JPH09281361A - Ｕｖスポット光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外光を有効に活用することができるＵＶス
ポット光源装置を提供することである。 【解決手段】 紫外光を放射する放電灯２と、開口部を
有し前記放電灯から放射された紫外光を反射させるコー
ルドミラー４と、このコールドミラーの開口部側に位置
し、前記コールドミラーにより反射された紫外光を光フ
ァイバ束端に向けて反射させる反射鏡１０と、この反射
鏡により反射された紫外光を導光する複数の光ファイバ
束を有するＵＶスポット光源装置において、前記反射鏡
により反射された紫外光を複数の前記光ファイバ束の何
れかに選択的に出射させる出射口を有する遮蔽部材６
と、この遮蔽部材及び前記反射鏡を前記放電灯の光軸を
中心として回転駆動回転させる回転駆動手段１２とを備
え、この回転駆動手段により、前記遮蔽部材及び前記反
射鏡を回転させることにより、前記紫外光を出射する前
記ファイバ束を選択することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、紫外光を複数の
ファイバ束に導光させるＵＶスポット光源装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＵＶスポット光源装置は、ランプ
の紫外光を集光する集光ミラーを備え、この集光ミラー
で集光された紫外光を、ファイバ差込口に差し込まれた
ファイバ束端に入射するように構成されている。また、
このＵＶスポット光源装置は、集光ミラーで集光された
紫外光がファイバ束端に入射するのを遮るシャッター板
を備え、このシャッター板により、ファイバ束端に入射
する光をＯＮ／ＯＦＦさせている。

【０００３】また、従来のＵＶスポット光源装置には、
特公平５−２２２１２号公報に記載されたような装置も
存在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のＵＶ
スポット光源装置においては、シャッター板を駆動させ
るためにロータリーソレノイドを用いている。このロー
タリーソレノイドは、磁力を回転運動に変換して動作す
ることから、動作音が大きく、また、シャッター板を動
作させる際に生じる振動が大きく、この振動によりネジ
の緩み等が生じやすく、長時間の運転による信頼性の低
下等の原因となっていた。

【０００５】また、シャッター板によりランプの紫外光
をＯＦＦしている間は、この紫外光が無駄に消費され、
紫外光の有効活用を図ることができなかった。

【０００６】更に、ファイバ束端に入射する光量を調整
する場合には、光路に絞り機構等を特別に設ける必要が
あり、また、この絞り機構を駆動させるためのモータ等
も備える必要があった。

【０００７】この発明の課題は、紫外光を有効に活用す
ることができるＵＶスポット光源装置を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のＵＶスポ
ット光源装置は、紫外光を放射する放電灯と、開口部を
有し前記放電灯から放射された紫外光を反射させるコー
ルドミラーと、このコールドミラーの開口部側に位置
し、前記コールドミラーにより反射された紫外光を光フ
ァイバ束端に向けて反射させる反射鏡と、この反射鏡に
より反射された紫外光を導光する複数の光ファイバ束を
有するＵＶスポット光源装置において、前記反射鏡によ
り反射された紫外光を複数の前記光ファイバ束の何れか
に選択的に出射させる出射口を有する遮蔽部材と、この
遮蔽部材及び前記反射鏡を前記放電灯の光軸を中心とし
て回転駆動させる回転駆動手段とを備え、この回転駆動
手段により、前記遮蔽部材及び前記反射鏡を回転させる
ことにより、前記紫外光を出射する前記ファイバ束を選
択することを特徴とする。

【０００９】この請求項１記載のＵＶスポット光源装置
によれば、回転駆動手段により遮蔽部材及び反射鏡を放
電灯の光軸を中心として、一体として回転駆動させるこ
とにより、複数の光ファイバ束の中から紫外光を入射す
る光ファイバ束を選択することができる。この場合に、
選択された光ファイバ束端以外の光ファイバ束端は、遮
蔽部材により遮蔽されているため、散乱光等が入射する
ことがない。

【００１０】また、請求項２記載のＵＶスポット光源装
置は、請求項１記載のＵＶスポット光源装置の前記遮蔽
部材を円筒形状を有するものとしたことを特徴とする。

【００１１】この請求項２記載のＵＶスポット光源装置
によれば、遮蔽部材が円筒形状を有するため、放電灯か
ら放射される紫外光が散乱し、選択されていないファイ
バ束に不必要に入射することがない。

【００１２】更に、請求項３記載のＵＶスポット光源装
置は、請求項１または請求項２記載のＵＶスポット光源
装置に、更に、前記放電灯の上部に設置された冷却装置
を備えることを特徴とする。

【００１３】この請求項３記載のＵＶスポット光源装置
によれば、熱が溜まりやすい放電灯の上部に冷却装置が
設置されているため、放電灯及びコールドミラー等を効
率良く冷却することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施の形
態にかかるＵＶスポット光源装置を説明する。図１は、
ＵＶスポット光源装置の概略構成図である。図中、符号
２で示すものは、紫外光を放射する放電灯であり、両端
封止型の放電灯である。

【００１５】この放電灯２は、下方に開口部を向けたコ
ールドミラー４の内側に配置され、このコールドミラー
４の内面により、放電灯２により放射された紫外光を開
口部側に反射させる。

【００１６】また、図中、符号６で示すものは、円筒形
状を有する遮蔽部材であり、この遮蔽部材６には、紫外
光を出射させる出射口８が設けられている。

【００１７】また、この遮蔽部材６の円筒の内部には、
平板形状を有する反射鏡１０、この反射鏡１０及び遮蔽
部材６の向きを変化させるための回転駆動装置１２が配
設されている。反射鏡１０は、水平面に対して４５度の
角度を持って配置されており、コールドミラー４により
反射された紫外光を常時、遮蔽部材６の出射口８に向け
て反射する。

【００１８】この反射鏡１０の下面には、回転駆動装置
１２の駆動軸１２ｂの上端が接続されており、この駆動
軸１２ｂが、駆動部１２ａに備えられているモータによ
り、回転（図の矢印方向）させれることにより、反射鏡
１０及び遮蔽部材６が一体として回転させられる。これ
により遮蔽部材６の出射口８を、ファイバ差込口１４ａ
の位置からファイバ差込口１４ｂの位置まで移動させる
ことができる。

【００１９】また、駆動軸１２ｂに下端には、位置検出
板１６が接続されていると共に、この位置検出板１６に
は、この位置検出板１６の回転量を検出する位置検出セ
ンサ１８が備えられている。従って、この位置検出セン
サ１８により、遮蔽部材６の出射口８の位置が検出され
る。

【００２０】次に、図２を参照して、この発明の実施の
形態のＵＶスポット光源装置の全体構成を説明する。な
お、図１と同一の構成には、図１において各構成に用い
た符号と同一の符号を用いて説明を行なう。

【００２１】図中、符号２０で示すものは、ハウジング
であり、このハウジング２０の内部に、放電灯２、コー
ルドミラー４、遮蔽部材６、反射鏡１０及び回転駆動装
置１２が設置されている。ハウジング２０の側壁には、
ファイバ差込口１４ａ及び１４ｂが設けられており、こ
のファイバ差込口１４ａ，１４ｂに光ファイバ束２４，
２５の一端がそれぞれ差し込まれ、光ファイバ束端２４
ａ，２５ａが反射鏡１０の方向に向けられている。

【００２２】なお、ファイバ差込口１４ａ，１４ｂに差
し込まれている光ファイバ束端２４ａ，２５ａには、両
端封止型の放電灯の特性から、周辺部の光量が大きく、
中央部の光量が小さい紫外光が入射されることになる
が、出射端において均一な紫外光が出射されるように、
光ファイバ束２４，２５は、入射端と出射端の間で、光
ファイバ束２４，２５を構成する各光ファイバを複雑に
交差させたものが用いられている。

【００２３】また、ハウジング２０内の上部には、冷却
装置２２が備えられており、この冷却装置２２により、
放電灯２の電極及びコールドミラー４等の冷却が行なわ
れる。

【００２４】次に、放電灯２から放射された紫外光の光
ファイバ束端２４ａ，２５ａへの導光について説明す
る。まず、ファイバ差込口１４ａに差し込まれた光ファ
イバ束端２４ａへ紫外光を導光する場合には、位置検出
センサ１８により、遮蔽部材６の出射口８の位置を検出
しながら、遮蔽部材６及び反射鏡１０の回転を行ない、
出射口８の位置が、ファイバ差込口１４ａの位置と一致
した際に、遮蔽部材６及び反射鏡１０の回転を停止させ
る。これにより、反射鏡１０により反射された紫外光
は、ファイバ差込口１４ａに差し込まれた光ファイバ束
端２４ａへ導光される。

【００２５】この時点では、ファイバ差込口１４ｂに差
し込まれた光ファイバ束端２５ａは、遮蔽部材６により
遮蔽されているため、紫外光がこのへ光ファイバ束端２
５ａに導光されることはない。

【００２６】次に、ファイバ差込口１４ｂに差し込まれ
た光ファイバ束端２５ａへ紫外光を導光する場合には、
遮蔽部材６及び反射鏡１０を回転させ、遮蔽部材６の出
射口８の位置をファイバ差込口１４ｂの位置まで移動さ
れる必要がある。

【００２７】ここで遮蔽部材６の出射口８の位置が、フ
ァイバ差込口１４ｂへ移動する途中において、ファイバ
差込口１４ａとファイバ差込口１４ｂとの間に位置する
時には、ファイバ差込口１４ａに差し込まれた光ファイ
バ束端２４ａ及びファイバ差込口１４ｂに差し込まれた
光ファイバ束端２５ａのいずれも、遮蔽部材６により遮
蔽された状態となり、紫外光が各光ファイバ束端２４
ａ，２５ａに導光されることはない。

【００２８】位置検出センサ１８により、遮蔽部材６の
出射口８の位置が、ファイバ差込口１４ｂの位置と一致
したことが検出された際に、遮蔽部材６及び反射鏡１０
の回転を停止させる。これにより、反射鏡１０により反
射された紫外光は、ファイバ差込口１４ｂに差し込まれ
た光ファイバ束端２５ａへ導光される。

【００２９】この実施の形態のＵＶスポット光源装置に
よれば、遮蔽部材６及び反射鏡１０を一体として回転さ
せることにより、ファイバ差込口１４ａ又は、ファイバ
差込口１４ｂに差し込まれたファイバ束端２４ａ，２５
ａに紫外光を切り換えて導光することができ、放電灯２
から放射される紫外光を有効に利用することができる。
また、ファイバ差込口１４ａとファイバ差込口１４ｂの
間、ハウジング２０の内壁面に、紫外光を導光させた状
態においては、ファイバ差込口１４ａ及びファイバ差込
口１４ｂに差し込まれた光ファイバ束端２４ａ，２５ａ
のいずれも遮蔽部材６により遮蔽された状態となり、こ
の遮蔽部材６によりシャッター機構を兼ねることができ
る。

【００３０】また、遮蔽部材６の出射口８とファイバ差
込口１４ａ，ｂに差し込まれた光ファイバ束端２４ａ，
２５ａの位置をずらして紫外光を導光することにより、
紫外光の光量を絞ることができる。放電灯２の光量は、
経時的に減少することから、放電灯２の放電開始当初
は、遮蔽部材６の出射口８とファイバ差込口１４ａ，ｂ
に差し込まれた光ファイバ束端２４ａ，２５ａの位置を
ずらして紫外光を導光し、その後、放電灯２の光量の減
少に伴い、ずらし量を少なくすることにより、常に一定
の光量の紫外光をファイバ束端２４ａ，２５ａに導光す
ることができる。

【００３１】更に、このＵＶスポット光源装置において
は、遮蔽部材６および反射鏡１０をモータにより回転さ
せることにより、紫外光を導光させるファイバ束２４，
２５を選択するため、振動及び衝撃を減少させることが
でき、動作音を小さくすることができると共に、振動に
よるネジの緩み等が生じにくい。

【００３２】なお、上述の実施の形態においては、遮蔽
部材の形状を円筒形状としたが、これに限らず、板状の
遮蔽板を用いることも可能である。この場合、板状の遮
蔽板は、ＵＶスポット光源装置のハウジング２０の外壁
に備えられた複数のファイバ差込口を同時に塞ぐことが
できる幅を有するものであることが必要である。これに
より、放電灯２からの散乱光、漏れ光が不必要にファイ
バ束端に入射することを防止することができる。

【００３３】また、上述の実施の形態において、ファイ
バ差込口１４ａとファイバ差込口１４ｂとの間のハウジ
ング２０の内壁面に光検出センサを設置することによ
り、放電灯のライフエンドを検知するようにしてもよ
い。この場合には、反射鏡１０及び遮蔽部材６が回転
し、出射口８が光検出センサの位置に達した際に、光検
出センサにより、放電灯２の紫外光の強さが検出され
る。更に、この光センサにより検出した放電灯２の紫外
光の強さを光量調節に用いることも可能である。

【００３４】また、上述の実施の形態においては、ハウ
ジング２０にファイバ差込口を２個設けているが、これ
に限定されることなく３個以上のファイバ差込口を設け
ることも可能である。

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば、回転駆動手段により
遮蔽部材及び反射鏡を放電灯の光軸を中心として回転駆
動させることにより、複数の光ファイバ束の中から紫外
光を入射する光ファイバ束を選択することができる。こ
の場合に、選択された光ファイバ束以外の光ファイバ束
端は、遮蔽部材により遮蔽されているため、散乱光等が
入射することがない。また、複数の光ファイバ束の中か
ら紫外光を出射する光ファイバ束を選択し、切り換えて
紫外光を出射することができるため、紫外光を有効に利
用することができる。

【００３６】また、遮蔽部材を円筒形状を有するものと
する場合には、放電灯から放射される紫外光が散乱し、
不必要にファイバ束端に入射することがない。

【００３７】更に、放電灯の上部に冷却装置を設置する
場合には、放電灯及びコールドミラー等を効率良く冷却
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用可能な実施の形態に係るＵＶス
ポット光源装置の概略構成図である。

【図２】この発明が適用可能な実施の形態に係るＵＶス
ポット光源装置の垂直断面図である。

【符号の説明】

２…放電灯、４…コールドミラー、６…遮蔽部材、８…
出射口、１０…反射鏡、１２…回転駆動装置、１４ａ，
１４ｂ…ファイバ差込口、１６…位置検出板、１８位置
検出センサ、２０…ハウジング、２２…冷却装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外光を放射する放電灯と、 開口部を有し前記放電灯から放射された紫外光を反射さ
   せるコールドミラーと、 このコールドミラーの開口部側に位置し、前記コールド
   ミラーにより反射された紫外光を光ファイバ束端に向け
   て反射させる反射鏡と、 この反射鏡により反射された紫外光を導光する複数の光
   ファイバ束を有するＵＶスポット光源装置において、 前記反射鏡により反射された紫外光を複数の前記光ファ
   イバ束の何れかに選択的に出射させる出射口を有する遮
   蔽部材と、 この遮蔽部材及び前記反射鏡を前記放電灯の光軸を中心
   として回転駆動させる回転駆動手段とを備え、 この回転駆動手段により、前記遮蔽部材及び前記反射鏡
   を回転させることにより、前記紫外光を出射する前記フ
   ァイバ束を選択することを特徴とするＵＶスポット光源
   装置。
2. 【請求項２】 前記遮蔽部材は、円筒形状を有すること
   を特徴とする請求項１記載のＵＶスポット光源装置。
3. 【請求項３】 前記放電灯の上部に設置された冷却装置
   を更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２
   記載のＵＶスポット光源装置。