JP2997288B2 - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
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- JP2997288B2 JP2997288B2 JP2069981A JP6998190A JP2997288B2 JP 2997288 B2 JP2997288 B2 JP 2997288B2 JP 2069981 A JP2069981 A JP 2069981A JP 6998190 A JP6998190 A JP 6998190A JP 2997288 B2 JP2997288 B2 JP 2997288B2
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- film
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光源装置に関するもので、特に詳細には、フ
ラッシュランプやキセノンショートアークランプのよう
に内部に所定ガスが封入された光源装置に関する。
ラッシュランプやキセノンショートアークランプのよう
に内部に所定ガスが封入された光源装置に関する。
従来、このような光源装置として、例えば特開昭63−
60498号に示された光源用放電管が知られている。この
ようなランプでは、バルブ内にキセノンなどの放電ガス
が封入され、かつ陽極と陰極からなる発光手段が配設さ
れる。
60498号に示された光源用放電管が知られている。この
ようなランプでは、バルブ内にキセノンなどの放電ガス
が封入され、かつ陽極と陰極からなる発光手段が配設さ
れる。
発光手段から生じる光の方向は、特に指向性を持って
おらず、従って所定方向（例えば投光窓方向）のみを照
射したいときには、バルブの内部に反射鏡を設けること
が必要になる。しかし、ランプの内部は使用時に高温と
なり、また封入ガスの純度は良好に保つことが必要とな
るため、内部に反射鏡を設けることは容易でなかった。
おらず、従って所定方向（例えば投光窓方向）のみを照
射したいときには、バルブの内部に反射鏡を設けること
が必要になる。しかし、ランプの内部は使用時に高温と
なり、また封入ガスの純度は良好に保つことが必要とな
るため、内部に反射鏡を設けることは容易でなかった。
そこで本発明は、上記従来技術の有していた問題点を
解決した光源装置を提供することを目的としている。
解決した光源装置を提供することを目的としている。
本発明に係る光源装置は、外囲器内に配置された陽極
及び陰極間に生じるアーク発光を外囲器に設けられた反
射鏡で反射し、外囲器の投光窓から出射する光源装置に
おいて、反射鏡は耐熱性の基材上に順次堆積されたニッ
ケル膜（第１アンダーコーティング膜）、クロム膜（第
２アンダーコーティング膜）及びアルミニウム膜（反射
膜）を備え、アルミニウム膜は外囲器内において露出し
ており、外囲器内には不活性ガスが封入されていること
を特徴とする。基材はアルミ板からなることが好まし
く、アルミニウム膜に代えてタングステン膜を備えるこ
ととしてもよい。
及び陰極間に生じるアーク発光を外囲器に設けられた反
射鏡で反射し、外囲器の投光窓から出射する光源装置に
おいて、反射鏡は耐熱性の基材上に順次堆積されたニッ
ケル膜（第１アンダーコーティング膜）、クロム膜（第
２アンダーコーティング膜）及びアルミニウム膜（反射
膜）を備え、アルミニウム膜は外囲器内において露出し
ており、外囲器内には不活性ガスが封入されていること
を特徴とする。基材はアルミ板からなることが好まし
く、アルミニウム膜に代えてタングステン膜を備えるこ
ととしてもよい。
本発明の光源装置では、外囲器の内部に反射部材が設
けられるため、所定方向への効率のよい投光が可能にな
る。また、反射部材はアルミニウム等の耐熱性の基材上
に、基材との密着性の良好なニッケルからなる第１のア
ンダーコーティング膜、その上にニッケルとの密着性の
良好なクロムからなる第２のアンダーコーティング膜、
更にその上にクロムとの合金化を生じにくいアルミニウ
ムを、第１および第２のアンダーコーティング膜に比べ
て薄く堆積して形成されているので、使用中に高温度に
なっても反射特性が劣化せず、また余計なガスを放出さ
せて外囲器内部の雰囲気を悪化させることもない。
けられるため、所定方向への効率のよい投光が可能にな
る。また、反射部材はアルミニウム等の耐熱性の基材上
に、基材との密着性の良好なニッケルからなる第１のア
ンダーコーティング膜、その上にニッケルとの密着性の
良好なクロムからなる第２のアンダーコーティング膜、
更にその上にクロムとの合金化を生じにくいアルミニウ
ムを、第１および第２のアンダーコーティング膜に比べ
て薄く堆積して形成されているので、使用中に高温度に
なっても反射特性が劣化せず、また余計なガスを放出さ
せて外囲器内部の雰囲気を悪化させることもない。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図は実施例に係る光源装置の縦断面図および上横
断面図であり、これは分光、発光分析などの光源とし
て、あるいはストロボ、高速画像処理用光源として用い
られるフラッシュランプに関するものである。図示の通
り、円筒形のガラス製バルブ２の上端部には平坦な投光
窓が形成され、底部には同心円状に複数のガラスステム
３が形成されている。このバルブ２の内部には、キセノ
ン、アルゴンなどの不活性ガスが封入されている。ま
た、ガラスステム３には陰極用リード線4a、陽極用リー
ド線4b,4b、トリガプローブ用リード線4c、スパーカ用
リード線4d、リフレクタ用リード線4eの少なくとも６本
のリード線が気密に貫通している。また、バルブ２の内
部には投光窓１側に向けてアルミニウムなどの金属製
で、中心にアクセスホール９を穿設したリフレクタ（反
射鏡）10が設けられている。この反射鏡は金属で形成さ
れ、その構造は本実施例の特徴に係るものであるが、詳
細については後述する。
断面図であり、これは分光、発光分析などの光源とし
て、あるいはストロボ、高速画像処理用光源として用い
られるフラッシュランプに関するものである。図示の通
り、円筒形のガラス製バルブ２の上端部には平坦な投光
窓が形成され、底部には同心円状に複数のガラスステム
３が形成されている。このバルブ２の内部には、キセノ
ン、アルゴンなどの不活性ガスが封入されている。ま
た、ガラスステム３には陰極用リード線4a、陽極用リー
ド線4b,4b、トリガプローブ用リード線4c、スパーカ用
リード線4d、リフレクタ用リード線4eの少なくとも６本
のリード線が気密に貫通している。また、バルブ２の内
部には投光窓１側に向けてアルミニウムなどの金属製
で、中心にアクセスホール９を穿設したリフレクタ（反
射鏡）10が設けられている。この反射鏡は金属で形成さ
れ、その構造は本実施例の特徴に係るものであるが、詳
細については後述する。
リード線のうち180度相対向する２本の陰極用リード
線4d,4dは絶縁膜11で被覆され、その上端部がリフレク
タ10の鍔部12を電気的に絶縁して貫通している。この陽
極用リード線4b,4bはさらに水平な連結用リード線4fで
連結され、その中心からリフレクタ10の焦点位置に向っ
て垂下し、その下端に陽極６が設けられている。陰極用
リード線4aの上端は、リフレクタ10の中心に穿設された
アクセスホール９を突き抜けてその上端に陰極５が設け
られている。トリガプローブ用リード線4cもまたアクセ
スホール９を突き抜け、その上端であって陽極６と陰極
５の間に位置してトリガプローブ電極７が設けられてい
る。これら陽極６、陰極５、トリガプローブ電極７によ
ってアーク発光部13が形成され、このアーク発光部13は
リフレクタ10の焦点位置に配置されている。スパーカ用
リード線4dにはスパーカ電極８が設けられ、このスパー
カ電極８はリフレクタ10の外側であってアクセスホール
９に臨ませて設けられている。リフレクタ用リード線4e
はリフレクタ10の鍔部12に電気的に接続されている。
線4d,4dは絶縁膜11で被覆され、その上端部がリフレク
タ10の鍔部12を電気的に絶縁して貫通している。この陽
極用リード線4b,4bはさらに水平な連結用リード線4fで
連結され、その中心からリフレクタ10の焦点位置に向っ
て垂下し、その下端に陽極６が設けられている。陰極用
リード線4aの上端は、リフレクタ10の中心に穿設された
アクセスホール９を突き抜けてその上端に陰極５が設け
られている。トリガプローブ用リード線4cもまたアクセ
スホール９を突き抜け、その上端であって陽極６と陰極
５の間に位置してトリガプローブ電極７が設けられてい
る。これら陽極６、陰極５、トリガプローブ電極７によ
ってアーク発光部13が形成され、このアーク発光部13は
リフレクタ10の焦点位置に配置されている。スパーカ用
リード線4dにはスパーカ電極８が設けられ、このスパー
カ電極８はリフレクタ10の外側であってアクセスホール
９に臨ませて設けられている。リフレクタ用リード線4e
はリフレクタ10の鍔部12に電気的に接続されている。
以上のような構成において、陽極６と陰極５との間に
所定の電圧を印加し、かつトリガプローブ電極７とスパ
ーカ電極８にトリガ電圧を印加する。すると、リフレク
タ10のアクセスホール９を介してトリガ放電を生じ、そ
のトリガ放電に伴って陰極５と陽極６との間に主放電の
アークが生成される。このアーク発光は、リフレクタ10
で反射され直線光になって投光窓１から出射する。リフ
レクタ10はリード線4eを介して陰極５と同電位とすれ
ば、リフレクタ10を取り付けたことによるフラッシュ光
の不安定な動作を安定なアーク動作とすることができる
とともに、電磁ノイズを電気的に遮断する。
所定の電圧を印加し、かつトリガプローブ電極７とスパ
ーカ電極８にトリガ電圧を印加する。すると、リフレク
タ10のアクセスホール９を介してトリガ放電を生じ、そ
のトリガ放電に伴って陰極５と陽極６との間に主放電の
アークが生成される。このアーク発光は、リフレクタ10
で反射され直線光になって投光窓１から出射する。リフ
レクタ10はリード線4eを介して陰極５と同電位とすれ
ば、リフレクタ10を取り付けたことによるフラッシュ光
の不安定な動作を安定なアーク動作とすることができる
とともに、電磁ノイズを電気的に遮断する。
このようなフラッシュランプにおいて、反射部材であ
るリフレクタ10はアーク発光部の近傍に設けられるた
め、その反射面は使用中に高温にさらされる。そこで、
耐熱性が高く、しかも封入ガス以外のガスを放出したり
することのない反射部材として、第２図に詳細な構成を
示すリフレクタ（金属反射鏡）が用いられる。以下、そ
の構成と作製方法を詳しく説明する。
るリフレクタ10はアーク発光部の近傍に設けられるた
め、その反射面は使用中に高温にさらされる。そこで、
耐熱性が高く、しかも封入ガス以外のガスを放出したり
することのない反射部材として、第２図に詳細な構成を
示すリフレクタ（金属反射鏡）が用いられる。以下、そ
の構成と作製方法を詳しく説明する。
第２図は上記フラッシュランプに用いられる金属反射
鏡（リフレクタ）の一部拡大断面構造を示している。図
示の通り、基材20の表面には第１のアンダーコーティン
グ膜21、第２のアンダーコーティング膜22および反射膜
30が順次に堆積される。ここで、基材20としては例えば
アルミ板を用いることができる。アルミ板は転写プレス
が可能なので、放物面形状など種々の形状に加工でき
る。なお、プレス加工が可能な基材20の材料としては、
例えば銅、金、銀などを用い得る。また、リフレクタと
なりうる形状のファインセラミックスを用いることも可
能である。
鏡（リフレクタ）の一部拡大断面構造を示している。図
示の通り、基材20の表面には第１のアンダーコーティン
グ膜21、第２のアンダーコーティング膜22および反射膜
30が順次に堆積される。ここで、基材20としては例えば
アルミ板を用いることができる。アルミ板は転写プレス
が可能なので、放物面形状など種々の形状に加工でき
る。なお、プレス加工が可能な基材20の材料としては、
例えば銅、金、銀などを用い得る。また、リフレクタと
なりうる形状のファインセラミックスを用いることも可
能である。
第１のアンダーコーティング膜21としては、基材20に
対する密着性が良好で、しかも基材20表面の凹凸を滑ら
かにし得る金属材料として、例えばニッケルを用いるこ
とができる。この堆積は電解メッキの他、イオンプレー
ティング法によるプラズマ雰囲気での堆積法を用いても
よい。第２のアンダーコーティング膜22としては、第１
のアンダーコーティング膜21に対する密着性が良好な材
料として、例えばクロムを用いることができる。この場
合、クロムは表面平滑化のためには特に好適で、堆積法
としては第１のアンダーコーティング膜21と同様に電解
メッキやイオンプレーテイングを用い得る。
対する密着性が良好で、しかも基材20表面の凹凸を滑ら
かにし得る金属材料として、例えばニッケルを用いるこ
とができる。この堆積は電解メッキの他、イオンプレー
ティング法によるプラズマ雰囲気での堆積法を用いても
よい。第２のアンダーコーティング膜22としては、第１
のアンダーコーティング膜21に対する密着性が良好な材
料として、例えばクロムを用いることができる。この場
合、クロムは表面平滑化のためには特に好適で、堆積法
としては第１のアンダーコーティング膜21と同様に電解
メッキやイオンプレーテイングを用い得る。
反射膜30としては、第２のアンダーコーティング膜22
に対する密着性が良好で、しかも第２のアンダーコーテ
ィング膜22と合金化を生じにくい金属材料として、例え
ばアルミニウムが選択される。アルミニウムは光反射性
が良好なので、反射膜として優れている。このアルミウ
ニムの堆積は、例えば真空蒸着により行なう。なお、特
に耐熱性が要求されるときには、タングステンなどを用
いてもよい。
に対する密着性が良好で、しかも第２のアンダーコーテ
ィング膜22と合金化を生じにくい金属材料として、例え
ばアルミニウムが選択される。アルミニウムは光反射性
が良好なので、反射膜として優れている。このアルミウ
ニムの堆積は、例えば真空蒸着により行なう。なお、特
に耐熱性が要求されるときには、タングステンなどを用
いてもよい。
次に、上記リフレクタとしての金属反射鏡の製造工程
を、具体的な実施例に従い説明する。
を、具体的な実施例に従い説明する。
まず、厚さ3mmの円形のアルミ板を用意し、転写プレ
スにより放物面鏡の形状とする。次に、電解メッキによ
りニッケルを35〜40μｍの厚さで堆積し、更に電解メッ
キによりクロムを35〜40μｍの厚さで堆積する。次に、
アルミニウムを真空蒸着により、0.05〜0.15μｍの厚さ
で堆積する。これにより、リフレクタ10の基本構造が完
成する。
スにより放物面鏡の形状とする。次に、電解メッキによ
りニッケルを35〜40μｍの厚さで堆積し、更に電解メッ
キによりクロムを35〜40μｍの厚さで堆積する。次に、
アルミニウムを真空蒸着により、0.05〜0.15μｍの厚さ
で堆積する。これにより、リフレクタ10の基本構造が完
成する。
次に、下記のようにしてベーキングを行なう。まず、
真空中で200℃まで加熱して10分間放置した後、450℃に
して１時間放置する。しかる後、200℃まで冷した後に1
0分間放置し、その後は自然冷却させる。ここで、ベー
キングの前後における200℃での熱処理は、450℃までの
昇温および450℃からの冷却を、ゆるやかな温度勾配で
行なうときには省略してもよい。このような予備処理に
よって、ベーキング中に金属膜がはがれたりするものを
防止できる。また、ベーキング温度はあまり低いとガス
抜き等が不十分で、あまり高いと逆にストレスがたまり
やすくなるので、350〜550℃に設定される。このベーキ
ングにより、熱的ストレスが解放されて高温環境下での
使用が可能になり、ガス抜きも十分になされる。
真空中で200℃まで加熱して10分間放置した後、450℃に
して１時間放置する。しかる後、200℃まで冷した後に1
0分間放置し、その後は自然冷却させる。ここで、ベー
キングの前後における200℃での熱処理は、450℃までの
昇温および450℃からの冷却を、ゆるやかな温度勾配で
行なうときには省略してもよい。このような予備処理に
よって、ベーキング中に金属膜がはがれたりするものを
防止できる。また、ベーキング温度はあまり低いとガス
抜き等が不十分で、あまり高いと逆にストレスがたまり
やすくなるので、350〜550℃に設定される。このベーキ
ングにより、熱的ストレスが解放されて高温環境下での
使用が可能になり、ガス抜きも十分になされる。
次に、本発明の別の実施例に係る光源装置を説明す
る。
る。
第３図は実施例に係るキセノショートアークランプを
示し、同図（ａ）は上断面図、同図（ｂ）は横断面図で
ある。図示の通り、回転楕円体状の石英製の発光管41の
長径方向の両端に、電極導入管42a,42bが設けられてい
る。この枝管42a,42b内には、モリブデン箔43a,43bを介
して外部に外部リード44a,44bおよび内部に陽極45、陰
極46が封入されている。石英製の発光管41に排気用の管
が接続されており、排気管は排気後キセノンガスを封入
して封じ切られる。光源用の放電管の陰極46として、通
常２重量％以下の酸化トリウムを含有したトリエテッド
タングステン材料が用いられている。陽極45と陰極46と
の間に20〜30KVの電圧を印加すれば、ランプは放電を開
始する。続いて放電電流を一定に制御すると、陽極45と
陰極46の間には安定な放電が発生し発光する。このと
き、陰極46は放電によって生じる正イオンの衝突によっ
て加熱され、動作中の陰極先端部は、規定のアーク放電
を維持するに必要な電流密度が得られる温度まで上昇す
る。
示し、同図（ａ）は上断面図、同図（ｂ）は横断面図で
ある。図示の通り、回転楕円体状の石英製の発光管41の
長径方向の両端に、電極導入管42a,42bが設けられてい
る。この枝管42a,42b内には、モリブデン箔43a,43bを介
して外部に外部リード44a,44bおよび内部に陽極45、陰
極46が封入されている。石英製の発光管41に排気用の管
が接続されており、排気管は排気後キセノンガスを封入
して封じ切られる。光源用の放電管の陰極46として、通
常２重量％以下の酸化トリウムを含有したトリエテッド
タングステン材料が用いられている。陽極45と陰極46と
の間に20〜30KVの電圧を印加すれば、ランプは放電を開
始する。続いて放電電流を一定に制御すると、陽極45と
陰極46の間には安定な放電が発生し発光する。このと
き、陰極46は放電によって生じる正イオンの衝突によっ
て加熱され、動作中の陰極先端部は、規定のアーク放電
を維持するに必要な電流密度が得られる温度まで上昇す
る。
上記のようなキセノンショートアークランプにおい
て、陽極45と陰極46の間にはリフレクタ48が設けられ、
これは支持板49によって電極導入管42a,42bに固定され
ている。ここで、リフレクタ48は第２図で説明した構造
となっているので、余計なガスを発光管41内に放出させ
たり、発光時の温度上昇によって反射面がはがれたりす
ることがない。
て、陽極45と陰極46の間にはリフレクタ48が設けられ、
これは支持板49によって電極導入管42a,42bに固定され
ている。ここで、リフレクタ48は第２図で説明した構造
となっているので、余計なガスを発光管41内に放出させ
たり、発光時の温度上昇によって反射面がはがれたりす
ることがない。
以上、詳細に説明した通り本発明によれば、外囲器の
内部に反射部材が設けられるため、所定方向への効率の
よい投光が可能になる。また、反射部材はアルミニウム
などの基材に密着性よく金属膜を堆積して形成されてい
るので、使用中に高温度になっても反射特性が劣化せ
ず、また余計なガスを放出させて外囲器内部の雰囲気を
悪化させることもない。
内部に反射部材が設けられるため、所定方向への効率の
よい投光が可能になる。また、反射部材はアルミニウム
などの基材に密着性よく金属膜を堆積して形成されてい
るので、使用中に高温度になっても反射特性が劣化せ
ず、また余計なガスを放出させて外囲器内部の雰囲気を
悪化させることもない。
第１図は本発明の実施例に係るフラッシュランプを示す
図、第２図はリフレクタの詳細な構成を示す図、第３図
は別の実施例に係るキセノンショートアークランプを示
す図である。 １……投光窓、２……ガラス製のバルブ、３……ガラス
ステム、4a……陰極用リード線、4b……陽極用リード
線、4c……トリガプローブ用リード線、4d……スパーカ
用リード線、4e……リフレクタ用リード線、4f……連結
用リード線、５……陰極、６……陽極、７……トリガプ
ローブ電極、８……スパーカ電極、９……アクセスホー
ル、10……リフレクタ、11……絶縁膜、12……鍔部、13
……アーク発光部、20……リフレクタの基材、21……第
１のアンダーコーティング膜、22……第２のアンダーコ
ーティング膜、30……反射膜、41……石英製発光管、42
a,42b……電極導入枝管、43a,43b……モリブデン箔、44
a,44b……引出し線、45……陽極、46……陰極、48……
リフレクタ、49……支持板。
図、第２図はリフレクタの詳細な構成を示す図、第３図
は別の実施例に係るキセノンショートアークランプを示
す図である。 １……投光窓、２……ガラス製のバルブ、３……ガラス
ステム、4a……陰極用リード線、4b……陽極用リード
線、4c……トリガプローブ用リード線、4d……スパーカ
用リード線、4e……リフレクタ用リード線、4f……連結
用リード線、５……陰極、６……陽極、７……トリガプ
ローブ電極、８……スパーカ電極、９……アクセスホー
ル、10……リフレクタ、11……絶縁膜、12……鍔部、13
……アーク発光部、20……リフレクタの基材、21……第
１のアンダーコーティング膜、22……第２のアンダーコ
ーティング膜、30……反射膜、41……石英製発光管、42
a,42b……電極導入枝管、43a,43b……モリブデン箔、44
a,44b……引出し線、45……陽極、46……陰極、48……
リフレクタ、49……支持板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−264655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−73901（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−269501（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−95435（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−50384（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭48−33938（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/86,61/90 G02B 5/08
Claims (3)
- 【請求項１】外囲器内に配置された陽極及び陰極間に生
じるアーク発光を前記外囲器に設けられた反射鏡で反射
し、前記外囲器の投光窓から出射する光源装置におい
て、前記反射鏡は耐熱性の基材上に順次堆積されたニッ
ケル膜、クロム膜及びアルミニウム膜を備え、前記アル
ミニウム膜は前記外囲器内において露出しており、前記
外囲器内には不活性ガスが封入されていることを特徴と
する光源装置。 - 【請求項２】前記基材はアルミ板からなることを特徴と
する請求項１に記載の光源装置。 - 【請求項３】前記アルミニウム膜に代えてタングステン
膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の光源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2069981A JP2997288B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 光源装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2069981A JP2997288B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03269949A JPH03269949A (ja) | 1991-12-02 |
| JP2997288B2 true JP2997288B2 (ja) | 2000-01-11 |
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ID=13418351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2069981A Expired - Fee Related JP2997288B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997288B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100517057C (zh) * | 2004-05-25 | 2009-07-22 | 优志旺电机株式会社 | 光源装置 |
| US7888829B2 (en) | 2006-09-12 | 2011-02-15 | Denso Corporation | Vehicle AC generator |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3983848B2 (ja) | 1997-04-30 | 2007-09-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | ミラー付きフラッシュランプ |
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-
1990
- 1990-03-20 JP JP2069981A patent/JP2997288B2/ja not_active Expired - Fee Related
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