ショートアーク型放電ランプ
【課題】放電空間を形成する発光管と、該発光管内に対向配置された一対の上方電極と下方電極と、該電極に圧入固着された電極軸とよりなる垂直点灯のショートアーク型放電ランプにおいて、上方電極が電極軸から離脱しても、該電極が発光管内で落下することがないようにした構造を提供することである。
【解決手段】前記上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さが、前記一対の電極の電極間距離よりも大きいことを特徴とする。
【解決手段】前記上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さが、前記一対の電極の電極間距離よりも大きいことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体や液晶の製造分野などの露光用光源や映写機のバックライト用光源に適用されるショートアーク型放電ランプに関するものであり、特に、垂直点灯されるショートアーク型放電ランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
ショートアーク型放電ランプは、発光管内に対向配置された一対の電極の先端距離が短く点光源に近いことから、光学系と組み合わせることによって露光装置用若しくは映写機のバックライト用の光源として利用されている。
【０００３】
特許文献１に、上記技術分野に使用される従来のショートアーク型放電ランプが開示されていて、図８にその概略構造が示されている。
同図に示すように、垂直点灯されるショートアーク型放電ランプ１００において、発光管１０１の両端には外方に伸びる封止管１０２，１０２が連設されている。発光管１０３の内部には、一対の上下電極１０３，１０４が所定の間隔を隔てて互いに対向するよう配置されていて、これらの電極１０３，１０４は、それぞれ電極軸１０５，１０６に固定されて支持されている。
なお、このショートアーク型放電ランプ１００は、各技術分野のうち、特に各種素子の露光用に使用されるものにおいては、通常、陽極１０３が上方、陰極１０４が下方になるように、垂直姿勢に保持されて、適宜の光学系と共に使用される。
【０００４】
図９に示されるように、このようなショートアーク型放電ランプ１００においては、通常は、電極軸１０５は電極１０３の後端に圧入されて固着される取り付け構造となっている。具体的には、電極１０３の後端に形成された圧入孔１０７に電極軸１０５が金属箔１０８を介して圧入されている。通常、圧入を容易にするために、電極軸１０５の先端はテーパ状に形成され、電極１０３の圧入孔１０７も該電極軸１０５のテーパ形状に即したテーパ状の孔に形成されている。
このように電極１０３と電極軸１０５とは、圧入の摩擦力によって固着支持されており、上記構造では、その両者間に金属箔１０８を介在させて、その固着支持力を増強させているものである。
【０００５】
しかしながら、このような構造においても、電極１０３の圧入孔１０７と電極軸１０５の直径寸法の間にどうしても一定の寸法誤差が生じるため、少ない機会ではあるものの、電極１０３が電極軸１０５から外れてしまうことがある。
図１０に示されるように、万一、電極１０３が電極軸１０５から離脱して、発光管１０１内を落下した場合、該落下した電極１０３が発光管１０１に当たって、該発光管１０１が損傷し破裂を引き起こしてしまうことがある。特に、点灯中にこの電極１０３の脱落が起こって発光管１０１が破裂すると、点灯によって高圧状態にある放電ガスが周囲に噴出し、また、発光管１０１の破裂破片が飛散して、周囲の作業者に重大な事故を発生するに至ることもある。
とりわけ、陽極が上方に位置するように垂直点灯されるショートアーク型放電ランプにおいては、通常陽極は陰極よりも体積・重量が大きいので、脱落による影響は大である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１１３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、発光管内に電極が上下に対向配置され、電極軸が該電極に圧入されて固着されてなるショートアーク型放電ランプにおいて、前記上方電極が電極軸から離脱するようなことがあっても、発光管内で脱落して該発光管に損傷を与えることがないようにした構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明に係るショートアーク型放電ランプは、対向配置された一対の上下電極における上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さが、前記一対の電極の電極間距離よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
また、前記落下防止片が電極側に設けられ、前記落下防止開口が電極軸側に設けられていることを特徴とする。
更には、前記落下防止片が電極とは別体で、これに対して固着されていないことを特徴とする。
また、前記落下防止片が電極軸側に設けられ、前記落下防止開口が電極側に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のショートアーク型放電ランプによれば、電極と電極軸に落下防止片と落下防止開口設け、落下防止片が落花防止開口に挿入される挿入長さが、一対の上下電極の電極間距離よりも大きくなっているので、仮に上方電極が電極軸から離脱するようなことがあっても、その電極が上方の電極軸と下方電極の間に止まって、発光管内を落下することがなく、該発光管を損傷することがないという効果を奏するものである。これによって、発光管の破裂に伴う高圧放電ガスの噴出や発光管の破裂片の飛散といった最悪の事態が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のショートアーク型放電ランプの電極支持構造の断面図。
【図２】他の実施例の電極支持構造の断面図。
【図３】更に他の実施例の電極支持構造の断面図。
【図４】従来の垂直点灯ショートアーク型放電ランプの全体図。
【図５】図４の電極支持構造の断面図。
【図６】図５の電極が落下したときの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、電極支持構造の断面図であり、図１（Ａ）は電極が電極軸に圧入固着されて支持されている状態を表し、図１（Ｂ）は電極が電極軸から離脱した状態を表す。
陽極１と陰極２は上下方向で所定の電極間距離Ｘを介して対向配置されている。陽極１には取り付け孔４が形成されており、電極軸３が該取り付け孔４に圧入されて固着されている。なお、ここでは図示されていないが、上記従来例と同様に、電極軸３と取り付け孔４の間に金属箔を介在させることもできる。
前記陽極１の取り付け孔４の底部４ａから棒状の落下防止片５が突設されており、一方、電極軸３にはその先端３ａから落下防止開口６が穿設されている。そして、前記落下防止片５はこの落下防止開口６内に周囲に若干の間隙を有して挿入されている。
このとき、前記落下防止片５が落下防止開口６に挿入される挿入長さ、即ち、電極軸３の先端３ａから落下防止片５の先端５ａまでの距離Ｙは、前記電極間距離Ｘよりも大きく（Ｙ＞Ｘ）されている。
【００１３】
上記構成において、図１（Ｂ）に示すように、万一、陽極１が電極軸３から離脱した場合でも、陽極１は下方の陰極２の先端まで落下するものの、この状態でも、両者はＺ＝Ｙ−Ｘの分だけ係合していて、前記落下防止片５は落下防止開口６から外れるまでに至らず、その係合状態は保たれたままであり、陽極１が陰極２と電極軸３の間から外れて発光管内を落下することがない。
【００１４】
図２には他の実施例が示されていて、図２（Ａ）は電極が電極軸に圧入固着されて支持されている状態を表し、図２（Ｂ）は電極が電極軸から離脱した状態を表す。
上記図１の実施例が、落下防止片が陽極１の取り付け孔４から突設された一体構造であるのに対して、この実施例では、落下防止片が陽極とは別体構造である点で異なる。
即ち、図２（Ａ）に示されるように、落下防止片７は陽極１とは別体であって、しかも、これに固着されておらず、電極軸３に形成した落下防止開口６内に挿入されている。そして、この場合にも、該落下防止片７が落下防止開口６に挿入される挿入長さＹは、電極間距離Ｘより大きい。なお、他の構成は図１の実施例と同様である。
【００１５】
上記構成においても、図２（Ｂ）に示されるように、陽極１が電極軸３から離脱するようなことがあっても、陽極１は下方の陰極２の先端までは落下するが、その状態でも落下防止片７と落下防止開口６の係合状態は保たれ、陽極１が陰極２と電極軸３の間から外れて発光管内を落下することがない。
【００１６】
上記図１、２の実施例は陽極側に落下防止片を、電極軸側に落下防止開口を形成したものを示したが、逆の構造であってもよい。
図３にその構造が示されており、上記と同様に、図３（Ａ）は電極が電極軸に圧入固着されて支持されている状態を表し、図３（Ｂ）は電極が電極軸から離脱した状態を表す。
図３（Ａ）に示されるように、この実施例では電極軸３の先端に落下防止片８が形成されている。一方、陽極１には、取り付け孔４の底面から落下防止補助孔９が形成されていて、該補助孔９内に前記落下防止片８が挿入されている。なお、該落下防止片８は電極軸３から切削加工により削り出されたものであっても、あるいは、棒状部材を電極軸３に圧入固着したものであってもよい。
【００１７】
そして、この実施例の場合、取り付け孔４と落下防止補助孔９が協同して落下防止開口１０として機能するものである。この場合、陽極１の後端１ａから落下防止片８の先端８ａまでの距離が、落下防止片８の落下防止開口１０に挿入される挿入長さＹとなり、これが電極間距離Ｘよりも大きい。
図３（Ｂ）に示されるように、陽極１が電極軸３から離脱しても、下方の陰極２の先端に当接した状態では、落下防止片８は、取り付け孔４、即ち落下防止開口１０との係合状態は保たれていて、図のＺ＝Ｙ−Ｘの分だけ落下防止開口１０内に位置する。
この構造により、陽極１が陰極２と電極軸３の間から外れて発光管内に落下することがない。
【００１８】
上記実施例において、電極が電極軸から離脱した場合に落下防止片と落下防止開口との係合状態を保つための上記Ｚ（「落下防止片の落下防止開口への挿入長さＹ」と「電極間距離Ｘ」との差）の大きさは、落下防止片の直径と落下防止開口の直径に応じて適正に選択されるものである。
なお、上記いずれの実施例においても、上方の電極が陽極、下方の電極が陰極として説明したが、これに限られず、上方が陰極で、下方が陽極の場合にも上方の陰極に前記構造を採用することができる。
【００１９】
以上説明したように、本発明に係るショートアーク型放電ランプは、対向配置された一対の上下電極における上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さを、前記一対の電極の電極間距離よりも大きくしたので、万一、電極が電極軸から離脱するようなことがあっても、下方電極と電極軸との間に保持されて、発光管内で落下することがなく、該発光管を損傷・破裂させるようなことがないという効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００２０】
１ 陽極
２ 陰極
３ 電極軸
４ （電極軸）取り付け孔
５、６、８ 落下防止片
６、１０ 落下防止開口
９ 落下防止補助孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体や液晶の製造分野などの露光用光源や映写機のバックライト用光源に適用されるショートアーク型放電ランプに関するものであり、特に、垂直点灯されるショートアーク型放電ランプに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
ショートアーク型放電ランプは、発光管内に対向配置された一対の電極の先端距離が短く点光源に近いことから、光学系と組み合わせることによって露光装置用若しくは映写機のバックライト用の光源として利用されている。
【０００３】
特許文献１に、上記技術分野に使用される従来のショートアーク型放電ランプが開示されていて、図８にその概略構造が示されている。
同図に示すように、垂直点灯されるショートアーク型放電ランプ１００において、発光管１０１の両端には外方に伸びる封止管１０２，１０２が連設されている。発光管１０３の内部には、一対の上下電極１０３，１０４が所定の間隔を隔てて互いに対向するよう配置されていて、これらの電極１０３，１０４は、それぞれ電極軸１０５，１０６に固定されて支持されている。
なお、このショートアーク型放電ランプ１００は、各技術分野のうち、特に各種素子の露光用に使用されるものにおいては、通常、陽極１０３が上方、陰極１０４が下方になるように、垂直姿勢に保持されて、適宜の光学系と共に使用される。
【０００４】
図９に示されるように、このようなショートアーク型放電ランプ１００においては、通常は、電極軸１０５は電極１０３の後端に圧入されて固着される取り付け構造となっている。具体的には、電極１０３の後端に形成された圧入孔１０７に電極軸１０５が金属箔１０８を介して圧入されている。通常、圧入を容易にするために、電極軸１０５の先端はテーパ状に形成され、電極１０３の圧入孔１０７も該電極軸１０５のテーパ形状に即したテーパ状の孔に形成されている。
このように電極１０３と電極軸１０５とは、圧入の摩擦力によって固着支持されており、上記構造では、その両者間に金属箔１０８を介在させて、その固着支持力を増強させているものである。
【０００５】
しかしながら、このような構造においても、電極１０３の圧入孔１０７と電極軸１０５の直径寸法の間にどうしても一定の寸法誤差が生じるため、少ない機会ではあるものの、電極１０３が電極軸１０５から外れてしまうことがある。
図１０に示されるように、万一、電極１０３が電極軸１０５から離脱して、発光管１０１内を落下した場合、該落下した電極１０３が発光管１０１に当たって、該発光管１０１が損傷し破裂を引き起こしてしまうことがある。特に、点灯中にこの電極１０３の脱落が起こって発光管１０１が破裂すると、点灯によって高圧状態にある放電ガスが周囲に噴出し、また、発光管１０１の破裂破片が飛散して、周囲の作業者に重大な事故を発生するに至ることもある。
とりわけ、陽極が上方に位置するように垂直点灯されるショートアーク型放電ランプにおいては、通常陽極は陰極よりも体積・重量が大きいので、脱落による影響は大である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１１３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、発光管内に電極が上下に対向配置され、電極軸が該電極に圧入されて固着されてなるショートアーク型放電ランプにおいて、前記上方電極が電極軸から離脱するようなことがあっても、発光管内で脱落して該発光管に損傷を与えることがないようにした構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明に係るショートアーク型放電ランプは、対向配置された一対の上下電極における上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さが、前記一対の電極の電極間距離よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
また、前記落下防止片が電極側に設けられ、前記落下防止開口が電極軸側に設けられていることを特徴とする。
更には、前記落下防止片が電極とは別体で、これに対して固着されていないことを特徴とする。
また、前記落下防止片が電極軸側に設けられ、前記落下防止開口が電極側に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のショートアーク型放電ランプによれば、電極と電極軸に落下防止片と落下防止開口設け、落下防止片が落花防止開口に挿入される挿入長さが、一対の上下電極の電極間距離よりも大きくなっているので、仮に上方電極が電極軸から離脱するようなことがあっても、その電極が上方の電極軸と下方電極の間に止まって、発光管内を落下することがなく、該発光管を損傷することがないという効果を奏するものである。これによって、発光管の破裂に伴う高圧放電ガスの噴出や発光管の破裂片の飛散といった最悪の事態が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のショートアーク型放電ランプの電極支持構造の断面図。
【図２】他の実施例の電極支持構造の断面図。
【図３】更に他の実施例の電極支持構造の断面図。
【図４】従来の垂直点灯ショートアーク型放電ランプの全体図。
【図５】図４の電極支持構造の断面図。
【図６】図５の電極が落下したときの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、電極支持構造の断面図であり、図１（Ａ）は電極が電極軸に圧入固着されて支持されている状態を表し、図１（Ｂ）は電極が電極軸から離脱した状態を表す。
陽極１と陰極２は上下方向で所定の電極間距離Ｘを介して対向配置されている。陽極１には取り付け孔４が形成されており、電極軸３が該取り付け孔４に圧入されて固着されている。なお、ここでは図示されていないが、上記従来例と同様に、電極軸３と取り付け孔４の間に金属箔を介在させることもできる。
前記陽極１の取り付け孔４の底部４ａから棒状の落下防止片５が突設されており、一方、電極軸３にはその先端３ａから落下防止開口６が穿設されている。そして、前記落下防止片５はこの落下防止開口６内に周囲に若干の間隙を有して挿入されている。
このとき、前記落下防止片５が落下防止開口６に挿入される挿入長さ、即ち、電極軸３の先端３ａから落下防止片５の先端５ａまでの距離Ｙは、前記電極間距離Ｘよりも大きく（Ｙ＞Ｘ）されている。
【００１３】
上記構成において、図１（Ｂ）に示すように、万一、陽極１が電極軸３から離脱した場合でも、陽極１は下方の陰極２の先端まで落下するものの、この状態でも、両者はＺ＝Ｙ−Ｘの分だけ係合していて、前記落下防止片５は落下防止開口６から外れるまでに至らず、その係合状態は保たれたままであり、陽極１が陰極２と電極軸３の間から外れて発光管内を落下することがない。
【００１４】
図２には他の実施例が示されていて、図２（Ａ）は電極が電極軸に圧入固着されて支持されている状態を表し、図２（Ｂ）は電極が電極軸から離脱した状態を表す。
上記図１の実施例が、落下防止片が陽極１の取り付け孔４から突設された一体構造であるのに対して、この実施例では、落下防止片が陽極とは別体構造である点で異なる。
即ち、図２（Ａ）に示されるように、落下防止片７は陽極１とは別体であって、しかも、これに固着されておらず、電極軸３に形成した落下防止開口６内に挿入されている。そして、この場合にも、該落下防止片７が落下防止開口６に挿入される挿入長さＹは、電極間距離Ｘより大きい。なお、他の構成は図１の実施例と同様である。
【００１５】
上記構成においても、図２（Ｂ）に示されるように、陽極１が電極軸３から離脱するようなことがあっても、陽極１は下方の陰極２の先端までは落下するが、その状態でも落下防止片７と落下防止開口６の係合状態は保たれ、陽極１が陰極２と電極軸３の間から外れて発光管内を落下することがない。
【００１６】
上記図１、２の実施例は陽極側に落下防止片を、電極軸側に落下防止開口を形成したものを示したが、逆の構造であってもよい。
図３にその構造が示されており、上記と同様に、図３（Ａ）は電極が電極軸に圧入固着されて支持されている状態を表し、図３（Ｂ）は電極が電極軸から離脱した状態を表す。
図３（Ａ）に示されるように、この実施例では電極軸３の先端に落下防止片８が形成されている。一方、陽極１には、取り付け孔４の底面から落下防止補助孔９が形成されていて、該補助孔９内に前記落下防止片８が挿入されている。なお、該落下防止片８は電極軸３から切削加工により削り出されたものであっても、あるいは、棒状部材を電極軸３に圧入固着したものであってもよい。
【００１７】
そして、この実施例の場合、取り付け孔４と落下防止補助孔９が協同して落下防止開口１０として機能するものである。この場合、陽極１の後端１ａから落下防止片８の先端８ａまでの距離が、落下防止片８の落下防止開口１０に挿入される挿入長さＹとなり、これが電極間距離Ｘよりも大きい。
図３（Ｂ）に示されるように、陽極１が電極軸３から離脱しても、下方の陰極２の先端に当接した状態では、落下防止片８は、取り付け孔４、即ち落下防止開口１０との係合状態は保たれていて、図のＺ＝Ｙ−Ｘの分だけ落下防止開口１０内に位置する。
この構造により、陽極１が陰極２と電極軸３の間から外れて発光管内に落下することがない。
【００１８】
上記実施例において、電極が電極軸から離脱した場合に落下防止片と落下防止開口との係合状態を保つための上記Ｚ（「落下防止片の落下防止開口への挿入長さＹ」と「電極間距離Ｘ」との差）の大きさは、落下防止片の直径と落下防止開口の直径に応じて適正に選択されるものである。
なお、上記いずれの実施例においても、上方の電極が陽極、下方の電極が陰極として説明したが、これに限られず、上方が陰極で、下方が陽極の場合にも上方の陰極に前記構造を採用することができる。
【００１９】
以上説明したように、本発明に係るショートアーク型放電ランプは、対向配置された一対の上下電極における上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さを、前記一対の電極の電極間距離よりも大きくしたので、万一、電極が電極軸から離脱するようなことがあっても、下方電極と電極軸との間に保持されて、発光管内で落下することがなく、該発光管を損傷・破裂させるようなことがないという効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００２０】
１ 陽極
２ 陰極
３ 電極軸
４ （電極軸）取り付け孔
５、６、８ 落下防止片
６、１０ 落下防止開口
９ 落下防止補助孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を形成する発光管と、該発光管内に対向配置された一対の上方電極と下方電極と、該電極に圧入固着された電極軸とよりなる垂直点灯のショートアーク型放電ランプにおいて、
前記上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さが、前記一対の電極の電極間距離よりも大きいことを特徴とするショートアーク型放電ランプ。
【請求項２】
前記落下防止片が電極側に設けられ、前記落下防止開口が電極軸側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項３】
前記落下防止片が電極とは別体で、これに対して固着されていないことを特徴とする請求項２に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項４】
前記落下防止片が電極軸側に設けられ、前記落下防止開口が電極側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項１】
放電空間を形成する発光管と、該発光管内に対向配置された一対の上方電極と下方電極と、該電極に圧入固着された電極軸とよりなる垂直点灯のショートアーク型放電ランプにおいて、
前記上方電極とその電極軸に、それぞれ落下防止片と、該落下防止片が挿入される落下防止開口を設け、前記落下防止片が落下防止開口に挿入される挿入長さが、前記一対の電極の電極間距離よりも大きいことを特徴とするショートアーク型放電ランプ。
【請求項２】
前記落下防止片が電極側に設けられ、前記落下防止開口が電極軸側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項３】
前記落下防止片が電極とは別体で、これに対して固着されていないことを特徴とする請求項２に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項４】
前記落下防止片が電極軸側に設けられ、前記落下防止開口が電極側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８７２５６（Ｐ２０１１−１８７２５６Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５００２９（Ｐ２０１０−５００２９）
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
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