JP4237907B2 - Light source device, spot light source device, and discharge tube for light source device - Google Patents
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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、スポット光源装置及び光源装置用放電管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、光源となるHg−Xeランプの寿命は概ね数千時間であるため、ユーザは、数千時間毎にランプの交換作業を行わなければならない。このランプの交換作業について、図18を参照して説明する。
【0003】
図18は、従来のUVスポット光源装置においてランプ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。ランプ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、ランプ93の位置決めをするフランジ94が設けられている。
【0004】
ランプ93をUVスポット光源装置9に装着する際は、カソード端子93a及びアノード端子93bを、図示しないスタータからの配線に接続しなければならない。このため、ユーザは、ランプ装着口91にランプ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、などの作業が必要であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のスポット光源装置では、ランプ93のカソード端子93aを取り付けるために、作業窓92を有する必要があるため、UVスポット光源装置9の構造が複雑化するという問題があった。また、ランプ93をランプ装着口91に装着すると共に、さらにカソード端子93aに設けられたリード線95をスタータ側のカソード端子96に接続しなければならないため、ランプの交換作業が煩雑であった。
【0006】
このようなランプの交換作業を簡易化するため、図19に示すように、ランプ93のカソード側の端子をバナナ端子98とし、このバナナ端子98を、図示しないスタータ側のカソード端子に接続されたホルダに接続し、ランプの電気的接続及びランプの保持を行う方式が提案されている。この方式では、ランプ93のカソード側のリード線が無いため、リード線を接続する作業が不要である。
【0007】
しかし、この方式では、バナナ端子98を正確にホルダに接続する必要があり、少しでもホルダからずれるとバナナ端子98の接続ができないため、ランプの交換作業が必ずしも容易ではない。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、簡易な構成で、ランプの交換を容易に行うことができる光源装置、スポット光源装置及び光源装置用放電管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、光の出射口を有するハウジングと、ハウジング内に設けられ、放電管及び凹面反射鏡を保持する保持部材と、ハウジング内に設けられ、凹面反射鏡と出射口との間に位置して、放電管の一方の電極と電気的に接続する接続部材と、一方側に一方の電極を、他方側に他方の電極と位置決めフランジとを備える放電管と、放電管挿通口を中央に設けられた凹面反射鏡と、を備え、保持部材における放電管保持板は、凹面反射鏡に対して出射口側と反対側である後方に位置しており、放電管保持板には、凹面反射鏡の光軸を中心とした開口部が設けられ、開口部の後方に接続するように放電管保持板の後面には放電管の他方の電極と電気的に接続するフランジ保持部が設けられ、接続部材は、付勢手段によって放電管の一方の電極を押圧する方向に付勢されており、放電管は、放電管保持板の開口部と凹面反射鏡の放電管挿通口を通じて挿通されて、フランジ保持部と位置決めフランジとによる前後方向の位置決めと、放電管の排気管残存部である突起を常に略同一の位置となるようにするための、フランジ保持部に設けられた回転方向位置決め凸部と放電管の位置決めフランジに形成された回転方向位置決め凹部とによる回転方向の位置決めがなされるとともに、一方の電極に対して接続部材が付勢手段の付勢力によって押圧することを特徴とする。
【0010】
この構成により、放電管(ランプ)を交換する際、新たな放電管をランプユニットにおける凹面反射鏡の開口端(出射開口部)の反対側(放電管挿通口側)から押し込むことによって、適度な圧力で放電管の一方の電極(例えばカソード端子)が接続部材に押圧されるため、放電管の一方の電極と接続部材との電気的接続を適切に行うことが可能となる。
また、放電管の前後方向の位置決めと回転方向の位置決めがなされる。
このため、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、放電管の交換を簡単に行うことができる。
【0011】
この接続部材は、一方の電極と電気的に接続するとともに放電管を保持する接続ホルダであっても良い。特に、この場合、接続ホルダは、弾性を有することが好ましい。
【0012】
接続部材を接続ホルダとすれば、接続ホルダによって放電管の一方の電極側との電気的接続のみでなく、その位置決めなどの機能を併せ持つことができる。また、接続ホルダが弾性を有することにより、ある程度可動となるため、ユーザが新たな放電管を規定位置から多少外れて挿入した場合であっても、接続ホルダの弾力によって位置を補正し、本来の位置に放電管を装着することができるとともに、放電管へかかる負荷を軽減させることが可能となる。
【0013】
また、接続部材は、一方の電極が接続部材と電気的に接続するように放電管を案内する案内手段を備えることを特徴とする。
【0014】
この構成により、ユーザが新たな放電管を規定位置から多少外れて挿入した場合であっても、案内手段が規定位置に導くため、常に放電管を適正な位置に装着することが可能となる。この案内手段としては、例えば、一端が開口した漏斗状の金属部材であっても良い。
【0015】
また、接続部材は、略薄板状に形成されていることを特徴とする。
【0016】
この構成により、薄板が出射光と平行となるように接続部材を配置することによって、遮られる出射光を極力減少させることができるため、光量ロスを極めて小さくすることができる。また、板状であるため、線状等に形成するよりも接続部材の強度を確保することが可能となる。
【0017】
また、放電管の一方の電極は、接続部材と電気的に接続される弾頭状のプラグを備えることを特徴とする。
【0018】
この構成により、一方の電極を確実に接続部材と電気的に接続させることができる。また、接続部材が案内手段を有する場合には、規定位置に導きやすいプラグ形状となっている。
【0019】
また、放電管と凹面反射鏡とを一体に保持する保持部材をさらに備えることを特徴としても良い。あるいは、別個に保持部材を備えるのではなく、放電管と凹面反射鏡とがあらかじめ一体に固定されていても良い。なお、あらかじめ一体となっている場合には、放電管の交換時には反射ミラーも同時に交換される。
【0020】
また、放電管は、他方の電極側に設けられた位置決め部を有するとともに、保持部材は、放電管を位置決め部によって位置決めして保持することを特徴とする。
【0021】
この構成により、放電管の交換に際し、正確かつ容易に放電管の位置決めを行うことができる。すなわち、例えばスポット光源装置においては、ランプユニットにおける放電管と反射ミラーとの設置位置の精度などによって出射口への光の導光・集光の精度と効率が影響される。このことは、放電管の交換・再設置を行う場合に問題となる。これに対して、上記のように、放電管の位置を規制する位置決め手段を放電管側及び保持部材側にそれぞれ設けることによって、放電管をランプユニットに容易に設置・固定することができる。
【0022】
このような位置決め手段としては、例えば、放電管の位置決め部は、所定の外径を有して形成された位置決めフランジであるとともに、保持部材は、所定の外径と略同一の内径を有し、位置決めフランジを位置決めして保持する円筒状のフランジ保持部を備える構成がある。
【0023】
この構成によれば、位置決めフランジをフランジ保持部に挿入するのみで、容易に放電管の位置決めを実現することができる。また、これ以外にも様々な形態の位置決め構造を用いることが可能である。
【0024】
さらに、放電管は、他方の電極側に設けられた回転方向位置決め部を有するとともに、保持部材は、放電管を回転方向位置決め部によって回転方向に位置決めして保持することを特徴とする。
【0025】
この構成により、放電管の交換に際し、放電管の回転方向についても位置決めを行うことが可能となる。例えば放電管には、作製時の排気管の残存部分として突起を有する場合があるが、上記のように回転方向位置決め部をこの突起に対して所定の位置関係で設置しておけば、ランプユニットにおいて放電管の突起が常に略同一の位置となるように、放電管を配置させることができる。
【0026】
また、接続部材は、保持部材に対して固定されて設置されていることを特徴としても良い。この場合における付勢手段については、例えば、接続部材が、付勢手段であるコイルバネを介して保持部材に固定されている構成が可能である。
【0027】
また、本発明による光源装置は、上記したランプユニットを有して構成され、ランプユニットを所定の位置に格納するハウジングと、ハウジングに設けられ、凹面反射鏡によって反射された光を出射する出射口と、を有する。
【0028】
これによって、放電管の交換が容易な光源装置が得られる。また、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ることから、従来のように装置本体に設けられたリード線接続用の作業窓を設ける必要が無くなり、光源装置の構成を簡略化することが可能となる。
【0029】
また、接続部材は、ハウジングに対して固定されて設置されていることを特徴としても良い。この場合における付勢手段については、例えば、接続部材が、付勢手段である板バネを介してハウジングに固定されている構成が可能である。
【0030】
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。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明によるランプユニット、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。
【0032】
図1は、本発明によるスポット光源装置の第1の実施形態に係る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。ここで、UVスポット光源装置1のハウジング10の各面については、図1の左前方に示されている面を前面1aとし、後面を1b、左側面を1c、右側面を1d、上面を1fとする。ただし、前面1a、後面1b、左側面1c、及び右側面1dの各面については、これらの各面の名称は便宜的に付したものであって、UV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等によるものではない。
【0033】
本実施形態においては、UVスポット光源装置1の開口部分である出射口13は、前面1aの所定の位置に設けられている。この面1aが出射面とされており、これによって本UVスポット光源装置1は側方出射タイプの光源装置を構成している。また、ハウジング10には、UVスポット光源装置1の上面1f、後面1b、側面1c、1dの一部を構成すると共に、UVスポット光源装置1からの脱着が可能なカバー11が設けられている。このカバー11は、UVスポット光源装置1に対してネジ止め等によって固定されて、UVスポット光源装置1の全体が形成されている。なお、出射口13には、ファイバ49などのライトガイドが接続される。
【0034】
図2は、図1に示したスポット光源装置のカバーを取り外した状態を示す斜視図である。図2に示すように、UVスポット光源装置1からカバー11を取り外すと、出射面1aに対してUVスポット光源装置1の後半部分に、ランプユニット5が出現する。このランプユニット5は、UVスポット光源装置1に設けられたランプベース12上に設置されている。
【0035】
図3は、ランプユニット5の全体斜視図である。ランプユニット5は、凹面反射鏡である反射ミラー45を保持するとともにランプユニット5の全体を支持する保持部材50と、放電管40と、この放電管40のカソード端子に対して電気的接続を行うとともに放電管40を保持する接続部材である接続ホルダ58と、から構成されている。
【0036】
反射ミラー45は、例えば楕円集光ミラーなどの所定形状を有し、その内面を反射面とするミラーから構成されており、放電管40から放射されるUV光を反射し、出射開口部を介して外部へと光を出射する。また、保持部材50の出射面側には、碍子50aが設けられ、この碍子50aの先端部に、接続ホルダ58が設けられている。この接続ホルダ58について、図4を参照して説明する。
【0037】
図4(a)は、接続ホルダの正面図、図4(b)は、接続ホルダの平面図である。図4(a)及び(b)に示すように、接続ホルダ58は、導電材料によって略薄板状に形成されている。このように、接続ホルダ58を略薄板状に形成し、薄板が出射光と平行となるように接続ホルダを配置することによって、遮られる出射光を極力減少させることができるため、光量ロスを極めて小さくすることができる。また、板状であるため、線状等に形成するよりも接続ホルダの強度を確保することが可能となる。
【0038】
また、接続ホルダ58の左右両端部付近には、S字状に曲げられた可撓部58aが設けられている。この可撓部58aがあることによって、接続ホルダ58は、弾性を備え、ある程度自由に撓むことが可能となる。これにより、ユーザが新たな放電管を規定位置から多少外れて挿入した場合であっても、接続ホルダの弾力によって位置を補正し、本来の位置に放電管を装着することができると共に、放電管へかかる負荷を軽減させることが可能となる。
【0039】
また、接続ホルダ58の可撓部58aの端部には、付勢手段としての円筒部58bが設けられている。この円筒部58b内には、接続ホルダ58が、放電管40のカソード電極41を押圧する押圧力を付与するコイルバネが設けられる。これにより、放電管(ランプ)を交換する際、新たな放電管40をランプユニット5における反射ミラー45の開口端の反対側から押し込むことによって、適度な圧力で放電管40のカソード電極41が接続ホルダ58に押圧されるため、放電管40のカソード電極41と接続ホルダ58との電気的接続を適切に行うことが可能となる。
【0040】
また、接続ホルダ58の中央には、案内手段としての案内部58cが設けられている。この案内部58cは、放電管40のカソード電極41を案内することができる形状に形成され、本実施形態では、一端が開口した漏斗状の金属部材を用いている。これにより、ユーザが新たな放電管を規定位置から多少外れて挿入した場合であっても、案内手段が規定位置に導くため、常に放電管を適正な位置に装着することが可能となる。なお、図4中、接続ホルダ58の右端部には、リード線を取り付けるための接続具58dが設けられている。
【0041】
図5は、本実施形態に係るスポット光源装置に用いられる放電管の平面図である。放電管40のカソード電極41には、弾頭状に形成されたプラグ41aが設けられている。プラグ41aをこのように弾頭形状に形成したのは、プラグ41aが接続ホルダ58における案内部58cと適切に接触することができるようにするためである。但し、案内部58cと適切に接触することができるのであれば、プラグ41aは弾頭形状である必要はなく、例えば従来用いられていたバナナ端子であっても良い。
【0042】
また、放電管40のアノード電極42側には、ランプユニット5における放電管40の位置決めをする位置決めフランジ42aが設けられている。この位置決めフランジ42aは、後述するフランジ保持部とともに、放電管40の位置決め手段として機能する。この位置決めフランジ42a及びフランジ保持部により、放電管の交換に際し、正確かつ容易に放電管の位置決めを行うことができる。
【0043】
すなわち、例えばスポット光源装置においては、ランプユニットにおける放電管と反射ミラーとの設置位置の精度などによって出射口への光の導光・集光の精度と効率が影響される。このことは、放電管の交換・再設置を行う場合に問題となる。上記のように、放電管の位置を規制する位置決め手段を設けることによって、放電管をランプユニットに容易に設置・固定することができる。なお、位置決めフランジ42aには、アノードコネクタジャック42bが設けられている。
【0044】
次に、以上のように構成されたスポット光源装置1における放電管交換について、図6及び図7を参照して説明する。図6は、新たな放電管をUVスポット光源装置に装着する状態を示す図である。接続ホルダ58の円筒部58b内には、コイルバネ58eとシャフト58fとが設けられている。このコイルバネ58eによって、接続ホルダ58は図6中右方向へ押圧される。待機状態では、付勢手段としての円筒部58bは、コイルバネ58eの押圧力によって、碍子50aに接触している。ユーザが、ハウジング10のカバー11を取り外し、後面1b側から放電管40を挿入する。接続ホルダ58には、漏斗状に形成された案内部58cがあるため、ユーザが放電管40を規定位置から多少外れて挿入した場合であっても、案内手段が規定位置に導くため、常に放電管を適正な位置に装着することが可能となる。
【0045】
図7は、新たな放電管をUVスポット光源装置に装着した後の状態を示す図である。放電管40のプラグ41aは、案内部58cによって案内され、接続ホルダ58と適切に電気的に接続される。また、放電管40は、位置決め手段としての位置決めフランジ42a及びフランジ保持部53とによってランプユニット5内の規定位置に装着される。この場合、接続ホルダ58は放電管40に押されて図7中、左方向へ移動するが、円筒部58b内に設置されているコイルバネ58eから与えられる押圧力によって、放電管40のプラグ41aを押し返す。これにより、適度な圧力で放電管40のプラグ41aが接続ホルダ58に押圧されるため、放電管40のカソード電極41と接続ホルダ58との電気的接続を適切に行うことが可能となる。このため、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、放電管の交換を簡単に行うことができる。
【0046】
このように、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ることから、従来のように装置本体に設けられた作業窓を設ける必要が無くなり、装置構造を簡略化することが可能となる。例えば、UVスポット光源装置1の後面1bに、放電管交換のための専用扉を設けるだけで放電管の交換を行うことが可能となる。これにより、UVスポット光源装置の構成を簡略化することができる。
【0047】
図8は、本発明によるスポット光源装置の第2の実施形態に係る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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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8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。
【0053】
なお、図8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8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。
【0054】
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。
【0055】
図9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10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11は、光源部3の下面側の構成を示す斜視図である。なお、図9〜図11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9及び図10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。
【0056】
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。
【0057】
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11参照)。
【0058】
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12は、図9〜図11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12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8参照)については図示していない。
【0059】
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。
【0060】
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12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。
【0061】
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。
【0062】
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12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。
【0063】
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11参照)。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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12参照)などの要素を必要に応じてさらに設置しても良い。
【0067】
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。
【0068】
ランプユニット5は、図9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接続部材55と、を有して構成されている。
【0069】
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9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。
【0070】
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12参照)。
【0071】
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。
【0072】
図13は、放電管40の構成、及びその保持部材50への装着について示す斜視図である。なお、図13は、スポット光源装置1の上方から見た状態であり、また、放電管40以外の各部材については、光軸を含む水平面によって破断して示している。
【0073】
放電管40のアノード電極42側には、放電管40を保持部材50に対して位置決めして固定するための位置決めフランジ42aが設けられている。位置決めフランジ42aは、所定の外径を有する円筒状に形成され、その後端部(図13の左側端部)には、円筒部分の外径よりも大きい外径を有する円板部42cが設けられている。放電管40は、そのアノード電極42側が位置決めフランジ42aの前端の開口部分から挿入されて、円板部42cに接触した状態で位置決めされ固定されている。また、位置決めフランジ42aの円筒部分のうち、前端開口側の所定部位に、回転方向位置決め凹部42dが形成されている。
【0074】
一方、放電管保持板52には、光軸を中心として開口部52aが設けられており、この開口部52aの後方に接続するように、放電管保持板52の後面側にフランジ保持部53が固定されている。フランジ保持部53は、位置決めフランジ42aの円筒部分の外径と略同一の内径を有する円筒部53aを備えている。なお、円筒部53aの外径については、放電管保持板52への固定等のため、放電管保持板52側の一部でその外径が階段状に大きくなるように形成されている。
【0075】
このフランジ保持部53の円筒部53aに放電管40の位置決めフランジ42aが挿入されることによって、放電管40が保持部材50に対して上下左右方向について位置決めされる。また、放電管40を押し込んでいくと、最終的に位置決めフランジ42aの円板部42cが、フランジ保持部53の後端部53cに接触する。これによって、放電管40が保持部材50に対して前後方向について位置決めされる。
【0076】
また、フランジ保持部53の円筒部53aのうち放電管保持板52に近い所定位置には、円筒部53aの外壁側からネジ53dが取り付けられており、このネジ53dの先端が円筒部53aの内壁から突出している。このネジ53dの先端は、回転方向位置決め凸部として機能しており、このネジ53dの突出した先端と、位置決めフランジ42aの回転方向位置決め凹部42dとの回転方向の位置が合ったときのみ、放電管40を完全に挿入可能なようになっている。これによって、放電管40が保持部材50に対して回転方向について位置決めされる。
【0077】
例えば、スポット光源装置においては、ランプユニットにおける放電管と反射ミラーとの設置位置の精度などによって出射口への光の導光・集光の精度と効率が影響される。このことは、放電管の交換・再設置を行う場合に問題となる。上記のように、放電管の位置を規制する位置決め手段を設けることによって、放電管をランプユニットに容易に設置・固定することができる。また、放電管には、作製時の排気管の残存部分として突起(図13に示す突起40a)を有する場合があるが、上記のように回転方向についても位置決め手段を設けておけば、ランプユニットにおいて放電管の突起が常に略同一の位置、例えば横方向、となるように、放電管を配置させることができる。
【0078】
以上のように、フランジ保持部53に後方から挿入され、放電管挿通口45bを挿通されて位置決めされた放電管40は、図14に示すように、キャップ状の固定部材54によって後方から押し付けられて固定される。なお、フランジ保持部53の後部外面、及び固定部材54の内面には、固定用のネジが形成されている。
【0079】
放電管40のカソード電極41には、弾頭状に形成されたプラグ41aが設けられている。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く、例えば従来用いられていたバナナ端子であっても良い。
【0080】
このカソード電極41の弾頭状プラグ41aに対して、プラグ41aに電気的に接続(接触)させるための接続部材55が、上部ハウジング30に対して固定されて設置されている。本実施形態における接続部材55は、金属薄板状の電極接続板56からなり、上部ハウジング30の他の部分との絶縁のため、ハウジング区分板32に固定された絶縁板37上に設置されている。
【0081】
図15は、接続部材の構成及びその設置方法を、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9参照)。ハウジング区分板32の下面側には、図11に示すように、スタータ部43が設けられており、このスタータ部43に面するハウジング区分板32の部位に、図15に示すように開口部32bが設けられている。絶縁板37は、この開口部32bを覆うようにハウジング区分板32上に設置されている。
【0082】
電極接続板56は、この絶縁板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。
【0083】
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おり、これによって、図9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る。
【0084】
絶縁板37の下方にあるスタータ部43内には、放電管40を点灯させるためのスタータ44が、樹脂によってポッティングされて設置されている。スタータ44のカソード端子には、リード線44aが接続されている。このリード線44aは、絶縁板37に設けられたリード線挿通口37aを通って、電極接続板56の固定部56cの端部にあるリード線接続部56dに接続され、これによって、放電管40のカソード電極41に所定電圧が印加される。また、スタータ44のアノード端子には、リード線44bが接続されている。このリード線44bは、図11に示すように、ハウジング区分板32の下面側を通って、図13に示すフランジ保持部53に接続される。フランジ保持部53及び位置決めフランジ42aは、導電性の金属部材で形成されており、これによって、放電管40のアノード電極42に所定電圧が印加される。なお、本実施形態においては、回転方向の位置決めに用いるネジ53dを、アノード側のリード線接続部として使用している。
【0085】
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。
【0086】
図16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。
【0087】
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16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16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。
【0088】
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9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。
【0089】
ここで、本実施形態における接続部材である電極接続板56は、図1に示した実施形態における接続部材である接続ホルダ58よりも構造が簡単であり、組み立てが容易であるとともに製造コストを低減することができる。また、支持部56bが電極接続部56aに対して片方のみに設けられるため、光量ロスを小さくできる。また、電極接続板56には放電管40の位置決めの機能がないので、放電管40の誤挿入などの問題は生じない。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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12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8)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11ではその右側部分を一部破断して示している。
【0093】
本発明によるランプユニット及び光源装置は、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。
【0094】
また、ランプユニット5の構成についても、上記の各実施形態に限られず、様々な変形が可能である。図17は、ランプユニット5の接続部材55の他の例について示す斜視図である。図15においては、電極接続板56及び板バネ57は、ハウジング区分板32上の絶縁板37に対して固定されている。これに対して、図17に示した例では、電極接続板56及び板バネ57は、ほぼ同様の構成を有しているが、絶縁部材57cを介して側面側である第1区分部材34に固定されている。このような構成によっても、図15に示す構成と同様に、適切な電気的接続を実現することができる。
【0095】
これ以外にも、ランプユニット5に対して様々な形態を適用することが可能である。また、放電管40及び反射ミラー45があらかじめ一体に固定されて、同時に交換及び設置される場合においても、上記した接続部材及び付勢手段による電気的接続構造を適用することが可能である。あるいは、保持部材は、放電管保持部材とミラー保持部材とに分割されていても良い。ただし、この場合、それぞれの保持部材同士を位置決めしてハウジングに固定する必要がある。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が設置されても良い。
【0096】
【発明の効果】
本発明による光源装置、スポット光源装置及び光源装置用放電管は、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、反射ミラー(凹面反射鏡)の出射開口部側に配置される放電管の電極を、板バネやコイルバネなどの付勢手段によって付勢された接続部材に押し付けて接続する構成とする。このとき、接続部材には、付勢手段によって押圧力が生じるので、適切な圧力で放電管の電極に対して押し付けられて、電気的な接続が好適に実現される。
また、放電管の前後方向の位置決めと回転方向の位置決めがなされる。
【0097】
また、放電管の設置時にリード線の接続などの作業を行うことが不要となるので、光源装置及びスポット光源装置における放電管の交換が容易となる。また、光源装置においては、放電管の電極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ることから、従来のように装置本体に設けられたリード線接続用の作業窓を設ける必要が無くなり、光源装置の構成を簡略化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】UVスポット光源装置の第1の実施形態の外面構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示したスポット光源装置の内部構造についてカバーを外した状態で示す斜視図である。
【図3】ランプユニットの全体斜視図である。
【図4】図3に示したランプユニットの接続ホルダの(a)正面図及び(b)平面図である。
【図5】放電管の平面図である。
【図6】放電管をUVスポット光源装置に装着する状態を示す側面図である。
【図7】放電管をUVスポット光源装置に装着した後の状態を示す側面図である。
【図8】UVスポット光源装置の第2の実施形態の外面構成を示す斜視図である。
【図9】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10】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11】光源部の下面側の構成を示す斜視図である。
【図12】光源部の、光出射の光軸を含む水平断面図である。
【図13】放電管を保持部材に装着する状態を一部破断して示す上面斜視図である。
【図14】放電管を保持部材に装着した後の状態を一部破断して示す上面斜視図である。
【図15】接続部材の構成及びその設置方法の一例を示す斜視図である。
【図16】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17】接続部材の構成及びその設置方法の他の例を示す斜視図である。
【図18】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。
【図19】従来のスポット光源装置に用いられている放電管を示す平面図である。
【符号の説明】
1…UVスポット光源装置、1a…前面、1b…後面、1c…左側面、1d…右側面、1f…上面、10…ハウジング、11…カバー、12…ランプベース、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、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、42a…位置決めフランジ、43…スタータ部、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、50a…碍子、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、58…接続ホルダ、
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]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention irradiates lightLight source device, spot light source device, and discharge tube for light source deviceIt is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a spot light source device, for example, as disclosed in JP-A-9-281361, light emitted from a discharge tube (lamp) is reflected and collected by a reflecting mirror such as an elliptical collecting mirror, The light is guided to the emission port and emitted to the outside by a light guide means (light guide) such as a fiber connected to the emission port. In such a spot light source device, the life of the Hg-Xe lamp serving as the light source is approximately several thousand hours, so the user must perform lamp replacement work every several thousand hours. This lamp replacement operation will be described with reference to FIG.
[0003]
FIG. 18 is a perspective view showing a state where lamp replacement is performed in a conventional UV spot light source device. The UV spot
[0004]
When the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional spot light source device has a problem that the structure of the UV spot
[0006]
In order to simplify such a lamp replacement operation, as shown in FIG. 19, a terminal on the cathode side of the
[0007]
However, in this method, the
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the lamp can be easily replaced with a simple configuration.Light source device, spot light source device, and discharge tube for light source deviceThe purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve such an object, according to the present invention.The light source device includes a housing having a light exit, a holding member that is provided in the housing and holds the discharge tube and the concave reflector, and is provided in the housing and is located between the concave reflector and the exit. AndA connection member electrically connected to one electrode of the discharge tube;A discharge tube having one electrode on one side, a discharge tube having the other electrode and a positioning flange on the other side, and a concave reflecting mirror provided in the center with a discharge tube insertion port, the discharge tube holding plate in the holding member is The discharge tube holding plate is provided with an opening centered on the optical axis of the concave reflecting mirror, and is located behind the opening. A flange holding portion that is electrically connected to the other electrode of the discharge tube is provided on the rear surface of the discharge tube holding plate so as to be connected, and the connecting member is arranged to press the one electrode of the discharge tube by the biasing means. The discharge tube is inserted through the opening of the discharge tube holding plate and the discharge tube insertion port of the concave reflecting mirror, and is positioned in the front-rear direction by the flange holding portion and the positioning flange, and the exhaust tube of the discharge tube. The protrusions that are the remaining parts are always in the same position. In order to achieve this, the rotational direction positioning convex portion provided on the flange holding portion and the rotational direction positioning concave portion formed on the positioning flange of the discharge tube are positioned in the rotational direction and connected to one electrode. The member is pressed by the biasing force of the biasing means.It is characterized by that.
[0010]
With this configuration, when replacing the discharge tube (lamp), a new discharge tube is pushed in from the opposite side (discharge tube insertion side) of the open end (exit opening) of the concave reflecting mirror in the lamp unit. Since one electrode (for example, cathode terminal) of the discharge tube is pressed against the connecting member by the pressure, it is possible to appropriately perform electrical connection between the one electrode of the discharge tube and the connecting member.
Further, the discharge tube is positioned in the front-rear direction and in the rotational direction.
For this reason, it is not necessary to connect the lead wire provided on the cathode terminal of the discharge tube to the terminal of the starter as in the prior art, and the discharge tube can be replaced easily.
[0011]
The connection member may be a connection holder that is electrically connected to one of the electrodes and holds the discharge tube. In particular, in this case, the connection holder preferably has elasticity.
[0012]
If the connection member is a connection holder, the connection holder can have not only electrical connection with one electrode side of the discharge tube but also functions such as positioning. In addition, since the connection holder has elasticity, it is movable to some extent, so even if the user inserts a new discharge tube slightly off the specified position, the position is corrected by the elasticity of the connection holder, and the original The discharge tube can be mounted at the position, and the load on the discharge tube can be reduced.
[0013]
In addition, the connection member is characterized by including guide means for guiding the discharge tube so that one electrode is electrically connected to the connection member.
[0014]
With this configuration, even when the user inserts a new discharge tube slightly off the specified position, the guide means guides to the specified position, so that the discharge tube can always be mounted at an appropriate position. For example, the guiding means may be a funnel-shaped metal member having one end opened.
[0015]
Further, the connecting member is formed in a substantially thin plate shape.
[0016]
With this configuration, by arranging the connection member so that the thin plate is parallel to the outgoing light, the outgoing light to be blocked can be reduced as much as possible, so that the light quantity loss can be extremely reduced. Moreover, since it is plate shape, it becomes possible to ensure the intensity | strength of a connection member rather than forming in linear form.
[0017]
In addition, one electrode of the discharge tube includes a warhead-like plug that is electrically connected to the connection member.
[0018]
With this configuration, one electrode can be reliably electrically connected to the connection member. Further, when the connecting member has guide means, the plug shape is easy to guide to the specified position.
[0019]
Further, a holding member that holds the discharge tube and the concave reflecting mirror together may be further provided. Alternatively, instead of separately providing a holding member, the discharge tube and the concave reflecting mirror may be integrally fixed in advance. In the case of being integrated in advance, the reflecting mirror is also replaced at the same time when the discharge tube is replaced.
[0020]
The discharge tube has a positioning part provided on the other electrode side, and the holding member positions and holds the discharge tube by the positioning part.
[0021]
With this configuration, when the discharge tube is replaced, the discharge tube can be positioned accurately and easily. That is, for example, in a spot light source device, the accuracy and efficiency of light guiding / condensing light to the exit port are affected by the accuracy of the installation position of the discharge tube and the reflection mirror in the lamp unit. This is a problem when the discharge tube is replaced or re-installed. On the other hand, as described above, by providing positioning means for regulating the position of the discharge tube on the discharge tube side and the holding member side, the discharge tube can be easily installed and fixed to the lamp unit.
[0022]
As such positioning means, for example, the positioning portion of the discharge tube is a positioning flange formed with a predetermined outer diameter, and the holding member has an inner diameter substantially the same as the predetermined outer diameter. There is a configuration including a cylindrical flange holding portion that positions and holds the positioning flange.
[0023]
According to this configuration, the discharge tube can be easily positioned by simply inserting the positioning flange into the flange holding portion. In addition to this, various types of positioning structures can be used.
[0024]
Further, the discharge tube has a rotation direction positioning portion provided on the other electrode side, and the holding member positions and holds the discharge tube in the rotation direction by the rotation direction positioning portion.
[0025]
With this configuration, when the discharge tube is replaced, positioning can be performed also in the rotation direction of the discharge tube. For example, the discharge tube may have a protrusion as a remaining portion of the exhaust pipe at the time of manufacture, but if the rotation direction positioning portion is installed in a predetermined positional relationship with respect to the protrusion as described above, the lamp unit The discharge tube can be arranged so that the protrusions of the discharge tube are always in substantially the same position.
[0026]
Further, the connecting member may be fixed and installed with respect to the holding member. Regarding the biasing means in this case, for example, a configuration in which the connecting member is fixed to the holding member via a coil spring which is the biasing means is possible.
[0027]
The light source device according to the present invention includes the above-described lamp unit, a housing that stores the lamp unit in a predetermined position, and an emission port that is provided in the housing and emits light reflected by the concave reflecting mirror. And having.
[0028]
As a result, a light source device in which the discharge tube can be easily replaced is obtained. In addition, since it is not necessary to connect the lead wire provided on the cathode terminal of the discharge tube to the starter terminal, there is no need to provide a work window for connecting the lead wire provided in the apparatus body as in the prior art. The configuration of the light source device can be simplified.
[0029]
Further, the connecting member may be fixedly installed with respect to the housing. As for the biasing means in this case, for example, a configuration in which the connecting member is fixed to the housing via a leaf spring which is the biasing means is possible.
[0030]
The spot light source device according to the present invention is a light source device having the above-described configuration, and further includes a light guide that is connected to the emission port and guides the emitted light. For example, light can be efficiently emitted and used by connecting a light guide, such as a fiber, having a form and performance according to the application to the emission port.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a lamp unit, 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 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.
[0032]
FIG. 1 is a perspective view showing an outer surface configuration of a UV (ultraviolet light) spot light source device according to a first embodiment of a spot light source device according to the present invention. Here, for each surface of the
[0033]
In this embodiment, the
[0034]
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cover of the spot light source device shown in FIG. 1 is removed. As shown in FIG. 2, when the
[0035]
FIG. 3 is an overall perspective view of the
[0036]
The
[0037]
4A is a front view of the connection holder, and FIG. 4B is a plan view of the connection holder. As shown in FIGS. 4A and 4B, the
[0038]
Further, in the vicinity of both left and right end portions of the
[0039]
In addition, a
[0040]
In the center of the
[0041]
FIG. 5 is a plan view of a discharge tube used in the spot light source device according to the present embodiment. The
[0042]
A
[0043]
That is, for example, in a spot light source device, the accuracy and efficiency of light guiding / condensing light to the exit port are affected by the accuracy of the installation position of the discharge tube and the reflection mirror in the lamp unit. This is a problem when the discharge tube is replaced or re-installed. As described above, by providing the positioning means for regulating the position of the discharge tube, the discharge tube can be easily installed and fixed to the lamp unit. The
[0044]
Next, discharge tube replacement in the spot light source device 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a new discharge tube is mounted on the UV spot light source device. A
[0045]
FIG. 7 is a view showing a state after a new discharge tube is mounted on the UV spot light source device. The
[0046]
As described above, since it is not necessary to connect the lead wire provided on the cathode terminal of the discharge tube to the terminal of the starter, there is no need to provide a work window provided in the device body as in the prior art. Can be simplified. For example, the discharge tube can be replaced simply by providing a dedicated door for replacing the discharge tube on the
[0047]
FIG. 8 is a perspective view showing an outer surface configuration of a UV (ultraviolet light) spot light source device according to a second 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
[0048]
Here, each surface of each of the
[0049]
When referring to the
[0050]
The spot light source device 1 is composed of a
[0051]
In the drive unit 2, a drive region for storing a drive device that drives and controls each part of the device such as a discharge tube is provided inside the
[0052]
On the other hand, in the
[0053]
The spot light source device 1 shown in FIG. 8 includes a
[0054]
Next, the internal configuration of the
[0055]
FIG. 9 is a perspective view showing the internal configuration of the
[0056]
As described above, the
[0057]
The
[0058]
An output area B, a light source area C, and a ventilation area D are provided in the
[0059]
In the
[0060]
The output region B is formed by being partitioned by a
[0061]
In addition, a
[0062]
A shutter including a
[0063]
The light source region C is formed at the rear portion of the apparatus sandwiched between the output region B and the
[0064]
In addition, the
[0065]
In the light source region C, a
[0066]
In the
[0067]
The configuration of the
[0068]
As shown in FIG. 9 (partially broken away), the
[0069]
The holding
[0070]
In the
[0071]
In the
[0072]
FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of the
[0073]
On the
[0074]
On the other hand, the discharge
[0075]
By inserting the
[0076]
A
[0077]
For example, in a spot light source device, the accuracy and efficiency of light guiding / condensing light to the exit port are affected by the accuracy of the installation position of the discharge tube and the reflection mirror in the lamp unit. This is a problem when the discharge tube is replaced or re-installed. As described above, by providing the positioning means for regulating the position of the discharge tube, the discharge tube can be easily installed and fixed to the lamp unit. Further, the discharge tube may have a projection (
[0078]
As described above, the
[0079]
The
[0080]
A
[0081]
FIG. 15 is a perspective view showing the structure of the connecting member and the installation method thereof in a state where the housing partition plate and the insulating plate are disassembled (see FIG. 9). As shown in FIG. 11, a
[0082]
The
[0083]
A fixing
[0084]
In the
[0085]
The electrical connection between the cathode electrode of the discharge tube and the connecting member will be further described.
[0086]
FIG. 16 is a side view showing the connection between the plug 41 a provided on the
[0087]
The rear end side of the
[0088]
As a result, the electrical connection between the
[0089]
Here, the
[0090]
In the spot light source device 1, an interlock circuit is installed to prevent the
[0091]
The first interlock circuit unit includes a wiring cable from a power connection unit connected to a power cable from the outside and a wiring cable from a power switch of the
[0092]
Further, the inside of the
[0093]
The lamp unit and the light source device according to the present invention are not limited to the spot light source device according to the above-described embodiment, and various modifications are possible. In addition to the UV spot light source device, for example, the present invention can be applied to light source devices of various configurations and uses such as a spot light source device that emits visible light and a light source device that does not have a light guide such as a fiber.
[0094]
Further, the configuration of the
[0095]
In addition to this, various forms can be applied to the
[0096]
【The invention's effect】
According to the inventionLight source device, spot light source device, and discharge tube for light source deviceAs described above in detail, the following effects are obtained. That is, the discharge tube electrode disposed on the exit opening side of the reflecting mirror (concave reflecting mirror) is pressed and connected to the connecting member biased by a biasing means such as a plate spring or a coil spring. At this time, since a pressing force is generated on the connecting member by the biasing means, the connecting member is pressed against the electrode of the discharge tube with an appropriate pressure, and electrical connection is suitably realized.
Further, the discharge tube is positioned in the front-rear direction and in the rotational direction.
[0097]
Moreover, since it is not necessary to perform operations such as connecting lead wires when installing the discharge tube, it is easy to replace the discharge tube in the light source device and the spot light source device. Further, in the light source device, since the work of connecting the lead wire provided on the electrode terminal of the discharge tube to the starter terminal is not required, the work window for connecting the lead wire provided in the device body as in the prior art. Therefore, the configuration of the light source device can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an outer configuration of a first embodiment of a UV spot light source device.
2 is a perspective view showing an internal structure of the spot light source device shown in FIG. 1 with a cover removed. FIG.
FIG. 3 is an overall perspective view of a lamp unit.
4A is a front view and FIG. 4B is a plan view of a connection holder of the lamp unit shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a plan view of a discharge tube.
FIG. 6 is a side view showing a state in which the discharge tube is attached to the UV spot light source device.
FIG. 7 is a side view showing a state after the discharge tube is mounted on the UV spot light source device.
FIG. 8 is a perspective view showing an outer configuration of a second embodiment of the UV spot light source device.
FIG. 9 is a perspective view showing the internal configuration of the light source unit with the upper housing partly broken and the internal cover removed.
FIG. 10 is a perspective view showing the internal configuration of the light source part in a state where the upper housing is partly broken and an internal cover is attached.
FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the lower surface side of the light source unit.
FIG. 12 is a horizontal sectional view of the light source unit including an optical axis for light emission.
FIG. 13 is a top perspective view showing a state in which the discharge tube is attached to the holding member, with a part broken away.
FIG. 14 is a top perspective view showing a partially broken state after the discharge tube is mounted on the holding member.
FIG. 15 is a perspective view showing an example of a configuration of a connection member and an installation method thereof.
FIG. 16 is a side view showing electrical connection of the electrode of the discharge tube to the connection member.
FIG. 17 is a perspective view showing another example of the configuration of the connection member and the installation method thereof.
FIG. 18 is a perspective view showing replacement of a discharge tube in a conventional spot light source device.
FIG. 19 is a plan view showing a discharge tube used in a conventional spot light source device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... UV spot light source device, 1a ... Front surface, 1b ... Rear surface, 1c ... Left side surface, 1d ... Right side surface, 1f ... Upper surface, 10 ... Housing, 11 ... Cover, 12 ... Lamp base, 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
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
71 ... 1st outside air intake port, 72 ... 2nd outside air intake port, 73 ... Exhaust port, 73a ... Fan, 74 ... Ventilation part, 75 ... Ventilation port, 75a ... Ventilation plate, 76 ... Ventilation port.
Claims (7)
前記ハウジング内に設けられ、放電管及び凹面反射鏡を保持する保持部材と、
前記ハウジング内に設けられ、前記凹面反射鏡と前記出射口との間に位置して、前記放電管の一方の電極と電気的に接続する接続部材と、
一方側に前記一方の電極を、他方側に他方の電極と位置決めフランジとを備える前記放電管と、
放電管挿通口を中央に設けられた前記凹面反射鏡と、
を備え、
前記保持部材における放電管保持板は、前記凹面反射鏡に対して前記出射口側と反対側である後方に位置しており、前記放電管保持板には、前記凹面反射鏡の光軸を中心とした開口部が設けられ、前記開口部の後方に接続するように前記放電管保持板の後面には前記放電管の前記他方の電極と電気的に接続するフランジ保持部が設けられ、
前記接続部材は、付勢手段によって前記放電管の前記一方の電極を押圧する方向に付勢されており、
前記放電管は、前記放電管保持板の前記開口部と前記凹面反射鏡の前記放電管挿通口を通じて挿通されて、前記フランジ保持部と前記位置決めフランジとによる前後方向の位置決めと、前記放電管の排気管残存部である突起を常に略同一の位置となるようにするための、前記フランジ保持部に設けられた回転方向位置決め凸部と前記放電管の前記位置決めフランジに形成された回転方向位置決め凹部とによる回転方向の位置決めがなされるとともに、前記一方の電極に対して前記接続部材が前記付勢手段の付勢力によって押圧することを特徴とする光源装置。 A housing having a light exit port;
A holding member provided in the housing for holding the discharge tube and the concave reflecting mirror;
A connecting member provided in the housing, located between the concave reflecting mirror and the exit, and electrically connected to one electrode of the discharge tube;
The discharge tube comprising the one electrode on one side and the other electrode and a positioning flange on the other side;
The concave reflecting mirror provided in the center with a discharge tube insertion port;
With
The discharge tube holding plate in the holding member is located on the rear side opposite to the exit port side with respect to the concave reflecting mirror, and the discharge tube holding plate is centered on the optical axis of the concave reflecting mirror. An opening is provided, and a flange holding portion that is electrically connected to the other electrode of the discharge tube is provided on the rear surface of the discharge tube holding plate so as to be connected to the rear of the opening.
The connecting member is biased in a direction of pressing the one electrode of the discharge tube by a biasing means,
The discharge tube is inserted through the opening of the discharge tube holding plate and the discharge tube insertion port of the concave reflecting mirror, and is positioned in the front-rear direction by the flange holding portion and the positioning flange. Rotation direction positioning convex portions provided on the flange holding portion and rotation direction positioning concave portions formed on the positioning flange of the discharge tube so that the protrusions which are the exhaust pipe remaining portions are always at substantially the same position. The light source device is characterized in that the connecting member is pressed against the one electrode by a biasing force of the biasing means.
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