JP5909290B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、放電用ランプが収容されたランプユニットを備える光源装置に関する。

従来より、光学部品の接着、塗料や接着剤の硬化、半導体製造のウエハ周辺露光等に使用される光源装置には、光源として放電ランプが採用されている。この種の放電ランプは、例えば、キセノンランプではＸｅガス、超高圧水銀ランプでは水銀、メタルハライドランプでは水銀と金属ハロゲン化物を発光させる放電ランプであり、発光管の直径に比べて短いアーク、すなわち短い電極間距離で放電し、非常に高い輝度の光を発生する。

特許文献１に、上記のような放電ランプを使用する光源装置の一例が示されている。特許文献１に記載の光源装置は、放電管の電極が放電管と一体的に設けられた放電ランプを備えている。ランプ交換時、放電ランプを光源装置内のランプユニットに挿入すると、放電ランプの挿入側先端の陰極がランプユニットに設けられた接続部材に押圧され、陰極と接続部材とが電気的に接続されると共に、ランプユニット内に放電ランプが位置決めされる。

特開２００１−１７６３０４号公報

特許文献１に記載の構成によれば、放電管の電極を放電管と一体的に設け、この放電管の電極を接続部材で押圧して電気的に接続するため、ランプ交換時のリード線の接続作業が不要となる。しかし、特許文献１に記載の構成においては、ランプユニットが光源装置内のランプベース上に固定されているため、ランプ交換する場合には、ネジ止めされたカバーを取り外さなければならないといった煩わしい作業が発生し、放電ランプの交換時に発生するダウンタイム（非稼働時間）は依然として短縮されないといった問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ランプ交換を容易に行うことができ、ダウンタイムを短縮することが可能な光源装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の光源装置は、先端部と基端部と陰極とを有する発光管と、基端部に設けられ陰極と電気的に接続された固定用口金と、を有する放電ランプと、固定用口金を着脱可能に支持することにより、放電ランプを交換可能に収容するランプユニットと、前面、背面及び一対の側面を有し、ランプユニットを収容する箱形の筐体と、を備え、固定用口金は、発光管と共通の軸心を有し、基端部を収容する円筒状の第１胴部と、第１胴部の外周面から張り出すように形成されたフランジ部とを有し、ランプユニットは、固定用口金が挿入され、軸心を中心に第１の回動方向に回動されたときに、フランジ部をクランプし、固定用口金が第１の回動方向とは反対の第２の回動方向に回動されたときに、フランジ部のクランプを解除するクランプ部を有し、一対の側面のいずれか一方は、前面の近傍に設けられた回動軸を中心に回動し、筐体の内側にランプユニットを支持する開閉扉を有し、開閉扉が外側に回動したときに、ランプユニットが引き出されてクランプ部が露出することを特徴とする。

このような構成によれば、開閉扉を開くだけでランプユニットに支持された放電ランプにアクセスでき、またランプユニットのクランプ部の操作だけで（つまり、固定用口金を回動させるだけで）放電ランプを容易に交換することができるため、ダウンタイムが極めて短縮される。

また、フランジ部は、軸心に直交する方向に形成される基端部側の端面を備え、クランプ部は、所定の基準面を有し、フランジ部をクランプしたときに、端面が基準面に当接するように構成することが望ましい。このような構成によれば、放電ランプが正確な位置に位置決めされる。

また、フランジ部は、軸心方向から見たときに、軸心に直交する第１の方向の長さが、軸心及び第１の方向と直交する第２の方向の長さよりも短くなるような外周形状を呈し、フランジ部は、第１の方向に形成され、固定用口金がランプユニットに挿入されるときに、固定用口金の向きを規制する短尺部と、第２の方向に形成され、固定用口金が回動されたときに、ランプユニットと係合する長尺部と、を備え、フランジ部の外周縁部は、軸心方向から見たときに、軸心に対し非点対称形に形成されていることが望ましい。この場合、フランジ部の外周縁部は、軸心方向から見たときに、軸心を通り第２の方向に延びる直線に対して非線対称形に形成されていることが望ましい。このような構成によれば、固定用口金をクランプ部に挿入する際の固定用口金の挿入方向をフランジ部によって規制し、放電ランプの誤挿入を確実に防止することができる。

また、短尺部は、軸心を挟んで形成される一方の外周縁部と他方の外周縁部とからなり、軸心に直交する第２の方向に沿う仮想直線に対し、一方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第１の長さと、他方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第２の長さとが異なり、長尺部は、軸心を挟んで形成される一端の外周縁部と他端の外周縁部とからなり、軸心と、一端及び他端の外周縁部とを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の第３の長さは、第１の長さ及び第２の長さのいずれよりも長くなることが望ましい。

また、短尺部は、軸心を挟んで形成される一方の外周縁部と他方の外周縁部とからなり、軸心に直交する第２の方向に沿う仮想直線に対し、一方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第１の長さと、他方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第２の長さとが異なり、長尺部は、軸心を挟んで形成される一端の外周縁部と他端の外周縁部とからなり、軸心に直交する第１の方向に沿う仮想直線に対し、一端の外周縁部から下ろされる垂線のうち最も長い垂線の第３の長さと、他端の外周縁部から下ろされる垂線のうち最も長い垂線の第４の長さとの和は、第１の長さと第２の長さとの和よりも長くなることが望ましい。

また、一方の外周縁部及び他方の外周縁部のそれぞれは、第２の方向に平行な直線部を含み、一端の外周縁部及び他端の外周縁部のそれぞれは、第２の方向に相対する円弧部を含むことが望ましい。

また、フランジ部は、板状であることが望ましい。

また、クランプ部は、固定用口金の回動を規制する突起部を備え、短尺部は、固定用口金が回動されたときに突起部と係合する受け部を備えることができる。このような構成によれば、固定用口金が回動する際に、突起部によって固定用口金が所定の角度以上に回転しないように規制することができるため、固定用口金をクランプ部に正しく位置決めすることができる。

また、クランプ部は、フランジ部の先端部側の端面と当接し、固定用口金を基端部側に向かって付勢するプランジャを備えるように構成することができる。この場合、フランジ部の先端部側の端面は、プランジャの先端が嵌まり込む皿もみ部を備えることが望ましい。このような構成によれば、プランジャの付勢力を利用して、より確実にフランジ部の基端側の面を基準面に位置決めすることができる。

また、ランプユニットは、固定用口金がランプユニットに装着されたときに、第１胴部の外周面に対して突出して当接し、固定用口金を固定する固定手段を備え、第１胴部は、外周面上に、固定手段が当接可能な第１の領域と、固定手段が当接不可能な第２の領域とを備え、固定用口金が回動されていないとき、第２の領域が固定手段に対向し、固定用口金が回動されたとき、第１の領域が固定手段に対向するように構成することができる。この場合、第２の領域は、第１胴部の外周面を軸心に平行な面で切り欠いた平面であることが望ましい。このような構成によれば、固定用口金を回動しない限り固定手段によって固定用口金を固定することができないため、固定用口金をランプユニットに正しく位置決めするよう（すなわち、固定用口金を回動するように）ユーザに促すことができる。

発光管は、放電媒体を封入し封止するためのチップ部を備え、固定用口金がランプユニットに装着されたとき、チップ部は、軸心を含む水平面よりも下方に位置するように構成することができる。このような構成によれば、放電ランプの発光時に、バルブの内面においてチップ部に相当する位置に形成された窪みが熱溜まりを形成することでバルブの高温化が助長される可能性を低減できる。

また、フランジ部は、第１胴部の基端部側の端部に設けられており、固定用口金は、第１胴部と共通する軸心を有し、フランジ部の基端部側の端面から円筒状に突出する第２胴部を有することができる。

また、第１胴部は、軸心を中心に対称な位置に配置され、第１胴部の基端部側の端面に開口する複数の開口孔を備えるように構成することができる。

また、ランプユニットは、先端部と当接し発光管を基端部側に付勢する付勢手段を備えることができる。このような構成によれば、付勢手段の付勢力を利用して、より確実にフランジ部の基端部側の端面を基準面に位置決めすることができる。

以上のように、本発明の光源装置によれば、ランプ交換を容易に行うことができ、ダウンタイムを短縮することが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る光源装置の概略外観図である。 図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係るランプユニットの一部の概略外観図であり、図２（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るランプユニット及びランプホルダの上面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るランプユニットの一部の概略外観図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る放電ランプの概略斜視図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る放電ランプの口金の概略外観図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るランプユニット、ランプホルダ、放電ランプの上面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る放電ランプの口金及びクランプの一部断面図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るランプ交換用治具の各種投影図である。 図９は、本発明の一実施形態に係るランプ交換用治具及び放電ランプの概略斜視図である。 図１０（ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態に係るランプユニットの一部及び放電ランプの概略外観図である。 図１１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態に係るランプユニットの一部及び放電ランプの概略外観図である。 図１２は、本発明の一実施形態に係るランプ交換用治具及び放電ランプの変形例を示す図である。 図１３は、本発明の一実施形態に係る放電ランプに取り付けられる口金のフランジの変形例を示す図である。 図１４は、本発明の一実施形態に係る放電ランプに取り付けられる口金のフランジの変形例を示す図である。 図１５は、本発明の一実施形態に係る放電ランプに取り付けられる口金のフランジの変形例を示す図である。 図１６は、本発明の一実施形態に係る放電ランプの変形例を示す図である。 図１７は、本発明の一実施形態に係る放電ランプの変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る放電ランプについて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る光源装置１の概略外観図である。光源装置１は、感光性樹脂を光硬化によりモノマーからポリマーに硬化させるＵＶキュアリング等において紫外光を供給する装置である。図１は、光源装置１を筐体１０の背面１０ａ側から見た場合の斜視図である。背面１０ａに対向する前面（図１において図示せず）には、ランプユニット１００からの光が出射される出射口が設けられている。出射口には不図示の光ファイバー・バンドルが接続され、該光ファイバー・バンドルによってランプユニット１００からの光が所定のワークに導光される。光源装置１の筐体１０には、ランプユニット１００と、ランプユニット１００に電力を供給する電源装置（不図示）、ランプユニット１００の光量を調整する調光装置等（不図示）が収納されている。筐体１０の側面には、ランプ交換用扉２００が設けられている。ランプ交換用扉２００は、その一端部側（前面側）が筐体１０に回動可能に軸支されており、他端部側（背面１０ａ側）を筐体１０の外側に引き出すことにより、筐体１０の側面が開くようになっている。ランプユニット１００は、内部に放電ランプ５００（後述）を備え、該放電ランプ５００からの光を出射する略直方体のユニット（部品）であり、その側板が係止金具を介してランプ交換用扉２００の内面にねじ止めされている。

従って、ランプ交換用扉２００を開くと、ランプユニット１００とランプ交換用扉２００とが、ランプ交換用扉２００の一端部側を中心として一体的に回動し、ランプユニット１００が筐体１０の外側に露出する。このように、本実施形態ではランプ交換用扉２００を開く操作を行うだけでランプユニット１００を筐体１０から露出した状態にすることができるため、ランプユニット１００の各部へのアクセスが容易になり放電ランプ５００の交換作業をより迅速に行うことができるようになっている。

ランプユニット１００の背面パネル１０１は、金属からなる矩形の板状部材であり、背面パネル１０１にはランプホルダ３００が取り付けられている。後述するように、放電ランプ５００をランプユニット１００に装着する際は、放電ランプ５００をランプホルダ３００からランプユニット１００内に挿入する（図６）。なお、ランプユニット１００のケース（ランプケース）において背面パネル１０１に対向する位置に前面パネル（図１において図示せず）が設けられており、前面パネル側がランプユニット１００の出射口側となる。ランプユニット１００の構成や機能等の詳細については後述する。

ここで、図１に示すように、ランプ交換用扉２００を開けてランプユニット１００が露出した状態において、ランプユニット１００の各稜線方向をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と定義する。つまり、本実施形態においては、背面パネル１０１と平行な面をＸＹ平面とし、背面パネル１０１の水平方向及び垂直方向にそれぞれＸ軸及びＹ軸を定義する。さらに、ＸＹ平面に直交し、ランプユニット１００の背面パネル１０１から前面パネルに向かう方向を正とするＺ軸を定義する。以下、他の図を参照する場合も、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は上記の通り定義されているものとして説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る光源装置１に備えられるランプユニット１００の構造を説明する図である。図２（ａ）は、ランプユニット１００を背面パネル１０１側から見たときの正面図である。また、図２（ｂ）は、ランプユニット１００の内部構成及びランプホルダ３００の構成を説明する上面図であり、説明の便宜のため、ランプユニット１００の上面パネルを省略して示している。背面パネル１０１は、パネル固定ねじ１０２によってランプユニット１００の背面に固定されている。図３は、図２（ａ）に示す位置にあるレバー３０１をレバー軸３０２を中心に回動して、レバー３０１の向きを反転させた状態を示す図である。

図４は、本発明の一実施形態に係る光源装置１のランプユニット１００に収容される放電ランプ５００の構成を説明する斜視図である。図４（ａ）は、放電ランプ５００の分解斜視図であり、図４（ｂ）は、組立後の放電ランプ５００の斜視図である。なお、本明細書においては、放電ランプ５００の中心軸（ＸＹ平面に直交しＺ軸に平行な軸）をＢＺとする。

ランプ本体５２０は、紫外光透過性や耐熱性に優れた石英ガラス等を用いて形成された発光管を備えた市販のランプである。ランプ本体５２０の両端には、ねじ部５２３が突出する基端口金５２５と、ねじ部５２７が突出する先端口金５２６が設けられている。また、ランプ本体５２０の一部には、ＸＹ平面における内径がランプ本体５２０の他の部分よりも大きい楕円球状のバルブ５２１が形成されている。ランプ本体５２０の製造工程においては、バルブ５２１からランプ本体５２０内に水銀や希ガス等からなる放電媒体を封入し封止するため、バルブ５２１の表面にはチップ部５２２が形成されている。ランプ本体５２０には、先端側（ランプ本体５２０に対してＺ軸正側）に陽極側の口金５３０が取付けられ、基端側（ランプ本体５２０に対してＺ軸負側）に陰極側の口金（固定用口金）５１０が取付けられる。

図５は、本実施形態に係る放電ランプ５００の陰極側の口金５１０の概略外観図である。図５（ａ）は口金５１０の正面図であり、図５（ｂ）は口金５１０の右側面図であり、図５（ｃ）は口金５１０の背面図である。口金５１０は、真鍮等の金属からなる略円筒形状の部材である。口金５１０の外周面には、フランジ５１３が突出しており、フランジ５１３を挟んで先端側（Ｚ軸正側）に第１胴部５１５、基端側（Ｚ軸負側）に第２胴部５１１が形成されている。

第１胴部５１５は、後述するランプホルダ３００の開口部３１１（図２）からランプユニット１００内に挿入される部分である。第１胴部５１５は、円筒形状をしており、第１胴部５１５の先端外周面は、テーパ状に面取りされている。また、第１胴部５１５の右側側面及び左側側面（図５において不図示）には、外周面（第１の領域）の一部を、中心軸ＢＺからの距離が互いに等しい２つのＹＺ平面でＤカットした一対のカット面５１６（第２の領域）を備えている。なお、別の実施形態においては、カット面５１６は、第１胴部５１５の右側側面にのみ形成されてもよい。

第２胴部５１１は、第１胴部５１５と同じ外径で円筒形状に形成されている。第２胴部５１１の外周面には、上方（Ｙ軸の正方向）に向かって垂直に突出する係合ピン５１２が設けられている。係合ピン５１２は、後述するようにランプ交換用治具（放電ランプ着脱工具）６００の係合溝６０２、６０３との係合部として機能する（図９）。

フランジ５１３は、口金５１０の外周面から円盤状に張り出しており、ランプホルダ３００に取付けられたときに、放電ランプ５００をランプホルダ３００に対して位置決め固定する。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、フランジ５１３は、上端部（中心軸ＢＺに対してＹ軸正側）と下端部（中心軸ＢＺに対してＹ軸負側）がそれぞれＸＺ平面に平行な平面でＤカットされた形状（短尺部）を有している。また、フランジ５１３のＸＹ平面における円弧部分の外周形状（長尺部）は、中心軸ＢＺを中心とする円の円弧と一致する。さらに、フランジ５１３の一隅には、受け部５１４が形成されている。受け部５１４は、後述するように放電ランプ５００をランプホルダ３００に装着するときに平行ピン３０８（図２（ａ））と係合するように形成されている。

また、フランジ５１３は、ＸＹ平面において中心軸ＢＺを中心に非点対称形に形成されている。具体的には、ＸＹ平面において、フランジ５１３の上端が第１胴部５１５及び第２胴部５１１の外周と一致するように構成され、フランジ５１３の下端が第１胴部５１５及び第２胴部５１１の外周と間隔ｄだけ離れるように構成されている。すなわち、図５（ｂ）に示すように、フランジ５１３は、中心軸ＢＺからフランジ５１３の上端面５１３ａに下ろした垂線の長さ（第１の長さ）をＬａ、中心軸ＢＺからフランジ５１３の下端面５１３ｂに下ろした垂線の長さ（第２の長さ）をＬｂとすると、Ｌｂ−Ｌａ＝ｄとなるように形成されている。また、後述するように、本実施形態では、フランジ５１３の基端側（Ｚ軸負側）の平面部５１８が基準面Ｒに当接するように構成されており（図７）、放電ランプ５００がランプホルダ３００に装着されたとき、放電ランプ５００のアーク輝点の位置がランプユニット１００内の楕円ミラー１０３（後述）の第１焦点の位置と一致する。また、図５（ｃ）に示すように、フランジ５１３の先端側（Ｚ軸正側）の平面部５１９には、フランジ５１３を後述する左フランジ係合部３０９と右フランジ係合部３１０に収容したときにプランジャ３１５（図７）が嵌まり込む皿もみ５１７が形成されている。

また、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、口金５１０の内部には、ランプ本体５２０の基端部が挿入されるランプ挿入孔５３３と、ランプ本体５２０の基端口金５２５と係合する係合孔５２８と、基端口金５２５のねじ部５２３が挿通されるねじ部挿通孔５３６と、ねじ部５２３と螺合するナット５２４ａ等が挿入されるナット挿入孔５３４とが中心軸ＢＺに沿って連通して形成されている。ねじ部挿通穴５３６の内径は、係合孔５２８の内径よりも小さくなっており（すなわち、段付きになっており）、ねじ部挿通孔５３６の先端側（係合孔５２８側）の開口部周辺には放電ランプ５００の基端口金５２５が当接するランプ当接面５２９が形成されている。また、ねじ部挿通孔５３６の内径は、ナット挿入孔５３４の内径よりも小さくなっており（すなわち、段付きになっており）、ねじ部５２３の外径よりも若干大きく構成されている。ねじ部挿通孔５３６の基端側（ナット挿入孔５３４側）の開口部周辺にはナット５２４ａ等が固定される固定面５３２が形成されている。

次に、放電ランプ５００の組立方法について説明する。先ず、上記のように構成された陰極側の口金５１０とランプ本体５２０との接合について説明する。第１胴部５１５（すなわち、ランプ挿入孔５３３）にランプ本体５２０の基端口金５２５を挿入すると、基端口金５２５はランプ当接面５２９で当て止まり、ねじ部５２３がねじ部挿通孔５３６に挿通されて、ナット挿入孔５３４側（すなわち、ナット当接面５３２側）に露出する。そして、この状態で、放電ランプ５００が点灯したときに、放電ランプ５００の陰極（不図示）近傍に発生する輝点と、楕円ミラー１０３（図６）の第１焦点が一致するように、口金５１０とランプ本体５２０との相対的な位置関係を調整する。具体的には、ねじ部５２３とねじ部挿通孔５３６間の遊びを利用してＸＹ平面内での位置を調整すると共に、基端口金５２５とランプ当接面５２９との間に不図示の調整部材（例えば、ワッシャ、シム等）を挿入してＺ軸方向の位置を調整する。また、放電ランプ５００がランプユニット１００に取付けられたときに、放電ランプ５００のチップ部５２２が中心軸ＢＺの高さよりも低い位置に位置するように、ランプ本体５２０を中心軸ＢＺを中心として回転させ、回転方向の位置を調整する。そして、口金５１０とランプ本体５２０との相対的な位置関係を調整した後、ねじ部５２３に平ワッシャ５２４ｃ、バネワッシャ５２４ｂ、ナット５２４ａを順に取付け、ナット５２４ａを締め込んで固定し、ランプ本体５２０の基端部と口金５１０との間（すなわち、ランプ挿入孔５３３内）に接着剤を流し込み両者を接着固定する。以上により、陰極側の口金５１０とランプ本体５２０との接合が完了する。

次に、陽極側の口金５３０とランプ本体５２０との接合について説明する。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、陽極側の口金５３０は、真鍮等の金属からなる有底の円筒形状部材である。後述するように、口金５３０は、放電ランプ５００をランプユニット１００に装着したときに、ランプユニット１００の陽極接続部１０４と電気的に接続される（図６）。また、口金５３０の内部には、ランプ本体５２０の先端口金５２６を挿入するための挿入孔５３１が形成されている。挿入孔５３１の先端側は縮径しており、ランプ本体５２０の先端口金５２６に設けられたねじ部５２７と螺合するねじ孔（図示せず）が形成されている。陽極側の口金５３０とランプ本体５２０とを接合する場合、ランプ本体５２０の先端口金５２６を口金５３０の挿入孔５３１に挿入し、ねじ部５２７を挿入孔５３１内のねじ孔と螺合させる。以上により、陽極側の口金５３０とランプ本体５２０との接合が完了する。

このように、陰極側の口金５１０とランプ本体５２０と陽極側の口金５３０とを、中心軸ＢＺに沿って一体的に接合することにより、図４（ｂ）に示すような放電ランプ５００が完成する。

次に、再び図２（ａ）、（ｂ）を参照しながら、ランプホルダ３００の構成について説明する。ランプユニット１００の背面パネル１０１には、放電ランプ５００を支持するランプホルダ３００が取り付けられている。ランプホルダ３００は、レバー３０１、レバー軸３０２、レバー軸受３０３、ホルダベース３０５を有する。ランプホルダ３００の各構成部材は、真鍮やステンレス等の金属によって形成されている。ホルダベース３０５の前面（Ｚ軸負側）には、クランプ３０６が形成されている。

クランプ３０６は、放電ランプ５００の挿入口としての機能と放電ランプ５００の口金５１０を固定して放電ランプ５００を基準面Ｒに位置決めする機能を有する部材である。放電ランプ５００の挿入や位置決め等の詳細については後述する。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、クランプ３０６は、放電ランプ５００を挿通するための円形の開口部３１１を有する。ここで、クランプ３０６の開口部３１１の中心を通り、ＸＹ平面に直交しＺ軸に平行な軸ＡＺを規定する。本実施形態においては、開口部３１１の内径は、口金５１０の第１胴部５１５の最大外径に略等しくなっている。

図２（ａ）に示すように、クランプ３０６の左右両端には、放電ランプ５００の口金５１０に設けられたフランジ５１３を収容する左フランジ係合部３０９及び右フランジ係合部３１０が形成されている。図２（ｂ）に示すように、左フランジ係合部３０９及び右フランジ係合部３１０は、ＸＺ平面における断面が略Ｌ字型となるようにクランプ３０６の正面３０６ａからＺ軸負側に突出し、正面３０６ａと、左フランジ係合部３０９及び右フランジ係合部３１０との間に形成された隙間にフランジ５１３を収容する（詳細は後述）。本実施形態では、放電ランプ５００をクランプ３０６の開口部３１１に挿通し、陰極側の口金５１０のフランジ５１３をクランプ３０６の正面３０６ａに当接させた後、口金５１０をＸＹ平面において時計回り方向に回転させると、フランジ５１３が正面３０６ａ上を摺動して左フランジ係合部３０９と右フランジ係合部３１０に収容されるように構成されている。なお、左フランジ係合部３０９及び右フランジ係合部３１０の内側（すなわち、軸ＡＺ側）は、ＹＺ平面に平行な平面で直線上に切断されており、平坦部３０９ａ及び３１０ａが形成されている。

ここで、軸ＡＺから左フランジ係合部３０９の平坦部３０９ａに下ろした垂線の長さをＬｌとし、軸ＡＺから右フランジ係合部３１０の平坦部３１０ａに下ろした垂線の長さをＬｒとすると、Ｌｌ＜Ｌｒとなるように構成されている。具体的には、本実施形態においては、Ｌｌは、フランジ５１３の長さＬａと略同一か、あるいはＬａより長く、且つ、Ｌａ＋ｄより短くなるように設定されている（図５）。また、Ｌｒは、フランジ５１３の長さＬｂと略同一か、Ｌｂよりも若干長くなるように設定されている。このため、放電ランプ５００がランプホルダ３００に取付けられるとき、フランジ５１３の上端面５１３ａ及び下端面５１３ｂが平坦部３０９ａ及び３１０ａと対向するように平坦部３０９ａと３１０ａの間に挿入されて、フランジ５１３がクランプ３０６の正面３０６ａに当接する（詳細は後述）。なお、Ｌｌ及びＬｒは、いずれか一方が他方よりも長くなるように（すなわち、非対称に）構成されていればよく、別の実施形態としては、Ｌｌ＞Ｌｒとなるように構成されてもよい。

また、図２（ａ）に示すように、左フランジ係合部３０９の左上側には、クランプ３０６の正面からＺ軸負方向に向かって突出する棒状部材である平行ピン３０８が設けられている。クランプ３０６は、クランプ固定ねじ（図示せず）によってホルダベース３０５に固定されている。ホルダベース３０５は、放電ランプ５００を挿通できるように、クランプ３０６の開口部３１１及び背面パネル１０１の開口部（図示せず）と同様の開口部（図示せず）を有する円盤状の部材である。ホルダベース３０５は、ホルダベース固定ねじ３０７によって背面パネル１０１に固定される。

また、クランプ３０６の上面には、レバー軸受３０３がレバー軸受固定ねじ３０４によって固定されている。レバー軸受３０３は、レバー軸３０２の下端部のねじ溝（不図示）と螺合するねじ孔３１４が形成された部材である。クランプ３０６には、レバー軸受３０３のねじ孔３１４の開口部と対向する位置に、開口部３１１まで貫通する貫通孔３１３が設けられている。

レバー３０１は、開口部３１１に挿入された放電ランプ５００の口金５１０をランプホルダ３００に固定する、あるいは固定を解除するために操作する部材である。レバー３０１は、一端がレバー軸３０２の上端部に接合されており、レバー軸３０２の下端部の外周には、レバー軸受３０３のねじ孔３１４と螺合するらせん状のねじ溝が形成されている。

図２（ａ）及び図３に示すように、図２（ａ）に示す位置にあるレバー３０１をレバー軸３０２を中心に回動して、レバー３０１の向きを反転させると、レバー軸３０２の下端部が、レバー３０１の回動に合わせてレバー軸受３０３のねじ孔３１４内及びクランプ３０６の貫通孔３１３内を進み、クランプ３０６の開口部３１１の上側から、レバー軸３０２の先端である押圧部３１２が突出するようになっている。押圧部３１２が開口部３１１から突出することによって、放電ランプ５００の口金５１０がランプホルダ３００に固定される。

図６は、本実施形態の放電ランプ５００がランプホルダ３００に取付けられる様子を説明する図であり、本実施形態に係るランプユニット１００の一部の構成、ランプホルダ３００、放電ランプ５００を示す上面図である。図６（ａ）は、放電ランプ５００がランプホルダ３００に挿入される直前の状態を示し、図６（ｂ）は、放電ランプ５００がランプホルダ３００に取付けられた後の状態を示している。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ランプユニット１００は、楕円ミラー１０３及び陽極接続部１０４を備える。楕円ミラー１０３は、ランプホルダ３００によってランプユニット１００に装着固定された放電ランプ５００の放射光を光源装置１の出射口（不図示）へ反射する反射部材である。放電ランプ５００がランプユニット１００に装着されたとき、陽極接続部１０４が陽極側の口金５３０に当接し、電気的に接続されるように構成されている。また、陽極接続部１０４は、ばね等の付勢手段（図示せず）を有し、適当な押圧力で放電ランプ５００の先端をランプホルダ３００側に付勢する。付勢手段としては、トーションばね、コイルばね、渦巻きばね、竹の子ばね、皿ばね、輪ばねを用いるのが好適である。

図６（ａ）に示すように、放電ランプ５００をランプユニット１００に装着するときは、まず、放電ランプ５００の口金５１０をＸＹ平面において回転させ、フランジ５１３がランプホルダ３００の左フランジ係合部３０９と右フランジ係合部３１０との間を通過するように（つまり、挟まるように）向きを調整する。図２（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、放電ランプ５００の口金５１０の中心軸ＢＺからフランジ５１３の下端面５１３ｂに下ろした垂線の長さＬｂ（＝Ｌａ＋ｄ）は、中心軸ＡＺから左フランジ係合部３０９の平坦部３０９ａに下ろした垂線の長さＬｌ（＜Ｌａ＋ｄ）よりも長くなっている。このため、仮にフランジ５１３の上端面５１３ａが右フランジ係合部３１０の平坦部３１０ａと対向し、フランジ５１３の下端面５１３ｂが左フランジ係合部３０９の平坦部３０９ａと対向するように（すなわち、口金５１０の向きを図６（ａ）に示す状態から１８０°回転させた状態で）放電ランプ５００を開口部３１１に挿入しようとしても、フランジ５１３の裏面側（先端側）の平面部５１９が左フランジ係合部３０９の正面３０９ｂに当接してしまうため、それ以上放電ランプ５００をランプユニット１００の奥に挿入できなくなる。このように、本実施形態においては、フランジ５１３の外周縁部を、中心軸ＢＺと直交する方向に延びるように形成された上端面５１３ａ及び下端面５１３ｂ（直線部）と、第１胴部５１５と同心（すなわち、中心軸ＢＺを中心とする）円の円弧部とによって、中心軸ＢＺに対して非点対称形状に形成することにより、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際の口金５１０の挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制している。

上述したように、陰極側の口金５１０をクランプ３０６の開口部３１１に挿入したとき、クランプの正面３０６ａと、左フランジ係合部３０９の平坦部３０９ａと、右フランジ係合部３１０の平坦部３１０ａとが、フランジ５１３を受け入れるフランジ受け部を形成している。陰極側の口金５１０の向きを調整して、陽極側の口金５３０から先にクランプ３０６の開口部３１１に挿入していくと、フランジ５１３が左フランジ係合部３０９と右フランジ係合部３１０との間を通過して、フランジ５１３がクランプ３０６の正面３０６ａに当接する。次に、口金５１０をＸＹ平面において時計回りに回転させ、フランジ５１３を左フランジ係合部３０９と右フランジ係合部３１０内（つまり、正面３０６ａと、左フランジ係合部３０９及び右フランジ係合部３１０との間に形成された隙間）に収容する。口金５１０を時計回りに回転させ続けると、フランジ５１３の受け部５１４が、クランプ３０６の平行ピン３０８に当たり、それ以上口金５１０を時計回りに回転させることができなくなる。このように、本実施形態においては、口金５１０の回転に伴う放電ランプ５００の回転をフランジ５１３の受け部５１４によって規制している。そして、放電ランプ５００の回転が規制されたとき、放電ランプ５００のチップ部５２２が、中心軸ＢＺの高さよりも低い位置（つまり、中心軸ＢＺを含む水平面よりも下方）であって、中心軸ＢＺの真下以外に位置するように構成されている。

図７は、放電ランプ５００がランプホルダ３００に取付けられた状態の口金５１０及びクランプ３０６の一部断面図である。なお、図７においては、図面を明瞭にするために、口金５１０内のランプ本体５２０及びナット５２４等は図示を省略している。図７に示すように、クランプ３０６には、左フランジ係合部３０９の裏面３０９ｃと対向する面にプランジャ３１５が設けられている。そして、フランジ５１３の受け部５１４が、クランプ３０６の平行ピン３０８に当接したとき、プランジャ３１５が、フランジ５１３の皿もみ５１７に嵌まり込むように構成されている。このため、フランジ５１３が左フランジ係合部３０９内で位置ずれしないように固定されると共に、フランジ５１３が左フランジ係合部３０９の裏面３０９ｃ側に付勢される。上述の通り、放電ランプ５００は陽極接続部１０４の付勢手段によってＺ軸負方向へ付勢されているが、本実施形態においては、この付勢手段の付勢力に加えて、プランジャ３１５の付勢力によって、フランジ５１３を基準面Ｒである左フランジ係合部３０９の裏面３０９ｃに確実に当接させて位置決めしている。

陽極接続部１０４の付勢手段のみを用いてフランジ５１３を基準面Ｒに位置決めする場合、付勢手段による付勢力はランプ本体５２０を経由して口金５１０に伝わる。このため、この付勢力を強くしすぎると、ランプ本体５２０が高温かつ高圧の状態になった場合に、この付勢力が原因でランプ本体５２０が破損する可能性がある。そこで、本実施形態では、フランジ５１３を基準面Ｒに位置決めする機能をプランジャ３１５にも分担させることにより、陽極接続部１０４による付勢力が不要に高くならないようにしている。

また、プランジャ３１５によってフランジ５１３を付勢すると、プランジャ３１５が皿もみ５１７に嵌まり込んだときにクリック感が得られるため、放電ランプ５００を回転させたときにフランジ５１３が左フランジ係合部３０９内で確実に位置決めされたことをユーザが容易に認識することができる。なお、図示及び詳細な説明は省略するが、右フランジ係合部３１０においても、左フランジ係合部３０９と同様の構成が採られている。

このように放電ランプ５００をランプホルダ３００に取付けた後、レバー３０１をレバー軸３０２を中心として回動させて、図６（ｂ）に示すようにレバー３０１の向きを反転させる。上述の通り、レバー３０１の向きを反転させると、レバー３０１の回動に合わせて、クランプ３０６の開口部３１１の上側から押圧部３１２が突出するため、口金５１０の第１胴部５１５が開口部３１１内で押圧固定される。

次に、第１胴部５１５に形成されたカット面５１６について説明する。図５（ｂ）、（ｃ）に示すカット面５１６のＸ軸方向の深さは、図３に示す押圧部３１２が開口部３１１に突出したときのＹ軸方向の長さよりも長くなるように形成されている。このため、例えば図６（ａ）に示すように放電ランプ５００の向きを調整して、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿し込んだだけの状態でレバー３０１を回動しても、押圧部３１２が第１胴部５１５に当接せず、押圧部３１２によって口金５１０をクランプ３０６に固定することができない。すなわち、本実施形態においては、カット面５１６を形成することで、放電ランプ５００をランプホルダ３００に正しく位置決めしていない状態で、レバー３０１を回動して放電ランプ５００を固定するといった誤装着を防止している。

また、上述の通り、放電ランプ５００がランプホルダ３００に取付けられたとき、バルブ５２１のチップ部５２２は、中心軸ＢＺを含む水平面よりも下方であって、中心軸ＢＺの真下以外に位置するように構成されている。チップ部５２２は、放電ランプ５００内に水銀や希ガス等からなる放電媒体を封入し、かつ封止するために設けられるものであるが、バルブ５２１の内面において窪みが形成されるといった問題がある。バルブ５２１の内面において窪みが形成されると、その位置によっては熱溜まりとなったり、水銀が溜まってしまうといった問題が発生する。具体的には、本実施形態の放電ランプ５００はランプユニット１００内に水平な姿勢で（つまり、ＸＺ平面上に）装着されるため、チップ部５２２のＹ軸方向の位置が中心軸ＢＺよりも高いと（つまり、中心軸ＢＺを含む水平面よりも上方にあると）チップ部５２２が熱溜まりとなって熱が集中し、放電ランプの寿命が短くなるといった懸念がある。また、放電ランプ５００がランプユニット１００内に装着されたときに、チップ部５２２が真下（つまり、Ｙ軸方向負側）に位置すると、チップ部５２２内に水銀が溜まるため、水銀が蒸発してガス化するまでに要する時間が長くなり、放電ランプ５００が安定点灯するまでに要する時間（つまり、光量が一定となるまでに要する時間）が長くなるといった懸念がある。そこで、本実施形態においては、放電ランプ５００がランプユニット１００内に装着されたとき、チップ部５２２が、中心軸ＢＺを含む水平面よりも下方であって、中心軸ＢＺの真下以外に位置するように構成することで、かかる問題を解決している。なお、チップ部５２２は、中心軸ＢＺの方向から見たときに、中心軸ＢＺとチップ部５２２とを結ぶ仮想直線が、中心軸ＢＺを含む水平面と略４５°の角度で交差するように、中心軸ＢＺの斜め下方に配置されることが望ましい。

以上のように、本実施形態においては、放電ランプ５００のフランジ５１３を非点対称形状とすることによって放電ランプ５００のランプユニット１００への挿入方向を規制し、放電ランプ５００の誤装着を防止している。また、フランジ５１３の受け部５１４や口金５１０のカット面５１６によって口金５１０の回転位置を規制することで、ランプユニット１００に対して放電ランプ５００を適正な姿勢で取り付けることができるように構成されている。

放電ランプ５００を交換する際には、口金５１０をランプホルダ３００から取り外す操作を行って放電ランプ５００をランプユニット１００から引き抜き、その上で上述したように放電ランプ５００をランプユニット１００に装着する。しかし、ランプ交換時（すなわち、消灯直後）は、ランプ本体５２０のみならず口金５１０、５３０も非常に高温になっているため、口金５１０を直接手で触れるには口金５１０が適当な温度に冷えるまで待たなければならず、放電ランプ５００を直ちにランプユニット１００から取り外すことができないことによるダウンタイム（非稼働時間）が発生してしまう。そこで、本実施形態においては、このダウンタイムを短縮するため、ランプ交換用治具６００を使用して、放電ランプ５００の着脱をおこなっている。

図８は、本実施形態におけるランプ交換用治具６００（ランプ着脱工具）の概略外観図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のランプ交換用治具６００の配置を、円筒軸心を中心に１８０°回転させたときの図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）のそれぞれは、左から順にランプ交換用治具６００の正面図、上面図、背面図を示している。また、図９は、本実施形態に係る放電ランプ５００にランプ交換用治具６００が取り付けられる様子を示す斜視図である。ランプ交換用治具６００は、真鍮やステンレス等の金属からなる中空円筒形状の部材である。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ランプ交換用治具６００の本体部６０１の先端（背面側）には、外周面から内周面に貫通し、口金５１０の係合ピン５１２を受け入れる略Ｌ字型の係合溝６０２、６０３が形成されている。本実施形態では、係合溝６０２、６０３は、本体部６０１の先端において互いに向かい合う位置に面対称に形成されている。後述するように、係合溝６０２は、放電ランプ５００をランプユニット１００に装着する際に係合ピン５１２に係合させる溝であり、係合溝６０３は、放電ランプ５００をランプユニット１００から取り外す際に係合ピン５１２に係合させる溝である。ランプ交換用治具６００の内周面は、ランプ交換用治具６００の基端側において縮径されており、ランプ交換用治具６００の基端面には円環状の指標部６０４が形成されている。本実施形態においては、ランプ交換用治具６００をＺ軸正方向に見たとき（すなわち、正面から見たとき）に、先端の係合溝６０２、６０３の位置がわかるように、指標部６０４の係合溝６０２に対応する位置に指標「ＳＥＴ」が、係合溝６０３に対応する位置に指標「ＲＥＬＥＡＳＥ」がそれぞれ付されている。

係合溝６０２の先端開口部６０２ａに口金５１０の係合ピン５１２を挿入し、ランプ交換用治具６００をＸＹ平面において時計回りに回転させると、係合ピン５１２は係合溝６０２に沿って係合し、係合ピン５１２が末端部６０２ｂまで進むと、口金５１０とランプ交換用治具６００とは、回転方向（時計方向）及びＺ方向において完全に固定される。一方、係合溝６０３の先端開口部６０３ａに口金５１０の係合ピン５１２を挿入し、ランプ交換用治具６００をＸＹ平面において反時計回り方向に回転させると、係合ピン５１２は係合溝６０３に沿って係合し、係合ピン５１２が末端部６０３ｂまで進むと、口金５１０とランプ交換用治具６００とは、回転方向（反時計方向）及びＺ方向において完全に固定される。

指標部６０４の裏面側（すなわち、内周面の段差部）には、円環状の板ばね６０５が配置されている。板ばね６０５は、ステンレス鋼等の金属からなる円環の薄板を山折りにした部材である。板ばね６０５は、山折りの頂点がランプ交換用治具６００の先端側を向くように配置される。ランプ交換用治具６００を口金５１０の第２胴部５１１に装着すると、係合ピン５１２が係合溝６０２の奥へ進むが、このとき、ランプ交換用治具６００の板ばね６０５が、第２胴部５１１の基端面を軸ＢＺに沿って放電ランプ５００先端側に付勢するため、この付勢力により係合ピン５１２が係合溝６０２の末端部６０２ｂにて固定される。従って、放電ランプ５００をランプ交換用治具６００と一体として保持することができる。なお、係合溝６０３と係合ピン５１２が係合する場合も、本体部６０１を反時計回りに回転させる点を除けば同様であり、係合ピン５１２が末端部６０３ａにて固定される。なお、板ばね６０５は、上述の機能を有すれば、皿ばね等種々のばねに置き換えてもよい。

以上のように、本実施形態においては、ランプ交換用治具６００を用いて放電ランプ５００を保持する構成としたことにより、放電ランプ５００が高温な状態であっても、放電ランプ５００をランプユニット１００から取り外して新しい放電ランプに交換することができる。このため、ランプ交換時のダウンタイムが好適に短縮される。

次に、本実施形態のランプ交換用治具６００を用いて、放電ランプ５００を交換する方法について詳述する。まず、放電ランプ５００をランプユニット１００に装着する場合について説明する。放電ランプ５００を装着する場合、最初に、ランプ交換用扉２００を開き、ランプユニット１００を筐体１０から露出させる（図１）。次に、図９に示すように、ランプ交換用治具６００の指標部６０４に付された指標「ＳＥＴ」に対応して本体部６０１の先端に設けられた係合溝６０２に、放電ランプ５００の口金５１０に設けられた係合ピン５１２を挿入し、係合ピン５１２が係合溝６０２の末端部６０２ｂに位置するまで本体部６０１を時計回りに回転させて、ランプ交換用治具６００と口金５１０とを連結させる。

図１０は、放電ランプ５００をランプユニット１００に装着する様子を順に示す図である。図１０（ａ）に示すように、ランプ交換用治具６００と一体となった放電ランプ５００を、ランプホルダ３００のクランプ３０６の開口部３１１に挿入する。つまり、図６（ａ）に示すように、放電ランプ５００は、中心軸ＢＺを開口部３１１の中心軸ＡＺに合わせて挿入される。なお、放電ランプ５００を挿入する際、フランジ５１３の上端面５１３ａがクランプ３０６の左フランジ係合部３０９の内周面３０９ａと、フランジ５１３の下端面５１３ｂがクランプ３０６の右フランジ係合部３１０の内周面３１０ａと、それぞれ対向するように、ランプ交換用治具６００を用いて放電ランプ５００の向きを調整する。

放電ランプ５００（すなわち、陰極側の口金５１０）を正しい向きに調整してクランプ３０６に挿入すると、陽極側の口金５３０がランプユニット１００の陽極接続部１０４に当接して陽極接続部１０４を若干Ｚ軸正方向へ押し込むと共に、フランジ５１３がクランプ３０６の正面３０６ａに当て止まる（図６（ｂ））。上述したように陽極接続部１０４は、図示しない付勢手段を有するため、口金５３０の押し込みに対する反発力によって放電ランプ５００をＺ軸負方向側へ付勢する。次に、図１０（ｂ）に示すように、フランジ５１３をクランプ３０６に押し当てた状態で、ランプ交換用治具６００をＸＹ平面において時計回りに約９０°回転させると、ランプ交換用治具６００の回転に合わせてフランジ５１３が回転移動し、フランジ５１３の周縁部（円弧部分）が、一方は左フランジ係合部３０９に、他方は右フランジ係合部３１０にそれぞれ収容される。フランジ５１３がクランプ３０６に取付けられると、プランジャ３１５の付勢力によってＺ軸負方向側に付勢され、また口金５３０が陽極接続部１０４の付勢力によってＺ軸負方向側に付勢されるため、フランジ５１３はクランプ３０６の基準面Ｒに確実に当接して位置決めされる。

図１０（ｃ）に示すように、フランジ５１３が左フランジ係合部３０９と右フランジ係合部３１０内で位置決めされたら、レバー３０１をレバー軸３０２を中心として回転させ、レバー３０１の向きを反転させる。上述したように、レバー３０１の回動に合わせて、クランプ３０６の開口部３１１に押圧部３１２が突出するため、口金５１０の第１胴部５１５が押圧固定される。

レバー３０１を回動して口金５１０をクランプ３０６に固定したら、図１０（ｄ）に示すようにランプ交換用治具６００を反時計回りに回転させて係合溝６０２と係合ピン５１２との係合を解除し、Ｚ軸負方向へ引き抜く。ランプ交換用治具６００を引き抜くと、図１０（ｅ）に示すように放電ランプ５００のランプユニット１００への装着が完了する。

放電ランプ５００の装着が完了したら、ランプ交換用扉２００を閉じてランプユニット１００を筐体１０に収容する。そして、光源装置１の電源をオンにしてランプユニット１００を始動すると、ランプユニット１００の図示しない点灯回路によって、陽極接続部１０４とランプホルダ３００間に高電圧が印加される。陽極接続部１０４に印加された電圧は、陽極側の口金５３０を経由してバルブ５２１内の陽極（図示せず）に印加される。また、ランプホルダ３００に印加された電圧は、陰極側の口金５１０を経由してバルブ５２１内の陰極（図示せず）に印加される。その結果、バルブ５２１内の陽極と陰極間に高電圧が印加され、陽極と陰極間に絶縁破壊が生じ、アーク放電が開始する。アーク放電が開始すると、点灯回路は、アーク放電を維持するように電流を供給する。このため、放電ランプ５００が安定して点灯する。上述の通り、本実施形態においては、口金５１０のフランジ５１３が基準面Ｒに正確に位置決めされているため、バルブ５２１内のアーク輝点の位置が楕円ミラー１０３の第１焦点の位置と一致している。このため、放電ランプ５００から放射された光を効率よく光源装置１の出射口に導くことができる。

次に、寿命を迎えた放電ランプ５００を交換する場合について説明する。図１１は、放電ランプ５００をランプユニット１００から取り外す様子を順に示す図である。まず、放電ランプ５００を取り外す場合、放電ランプ５００の装着時と同様、ランプ交換用扉２００を開いて、ランプユニット１００が露出した状態にする。次に、図１１（ａ）に示すように、ランプ交換用治具６００を口金５１０の第２胴部５１１に嵌める。具体的には、ランプ交換用治具６００の指標部６０４に付された指標「ＲＥＬＥＡＳＥ」に対応して本体部６０１の先端に設けられた係合溝６０３に係合ピン５１２を挿入する。そして、図１１（ｂ）に示すように、係合ピン５１２が係合溝６０３の末端部６０３ｂに位置するまで本体部６０１を反時計回りに回転させて、ランプ交換用治具６００と口金５１０とを連結させる。

次に、図１１（ｃ）に示すように、レバー３０１をレバー軸３０２を中心に回動させ、レバー３０１の向きを反転させる。レバー３０１の回動に合わせて押圧部３１２がＹ軸正方向へ移動して口金５１０の第１胴部５１５の押圧固定が解除され、開口部３１１に突出しない位置まで退避する。レバー３０１を回動して押圧部３１２による口金５１０の押圧固定を解除したら、図１１（ｄ）に示すように、ランプ交換用治具６００を反時計回りに約９０°回転させる。このとき、ランプ交換用治具６００の回転に伴ってフランジ５１３が回転するため、プランジャ３１５とフランジ５１３の皿もみ５１７との嵌合が解除される。

図１１（ｅ）に示すように、ランプ交換用治具６００を回転させて、フランジ５１３がＺ軸方向で左フランジ係合部３０９及び右フランジ係合部３１０と重ならない位置、すなわち、放電ランプ５００をクランプ３０６に挿入したときと同じ位置（図１０（ｂ）参照）まで移動させる。そして、その位置でランプ交換用治具６００をＺ軸負方向に引くと、フランジ５１３が左フランジ係合部３０９と右フランジ係合部３１０の間を通り抜け、放電ランプ５００をランプユニット１００から引き抜くことができる。図１１（ｆ）に示すように、ランプ交換用治具６００を用いて放電ランプ５００をランプユニット１００から完全に引き抜いたら、別のランプ交換用治具６００’を取付けた新品の放電ランプ５００’をランプユニット１００に装着する。放電ランプ５００’の装着については、放電ランプ５００を装着する場合と同じであるため説明は省略する。

以上のように、本実施形態においては、ランプ交換用治具６００を使用して放電ランプ５００の交換ができるように構成されている。従って、ランプ寿命や不具合等の要因により、放電ランプ５００を消灯直後に交換する場合であっても、高温の口金５１０に直接触れることなく確実に放電ランプ５００を保持してランプユニット１００から引き抜き、新品の放電ランプ５００’をランプユニット１００に誤装着を回避しつつ装着することができる。このため、従前の放電ランプの交換と比較して放電ランプ交換時のダウンタイムを短縮することができる。

以上が本発明の一実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、口金５１０が第２胴部５１１を備える構成であると説明したが、第２胴部５１１は必ずしも必要ない。

図１２は、本実施形態の放電ランプ５００の変形例を示す図である。図１２に示すように、本変形例においては、放電ランプ７００の陰極側の口金７１０が第２胴部を備えず、第１胴部７１５とフランジ７１３のみで構成されている点で、本実施形態の放電ランプ５００とは異なる。また、フランジ７１３の基端面側に、開口孔７２５、７２６が形成され、ランプ交換用治具８００には、開口孔７２５、７２６に嵌合する形状の突起８０５、８０６と、ねじ部７２３、ナット７２４ａ、バネワッシャ７２４ｂ及び平ワッシャ７２４ｃを収容するための貫通孔８０７が形成されている点で、本実施形態の口金５１０及びランプ交換用治具６００とは異なっている。なお、開口孔７２５、７２６は、中心軸ＣＺを挟んだ対称な位置に、少なくとも２つ以上形成されていればよい。このような構成によれば、フランジ７１３の開口孔７２５、７２６にランプ交換用治具８００の突起８０５、８０６を嵌合させて放電ランプ７００を回転させることができるため、本実施形態と同様、放電ランプ７００を容易に交換することができる。

また、本実施形態においては、フランジ５１３を中心軸ＢＺに対して非点対称形状に形成することにより、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際の挿入方向を規制したが、この構成に限定されるものではない。挿入方向が規制されれば他の構成を適用してもよく、またＬｌ、Ｌｒ、Ｌａ、Ｌｂ、ｄの長さを適宜変更して構成することもできる。

また、本実施形態のフランジ５１３は、軸ＡＺから上端面５１３ａまでの距離が軸ＡＺから下端面５１３ｂまでの距離に比較して短くなるように構成したが、逆に軸ＡＺから上端面５１３ａまでの距離が中心軸ＢＺから下端面５１３ｂまでの距離に比較して長くなるように構成してもよい。さらに、本実施形態においては、フランジ５１３は、上端部と下端部をそれぞれＤカットした形状としたが、この構成に限定されるものではなく、フランジ５１３の外周縁部は、中心軸ＢＺに対して非点対称となる任意の形状を採用することができる。

また、本実施形態においては、フランジ５１３の外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、中心軸ＢＺを通りＸ軸方向に延びる直線（仮想直線）を対称軸として非線対称形に形成され、中心軸ＢＺを通りＹ軸方向に延びる直線（仮想直線）を対称軸として線対称形に形成されることで、全体として非点対称形状になっているが、ランプホルダ３００に取付けることができれば他の形状を適用することも可能である。

図１３〜図１５は、本実施形態の口金５１０に形成されたフランジ５１３の変形例を示す図である。図１３（ａ）〜（ｆ）、図１４（ａ）〜（ｆ）及び図１５（ａ）は、図５（ａ）と同様、中心軸ＢＺ方向から見たときの、フランジ５１３の変形例を示す図であり、説明の便宜のため、各変形例のフランジ（フランジ５１３に相当する部分）を実線で示し、その他の部分（第２胴部５１１の外周等）を破線で示している。また、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示すフランジが形成された口金（口金５１０に相当する部分）の斜視図である。なお、図１３（ａ）〜（ｆ）、図１４（ａ）〜（ｆ）及び図１５（ａ）において、片方向矢印は、中心軸ＢＺと直交するＸ軸及びＹ軸を示している。

図１３（ａ）は、フランジ５１３の第１の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ａは、受け部５１４が形成されていない点で、本実施形態のフランジ５１３と異なっており、放電ランプ５００がランプホルダ３００に装着されたときに、上端面５１３Ａａが平行ピン３０８と当接することにより回転規制されるように構成されている。本変形例においては、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ａの上端面５１３ＡａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＡｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ａの外周縁部（つまり、フランジ５１３Ａの左側端面５１３Ａｃ（円弧部分）及び右側端面５１３Ａｄ（円弧部分））と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ａの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対して線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ａによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ａの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１３（ｂ）は、フランジ５１３の第２の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｂの外周縁部は、中心軸ＢＺを中心とする楕円形状に形成されている点で、本実施形態のフランジ５１３と異なる。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｂの外周縁部には、楕円弧状に形成されたＹ軸方向正側の上端面５１３Ｂａ、楕円弧状に形成されたＹ軸方向負側の下端面５１３Ｂｂ、楕円弧状に形成されたＸ軸方向負側の左側端面５１３Ｂｃ、及び楕円弧状に形成されたＸ軸方向正側の右側端面５１３Ｂｄが形成されている。本変形例においては、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｂの上端面５１３ＢａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＢｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さの長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｂの外周縁部（つまり、フランジ５１３Ｂの左側端面５１３Ｂｃ及び右側端面５１３Ｂｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｂの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対して線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｂによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｂの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１３（ｃ）は、フランジ５１３の第３の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｃの外周縁部は、第２の変形例のフランジ５１３Ｂの左側端面５１３Ｂｃ及び右側端面５１３Ｂｄの一部に第１の変形例のフランジ５１３Ａの円弧部分を組み合わせた形状を呈している。つまり、フランジ５１３Ｃの上端面５１３Ｃａ及び下端面５１３Ｃｂは楕円弧状に形成されており、右側端面５１３Ｃｄの第１象限の領域及び左側端面５１３Ｃｃの第３象限の領域は、中心軸ＢＺを中心とする円弧で形成され、左側端面５１３Ｃｃの第２象限の領域及び右側端面５１３Ｃｄの第４象限の領域は、中心軸ＢＺを中心とする楕円弧で形成されている。また、本変形例においては、上端面５１３Ｃａと右側端面５１３Ｃｄとの間に円弧状に窪んだ凹部５１３Ｃｅが形成され、下端面５１３Ｃｂと左側端面５１３Ｃｃとの間に円弧状に窪んだ凹部５１３Ｃｆが形成されている。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｃの上端面５１３ＣａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＣｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さの長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｃの外周縁部（つまり、フランジ５１３Ｃの左側端面５１３Ｃｃ及び右側端面５１３Ｃｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｃの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対しても非線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｃによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｃの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１３（ｄ）は、フランジ５１３の第４の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｄの外周縁部は、第１の変形例のフランジ５１３Ａの左側端面５１３Ａｃ（円弧部分）及び右側端面５１３Ａｄ（円弧部分）に相当する部分が４つの直線で（つまり、多角形状に）形成されている点で第１の変形例のフランジ５１３Ａとは異なる。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｄの上端面５１３ＤａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＤｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｄの外周縁部（つまり、フランジ５１３Ｄの左側端面５１３Ｄｃ及び右側端面５１３Ｄｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｄの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対して線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｄによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｄの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１３（ｅ）は、フランジ５１３の第５の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｅの外周縁部は、第２の変形例のフランジ５１３Ｂの右側と、第１の変形例のフランジ５１３Ａの左側とを組み合わせた形状を呈している。つまり、フランジ５１３Ｅの左側端面５１３Ｅｃは、中心軸ＢＺを中心とする円弧で形成され、フランジ５１３Ｅの右側端面５１３Ｅｄは、中心軸ＢＺを中心とする楕円弧で形成されている。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｅの上端面５１３ＥａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＥｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｅの外周縁部（つまり、フランジ５１３Ｅの左側端面Ｅｃ及び右側端面Ｅｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｅの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対しても非線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｅによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｅの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１３（ｆ）は、フランジ５１３の第６の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｆの外周縁部は、第１の変形例のフランジ５１３Ａの左下部分（第３象限の領域）及び右上部分（第１象限の領域）を第２胴部５１１の外周に沿って切り欠いた形状を呈しており、第１象限の領域には切り欠き部５１３Ｆｇが形成され、第３象限の領域には切り欠き部５１３Ｆｈが形成されている。そして、フランジ５１３Ｆの左側端面５１３Ｆｃと切り欠き部５１３Ｆｈとの間には、円弧状に窪んだ凹部５１３Ｆｆが形成され、右側端面５１３Ｆｄと切り欠き部５１３Ｆｇとの間には、円弧状に突出した凸部５１３Ｆｅが形成されている。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｆの上端面５１３ＦａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＦｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｆの外周縁部（つまり、フランジ５１３Ｆの左側端面５１３Ｆｃ及び右側端面５１３Ｆｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｆの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対しても非線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｆによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｆの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１４（ａ）は、フランジ５１３の第７の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｇは、中心軸ＢＺを中心に、４５°、１３５°、２２５°、３１５°の方向にそれぞれ略矩形状に張り出すように第１フランジ部５１３Ｇ１、第２フランジ部５１３Ｇ２、第３フランジ部５１３Ｇ３及び第４フランジ部５１３Ｇ４より構成されている。第１フランジ部５１３Ｇ１及び第２フランジ部５１３Ｇ２の上端は、Ｘ軸と平行となるように切り欠かれており、上端面５１３Ｇａが形成されている。また、第３フランジ部５１３Ｇ３及び第４フランジ部５１３Ｇ４の下端は、Ｘ軸と平行となるように切り欠かれており、下端面５１３Ｇｂが形成されている。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｇの上端面５１３ＧａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＧｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｇの外周縁部（つまり、第１フランジ部５１３Ｇ１の右側端面５１３Ｇ１ｄ、第２フランジ部５１３Ｇ２の左側端面５１３Ｇ２ｃ、第３フランジ部５１３Ｇ３の左側端面５１３Ｇ３ｃ及び第４フランジ部５１３Ｇ４の右側端面５１３Ｇ４ｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｇの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対して線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｇによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｇの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１４（ｂ）は、フランジ５１３の第８の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｈは、中心軸ＢＺを中心に、３０°、１５０°、２１０°、３３０°の方向にそれぞれ略台形状に張り出すように形成された第１フランジ部５１３Ｈ１、第２フランジ部５１３Ｈ２、第３フランジ部５１３Ｈ３及び第４フランジ部５１３Ｈ４と、Ｙ軸方向に沿って上側に突出するように形成された第５フランジ部５１３Ｈ５と、Ｙ軸方向に沿って下側に突出するように形成された第６フランジ部５１３Ｈ６とより構成されている。第５フランジ部５１３Ｇ５の上端には、Ｘ軸と平行な上端面５１３Ｈａが形成されている。また、第６フランジ部５１３Ｇ６の下端には、Ｘ軸と平行な下端面５１３Ｈｂが形成されている。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｈの上端面５１３ＨａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＨｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｈの外周縁部（つまり、第１フランジ部５１３Ｈ１の右側端面５１３Ｈ１ｄ、第２フランジ部５１３Ｈ２の左側端面５１３Ｈ２ｃ、第３フランジ部５１３Ｈ３の左側端面５１３Ｈ３ｃ及び第４フランジ部５１３Ｈ４の右側端面５１３Ｈ４ｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｈの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対して線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｈによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｈの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１４（ｃ）は、フランジ５１３の第９の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｉの外周縁部は、第１の変形例のフランジ５１３Ａの一部を切り欠いて、全体として略扇形の形状を呈しており、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸方向に沿って右側（Ｘ軸方向正側）に略台形状に張り出すように形成された第１フランジ部５１３Ｉ１と、Ｘ軸方向に沿って左側（Ｘ軸方向負側）に略扇形状に張り出すように形成された第２フランジ部５１３Ｉ２とにより構成されている。第２フランジ部５１３Ｉ２の上端には、Ｘ軸に対して下降傾斜した上端面５１３Ｉａが形成されている。また、第２フランジ部５１３Ｉ２の下端には、Ｘ軸に対して上昇傾斜した下端面５１３Ｉｂが形成されている。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｉの上端面５１３ＩａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＩｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｉの外周縁部（つまり、第１フランジ部５１３Ｉ１の右側端面５１３Ｉｄ及び第２フランジ部５１３Ｉ２の左側端面５１３Ｉｃ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｉの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対しても非線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｉによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｉの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１４（ｄ）は、フランジ５１３の第１０の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｊの外周縁部は、左側端面５１３Ｊｃが左下方向に大きく張り出し、また右側端面５１３Ｊｄが右下方向に大きく張り出し、おむすび型の形状を呈している。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｊの上端面５１３ＪａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＪｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｊの外周縁部（つまり、フランジ５１３Ｊの左側端面５１３Ｊｃ及び右側端面５１３Ｊｄ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｊの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対して線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｊによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｂの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１４（ｅ）は、フランジ５１３の第１１の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｋの外周縁部は、第１の変形例のフランジ５１３Ａの右側端面５１３Ａｄ及び下端面５１３Ａｂに相当する部分に凹凸が形成されている点で第１の変形例のフランジ５１３Ａとは異なる。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｋの上端面５１３ＫａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＫｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｋの外周縁部（つまり、右側端面５１３Ｋｄ及び左側端面５１３Ｋｃ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｋの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対しても非線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｋによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｉの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１４（ｆ）は、フランジ５１３の第１２の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｌの外周縁部は、所定の自由曲線で形成された、上端面５１３Ｌａ、下端面５１３Ｌｂ、左側端面５１３Ｌｃ及び右側端面５１３Ｌｄを備える点で第１の変形例のフランジ５１３Ａと異なる。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｌの上端面５１３ＬａからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＬｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さの長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｌの外周縁部（つまり、右側端面５１３Ｌｄ及び左側端面５１３Ｌｃ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｌの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対しても非線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｌによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｌの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。

図１５（ａ）及び（ｂ）は、フランジ５１３の第１３の変形例を示す図である。本変形例のフランジ５１３Ｍは、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸方向に沿って右側（Ｘ軸方向正側）に突出するように形成された円柱状の第１フランジ部５１３Ｍ１と、Ｘ軸方向に沿って左側（Ｘ軸方向負側）に突出するように形成された円柱状の第２フランジ部５１３Ｍ２と、Ｙ軸方向に沿って下側（Ｙ軸方向負側）に突出するように形成された円柱状の第３フランジ部５１３Ｍ３とで構成されている。つまり、本変形例においては、第１フランジ部５１３Ｍ１の先端に右側端面５１３Ｍｄが形成され、第２フランジ部５１３Ｍ２の先端に左側端面５１３Ｍｃが形成され、第３フランジ部５１３Ｍ３の先端に下端面５１３Ｍｂが形成される。そして、本変形例においては、Ｙ軸方向正側（つまり上側）にフランジ５１３Ｍが形成されていないため、口金５１０Ｍの外周面５１０Ｍａがフランジ５１３Ｍの上端面として機能するようになっている。本変形例においても、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジ５１３Ｍの上端面（つまり、口金５１０Ｍの外周面５１０Ｍａ）からＸ軸に対して下ろされる仮想垂線の長さ（第１の長さ）をｍ１とし、下端面５１３ＭｂからＸ軸に対して下ろされる仮想垂線の長さ（第２の長さ）をｍ２とし、Ｘ軸方向に形成されたフランジ５１３Ｍの外周縁部（つまり、第１フランジ部５１３Ｍ１の右側端面５１３Ｍｄ、第２フランジ部５１３Ｍ２の左側端面５１３Ｍｃ）と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線の長さ（第３の長さ）をｎ１とした場合、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されている。つまり、本変形例のフランジ５１３Ｍの外周縁部は、中心軸ＢＺ方向から見たときに、Ｘ軸に対して非線対称形に、かつＹ軸に対して線対称形に形成されており、中心軸ＢＺに対して非点対称形に形成されている。従って、このような形状のフランジ５１３Ｍによれば、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿入する際に、口金５１０Ｍの挿入方向（つまり、放電ランプ５００の向き）を規制することができる。なお、本変形例においては、第１フランジ部５１３Ｍ１、第２フランジ部５１３Ｍ２及び第３フランジ部５１３Ｍ３が円柱状の形状となっている。このため、本変形例のフランジ５１３Ｍを有する口金５１０Ｍがクランプ３０６に装着されたとき（つまり、第１フランジ部５１３Ｍ１が右フランジ係合部３１０内に収容され、第２フランジ部５１３Ｍ２が左フランジ係合部３０９内に収容されたとき）、第１フランジ部５１３Ｍ１及び第２フランジ部５１３Ｍ２と基準面Ｒとは、線状に当接する。このように、本実施形態のフランジ５１３、第１〜第１２の変形例のフランジ５１３Ａ〜５１０Ｌのように、フランジの基端側は必ずしも平面である必要はなく、基準面Ｒに対して線状に当接する形状でもよく、また平面にエンボス加工等を施して、基準面Ｒに対して点状に当接する形状としてもよい。

また、本実施形態及び第１〜第１３の変形例においては、いずれも、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジの上端面からＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）ｍ１と、下端面からＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さの長さ（第２の長さ）ｍ２と、Ｘ軸方向に形成されたフランジの外周縁部と中心軸ＢＺとを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の長さ（第３の長さ）ｎ１とを定義し、これら３つのパラメータの関係からフランジの外周縁部の形状を特定したが（つまり、ｍ１とｍ２とが異なり、かつｎ１がｍ１及びｍ２のいずれよりも長くなるように形成されていると説明したが）、第１〜第１３の変形例のフランジの外周縁部の形状は他の観点からも特定することが可能である。例えば、Ｙ軸方向に沿って形成されたフランジの上端面からＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第１の長さ）ｍ１と、下端面からＸ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の長さ（第２の長さ）ｍ２と、Ｘ軸方向に形成されたフランジの一端の外周縁部（つまり、フランジの右側端面）からＹ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い垂線の長さ（第３の長さ）ｎ１と、Ｘ軸方向に形成されたフランジの他端の外周縁部（つまり、フランジの左側端面）からＹ軸に対して下ろされる仮想垂線のうち最も長い垂線の長さ（第４の長さ）ｎ２とを定義し、これら４つのパラメータの関係からフランジの外周縁部の形状を特定することもできる。なお、この場合、本実施形態のフランジ５１３、第１〜第１３の変形例のフランジ５１３Ａ〜５１０Ｍは、いずれも、ｎ１とｎ２との和が、ｍ１とｍ２との和よりも長くなるように形成されている。

また、本実施形態の放電ランプ５００においては、口金５１０の第１胴部５１５に、外周面の一部をＹＺ平面でＤカットしたカット面５１６が形成されていると説明したが、カット面５１６は、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。

上述したように、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿し込んだだけの状態では、カット面５１６が押圧部３１２と対向し、放電ランプ５００を固定することができないように構成することで、放電ランプ５００の誤装着を防止しているが、口金５１０を回転させ、放電ランプ５００がランプホルダ３００に正しく位置決めされない限り（つまり、口金５１０の第１胴部５１５の外周面が押圧部３１２と対向しない限り）、放電ランプ５００を固定することができないように構成すればよく、カット面５１６は、必ずしも平面のみで構成されている必要はない。

図１６及び図１７は、本実施形態の放電ランプ５００の変形例を示す図である。図１６に示す放電ランプ５００Ａは、口金５１０の第１胴部５１５の外周面を周方向に延び、カット面５１６と連続するように形成された溝部５１７を備える点で、本実施形態の放電ランプ５００と異なる。溝部５１７は、放電ランプ５００をランプユニット１００に挿し込んで口金５１０を時計回りに回転させたときに、押圧部３１２と対向する第１胴部５１５の所定範囲に形成されており、溝部５１７の幅は、押圧部３１２の先端部の幅（直径）よりも若干大きく、溝部５１７の深さは、押圧部３１２が開口部３１１に突出したときの突出量よりも深く、溝部５１７の先端は、放電ランプ５００が完全に装着されたときに押圧部３１２と対向する第１胴部５１５の外周面の手前まで延びている。つまり、本変形例においては、放電ランプ５００が完全に装着されるまで、第１胴部５１５の外周面が押圧部３１２と対向せず、レバー３０１を回動させても放電ランプ５００を固定することができないように構成されている。

図１７に示す放電ランプ５００Ｂは、図１６に示す放電ランプ５００Ａの更なる変形例であり、溝部５１７Ｍが第１胴部５１５の先端部（Ｚ軸方向正側の端部）にわたって形成されている点で、図１６に示す放電ランプ５００Ａの溝部５１７と異なる。溝部５１７Ｍをこのように構成すれば、図１６に示す放電ランプ５００Ａの溝部５１７と同様、放電ランプ５００が完全に装着されるまで、第１胴部５１５の外周面が押圧部３１２と対向せず、レバー３０１を回動させても放電ランプ５００を固定することができない。

このように、放電ランプ５００の誤装着を防止するためには、放電ランプ５００が完全に装着されるまで、押圧部３１２が口金５１０の第１胴部５１５に当接しないように構成すればよく、例えば、放電ランプ５００が完全に装着されたときに押圧部３１２と対向する第１胴部５１５の所定エリアのみが一段高くなり（つまり、押圧部３１２との距離が短くなり）、それ以外の部分が一段低くなるように（つまり、押圧部３１２との距離が長くなるように）構成してもよい。

なお、今回開示された実施の形態は、全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、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

Claims (17)

1. 先端部と基端部と陰極とを有する発光管と、前記基端部に設けられ前記陰極と電気的に接続された固定用口金と、を有する放電ランプと、
   前記固定用口金を着脱可能に支持することにより、前記放電ランプを交換可能に収容するランプユニットと、
   前面、背面及び一対の側面を有し、前記ランプユニットを収容する箱形の筐体と、
   を備え、
   前記固定用口金は、前記発光管と共通の軸心を有し、前記基端部を収容する円筒状の第１胴部と、前記第１胴部の外周面から張り出すように形成されたフランジ部とを有し、
   前記ランプユニットは、前記固定用口金が挿入され、前記軸心を中心に第１の回動方向に回動されたときに、前記フランジ部をクランプし、前記固定用口金が前記第１の回動方向とは反対の第２の回動方向に回動されたときに、前記フランジ部のクランプを解除するクランプ部を有し、
   前記一対の側面のいずれか一方は、前記前面の近傍に設けられた回動軸を中心に回動し、前記筐体の内側に前記ランプユニットを支持する開閉扉を有し、
   前記開閉扉が外側に回動したときに、前記ランプユニットが引き出されて前記クランプ部が露出する
   ことを特徴とする光源装置。
2. 前記フランジ部は、前記軸心に直交する方向に形成される前記基端部側の端面を備え、
   前記クランプ部は、所定の基準面を有し、前記フランジ部をクランプしたときに、前記端面が前記基準面に当接することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記フランジ部は、前記軸心方向から見たときに、前記軸心に直交する第１の方向の長さが、前記軸心及び前記第１の方向と直交する第２の方向の長さよりも短くなるような外周形状を呈し、
   前記フランジ部は、
   前記第１の方向に形成され、前記固定用口金が前記ランプユニットに挿入されるときに、前記固定用口金の向きを規制する短尺部と、
   前記第２の方向に形成され、前記固定用口金が回動されたときに、前記ランプユニットと係合する長尺部と、
   を備え、
   前記フランジ部の外周縁部は、前記軸心方向から見たときに、前記軸心に対し非点対称形に形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記フランジ部の外周縁部は、前記軸心方向から見たときに、前記軸心を通り前記第２の方向に延びる直線に対して非線対称形に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記短尺部は、前記軸心を挟んで形成される一方の外周縁部と他方の外周縁部とからなり、
   前記軸心に直交する第２の方向に沿う仮想直線に対し、前記一方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第１の長さと、前記他方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第２の長さとが異なり、
   前記長尺部は、前記軸心を挟んで形成される一端の外周縁部と他端の外周縁部とからなり、
   前記軸心と、前記一端及び前記他端の外周縁部とを結ぶ仮想直線のうち最も長い仮想直線の第３の長さは、前記第１の長さ及び前記第２の長さのいずれよりも長いことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光源装置。
6. 前記短尺部は、前記軸心を挟んで形成される一方の外周縁部と他方の外周縁部とからなり、
   前記軸心に直交する第２の方向に沿う仮想直線に対し、前記一方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第１の長さと、前記他方の外周縁部から下ろされる仮想垂線のうち最も長い仮想垂線の第２の長さとが異なり、
   前記長尺部は、前記軸心を挟んで形成される一端の外周縁部と他端の外周縁部とからなり、
   前記軸心に直交する第１の方向に沿う仮想直線に対し、前記一端の外周縁部から下ろされる垂線のうち最も長い垂線の第３の長さと、前記他端の外周縁部から下ろされる垂線のうち最も長い垂線の第４の長さとの和は、前記第１の長さと前記第２の長さとの和よりも長いことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光源装置。
7. 前記一方の外周縁部及び前記他方の外周縁部のそれぞれは、前記第２の方向に平行な直線部を含み、
   前記一端の外周縁部及び前記他端の外周縁部のそれぞれは、前記第２の方向に相対する円弧部を含む
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の光源装置。
8. 前記フランジ部は、板状であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光源装置。
9. 前記クランプ部は、前記固定用口金の回動を規制する突起部を備え、
   前記短尺部は、前記固定用口金が回動されたときに前記突起部と係合する受け部を備えることを特徴とする請求項３から請求項８のいずれか一項に記載の光源装置。
10. 前記クランプ部は、前記フランジ部の前記先端部側の端面と当接し、前記固定用口金を前記基端部側に向かって付勢するプランジャを備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光源装置。
11. 前記フランジ部の前記先端部側の端面が、前記プランジャの先端が嵌まり込む皿もみ部を備えることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
12. 前記ランプユニットは、前記固定用口金が前記ランプユニットに装着されたときに、前記第１胴部の外周面に対して突出して当接し、前記固定用口金を固定する固定手段を備え、
    前記第１胴部は、外周面上に、前記固定手段が当接可能な第１の領域と、前記固定手段が当接不可能な第２の領域とを備え、
    前記固定用口金が回動されていないとき、前記第２の領域が前記固定手段に対向し、前記固定用口金が回動されたとき、前記第１の領域が前記固定手段に対向することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の光源装置。
13. 前記第２の領域は、前記第１胴部の外周面を前記軸心に平行な面で切り欠いた平面であることを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
14. 前記発光管は、放電媒体を封入し封止するためのチップ部を備え、前記固定用口金が前記ランプユニットに装着されたとき、前記チップ部は、前記軸心を含む水平面よりも下方に位置することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の光源装置。
15. 前記フランジ部は、前記第１胴部の前記基端部側の端部に設けられており、
    前記固定用口金は、前記第１胴部と共通する軸心を有し、前記フランジ部の前記基端部側の端面から円筒状に突出する第２胴部を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の光源装置。
16. 前記第１胴部は、前記軸心を中心に対称な位置に配置され、前記第１胴部の前記基端部側の端面に開口する複数の開口孔を備えることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の光源装置。
17. 前記ランプユニットは、前記先端部と当接し前記発光管を前記基端部側に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の光源装置。

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