JP2000268625A - ランプユニット、光源装置及びスポット光源装置 - Google Patents

ランプユニット、光源装置及びスポット光源装置

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JP2000268625A
JP2000268625A JP6742099A JP6742099A JP2000268625A JP 2000268625 A JP2000268625 A JP 2000268625A JP 6742099 A JP6742099 A JP 6742099A JP 6742099 A JP6742099 A JP 6742099A JP 2000268625 A JP2000268625 A JP 2000268625A
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JP
Japan
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lamp unit
light source
positioning
source device
light
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JP6742099A
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English (en)
Inventor
Moriyuki Ito
守行 伊藤
Kazuto Kawai
和人 河合
Kazuo Yoshida
一夫 吉田
Tetsuya Osajima
哲也 筬島
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確かつ容易に位置決めを行うことができる
ランプユニット、光源装置及びスポット光源装置を提供
する。 【解決手段】 放電管20と反射ミラー21とを一体化
したランプユニット2において位置決めリング部22及
び位置決め凹部22bを形成し、これに対応して、スポ
ット光源装置のランプユニット設置部25において設置
面25a、装着ガイド26及び位置決め凸部25bを設
けてランプユニット2の設置時にその位置決めを実現
し、位置決めされたランプユニット2を保持板26、固
定ネジ27a及び固定スプリング27bによって設置面
25aに押し付けて固定することによって、ランプユニ
ット2のスポット光源装置への設置・固定と光軸の位置
合わせとを確実かつ容易とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を照射するラン
プユニット、光源装置及びスポット光源装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、スポット光源装置では、放電管か
ら放射された光を楕円集光ミラーなどの反射ミラーによ
って反射・集光し、出射口に導光して、出射口に接続さ
れたファイバなどの導光手段(ライトガイド)によって
外部に出射される(例えば特開平9−281361号公
報)。
【0003】この放電管及び反射ミラーは、放電管の両
端にある電極のうち一方の電極側が、反射ミラーに形成
された開口に挿通されて固定されたランプユニットとし
て用いられる場合がある(例えば特開平10−3265
96号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような装置におい
ては、ランプユニットにおける放電管と反射ミラーとの
設置の位置精度、及びランプユニットが装置に設置・固
定された場合の、ランプユニットから出射される光の光
軸と出射口との設置の位置精度、などによって出射口へ
の光の導光・集光の精度と効率が影響される。しかし、
ランプユニットを装置に設置・固定するときの位置決め
は、様々な調整を必要とし容易には行うことができな
い。
【0005】このことは、例えば放電管の故障等による
ランプユニットの交換・再設置を行う場合に問題とな
る。特に、ランプユニットの位置決め及びその再現性が
低いと、交換・再設置の度に複雑な取り付け作業を必要
とし、または、交換・再設置後に集光効率が変化してし
まうことがある。このような問題は、スポット光源装置
以外の光源装置においても同様である。
【0006】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、正確かつ容易に位置決めを行うことができ
るランプユニット、光源装置及びスポット光源装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるランプユニットは、光を放射す
る放電管と、放電管から放射された光をミラー部によっ
て反射させて、ミラー部の出射端である出射開口部から
出射させる反射ミラーと、を備えるランプユニットにお
いて、反射ミラーは、放電管の一方の電極側が挿通さ
れ、位置決めされて一体に固定される放電管固定部と、
放電管及びミラー部に対して位置決めされて、ミラー部
の外面から突出するように出射開口部に接続されて形成
された位置決めリング部と、をさらに備え、位置決めリ
ング部の、光の出射方向側に形成されたリング前面の円
周方向の所定の位置に、凹状の回転方向位置決め部が形
成されていることを特徴とする。
【0008】上記のように、放電管及び反射ミラーに対
してあらかじめ位置決めされた位置決めリング部を設け
ることによって、例えばスポット光源装置などのランプ
ユニットを備える装置への設置時に、この位置決めリン
グ部を設置・固定に利用して、ランプユニットと装置と
の位置決めを正確かつ容易に実現することができるラン
プユニットとすることができる。
【0009】さらに、この位置決めリング部のリング前
面の所定の位置に、凹状の回転方向位置決め部を形成す
る。これによって、装置への設置時にさらに回転方向に
ついても正確かつ容易に位置決めを行うことができる。
この場合、例えば反射ミラーのミラー部に、光の出射軸
に対してゆがみや放電管との固定時のずれなどに起因す
る回転方向の微小な非対称性がある場合などにも、常に
同一の条件での設置を行うことによって、光の出射効率
など装置の性能の安定性と再現性を確保することができ
る。
【0010】このように回転方向をも含めた位置決めが
可能な構成を有するランプユニットとすることによっ
て、装置に対するランプユニットの設置・交換の作業が
大幅に簡単化される。なお、回転方向位置決め部の形状
については、設置作業時、または例えば未使用の状態で
ランプユニットを保管するときなどに、装置の他の部位
等に不必要に接触したりそれらを破損することを防止す
るように、凹状とすることが好ましい。
【0011】また、回転方向位置決め部は、位置決めリ
ング部の外周側から内周側に向けて直径方向に形成され
た溝状凹部であることを特徴としても良い。
【0012】上記した凹状の回転方向位置決め部が、位
置決めリング部の外側からの溝状であることによって、
装置への固定時に例えば装置側に設けられた凸部との係
合が容易な構成とすることができる。なお、この溝状凹
部については、リング部の外側については貫通されてい
るが、内側については貫通していても良いし、貫通しな
いU字状などの所定形状の溝として形成しても良い。
【0013】また、位置決めリング部は、ガラス製であ
ってミラー部と一体成型されていることを特徴とする。
ガラスによって位置決めリング部を一体成型することに
よって、ランプユニットの製造コストを低減させること
ができる。
【0014】あるいは、位置決めリング部は、出射開口
部に接続・固定された金属製のリング状部材からなるこ
とを特徴とする。位置決めリング部を金属製とした場合
には、その加工・形成の位置精度を容易に向上させるこ
とができ、位置決め精度をさらに高めることができる。
【0015】また、放電管は、反射ミラーに対して位置
決めリング部のリング前面を含む平面よりも内側に設置
されていることを特徴とする。
【0016】放電管が反射ミラーから突出しない上記の
構成とすることによって、回転方向位置決め部の凹形状
と同様に他の部位への不必要な接触等を防止することが
でき、特に、それによる放電管の破損を防止することが
できる。
【0017】また、ミラー部の所定の位置に、放電管の
他方の電極からのリード線が挿通されるリード線挿通部
が形成され、回転方向位置決め部とリード線挿通部と
は、反射ミラーの中心軸からみて互いに直交する位置に
形成されていることを特徴とする。
【0018】反射ミラーの内側に位置する放電管の電極
からのリード線を通すための開口などのリード線挿通部
に対して、回転方向位置決め部を一定の方向に保つこと
によって、ランプユニットとリード線とが常に一定の位
置関係によって装置に対して固定され、これによって配
線の作業が簡単化される。特に、この位置関係を90°
の方向とした場合、関係方向位置決め部は凹部であるた
めに通常装置の奥側(挿入される方向)に位置するよう
に設置されるので、リード線がランプユニットの装置へ
の挿入・装着時に挿入方向に対して側面側となり、これ
によって、配線に好適な設置方法が可能となる。
【0019】また、本発明による光源装置は、光を放射
する放電管と、放電管から放射された光をミラー部によ
って反射させて、ミラー部の出射端である出射開口部か
ら出射させる反射ミラーと、を備えるランプユニット
と、ランプユニットが、ランプユニット設置部によって
その内部の所定位置に設置されて格納されるハウジング
と、反射ミラーからの光を出射するための、ハウジング
の出射面に設けられた出射口と、を有する光源装置にお
いて、ランプユニットの反射ミラーは、放電管の一方の
電極側が挿通され、位置決めされて一体に固定される放
電管固定部と、放電管及びミラー部に対して位置決めさ
れて、ミラー部の外面から突出するように出射開口部に
接続されて形成された位置決めリング部と、を備え、ラ
ンプユニット設置部は、位置決めリング部の光の出射方
向側に形成されたリング前面が接続されて、ランプユニ
ットが設置される設置面と、設置面に形成され、ランプ
ユニットの位置決めリング部を位置決めする装着ガイド
部と、設置面との間に位置決めリング部を挟持して保持
する保持部材と、保持部材を介して位置決めリング部を
設置面に押し付けて固定する付勢部材と、を有し、装着
ガイド部は、位置決めリング部の厚さよりも小さく形成
された段差によって形成されていることを特徴とする。
【0020】上記した構成によるランプユニット設置部
の構成においては、装着ガイド部の段差の厚さが挿入さ
れるランプユニットの位置決めリング部の厚さよりも小
さくされているため、ランプユニットが装着されていな
い状態では、設置面と保持部材との間に装着ガイド部を
挟んで形成されている空間は挿入しようとする位置決め
リング部よりも狭いものとなる。
【0021】この空間に、位置決めリング部を挿入して
ランプユニットを装着すると、保持部材が位置決めリン
グ部によって押し返されて、位置決めリング部と装着ガ
イド部との厚さの差の分だけ設置面からさらに広い間隔
を有する状態となる。このとき、付勢部材によって逆に
保持部材が押し返されるので、これによって、位置決め
リング部が設置面に対して押し付けられて、ランプユニ
ットが確実かつ容易に位置決めされて固定される。
【0022】また、ランプユニットの固定について、ラ
ンプユニット設置部は、ランプユニットをその外面から
支持する支持部材をさらに備える構成としても良い。こ
れによって、さらに確実にランプユニットの固定及び位
置決めを実現することができる。
【0023】段差を形成する装着ガイド部の形態につい
ては、装着ガイド部は、位置決めリング部の厚さよりも
小さい段差を形成する凸部であって、ランプユニットの
装着時に位置決めリング部の外側に位置する凸状ガイド
部からなる構成としても良い。
【0024】あるいは、装着ガイド部は、位置決めリン
グの厚さよりも小さい段差を形成する凹部であって、ラ
ンプユニットの装着時に位置決めリング部がその内部に
位置する凹状ガイド部からなる構成としても良い。
【0025】また、ランプユニットの位置決めリングの
円周方向の所定の位置に、回転方向位置決め部が形成さ
れるとともに、ランプユニット設置部は、回転方向位置
決め部が係合される位置決め係合部をさらに備えること
を特徴とする。
【0026】ランプユニット側に回転方向位置決め部を
設けるとともに、ランプユニット設置部側にそれに対応
して装着時に係合される位置決め係合部を設けることに
よって、ランプユニットの装着・固定時にその回転方向
についても位置決めすることが可能になる。
【0027】また、放電管は、反射ミラーに対して位置
決めリング部のリング前面を含む平面よりも内側に設置
されていることを特徴とする。これによって、放電管の
設置面への接触等を防止することができ、装着を容易に
することができる。
【0028】さらに、ハウジングの上面が出射面とさ
れ、ランプユニットは、鉛直上方をその光の出射方向と
してランプユニット設置部によって設置されることを特
徴とする。
【0029】光源装置の形態としては、側方出射タイ
プ、反射ミラーを用いた側方出射タイプ、上方出射タイ
プなどがあるが、最近、設置場所の省スペース化等の要
請により、ハウジングの上面に出射口が設けられた上方
出射タイプの光源装置・スポット光源装置が望まれてい
る。このような場合には、特に上方にある設置面に対し
て下方からランプユニットが設置・固定されるので、側
方出射タイプのものに比べて特に確実な固定方法が必要
であり、このとき特に、上記した支持部材と付勢部材と
を用いた固定方法が好適となる。
【0030】また、本発明によるスポット光源装置は、
上記した光源装置であって、出射口に接続されて、出射
される光を導光するライトガイドをさらに備える構成と
する。例えばファイバなど、用途に応じた形態・性能を
有するライトガイドを接続することによって、効率的に
光の出射とその利用を行うことができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるラ
ンプユニット、光源装置及びスポット光源装置の好適な
実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明に
おいては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を
省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ず
しも一致していない。
【0032】図1は、本発明によるスポット光源装置の
一実施形態に係るUVスポット光源装置の外面構成を示
す斜視図である。ここで、UVスポット光源装置の外面
を構成するハウジング1の各面については、図1の左前
方に示されている面を前面1aとし、後面を1b、左側
面を1c、右側面を1d、底面を1e、上面を1fとす
る。ただし、前面1a、後面1b、左側面1c、及び右
側面1dの各面については、これらの各面の名称は便宜
的に付したものであって、UVスポット光源装置におけ
る前後方向など、実際の装置構成や機能の別等によるも
のではない。以下においては、ハウジング1以外につい
ても、上記にしたがってその前後左右を便宜的に定義し
て用いる。
【0033】本実施形態においては、ハウジング1の開
口部分である出射口(図1においては図示していない)
はハウジング1の上面1fの所定の位置に設けられ、し
たがって上面1fが出射面とされており、これによって
本UVスポット光源装置は上方出射タイプの光源装置を
構成している。出射口にはファイバ差込口50が設置さ
れており、このファイバ差込口50にライトガイドとし
てファイバ5が接続・固定されている。これによって、
外部へのUV光の出射が行われる。
【0034】なお、ハウジング1の左側面1cは、ハウ
ジング1からの脱着が可能な板状のハウジング側面カバ
ー12によって構成されており、このハウジング側面カ
バー12は、ハウジング1の他の面を構成しているハウ
ジング外箱11に対してネジ止め等によって固定され
て、ハウジング1の全体が形成されている。なお、ハウ
ジング外箱11についても、さらに複数の部分から構成
しても良い。
【0035】図2及び図3は、図1に示したUVスポッ
ト光源装置の装置内部の概略構成について、ハウジング
1のハウジング外箱11及びハウジング側面カバー12
を一部破断して示す斜視図である。図2においては、区
分板31及び内箱32についても一部破断し、また内箱
側面カバー33の図示を省略している。一方、図3にお
いては、区分板31及び内箱32を破断せず、かつ内箱
側面カバー33をも図示してハウジング1内部の各領域
の区分を明示している。
【0036】ハウジング1の内部は、電源や回路等、装
置駆動のための装置が格納される駆動領域A、光の放射
及び出射が行われる光出射領域G、及び空気流の経路を
制御するための通気領域Dの各領域から構成され、光出
射領域Gはさらに、光の外部への出射を制御するシャッ
ター等が設置される出力領域B、及び放電管及び反射ミ
ラー等が格納される光源領域Cから構成されている。
【0037】まず、装置内部の各部の基本的構成につい
て説明する。
【0038】駆動領域Aは、区分板31の右側面31b
によってハウジング1の右側面1d側に形成されてい
る。区分板31は、区分板前面31aと区分板右側面3
1bとによって構成され、その高さは、ハウジング1の
底面1eから上面1fまでの距離、すなわちハウジング
1の高さと等しい。また区分板右側面31bはハウジン
グ1の後面1bに接続しており、これによって駆動領域
Aは、左側面を区分板31により、後面、右側面、底面
及び上面をハウジング1の各面により区分されて構成さ
れ、また、駆動領域Aの前面は開放されて、後述する通
気領域Dに連通されている。
【0039】この駆動領域Aには、UVスポット光源装
置の各部を駆動制御するための駆動装置が設置されてい
る。図中においては、駆動装置設置板15aによって設
置された駆動装置15として模式的に簡略化して示して
あるが、駆動装置15は複数の装置から構成されて設置
されても良い。例えばこの駆動装置は、各部へ電流を供
給する電源、各部の駆動を行う回路、及びそれらを制御
するコンピュータ等を有して構成される。
【0040】また、駆動装置15は、例えばハウジング
1の前面1aや右側面1dの所定の位置に設置された操
作パネルなどに接続されて、これを介して操作者によっ
て操作される構成としても良い。なお、図中において
は、駆動装置15とUVスポット光源装置の各部との接
続等については図示していない。
【0041】光出射領域Gは、区分板31によってハウ
ジング1の左側面1c側に形成されている。区分板31
は、区分板右側面31bが上記したようにハウジング1
の後面1bに接続しているとともに区分板前面31aが
ハウジング1の左側面1cに接続している。これによっ
て光出射領域Gは、前面及び右側面を区分板31によ
り、後面、左側面、底面及び上面をハウジング1の各面
により区分されて構成される。
【0042】この光出射領域Gは、さらに出力領域B及
び光源領域Cに区分される。
【0043】出力領域Bは、内箱32及び内箱側面カバ
ー33によって光出射領域Gの上方部分に形成されてい
る。内箱32の上面の、ハウジング1の上面1fに設け
られた出射口13(図3)に対向する所定の位置には、
光を出射するための出射開口部32bが形成されてい
る。また、内箱32の内箱底面32aには、後述するラ
ンプユニット2の放電管20からの光を入射・導光させ
るための開口部32dが設けられ、さらにその内箱32
の内側に筒状部材37が接続・形成されている。
【0044】内箱32は、その左側面が開放されて構成
されており、この左側面には内箱側面カバー33が設置
・固定される。これによって出力領域Bは、前面、後
面、右側面、底面及び上面を内箱32により、左側面を
内箱側面カバー33により区分されて構成される。
【0045】光源領域Cは、区分板31及び内箱32の
内箱底面32aによって光出射領域Gの下方部分に形成
されている。すなわち光源領域Cは、前面及び右側面を
区分板31により、後面、左側面及び底面をハウジング
1の各面により、上面を内箱底面32aにより区分され
て構成される。
【0046】また、通気領域Dは、区分板前面31a及
びハウジング1の前面1aとによって挟まれて形成され
ている。この通気領域Dは、空気流による各部の冷却経
路を制御することを主な目的として設けられているもの
であるが、それ以外にも例えば、各部の配線等がこの通
気領域Dで行われる構成であっても良い。
【0047】次に、光源領域C及び出力領域Bの各部の
構成について説明し、これらを合わせた光出射領域Gか
らのUV光の放射・生成と外部への出射について説明す
る。図4は、図3に示した光出射の光軸を含むI−I矢
印垂直断面図、図5は、図4に示したII−II矢印水平断
面図である。なお、図4及び図5においては、ハウジン
グ1の出射口13、内箱32の出射開口部32b、及び
後述する各通気口・外気取込口については、見やすさの
ために端面図として示してある。また、図4において
は、出射口13に取り付けられるファイバ差込口50及
びファイバ5については図示していない。
【0048】光の出射は、光源領域Cにおける光の放射
及び反射による導光と、出力領域Bにおける光の出射制
御及び出射とによって行われる。光源領域Cと出力領域
Bとは、放電管20及び反射ミラー21と、ハウジング
1の出射面である上面1fとの間にある内箱底面32a
によって区分されている。この内箱底面32aは、光源
領域Cから出力領域Bへ入射しようとする余分な光を遮
蔽する遮蔽板として機能しており、遮蔽板である内箱底
面32aの所定の位置に光軸(放電管20の中心軸と出
射口13の中心とを結び、光の出射が行われる軸)を中
心として形成された円形状の開口部32dを通過した光
以外は、光源領域Cから出力領域Bに入射しないように
構成されている。
【0049】光源領域Cには、UV光を放射・照射する
放電管20と反射ミラー21を有するランプユニット2
が設置されている。反射ミラー21は、例えば楕円集光
ミラーなどの所定形状を有し、その内面を反射面とする
ミラーから構成されており、放電管20からのUV光を
反射し、出射開口部を介して外部へと光を出射する。
【0050】本実施形態においては、ランプユニット2
として容易に着脱可能なものが用いられており、このラ
ンプユニット2は、その出射開口部の外周に形成された
位置決めリング部22、及び内箱底面32aの下面側に
設けられたランプユニット設置部25によって、遮蔽板
である内箱底面32aの開口部32dに面して固定され
ている。なお、ランプユニット2及びランプユニット設
置部25の構成、及びその設置方法についてはさらに後
述する。
【0051】光源領域Cにおいて放射・反射された放電
管20及び反射ミラー21からの光は、内箱底面32a
の開口部32dから出力領域Bに入射される。開口部3
2dの上方には筒状部材37が、内箱底面32aからハ
ウジング1の出射口13の方向に突出するように、内箱
32と一体に固定されて設けられている。
【0052】筒状部材37は光軸を中心軸とし、開口部
32dと接続されて出射口13に向かって先細となる円
錐台形状に一定の厚さで形成されている。これによっ
て、内箱32の開口部32dから入射された光は、筒状
部材37の内部に形成された円錐台形状の導光部37a
により、出射側である開口部37bに導光される。この
とき、遮蔽板である内箱底面32aの開口部32dと、
筒状部材37の導光部37aとを通過した光のみを出力
領域B内に入射する構成によって、光の入射位置のみで
なく入射角度をも制限することができ、余分な光の効果
的な遮蔽が可能となる。
【0053】筒状部材37の開口部37bと、出射開口
部32b及び出射口13との間には、出射口13からの
光の出射のON/OFFを切り換えるためのシャッター
4が設置されている。シャッター4はシャッター板41
とシャッター駆動部42とから構成され、シャッター固
定部33a(図2)に固定されて設置されている。な
お、図2及び図5においては、シャッター板41のON
の位置(光軸を開放した状態)を実線で、OFFの位置
(光軸を遮断した状態)を点線で示してある。また、図
4及び図5においては、シャッター板41以外のシャッ
ター駆動部42や位置センサ43等については図示して
いない。
【0054】シャッター板がONである位置は、シャッ
ター板41に設けられた突起部41aを位置センサ43
によって検出することによって確認している。この位置
センサ43についても、シャッター4と同様にシャッタ
ー固定部33aに固定されて設置されている。
【0055】シャッター4及び位置センサ43が位置決
め・固定されているシャッター固定部33aは、板状部
材であり、内箱側面カバー33の内側の面に一体に位置
決め・固定されて、容易に着脱することが可能なように
設置されている。ここで、板状部材であるシャッター固
定部33aは、内箱底面32aに対して平行に設置され
る。すなわち、シャッター固定部33aは光軸に対して
垂直に設置され、これによってシャッター4のシャッタ
ー板41は、筒状部材37の開口部37bと内箱32の
出射開口部32bとの間に、光軸に対して垂直な所定の
平面内において、光軸に平行な軸をその回転軸として回
転駆動されるように設置される。
【0056】本実施形態においては、内箱側面カバー3
3はさらにその両側端部にカバー側凸状係合部34a及
び34bを有し、これらが内箱側凹状係合部35a及び
35bに係合することによって、さらに位置決めされ
る。また、内箱32の側面のうち内箱側面カバー33が
取り付けられる開放面が左側面であることに対応して、
ハウジング1の左側面1cを容易に脱着可能なハウジン
グ側面カバー12によって構成している。したがって、
ハウジング1についてはハウジング側面カバー12をは
ずすことによって、シャッター4等の設置・交換等の作
業が可能とされている。
【0057】なお、図2においては内箱側面カバー33
を図示しておらず、したがって、これらのシャッター4
等は図中で中空に浮いた状態で示されている。
【0058】以上述べた構成による光出射領域Gを有す
るスポット光源装置において、光源領域C内のランプユ
ニット2の放電管20から放射された光は反射ミラー2
1によって反射され、遮蔽板である内箱底面32aの開
口部32d、及び筒状部材37の導光部37aを介して
出力領域Bに入射される。出力領域Bでは、シャッター
4によって光の出射のON/OFFが切り換えられ、O
Nの状態とされている場合には、光は内箱32の出射開
口部32b及びハウジング1の出射口13を経てファイ
バ差込口50(図1)に接続されたライトガイドである
ファイバ5に入射され、外部に出力される。
【0059】ここで、光軸上には、出力領域B内または
ファイバ差込口50内等に、紫外線透過フィルタや、光
量調整のためのスリットなどの他の必要な要素をさらに
設置しても良い。また、内箱側面カバー33、ハウジン
グ側面カバー12、及びランプユニット2の着脱等につ
いては、インターロックを設けて、それらが適正に装着
されていない場合には装置が作動されない構成としても
良い。
【0060】本実施形態におけるランプユニット2につ
いて説明する。図6は、本発明によるランプユニット2
の構成を示す斜視図である。
【0061】ランプユニット2は、スポット光源装置に
対して容易に着脱が行えるような構成を有して、一体に
形成されている。放電管20は、その放電部200が反
射ミラー21の内側の所定の位置に配置されるように、
反射ミラー21に対して位置決めされて設置される。反
射ミラー21は、所定の軸を中心にして略軸対称形に形
成された例えば楕円集光ミラーなどの所定の形状を有し
て、その内面を反射面210とするミラー部21aを有
し、その中心軸を光の出射軸とし、出射方向の端部を光
が出射される略円形状の出射開口部21bとして構成さ
れている。
【0062】放電管20は、上記した反射ミラー21の
中心軸に沿って配置される。放電管20が有する2つの
電極のうち、一方の電極側の側管部201は、反射ミラ
ー21の出射開口部21bの反対側に接続して設けられ
た略円筒形状の放電管固定部23に挿通されて、側管部
201に付設された口金20aを介して固着剤23cに
よって、反射ミラー21に対して固定される。
【0063】反射ミラー21の出射開口部21bには、
ミラー部21aから外側に円形状に突出したフランジ状
の位置決めリング部22が、ガラス材料によってミラー
部21aと一体に形成されている。この位置決めリング
部22は、光が出射される側の面であるリング前面22
aが、ランプユニット2の各部、特に放電管20及び反
射ミラー21のミラー部21aに対して位置決めされた
所定の平面内に、装置固定時の位置決めに必要な位置精
度によって加工・形成されている。
【0064】この位置決めリング部22によって、ラン
プユニット2をスポット光源装置などのランプユニット
を備える装置に設置するときに、容易に固定及び位置決
めを行うことが可能となる。すなわち、ランプユニット
2の各部に対して位置決めされたリング前面22aを利
用することによって、設置時に容易に位置決めすること
ができる。また、ミラー部21aから外側に突出した位
置決めリング部22のフランジ状の形状を利用すること
によって、この部分を所定の部材によって挟持するなど
の方法で設置時に容易に固定することができる。
【0065】なお、位置決めリング部22については、
上記したようにガラス一体成型とすることによってラン
プユニット2の製造を簡単化して、低価格化することが
可能である。ただし、位置決めリング部22の形態につ
いてはガラス一体成型のものに限らず、例えばアルミニ
ウム製などの金属製のリング状部材を別に作製し、これ
を出射開口部21bに接続・固定する構成としても良
い。この場合、金属製のリング状部材は位置精度を高め
る加工が比較的容易であり、設置に際して高い位置精度
が要求される場合などに用いることができる。
【0066】また、放電管20の固定に用いられない他
方の電極側の側管部202は放電部200から出射開口
部21b側に配置されるが、側管部202の端部はリン
グ前面22aを含む面から光の出射方向、したがって反
射ミラー21の外側に突出しないように構成することが
好ましい。これによって、ランプユニット2の設置作業
時や保管時などにおいて放電管20の装置各部等への不
必要な接触や、それによる破損を防止することができ
る。また、装着方法自体もより容易化される。
【0067】さらに、本実施形態によるランプユニット
2においては、リング前面22aの円周方向の所定の位
置に、回転方向位置決め部である位置決め凹部22bが
形成されている。ランプユニット2においては、反射ミ
ラー21のゆがみ(非対称性)や、放電管20と反射ミ
ラー21の固定位置のずれ、などを生じることがある。
このとき、位置決めリング部22によって装置に対して
位置決め固定した場合においても、回転方向の位置によ
って装置に対する位置決めの状態が変化して、例えば光
の出射効率など装置の性能に影響することがある。
【0068】これに対して、上記のように回転方向位置
決め部をさらに設けることによって、これを装置への設
置時に回転方向の位置決めに利用して、ランプユニット
2の位置決め及びその再現性を向上させることができ
る。したがって、ランプユニット2を装着した光源装置
に対して常に同一の条件で設置されるので、その光の出
射効率などの性能をランプユニットの交換・再設置時な
どにおいても安定にすることができる。
【0069】この回転方向位置決め部の形状について
は、凸状のものや凹状のものなど様々なものを用いるこ
とができるが、本実施形態における位置決め凹部22b
のように、凹状に形成することが好ましい。この場合、
リング前面22aから突出するものがなくなるので、設
置作業等をより容易に行うことが可能となる。また、突
出する凸部などが装置の他の部品に接触してその部品が
破損することなどを防止することができる。さらに、例
えばガラス一体成型とした場合、ミラーを形成した後に
必要な部分を除く方法によって作製することが可能であ
る。
【0070】また、位置決め凹部22bは、位置決めリ
ング部22の外側から内側に向かって直径方向に形成さ
れた溝状であることが好ましい。これによって、装置側
の凸部などへの挿入が可能な構成となる。図6において
は、位置決め凹部22bは位置決めリング部22を貫通
した溝状に形成されている。なお、溝の形状について
は、例えば外側に貫通して内側には貫通していないU字
上などの形状による構成によっても、上記した凸部への
挿入が可能な構成となる。
【0071】放電管20の側管部202側の電極からの
リード線20cは、反射ミラー21のミラー部21aの
所定の位置に形成されたリード線挿通部21cから反射
ミラー21の外部へ導かれる。このとき、位置決め凹部
22bとこのリード線挿通部21cが一定の位置関係を
有して形成されることが好ましい。このように構成する
ことによって、ランプユニット2の装置への固定時にリ
ード線の位置が常に同じ位置となるので、配線等の作業
が容易化される。
【0072】本実施形態においては、位置決め凹部22
bとリード線挿通部21cとは、ランプユニット2の中
心軸に対して90°の位置に配置されている。位置決め
凹部22bは装置への挿入による装着によって通常装置
の奥側になるので、このようにリード線挿通部21cが
側面側となる構成とすることによって、配線に好適な配
置とすることができる。
【0073】リード線挿通部21cの構成については、
ミラー部21aに設けられた開口に筒状のリベット21
dが固定されてその中を通ってリード線20cが反射ミ
ラー21の外部に導かれ、さらにリベット21dのミラ
ー部21a外側に接続された圧着端子21eによって電
極からのリード線20cと配線に用いられるリード線2
0dとが接続されている。また、側管部201側の電極
からは、リード線20bが接続・配線されている。これ
らのリード線20b及び20dについては、必要があれ
ばその端部に所定のコネクタ20eが接続された構成と
しても良い。なお、リード線挿通部21cの構成につい
ては、上記したものに限られない。
【0074】次に、上記したランプユニット2の図1に
示したスポット光源装置への設置方法について説明す
る。図7は、ランプユニット2のランプユニット設置部
25への設置・装着方法を示す斜視図である。なお、ラ
ンプユニット設置部25については、各部材ごとに分解
して示してある。
【0075】本実施形態においては、内箱32の内箱底
面32aにランプユニット設置部25が形成されてい
る。すなわち、内箱底面32aの下面がランプユニット
2の設置のための設置面25aとされている。ランプユ
ニット2は、位置決めリング部22のリング前面22a
がこの設置面25aに接触・接続された状態で、開口部
32dの中心、したがってスポット光源装置の光軸と中
心軸を一致させて設置される。また、ランプユニット2
の設置・装着は、ハウジング1の左側面1cを構成する
ハウジング側面カバー12をはずした状態で内箱32の
左側面側から行われる。
【0076】設置面25aには、設置面から凸状に下方
に突出し、左側面1c側を開放端としたU字状の装着ガ
イド26が形成されている。この装着ガイド26の円周
部分の内径はランプユニット2の位置決めリング部22
の外径と一致している。また、装着ガイド26の内側の
ランプユニット2装着方向軸上の奥側の所定位置には、
ランプユニット2の位置決め凹部22bと係合される位
置決め係合部である位置決め凸部25bが形成されてい
る。
【0077】以上の構成によって、ランプユニット2
は、図7において設置面25aに点線によって設置時の
リング前面22a及び位置決め凹部22bを示すように
設置される。すなわちランプユニット2は、位置決めリ
ング部22と装着ガイド26の円周部分とによって水平
方向の位置決めがされ、リング前面22aと設置面25
aとによって垂直方向の位置決めがされ、位置決め凹部
22bと位置決め凸部25bとによって回転方向の位置
決めがされて設置される。
【0078】このようにランプユニット2及びランプユ
ニット設置部25の各部を対応させて構成することによ
って、ランプユニット2の設置・交換時などに、位置決
めの精度とその再現性が向上されると同時に、複雑な調
整を行わずに容易に装着・設置を行うことが可能となり
取り付け作業が大幅に簡単化される。なお、ランプユニ
ット2において放電管20が反射ミラー21の外側に突
出しないことによって、設置時に放電管20が設置面2
5a等に接触することを防止できる。
【0079】位置決めして設置されたランプユニット2
は、保持部材である保持板27、及び付勢部材である固
定ネジ27a及び固定スプリング27bによって固定さ
れる。保持板27は、固定スプリング27bを介して固
定ネジ27aによって装着ガイド26下面に固定され
る。保持板27の円周部分は、装着ガイド26の円周部
分と同心円状、かつ装着ガイド26の円周部分よりも小
さい内径によって形成されており、これによって、設置
面25a、装着ガイド26及び保持板27から、内側が
開放されて位置決めリング部22を挿入することが可能
な装着用の溝が形成される。
【0080】装着ガイド26は、その突出厚さ(段差)
が装着されるランプユニット2の位置決めリング部22
の厚さよりも小さく設定されている。したがって、ラン
プユニット2が装着されていない状態では、設置面25
a及び保持板27によって挟まれた装着用の溝の厚さ
は、挿入しようとする位置決めリング部22の厚さより
も小さい。
【0081】保持板27の両端部には下方に屈曲された
ガイド部27cが形成されており、ランプユニット2の
位置決めリング部22はこのガイド部27cによってガ
イドされて挿入される。このとき、位置決めリング部2
2を挿入していくと、保持板27が位置決めリング部2
2によって下方に押し返されて、設置面25aと保持板
27との間隔が位置決めリング部22の厚さと等しい状
態となる。このとき、保持板27は反対に固定ネジ27
a及び固定スプリング27bによって上方に押し返され
るので、これによって保持板27を介して位置決めリン
グ部22が設置面25aに押し付けられて、ランプユニ
ット2が確実に固定される。
【0082】また、保持板27の一方側(装置前面側)
には、ランプユニット2を外面から支持する支持部材と
して機能する板バネ状の支持バネ28aが設けられ、ま
た、ハウジング側面カバー12(図示していない)の内
面側にも同様の支持バネ28bが設けられており、ラン
プユニット2は、この支持バネ28a及び28bによっ
てさらに確実に支持・固定される。特に、ランプユニッ
ト2の装着ガイド26への挿入は、ハウジング側面カバ
ー12に設けられた支持バネ28bからの押し付けによ
って、さらに充分に行われる。なお、保持板27、支持
バネ28a及び28bについては、例えば適度の弾力性
を有する薄い金属板などを用いることが好ましいが、こ
れに限られるものではない。
【0083】上記したスポット光源装置は上方出射タイ
プのものであり、このようなタイプのスポット光源装置
は、最近、設置場所の省スペース化等の要請による望ま
れているものである。このような上方出射タイプの場
合、ランプユニットを上方を向けて固定しなければなら
ないため、側方出射タイプなどに比べてその設置・固定
がさらに困難となる。これに対して、上記した構成によ
るランプユニット2とランプユニット設置部25とを用
いることにより、このようなスポット光源装置において
も容易かつ確実にランプユニットの固定と位置決めとを
実現することが可能となる。ただし、このようなランプ
ユニット2とランプユニット設置部25は、側方出射タ
イプなど他の形態によるスポット光源装置に適用した場
合においても、さらにその設置・固定の容易化と確実化
が実現される。
【0084】なお、装置内部の冷却については、概略以
下の通りである(図4及び図5参照)。本UVスポット
光源装置における内部の冷却は、外部から導入された外
気による空気流によって行われ、空気流の経路は各部位
に設けられた外気取込口、通気口等によって制御され
る。
【0085】外気取込口は、いずれも駆動領域Aに面し
て形成されている。すなわち、駆動領域Aに面するハウ
ジング1の右側面1dに第1の外気取込口61が、ま
た、後面1bの駆動領域Aに面する部位に第2の外気取
込口62が形成されている。第1の外気取込口61及び
第2の外気取込口62から装置内部に導入された空気流
は、駆動装置15を冷却した後、連通されている通気領
域Dに流入する。なお、駆動領域Aは、区分板31によ
って光出射領域Gから光遮蔽されているので、上記した
各外気取込口61及び62から光漏れを生じることはな
い。
【0086】通気領域Dに流入した空気流は、区分板前
面31aの上部に設けられた通気口64、及び通気口6
4に対応して内箱32の前面に設けられた通気口65を
介して出力領域Bに導入されて、シャッター4及び筒状
部材37等を冷却する。さらに、内箱底面32aの後面
側に設けられた通気口66から光源領域Cへと導入さ
れ、ランプユニット2の各部を冷却する。
【0087】ここで、本実施形態においては、出力領域
Bの筒状部材37の側面に、互いに対面している2つの
側面開口部37c及び37dが形成されている。これに
よって、上記した空気流は筒状部材37の内部をも通過
して、さらに筒状部材37が冷却されるとともに、熱交
換等によってランプユニット2の反射ミラー21の内側
が適温に保たれる。
【0088】ハウジング1の後面1bの下部の光源領域
Cに面する部位には、排気口が形成されてファン63が
取り付けられており、光源領域Cに導入された空気流
は、最終的にこのファン63によって外部に排気され
る。なお、ファン63の内側には通気制御板67が設け
られており、空気流はこの通気制御板67に形成された
光遮蔽通気口68を介してファン63に到達して排気さ
れる。これによって、この排気口からの光漏れが防止さ
れる。なお、通気制御板67については、例えば区分板
右側面31b、またはハウジング1の左側面1cに接続
される形態としても良い。
【0089】本発明による光源装置は、上記したような
UVスポット光源装置に限られるものではなく、例えば
可視光のスポット光源装置や、ファイバなどのライトガ
イドを有しない光源装置など、様々な形態・用途の光源
装置に適用することが可能である。ランプユニット設置
部の構成についても、上記した構成に限られない。
【0090】例えば、装着ガイドは上記の実施形態では
位置決めリング部の外側に位置する凸状のものを用いて
いるが、設置面の位置決めリング部が配置される部位を
凹状として段差を形成することによって装着ガイドを形
成しても良い。また、支持部材や付勢部材についても、
他の形態のものを用いても良い。また、支持部材と付勢
部材とを単一の部材によって兼ねる構成とすることも可
能である。
【0091】また、本発明によるランプユニットについ
ても、上記した構成に限られるものではない。例えば、
上述したように位置決めリング部を金属製の部材とする
ものや、他の形態による回転方向位置決め部を用いるも
のなど、様々な変形が可能である。
【0092】
【発明の効果】本発明によるランプユニット、光源装置
及びスポット光源装置は、以上詳細に説明したように、
次のような効果を得る。すなわち、ランプユニットを位
置決めのための位置決めリング部と、回転方向位置決め
のための凹状の回転方向位置決め部と、を有する構成と
することによって、スポット光源装置や他の形態の光源
装置など、他の形態のランプユニットを用いる装置に設
置・固定を行うときに、容易に設置を行うとともに、複
雑な調整作業等を行うことなくランプユニットの光源装
置の光軸に対する位置合わせを実現することができる。
【0093】また、光源装置に、ランプユニットを位置
決めして設置するための上記したようなランプユニット
設置部を設けることによって、ランプの固定と位置決め
を、例えば上方出射タイプのものなど設置が困難である
ものにおいても確実に行うとともに、ランプユニット設
置の作業を簡単化することができる。これによって、特
に装置からランプユニットのみを交換したいときなど
に、交換作業に熟練を要するようなことがなくなり、交
換作業を容易かつ短時間とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】UVスポット光源装置の外面構成を示す斜視図
である。
【図2】UVスポット光源装置の内部構成についてハウ
ジング及び内箱等を一部破断して示す斜視図である。
【図3】UVスポット光源装置の内部構成についてハウ
ジングを一部破断して示す斜視図である。
【図4】UVスポット光源装置のI−I矢印垂直断面図
である。
【図5】UVスポット光源装置のII−II矢印水平断面図
である。
【図6】ランプユニットの構成を示す斜視図である。
【図7】ランプユニットのランプユニット設置部への設
置方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…ハウジング、1a…前面、1b…後面、1c…左側
面、1d…右側面、1e…底面、1f…上面、11…ハ
ウジング外箱、12…ハウジング側面カバー、13…出
射口、15…駆動装置、15a…駆動装置設置板、2…
ランプユニット、20…放電管、200…放電部、20
1、202…側管部、20a…口金、20b、20c、
20d…リード線、20e…コネクタ、21…反射ミラ
ー、21a…ミラー部、21b…出射開口部、21c…
リード線挿通部、21d…リベット、21e…圧着端
子、22…位置決めリング部、22a…リング前面、2
2b…位置決め凹部、23…放電管固定部、23c…固
着剤、25…ランプユニット設置部、25a…設置面、
25b…位置決め凸部、26…装着ガイド、27…保持
板、27a…固定ネジ、27b…固定スプリング、27
c…ガイド部、28a、28b…支持バネ、31…区分
板、31a…区分板前面、31b…区分板右側面、32
…内箱、32a…内箱底面、32b…出射開口部、32
d…開口部、33…内箱側面カバー、33a…シャッタ
ー固定部、34a、34b…カバー側凸状係合部、34
c…ケーブル挿通部、35a、35b…内箱側凹状係合
部、35c…カバー固定部、35d、35e…ガイド
部、35f…凹部、37…筒状部材、37a…導光部、
37b…開口部、37c、37d…側面開口部、4…シ
ャッター、41…シャッター板、41a…突起部、42
…シャッター駆動部、43…位置センサ、44…コネク
タ部、44a…コネクタ、44b…ケーブル、5…ファ
イバ、50…ファイバ差込口、61…第1の外気取込
口、62…第2の外気取込口、63…ファン、64、6
5、66…通気口、67…通気制御板、68…光遮蔽通
気口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 一夫 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 筬島 哲也 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 Fターム(参考) 3K011 AA03 AA06 GA08 3K013 AA03 BA01 CA02 CA12 3K042 AA01 AC04 BB05 BE01 CB04

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を放射する放電管と、 前記放電管から放射された光をミラー部によって反射さ
    せて、前記ミラー部の出射端である出射開口部から出射
    させる反射ミラーと、を備えるランプユニットにおい
    て、 前記反射ミラーは、 前記放電管の一方の電極側が挿通され、位置決めされて
    一体に固定される放電管固定部と、 前記放電管及び前記ミラー部に対して位置決めされて、
    前記ミラー部の外面から突出するように前記出射開口部
    に接続されて形成された位置決めリング部と、をさらに
    備え、 前記位置決めリング部の、光の出射方向側に形成された
    リング前面の円周方向の所定の位置に、凹状の回転方向
    位置決め部が形成されていることを特徴とするランプユ
    ニット。
  2. 【請求項2】 前記回転方向位置決め部は、前記位置決
    めリング部の外周側から内周側に向けて直径方向に形成
    された溝状凹部であることを特徴とする請求項1記載の
    ランプユニット。
  3. 【請求項3】 前記位置決めリング部は、ガラス製であ
    って前記ミラー部と一体成型されていることを特徴とす
    る請求項1または2記載のランプユニット。
  4. 【請求項4】 前記位置決めリング部は、前記出射開口
    部に接続・固定された金属製のリング状部材からなるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のランプユニッ
    ト。
  5. 【請求項5】 前記放電管は、前記反射ミラーに対して
    前記位置決めリング部の前記リング前面を含む平面より
    も内側に設置されていることを特徴とする請求項1〜4
    のいずれか一項記載のランプユニット。
  6. 【請求項6】 前記ミラー部の所定の位置に、前記放電
    管の他方の電極からのリード線が挿通されるリード線挿
    通部が形成され、 前記回転方向位置決め部と前記リード線挿通部とは、前
    記反射ミラーの中心軸からみて互いに直交する位置に形
    成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
    一項記載のランプユニット。
  7. 【請求項7】 光を放射する放電管と、 前記放電管から放射された光をミラー部によって反射さ
    せて、前記ミラー部の出射端である出射開口部から出射
    させる反射ミラーと、を備えるランプユニットと、 前記ランプユニットが、ランプユニット設置部によって
    その内部の所定位置に設置されて格納されるハウジング
    と、 前記反射ミラーからの光を出射するための、前記ハウジ
    ングの出射面に設けられた出射口と、を有する光源装置
    において、 前記ランプユニットの前記反射ミラーは、 前記放電管の一方の電極側が挿通され、位置決めされて
    一体に固定される放電管固定部と、 前記放電管及び前記ミラー部に対して位置決めされて、
    前記ミラー部の外面から突出するように前記出射開口部
    に接続されて形成された位置決めリング部と、を備え、 前記ランプユニット設置部は、 前記位置決めリング部の光の出射方向側に形成されたリ
    ング前面が接続されて、前記ランプユニットが設置され
    る設置面と、 前記設置面に形成され、前記ランプユニットの前記位置
    決めリング部を位置決めする装着ガイド部と、 前記設置面との間に前記位置決めリング部を挟持して保
    持する保持部材と、 前記保持部材を介して前記位置決めリング部を前記設置
    面に押し付けて固定する付勢部材と、を有し、 前記装着ガイド部は、前記位置決めリング部の厚さより
    も小さく形成された段差によって形成されていることを
    特徴とする光源装置。
  8. 【請求項8】 前記ランプユニット設置部は、前記ラン
    プユニットをその外面から支持する支持部材をさらに備
    えることを特徴とする請求項7記載の光源装置。
  9. 【請求項9】 前記装着ガイド部は、前記位置決めリン
    グ部の厚さよりも小さい段差を形成する凸部であって、
    前記ランプユニットの装着時に前記位置決めリング部の
    外側に位置する凸状ガイド部からなることを特徴とする
    請求項7または8記載の光源装置。
  10. 【請求項10】 前記装着ガイド部は、前記位置決めリ
    ングの厚さよりも小さい段差を形成する凹部であって、
    前記ランプユニットの装着時に前記位置決めリング部が
    その内部に位置する凹状ガイド部からなることを特徴と
    する請求項7または8記載の光源装置。
  11. 【請求項11】 前記ランプユニットの前記位置決めリ
    ングの円周方向の所定の位置に、回転方向位置決め部が
    形成されるとともに、 前記ランプユニット設置部は、前記回転方向位置決め部
    が係合される位置決め係合部をさらに備えることを特徴
    とする請求項7〜10のいずれか一項記載の光源装置。
  12. 【請求項12】 前記放電管は、前記反射ミラーに対し
    て前記位置決めリング部の前記リング前面を含む平面よ
    りも内側に設置されていることを特徴とする請求項7〜
    11のいずれか一項記載の光源装置。
  13. 【請求項13】 前記ハウジングの上面が前記出射面と
    され、 前記ランプユニットは、鉛直上方をその光の出射方向と
    して前記ランプユニット設置部によって設置されること
    を特徴とする請求項7〜12のいずれか一項記載の光源
    装置。
  14. 【請求項14】 請求項7〜13のいずれか一項記載の
    光源装置であって、 前記出射口に接続されて、出射される光を導光するライ
    トガイドをさらに備えることを特徴とするスポット光源
    装置。
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