KR101369953B1

KR101369953B1 - 광원장치

Info

Publication number: KR101369953B1
Application number: KR1020070080478A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 후루우네
Original assignee: 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2014-03-04
Also published as: JP2008052952A; JP4031508B1; KR20080018102A; TWI362679B; CN101131231A; CN100572904C; TW200816256A

Abstract

광원장치에의 램프의 설치상태를 간단하고 정확하게 검출한다.

광원장치의 꼭지쇠 홀더에 검출용 광원과, 꼭지쇠 홀더를 통하는 광섬유의 광전송로와, 수광부를 설치한다. 램프의 꼭지쇠가 설치되지 않은 상태에서는 검출용 광원으로부터의 빛이 광전송로를 통해 수광부에서 감지된다. 램프 꼭지쇠가 꼭지쇠 홀더에 설치되면, 검출용 광원으로부터의 빛이 꼭지쇠의 돌출부에서 차단되므로, 램프가 설치된 것을 수광부에서 감지할 수 있다. 수광부의 검출 출력으로 램프의 점등·비점등을 제어한다.

Description

광원장치{Light source apparatus}

본 발명은 광원장치에 관한 것으로, 특히, 꼭지쇠 홀더에 램프의 꼭지쇠가 설치된 상태를 검출할 수 있는 광원장치에 관한 것이다.

반도체나 액정기판 등의 노광용 광조사 장치에 있어서는 방사광을 효율적으로 이용할 수 있도록 쇼트 아크형 방전 램프와 요면(凹面) 거울을 조합시킨 광학계가 이용되고 있다. 예를 들면, 중앙부에 개구를 갖는 요면 거울에 쇼트 아크형 방전 램프를 설치한 구성이다. 점광원의 램프와 요면 거울을 조합하여 사용하면 회전 타원체 미러에서는 빛을 한 점에 모을 수 있고, 방물면(放物面) 거울에서는 평행광으로 할 수 있기 때문에 폭넓게 이용되고 있다(특허문헌 1참조). 이러한 특성을 얻기 위해서는 요면 거울의 초점에 쇼트 아크형 방전 램프의 휘점(輝点)을 정확하게 위치시킬 필요가 있다. 사양이 다른 램프를 설치하여 점등하면 요면 거울의 초점으로부터 쇼트 아크형 방전 램프의 휘점의 위치가 어긋나고 원하는 광학적 성능을 얻을 수 없다. 그뿐 아니라 과입력 전력상태에서의 점등에 의해 방전 램프가 파열되는 경우가 있다.

그 때문에 램프의 꼭지쇠와 광원장치의 꼭지쇠 홀더가 마주보는 위치에 요철 을 설치하고 그 요철의 위치 관계를 램프의 종류마다 다르게 함으로써, 사용할 수 없는 램프가 광원장치로 점등되는 것을 막는 방법이 이용되고 있다(특허문헌 2참조). 이 방법에 의해, 광원장치에 램프를 설치하는 작업자가 꼭지쇠와 꼭지쇠 홀더와의 요철이 끼워 맞춰져 있지 않은 것을 확인하면 적합하지 않은 램프가 광원장치에 설치되어 있는 것을 알 수 있다.

본 출원인은 일본국 특허출원 2006-100000호에서 꼭지쇠에 표시된 램프·데이터를 판독하는 판독 장치를 꼭지쇠 홀더에 설치하는 것을 제안하고 있다. 광원장치에 설치한 램프가 적합한 램프인지 여부를 자동적으로 판단하고, 적합한 램프이면 램프의 사용 상태 및 사용 이력을 관리한다.

[특허문헌 1]일본국 특개 2001-135134호 공보

[특허문헌 2]일본국 실전소 59-181576호 공보

[특허문헌 3]일본국 특원 2006-100000호 명세서

그러나 종래의 광원장치는 이하와 같은 문제가 있다. 램프 정보를 광원장치에 전달하는 방법에서는, 방전 램프의 점등 중에는 꼭지쇠 홀더는 고온상태가 되기 때문에 내고온성의 판독 장치나 냉각구조가 복잡한 판독 장치를 이용할 필요로 있다. 또한 램프 점등 시, 특히 점등개시 시에는 꼭지쇠 홀더는 고전압 상태가 되기 때문에 판독부와 꼭지쇠 홀더와의 전기적 절연을 확실하게 할 필요가 있다. 이러한 구성의 판독 장치는 매우 고가이어서 장기에 걸친 사용에 있어서, 판독 장치를 정상적으로 동작시키도록 유지하는 것은 곤란하다. 또한, 꼭지쇠 및 꼭지쇠 홀더가 마주보는 위치에 요철을 설치해도, 요철이 완전히 끼워 맞춰져 있지 않은 상태에서 점등해버리는 경우가 있다. 그 때문에 과입력 전력상태로 점등한 경우에는 방전 램프가 파열되는 경우가 있다.

본 발명의 목적은 상기 종래의 문제를 해결하여 광원장치로의 램프의 설치상태를 간단하고 정확하게 검출하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 광원장치를, 빛을 방사하는 발광부를 구성하는 밸브를 기계적으로 보호 지지하여 전력을 공급하기 위한 꼭지쇠를 갖는 램프와, 꼭지쇠를 통해 램프를 보호 지지하는 꼭지쇠 홀더와, 꼭지쇠 홀더에 꼭지쇠가 설치된 상태를 빛에 의해 검출하는 램프 검출 수단을 구비하는 구성으로 하였다. 램프 검출 수단의 출력에 따라 램프의 점등·비점등을 제어하는 수단을 구비한다. 램프 검출 수단은 검출용 광원과, 검출용 광원으로부터의 빛을 꼭지쇠로 안내하는 광전송로와, 검출용 광원으로부터의 빛이 꼭지쇠의 존재에 의해 변화된 것을 감지하는 수광부를 구비한다. 꼭지쇠는 검출용 광원으로부터의 빛을 변조하는 광변조부를 구비한다.

꼭지쇠 홀더는 꼭지쇠에 눌려서 움직이는 가동 핀과, 가동 핀에 설치되어 꼭지쇠 홀더에 꼭지쇠가 설치된 때에 검출용 광원으로부터의 빛을 변조하는 광변조부를 구비한다. 가동 핀은 꼭지쇠의 종류에 따라서 검출용 광원으로부터의 빛이 닿는 부분이 변하는 복수의 광변조부를 구비한다. 꼭지쇠와 꼭지쇠 홀더는 양자의 접합 부가 서로 끼워 맞춰지도록 형성된 요철부를 구비한다. 광전송로는 광섬유이다.

상기한 바와 같이 구성함으로써 광원장치에의 램프의 설치상태를 저비용으로, 장기간 안정적으로 검출할 수 있다. 본 발명의 광원장치는 요면 거울을 조합시켜 반도체나 액정기판 등의 노광을 실시하는 쇼트 아크형 방전램프의 설치상태를 간단하고 정확하게 검출할 수 있는 광원장치로서 최적이다. 그 밖의 램프의 설치상태를 간단하고 정확하게 검출할 수 있는 광원장치로서도 적당하다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최적의 형태에 대하여 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.

<실시예>

본 발명의 실시예 1은 램프의 꼭지쇠가 꼭지쇠 홀더에 설치된 상태를 빛이 투과하는가 차단되는가에 의해 검출하는 광원장치다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 광원장치로, 광전송로를 갖는 꼭지쇠 홀더에 램프가 설치된 상태를 나타내는 외관도이다. 도 2a는 광전송로를 갖는 꼭지쇠 홀더의 종단면도이다. 도 2b는 광전송로를 갖는 꼭지쇠 홀더에 램프의 꼭지쇠를 설치한 상태의 종단면도이다. 도 1과 도 2에 있어서, 양극(1)은 플러스 측의 전극이다. 음극(2)은 마이너스 측의 전극이다. 내부 리드봉(3)은 전극을 지지하고 전기적으로 접속하는 부재이다. 금속박(4)은 내부 리드봉과 외부 리드봉을 전기적으로 접속하는 부재이다. 봉지관부(5)는 전극이 있는 방전 공간을 외부와 차단하도록 봉 지하는 부분이다. 외부 리드봉(7)은 꼭지쇠와 금속박을 전기적으로 접속하는 부재이다. 은 로우(8)는 꼭지쇠와 외부 리드봉을 전기적 기계적으로 접속하는 부재이다. 발광부(9)는 전극간의 방전에 의해 발광하는 부분이다. 밸브(10)는 발광부와 봉지관부로 이루어지는 램프 관이다. 꼭지쇠(20)는 밸브를 기계적으로 보호 지지하고 전기적으로 접속하기 위한 부재이다. 원통부(21)는 꼭지쇠의 큰 지름부이다. 단면(22)은 꼭지쇠의 원통부의 단부이다. 돌출부(23)는 꼭지쇠의 작은 지름부이다. 꼭지쇠 홀더(30)는 꼭지쇠를 기계적으로 보호 지지하고 전기적으로 접속하는 부재이다. 구멍부(31)는 꼭지쇠의 돌출부가 들어가는 꼭지쇠 홀더의 빈틈이다. 광전송로(40A)는 검출용 광원으로부터 꼭지쇠 홀더로의 광전송로이다. 광전송로(40B)는 꼭지쇠 홀더로부터 수광부로의 광전송로이다. 검출용 광원(41A)은 꼭지쇠의 설치상태를 검출하기 위한 광원이다. 수광부(41B)는 꼭지쇠의 설치상태를 검출하기 위한 수광부이다. 도 3은 램프의 설치상태의 검출 수순과 점등 가부의 판단 수순을 나타내는 흐름도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 램프는 발광부(9) 및 두개의 봉지관부(5)로 이루어지는 밸브(10)와, 발광부(9) 안에 대향 배치된 양극(1) 및 음극(2)과, 상기 양극(1) 및 음극(2)을 지지하는 동시에 통전을 하는 내부 리드봉(3)과, 외부 리드봉(7)과, 상기 내부 리드봉(3)과 외부 리드봉(7)을 도전성 금속박(4)에 의해 접속하여 기밀로 봉지(封止)하는 봉지관부(5)에 의해 구성되어 있다. 또한, 양단의 봉지관부(5)에는 꼭지쇠(20)가 고정되어 있다. 꼭지쇠(20)는 봉지관부(5)에 고정되는 원통부(21)와 원통부(21)에 연설(連設)된 돌출부(23)로 이루어진다. 꼭지쇠 홀더(30)는 광원장치에 고정되어 있다. 검출용 광원(41A)과 수광부(41B)로 이루어지는 램프 검출장치(41)는 광전송로(40A,40B)들을 통해 꼭지쇠(20)에 접속되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 꼭지쇠 홀더(30)를 통하는 제 1 광전송로(40A)가 설치되어 있다. 이 제 1 광전송로(40A)의 한쪽 단면에 검출용 광원(41A)이 접속되어 있다. 다른 단면(40AA)은 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31)에 개방되어 있다. 한쪽의 단면(40BB)이 단면(40AA)과 대향하도록 꼭지쇠 홀더(30)를 통하는 제 2 광전송로(40B)가 설치되어 있다. 타단은 수광부(41B)에 접속되어 있다. 양 광전송로(40A, 40B)는 빛의 전송이 양호하고, 전기적 절연성이 양호한 광섬유가 바람직하지만, 유리봉이어도 된다. 광전송로에 빛을 방사하는 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)은 LED(light-emitting diode) 등이다. 검출용 광원(41A)은 램프의 빛 등의 외부의 빛과 혼동되지 않도록 단색광(예를 들면 적색)의 LED 등을 이용한다. 또한, 검출용 광원(41A)으로부터 발하는 빛은 일정한 단색광이어도 되지만, 복수의 색의 빛이나 펄스 형상의 빛으로서 외부의 빛과의 혼동을 막도록 해도 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예 1에 있어서의 광원장치의 기능과 동작을 설명한다. 우선, 도 1을 참조하여 광원장치의 기능의 개요를 설명한다. 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31)에 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)를 끼워 맞추어 램프를 광원장치로 보호 지지한다. 검출용 광원(41A)으로부터의 빛은 광전송로(40A)를 통하여 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31)에 이른다. 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지쇠(20)가 없으면 빛은 광전송로(40B)를 통하여 수광부(41B)에 이른다. 수광부(41B)는 광전송로로부터의 빛을 전기신호로 변환한다. 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지쇠(20)가 있으면 빛은 수광부(41B)에는 도달하지 않으므로, 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지쇠(20)가 있다는 것을 검출할 수 있다. 수광부(41B)는 램프의 고에너지의 빛에 조사되면 수광성능이 열화되는 경우가 있다. 그래서 광전송로에 광섬유 등을 이용하여 외부의 빛이 수광부(41B)에 들어가는 것을 차단함으로써, 수광부(41B)의 열화를 막을 수 있다. 또한, 노이즈가 되는 외부의 빛을 막고 정밀도 높게 검출할 수 있다.

다음으로, 도 2를 참조하여 꼭지쇠의 검출 방법을 설명한다. 도 2a에 나타내는 바와 같이, 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지쇠(20)가 설치되지 않은 경우에는, 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)으로부터의 빛은 광전송로(40A)를 통해 단면(40AA)으로부터 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31) 안으로 방사된다. 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31) 공간을 통해 단면(40BB)으로부터 광전송로(40B)에 입사되고 램프 검출장치의 수광부(41B)에 인도된다. 수광부(41B)로 빛을 검출함으로써 꼭지쇠(20)가 설치되지 않은 것을 알 수 있다.

도 2b에 나타내는 바와 같이, 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지쇠(20)가 설치된 경우에는, 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31)의 공간에 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)가 들어가 있기 때문에, 광전송로(40A)를 통해 안내된 빛은 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)에 차단되어 광전송로(40B)에 입사되지 않는다. 이렇게 하여 수광부(41B)가 빛을 검출하지 않음으로써 광원장치 꼭지쇠 홀더(30)에 램프 꼭지쇠(20)가 설치된 것을 알 수 있다. 또한, 꼭지쇠 홀더(30)에 확실하게 꼭지쇠(20)가 설치된 상태(꼭지쇠 홀더(30)의 단면에 꼭지쇠(20)의 원통부(21)의 단면(22)이 접합한 상태)일 때만 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)에 의해 빛이 차단되는 구성으로 함으로써, 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지 쇠(20)가 확실하게 설치된 상태라는 것을 검출할 수 있다. 이렇게 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)는 입사한 빛을 변조하는 광변조 수단으로서 기능하고 있다. 이 경우의 변조란 검출용 광원으로부터의 빛을 차단하거나 또는 통과시키는 것이다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 램프의 설치상태를 검출하고 점등의 가부를 판단하는 방법을 설명한다.

(A) 광원장치가 램프의 교환 대기 상태가 되면 시스템부로부터의 출력 신호에 의해, 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)으로부터의 빛이 광전송로(40A)를 통해 꼭지쇠 홀더(30)로 보내진다. 빛은 광전송로(40A)의 단면(40AA)으로부터 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31) 안으로 조사된다. 램프가 광원장치에 설치되지 않은 경우는, 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31)의 공간을 통해, 단면(40BB)으로부터 광전송로(40B)로 입사되고, 수광부(41B)로 안내된다. 수광부(41B)의 포토 센서에 의해 빛은 전기신호로 변환된다. 한편, 램프가 광원장치에 설치된 경우는, 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31)의 공간에 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)가 들어가 있기 때문에, 광전송로(40A)를 통해 안내된 빛은 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)에 차단되고, 광전송로(40B)에 입사되지 않고, 수광부(41B)로부터 광 검출을 나타내는 전기신호의 출력은 없다.

(B) 수광부(41B)로부터의 출력이 시스템부에 입력되고 시스템부는 수광부 (41B)로부터의 광검출 신호의 유무에 의해 램프의 점등 가부를 판단한다. 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)으로부터 복수의 색의 빛이나 펄스 형상의 빛을 발하는 경우에는 시스템부로부터 검출용 광원(41A)으로 보낸 출력 신호와, 수광부(41B)로부터의 입력 신호를 시스템부에서 비교함으로써, 외부의 노이즈 빛에 의한 입력 신호를 배제하고 오동작을 막을 수 있다.

(C) 수광부(41B)로부터의 광검출 신호가 없고, 광원장치에 있어서의 기타 안전(예를 들면, 광원장치 문이 열린 상태가 아닌지 등)도 확인됨으로써 시스템부가 램프를 점등 가능하다고 판단한 경우에는, 표시·동작부는 램프의 점등을 허가하고, 자동적으로 점등하거나 작업자에 의한 점등이 가능하도록 한다. 수광부(41B)로부터의 광검출 신호가 있고, 시스템부가 램프를 점등할 수 없다고 판단한 경우에는 강제적으로 램프의 점등을 불가능하게 하거나 작업자에게 경고를 발하여 부적당한 상태에서 램프가 점등하는 것을 막는다.

꼭지쇠 홀더(30)와 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)과 수광부(41B)는 광전송로 만으로 접속되어 있다. 광전송로를 충분히 연장시킴으로써 검출용 광원(41A)이나 수광부(41B)로 이루어지는 램프 검출장치를 램프 점등시의 고온환경이나 높은 에너지의 빛(자외선이나 적외선도 포함한다) 등으로부터 격리된 환경에 둘 수 있다. 꼭지쇠 홀더(30)가 고온상태나 고전압 상태이어도 광학장치는 영향을 받지 않으므로, 빛의 주고받기를 정확하게 할 수 있다. 그 때문에, 내고온성, 내고전압성의 고가의 램프 검출장치도, 램프 검출장치를 냉각하기 위한 장치 등도 필요가 없어진다. 또한, 열 등에 의한 램프 검출장치의 열화를 방지할 수 있으므로 광원장치 꼭지쇠 홀더에 램프의 꼭지쇠가 설치된 상태를 장기간에 걸쳐 신뢰성을 유지하며 검출할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에서는 광원장치를, 램프의 꼭지쇠가 꼭지쇠 홀더에 설치된 상태를, 빛이 투과하는지 차단되는지에 의해 검출하는 구성 으로 했기 때문에, 램프의 설치상태를 간단하고 용이하고 확실하게 검출할 수 있다.

<실시예 2>

본 발명의 실시예 2는 램프의 꼭지쇠와 광원장치 꼭지쇠 홀더가 마주보는 위치에 요철을 설치하고, 그 요철의 위치 관계를 램프의 종류마다 다르게 한 광원장치이다.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 광원장치로서, 요부를 갖는 꼭지쇠 홀더에 철부를 갖는 꼭지쇠를 설치한 상태를 나타내는 종단면도이다. 도 4에 있어서, 철부(25)는 꼭지쇠의 단면에 설치한 철부이다. 단면(32)은 꼭지쇠 홀더의 꼭지쇠 측의 단면이다. 요부(35)는 꼭지쇠 홀더의 꼭지쇠 측의 단면에 설치한 요부이다. 그 밖의 기본적인 구성은 실시예 1과 같다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 꼭지쇠(20)의 원통부(21)의 단면(22)에는 철부(25)가 있다. 꼭지쇠 홀더(30)의 단면(32)에는 요부(35)가 있다. 꼭지쇠(20)의 철부(25)가 꼭지쇠 홀더(30)의 요부(35)에 들어가 있지 않기 때문에, 꼭지쇠(20)의 철부(25)가 꼭지쇠 홀더(30)의 단면(32)에 접합하고 있다. 원통부(21)의 단면(22)과 꼭지쇠 홀더(30)의 단면(32)이 접합하지 않고 있다. 따라서, 램프는 광원장치에 정확하게 설치되어 있지 않다.

그에 반하여, 램프가 광원장치에 정확히 설치되어 있으면, 꼭지쇠(20)의 철부(25)가 꼭지쇠 홀더(30)의 요부(35)에 들어감으로써, 원통부(21)의 단면(22)과 꼭지쇠 홀더(30)의 단면(32)이 접합한다. 꼭지쇠 홀더(30)의 단면(32)에 꼭지쇠(20)의 원통부(21)의 단면(22)이 접합한 상태인 때에만, 빛이 차단되는 구성으로 함으로써, 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지쇠(20)가 확실하게 설치된 상태라는 것을 검출할 수 있고, 부적당한 설치상태에서의 점등을 방지할 수 있다. 또한, 광원장치에 사용할 수 없는 램프를 설치하면 요철이 맞춰지지 않으므로, 부적합한 램프의 점등을 방지할 수 있다.

본 실시 예에서는 꼭지쇠 측에 철부를 설치하고 꼭지쇠 홀더 측에 요부를 설치했지만, 꼭지쇠 측에 요부를 설치하고 꼭지쇠 홀더 측에 철부를 설치해도 된다. 또한, 철부나 요부를 복수 설치하거나, 외형이 다른 철부나 요부를 설치하거나 그것들을 조합해도 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에서는 광원장치를, 램프의 꼭지쇠와 광원장치의 꼭지쇠 홀더가 마주보는 위치에 요철을 설치하고, 그 요철의 위치 관계를 램프의 종류마다 다르게 구성했기 때문에 부적합한 램프가 설치된 것을 검출할 수 있고, 부적합한 램프가 점등되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예 3은 꼭지쇠에 설치한 광변조부에서 변조된 빛에 의해, 램프의 설치를 검출하는 광원장치이다. 도 5는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 광원장치로서, 광전송로를 갖는 꼭지쇠 홀더에 광변조부를 갖는 꼭지쇠를 설치한 상태의 종단면도이다. 도 5에 있어서, 광변조부(24)는 빛을 반사하는 부재이다. 그 밖의 기본적인 구성은 실시예 1과 같다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)에는 광변조부(24)가 설치되어 있다. 광전송로(40)는 꼭지쇠 홀더(30)에 한 개만 설치되어 있다. 광전송로(40)의 일단은 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)과 수광부(41B)에 접속되어 있다. 광전송로(40)의 타단은 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31) 내에 개방되어 있다.

여기서, 빛을 변조한다는 것은 검출용 광원으로부터의 빛을 반사하는 것과, 빛을 반사하지 않는 것(비반사)과, 빛의 반사량을 바꾸는 것(산란을 포함)과, 반사광의 특성을 입사광으로 바꾸는 것(빛의 파장분포를 바꾸는 것)을 의미하는 것으로 한다. 그리고, 광변조부란 검출용 광원으로부터의 빛을 반사시키거나, 반사시키지 않거나, 반사량을 변화시키거나, 혹은 반사광의 스펙트럼 특성을 변화시키거나 하는 부분이다. 형광을 발하는 광변조부로 해도 된다. 수광부(41B)는 광변조 방법에 대응한 검출능력을 갖는 포토센서로 한다.

꼭지쇠 홀더(30)의 단면과, 꼭지쇠(20)의 원통부(21)의 단면(22)이 접합하도록 램프가 광원장치에 설치된 경우에는 꼭지쇠(20)의 돌출부(23)와 광변조부(24)와는 빛에 대하여 다른 변조 특성을 갖기 때문에, 수광부(41B)는 광전송로(40)를 통해 전달되어 온 빛에 의해, 램프가 꼭지쇠 홀더(30)에 대하여 어떤 원주방향의 방향으로 설치된 것인지를 검출할 수 있다.

광변조부(24)가 광전송로(40)의 단면으로 마주 향하고 있는 경우에는, 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)으로부터 송출된 빛은 광변조부(24)에 조사되므로, 광변조부(24)에 의해 변조된 빛이 수광부(41B)에 의해 수광된다. 광변조부(24)가 광전송로(40)의 단면으로 마주 향하지 않는 경우에는, 램프 검출장치의 검출용 광원(41A)으로부터 송출된 빛은 광변조부(24) 이외의 돌출부(23)에 조사되므로, 돌출 부(23)에 의해 변조된 빛이 램프 검출장치의 수광부(41B)로 송출된다.

이상과 같이, 수광부(41B)는 광전송로(40)의 단면에 광변조부(24)나 돌출부(23) 중 어느 것이 대면(對面)하고 있는지를 수광한 빛에 따라 검출할 수 있으므로, 램프의 원주방향의 방향을 판단할 수도 있다.

그에 반해, 꼭지쇠 홀더(30)에 꼭지쇠(20)가 설치되어 있지 않은 경우에는, 검출용 광원(41A)으로부터의 빛은 광전송로(40)를 거쳐, 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31)에 방사된다. 꼭지쇠 홀더(30)의 구멍부(31) 내에 방사된 빛은 구멍부(31) 내에 산란되어 버리기 때문에, 수광부(41B)로 빛이 보내지지 않는다. 이에 의해, 광원장치는 램프가 설치되 있지 않다는 것을 검출할 수 있다. 구멍부(31)에서 변조된 빛을 수광함으로써, 램프가 광원장치에 설치되어 있지 않다는 것을 검출해도 된다.

다음으로, 실시예 3의 변형 예를 설명한다. 꼭지쇠 전체에 빛의 반사율이 높고, 내열성과 전도성이 양호한 재질을 사용하는 경우에는, 광변조부(24)만을 빛의 반사율이 낮은 재질로 함으로써, 내열성과 도전성이 양호한 꼭지쇠로 할 수 있다. 또한, 빛의 변조 특성이 램프의 종류마다 다른 광변조부를 설치함으로써, 램프의 종류도 검출할 수 있다. 꼭지쇠의 재질과 광변조부의 재질을 같게 한 경우에는 꼭지쇠의 재질의 빛 반사 특성에 따라서 변조된 빛을 수광하게 된다. 광원장치는 수광부에 전기신호가 발생한 것으로 램프가 정상적으로 설치되었다고 판단한다.

여기서 빛을 변조하는 예를 나타낸다. 광변조부(24)에 백색광을 전반사하는 특성을 가지는 재질을 이용하여, 검출용 광원으로 백색광을 발하여 광변조부에 조 사하면, 백색광인 채로 수광부로 돌려 보내진다. 광변조부(24)에 백색광을 청색광으로 변조하는 광변조 특성을 가지는 재질을 이용하면, 검출용 광원으로부터의 백색광이 청색광으로 변조되어 수광부로 보내진다. 광변조부(24)에 백색광을 산란하거나 흡수하거나 하는 특성을 가지는 재질을 이용하면, 검출용 광원으로부터의 백색광을 광변조부에 조사해도 수광부에는 빛이 되돌아오지 않는다. 이 경우에는 램프가 설치되어 있지 않은 때에 전반사한 빛이 수광부에 보내지도록 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예 3에서는 광원장치를 꼭지쇠에 설치한 광변조부에 의해 변조된 빛에 의해 램프를 검출하는 구성으로 하였으므로, 램프의 종류도 검출할 수 있고, 광원장치에 부적합한 램프의 설치를 방지할 수 있다.

<실시예 4>

본 발명의 실시예 4는 꼭지쇠를 꼭지쇠 홀더에 끼우면 이동하는 가동 핀에 광변조부를 설치한 광원장치이다. 도 6은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 광원 장치로서, 광변조 수단을 설치한 꼭지쇠 홀더에 램프가 설치된 상태를 나타내는 종단면도이다. 도 7은 광전송로가 접속된 꼭지쇠 홀더의 광변조 수단의 부분확대 종단면도이다.

도 6과 도 7에 있어서, 가동 핀(44)은 꼭지쇠 홀더에 설치된 핀이며, 광변조부가 설치되어 있고 꼭지쇠에 의해 움직인다. 용수철부(45)는 가동 핀을 밀어내는 용수철이다. 스위치 구멍(46)은 가동 핀이 움직이는 구멍이다. 그 밖의 기본적인 구성은 실시 예 1과 같다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 꼭지쇠 홀더(30)는 구멍부(31)와, 광전송로(40)와, 광변조 수단(42)으로 이루어진다. 구멍부(31)는 램프의 꼭지쇠(21)의 돌출부(23)를 들어가게 함으로써, 광원장치에 램프를 보호 지지하는 부분이다. 광변조 수단(42)은 램프의 설치상태에 따라 검출용 광원으로부터의 빛을 변조하는 수단이다. 빛을 변조한다는 것은 검출용 광원으로부터의 빛을 반사시키는 것, 빛을 반사시키지 않는 것(비반사), 빛의 반사량을 변화시키는 것(산란을 포함), 반사광의 특성을 바꾸는 것(빛의 파장분포를 바꾸는 것)을 의미하는 것으로 한다. 광변조 수단이란 검출용 광원으로부터의 빛을 반사시키거나, 반사시키지 않거나, 반사량을 변화시키거나, 혹은 반사광의 스펙트럼 특성을 바꾸는 수단이다. 램프의 설치에 따라 광변조부를 광전송로(40)의 단면(40C)에 대면하도록 이동시키므로, 광원장치는 램프의 설치상태를 검출할 수 있다.

도 7을 참조하여 광변조 수단에 대하여 설명한다. 광변조 수단(42)은 스위치 구멍(46)과, 용수철부(45)와 가동 핀(44)과 광변조부(124)로 이루어진다. 용수철부(45)는 일단이 스위치 구멍(46)의 저부에 고정되어 있다. 다른 일단에서 가동 핀(44)을 꼭지쇠 홀더의 단면으로부터 밀어내도록 힘을 가한다.

가동 핀(44)은 원주 형상이며, 원통 형상의 스위치 구멍(46)에 들어가 있다. 꼭지쇠 홀더에 꼭지쇠가 설치되어 있지 않은 때는 꼭지쇠 홀더의 단면(32)으로부터 가동 핀(44)의 일부가 밀려 나와 있다. 꼭지쇠 홀더에 꼭지쇠가 설치된 때에는 꼭지쇠의 원통부의 단면(22)에 의해 스위치 구멍(46)의 내부에 가동 핀(44)이 삽입된다. 광변조부(124)는 가동 핀(44)에 연설(連設)되어 있으므로 가동 핀에 연동하고, 가동 핀이 삽입되는 양에 따라서 움직인다. 광변조 수단은 가동 핀(44)이 삽입되는 양에 따라 광전송로의 단면(40C)에 대면하는 광변조부가 변한다. 램프 검출장치의 수광부로 송출되는 빛이 변화함으로써, 광원장치는 램프의 설치상태를 검출할 수 있다. 즉, 광변조 수단을 일종의 빛 스위치로서 기능시킨다.

도 7a에 나타내는 바와 같이, 램프 꼭지쇠가 꼭지쇠 홀더에 설치되어 있지 않은 때는 광변조 수단의 삽입이 없으므로, 가동 핀(44)은 꼭지쇠 홀더의 단면(32)보다 돌출되어 있다. 광전송로의 단면(40C)은 개방 상태가 되고, 램프 검출장치로부터의 빛은 스위치 구멍(46)의 내부에 조사되어 산란되어 버린다. 따라서, 램프 검출장치의 수광부가 수광되지 않거나, 혹은 산란광이 약간 수광부에 되돌아왔다고 해도 규정된 양의 반사광이 아니라는 것을 수광부 출력에 의해 판단함으로써 광원장치는 램프가 설치되어 있지 않다는 것을 검출할 수 있다.

도 7b에 나타내는 바와 같이, 램프의 꼭지쇠가 꼭지쇠 홀더에 설치되면, 광변조 수단의 가동 핀(44)이 꼭지쇠 홀더 단면(32)에까지 삽입된다. 이때, 광전송로의 단면(40C)은 광변조부(124)에 대면하므로, 광변조부(124)에 빛이 조사되어, 광변조부(124)의 변조된 빛을 램프 검출장치의 수광부가 수광함으로써, 광원장치는 램프의 설치상태를 검출할 수 있다. 램프가 설치되어 있지 않은가, 램프가 불완전하게 설치되어 있는가, 램프가 정확하게 설치되어 있는가 등의 설치상태 중에서 어느 설치상태인지를 램프 검출장치는 광변조 수단의 가동 핀이 삽입되는 양에 의해 검출할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예 4에서는 광원장치를 광전송로의 단면에 상 대하는 광변조부를 변경할 수 있는 광변조 수단을 꼭지쇠 홀더에 설치하였으므로, 꼭지쇠의 설치상태를 검출할 수 있다

<실시예 5>

본 발명의 실시예 5는 꼭지쇠의 원통부 단면에 설치한 철부가 꼭지쇠 홀더의 광변조 수단에 삽입되어, 철부의 길이에 따른 광변조부에서 빛을 변조하는 광원장치이다.

도 8은 본 발명의 실시예 5에 있어서의 광원장치 중, 광전송로가 접속된 꼭지쇠 홀더의 광변조 수단의 부분확대 종단면도이다. 도 8a는 램프를 설치하지 않은 상태를 나타내는 도면이다. 도 8b는 철부가 없는 꼭지쇠의 램프를 설치한 상태를 나타내는 도면이다. 도 8c는 철부가 있는 꼭지쇠의 램프를 설치한 상태를 나타내는 도면이다.

도 8a에 나타내는 바와 같이, 램프의 꼭지쇠가 꼭지쇠 홀더에 설치되어 있지 않은 때는 광변조 수단의 밀어넣기가 없으므로, 가동 핀(44)은 꼭지쇠 홀더의 단면(32)보다 돌출되어 있다. 광전송로의 단면(40C)은 개방 상태가 되고, 램프 검출장치의 검출용 광원으로부터의 빛은 스위치 구멍(46)의 내부에 조사되고 산란된다. 따라서, 램프 검출장치의 수광부는 빛을 받지 않으므로, 광원장치는 램프가 설치되어 있지 않다는 것을 검출할 수 있다.

도 8b에 나타내는 바와 같이, 원통부의 단면(22)에 철부가 없는 꼭지쇠를 갖는 램프가 꼭지쇠 홀더에 설치되면, 광변조 수단의 가동 핀(44)은 꼭지쇠 홀더 단 면(32)에까지 삽입된다. 이때, 광전송로의 단면(40C)은 광변조부(224A)에 대면하므로, 광변조부(224A)에 빛이 조사되고, 광변조부(224A)에 의해 변조된 빛을 램프 검출장치의 수광부가 받는다. 이에 의해, 광원장치는 단면이 평탄한(철부가 없다) 램프가 설치되었다는 것을 검출한다. 따라서, 광원 장치로 사용할 수 없는 부적합한 램프가 설치된 것으로 판단한다.

도 8c에 나타내는 바와 같이, 철부(25)를 갖는 꼭지쇠(20)가 꼭지쇠 홀더(30)에 설치되면, 광변조 수단의 가동 핀(44)이, 철부(25)에 의해 꼭지쇠 홀더 단면(32)보다 안쪽에까지 삽입된다. 광변조 수단의 가동 핀이 광변조 수단의 구멍부의 내부에까지 삽입되면, 광전송로의 단면(40C)은 광변조부(224B)에 대면한다. 광변조부(224B)에 빛이 조사되어, 광변조부(224B)에 의해 변조된 빛을 램프 검출장치의 수광부가 받는다. 이에 의해, 광원장치는 램프의 설치상태를 검출할 수 있다.

광변조 수단의 가동 핀이 더욱 안쪽으로 삽입되면, 광전송로의 단면(40C)은 가동 핀(44)에 대면한다. 가동 핀(44)에 빛이 조사되고, 가동 핀(44)의 광변조 특성에 따른 빛을 반사한다. 이에 의해, 사용할 수 없는 종류의 램프가 설치되어 있다는 것을 검출할 수 있다. 철부(25)에 의한 광변조 수단의 가동 핀(44)의 밀어넣기가 불충분하면, 광전송로의 단면(40C)은 광변조부(224A)와 광변조부(224B)의 양쪽에 대면한다. 광변조부(224A)와 광변조부(224B)의 양쪽에 빛이 조사되어 버린다. 이 경우, 광원장치는 램프의 설치상태가 불완전하다고 판단한다.

광변조 수단의 가동 핀이 삽입되는 양에 의해, 램프가 설치되어 있지 않은지, 램프가 불완전하게 설치되어 있는지, 종류가 다른 램프가 설치되어 있는지, 올 바른 종류의 램프가 정확하게 설치되어 있는지 등의 램프의 설치상태가 어떠한지를 검출할 수 있다. 특히, 잘못 설치될 가능성이 있는 종류의 램프에 대하여는, 램프의 극성마다 철부의 설치 방법을 바꾸거나, 철부의 높이 또는 외형을 변경한다. 이렇게 하여, 광원장치에 부적합한 램프나 부적당한 설치상태의 램프를 점등할 수 없게 한다. 또한, 부적합한 램프라는 것, 또는 램프의 극성이나 종류가 틀렸다는 것을 작업자에게 경고할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예 5에서는 광원장치를 꼭지쇠의 원통부 단면에 철부를 설치하고, 꼭지쇠 홀더의 광변조 수단에 철부가 삽입되는 구성으로 했으므로, 적합한 램프가 적절하게 설치되어 있는지를 검출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 광원장치로서, 광학적 램프 검출장치가 접속된 꼭지쇠 홀더에 꼭지쇠를 통해 램프를 설치한 상태를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 광원장치로서, 광학적 램프 검출장치가 접속된 꼭지쇠 홀더에 꼭지쇠를 설치한 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 광원장치에서의 광학적 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 광원장치로서, 요부를 갖는 꼭지쇠 홀더에 철부를 갖는 꼭지쇠를 설치한 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 광원장치로서, 광학적 램프 검출장치가 접속된 꼭지쇠 홀더에 광변조부를 갖는 꼭지쇠를 통해 램프를 설치한 상태를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 광원장치로서, 광학적 램프 검출장치에 접속된 광변조부를 갖는 꼭지쇠 홀더에 꼭지쇠를 통해 램프를 설치한 상태를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시형태 4에 따른 광원장치의 광변조 수단의 기구에 관한 개념도이다.

도 8은 본 발명의 실시형태 5에 있어서의 광원장치의 광변조 수단의 기구에 관한 개념도이다.

*도면의 부호에 대한 설명*

1: 양극 2: 음극

3: 내부 리드봉 4: 금속박

5: 봉지관부 7: 외부 리드봉

8: 은 로우 9: 발광부

10: 밸브 20: 꼭지쇠

21: 원통부 22: 원통부의 단면(端面)

23: 돌출부 24, 124, 224: 광변조부

25: 철부(凸部) 30: 꼭지쇠 홀더

31: 꼭지쇠 홀더의 구멍부 32: 꼭지쇠 홀더의 단면(端面)

35: 요부(凹部) 40,40A ,40B: 광전송로

41: 램프 검출장치 41A: 검출용 광원

41B: 수광부 42: 광변조 수단

44: 가동 핀 45: 용수철부

46: 스위치 구멍

Claims

빛을 방사하는 발광부를 구성하는 밸브를 기계적으로 보호 지지하여 전력을 공급하기 위한 꼭지쇠를 갖는 램프와,

상기 꼭지쇠를 통해 상기 램프를 보호 지지하는 꼭지쇠 홀더와,

상기 꼭지쇠 홀더에 상기 꼭지쇠가 설치된 상태를 빛에 의해 검출하는 램프 검출 수단을 구비하고,

상기 램프 검출 수단은,

검출용 광원과,

상기 검출용 광원으로부터의 빛을 상기 꼭지쇠로 안내하는 광전송로와,

상기 검출용 광원으로부터의 빛이 상기 꼭지쇠의 존재에 의해 변화된 것을 감지하는 수광부 및

상기 꼭지쇠는 상기 검출용 광원으로부터의 빛을 변조하는 광변조부를 구비하고,

상기 꼭지쇠 홀더와 상기 검출용 광원과 상기 수광부는 상기 광전송로 만으로 접속되어 상기 광전송로가 상기 꼭지쇠 홀더 외부로 연장 가능한 것을 특징으로 하는 광원장치.
빛을 방사하는 발광부를 구성하는 밸브를 기계적으로 보호 지지하여 전력을 공급하기 위한 꼭지쇠를 갖는 램프와,

상기 꼭지쇠를 통해 상기 램프를 보호 지지하는 꼭지쇠 홀더와,

상기 꼭지쇠 홀더에 상기 꼭지쇠가 설치된 상태를 빛에 의해 검출하는 램프 검출 수단을 구비하고,

상기 램프 검출 수단은,

검출용 광원과,

상기 검출용 광원으로부터의 빛을 상기 꼭지쇠로 안내하는 광전송로 및

상기 검출용 광원으로부터의 빛이 상기 꼭지쇠의 존재에 의해 변화된 것을 감지하는 수광부를 구비하고,

상기 꼭지쇠 홀더는,

상기 꼭지쇠에 눌려 움직이는 가동 핀 및,

상기 가동 핀에 설치되어, 상기 꼭지쇠가 상기 꼭지쇠 홀더에 장착될 때에 상기 검출용 광원으로부터의 빛을 변조하는 광변조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광원장치.
삭제
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삭제
제 2 항에 있어서,

상기 가동 핀은 상기 꼭지쇠의 종류에 따라서 상기 검출용 광원으로부터의 빛이 닿는 부분이 변하는 복수의 광변조부를 갖추는 것을 특징으로 하는 광원장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 꼭지쇠와 상기 꼭지쇠 홀더는 상기 꼭지쇠와 상기 꼭지쇠 홀더의 접합부가 서로 끼워 맞추어 지도록 형성된 요철부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광원장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 광전송로는 광섬유인 것을 특징으로 하는 광원장치.
제 1 항에 있어서,

상기 광전송로는 상기 꼭지쇠 홀더에 한 개만 설치되고, 일단은 상기 램프 검출 수단의 상기 검출용 광원과 상기 수광부에 함께 접속되며 타단은 상기 광변조부와 대면하도록 하고,

상기 광변조부는 상기 꼭지쇠의 한 부분에만 상기 광전송로와 대면하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 광원장치.