KR100787286B1

KR100787286B1 - 중수소 램프 박스 및 휴대형 광원 장치

Info

Publication number: KR100787286B1
Application number: KR1020027000572A
Authority: KR
Inventors: 세이유지로; 이토마사키
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2007-12-20
Also published as: KR20020015374A; EP1201984A1; CN1183352C; DE60035275T2; US20020060909A1; CN1361852A; ATE365311T1; EP1201984A4; JP2001035238A; AU5853800A; EP1201984B1; WO2001006173A1; JP4326631B2; DE60035275D1; US6601972B2; EP1201984B8

Abstract

본 발명에 의한 중수소 램프 박스(50)에 있어서는, 중수소 램프(10)의 광과 다른 파장의 광을 광 출사 개구(69)로부터 전방으로 도출할 수 있다. 즉, 시스루 형식의 중수소 램프(10)를 점등시키면, 광 출사 개구(69)로부터는 중수소 램프(10)로부터 발생되는 광을 도출할 수 있다. 또한, 중수소 램프(10)를 소등시키고, 제 2 램프(85)를 점등시키면, 제 2 램프(85)로부터 발생시키는 광은, 렌즈(84)에 의해서 집광된 상태로 중수소 램프(10)를 통과하여, 광 출사 개구(69)로부터 도출하게 된다. 더욱이, 중수소 램프(10)와 제 2 램프(85)를 동시 점등시키면, 다른 광의 파장이 혼합된 상태로 광 출사 개구(69)로부터 도출하게 된다. 이와 같이, 램프(10, 85)의 점등 방법에 따라서, 3종류의 광을 만들어낼 수 있어, 1개의 램프만을 수용시키는 램프 박스에 비해, 상당히 범용성이 높다.

램프 박스, 광 출사 개구, 중수소 램프, 제 2 램프, 집광 렌즈

Description

중수소 램프 박스 및 휴대형 광원 장치{Deuterium lamp box and portable light source}

본 발명은 중수소 램프를 수용하는 램프 박스 및 작업 현장으로 가지고 들어 갈 수 있는 포터블형 광원 장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 분야의 기술로서, 특개평8-329732호 공보가 있다. 상기 공보에 기재된 램프 박스는, 블록체로서 구성되어, 중수소 램프가 삽입되도록 되어 있고, 중수소 램프로부터 나온 소정 파장의 광은, 측정 광학 시스템에 도입된다. 그리고, 램프 박스는, 냉각풍을 통과시키는 통풍 구멍을 갖고, 냉각풍에 의해서 중수소 램프의 적절한 냉각을 도모하고 있다.

그렇지만, 상술한 종래의 중수소 램프 박스에는, 다음과 같은 과제가 존재하고 있다. 즉, 램프 박스로부터 출사하는 광은, 중수소 램프로부터의 광뿐이다. 그리고, 상기 램프 박스를 측정 장치에 이용하는 경우, 검사 대상물에 중수소 램프 이외의 파장의 광을 적용시키는 것이 당연히 불가능하다. 그리고, 상기 램프 박스는, 중수소 램프 이외의 램프의 장착을 고려하고 있지 않고, 단일의 파장 광을 출사시키는 중수소 램프를 수용시킬 뿐이며, 범용성을 고려한 것이 아니다. 또한, 특개평 8-233659호 공보에는, 2종류의 램프를 병렬시켜, 광학 시스템을 사용하여, 각각의 광을 취출하도록 한 구성의 장치가 개시되어 있다.

본 발명은, 상술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 특히, 범용성이 높은 중수소 램프 박스 및 포터블형 광원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제 1 중수소 램프 박스는, 중수소 램프가 삽입되는 램프 수용 본체와, 램프 수용 본체에 형성되어, 중수소 램프로부터 출사시키는 광을 전방으로 도출시키는 광 출사 개구와, 램프 수용 본체에 형성되어, 광 출사 개구에 대치된 광 입사 개구와, 광 출사 개구와 광 입사 개구를 지나는 광 축상에서, 광 입사 개구측에 배치시킨 집광 렌즈와, 광 축상에서 광 입사 개구의 후방에 배치시킨 제 2 램프를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 중수소 램프 박스에 있어서는, 2종류의 램프를 직렬로 배치시킬 수 있어, 중수소 램프의 광과 다른 파장의 광을 1개의 광 출사 개구로부터 전방으로 도출하는 것을 가능하게 한다. 즉, 시스루(see-through) 형식의 중수소 램프를 점등시키면, 광 출사 개구로부터 중수소 램프가 발생하는 광을 도출할 수 있다. 또한, 중수소 램프를 소등시키고, 제 2 램프를 점등시키면, 제 2 램프로부터 발생하는 광은, 렌즈에 의해서 집광된 상태로 중수소 램프를 통과하여, 광 출사 개구로부터 도출하게 된다. 더욱이, 중수소 램프와 제 2 램프를 동시 점등시키면, 다른 광의 파장이 혼합된 상태로 광 출사 개구로부터 도출되어지게 된다. 이와 같이, 램프의 점등 방법에 따라서, 3종류의 광을 만들어낼 수 있어, 1종류의 램프만을 수용시키는 램프 박스에 비해, 상당히 범용성이 높다고 할 수 있다. 상기 램프 박스에 이 용되는 중수소 램프는 시스루 형식인 것에 한정하지 않고, 제 2 램프를 점등시키지 않는 이용 분야라면, 일반적인 중수소 램프라도 당연히 이용 가능하며, 그러한 의미에서 상당히 범용성이 높으며, 이는 램프 박스에 제 2 램프와 집광 렌즈를 구비시켜, 광 축상에 광 출사 개구와 광 입사 개구를 배치시킴으로써 실현되고 있다.

제 2 중수소 램프 박스에 있어서, 전부에 집광 렌즈를 배치시킴과 동시에, 후부에 제 2 램프를 배치시킨 램프 하우스를, 램프 수용 본체에 대하여 착탈 가능하게 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 집광 렌즈와 제 2 램프를 내장한 램프 하우스를 채용함으로써, 이용자의 요구에 따라 제 2 램프를 간단히 장착시킬 수 있으며, 더구나, 제 2 램프와 초점 렌즈의 동시 교환이나 정비를 쉽게 하여, 제 2 램프와 집광 렌즈와의 매칭을 최적으로 한 상태에서, 램프 박스에 이들 부품을 내장할 수 있어, 여러가지 종류의 제 2 램프를 이용할 수 있어, 이용 가능 범위가 현저히 넓게 되어 있다.

제 3 중수소 램프 박스에 있어서, 램프 수용 본체에 집광 렌즈를 배치시켜, 제 2 램프를 램프 하우스에 배치시키고, 램프 수용 본체에 대하여 램프 하우스를 착탈 가능하게 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제 2 램프를 내장한 램프 하우스를 채용함으로써, 필요에 따라 제 2 램프를 간단히 장착시킬 수 있으며, 더구나, 제 2 램프만의 교환이나 정비를 용이하게 한다.

제 4 중수소 램프 박스에 있어서, 광 입사 개구로부터 외측 방향을 향하여 연장되는 광 통로를 램프 수용 본체에 일체로 형성시켜, 광 통로의 전부에 렌즈를 배치시키고, 광 통로의 후부에 제 2 램프를 배치시키는 것이 바람직하다. 이것은, 부품 갯수의 삭감이나 비용의 저감을 꾀한 것이다.

제 5 중수소 램프 박스에 있어서, 광 축상에 형성한 램프 삽입구에 대하여 제 2 램프를 자유롭게 삽입할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 램프 삽입구를 광 축상에 위치시키는 결과, 제 2 램프의 발광점을 광 축상에 간단히 세팅시키는 것이 용이해져, 확실한 램프 장착을 가능하게 한다.

제 6 중수소 램프 박스에 있어서, 광 축상에서, 광 출사 개구측에 집광 렌즈를 배치시키면 바람직하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 중수소 램프로부터 발생하는 광을 집광시키면서 확실하게 출사시킬 수 있다.

제 7 중수소 램프 박스에 있어서, 중수소 램프는, 전방으로 향하여 광을 출사시킴과 동시에, 후방으로부터 입사한 광을 전방으로 향하여 통과시키는 시스루 형식의 것이면 바람직하다. 이러한 램프를 채용한 경우, 제 2 램프의 광은, 중수소 램프를 통과하여, 1개의 광 출사 개구로부터 제 2 램프의 광을 출사시킬 수 있다.

제 8 포터블형 광원 장치는, 케이스 내에 고정됨과 동시에, 소정의 파장 광을 발생시키는 중수소 램프를 수용하는 램프 박스와, 케이스 내에 고정되어, 중수소 램프를 구동시키는 전원부를 포함하며, 램프 박스는, 중수소 램프가 삽입되는 램프 수용 본체와, 램프 수용 본체에 형성되어, 중수소 램프로부터 출사시키는 광을 전방으로 도출하는 광 출사 개구와, 램프 수용 본체에 형성되어, 광 출사 개구에 대치된 광 입사 개구와, 광 출사 개구와 광 입사 개구를 지나는 광 축상에서, 광 입사 개구측에 배치시킨 집광 렌즈와, 광 축상에서 광 입사 개구의 후방에 배치 시킨 제 2 램프를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 광원 장치는, 중수소 램프의 광과 다른 파장의 광을 광 출사 개구로부터 전방으로 도출할 수 있는 장치이다. 즉, 시스루 형식의 중수소 램프를 점등시키면, 광 출사 개구로부터는 중수소 램프가 발생하는 광을 도출할 수 있다. 또한, 중수소 램프를 소등시키고, 제 2 램프를 점등시키면, 제 2 램프로부터 발생하는 광은, 렌즈에 의해서 집광된 상태로 중수소 램프를 통과하여, 광 출사 개구로부터 도출하게 된다. 더욱이, 중수소 램프와 제 2 램프를 동시 점등시키면, 다른 광의 파장이 혼합된 상태로 광 출사 개구로부터 도출하게 된다. 이와 같이, 램프의 점등의 방법에 의해서, 3종류의 광을 만들어낼 수 있고, 일종류의 램프만을 고려한 램프 박스에 비해, 상당히 범용성이 높다고 할 수 있다. 상기 장치에 이용되는 중수소 램프는 시스루 형식의 것에 한정하지 않고, 제 2 램프를 점등시키지 않는 이용 분야이면, 일반적인 중수소 램프로도 당연히 이용 가능하며, 그러한 의미에서 상당히 범용성이 높고, 적용 범위가 상당히 넓은 장치라고 할 수 있다.

제 9 중수소 램프 박스에 있어서, 램프 박스의 광 출사 개구를 연장하도록 램프 박스에 고정시킨 도광통과, 램프 박스의 광 출사 개구내에 배치시킴과 동시에, 도광통과 램프 수용 본체에서 삽입 고정시킨 집광 렌즈를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 집광 렌즈의 간단하고 적절한 조립을 가능하게 하여, 중수소 램프에 근접하도록 집광 렌즈를 배치시킬 수 있기 때문에, 보다 많은 광을 집광시킬 수 있어, 광 강도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 삽입 고정에 의해, 집광 렌즈의 장착 작업성이 향상한다.

제 10 중수소 램프 박스에 있어서, 중수소 램프는, 전방으로 향하여 광을 출사시킴과 동시에, 후방으로부터 입사한 광을 전방으로 향하여 통과시키는 시스루 형식의 것이면 바람직하다. 이러한 램프를 채용한 경우, 제 2 램프의 광은, 중수소 램프를 통과하여, 1개의 광 출사 개구로부터 제 2 램프의 광을 출사시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 중수소 램프 박스 및 광원 장치에 적용시키는 중수소 램프의 일실시예를 도시하는 사시도.

도 2는 도 1의 횡단면도.

도 3은 본 발명에 따른 포터블형 광원 장치의 외관을 도시하는 사시도.

도 4는 도 3에 도시한 광원 장치의 단면도.

도 5는 도 3에 도시한 광원 장치의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 중수소 램프 박스의 제 1 실시예를 도시하는 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 중수소 램프 박스의 제 2 실시예를 도시하는 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 중수소 램프 박스의 제 3 실시예를 도시하는 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 중수소 램프 박스의 제 4 실시예를 도시하는 단면도.

이하, 도면과 함께 본 발명에 의한 중수소 램프 박스 및 포터블형 광원 장치의 적합한 실시예에 관해서 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 포터블형 광원 장치에 적용된 중수소 램프를 도시하 는 사시도이다. 동 도면에 도시하는 중수소 램프(10)는, 사이드에서 자외선(200 내지 400nm)을 출사시키는 사이드 온 형의 방전 램프임과 동시에, 후방에서 별도의 광을 통과시킬 수 있는 시스루 타입이기도 하다. 이러한 중수소 램프(10)는, 램프(10)의 후방에 놓여진 별도의 램프로부터 발생하는 광을, 램프(10)의 전방에 놓여진 검사 대상물에 접촉시킬 수 있다.

상기 중수소 램프(10)에 있어서, 글래스제의 원통형 용기(11)의 내부에는, 발광부 조립체(20)가 수용되어 있는 동시에, 중수소 가스(도시하지 않음)가 수 Torr 정도 밀봉되어 있다. 또한, 용기(11)의 밑바닥부에는, 글래스제의 스템(12)이 형성되어 있다. 또한, 용기(11)는, 양호한 자외선 투과율을 갖는 자외선 투과 글래스나 석영 글래스 등으로 형성되어 있다.

스템(12)에는, 4개의 리드 핀(13 내지 16)이 일직선 형으로 병렬 고정되고, 각 리드 핀(13 내지 16)은, 스템(12)을 관통함과 동시에, 각각 절연재에 의해 피복되어 리드선(17)으로서 도출되어, 외부 전원(도시하지 않음)에 접속된다. 또한, 발광부 조립체(20)는, 전부에 배치한 금속제(Ni나 SUS) 또는 세라믹제의 전면 커버(23)와, 후부에 배치한 세라믹제의 양극 지지부재(22)와, 상기 양극 지지부재(22)와 전면 커버(23)와의 사이에 배치되는 세라믹제의 스페이서(21)를 갖고 있다.

다음에, 발광부 조립체(20)의 구성에 관해서 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 리드 핀(14)의 선단에는 금속제의 양극(24)이 고정되어 있다. 상기 양극(24)은, 리드 핀(14)의 선단에 고정되어 있 다. 또한, 양극 지지부재(22)에는, 관축(L)에 대하여 직교하는 방향으로 연장하는 광 입사 개구(22A)가 형성되고, 양극(24)에는, 이것과 동심적인 광 투과 구멍(24A)이 형성되어 있다. 따라서, 광 입사 개구(22A) 및 광 투과 구멍(24A)에 의해서, 후방에서의 광을, 발광부 조립체(20)내에 입사시킬 수 있다.

또한, 양극 지지부재(22)에는 양극(24)의 배면이 접촉 지지되고, 양극 지지부재(22)는, 전기절연성과 높은 열전도성을 갖는 세라믹으로 일체로 형성되어 있다. 따라서, 양극 지지부재(22)는, 고온이 된 양극(24)에 대하여 히트 싱크로서 작용하여, 발광부 조립체(20)에 축적되는 열을 외부로 효율이 양호하게 발산시킬 수 있다.

양극 지지부재(22)의 전방에 배치되는 스페이서(21)에는, 직사각형의 개구부(27)가 설치되고, 상기 개구부(27)는, 광 입사 개구(22A)의 전방에 형성시키고 있다. 더욱이, 스페이서(21)에는, 금속제의 수속(收束) 전극 고정판(28)이 접촉 배치되어 있다. 상기 수속 전극 고정판(28)의 전면에는, 금속제의 수속 전극부(29)가 고정되어 있다. 그리고, 수속 전극 고정판(28)은 스페이서(21)의 전면에 고정되고, 수속 전극부(29)의 수속 개구(29a)는, 스페이서(21)의 개구부(27)에 면하여 배치됨과 동시에, 광 투과 구멍(24A)과 대치하는 관계로 되어 있다.

전면 커버(23)는, 단면 대략 U자 형상으로 형성됨과 동시에, 스페이서(21)의 전면에 고정되어 있다. 상기 전면 커버(23)의 중앙에는, 수속 개구(29a) 및 광투과 구멍(24A)과 대치 관계에 있는 자외선 투광용의 개구 창문(30)이 형성되어 있다. 따라서, 광 입사 개구(22A)와 광 투과 구멍(24A)과 수속 개구(29a)와 개구 창 문(30)을 일렬로 정렬함으로써, 발광부 조립체(20)내에 입사된 광을 개구 창문(30)으로부터 출사하도록 하고 있다. 전면 커버(23)와 스페이서(21)로 형성되는 공간 (S) 내에는, 열전자를 발생시키기 위한 나선형의 열 음극(31)이 배치되고, 상기 열음극(31)은, 광로에서 벗어난 위치, 즉 전면 커버(23)내의 측방향에 배치되어 있다.

더욱이, 열음극(31)과 수속 전극부(29)와의 사이에는, 광로에서 벗어난 위치에 금속(Ni나 SUS)제 또는 세라믹제의 방전 정류판(32)이 배치되어 있다. 상기 방전 정류판(32)의 일단은, 스페이서(21)의 전면에 고정되고, 이밖에 끝은, 전면 커버(23)의 내벽면에 접촉시키고 있다. 상기 방전 정류판(32)에는, 열음극(31)과 수속 전극부(29)와의 사이를 연결시키는 슬릿(32a)이 형성되고, 상기 슬릿(32a)에 의해, 열음극(31)으로부터 발생하는 열전자를 정류시키고 있다.

다음에, 상술한 중수소 램프(10)의 동작에 관해서 설명한다.

우선, 방전전의 20초 정도 동안에 외부 전원(도시하지 않음)으로부터 10W 전후의 전력을 열음극(31)에 공급하여, 열음극(31)을 예열한다. 그 후, 열음극(31)과 양극(24)과의 사이에 150V 정도의 직류 개방 전압을 인가하여, 아크 방전의 준비를 갖춘다.

그 준비 후, 열음극(31)과 양극(24)과의 사이에 350 내지 500V의 트리거 전압을 인가한다. 이 때, 열음극(31)으로부터 방출된 열전자는, 방전 정류판(32)의가늘고 긴 슬릿(32a)을 통과하여, 수속 전극부(29)의 수속 개구(29a)에서 수속하면서 양극(24)에 달한다. 그리고, 수속 개구(29a)의 전방에 아크 방전이 발생하고, 상기 아크 방전에 의한 아크 볼로부터 취출되는 자외선이, 개구 창문(30)을 통과한 후, 글래스제의 용기(11)의 주위면을 투과하여 외부로 방출된다. 이 때, 양극(24)및 수속 전극부(29)는, 수백 ℃를 넘는 고온으로 되고, 상기 열은, 세라믹으로 이루어지는 양극 지지부재(22) 및 스페이서(21)에 의해서 외부로 적절하게 계속해서 방출된다.

또한, 중수소 램프(10)의 후방에는, 다른 종류의 램프(85)가 배치되어지게 되지만, 상기 램프(85)의 점등에 의해서, 광 입사 개구(22A) 내에 들어 온 광은, 광 투과 구멍(24A) 및 수속 개구(29a)를 통과하여, 개구 창문(30)으로부터 방출된다. 또한, 중수소 램프(10)와 램프(85)를 동시 점등시키면, 다른 파장의 광을 발광부 조립체(20)내에서 혼합시킬 수 있고, 상기 광을 개구 창문(30)으로부터 출사할 수 있다. 따라서, 중수소 램프(10)만으로는 발생시킬 수 없는 광범위한 파장의 광을 개구 창문(30)으로부터 출사할 수 있다.

상술한 중수소 램프(10)의 이용을 도모한 포터블형 광원 장치에 관해서, 이하 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이 광원 장치(40)는, 길이가 약 26cm, 폭이 약 16cm, 높이가 약 12cm, 중량이 약 3kg 정도의 상당히 컴팩트하고 경량의 운반이 편리한 장치이다. 상기 광원 장치(40)는 직방체 형상의 스틸제 케이스(41)를 갖고, 상기 케이스(41)내에서, 전부에는, 중수소 램프(10)를 수용시키는 알루미늄제의 중수소 램프 박스(이하, 단지 「램프 박스」라고 한다)(50)가 저면판(41a)에 고정되고, 후부에는, 케이스(41)내에서 강제적인 공기의 흐름을 만들어내기 위한 냉각팬(43)이 배면판(41b)에 고정되어 있다.

상기 냉각 팬(43)과 램프 박스(50) 사이의 전원부(44)는 저면판(41a)에 고정되고, 전원부(44)는, AC-DC 컨버터(44A)와 램프 구동용 전원 회로(44B)로 이루어져 좌우로 분류되어 있다. 그리고, 케이스(41)의 배면판(41b)에 설치된 전원 스위치(45)를 온으로 하면, 전원부(44)를 통해 중수소 램프(10)에 소망의 전류가 공급되어, 냉각팬(43)이 회전을 개시하게 된다.

또한, 상기 광원 장치(40)에는, 야외나 옥내에서의 운반이나 취급을 고려하여, 손잡이(46) 및 고무제의 다리부(47)가 장착되어 있다. 또한, 케이스(41)에는, 전원의 온/오프를 알리는 LED 램프(48)나 중수소 램프(10)의 온/오프를 알리는 LED 램프(49)가 설치되어, 작업자의 이용의 편리를 꾀하고 있다.

이와 같이, 포터블형 광원 장치(40)는, 중수소 램프(10)를 점등/점멸 발광시키기 위한 장치이다. 그런데, 상술한 중수소 램프(10)라고 하는 것은, 단지 냉각하면 안정하게 동작하는 것은 아니다. 그것은, 중수소 램프(10)내가 저압 상태(예를 들면 1/100 기압 정도)로 유지되어 있는 것에 기인하여, 상당히 온도 변화에 민감한 출력 특성을 갖고 있느냐 등이다.

그래서, 이러한 중수소 램프(10)는, 램프 수용 본체(42)내에 수용시킴과 동시에, 외기의 온도 변화의 영향을 상당히 적게 하기 위해서, 케이스(41)내에도 수용시키고 있다. 즉, 중수소 램프(10)는, 램프 수용 본체(42) 뿐만 아니라 케이스(41)에 의해서도 싸여지게 되어, 2중 차폐 구조를 갖고 수용되어지게 된다. 그 결과, 외기의 영향을 가장 받기 쉬운 케이스(41)의 온도 변화가 중수소 램프(10)에 전해지기 어렵게 되어, 야외에서 작업할 때의 날씨의 변화나, 실내에서 작업할 때의 공기 조절기 등의 영향에 지장이 없어 장시간 이용할 수 있다.

도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이, 램프 박스(50)는, 열전도를 고려하여 알루미늄제의 공중 블록으로 직방체로 형성시킨 램프 수용 본체(42)를 갖고 있다. 상기 램프 수용 본체(42)에는, 중수소 램프(10)가 그 스템(12)측을 위로 한 상태로, 원주형의 램프 수용 공간부(P) 내에 위로부터 삽입되어 있다. 따라서, 각 리드선(17)을 위로 함으로써, 케이스(41)내에서 각 터미널로의 결선 작업을 쉽게 하며, 더구나, 램프 교환시에, 램프 수용 본체(42)의 램프 삽입 개구(55)를 위에서 들여다 보도록 하여 작업할 수 있어, 깨지기 쉬운 램프(10)의 교환을 안전하게 행할 수 있다.

여기서, 도 1 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 중수소 램프(10)에는, 램프 수용 본체(42)에의 실장을 쉽게 하기 위해서, 금속제의 플랜지부(56)가 접착제 등으로 고정되어 있다. 상기 플랜지부(56)는, 중수소 램프(10)의 스템(12)측을 포위하기 위한 통형상체(57)의 끝부분으로부터, 램프(10)의 관축(L)에 대하여 수직방향으로 돌출한다. 이러한 플랜지부(56)를 설치하는 결과, 플랜지부(56)를 손으로 잡도록 하여, 램프 교환 작업을 행할 수 있기 때문에, 용기(11)의 글래스부분에 손가락이 닿지 않아서, 지문 등의 더럼에 의해 발생하는 휘도 불균일을 없앨 수 있다.

또한, 플랜지부(56)는, 램프 수용 본체(42)의 상단(42A)에 접촉시킨다. 그 결과, 램프 수용 본체(42)내에 중수소 램프(10)를 매달린 상태로 간단히 수용시킬 수 있다. 더구나, 램프 수용 본체(42)와 중수소 램프(10)의 플랜지부(56)와의 접 촉에 의해, 플랜지부(56)에 의해서 램프 수용 공간부(P)에 적절한 뚜껑이 이루어져, 램프 수용 공간부(P) 내에의 냉각풍의 침입을 적절히 저지할 수 있다.

더욱이, 램프 수용 본체(42)내에서, 중수소 램프(10)의 실장 위치를 항상 일정하게 할 필요가 있다. 그래서, 램프 수용 본체(42)의 상단(42A)에 위치 결정 핀(57)을 돌출시키고, 상기 위치 결정 핀(57)은, 플랜지부(56)의 노치와 홈(58)내에 삽입된다. 따라서, 중수소 램프(10)의 전후를 혼동하지 않고, 확실한 램프 교환 작업이 행하여진다. 더욱이, 중수소 램프(10)를 램프 수용 본체(42)에 고정시킴에 있어서, 플랜지부(57)에는, 나사 삽입 구멍(59)이 설치되어 있다. 따라서, 나사 삽입 구멍(59)을 관통시키도록, 나사(61)를 램프 수용 본체(42)에 비틀어 넣으므로써, 플랜지부(57)는, 램프 수용 본체(42)에 확실하게 고정되어지게 된다.

또한, 램프 교환 작업을 용이하게 하기 위해서, 케이스(41)에는, 램프 수용 본체(42)의 램프 삽입 개구(55)에 면하도록 하여, 착탈 가능한 상측 뚜껑(62)이 설치되어 있다. 그리고, 상측 뚜껑(62)은, 롤 네트 나사(63)의 착탈에 의해서 개폐시킬 수 있다. 이러한 상측 뚜껑(62)의 채용에 의해서, 램프 교환 작업시에 상측 뚜껑(62)을 간단히 떼어낼 수 있어, 램프 수용 본체(42)를 위에서 들여다보도록 작업할 수 있기 때문에, 깨지기 쉬운 램프(10)의 교환을 안전하게 행할 수 있다.

또한, 램프 수용 본체(42)는, 케이스(41)의 저면판(41a)으로부터 이간시키도록 고정되어 있다. 구체적으로, 저면판(41a)과 램프 수용 본체(42)의 저면과의 사이에 판형상의 세라믹제 단열부재(제 1 단열판)(65)를 개재시킨다. 그 결과, 외기에 직접 접촉하고 있는 케이스(41)와, 중수소 램프(10)를 직접적으로 수용하는 램 프 수용 본체(42)를 열적으로 차단하여, 케이스(41)의 온도 변화를 램프 수용 본체(42)에 전달하기 어렵게 하고 있다.

더욱이, 단열부재(65)와 케이스(41)의 저면판(41a)과의 사이에는, 판형상의 고무제 방진부재(66)가 배치되어 있다. 그리고, 방진부재(66)와 단열부재(65)와 램프 수용 본체(42)는, 4개의 나사(67)에 의해서 케이스(41)의 저면판(41a)에 고정된다. 이 경우, 각 나사(67)는, 저면판(41a)의 아래 쪽에서 삽입되어, 램프 수용 본체(42)의 나사 구멍(68)내에 삽입된다. 이와 같이, 방진부재(66)의 채용에 의해, 외부로부터 케이스(41)가 받는 진동을 램프 수용 본체(42)에 전달하기 어렵게 하여, 중수소 램프(10)의 적절한 진동을 방지하여, 출력 특성의 안정화를 꾀하고 있다.

도 4 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 램프 수용 본체(42)의 앞벽(42a)에는, 자외선 투광용의 개구 창문(30)에 대치하는 광 출사 개구(69)가 관통 상태로 설치되어 있다. 또한, 램프 수용 본체(42)의 앞벽(42a)에는, 광 출사 개구(69)를 연장시키기 위한 알루미늄제 도광통(70)이 전방에 돌출하도록 고정되어 있다. 상기 도광통(70)은, 나사 4개의 나사(73)에 의해서 램프 수용 본체(42)에 고정되어 있다.

이러한 도광통(70)을 채용하는 이유는, 공기 중에 자외선을 조사시키면 오존이 발생하는 것이 알려져 있어, 자외선을 공기에 가능한 한 접촉시키지 않도록 하기 위해서이다. 즉, 케이스(41)내에는, 냉각팬(43)에 의해서 강제적인 공기의 흐름이 발생하고 있어, 이러한 부분을 자외선이 통과하면, 자외선이 존재하는 지점에서, 항상 새로운 공기가 계속 공급되어지게 되어, 다량의 오존의 발생을 일으켜, 이것이, 자외선의 오존의 흔들림을 발생시켜 버린다.

그래서, 자외선의 통과하는 영역을 도광통(70)으로 둘러쌓과 동시에, 도광통(70)을 전면판(41d)까지 연장하여, 자외선에 냉각풍이 가능한 한 접촉하지 않도록 한다. 따라서, 이러한 도광통(70)의 채용에 의해, 케이스(41)내에서, 자외선이 통과하고 있는 부분에서 오존의 발생을 억제하여, 오존의 발생에 의한 출사광의 흔들림을 적절히 피하고 있다.

그리고, 도광통(70)을 전면판(41d) 근방까지 연장시키는 결과, 도광통(70)이 케이스(41)에 접근하여, 케이스(41)의 열 변동이 도광통(70)을 통해 램프 수용 본체(42)에 전해지게 된다. 그래서, 도광통(70)의 선단면에 원판형상의 세라믹제 단열부재(제 2 단열판)(74)를 고정시키고 있다. 상기 단열부재(74)는, 도시하지 않은 나사에 의해서 도광통(70)에 고정된다.

또한, 도광통(70)의 연장 개구(71)내에는, 상기 전단측으로부터 광 커넥터용의 어댑터(76)의 후단이 삽입된다. 그리고, 어댑터의 전단을 케이스(41)의 전면판(41d)에서 노출시킨다. 그 결과, 상기 어댑터(76)에 의해서, 케이스(41)의 외부에서의 도시하지 않은 광파이버와의 광 접속이 용이해진다. 더구나, 케이스(41)내에서, 도광통(70)과의 협동에 의해, 자외선이 냉기풍의 영향을 상당히 받기 어려운 구조로 되기 때문에, 광 출력 특성이 상당히 높은 안정화도 도모할 수 있다.

더욱이, 램프 수용 본체(42)의 광 출사 개구(69)내에는, 집광 렌즈(80)가 고정되어 있다. 상기 집광 렌즈(80)는, 중수소 램프(10)에 근접되어 있고, 보다 많 은 광을 집광시킬 수 있어, 광 강도가 업하게 된다. 또한, 도광통(70)과 집광 렌즈(80)와의 일체화를 꾀하기 위해서, 집광 렌즈(80)를, 도광통(70)의 연장 개구(71)내에 고정시켜도 된다. 이 경우, 집광 렌즈(80)가 도광통(70)에 미리 내장된 상태로 되기 때문에, 조립 작업성이 더욱 향상하게 된다.

도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 램프 수용 본체(42)에는, 광 출사 개구(69)에 대치하는 위치에 광 입사 개구(81)가 형성되고, 상기 광 입사 개구(81)의 위치에서, 램프 수용 본체(42)의 후벽(42b)에는, 원통형의 램프 하우스(82)가 착탈 가능하게 장착된다. 상기 램프 하우스(82)내에는, 광 출사 개구(69)와 광 입사 개구(81)를 지나는 광축(G)에 따라서 직선적으로 연장되어 있는 광 통로(83)가 형성되어 있다. 상기 광 통로(83)의 전단측에는 집광 렌즈(84)가 배치되고, 후단측에는 제 2 램프(85)가 배치되어 있다. 그리고, 전방의 집광 렌즈(80)를 지나는 광축(G) 상에는, 후방의 집광 렌즈(84)의 중심 및 제 2 램프(85)의 발광 부위가 배치된다.

램프 하우스(82)의 전단에는 집광 렌즈(84)가 삽입 고정되고, 상기 후단에는 램프 삽입구(86)가 형성되고, 상기 램프 삽입구(86)에 제 2 램프(85)가 삽입된다. 상기 제 2 램프(85)는, 300 내지 1100nm의 파장 대역을 갖는 할로겐 램프이고, 상기 램프(85)는 소켓(87)에 삽입 고정시키고 있다. 이러한, 램프(85)는, 램프 하우스(82)에 장착시킨 체결 나사(88)에 의해서 착탈 가능하게 되어, 램프 교환을 용이하게 한다. 또한, 램프 박스(50)는, 램프 수용 본체(42)에 형성하여 광 입사 개구(81)로부터 연장되는 장착 구멍(89)을 갖고 있다. 램프 수용 본체(42)에는, 좌우 한 쌍의 스프링 플런저(90)가 나사 삽입 고정되고, 상기 스프링 플런저(90)의 선단은, 장착 구멍(89)내에 면하도록 배치시킨다. 이에 반해, 램프 하우스(82)의 선단 외측 주위면에는, 스프링 플런저(90)의 선단을 수용하는 걸어맞춤 구멍(92)이 형성되어 있다.

그래서, 장착 구멍(89)내에 램프 하우스(82)를 삽입하면, 램프 하우스(82)의 주위면에 의해서, 스프링 플런저(90)의 가압핀(90a)은 스프링력에 저항하여 후퇴한다. 그 후, 램프 하우스(82)를 또한 계속해서 밀어넣으면, 가압핀(90a)의 선단이 스프링력에 의해서 램프 하우스(82)의 걸어맞춤 구멍(92)내에 들어가고, 램프 하우스(82)가 램프 수용 본체(42)에 대하여 원터치로 고정되어지게 된다. 이와 같이, 스프링 플런저(90)의 가압핀(90a)과 램프 하우스(82)의 걸어맞춤 구멍(92)과의 협동으로 램프 하우스(82)를 뽑아냄 자유롭게 하여, 램프(85)와 집광 렌즈(84)와의 동시 교환을 가능하게 하여, 교환 작업성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 케이스(41)내에서의 공기의 흐름을 안정화시켜, 냉각 효율을 향상시키기 위해서, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 케이스(41)내에서, 램프 수용 본체(42)와 냉각팬(43)과의 사이에는, 단면 T자 형상의 방열핀(93)을 연장시키고, 상기 방열핀(93)을, 알루미늄재에 의해서 형성시키고 있다. 또한, 상기 방열핀(93)은, 램프 수용 본체(42)와 냉각팬(43)과의 사이에서 케이스(41)의 저면판(41a)에 대하여 수직으로 연장하는 경계판(93a)과, 경계판(93a)의 상부에 설치되고 경계판(93a)에 대하여 직교하는 방향(저면판(41a)에 평행)으로 연장하는 루프판(93b)를 갖고 있다.

그리고, 방열핀(93)의 전단은, 램프 수용 본체(42)에 접촉시키고, 그외 단은 냉각팬(43) 근방에 위치시키고 있다. 이와 같이, 방열핀(93)은 단면 T자 형상으로 형성시키는 결과, 냉각풍은, 루프판(93b)에 의해서 위에서 압입되도록 흐르므로, 냉각풍이 케이스(41)의 상면판(41e)이나 상측 뚜껑(62)에 접촉하기 어렵게 되며, 더구나, 냉각풍을 양호한 효율로 빠르게 배출시킬 수 있다.

다음에, 제 2 실시예에 관해서 설명한다. 또한, 도 6에 도시한 램프 박스 와 동일 또는 동등의 구성 부분에는 동일 부호를 부가한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 램프 박스(50A)의 램프 수용 본체(42A)에는, 광 출사 개구(69)에 대치하는 위치에 광 입사 개구(81)가 형성되고, 상기 광 입사 개구(81)의 위치에 있어서, 램프 수용 본체(42A)의 후벽(42b)에는, 원통형의 램프 하우스(82A)가 착탈 가능하게 장착된다.

상기 램프 하우스(82A) 내에는, 광 출사 개구(69)와 광 입사 개구(81)를 지나는 광축(G)을 따라서 직선적으로 연장되어 있는 광 통로(83)가 형성되어 있다. 상기 광 통로(83)의 후단측에는 제 2 램프(85)가 배치되고, 전방의 집광 렌즈(80)를 지나는 광축(G) 상에는, 제 2 램프(85)의 발광 부위가 배치되어지게 된다. 상기 램프(85)는, 램프 하우스(82A)의 후단에 형성한 램프 삽입구(86)에 삽입된다.

또한, 램프 수용 본체(42A)에는, 광 입사 개구(81)를 면하도록 광축(G) 상에 위치하는 집광 렌즈(84)가 장착되고, 상기 집광 렌즈(84)는, 워셔(94)에 의해서 외측 방향으로부터 체결 고정되어 있다. 더욱이, 램프 박스(50A)는, 램프 수용 본체(42A)에 형성하여 광 입사 개구(81)로부터 연장되는 장착 구멍(89)을 갖고 있 다. 상기 장착 구멍(89)에는 암나사부(95)가 형성되고, 램프 하우스(82A)의 전단외측 주위면에는 수 나사부(96)가 형성되고, 상기 수 나사부(96)를, 암나사부(95)에 결합시킴으로써, 램프 하우스(82A)는, 램프 수용 본체(42A)에 대하여 분리 가능하게 된다.

제 3 실시예에 관해서 설명한다. 또한, 도 6에 도시한 램프 박스와 동일 또는 동등인 구성 부분에는 동일 부호를 부가한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 램프 박스(50b)의 램프 수용 본체(42b)에는, 광 출사 개구(69)에 대치하는 위치에 광 입사 개구(81)가 형성됨과 동시에, 상기 광 입사 개구(81)로부터 외측 방향을 향하여 연장되는 광 통로(83)가 일체로 형성되어 있다. 상기 광 통로(83)의 전부에는 집광 렌즈(84)가 고정되고, 상기 후부에는 램프 삽입구(86)가 형성되어 있다. 상기 광 통로(83)는, 램프 수용 본체(42b)와 일체로 성형시킨 원통형상의 램프 하우스(82B) 내에 형성시키고 있다. 이 경우, 램프 하우스(82B)는 분리할 수는 없지만, 부품 점수를 삭감시켜, 비용을 저감시키는 데 유리하다.

제 4 실시예에 관해서 설명한다. 또한, 도 6에 도시한 램프 박스와 동일 또는 동등의 구성 부분에는 동일 부호를 부가한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 램프 박스(50C)의 램프 수용 본체(42C)에는, 광 출사 개구(69)에 대치하는 위치에 광 입사 개구(81)가 형성됨과 동시에, 상기 광 입사 개구(81)로부터 외측 방향을 향하여 연장되는 광 통로(83)가 일체로 형성되어 있다. 상기 광 통로(83)의 전부에는 집광 렌즈(84)가 고정되고, 상기 후부에는, 램프 삽입구(86)가 형성되어 있다. 상기 광 통로(83)는, 램프 수용 본체(42C)의 확대화에 의해서 그 내부에 만들어 넣어진 것이다. 이 경우의 램프 수용 본체(42C)는, 표면적의 확대에 의해서 방열 효과의 향상도 꾀하고 있다.

본 발명은, 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 제 2 램프(85)는 할로겐 램프에 한정되지 않으며, 예로는, 메탈파라이드 램프이어도 되고, 중수소 램프의 파장 대역외를 보충하도록 하는 가시의 파장 대역의 램프이어도 된다. 또한, 램프 박스에 장전시키는 중수소 램프는, 시스루 타입에 한정되지 않고, 제 2 램프(85)를 점등시키지 않게 하는 이용이면, 일반적인 중수소 램프를 램프 박스(50 내지 50C)에 장전시킬 수 있다.

본 발명에 의한 중수소 램프 박스는, 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 다음과 같은 효과를 얻는다. 즉, 중수소 램프가 삽입되는 램프 수용 본체와, 램프 수용 본체에 형성시킴과 동시에, 중수소 램프로부터 출사시키는 광을 전방으로 도출하는 광 출사 개구와, 램프 수용 본체에 형성시킴과 동시에, 광 출사 개구에 대치시킨 광 입사 개구와, 광 출사 개구와 광 입사 개구를 지나는 광 축상에서, 광 입사 개구측에 배치시킨 집광 렌즈와, 광 축상에서 광 입사 개구의 후방에 배치시킨 제 2 램프를 구비함으로 인해, 범용성이 높은 중수소 램프 박스가 가능하게 된다.

또한, 포터블형 광원 장치에 있어서, 케이스내에 고정됨과 동시에, 소정의 파장 광을 발생시키는 중수소 램프를 수용하는 램프 박스와, 케이스내에 고정되어, 중수소 램프를 구동시키는 전원부를 포함하며, 램프 박스는, 중수소 램프가 삽입되 는 램프 수용 본체와, 램프 수용 본체에 형성시킴과 동시에, 중수소 램프로부터 출사시키는 광을 전방으로 도출하는 광 출사 개구와, 램프 수용 본체에 형성시킴과 동시에, 광 출사 개구에 대치시킨 광 입사 개구와, 광 출사 개구와 광 입사 개구를 지나는 광 축상에서, 광 입사 개구측에 배치시키는 집광 렌즈와, 광 축상에서 광 입사 개구의 후방에 배치시킨 제 2 램프를 구비함으로 인해, 범용성이 높고, 응용 범위가 넓은 장치를 가능하게 한다.

본 발명은, 중수소 램프를 수용시키는 램프 박스 및 포터블형 광원 장치에 이용할 수 있다.

Claims

중수소 램프가 삽입됨과 동시에, 상기 중수소 램프로부터 출사되는 광을 전방으로 도출하는 광 출사 개구 및 상기 광 출사 개구에 대치된 광 입사 개구를 갖는 램프 수용 본체;

상기 광 출사 개구와 상기 광 입사 개구를 지나는 광축 상에서 상기 광 입사 개구의 후방에 배치된 제 2 램프;

상기 광축상에서 상기 광 입사 개구측에 배치된 집광 렌즈; 및

상기 제 2 램프가 내부에 배치되며, 상기 램프 수용 본체에 고정되어 있는 램프 하우스를 구비하고,

상기 램프 하우스의 전부와 후부에는 상기 집광 렌즈와 상기 제 2 램프가 각각 배치되어 있으며, 상기 램프 하우스는 상기 램프 수용 본체에 대하여 착탈 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중수소 램프 박스.
제 1 항에 있어서,

상기 집광 렌즈는 상기 램프 수용 본체 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 중수소 램프 박스.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 램프 하우스는 상기 광 입사 개구로부터 외측 방향을 향하여 연장되는 광 통로와 일체로 형성되고, 상기 집광 렌즈와 상기 제 2 램프는 상기 광 통로의 전부와 후부에 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 중수소 램프 박스.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 램프는 상기 램프 하우스에 형성된 램프 삽입부에 대하여 삽입 가능하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중수소 램프 박스.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광축 상에서 상기 광 출사 개구측에 또 다른 집광 렌즈가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 중수소 램프 박스.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 중수소 램프는 전방으로 향하여 광을 출사시킴과 동시에, 후방으로부터 입사한 광을 전방으로 향하여 통과시키는 시스루(see-through) 타입인 것을 특징으로 하는 중수소 램프 박스.
케이스 내에 고정됨과 동시에, 소정 파장의 광을 발생시키는 중수소 램프를 수용하기 위한 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 중수소 램프 박스; 및

상기 케이스 내에 고정되고, 상기 중수소 램프를 구동시키는 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 광 수용 램프의 상기 광 출사 개구를 연장하도록 상기 램프 박스에 고정되어 있는 도광통(Light Guide Tube); 및

상기 램프 수용 본체의 상기 광 출사 개구 내에 배치되고, 상기 도광통과 상기 램프 수용 본체 사이에 수용되어 고정된 또 다른 집광 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.
케이스 내에 고정됨과 동시에, 소정 파장의 광을 발생시키는 중수소 램프를 수용하기 위한 제 3 항에 기재된 중수소 램프 박스; 및

상기 케이스 내에 고정되고, 상기 중수소 램프를 구동시키는 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 광 수용 램프의 상기 광 출사 개구를 연장하도록 상기 램프 박스에 고정되어 있는 도광통; 및

상기 램프 수용 본체의 상기 광 출사 개구 내에 배치되고, 상기 도광통과 상기 램프 수용 본체 사이에 수용되어 고정된 또 다른 집광 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.
케이스 내에 고정됨과 동시에, 소정 파장의 광을 발생시키는 중수소 램프를 수용하기 위한 제 5 항에 기재된 중수소 램프 박스; 및

상기 케이스 내에 고정되고, 상기 중수소 램프를 구동시키는 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 광 수용 램프의 상기 광 출사 개구를 연장하도록 상기 램프 박스에 고정되어 있는 도광통; 및

상기 램프 수용 본체의 상기 광 출사 개구 내에 배치되고, 상기 도광통과 상기 램프 수용 본체 사이에 수용되어 고정된 또 다른 집광 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.
케이스 내에 고정됨과 동시에, 소정 파장의 광을 발생시키는 중수소 램프를 수용하기 위한 제 6 항에 기재된 중수소 램프 박스; 및

상기 케이스 내에 고정되고, 상기 중수소 램프를 구동시키는 전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 광 수용 램프의 상기 광 출사 개구를 연장하도록 상기 램프 박스에 고정되어 있는 도광통; 및

상기 램프 수용 본체의 상기 광 출사 개구 내에 배치되고, 상기 도광통과 상기 램프 수용 본체 사이에 수용되어 고정된 또 다른 집광 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대형 광원 장치.