JPH03269949A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、あるいは内部が
真空とされた光源装置に関する。

〔従来の技術〕

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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か必要となる
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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光源装置は、内部が所定ガス雰囲気もしく
は真空とされて、所定位置に投光窓が形成された外囲器
と、この外囲器に取り付けられた電気エネルギー供給用
の外部端子と、外囲器の内部に設けられると共に外部端
子に接続され、供給された電気エネルギーにより外囲器
の内部で発光を生じさせる発光手段と、この発光手段の
近傍に設けられて発光手段による光を投光窓方向に反射
させる反射部材とを備え、特にこの反射部材は、耐熱性
の基材と、この基材表面に堆積されて基材に対する密着
性が良好な第１の金属材料からなる第１のアンダーコー
ティング膜と、この第１のアンダーコーティング膜表面
に堆積されて第１のアンダーコーティング膜に対する密
着性が良好な第２の金属材料からなる第２のアンダーコ
ーティング膜と、この第２のアンダーコーティング膜表
面に堆積されて第２のアンダーコーティング膜と合金化
を生じにくい第３の金属材料からなる薄い反射膜とを有
して構成されることを特徴とする。

〔作用〕

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か劣化せず、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。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

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４　Ｃ％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を穿設したりフ
レフタ（反射鏡）１０か設けられている。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
であるか、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、その中心からりフレフタ１
０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１
０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
リが放電を生じ、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。

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。

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。この堆積は電解メツキの他、イオンブ
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
同様に電解メツキやイオンブレーティングを用い得る。

反射膜３０としては、第２のアンダーコーティング膜２
２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
ミニウム積は、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。

まず、厚さ３關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、電解メツキにより
ニッケルを３５〜４０μｍの厚さで堆積し、更に電解メ
ツキによりクロムを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１
０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１０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。

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）は上飯面図、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重量九以下の酸化トリウ
ムを含有したトリエテッドタングステン材料か用いられ
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
は安定な放電か発生し発光する。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の間にはりフレフタ４８が設けられ
、これは支持板４つ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４
１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。

〔発明の効果〕

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。

【図面の簡単な説明】

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図はりフレフ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・・・ガラス製のパルプ、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、４２ａ、４２ｂ−・・電極導入枝管
、４３ａ４３ｂ・・・モリブデン箔、４４ａ、４４ｂ・
・・引出し線、４５・・・陽極、４６・・・陰極、４８
・・・リフレクタ、４つ・・・支持板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部が所定ガス雰囲気もしくは真空とされて、所定
   位置に投光窓が形成された外囲器と、この外囲器に取り
   付けられた電気エネルギー供給用の外部端子と、前記外
   囲器の内部に設けられると共に前記外部端子に接続され
   、供給された電気エネルギーにより当該外囲器の内部で
   発光を生じさせる発光手段と、この発光手段の近傍に設
   けられて当該発光手段による光を前記投光窓方向に反射
   させる反射部材とを備え、 前記反射部材は、耐熱性の基材と、この基材表面に堆積
   されて当該基材に対する密着性が良好な第１の金属材料
   からなる第１のアンダーコーティング膜と、この第１の
   アンダーコーティング膜表面に堆積されて当該第１のア
   ンダーコーティング膜に対する密着性が良好な第２の金
   属材料からなる第２のアンダーコーティング膜と、この
   第２のアンダーコーティング膜表面に堆積されて当該第
   ２のアンダーコーティング膜と合金化を生じにくい第３
   の金属材料からなる薄い反射膜とを有して構成されてい
   ることを特徴とする光源装置。 ２、前記基材の材料および第３の金属材料はアルミニウ
   ムであり、前記第１の金属材料はニッケルであり、前記
   第２の金属材料はクロムである反射部材を備えた請求項
   １記載の光源装置。