JP2003297228A

JP2003297228A - ショートアーク型放電灯および光源装置

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Publication number: JP2003297228A
Application number: JP2002097660A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yokoi; 実横井; Masaaki Miyazawa; 正明宮澤; Hiroshi Kuwahata; 宏桑畑; Akiyoshi Fujimori; 昭芳藤森
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-17
Also published as: TW200405389A; CN1450585A; TWI239549B; KR20030078753A; CN1275287C

Abstract

(57)【要約】【課題】放電灯の取り付け方向の位置決め不良、口金内
部の固定材に起因した冷却不足がなく、放電灯の不点
灯、破損、破裂が起きない放電灯を提供する。また、放
電灯の高入力化に伴う灯具の冷却容量の増大がなく、装
置を小型化・小電力化できる放電灯を灯具に装着した光
源装置を提供する。【解決手段】ショートアーク型放電灯１において、放電
灯１の両口金１１の端部に灯具へ装着するために設けた
口金保持部１４と、この両口金保持部１４の少なくとも
一方の周囲に装着位置を特定するために設けた位置決め
係合部と、前記両口金１１の側面で非対向となる位置に
複数個設けた開口穴１１ａ、１１ｂを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶パネル、プリント配線板等の基板に光を照射処理する
ショートアーク型放電灯、およびこれを使用した光源装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のショートアーク型放電灯（以下、
放電灯と称す。）において、放電灯を光源装置の灯具へ
装着するために放電灯の発光管の両端の封止管に固定材
を介して固定されている固定金具または導通金具（以
下、口金と称す。）は円筒形に形成されていた。また、
口金の端部に円筒形の口金保持部（凸部）を設け、灯具
には凹部を設けることで位置だしを採っていた。これ
は、灯具へ放電灯を装着する際に放電灯から出るリード
線と灯具接続部とにテンションがかからないように作業
するための工夫である。仮にリード線と灯具接続部との
テンションが大きくなると放電灯にストレスがかかり、
放電灯にクラックが発生し、放電灯の不点灯、破裂事故
の原因となっていた。

【０００３】また、放電灯の口金内部には、放電灯内部
の電極から導かれた金属箔と外部からの電気導入のため
のリード線とが接続部材を介して接合されている部分
（以下、金属溶接部と称す。）がある。また、金属箔は
口金内部で、放電灯の発光管の両端部に設けられた封止
管部内面と電極等を支持する石英製の支持筒の外表面と
の間にシール構造を形成するように封止され、金属箔の
端面は口金内部の大気にさらされている。さらに、放電
灯が点灯中に発する熱により口金部分は約３００〜４０
０℃近くにも達する。したがって、点灯中、口金部分を
冷却しないと、金属溶接部が酸化されたり、金属箔の端
面が酸化されたりして封止管部の石英製支持筒にクラッ
クが発生してしまう。その結果、放電灯の不点灯、破裂
事故の原因となってしまうことがあった。

【０００４】そのため、従来、灯具には冷却エアーを供
給するノズルが設けられ、このノズルから冷却エアーを
放電灯の口金表面部に吹きつけることで口金内部の金属
溶接部または金属箔の温度を低下させていた。

【０００５】また、放電灯の軸方向に対して垂直方向の
口金側面に１８０°間隔で開口穴を２個設けたり、９０
°間隔で開口穴を４個設けたりして、その開口穴からエ
アー、その他のガスを口金内部に導入して、直接金属溶
接部または金属箔端部の冷却を行う方法も採られてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の口金表
面を冷却する方法では、口金内部に放電灯本体と口金と
を固定するための固定材が満たされているため、逆にこ
の固定材が保温材としての役目をもち、予想以上に口金
内部の冷却効率が悪く、冷却不足が発生するという問題
があった。

【０００７】また、前記の口金側面に開口穴を設けて冷
却する方法では、前記の口金表面を冷却する方法に比べ
冷却効率は良いが、放電灯を灯具に設置する際に冷却エ
アーのノズルが口金側面の開口穴に精度良く位置してい
る必要があった。

【０００８】しかしながら、従来の放電灯には位置決め
機構がないため、ノズルと開口穴の位置合わせは、取り
付け作業者に依存されていた。そして、前記のように円
筒形に形成された口金または口金保持部は、放電灯の軸
方向に直交する断面形状が円形で構成されているため、
放電灯の取り付け方向の位置決め、すなわち、放電灯の
軸に対して回転する方向の位置決めができなかった。そ
のため、ノズルと開口穴の位置ずれが発生し、口金の冷
却不足が発生してしまった。また、冷却のために設けた
開口穴が対向する位置に設けられていることから、冷却
エアーによる冷却効率が悪く適切な冷却効果を十分発揮
することができなかった。そのため、放電灯のクラッ
ク、不点灯、破裂事故の原因につながる可能性があっ
た。

【０００９】さらに、前記のいずれの冷却方法を用いて
も、昨今の放電灯の高入力化から、放電灯の発熱量増大
による灯具の冷却容量の増大化が避けられない状況にあ
った。その結果、この灯具の冷却容量の増大により、光
源装置が大型化し、使用電力も増大するという問題があ
った。

【００１０】本発明は、このような問題点に鑑み成され
たものであり、放電灯の取り付け方向の位置決め不良、
口金内部の固定材に起因した冷却不足がなく、放電灯の
不点灯、破損、破裂が起きない放電灯を提供することを
目的とする。また、放電灯の高入力化に伴う灯具の冷却
容量の増大がなく、装置を小型化・小電力化できる放電
灯を灯具に装着した光源装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、発光管の内部に陽極および
陰極を対向配置し、前記発光管の両端部に封止管部が設
けられ、前記両封止管部の外側に固定材を介して固定さ
れた口金を備え、固定側の灯具へ装着して使用されるシ
ョートアーク型放電灯において、前記両口金の端部に前
記灯具へ装着するために設けた口金保持部と、この両口
金保持部の少なくとも一方の周囲に装着位置を特定する
ために設けた位置決め係合部と、前記両口金の側面で非
対向となる位置に複数個設けた開口穴を有するショート
アーク型放電灯として構成したものである。

【００１２】前記構成において、陽極側および陰極側の
口金保持部の少なくとも一方の周囲に装着位置を特定す
るために設けた位置決め係合部を有することにより、灯
具に放電灯を取り付ける際に、放電灯の取り付け方向、
または点灯姿勢が灯具に対して１方向となる。また、放
電灯の口金の側面に複数個設けた開口穴の位置が非対向
であることにより、口金内部に導入された冷却エアー
は、口金内部に滞留する時間が長くなる。

【００１３】前記課題を解決するために、請求項２に記
載の発明は、前記開口穴が、冷却エアーの導入用および
導出用の２つの開口穴であるショートアーク型放電灯と
して構成したものである。

【００１４】前記構成において、口金の側面に設けられ
た非対向の開口穴が２つの場合、口金内部に導入された
冷却エアーの口金内部での滞留時間が最も長くなる。

【００１５】前記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、前記位置決め係合部は、口金保持部の周
面に対して凸状または凹状となる装着位置に対して一義
的に決まる装着部であるショートアーク型放電灯として
構成したものである。

【００１６】前記構成により、灯具に放電灯を装着する
（取り付ける）際に、放電灯の取り付け方向の精度、ま
たは点灯姿勢の精度が増す。

【００１７】前記課題を解決するために、請求項４に記
載の発明は、放電灯の陽極側または陰極側の口金保持部
の少なくとも一方が係合しうる形状の凹部を備えた口金
固定ホルダと、この口金固定ホルダに固定された前記放
電灯の陽極側および陰極側の口金の側面に形成されたエ
アー導入用の開口穴に対応する位置に設けられたエアー
供給手段とを備えた灯具に、前記請求項１ないし３のい
ずれか一項に記載のショートアーク型放電灯を装着した
光源装置として構成したものである。

【００１８】前記構成において、口金固定ホルダの凹部
が、放電灯の口金保持部と係合しうる形状を有すること
により、放電灯の取り付け方向および点灯姿勢が１方向
となる。また、エアー導入用の開口穴に対応した位置に
エアー供給手段が設けられていることにより、灯具に備
えられたエアー供給手段と放電灯口金部のエアー導入用
の開口穴の位置決め再現性が改善され、両者の位置ずれ
が発生しない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は放電灯の要部を示す断面
図、図２は放電灯を装着した灯具を有する光源装置の要
部を示す正面図、図３は放電灯の口金を示す斜視図、図
４（ａ）は灯具の口金ホルダを示す正面図、（ｂ）は
（ａ）のＣ−Ｃ線の断面図、図５（ａ）は図２のＡ−Ａ
線の断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線の断面図、（ｃ）
は（ａ）のエアー供給手段の他の位置関係を示す断面
図、図６は口金内部の温度の推移を示すグラフ図であ
る。

【００２０】図１に示すように、放電灯１は、石英ガラ
スで形成された発光管２の内部に陽極（図示せず）およ
び陰極３を対向配置し、所定量の水銀と、常温で所定気
圧の不活性ガスが封入されている。そして、発光管２の
両端部に円筒形の封止管部４が設けられている。

【００２１】陰極側の封止管部４内には、陰極３の基端
側に接続する電極リード棒５、この電極リード棒５を支
持するビーズ管６と、電極リード棒５の後端側に嵌合支
持する接続部材７が封止されている。さらに封止管部４
内には、この接続部材７の後端側に当接する複数のラン
プ封止用金属であるモリブデンからなる金属箔８と、こ
れら金属箔８の内側を支持する石英ガラスからなるビー
ズ棒９と、金属箔８の端部に当接すると共に、前記ビー
ズ棒９の後方側に嵌合支持する外部リード線取付部１０
が封止されている。

【００２２】また、図１および図３に示すように、封止
管部４の端部の外側には口金１１が配置され、口金１１
内部には外部リード線１２が挿通され、外部リード線取
付部１０に接続されている。さらに口金１１内部には固
定材１３が充填され、固定材１３を介して封止管部４の
端部に口金１１が固定されている。また、口金１１の一
端部には、放電灯１を後記する固定側の灯具（図示せ
ず）へ装着するための口金保持部１４が設けられてい
る。

【００２３】この口金保持部１４の周囲には、装着位置
を特定するための位置決め係合部１４ｂが設けられてい
る。図３においては、係合部１４ｂは、円筒形の口金保
持部１４の一面を面取りした平面部で構成されている
が、この形状に特定される訳ではない。例えば、表１に
放電灯の軸方向に対して直交する口金保持部１４の断面
形状を記載する。（Ａ２〜Ａ９）に本発明の口金保持部
１４の断面形状の一例を記載したように、後記する灯具
への放電灯１の装着位置が特定できる形状であればどの
ような形状であっても良い。また、その断面形状は、装
着位置に対して一義的に決まる形状である。すなわち、
表１のＡ３に示すように、その断面形状が、断面の中心
線Ｘで上下の形状を折り返したときに上下の形状が重な
らない非上下対称、および断面の中心線Ｙで左右の形状
を折り返したときに左右の形状が重ならない非左右対称
の少なくとも１つの非対称を有することが必要である。
言い換えれば、その断面形状が、図３の放電灯の軸Ｚを
対称軸として、その回りに所定角度だけ回転移動したと
きに、回転前後の形状が重ならない非回転対称となるこ
とが必要である。さらに、位置決め係合部１４ｂは、口
金保持部１４の周面に対して凸状または凹状となる装着
位置に対して一義的に決まる装着部であることが好まし
い（表１のＡ３〜Ａ９）。そして、口金保持部１４は灯
具２１の口金固定ホルダ２６の凹部２７と係合する（図
３、図４参照）。

【００２４】陽極側の封止管部（図示せず）も前記の陰
極側の封止管部４と同一構造で構成されている。また、
前記位置決め係合部１４ｂは、陰極側および陽極側の口
金保持部の少なくとも一方の周囲に設けられており、陰
極側および陽極側の両極側に設けた場合には、放電灯の
点灯姿勢を一方向とするために、互いに異なる形状を有
するようにする。

【００２５】また、図１および図３に示すように、口金
１１の側面には、放電灯の点灯中に発せられた熱によっ
て高温になる口金１１を冷却するために、開口穴１１
ａ，１１ｂが非対向となる位置に複数設けられている。
その開口穴１１ａ，１１ｂの少なくとも１つはエアー導
入用開口穴１１ａであり、このエアー導入用開口穴１１
ａに非対向となる位置に他の開口穴を設けてエアー導出
用開口穴１１ｂとしている。また、エアー導入用開口穴
１１ａまたはエアー導出用開口穴１１ｂについては、少
なくとも１つ設ければ良いが、複数設けることを特に妨
げない。そして、このエアー導入用開口穴１１ａに、後
記する灯具のエアー供給手段から冷却エアーが供給さ
れ、エアー導出用開口穴１１ｂから冷却エアーが排気さ
れることにより口金１１が冷却される。

【００２６】この開口穴の数、非対向の配置、大きさ、
形状については、口金を十分冷却できれば特に限定され
ない。表２に口金の放電灯の軸方向に対して直交する断
面形状を記載し、（Ｂ４〜Ｂ６）に本発明の口金の開口
穴の数、非対向の配置の一例を記載する。この配置に特
に限定される訳ではないが、開口穴が２つである形態
（表２のＢ５）が、冷却エアーが口金内部に滞留する時
間が最も長く、冷却効率が良く、好ましい。また、陽極
側口金（図示せず）と陰極側口金１１で開口穴の数、非
対向の配置、大きさ、形状を異なるものとしても構わな
い。

【００２７】さらに、固定材１３は、口金１１の側面に
設けられた複数の開口穴１１ａ、１１ｂを塞がないよう
に、口金１１と放電灯１の封止管部４の間に充填されて
いる。固定材１３の材質としては、接合強度および気密
性に優れ、高温になっても劣化しないものであれば特に
限定されない。

【００２８】前記の放電灯１において、放電灯１の口金
保持部１４が装着位置を特定するために設けた位置決め
係合部１４ｂを有し、また、その口金保持部の断面形状
が非上下対称および非左右対称の少なくとも１つの非対
称（非回転対称）の形状である、装着位置に対して一義
的に決まる口金保持部１４の周面に対して凸状または凹
状となる装着部（位置決め係合部１４ｂ）を有すること
により、後記する灯具に放電灯１が装着された際に、放
電灯１の取り付け方向が１方向となり、灯具に備えられ
たエアー供給手段と放電灯口金１１のエアー導入用開口
穴１１ａの位置決め再現性が改善され、両者の位置ずれ
が発生しない。その結果、エアー導入用開口穴１１ａに
冷却エアーが効率よく導入され、口金１１の内部の冷却
効率が向上する。

【００２９】また、エアー導入用開口穴１１ａと非対向
の位置にエアー導出用開口穴１１ｂを設けることによ
り、また、開口穴が２つであることにより、導入された
冷却エアーが口金１１内部で十分に対流し（導入された
冷却エアーの口金内部での滞留時間が長くなり）、十分
に熱を吸収して排気されるので、口金１１の内部の冷却
効率が向上する。

【００３０】さらに固定材１３が開口穴１１ａ、１１ｂ
を塞ぐことがないため、これが冷却エアーの導出入を妨
げて口金１１内部への冷却流量を減少させることがな
い、また、従来の放電灯のように保温材として機能する
ことがない。その結果、口金１１内部の冷却効率が向上
する。

【００３１】したがって、口金１１内部の冷却効率が向
上することにより、冷却不足が発生しないため、放電灯
１の不点灯、破損、破裂または短寿命化が起きない。さ
らに、口金保持部１４に位置決め係合部１４ｂを有し、
その口金保持部１４の断面形状が非上下対称および非左
右対称の少なくとも１つの非対称（非回転対称）の形状
である、装着位置に対して一義的に決まる口金保持部１
４の周面に対して凸状または凹状となる装着部（位置決
め係合部１４ｂ）を有することにより、灯具に放電灯１
を装着させる際に極性を誤って装着させ、点灯直後に陰
極先端が過剰消耗して放電灯１が短寿命になることも防
止できる。

【００３２】次に、図２に示すように、光源装置２０
は、放電灯１と、この放電灯１を装着した灯具２１から
構成されている。灯具２１は、取付板２２、２３、２４
で放電灯１を保持し、取付板２４の上部に備えられた放
電灯取付具２５の下部に設けられた口金固定ホルダ２６
で放電灯１を固定している。

【００３３】この固定は、口金固定ホルダ２６の凹部２
７に、放電灯１の陽極側または陰極側の少なくとも一方
の口金保持部１４を係合させることにより行われる。具
体的には、口金保持部１４の周面に設けた位置決め係合
部１４ｂ、すなわち、周面に対して凸状または凹状とな
る装着位置に対して一義的に決まる装着部を、口金固定
ホルダ２６の凹部２７に係合させる。また、係合形態は
嵌合形態が好ましく、口金保持部１４と口金固定ホルダ
２６の凹部２７の断面形状を、図３および図４に示すよ
うに、同一の形状とすることが好ましい。また、図３お
よび図４では、口金保持部１４の外周に設けた嵌合溝１
４ａに口金固定ホルダ２６に形成された凹部２７の突起
部２７ａが嵌合し、口金保持部１４の位置決め係合部１
４ｂを口金固定ホルダ２６の固定部材２８で固定してい
る。さらに、口金保持部１４の嵌合溝１４ａを、口金固
定ホルダ２６のスプリングピン２７ｂおよび穴２７ｃか
らのネジ止めによって固定している。

【００３４】また、図２および図５に示すように、灯具
２１には、放電灯１の陰極側および陽極側の口金１１、
１１を冷却するために、エアーを供給するエアー供給手
段としてのエアーノズル２９ａ、３０ａが備えられてい
る。そして、エアーノズル２９ａ、３０ａの各々の先端
を、陰極側および陽極側の口金１１、１１の側面に形成
されたエアー導入用開口穴１１ａに対応する位置にセッ
トして冷却エアーを吹き付ける。これにより、口金１１
の内部に冷却エアーが導入され、口金１１が口金内部か
ら冷却される。ここにおいて、陰極側および陽極側の口
金１１、１１の側面に設けられたエアー導入用開口穴１
１ａのそれぞれの配置によって、エアーノズル２９ａ、
３０ａの水平方向の位置関係が、放電灯１を中心にして
回転方向にずれても良い。図５（ｃ）にエアーノズル２
９ａ、３０ａの位置関係が１８０度ずれたものを記載し
た。

【００３５】図５（ａ）、（ｂ）に示すように、エアー
ノズル２９ａ、３０ａの各々のノズル先端位置は、口金
１１の外面上に位置する形態（ａ）あるいは口金１１の
内部まで挿入する形態（ｂ）のどちらでも、冷却効率を
考慮して、適宜選択される。同様にエアーノズル２９
ａ、３０ａをそれぞれ複数本設けること、エアーノズル
２９ｂのように、その先端をエアー導入用開口穴１１ａ
に対応した位置にセットせずに、口金表面にエアーを吹
き付けて口金外表面から口金１１を冷却することも、冷
却効率を考慮して、適宜選択される。また、冷却エアー
の冷却流量は５０〜３００ｍＬ／ｍｉｎが好ましく、冷
却エアーの代わりにその他の冷却ガスを使用しても良
い。

【００３６】さらに、灯具２１には、図２に示すよう
に、取付板２３の下部に、放電灯１の照射光をワーク
（半導体ウエハ等）上に集光させるための反射鏡３１、
この反射鏡３１を冷却するための冷却装置３２、反射鏡
３１の熱を遮蔽するための遮蔽板３３等が備えられてい
る。

【００３７】前記の光源装置２０において、灯具２１の
口金固定ホルダ２６の凹部２７が、放電灯１の口金保持
部１４と係合しうる形状を有することにより、放電灯１
の取り付け方向が１方向となり、灯具２１に備えられた
エアー供給手段であるエアーノズル２９ａ、３０ａと放
電灯１の口金１１、１１のエアー導入用開口穴１１ａ、
１１ａの位置決め再現性が改善され、両者の位置ずれが
発生せず、口金１１、１１の内部の冷却効率が向上す
る。また、エアー導入用開口穴１１ａ、１１ａに対応し
た位置にエアーノズル２９ａ、３０ａが設けられている
ことにより、口金１１、１１の内部の冷却効率が維持さ
れる。

【００３８】前記のように口金１１、１１内部の冷却効
率が向上、維持されるため、放電灯１の高入力化に伴う
灯具２１の冷却容量の増大がなく、または低減すること
ができ、光源装置２０を小型化・小電力化できる。さら
に、放電灯１の点灯姿勢も１方向となり、極性誤装着に
よる放電灯１の短寿命化も防止できる。

【００３９】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を用いて、さらに詳
細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるもの
ではない。本発明で使用した放電灯は、発光管外径φ８
２ｍｍ、発光長７ｍｍ、封入水銀量２０ｍｇ／ｃｃ、定
格電力５ＫＷ、放電電圧５０Ｖ、放電電流１００Ａ、点
灯姿勢は陰極が上、灯具への口金保持は陰極側となるシ
ョートアーク型放電灯である。

【００４０】（実施例１）放電灯を灯具へ装着した際
の、放電灯の取り付け方向の位置再現性を評価するため
に、９種類の異なった形状の陰極側口金保持部を有する
放電灯Ａ１〜Ａ９を用意した。表１に放電灯Ａ１〜Ａ９
の陰極側口金保持部の断面形状を示す。なお、放電灯Ａ
１が従来品、放電灯Ａ２〜Ａ９が本発明品である。

【００４１】放電灯Ａ１の口金保持部は、放電灯の装着
位置を特定するための位置決め係合部を有さない形状で
ある。放電灯Ａ２〜Ａ９は装着位置を特定するための位
置決め係合部を有する形状である。また、放電灯Ａ１〜
Ａ９の口金側面には口金端部から同寸法の高さ位置に、
１カ所だけ冷却用のエアー導入用開口穴を設けてある。

【００４２】評価は放電灯Ａ１〜Ａ９の口金保持部の形
状にそれぞれ対応した灯具を用意し、放電灯を装着した
際に、口金側面のエアー導入用開口穴と灯具のエアーノ
ズルとの位置が再現良く一致するかどうか（以下、位置
再現性と称す）を、数回、放電灯を灯具に装着して確認
した。評価結果を表１に記載した。

【００４３】

【表１】

【００４４】評価の結果、放電灯Ａ１（従来品）はエア
ー導入用開口穴とエアーノズル位置を確認しながら、そ
して、放電灯を軸方向にまわしながら、灯具に放電灯を
目見当で装着するため、若干位置ずれが発生し、位置再
現性がとれないことが確認された。

【００４５】放電灯Ａ２（本発明品）は、口金保持部の
上下側に２つの位置決め係合部（面取り部）があり、そ
の位置決め係合部（面取り部）の寸法が等しいために、
装着位置（形態）が２通り存在する。しかし、エアー導
入用開口穴とエアーノズル位置を確認しながら放電等を
装着すれば、位置再現性がとれることが確認された。

【００４６】放電灯Ａ３〜Ａ９（本発明品）は口金保持
部の周囲に位置決め係合部を有し、その口金保持部の断
面形状が非上下対称および非左右対称の少なくとも１つ
の非対称（非回転対称）の形状である、装着位置に対し
て一義的に決まる口金保持部の周面に対して凸状または
凹状となる装着部（位置決め係合部）を有するため、エ
アー導入用開口穴とエアーノズル位置を確認しながら放
電灯を灯具へ装着しなくても、数回の実験において全
て、エアー導入用開口穴とエアーノズルの位置の再現性
は精度良くとれることが確認された。

【００４７】（実施例２）口金内部の冷却効率を確認す
るための実験として、口金側面のエアー導入用開口穴お
よびエアー導出用開口穴の数、配置位置の異なる６種類
の放電灯Ｂ１〜Ｂ６を用意し、点灯中の口金内部の温度
を比較した。口金の冷却は、灯具のエアーノズルからの
１方向のみの冷却エアー吹き付けで行った。口金内部の
温度は、口金内部の金属箔と外部リード線とが接合され
ている部分（図１の外部リード線取付部１０）に熱電対
を貼り付けて温度を測定した。測定結果を表２および図
６に記載した。なお、放電灯Ｂ１〜Ｂ３が従来品、放電
灯Ｂ４〜Ｂ６が本発明品である。

【００４８】

【表２】

【００４９】評価の結果、開口穴がない放電灯Ｂ１（従
来品）が最も口金内部の温度が高いことが確認された。
また、放電灯Ｂ２、Ｂ３（従来品）に比べ放電灯Ｂ４〜
Ｂ６（本発明品）の方が口金内部の温度が低くなる傾向
が見られた。これは、放電灯Ｂ２、Ｂ３（従来品）はエ
アー導入用開口穴と対向する位置に他のエアー導出用開
口穴が設けられており、エアー導入用開口穴から口金内
部に導入された冷却エアーが、口金内部の熱をあまり奪
えきれずに、そのまま対向する位置のエアー導出用開口
穴から排気されてしまっているからである。その結果、
口金内部の冷却効率が悪くなっていると考えられる。

【００５０】一方、放電灯Ｂ４〜Ｂ６（本発明品）は、
エアー導入用開口穴と非対向となる位置に他のエアー導
出用開口穴が設けられているため、エアー導入用開口穴
から導入されたエアーが、口金内部で対流し十分熱を吸
収してから他のエアー導出用開口穴から排気されている
と考えられる。このことを確認するため、放電灯Ｂ２
（従来品）と放電灯Ｂ５（本発明品）の口金内部から排
気された冷却エアー（エアー導出用開口穴から出てくる
エアー）の温度を測定した。冷却流量が１００Ｌ／ｍｉ
ｎの時、排気された後のエアー温度は放電灯Ｂ５（本発
明品）の方が放電灯Ｂ２（従来品）に比べ、約４５℃高
いことが確認できた。

【００５１】以上の結果から、口金側面には冷却用の開
口穴を複数個設け、冷却エアーが導入されるエアー導入
用開口穴と非対向となる位置に他のエアー導出用開口穴
を設けることで、口金内部の冷却効率を改善することが
確認できた。また、冷却流量としては従来の口金冷却
（１００Ｌ／ｍｉｎで口金内部温度が約１７５℃）に対
して約１／２以下の流量（本発明品は５０Ｌ／ｍｉｎで
口金内部温度が約１６０℃）に低減する効果が得られ
た。

【００５２】

【発明の効果】前記したように本発明のショートアーク
型放電灯は、陽極側および陰極側の口金保持部の少なく
とも一方の周囲に装着位置を特定するための位置決め係
合部を設け、かつ陽極側および陰極側の口金の側面で非
対向となる位置に複数個の開口穴を設けたことにより、
冷却ノズルとの位置決め作業が確実になると共に、冷却
効率を向上させることができる。または、開口穴の数が
２つであることにより、さらに、位置決め係合部は、口
金保持部の周面に対して凸状または凹状となる装着位置
に対して一義的に決まる装着部であることにより、放電
灯の取り付け方向の位置決め不良に起因した口金の冷却
不足がなく、放電灯の不点灯、破損、破裂または放電灯
の点灯姿勢の不良に起因した短寿命化が起きない。

【００５３】また、前記したように本発明の光源装置
が、放電灯の口金保持部が係合しうる口金固定ホルダ
と、この口金固定ホルダに固定された放電灯のエアー導
入用開口穴に対応する位置に設けられたエアー供給手段
とを備えた灯具に、前記放電灯を装着したことにより、
放電灯の高入力化に伴う灯具の冷却容量の増大がなく、
または低減することができ、装置を小型化・小電力化で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電灯の要部を示す断面図である。

【図２】本発明の放電灯を装着した灯具を有する光源装
置の要部を示す正面図である。

【図３】本発明の放電灯の口金を示す斜視図である。

【図４】（ａ）は灯具の口金固定ホルダを示す正面図、
（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線の断面図である。

【図５】（ａ）は図２のＡ−Ａ線の断面図、（ｂ）は図
２のＢ−Ｂ線の断面図、（ｃ）は（ａ）のエアー供給手
段の他の位置関係を示す断面図である。

【図６】口金内部の温度の推移を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１放電灯２発光管３陰極４封止管部１１口金１１ａエアー導入用開口穴（開
口穴）１１ｂエアー導出用開口穴（開
口穴）１３固定材１４口金保持部１４ｂ位置決め係合部（装着
部）２０光源装置２１灯具２６口金固定ホルダ２７凹部２９ａ、２９ｂ、３０ａエアーノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑畑宏長野県茅野市玉川4896番地株式会社オーク製作所諏訪工場内 (72)発明者藤森昭芳長野県茅野市玉川4896番地株式会社オーク製作所諏訪工場内Ｆターム(参考） 3K042 AA01 AB01 AC06 BB01 CC04 5C039 AA02 5C235 HH14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光管の内部に陽極および陰極を対向配
置し、前記発光管の両端部に封止管部が設けられ、前記
両封止管部の外側に固定材を介して固定された口金を備
え、固定側の灯具へ装着して使用されるショートアーク
型放電灯において、前記両口金の端部に前記灯具へ装着するために設けた口
金保持部と、この両口金保持部の少なくとも一方の周囲
に装着位置を特定するために設けた位置決め係合部と、
前記両口金の側面で非対向となる位置に複数個設けた開
口穴を有することを特徴とするショートアーク型放電
灯。
【請求項２】前記開口穴が、冷却エアーの導入用およ
び導出用の２つの開口穴であることを特徴とする請求項
１に記載のショートアーク型放電灯。
【請求項３】前記位置決め係合部は、口金保持部の周
面に対して凸状または凹状となる装着位置に対して一義
的に決まる装着部であることを特徴とする請求項１また
は２に記載のショートアーク型放電灯。
【請求項４】放電灯の陽極側または陰極側の口金保持
部の少なくとも一方が係合しうる形状の凹部を備えた口
金固定ホルダと、この口金固定ホルダに固定された前記
放電灯の陽極側および陰極側の口金の側面に形成された
エアー導入用の開口穴に対応する位置に設けられたエア
ー供給手段とを備えた灯具に、前記請求項１ないし請求
項３のいずれか一項に記載のショートアーク型放電灯を
装着したことを特徴とする光源装置。