专利名称：闪光放电管以及闪光灯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种闪光放电管以及具有闪光放电管的闪光灯装置。
背景技术：
近年来，在数码照相机、带有照相机功能的便携式电话等的电子设备中安装具有例如棒状的闪光放电管的闪光灯装置。上述闪光灯装置的闪光放电管基本上由玻璃管、作为设置在玻璃管的一端部的阳极侧电极的阳极电极以及作为设置在玻璃管的另一端部的阴极侧的阴极电极构成(例如，参照专利文献I)。一般来讲，在闪光放电管的玻璃管中使用例如硼硅酸玻璃，在阳极电极以及阴极电极中，考虑到针对发光的热冲击等的耐久性而使用例如钨。另外，近年来，具有闪光灯装置的电子设备能够利用摄像数据的数字化而将拍坏的摄像数据(例如，照片)删除，因此，拍摄张数显著增加。伴随于此，闪光灯装置的发光次数也显著增加。因此，就需要闪光灯装置具有超过以往的针对发光的耐久性(发光耐久性)。但是，由于闪光发光时的压力，闪光放电管的玻璃管中会产生裂纹，而会使封入到放电管内的稀有气体的泄漏或闪光放电管的玻璃管的强度降低，因而会使闪光灯装置的耐久性降低。因此，需要增加闪光放电管的玻璃管的强度。一直以来，为了增加闪光放电管的玻璃管的强度，可以使用石英玻璃作为玻璃管。一般来讲，石英玻璃是主要由二氧化硅构成的玻璃，具有熔点为大约2000°C、热膨胀系数为大约0.55X 10_6/°C的特性。另外，石英玻璃对于闪光放电管发光时引起的热冲击具有很强的耐热冲击性，并且在从紫外 线到红外线的光波段中具有很高的透过性。因此，强度高并具有高透过性的石英玻璃作为闪光放电管的玻璃管被广泛使用。另外，闪光放电管的阳极电极以及阴极电极中所使用的钨的熔点为大约3400°C、热膨胀系数为大约4.5 X 10_6/°C，并且针对热冲击具有充分的耐久性。但是，石英玻璃的熔点以及热膨胀系数与钨的熔点以及热膨胀系数显著不同。因此，在对玻璃管进行加热熔融后，将阳极电极以及阴极电极直接焊接于玻璃管的情况下，由于熔点以及热膨胀系数之差的缘故，存在有在玻璃管或电极密封部中会产生裂纹的这一课题。因此，为了解决上述课题，将以具有石英玻璃的热膨胀系数与钨的热膨胀系数之间的热膨胀系数的多种玻璃形成的微珠(bead)部焊接固定于玻璃管，通过固定在玻璃管的微珠部而将作为阳极电极以及阴极电极的钨固定在玻璃管上。另外，作为其他的方法，例如利用由热膨胀系数不同的多种玻璃形成的接续玻璃而将硼硅酸玻璃和石英玻璃连接，从而增加了闪光放电管的玻璃管的强度。由此，利用接续玻璃吸收了石英玻璃与作为阳极电极以及阴极电极的钨之间的热膨胀系数之差。但是，在增加玻璃管的强度的情况下，虽然玻璃管的耐久性增加，但由于阳极电极以及阴极电极的耐久性与原来相同，因此，作为闪光放电管的耐久性并没有改变。因此，例如在阴极电极中使用烧结金属体来降低针对电极的放电的影响。另一方面，在阳极电极中，由于原封不动地使用钨，因此，阳极电极的耐久性与玻璃管相比变弱，其结果是，闪光放电管的发光耐久性降低。因此，需要特别考虑阳极电极对闪光放电管的发光耐久性的影响。S卩，所期待的是:增加玻璃管的强度，且提高阳极电极侧电极的耐久性，并增加闪光放电管的发光耐久性。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2006-244896号公报
发明内容
本发明的闪光放电管具有玻璃管、设置在玻璃管的一端部的阳极侧电极、以及设置在玻璃管的另一端部的阴极侧电极，玻璃管由第一玻璃管和在第一玻璃管的两个端部通过接续玻璃管被连接的第二玻璃管构成，接续玻璃管具有第一玻璃管的热膨胀系数与第二玻璃管的热膨胀系数之间的热膨胀系数，并且，阳极侧电极的外径相对于玻璃管的内径的比率为43.5%以上。由此，与玻璃管只由一种玻璃管形成的情况相比，能够实现一种增加玻璃管的强度并增加闪光放电管的发光耐久性的闪光放电管。
图1是本发明的实施方式的闪光放电管的剖面图。图2是表示本发明的实施方式的闪光放电管的发光耐久性试验结果的图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式中的闪光放电管进行说明。图1是本发明的实施方式中的闪光放电管的剖面图。如图1所示，本实施方式的闪光放电管I为长条形状(棒状)，基本上由玻璃管、作为设置在玻璃管的一端部的阳极侧电极的阳极电极4和作为设置在玻璃管另一端部的阴极侧电极的阴极电极5构成。并且，玻璃管利用接续玻璃管8将例如较长且热膨胀系数小的第一玻璃管2和例如比第一玻璃管2短且热膨胀系数比第一玻璃管2大的第二玻璃管3A、3B连接而形成。此时，接续玻璃管8具有第一玻璃管2的热膨胀系数与第二玻璃管3A、3B的热膨胀系数之间的热膨胀系数。由此，缓和了第一玻璃管2和第二玻璃管3A、3B的热膨胀系数之差，将第一玻璃管2和第二玻璃管3A、3B连接起来。另外，如图1所示，本实施方式的阳极电极4设置在其中一个第二玻璃管3A侧，阴极电极5设置在另一个第二玻璃管3B侧。并且，阳极电极4以及阴极电极5通过微珠部6A、6B被焊接固定于第二玻璃管3A、3B。在此,第一玻璃管2由例如石英玻璃等的玻璃管构成。另一方面,第二玻璃管3A、3B由以例如硼硅酸玻璃等的、具有与阳极电极4、阴极电极5以及微珠部6A、6B大致相同(包括相同)的热膨胀系数的例如硼硅酸玻璃等的玻璃材料形成的玻璃管构成。
另外，阳极电极4以由例如钨形成的金属棒构成，且被固定于一个微珠部6A，并且，通过微珠部6A被固定于第二玻璃管3A。另外，阳极电极4的第一玻璃管2 —侧的前端部4A贯穿微珠部6A，向着作为阴极侧电极的阴极电极5突出地设置。此时，图1所示的阳极电极4的外径B相对于玻璃管的内径A的比率(100XB/A)，如以下要详细说明的那样，优选以保持在43.5%以上并且小于100%的关系的方式设置。另一方面，阴极电极5由阴极主体5A和被阴极主体5A支撑的烧结金属体7构成。此时，阴极主体5A以由例如钨形成的金属棒构成，且被固定于另一个微珠部6B，并且通过另一个微珠部6B被固定于第二玻璃管3B。另外，阴极电极5的第一玻璃管2 —侧的前端部5B贯通微珠部6B以及烧结金属体7，并向着作为阳极侧电极的阳极电极4突出地设置。另外，微珠部6A、6B具有例如在中心位置使阳极电极4以及阴极电极5贯穿的贯穿孔，微珠部6A、6B的外径是以只比玻璃管(例如第二玻璃管3A、3B)的内径稍微小的方式形成的。并且，通过将具有与阳极电极4以及阴极电极5和第二玻璃管3A、3B的膨胀系数一致的膨胀系数的微珠部6A、6B进行焊接固定，从而通过微珠部6A、6B和阳极电极4以及阴极电极5而将闪光放电管I的玻璃管的两端密封。另外，阴极电极5的烧结金属体7在阴极主体5A的第一玻璃管2 —侧的前端部5B一侧与阴极主体5A同轴地被支撑。并且，烧结金属体7构成为:在向阳极电极4与阴极电极5之间施加电压的情况下释放出大量电子。另外，烧结金属体7是通过将例如钨与钽等的金属微粉末的混合物或钽与镍等的金属微粉末的混合物成形成规定的形状，并在例如大约1500 °C的温度下烧结而形成的。另外，接续玻璃管8是以接续玻璃管8的熔点以及热膨胀系数在第一玻璃管2与第二玻璃管3A、3B之间阶段性不同的方式按顺序焊接的。例如，由多层的玻璃管构成。具体而言，在第二玻璃管3A、3B —侧以热膨胀系数小于第二玻璃管3A、3B的接续玻璃管8连接；在第一玻璃管2—侧以热膨胀系数大于第一玻璃管2的接续玻璃管8连接。即，接续玻璃管8由热膨胀系数不同的多层(在本实施方式中为例如3层)玻璃管构成，以便热膨胀系数阶段性变化。另外，如图1所示，至少阳极电极4的前端部4A和阴极电极5的前端部5B的任意一方从接续玻璃管8起配置到第一玻璃管2的位置。即，通过从对放电时的热冲击有较强耐抗力的接续玻璃管8起在第一玻璃管2的位置上配置阳极电极4以及/或者阴极电极5的前端部5B，从而提高闪光放电管I的耐久性。另外，虽然特别优选在第一玻璃管2内配置阳极电极4以及/或者阴极电极5的前端部5B，但也可以根据必要的特性进行任意的组合，这一点是不言而喻的。并且，通过将由第一玻璃管2、接续玻璃管8以及第二玻璃管3A、3B形成的玻璃管与支撑并固定阳极电极4和阴极电极5的微珠部6A、6B进行热焊接，从而密封了闪光放电管I的内部。此时，在闪光放电管I的内部以规定压力封入例如氙等稀有气体9作为放电气体。如上所述，本实施方式的闪光放电管I是用以熔点以及热膨胀系数阶段性变化的方式由多层的玻璃形成的接续玻璃管8将熔点以及热膨胀系数不同的第一玻璃管2和第二玻璃管3A、3B连接的。此时，与第一玻璃管2连接的一侧的接续玻璃管8具有与第一玻璃管2的熔点以及热膨胀系数大致相同(包括相同)的熔点以及热膨胀系数。另外，与第二玻璃管3A、3B连接的一侧的接续玻璃管8具有与第二玻璃管3A、3B的熔点以及热膨胀系数大致相同(包括相同)的熔点以及热膨胀系数。并且，由多层的玻璃形成的接续玻璃管8的熔点以及热膨胀系数从第一玻璃管2的熔点以及热膨胀系数阶段性变化成第二玻璃管3A、3B的熔点以及热膨胀系数。由此，熔点以及热膨胀系数不同的第一玻璃管2以及第二玻璃管3A、3B利用如上所述构成的接续玻璃管8而被连接，因此，形成了不会产生裂纹的一体化的玻璃管。另外，通过使第一玻璃管2、第二玻璃管3A、3B以及接续玻璃管8的外径形成为相同并进行焊接，能够将第一玻璃管2和第二玻璃管3A、3B同轴地一体化。另外，在本实施方式的闪光放电管I中，与设置在第一玻璃管2的两端部的第二玻璃管3A、3B连接的阳极电极4以及阴极电极5通过微珠部6A、6B而被焊接固定。因此，即使在第一玻璃管中使用石英玻璃的情况下，也能够在阳极电极4和阴极电极5中使用与石英玻璃热膨胀系数完全不同的钨。另外，在本实施方式的闪光放电管I中，第一玻璃管2和第二玻璃管3A、3B通过接续玻璃管8而被连接。因此，能够使用热膨胀系数不同的多个玻璃管。其结果是，与以往的闪光放电管相比，能够增加闪光放电管I的玻璃管的强度。另外，在本实施方式的闪光放电管I中，通过将阳极电极4的外径B相对于玻璃管的内径A以规定的比率(例如43.5%以上)进行设定，如以下的实施例要说明的那样，能够增加闪光放电管I的发光耐久性。(实施例)以下，通过实施例对增加闪光放电管I的发光耐久性的阳极电极4的外径B相对于玻璃管的内径A的比率(B/A)进行详细说明。首先，一直以来，在安装了具有闪光放电管I的闪光灯装置的数码照相机等中，随着拍摄张数的增加，闪光灯装置的发光次数增加。此时，由于闪光灯装置发光的缘故，微量的电极材料会因为溅射而从阳极电极飞散，因此，与初始光量相比，闪光灯装置的光量逐渐降低。这是因为飞散的电极材料附着在玻璃管的内壁或玻璃管产生裂纹，从而妨碍了光的透过。其结果是，闪光放电管I的发光耐久性随着例如发光次数的增加而降低。因此，为了防止与初始光量相比闪光灯装置的光量(发光耐久性)降低，着眼于玻璃管的内径A与阳极电极4的外径B的关系，根据以下条件对具有闪光放电管I的闪光灯装置的发光耐久性进行了研究。以下，使用图2对闪光灯装置的发光耐久性试验的试验条件以及试验结果进行说明。首先，如图2所示，将具有2.1mm到2.65mm的内径A的玻璃管和具有0.8mm到
1.5mm的外径B的阳极电极4组合，准备具有例如B/A为37.7%到71.4%的规定比率的闪光放电管I。此时，使用玻璃管的厚度为最小0.225mm的玻璃管。接下来，将准备的闪光放电管I与检查用电路(图中没有显示)连接。接下来，向检查用电路施加输入电压330V和输入电量95.3ffs,以10秒的发光间隔使闪光放电管发光30000次,对发光耐久性进行了研究。此时，作为发光耐久性的判断条件，将试验后的闪光放电管I的光量是试验前的闪光放电管I的初始光量的90%以上的情况判断为“发光耐久性良好”，将不到90%的情况判断为“发光耐久性不好”。并且，在图2中，将“发光耐久性良好”的情况记载为“〇”，将“发光耐久性不好”的情况记载为“ X ”。其结果是，如图2所示可知，在作为阳极侧电极的阳极电极4的外径B相对于玻璃管的内径A的比率B/A(% )为43.5%以上且小于100%的情况下，闪光放电管I的发光耐久性满足上述判断条件。如上所述，通过以阳极电极4的外径相对于玻璃管的内径的比率为43.5%以上且小于100%的方式构成闪光放电管I,能够实现具有充分的发光耐久性的闪光放电管I。S卩，在上述条件下能够获得即使在以10秒的发光间隔发光30000次之后也能以闪光放电管I的光量为初始光量的90%以上进行发光的闪光放电管I。根据本实施方式，利用调整了熔点以及热膨胀系数的玻璃管构成，能够实现增加了玻璃管的强度的闪光放电管。另外，根据本实施方式，通过将阳极电极4的外径B与玻璃管的内径A以最佳比率构成，能够增加闪光放电管的发光耐久性。其结果是，能够实现耐久性优异的闪光放电管以及具有闪光放电管的闪光灯装置。另外，本发明不局限于上述实施方式，只要是在不超过本发明的宗旨的范围内就能够进行适当的变更，这是不言而喻的。即，在本实施方式中，虽然以在第一玻璃管2中使用热膨胀系数小的石英玻璃，在第二玻璃管3A、3B中使用热膨 胀系数大的硼硅酸玻璃的例子进行了说明，但不局限于此。例如，可以在第一玻璃管2中使用热膨胀系数大的玻璃管，在第二玻璃管3A、3B中使用热膨胀系数小的玻璃管。即使在这种情况下，也需要使构成阳极电极或阴极电极的材料的热膨胀系数与第二玻璃管的热膨胀系数一致。即，可以利用接续玻璃管将强度大的玻璃管和具有与阳极电极或阴极电极大致相等的热膨胀系数的玻璃管连接。因此，需要使用第二玻璃管、微珠部、阳极电极或阴极电极的各膨胀系数接近的材料。即使在这种情况下，与玻璃管只由硼硅酸玻璃的玻璃管形成的情况相比，也能够增强玻璃管的强度，并增加闪光放电管I的发光耐久性。另外，在本实施方式中，虽然以连接第一玻璃管2和第二玻璃管3A、3B的接续玻璃管8由热膨胀系数阶段性不同的三层的接续玻璃形成的例子进行了说明，但并不局限于此。例如，接续玻璃管8可以由包括一层或两层或者四层以上的多层的玻璃构成。S卩，能够根据玻璃管的成型目的或成型的玻璃管内的温度分布等来对接续玻璃管的层数或材料进行适当的变更。即，如果是玻璃管的强度和闪光放电管I的发光耐久性都得到了增强的构成，则接续玻璃管的构成可以是任意的。另外，根据本实施方式，虽然以将阳极电极4以及/或者阴极电极5的前端部从接续玻璃管8起配置到第一玻璃管2的位置上的例子进行了说明，但不局限于此。例如，如果第二玻璃管3A、3B的强度大，则可以将阳极电极4以及/或者阴极电极5的前端部设置得比接续玻璃管8更靠第二玻璃管3A、3B —侧(玻璃管的一端部侧以及/或者另一端部)。即，如果是玻璃管的强度和闪光放电管I的发光耐久性都增加的构成，则设置阳极电极4以及/或者阴极电极5的前端部的位置可以是任意的。另外，根据本实施方式，虽然以被设置于阴极电极的烧结金属体7在阴极主体5A的第一玻璃管2 —侧的前端部与阴极主体5A同轴地被支撑的例子进行了说明，但不局限于此。即，只要烧结金属体7构成为在将电压施加到阳极电极4与阴极电极5之间的情况下能够释放出大量电子，则可以不用将烧结金属体7与阴极主体5A同轴设置。本发明的闪光放电管是具有玻璃管、设置在玻璃管的一个端部的阳极侧电极以及设置在玻璃管的另一个端部的阴极侧电极的闪光放电管，玻璃管由第一玻璃管和与第一玻璃管的两个端部通过接续玻璃管被连接的第二玻璃管构成，接续玻璃管具有第一玻璃管的热膨胀系数与第二玻璃管的热膨胀系数之间的热膨胀系数，并且，阳极侧电极的外径相对于玻璃管的内径的比率为43.5%以上。由此，通过将热膨胀系数不同的多个玻璃管利用具有它们的热膨胀系数之间的热膨胀系数的接续玻璃管而连接，从而与只由一种玻璃管形成玻璃管的情况相比，能够增加玻璃管的强度。而且，通过将阳极侧电极的外径相对于玻璃管的内径的比率)设为43.5%以上，能够减轻闪光放电管的光量降低并增加闪光放电管的发光耐久性。
另外，本发明使接续玻璃管的热膨胀系数从第一玻璃管的热膨胀系数阶段性变化成第二玻璃管的热膨胀系数。由此，能够有效地缓和第一玻璃管与第二玻璃管的热膨胀系数之差。另外，在本发明中，阳极侧电极以及阴极侧电极通过微珠部与第二玻璃管固定。由此，通过利用微珠部将阳极侧电极以及阴极侧电极被第二玻璃管牢固地固定，能够防止玻璃管产生裂纹并增加玻璃管的强度。另外，在本发明中，第一玻璃管由石英玻璃构成，第二玻璃管由硼娃酸玻璃构成。由此，能够在闪光放电管的玻璃管中采用由具有较强的耐热冲击性的石英玻璃形成的第一玻璃管和由容易密封以钨构成的电极的硼硅酸玻璃形成的第二玻璃管，提高闪光放电管的可靠性。另外，在本发明中，至少阳极侧电极和阴极侧电极的任意一方的前端部配置在由接续玻璃管开始的第一玻璃管的位置上。由此，利用具有较强的对放电时的热冲击的耐抗性的接续玻璃管8或第一玻璃管2，能够提高闪光放电管的耐久性。另外，本发明的闪光灯装置具有上述闪光放电管。由此，能够实现可靠性优异并且发光耐久性得到提高的闪光灯装置。产业上的可利用性本发明的闪光放电管能够增加玻璃管的强度并增加发光耐久性，因此，在需要相当数量的发光次数的闪光灯装置等用途中有用。附图标记的说明I闪光放电管2第一玻璃管3A，3B 第二玻璃管4阳极电极(阳极侧电极)4A, 5B 前端部5阴极电极(阴极侧电极)5A阴极主体
6A，6B微珠部7烧结金属体8接续玻璃管9稀 有气体
权利要求
1.一种闪光放电管，具有:玻璃管、设置在上述玻璃管的一端部的阳极侧电极、以及设置在上述玻璃管的另一端部的阴极侧电极， 上述玻璃管由第一玻璃管和在上述第一玻璃管的两个端部通过接续玻璃管而被连接的第二玻璃管构成， 上述接续玻璃管具有上述第一玻璃管的热膨胀系数与上述第二玻璃管的热膨胀系数之间的热膨胀系数，并且，上述阳极侧电极的外径相对于上述玻璃管的内径的比率为43.5%以上。
2.根据权利要求1所述的闪光放电管，其中， 使上述接续玻璃管的热膨胀系数从上述第一玻璃管的热膨胀系数向上述第二玻璃管的热膨胀系数阶段性地变化。
3.根据权利要求1所述的闪光放电管，其中， 上述阳极侧电极以及上述阴极侧电极通过微珠部而被固定于上述第二玻璃管。
4.根据权利要求1所述的闪光放电管，其中， 上述第一玻璃管由石英玻璃构成，上述第二玻璃管由硼硅酸玻璃构成。
5.根据权利要求1所述的闪光放电管，其中， 至少上述阳极侧电极和上述阴极侧电极的任一方的前端部配置在从上述接续玻璃管到上述第一玻璃管的位置上。
6.一种闪光灯装置，具有根据权利要求1至5的任一项所述的闪光放电管。
全文摘要
本发明的闪光放电管是具有玻璃管、设置在玻璃管的一端部的阳极侧电极、以及设置在玻璃管的另一端部的阴极侧电极的闪光放电管。玻璃管由第一玻璃管和与第一玻璃管的两个端部通过接续玻璃管被连接的第二玻璃管构成，接续玻璃管具有第一玻璃管的热膨胀系数与第二玻璃管的热膨胀系数之间的热膨胀系数，并且，阳极侧电极的外径相对于玻璃管的内径的比率为43.5％以上。
文档编号H01J61/36GK103210471SQ20118005448
公开日2013年7月17日 申请日期2011年12月1日 优先权日2010年12月2日
发明者森理夫 申请人:松下电器产业株式会社