特許 7259664 ショートアーク型放電ランプおよび光照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】ショートアーク型放電ランプおよび光照射装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 61/52 20060101AFI20230411BHJP

   H01J 5/50 20060101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

H01J61/52 B

H01J5/50 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019167935

(22)【出願日】2019-09-17

(65)【公開番号】P2021047986

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-03-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100153497

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 信男

(72)【発明者】

【氏名】池田 尚久

(72)【発明者】

【氏名】山本 直樹

(72)【発明者】

【氏名】信田 和彦

【審査官】中尾 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－０７５０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２８３８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３５１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１６９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１２７６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５６７２９３１（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００１／００１０４４７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ６１／５２

Ｈ０１Ｊ ５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光部の一端に連続して封止部が形成されてなる発光管と、前記封止部が挿入されて固定された口金とを備え、前記封止部に箔シール構造が形成されたショートアーク型放電ランプであって、
前記口金の外端面部と前記封止部の外端面との間には、内部空間が形成され、
前記口金の外端面部は、前記内部空間に冷却風を流入出させる複数の通風口を有し、
前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流入用通風口であり、
前記流入用通風口の最大長さを画定する線分の長さが、前記口金の外端面部に対向して配置され、前記流入用通風口に対応する排出口の最大長さを画定する線分の長さより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】

前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流出用通風口であり、
前記流出用通風口の最大長さを画定する線分の長さが、前記口金の外端面部に対向して配置され、前記流出用通風口に対応する排出口の最大長さを画定する線分の長さより大きい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】

発光部の一端に連続して封止部が形成されてなる発光管と、前記封止部が挿入されて固定された口金とを備え、前記封止部に箔シール構造が形成されたショートアーク型放電ランプであって、
前記口金の外端面部と前記封止部の外端面との間には、内部空間が形成され、
前記口金の外端面部は、前記内部空間に冷却風を流入出させる複数の通風口を有し、
前記複数の通風口は前記口金の外周面と同軸の仮想円に沿って配置されており、
前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流入用通風口であり、
前記流入用通風口と重なる前記仮想円の円弧の長さの合計が、前記口金の外端面部に対向して配置される送風口と重なる前記仮想円の円弧の長さの合計より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4】

前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流出用通風口であり、
前記流出用通風口と重なる前記仮想円の円弧の長さの合計が、前記口金の外端面部に対向して配置される排出口と重なる前記仮想円の円弧の合計の長さの合計より大きいことを特徴とする請求項３に記載のショートアーク型放電ランプ。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のショートアーク型放電ランプと、
前記ショートアーク型放電ランプの前記口金を保持するランプ保持部と、
前記口金の前記外端面部の前記通風口を介して前記内部空間に冷却風を流入出させる送風機構とを備えることを特徴とする光照射装置。

【請求項6】

前記ランプ保持部は、それぞれ前記通風口に連通するよう配置された、冷却風を送風する送風口および冷却風を排出する排出口を有することを特徴とする請求項５に記載の光照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光管の封止部に口金が装着されたショートアーク型放電ランプおよびこのショートアーク型放電ランプを備えた光照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば半導体素子、液晶表示素子等の製造工程に用いられる露光装置や、種々の映写機においては、光源としてショートアーク型放電ランプが用いられている。このショートアーク型放電ランプは、発光管内に陽極および陰極が互いに対向して配置されると共に、当該発光管内に、水銀、キセノンガス等の発光物質が封入されて構成されている。また、ショートアーク型放電ランプにおいて、発光管の封止部に高い耐圧性が要求される場合には、封止部の封止構造として、封止用の導電箔を用いる箔シール構造が採用されている。

【0003】

このようなショートアーク型放電ランプは、点灯時に発光管が極めて高温となり、これに伴い、発光管の封止部も高温になる。そして、封止部が高温となると、封止部内に埋設された導電箔の酸化が進行することにより、封止部が破損して使用不能になるおそれがある。

【0004】

このような問題を解決するために、封止部に装着された口金の周面部に第１の開口を形成すると共に、口金の外端面部に第２の開口を形成し、口金における第１の開口が形成された部分に冷却風を吹き付けることにより、第１の開口から口金内に冷却風を流入させ、第２の開口から口金の外部に冷却風を流出させる技術（特許文献１参照）や、封止部に装着された口金の周面部に流入用空気孔および流出用空気孔を形成し、口金における流入用空気孔が形成された部分に冷却風を吹き付けることにより、当該流入用空気口から口金内に冷却風を流入させ、流出用空気孔から口金の外部に冷却風を流出させる技術（特許文献２参照）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－２１６９３８号公報

【文献】特開２００２－７５２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載のショートアーク型放電ランプにおいては、外部リードには直接冷却風が当たるため、外部リードを高い効率で冷却することは可能であるが、封止部を高い効率で冷却することが困難である。
また、封止部を冷却するために、大きい流量の冷却風を吹き付けたときには、冷却風の一部が口金の外周面に当たった後に、発光管に向かって流れるため、発光管の温度が低下する結果、点灯に不具合が生じるおそれがある。
また、特許文献２に記載のショートアーク型放電ランプにおいては、流出用空気孔が口金の外周面部に形成されていることにより、流出用空気孔に排気口を接続することが困難である。そのため、封止部と口金とを接合する接着剤などによる汚染物が冷却風と共に流出用空気孔から流出する結果、ショートアーク型放電ランプが搭載される装置の内部が汚染されるという問題がある。

【0007】

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、発光管の温度を低下させることなしに封止部を高い効率で冷却することができるショートアーク型放電ランプおよびこのショートアーク型放電ランプを備えた光照射装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のショートアーク型放電ランプは、発光部の一端に連続して封止部が形成されてなる発光管と、前記封止部が挿入されて固定された口金とを備え、前記封止部に箔シール構造が形成されたショートアーク型放電ランプであって、
前記口金の外端面部と前記封止部の外端面との間には、内部空間が形成され、
前記口金の外端面部は、前記内部空間に冷却風を流入出させる複数の通風口を有し、
前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流入用通風口であり、
前記流入用通風口の最大長さを画定する線分の長さが、前記口金の外端面部に対向して配置され、前記流入用通風口に対応する排出口の最大長さを画定する線分の長さより大きいことを特徴とする。

【0009】

上記のショートアーク型放電ランプにおいては、前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流出用通風口であり、
前記流出用通風口の最大長さを画定する線分の長さが、前記口金の外端面部に対向して配置され、前記流出用通風口に対応する排出口の最大長さを画定する線分の長さより大きいことが好ましい。

【0010】

また、本発明のショートアーク型放電ランプは、発光部の一端に連続して封止部が形成されてなる発光管と、前記封止部が挿入されて固定された口金とを備え、前記封止部に箔シール構造が形成されたショートアーク型放電ランプであって、
前記口金の外端面部と前記封止部の外端面との間には、内部空間が形成され、
前記口金の外端面部は、前記内部空間に冷却風を流入出させる複数の通風口を有し、
前記複数の通風口は前記口金の外周面と同軸の仮想円に沿って配置されており、
前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流入用通風口であり、
前記流入用通風口と重なる前記仮想円の円弧の長さの合計が、前記口金の外端面部に対向して配置される送風口と重なる前記仮想円の円弧の長さの合計より大きいことを特徴とする。

【0011】

上記のショートアーク型放電ランプにおいては、前記複数の通風口のうち少なくとも一つ以上が流出用通風口であり、
前記流出用通風口と重なる前記仮想円の円弧の長さの合計が、前記口金の外端面部に対向して配置される排出口と重なる前記仮想円の円弧の合計の長さの合計より大きいことが好ましい。

【0012】

本発明の光照射装置は、上記のショートアーク型放電ランプと、
前記ショートアーク型放電ランプの前記口金を保持するランプ保持部と、
前記口金の前記外端面部の前記通風口を介して前記内部空間に冷却風を流入出させる送風機構とを備えることを特徴とする。

【0013】

本発明の光照射装置においては、前記ランプ保持部は、それぞれ前記通風口に連通するよう配置された、冷却風を送風する送風口および冷却風を排出する排出口を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、口金の外端面部に、口金の内部空間に冷却風を流入出させる通風口が形成されているため、冷却風を発光管の封止部の外端面に直接当てることができ、その結果、封止部が冷却される効率が向上する。
また、口金における平坦な外端面部に通風口が形成されていることにより、当該通風口に冷却風の送風口および排出口を接続することが可能である。そのため、冷却風によって発光管が冷却されることがない。
従って、発光管の温度を低下させることなしに封止部を高い効率で冷却することができ、これにより、封止部の温度上昇に起因する発光管の破損が抑制される結果、ショートアーク型放電ランプにおいて長い使用寿命が得られる。
また、通風口に冷却風の送風口および排出口が接続されることにより、接合層などによる汚染物によって、ショートアーク型放電ランプが搭載される装置の内部が汚染されることを防止することができる。

【0015】

また、流入用通風口の最大長さを画定する線分の長さが、口金の外端面部に対向して配置される、流入用通風口に対応する送風口の最大長さを画定する線分の長さより大きいことにより、ショートアーク型放電ランプを光照射装置に装着する際に、ショートアーク型放電ランプがその管軸を中心軸として回転する方向に僅かに位置ずれした場合でも、送風口が流入用通風口内に位置するため、流入用通風口と送風口との所要の接続が容易に達成される。
また、流入用通風口と重なる仮想円の円弧の長さの合計が、口金の外端面部に対向して配置される送風口と重なる仮想円の円弧の長さの合計より大きいことにより、ショートアーク型放電ランプを光照射装置に装着する際に、ショートアーク型放電ランプがその管軸を中心軸として回転する方向に僅かに位置ずれした場合でも、送風口が流入用通風口内に位置するため、流入用通風口と送風口との所要の接続が容易に達成される。

【0016】

また、流出用通風口の最大長さを画定する線分の長さが、口金の外端面部に対向して配置される、流出用通風口に対応する排出口の最大長さを画定する線分の長さより大きい構成によれば、ショートアーク型放電ランプを光照射装置に装着する際に、ショートアーク型放電ランプがその管軸を中心軸として回転する方向に僅かに位置ずれした場合でも、排出口が流出用通風口内に位置するため、流出用通風口と排出口との所要の接続が容易に達成される。
また、流出用通風口と重なる仮想円の円弧の長さの合計が、口金の外端面部に対向して配置される排出口と重なる仮想円の円弧の長さの合計より大きい構成によれば、ショートアーク型放電ランプを光照射装置に装着する際に、ショートアーク型放電ランプがその管軸を中心軸として回転する方向に僅かに位置ずれした場合でも、排出口が流出用通風口内に位置するため、流出用通風口と排出口との所要の接続が容易に達成される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明のショートアーク型放電ランプの一例における構成を示す説明用断面図である。

【図2】図１に示すショートアーク型放電ランプにおける口金の外端面部を示す説明図である。

【図3】図１に示すショートアーク型放電ランプにおける口金の外端面部に送風口および排出口を重ね合わせた状態を示す説明図である。

【図4】本発明の光照射装置の一例における構成を示す説明図である。

【図5】本発明の光照射装置におけるランプ保持部の一例における構成を示す説明図である。

【図6】口金の内部空間における冷却風の流れを示す説明図である。

【図7】図１に示すショートアーク型放電ランプを光照射装置に装着した際に、当該ショートアーク型放電ランプがその管軸を中心軸として回転する方向に位置ずれした状態を示す説明図である。

【図8】本発明のショートアーク型放電ランプに用いられる口金の他の例における構成を示す説明図である。

【図9】本発明のショートアーク型放電ランプに用いられる口金の変形例を示す説明図である。

【図10】本発明のショートアーク型放電ランプに用いられる口金の他の変形例を示す説明図である。

【図11】本発明の光照射装置に用いられるランプ保持部の他の例における構成を示す説明図である。

【図12】本発明の光照射装置に用いられるランプ保持部の更に他の例における構成を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のショートアーク型放電ランプの一例における構成を示す説明用断面図である。このショートアーク型放電ランプ（以下、単に「放電ランプ」ともいう。）１０は、略球状の発光部１２の両端に狭窄部１３を介して連続して外方に伸びる封止部１４が形成されてなる発光管１１を有する。発光管１１における発光部１２の内部には発光空間Ｓ１が形成され、この発光空間Ｓ１には、陽極２０および陰極２１が互いに対向して配置されている。また、発光空間Ｓ１には、水銀などの発光物質やアルゴンガスなどの始動補助用バッファガスが封入されている。

【0019】

発光管１１を構成する材料としては、例えば石英ガラスなどの光透過性材料を用いることができる。
また、陽極２０を構成する材料としては、タングステンを用いることができ、陰極２１を構成する材料としては、トリエーテッドタングステンを用いることができる。
また、発光空間Ｓ１に封入される発光物質例えば水銀の封入量は、２～６ｍｇ／ｃｍ³ であり、バッファガス例えばアルゴンガスの封入圧は、静圧で０．０９～０．５ＭＰａである。

【0020】

発光管１１内には、それぞれ封止部１４から発光空間Ｓ１に向かって管軸に沿って伸びる２つのロッド状の内部リード２２が配置されている。内部リード２２の各々の先端には、陽極２０または陰極２１が固定されている。また、内部リード２２の各々の基端部は、封止部１４内に管軸に沿って配置された例えばガラスよりなる略円柱状の封止用絶縁体１５の一端部に固定支持されている。図示の例では、封止用絶縁体１５の一端部分がテーパ状に形成されている。また、封止用絶縁体１５の他端部には、封止部１４から管軸に沿って外方に突出して伸びる２つのロッド状の外部リード２３が固定支持されている。
内部リード２２および外部リード２３を構成する材料としては、タングステンを用いることができる。

【0021】

封止用絶縁体１５の外周面には、複数（例えば６つ）の帯状の導電箔２４が、封止用絶縁体１５の周方向に互いに等間隔で離間して並んだ状態で、発光管１１の管軸方向に沿って伸びるよう配置されている。これらの導電箔２４の各々の一端部は、封止用絶縁体１５の一端面に積重された円板状の導電ディスク２５と円板状の補助ディスク２６との間に介在している。そして、導電箔２４の各々の一端部は、溶接により導電ディスク２５と一体に接合されている。導電ディスク２５および補助ディスク２６の各々には、内部リード２２が貫通している。そして、これにより、導電箔２４が導電ディスク２５を介して内部リード２２に電気的に接続されている。また、導電箔２４の各々の他端部は、外方に開口する有底筒状の金属部材２７の外周面に溶接により接合されている。金属部材２７には、外部リード２３が電気的に接続された状態で貫通しており、これにより、導電箔２４が金属部材２７を介して外部リード２３に電気的に接続されている。
そして、発光管１１における封止部１４の内面と封止用絶縁体１５とが導電箔２４を介して溶着されることによって、導電箔２４が封止部１４内に気密に埋設された箔シール構造が形成されている。

【0022】

導電箔２４を構成する材料としては、例えばタングステン、タンタル、ルテニウム、レニウム等の高融点金属またはそれらの合金を用いることができるが、溶接のしやすさ、溶接熱の伝導性がよいことなどの理由から、モリブデンを主成分とする金属を用いることが好ましい。また、導電箔２４の厚みは例えば０．０２～０．０６ｍｍ、導電箔２４の幅は例えば６～１２ｍｍである。
導電ディスク２５および補助ディスク２６を構成する材料としては、タンタル、ニオブ、タングステン、モリブデンなどの高融点金属を用いることができる。また、封止用絶縁体１５の一端面に接する導電ディスク２５の厚みは、例えば０．５～６ｍｍであり、補助ディスク２６の厚みは、例えば０．０５～１ｍｍである。
金属部材２７を構成する材料としては、モリブデンなどを用いることができる。

【0023】

図示の例では、発光管１１における狭窄部１３内には、内部リード２２が挿通された例えばガラス製の筒状の内部リード支持部材１６が配置されている。また、金属部材２７の筒孔内には、外部リード２３が挿通された例えばガラス製の筒状の外部リード支持部材１７が配置されている。

【0024】

発光管１１における封止部１４には、有底筒状の口金３０が、その筒孔内に当該封止部１４が挿入された状態で設けられている。封止部１４の外周面と口金３０の内周面との間には、接着剤よりなる接合層４０が形成されており、この接合層４０によって、口金３０が封止部１４に固定されている。

【0025】

口金３０を構成する材料としては、真鍮、アルミニウムなどを用いることができる。
接合層４０を構成する接着剤としては、セラミック系接着剤に代表される無機系接着剤を用いることができる。また、接合層４０の厚みは、０．５～５ｍｍであることが好ましい。

【0026】

口金３０内における当該口金３０の外端面部３１と封止部１４の外端面１４ａとの間には、内部空間Ｓ２が形成されている。口金３０の外端面部３１における中心部分には、内部空間Ｓ２に開口する底有円筒状の端子部３２が、口金３０の外端面部３１から外方に突出するよう形成されている。この端子部３２の筒孔内に外部リード２３の先端部が挿入されてロウ付けなどにより固定されることにより、口金３０の端子部３２に外部リード２３が電気的に接続されている。

【0027】

図２にも示すように、口金３０の外端面部３１には、内部空間Ｓ２に冷却風を流入出させる複数（図示の例では２つ）の円形の通風口３３が形成されている。これらの通風口３３は、口金３３の外周面と同軸の仮想円Ｃに沿って配置されている。図示の例では、一方の通風口３３が流入用通風口３３ａとされ、他方の通風口３３が流出用通風口３３ｂとされている。

【0028】

通風口３３は、口金３０の外端面に対する面積の比率（以下、「開口率」という。）が５％以上８０％以下であることが好ましく、より好ましくは１０％以上４０％以下である。通風口３３の開口率が過小である場合には、口金３０の内部空間Ｓに対して冷却風が十分に流入出されず、そのため、封止部１４を十分に冷却することが困難となることがある。一方、通風口３３の開口率が過大である場合には、口金３０の外端面部３１の強度が低く、当該外端面部３１が破損しやすくなるおそれがある。

【0029】

複数の通風口３３のうち流入用通風口３３ａにおいては、図３に示すように、流入用通風口３３ａと重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ１の長さの合計（図示の例では、流入用通風口３３ａが一つであるため、当該流入用通風口３３ａに係る円弧の長さ）が、口金３０の外端面部３１に対向して配置される送風口５２と重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ２の長さの合計（図示の例では、送風口５２が一つであるため、当該送風口５２に係る円弧の長さ）より大きいものとされる。
流入用通風口３３ａに係る円弧Ｃ１の長さの合計と送風口５２に係る円弧Ｃ２の長さの合計との比は、１．０５：１～１．３：１であることが好ましく、より好ましくは１．１：１～１．２：１である。

【0030】

また、複数の通風口３３のうち流出用通風口３３ｂにおいては、流出用通風口３３ｂと重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ３の長さの合計（図示の例では、流出用通風口３３ｂが一つであるため、当該流出用通風口３３ｂに係る円弧の長さ）が、口金３０の外端面部３１に対向して配置される排出口５３と重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ４の長さの合計（図示の例では、排出口５３が一つであるため、当該排出口５３に係る円弧の長さ）より小さいことが好ましい。
流出用通風口３３ｂに係る円弧Ｃ３の長さの合計と排出口５３に係る円弧Ｃ４の長さの合計との比は、１．０５：１～１．３：１であることが好ましく、より好ましくは１．１：１～１．２：１である。

【0031】

本発明の光照射装置は、上記の放電ランプ１０と、放電ランプ１０の口金３０を保持するランプ保持部と、口金３０の外端面部３１の通風口３３を介して内部空間Ｓ２に冷却風を流入出させる送風機構と備えてなる。

【0032】

図４は、本発明の光照射装置の一例における構成を示す説明図である。この光照射装置は、図１に示す放電ランプ１０と、この放電ランプ１０を保持するランプ保持部５０と、放電ランプ１０における発光部１２を取り囲むよう配置された凹面反射鏡５５とを有し、これらは、ランプハウス６０内に収納されている。
図５に示すように、ランプ保持部５０は、例えば金属よりなる矩形の板状体によって構成されている。ランプ保持部５０には、それぞれ厚み方向に貫通する円形の端子接続用開口５１、送風口５２および排出口５３が、放電ランプ１０の口金３０における端子部３２および２つの通風口３３に対応して形成されている。
ランプ保持部５０の送風口５２は、ランプハウス６０の外部に設けられた送風機構６５に、配管６１によって接続されている。一方、ランプ保持部５０の排出口５３は、ランプハウス６０の外部に設けられたフィルター６３に、配管６２によって接続されている。

【0033】

ランプ保持部５０において、端子接続用開口５１は、口金３０における端子部３２の外径より僅かに大きい内径を有する。放電ランプ１０がランプ保持部５０に装着される際には、口金３０の通風口３３の各々がランプ保持部５０の送風口５２および排出口５３に対向するよう位置合わせした状態で、端子接続用開口５１に口金３０における端子部３２が挿入され、これにより、送風口５２および排出口５３が、口金３０の通風口３３に連通した状態とされる。ランプ保持部５０の側面には、口金３０における端子部３２を固定する、ネジよりなる固定部材５４が設けられている。

【0034】

また、送風口５２および排出口５３は、放電ランプ１０がランプ保持部５０に保持された際に、口金３０の外端面によってカバーされる範囲内に形成されている。図５に示す例では、距離Ｌが口金３０の外端面の外径より小さくなるよう、送風口５２および排出口５３が形成されている。これにより、ランプ保持部５０の送風口５２または口金３０の通風口３３から冷却風が外部に漏出することを防止することができる。

【0035】

上記の光照射装置においては、放電ランプ１０の点灯時に送風機構６５が作動されることにより、冷却風が送風口５２から口金３０の流入用通風口３３ａを介して内部空間Ｓ２に流入する。内部空間Ｓ２に流入する冷却風の流量は、例えば１．０～２．５Ｌ／ｍｉｎである。

【0036】

そして、図６に示すように、流入用通風口３３ａから内部空間Ｓ２に流入した冷却風は、流入用通風口３３ａに対向する発光管１１の封止部１４の外端面１４ａに直接当たる。その結果、封止部１４が冷却される効率が向上する。さらに、封止部１４の外端面１４ａに当たった冷却風は、流出用通風口３３ｂから流出する。その後、冷却風は、排出口５３を介して排出される。
また、口金３０の通風口３３に冷却風の送風口５２および排出口５３が接続されているため、冷却風によって発光管１１が冷却されることがない。
従って、発光管１１の温度を低下させることなしに封止部１４を高い効率で冷却することができ、これにより、封止部１４の温度上昇に起因する封止部１４の破損が抑制される結果、放電ランプ１０において長い使用寿命が得られる。
また、口金３０の通風口３３に冷却風の送風口５２および排出口５３が接続されているため、接合層４０などによる汚染物によって、光照射装置の内部が汚染することを防止することができる。

【0037】

また、流入用通風口３３ａと重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ１の長さの合計が、口金３０の外端面部３１に対向して配置される送風口５２と重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ２の長さの合計より大きいことにより、放電ランプ１０を光照射装置に装着する際に、放電ランプ１０がその管軸を中心軸として回転する方向に僅かに位置ずれした場合でも、図７に示すように、送風口５２が流入用通風口３３ａ内に位置するため、流入用通風口３３ａと送風口５２との所要の接続を容易に達成することができる。

【0038】

また、流出用通風口３３ｂと重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ３の長さの合計が、口金３０の外端面部３１に対向して配置される排出口５３と重なる仮想円Ｃの円弧Ｃ４の長さの合計より大きいことにより、放電ランプ１０を光照射装置に装着する際に、放電ランプ１０がその管軸を中心軸として回転する方向に僅かに位置ずれした場合でも、排出口５３が流出用通風口３３ｂ内に位置するため、流出用通風口３３ｂと排出口５３との所要の接続を容易に達成することができる。

【0039】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されず、以下のような種々の変更を加えることが可能である。

【0040】

（１）図８に示すように、口金３０は、例えばＤカット形状の切り欠きによって形成された位置決め部３４を有していてもよい。このような位置決め部３４を設けることにより、放電ランプ１０をランプ保持部５０に装着する際に、通風口３３と送風口５２および排出口５３との位置合わせを容易にかつ確実に行うことができる。また、位置決め部３４は、Ｄカット形状の切り欠きによって形成されたものに限定されず、種々の形態を採用することができる。

【0041】

（２）口金３０の通風口３３の形状は、円形に限定されず、例えば図９（ａ）に示すように、矩形状の通風口３３が形成されていてもよく、図９（ｂ）に示すように、弓なり形状の通風口３３が形成されていてもよい。

【0042】

（３）口金３０には、３つ以上の通風口、例えば図１０（ａ）に示すように、４つの通風口３３が、外端面部３１における端子部３２が形成された中心部分を取り囲むよう形成されていてもよく、図１０（ｂ）に示すように、多数の通風口３３が、外端面部３１における端子部３２が形成された中心部分を取り囲むよう形成されていてもよい。

【0043】

（４）光照射装置においては、ランプ保持部５０の送風口５２および排出口５３の形状は、円形に限定されず、例えば図１１（ａ）に示すように、矩形状の送風口５２および排出口５３が形成されていてもよく、図１１（ｂ）に示すように、トラック状の送風口５２および排出口５３が形成されていてもよい。

【0044】

（５）光照射装置においては、図１２（ａ）～（ｃ）に示すように、ランプ保持部５０の送風口５２および排出口５３のいずれか一方または両方が、口金３０の送風口３３の内径より僅かに小さい外径を有する筒状部５５によって形成されていてもよい。このような構成によれば、放電ランプ１０をランプ保持部５０に装着する際に、筒状部５５が通風口３３と送風口５２および排出口５３との位置決め部となるため、通風口３３と送風口５２および排出口５３との位置合わせを容易にかつ確実に行うことができる。

【0045】

（６）複数の通風口３３は、口金３０の外周面と同軸の仮想円に沿って配置されていなくてもよい。このような場合においては、通風口３３のうち流入用通風口３３ａの最大長さを画定する線分の長さが、当該流入用通風口３３ａに対応する送風口５２の最大長さを画定する線分の長さより大きいものとされる。また、通風口３３のうち流出用通風口３３ｂの最大長さを画定する線分の長さが、当該流出用通風口３３ｂに対応する排出口５３の最大長さを画定する線分の長さより大きいことが好ましい。ここで、最大長さを画定する線分の長さとは、例えば通風口３３が円形であれば直径を意味し、通風口３３が矩形であれば対角線の長さを意味する。このような構成によれば、放電ランプ１０を光照射装置に装着する際に、放電ランプ１０がその管軸を中心軸として回転する方向に僅かに位置ずれした場合でも、送風口５２または排出口５３が通風口３３内に位置するため、通風口３３と送風口５２または排出口５３との所要の接続が容易に達成される。

【実施例】

【0046】

〈実施例１〉
図１および図２に示す構成に従い、下記の仕様の放電ランプを作製した。
［発光管（１１）］
材質＝石英ガラス，全長＝９０ｍｍ，
発光部（１２）：最大外径＝６２ｍｍ，最大内径＝５５ｍｍ，
封止部（１３）：外径＝３０ｍｍ
［陽極（２０）］
材質＝タングステン，外径＝２５ｍｍ
［陰極（２１）］
材質＝トリエーテッドタングステン，外径＝１２ｍｍ
［導電箔（２４）］
材質＝モリブデン
［口金（３０）］
材質＝真鍮，全長＝７０ｍｍ，内径＝３１．５ｍｍ，外径＝３３．５ｍｍ
通風口の数＝２，通風口の径＝７ｍｍ
［接合層（４０）］
材質＝セラミック系接着剤，厚み＝０．７５ｍｍ

【0047】

上記の放電ランプにおける口金の一方の通風口に、内径が２．５ｍｍの吹き出し口を有する冷却風供給ノズルを挿入した。この放電ランプを２．７ｋＷのランプ入力（電流＝２５Ａ，電圧＝１０７Ｖ）で点灯させると共に、冷却風供給ノズルから口金内に冷却風を供給した。そして、導電箔における封止部の外端から約２０ｍｍの離れた位置の温度を測定し、当該導電箔の温度を３５０℃に維持するために必要な冷却風の流量を測定したところ、１．０Ｌ／ｍｉｎであった。

【0048】

〈比較例１〉
口金に通風口が形成されておらず、接合層が封止部の外端面と口金の底面との間に充填されるよう形成されていること以外は、実施例１と同様の仕様の放電ランプを作製した。 この放電ランプにおける口金の外周面から６０ｍｍ離間した位置に、内径が２５ｍｍの吹き出し口を有する冷却風供給ノズルを配置した。この放電ランプを２．７ｋＷのランプ入力（電流＝２５Ａ，電圧＝１０７Ｖ）で点灯させると共に、冷却風供給ノズルから口金の外周面に向かって冷却風を供給した。そして、導電箔における封止部の外端から約２０ｍｍの離れた位置の温度を測定し、当該導電箔の温度を３５０℃に維持するために必要な冷却風の流量を測定したところ、１２０Ｌ／ｍｉｎであった。

【0049】

以上の結果から、実施例に係る放電ランプによれば、封止部を高い効率で冷却することができることが確認された。また、他方の通風口から排出される冷却風を光照射装置におけるランプ保持部の排出口に接続することにより、発光管の温度を低下させることなしに封止部を冷却することが可能となる。

【符号の説明】

【0050】

１０ ショートアーク型放電ランプ
１１ 発光管
１２ 発光部
１３ 狭窄部
１４ 封止部
１５ 封止用絶縁体
１６ 内部リード支持部材
１７ 外部リード支持部材
２０ 陽極
２１ 陰極
２２ 内部リード
２３ 外部リード
２４ 導電箔
２５ 導電ディスク
２６ 補助ディスク
２７ 金属部材
３０ 口金
３１ 外端面部
３２ 端子部
３３ 通風口
３３ａ 流入用通風口
３３ｂ 流出用通風口
３４ 位置決め部
４０ 接合層
５０ ランプ保持部
５１ 端子接続用開口
５２ 送風口
５３ 排出口
５４ 固定部材
５５ 凹面反射鏡
６０ ランプハウス
６１，６２ 配管
６３ フィルター
６５ 送風機構
Ｃ 仮想円
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 円弧
Ｓ１ 発光空間
Ｓ２ 内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】