特許 6441741 放電器用パッケージおよび放電器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441741

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】放電器用パッケージおよび放電器

(51)【国際特許分類】

   H01J 61/06 20060101AFI20181210BHJP

   H01J 61/30 20060101ALI20181210BHJP

   H01J 61/067 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   H01J61/06 H

   H01J61/30 Q

   H01J61/067 N

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-105288(P2015-105288)

(22)【出願日】2015年5月25日

(65)【公開番号】特開2016-219339(P2016-219339A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年1月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】北川 明彦

【審査官】 右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開2006-114296（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2010-73518（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2011-96562（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2016-71946（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2016-207451（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第5880559（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第2011/0248028（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第2011/040069（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一主面に凹部を有する、セラミックスから成る板状の基体と、
セラミックスから成り互いに間隙をあけて前記凹部の内面から突出した複数の支持片をそれぞれ有する一対の突出部であって、前記複数の支持片は前記内面からの突出長さがそれぞれ等しい一対の突出部と、
複数の金属粒子群から成る板状の一対の放電電極であって、前記凹部の前記内面に対向するように、前記一対の突出部の前記複数の支持片によってそれぞれ支持された一対の放電電極と、を含むことを特徴とする放電器用パッケージ。

【請求項2】

前記一対の放電電極の、厚み方向の前記突出部側とは反対側に存在する金属粒子群の平均粒径は、厚み方向の前記突出部側に存在する金属粒子群の平均粒径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の放電器用パッケージ。

【請求項3】

前記金属粒子群は、タングステンおよびニッケルを含むことを特徴とする請求項２に記載の放電器用パッケージ。

【請求項4】

先端同士が互いに対向するように、前記一対の放電電極上にそれぞれ設けられた、金属から成る棒状の一対の放電補助電極を、さらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の放電器用パッケージ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１つに記載の放電器用パッケージと、
前記基体の前記凹部を覆う蓋体と、
前記基体の前記凹部と、前記蓋体とで囲まれた空間内に充填された不活性ガスと、を含むことを特徴とする放電器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放電器用パッケージ、およびそれを備えた放電器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、たとえば、放電器などの発光装置は、ガラス管内に不活性ガスが充填された構造が知られている。従来の発光装置において、一対の放電電極は、ガラス管の端部から放電空間内に突き出るような状態でガラス管に固定されており、放電誘発用電極は、ガラス管の外周部に設けられている。このような放電器としては、たとえば、特許文献１に開示されたものがある。

【0003】

近年、携帯電話などの携帯機器にカメラ機能が設けられており、夜間および室内などにおいても明るい画像を撮像することが求められている。携帯機器に設ける発光装置には小型化が必要であり、従来ではＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた発光装置が設けられている。しかし、ＬＥＤでは光量が低く、要求される光量の照明光を放射することができなかった。そこで、瞬間的に大光量の光を放射可能な、ガラス管内にキセノンなどの不活性ガスが充填された構造の放電器を小型化することが検討されている。

【0004】

しかしながら、放電器を構成するガラス管を単に小型化すると、不活性ガスが充填されるガラス管の耐久性、特に熱応力に対する耐久性が低下し得る。それ故、耐久性を考慮するとガラス管の小型化には限界があり、結果として放電器の小型化に限界があった。

【0005】

そこで、気密封止される凹部を含む絶縁基板と、凹部内に配置された放電電極とを含む配線基板を用いる構成が提案されている。凹部が蓋体などで気密封止されることにより発光装置が形成される。放電電極としては、たとえば厚膜法などの方法で凹部の底面などに層状に形成されたものが用いられる。このような発光装置としては、たとえば、特許文献２に開示されたものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９−１８０６７７号公報

【特許文献2】特開２０１１−９６５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記従来の技術では、一対の放電電極間の放電により発生する熱に起因した、放電器の耐久性の低下を十分に抑制することができない、という課題があった。

【0008】

本発明の目的は、一対の放電電極間の放電により発生する熱に起因した、放電器の耐久性の低下を抑制することができる放電器用パッケージ、および、該放電器用パッケージを備えた放電器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一つの態様の放電器用パッケージは、一主面に凹部を有する、セラミックスから成る板状の基体と、セラミックスから成り互いに間隙をあけて前記凹部の内面から突出した複数の支持片をそれぞれ有する一対の突出部であって、前記複数の支持片は前記内面からの突出長さがそれぞれ等しい一対の突出部と、複数の金属粒子群から成る板状の一対の放電電極であって、前記凹部の前記内面に対向するように、前記一対の突出部の前記複
数の支持片によってそれぞれ支持された一対の放電電極と、を含むことを特徴とする。

【0010】

また、本発明の一つの態様の放電器は、上述の放電器用パッケージと、前記基体の前記凹部を覆う蓋体と、前記基体の前記凹部と、前記蓋体とで囲まれた空間内に充填された不活性ガスと、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一つの態様の放電器用パッケージによれば、一対の放電電極は、基体の凹部の内面と間隙をあけて対向するように、凹部の内面に設けられた一対の突出部における複数の支持片によって支持されているので、一対の放電電極間の放電により発生する熱が基体に伝達されることを抑制することができる。そのため、放電電極間の放電により発生する熱に起因した、放電器の耐久性の低下を抑制することができる放電器用パッケージを提供することができる。

【0012】

本発明の一つの態様の放電器によれば、上記構成の放電器用パッケージを含むことから、耐久性が向上された、寿命の長い放電器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る放電器１０を有する撮像装置１の外観図である。

【図2】図１の放電器１０の斜視図である。

【図3】図２の放電器１０の分解斜視図である。

【図4】図２の切断面線Ａ−Ａで切断したときの放電器１０の断面図である。

【図5】放電器１０を構成する放電器用パッケージ１１の平面図である。

【図6】放電器用パッケージ１１を下方から見た底面図である。

【図7】放電器用パッケージ１１において、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂの近傍を拡大して示す図である。

【図8】放電器用パッケージ１１を製造するための積層体を示す分解斜視図である。

【図9】本発明の第２の実施形態に係る放電器１０Ａの斜視図である。

【図10】図９の放電器１０Ａの分解斜視図である。

【図11】図９の切断面線Ａ−Ａで切断したときの放電器１０Ａの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係る放電器用パッケージおよび放電器について、図面を参照して説明する。

【0015】

図１は、本発明の第１の実施形態に係る放電器１０を有する撮像装置１の外観図である。放電器１０は、たとえばスマートフォンなどの携帯端末やデジタルカメラなどの撮像装置１に内蔵するものである。放電器１０は、たとえば、希ガスなどの不活性ガスの放電作用を利用して、ＬＥＤと比較して、瞬間的に大光量の閃光を発することができる。放電器１０を発光させる回路構成は、従来公知の、ガラス管内にキセノンなどの不活性ガスが充填された構造のキセノン放電管を用いた閃光発光器と同様である。図１に示す撮像装置１は、スマートフォンであって、表示面の裏面側に撮像可能なレンズを有する光学装置２や放電器１０を内蔵した発光装置３が設けられている。

【0016】

図２は図１の放電器１０の斜視図であり、図３は図２の放電器１０の分解斜視図であり、図４は図２の切断面線Ａ−Ａで切断したときの放電器１０の断面図である。また、図５は放電器１０を構成する放電器用パッケージ１１の平面図であり、図６は放電器用パッケージ１１を下方から見た底面図である。さらにまた、図７は放電器用パッケージ１１において、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂの近傍を拡大して示す図である。

【0017】

放電器１０は、本実施形態に係る放電器用パッケージ１１と、放電器用パッケージ１１における基体１１１の凹部１１１Ｂｂを覆う蓋体１２と、凹部１１１Ｂｂと蓋体１２とで囲まれた放電空間Ｐ内に充填された不活性ガスと、を含んで構成される。なお、不活性ガスは、たとえば、希ガスであるキセノン（Ｘｅ）を主成分とするガスである。

【0018】

蓋体１２は、透光性を有する平板状の部材であり、放電器用パッケージ１１における基体１１１の凹部１１１Ｂｂが形成された一主面１１１Ｂｃ上に接合され、凹部１１１Ｂｂで規定される放電空間Ｐを塞いでいる。ここで、蓋体１２の「透光性」とは、放電空間Ｐ内における発光によって放射された光の少なくとも一部の波長の光が透過できることをいう。蓋体１２は、たとえばガラス、サファイア、透光性セラミックスなどの絶縁材料から成る。

【0019】

蓋体１２がガラスから成る場合、蓋体１２は、ガラス接合によって放電器用パッケージ１１における基体１１１の一主面１１１Ｂｃに固定されている。蓋体１２がサファイアまたは透光性セラミックスから成る場合、蓋体１２は、ガラス接合または焼結接合によって放電器用パッケージ１１における基体１１１の一主面１１１Ｂｃに固定されている。「焼結接合」とは、基体１１１の一主面１１１Ｂｃと蓋体１２とを、接合用治具を使用して被接合面を接触させた状態にて高温処理することにより、基体１１１に含まれるガラス質を接合材として機能させて接合させることをいう。

【0020】

放電器用パッケージ１１は、基体１１１と、一対の突出部である一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａと、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂと、トリガ電極１１６とを含んで構成される。

【0021】

基体１１１は、アルミナ、チタニア系酸化物、ジルコン酸系酸化物などのセラミックスから成る。基体１１１は、矩形板状に形成され、一主面１１１Ｂｃに凹部１１１Ｂｂを有する。具体的には、基体１１１は、凹部１１１Ｂｂを構成する、矩形板状の底部１１１Ａと、矩形枠状の側壁部１１１Ｂと、矩形板状の一対の突部１１１Ｂａとを有する。基体１１１において、底部１１１Ａ、側壁部１１１Ｂ、および一対の突部１１１Ｂａは、一体的に形成されている。なお、基体１１１は、矩形板状に限らず、円形板状や多角形板状であってもよい。

【0022】

基体１１１において、側壁部１１１Ｂは、底部１１１Ａの主面に設けられ、底部１１１Ａの外周縁に沿った枠状を成し、底部１１１Ａの主面に垂直な内周面を有する。換言すると、側壁部１１１Ｂは、下面が底部１１１Ａの主面における外周縁に連なり、上方に開放した上端開口を有し、底部１１１Ａの主面に垂直な内周面によって放電空間Ｐが規定される。

【0023】

一対の突部１１１Ｂａは、それぞれ、底部１１１Ａの主面の側壁部１１１Ｂで囲まれた領域から突出するか、または、側壁部１１１Ｂの内周面から突出し、底部１１１Ａと平行である。本実施形態では、一対の突部１１１Ｂａは、それぞれ、側壁部１１１Ｂの内周面において、矩形枠状の互いに対向する２つの短辺に対応した部分から、放電空間Ｐ内に突出している。これら一対の突部１１１Ｂａは、下面が底部１１１Ａの主面に連なっており、上面が底部１１１Ａの主面に平行である。

【0024】

底部１１１Ａ、側壁部１１１Ｂおよび一対の突部１１１Ｂａによって構成される凹部１１１Ｂｂを有する基体１１１において、底部１１１Ａの主面、側壁部１１１Ｂの内周面、および一対の突部１１１Ｂａの上面が、凹部１１１Ｂｂの内面となる。

【0025】

基体１１１において、底部１１１Ａは、長辺の長さが５ｍｍ〜２０ｍｍであり、短辺の長さが２ｍｍ〜５ｍｍであり、厚みが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍである。また、側壁部１１１Ｂは、厚み（底部１１１Ａの主面からの高さ）が０．２ｍｍ〜１ｍｍであり、外周縁において、長辺の長さが５ｍｍ〜２０ｍｍであり、短辺の長さが２ｍｍ〜５ｍｍであり、内周縁において、長辺の長さが３ｍｍ〜１８ｍｍであり、短辺の長さが１ｍｍ〜４ｍｍである。さらにまた、一対の突部１１１Ｂａは、それぞれ、厚み（底部１１１Ａの主面からの高さ）が０．２ｍｍ〜１ｍｍであり、短辺の長さ（放電空間Ｐ内への突出長さ）が０．５ｍｍ〜３ｍｍであり、長辺の長さが１ｍｍ〜３ｍｍである。

【0026】

また、基体１１１には、底部１１１Ａにおける２つの短辺に対応した側面中央部、および、底部１１１Ａにおける１つの長辺に対応した側面中央部に、内方へ曲面状に窪んだキャスタレーション１１１Ｃが設けられている。なお、各キャスタレーション１１１Ｃには、後述の外部端子１１７，１１８，１１９にそれぞれ対応した導通路が形成されている。

【0027】

一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａは、基体１１１の凹部１１１Ｂｂの内面上に設けられる。本実施形態では、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａは、凹部１１１Ｂｂの内面の一領域部分である一対の突部１１１Ｂａのそれぞれの上面に設けられる。そして、図７に示すように、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａは、それぞれ、各電極支持部１１２ａ，１１３ａの、突部１１１Ｂａの上面に垂直な断面視で、互いに間隙をあけて突部１１１Ｂａの上面から突出した複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａを有する。各電極支持部１１２ａ，１１３ａの複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａは、それぞれ、突部１１１Ｂａの上面からの突出長さが等しい。

【0028】

一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａを構成する複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａは、セラミックスから成る。具体的には、複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａは、セラミックスから成る基体１１１に含まれるガラス質によって形成される。

【0029】

一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂは、複数の金属粒子群から成り、電位差によって不活性ガスに絶縁破壊を生じさせて、不活性ガスに電流を流すために用いられる電極であり、一方が陽極であり、他方が陰極である。一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂは、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａの形状に対応して、矩形板状に形成される。一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂは、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａが設けられる、基体１１１の一対の突部１１１Ｂａの上面に間隙をあけて対向するように、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａの複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａによって、それぞれ支持されている。なお、金属粒子群は、多数の金属粒子から成っている。なお、放電電極１１２ｂ，１１３ｂは、矩形板状に限らず、円形板状や多角形板状であってもよい。

【0030】

トリガ電極１１６は、矩形板状に形成され、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂと電気的に絶縁されるように、基体１１１の底部１１１Ａの内部に埋設されている。トリガ電極１１６は、外部のトリガ回路からの信号に応じて、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂのうちの陰極となる放電電極との間で予備放電し、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ間での安定した主放電を開始させる。

【0031】

トリガ電極１１６は、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属から成る。また、トリガ電極１１６は、長辺の長さが３ｍｍ〜１８ｍｍであり、短辺の長さが１ｍｍ〜４ｍｍであり、厚みが１μｍ〜１０μｍである。

【0032】

さらに、本実施形態の放電器用パッケージ１１は、基体１１１の外面に、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂのそれぞれに対応した外部端子１１７，１１８と、トリガ電極１１６に対応した外部端子１１９とが設けられている。

【0033】

放電電極１１２ｂと外部端子１１７とはキャスタレーション１１１Ｃに形成された導通路１１７ａを介して電気的に接続され、放電電極１１３ｂと外部端子１１８とはキャスタレーション１１１Ｃに形成された導通路１１８ａを介して電気的に接続され、トリガ電極１１６と外部端子１１９とはキャスタレーション１１１Ｃに形成された不図示の導通路を介して電気的に接続されている。外部端子１１７，１１８，１１９および導通路１１７ａ，１１８ａは、それぞれ、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属から成る。

【0034】

以上のような構成の本実施形態の放電器１０によれば、放電器用パッケージ１１において、放電空間Ｐ内に不活性ガスが充填される構造として、従来のキセノン放電管で用いられるガラス管を構成する石英ガラスよりも熱伝導率が高いセラミックスから成る基体１１１を用いているので、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ間の放電により発生する熱が、基体１１１に蓄積されることを抑制して、基体１１１から放熱される。

【0035】

さらに、本実施形態の放電器用パッケージ１１において、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂは、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａが設けられる、基体１１１の一対の突部１１１Ｂａの上面に間隙をあけて対向するように、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａの複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａによって、それぞれ支持されている。これによって、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂと、基体１１１の一対の突部１１１Ｂａの上面との間に、各支持片１１２ａａ，１１３ａａ間の間隙に存在する空気層が介在されることになるので、この空気層の断熱作用によって、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ間の放電により発生する熱が基体１１１に伝達されることを抑制することができる。そのため、放電電極１１２ｂ，１１３ｂ間の放電により発生する熱に起因した、放電器１０の耐久性の低下を抑制することができる。

【0036】

また、本実施形態の放電器用パッケージ１１では、図７に示すように、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂを構成する金属粒子群の平均粒径については、各放電電極１１２ｂ，１１３ｂの厚み方向の突出部側としての電極支持部１１２ａ，１１３ａ側に存在する金属粒子群１１２ｂｂ，１１３ｂｂの平均粒径よりも、厚み方向の突出部側としての電極支持部１１２ａ，１１３ａ側とは厚み方向の反対側である表面側に存在する金属粒子群１１２ｂａ，１１３ｂａの平均粒径が大きい。具体的には、各放電電極１１２ｂ，１１３ｂの厚み方向の電極支持部１１２ａ，１１３ａ側に存在する金属粒子群１１２ｂｂ，１１３ｂｂの平均粒径は５〜２０μｍであり、電極支持部１１２ａ，１１３ａ側とは厚み方向の反対側である表面側に存在する金属粒子群１１２ｂａ，１１３ｂａの平均粒径は１５〜３０μｍである。ここで、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂを構成する金属粒子群の平均粒径は、たとえば、以下のようにして測定した粒径である。まず、各放電電極１１２ｂ，１１３ｂの断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて所定倍率（たとえば１０００倍）で観察し、ＳＥＭ画像を得る。このＳＥＭ画像を用いて従来公知のインターセプト法により例えば５０個程度の金属粒子の粒径を測定し、その平均値を金属粒子群１１２ｂａ，１１３ｂａの平均粒径とする。

【0037】

複数の金属粒子群によって構成される一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂでは、金属粒子の結晶粒界で熱の拡散が起こり、その結晶粒界で熱伝導性が低下する。換言すれば、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂにおいて、金属粒子の結晶粒界が少ない領域部分では、熱伝導性の低下が抑制されることになる。この点を考慮して、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂにおいて、厚み方向の電極支持部１１２ａ，１１３ａ側とは反対側の表面側に存在する金属粒子群１１２ｂａ，１１３ｂａの平均粒径が大きいことにより、この表面側で金属粒子の結晶粒界が少なくなる。それ故、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂは、厚み方向の前記表面側で熱伝導性の低下が抑制された構造を有することになる。したがって、
一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ間の放電により発生する熱は、各放電電極１１２ｂ，１１３ｂの表面側から放熱され、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂに熱が蓄積されることを抑制することができる。よって、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂの耐久性が向上し、ひいては放電器１０の耐久性が向上する。

【0038】

また、本実施形態の放電器用パッケージ１１では、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂの金属粒子群を構成する金属粒子は、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属と、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、鉄クロムニッケル合金（Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ）などの金属とを含む。本実施形態では、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂの金属粒子群を構成する金属粒子は、タングステン（Ｗ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む。なお、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂのうち、陰極となる放電電極は、電子放出特性に優れた酸化ランタン、酸化イットリウムまたは酸化セリウムを含んでいてもよい。

【0039】

ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、鉄クロムニッケル合金（Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ）などの金属を含む金属粒子は、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂの形成時に、結晶化速度が速いものである。したがって、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、鉄クロムニッケル合金（Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ）などの金属を含む金属粒子によって構成される一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂは、上記のような、厚み方向の表面側に存在する金属粒子群１１２ｂａ，１１３ｂａの平均粒径が大きい、という構造を有する電極となる。

【0040】

次に、本実施形態に係る放電器１０の製造方法について、図８を用いて説明する。図８は、放電器用パッケージ１１を製造するための積層体を示す分解斜視図である。放電器１０の製造方法は、成形工程と、印刷工程と、焼成工程と、封入工程とを含んで構成される。図８に示すように、放電器１０を構成する放電器用パッケージ１１は、矩形板状の第１のセラミックグリーンシート２１と、矩形板状の第２のセラミックグリーンシート２２と、矩形板状の第３のセラミックグリーンシート２３と、矩形板状の第４のセラミックグリーンシート２４とを積層させた積層体を用いて、製造される。

【0041】

成形工程では、加工前の第１のセラミックグリーンシート２１、第２のセラミックグリーンシート２２、第３のセラミックグリーンシート２３、および第４のセラミックグリーンシート２４を、予め定められた形状に成形する。たとえば、第１のセラミックグリーンシート２１は、基体１１１の凹部１１１Ｂｂの開口に対応した、厚み方向に貫通する第１シート孔部２１１が形成されるように、成形される。第２のセラミックグリーンシート２２は、基体１１１の凹部１１１Ｂｂの開口および一対の突部１１１Ｂａに対応した、厚み方向に貫通する第２シート孔部２２１が形成されるとともに、矩形板状のシートにおいて互いに対向する２つの短辺の縁端中央部に、キャスタレーション１１１Ｃに対応して内方へ曲面状に窪んだ第２シート切欠き２２２が形成されるように、成形される。第３のセラミックグリーンシート２３は、矩形板状のシートにおいて互いに対向する２つの短辺の縁端中央部に、キャスタレーション１１１Ｃに対応して内方へ曲面状に窪んだ第３シート切欠き２３１が形成され、１つの長辺の縁端中央部に、キャスタレーション１１１Ｃに対応して内方へ曲面状に窪んだ第３シート切欠き２３１が形成されるように、成形される。第４のセラミックグリーンシート２４は、矩形板状のシートにおいて互いに対向する２つの短辺の縁端中央部に、キャスタレーション１１１Ｃに対応して内方へ曲面状に窪んだ第４シート切欠き２４１が形成され、１つの長辺の縁端中央部に、キャスタレーション１１１Ｃに対応して内方へ曲面状に窪んだ第４シート切欠き２４１が形成されるように、成形される。

【0042】

ここで、加工前のセラミックグリーンシートは、従来公知の方法で形成される。たとえ
ば、加工前のセラミックグリーンシートの原料の主成分には、アルミナ、チタニア系酸化物、およびジルコン酸系酸化物等が用いられる。チタン酸バリウムを主成分とする焼結体を用いる場合には、たとえば、チタン酸バリウム粉末に対して、所定量の酸化マグネシウム粉末、希土類元素の酸化物粉末および酸化マンガン粉末を配合し、さらに、必要に応じて焼結助剤としてガラス粉末を添加して素原量粉末を得る。次に、素原量粉末に有機ビヒクルを加えてセラミックスラリを調製し、次いで、ドクターブレード法またはダイコーダ法などの従来公知のシート成形法を用いて、加工前のセラミックグリーンシートが形成される。

【0043】

成形工程の後工程である印刷工程では、第２のセラミックグリーンシート２２の一主面上に、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂを印刷する。さらに、第４のセラミックグリーンシート２４の一主面上に、トリガ電極１１６を印刷する。図８においては、第４のセラミックグリーンシート２４の一主面上にトリガ電極１１６を印刷しているが、第３のセラミックグリーンシート２３の、第４のセラミックグリーンシート２４と対向する面上に、トリガ電極１１６を印刷してもよい。

【0044】

また、第４のセラミックグリーンシート２４の、第３のセラミックグリーンシート２３と対向する面とは反対側の面上に、外部端子１１７，１１８，１１９を印刷する。また、第２のセラミックグリーンシート２２の第２シート切欠き２２２、第３のセラミックグリーンシート２３の第３シート切欠き２３１、ならびに第４のセラミックグリーンシート２４の第４シート切欠き２４１に、導通路１１７ａ，１１８ａを印刷する。

【0045】

印刷工程における、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ、トリガ電極１１６、外部端子１１７，１１８，１１９、および導通路１１７ａ，１１８ａは、高融点金属であるタングステン（Ｗ）などの金属粒子およびニッケル（Ｎｉ）などの金属粒子に、予め定める有機バインダおよび溶剤を添加混合して得た金属ペーストを、従来公知のスクリーン印刷法を用いて印刷することによって、形成される。

【0046】

印刷工程の後工程である焼成工程では、第１のセラミックグリーンシート２１、第２のセラミックグリーンシート２２、第３のセラミックグリーンシート２３、および第４のセラミックグリーンシート２４を、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂが第１のセラミックグリーンシート２１の第１シート孔部２１１内に含まれ、トリガ電極１１６が第３のセラミックグリーンシート２３および第４のセラミックグリーンシート２４に挟持されるように、積層して積層体を形成する。次に、積層させた積層体を焼成する。

【0047】

焼成工程における積層体の焼成は、昇温速度を５℃／ｈ〜３００℃／ｈとして、脱脂を５００℃までの温度範囲で行い、次いで、昇温速度を２５℃／ｈ〜１０００℃／ｈとして、水素および窒素の混合ガスの還元雰囲気中にて１４００℃〜１６００℃の温度範囲で０．５時間から４時間焼成する。このような積層体の焼成により、セラミックスから成る基体１１１における、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂが印刷された領域部分に含まれるガラス質によって、複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａを有する一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａが形成される。

【0048】

このようにして、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂが、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａが設けられる、基体１１１の一対の突部１１１Ｂａの上面に間隙をあけて対向するように、一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａの複数の支持片１１２ａａ，１１３ａａによって、それぞれ支持された構造の、放電器用パッケージ１１を製造することができる。

【0049】

次に、封入工程では、たとえばキセノン（Ｘｅ）を主成分とする不活性ガス雰囲気下に
おいて、放電器用パッケージ１１の基体１１１における側壁部１１１Ｂの上面を、蓋体１２と密着させ、基体１１１の底部１１１Ａおよび側壁部１１１Ｂと、蓋体１２とで囲まれる密閉空間（放電空間Ｐ）内に、不活性ガスを封入する。側壁部１１１Ｂの上面と蓋体１２との密着には、蓋体１２に用いるガラスより融点の低いガラスが用いられる。

【0050】

上記成形工程、印刷工程、焼成工程、および封入工程を経ることにより、本実施形態に係る放電器１０を製造することができる。

【0051】

図９は本発明の第２の実施形態に係る放電器１０Ａの斜視図であり、図１０は図９の放電器１０Ａの分解斜視図であり、図１１は図９の切断面線Ａ−Ａで切断したときの放電器１０Ａの断面図である。

【0052】

放電器１０Ａは、放電器用パッケージ１１Ａに係る構成が前述した放電器用パッケージ１１と異なること以外は、放電器１０と同様に構成される。放電器１０Ａの放電器用パッケージ１１Ａは、一対の放電補助電極１１４，１１５をさらに含んで構成されること以外は、前述した放電器用パッケージ１１と同様に構成される。このように、本実施形態の放電器１０Ａおよび放電器用パッケージ１１Ａは、前述した第１の実施形態に係る放電器１０および放電器用パッケージ１１と同様の部分を有する。したがって、以下説明および図において、対応する同様の部分については同一の参照符号を付すとともに、説明を省略する。

【0053】

放電器１０Ａの放電器用パッケージ１１Ａは、前述した放電器用パッケージ１１の構成以外に、一対の放電補助電極１１４，１１５をさらに含む。

【0054】

一対の放電補助電極１１４，１１５は、放電空間Ｐ内における放電効率を高くするための補助電極であり、放電器１０Ａにおいては、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ間での放電に加えて、一対の放電補助電極１１４，１１５間でも放電する。

【0055】

一対の放電補助電極１１４，１１５は、それぞれ、金属から成り、長さが１ｍｍ〜５ｍｍであり、外径が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの棒状に形成される。このような、棒状の一対の放電補助電極１１４，１１５を用いることによって、放電空間Ｐ内における放電効率を高くすることができるので、瞬間的に大光量の光を放射可能となり、放電器１０Ａにおいて十分な光量を確保することができる。

【0056】

一対の放電補助電極１１４，１１５は、各放電補助電極１１４，１１５の先端同士が互いに対向するように、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ上のそれぞれに、導電性を有する接合材１１４ａ，１１５ａによって接合されている。

【0057】

一対の放電補助電極１１４，１１５は、互いに軸線が一致し、各軸線が、矩形枠状の側壁部１１１Ｂの２つの短辺の中心を通る仮想直線と平行であり、先端が各突部１１１Ｂａの上面から内方側に延出するように、各突部１１１Ｂａの上面に設けられた一対の電極支持部１１２ａ，１１３ａに支持された一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂ上に接合されている。また、好ましくは、一対の放電補助電極１１４，１１５は、互いに軸線が一致し、かつ、各軸線が、矩形枠状の側壁部１１１Ｂの２つの短辺の中心を通る仮想直線と一致している。

【0058】

一対の放電補助電極１１４，１１５を構成する金属としては、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属を挙げることができる。

【0059】

また、一対の放電補助電極１１４，１１５において、一対の放電電極１１２ｂ，１１３
ｂのうち陰極となる放電電極上に設けられた放電補助電極は、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属の他に、電子放出特性に優れた酸化ランタン、酸化イットリウムまたは酸化セリウムを含んでいてもよい。

【0060】

また、一対の放電補助電極１１４，１１５の先端の形状は特に限定されるものではないが、半球状、円錐台形状、四角錐台形状などの、先細状であることが好ましい。一対の放電補助電極１１４，１１５の先端が先細状である、特に、陰極となる放電電極上に設けられた放電補助電極の先端が先細状であることによって、電子放出特性を向上させることができ、一対の放電補助電極１１４，１１５間の放電効率をより高くすることができるので、放電器１０Ａにおいて十分な光量を確保することができる。

【0061】

一対の放電補助電極１１４，１１５を一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂに接合するための接合材１１４ａ，１１５ａは、タングステン（Ｗ）を主成分とする金属ろう材であり、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂを構成する金属粒子群の主金属（高融点金属）、および、一対の放電補助電極１１４，１１５を構成する金属と、合金を形成可能な金属を１％以上５０％以下含有している。

【0062】

接合材１１４ａ，１１５ａに含有される金属は、一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂを構成する金属粒子群の主金属、および、一対の放電補助電極１１４，１１５を構成する金属が、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）であることに対応して、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）またはコバルト（Ｃｏ）である。一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂを構成する金属粒子群の主金属、および、一対の放電補助電極１１４，１１５を構成する金属と合金を形成可能な金属を含有する接合材１１４ａ，１１５ａを用いることによって、一対の放電補助電極１１４，１１５と一対の放電電極１１２ｂ，１１３ｂとの間の接合強度を向上させることができる。

【0063】

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形や変更が可能である。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

【符号の説明】

【0064】

１ 撮像装置
２ 光学装置
３ 発光装置
１０，１０Ａ 放電器
１１，１１Ａ 放電器用パッケージ
１２ 蓋体
２１ 第１のセラミックグリーンシート
２２ 第２のセラミックグリーンシート
２３ 第３のセラミックグリーンシート
２４ 第４のセラミックグリーンシート
１１１ 基体
１１１Ａ 底部
１１１Ｂ 側壁部
１１１Ｂａ 突部
１１１Ｂｂ 凹部
１１１Ｂｃ 一主面
１１１Ｃ キャスタレーション
１１２ａ，１１３ａ 電極支持部
１１２ａａ，１１３ａａ 支持片
１１２ｂ，１１３ｂ 放電電極
１１２ｂａ，１１２ｂｂ，１１３ｂａ，１１３ｂｂ 金属粒子群
１１４，１１５ 放電補助電極
１１４ａ，１１５ａ 接合材
１１６ トリガ電極
１１７，１１８，１１９ 外部端子
１１７ａ，１１８ａ 導通路
２１１ 第１シート孔部
２２１ 第２シート孔部
２２２ 第２シート切欠き
２３１ 第３シート切欠き
２４１ 第４シート切欠き
Ｐ 放電空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】