JP3158873B2 - ショートアークランプ - Google Patents
ショートアークランプInfo
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Description
関する。
透明セラミックスや石英ガラス、その他のガラス材を発
光管に使用しているが、特殊な用途には、ランプ本体を
不透明セラミックスで作り、光取り出し部のみ透光性セ
ラミックスを用いているランプが知られている。このラ
ンプは、全体外観形状が柱状であって、極めて頑丈で取
り扱い易く、また安全なので医療用ランプとして使われ
始めたが、その後、ジェット機のエンジン内部の検査照
明用光源、プロジェクター用光源、液晶ディスプレイの
バックライト、ピンスポット、分光計などの分析機器な
どの点光源、光ファイバーと組み合わせた照明光源、加
熱用光源、紫外線光源等広い分野での利用が検討される
ようになった。
造のランプは、例えば米国特許第4599540号に開
示されているショートアークランプであって、概略は図
4に示すような構造である。同図において、1は、外形
が円柱のアルミナセラミックスであって、前方に凹所
2、後方に貫通孔3が形成されている。アルミナセラミ
ックス1の後方には、外観が円柱状の金属ブロック4
が、第一の金属バンド5によって固定されている。ラン
プ製作の都合で、空所18が形成されるようにし、排気
管(図では残部を示す。)6が、この空所18に開口し
ている。金属ブロックは、鉄あるいは鉄合金製であっ
て、第一の金属バンド5とアルミナセラミックスとの接
続は、モリブデンマンガン法によってセラミックスの表
面に形成した金属層を介したろう接による。
光ビーム形状に適合するように形成し、メタライズ、蒸
着等によって鏡面とする。セラミックスの前方の開口縁
8には、必要に応じてセラミックスのリング9、第三の
金属リング10、段面U字状のフランジ11が配置さ
れ、このフランジのU字の一方の垂直部を利用して、第
二の金属バンド12によってセラミックス1に固定す
る。ろう接は、前期のモリブデンマンガン法の金属層を
利用する。U字の他方の垂直部を利用して、サファイア
13を接着し、凹所2を外部から塞ぐ。14は、第一の
電極であって、金属ブロック4から植立され、この電極
と対峙する第二の電極15は、電極の支持と電気的導通
を兼ねた導電部材16を介して前記第三の金属リング1
0に接続されている。凹所2には、排気管6、空所1
8、貫通孔3を介して、例えばキセノンガスが充填さ
れ、キセノンショートアークランプが構成される。17
は、必要に応じて配置されるゲッターである。
形成されるアークは、凹面7が作るミラーの焦点もしく
はその近傍に位置される。このランプを点灯使用する場
合、発熱が激しいので、放熱フィンの設けられた放熱電
極を、第一の金属バンド5と第二の金属バンド12の夫
々に密着固定する。図5は、放熱電極の取り付け位置の
説明図であって、100が、図4に示すランプであっ
て、101は、第一の金属バンドの全周面と金属ブロッ
ク4の後方の平面19,20に密着させた第一の放熱電
極で、放射状に伸びる多数のフィンを有する。102
は、第二の金属バンドの全周面に密着させた第一の放熱
電極と同様の電極である。ここにおける密着は、実際に
は、十分な熱的な接触を確保するために、両者の対接面
の一部分に熱伝導グリースを充填する。この状態で、ラ
ンプ点灯中、風速数米の強制風で放熱電極その他全体を
冷却する。
いて、第一の電極側における放熱電極は、第一の金属バ
ンドだけでなく、金属ブロックにも平面同志で接触して
いるので、第一の電極側における熱除去は比較的良好に
達成されている。しかし、第二の電極側における放熱電
極は、第二の金属バンドとのみ円周面で接触することに
なるが、この両者の円周面の機械加工精度は必ずしも良
好ではない。例えば、放熱電極の内径と金属バンドの外
径のバラツキ、グリースの量のバラツキ等の影響が現れ
て、第二の電極側の熱除去は、第一の電極側の熱除去ほ
どには良好に達成されない場合がある。
は、導電部材16と第三の金属リング10を通って、一
方は、セラミックスのリング9、セラミックス1へと流
れ、他方は、フランジ11から第二の金属バンド12や
サファイア13へと流れる。ここで第二の金属バンドに
おける熱除去が不良であると、フランジ11が熱変形を
起こし第三の金属リング10とセラミックスのリング9
との接触が悪くなり、その方への熱除去が悪くなること
と相俟って導電部材の昇温も加速される。このため、第
二の電極と導電部材とをろう接している場合は、ろう接
はずれが発生したり、フランジとサファイアとの間のろ
う接が一部破壊され、気密が破られるというリークが生
じたり、ろう材の蒸発による鏡面やサファイアの汚染が
生じたりする。本発明の目的は、上記課題を解決するこ
とにある。
に、本発明においては、ショートアークランプを次のと
うり構成した。すなわち、前方に凹所が形成され、後方
に前記凹所に通ずる貫通孔が形成された柱状セラミック
スと、このセラミックスの後方に配置され、第一の金属
バンドで連結される金属ブロックと、前記セラミックス
の前方開口縁側に配置され、外周に凸出部を有する断面
方形の第一の金属リングと、この第一の金属リングの外
周の凸出部に面接触し、第一の金属リングとの間に間隙
を形成するように配置された、この第一の金属リングと
前記セラミックスを連結する第二の金属バンドと、外周
に凸出部を有し、この凸出部に第一の金属リングの内周
がロウ接されて、第一の金属リングとの間に間隙を形成
するように配置された第二の金属リングと、この第二の
金属リングに固着され、前記凹所を閉鎖する透明セラミ
ックス板と、前記金属ブロックに植立され、前記貫通孔
を通って前記凹所内へ伸び出る第一の電極と、この第一
の電極と対峙して前記凹所内に配置された第二の電極
と、この第二の電極を支持し、前記第一の金属リングに
電気的に連なる導電部材と、前記凹所に充填された放電
物質とよりなり、前記第一の金属リングの前方の面が平
面を形成するよう構成する。具体的には、前記金属ブロ
ックの後方の面と前記第一の金属リングの前方の面とが
平行平面を形成するよう構成する。
グよりも前方に凸出せしめたり、金属ブロックの後方の
面に段部を形成し、段部によって形成される二以上の面
がいずれも前記第一の金属リングの前方の面と平行に形
成されるようにすると良い。
間隙があるように該第1の金属リングの凸出部でロウ接
されており、また該第1の金属リングと第2の金属リング
との間とに間隙があるように該第2の金属リングの凸出
部でロウ接されているため応力緩和の作用がある。ま
た、従来の断面U字型のフランジに代えて、断面方形の
金属リングを使用したために、従来使用している第三の
金属リング、もしくはセラミックスのリングへの接触面
積が増大することおよび熱容量も大きいので、昇温しに
くくかつ熱除去をしやすくなっている。また、前方の平
面に、放熱電極もしくは放熱板を取り付けることができ
る。 そのうえ、この金属リングの前方の面を、後方の
金属ブロックの後の面と平行に形成しているので、その
両平面を利用して放熱板、もしくは放熱電極を取り付け
ることができ、両平面の接触は、円周面同志の接触に比
べればはるかに精度良く向上できるので、上記同様熱解
除が容易でかつ接触による電気抵抗も小さく、昇温しに
くい。しかも、この両平面を強く押圧しても、ランプ自
体は破壊されないどころか、ランプ点灯中の内圧上昇に
対してランプ爆発抑止効果もある。したがって、円周面
を有する金属バンドの外側と、円周面を有する従来の放
熱電極の内側との間の熱接触不良が発生しても、ランプ
の全体の昇温に与える影響、熱除去に与える影響は小さ
い。また、グリースの量等の影響も受けにくい。
グよりも前方へ凸出させると、前方には「段」が形成さ
れる。したがって、金属ブロックの後方の面に段部を形
成すると、前方の段と後方の段を利用して、ランプ自体
を他の光学装置に位置固定するのに都合が良い。正確な
位置決めができるうえに、上記理由によって強固に固定
できる。
施例の要部の断面の説明図である。図において、103
は、従来のU字型フランジに代えて配置した断面方形の
第一の金属リングであって、第三の金属リング10と面
接触している。第二の金属バンド12とは、応力緩和の
ために間隙104を形成して、凸出部105でろう接さ
れる。同様に、応力緩和のために間隙106が形成され
るように、第二の金属リング107に凸出部108を形
成してその部分でろう接される。サファイア13は、第
二の金属リングの内側にろう接される。図2の(イ),
(ロ)に示す放熱電極は、第二の金属バンド12,第一
の金属リング103の前方の面109に取り付けられ
る。勿論当然、第一電極側にも放熱電極、もしくは放熱
板が取り付けられるが、電極機能と放熱機能とを別々に
分けた部材を利用しても良い。
である。この実施例では、第三の金属リング10と第一
の金属リング103とは一体の金属部材として作り上げ
ている。上記二例に示した構成は、「作用」の項でも述
べたように、電気抵抗が小さいので発熱しにくく、熱容
量が大きくなって昇温しにくく、熱接触が十分なので熱
除去が非常に良好で、ランプ全体の昇温抑制効果が著し
い。尚、前記のとうり、セラミックスのリング9は、必
ずしも必須のものではない。
えばサファイアの表面の温度で、50℃低下せしめるこ
とができること、4000回の点灯消灯の繰り返し使用
においてもろう接はずれや、リーク現象も生じない。ま
た、ろう材の蒸発による鏡面のくもりやサファイアの汚
れも生じない。
セラミクスを胴体に使用し、光取り出し部のみ透明体で
おおったショートアークランプにおいて、非常に良好な
ランプが提供できる。
の断面の説明図である。
要部の断面の説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 前方に凹所が形成され、後方に前記凹所
に通ずる貫通孔が形成された柱状セラミックスと、この
セラミックスの後方に配置され、第一の金属バンドで連
結される金属ブロックと、前記セラミックスの前方開口
縁側に配置され、外周に凸出部を有する断面方形の第一
の金属リングと、この第一の金属リングの外周の凸出部
に面接触し、第一の金属リングとの間に間隙を形成する
ように配置された、この第一の金属リングと前記セラミ
ックスを連結する第二の金属バンドと、外周に凸出部を
有し、この凸出部に第一の金属リングの内周がロウ接さ
れて、第一の金属リングとの間に間隙を形成するように
配置された第二の金属リングと、この第二の金属リング
に固着され、前記凹所を閉鎖する透明セラミックス板
と、前記金属ブロックに植立され、前記貫通孔を通って
前記凹所内へ伸び出る第一の電極と、この第一の電極と
対峙して前記凹所内に配置された第二の電極と、この第
二の電極を支持し、前記第一の金属リングに電気的に連
なる導電部材と、前記凹所に充填された放電物質とより
なり、 前記第一の金属リングの前方の面が平面を形成するよう
構成されてなることを特徴とするショートアークラン
プ。 - 【請求項2】 前記金属ブロックの後方の面と前記第一
の金属リングの前方の面とが平行平面を形成するよう構
成されてなることを特徴とする請求項1に記載のショー
トアークランプ。 - 【請求項3】 第二の金属リングが第一の金属リングよ
りも前方に凸出してなることを特徴とする請求項1もし
くは請求項2に記載のショートアークランプ。 - 【請求項4】 金属ブロックの後方の面に段部が形成さ
れ、段部によって形成される二以上の面がいずれも前記
第一の金属リングの前方の面と平行に形成されてなるこ
とを特徴とする請求項1から請求項3に記載のショート
アークランプ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16079494A JP3158873B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | ショートアークランプ |
US08/531,154 US5903088A (en) | 1994-06-21 | 1995-09-15 | Short arc lamp having a thermally conductive ring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16079494A JP3158873B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | ショートアークランプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH087838A JPH087838A (ja) | 1996-01-12 |
JP3158873B2 true JP3158873B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=15722602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16079494A Expired - Fee Related JP3158873B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | ショートアークランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3158873B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7291981B2 (en) * | 2004-07-13 | 2007-11-06 | Perkinelmer, Inc | Short arc lamp with improved manufacturability |
JP4952100B2 (ja) * | 2006-07-07 | 2012-06-13 | ウシオ電機株式会社 | ショートアークランプ |
JP5900460B2 (ja) * | 2013-10-25 | 2016-04-06 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型放電ランプ |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP16079494A patent/JP3158873B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH087838A (ja) | 1996-01-12 |
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