JP2020043012A

JP2020043012A - 放電灯用のリフレクタ、およびそれを用いた発光装置、露光装置

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Publication number: JP2020043012A
Application number: JP2018170819A
Authority: JP
Inventors: 池田　富彦; Tomihiko Ikeda; 富彦池田
Original assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Current assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: TW202010977A; TWI682125B; JP6528161B1; CN110534399A; KR20200030446A

Abstract

【課題】位置決め精度の高い、放電灯用のリフレクタを提供する。【解決手段】放電灯７０が配設される、開口２３を有する椀状の反射面２２と、反射面２２の開口２３側の端部に形成された、少なくとも１つの角部２８を有する鍔部１６とでリフレクタ１０を構成する。そして、角部２８の開口２３側の端面における、端縁３４と反射面２２の開口２３との間に、反射面２２の底部から開口２３に向かう方向と同方向の段差３４を形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、露光装置等に用いられる多灯式の照明装置に使用される放電灯用のリフレクタに関する。

従前より、複数の放電灯を使用した照明装置が露光装置等に用いられている。（例えば、特許文献１）。

特許文献１に係る照明装置では、放電灯と組み合わせて用いられるリフレクタの開口端側の角部を支持枠部材に当接させることによって当該リフレクタの正確な位置決めを行い、その結果、放電灯の点灯位置が所定の場所に位置決めできるようになっている。

特開２００７−１１５８１７号公報

しかしながら、上述した従前からの位置決め手法では、位置決め精度に限界があることがわかった。なぜならば、一般にリフレクタは金型を用いて製造されており、この金型の合わせ面がリフレクタの開口端側における角部の側面に対応する位置に設けられることが多いことから、リフレクタにおけるこの「開口端側における角部の側面」（図１２における矢印を参照）にバリが出てしまう。このため、このバリの大きさがそのままリフレクタに組み合わされた放電灯の位置の公差となっている。

本発明は、前述した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置決め精度の高い、放電灯用のリフレクタ、およびそれを用いた発光装置を提供することにある。

本発明の一局面によれば、
放電灯が配設される、開口を有する椀状の反射面と、
前記反射面の前記開口側の端部に形成された、少なくとも１つの角部を有する鍔部とを備えるリフレクタであって、
前記角部の前記開口側の端面における、端縁と前記反射面の前記開口との間には、前記反射面の底部から前記開口に向かう方向と同方向の段差が形成されているリフレクタが提供される。

好適には、前記段差の端縁は、直線状に形成されている。

好適には、前記段差の端縁は、円弧状に形成されている。

本発明の他の局面によれば、
上述したリフレクタと、放電灯とを備える発光装置が提供される。

本発明のように、反射面の開口端側における角部における、当該角部の端縁と開口端との間に段差を形成することにより、リフレクタの角部の側面にバリが形成される場合であっても、側面よりも内側（反射面の開口側）に形成される段差３４の面にはバリを生じさせないようにできる。

このようにバリがなく、高い寸法精度で形成できる段差面を当り面として使用することにより、リフレクタおよび放電灯の位置決め精度をより高めることができる。

実施形態に係るリフレクタ１０を示す斜視図である。実施形態に係るリフレクタ１０および放電灯７０を示す正面図である。実施形態に係るリフレクタ１０を示す背面図である。実施形態に係るリフレクタ１０を示す平面図である。段差３４が形成された角部２８を拡大した斜視図である。放電灯７０の一例を示す断面図である。複数の発光装置６０が取り付けられる発光装置台１００の一例を示す図である。発光装置台１００に設けられた取付孔１０２と、発光装置６０との関係を示す図である。発光装置台１００に対して位置決めされたときの発光装置６０と、取付孔１０２との関係を示す図である。変形例１に係るリフレクタ１０を示す正面図である。変形例２に係るリフレクタ１０を示す正面図である。リフレクタ１０の開口端側における角部の側面に形成された「バリ」を示す斜視図である。

（リフレクタ１０の構造）
本発明が適用されたリフレクタ１０について、図面を用いて説明する。図１は本実施形態に係るリフレクタ１０を示す斜視図であり、図２は同じリフレクタ１０を示す正面図である。また、図３は本実施形態に係るリフレクタ１０を示す背面図であり、図４は同じリフレクタ１０を示す平面図である。

リフレクタ１０は、大略、本体部１２と、頸部１４と、鍔部１６と、給電部１８とを備えている。

本体部１２は、内側に凹所２０を有する椀状の部分であり、凹所２０の内面は、このリフレクタ１０に組み合わせて使用される放電灯７０から放出される光の一部を反射させる椀状の反射面２２となっている。本実施形態において、反射面２２は回転放物面で規定されているが、反射面２２の形状はこれに限定されるものではなく、回転楕円面であってもよいし、他の回転面であってもよく、また、多数のファセット（小領域）で反射面２２を構成してもよい。なお、反射面２２を規定する回転放物面の回転軸をリフレクタ１０の中心軸ＣＬという。

また、放電灯７０から放出される光の一部は、上述のように反射面２２で反射した後、開口２３から外部へ放出され、残りの光は反射面２２で反射することなく当該開口２３から直接外部へ放出される。

頸部１４は、本体部１２の底部から突設された略円柱状の部分であり、その中央部に放電灯７０を取り付ける放電灯挿設孔２４が形成されている。この放電灯挿設孔２４は、本体部１２における反射面２２の底部に接続している。つまり、反射面２２の底部と外部とは、放電灯挿設孔２４を介して互いに連通している。

鍔部１６は、本体部１２における開口２３側の端部に形成された、中心軸ＣＬと略直交する方向に張り出した部分である。本実施形態では、鍔部１６の外形は略四角形に形成されている（特に、図２を参照）。具体的いうと、この略四角形は、３つの角部２８と、１つの湾曲部３０とで構成されている。

なお、本実施形態のように、３つの角部２８と１つの湾曲部３０とで略四角形の鍔部１６を構成するのはあくまで一例であり、少なくとも１つの角部２８があればどのような形態で鍔部１６を構成してもよい。

本実施形態における鍔部１６を構成する３つの角部２８のうちのひとつ（図２における右下の角部２８）に注目すると、図５に示すように、当該角部２８における開口２３側の端面である開口端面３３には、角部２８における端縁３２と、反射面２２の開口２３との間に、リフレクタ１０の中心軸ＣＬ（反射面２２の底部から開口２３に向かう方向の軸）と同方向の段差３４が形成されている。なお、「同方向」とは、中心軸ＣＬと段差３４とが完全に平行である状態のみならず、中心軸ＣＬと段差３４との間で多少の角度を有している場合も含む意味である。

また、この段差３４における端縁３６は、リフレクタ１０の中心軸ＣＬに直交する平面でみたとき（図２を参照）、リフレクタ１０における鍔部１６の外形を規定する図中下辺３８から図中右辺４０に至る直線状に形成されている。

給電部１８は、リフレクタ１０に組み合わせた放電灯７０における一方の電極（反射面２２側に位置する電極）に給電するための給電線を通す部分であり、給電部本体４２と、給電線挿通孔４４とを有している。

給電部本体４２は、本体部１２の外面（反射面２２が形成されているのと反対側の面）に形成されており、その内部と給電線挿通孔４４とが互いに連通している。

給電線挿通孔４４は、給電部本体４２の内部と、リフレクタ１０の反射面２２の内側とを互いに連通する孔である。

上述したリフレクタ１０と組み合わせて発光装置６０を構成する放電灯７０は、図６に示すように、発光管部７２と、当該発光管部７２から延出する一対のシール部７４とを有している。発光管部７２および一対のシール部７４は、石英ガラスで一体的に形成されている。さらに、発光管部７２内には、シール部７４によって密閉された内部空間７６が形成されている。

放電灯７０の各シール部７４内には、埋設されたモリブデン製の箔７８と、一端が箔７８の一方端部に接続されているとともに他端が内部空間７６内に配置されたタングステン製の一対の電極８０と、一端が箔７８の他方端部に接続されているとともに他端がシール部７４から外部へ延出する一対のリード棒８２とがそれぞれ設けられている。また、内部空間７６には、所定量の水銀８４およびハロゲン（例えば臭素）が封入されている。

放電灯７０に設けられた一対のリード棒８２に所定の高電圧を印加すると、発光管部７２の内部空間７６に設けられた一対の電極８０間で開始したグロー放電がアーク放電に移行し、このアークによって蒸発および励起された水銀８４によって光（主に紫外線）が放射される。

（リフレクタ１０の位置決め方法）
次に、所定の位置に放電灯７０を組み合わせた状態で、発光装置台１００に対してリフレクタ１０を位置決めする方法について、簡単に説明する。

複数の発光装置６０（リフレクタ１０と放電灯７０とが互いに組み合わされた状態のもの。以下同じ。）を正しい位置に設置するための発光装置台１００は、図７に示すように、リフレクタ１０を取り付けるための取付孔１０２が複数形成されている。また、図８に示すように、当該取付孔１０２の底部には、リフレクタ１０における鍔部１６の開口端面３３を当接させることによって発光装置台１００に対するリフレクタ１０の中心軸ＣＬ方向の位置を決めるための位置決め面１０４が形成されている。なお、複数の発光装置６０を発光装置台１００に組み込むことにより、露光装置が構成される。

さらに、この位置決め面１０４の隅部（図中左下部）には、発光装置台１００に対するリフレクタ１０の中心軸ＣＬに直交する方向の位置決めをするための位置決め凸部１０６が形成されている。この位置決め凸部１０６は、リフレクタ１０の段差３４の高さと同じかやや低い寸法で位置決め面１０４から凸設されている。

上述のようにリフレクタ１０における鍔部１６の開口端面３３を位置決め面１０４に当接させた後、図９に示すように、リフレクタ１０を含む発光装置６０を位置決め凸部１０６が形成されている図中左下方に移動させていく。そして、位置決め凸部１０６がリフレクタ１０の角部２８に形成された段差３４に当接するまでリフレクタ１０を移動させることにより、発光装置台１００に対するリフレクタ１０の位置決めが完了する。

位置決め凸部１０６がリフレクタ１０の段差３４に当接しているときのリフレクタ１０や放電灯７０の位置を予め正確な位置に設定しておくことにより、リフレクタ１０の角部２８の端縁（側面）３２にバリが形成される場合であっても、端縁（側面）３２よりも内側（反射面２２の開口２３側）に形成される段差３４の面にはバリを生じさせないようにできるので、高い寸法精度で形成できる段差３４を当り面として使用することにより、リフレクタ１０および放電灯７０の位置決め精度をより高めることができる。

つまり、本実施形態に係る、段差３４を有するリフレクタ１０を有する発光装置６０と、位置決め凸部１０６を有する発光装置台１００とを用いることにより、当該位置決め凸部１０６がリフレクタ１０の角部２８に形成された段差３４に当接するまでリフレクタ１０を移動させる、放電灯７０（リフレクタ１０）の位置決め方法を実施できる。

また、発光装置台１００に対して、万一、段差３４が形成されていない従来の発光装置が装着された場合、位置決め凸部１０６が干渉して当該発光装置を正しく位置決めできず光軸がずれてしまうことにより、露光面における照度が不足するおそれがある。このように、段差３４を有するリフレクタ１０を含む発光装置６０と、位置決め凸部１０６を有する発光装置台１００とを組み合わせて用いることにより、誤って予定外の発光装置を使用して露光不良等の不具合が生じるのを回避できる。

（変形例１）
上述した実施形態では、段差３４における端縁３６は直線状に形成されていたが、これに変えて、図１０に示すように、当該端縁３６を鍔部１６の外形を規定する図中下辺３８から図中右辺４０に至る円弧状に形成してもよい。

このように円弧状に形成した場合であっても、当該リフレクタ１０を発光装置台１００の所定の位置に位置決めする際に、位置決め凸部１０６を円弧状の段差３４の所定位置に当接させることにより、リフレクタ１０および放電灯７０を正確な位置に位置決めできる。

（変形例２）
また、図１１に示すように、リフレクタ１０における鍔部１６を４つの角部２８で構成し、さらに、段差３４を形成しない残り３つの角部２８の開口端面３３にそれぞれ当接凸部５０を形成してもよい。

このように当接凸部５０を３つ形成することにより、発光装置台１００における取付孔１０２の位置決め面１０４に対して、リフレクタ１０における鍔部１６の開口端面３３という「面」ではなく、３つの「点」で位置決めできるので、この位置決め面１０４に対するリフレクタ１０の中心軸ＣＬ方向の位置をより精度よく決めることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０…リフレクタ
１２…本体部、１４…頸部、１６…鍔部、１８…給電部、２０…凹所、２２…反射面、２３…開口、２４…放電灯挿設孔、２８…角部、３０…湾曲部、３２…（角部２８の）端縁、３３…開口端面、３４…段差、３６…（段差３４の）端縁、３８…（鍔部１６の外形を規定する）下辺、４０…（鍔部１６の外形を規定する）右辺、４２…給電部本体、４４…給電線挿通孔、５０…当接凸部、６０…発光装置
７０…放電灯、７２…発光管部、７４…シール部、７６…内部空間、７８…箔、８０…電極、８２…リード棒、８４…水銀
１００…発光装置台、１０２…取付孔、１０４…位置決め面、１０６…位置決め凸部
ＣＬ…（リフレクタ１０の）中心軸

本発明の一局面によれば、
放電灯が配設される、開口を有する椀状の反射面と、
前記反射面の前記開口側の端部に形成された、少なくとも１つの角部を有する鍔部とを備えるリフレクタであって、
前記角部の前記開口側の端面における、端縁と前記反射面の前記開口との間には、前記反射面の底部から前記開口に向かう方向と同方向の段差が形成されており、
前記段差は、前記方向に直交する平面で見たとき、前記鍔部における前記角部の外形を規定する下辺から右辺に至る線状に形成されているリフレクタが提供される。
また、本発明の他の局面によれば、
放電灯が配設される、開口を有する椀状の反射面と、
前記反射面の前記開口側の端部に形成された、少なくとも１つの角部を有する鍔部とを備えるリフレクタであって、
前記角部の前記開口側の端面における、端縁と前記反射面の前記開口との間には、前記反射面の底部から前記開口に向かう方向と同方向の段差が形成されており、
前記段差は、前記リフレクタを取り付けるための取付孔の底部に形成された位置決め面から凸設された位置決め凸部に当接する当り面であるリフレクタが提供される。

本発明の他の局面によれば、
上述したリフレクタと、放電灯とを備える発光装置が提供される。
さらに、本発明の他の局面によれば、
上述した発光装置を備える、露光装置が提供される。

本発明の一局面によれば、
放電灯が配設される、開口を有する椀状の反射面と、
前記反射面の前記開口側の端部に形成された、少なくとも１つの角部を有する鍔部とを備えるリフレクタであって、
前記角部の前記開口側の端面における、端縁と前記反射面の前記開口との間には、前記反射面の底部から前記開口に向かう方向と同方向の段差が形成されており、
前記段差は、前記方向に直交する平面で見たとき、前記鍔部における前記角部の外形を規定する下辺から右辺に至る線状に形成されており、
前記角部の前記開口側の前記端面において、前記段差を挟んで前記開口側の前記端面の高さが、前記角部の前記端縁側の前記端面の高さに比べて高いことを特徴とするリフレクタが提供される。

Claims

放電灯が配設される、開口を有する椀状の反射面と、
前記反射面の前記開口側の端部に形成された、少なくとも１つの角部を有する鍔部とを備えるリフレクタであって、
前記角部の前記開口側の端面における、端縁と前記反射面の前記開口との間には、前記反射面の底部から前記開口に向かう方向と同方向の段差が形成されているリフレクタ。
前記段差の端縁は、直線状に形成されていることを特徴とする
請求項１に記載のリフレクタ。
前記段差の端縁は、円弧状に形成されていることを特徴とする
請求項１に記載のリフレクタ。
請求項１から３のいずれか１項に記載のリフレクタと、
放電灯とを備える
発光装置。