３０〜１重量％
ＷＯ_３０〜３重量％
Ｂｉ_２Ｏ_３０〜３重量％
ＭｏＯ_３０〜３重量％
ＺｎＯ０〜５重量％。
この場合、ΣＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３は５５〜９０重量％であり、そして、場合によっては通常の濃度での清澄剤、例えば、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、硫酸塩、塩化物など、ならびにこれらの組合せが用いられ、この場合に、Ｃｓ_２Ｏが９重量％未満で存在するか、好ましくは存在しない。

特に、本発明によるガラスは不可避の不純物までアルカリを含まないものであることが好ましい。

本発明によるフラッシュランプガラスは特に有利である。というのも、このガラスが高いガラス温度Ｔｇを有するからである。このガラス温度は４５０℃を上回り、好ましくは５００℃〜８００℃の範囲内、特に好ましくは６００℃〜８００℃の範囲内とされ、殊に６００℃を上回るように調節することができる。ここにいう「ガラス温度Ｔｇ」とは、本発明の枠内ではガラスの転移温度のことである（これについては非特許文献１も参照のこと）。また、転移範囲での溶融物から固体へのガラス移行の特徴づけのために粘度が使用される。尚、粘度１０^１２Ｐａｓからガラスと呼ばれる。

本発明によれば、この種の高いガラス温度は殊にフラッシュランプガラスに対して、寿命を大幅に延ばすことができるという利点を有する。それというのも、このガラスが殊に、高い温度負荷のために設計されているからである。

更なる変形例によれば、本発明によるフラッシュランプガラスのための組成として、上記した有害な紫外線を遮断する性質が得られるように選択することができる。これには、温度負荷可能性あるいは耐熱性に対する極端に高い要求は設定されないが、しかし、紫外線吸収、すなわち紫外線を遮断する性質の調整及び色温度に対する要求が設定される場合には、殊に次に記載するフラッシュランプのための、本発明によるガラス組成が適当である。
ＳｉＯ_２５５〜７９重量％
Ｂ_２Ｏ_３３〜２５重量％
Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０重量％
Ｌｉ_２Ｏ０〜１０重量％
Ｎａ_２Ｏ０〜１０重量％
Ｋ_２Ｏ０〜１０重量％、この場合に、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ０．５〜１６重量％であり、かつ
ＭｇＯ０〜２重量％
ＣａＯ０〜３重量％
ＳｒＯ０〜３重量％
ＢａＯ０〜３重量％
ＺｎＯ０〜３重量％、この場合
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ０〜１０重量％であり、かつ
ＺｒＯ_２０〜３重量％
ＣｅＯ_２０〜１重量％
Ｆｅ_２Ｏ_３０〜１重量％
ＷＯ_３０〜３重量％
Ｂｉ_２Ｏ_３０〜３重量％
ＭｏＯ_３０〜３重量％
ＴｉＯ_２０〜１０重量％。
そして、場合によっては通常の濃度での清澄剤、例えば、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、硫酸塩、塩化物など、ならびにこれらの組合せが用いられ、この場合、Ｃｓ_２Ｏは９重量％未満の量で存在するか、好ましくは存在しない。

特に、本発明によるガラスは同じく不可避の不純物までアルカリを含まないものであることが好ましい。

本発明によるフラッシュランプガラスに使用するためのガラスとして、特に好ましいのはホウケイ酸ガラスである。ホウケイ酸ガラスは、第一成分としてＳｉＯ_２ならびにＢ_２Ｏ_３を含有し、及びその他の成分としてアルカリ土類酸化物、例えば、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯを含有し、ならびに任意にアルカリ酸化物、例えば、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏを含有する。

特に好ましい実施形態によれば、フラッシュランプガラスに１種類以上のドーパントが使用される。該ドーパントとして好ましいのは、殊にＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２及びＮｂ_２Ｏ_３から選択された酸化物ドーパントである。特に有利な酸化物ドーパントはＴｉＯ_２である。

これら酸化物ドーパントは、フラッシュランプ、殊に閃光ランプのためのガラス組成物において、該ガラスにおける紫外線吸収、すなわち殊に限定的に調整された紫外端を調整するために添加される。本明細書にいう「紫外端」（ｎｍ）以下では、厚さ約０．２ｍｍのガラスが、与えられた波長未満のさらに短い波長まで０．１％未満のスペクトル透過率を有するものとされる。殊に、波長領域３００〜３５０ｎｍ、特に３１０〜３３０ｎｍ、殊に３１３〜３２５ｎｍの紫外端が求められ、さらにはガラスがこの紫外端より上の波長領域で十分な透過性を有することが求められる。

上記の酸化物ドーパントは適量で添加される。大まかな原則として、この種のドーパントは０．００５〜１０重量％、特に０．００５〜５重量％とされ、殊に０．１〜４．５重量％の量とされる例が挙げられる。

例えば、Ｆｅ_２Ｏ_３、ならびにＮｂ_２Ｏ_３及び／またはＣｅＯ_２が０．００５〜５重量％、特に０．００１〜４重量％の量である。そして、ＴｉＯ_２が０．００５〜１０重量％、特に０．００５〜５重量％、殊に０．１〜４．５重量％の量で前記ガラス組成物中に含有されていてもよい。

また、複数の酸化物ドーパントの混合物、例えば、ＴｉＯ_２とＦｅ_２Ｏ_３あるいはＴｉＯ_２とＣｅＯ_２の混合物を使用することもできる。

適当な酸化物ドーパントを適量でガラスに添加することによって、本発明によるフラッシュランプガラスにおいて、紫外線の遮断が波長３２０ｎｍ未満にて達成されるように、すなわち紫外端が３１３ｎｍより上になり、従って３１３ｎｍの有害な水銀線が遮断されるように、紫外端の位置に影響を及ぼすことができる。

本発明によれば、有利な酸化物ドーパントは二酸化チタンである。ＴｉＯ_２含量としては、０．５〜１０重量％を超える範囲、特に１〜７重量％を超える範囲、殊に１〜５重量％を超える範囲が使用される。ＴｉＯ_２の最大含量として、好ましくは１０重量％であり、その際、最大で５重量％が有利である。ＴｉＯ_２の有利な最小含量は１重量％である。好ましくは、含有されるＴｉＯ_２の少なくとも８０％〜９９％、殊に９９．９もしくは９９．９９％がＴｉ^４＋として存在することである。いくつかの場合にはＴｉ^４＋含量９９．９９９％が重要であることが判明しており、その際、溶融物が酸化条件下で得られる。

この「酸化条件」とは、特に次のような場合をいう。すなわち、前もって設定された量のチタンがＴｉ^４＋として存在するか、あるいはこの段階に酸化する場合である。この酸化条件は、前記溶融物の場合に、例えば、硝酸塩、特にアルカリ硝酸塩及び／またはアルカリ土類硝酸塩を添加することによって容易に達成することができる。また、酸素及び／または乾燥した空気の吹き込みによっても酸化性溶融物を得ることができる。そして、例えば混合物の溶融に際して、酸化が行われるようにバーナーを調節することによって酸化性溶融物を得ることも可能である。

ＴｉＯ_２は、特に急峻な紫外端を有するという利点がある。その結果、この物質は効果的に紫外線を遮断するのに特に適しており、かつ同時に可視波長領域での高い透過性が提供される。

ガラス組成物のＴｉＯ_２含量が２重量％を超え、かつ全Ｆｅ_２Ｏ_３との混合物が含量５ｐｐｍを超えて使用される場合には、可視波長領域でのガラスの着色を回避するために、好ましくはガラスの色がＡｓ_２Ｏ_３で清澄され、かつ硝酸塩で溶融される。この硝酸塩の添加については、可視波長領域でのガラスの着色を抑制するために、好ましくはアルカリ硝酸塩の形で含量１重量％を超えて行われる。ガラス溶融の際に、特にアルカリ及び／またはアルカリ土類硝酸塩の形で、硝酸塩が添加されるにもかかわらず、清澄後の完成したガラスにおいてＮＯ_３濃度は最大で０．０１重量％だけであり、さらに多くの場合に最大で０．００１重量％である。

可視波長領域においてガラスへの望ましくない着色を防止するための更なる可能性として、ガラス溶融物が本質的に塩化物を含まないままであり、かつ殊に塩化物及び／またはＳｂ_２Ｏ_３がガラス溶融の際の清澄のために添加されていない場合が挙げられる。例えば、ＴｉＯ_２が使用される場合に現れる、ガラスの着色、つまり、ガラスが青色に着色することは、清澄剤としての塩化物を実質的に完全に放棄する場合において回避することができる。例えば、清澄剤として使用される硫酸塩によっても、可視波長領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）でのガラスの着色がもたらされることがあるので、硫酸塩についてもこれを放棄することが好ましい。塩化物または硫酸塩の最大含量は２重量％、特に１重量％であり、その際、最大０．１重量％の含量が有利である。

着色を回避するために好ましいのは、清澄がＡｓ_２Ｏ_３を用いて酸化条件下で実施されることである。例えば、Ａｓ_２Ｏ_３との硝酸塩の使用下においては、酸化性の清澄によって、殊にイルメナイト（ＦｅＴｉＯ_３）錯体の生成を抑制することができる。尚、この錯体が生じることによって可視領域での著しい着色がもたらされる。

紫外線遮断を適切に達成するためには、本発明によるフラッシュランプガラスにＦｅ_２Ｏ_３を添加することもできる。本発明によれば、添加される含量は０〜１重量％の範囲内である。好ましくは、Ｆｅ_２Ｏ_３がガラス中に含量５００ｐｐｍ未満で含有されていることである。紫外端の調整のためには、殊に１０〜５００ｐｐｍ、好ましくは５０〜２００ｐｐｍ、特に好ましくは７０〜１５０ｐｐｍの含量が有効である。

ガラスに鉄が含有されている場合には、例えば、硝酸塩含有の原料の使用による、溶融物である間の酸化条件によってその酸化段階３^＋に移行し、このことによって可視波長領域で可能性のある着色が最小化される。Ｆｅ_２Ｏ_３は、ガラス中に好ましくは含量５００ｐｐｍ未満で含有されており、Ｆｅ_２Ｏ_３は通常、不純物として存在する。本発明によるガラス組成物において、好ましくは前もって設定された量のＦｅ_２Ｏ_３を含有し、殊に本質的にはＦｅ_２Ｏ_３を含まないものであることが好ましい。

以上のように、上記酸化物ドーパントの添加によって紫外端、すなわち紫外線遮断ならびにガラスの透過性、殊に散乱を調整することができる。

さらに、本発明のフラッシュランプガラスの場合には、そのガラス温度Ｔｇを望むとおりに調整することができる。これについては、例えば、特に好ましくはＢ_２Ｏ_３含量に関係するＡｌ_２Ｏ_３含量の調整によって行うことができる。つまり上記ガラス組成物の場合に、高いＡｌ_２Ｏ_３含量と低いＢ_２Ｏ_３含量とが組み合わされるか、あるいは低いＡｌ_２Ｏ_３含量と高いＢ_２Ｏ_３含量とが一緒に使用されることが好ましい。

本発明の好ましい実施の形態によれば、ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３は、１１〜３５重量％の範囲内、殊に１８〜２５重量％の範囲内で存在する。このことによってガラス温度Ｔｇを限定的に高い領域にシフトさせることができる。

特に好ましくは、フラッシュランプガラス中のＡｌ_２Ｏ_３含量が、１０〜２０重量％、殊に１４〜２０重量％であり、かつＢ_２Ｏ_３含量が１〜１５重量％、殊に４〜１０重量％である。その場合には、フラッシュランプガラスのガラス温度Ｔｇを、６００℃より上に調整することができる。

本発明による更なる実施の形態によれば、Ａｌ_２Ｏ_３含量が１〜５重量％、殊に１〜４重量％であって、かつＢ_２Ｏ_３含量が１０〜２０重量％、殊に１５〜２０重量％である場合に、フラッシュランプガラスのガラス温度Ｔｇを４５０℃より上に調整することができる。

このことにより、Ａｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３との、定義された量での組合せを使用して、意図的にガラス温度及びこれに関連する性質に影響を及ぼすことができる。

意外にも、本発明によるガラスが紫外線照射によるソラリゼーションに対して著しく安定していることも判明しており、その結果、これに関するソラリゼーション安定性を高めるために必要とされる添加剤を完全に放棄することができる。尚、まれにＰｄＯ、ＰｔＯ_３、ＰｔＯ_２、ＰｔＯ、ＲｈＯ_２、Ｒｈ_２Ｏ_３、ＩｒＯ_２及び／またはＩｒ_２Ｏ_３のわずかな量を添加することができる。このような物質の通常での最大含量は０．１重量％、好ましくは０．０１重量％であり、その際、０．００１重量％が特に好ましい。この最小含量としては、この目的のために通常０．０１ｐｐｍであり、その際、少なくとも０．０５ｐｐｍ、殊に少なくとも０．１ｐｐｍが有利である。

本発明の対象には、本発明によるフラッシュランプガラスを含有するかもしくは該ガラスから成る封体部ガラスを備えたフラッシュ光源も含まれる。その際、このフラッシュ光源の色温度が、フラッシュランプガラスへの、少なくとも１種類のドーパントの添加によって８００〜１，５００Ｋ、特に９００〜１，２００Ｋ、殊に１，０００Ｋ下げられる。

ドーパントとして上記した物質が上記の量で使用され、その際、殊に好ましくは次のものが選択される。
「ＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２及びＮｂ_２Ｏ_３」。

本発明によれば、封体部ガラスを備えたフラッシュ光源は、５５００〜７５００Ｋ、特に５５００〜６５００Ｋの範囲内、殊に好ましくは約６，０００Ｋの色温度を有する。

このような、色温度の低下には多くの利点がある。つまり、このことによって日光に可能な限り類似した光源が提供される。つまり、写真撮影の場合には正しい色温度の選択が重要である。それというのも、モチーフを正しい色で、すなわち目で見るとおりに、撮影することができるからである。

本発明において、使用される基材のガラスには次の全般的な仕様が有効である。

「ホウケイ酸ガラスを使用すること」。一般的に、Ｂ_２Ｏ_３含量として５〜１５重量％を有するホウケイ酸ガラスは高い耐薬品性を示す。そして、Ｂ_２Ｏ_３含量として１５〜２５重量％を有するホウケイ酸ガラスは、良好な加工性、ならびに電極引入れ部に使用される金属タングステン及び合金コバール（Ｆｅ‐Ｃｏ‐Ｎｉ合金）の熱膨張率（ＣＴＥ）への良好な適合性を示す。

本発明によるフラッシュランプガラスは、ＳｉＯ_２を５０〜７９重量％含有する。即ち、ＳｉＯ_２が７９重量％を超えるとガラスは加工性が一層不良となり、また、ＳｉＯ_２が５０重量％を下回ると熱膨張が増大し、その結果、通常の融合した金属に対する溶融物の適合性がますます不良になる。ＳｉＯ_２含量として、特に好ましい範囲は５５〜６５重量％の範囲である。

Ｂ_２Ｏ_３に関しては、本発明によれば、０重量％以上、好ましくは３重量％以上、特に５重量％以上とされる。Ｂ_２Ｏ_３は、殊に少なくとも１０重量％または少なくとも１５重量％、の量で含有されており、その際、少なくとも１６重量％が特に好ましい。Ｂ_２Ｏ_３の最大量は、最大２５重量％とされ、特に最大２２重量％であるか、最大２０重量％が殊に好ましい。ホウ酸含量はガラスの失透安定性ならびに耐薬品性の改善に有効である。尚、上記範囲を超える場合には耐薬品性が低下する。上記範囲内の上部（上限付近）にあるＢ_２Ｏ_３含量は、特別な適用において特に有利である。

本発明のガラスに関して、ある場合にはＡｌ_２Ｏ_３を含まなくてよいにもかかわらず、該ガラスは通常、Ａｌ_２Ｏ_３を最低量０．１重量％、殊に０．２重量％、で含有する。好ましくは最低量０．３重量％であり、その際、最低量０．７重量％、殊に少なくとも１．０重量％が特に好ましい。尚、最低量が５重量％でも特に有利であることが証明される。Ａｌ_２Ｏ_３の最大量は２０重量％であり、その際、最大１７重量％、殊に１５重量％が好ましい。殊に好ましい範囲は１４〜１７重量％の範囲である。いくつかの場合には最大量が８重量％、殊に５重量％、で十分であることが明らかになっている。このＡｌ_２Ｏ_３含量はガラスの安定化に有効である。

低いホウ酸化物含量と高い酸化アルミニウム含量との組み合わせ、あるいは高いホウ酸化物含量と低い酸化アルミニウム含量との組み合せによって、既に説明したように、ガラス温度Ｔｇを所望の範囲内で調整することができる。

アルカリ酸化物に関して、好ましくはそれぞれ３重量％までの少量のみで存在する。特別な適用においては、１０重量％までの含量が可能である。アルカリ酸化物の全含量が５重量％、殊に１０重量％、または１６重量％を超えない場合が有利である。というのも、そうでないとガラスの熱膨張が大きくなり、従って融合した金属に対する溶融物の適合が、より困難になるからである。例えば、それぞれ１重量％を超えないアルカリ酸化物のように、可能な限り少ない含量が有利である。また、このアルカリ酸化物の全含量が１重量％未満である場合はさらに有利となる。殊に好ましくは、ガラス組成物が、不可避の不純物までアルカリを含まないことである。Ｌｉ_２Ｏについて、好ましくは０〜１０重量％、殊に１．０重量％未満の量である。Ｎａ_２Ｏについて、好ましくは０〜１０重量％、殊に３．０重量％未満の量であり、かつＫ_２Ｏについて、好ましくは０〜１０重量％、殊に１．０重量％未満の量で使用され、その際、最低量がそれぞれ０．１重量％以下、ないしは０．２重量％以下であること、殊に０．５重量％以下であることが好ましい。

Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａのアルカリ土類酸化物については、本発明によればそれぞれ０〜３０重量％、特に０〜２０重量％、殊に０〜１０重量％の量で存在する。特に好ましくは、ＭｇＯ含量が０〜８重量％、殊に０〜２重量％であり、ＣａＯ含量は０〜２０重量％、殊に０〜３重量％であり、ＳｒＯ含量は０〜１０、殊に０〜３重量％であり、かつＢａＯ含量は０〜３０重量％、殊に０〜３重量％である。これらのアルカリ土類酸化物の合計は０〜３０重量％、殊に０〜１０重量％である。

ガラスはＺｎＯを含まないものであってもよいが、最低量０．１重量％及び最大含量５重量％を含有することが好ましい。

アルカリ土類酸化物及び酸化亜鉛は、ガラス中に合計で３５重量％までの量で存在していてもよく、これらはガラスの安定化に有効である。しかしながら、合計で１０重量％未満のアルカリ土類含量（＋ＺｎＯ）に調整されることが好ましい。

ＣｅＯ_２含量について、好ましくは０〜１０重量％であり、その際、０〜１重量％、殊に０〜０．５重量％の量が有利である。特に好ましくはＢｉ_２Ｏ_３が０〜３重量％の量で存在することである。

さらに、ＷＯ_３、ＭｏＯ_３及びＺｒＯ_２は、相互に無関係にそれぞれ０〜５重量％ないしは０〜３重量％、殊に０．１重量％〜３重量％の量で存在していてもよい。ＭｎＯ_２の含量は０〜５重量％であり、その際、０〜２重量％、殊に０〜１重量％の量が好ましい。

ガラスはさらに、既に着色の回避にあたって詳細に言及されている通常の清澄剤を通常の含量で含有してもよい。これによれば、通常の清澄剤は、例えば、１重量％まで、好ましくは０．６重量％までの量で完成したガラス中に残留するＡｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、であり、または、１．５重量％まで、好ましくは１重量％の量で使用されるＣｅＯ_２である。清澄がＡｓ_２Ｏ_３を用いて、つまり、既に説明したように、酸化条件下で実施される場合には、ガラスが、好ましくは０．０１〜１重量％のＡｓ_２Ｏ_３を含有する。アルカリ化合物（その清澄作用が主として該化合物の分解または揮発によって引き起こされる。）の場合には、残留物がガラス中のアルカリ化合物含量の部分として残る。

本発明のガラスは殊に、例えばフロート法による板ガラスの製造に適当であり、その際、ガラス管の製造において特に有利である。殊に、該ガラスは少なくとも０．５ｍｍ、殊に少なくとも１ｍｍ及び最大上限で２ｃｍ、殊に最大で１ｃｍの直径をもつ管の製造に適当である。特に好ましい管直径は２ｍｍ〜５ｍｍである。この種の管が少なくとも０．０５ｍｍ、殊に少なくとも０．１ｍｍの壁厚を有し、その際、少なくとも０．２ｍｍが特に有利であることが明らかになっている。最大壁厚は最大で１ｍｍであり、その際、最大で０．８ｍｍ未満あるいは０．７ｍｍ未満の壁厚が有利である。

本発明によるガラス組成物の封体部ボディ（Hullkorper）を備えたフラッシュランプは、フラッシュ及び／または予備フラッシュとしての、美的な観点から、あるいは検出のために、そして、写真撮影への使用または光効果を生じさせるための使用にとって適当である。例えば、写真撮影の場合には、コンパクトで小サイズであることがフラッシュ、殊にストロボにおいて必要とされ、本発明によるフラッシュランプは、所望のカメラが組み込まれた携帯電話ならびにその他のすべてのカメラに使用される。そして、レーザーショーにおける光効果、または同じく光効果の発生のために、例えば、あらゆる種類の回転部品の回転数、速度及び周波数の検出のために役立てることができるストロボスコープへの適用例が挙げられる。

従って、本発明によれば次の多くの利点がもたらされる。
フラッシュランプ、殊にストロボに使用するためのガラスは、ガラスについての高い転移温度Ｔｇを有する。この高い転移温度Ｔｇによって本発明によるガラスは殊に高い温度への適用に適当であり、かつまた極端な温度要求にも耐えられる。

本発明の特に好ましい実施の形態によれば、ドーパント、殊に酸化物ドーパント、例えばＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３及びＣｅＯ_２、の添加によって意図的に紫外線吸収を調整することができる。ガラス組成物における限定された紫外端の調整、即ち、酸化物ドーパント、例えばＴｉＯ_２の添加によって、フラッシュランプを取り囲むプラスチック製の部品を損なう可能性がある有害な紫外線を吸収させることができる。

特に好ましい実施の形態では、ガラス中に入れられる特定のドーパント、特に好ましくはＴｉＯ_２を使用することで、フラッシュ光源の色温度を、本発明による封体部ガラスによって下げることができる。特に好ましくは、色温度が７，０００Ｋ以下とされ、例えば、６，０００Ｋである。ガラス組成物中のドーパントによって紫外線のより短い波長及び青色の領域が吸収され、従って色温度が下げられる。

本発明によるフラッシュランプガラスは、装置内部に埋め込まれていてもよいし、また、例えば、装置外部に差し込まれるようにしてもよい。特に、小さなフラッシュランプ、殊にストロボにも適当である。

次に本発明を実施例につき詳説するが、これらの実施例は本発明の教示をわかりやすく説明するためのものであって、決してこれを限定されるものではない。

次の表１には、Ｔｇ６００℃を超えたガラス組成物についての実施例１〜１０が示されている。

次の表２には、耐熱性に対してはそれほど高い要求（つまり、高いＴｇ）は課されていないが、特にガラスの高い紫外線遮断／色温度ならびに易加工性に対しては要求が課せられるフラッシュランプのためのガラスに適当である実施例１１〜１７が示されている。

実施例１１〜１４は、コバールまたはモリブデンから成る電極引入れ部との溶融に特に適当である。また、実施例１５〜１７は、タングステンから成る電極引入れ部との溶融に特に適当である。

本発明によって、高いガラス温度に調整することができるガラス組成物が提供される。そして、ドーパントを意図的に入れることによって紫外端を調整することができ、かつ閃光の色温度を望むように下げることができる。

Claims

以下の組成を含有する、殊に電子閃光ランプのための、フラッシュランプガラスにおいて、
ＳｉＯ_２５０〜７０重量％、
Ｂ_２Ｏ_３０〜２０重量％、
Ａｌ_２Ｏ_３５〜２２重量％、
Ｌｉ_２Ｏ＜１．０重量％、
Ｎａ_２Ｏ＜３．０重量％、
Ｋ_２Ｏ＜１．０重量％、この場合に
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＜１．０重量％であり、かつ
ＭｇＯ０〜８重量％、
ＣａＯ０〜２０重量％、
ＳｒＯ０〜１０重量％、
ＢａＯ０〜３０重量％、この場合に、
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが２〜３０重量％であり、かつ
ＴｉＯ_２０〜１０重量％、
好ましくは＞０．５〜１０重量％であり、
ＺｒＯ_２０〜３重量％、
ＣｅＯ_２０〜１０重量％、
Ｆｅ_２Ｏ_３０〜１重量％、
ＷＯ_３０〜３重量％、
Ｂｉ_２Ｏ_３０〜３重量％、
ＭｏＯ_３０〜３重量％、
ＺｎＯ０〜５重量％であり、
この場合、ΣＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が５５〜９０重量％であり、
ならびに場合によっては通常の濃度での清澄剤を含有し、この場合に、Ｃｓ_２Ｏは９重量％未満の量で存在するか、好ましくは存在しないことを特徴とするフラッシュランプガラス。
以下の組成を含有する、殊に電子閃光ランプのための、フラッシュランプガラスにおいて、
ＳｉＯ_２５５〜７９重量％、
Ｂ_２Ｏ_３３〜２５重量％、
Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０重量％、
Ｌｉ_２Ｏ０〜１０重量％、
Ｎａ_２Ｏ０〜１０重量％、
Ｋ_２Ｏ０〜１０重量％、この場合に、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏが０．５〜１６重量％であり、かつ
ＭｇＯ０〜２重量％、
ＣａＯ０〜３重量％、
ＳｒＯ０〜３重量％、
ＢａＯ０〜３重量％、
ＺｎＯ０〜３重量％、この場合に、
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが０〜１０重量％であり、かつ
ＺｒＯ_２０〜３重量％、
ＣｅＯ_２０〜１重量％、
Ｆｅ_２Ｏ_３０〜１重量％、
ＷＯ_３０〜３重量％、
Ｂｉ_２Ｏ_３０〜３重量％、
ＭｏＯ_３０〜３重量％であり、
ならびに場合によっては通常の濃度での清澄剤を含有し、この場合、Ｃｓ_２Ｏは９重量％未満の量で存在するか、好ましくは存在しないことを特徴とするフラッシュランプガラス。
ガラスが不可避の不純物までアルカリを含まないものであることを特徴とする、請求項１または２に記載のフラッシュランプガラス。
紫外端を調整するために、酸化物ドーパント、殊にＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２及びＮｂ_２Ｏ_３から選択された少なくとも１種類のドーパントがガラス組成物中に含有されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のフラッシュランプガラス。
１種類もしくは複数のドーパントＦｅ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_３及び／またはＣｅＯ_２が０．００５重量％〜５重量％、殊に０．１〜４．５重量％の量であって、かつＴｉＯ_２が０．００５〜１０重量％、特に０．００５重量％〜５重量％、殊に０．１〜４．５重量％、の量で存在することを特徴とする、請求項４に記載のフラッシュランプガラス。
酸化物ドーパントの混合物として、ＴｉＯ_２とＦｅ_２Ｏ_３の混合物またはＴｉＯ_２とＣｅＯ_２の混合物、が存在することを特徴とする、請求項４または５に記載のフラッシュランプガラス。
ガラス温度Ｔｇが４５０℃を上回っており、好ましくは５００℃〜８００℃、殊に６００℃〜８００℃、の範囲に調節されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のフラッシュランプガラス。
フラッシュランプガラスのガラス温度Ｔｇが一定の範囲内でのＡｌ_２Ｏ_３含量及びＢ_２Ｏ_３含量の変化によって調節されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のフラッシュランプガラス。
ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３が１１〜３５重量％、殊に１８〜２５重量％、であることを特徴とする、請求項８に記載のフラッシュランプガラス。
Ａｌ_２Ｏ_３含量が１０〜２０重量％、殊に１４〜２０重量％であり、かつＢ_２Ｏ_３含量が１〜１５重量％、殊に４〜１０重量％であることを特徴とする、請求項８または９に記載のフラッシュランプガラス。
フラッシュランプガラスのガラス温度Ｔｇが６００℃を上回っていることを特徴とする、請求項１０に記載のフラッシュランプガラス。
Ａｌ_２Ｏ_３含量が１〜５重量％、殊に１〜４重量％であり、かつＢ_２Ｏ_３含量が１０〜２０重量％、殊に１５〜２０重量％であることを特徴とする、請求項８または９に記載のフラッシュランプガラス。
フラッシュランプガラスのガラス温度Ｔｇが４５０℃を上回っていることを特徴とする、請求項１２に記載のフラッシュランプガラス。
請求項１から１３のいずれか一項に記載のフラッシュランプガラスを含有するかもしくは該ガラスから成る封体部ガラスを備えたフラッシュ光源であって、その際このフラッシュ光源の色温度がフラッシュランプガラスへの少なくとも１種類のドーパントの添加によって８００〜１５００Ｋ、特に９００〜１２００Ｋ、殊に１０００Ｋ下げられている、封体部ガラスを備えたフラッシュ光源。
ドーパントがＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２及びＮｂ_２Ｏ_３から選択されていることを特徴とする、請求項１４に記載の封体部ガラスを備えたフラッシュ光源。
前記フラッシュ光源の色温度が５５００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内、殊に約６０００Ｋ、であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の封体部ガラスを備えたフラッシュ光源。
少なくとも１種類のドーパントが０．００５〜１０重量％、特に０．００５重量％〜５重量％、殊に０．１〜４．５重量％、の量で存在することを特徴とする、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の封体部ガラスを備えたフラッシュ光源。
携帯電話内もしくは携帯電話用、カメラ内もしくはカメラ用またはストロボスコープ内で使用される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のフラッシュランプガラスまたは請求項１４から１７までのいずれか１項に記載の封体部ガラスを備えたフラッシュ光源。
携帯電話またはカメラに組み込むか、または外部機器として使用される、請求項１８に記載のフラッシュランプガラスまたは封体部ガラスを備えたフラッシュ光源。