JP2010205577A - 光源装置を点灯する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 放電ランプと、この放電ランプから放射された光を反射する反射鏡と、この反射鏡で反射された光を、被照射物に照射する照射光学系と、放電ランプに対してレーザビームを放射する1つ以上のレーザ発振器と、放電を開始する放電開始手段とを有する光源装置を点灯する方法であって、第一のレーザ発振器からのレーザビームを放電容器に照射してその放電容器内面に付着している堆積物を除去する第一段階と、放電開始手段により放電容器内に放電を開始する第二段階と、放電容器内に第二のレーザ発振器からのレーザビームを集光する第三段階とを有することを特徴とする光源装置を点灯する方法とする。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明の目的は、放電容器内面の堆積物の影響をなくして、放電容器内にレーザ照射によるエネルギ注入を行い、直ちに高輝度ランプ放電を実現する光源装置の点灯方法を提供することである。
前記放電開始手段が前記一対の電極間に前記ランプ電圧印加用電源により始動電圧を印加することであることを特徴とする請求項1に記載の光源装置を点灯する方法とするものである。
図1、図2、図3には本発明が適用される光源装置100の構成例を示す。
図1において、一対の電極1、2を放電容器11の内部に対向配置し、この放電容器11に封止部12,13を備えてなる放電ランプ10と、この放電ランプ10から放射された光を反射する凹面反射鏡20と、この凹面反射鏡20で反射された光を、被照射物(不図示)に照射する照射光学系40と、放電ランプ10に対してレーザビームLB1を放射する第一のレーザ発振器ステージ70に載置された第一のレーザ発振器30A、第二のレーザ発振器ステージ71に載置された第二のレーザ発振器30Bと、ランプ電圧印加用電源50とを有する光源装置100である。
(1)第一段階は、第一のレーザ発振器30AからのレーザビームLB1を放電容器11に照射してその放電容器11内面に付着している堆積物Sを除去する段階である。
図1において、放電ランプ10はランプが載置されたランプステージ60に組み込まれた駆動機構(不図示)によって、ランプ光軸を中心に所定の角度で、例えば右回り左回りでそれぞれ180度で、回転が可能である。
堆積物Sとしては、例えば、電極11,12を構成する金属材料や、発光種である金属蒸気や金属ハロゲン化物の蒸気や放電容器内に存在するその他不純物材料をその起源としている。
図4は一対の電極1、2を有する放電ランプ10を備えた光源装置100の概略図である。
ここで放電ランプ10としてはキセノンランプを使用した。この図において、放電容器11全体の堆積物Sを除去する図を示す。放電ランプ10は凹面反射鏡20の中に配置されている。放電ランプ10の放電容器11は石英ガラスよりなり、全長180mm、放電容器11部分の最大外径42mm、封止部12,13の長さ60mm、封止部の外径22mmである。放電容器11内にはキセノンガスが2MPaで封入されている。電極1、2はタングステンからなり、その電極間の距離は4mmで、定格電流75A、定格電圧27Vで点灯されるものである。この図4においてはランプ電圧印加用電源および配線と照射光学系は省略してある。
放電ランプ10は、封止部12,13を介し、ランプステージ60に固定される。ランプステージ60は、ランプ軸方向を中心に回転することができるとともに、放電ランプ10をランプ軸方向の上下方向に移動させることができる。第一のレーザ発振器30Aはファイバーレーザであり、波長1070nmのレーザビームが放射される。第一のレーザ発振器30Aの出射口30Aaには集光レンズ(図示せず)が設けられ、集光したレーザビームLB1が放電ランプ10に照射される。
放電容器11を透過したレーザビームLB1の強度を、凹面反射鏡20の出射孔20Bの前方に配置したパワーメータ80にて測定した。放電容器11の内面が堆積物Sで黒化したランプの場合、レーザビーム照射直後には、パワーメータ80には約20Wのエネルギのレーザビームしか到達しなかった。その後、レーザビームを照射し続けると、次第にパワーメータ80の指示値は上昇し、約10秒後には400Wに到達し、その後は一定となった。
すなわち、黒化した放電ランプを透過するレーザビームは、約10秒後には、堆積物である黒化物を除去し、完全に透過していたものと考えられた。そして、レーザビームを照射させつつ放電ランプ10をゆっくり回転させながら、上下方向に移動させることにより、黒化した放電ランプ内面の堆積物はほぼ完全に除去されたことを確認した。
2 電極
10 放電ランプ
11 放電容器
12 封止部
13 封止部
20 凹面反射鏡
20A 入射孔
20B 出射孔
25 ビームダンパ
30A 第一のレーザ発振器
30Aa 出射口
30B 第二のレーザ発振器
30Ba 出射口
30C 第三のレーザ発振器
40 放電ランプ
41 放電容器
45 照明光学系
50 ランプ電圧印加用電源
60 ランプステージ
60´ ランプステージ
70 第一のレーザ発振器ステージ
71 第ニのレーザ発振器ステージ
72 第三のレーザ発振器ステージ
80 パワーメータ
100 光源装置
S 堆積物
F 集光点
LB1 レーザビーム
LB2 レーザビーム
LB3 レーザビーム
Claims (5)
- 放電ランプと、この放電ランプから放射された光を反射する反射鏡と、この反射鏡で反射された光を、被照射物に照射する照射光学系と、前記放電ランプに対してレーザビームを放射する1つ以上のレーザ発振器と、放電を開始する放電開始手段とを有する光源装置を点灯する方法であって、
第一のレーザ発振器からのレーザビームを前記放電容器に照射してその放電容器内面に付着している堆積物を除去する第一段階と、
前記放電開始手段により前記放電容器内に放電を開始する第二段階と、
前記放電容器内に第二のレーザ発振器からのレーザビームを集光する第三段階とを有することを特徴とする光源装置を点灯する方法。 - 前記光源装置は、前記放電ランプが一対の電極を放電容器の内部に配置するものであって、前記放電開始手段としてランプ電圧印加用電源とを有するものであり、
前記放電開始手段が前記一対の電極間に前記ランプ電圧印加用電源により始動電圧を印加することであることを特徴とする請求項1に記載の光源装置を点灯する方法。 - 前記第一のレーザ発振器が前記第二のレーザ発振器を兼ねることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の光源装置を点灯する方法。
- 前記放電開始手段が第三のレーザ発振器からのレーザビームを前記放電容器内に集光させることであることを特徴とする請求項1に記載の光源装置を点灯する方法。
- 前記第一のレーザ発振器と前記第二のレーザ発振器と前記第三のレーザ発振器の内の少なくとも二つのレーザ発振器が兼用されることを特徴とする請求項4に記載の光源装置を点灯する方法。
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