(57)【要約】【課題】集光ミラー一体型放電ランプを構成する各部の接着力が減少した場合にも、接着部材とは別に、組み立て状態を維持させる装置を提供する。【解決手段】本発明の放電ランプに使用される集光ミラー装置は、放電ランプの口金部が嵌通される第１開口部を備える。内面が光を反射する反射鏡部を備える。放電ランプの反射光が通る第２開口部を備える。第１開口部で反射鏡部と固定されるランプベース部を備える。第２開口部で反射鏡部と固定されるフランジ部を備える。ランプベース部、反射鏡部、及びフランジ部を放電ランプの光軸方向に弾性力で挟む耐熱性の挟着手段を備える。【選択図】    図２
2005050575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプの口金部が嵌通される第１開口部と、内面が光を反射する反射鏡部と、前記放電ランプの反射光が通る第２開口部と、前記第１開口部で前記反射鏡部と固定されるランプベース部と、前記第２開口部で前記反射鏡部と固定されるフランジ部と、前記ランプベース部、前記反射鏡部、及び前記フランジ部を、前記放電ランプの光軸方向に弾性力で挟む耐熱性の挟着手段とを備える放電ランプの集光ミラー装置。
【請求項２】
前記反射鏡部は、前記放電ランプの光軸周りに回転楕円形状を有することを特徴とする請求項１に記載の集光ミラー装置。
【請求項３】
前記口金部は、前記ランプベース部の開口部に挿入されかつ接着され、前記放電ランプの発光管部の光源近傍が前記回転楕円形状の焦点の１つと一致するように配置された請求項２に記載の集光ミラー装置。
【請求項４】
前記挟着手段は、前記集光ミラー装置のフランジ部に固着される環状のミラー土台部と、前記ミラー土台部と前記ランプベース部を挟む挟着部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の集光ミラー装置。
【請求項５】
前記挟着部材は、前記ミラー土台部とネジ止めされるネジ止め部と、前記ネジ止め部と繋がり前記反射鏡部の傾斜に沿って前記ランプベース部方向に伸びる張渡部と、前記張渡部と繋がり前記ランプベース部と掛止される掛止部とで構成されることを特徴とする請求項４に記載の集光ミラー装置。
【請求項６】
前記挟着部材は、線材を折り曲げてできる請求項４に記載の集光ミラー装置。
【請求項７】
前記挟着部材は、導電性材料からなることを特徴とする請求項４に記載の集光ミラー装置。
【請求項８】
前記放電ランプは、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の集光ミラー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、光照射装置に関し、特に、放電ランプの集光ミラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キセノンランプをはじめとする放電ランプなどの光照射装置は、高輝度を必要とする光源装置などで使われている。
【０００３】
放電ランプは、発光管部内に、陽極と陰極が数ｍｍから十数ｍｍの距離を持ち、対向して配置される電極間距離が比較的短いタイプのランプである。この電極間でアーク放電を起こすと、アーク柱と呼ばれる放電部分から強い発光が生じる。
【０００４】
この光は、四方八方に飛び散る発散光であり、光源装置の光源に使用するには、この発散光を集光ミラーで一旦ランプから放射した光を集め、集めた光を誘導させて照射するのが効果的である。
【０００５】
集光を最適化するために、集光ミラーは回転楕円面形状で、楕円形状の１つの焦点にランプの発光部分が、もう１つの焦点に集光部分が一致するように配置される。このランプと集光ミラーの位置関係には高い精度が求められる。そのため、これらの位置関係を最適化した状態で出荷すべく、ランプメーカーなどによって、集光ミラー一体型放電ランプが提案されている。
【０００６】
集光ミラー一体型放電ランプは、集光ミラー部とランプ部で構成される。集光ミラー部は、集光ミラーとランプ部を固定するランプベース部、集光ミラーと周辺機器を固定するフランジ部で構成される。集光ミラー部の各部の固定は、セメント接着されるのが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、キセノンランプなどの放電ランプは、発光管部が高温になるため、セメント接着された部分の経年劣化が常温時よりも進みやすく接着力が時間とともに減少する。接着力が減少した場合、ランプ部と集光ミラー部が外れるなど、集光ミラー一体型放電ランプを破損させることになる。
【０００８】
本発明の目的は、集光ミラー一体型放電ランプを構成する各部の接着力が減少した場合にも、接着部材とは別に、組み立て状態を維持させる装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の放電ランプの集光ミラー装置は、放電ランプの口金部が嵌通される第１開口部と、内面が光を反射する反射鏡部と、放電ランプの反射光が通る第２開口部と、第１開口部で反射鏡部と固定されるランプベース部と、第２開口部で反射鏡部と固定されるフランジ部と、ランプベース部と、反射鏡部、及びフランジ部を、放電ランプの光軸方向に弾性力で挟む耐熱性の挟着手段とを備える。これにより集光ミラー一体型放電ランプの組み立て状態を、挟着手段で維持させることが可能になる。
【００１０】
また好ましくは、反射鏡部は、放電ランプの光軸周りに回転楕円形状を有する。
【００１１】
さらに好ましくは、口金部は、ランプベース部の開口部に挿入されかつ接着され、放電ランプの発光管部の光源近傍が回転楕円形状の焦点の１つと一致するように配置される。これにより、回転楕円形状のもう一つの焦点に、反射した光を集めることが可能になり、効率的な集光が可能になる。
【００１２】
また好ましくは、挟着手段は、集光ミラー装置のフランジ部に固着される環状のミラー土台部と、ミラー土台部とランプベース部を挟む挟着部材で構成される。これにより、放電ランプにランプベース部、反射鏡部、フランジ部があらかじめ一体となった放電ランプを使用する場合でも、挟着手段の構成を簡易にすることが可能になる。
【００１３】
さらに好ましくは、挟着部材は、ミラー土台部とネジ止めされるネジ止め部と、ネジ止め部と繋がり反射鏡部の傾斜に沿ってランプベース部方向に伸びる張渡部と、張渡部と繋がりランプベース部と掛止される掛止部とで構成される。
【００１４】
また、さらに好ましくは、挟着部材は、線材を折り曲げてできる。
【００１５】
また、さらに好ましくは、挟着部材は、導電性材料からなる。これにより、組み立て状態を維持する効果だけでなく、トリガーワイヤの効果も有し、放電開始電圧を通常トリガーワイヤを使用しない場合に比べて低く抑えることが可能になる。
【００１６】
また好ましくは、放電ランプは、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプのいずれかである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、内視鏡に使用される集光ミラー一体型放電ランプを用いて説明する。図１に示すように、内視鏡装置は、スコープ１０、画像信号生成部１５、モニタ９０から構成される。本実施形態に係る集光ミラー一体型放電ランプ２０は、画像信号生成部１５の中に配置され、スコープ１０の先端にある照明部に光を供給する光源の役割を果たす。
【００１８】
内視鏡装置の概略について説明する。スコープ１０は、撮像素子１１を有する先端を体腔内などに挿入し、体腔内の被写体を撮像する。撮像された信号は、画像信号生成部１５の制御部８０などがモニタ９０で観察可能な画像信号に変換する。変換された画像信号をモニタ９０で表示することにより、使用者は、被写体の画像を観察することが可能になる。
【００１９】
体腔内など被写体は光が無いまたは少ない状況が多い。そのため、画像信号生成部１５にある光照射装置１７により出力される光を光ファイバ１２で誘導し、先端の照明部１３に供給する。
【００２０】
光照射装置１７は、集光ミラー一体型放電ランプ２０と、ランプパワーサプライ部７０、及びイグナイタ７１から構成される。ランプパワーサプライ部７０は、イグナイタ７１を介して、高電圧パルスを供給する。
【００２１】
図２は、集光ミラー一体型放電ランプ２０の構成を示す。集光ミラー一体型放電ランプ２０は、ランプ部３０と、集光ミラー部５０と、挟着装置６０から構成される。集光ミラー一体型放電ランプ２０は、ランプ部３０に充填される物質の違いからキセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプあるいは高圧水銀ランプなどがある。本発明に相当する放電ランプの集光ミラー装置は、この集光ミラー一体型放電ランプ２０のうち、集光ミラー部５０と挟着装置６０の部分をいう。
【００２２】
ランプ部３０の構成は、発光管部３３と陰極側口金部３１と、陽極側口金部３２とから構成される。陰極側口金部３１と、陽極側口金部３２は、発光ランプを装置に保持し電気的導通をはかるための金属製口金で、発光管部３３の両端に取り付けられている。陰極側口金部３１、陽極側口金部３２から電気的導通を受けて、発光管部３３は、光を発生する。
【００２３】
図３は、集光ミラー一体型放電ランプ２０のうち、集光ミラー部５０に相当する部分、及び挟着装置６０に相当する部分だけを抜き出した図であり、本発明である放電ランプの集光ミラー装置に相当する。
【００２４】
集光ミラー部５０は、ランプベース部５１、反射鏡部５２、フランジ部５３で構成される。
【００２５】
ランプベース部５１は、集光ミラー部５０とランプ部３０とを接着するための環状部材で、中空部分、すなわちランプベース部５１の開口部に、ランプ部３０の陰極側口金部３１が挿入できる形状を持ち、セラミックで構成される。陰極側口金部３１とは、ランプベース部５１の内面壁でセメント接着される。また、ランプベース部５１の環状端部は、反射鏡部５２の首状部分の第１開口部５２ａとセメント接着される。
【００２６】
反射鏡部５２は、回転楕円面形状のガラス部材で、内面壁はランプの発光が反射できるようアルミ蒸着仕上げなどの鏡状に構成される。反射鏡部５２は、その楕円形状が有する２つの焦点のうち１つの焦点がランプ部３０の光源、すなわち陰極と陽極のアーク放電が行われる箇所（図２参照、点Ａ）に配置される。また、他の１つの焦点位置には、反射により集光された光を誘導する光ファイバ１２などが配置される（図２参照、点Ｂ）。図１、２では、反射鏡部５２によって反射される光線を波線で示している。
【００２７】
図３の説明に戻る。フランジ部５３は、集光ミラー一体型放電ランプ２０を他の周辺機器に保持させるための環状部材で、通常セラミックで構成される。本実施形態では、フランジ部５３は、後述するミラー土台部６１と固着し、ミラー土台部６１が内視鏡装置の画像信号生成部１５の内部に固定される。フランジ部５３は、反射鏡部５２の広い開口径を持つ第２開口部５２ｂとセメント接着される（第２開口部５２ｂは、図３で破線表示）。
【００２８】
挟着装置６０は、集光ミラー一体型放電ランプ２０を画像信号生成部１５内の特定の位置に固定する役割、及び集光ミラー一体型放電ランプ２０を構成するランプベース部５１、反射鏡部５２、及びフランジ部５３を挟み込みにより特定の組み立て形状に固定する役割を有する。挟着装置６０は、ミラー土台部６１と、挟着部材６２で構成される。
【００２９】
ミラー土台部６１は、集光ミラー一体型放電ランプ２０を画像信号生成部１５内に保持されるための環状部材で、通常は耐熱性をもった金属部材で構成される。ミラー土台部６１は、フランジ部５３とネジ止めで固着される。ミラー土台部６１は、画像信号生成部１５内のいずれかの部分に固定される。
【００３０】
挟着部材６２は、ランプベース部５１とミラー土台部６１と接し、反射鏡部５２、及びフランジ部５３を含めてランプベース部５１とミラー土台部６１を挟むことでこれらを固定させる部材である。図４〜５は、挟着装置６０の構成を、２つの方向から見た図であり、図４は挟着装置６０の正面図、図５は挟着装置６０の断面図である。挟着部材６２は、ミラー土台部６１とネジ止め固着されるネジ止め部６３、ネジ止め部６３と繋がり反射鏡部５２の傾斜に沿ってランプベース部５１の方向に伸びる張渡部６４と、張渡部６４と繋がりランプベース部５１と掛止される掛止部６５で構成される（ネジは図示していない）。挟着部材６２は、弾性材料にて形成される。張渡部６４は、掛止部６５をランプベース部５１に掛止する際に、弾性変形して掛け止めを容易にする。張渡部６４は、弾性力で、ネジ止め部６３や掛止部６５がミラー土台部６１やランプベース部５１を挟着により固定することが出来る程度の長さを有する。
【００３１】
挟着部材６２の素材は、耐熱性をもった材料で、具体的にはセラミックや金属である。挟着部材６２は、線材を折り曲げることにより形成される。
【００３２】
上記の各構成要素から、光が照射されるまでの流れを説明する。
【００３３】
制御部８０の指令により、ランプパワーサプライ部７０から高電圧がイグナイタ７１に供給されると、イグナイタ７１は、放電ランプを始動するためのパルス電圧を発生する。パルス電圧によって、所定の電圧が陰極、陽極に印加されると、陰極と陽極の間に絶縁破壊が生じ、これにより電流の流れる道筋が形成され、この道筋にそって放電しランプが点灯する。
【００３４】
放電により生じた光は、集光ミラー５０の第１焦点Ａの近傍の光源から四方八方に発散する。発散した光は、反射鏡５２により反射し、第２開口部５２ｂを通り、反射鏡５２の有する光源と一致しないもう一方の第２焦点Ｂに発散した光が集められる。集められた光は、光ファイバ１２によって、スコープ１０の先端部分にある照明部１３に供給される。供給された光によって暗い体腔内の被写体を明るい光量下で観察することが可能になる。
【００３５】
点灯中の放電ランプは熱を発生する。例えば、点灯中のバルブ壁の温度は約５００℃である。この熱は、光源部分である陰極と陽極の間から集光ミラー一体型放電ランプ２０を構成する各部に伝達される。消灯時の放電ランプは熱を発生しないので、放電ランプの点灯／消灯を繰り返すことで、熱の上昇下降が繰り返され、接着部材であるセメントの経年劣化が進み、接着力が著しく低下する。その場合に、ランプベース部５１と反射鏡部５２、反射鏡部５２とフランジ部５３の接着が外れる可能性がある。
【００３６】
しかし、本発明の実施形態においては、上記接着による各部の固定の他、ミラー土台部６１と挟着部材６２が、ランプベース部５１、反射鏡部５２及びフランジ部５３を弾性力で挟んでいるので、接着が外れても、各部がバラバラにならず、集光ミラー一体型放電ランプ２０の組み立て形状を維持することができる。従って、ランプベース部５１と反射鏡部５２などが接着されずに取り付けされている場合でも、同様の効果が得られる。
【００３７】
さらに、挟着部材６２に導電性のある金属部材、具体的には鉄クロム線を使った場合には、上記の組み立て形状維持の効果に加えて、挟着部材６２が放電ランプのトリガーワイヤの役目も果たす。従って、パワーサプライ部７０から供給される放電開始電圧を、通常トリガーワイヤを使用しない場合に比べて低く抑えることが可能になる。電圧パルスは電磁波ノイズを発生させ、制御部８０など他の部に対して悪影響を及ぼすおそれ、ランプの点灯ミスを生じさせるおそれがあるが、放電開始電圧を引き下げが実現することで、電圧パルスを発生させる電磁波ノイズの低減させることが可能になる。
【００３８】
なお、本実施形態では、挟着部材６２とミラー土台部６１はネジ止めなどで固着されるとしたが、挟着部材６２が、集光ミラー部５０とミラー土台部６１を弾性力で挟む構造ができれば他の方法で固着させてもよい。例えば図６〜７のような形で、ミラー土台部６１との接触についてもネジ止め部ではなく、掛止部６３とするなどである。
【００３９】
また、本実施形態の挟着部材６２の形状は、線状であっても面状であってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、挟着装置６０の構成を、ミラー土台部６１と挟着部材６２の２つとした。そのため、ランプ部３０に、ランプベース部５１、反射鏡部５０、及びフランジ部５３までが一体となって提供される放電ランプに対して、容易に挟着装置の取り付けが可能になった。しかし、ミラー土台部６１を介さずフランジ部５３などに直接挟着部材６２を取り付けてもよい。また、挟着部材６２は、複数個配置してもよい。
【００４１】
また、本実施形態は、内視鏡における光源装置として使われる集光ミラー一体型放電ランプを説明したが、使用用途はこれに限られない。集光ミラーを使って、放電ランプが供給する光を集める必要性のある光源装置、例えばプロジェクター装置などでも同様の効果を得られる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、集光ミラー一体型放電ランプを構成する各部の接着力が減少した場合にも、組み立て状態を維持させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内視鏡装置の構成図である。
【図２】集光ミラー一体型放電ランプの構成を示す断面図である。
【図３】集光ミラー一体型放電ランプの集光ミラー部および挟着装置だけの構成を示す断面図である。
【図４】挟着装置の正面図である。
【図５】挟着装置の断面図である。
【図６】別の形の挟着装置の正面図である。
【図７】別の形の挟着装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  スコープ
１５  画像信号生成部
２０  集光ミラー一体型放電ランプ
３０  ランプ部
５０  集光ミラー部
６０  挟着装置
６１  ミラー土台部
６２  挟着部材
７０  ランプパワーサプライ部
【図１】
2005050575.tif 000003
【図２】
2005050575.tif 000004
【図３】
2005050575.tif 000005
【図４】
2005050575.tif 000006
【図５】
2005050575.tif 000007
【図６】
2005050575.tif 000008
【図７】
2005050575.tif 000009