(57)【要約】【課題】  累計点灯時間が長くなっても輝点位置が変位することがない放電ランプを提供する。【解決手段】  両者の間でアークを発生させる陽極（５７）及び陰極（７５）を備えた放電ランプにおいて、上記陽極と陰極の少なくとも一方を他方に対して接離移動可能な可動極とし、上記可動極を他方の極側に向けて移動付勢する付勢手段（Ｓ１）と、該付勢手段に抗して該可動極の他方の極への接近端を規制するストッパ（６５）とを設けたことを特徴とする放電ランプ。【選択図】  図３
2006318728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両者の間でアークを発生させる陽極及び陰極を備えた放電ランプにおいて、
上記陽極と陰極の少なくとも一方を他方に対して接離移動可能な可動極とし、
上記可動極を他方の極側に向けて移動付勢する付勢手段と、該付勢手段に抗して該可動極の他方の極への接近端を規制するストッパと、を備えることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
請求項１記載の放電ランプにおいて、
上記放電ランプのケース内に固定され、上記可動極を移動可能に支持する支持部材と、
上記可動極に一体的に設けられた受け部と、を備え、
上記付勢手段が、上記支持部材と該受け部の間に縮設された圧縮コイルばねである放電ランプ。
【請求項３】
請求項１または２記載の放電ランプにおいて、
陽極と陰極の対向端部の一方が、先端側に向かうにつれて径が縮小する形状をなしている放電ランプ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の放電ランプにおいて、
上記ストッパが絶縁性材料からなる放電ランプ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の放電ランプにおいて、
上記ストッパと可動極の端部の接触態様が点接触または線接触である放電ランプ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の放電ランプにおいて、
陽極及び陰極が互いに同軸をなす棒状部材である放電ランプ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の放電ランプにおいて、
上記放電ランプが内視鏡用光源である放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
陽極と陰極の間にアークを発生させることにより光を発生させる放電ランプは従来より知られている。放電ランプは放物面である反射面を備えており、陽極と陰極の間にアークが生じると反射面によって平行な光が発生する（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第３１８３１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
放電ランプの累計点灯時間が長くなると陽極と陰極（特に陰極）の対向端部がすり減ってしまうため、陰極上の輝点位置が徐々にずれてしまう。輝点位置がずれると放物面である反射面によって反射される光が平行光でなくなってしまう。
しかし、従来はこのような問題を解決した放電ランプは存在しなかった。
【０００４】
本発明の目的は累計点灯時間が長くなっても輝点位置が変位することがない放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の放電ランプは、両者の間でアークを発生させる陽極及び陰極を備えた放電ランプにおいて、上記陽極と陰極の少なくとも一方を他方に対して接離移動可能な可動極とし、上記可動極を他方の極側に向けて移動付勢する付勢手段と、該付勢手段に抗して該可動極の他方の極への接近端を規制するストッパとを備えたことを特徴としている。
【０００６】
上記放電ランプのケース内に固定され、上記可動極を移動可能に支持する支持部材と、上記可動極に一体的に設けられた受け部と、を備え、上記付勢手段が、上記支持部材と該受け部の間に縮設された圧縮コイルばねであるのが実際的である。
【０００７】
陽極と陰極の対向端部の一方が、先端側に向かうにつれて径が縮小する形状をなしているのが実際的である。
【０００８】
上記ストッパが絶縁性材料からなるのが好ましい。
【０００９】
上記ストッパと可動極の端部の接触態様が点接触または線接触であるのが好ましい。
【００１０】
陽極及び陰極が互いに同軸をなす棒状部材であるのが実際的である。
【００１１】
本発明の放電ランプは例えば内視鏡用光源として利用できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、陽極と陰極のうちの可動極の他方の極との対向端部の位置がストッパによって常に所定位置に保持されるので、累計点灯時間が長くなっても可動極の輝点位置が変位することがない。従って、放電ランプで発生する光は常に平行光となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図１から図６を参照しながら説明する。なお、以下の説明中における前後左右の方向は図中の矢印方向を基準としている。
図１に示す電子内視鏡（内視鏡）１０は、操作部１１と挿入部１２を有し、挿入部１２の先端部には、操作部１１に設けた湾曲操作装置１３の操作に応じて上下及び左右方向に湾曲される湾曲部１２ａが設けられている。湾曲部１２ａの先端面には、図示しない観察窓（対物窓）と照明光学系が設けられている。
【００１４】
操作部１１からはユニバーサルチューブ１４が延びており、このユニバーサルチューブ１４の先端に設けられたコネクタ部１４ａにはライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂが突設されている。さらに、ライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂ、コネクタ部１４ａ、ユニバーサルチューブ１４、操作部１１及び挿入部１２の内部には、導光ファイバ１５が配設されており、その先端に形成された出射端面が、挿入部１１の先端内部において上記照明光学系に接続されている。
【００１５】
プロセッサ（内視鏡用光源装置）２０は図１及び図２に示すように、そのケーシング２１の前面２１ａに、コネクタ部１４ａのライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを差し込むための差込口２２が設けられている。ケーシング２１の底板２１ｂの上面には、差込口２２の直後に位置する起立部材２３が設けられており、起立部材２３の差込口２２と対向する位置には支持用孔２３ａが穿設されている。
【００１６】
さらに、ケーシング２１の底板２１ｂの上面にはハウジング２５が固定されており、ハウジング２５にはハウジング２５を左右方向に貫通する収容部２６が形成されている。収容部２６には前後一対のヒートシンク２７、２８が前後方向に間隔を開けて不動状態で配設されている。
図３から図５に拡大して示すヒートシンク２７、２８は、金属等の熱伝導性が良好な（放電ランプ５０のケース５１より熱伝導性の高い）材料から成形されたものである。前側のヒートシンク２７の前部には水平な板状の放熱用フィン２７ａが上下に並べて形成されており、後側のヒートシンク２８の後部には水平な板状の放熱用フィン２８ａが上下に並べて形成されている。前側のヒートシンク２７の後面と後側のヒートシンク２８の前面には、嵌合用孔部２７ｂと嵌合用凹部２８ｂがそれぞれ設けられている。嵌合用孔部２７ｂと嵌合用凹部２８ｂには放電ランプ５０のケース５１の前端部と後部端がそれぞれ嵌合固定されている。
【００１７】
この放電ランプ５０はキセノンランプ（放電ランプ）であり、その前面がハウジング２５の前壁２５ａに穿設された採光孔２５ｂ（図２参照）を通して、支持用孔２３ａ及び差込口２２と前後方向に対向している（支持用孔２３ａ及び差込口２２と同心をなしている）。
図３及び図６に示すように、放電ランプ５０のケース５１は、共に導電性材料からなる陽極側ケース５２及び陰極側ケース５３と、絶縁性材料からなる中間ケース５４とから構成されている。
陽極側ケース５２の中心部には陽極側ケース５２を前後方向に貫通する円柱形状の円柱孔５５が穿設されている。この円柱孔５５には円柱孔５５と同軸をなす円柱形状の陽極棒（陽極。固定極）５７の後部が嵌合固定されている。陽極棒５７は導電性材料からなるものであり、その前端面は陽極棒５７の中心軸に直交する平面である。
陽極側ケース５２の前面と中間ケース５４の後面は互いに接合されている。中間ケース５４の後部には、円柱孔５５と同軸をなす円柱形状の大径円柱状凹部５８が穿設されている。中間ケース５４の前端部には大径円柱状凹部５８と同軸をなしかつ大径円柱状凹部５８より大径かつ円柱形状の凹部５９が凹設されている。さらに、中間ケース５４には大径円柱状凹部５８及び凹部５９と同軸をなすと共に大径円柱状凹部５８と凹部５９とを連通させる反射用凹部６０が設けられている。反射用凹部６０の内面は反射用凹部６０の中心軸を中心とする放物面である。陽極棒５７の前端部は大径円柱状凹部５８を通って反射用凹部６０内に突出している。反射用凹部６０の後端側内面には側面視略Ｕ字形をなすストッパ６５の上下の脚部６８の後端部がそれぞれ固着されている。ストッパ６５のブリッジ部６６の前面には三角柱状の接触突部６７が一体的に突設されており、接触突部６７の前端は直線状の線状端６７ａとなっている。このストッパ６５はセラミック等の絶縁性材料によって成形されている。
【００１８】
中間ケース５４の前端面には陰極側ケース５３の後端面が固着されている。陰極側ケース５３には陰極側ケース５３を前後方向に貫通する円柱孔５５と同軸の貫通孔６９が設けられている。貫通孔６９の内面には導電性材料からなる陰極棒支持部材（支持部材）７０が固着されている。陰極棒支持部材７０の中心部には円柱孔５５と同軸かつ円柱孔５５より小径の前後方向を向く支持孔７１が穿設されている。この支持孔７１には支持孔７１と同径の陰極棒（陰極。可動極）７５が前後方向に摺動自在として嵌合している。即ち、陽極棒５７と陰極棒７５は同軸をなしている。陰極棒７５の後端部は半球状に加工されている。さらに陰極棒７５の後端よりやや前方には、陰極棒７５の軸線を中心とする環状のフランジ（受け部）７７が一体的に形成されている。さらに、フランジ７７の前面と陰極棒支持部材７０の後面の間には、陰極棒７５の周囲に位置する圧縮コイルばね（付勢手段）Ｓ１が縮設されている。即ち、陰極棒７５は圧縮コイルばねＳ１によって常に後方に移動付勢されており、陰極棒７５の後端部がストッパ６５の接触突部６７の線状端６７ａに当接することにより陰極棒７５の後端部は所定位置に位置決めされている。
陰極側ケース５３の貫通孔６９には絶縁性材料からなる円筒形状のレンズホルダ８０が嵌合固定されている。レンズホルダ８０の前面には正面視円形の窓孔８１が設けられており、レンズホルダ８０の内周面にはガラス等の透光性材料からなる透光板８２が嵌合固定されている。
【００１９】
図３及び図５に示すように、陽極側ケース５２と陰極側ケース５３には配線コード（電気コード）８３と配線コード（電気コード）８４の一端がそれぞれ接続されている。プロセッサ２０内には図示を省略した電源が設けられており、配線コード８３の他端はこの電源の陽極に電気的に接続され、配線コード８４の他端は電源の陰極に電気的に接続されている。ケーシング２１の外面に設けられたスイッチＳＷ（図１及び図２参照）のＯＦＦ時にはこの電源から放電ランプ５０には電流は流れず、スイッチＳＷをＯＮ操作すると上記電源の陽極から配線コード８３に電流が流れ、この電流は陽極側ケース５２、陽極棒５７、陰極棒７５、陰極棒支持部材７０、陰極側ケース５３、配線コード８４を通って電源の陰極に流れる。そしてこの際に陽極棒５７の前端部と陰極棒７５の後端部の間に図示を省略したアークが発生し、アーク（光）が反射用凹部６０の内面（放物面）によって反射される。反射された光は、陽極棒５７及び陰極棒７５と平行な平行光として透光板８２及び窓孔８１を通って放電ランプ５０の前方に照射され、採光孔２５ｂ、集光レンズＬ１、集光レンズＬ２を通って差込口２２側（支持用孔２３ａにライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂが挿入されているときは導光ファイバ１５の入射端面１５ａ側）に向かう。なお、陰極棒７５の後端部が半球状を維持する限りアーク位置及び出射光は安定する。スイッチＳＷは、挿入部１２を体腔内や機械内へ挿入する場合はＯＮ状態にしておく。
【００２０】
図２に示すように前側のヒートシンク２７の後面にはプラスチック磁石（磁石）ＭＧが固着されている。このプラスチック磁石ＭＧは、放電ランプ５０内の陽極棒５７と陰極棒７５の間に形成されるアークにローレンツ力を及ぼして、アークの軌跡を安定させる働きをする。プラスチック磁石ＭＧから放電ランプ５０までの距離、及びプラスチック磁石ＭＧに要求される磁力の強さは、放電ランプ５０の特性を考慮して決定される。
【００２１】
図２に示すように、ケーシング２１の底板２１ｂの上面には、起立部材２３とハウジング２５の間に位置させてレンズホルダ３０が固定されている。レンズホルダ３０にはレンズ支持用孔３０ａが貫通孔として形成されており、レンズ支持用孔３０ａに２枚の集光レンズＬ１、Ｌ２が前後に並べて嵌合固定されている。両集光レンズＬ１、Ｌ２の光軸は、放電ランプ５０、差込口２２及び支持用孔２３ａの各中心を結ぶ直線上に位置している。
【００２２】
次に、このような構成からなる内視鏡システムの動作について説明する。
スイッチＳＷがＯＦＦの状態で、プロセッサ２０の差込口２２と支持用孔２３ａにライトキャリングバンドルスリーブ１４ｂを差し込むと、その内部に配設された導光ファイバ１５の入射端面が、集光レンズＬ１、Ｌ２及び採光孔２５ｂを通して放電ランプ５０と前後方向に対向する。この状態でスイッチＳＷをＯＮにすると放電ランプ５０が点灯し、放電ランプ５０から発せられた光束Ｏが採光孔２５ｂ、集光レンズＬ１、Ｌ２を通って、導光ファイバ１５の入射端面に導かれ、さらに導光ファイバ１５を通って照明光学系に送られる。照明光学系によって照らされた被写体を挿入部１２先端の観察窓を介して観察すると、この被写体の画像がプロセッサ２０に接続されたテレビモニタ（図示略）に映し出される。
被写体の観察が終了したら、挿入部１２を体腔内や機械内から完全に引き抜き、その後プロセッサ２０のスイッチＳ２をＯＦＦにし放電ランプ５０を消灯する。
【００２３】
放電ランプ５０を使用すると陽極棒５７と陰極棒７５の間にアークが形成されるため、陽極棒５７の前端部と陰極棒７５の後端部（両者の対向端部）は少しずつすり減る。特に陰極棒７５の後端部が陽極棒５７の前端部より大きくすり減る。従来は陰極棒７５の後端部がすり減ると陰極棒７５の輝点位置が初期位置より前方に移動し、アークの形状が初期時から変化してしまい、その結果放電ランプ５０から照射される照明光が平行光でなくなるという問題が生じていた。しかし本実施形態では図６に示すように、仮に陰極棒７５の後端部がすり減っても、陰極棒７５が圧縮コイルばねＳ１によって後方に付勢されているので陰極棒７５の後端部がストッパ６５の接触突部６７の線状端６７ａに常に接触し、陰極棒７５の輝点が常に同じ位置に保たれる（陰極棒７５の接近端が所定位置で規制される）。従って放電ランプ５０を長時間使用して陰極棒７５（及び陽極棒５７）がすり減っても陰極棒７５の輝点は変化せず、照明光は常に平行光を維持する。
【００２４】
さらに図３、図５及び図６に示すように、本実施形態の線状端６７ａは、陰極棒７５の後端部が半球状の場合は陰極棒７５と点接触する。さらに、陰極棒７５がすり減って陰極棒７５の後端部が陰極棒７５の中心軸に直交する平面となっても、線状端６７ａと陰極棒７５の接触態様は線接触となる。このように陰極棒７５の後端部とストッパ６５の接触態様が線接触または点接触であり、かつストッパ６５のブリッジ部６６及び接触突部６７の幅が陰極棒７５の径より狭く設計してあるので（図５参照）、陽極棒５７と陰極棒７５の間にアークが形成されるときにストッパ６５がアークの妨げとなることはない。
【００２５】
ストッパ６５の代わりに図７に示すストッパ６５を用いて、このストッパ６５の上下の脚部６８の後端部を反射用凹部６０の内面に固着してもよい。
図７のストッパ６５も絶縁性材料からなるものであり、そのブリッジ部６６の前面には円錐形状の接触突部８５が一体的に突設してある。この接触突部８５は陰極棒７５と同軸をなしその最大径（後端の径）は陰極棒７５の断面径より小さい。さらに接触突部８５の頂点（前端）は陰極棒７５の後端部の形状がいかなる形状であっても陰極棒７５の後端部と点接触するので、陽極棒５７と陰極棒７５の間に形成されるアークに与える影響は接触突部６７より小さい（妨げとならない）ので、より好ましい。
【００２６】
上記実施形態では陰極棒７５のみを可動極とし陽極棒５７は固定極としたが、陽極棒５７をその軸線に沿って移動可能な可動極とし付勢手段によって陰極棒７５側に移動付勢し、陰極棒７５を固定極としてもよい。また、陽極棒５７及び陰極棒７５を共に可動極として互いに接近するように移動付勢してもよい。
さらに陰極棒７５の後端部形状を、半球形状以外の先端側に向かうにつれて径が縮小する形状、例えば円錐形状に変更してもよい。また、陽極棒５７及び陰極棒７５の対向端部双方を先端側に向かうにつれて径が縮小する形状としたり、陽極棒５７の前端部のみを先端側に向かうにつれて径が縮小する形状として実施してもよい。
【００２７】
本実施形態では放電ランプ５０としてキセノンランプを用いたが、本発明はキセノンランプ以外の放電ランプ（高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、水銀ランプ等）に適用できるのは勿論である。さらに、本発明の放電ランプが内視鏡用光源以外の各種光源として利用可能であるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態の全体構造を示す外観図である。
【図２】プロセッサの一部を破断して示す側面図である。
【図３】使用初期時における放電ランプの縦断面図である。
【図４】ストッパの拡大斜視図である。
【図５】図３において陽極側から陰極側を見たときの拡大図である。
【図６】使用末期時における放電ランプの縦断面図である。
【図７】ストッパの変形例である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    電子内視鏡（内視鏡）
１１    操作部
１２    挿入部
１２ａ  湾曲部
１３    湾曲操作装置
１４    ユニバーサルチューブ
１４ａ  コネクタ部
１４ｂ  ライトキャリングバンドルスリーブ
１５    導光ファイバ
１５ａ  入射端面
２０    プロセッサ（内視鏡用光源装置）
２１    ケーシング
２２    差込口
２３    起立部材
２３ａ  支持用孔
２５    ハウジング
２５ａ  前壁
２５ｂ  採光孔
２６    収容部
２７    ヒートシンク
２７ａ  放熱用フィン
２７ｂ  嵌合用孔部
２８    ヒートシンク
２８ａ  放熱用フィン
２８ｂ  嵌合用凹部
３０    レンズホルダ
３０ａ  レンズ支持用孔
５０    放電ランプ
５１    ケース
５２    陽極側ケース
５３    陰極側ケース
５４    中間ケース
５５    円柱孔
５７    陽極棒
５８    大径円柱状凹部
６０    反射用凹部
６５    ストッパ
６６    ブリッジ部
６７    接触突部
６９    貫通孔
７０    陰極棒支持部材（支持部材）
７１    支持孔
７５    陰極棒
７７    フランジ（受け部）
８０    レンズホルダ
８１    窓孔
８２    透光板
８５    接触突部
Ｌ１  Ｌ２    集光レンズ
ＭＧ    プラスチック磁石（磁石）
Ｓ１    圧縮コイルばね
【図１】
2006318728.tif 000003
【図２】
2006318728.tif 000004
【図３】
2006318728.tif 000005
【図４】
2006318728.tif 000006
【図５】
2006318728.tif 000007
【図６】
2006318728.tif 000008
【図７】
2006318728.tif 000009