KR100989770B1 - Discharge lamp distortion amount monitoring system and discharge lamp - Google Patents
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Abstract
전력치가 변경된 경우라도, 방전 램프를 본래의 사용 수명에 따른 시간 동안 사용할 수 있고, 방전 램프의 점등 중에 발광관이 파열되는 것이 회피되어, 방전 램프를 안전하게 사용할 수 있는 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템 및 이 시스템에 적응되는 방전 램프를 제공한다.
방전 램프(10)와, 방전 램프(10)에 전력을 공급하는 급전 장치(20)와, 방전 램프(10)의 발광관(11)의 축적 왜곡량을 산출하는 연산 장치(30)를 구비하여 이루어지고, 연산 장치(30)에 의해, 급전 장치(20)로부터 방전 램프(10)에 공급되는 전력치마다, 점등 시간의 함수인 축적 왜곡량을 산출하는 연산식이 설정되며, 이 연산식에 의해, 방전 램프(10)에 공급되는 전력치로의 전력 공급 개시 시에 있어서의 발광관(11)의 축적 왜곡량을 초기치로 하여, 당해 전력치로의 점등 시간에 따라 방전 램프(10)의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 특정된다.
Even when the electric power value is changed, the discharging lamp monitoring system which can use the discharge lamp for a period of time according to the original service life, avoid the bursting of the light tube during the lighting of the discharge lamp, and can safely use the discharge lamp; It provides a discharge lamp that is adapted to this system.
The discharge lamp 10, the power supply device 20 which supplies electric power to the discharge lamp 10, and the calculating device 30 which calculates the accumulation distortion amount of the light emitting tube 11 of the discharge lamp 10 are provided, A calculation formula for calculating the amount of accumulated distortion, which is a function of the lighting time, is set for each power value supplied from the power supply device 20 to the discharge lamp 10 by the calculation device 30. The light emitting tube of the discharge lamp 10 according to the lighting time to the electric power value, with the accumulated distortion amount of the light emitting tube 11 at the start of power supply to the electric power supplied to the discharge lamp 10 as an initial value. The total accumulated distortion amount of 11) is specified.
Description
본 발명은, 리소그래피용 노광 장치에 사용되는 초고압 쇼트아크 수은 램프나, 시네마 프로젝터에 사용되는 쇼트아크 크세논 램프 등의 방전 램프에 있어서의 발광관의 축적 왜곡량을 감시하는 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템 및 이 시스템에 적용되는 방전 램프에 관한 것이다.The present invention relates to a distortion amount monitoring system of a discharge lamp that monitors the accumulated distortion amount of a light emitting tube in a discharge lamp such as an ultra-high pressure short arc mercury lamp used for a lithography exposure apparatus or a short arc xenon lamp used for a cinema projector. And a discharge lamp applied to this system.
초고압 수은 램프, 할로겐 램프, 레이저관 등의 램프에 있어서는, 그 작동 시에, 발광관 내압이 상승하거나, 전극과 발광관 유리의 시일부가 열 팽창하거나 함으로써, 발광관의 왜곡량이 증대하는 일이 있다. 이 때문에, 램프의 동작 중에 발광관의 왜곡량이 한계를 넘으면, 발광관이 파열될 우려가 있다.In a lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp, a halogen lamp, a laser tube, or the like, the amount of distortion of the light emitting tube may increase by increasing the internal pressure of the light emitting tube or by thermal expansion of the sealing portion between the electrode and the light emitting tube glass. . For this reason, when the amount of distortion of a light emitting tube exceeds the limit during operation | movement of a lamp, there exists a possibility that a light emitting tube may burst.
예를 들면 쇼트아크형 수은 램프는, 반도체 소자나 액정 표시 소자 등의 제조 프로세스에 있어서의 각종의 노광 공정에 있어서, 회로 패턴의 반도체 기판으로의 소부(燒付) 노광 등에 이용되고 있다. For example, a short arc mercury lamp is used for baking exposure to a semiconductor substrate of a circuit pattern in various exposure processes in manufacturing processes, such as a semiconductor element and a liquid crystal display element.
그리고, 최근, 노광 면적의 대형화나 공정의 고 스루풋화에 의해, 쇼트아크형 수은 램프로서 대형의 것이 이용되고 있고, 이러한 램프에 있어서는, 점등 시의 발광관 내 압력이 20기압으로부터 40기압에 이른다. 이에 따라, 발광관에 가해지는 응력이 커져, 발광관이 파열될 위험성이 높아짐과 더불어, 파열된 경우의 파괴력도 또 커지고 있다. 만일, 발광관이 파열된 경우에는, 주위에 주는 영향이 크고, 광학 기기나 등기구 등에 중대한 손상을 주게 된다. In recent years, large-sized ones have been used as short arc mercury lamps due to the increase in the exposure area and the high throughput of the process. In such lamps, the pressure in the light emitting tube at the time of lighting reaches from 20 atm to 40 atm. . As a result, the stress applied to the light emitting tube increases, the risk of rupturing the light emitting tube increases, and the breaking force in the case of rupturing also increases. If the light tube is ruptured, the influence on the surroundings is great and serious damage to optical equipment, lighting fixtures and the like is caused.
특히, 각종 제조 프로세스에 있어서, 발광관이 노광 공정 중에 파열되면, 제조라인이 정지하여, 생산에 중대한 영향을 주므로, 중요한 문제이다.In particular, in various manufacturing processes, when a light tube ruptures during an exposure process, a manufacturing line stops and it has an important influence on production, and it is an important problem.
이러한 문제를 해결하기 위해, 램프의 동작 중에, 당해 램프의 발광관에 레이저광을 조사하여 그 투과광을 검출함으로써, 투광성 부재의 왜곡량을 측정하고, 당해 왜곡량이 소정의 값 이상이 되었을 때에, 전력의 공급을 정지 또는 경보기를 작동시키는 광원 장치가 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).In order to solve this problem, during the operation of the lamp, by irradiating a laser beam to the light emitting tube of the lamp and detecting the transmitted light, the amount of distortion of the translucent member is measured, and when the amount of distortion reaches a predetermined value or more, A light source device for stopping the supply of light or for operating an alarm is proposed (see Patent Document 1).
그런데, 광원 장치 내에 레이저를 이용한 복잡한 검지 기능을 장착하는 것은 현실적으로는 용이한 것이 아니고, 또, 발광관에 있어서의 왜곡량을 측정하는 부위와 레이저의 위치 맞춤을 어떻게 설정할지 등의 문제가 있으므로, 널리 적용하는 것은 곤란하다.By the way, it is not easy to mount a complicated detection function using a laser in the light source device in reality, and there is a problem such as how to set the position of the laser and the position of the distortion in the light emitting tube. It is difficult to apply widely.
이러한 이유로부터, 램프의 발광관의 파열을 방지하는 수단으로서는, 실제로는 이하의 것이 행해지고 있다.For this reason, the following are actually performed as a means of preventing the rupture of the light emitting tube of a lamp.
초고압 쇼트아크 방전 램프는, 그 점등 중에 발광관의 내부가 높은 압력으로 유지됨과 더불어, 아크로부터의 열에 의해 발광관을 구성하는 유리(주로 석영 유리)가 고온으로 가열되어 점성을 띰으로써, 당해 발광관에 왜곡(내부 응력)이 축적된다. 그리고, 발광관에는, 축적된 왜곡과 점등 중에 가해지는 외부 압력의 합계 의 응력이 더해지게 되어, 이 응력이 발광관을 구성하는 유리의 한계 응력에 도달하면 발광관의 파열의 가능성이 높아진다.In the ultra-high pressure short arc discharge lamp, while the inside of the light emitting tube is maintained at a high pressure during its lighting, the glass (mainly quartz glass) constituting the light emitting tube is heated to a high temperature by heat from an arc to become viscous and thus emit light. Distortion (internal stress) accumulates in the tube. The light emitting tube is added with the stress of the sum of the accumulated distortion and the external pressure applied during lighting, and when the stress reaches the limit stress of the glass constituting the light emitting tube, the possibility of rupture of the light emitting tube increases.
그래서, 발광관에 축적되는 왜곡량이 소정의 값이 되기 전에 당해 램프의 사용을 정지시키기 위해, 방전 램프마다 점등 보증 시간이 설정된다. 이 점등 보증 시간은, 예를 들면 방전 램프를 어떤 점등 전력으로 점등했을 때에 축적되는 왜곡량을 기초로, 한계가 되는 왜곡량(한계 왜곡량)에 도달할 때까지의 시간이다. 또한, 이 한계 왜곡량은, 발광관을 구성하는 유리의 한계 응력이나 점등 중에 발광관에 가해지는 압력 등을 감안하여 경험적으로 도출된 것이다.Therefore, in order to stop the use of the lamp before the amount of distortion accumulated in the light emitting tube reaches a predetermined value, the lighting guarantee time is set for each discharge lamp. This lighting guarantee time is a time until it reaches the limit amount (limit distortion amount) which becomes a limit based on the amount of distortion accumulate | stored, for example when a discharge lamp is lighted with some lighting power. The limit distortion amount is empirically derived in consideration of the limit stress of the glass constituting the light emitting tube, the pressure applied to the light emitting tube during lighting, and the like.
[특허 문헌 1] 일본국 특허공표공보 평6-5639호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-5639
그러나, 방전 램프의 점등 보증 시간만으로, 당해 방전 램프의 사용 수명을 규정하는 것은, 이하와 같은 문제가 있다.However, defining the service life of the discharge lamp only by the lighting guarantee time of the discharge lamp has the following problems.
발광관에 축적되는 왜곡량은, 방전 램프에 공급되는 전력치에 따라 다르다. 즉, 점등 시간이 동일해도, 방전 램프에 공급되는 전력치가 높을수록, 발광관에 축적되는 왜곡량은 커진다. 그리고, 실제의 방전 램프의 사용 시에는, 공급되는 전력치를 변경하는 경우가 적지 않다. 구체적인 예를 들면, (1) 택트 타임의 안정화를 위해, 방전 램프의 점등 개시로부터 당해 방전 램프에 의한 조도가 일정해지도록, 공급되는 전력치를 서서히 상승시켜 가는, 이른바 정조도(定照度) 점등 방식을 채용하는 경우나, (2) 동일한 제조 라인에 있어서, 복수의 레지스트 처리 공정을 공통의 방전 램프를 사용하여 행할 때에는, 각 레지스트 처리 공정에 사용되는 레지스트의 감도에 맞추어, 방전 램프에 공급하는 전력치를 변경함으로써, 레지스트에 대한 조도를 조정하는 경우이다.The amount of distortion accumulated in the light emitting tube depends on the power value supplied to the discharge lamp. That is, even if the lighting time is the same, the higher the power value supplied to the discharge lamp, the larger the amount of distortion accumulated in the light emitting tube. And when using an actual discharge lamp, it is not a case to change the power value supplied. For example, (1) In order to stabilize tact time, the so-called constant illuminance lighting method which gradually increases the power value supplied so that the illuminance by the said discharge lamp becomes constant from the start of lighting of a discharge lamp. Or (2) In the same production line, when a plurality of resist processing steps are performed using a common discharge lamp, the power to be supplied to the discharge lamp in accordance with the sensitivity of the resist used in each resist processing step. It is a case where the roughness with respect to a resist is adjusted by changing a value.
이와 같이, 방전 램프를 일정한 전력치로 사용하지 않는, 즉 공급되는 전력치를 변경하여 사용하는 경우에는, 방전 램프에 공급되는 전력치가 최대가 되는 사용 조건, 즉 왜곡의 축적이 가장 큰 사용 조건을 기준으로 하여 점등 보증 시간이 설정된다.As described above, when the discharge lamp is not used with a constant power value, that is, when the power value supplied to the discharge lamp is changed and used, the use condition where the power value supplied to the discharge lamp is maximized, that is, the use condition where the accumulation of distortion is greatest is based on. Lighting time is set.
그리고, 방전 램프를 점등 보증 시간에 도달할 때까지 사용한 경우에는, 당해 방전 램프를 교환·폐기하게 된다. 그런데, 폐기되는 방전 램프는, 그 발광관 의 축적 왜곡량의 관점에서는, 아직 사용 가능한 상태이므로, 경제적·환경적인 낭비가 발생한다는 문제가 있다.When the discharge lamp is used until the lighting guarantee time is reached, the discharge lamp is replaced and discarded. By the way, since the discharge lamp discarded is still usable from the viewpoint of the accumulation distortion amount of the light emitting tube, there is a problem that economic and environmental waste occurs.
또, 이러한 낭비를 회피하기 위해, 사용자의 독자적인 판단에 의해, 점등 보증 시간을 초과하여 사용되는 경우가 있고, 이 경우에는, 발광관의 파열의 위험성이 증대하며, 만일, 램프가 파열된 경우에는, 고가의 광학계의 보수가 필요해질 뿐만 아니라, 생산이 일시 정지하므로, 생산 효율이 대폭으로 저하한다는 문제가 있다.In addition, in order to avoid such waste, it may be used beyond the lighting guarantee time by the user's own judgment. In this case, the risk of rupture of the light emitting tube increases, and if the lamp ruptures, In addition, the expensive optical system needs to be repaired and the production is temporarily suspended, resulting in a significant decrease in production efficiency.
본 발명은, 이상과 같은 사정에 의거하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 방전 램프에 공급되는 전력치가 변경된 경우라도, 당해 방전 램프를 본래의 사용 수명에 따른 시간 동안 사용할 수 있고, 또한, 방전 램프의 점등 중에 발광관이 파열되는 것이 회피되어, 당해 방전 램프를 안전하게 사용할 수 있는 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템 및 이 시스템에 적용되는 방전 램프를 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed based on the above circumstances, The objective is that even when the electric power value supplied to a discharge lamp is changed, the said discharge lamp can be used for the time according to the original service life, and also the The present invention provides a distortion amount monitoring system for a discharge lamp capable of safely using the discharge lamp, and a discharge lamp applied to the system.
본 발명의 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템은, 방전 램프와,The distortion amount monitoring system of the discharge lamp of the present invention, the discharge lamp,
이 방전 램프에 전력을 공급하는 급전 장치와,A power feeding device for supplying electric power to this discharge lamp;
당해 방전 램프의 발광관의 축적 왜곡량을 산출하는 연산 장치를 구비하여 이루어지는 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템으로서,A distortion amount monitoring system for a discharge lamp, comprising: a calculation device for calculating an accumulation distortion amount of a light emitting tube of the discharge lamp;
상기 연산 장치에 의해, 상기 급전 장치로부터 상기 방전 램프에 공급되는 전력치마다, 점등 시간의 함수인 축적 왜곡량을 산출하는 연산식이 설정되고,By the computing device, an arithmetic expression for calculating the amount of accumulated distortion as a function of the lighting time is set for each power value supplied from the power feeding device to the discharge lamp,
이 연산식에 의해, 상기 방전 램프에 공급되는 전력치로의 전력 공급 개시 시에 있어서의 발광관의 축적 왜곡량을 초기치로 하여, 당해 전력치로의 점등 시간에 따라 당해 방전 램프의 발광관의 총 축적 왜곡량이 특정되는 것을 특징으로 한다.According to this calculation formula, the accumulation amount of the light emitting tube at the start of power supply to the power value supplied to the discharge lamp is taken as an initial value, and the total accumulation of the light emitting tube of the discharge lamp is changed according to the lighting time to the power value. It is characterized by the amount of distortion being specified.
본 발명의 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템에 있어서는, 미리 설정된 발광관의 한계 왜곡량과 연산식에 의해 특정되는 총 축적 왜곡량을 비교하여, 당해 총 축적 왜곡량이 당해 한계 왜곡량에 도달했을 때에 알람을 발생하는 알람 장치를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.In the distortion amount monitoring system of the discharge lamp of the present invention, an alarm is generated when the total accumulated distortion amount reaches the threshold distortion amount by comparing the preset threshold distortion amount of the light emitting tube and the total accumulated distortion amount specified by the calculation formula. It is preferred to have an alarm device for generating a.
또, 방전 램프의 총 축적 왜곡량, 점등 시간 및 한계 왜곡량에 도달할 때까지의 시간을 포함하는 정보를 표시하는 표시 장치를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to comprise the display apparatus which displays the information containing the total accumulated distortion amount of a discharge lamp, lighting time, and time until reaching a limit distortion amount.
또, 본 발명의 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템에 있어서는, 방전 램프에는, 연산식을 설정하기 위한 파라미터, 총 축적 왜곡량 및 누적 점등 시간을 포함하는 정보가 기록된 램프 정보 기록 매체가 설치되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, in the distortion amount monitoring system of the discharge lamp of this invention, the discharge lamp is provided with the lamp information recording medium on which the information containing the parameter for setting an arithmetic expression, the total accumulated distortion amount, and accumulated lighting time was recorded. It is preferable.
이러한 램프 정보 기록 매체에는, 연산 장치에 의해, 방전 램프의 총 축적 왜곡량 및 누적 점등 시간이 기록되는 것이 바람직하다.In this lamp information recording medium, it is preferable that the total accumulated distortion amount and the cumulative lighting time of the discharge lamp are recorded by the computing device.
또, 램프 정보 기록 매체로서, IC 태그를 이용할 수 있다.In addition, an IC tag can be used as the lamp information recording medium.
본 발명의 방전 램프는, 상기의 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템에 적용되는 방전 램프로서,The discharge lamp of this invention is a discharge lamp applied to the distortion amount monitoring system of said discharge lamp,
연산식을 설정하기 위한 파라미터, 총 축적 왜곡량 및 누적 점등 시간을 포함하는 정보가 기록된 램프 정보 기록 매체를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a lamp information recording medium on which information including a parameter for setting a calculation formula, a total accumulated distortion amount, and a cumulative lighting time is recorded.
본 발명의 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템에 의하면, 방전 램프에 공급되는 전력치마다 설정되는 연산식에 의해, 전력 공급 개시 시에 있어서의 발광관의 축적 왜곡량을 초기치로 하여, 당해 방전 램프의 발광관의 총 축적 왜곡량이 특정되므로, 방전 램프를 이것에 공급되는 전력치를 변경하여 사용한 경우라도, 당해 방전 램프를 본래의 사용 수명에 따른 시간 동안 사용할 수 있다. 또한, 발광관의 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달했을 때에는, 그것을 작업자가 인식할 수 있으므로, 방전 램프의 사용을 중지함으로써, 방전 램프의 점등 중에 발광관이 파열되는 것이 회피되어, 따라서, 당해 방전 램프를 안전하게 사용할 수 있다.According to the distortion amount monitoring system of the discharge lamp of the present invention, the accumulated distortion amount of the light emitting tube at the start of power supply is set to an initial value by an arithmetic formula set for each power value supplied to the discharge lamp. Since the total accumulated distortion amount of the light emitting tube is specified, even when the discharge lamp is used by changing the power value supplied thereto, the discharge lamp can be used for a time corresponding to the original service life. In addition, when the total accumulated distortion amount of the light emitting tube reaches the limit distortion amount, the operator can recognize it, so that the use of the discharge lamp is stopped, thereby rupturing the light emitting tube during the lighting of the discharge lamp. The discharge lamp can be used safely.
또, 알람 장치를 설치함으로써, 발광관의 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달했을 때에, 사용자에게 확실하게 알릴 수 있다.Further, by providing an alarm device, the user can be reliably informed when the total accumulated distortion amount of the light emitting tube reaches the limit distortion amount.
또, 표시 장치를 설치함으로써, 방전 램프의 점등 중에 있어서, 발광관의 축적 왜곡량을 항상 감시할 수 있다.In addition, by providing the display device, the amount of accumulated distortion of the light emitting tube can always be monitored while the discharge lamp is lit.
또, 방전 램프 자신에 램프 정보 기록 매체를 설치함으로써, 개량 설계 등의 이유에 의해, 당해 방전 램프와는 사양이 상이한 다른 방전 램프를 사용하는 경우에 있어서도, 당해 다른 방전 램프의 램프 정보 기록 매체에 기록된, 연산식을 설정하기 위한 파라미터나 총 축적 왜곡량 등의 정보가, 연산 장치에 의해 판독됨으로써, 연산 장치의 설정이 자동적으로 변경되어, 당해 연산 장치에는 당해 다른 방전 램프에 관한 연산식이 설정되므로, 방전 램프를 교환할 때마다, 작업자가 연산 장치의 설정을 방전 램프의 사양과 대조하여 변경한다는 번잡한 작업을 행하는 것이 불필요해짐과 더불어, 작업자가 연산 장치의 설정 변경을 잊거나, 잘못된 설정을 행하거나 하는 것이 회피되어, 이에 의해, 잘못된 연산식에 의해 축적 왜곡량이 산출되는 것을 방지할 수 있으므로, 항상, 점등해야 할 방전 램프에 관한 고유의 연산식에 의거하여, 발광관의 총 축적 왜곡량을 특정할 수 있다.In addition, by providing the lamp information recording medium in the discharge lamp itself, even when using another discharge lamp having a different specification from the discharge lamp for reasons such as an improved design, the lamp information recording medium of the other discharge lamp is used. When the recorded information, such as a parameter for setting the calculation formula and the total accumulated distortion amount, is read by the calculation device, the setting of the calculation device is automatically changed, and the calculation equation for the other discharge lamp is set in the calculation device. Therefore, every time the discharge lamp is replaced, it becomes unnecessary for the operator to perform a cumbersome task of changing the setting of the computing device against the specifications of the discharge lamp, and the operator forgets to change the setting of the computing device or makes an incorrect setting. Is avoided, whereby it is possible to prevent the accumulation distortion amount from being calculated by an incorrect operation expression. Therefore, the total accumulated distortion amount of the light emitting tube can be specified on the basis of a calculation formula inherent to the discharge lamp to be lit at all times.
또, 방전 램프를 소등한 경우에, 소등 시의 발광관의 총 축적 왜곡량의 정보가 램프 정보 기록 매체에 기록됨으로써, 재차 방전 램프를 점등했을 때에는, 전회의 소등 시의 총 축적 왜곡량의 정보가 연산 장치에 의해 판독되어, 당해 소등 시의 총 축적 왜곡량이 초기치로서 이용되므로, 방전 램프의 재점등 시에 있어서 확실하게 최신의 정보에 의거하여 발광관의 총 축적 왜곡량을 특정할 수 있다.In addition, when the discharge lamp is turned off, the information of the total accumulated distortion amount of the light emitting tube at the time of extinguishing is recorded on the lamp information recording medium, and when the discharge lamp is turned on again, the information of the total accumulated distortion amount at the time of the last extinguishing Since the total accumulated distortion amount at the time of turning off the light is used as an initial value, the total accumulated distortion amount of the light emitting tube can be specified reliably based on the latest information at the time of re-lighting of the discharge lamp.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail.
도 1은, 본 발명의 방전 램프의 왜곡량 감시 시스템(이하, 「왜곡량 감시 시스템」이라고 한다)의 일례에 있어서의 구성의 개략을 도시한 설명도이다.FIG. 1: is explanatory drawing which shows the outline of the structure in an example of the distortion amount monitoring system (henceforth "distortion amount monitoring system") of the discharge lamp of this invention.
이 왜곡량 감시 시스템은, 방전 램프(10)와, 이 방전 램프(10)에 전력을 공급하는 급전 장치(20)와, 이 급전 장치(20)를 제어하는 전력 제어 장치(21)와, 방전 램프(10)의 발광관(11)의 축적 왜곡량을 산출하는 연산 장치(30)와, 방전 램프(10)의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량 등의 정보를 표시하는 표시 장치(40)와, 방전 램프(10)의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달했을 때에 알람을 발생하는 알람 장치(50)에 의해 구성되어 있다.The distortion amount monitoring system includes a
방전 램프(10)는, 예를 들면 석영 유리로 이루어지는 발광관(11)을 갖고, 이 발광관(11)의 내부에는 수은이 봉입되어 있으며, 쇼트아크형 고압 수은 램프로서 구성되어 있다. 발광관(11)은, 도 2에도 확대하여 나타낸 바와 같이, 타원구 관형상의 발광부(12)의 양단에 직관형상의 시일링부(13)가 형성되어 이루어지고, 당해 발광관(11) 내에는, 양극(14) 및 음극(15)이 서로 대향하도록 관축 방향을 따라 배치되어 있다. 또, 발광관(11)의 시일링부(13)의 각각에는, 구금(口金)(16)이 배치되고, 이 구금(16)의 각각에는, 리드선(W)이 설치되어 있다.The
또, 방전 램프(10)에 있어서의 한 쪽의 리드선(W)에는, IC 태그(C1)가 부착되어 있다. 이 IC 태그(C1)에는, 방전 램프(10)의 발광관(11)의 왜곡량에 관한 연산식을 설정하기 위한 파라미터, 발광관(11)의 한계 왜곡량 및 축적 왜곡량, 방전 램프(10)의 누적 점등 시간, 방전 램프(10)의 시리얼 넘버 등의 램프 정보가 기록되어 있다.Moreover, the IC tag C1 is attached to one lead wire W in the
급전 장치(20)에는, 당해 급전 장치(20)로부터 방전 램프(10)에 공급되는 전력치 및 공급 시간(점등 시간) 등의 정보를, 연산 장치(30)에 보내는 출력부(도시 생략)가 설치되어 있다.The
또, 전력 제어 장치(21)에는, 방전 램프(10)로부터의 방사광에 의한 조도를 검출하는 광 검출 수단(S)이 접속되어 있고, 광 검출 수단(S)에 의해 검출된 조도에 의거하여, 전력 제어 장치(21)에 의해, 급전 장치(20)로부터 방전 램프(10)에 공급되는 전력치가 피드백 제어된다.Moreover, the light control means S which detects the illuminance by the radiated light from the
연산 장치(30)는, 방전 램프(10)의 IC 태그(C1)에 기록된 정보를 판독하는 정보 판독부(31)와, IC 태그(C1)로부터의 정보에 의해 연산식을 설정하고, 이 연산식에 의해 발광관(11)의 총 축적 왜곡량을 특정하는 연산부(32)와, 연산부(32)로부터의 정보를 일시적으로 기억하는 기억부(33)와, 기억부(33)에 기억된 정보를 IC 태그(C1)에 기록하는 정보 기록부(34)와, 전력 제어 장치(21) 및 알람 장치(50)를 제어하는 제어부(35)에 의해 구성되어 있다.The
이러한 왜곡량 감시 시스템의 동작에 대해, 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다. The operation of the distortion monitoring system will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
우선, 방전 램프(10)가 소정의 부착부(도시 생략)에 세팅되고(단계 1), 이 방전 램프(10)의 IC 태그(C1)에 기록된 램프 정보가, 연산 장치(30)의 정보 판독부(31)에 의해 판독된다(단계 2). 이 램프 정보는, 정보 판독부(31)로부터 연산부(32)에 보내지고, 또한 기억부(33)에 기억된다. 그리고, 급전 장치(20)로부터 방전 램프(10)에 전력이 공급됨으로써, 방전 램프(10)가 점등되면(단계 3), 급전 장치(20)로부터, 전력치나 점등 시간의 정보가, 예를 들면 1초간∼수분간 경과할 때마다 연산 장치(30)의 연산부(32)로 보내어진다(단계 4).First, the
연산 장치(30)의 연산부(32)에 있어서는, 급전 장치(20)로부터의 방전 램프(10)에 공급되는 전력치에 의거하여, 연산식을 설정하기 위한 파라미터의 값이 결정되고, 이에 의해, 점등 시간의 함수인 축적 왜곡량(ε)을 산출하는 연산식 ε=f(t)가 설정된다.In the calculating
이 연산식의 설정에 있어서는, 이용되는 방전 램프와 동일한 사양의 방전 램프에 대해, 일정한 전력치에 의해 점등하여 발광관의 축적 왜곡량의 시간적 변화를 실측하고, 이 실측치의 데이터에 의거하여 도출된 근사식이, 동일 사양의 방전 램프마다 정의되는 고유의 기초 연산식으로서 이용된다.In the setting of this calculation formula, the discharge lamp of the same specification as the discharge lamp used is lighted by a constant electric power value, and the temporal change of the accumulated distortion amount of a light emitting tube is measured, and it is derived based on the data of this measured value. An approximation formula is used as a unique basic calculation formula defined for each discharge lamp of the same specification.
이 기초 연산식으로서는, 발광관을 구성하는 유리(점탄성체)의 물리적 특성, 즉 점탄성체에 있어서, 외부로부터 가해지는 응력과 이 응력에 의해 내부에 축적되는 왜곡량의 시간적 변화의 관계로부터, 하기 식 (1)로 나타내어지는 지수 함수, 또는 하기 식 (2)로 나타내어지는 멱함수를 적합하게 이용할 수 있다. 이들의 기초 연산식은, 방전 램프(10)에 있어서의 발광관(11)의 축적 왜곡량의 시간적 변화의 실측치에 의거하여 적절히 선택된다. 또한, 점탄성체에 있어서의 외부 응력과 축적 왜곡량의 시간적 변화의 관계에 대해서는, 예를 들면 「비뉴턴 유체역학」(나카무라 기요지 저 코로나사 발행) 등에 기재되어 있다.This basic calculation formula is based on the relationship between the physical characteristics of the glass (viscoelastic body) constituting the light emitting tube, that is, the viscoelastic body, from the stress applied from the outside and the temporal change of the amount of distortion accumulated therein by the stress. The exponential function represented by Formula (1) or the power function represented by following formula (2) can be used suitably. These basic calculation formulas are suitably selected based on the measured value of the temporal change of the accumulation distortion amount of the
[수학식][Equation]
상기 식 (1) 및 상기 식 (2)에 있어서, an, αn, bn 및 βn은, 이용되는 방전 램프(10)의 사양 및 공급되는 전력치에 의해 정해지는 파라미터이다. 이들의 파라미터가 설정되는 전력치의 범위 및 전력치의 간격은, 방전 램프(10)의 사양에 따라 다르지만, 예를 들면 정격 소비 전력이 12kW인 방전 램프(10)에서는, 예를 들면 10∼12kW(정격 소비 전력의 80∼100%)의 범위에서, 0.1∼1kw의 간격으로 파라미터가 설정된다.In the above formulas (1) and (2), a n , α n , b n and β n are parameters determined by the specification of the
또, 파라미터는, 발광관(11)의 축적 왜곡량의 시간적 변화의 실측치에 의거하여 설정되지만, 3개 이상의 전력치에 의한 발광관(11)의 축적 왜곡량의 시간적 변환의 실측치로부터, 각각의 전력치마다의 파라미터를 구하여, 이들 파라미터의 값으로부터, 파라미터[an, αn 또는 bn, βn]와 전력치[P]의 관계에 대해, 근사식[an=f1(P), αn=f2(P), 또는 bn=f1(P), βn=f2(P)]을 도출함으로써, 이 근사식으로부터, 설정되는 전력치의 범위에 있어서의 모든 파라미터의 값을 구할 수 있다.In addition, although the parameter is set based on the actual value of the temporal change of the accumulated distortion amount of the
이상과 같이, 방전 램프(10)에 공급되는 전력치에 의거하여 파라미터의 값이 결정됨으로써, 당해 전력치에 의한 연산식이 설정된다.As described above, the value of the parameter is determined based on the power value supplied to the
이렇게 하여 설정된 연산식에 있어서, 기억부(33)에 기억된 발광관(11)의 총 축적 왜곡량, 즉 방전 램프(10)에 공급되는 전력치로의 전력 공급 개시 시에 있어서의 발광관(11)의 축적 왜곡량을 초기치로 하여, 당해 전력치로의 점등 시간에 따라 당해 방전 램프(10)의 점등 중에 있어서의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 특정된다. 이 특정된 총 축적 왜곡량, 누적 점등 시간 및 후술하는 축적 왜곡량의 증가 곡선 등의 정보는, 연산 장치(30)의 기억부(33)에 일시적으로 기억되고, 표시 장치(40)의 표시부(41)에 표시된다.In the calculation formula set in this way, the total accumulated distortion amount of the
그리고, 방전 램프(10)에 공급되는 전력치가 변경되면, 이 전력치에 의거하여 새롭게 연산식이 설정되고, 이 연산식에 있어서, 당해 전력치로의 전력 공급 개시 시에 있어서의 발광관(11)의 축적 왜곡량을 초기치로 하여, 당해 방전 램프(10)의 점등 중에 있어서의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 특정된다(단계 5).When the power value supplied to the
한편, 연산 장치(30)의 기억부(33)에 일시적으로 기억된, 총 축적 왜곡량, 누적 점등 시간 및 축적 왜곡량의 증가 곡선 등의 정보는, 적절한 타이밍으로, 정보 기록부(34)에 의해 방전 램프(10)의 IC 태그(C1)에 기록된다(단계 6). 여기에서, IC 태그(C1)로의 정보의 기록은, 기억부(33)에 기억되는 정보가 갱신될 때마다 실행되어도 되고, 또, 방전 램프(10)의 소등 시에만 실행되어도 된다.On the other hand, information such as the total accumulated distortion amount, the cumulative lighting time, the increase curve of the accumulated distortion amount, and the like, which are temporarily stored in the storage unit 33 of the
이하, 총 축적 왜곡량의 특정에 대해, 예를 들면 발광관(11)의 초기의 축적 왜곡량이 0이고, 축적 왜곡량을 산출하기 위한 기초 연산식으로서 상기 식 (1)이 주어진 방전 램프(10)를, 10kw의 전력으로 400시간 및 11kW의 전력으로 400시간(합계 800시간) 점등한 경우를 예로 들어, 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, for the specification of the total accumulation distortion amount, for example, the initial accumulation distortion amount of the
방전 램프(10)를 10kW의 전력을 공급하여 점등하면, 이 전력치(10kW)에 의거하여 상기 식 (1)에 있어서의 파라미터 an 및 αn이, 각각 「an=a1」 및 「αn=α1」로 결정되고, 연산식 ε=f(t)=a1×[1-exp(-α1 t)]가 설정된다. 그리고, 이 연산식에 의해, 도 4에 나타낸 바와 같이, 10kW의 전력에 의한 축적 왜곡량의 증가 곡선 A(이하, 「곡선 A」라고 한다)가 주어지고, 방전 램프(10)에 10kW의 전력이 공급되고 있는 시간에 있어서는, 도 4에 있어서 굵은 선 (가)로 나타낸 바와 같이, 곡선 A를 따라 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 증가한다. 여기에서, 도 4에 있어서, 가로축은 방전 램프의 점등 시간을 나타내고, 세로축은 발광관의 축적 왜곡량으로서, 초기 왜곡량을 0, 한계 왜곡량을 100으로 했을 때의 상대치를 나타낸다. When the
다음에, 10kW의 전력의 공급을 개시한 후 400시간 경과한 후에, 공급하는 전 력을 11kW로 변경하면, 이 전력치(11kW)에 의거하여 상기 식 (1)에 있어서의 파라미터 An 및 αn이, 각각 「An=A2」 및 「αn=α2」로 결정되고, 새롭게 연산식 ε=f(t)=a2×[1-exp(-α2 t)]가 설정된다. 그리고, 이 연산식에 의해, 11kW의 전력에 의한 축적 왜곡량의 증가 곡선 B(이하, 「곡선 B」라고 한다)가 주어지고, 방전 램프(10)에 11kW의 전력이 공급되고 있는 시간에 있어서는, 방전 램프(10)에 공급되는 전력치의 변경 시, 즉 11kW의 전력 공급 개시 시에 있어서의 발광관(11)의 축적 왜곡량(도시의 예에서는 약 30)을 초기치로 하여, 도 4에 있어서 굵은 선 (나)로 나타낸 바와 같이, 곡선 B를 따라 발광관의 총 축적 왜곡량이 증가한다.Next, after 400 hours have elapsed since the start of the supply of 10 kW of power, the power to be supplied is changed to 11 kW, and the parameters A n and α in the above formula (1) based on this power value (11 kW). n is determined by "A n = A 2 " and "α n = α 2 ", respectively, and arithmetic expression ε = f (t) = a 2 x [1-exp (-α 2 t)] is newly set. . And by this calculation formula, the increase curve B (henceforth "curve B") of the accumulation distortion amount by 11 kW of electric power is given, and in the time which 11 kW of electric power is supplied to the
이와 같이 하여, 전력치마다 설정되는 연산식에 의해, 방전 램프(10)의 점등 중에 있어서의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 특정되고, 실제의 총 축적 왜곡량은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 곡선 A에 있어서의 굵은 선 (가) 및 곡선 B'에 있어서의 굵은 선 (나)'를 따라 증가한다. 여기에서, 도 5에 있어서, 가로축은 방전 램프의 누적 점등 시간을 나타내고, 세로축은 발광관의 축적 왜곡량으로서, 초기 왜곡량을 0, 한계 왜곡량을 100으로 했을 때의 상대치를 나타낸다. 그리고, 11kW의 전력의 공급을 개시한 후 400시간(누적 점등 시간이 800시간) 경과한 후에 있어서는, 발광관(11)의 총 축적 왜곡량(도시의 예에서는 66)은, 10kW의 전력을 800시간 공급하여 점등했을 때의 총 축적 왜곡량보다 높고, 11kW의 전력을 800시간 공급하여 점등했을 때의 총 축적 왜곡량보다 낮은 값을 나타낸다.In this way, the total accumulated distortion amount of the
이상에 있어서, 연산 장치(30)의 제어부(35)에서는, 연산식에 의해 특정되는 총 축적 왜곡량과 방전 램프(10)의 IC 태그(C1)로부터 판독된 발광관(11)의 한계 왜곡량이 항상 비교되고 있다(단계 7). 그리고, 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달하고 있지 않을 때에는, 그 정보가 전력 제어 장치(21)에 보내어져, 방전 램프(10)로의 전력의 공급이 속행된다(단계 4로). 한편, 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달했을 때에는, 그 정보가 알람 장치(50)에 보내어져, 알람부(51)로부터 알람이 발생된다(단계 8).In the above, in the
그리고, 방전 램프(10)의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달하기 전에, 당해 방전 램프(10)를 소등하는 경우에는, 소등 시의 축적 왜곡량의 정보가 IC 태그(C1)에 기록되고, 재차 방전 램프(10)를 점등했을 때에는, 이 축적 왜곡량을 초기치로 하여, 방전 램프(10)의 점등 중에 있어서의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 특정된다.Then, when the
이러한 왜곡량 감시 시스템에 의하면, 방전 램프(10)에 공급되는 전력치마다 설정되는 연산식에 의해, 전력 공급 개시 시에 있어서의 발광관(11)의 축적 왜곡량을 초기치로 하여, 방전 램프(10)의 점등 중에 있어서의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 특정되므로, 방전 램프(10)를 이것에 공급되는 전력치를 변경하여 사용한 경우라도, 방전 램프(10)를, 그 발광관(11)의 축적 왜곡량이 한계 왜곡량이 될 때까지의 시간, 즉 방전 램프(10)의 본래의 사용 수명에 따른 시간 동안 사용할 수 있다. 또한, 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달했을 때에는, 그것을 사용자가 인식할 수 있으므로, 방전 램프(10)의 사용을 중지함으로써, 방전 램프(10)의 점등 중에 발광관(11)이 파열되는 것이 회피되어, 따라서, 방전 램 프(10)를 안전하게 사용할 수 있다.According to such a distortion amount monitoring system, by using the calculation formula set for each electric power value supplied to the
또, 알람 장치(50)가 설치되어 있으므로, 발광관(11)의 총 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달했을 때에는, 그것을 사용자에게 확실하게 알릴 수 있다.Moreover, since the
또, 표시 장치(40)가 설치되어 있으므로, 방전 램프(10)의 점등 중에 있어서, 발광관(11)의 축적 왜곡량을 항상 감시할 수 있다.In addition, since the
또, 방전 램프(10)에는 IC 태그(C1)가 설치되어 있으므로, 개량 설계 등의 이유에 의해, 이 방전 램프(10)와는 사양이 상이한 다른 방전 램프(10)를 이용하는 것과 같은 경우에 있어서도, 당해 다른 방전 램프(10)의 IC 태그(C1)에 기록된, 연산식을 설정하기 위한 파라미터나 총 축적 왜곡량 등의 정보가, 연산 장치(30)에 의해 판독됨으로써, 연산 장치(30)의 설정이 자동적으로 변경되어, 당해 연산 장치(30)에는 당해 다른 방전 램프(10)에 관한 연산식이 설정되기 때문에, 방전 램프(10)를 교환할 때마다, 작업자가 연산 장치(30)의 설정을 방전 램프(10)의 사양과 대조하여 변경한다는 번잡한 작업을 행하는 것이 불필요해짐과 더불어, 작업자가 연산 장치(30)의 설정 변경을 잊거나, 잘못된 설정을 행하거나 하는 것이 회피되어, 이에 의해, 잘못된 연산식에 의해 축적 왜곡량이 산출되는 것을 방지할 수 있으므로, 항상, 점등해야 할 방전 램프(10)에 관한 고유의 연산식에 의거하여, 발광관(11)의 총 축적 왜곡량을 특정할 수 있다.In addition, since the IC tag C1 is provided in the
또, 방전 램프(10)를 소등한 경우에, 소등 시의 발광관(11)의 총 축적 왜곡량의 정보가 IC 태그(C1)에 기록되기 때문에, 재차 방전 램프(10)를 점등했을 때에는, IC 태그(C1)에 기록된, 전회의 소등 시의 총 축적 왜곡량의 정보가 연산 장 치(30)에 의해 판독되어, 당해 소등 시의 총 축적 왜곡량이 초기치로서 이용되므로, 방전 램프(10)의 재점등 시에 있어서 확실히 최신의 정보에 의거하여 발광관(11)의 총 축적 왜곡량을 특정할 수 있다.In addition, when the
본 발명의 왜곡량 감시 시스템에 있어서는, 상기의 실시 형태에 한정되지 않고, 여러 가지의 변경을 더하는 것이 가능하다.In the distortion amount monitoring system of the present invention, various modifications can be added without being limited to the above embodiments.
예를 들면 방전 램프에 설치되는 램프 정보 기록 매체는 IC 태그에 한정되지 않고, 여러 가지의 전자 정보 기록 매체를 이용할 수 있다.For example, the lamp information recording medium provided in the discharge lamp is not limited to the IC tag, and various electronic information recording media can be used.
또, 알람 장치의 알람 발생 시로부터 적절한 시간(예를 들면 24시간) 경과한 후에, 방전 램프로의 전력의 공급을 정지하여 당해 방전 램프를 소등하도록 제어할 수 있다.In addition, after an appropriate time (for example, 24 hours) has elapsed since the alarm occurrence of the alarm device, it is possible to stop the supply of power to the discharge lamp and to turn off the discharge lamp.
또, 방전 램프로서는, 쇼트아크형 고압 수은 램프에 한정되지 않고, 여러 가지의 방전 램프에 적용할 수 있다.Moreover, it is not limited to a short arc type high pressure mercury lamp as a discharge lamp, It is applicable to various discharge lamps.
[실시예][Example]
<실험예 1>Experimental Example 1
도 2에 나타낸 구성에 따라, 하기 사양의 방전 램프(10)를 제작하였다.According to the structure shown in FIG. 2, the
발광관(11) : 석영 유리제, 전체 길이 185mm, 발광부(12) ; 길이 160mm, 최대 내경 110mm, 최대 외경 120mm, 발광부(12) 내의 용적 1000cm3, 시일링부(13) ; 외경 34mmLight emitting tube 11: Quartz glass, 185 mm in total length,
양극(14) : 텅스텐제, 음극(15) : 트리에이티드 텅스텐제, 전극간 거리 : 13mmPositive electrode 14: tungsten, negative electrode 15: tritized tungsten, distance between electrodes: 13 mm
봉입물(량) : 수은(30mg/cm3)Inclusion (Amount): Mercury (30mg / cm 3 )
정격 소비 전력 : 12kW, 정격 전압 : 115V, 정격 전류 : 104ARated power consumption: 12kW, rated voltage: 115V, rated current: 104A
상기 사양의 방전 램프를 「방전 램프 A」로 한다.Let the discharge lamp of the said specification be "discharge lamp A."
그리고, 방전 램프 A를, 10kW, 11kW 및 12kW의 전력치로 점등시켜, 각 전력치에 대해, 점등 시간이 100시간 경과할 때마다 발광관(11)의 축적 왜곡량을 측정하였다.Then, the discharge lamp A was turned on at power values of 10 kW, 11 kW, and 12 kW, and the accumulated distortion amount of the
기초 연산식으로서 상기 식 (1)을 이용해, 상기의 축적 왜곡량의 실측치로부터, 각 전력치에 있어서의 파라미터[an, αn]의 값을 구하여, 각 전력치에 있어서의 연산식을 설정하였다. 파라미터[an, αn]의 값을 하기 표 1에 나타낸다. 또, 도 6에, 측정한 축적 왜곡량 및 연산식으로부터 주어지는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 나타낸다. 도 6에 있어서, 가로축은 방전 램프의 누적 점등 시간을 나타내고, 세로축은 발광관의 축적 왜곡량으로서, 초기 왜곡량을 0, 한계 왜곡량을 100으로 했을 때의 상대치를 나타낸다.Using the above formula (1) as the basic calculation formula, the value of the parameter [a n , α n ] in each power value is determined from the measured value of the accumulated distortion amount, and the calculation formula in each power value is set. It was. The values of the parameters [a n , α n ] are shown in Table 1 below. 6, the increase curve of the accumulation distortion amount given from the measured accumulation distortion amount and a calculation formula is shown. In FIG. 6, the horizontal axis represents the cumulative lighting time of the discharge lamp, and the vertical axis represents the accumulated distortion amount of the light emitting tube, and the relative value when the initial distortion amount is 0 and the limit distortion amount is 100.
도 6으로부터 명확한 바와 같이, 발광관의 축적 왜곡량은, 상기 식 (1)을 기초 연산식으로 하는 연산식으로부터 주어지는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 따라 증가하는 것이 이해된다.As apparent from Fig. 6, it is understood that the accumulated distortion amount of the light emitting tube increases along the increase curve of the accumulated distortion amount given from the calculation formula based on the above formula (1).
[표 1]TABLE 1
<실험예 2>Experimental Example 2
도 2에 나타낸 구성에 따라, 하기 사양의 방전 램프(10)를 제작하였다.According to the structure shown in FIG. 2, the
발광관(11) : 석영 유리제, 전체 길이 170mm, 발광부(12) ; 길이 145mm, 최대 내경 92mm, 최대 외경 100mm, 발광부(12) 내의 용적 600cm3, 시일링부(13) ; 외경 30mmLight emitting tube 11: Quartz glass, 170 mm in total length,
양극(14) : 텅스텐제, 음극(15) : 트리에이티드 텅스텐제, 전극간 거리 : 11mmPositive electrode 14: tungsten, negative electrode 15: tritized tungsten, distance between electrodes: 11 mm
봉입물(량) : 수은(25mg/cm3)Inclusion (Amount): Mercury (25mg / cm 3 )
정격 소비 전력 : 10kW, 정격 전압 : 95V, 정격 전류 : 105ARated power consumption: 10kW, rated voltage: 95V, rated current: 105A
상기 사양의 방전 램프를 「방전 램프 B」로 한다.Let the discharge lamp of the said specification be "discharge lamp B."
그리고, 방전 램프 B를, 8kW, 9kW 및 10kW의 전력치로 점등시켜, 각 전력치에 대해, 점등 시간이 100시간 경과할 때마다 발광관(11)의 축적 왜곡량을 측정하였다.Then, the discharge lamp B was turned on at power values of 8 kW, 9 kW and 10 kW, and the accumulated distortion amount of the
기초 연산식으로서 상기 식 (2)를 이용해, 상기의 축적 왜곡량의 실측치로부 터, 각 전력치에 있어서의 파라미터[bn, βn]의 값을 구하여, 각 전력치에 있어서의 연산식을 설정하였다. 파라미터[bn, βn]의 값을 하기 표 2에 나타낸다. 또, 도 7에, 측정한 왜곡량 및 연산식으로부터 주어지는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 나타낸다. 도 7에 있어서, 가로축은 방전 램프의 누적 점등 시간을 나타내고, 세로축은 발광관의 축적 왜곡량으로서, 초기 왜곡량을 0, 한계 왜곡량을 100으로 했을 때의 상대치를 나타낸다.Using the above formula (2) as the basic formula, the value of the parameter [b n , β n ] in each power value is obtained from the measured value of the accumulated distortion amount, and the formula in each power value is obtained. Was set. The values of the parameters [b n , β n ] are shown in Table 2 below. 7, the increase curve of the accumulated distortion amount given from the measured distortion amount and arithmetic formula is shown. In Fig. 7, the horizontal axis represents the cumulative lighting time of the discharge lamp, and the vertical axis represents the accumulated distortion amount of the light emitting tube, and the relative value when the initial distortion amount is 0 and the limit distortion amount is 100.
도 7로부터 명확한 바와 같이, 발광관의 축적 왜곡량은, 상기 식 (2)를 기초 연산식으로 하는 연산식으로부터 주어지는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 따라 증가하는 것이 이해된다.As is apparent from FIG. 7, it is understood that the amount of accumulated distortion of the light emitting tube increases along the increase curve of the amount of accumulated distortion given from the calculation formula based on Equation (2) above.
[표 2]TABLE 2
<실험예 3>Experimental Example 3
방전 램프 A에 관해, 실험예 1에서 구한 파라미터[an, αn]의 값으로부터, 파라미터[an, αn]와 전력치[P]의 관계에 대해, 근사식[an=f1(P), αn=f2(P)]을 도출하고, 이 근사식으로부터, 10∼12kW의 전력 범위에 있어서 0.1kW 간격으로, 각 전 력치에 있어서의 파라미터[bn, βn]의 값을 구하였다.With respect to the discharge lamp A, from the value of the parameter obtained in Experimental Example 1 [a n, α n] , the relationship of the parameters [a n, α n] and the value Power [P], an approximate expression [a n = f 1 (P), α n = f 2 (P)], and from this approximation equation, the parameters [b n , β n ] of the respective power values at 0.1 kW intervals in the power range of 10 to 12 kW. The value was obtained.
그리고, 도 1에 나타낸 구성의 왜곡량 감시 시스템에 의해, 10kW로 290시간, 12kW로 160시간, 11kW로 130시간, 10.5kW로 290시간, 11.5kW로 250시간, 11kW로 310시간의 조건으로, 방전 램프 A를 점등시키고, 그 후, 방전 램프 A를 소등하였다. 도 8에, 왜곡량 감시 시스템에 의해 측정된 축적 왜곡량의 증가 곡선을 나타낸다. 도 8에 있어서, 가로축은 방전 램프의 누적 점등 시간을 나타내고, 세로축은 발광관의 축적 왜곡량으로서, 초기 왜곡량을 0, 한계 왜곡량을 100으로 했을 때의 상대치를 나타낸다. 또, 굵은 선으로 나타낸 곡선은, 왜곡량 감시 시스템에 의해 측정된 축적 왜곡량의 증가 곡선, 그 밖의 파선으로 나타낸 곡선은, 연산식에 의해 주어지는, 10kW, 10.5kW, 11kW, 11.5kW 및 12kW의 각 전극치에 의한 축적 왜곡량의 증가 곡선을 나타낸다.And by the distortion amount monitoring system of the structure shown in FIG. 1, on condition of 290 hours at 10 kW, 160 hours at 12 kW, 130 hours at 11 kW, 290 hours at 10.5 kW, 250 hours at 11.5 kW, and 310 hours at 11 kW, The discharge lamp A was turned on, and the discharge lamp A was turned off after that. 8, the increase curve of the accumulated distortion amount measured by the distortion amount monitoring system is shown. In FIG. 8, the horizontal axis represents the cumulative lighting time of the discharge lamp, and the vertical axis represents the accumulated distortion amount of the light emitting tube, and the relative value when the initial distortion amount is 0 and the limit distortion amount is 100. Moreover, the curve shown by the thick line shows the increase curve of the accumulated distortion amount measured by the distortion monitoring system, and the curve shown by the broken line shows the 10 kW, 10.5 kW, 11 kW, 11.5 kW, and 12 kW given by the calculation formula. The increase curve of the accumulation distortion amount by each electrode value is shown.
도 8로부터 명확한 바와 같이, 방전 램프 A를 상기의 조건으로 점등한 경우에는, 발광관(11)의 축적 왜곡량이 한계 왜곡량에 도달할 때까지의 시간이, 정격 소비 전력 12kW로 점등한 경우의 시간(점등 보증 시간)의 약 1.7배인 것이 이해된다.As is clear from Fig. 8, when the discharge lamp A is turned on under the above conditions, the time until the accumulated distortion amount of the
또, 방전 램프 A를 소등한 후, 발광관(11)의 축적 왜곡량을 측정한 바, 왜곡량 감시 시스템에 의해 측정된 축적 왜곡량과 거의 일치하고 있는 것이 확인되었다.Moreover, after turning off the discharge lamp A, the accumulated distortion amount of the
도 1은 본 발명의 왜곡량 감시 시스템의 일례에 있어서의 구성의 개략을 도시한 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the outline of the structure in an example of the distortion amount monitoring system of this invention.
도 2는 방전 램프의 일례에 있어서의 구성을 일부를 파단하여 도시한 설명도이다.2 is an explanatory view showing a part of the configuration of an example of a discharge lamp by breaking.
도 3은 본 발명의 왜곡량 감시 시스템의 동작을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the operation of the distortion amount monitoring system of the present invention.
도 4는 연산식에 의해 주어지는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 도시한 도면이다.4 is a diagram showing an increase curve of the amount of accumulated distortion given by an expression.
도 5는 본 발명의 왜곡량 감시 시스템에 의해 측정되는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 도시한 도면이다.Fig. 5 is a diagram showing an increase curve of the accumulated distortion amount measured by the distortion amount monitoring system of the present invention.
도 6은 실험예 1에 있어서, 측정한 축적 왜곡량 및 연산식으로부터 주어지는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 도시한 도면이다.6 is a diagram showing an increase curve of the accumulated distortion amount given from the measured accumulation distortion amount and the calculation formula in Experimental Example 1. FIG.
도 7은 실험예 2에 있어서, 측정한 축적 왜곡량 및 연산식으로부터 주어지는 축적 왜곡량의 증가 곡선을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing an increase curve of the accumulated distortion amount given from the measured accumulation distortion amount and the calculation formula in Experimental Example 2. FIG.
도 8은 실험예 3에 있어서, 왜곡량 감시 시스템에 의해 측정된 축적 왜곡량의 증가 곡선을 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing an increase curve of the accumulated distortion amount measured by the distortion amount monitoring system in Experimental Example 3. FIG.
[부호의 설명][Description of the code]
10 : 방전 램프 11 : 발광관10
12 : 발광부 13 : 시일링부12
14 : 양극 15 : 음극14: anode 15: cathode
16 : 구금 20 : 급전 장치16: detention 20: feeding device
21 : 전력 제어 장치 30 : 연산 장치21: power control device 30: computing device
31 : 정보 판독부 32 : 연산부31: information reading section 32: calculating section
33 : 기억부 34 : 정보 기록부33: memory 34: information recording
35 : 제어부 40 : 표시 장치35
41 : 표시부 50 : 알람 장치41: display unit 50: alarm device
51 : 알람부 C1 : IC 태그51: alarm unit C1: IC tag
S : 광 검출 수단 W : 리드선S: light detecting means W: lead wire
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09320781A (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Toshiba Lighting & Technol Corp | High-pressure discharge lamp-lighting device and image display device |
JPH11121339A (en) | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Nikon Corp | Method and device for exposure |
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---|---|---|---|---|
DE69736023T2 (en) * | 1996-04-10 | 2007-05-10 | Seiko Epson Corp. | Light source unit, light source device and projection display device |
JP2005243381A (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Hitachi Ltd | Discharge lamp lighting device |
JP2006201645A (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Plus Vision Corp | Cartridge type lamp unit |
DE102005022375A1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Electric lamp and lighting system and method of operating an electric lamp or lighting system |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JPH09320781A (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Toshiba Lighting & Technol Corp | High-pressure discharge lamp-lighting device and image display device |
JPH11121339A (en) | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Nikon Corp | Method and device for exposure |
JP2002122940A (en) | 2000-10-12 | 2002-04-26 | Nikon Corp | Projection type display device |
JP2002287243A (en) | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Seiko Epson Corp | Lamp life display |
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