JP2011187335A - 放電ランプおよび光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明の光量低下や照明の不均一性を改善した放電ランプを提供する。
【解決手段】放電ランプ５０は、放電作用により発光するガラス管５１と、ガラス管５１の両側に設けられた一対の口金部５２，５３とを備え、一対の電極部５２，５３における陰極側の電極部５３に、放電を行うための電力を供給する電力供給部材５４が連結されており、この電力供給部材５４は、導電材料を用いて中空部５６ａ等を有する管状に形成され、中空部５６ａ等に冷却風を通して陰極側の電極部５３に導く冷却用通風部材として機能する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ランプおよび、この放電ランプを備えた光源装置に関する。

半導体製造工程において半導体ウェハの表面検査を行う表面検査装置として、ウェハの表面に照明光を照射して当該ウェハの表面に形成された繰返しパターンからの回折光による像を撮像し、撮像面内における輝度変化からパターンの良否判断を行う表面検査装置が知られている。このような表面検査装置においては、従来から水銀ランプ等の放電ランプを用いた照明用の光源装置が使用されている。

例えば、図７に示すように、このような光源装置５００は、ランプハウス５０１の内部に、放電ランプ５１１や、楕円鏡５２１および平面鏡５２２等が取り付けられ、放電ランプ５１１から発生した光を楕円鏡５２１および平面鏡５２２で反射させてランプハウス５０１の窓部５０２から外部へ射出するようになっている。放電ランプ５１１を点灯させるためには、両側の口金部（電極部）５１２，５１３に電圧を負荷させる必要があり、陽極側の口金部５１２を上方へ向けてランプハウス５０１に設けられた保持部材５０３の金属部にネジ固定し、陰極側の口金部５１３をケーブル５１５等と繋げて電力を供給する方法が一般的である。

放電ランプ５１１の口金部５１２，５１３は点灯時に高温となるため、口金部５１２，５１３を一定温度以下に保たなければ、放電ランプ５１１が破損するおそれがある。保持部材５０３の金属部に固定された陽極側の口金部５１２は、口金部５１２で生じた熱が金属部へ熱伝導されるとともに当該金属部で放熱が生じるため、特別な対策を施さなくても一定温度以下になる。一方、ケーブル５１５と電気的に接続された陰極側の口金部５１３は、金属部材への熱放出が起こらないため、冷却ノズル５０５等を配置してエアによる強制冷却を行う必要がある（また例えば、特許文献１を参照）。

特開平９−２１３１２９号公報

しかしながら、陰極側の口金部５１３は、構造上、ランプハウス５０１内で光が通過する領域に配置されるため、この口金部５１３を冷却するノズル５０５や電力供給用のケーブル５１５も必然的に光の通過領域内に位置することから、これらの部材により放電ランプ５１１からの光が遮光されて照明の光量低下や照明の不均一性が生じるおそれがあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、照明の光量低下や照明の不均一性を改善した放電ランプおよび光源装置を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明に係る放電ランプは、放電作用により発光する発光部と、前記発光部の両側に設けられた一対の電極部とを備え、前記一対の電極部における少なくとも一方の側の前記電極部に、前記放電を行うための電力を供給する電力供給部材と、前記電力供給部材と一体的に構成されて前記一方の側の前記電極部を冷却するための冷却風を前記一方の側の前記電極部に導く冷却用通風部材とが連結されている。

なお、上述の放電ランプにおいて、前記電力供給部材および前記冷却用通風部材が曲げ変形可能な部材であることが好ましい。

また、上述の放電ランプにおいて、前記放電ランプが水銀ランプもしくは水銀キセノンランプであることが好ましい。

また、上述の放電ランプにおいて、前記冷却用通風部材は、絶縁材料を用いて中空部を有する管状に形成され、前記中空部に前記冷却風を通して前記一方の側の前記電極部に導くとともに、前記中空部に前記電力供給部材が配設されていることが好ましい。

また、上述の放電ランプにおいて、前記電力供給部材は、導電材料を用いて中空部を有する管状に形成され、前記中空部に前記冷却風を通して前記一方の側の前記電極部に導く前記冷却用通風部材となるようにしてもよい。

また、本発明に係る光源装置は、放電作用により発光する発光部および前記発光部の両側に設けられた一対の電極部を有する放電ランプと、前記放電ランプから発光した光を反射させる凹面鏡と、前記発光部および前記一方の側の前記電極部が前記凹面鏡の反射面側に位置するように前記凹面鏡に対して前記放電ランプを保持する保持部材とを備えた光源装置であって、前記放電ランプが本発明に係る放電ランプであることを特徴とする。

本発明によれば、電力供給部材および冷却用通風部材のスペースを小さくすることができるため、放電ランプによる照明の光量低下や照明の不均一性を改善することができる。

第１実施形態の放電ランプを示す図である。 第１実施形態の光源装置を示す図である。 第２実施形態の放電ランプを示す図である。 第３実施形態の放電ランプを示す図である。 第４実施形態の放電ランプを示す図である。 電力供給部材の変形例を示す図である。 従来の光源装置を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。第１実施形態の放電ランプを備えた光源装置を図２に示しており、この装置は例えば、半導体ウェハの表面検査を行う表面検査装置（図示せず）に照明用の光源装置として使用される。光源装置１は、放電ランプ５０と、この放電ランプ５０が収容されるランプハウス１０とを主体に構成される。また、ランプハウス１０は、放電ランプ５０が収容されるランプハウス本体１１と、ランプハウス本体１１を略水平に支持するランプハウス支持部材１２とを有して構成される。

ランプハウス本体１１は、ランプハウス支持部材１２に支持されて放電ランプ５０等が取り付けられる筐体部２０と、筐体部２０を上方から覆う箱状のカバー部材１５とを有して構成される。筐体部２０は、ランプハウス支持部材１２に略水平に支持された板状のベースプレート２１と、ベースプレート２１上に取り付けられたブラケット部材２３とを有して構成される。ランプハウス本体１１の底板となるベースプレート２１には、冷却風導入孔２２が形成されており、外部から冷却風導入孔２２を通じてランプハウス本体１１の内部に放電ランプ５０等を冷却するための冷却風（ドライ窒素や高純度窒素または高純度の不活性ガスが好ましい）を導入するようになっている。

鋳造等により図示の形状に成型されたブラケット部材２３には、楕円鏡３１が取り付けられる楕円鏡取付部２４と、平面鏡３４が取り付けられる平面鏡取付部２５と、ランプハウス口金１６の基端部が取り付けられる口金取付部２６とが形成される。楕円鏡取付部２４は、ブラケット部材２３の上部に開口を有する溝状に形成され、この楕円鏡取付部２４に、開口を有する板状の楕円鏡支持部材３２を用いて楕円鏡３１が略水平に取り付けられて支持される。平面鏡取付部２５は、楕円鏡取付部２４の下方に約４５度だけ傾斜するように形成され、この平面鏡取付部２５に、平面鏡保持部材３５を用いて平面鏡３４が水平に対し約４５度だけ傾斜するように取り付けられて保持される。口金取付部２６は、ブラケット部材２３の側部（図２における右側部）で平面鏡取付部２５と対向する位置に、開口を有する溝状に形成され、筒状に形成されたランプハウス口金（窓部）１６の基端部が略水平に取り付けられる。

ブラケット部材２３の楕円鏡取付部２４に取り付けられた楕円鏡３１の上方には、放電ランプ５０の発光部（バルブ部５１ａ）および陰極側の口金部５３が楕円鏡３１の下側（反射面側）に位置するように放電ランプ５０を保持するランプ保持機構３７が配設される。ランプ保持機構３７は、放電ランプ５０が取り付けられるランプ保持部材４０と、楕円鏡３１の第１焦点位置と放電ランプ５０の発光点とが一致するようにランプ保持部材４０および放電ランプ５０の位置を調整する調整機構３８とを有して構成される。なお、ランプ保持機構３７は、ブラケット部材２３の上部に取り付けられた保持機構支持部材３９により楕円鏡３１の上方で支持される。

カバー部材１５の図２における右下側部には、ランプハウス口金１６の先端側が略水平に取り付けられる。このようにして、放電ランプ５０から発生した光は、楕円鏡３１で集光されつつ下方へ反射するとともに平面鏡３４で略水平方向へ（図２における右方へ）反射し、ランプハウス口金１６の射出孔１７を通過して、外部へ射出されるように構成される。また、カバー部材１５の他の側部には、排気ダクト５が連結されており、送風装置６を用いてランプハウス本体１１（カバー部材１５）の内部の冷却風を外部へ排気するようになっている。これにより、送風装置６を作動させて、外部から冷却風導入孔２２を通じてランプハウス本体１１の内部に冷却風を導入するとともに、排気ダクト５を通じてランプハウス本体１１の内部から冷却風を外部へ排気することで、ランプハウス本体１１の内部における放電ランプ５０等の各部に冷却風を送風することができる。

放電ランプ５０は、水銀キセノンランプ（もしくは、水銀ランプ）であり、図１に示すように、バルブ部５１ａおよび当該バルブ部５１ａを挟むように形成された略対称で円筒状の一対の棒状部５１ｂ，５１ｃからなるガラス管５１と、各棒状部５１ｂ，５１ｃの端部にそれぞれ連結された一対の口金部５２，５３と、陰極側の口金部５３に連結された電力供給部材５４とを有して構成される。ガラス管５１の内部には水銀およびキセノンガス（水銀ランプの場合、水銀のみ）が混合封入されており、バルブ部５１ａの内部に、発光部を形成するための陽極ＥＬ１および陰極ＥＬ２が互いに対向して配設される。

陽極側の口金部５２は、電気伝導率および熱伝導率の良好なステンレス等の金属材料を用いて円柱状に形成され、陽極ＥＬ１と電気的に接続された状態で、陽極側の棒状部５１ｂの端部に連結されている。陽極側の口金部５２の先端部には、ネジ部５２ａが形成されており、このネジ部５２ａをランプ保持部材４０の金属部４１に螺合させることにより、陽極側の口金部５２が上方を向いた状態で、放電ランプ５０がランプ保持部材４０に取り付けられて保持される。

なお、ランプ保持部材４０は、陽極側の口金部５２とネジ部５２ａを介して螺合される金属部４１と、金属部４１の周囲を囲んで結合された絶縁部４２とから構成される。金属部４１は、電気伝導率および熱伝導率の良好な金属材料を用いて上下に延びる円柱状に形成され、金属部４１の上端部には、陽極側の口金部５２を介して金属部４１と電気的に接続された放電ランプ５０に電力を供給するための陽極側の電力ケーブル１８が電気的に接続される。また、金属部４１の上端部に冷却風が送風されるように構成されており、陽極側の口金部５２で生じた熱が金属部４１を介して効果的に放熱されるようになっている。絶縁部４２は、セラミック等の絶縁材料を用いて金属部４１の周囲を囲む円筒状に形成され、調整機構３８に構成される位置調整用のネジが複数螺合されるようになっている。

陰極側の口金部５３は、電気伝導率および熱伝導率の良好なステンレス等の金属材料を用いて円柱状に形成され、陰極ＥＬ２と電気的に接続された状態で、陰極側の棒状部５１ｃの端部に連結されている。陰極側の口金部５３の先端部には、ネジ部５３ａが形成されており、このネジ部５３ａを電力供給部材５４の端子部５５に螺合させることにより、電力供給部材５４が陰極側の口金部５３と連結される。

電力供給部材５４は、金属等の導電材料を用いて中空部を有する管状に形成され、先端側が陰極側の口金部５３と連結された端子部５５と、端子部５５の基端部と結合した管状部５６と、管状部５６の基端部と結合した中継部５７と、中継部５７の基端部と結合して電力ケーブル１９および配管部２９と接続されるエルボジョイント部５８とを有して構成される。陰極側の口金部５３と連結された端子部５５の内部には、先端部が陰極側の口金部５３と対向するように開口した放出孔５５ａが形成され、放出孔５５ａを通じて放出された冷却風（ドライ窒素や高純度窒素または高純度の不活性ガスが好ましい）が陰極側の口金部５３に送風されて、陰極側の口金部５３が冷却されるようになっている。これにより、陰極側の口金部５３で生じた熱を効果的に放熱させることができる。

管状部５６は、例えば金属製のフレキシブルチューブ等、導電性を有しながら曲げ変形可能な管状の部材から構成されており、嵌合等により先端部が端子部５５と結合されるとともに、基端部が中継部５７（およびエルボジョイント部５８）と結合される。これにより、陽極側の口金部５２をランプ保持部材４０に螺合させて取り付けたときに、エルボジョイント部５８の位置が電力ケーブル１９および配管部２９の接続部に対してずれたとしても、管状部５６、すなわち電力供給部材５４を曲げ変形させてエルボジョイント部５８を電力ケーブル１９および配管部２９の接続部と位置整合させることで、電力供給部材５４を電力ケーブル１９および配管部２９と確実に接続させることができる。また、管状部５６の内部には中空部５６ａが形成され、端子部５５の放出孔５５ａと連通している。

中継部５７は、短筒状に形成され、嵌合等により先端部が管状部５６と結合されるとともに、基端部がエルボジョイント部５８と結合される。また、中継部５７の内部には中継孔５７ａが形成され、管状部５６の中空部５６ａと連通している。エルボジョイント部５８は、Ｌ字型の管状に形成され、先端部が中継部５７と結合されるとともに、基端部がランプハウス本体１１に設けられた冷却風の配管部２９と接続される。また、エルボジョイント部５８の内部には導入孔５８ａが形成され、配管部２９および中継部５７の中継孔５７ａと連通している。これにより、導入孔５８ａ、中継孔５７ａ、中空部５６ａ、および放出孔５５ａが互いに連通し、配管部２９からの冷却風は、電力供給部材５４の導入孔５８ａ、中継孔５７ａ、中空部５６ａ、および放出孔５５ａを順に通過して陰極側の口金部５３に導かれる。

さらに、エルボジョイント部５８の胴部には、放電ランプ５０に電力を供給するための陰極側の電力ケーブル１９が電気的に接続される。これにより、電力供給部材５４は、陰極側の口金部５３および電力ケーブル１９と電気的に接続されて、ガラス管５１のバルブ部５１ａに電力を供給することが可能になる。このように、電力供給部材５４は、中空部５６ａ等に冷却風を通して陰極側の口金部５３に導く冷却用通風部材としても機能するため、電力供給部材５４および冷却用通風部材を一体的でよりコンパクトな構成とすることができる。なお、陰極側の電力ケーブル１９および陽極側の電力ケーブル１８は、電源装置３と電気的に接続される。

以上のように構成される光源装置１において、電源装置３から放電ランプ５０に電力が供給されると、放電ランプ５０のバルブ部５１ａは、陽極ＥＬ１と陰極ＥＬ２との間の放電作用により発光する。そして、放電ランプ５０のバルブ部５１ａから発生した光は、楕円鏡３１で集光されつつ下方へ反射するとともに平面鏡３４で略水平方向へ（図２における右方へ）反射し、ランプハウス口金１６の射出孔１７を通過して外部へ射出される。

またこのとき、送風装置６が作動して、外部から冷却風導入孔２２を通じてランプハウス本体１１の内部に冷却風が導入される。また、排気ダクト５を通じてランプハウス本体１１の内部から冷却風が外部へ排気されることにより、ランプハウス本体１１の内部に配設された配管部２９等を通じて放電ランプ５０等の各部に冷却風が送風される。ここで、例えば、ランプ保持部材４０の金属部４１の上端部に冷却風が送風されて、金属部４１が冷却されることで、放電ランプ５０における陽極側の口金部５２で生じた熱が金属部４１を介して効果的に放熱される。また例えば、配管部２９からの冷却風が、放電ランプ５０における電力供給部材５４の導入孔５８ａ、中継孔５７ａ、中空部５６ａ、および放出孔５５ａを順に通過して陰極側の口金部５３に導かれ、放出孔５５ａを通じて放出された冷却風が陰極側の口金部５３に送風されて、陰極側の口金部５３が冷却される。これにより、陰極側の口金部５３で生じた熱が効果的に放熱される。

本実施形態においては、陰極側の口金部５３と連結された電力供給部材５４および冷却用通風部材が一体的に構成されている。これにより、電力供給部材５４および冷却用通風部材のスペースを従来より小さくすることができるため、放電ランプ５０から発生した光を遮光する部分の面積が従来と比較して小さくなることから、放電ランプ５０による照明の光量低下や照明の不均一性を改善することができる。特に、一対の口金部５２，５３を有した水銀キセノンランプ（もしくは、水銀ランプ）を用いる場合に効果的である。

また、第１実施形態においては、電力供給部材５４が中空部５６ａ等に冷却風を通して陰極側の口金部５３に導く冷却用通風部材としても機能するため、電力供給部材５４および冷却用通風部材を一体的でよりコンパクトな構成とすることができる。また、電力供給部材５４が曲げ変形可能に構成されるため、電力供給部材５４を電力ケーブル１９および配管部２９と確実に接続させることができる。

次に、放電ランプの第２実施形態について説明する。第２実施形態の放電ランプ６０は、電力供給部材５４および冷却用通風部材の構成を除いて、第１実施形態の放電ランプ５０と同様の構成であり、各部に第１実施形態の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第２実施形態の放電ランプ６０は、水銀キセノンランプ（もしくは、水銀ランプ）であり、図３に示すように、バルブ部５１ａおよび一対の棒状部５１ｂ，５１ｃからなるガラス管５１と、各棒状部５１ｂ，５１ｃの端部にそれぞれ連結された一対の口金部５２，５３と、陰極側の口金部５３に連結された電力供給部材６４および冷却用通風部材６９とを有して構成される。

電力供給部材６４は、先端側が陰極側の口金部５３と連結された端子部６５と、冷却用通風部材６９を介して端子部６５の基端部と連結された中継部６６と、中継部６６の基端部と結合して電力ケーブル１９および配管部２９と接続されるエルボジョイント部６７と、端子部６５と中継部６６とを電気的に接続させる導線部材６８とを有して構成され、各構成部材が金属等の導電材料を用いて形成される。陰極側の口金部５３と連結された端子部６５の内部には、先端部が陰極側の口金部５３と対向するように開口した放出孔６５ａが形成され、放出孔６５ａを通じて放出された冷却風が陰極側の口金部５３に送風されて、陰極側の口金部５３が冷却されるようになっている。これにより、陰極側の口金部５３で生じた熱を効果的に放熱させることができる。

中継部６６は、短筒状に形成され、嵌合等により先端部が冷却用通風部材６９と結合されるとともに、基端部がエルボジョイント部６７と結合される。また、中継部６６の内部には中継孔６６ａが形成され、冷却用通風部材６９の中空部６９ａと連通している。導線部材６８は、冷却用通風部材６９の中空部６９ａに配設されて、端子部６５と中継部６６とを電気的に接続させる。また、導線部材６８は、曲げ変形可能な部材となっている。

エルボジョイント部６７は、Ｌ字型の管状に形成され、先端部が中継部６６と結合されるとともに、基端部がランプハウス本体１１に設けられた冷却風の配管部２９と接続される。また、エルボジョイント部６７の内部には導入孔６７ａが形成され、配管部２９および中継部６６の中継孔６６ａと連通している。さらに、エルボジョイント部６７の胴部には、放電ランプ６０に電力を供給するための陰極側の電力ケーブル１９が電気的に接続される。これにより、電力供給部材６４は、陰極側の口金部５３および電力ケーブル１９と電気的に接続されて、ガラス管５１のバルブ部５１ａに電力を供給することが可能になる。なお、陰極側の電力ケーブル１９および陽極側の電力ケーブル１８は、電源装置３と電気的に接続される。

冷却用通風部材６９は、例えば樹脂製のフレキシブルチューブ等、絶縁性を有しながら曲げ変形可能な管状の部材から構成されており、嵌合等により先端部が端子部６５と結合されるとともに、基端部が中継部６６（およびエルボジョイント部６７）と結合される。また、冷却用通風部材６９の内部には中空部６９ａが形成され、端子部６５の放出孔６５ａおよび中継部６６の中継孔６６ａと連通している。これにより、電力供給部材６４の導入孔６７ａ、中継孔６６ａ、冷却用通風部材６９の中空部６９ａ、および電力供給部材６４の放出孔６５ａが互いに連通し、配管部２９からの冷却風は、導入孔６７ａ、中継孔６６ａ、中空部６９ａ、および放出孔６５ａを順に通過して陰極側の口金部５３に導かれる。また、冷却用通風部材６９および導線部材６８が曲げ変形可能な部材となっているため、陽極側の口金部５２をランプ保持部材４０に螺合させて取り付けたときに、エルボジョイント部６７の位置が電力ケーブル１９および配管部２９の接続部に対してずれたとしても、冷却用通風部材６９および導線部材６８（すなわち、電力供給部材６４）を曲げ変形させてエルボジョイント部６７を電力ケーブル１９および配管部２９の接続部と位置整合させることで、電力供給部材６４および冷却用通風部材６９を電力ケーブル１９および配管部２９と確実に接続させることができる。

第２実施形態の放電ランプ６０において、電源装置３から放電ランプ６０に電力が供給されると、放電ランプ６０のバルブ部５１ａは、陽極ＥＬ１と陰極ＥＬ２との間の放電作用により発光する。そして、放電ランプ６０のバルブ部５１ａから発生した光は、楕円鏡３１で集光されつつ下方へ反射するとともに平面鏡３４で略水平方向へ（図２における右方へ）反射し、ランプハウス口金１６の射出孔１７を通過して外部へ射出される。

またこのとき、送風装置６が作動して、外部から冷却風導入孔２２を通じてランプハウス本体１１の内部に冷却風が導入されるとともに、排気ダクト５を通じてランプハウス本体１１の内部から冷却風が外部へ排気されることにより、ランプハウス本体１１の内部に配設された配管部２９等を通じて放電ランプ６０等の各部に冷却風が送風される。ここで、例えば、ランプ保持部材４０の金属部４１の上端部に冷却風が送風されて、金属部４１が冷却されることで、放電ランプ６０における陽極側の口金部５２で生じた熱が金属部４１を介して効果的に放熱される。また例えば、配管部２９からの冷却風が、放電ランプ６０における電力供給部材６４の導入孔６７ａ、中継孔６６ａ、冷却用通風部材６９の中空部６９ａ、および電力供給部材６４の放出孔６５ａを順に通過して陰極側の口金部５３に導かれ、放出孔６５ａを通じて放出された冷却風が陰極側の口金部５３に送風されて、陰極側の口金部５３が冷却される。これにより、陰極側の口金部５３で生じた熱が効果的に放熱される。

このように、第２実施形態によれば、陰極側の口金部５３と連結された電力供給部材６４および冷却用通風部材６９が一体的に構成されているため、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。なお、第２実施形態においては、絶縁性を有する材料を用いて管状に形成された冷却用通風部材６９の中空部６９ａに、電力供給部材６４の導線部材６８が配設されているため、放電ランプ６０の点灯時に電力供給部材６４から他の部材へ放電が生じることを防止することができる。また、冷却用通風部材６９および導線部材６８が曲げ変形可能な部材となっているため、電力供給部材６４および冷却用通風部材６９を電力ケーブル１９および配管部２９と確実に接続させることができる。

次に、放電ランプの第３実施形態について説明する。第３実施形態の放電ランプ７０は、電力供給部材５４および冷却用通風部材の構成を除いて、第１実施形態の放電ランプ５０と同様の構成であり、各部に第１実施形態の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第３実施形態の放電ランプ７０は、水銀キセノンランプ（もしくは、水銀ランプ）であり、図４に示すように、バルブ部５１ａおよび一対の棒状部５１ｂ，５１ｃからなるガラス管５１と、各棒状部５１ｂ，５１ｃの端部にそれぞれ連結された一対の口金部５２，５３と、陰極側の口金部５３に連結された電力供給部材７４および冷却用通風部材７９とを有して構成される。

電力供給部材７４は、先端側が陰極側の口金部５３と連結された端子部７５と、冷却用通風部材７９を介して端子部７５の基端部と連結された中継部７６と、中継部７６の基端部と結合して電力ケーブル１９および配管部２９と接続されるエルボジョイント部７７と、端子部７５と中継部７６とを電気的に接続させる導電部材７８とを有して構成され、各構成部材が金属等の導電材料を用いて形成される。なお、第３実施形態の端子部７５、中継部７６、およびエルボジョイント部７７はそれぞれ、第２実施形態の端子部６５、中継部６６、およびエルボジョイント部６７と同様の構成であり、詳細な説明を省略する。

導電部材７８は、例えば金属製のフレキシブルチューブ等、導電性を有しながら曲げ変形可能な管状の部材から構成されており、冷却用通風部材７９の内側に重なるように配設されて、端子部７５と中継部７６とを電気的に接続させる。また、エルボジョイント部７７の胴部には、放電ランプ７０に電力を供給するための陰極側の電力ケーブル１９が電気的に接続されるため、第２実施形態の場合と同様に、電力供給部材７４は、陰極側の口金部５３および電力ケーブル１９と電気的に接続されて、ガラス管５１のバルブ部５１ａに電力を供給することが可能になる。なお、導電部材７８および冷却用通風部材７９の形状が一定の（変形しない）場合、導電部材７８として金属製のパイプを用いるようにしてもよい。

冷却用通風部材７９は、例えば樹脂製のフレキシブルチューブ等、絶縁性を有しながら曲げ変形可能な管状の部材から構成されており、嵌合等により先端部が端子部７５と結合されるとともに、基端部が中継部７６（およびエルボジョイント部７７）と結合される。また、冷却用通風部材７９の内部には中空部７９ａが形成され、端子部７５の放出孔７５ａおよび中継部７６の中継孔７６ａ（並びに、エルボジョイント部７７の導入孔７７ａ）と連通している。これにより、電力供給部材７４の導入孔７７ａ、中継孔７６ａ、冷却用通風部材７９の中空部７９ａ、および電力供給部材７４の放出孔７５ａが互いに連通し、配管部２９からの冷却風は、導入孔７７ａ、中継孔７６ａ、中空部７９ａ、および放出孔７５ａを順に通過して陰極側の口金部５３に導かれる。

また、冷却用通風部材７９および導電部材７８が曲げ変形可能な部材となっているため、陽極側の口金部５２をランプ保持部材４０に螺合させて取り付けたときに、エルボジョイント部７７の位置が電力ケーブル１９および配管部２９の接続部に対してずれたとしても、冷却用通風部材７９および導電部材７８（すなわち、電力供給部材７４）を曲げ変形させてエルボジョイント部７７を電力ケーブル１９および配管部２９の接続部と位置整合させることで、電力供給部材７４および冷却用通風部材７９を電力ケーブル１９および配管部２９と確実に接続させることができる。また、管状の導電部材７８が冷却用通風部材７９の内側に重なるように配設されているため、中空部７９ａの断面積を広くすることができる。

第３実施形態の放電ランプ７０において、電源装置３から放電ランプ７０に電力が供給されると、放電ランプ７０のバルブ部５１ａは、陽極ＥＬ１と陰極ＥＬ２との間の放電作用により発光する。そして、放電ランプ７０のバルブ部５１ａから発生した光は、楕円鏡３１で集光されつつ下方へ反射するとともに平面鏡３４で略水平方向へ（図２における右方へ）反射し、ランプハウス口金１６の射出孔１７を通過して外部へ射出される。

またこのとき、送風装置６が作動して、外部から冷却風導入孔２２を通じてランプハウス本体１１の内部に冷却風が導入されるとともに、排気ダクト５を通じてランプハウス本体１１の内部から冷却風が外部へ排気されることにより、ランプハウス本体１１の内部に配設された配管部２９等を通じて放電ランプ７０等の各部に冷却風が送風される。ここで、例えば、ランプ保持部材４０の金属部４１の上端部に冷却風が送風されて、金属部４１が冷却されることで、放電ランプ７０における陽極側の口金部５２で生じた熱が金属部４１を介して効果的に放熱される。また例えば、配管部２９からの冷却風が、放電ランプ７０における電力供給部材７４の導入孔７７ａ、中継孔７６ａ、冷却用通風部材７９の中空部７９ａ、および電力供給部材７４の放出孔７５ａを順に通過して陰極側の口金部５３に導かれ、放出孔７５ａを通じて放出された冷却風が陰極側の口金部５３に送風されて、陰極側の口金部５３が冷却される。これにより、陰極側の口金部５３で生じた熱が効果的に放熱される。

このように、第３実施形態によれば、陰極側の口金部５３と連結された電力供給部材７４および冷却用通風部材７９が一体的に構成されているため、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。なお、第３実施形態においては、絶縁性を有する材料を用いて管状に形成された冷却用通風部材７９の中空部７９ａに、電力供給部材７４の導電部材７８が配設されているため、放電ランプ７０の点灯時に電力供給部材７４から他の部材へ放電が生じることを防止することができる。また、冷却用通風部材７９および導電部材７８が曲げ変形可能な部材となっているため、電力供給部材７４および冷却用通風部材７９を電力ケーブル１９および配管部２９と確実に接続させることができる。

次に、放電ランプの第４実施形態について説明する。第４実施形態の放電ランプ８０は、電力供給部材５４および冷却用通風部材の構成を除いて、第１実施形態の放電ランプ５０と同様の構成であり、各部に第１実施形態の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第４実施形態の放電ランプ８０は、水銀キセノンランプ（もしくは、水銀ランプ）であり、図５に示すように、バルブ部５１ａおよび一対の棒状部５１ｂ，５１ｃからなるガラス管５１と、各棒状部５１ｂ，５１ｃの端部にそれぞれ連結された一対の口金部５２，５３と、陰極側の口金部５３に連結された電力供給部材８４および冷却用通風部材８９とを有して構成される。

電力供給部材８４は、先端側が陰極側の口金部５３と連結された端子部８５と、冷却用通風部材８９を介して端子部８５の基端部と連結された中継部８６と、中継部８６の基端部と結合して電力ケーブル１９および配管部２９と接続されるエルボジョイント部８７と、端子部８５と中継部８６とを電気的に接続させる導電部材８８とを有して構成され、各構成部材が金属等の導電材料を用いて形成される。なお、第４実施形態の中継部８６およびエルボジョイント部８７はそれぞれ、第２実施形態の中継部６６およびエルボジョイント部６７と同様の構成であり、詳細な説明を省略する。また、第４実施形態の導電部材８８は、第３実施形態の導電部材７８と同様の構成であり、詳細な説明を省略する。

第４実施形態の端子部８５は、第３実施形態の端子部７５と同様の構成であるが、陰極側の口金部５３と一体的に形成されている点で第３実施形態の構成と異なる。このようにしても、電力供給部材８４は、第３実施形態の場合と同様に、陰極側の口金部５３および電力ケーブル１９と電気的に接続されて、ガラス管５１のバルブ部５１ａに電力を供給することができる。

冷却用通風部材８９は、第３実施形態の冷却用通風部材７９と同様の構成である。これにより、電力供給部材８４の導入孔８７ａ、中継孔８６ａ、冷却用通風部材８９の中空部８９ａ、および電力供給部材８４の放出孔８５ａが互いに連通し、配管部２９からの冷却風は、導入孔８７ａ、中継孔８６ａ、中空部８９ａ、および放出孔８５ａを順に通過して陰極側の口金部５３に導かれる。

そして、このような第４実施形態によっても、第３実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。なお、第１実施形態の端子部５５および第２実施形態の端子部６５についても、陰極側の口金部５３と一体的に形成することは可能である。

なお、上述の各実施形態において、電力供給部材および冷却用通風部材が陰極側の口金部５３の側方に延びているが、これに限られるものではなく、電力供給部材および冷却用通風部材の先端側が陰極側の口金部５３の下方（すなわち、一対の口金部５２，５３を結ぶ直線の延びる方向）に延びるようにしてもよい。例えば、図６に示すように、放出孔９５ａを有する端子部９５が陰極側の口金部５３の下側に連結されるとともに、中空部９６ａを有する冷却用通風部材（もしくは、電力供給部材の管状部）９６の先端部が端子部９５の下側に結合されるようにしてもよい。このようにすれば、陽極側の口金部５２をランプ保持部材４０に螺合させて取り付けたときに、取り付け時の回転方向に拘わらず、電力供給部材および冷却用通風部材の曲げ方向を略一定にすることができるため、放電ランプのロットの違いによる照明の不均一性をより確実に改善することができる。

また、上述の各実施形態において、放電ランプとして水銀キセノンランプ（もしくは、水銀ランプ）を用いているが、これに限られるものではなく、例えば、メタルハライドランプや、キセノンランプ、ナトリウムランプ等であってもよい。

また、上述の各実施形態において、光源装置１に楕円鏡３１が設けられているが、これに限られるものではなく、楕円鏡３１に代えて、放物面鏡や、球面鏡等の凹面鏡を使用するようにしてもよい。

また、上述の各実施形態において、陰極側の口金部５３に電力供給部材および冷却用通風部材が連結されているが、これに限られるものではなく、例えば、楕円鏡３１やランプ保持機構３７が放電ランプの下側に設けられる場合には、陰極側の口金部５３をランプ保持機構に取り付けて、陽極側の口金部５２に電力供給部材および冷却用通風部材を連結するようにしてもよい。

また、上述の各実施形態において、電力供給部材および冷却用通風部材が曲げ変形可能な部材となっているが、これに限られるものではなく、形状が一定の（変形しない）部材を用いるようにしてもよい。また、電力供給部材および冷却用通風部材として紫外線透過特性の優れた樹脂材料を用いることもでき、照明均一性を向上させることができる。なお、電力供給部材および冷却用通風部材として紫外線透過特性の優れた樹脂材料を用いる場合、当該樹脂材料の（紫外線に対する）耐光性は、ランプの交換時間程度の耐久性を有することが望ましい。

また、上述の各実施形態において、電力供給部材（および、冷却用通風部材）の両端に端子部およびエルボジョイント部が構成されているが、これに限られるものではない。例えば、電力供給部材（および、冷却用通風部材）を端子部から中継部までの構成として、中継部を配管部２９に設けたエルボジョイント部材に接続させるようにしてもよい。また例えば、電力供給部材（および、冷却用通風部材）を端子部のみの構成として、端子部を配管部２９に設けた管状部材に接続させるようにしてもよい。また、端子部の放出孔を陰極側の口金部５３の周囲に複数配置するようにすれば、高出力の放電ランプの口金部（陰極側の口金部５３）を効率的に冷却することができる。

１ 光源装置
１０ ランプハウス
３１ 楕円鏡 ３４ 平面鏡
３７ ランプ保持機構 ４０ ランプ保持部材
５０ 放電ランプ（第１実施形態）
５１ ガラス管（発光部）
５２ 陽極側の口金部（電極部） ５３ 陰極側の口金部（電極部）
５４ 電力供給部材
６０ 放電ランプ（第２実施形態）
６４ 電力供給部材 ６９ 冷却用通風部材（６９ａ 中空部）
７０ 放電ランプ（第３実施形態）
７４ 電力供給部材 ７９ 冷却用通風部材（７９ａ 中空部）
８０ 放電ランプ（第４実施形態）
８４ 電力供給部材 ８９ 冷却用通風部材（８９ａ 中空部）

Claims (6)

1. 放電作用により発光する発光部と、
   前記発光部の両側に設けられた一対の電極部とを備え、
   前記一対の電極部における少なくとも一方の側の前記電極部に、前記放電を行うための電力を供給する電力供給部材と、前記電力供給部材と一体的に構成されて前記一方の側の前記電極部を冷却するための冷却風を前記一方の側の前記電極部に導く冷却用通風部材とが連結されていることを特徴とする放電ランプ。
2. 前記電力供給部材および前記冷却用通風部材が曲げ変形可能な部材であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
3. 前記放電ランプが水銀ランプもしくは水銀キセノンランプであることを特徴とする請求項１または２に記載の放電ランプ。
4. 前記冷却用通風部材は、絶縁材料を用いて中空部を有する管状に形成され、前記中空部に前記冷却風を通して前記一方の側の前記電極部に導くとともに、前記中空部に前記電力供給部材が配設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の放電ランプ。
5. 前記電力供給部材は、導電材料を用いて中空部を有する管状に形成され、前記中空部に前記冷却風を通して前記一方の側の前記電極部に導く前記冷却用通風部材となることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の放電ランプ。
6. 放電作用により発光する発光部および前記発光部の両側に設けられた一対の電極部を有する放電ランプと、前記放電ランプから発光した光を反射させる凹面鏡と、前記発光部および前記一方の側の前記電極部が前記凹面鏡の反射面側に位置するように前記凹面鏡に対して前記放電ランプを保持する保持部材とを備えた光源装置であって、
   前記放電ランプが請求項１から５のいずれか一項に記載の放電ランプであることを特徴とする光源装置。

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