JP2004006378A

JP2004006378A - Light source device and spot light source device

Info

Publication number: JP2004006378A
Application number: JP2003171220A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Osajima; 筬島　哲也
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2004-01-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device and a spot light source device which realize disposition at close distance and proper electric connection between a discharge tube and a starter. <P>SOLUTION: On a dividing board 32 which divides a housing of the device into a driving portion where driving devices are placed and a light source portion 3 where the discharge tube and so on are placed, an opening 32b is formed on the side of driving portion to install a housing box where the starter 44 is placed and covered with an insulation board 37. An electrode connecting board 56 is a connecting member 55 electrically connected to a cathode 41 of the discharge tube 40, is formed on the insulation board 37, and is connected to the starter 44 with a lead line 44a put through a pass-through hole for lead line(a pass-through hole for a conductive member) 37a. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を照射する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、例えば特開平９−２８１３６１号公報に開示されているように、放電管（ランプ）から放射された光は、楕円集光ミラーなどの反射ミラーによって反射・集光され、出射口に導光されて、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。このようなスポット光源装置では、放電管を設置するときに、スポット光源装置にあらかじめ設置されているスタータの電極端子に放電管の電極を接続する必要がある。この放電管の設置方法について、図８を参照して説明する。
【０００３】
図８は、従来のＵＶスポット光源装置において放電管の設置（または交換）が行われている状態を示す斜視図である。ＵＶスポット光源装置９は、出射口９ａに接続された導光手段であるライトガイド９ｂを備えている。ＵＶスポット光源装置９のカバー９０を取り外すと、ランプ装着口９１と作業窓９２が現われる。放電管９３は、一端にカソード端子９３ａと他端にアノード端子９３ｂとを有し、アノード端子９３ｂ側には、放電管９３の位置決めをするフランジ９４が設けられている。
【０００４】
放電管９３をＵＶスポット光源装置９に装着する際には、カソード端子９３ａ及びアノード端子９３ｂを、区分板９８に隔てられて設置されているスタータ９９からの配線に接続する必要がある。そのため、ユーザは、ランプ装着口９１に放電管９３を挿入し、フランジ９４を固定した後、作業窓９２から手を入れ、カソード端子９３ａに設けられたリード線９５をスタータ９９側のカソード端子９６にネジ９７を用いて固定する、などの作業を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
スタータ（イグナイタ）は、高電圧を与えて放電管を点灯（始動）させる。このとき、放電管に与える点灯エネルギーは非常に高く、そのため、配線からのリーク電流によってエネルギーロス（電圧低下）を生じる場合がある。したがって、スタータから放電管の端子までの配線で生じるエネルギーロスを抑制し、効率的に点灯エネルギーを供給するため、スタータを放電管からできるだけ近い位置に設置する必要がある。
【０００６】
一方、スタータは通常、樹脂によってポッティングしてあり、その全体が金属製の箱に覆われて設置されるが、金属箱のうち電極端子が設けられている放電管側の面は、端子での放電を避けるために開口とされる。ただし、開口としたまま放電管と対向させて設置すると、放電管からの光線によって樹脂が劣化してしまう。そのため、図８においては、スタータ９９と放電管９３の間に光線を遮る区分板９８を配置するとともに、区分板９８にリング状の絶縁部材９８ａを設置している。そして、スタータ９９側のカソード端子９６を絶縁部材９８ａ内を挿通させて、放電管９３のリード線９５と接続させている。
【０００７】
しかしながら、上記したスポット光源装置９においては、リング状の絶縁部材９８ａ以外の部分の区分板９８は金属製である。そのため、スタータとの絶縁のために必要な、区分板からスタータまでの配置距離を充分には短くできず、スタータの端子から放電管の端子までの配線が長くなってしまうなどの問題を生じる。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。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、放電管とスタータとの近距離での配置及び好適な電気的接続が実現される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。
【０００９】
【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反射させる反射ミラーと、放電管及び反射ミラーが内部に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、放電管を駆動制御する駆動装置が格納される駆動領域を有し、装置を動作させる駆動部と、出射口が臨み光の外部への出射の制御が行われる出力領域と、放電管及び反射ミラーが配置される光源領域とを有し、光を出射させる光源部と、駆動部及び光源部を区分する区分板と、を備えるとともに、区分板の駆動部側に、区分板に設けられた開口部に面するように設置された放電管のスタータと、区分板の開口部を覆うように設置された絶縁板と、区分板の開口部に面して固定され、その内部にスタータが設置されるとともに区分板側の面が開口とされた金属製のスタータ設置箱と、絶縁板に対して配置され、反射ミラーの出射開口部側に設けられた放電管の一方の電極と電気的に接続する接続部材とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記の光源装置においては、スタータと放電管とを隔てている区分板のうち、スタータに面する部位全体を開口とし、その開口を覆う絶縁板を、区分板の一部を構成するように設置している。このとき、スタータの電極端子が設けられている面は、その全体が絶縁板に面することとなる。これによって、光線からのスタータの保護と、スタータの電極端子等の絶縁とが同時に実現されるとともに、スタータを、より区分板（絶縁板）から近距離に設置して、スタータの端子から放電管の電極までの配線を短くすることが可能となり、放電やリーク電流の発生が抑制される。
【００１１】
また、区分板の開口部に面するように固定された金属箱などのスタータ設置箱内にスタータを収容することにより、区分板に対してスタータを好適に設置するとともに、このスタータ設置箱をスタータの周囲の電磁シールドとして機能させて、スタータにおいて発生される電圧に起因する電磁的ノイズの駆動装置等への影響を低減することができる。
【００１２】
さらに、上記絶縁板に対して、放電管の電極と電気的に接続されてスタータの端子からの電圧を供給するための導電部材となる接続部材が配置されている。これにより、放電管の電極とスタータの端子との接続を容易とすることができる。また、この絶縁板はスタータの電極端子の絶縁と接続部材の絶縁とを兼ねているので、接続部材の配置に対して新たな絶縁部材を設置する必要がなく、構成が簡単化される。
【００１３】
また、スタータの電極端子と放電管の電極との電気的な接続については、絶縁板は、スタータの電極端子及び放電管の一方の電極の電気的な接続に用いられる導電部材が挿通される導電部材挿通口を有する構成がある。
【００１４】
このとき、絶縁板自体に導電部材挿通口を設けているため、リング状の絶縁部材等を別個に設けずに導電部材の挿通とその絶縁を行うことができる。
【００１５】
また、ハウジングは、出射面に略直交する第１の面を含み、駆動領域をその内部に有して、駆動部を構成する第１ハウジング部と、第１の面に対向する第２の面、及び出射面のうち出射口を含む部分を含み、出力領域と、光源領域とをその内部に有して、光源部を構成する第２ハウジング部とを有することが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、光軸などによる位置決めが必要な光学系の部品等はすべて光源部側（第２ハウジング部側）に設置される。
【００１７】
また、絶縁板は、セラミック板からなることが好ましい。セラミック製の板部材を用いることによって、光を充分に遮蔽すると同時に、放電管からの光線が長時間当たっても劣化しない絶縁板とすることができる。
【００１８】
また、光源領域及び出力領域を区分し、光を通過させる開口部を有する遮蔽板と、遮蔽板の開口部から出射口に向かって突出するように設けられた筒状部材とを備えることが好ましい。
【００１９】
また、出射口への光軸上の所定位置に、紫外光透過フィルタが設置されていることが好ましい。
【００２０】
また、本発明によるスポット光源装置は、上記した構成による光源装置であって、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ことを特徴とする。例えばファイバなど、用途に応じた形態及び性能を有するライトガイドを出射口に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。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明による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。
【００２２】
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（紫外光）スポット光源装置の外面構成を示す斜視図である。このＵＶスポット光源装置１は、ハウジング１０の一方の側面（出射面）に光を出射する出射口１３が設けられている側方出射タイプの光源装置である。また、ハウジング１０は、スポット光源装置の下面（出射面に直交する第１の面）を含む第１ハウジング部である下部ハウジング２０、及びスポット光源装置の上面（第１の面に対向する第２の面）を含む第２ハウジング部である上部ハウジング３０、の分割された２つの部分からなる。
【００２３】
ここで、スポット光源装置の外面またはハウジング部の接続面（区分面）となる各ハウジング２０、３０の各面は、下部ハウジング２０については、操作パネル１４が設けられている面を前面２０ａとし、後面を２０ｂ、左側面を２０ｃ、右側面を２０ｄ、下面を２０ｅ、上部ハウジング３０に接続される上面を２０ｆとする。また、上部ハウジング３０については、出射口１３が設けられている面を前面３０ａとし、後面を３０ｂ、左側面を３０ｃ、右側面を３０ｄ、下部ハウジング２０に接続される下面を３０ｅ、上面を３０ｆとする。
【００２４】
また、両ハウジング２０、３０を接続したハウジング１０の全体についていう場合には、操作パネル１４が設けられている面を前面とする。ただし、これらの各面の前後左右等の名称は説明のため便宜的に付したものであって、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に必ずしもよるものではない。また、以下においては、ハウジング２０、３０内の各部についても、上記した各面と同様に前後左右を定義して用いることとする。
【００２５】
本スポット光源装置１は、下部ハウジング２０及びその内部に設置された各要素から構成されて、装置を動作させる駆動部２と、上部ハウジング３０及びその内部に設置された各要素から構成されて、光を出射させる光源部３と、を備えている。
【００２６】
駆動部２においては、下部ハウジング２０の内部に、放電管等の装置各部を駆動制御する駆動装置が格納される駆動領域が設けられており、スポット光源装置１の駆動系が構成されている。下部ハウジング２０の前面２０ａには、操作者が駆動装置等に対して動作のＯＮ／ＯＦＦや動作状態を指示するための操作パネル１４が設置されている。
【００２７】
一方、光源部３においては、上部ハウジング３０の内部に、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と、放電管及び反射ミラー等が配置される光源領域とが設けられており、スポット光源装置１の光学系が構成されている。上部ハウジング３０の前面３０ａには、生成された紫外光を外部に出射するための略円形の開口部分である出射口１３が設置されている。図１においては、出射口１３にはファイバ差込口４８が取り付けられており、このファイバ差込口４８にライトガイドとしてファイバ４９が接続されている。これによって、スポット光源装置１から外部への紫外光の出射が行われる。
【００２８】
なお、図１に示したスポット光源装置１は、ハウジング１０を構成する２つの部分である下部ハウジング２０と上部ハウジング３０、したがってその内部に設置された各要素を含む駆動部２と光源部３とが、互いに着脱可能（分離及び装着が可能）に構成されている。さらに、上部ハウジング３０の下部ハウジング２０への装着について、上部ハウジング３０の前面３０ａに設けられた出射口１３の位置が下部ハウジング２０に対して反転された２方向となるいずれの配置によっても、装着及び固定が可能とされている。したがって、図１に示すように出射口１３が操作パネル１４と同一面上にあるフロント出射タイプの構成以外にも、出射口１３が操作パネル１４と反対面上にあるリア出射タイプの構成をとることも可能である。
【００２９】
次に、光源部３の内部構成について説明する。なお、駆動部２内の駆動領域に設置されている駆動装置は、電源部、駆動回路、制御用コンピュータなどを有して構成されており、光源部３内に設置されている放電管等に対しても、必要な配線によって接続されている。駆動部２と光源部３との具体的な接続方法等については、説明を省略する。
【００３０】
図２は、光源部３の内部構成について、上部ハウジング３０等を一部破断するとともに内部カバー３６を外した状態で示す斜視図、図３は、内部カバー３６を装着した状態で示す斜視図である。また、図４は、光源部３の下面側の構成を示す斜視図である。なお、図２〜図４においては、光源部３を上部ハウジング３０の後面３０ｂ側からみて示し、特に、図２及び図３においては、その内部構成の見易さのため、後述するランプ交換扉３３を開けた状態で示している。
【００３１】
上部ハウジング３０の前面３０ａには、上述したように出射口１３が設置されている。また、後面３０ｂは、上部ハウジング３０内に設置される放電管４０を交換するための、開閉可能なランプ交換扉３３によって構成されている。
【００３２】
左側面３０ｃ、右側面３０ｄ、及び上面３０ｆは、上部カバー３１によって構成されている。上部カバー３１は着脱が可能であり、放電管４０の交換以外の光学系の調整や部品交換などの作業を行うために必要な場合には、側面でのネジ止めなどによって固定されている上部カバー３１を外して、それらの作業を行うことが可能である。また、下面３０ｅは下部ハウジング２０と接続される面である。本実施形態においては、下面３０ｅは、そのほぼ全体を覆って駆動部２及び光源部３を光学的に分離するハウジング区分板３２から構成されている（図４参照）。
【００３３】
上部ハウジング３０の内部には、出力領域Ｂ、光源領域Ｃ、及び通気領域Ｄが設けられている。図５は、図２〜図４に示した光源部３の、光出射の光軸を含む水平断面図であり、これらの領域区分についても図示されている。なお、図５においては、出射口１３に取り付けられるファイバ差込口４８及びファイバ４９（図１参照）については図示していない。
【００３４】
上部ハウジング３０の内部には、これらの各領域を区分するため、前面及び左右の両側面の３面からなる第１区分部材３４と、後面及び上面の２面からなる第２区分部材３５と、両側面及び上面の３面からなる内部カバー３６とが設置されている。これらの区分部材３４、３５及び内部カバー３６は、各領域間を光学的に区切る遮蔽板としての機能を有する。また、同時に空冷のための空気流の経路を制御する制風板としても機能している。
【００３５】
出力領域Ｂは、出射口１３が設けられている上部ハウジング３０の前面３０ａに面する装置前方部分に、第１区分部材３４及び第２区分部材３５によって区分されて形成されている。第１区分部材３４の前面には、図５に示すように、出射口１３に向けて光を通過させるための略円形状の出射開口部３４ａが設けられている。また、第２区分部材３５の後面には、後述するランプユニット５からの光を出力領域Ｂへと入射させるための略円形状の開口部３５ａが設けられている。
【００３６】
また、開口部３５ａの前方には、出射開口部３４ａ及び出射口１３の方向に突出するように、筒状部３５ｂが形成されている。筒状部３５ｂは、開口部３５ａ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形成され、出力領域Ｂへと入射される光について、入射位置に加えて入射角度をも制限している。なお、出射開口部３４ａ、開口部３５ａ、及び筒状部３５ｂは、いずれも光出射の光軸を中心として形成されている。
【００３７】
筒状部３５ｂの前方の開口と、出射開口部３４ａ及び出射口１３との間には、出射口１３からの光出射のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのシャッター板４７ａ及びシャッター駆動部４７ｂからなるシャッター４７が設置されている。図５においては、シャッター板４７ａについて、光出射が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）を点線で示している。また、出力領域Ｂには、出射光量を調整する光量絞りなどがさらに設置される。
【００３８】
光源領域Ｃは、出力領域Ｂ及び上部ハウジング３０の後面３０ｂで挟まれた装置後方部分に、第１区分部材３４、第２区分部材３５、及び内部カバー３６によって区分されて形成されている。なお、反射ミラー４５の下方の外面に対向するハウジング区分板３２の部位には、空冷のための空気流を通過させる開口部３２ａが設けられている（図４参照）。
【００３９】
また、第１区分部材３４及び内部カバー３６は、上部ハウジング３０の両側面３０ｃ、３０ｄに対して所定の間隔をあけて設置されており、その間には、空気流によって装置内部の各部を冷却（空冷）するための通気領域Ｄが設けられている。
【００４０】
光源領域Ｃには、紫外光を放射する放電管４０と、反射ミラー４５とを含むランプユニット５が設置されている。反射ミラー４５としては、例えば楕円集光ミラーなどの所定形状を有するとともに、その内面に反射面が形成されたミラーが用いられる。
【００４１】
上記の構成による光源部３において、光源領域Ｃ内で放電管４０から放射された光は反射ミラー４５によって反射され、遮蔽板である第２区分部材３５後面の開口部３５ａ及び筒状部３５ｂ内を通過して出力領域Ｂに入射される。出力領域Ｂでは、シャッター４７によって光の出射のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられ、ＯＮの状態とされている場合には、光は第１区分部材３４の出射開口部３４ａ及び上部ハウジング３０の前面３０ａの出射口１３を経て、ファイバ差込口４８に接続されたファイバ４９に入射・集光されて、外部に出射される。ここで、光軸上には、シャッター４７などに加えて、上記した光量絞りや、紫外光透過フィルタ４６（図５参照）などの要素を必要に応じてさらに設置しても良い。
【００４２】
光源領域Ｃに設置されるランプユニット５の構成について説明する。
【００４３】
ランプユニット５は、図２に示すように（一部破断して示してある）、上部ハウジング３０に設けられたハウジング区分板３２上に設置されている。このランプユニット５は、放電管４０と、凹面反射鏡である反射ミラー４５と、放電管４０及び反射ミラー４５を一体に保持する保持部材５０と、反射ミラー４５の出射開口部４５ａ側にある放電管４０の電極であるカソード電極４１に対して電気的に接続される導電部材である接続部材５５と、を有して構成されている。
【００４４】
保持部材５０は、上部ハウジング３０に対して固定されるとともに、放電管４０及び反射ミラー４５を一体に保持している。本実施形態においては、保持部材５０は、図２に示すように、第１区分部材３４の左右の両側面の後端部に接続され、ハウジング区分板３２に対して垂直に固定されているミラー保持板５１と、ミラー保持板５１の４隅の所定の位置に、後方に突出するように取り付けられた支持棒５１ａと、支持棒５１ａを介してミラー保持板５１に固定されている放電管保持板５２と、を有する。
【００４５】
ミラー保持板５１には、反射ミラー４５の出射開口部４５ａとほぼ同じ内径を有する開口が光軸を中心として形成されており、この開口を臨むように後方から反射ミラー４５が固定されている。反射ミラー４５は、リング状の板バネ５１ｂによって、ミラー保持板５１に対して押し付けられて、固定及び位置決めがされている。このようにリング状板バネ５１ｂを用いることによって、反射ミラー４５の固定及び位置決めを容易に行うことができる。また、反射ミラー４５の出射開口部４５ａとは反対側には、放電管４０を通すための放電管挿通口４５ｂが設けられている（図５参照）。
【００４６】
放電管４０は、その一方の電極であるカソード電極４１が反射ミラー４５の出射開口部４５ａ側に、また、他方の電極であるアノード電極４２が反射ミラー４５の放電管挿通口４５ｂ側に位置するように、放電管保持板５２に固定されて設置される。
【００４７】
放電管４０のアノード電極４２側には、保持部材５０に位置決めして固定するための位置決めフランジ（図示していない）が設けられている。一方、保持部材５０には、放電管保持板５２の開口部分に、放電管４０の位置決めフランジの外径と略等しい内径を有する円筒状のフランジ保持部５３が設置されている。このフランジ保持部５３に後方から放電管４０を挿通させることによって、放電管４０が上部ハウジング３０、反射ミラー４５等に対して位置決めされる。フランジ保持部５３に挿通された放電管４０は、固定部材５４によって後方から押し付けられて固定される。
【００４８】
放電管４０は、その両端の電極４１、４２にスタータから所定の電圧を供給することによって点灯される。本スポット光源装置１では、反射ミラー４５の出射開口部４５ａ側に位置しているカソード電極４１にマイナスの電圧を印加することによって、点灯を行っている。
【００４９】
本実施形態においては、スタータは、図４に示すように、ハウジング区分板３２の下面側（駆動部２側）に設けられたスタータ部４３内に設置されている。図６は、スタータ及び接続部材等の構成について、ハウジング区分板及び絶縁板を分解した状態で示す斜視図である（図２参照）。
【００５０】
スタータ部４３は、その外面をなす金属板製のスタータ設置箱４３ａを有し、このスタータ設置箱４３ａは、ハウジング区分板３２の下面側に固定されている。また、スタータ設置箱４３ａのうちハウジング区分板３２側の面は、開口とされている。一方、ハウジング区分板３２のうち、放電管４０のカソード電極４１及び接続部材５５に面する部位には、開口部３２ｂが設けられており、スタータ設置箱４３ａは、その上面側の開口が開口部３２ｂと略一致するように設置されている。
【００５１】
スタータ設置箱４３ａの内部には、図６に示すように、放電管４０を点灯（始動）させるためのスタータ４４が、シリコーン樹脂などの樹脂によってポッティングされて設置されている。ここで、スタータ４４の駆動部２側を覆っている金属製のスタータ設置箱４３ａは、スタータ４４を周囲から電磁的にシールドするシールド部材として機能している。これによって、スタータ４４において発生される電圧に起因する電磁的なノイズの駆動装置等への影響を抑制することができる。
【００５２】
放電管４０の両電極４１、４２に接続するためのカソード端子（マイナス端子）及びアノード端子（本実施形態においては、グラウンド端子）は、いずれもスタータ４４のハウジング区分板３２側の面に設けられている。そして、カソード端子にはリード線４４ａが、また、アノード端子にはリード線４４ｂがそれぞれ接続されている。なお、アノード側の配線については、リード線４４ｂが、図４に示すように、ハウジング区分板３２の下面側を通って配線され、フランジ保持部５３を介してアノード電極４２に電気的に接続される。
【００５３】
ハウジング区分板３２には、その開口部３２ｂを覆うように、絶縁板３７が設置されている。したがって、絶縁板３７は、駆動部２及び光源部３を光学的に分離する区分板の一部を構成している。ここで、絶縁板３７としては、セラミック製の板部材を用いることが好ましい。セラミック板を用いれば、光を充分に遮蔽すると同時に、放電管４０からの光線が長時間当たっても劣化しない絶縁板３７とすることができる。
【００５４】
また、スタータ４４は、その電極端子が設けられている面の全体が、絶縁板３７に面するようになっている。これによって、絶縁板３７は、放電管４０からの光線によるポッティング樹脂の劣化等からのスタータ４４の保護と、スタータ４４の電極端子等の絶縁及び放電の防止とを実現している。なお、図６においては、スタータ４４から駆動部２内の駆動装置への配線については、図示を省略している。
【００５５】
絶縁板３７の光源部３側の面には、スタータ４４のカソード端子からのマイナスの電圧を、放電管４０のカソード電極４１に対して供給するための接続部材５５が固定されている。このとき、絶縁板３７は、接続部材５５を絶縁させる絶縁部材としても機能している。
【００５６】
本実施形態における導電部材である接続部材５５は、金属薄板状の電極接続板５６からなる。電極接続板５６は、絶縁板３７上に、その支持部５６ｂの薄板が光軸と平行な方向となるように設置されている。これによって、集光される光を遮ることが極力抑制され、光量ロスが低減される。また、板状であるため、線状等に形成するよりもその強度を確保することができる。
【００５７】
支持部５６ｂの下端には、その後方側（放電管４０側）に、支持部５６ｂに対して直角に曲げられた固定部５６ｃが設けられている。この固定部５６ｃが板バネ５７を介して絶縁板３７に固定されることによって、電極接続板５６の全体が絶縁板３７に対して固定されている。また、支持部５６ｂの上端には、その後方側に、支持部５６ｂに対して直角に曲げられた電極接続部５６ａが設けられている。電極接続部５６ａは、その面内を光出射の光軸（放電管４０の中心軸）が通過する位置に設けられている。
【００５８】
また、固定部５６ｃの端部には、リード線接続部５６ｄが設けられており、スタータ４４のカソード端子からの導電部材であるリード線４４ａは、絶縁板３７に導電部材挿通口として設けられたリード線挿通口３７ａを通って、このリード線接続部５６ｄで電極接続板５６に電気的に接続されている。
【００５９】
一方、放電管４０のカソード電極４１には、図２に示すように、弾頭状に形成されたプラグ４１ａが設けられている。これによって、図２に示すように、放電管４０を設置したときに、放電管４０のカソード電極４１のプラグ４１ａと、電極接続板５６の電極接続部５６ａとが電気的に接続され、したがって、放電管４０のカソード電極４１と、スタータ４４のカソード端子とが電気的に接続される。なお、このプラグ４１ａの弾頭形状は、接続部材５５に対して電気的に接続させやすい形状として採用されたものである。ただし、接続部材５５と適切に接触することができる形状であれば、弾頭形状以外の形状としても良い。
【００６０】
放電管のカソード電極と接続部材との電気的接続について、さらに説明する。
【００６１】
図７は、放電管４０のカソード電極４１に設けられたプラグ４１ａと、電極接続板５６との接続について示す側面図である。板バネ５７は、その後方側（放電管４０側）に上方に向かって直角に曲げられた屈曲部５７ａを有しており、この屈曲部５７ａが電極接続板５６の固定部５６ｃとネジ止めされている。また、板バネ５７と絶縁板３７とは、板バネ５７の前端側の所定位置５７ｂにおいてネジ止めされている。
【００６２】
板バネ５７の後端側は絶縁板３７に対してある程度可動であり、放電管４０が挿入されて弾頭状プラグ４１ａが電極接続板５６の電極接続部５６ａに押し付けられると、図７に示すように、電極接続部５６ａがプラグ４１ａによって押されて、電極接続板５６及び板バネ５７が傾けられる。このとき、接続部材５５である電極接続板５６は付勢手段である板バネ５７によって付勢されているので、図７に矢印で示した方向に押圧力を生じて、電極接続部５６ａがプラグ４１ａに対して適当な圧力で押圧される。
【００６３】
これによって、電極接続板５６及びカソード電極４１の電気的な接続が、好適かつ安定した条件で実現される。このような構成で電気的な接続を実現することにより、従来のように放電管のカソード端子に設けられたリード線をスタータの端子に接続する作業が不要となり、放電管の交換を容易に行うことが可能となる。また、リード線接続の作業が不要となることから、スポット光源装置においては作業窓等を設ける必要がなくなり、装置構成を簡単化することが可能となる。例えば、図２に示すように、ハウジングの後面３０ｂにランプ交換扉３３を設け、このランプ交換扉３３からフランジ保持部５３に放電管４０を挿入し、固定部材５４で固定することによって、放電管４０の交換及び設置を行うことが可能である。
【００６４】
以上述べたように、本スポット光源装置１においては、ハウジング区分板３２の駆動部２側に設置されるスタータ４４に対して、スタータ４４に面する区分板３２の部位全体が開口部３２ｂとされ、その開口部３２ｂを覆うように光遮蔽及び絶縁を行う絶縁板３７を設置している。このとき、スタータ４４を区分板３２（絶縁板３７）に対してより近距離に設置することが可能となり、例えば、スタータ４４のカソード端子から放電管４０のカソード電極４１に電圧を供給するための配線を、極力短くすることができる。これによって、スタータ４４の電極端子または配線における放電やリーク電流の発生が低減され、スタータ４４から放電管４０への効率的な電圧印加が可能となる。
【００６５】
また、放電管４０のカソード電極４１に電気的に接続される接続部材５５（電極接続板５６）が、絶縁板３７に対して固定されている。このとき、接続部材５５は区分板３２及び上部ハウジング３０に対して位置決めされて固定されることとなるので、放電管４０のカソード電極４１に対する位置決めを正確に行うことができ、その接続を容易とすることが可能となる。また、絶縁板３７が接続部材５５の絶縁部材を兼ねているので、装置構成が簡単化されている。さらに、リード線挿通口３７ａについても、他に絶縁部材を設けずに絶縁板３７に設けられている。
【００６６】
また、上記のスポット光源装置１においては、駆動部２（下部ハウジング２０）及び光源部３（上部ハウジング３０）が、着脱可能かつ２方向に装着できるように構成されている。ここで、駆動部２及び光源部３を光学的に分離させる区分板３２は光源部３側の上部ハウジング３０に設置されているので、区分板３２に対して固定されるスタータ４４等は、光源部３内の放電管４０等とともに配置を変えることとなる。したがって、装着方向にかかわらず、同一の配置構成が保たれる。
【００６７】
なお、本スポット光源装置１においては、上部ハウジング３０に設けられたランプ交換扉３３が、放電管４０が点灯されている状態で開けられてしまうことを防止するためのインターロック回路が設置されている。このインターロック回路は、駆動部２側の第１インターロック回路部（図示していない）と、光源部３側の第２インターロック回路部３８とを接続することによって構成される。
【００６８】
第１インターロック回路部は、外部からの電源ケーブルに接続される電源接続部からの配線ケーブル、及び操作パネル１４の電源スイッチからの配線ケーブルからなる。一方、第２インターロック回路部３８には、図２〜図４に示すように、ハウジング区分板３２の下面側に、上記した駆動部２側の各配線ケーブルに接続される２組の端子３８ａ、３８ｂが設けられており、これらの端子３８ａ、３８ｂ間の電気的な接続は、ハウジング区分板３２の上面側にあるインターロック解除スイッチ３８ｃによってＯＮ／ＯＦＦされるようになっている。また、ランプ交換扉３３には、ランプ交換扉３３を閉めたときにインターロック解除スイッチ３８ｃを押し込んでＯＮの状態とするインターロック解除部材３８ｄが取り付けられている。以上により、ランプ交換扉３３が閉まっているときのみ装置を動作させることが可能なインターロックが構成される。
【００６９】
また、ランプユニット５などの光源部３内は、上部ハウジング３０に設けられた外気取込口７２から取り込まれた空気流によって冷却される。すなわち、図５に示すように、外気取込口７２からの空気流は、ミラー保持板５１及び内部カバー３６の間、内部カバー３６及び両側面３０ｃ、３０ｄの間を通り、放電管４０のアノード電極４２付近及び反射ミラー４５の外面を冷却した後、ハウジング区分板の通気口３２ａ、通気部７４から駆動部２へと導かれる。また、空気流の一部は、第１区分部材３４の側面に固定された制風板７５ａによってその方向を変えられ、通気口７５から光源領域Ｃ内に流入し、放電管４０のカソード電極４１付近を冷却した後、ハウジング区分板の通気口７６から駆動部２へと導かれる。そして、駆動部２に流入した空気流は、駆動部２の排気口に設けられたファン（図示していない）によって外部に排気される。また、駆動部２内については、外気取込口７１（図１）から排気口への空気流によって冷却される。なお、通気部７４については、図４ではその右側部分を一部破断して示している。
【００７０】
本発明による光源装置は、上記した実施形態によるスポット光源装置に限られるものではなく、様々な変形が可能である。また、ＵＶスポット光源装置以外にも、例えば可視光を出射する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、様々な構成及び用途の光源装置に適用することが可能である。
【００７１】
また、絶縁板３７及び接続部材５５の構成についても、上記の実施形態に限られず、様々な変形が可能である。また、反射ミラーの出射開口部側に位置する放電管の電極は、必ずしもカソード電極である必要はなく、出射開口部側にアノード電極、放電管挿通口側にカソード電極を設置して、スタータのアノード端子からアノード電極にプラスの電圧を供給するようにしても良い。
【００７２】
【発明の効果】
本発明による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、スタータ及び放電管を隔てている区分板のうち、スタータに面する部位に開口部を形成し、この開口部を覆うように絶縁板を設置するとともに、金属製のスタータ設置箱を設けてその内部にスタータを設置する。そして、この絶縁板に対し、放電管の電極に対して電気的に接続するための接続部材を配置する。これによって、放電管による光線からのスタータ（ポッティング樹脂）の保護と、スタータの絶縁とが、絶縁板によって同時に実現される。また、スタータと区分板（絶縁板）との距離を短くして、スタータから放電管の電極への配線を短くすることができる。したがって、スタータの端子や配線での放電やリーク電流の発生が抑制される。
【００７３】
また、区分板の開口部に面するように固定された金属箱などのスタータ設置箱内にスタータを収容することにより、区分板に対してスタータを好適に設置するとともに、このスタータ設置箱をスタータの周囲の電磁シールドとして機能させて、電磁的ノイズの駆動装置等への影響を低減することができる。さらに、絶縁板に対して導電部材である接続部材を配置することにより、放電管の電極とスタータの端子との接続を容易とすることができる。また、この絶縁板がスタータの電極端子の絶縁と導電部材の絶縁とを兼ねることにより、構成が簡単化される。以上により、放電管とスタータとの近距離での配置、及び好適な電気的接続が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＵＶスポット光源装置の一実施形態の外面構成を示す斜視図である。
【図２】光源部の内部構成について上部ハウジングを一部破断するとともに内部カバーを外した状態で示す斜視図である。
【図３】光源部の内部構成について上部ハウジングを一部破断するとともに内部カバーを装着した状態で示す斜視図である。
【図４】光源部の下面側の構成を示す斜視図である。
【図５】光源部の、光出射の光軸を含む水平断面図である。
【図６】スタータ及び接続部材の構成について示す斜視図である。
【図７】接続部材への放電管の電極の電気的接続について示す側面図である。
【図８】従来のスポット光源装置における放電管の交換について示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ＵＶスポット光源装置、１０…ハウジング、１３…出射口、１４…操作パネル、
２…駆動部、２０…下部ハウジング、２０ａ…前面、２０ｂ…後面、２０ｃ…左側面、２０ｄ…右側面、２０ｅ…下面、２０ｆ…上面、
３…光源部、３０…上部ハウジング、３０ａ…前面、３０ｂ…後面、３０ｃ…左側面、３０ｄ…右側面、３０ｅ…下面、３０ｆ…上面、３１…上部カバー、３２…ハウジング区分板、３２ａ…開口部、３３…ランプ交換扉、３４…第１区分部材、３４ａ…出射開口部、３５…第２区分部材、３５ａ…開口部、３５ｂ…筒状部、３６…内部カバー、３７…絶縁板、３７ａ…リード線挿通口、３８…第２インターロック回路部、
４０…放電管、４１…カソード電極、４１ａ…弾頭状プラグ、４２…アノード電極、４３…スタータ部、４３ａ…スタータ設置箱、４４…スタータ、４５…反射ミラー、４５ａ…出射開口部、４５ｂ…放電管挿通口、４６…紫外光透過フィルタ、４７…シャッター、４８…ファイバ差込口、４９…ファイバ、
５…ランプユニット、５０…保持部材、５１…ミラー保持板、５１ａ…支持棒５１ｂ…リング状板バネ、５２…放電管保持板、５３…フランジ保持部、５４…固定部材、５５…接続部材、５６…電極接続板、５６ａ…電極接続部、５７…板バネ、
７１…第１外気取込口、７２…第２外気取込口、７３…排気口、７３ａ…ファン、７４…通気部、７５…通気口、７５ａ…制風板、７６…通気口。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device that emits light and a spot light source device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a spot light source device, as disclosed in, for example, JP-A-9-281361, light radiated from a discharge tube (lamp) is reflected and condensed by a reflection mirror such as an elliptical condensing mirror. The light is guided to the light exit, and is emitted to the outside by a light guide means (light guide) such as a fiber connected to the light exit. In such a spot light source device, when installing a discharge tube, it is necessary to connect an electrode of the discharge tube to an electrode terminal of a starter previously installed in the spot light source device. The method of installing the discharge tube will be described with reference to FIG.
[0003]
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a discharge tube is installed (or replaced) in a conventional UV spot light source device. The UV spot light source device 9 includes a light guide 9b, which is a light guide, connected to the exit 9a. When the cover 90 of the UV spot light source device 9 is removed, a lamp mounting port 91 and a work window 92 appear. The discharge tube 93 has a cathode terminal 93a at one end and an anode terminal 93b at the other end, and a flange 94 for positioning the discharge tube 93 is provided on the anode terminal 93b side.
[0004]
When the discharge tube 93 is mounted on the UV spot light source device 9, it is necessary to connect the cathode terminal 93 a and the anode terminal 93 b to the wiring from the starter 99 which is provided between the partition plates 98. Therefore, the user inserts the discharge tube 93 into the lamp mounting opening 91, fixes the flange 94, puts his hand through the work window 92, and connects the lead wire 95 provided on the cathode terminal 93a to the cathode terminal 96 on the starter 99 side. , Etc., using a screw 97.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
A starter (igniter) applies a high voltage to light (start) the discharge tube. At this time, the lighting energy applied to the discharge tube is very high, and therefore, an energy loss (voltage drop) may occur due to a leak current from the wiring. Therefore, in order to suppress energy loss occurring in the wiring from the starter to the terminal of the discharge tube and to supply lighting energy efficiently, it is necessary to install the starter as close as possible to the discharge tube.
[0006]
On the other hand, the starter is usually potted with resin, and the whole is covered with a metal box and installed.The surface of the metal box on the discharge tube side where the electrode terminals are provided is a terminal. An opening is provided to avoid discharge. However, if the resin is placed so as to face the discharge tube with the opening kept open, the light from the discharge tube will deteriorate the resin. Therefore, in FIG. 8, a partition plate 98 that blocks light rays is arranged between the starter 99 and the discharge tube 93, and a ring-shaped insulating member 98 a is provided on the partition plate 98. Then, the cathode terminal 96 on the starter 99 side is inserted through the insulating member 98 a and connected to the lead wire 95 of the discharge tube 93.
[0007]
However, in the spot light source device 9 described above, the partition plate 98 other than the ring-shaped insulating member 98a is made of metal. For this reason, the arrangement distance from the partition plate to the starter, which is necessary for insulation from the starter, cannot be sufficiently shortened, causing a problem that the wiring from the terminal of the starter to the terminal of the discharge tube becomes long. Such a problem also applies to light source devices other than the spot light source device.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a light source device and a spot light source device in which a discharge tube and a starter can be arranged at a short distance and a suitable electric connection can be realized. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a light source device according to the present invention includes a discharge tube that emits light, a reflection mirror that reflects light emitted from the discharge tube, and a discharge tube and a reflection mirror housed therein. In a light source device having a housing and an emission port provided on an emission surface of the housing for emitting light from a reflection mirror, the light source device has a drive region in which a drive device for driving and controlling a discharge tube is stored. A drive unit for operating the device, an output area where the emission port faces and control of emission of light to the outside is performed, and a light source area having a light source area in which a discharge tube and a reflection mirror are arranged; , A partition plate for partitioning the drive unit and the light source unit, and a starter of a discharge tube installed on the drive unit side of the partition plate so as to face an opening provided in the partition plate; Installed to cover the opening A metal starter installation box that is fixed facing the opening of the divider plate, faces the opening of the divider plate, has a starter inside, and has an opening on the divider plate side, and is placed on the insulator plate And a connection member electrically connected to one electrode of the discharge tube provided on the exit opening side of the reflection mirror.
[0010]
In the light source device described above, of the partition plate separating the starter and the discharge tube, the entire part facing the starter is opened, and an insulating plate covering the opening is installed so as to constitute a part of the partition plate. are doing. At this time, the entire surface of the starter on which the electrode terminals are provided faces the insulating plate. As a result, the protection of the starter from light rays and the insulation of the electrode terminals of the starter are realized at the same time, and the starter is installed at a shorter distance from the separating plate (insulating plate), and the discharge tube is connected to the terminal of the starter. It is possible to shorten the wiring to the electrodes, and the occurrence of discharge and leakage current is suppressed.
[0011]
In addition, the starter is housed in a starter installation box such as a metal box fixed so as to face the opening of the partition plate, so that the starter can be suitably installed on the partition plate, and the starter installation box can be mounted on the starter installation box. Functioning as an electromagnetic shield around the power supply device, it is possible to reduce the effect of electromagnetic noise due to the voltage generated in the starter on the driving device and the like.
[0012]
Further, a connection member that is electrically connected to the electrode of the discharge tube and serves as a conductive member for supplying a voltage from the terminal of the starter is disposed on the insulating plate. Thereby, connection between the electrode of the discharge tube and the terminal of the starter can be facilitated. In addition, since this insulating plate serves both to insulate the electrode terminals of the starter and to insulate the connecting member, it is not necessary to provide a new insulating member for the arrangement of the connecting member, and the configuration is simplified.
[0013]
Further, regarding the electrical connection between the electrode terminal of the starter and the electrode of the discharge tube, the insulating plate is a conductive member through which a conductive member used for electrical connection between the electrode terminal of the starter and one electrode of the discharge tube is inserted. There is a configuration having a member insertion port.
[0014]
At this time, since the conductive member insertion port is provided in the insulating plate itself, the insertion and insulation of the conductive member can be performed without separately providing a ring-shaped insulating member or the like.
[0015]
Further, the housing includes a first surface substantially orthogonal to the emission surface, has a drive region therein, and has a first housing portion forming a drive portion, and a second surface facing the first surface. It is preferable that the light-emitting device include a second housing portion that includes a light-emitting region, a light-emitting region, and a light-emitting region.
[0016]
According to such a configuration, all components of the optical system that need to be positioned by the optical axis or the like are installed on the light source unit side (the second housing unit side).
[0017]
Further, the insulating plate is preferably made of a ceramic plate. By using a ceramic plate member, light can be sufficiently shielded, and at the same time, an insulating plate that does not deteriorate even if a light beam from the discharge tube is applied for a long time can be obtained.
[0018]
Further, it is preferable to include a shielding plate that divides the light source region and the output region and has an opening through which light passes, and a tubular member provided so as to project from the opening of the shielding plate toward the emission port. .
[0019]
Further, it is preferable that an ultraviolet light transmission filter is provided at a predetermined position on the optical axis to the light exit.
[0020]
Further, the spot light source device according to the present invention is the light source device having the above-described configuration, and further includes a light guide connected to the emission port to guide emitted light. For example, by connecting a light guide having a form and performance according to the application, such as a fiber, to the emission port, light can be efficiently emitted and used.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a light source device and a spot light source device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
[0022]
FIG. 1 is a perspective view showing an outer configuration of a UV (ultraviolet light) spot light source device according to an embodiment of the spot light source device according to the present invention. The UV spot light source device 1 is a side emission type light source device in which an emission port 13 for emitting light is provided on one side surface (emission surface) of a housing 10. Further, the housing 10 includes a lower housing 20 that is a first housing portion including a lower surface (a first surface orthogonal to the emission surface) of the spot light source device, and an upper surface (a second surface facing the first surface) of the spot light source device. The upper housing 30, which is a second housing portion including the surface of the upper housing 30, is divided into two parts.
[0023]
Here, the outer housing of the spot light source device or the respective surfaces of the housings 20 and 30 serving as connection surfaces (partition surfaces) of the housing portion are defined as front surfaces 20a of the lower housing 20 where the operation panel 14 is provided. The rear surface is 20b, the left side surface is 20c, the right side surface is 20d, the lower surface is 20e, and the upper surface connected to the upper housing 30 is 20f. The upper housing 30 has a front surface 30a on which the light exit 13 is provided, a rear surface 30b, a left side surface 30c, a right side surface 30d, a lower surface 30e connected to the lower housing 20 and an upper surface 30f. And
[0024]
When referring to the entire housing 10 to which the two housings 20 and 30 are connected, the surface on which the operation panel 14 is provided is the front surface. However, names such as front, rear, left and right of these surfaces are given for convenience of description, and do not always depend on actual device configurations and functions, such as front and rear directions in the spot light source device. Further, in the following, each part in the housings 20 and 30 is defined and used in the same manner as each surface described above.
[0025]
The spot light source device 1 is composed of a lower housing 20 and each element installed therein, and includes a driving unit 2 for operating the device, and an upper housing 30 and each element installed therein. A light source unit 3 for emitting light.
[0026]
In the driving section 2, a driving area for storing a driving device for driving and controlling each section of the apparatus such as a discharge tube is provided inside the lower housing 20, and a driving system of the spot light source device 1 is configured. On the front surface 20a of the lower housing 20, an operation panel 14 for an operator to instruct ON / OFF of an operation and an operation state to a driving device or the like is installed.
[0027]
On the other hand, in the light source section 3, an output area in which a shutter or the like for controlling emission of light to the outside is installed, and a light source area in which a discharge tube, a reflection mirror and the like are arranged are provided inside the upper housing 30. The optical system of the spot light source device 1 is configured. On the front surface 30a of the upper housing 30, an emission port 13 which is a substantially circular opening for emitting the generated ultraviolet light to the outside is provided. In FIG. 1, a fiber insertion port 48 is attached to the light exit port 13, and a fiber 49 is connected to the fiber insertion port 48 as a light guide. Thereby, ultraviolet light is emitted from the spot light source device 1 to the outside.
[0028]
The spot light source device 1 shown in FIG. 1 has a lower housing 20 and an upper housing 30, which are two parts constituting a housing 10, and therefore a driving unit 2 and a light source unit 3 including each element installed therein. Are detachable from each other (separable and attachable). Further, with respect to the mounting of the upper housing 30 to the lower housing 20, the mounting may be performed by any arrangement in which the position of the emission port 13 provided on the front surface 30 a of the upper housing 30 is inverted with respect to the lower housing 20. And fixation is possible. Therefore, in addition to the front emission type configuration in which the emission port 13 is on the same plane as the operation panel 14 as shown in FIG. 1, a rear emission type configuration in which the emission port 13 is on the opposite surface to the operation panel 14 is adopted. It is also possible.
[0029]
Next, the internal configuration of the light source unit 3 will be described. The driving device installed in the driving area in the driving unit 2 includes a power supply unit, a driving circuit, a control computer, and the like. On the other hand, they are connected by necessary wiring. Description of a specific connection method between the driving unit 2 and the light source unit 3 is omitted.
[0030]
FIG. 2 is a perspective view showing the internal configuration of the light source unit 3 in a state where the upper housing 30 and the like are partially broken and the internal cover 36 is removed, and FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the internal cover 36 is mounted. is there. FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the lower surface side of the light source unit 3. 2 to 4, the light source unit 3 is shown viewed from the rear surface 30b side of the upper housing 30. In particular, in FIGS. 33 is shown in an opened state.
[0031]
The emission port 13 is provided on the front surface 30a of the upper housing 30 as described above. Further, the rear surface 30b is configured by a lamp replacement door 33 that can be opened and closed to replace the discharge tube 40 installed in the upper housing 30.
[0032]
The left side surface 30c, the right side surface 30d, and the upper surface 30f are formed by an upper cover 31. The upper cover 31 is detachable, and when necessary for performing operations such as adjustment of an optical system other than replacement of the discharge tube 40 and replacement of parts, the upper cover 31 is fixed by screws or the like on a side surface. It is possible to carry out these operations by removing 31. The lower surface 30e is a surface connected to the lower housing 20. In the present embodiment, the lower surface 30e is formed of a housing partition plate 32 that covers substantially the entirety thereof and optically separates the drive unit 2 and the light source unit 3 (see FIG. 4).
[0033]
An output area B, a light source area C, and a ventilation area D are provided inside the upper housing 30. FIG. 5 is a horizontal sectional view of the light source unit 3 shown in FIGS. 2 to 4 including the optical axis of light emission, and also shows these area divisions. Note that FIG. 5 does not show the fiber insertion port 48 and the fiber 49 (see FIG. 1) attached to the output port 13.
[0034]
Inside the upper housing 30, in order to separate these regions, a first partitioning member 34 having three surfaces of a front surface and left and right side surfaces, a second partitioning member 35 having two surfaces of a rear surface and a top surface, An inner cover 36 having three surfaces, namely, both side surfaces and an upper surface, is provided. The partitioning members 34 and 35 and the inner cover 36 have a function as a shielding plate that optically partitions each area. At the same time, it also functions as a baffle plate that controls the airflow path for air cooling.
[0035]
The output area B is formed by being partitioned by a first partitioning member 34 and a second partitioning member 35 in a front portion of the device facing the front surface 30a of the upper housing 30 in which the emission port 13 is provided. As shown in FIG. 5, a substantially circular emission opening 34a for passing light toward the emission opening 13 is provided on the front surface of the first partitioning member 34. A substantially circular opening 35a for allowing light from a lamp unit 5 to be described later to enter the output area B is provided on the rear surface of the second sorting member 35.
[0036]
Further, a cylindrical portion 35b is formed in front of the opening 35a so as to protrude toward the emission opening 34a and the emission opening 13. The cylindrical portion 35b is connected to the opening 35a and is formed in a truncated conical shape that tapers toward the emission port 13. The light incident on the output region B restricts not only the incident position but also the incident angle. are doing. Note that the emission opening 34a, the opening 35a, and the cylindrical portion 35b are all formed around the optical axis of light emission.
[0037]
A shutter including a shutter plate 47a and a shutter driving unit 47b for switching ON / OFF of light emission from the emission port 13 is provided between an opening in front of the cylindrical portion 35b and the emission opening 34a and the emission port 13. 47 are installed. In FIG. 5, for the shutter plate 47a, the position where light emission is ON (in a state where the optical axis is opened) is indicated by a solid line, and the position OFF (in a state where the optical axis is blocked) is indicated by a dotted line. Further, in the output area B, a light amount diaphragm for adjusting the amount of emitted light is further provided.
[0038]
The light source region C is formed by being partitioned by a first partition member 34, a second partition member 35, and an inner cover 36 at a rear portion of the device sandwiched between the output region B and the rear surface 30 b of the upper housing 30. An opening 32a is provided at a portion of the housing partition plate 32 facing the outer surface below the reflection mirror 45 to allow an air flow for air cooling to pass therethrough (see FIG. 4).
[0039]
Further, the first partition member 34 and the inner cover 36 are provided at a predetermined interval with respect to both side surfaces 30c and 30d of the upper housing 30, and between these portions, each part inside the apparatus is cooled by an air flow ( A ventilation area D for air cooling is provided.
[0040]
In the light source region C, a lamp unit 5 including a discharge tube 40 that emits ultraviolet light and a reflection mirror 45 is provided. As the reflecting mirror 45, a mirror having a predetermined shape such as an elliptical condensing mirror and having a reflecting surface formed on an inner surface thereof is used.
[0041]
In the light source unit 3 having the above-described configuration, the light emitted from the discharge tube 40 in the light source region C is reflected by the reflection mirror 45, and the light is emitted from the opening 35a and the cylindrical portion 35b on the rear surface of the second partition member 35 which is a shielding plate. And is incident on the output area B. In the output area B, ON / OFF of light emission is switched by the shutter 47, and when in the ON state, light is emitted from the emission opening 34a of the first partition member 34 and the front surface 30a of the upper housing 30. The light enters and converges on the fiber 49 connected to the fiber insertion port 48 via the light exit port 13 and is emitted to the outside. Here, on the optical axis, in addition to the shutter 47 and the like, the above-described elements such as the light amount aperture and the ultraviolet light transmission filter 46 (see FIG. 5) may be further provided as necessary.
[0042]
The configuration of the lamp unit 5 installed in the light source area C will be described.
[0043]
As shown in FIG. 2 (partially broken away), the lamp unit 5 is installed on a housing partition plate 32 provided in the upper housing 30. The lamp unit 5 includes a discharge tube 40, a reflection mirror 45 that is a concave reflection mirror, a holding member 50 that integrally holds the discharge tube 40 and the reflection mirror 45, and a discharge member located on the emission opening 45 a side of the reflection mirror 45. A connection member 55 which is a conductive member electrically connected to the cathode electrode 41 which is an electrode of the tube 40.
[0044]
The holding member 50 is fixed to the upper housing 30 and integrally holds the discharge tube 40 and the reflection mirror 45. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the holding member 50 is connected to the rear ends of the left and right side surfaces of the first partition member 34 and is fixed vertically to the housing partition plate 32. A holding plate 51, a support rod 51a attached to predetermined positions at four corners of the mirror holding plate 51 so as to protrude rearward, and a discharge tube holding fixed to the mirror holding plate 51 via the support rod 51a. And a plate 52.
[0045]
In the mirror holding plate 51, an opening having substantially the same inner diameter as the emission opening 45a of the reflection mirror 45 is formed around the optical axis, and the reflection mirror 45 is fixed from the rear so as to face this opening. The reflecting mirror 45 is fixed and positioned by being pressed against the mirror holding plate 51 by a ring-shaped leaf spring 51b. By using the ring-shaped leaf spring 51b in this manner, the fixing and positioning of the reflection mirror 45 can be easily performed. Further, a discharge tube insertion opening 45b for passing the discharge tube 40 is provided on the side of the reflection mirror 45 opposite to the emission opening 45a (see FIG. 5).
[0046]
In the discharge tube 40, one electrode, the cathode electrode 41, is located on the emission opening 45 a side of the reflection mirror 45, and the other electrode, the anode electrode 42, is located on the discharge tube insertion opening 45 b side of the reflection mirror 45. As described above, it is fixed to the discharge tube holding plate 52 and installed.
[0047]
A positioning flange (not shown) for positioning and fixing to the holding member 50 is provided on the anode electrode 42 side of the discharge tube 40. On the other hand, the holding member 50 is provided with a cylindrical flange holding portion 53 having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the positioning flange of the discharge tube 40 at the opening of the discharge tube holding plate 52. The discharge tube 40 is positioned with respect to the upper housing 30, the reflection mirror 45, and the like by passing the discharge tube 40 through the flange holding portion 53 from behind. The discharge tube 40 inserted into the flange holding portion 53 is fixed by being pressed from behind by a fixing member 54.
[0048]
The discharge tube 40 is turned on by supplying a predetermined voltage from a starter to the electrodes 41 and 42 at both ends thereof. In the spot light source device 1, lighting is performed by applying a negative voltage to the cathode electrode 41 located on the emission opening 45a side of the reflection mirror 45.
[0049]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the starter is installed in a starter unit 43 provided on the lower surface side (drive unit 2 side) of the housing partition plate 32. FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the starter, the connecting member, and the like in a state where the housing partition plate and the insulating plate are disassembled (see FIG. 2).
[0050]
The starter unit 43 has a starter installation box 43a made of a metal plate and has an outer surface, and the starter installation box 43a is fixed to the lower surface side of the housing partition plate 32. The surface of the starter installation box 43a on the housing partition plate 32 side is an opening. On the other hand, an opening 32b is provided in a portion of the housing partition plate 32 facing the cathode electrode 41 and the connecting member 55 of the discharge tube 40, and the opening on the upper surface side of the starter installation box 43a has the opening. 32b.
[0051]
As shown in FIG. 6, a starter 44 for lighting (starting) the discharge tube 40 is placed inside the starter installation box 43a by potting with a resin such as a silicone resin. Here, the metal starter installation box 43a that covers the drive section 2 side of the starter 44 functions as a shield member that electromagnetically shields the starter 44 from the surroundings. Thus, it is possible to suppress the influence of the electromagnetic noise caused by the voltage generated in the starter 44 on the driving device and the like.
[0052]
A cathode terminal (minus terminal) and an anode terminal (ground terminal in the present embodiment) for connecting to both electrodes 41 and 42 of the discharge tube 40 are both provided on the surface of the starter 44 on the housing partition plate 32 side. ing. The lead wire 44a is connected to the cathode terminal, and the lead wire 44b is connected to the anode terminal. As for the wiring on the anode side, as shown in FIG. 4, the lead wire 44b is wired through the lower surface of the housing partition plate 32 and is electrically connected to the anode electrode 42 via the flange holding portion 53. You.
[0053]
The housing partition plate 32 is provided with an insulating plate 37 so as to cover the opening 32b. Therefore, the insulating plate 37 constitutes a part of a partition plate for optically separating the driving unit 2 and the light source unit 3. Here, it is preferable to use a ceramic plate member as the insulating plate 37. If a ceramic plate is used, light can be sufficiently shielded, and at the same time, the insulating plate 37 that does not deteriorate even if the light from the discharge tube 40 is irradiated for a long time can be obtained.
[0054]
Further, the entire surface of the starter 44 on which the electrode terminals are provided faces the insulating plate 37. Thus, the insulating plate 37 realizes protection of the starter 44 from deterioration of the potting resin due to light rays from the discharge tube 40 and insulation of the electrode terminals of the starter 44 and prevention of discharge. In FIG. 6, the wiring from the starter 44 to the driving device in the driving section 2 is not shown.
[0055]
A connection member 55 for supplying a negative voltage from the cathode terminal of the starter 44 to the cathode electrode 41 of the discharge tube 40 is fixed to the surface of the insulating plate 37 on the light source unit 3 side. At this time, the insulating plate 37 also functions as an insulating member that insulates the connection member 55.
[0056]
The connection member 55, which is a conductive member in the present embodiment, includes a metal thin plate-shaped electrode connection plate 56. The electrode connecting plate 56 is provided on the insulating plate 37 such that the thin plate of the supporting portion 56b is in a direction parallel to the optical axis. As a result, the interruption of the condensed light is suppressed as much as possible, and the light amount loss is reduced. In addition, since it is plate-shaped, its strength can be ensured as compared with the case where it is formed linearly.
[0057]
At the lower end of the support portion 56b, a fixed portion 56c bent at a right angle to the support portion 56b is provided on the rear side (on the side of the discharge tube 40). The entirety of the electrode connection plate 56 is fixed to the insulating plate 37 by fixing the fixing portion 56c to the insulating plate 37 via the leaf spring 57. At the upper end of the support portion 56b, an electrode connection portion 56a bent at a right angle to the support portion 56b is provided on the rear side. The electrode connecting portion 56a is provided at a position where the optical axis of light emission (the central axis of the discharge tube 40) passes through the plane.
[0058]
A lead wire connecting portion 56d is provided at an end of the fixed portion 56c, and a lead wire 44a, which is a conductive member from the cathode terminal of the starter 44, is provided on the insulating plate 37 as a conductive member insertion port. Through the lead wire insertion port 37a, the lead wire connection portion 56d is electrically connected to the electrode connection plate 56.
[0059]
On the other hand, the cathode electrode 41 of the discharge tube 40 is provided with a plug 41a formed in a warhead shape as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 2, when the discharge tube 40 is installed, the plug 41a of the cathode electrode 41 of the discharge tube 40 and the electrode connection portion 56a of the electrode connection plate 56 are electrically connected. The cathode electrode 41 of the discharge tube 40 and the cathode terminal of the starter 44 are electrically connected. Note that the warhead shape of the plug 41a is adopted as a shape that can be easily electrically connected to the connection member 55. However, any shape other than the warhead shape may be used as long as the shape can appropriately contact the connection member 55.
[0060]
The electrical connection between the cathode electrode of the discharge tube and the connection member will be further described.
[0061]
FIG. 7 is a side view showing the connection between the plug 41 a provided on the cathode electrode 41 of the discharge tube 40 and the electrode connection plate 56. The leaf spring 57 has a bent portion 57a which is bent upward at a right angle on the rear side (discharge tube 40 side). The bent portion 57a is screwed to a fixing portion 56c of the electrode connecting plate 56. ing. The leaf spring 57 and the insulating plate 37 are screwed at a predetermined position 57b on the front end side of the leaf spring 57.
[0062]
The rear end side of the leaf spring 57 is movable to some extent with respect to the insulating plate 37. When the discharge tube 40 is inserted and the warhead-shaped plug 41a is pressed against the electrode connecting portion 56a of the electrode connecting plate 56, as shown in FIG. Then, the electrode connecting portion 56a is pushed by the plug 41a, and the electrode connecting plate 56 and the plate spring 57 are inclined. At this time, since the electrode connecting plate 56 as the connecting member 55 is urged by the leaf spring 57 as the urging means, a pressing force is generated in the direction shown by the arrow in FIG. 41a is pressed with an appropriate pressure.
[0063]
Thereby, the electrical connection between the electrode connecting plate 56 and the cathode electrode 41 is realized under suitable and stable conditions. By realizing the electrical connection with such a configuration, the work of connecting the lead wire provided at the cathode terminal of the discharge tube to the terminal of the starter as in the related art becomes unnecessary, and the discharge tube can be easily replaced. It becomes possible. Further, since the operation of connecting the lead wires is not required, it is not necessary to provide a work window or the like in the spot light source device, and the configuration of the device can be simplified. For example, as shown in FIG. 2, a lamp replacement door 33 is provided on the rear surface 30 b of the housing, the discharge tube 40 is inserted from the lamp replacement door 33 into the flange holding portion 53, and is fixed by a fixing member 54. It is possible to replace and install 40.
[0064]
As described above, in the spot light source device 1, with respect to the starter 44 installed on the drive section 2 side of the housing partition plate 32, the entire portion of the partition plate 32 facing the starter 44 is the opening 32b. An insulating plate 37 for shielding and insulating light is provided so as to cover the opening 32b. At this time, the starter 44 can be installed at a shorter distance from the partition plate 32 (insulating plate 37). For example, the starter 44 is used to supply a voltage from the cathode terminal of the starter 44 to the cathode electrode 41 of the discharge tube 40. The wiring can be made as short as possible. As a result, the occurrence of discharge and leakage current at the electrode terminals or wiring of the starter 44 is reduced, and efficient voltage application from the starter 44 to the discharge tube 40 becomes possible.
[0065]
A connection member 55 (electrode connection plate 56) electrically connected to the cathode electrode 41 of the discharge tube 40 is fixed to the insulating plate 37. At this time, the connecting member 55 is positioned and fixed with respect to the partition plate 32 and the upper housing 30, so that the positioning of the discharge tube 40 with respect to the cathode electrode 41 can be accurately performed, and the connection is facilitated. It is possible to do. Further, since the insulating plate 37 also serves as an insulating member of the connecting member 55, the configuration of the device is simplified. Further, the lead wire insertion port 37a is also provided on the insulating plate 37 without providing any other insulating member.
[0066]
In the spot light source device 1 described above, the drive unit 2 (lower housing 20) and the light source unit 3 (upper housing 30) are configured to be detachable and attachable in two directions. Here, since the partition plate 32 for optically separating the driving unit 2 and the light source unit 3 is installed in the upper housing 30 on the light source unit 3 side, the starter 44 fixed to the partition plate 32 and the like are provided with a light source. The arrangement is changed together with the discharge tube 40 and the like in the section 3. Therefore, the same arrangement configuration is maintained regardless of the mounting direction.
[0067]
In the spot light source device 1, an interlock circuit is provided to prevent the lamp replacement door 33 provided on the upper housing 30 from being opened while the discharge tube 40 is lit. I have. This interlock circuit is configured by connecting a first interlock circuit unit (not shown) on the drive unit 2 side and a second interlock circuit unit 38 on the light source unit 3 side.
[0068]
The first interlock circuit unit includes a wiring cable from a power supply connection unit connected to an external power supply cable, and a wiring cable from a power switch of the operation panel 14. On the other hand, as shown in FIGS. 2 to 4, two sets of terminals 38 a connected to each wiring cable on the drive unit 2 side are provided on the lower surface side of the housing partition plate 32, as shown in FIGS. , 38b are provided, and the electrical connection between these terminals 38a, 38b is turned on / off by an interlock release switch 38c on the upper surface side of the housing partition plate 32. The lamp replacement door 33 is provided with an interlock release member 38d that is turned on by pressing the interlock release switch 38c when the lamp replacement door 33 is closed. As described above, an interlock capable of operating the apparatus only when the lamp replacement door 33 is closed is configured.
[0069]
Further, the inside of the light source unit 3 such as the lamp unit 5 is cooled by the airflow taken in from the outside air intake 72 provided in the upper housing 30. That is, as shown in FIG. 5, the air flow from the outside air intake 72 passes between the mirror holding plate 51 and the inner cover 36, passes between the inner cover 36 and both side surfaces 30 c, 30 d, and flows through the anode of the discharge tube 40. After cooling the vicinity of the electrode 42 and the outer surface of the reflection mirror 45, it is guided to the drive section 2 from the ventilation port 32 a and the ventilation section 74 of the housing partition plate. A part of the air flow is changed its direction by a baffle plate 75 a fixed to the side surface of the first partition member 34, flows into the light source region C from the ventilation port 75, and After cooling the vicinity, it is guided to the drive unit 2 from the ventilation port 76 of the housing partition plate. The airflow that has flowed into the drive unit 2 is exhausted to the outside by a fan (not shown) provided at an exhaust port of the drive unit 2. The inside of the drive unit 2 is cooled by the airflow from the outside air intake 71 (FIG. 1) to the exhaust. In FIG. 4, the right side of the ventilation section 74 is partially cut away.
[0070]
The light source device according to the present invention is not limited to the spot light source device according to the above-described embodiment, and various modifications are possible. Further, in addition to the UV spot light source device, the present invention can be applied to light source devices having various configurations and uses such as a spot light source device that emits visible light and a light source device having no light guide such as a fiber.
[0071]
Also, the configurations of the insulating plate 37 and the connection member 55 are not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. The electrode of the discharge tube located on the exit opening side of the reflection mirror is not necessarily a cathode electrode. An anode electrode is provided on the exit opening side, and a cathode electrode is provided on the discharge tube insertion port side. A positive voltage may be supplied from the anode terminal to the anode electrode.
[0072]
【The invention's effect】
The light source device and the spot light source device according to the present invention have the following effects as described in detail above. That is, among the partition plates separating the starter and the discharge tube, an opening is formed in a portion facing the starter, an insulating plate is installed so as to cover this opening, and a metal starter installation box is provided. Install a starter inside. Then, a connecting member for electrically connecting to the electrode of the discharge tube is arranged on the insulating plate. Thus, protection of the starter (potting resin) from light rays by the discharge tube and insulation of the starter are simultaneously realized by the insulating plate. Further, the distance between the starter and the partition plate (insulating plate) can be shortened, and the wiring from the starter to the electrode of the discharge tube can be shortened. Therefore, generation of discharge and leakage current at the terminals and wiring of the starter is suppressed.
[0073]
In addition, the starter is housed in a starter installation box such as a metal box fixed so as to face the opening of the partition plate, so that the starter can be suitably installed on the partition plate, and the starter installation box can be mounted on the starter installation box. Functioning as an electromagnetic shield around the device, it is possible to reduce the influence of electromagnetic noise on the driving device and the like. Furthermore, by arranging the connection member which is a conductive member with respect to the insulating plate, the connection between the electrode of the discharge tube and the terminal of the starter can be facilitated. In addition, the configuration is simplified by the insulating plate having both the insulation of the electrode terminals of the starter and the insulation of the conductive member. As described above, the arrangement at a short distance between the discharge tube and the starter, and a suitable electrical connection are realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of an embodiment of a UV spot light source device.
FIG. 2 is a perspective view showing an internal configuration of a light source unit in a state where an upper housing is partially broken and an internal cover is removed.
FIG. 3 is a perspective view showing an internal configuration of a light source unit in a state where an upper housing is partially broken and an internal cover is attached.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a lower surface side of a light source unit.
FIG. 5 is a horizontal cross-sectional view of the light source unit including an optical axis of light emission.
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a starter and a connection member.
FIG. 7 is a side view showing the electrical connection of the electrodes of the discharge tube to the connection member.
FIG. 8 is a perspective view showing replacement of a discharge tube in a conventional spot light source device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... UV spot light source device, 10 ... Housing, 13 ... Outlet, 14 ... Operation panel,
2. Drive unit, 20 lower housing, 20a front surface, 20b rear surface, 20c left side surface, 20d right side surface, 20e lower surface, 20f upper surface,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Light source part, 30 ... Upper housing, 30a ... Front surface, 30b ... Rear surface, 30c ... Left side surface, 30d ... Right side surface, 30e ... Lower surface, 30f ... Upper surface, 31 ... Upper cover, 32 ... Housing partition plate, 32a ... Opening Reference numeral 33, a lamp replacement door, 34, a first partition member, 34a, an emission opening, 35, a second partition member, 35a, an opening, 35b, a cylindrical portion, 36, an inner cover, 37, an insulating plate, 37a ... lead wire insertion port, 38 ... second interlock circuit section,
Reference numeral 40: discharge tube, 41: cathode electrode, 41a: warhead plug, 42: anode electrode, 43: starter section, 43a: starter installation box, 44: starter, 45: reflection mirror, 45a: emission opening, 45b: discharge Pipe insertion port, 46: ultraviolet light transmission filter, 47: shutter, 48: fiber insertion port, 49: fiber,
Reference numeral 5: lamp unit, 50: holding member, 51: mirror holding plate, 51a: support rod 51b: ring-shaped plate spring, 52: discharge tube holding plate, 53: flange holding portion, 54: fixing member, 55: connecting member, 56 ... electrode connection plate, 56a ... electrode connection part, 57 ... leaf spring,
Reference numeral 71 denotes a first outside air intake, 72 denotes a second outside air intake, 73 denotes an exhaust port, 73a denotes a fan, 74 denotes a ventilation section, 75 denotes a ventilation port, 75a denotes a ventilation plate, and 76 denotes a ventilation port.

Claims

A discharge tube that emits light,
A reflecting mirror for reflecting light emitted from the discharge tube,
A housing in which the discharge tube and the reflection mirror are stored,
An emission port provided on an emission surface of the housing for emitting light from the reflection mirror,
A drive unit for storing a drive device for driving and controlling the discharge tube, and a drive unit for operating the device;
An output area in which the emission port faces and control of emission of light to the outside is performed, and a light source area in which the discharge tube and the reflection mirror are arranged, and a light source unit that emits light,
And a partition plate for partitioning the driving unit and the light source unit,
A starter for the discharge tube, which is provided on the drive unit side of the partition plate so as to face an opening provided in the partition plate;
An insulating plate installed to cover the opening of the partition plate,
A metal starter installation box that is fixed facing the opening of the partition plate and has the starter installed therein and a surface on the partition plate side as an opening,
A light source device comprising: a connection member disposed on the insulating plate and electrically connected to one electrode of the discharge tube provided on an emission opening side of the reflection mirror.

2. The light source device according to claim 1, wherein the insulating plate has a conductive member insertion opening through which a conductive member used for electrically connecting an electrode terminal of the starter and one electrode of the discharge tube is inserted. 3. .

The housing is
A first housing portion including a first surface substantially orthogonal to the emission surface, including the drive region therein, and configuring the drive portion;
The light source unit includes a second surface opposed to the first surface, and a portion including the emission port of the emission surface, and includes the output region and the light source region therein. The light source device according to claim 1, further comprising a second housing portion that performs the operation.

The light source device according to claim 1, wherein the insulating plate is made of a ceramic plate.

A shielding plate having an opening through which the light source area and the output area are separated and light is passed;
The light source device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a cylindrical member provided to protrude from the opening of the shielding plate toward the emission port.

The light source device according to any one of claims 1 to 5, wherein an ultraviolet light transmission filter is provided at a predetermined position on an optical axis to the emission port.

The light source device according to any one of claims 1 to 6,
A spot light source device further comprising a light guide connected to the emission port to guide emitted light.