光源装置
【課題】ランプ交換に伴う集光型放電ランプの光軸ずれを防止できる光源装置を提供すること。
【解決手段】集光型放電ランプ４４を交換自在に内蔵する装置本体４を備え、当該装置本体４に設けた口金６から光を出力するする光源装置１において、前記集光型放電ランプ４４を着脱自在に保持するランプ取付台５０を備え、前記ランプ取付台５０には、前記集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａを受けるＵ字状の切欠が形成された台座５２と、光軸Ｋと垂直な面を成し前記集光型放電ランプ４４の集光型反射鏡６２のフランジ部分６２Ａが当接する板状のフロント板５４とを設け、前記台座５２で受けたネック部６１Ａを押さえる押さえ部５７と、前記集光型放電ランプ４４を前記フロント板５４に向けて付勢しフランジ部分６２Ａを密着させる押さえバネ５６とを備える構成とした。
【解決手段】集光型放電ランプ４４を交換自在に内蔵する装置本体４を備え、当該装置本体４に設けた口金６から光を出力するする光源装置１において、前記集光型放電ランプ４４を着脱自在に保持するランプ取付台５０を備え、前記ランプ取付台５０には、前記集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａを受けるＵ字状の切欠が形成された台座５２と、光軸Ｋと垂直な面を成し前記集光型放電ランプ４４の集光型反射鏡６２のフランジ部分６２Ａが当接する板状のフロント板５４とを設け、前記台座５２で受けたネック部６１Ａを押さえる押さえ部５７と、前記集光型放電ランプ４４を前記フロント板５４に向けて付勢しフランジ部分６２Ａを密着させる押さえバネ５６とを備える構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光型放電ランプを内蔵した光源装置に係り、特に、集光型放電ランプのランプ交換に伴う光軸のずれを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフラットパネルディスプレイ製造工程では、従来より、検査対象物のガラス板や塗料塗布面に光源装置に接続したライトガイドを通じて光を照射し、これをＣＣＤカメラ等で観察して傷や塗装不良等の欠陥を検知する画像処理検査装置が使用されている。光源装置の光源としては、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等の固体光素子、水銀ランプおよびメタルハライドランプ等の放電灯があり得るが、これらの中でも、放電ランプは、立ち上り時間が遅いものの高い光量が得られることから、この種の光源として最適である。このため、画像処理検査装置用の光源装置として、放電ランプに集光反射鏡とを一体にした集光型放電ランプを光源としたものが各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３３９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、集光型放電ランプは、長時間点灯するとランプ内の電極の消耗により電極間距離が伸び、且つ、発光管の白濁等でライトガイドへ入射する光量が減少するため、定期的に交換する必要がある。
しかしながら、ランプ交換時に、集光型放電ランプの位置決めが正確でないと、装置本体内部での光軸がずれてしまい、所望の光量や効率が得られない、といった問題がある。また、ランプ交換の度に、集光型放電ランプの光軸合わせを行うとすると、ランプ交換作業が必要に煩雑なものとなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ランプ交換に伴う集光型放電ランプの光軸ずれを防止できる光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、集光型放電ランプを交換自在に内蔵する装置本体を備え、当該装置本体に設けた光出射口から光を出力するする光源装置において、前記集光型放電ランプを着脱自在に保持するランプ取付台を備え、前記ランプ取付台には、前記集光型放電ランプのネック部を受けるＵ字状の切欠が形成された台座と、光軸と垂直な面を成し前記集光型放電ランプの反射鏡のフランジ部分が当接する板状のフロント面とを設け、前記台座で受けたネック部を押さえる押さえ部と、前記集光型放電ランプを前記フロント面に向けて付勢しフランジ部分を密着させる付勢手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記光源装置において、板状の基台の一方の面に前記ランプ取付台及び前記光出射口を光軸を合わせて固定するとともに、他方の面に前記集光型放電ランプの安定器と点灯制御回路とを支持するフレーム板を固定して内蔵ユニットを一体に構成したことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記光源装置において、前記光出射口と前記集光型放電ランプとの間に前記装置本体に対して抜き差し自在に設けられた波長選択フィルタと、前記集光型放電ランプの点灯をインターロックするインターロック回路とを備え、前記波長選択フィルタには、前記装置本体への挿入時に前記インターロック回路のスイッチを操作する操作子を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記光源装置において、前記集光型放電ランプを覆うスライドカバーを前記装置本体に設け、前記スライドカバーのスライドを前記波長選択フィルタで規制したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ランプ取付台には、台座で受けたネック部を押さえる押さえ部と、集光型放電ランプをフロント面に向けて付勢しフランジ部分を密着させる付勢手段とを備える構成とした。この構成により、集光型放電ランプのフランジ部分がフロント面に密着することでランプの光軸が規定の光軸と平行になり、また、ネック部が押さえられることで、光軸の位置も合わせられる。これにより、集光型放電ランプをランプ取付台に取り付けるだけで簡単かつ正確に光軸が合わせられ、ランプ交換が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る光学装置の斜視図である。
【図２】装置本体から上側ケース体を取り外した状態を示す斜視図である。
【図３】装置本体から上側ケース体を取り外した状態を示す平面図である。
【図４】内蔵ユニットを電気部品収納室の側からみた斜視図である。
【図５】内蔵ユニットの光学系収納室のみを示す斜視図であり、（Ａ）は前面側からみた図、（Ｂ）は背面側からみた図である。
【図６】光学系収納室を側面からみた図である。
【図７】調光板の構成を示す図である。
【図８】装置本体のスライドカバーを開けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る光源装置１の外観構成を示す斜視図である。
光源装置１は、例えば検査対象物の表面を撮像し画像処理により製品検査を行う画像処理検査装置に設けられ、光ファイバの素線が多数束ねられてなるバンドルファイバ等のライトガイド２を介して検査対象物に照明光を照射する。本実施形態の光源装置１は、薬の錠剤といった比較的寸法の小さな検査対象物に加え、フラットパネルディスプレイのガラス基板といった比較的寸法の大きな検査対象物を検査する際にも十分か明るさが得られる光源を用いて構成されている。一般に、光源の出力が大きくなるほど光源装置１は大型化するが、本実施形態の光源装置１は、高出力の光源を内蔵しつつ、薬の錠剤を検査する画像処理検査装置のような小さな装置にも搭載可能に小型化されている。以下、係る光源装置１の構成について詳細に説明する。
【００１２】
光源装置１は、直方の箱形の装置本体４を有し、この前面４Ａには、ライトガイド２の一端が接続される口金（光出射口）６と、装置本体４の電源をオン／オフする点灯スイッチ８と、光量を調整するための回転操作子である調光操作子１０と、装置本体４に外気を導入する外気導入口１２とが設けられている。
【００１３】
また、装置本体４の背面には電源ケーブル１４が設けられ、この電源ケーブル１４には商用の交流電力を直流電力に変換して装置本体４に供給するＡＣ／ＤＣ電源アダプタ（電源ユニット）１６が設けられている。ＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６を装置本体４の外部に設けることで装置本体４に収容すべき部品点数が減り装置の小型化が図られる。特に、このＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６は、ＡＣ１００Ｖ／２００Ｖのユニバーサル入力で、後述する安定器３８及び調光板４０を回転駆動するモーター４９（いずれも図３参照）で利用されるＤＣ２４Ｖと、点灯制御回路基板３４（図３参照）で利用されるＤＣ１２Ｖを出力する。このように、装置本体４の各電気部品で使用される数種のＤＣ電圧を全てＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６が供給する構成とすることで、電源を余分に装置本体４に内蔵する必要がないため更なる小型化が可能になる。
装置本体４の背面には、例えばコンピュータ端末や画像処理検査装置のコントローラとの間で通信するための信号線が接続される接続コネクタ１８（図４参照）が設けられている。
【００１４】
装置本体４は、左右側面及び上面を覆う上側ケース体４Ｂを備え、この上側ケース体４Ｂを取り外した状態を図２の斜視図、及び、図３の平面図に示す。
装置本体４には、内部を電気部品収納室２１と光学系収納室２２とに仕切る仕切板として機能する光源基台２４が設けられている。電気部品収納室２１は光源を除く各種の電気部品を納めるための空間であり、光学系収納室２２は光源と各種の光学部品を納めるための空間である。光源基台２４は金属板から形成され光学系収納室２２から電気部品収納室２１への漏れ光や熱の移動を遮蔽することから、電気部品収納室２１に納められた電気部品での光照射などによる発熱を防止することができる。これにより、漏れ光や熱の移動を気にすることなく光学系部品の近くに電気部品を配置することができ装置を小型化し易くなる。
この光源基台２４は電気部品及び光学部品を組み付ける基台としても機能し、光源基台２４に各種部品を組み付けることで、装置本体４に内蔵する部品をユニット化した内蔵ユニット３０が構成されている。
【００１５】
図４は、内蔵ユニット３０を電気部品収納室２１の側からみた斜視図である。
電気部品収納室２１は、光源基台２４の側面に固定したフレーム板３２により上下に分割されており、このフレーム板３２の上面には、点灯制御回路基板３４、モータードライバー（回転駆動回路）３６及びＩ／Ｏ基板３７が配置され、フレーム板３２の下面には安定器３８が固定されるとともに後述する遮光板４０を回転するモーター４９（図３）が配置されている。安定器３８には外部に設けたＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６から電力が供給される。この安定器３８は、駆動回路の高効率化、及び、高効率（低消費電力）な放電ランプ６１（図６）の採用により小型化が図られている。そして、電気部品収納室２１には、係る安定器３８と点灯制御回路基板３４とを上下に配置することで、これらをコンパクトに纏めることができる。点灯制御回路基板３４と安定器３８との間は、当該安定器３８が発する電磁ノイズが点灯制御回路基板３４の動作に与える影響を無くなる程度に離間している。このとき、安定器３８と点灯制御回路基板３４とを互いに裏面側同士が対向するように背中合わせにフレーム板３２に取り付けることで、安定器３８と点灯制御回路基板３４の上下のスペースを最小限に抑えることができ、電気部品収納室２１をより小型化できる。
フレーム板３２は、装置本体４の前面４Ａ側で側面視Ｌ字状に下方に折り曲げられフロント取付面３２Ａが構成されている。フロント取付面３２Ａには上述した点灯スイッチ８や調光操作子１０に加え、外気導入口１２から外気を電気部品収納室２１に導入するための吸気ファン３９が取り付けられている。なお、装置本体４の内部における冷却風の流れについては後述する。
【００１６】
図５は、内蔵ユニット３０の光学系収納室２２のみを示す斜視図であり、図５（Ａ）は前面４Ａの側からみた図、図５（Ｂ）は背面側からみた図である。また図６は、光学系収納室２２を側面からみた図である。
光学系収納室２２には、これらの図に示すように、装置本体４の前面４Ａから背面側にかけて、口金６と、調光板４０（図４）と、波長選択フィルタ４２と、集光型放電ランプ４４と、排気ファン４６とが同一の直線Ｋ上に配置されるように光源基台２４に取り付けられている。この直線Ｋは、光源基台２４と平行に延びる線であり集光型放電ランプ４４の光軸と一致する。
【００１７】
口金６には装置本体４の内部に向かって延びる光入射筒９が設けられている。この光入射筒９は、前面４Ａ側の光源基台２４の端部を垂直にＬ字状に折り曲げて形成した取付面２５に垂直に取り付け固定され、これにより、光入射筒９が光源基台２４に平行に延在する。この光入射筒９には、光軸Ｋ上にボールレンズ６３が内設されている。ボールレンズ６３は、口金６に接続されるライトガイド２の接続側端面に、集光型放電ランプ４４の光を集光して入射する光学素子である。通常、この種の光源装置においては、集光型放電ランプ４４の光をライトガイド２に導入する光学素子として六角ロッドが用いられている。この六角ロッドに代えてボールレンズ６３を用いることで、口金６の正面への突出量を抑えることができる。また、これにより、当該光源装置１の光を使用する装置をより接近して配置できるため、口金６から装置に至る経路での光伝送損失を低減することもできる。
調光板４０は、光入射筒９の入射開口９Ａに近設して配置され、この入射開口９Ａに入射する光量を調整する光学部材である。具体的には、図７に示すように、所定直径の円周４０Ａに沿って順次に開口幅が漸次に広がる調光スリット４１（孔でも良い）が形成されている。この調光板４０の円周４０Ａに光軸を合わせて配置し、当該調光板４０を円周４０Ａの中心Ｏを軸に回転させることで、調光板４０を透過する光量が可変される。
【００１８】
図５及び図６に示すように、光源基台２４には、調光板４０を挿入するためのスリット４８が形成され、図４に示すように、調光板４０はスリット（挿入開口）４８を通じて電気部品収納室２１から光学系収納室２２に亘って配置される。上述したように、この調光板４０は、電機部品収納室２１に配置したモーター４９により回転駆動される。このモーター４９は、上記電気部品収納室２１のモータードライバー３６によって駆動制御されており、当該モータードライバー３６が調光操作子１０の操作に応じてモーター４９を回転駆動することで操作に応じた調光が得られる。このように調光板４０を電気部品収納室２１から光学系収納室２２に亘って配置する構成とすることで、比較的大きな光学部品である調光板４０を装置本体４を大型化せずに納めることができる。
【００１９】
ここで、モーター４９の出力軸４９Ａ（図３）と調光板４０の中心Ｏを同軸に配置した場合、当該モーター４９が光軸Ｋを遮蔽しない位置にレイアウトする必要が生じる。したがって、この場合には、調光板４０の径を大きくして調光スリット４１と中心Ｏまでの距離を拡大してモーター４９を配置することとなるが、調光板４０の大型化を招き装置の小型化が困難になる。そこで本実施形態では、モーター４９の出力軸４９Ａを調光板４０の中心Ｏに同軸に接続するのはなく、モーター４９を電気部品収納室２１に配置しつつ、当該モーター４９の出力軸４９Ａ（軸線Ｍ）と調光板４０の中心Ｏに設けた中心軸４０Ｂ（軸線Ａ）を動力伝達手段の一態様たるタイミングベルト６０で連結する構成としている。これにより、調光板４０を大型化する必要がなく、また、モーター４９を光学系収納室２２に配置する必要がないため、当該光学系収納室２２をコンパクトにできる。なお、動力伝達手段にはタイミングベルト６０に代えて歯車などの他の手段（機構）を用いてもよい。
【００２０】
波長選択フィルタ４２は、図５及び図６に示すように、調光板４０と集光型放電ランプ４４との間に当該集光型放電ランプ４４と対面して配置され、例えば赤外波長成分の光をカットする透過型フィルタであり、図２に示すように、フィルタ材４３と、このフィルタ材４３を担持する板状の担持板４５とを備えている。光源基台２４には、波長選択フィルタ４２のフィルタ材４３の面を光軸Ｋと直交するように支持する支持具４７が固定されており、この支持具４７に波長選択フィルタ４２が上下方向に抜き差し自在に支持され、これにより、任意に交換可能に構成されている。
【００２１】
また、波長選択フィルタ４２の頂上部には、Ｌ字状に折り曲げられた突出部４５Ａが形成されており、この突出部４５Ａが図１に示すように上側ケース体４Ｂから突出するように支持されている。この上側ケース体４Ｂには、集光型放電ランプ４４を覆う位置にスライドカバー７が前面４Ａ側にスライド可能に設けられている。スライドカバー７からみて前面４Ａの側には、波長選択フィルタ４２の突出部４５Ａが位置し、この突出部４５Ａがスライドカバー７の摘み部７Ａに当ってスライドが規制される。したがって、スライドカバー７をスライドさせて集光型放電ランプ４４にアクセスするには、図８に示すように、波長選択フィルタ４２を装置本体４から抜き出して行うこととなり、波長選択フィルタ４２がスライドカバー７を開けるための鍵として機能する。
【００２２】
集光型放電ランプ４４は、図５及び図６に示すように、光源基台２４に固定されたランプ取付台５０に取り付けられている。集光型放電ランプ４４は、放電ランプ６１に集光型反射鏡６２を一体に設けたランプであり、放電ランプ６１には、水銀ランプやメタルハライドランプなどのショートアーク型のランプが好適に用いられている。集光型反射鏡６２は、図６（Ｂ）に示すようにカップ状を成し、その底部から放電ランプ６１の円筒状のネック部６１Ａが突出している。
【００２３】
ランプ取付台５０は、側面視Ｌ字形状の側板５１を有し、この側板５１の底辺（すなわちランプ取付台５０の底面５０Ａ）が光軸Ｋに対して平行であり前方の辺（後述するフロント板５４）が光軸Ｋに対して垂直になるように、ランプ取付台５０が光源基台２４に取り付けられている。
また、ランプ取付台５０の底面５０Ａには、集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａが嵌るＵ字状の切欠５２Ａが設けられた台座５２と、集光型放電ランプ４４の集光型反射鏡６２のフランジ部分６２Ａ（図６）に当接するフロント板（フロント面）５４とを備えている。フロント板５４には集光型反射鏡６２の対応箇所に開口５４Ａが形成されるとともに光源基台２４の側面に対して垂直な面を構成するように取り付けられている。すなわち、図６に示すように、フロント板５４に集光型放電ランプ４４の先端のフランジ部分６２Ａが隙間無く押し当てられることで、集光型放電ランプ４４の光軸が上記光軸Ｋと平行に合わせられる。
【００２４】
このとき、ランプ取付台５０においては、集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａのみを支持する構成であるため、ランプ交換後などに光軸がずれる可能性がある。そこで、このランプ取付台５０には、集光型放電ランプ４４の集光型反射鏡６２を後方からフロント板５４に向かって付勢する付勢手段としての押さえバネ５６が設けられ、さらに、台座５２に支持されているネック部６１Ａを上から押さえ付ける押さえ部５７を有したカバー５８が設けられている。このカバー５８は、フロント板５４にヒンジ５９で開閉自在に結合され、また、このカバー５８には、閉じた状態のときに上記スライドカバー７に当接する突起部５８Ａが設けられている。
【００２５】
これにより、集光型放電ランプ４４のフランジ部分６２Ａが押さえバネ５６によってフロント板５４に密着することでランプの光軸が規定の光軸Ｋと平行になり、また、ネック部６１Ａがカバー５８の押さえ部５７で押さえられることで、ランプの光軸の位置が規定の光軸Ｋの位置に合わせられる。すなわち、集光型放電ランプ４４をランプ取付台５０に取り付け、カバー５８を閉じるだけで簡単かつ正確に光軸が合わせられ、ランプ交換が容易となる。また、ランプ交換時に集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａが台座５２の切欠５２Ａに十分に嵌っていない場合には、カバー５８の突起部５８Ａがスライドカバー７の移動線上に出っ張り当該スライドカバー７を閉めることができない。これにより、集光型放電ランプ４４の装着が不十分な状態での使用を防止できる。
【００２６】
排気ファン４６は、ランプ取付台５０の後方に位置して光源基台２４に取り付けられ、装置本体４の背面に設けられた排気口（不図示）から外部に排気する。
【００２７】
このように、装置本体４の内蔵部品は、電気部品及び光学部品がともに光源基台２４に組み付けられて１体の内蔵ユニット３０として構成されているため、組み立て作業が容易になる。特に、光学系収納室２２に納められる各部品については、光源基台２４の側面を基準とし、当該側面に平行な直線Ｋに沿って並べられるため、それぞれの光軸を容易に合わせることができ、装置本体４への組み込み時に、光学系収納室２２の各部品の光軸がずれることも無い。
【００２８】
次いで、装置本体４の内部の冷却系について説明する。
上述の通り、装置本体４には、電気部品収納室２１の前面４Ａ側に吸気ファン３９が配置され、光学系収納室２２の背面側に排気ファン４６が配置され、装置本体４の前面４Ａから取り込んだ外気によって装置本体４の各部を冷却して背面側から排気する構成となっている。
さらに詳述すると、吸気ファン３９は、安定器３８に対向配置され該安定器３８及びモーター４９に直接外気を吹き付けて冷却する。また、電気部品収納室２１を上下に仕切るフレーム板３２には上下を連通する連通孔７０が開口し、吸気ファン３９が取り込んだ外気が連通孔７０を通じて電気部品収納室２１の上側に導かれ点灯制御回路基板３４、モータードライバー３６及びＩ／Ｏ基板３７を冷却する。
【００２９】
また、調光板４０を配置するために光源基台２４に設けたスリット４８を通じて、電気部品収納室２１から光学系収納室２２に向けて外気が流れ込み、当該調光板４０、波長選択フィルタ４２、集光型放電ランプ４４を順に冷却して排気ファン４６から外部に放出される。
【００３０】
このように、電気部品収納室２１の前面４Ａ側から取り込んだ外気を、調光板４０の配置のために光源基台２４に形成したスリット４８から光学系収納室２２に導入する構成とすることで、外気導入のための部材を光学系収納室２２に別途に設ける必要がない。また、装置本体４の中を１つのファンで冷却する場合、大型のファンを用いる必要が生じることから装置の小型化が困難になる。これに対して、本実施形態によれば、電気部品収納室２１に吸気ファン３９を設け、光学系収納室２２に排気ファン４６を設けることで、１つのファンで装置本体４の中を冷却する場合と同等の冷却効率を、それぞれ小型のファンで実現できるから装置の小型化が容易となる。
また光学系収納室２２に光学部品を直線Ｋに沿って配置した場合、これらを一度に冷却するには、光学系収納室２２の前面４Ａに外気導入口を別途に設ける必要があるが、前面４Ａには、口金６が配設されていることから、外気導入口を別途に設けるためのスペースを前面４Ａに確保するために装置を大型化する必要がる。これに対して、本実施形態では、スリット４８から光学系収納室２２に導入する構成であるため、装置の大型化を避けて、一列に配列した各光学部品を効率良く冷却することができる。
【００３１】
ここで、画像処理検査装置用の光源装置１としては、照射野における照度むらや光量の時間的変動を抑える必要がある。一般に、集光型放電ランプ４４は、光出力に温度依存性があり、冷却の過不足によって光出力がばらつくことがある。
特に、本実施形態の光源装置１においては、波長選択フィルタ４２から集光型放電ランプ４４に向かって冷却風が流れるため、当該波長選択フィルタ４２が挿入されていないと、集光型放電ランプ４４に直接当る風量が増えて冷え過ぎてしまう。これに加え、波長選択フィルタ４２でカットされた赤外成分の光は集光型放電ランプ４４にも向かい加熱するように作用するが、波長選択フィルタ４２が無い場合には、この加熱作用も生じないため、集光型放電ランプ４４がより一層冷却され、光出力にばらつきを生じさせる要因となる。
【００３２】
そこで、本実施形態の光源装置１においては、波長選択フィルタ４２が挿着されていない場合には、集光型放電ランプ４４の点灯を禁止する構成としている。
詳述すると、図３に示すように、電気部品収納室２１の最上層には、光源基台２４に近設してインターロック回路７２が配置されている。インターロック回路７２は、点灯制御回路基板３４による点灯制御を禁止する回路である。すなわち、インターロック回路７２は、光源基台２４に沿って延びた常開接点式のインターロックスイッチ７４を備え、このインターロックスイッチ７４が開成している場合には、点灯制御回路基板３４による集光型放電ランプ４４の点灯が禁止（インターロック）され、インターロックスイッチ７４が押下されて閉成している場合には、インターロックが解除される。
【００３３】
また、波長選択フィルタ４２の突出部４５Ａは、図４に示すように、光学系収納室２２から電気部品収納室２１に跨って延び、電気部品収納室２１に入り込んだ端部には、インターロックスイッチ７４を押下する操作片７５が設けられている。
これにより、波長選択フィルタ４２を装置本体４に挿入したときには、操作片７５がインターロックスイッチ７４を押下することでインターロック回路７２のインターロックが解除されて集光型放電ランプ４４の点灯が許可され、また、波長選択フィルタ４２を装置本体４から外したときには、インターロックが作動して集光型放電ランプ４４の点灯が禁止される。
すなわち、波長選択フィルタ４２が挿着されていないときには、インターロック回路７２により集光型放電ランプ４４の点灯が禁止されるため、集光型放電ランプ４４の上述した過冷却を防止することができる。
【００３４】
また、この波長選択フィルタ４２の突出部４５Ａは、上述したように、スライドカバー７のスライドを規制する規制部材としても機能することから、ランプ交換時などに、当該スライドカバー７を開けて集光型放電ランプ４４にアクセスするには、波長選択フィルタ４２を装置本体４から抜き出すことになる。波長選択フィルタ４２が抜かれた場合には、万が一、電源が投入された状態であっても上述したインターロック回路７２によりインターロックが作動して電源が強制的に遮断されるため、ランプ交換時の安全性が高められる。
これに加え、ランプ交換時に集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａがランプ取付台５０の台座５２にしっかりと嵌っていない場合には、上述したように、当該ランプ取付台５０のカバー５８の突起部５８Ａによってスライドカバー７が閉めることができなくなるため、波長選択フィルタ４２も挿入できなくなり、インターロックが解除されることはないため、集光型放電ランプ４４の装着が不十分な状態でのランプ点灯を確実に防止できる。
【００３５】
本実施形態の光源装置１によれば、次のような効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、安定器３８に電力を供給するＡＤ／ＤＣ電源アダプタ１６を装置本体４の外に設けたため、装置本体４の小型化が可能になる。特に、装置本体４内を電気部品収納室２１と光学系収納室２２とに仕切板としての光源基台２４で仕切り、電気部品収納室２１には安定器３８と集光型放電ランプ４４の点灯制御回路基板３４とを上下に重ねて配置しため、当該電気部品収納室２１がコンパクトになる。
また、光学系収納室２２にあっては、口金６と集光型放電ランプ４４とを光源基台２４に平行な直線Ｋ上に配置したため、光学系収納室２２の横幅（光源基台２４の側面に垂直な方向の長さ）が不要に延びることがなく、装置の小型化が可能になる。
これに加え、光学系収納室２２から電気部品収納室２１への漏れ光及び熱の移動を光源基台２４が遮蔽するため、漏れ光や熱の影響を気にすることなく光学系部品の近くに電気部品を配置することができ、装置の小型化が容易となる。
【００３６】
また本実施形態によれば、集光型放電ランプ４４と口金６との間に設けられ、口金６に入射する光量を回転に応じて調整する調光板４０を備え、この調光板４０を回転するモーター４９を電気部品収納室２１に配置し、当該モーター４９の出力軸４９Ａを調光板４０の回転軸４０Ｂにタイミングベルト６０を介して連結する構成とした。この構成によれば、モーター４９の出力軸４９Ａと調光板４０の中心Ｏを同軸に配置した場合に比べ、調光板４０を大型化する必要がなく、また、モーター４９を光学系収納室２２に配置する必要がないため、当該光学系収納室２２をコンパクトにできる。
【００３７】
また本実施形態によれば、回転式の調光板４０を挿入するスリット４８を光源基台２４に設けて当該調光板４０を電気部品収納室２１と光学系収納室２２とに亘って配置したため、比較的大きな調光板４０を備える場合でも、装置本体４の中にコンパクトに納められる。
さらに、電気部品収納室２１の前面４Ａ側の外気導入口１２から導入した外気を光源基台２４のスリット４８を通じて光学系収納室２２に導入し、集光型放電ランプ４４を含む光学部品を冷却する構成としたため、光学系収納室２２に外気導入口１２を設けるスペースを確保する必要がなく、装置の大型化を防止することができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、口金６に接続されたライトガイド２に集光型放電ランプ４４の光を導入するボールレンズ６３を当該口金６に内設する構成とした。この構成によれば、従来の六角ロッドを用いた構成に比べて口金６の正面への突出量を抑えることができる。また、これにより、当該光源装置１の光を使用する装置をより接近して配置できるため、口金６から装置に至る経路での光伝送損失を低減することもできる。
【００３９】
また本実施形態によれば、波長選択フィルタ４２には、装置本体４への挿入時にインターロック回路７２のインターロックスイッチ７４を操作する操作片７５を設けたため、波長選択フィルタ４２が無い状態での集光型放電ランプ４４の点灯を防止することができる。また、集光型放電ランプ４４の過冷却による光量のばらつきを抑えることができる。
【００４０】
また本実施形態によれば、集光型放電ランプ４４を覆うスライドカバー７を装置本体４に設け、このスライドカバー７のスライドを波長選択フィルタ４２で規制したため、ランプ交換時には、必ず波長選択フィルタ４２が抜かれてインターロックが作動するため、ランプ交換時の安全性を高めることができる。
【００４１】
また本実施形態によれば、ランプ取付台５０には、台座５２で受けたネック部６１Ａを押さえる押さえ部５７と、集光型放電ランプ４４をフロント板５４に向けて付勢しフランジ部分６２Ａを密着させる押さえバネ５６とを備える構成とした。
この構成によれば、集光型放電ランプ４４のフランジ部分６２Ａが押さえバネ５６によってフロント板５４に密着するためランプの光軸が規定の光軸Ｋと平行になり、また、ネック部６１Ａがカバー５８の押さえ部５７で押さえられるため、ランプの光軸の位置が規定の光軸Ｋの位置に合わせられる。すなわち、集光型放電ランプ４４をランプ取付台５０に取り付け、カバー５８を閉じるだけで簡単かつ正確に光軸が合わせられ、ランプ交換が容易となる。
【００４２】
また本実施形態によれば、光源基台２４の一方の面にランプ取付台５０及び口金６を光軸Ｋを合わせて固定するとともに、他方の面に集光型放電ランプ４４の安定器３８と点灯制御回路基板３４とを支持するフレーム板３２を固定して内蔵ユニット３０を一体に構成した。
これにより、装置本体４への光学部品の組み込み時に、各部品の光軸がずれることが無く、装置の組み立て作業が容易になる。
【００４３】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、画像処理検査装置に設けて好適な光源装置を例示したが、本発明に係る光源装置を、画像を投射するプロジェクタ装置（画像投射装置）としても用いることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 光源装置
４ 装置本体
６ 口金
７ スライドカバー
１２ 外気導入口
１６ ＡＣ／ＤＣ電源アダプタ
２１ 電気部品収納室
２２ 光学系収納室
２４ 光源基台（仕切板）
３０ 内蔵ユニット
３２ フレーム板
３４ 点灯制御回路基板
３６ モータードライバー
３８ 安定器
３９ 吸気ファン
４０ 調光板
４２ 波長選択フィルタ
４４ 集光型放電ランプ
４５Ａ 突出部
４６ 排気ファン
４８ スリット
４９ モーター
５０ ランプ取付台
５２ 台座
５４ フロント板
５６ 押さえバネ（付勢手段）
５７ 押さえ部
５８ カバー
６０ タイミングベルト
６１Ａ ネック部
６２ 集光型反射鏡
６２Ａ フランジ部分
６３ ボールレンズ
７０ 連通孔
７２ インターロック回路
７４ インターロックスイッチ
７５ 操作片
Ｋ 光軸（直線）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光型放電ランプを内蔵した光源装置に係り、特に、集光型放電ランプのランプ交換に伴う光軸のずれを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフラットパネルディスプレイ製造工程では、従来より、検査対象物のガラス板や塗料塗布面に光源装置に接続したライトガイドを通じて光を照射し、これをＣＣＤカメラ等で観察して傷や塗装不良等の欠陥を検知する画像処理検査装置が使用されている。光源装置の光源としては、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等の固体光素子、水銀ランプおよびメタルハライドランプ等の放電灯があり得るが、これらの中でも、放電ランプは、立ち上り時間が遅いものの高い光量が得られることから、この種の光源として最適である。このため、画像処理検査装置用の光源装置として、放電ランプに集光反射鏡とを一体にした集光型放電ランプを光源としたものが各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３３９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、集光型放電ランプは、長時間点灯するとランプ内の電極の消耗により電極間距離が伸び、且つ、発光管の白濁等でライトガイドへ入射する光量が減少するため、定期的に交換する必要がある。
しかしながら、ランプ交換時に、集光型放電ランプの位置決めが正確でないと、装置本体内部での光軸がずれてしまい、所望の光量や効率が得られない、といった問題がある。また、ランプ交換の度に、集光型放電ランプの光軸合わせを行うとすると、ランプ交換作業が必要に煩雑なものとなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ランプ交換に伴う集光型放電ランプの光軸ずれを防止できる光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、集光型放電ランプを交換自在に内蔵する装置本体を備え、当該装置本体に設けた光出射口から光を出力するする光源装置において、前記集光型放電ランプを着脱自在に保持するランプ取付台を備え、前記ランプ取付台には、前記集光型放電ランプのネック部を受けるＵ字状の切欠が形成された台座と、光軸と垂直な面を成し前記集光型放電ランプの反射鏡のフランジ部分が当接する板状のフロント面とを設け、前記台座で受けたネック部を押さえる押さえ部と、前記集光型放電ランプを前記フロント面に向けて付勢しフランジ部分を密着させる付勢手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、上記光源装置において、板状の基台の一方の面に前記ランプ取付台及び前記光出射口を光軸を合わせて固定するとともに、他方の面に前記集光型放電ランプの安定器と点灯制御回路とを支持するフレーム板を固定して内蔵ユニットを一体に構成したことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上記光源装置において、前記光出射口と前記集光型放電ランプとの間に前記装置本体に対して抜き差し自在に設けられた波長選択フィルタと、前記集光型放電ランプの点灯をインターロックするインターロック回路とを備え、前記波長選択フィルタには、前記装置本体への挿入時に前記インターロック回路のスイッチを操作する操作子を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記光源装置において、前記集光型放電ランプを覆うスライドカバーを前記装置本体に設け、前記スライドカバーのスライドを前記波長選択フィルタで規制したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ランプ取付台には、台座で受けたネック部を押さえる押さえ部と、集光型放電ランプをフロント面に向けて付勢しフランジ部分を密着させる付勢手段とを備える構成とした。この構成により、集光型放電ランプのフランジ部分がフロント面に密着することでランプの光軸が規定の光軸と平行になり、また、ネック部が押さえられることで、光軸の位置も合わせられる。これにより、集光型放電ランプをランプ取付台に取り付けるだけで簡単かつ正確に光軸が合わせられ、ランプ交換が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る光学装置の斜視図である。
【図２】装置本体から上側ケース体を取り外した状態を示す斜視図である。
【図３】装置本体から上側ケース体を取り外した状態を示す平面図である。
【図４】内蔵ユニットを電気部品収納室の側からみた斜視図である。
【図５】内蔵ユニットの光学系収納室のみを示す斜視図であり、（Ａ）は前面側からみた図、（Ｂ）は背面側からみた図である。
【図６】光学系収納室を側面からみた図である。
【図７】調光板の構成を示す図である。
【図８】装置本体のスライドカバーを開けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る光源装置１の外観構成を示す斜視図である。
光源装置１は、例えば検査対象物の表面を撮像し画像処理により製品検査を行う画像処理検査装置に設けられ、光ファイバの素線が多数束ねられてなるバンドルファイバ等のライトガイド２を介して検査対象物に照明光を照射する。本実施形態の光源装置１は、薬の錠剤といった比較的寸法の小さな検査対象物に加え、フラットパネルディスプレイのガラス基板といった比較的寸法の大きな検査対象物を検査する際にも十分か明るさが得られる光源を用いて構成されている。一般に、光源の出力が大きくなるほど光源装置１は大型化するが、本実施形態の光源装置１は、高出力の光源を内蔵しつつ、薬の錠剤を検査する画像処理検査装置のような小さな装置にも搭載可能に小型化されている。以下、係る光源装置１の構成について詳細に説明する。
【００１２】
光源装置１は、直方の箱形の装置本体４を有し、この前面４Ａには、ライトガイド２の一端が接続される口金（光出射口）６と、装置本体４の電源をオン／オフする点灯スイッチ８と、光量を調整するための回転操作子である調光操作子１０と、装置本体４に外気を導入する外気導入口１２とが設けられている。
【００１３】
また、装置本体４の背面には電源ケーブル１４が設けられ、この電源ケーブル１４には商用の交流電力を直流電力に変換して装置本体４に供給するＡＣ／ＤＣ電源アダプタ（電源ユニット）１６が設けられている。ＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６を装置本体４の外部に設けることで装置本体４に収容すべき部品点数が減り装置の小型化が図られる。特に、このＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６は、ＡＣ１００Ｖ／２００Ｖのユニバーサル入力で、後述する安定器３８及び調光板４０を回転駆動するモーター４９（いずれも図３参照）で利用されるＤＣ２４Ｖと、点灯制御回路基板３４（図３参照）で利用されるＤＣ１２Ｖを出力する。このように、装置本体４の各電気部品で使用される数種のＤＣ電圧を全てＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６が供給する構成とすることで、電源を余分に装置本体４に内蔵する必要がないため更なる小型化が可能になる。
装置本体４の背面には、例えばコンピュータ端末や画像処理検査装置のコントローラとの間で通信するための信号線が接続される接続コネクタ１８（図４参照）が設けられている。
【００１４】
装置本体４は、左右側面及び上面を覆う上側ケース体４Ｂを備え、この上側ケース体４Ｂを取り外した状態を図２の斜視図、及び、図３の平面図に示す。
装置本体４には、内部を電気部品収納室２１と光学系収納室２２とに仕切る仕切板として機能する光源基台２４が設けられている。電気部品収納室２１は光源を除く各種の電気部品を納めるための空間であり、光学系収納室２２は光源と各種の光学部品を納めるための空間である。光源基台２４は金属板から形成され光学系収納室２２から電気部品収納室２１への漏れ光や熱の移動を遮蔽することから、電気部品収納室２１に納められた電気部品での光照射などによる発熱を防止することができる。これにより、漏れ光や熱の移動を気にすることなく光学系部品の近くに電気部品を配置することができ装置を小型化し易くなる。
この光源基台２４は電気部品及び光学部品を組み付ける基台としても機能し、光源基台２４に各種部品を組み付けることで、装置本体４に内蔵する部品をユニット化した内蔵ユニット３０が構成されている。
【００１５】
図４は、内蔵ユニット３０を電気部品収納室２１の側からみた斜視図である。
電気部品収納室２１は、光源基台２４の側面に固定したフレーム板３２により上下に分割されており、このフレーム板３２の上面には、点灯制御回路基板３４、モータードライバー（回転駆動回路）３６及びＩ／Ｏ基板３７が配置され、フレーム板３２の下面には安定器３８が固定されるとともに後述する遮光板４０を回転するモーター４９（図３）が配置されている。安定器３８には外部に設けたＡＣ／ＤＣ電源アダプタ１６から電力が供給される。この安定器３８は、駆動回路の高効率化、及び、高効率（低消費電力）な放電ランプ６１（図６）の採用により小型化が図られている。そして、電気部品収納室２１には、係る安定器３８と点灯制御回路基板３４とを上下に配置することで、これらをコンパクトに纏めることができる。点灯制御回路基板３４と安定器３８との間は、当該安定器３８が発する電磁ノイズが点灯制御回路基板３４の動作に与える影響を無くなる程度に離間している。このとき、安定器３８と点灯制御回路基板３４とを互いに裏面側同士が対向するように背中合わせにフレーム板３２に取り付けることで、安定器３８と点灯制御回路基板３４の上下のスペースを最小限に抑えることができ、電気部品収納室２１をより小型化できる。
フレーム板３２は、装置本体４の前面４Ａ側で側面視Ｌ字状に下方に折り曲げられフロント取付面３２Ａが構成されている。フロント取付面３２Ａには上述した点灯スイッチ８や調光操作子１０に加え、外気導入口１２から外気を電気部品収納室２１に導入するための吸気ファン３９が取り付けられている。なお、装置本体４の内部における冷却風の流れについては後述する。
【００１６】
図５は、内蔵ユニット３０の光学系収納室２２のみを示す斜視図であり、図５（Ａ）は前面４Ａの側からみた図、図５（Ｂ）は背面側からみた図である。また図６は、光学系収納室２２を側面からみた図である。
光学系収納室２２には、これらの図に示すように、装置本体４の前面４Ａから背面側にかけて、口金６と、調光板４０（図４）と、波長選択フィルタ４２と、集光型放電ランプ４４と、排気ファン４６とが同一の直線Ｋ上に配置されるように光源基台２４に取り付けられている。この直線Ｋは、光源基台２４と平行に延びる線であり集光型放電ランプ４４の光軸と一致する。
【００１７】
口金６には装置本体４の内部に向かって延びる光入射筒９が設けられている。この光入射筒９は、前面４Ａ側の光源基台２４の端部を垂直にＬ字状に折り曲げて形成した取付面２５に垂直に取り付け固定され、これにより、光入射筒９が光源基台２４に平行に延在する。この光入射筒９には、光軸Ｋ上にボールレンズ６３が内設されている。ボールレンズ６３は、口金６に接続されるライトガイド２の接続側端面に、集光型放電ランプ４４の光を集光して入射する光学素子である。通常、この種の光源装置においては、集光型放電ランプ４４の光をライトガイド２に導入する光学素子として六角ロッドが用いられている。この六角ロッドに代えてボールレンズ６３を用いることで、口金６の正面への突出量を抑えることができる。また、これにより、当該光源装置１の光を使用する装置をより接近して配置できるため、口金６から装置に至る経路での光伝送損失を低減することもできる。
調光板４０は、光入射筒９の入射開口９Ａに近設して配置され、この入射開口９Ａに入射する光量を調整する光学部材である。具体的には、図７に示すように、所定直径の円周４０Ａに沿って順次に開口幅が漸次に広がる調光スリット４１（孔でも良い）が形成されている。この調光板４０の円周４０Ａに光軸を合わせて配置し、当該調光板４０を円周４０Ａの中心Ｏを軸に回転させることで、調光板４０を透過する光量が可変される。
【００１８】
図５及び図６に示すように、光源基台２４には、調光板４０を挿入するためのスリット４８が形成され、図４に示すように、調光板４０はスリット（挿入開口）４８を通じて電気部品収納室２１から光学系収納室２２に亘って配置される。上述したように、この調光板４０は、電機部品収納室２１に配置したモーター４９により回転駆動される。このモーター４９は、上記電気部品収納室２１のモータードライバー３６によって駆動制御されており、当該モータードライバー３６が調光操作子１０の操作に応じてモーター４９を回転駆動することで操作に応じた調光が得られる。このように調光板４０を電気部品収納室２１から光学系収納室２２に亘って配置する構成とすることで、比較的大きな光学部品である調光板４０を装置本体４を大型化せずに納めることができる。
【００１９】
ここで、モーター４９の出力軸４９Ａ（図３）と調光板４０の中心Ｏを同軸に配置した場合、当該モーター４９が光軸Ｋを遮蔽しない位置にレイアウトする必要が生じる。したがって、この場合には、調光板４０の径を大きくして調光スリット４１と中心Ｏまでの距離を拡大してモーター４９を配置することとなるが、調光板４０の大型化を招き装置の小型化が困難になる。そこで本実施形態では、モーター４９の出力軸４９Ａを調光板４０の中心Ｏに同軸に接続するのはなく、モーター４９を電気部品収納室２１に配置しつつ、当該モーター４９の出力軸４９Ａ（軸線Ｍ）と調光板４０の中心Ｏに設けた中心軸４０Ｂ（軸線Ａ）を動力伝達手段の一態様たるタイミングベルト６０で連結する構成としている。これにより、調光板４０を大型化する必要がなく、また、モーター４９を光学系収納室２２に配置する必要がないため、当該光学系収納室２２をコンパクトにできる。なお、動力伝達手段にはタイミングベルト６０に代えて歯車などの他の手段（機構）を用いてもよい。
【００２０】
波長選択フィルタ４２は、図５及び図６に示すように、調光板４０と集光型放電ランプ４４との間に当該集光型放電ランプ４４と対面して配置され、例えば赤外波長成分の光をカットする透過型フィルタであり、図２に示すように、フィルタ材４３と、このフィルタ材４３を担持する板状の担持板４５とを備えている。光源基台２４には、波長選択フィルタ４２のフィルタ材４３の面を光軸Ｋと直交するように支持する支持具４７が固定されており、この支持具４７に波長選択フィルタ４２が上下方向に抜き差し自在に支持され、これにより、任意に交換可能に構成されている。
【００２１】
また、波長選択フィルタ４２の頂上部には、Ｌ字状に折り曲げられた突出部４５Ａが形成されており、この突出部４５Ａが図１に示すように上側ケース体４Ｂから突出するように支持されている。この上側ケース体４Ｂには、集光型放電ランプ４４を覆う位置にスライドカバー７が前面４Ａ側にスライド可能に設けられている。スライドカバー７からみて前面４Ａの側には、波長選択フィルタ４２の突出部４５Ａが位置し、この突出部４５Ａがスライドカバー７の摘み部７Ａに当ってスライドが規制される。したがって、スライドカバー７をスライドさせて集光型放電ランプ４４にアクセスするには、図８に示すように、波長選択フィルタ４２を装置本体４から抜き出して行うこととなり、波長選択フィルタ４２がスライドカバー７を開けるための鍵として機能する。
【００２２】
集光型放電ランプ４４は、図５及び図６に示すように、光源基台２４に固定されたランプ取付台５０に取り付けられている。集光型放電ランプ４４は、放電ランプ６１に集光型反射鏡６２を一体に設けたランプであり、放電ランプ６１には、水銀ランプやメタルハライドランプなどのショートアーク型のランプが好適に用いられている。集光型反射鏡６２は、図６（Ｂ）に示すようにカップ状を成し、その底部から放電ランプ６１の円筒状のネック部６１Ａが突出している。
【００２３】
ランプ取付台５０は、側面視Ｌ字形状の側板５１を有し、この側板５１の底辺（すなわちランプ取付台５０の底面５０Ａ）が光軸Ｋに対して平行であり前方の辺（後述するフロント板５４）が光軸Ｋに対して垂直になるように、ランプ取付台５０が光源基台２４に取り付けられている。
また、ランプ取付台５０の底面５０Ａには、集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａが嵌るＵ字状の切欠５２Ａが設けられた台座５２と、集光型放電ランプ４４の集光型反射鏡６２のフランジ部分６２Ａ（図６）に当接するフロント板（フロント面）５４とを備えている。フロント板５４には集光型反射鏡６２の対応箇所に開口５４Ａが形成されるとともに光源基台２４の側面に対して垂直な面を構成するように取り付けられている。すなわち、図６に示すように、フロント板５４に集光型放電ランプ４４の先端のフランジ部分６２Ａが隙間無く押し当てられることで、集光型放電ランプ４４の光軸が上記光軸Ｋと平行に合わせられる。
【００２４】
このとき、ランプ取付台５０においては、集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａのみを支持する構成であるため、ランプ交換後などに光軸がずれる可能性がある。そこで、このランプ取付台５０には、集光型放電ランプ４４の集光型反射鏡６２を後方からフロント板５４に向かって付勢する付勢手段としての押さえバネ５６が設けられ、さらに、台座５２に支持されているネック部６１Ａを上から押さえ付ける押さえ部５７を有したカバー５８が設けられている。このカバー５８は、フロント板５４にヒンジ５９で開閉自在に結合され、また、このカバー５８には、閉じた状態のときに上記スライドカバー７に当接する突起部５８Ａが設けられている。
【００２５】
これにより、集光型放電ランプ４４のフランジ部分６２Ａが押さえバネ５６によってフロント板５４に密着することでランプの光軸が規定の光軸Ｋと平行になり、また、ネック部６１Ａがカバー５８の押さえ部５７で押さえられることで、ランプの光軸の位置が規定の光軸Ｋの位置に合わせられる。すなわち、集光型放電ランプ４４をランプ取付台５０に取り付け、カバー５８を閉じるだけで簡単かつ正確に光軸が合わせられ、ランプ交換が容易となる。また、ランプ交換時に集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａが台座５２の切欠５２Ａに十分に嵌っていない場合には、カバー５８の突起部５８Ａがスライドカバー７の移動線上に出っ張り当該スライドカバー７を閉めることができない。これにより、集光型放電ランプ４４の装着が不十分な状態での使用を防止できる。
【００２６】
排気ファン４６は、ランプ取付台５０の後方に位置して光源基台２４に取り付けられ、装置本体４の背面に設けられた排気口（不図示）から外部に排気する。
【００２７】
このように、装置本体４の内蔵部品は、電気部品及び光学部品がともに光源基台２４に組み付けられて１体の内蔵ユニット３０として構成されているため、組み立て作業が容易になる。特に、光学系収納室２２に納められる各部品については、光源基台２４の側面を基準とし、当該側面に平行な直線Ｋに沿って並べられるため、それぞれの光軸を容易に合わせることができ、装置本体４への組み込み時に、光学系収納室２２の各部品の光軸がずれることも無い。
【００２８】
次いで、装置本体４の内部の冷却系について説明する。
上述の通り、装置本体４には、電気部品収納室２１の前面４Ａ側に吸気ファン３９が配置され、光学系収納室２２の背面側に排気ファン４６が配置され、装置本体４の前面４Ａから取り込んだ外気によって装置本体４の各部を冷却して背面側から排気する構成となっている。
さらに詳述すると、吸気ファン３９は、安定器３８に対向配置され該安定器３８及びモーター４９に直接外気を吹き付けて冷却する。また、電気部品収納室２１を上下に仕切るフレーム板３２には上下を連通する連通孔７０が開口し、吸気ファン３９が取り込んだ外気が連通孔７０を通じて電気部品収納室２１の上側に導かれ点灯制御回路基板３４、モータードライバー３６及びＩ／Ｏ基板３７を冷却する。
【００２９】
また、調光板４０を配置するために光源基台２４に設けたスリット４８を通じて、電気部品収納室２１から光学系収納室２２に向けて外気が流れ込み、当該調光板４０、波長選択フィルタ４２、集光型放電ランプ４４を順に冷却して排気ファン４６から外部に放出される。
【００３０】
このように、電気部品収納室２１の前面４Ａ側から取り込んだ外気を、調光板４０の配置のために光源基台２４に形成したスリット４８から光学系収納室２２に導入する構成とすることで、外気導入のための部材を光学系収納室２２に別途に設ける必要がない。また、装置本体４の中を１つのファンで冷却する場合、大型のファンを用いる必要が生じることから装置の小型化が困難になる。これに対して、本実施形態によれば、電気部品収納室２１に吸気ファン３９を設け、光学系収納室２２に排気ファン４６を設けることで、１つのファンで装置本体４の中を冷却する場合と同等の冷却効率を、それぞれ小型のファンで実現できるから装置の小型化が容易となる。
また光学系収納室２２に光学部品を直線Ｋに沿って配置した場合、これらを一度に冷却するには、光学系収納室２２の前面４Ａに外気導入口を別途に設ける必要があるが、前面４Ａには、口金６が配設されていることから、外気導入口を別途に設けるためのスペースを前面４Ａに確保するために装置を大型化する必要がる。これに対して、本実施形態では、スリット４８から光学系収納室２２に導入する構成であるため、装置の大型化を避けて、一列に配列した各光学部品を効率良く冷却することができる。
【００３１】
ここで、画像処理検査装置用の光源装置１としては、照射野における照度むらや光量の時間的変動を抑える必要がある。一般に、集光型放電ランプ４４は、光出力に温度依存性があり、冷却の過不足によって光出力がばらつくことがある。
特に、本実施形態の光源装置１においては、波長選択フィルタ４２から集光型放電ランプ４４に向かって冷却風が流れるため、当該波長選択フィルタ４２が挿入されていないと、集光型放電ランプ４４に直接当る風量が増えて冷え過ぎてしまう。これに加え、波長選択フィルタ４２でカットされた赤外成分の光は集光型放電ランプ４４にも向かい加熱するように作用するが、波長選択フィルタ４２が無い場合には、この加熱作用も生じないため、集光型放電ランプ４４がより一層冷却され、光出力にばらつきを生じさせる要因となる。
【００３２】
そこで、本実施形態の光源装置１においては、波長選択フィルタ４２が挿着されていない場合には、集光型放電ランプ４４の点灯を禁止する構成としている。
詳述すると、図３に示すように、電気部品収納室２１の最上層には、光源基台２４に近設してインターロック回路７２が配置されている。インターロック回路７２は、点灯制御回路基板３４による点灯制御を禁止する回路である。すなわち、インターロック回路７２は、光源基台２４に沿って延びた常開接点式のインターロックスイッチ７４を備え、このインターロックスイッチ７４が開成している場合には、点灯制御回路基板３４による集光型放電ランプ４４の点灯が禁止（インターロック）され、インターロックスイッチ７４が押下されて閉成している場合には、インターロックが解除される。
【００３３】
また、波長選択フィルタ４２の突出部４５Ａは、図４に示すように、光学系収納室２２から電気部品収納室２１に跨って延び、電気部品収納室２１に入り込んだ端部には、インターロックスイッチ７４を押下する操作片７５が設けられている。
これにより、波長選択フィルタ４２を装置本体４に挿入したときには、操作片７５がインターロックスイッチ７４を押下することでインターロック回路７２のインターロックが解除されて集光型放電ランプ４４の点灯が許可され、また、波長選択フィルタ４２を装置本体４から外したときには、インターロックが作動して集光型放電ランプ４４の点灯が禁止される。
すなわち、波長選択フィルタ４２が挿着されていないときには、インターロック回路７２により集光型放電ランプ４４の点灯が禁止されるため、集光型放電ランプ４４の上述した過冷却を防止することができる。
【００３４】
また、この波長選択フィルタ４２の突出部４５Ａは、上述したように、スライドカバー７のスライドを規制する規制部材としても機能することから、ランプ交換時などに、当該スライドカバー７を開けて集光型放電ランプ４４にアクセスするには、波長選択フィルタ４２を装置本体４から抜き出すことになる。波長選択フィルタ４２が抜かれた場合には、万が一、電源が投入された状態であっても上述したインターロック回路７２によりインターロックが作動して電源が強制的に遮断されるため、ランプ交換時の安全性が高められる。
これに加え、ランプ交換時に集光型放電ランプ４４のネック部６１Ａがランプ取付台５０の台座５２にしっかりと嵌っていない場合には、上述したように、当該ランプ取付台５０のカバー５８の突起部５８Ａによってスライドカバー７が閉めることができなくなるため、波長選択フィルタ４２も挿入できなくなり、インターロックが解除されることはないため、集光型放電ランプ４４の装着が不十分な状態でのランプ点灯を確実に防止できる。
【００３５】
本実施形態の光源装置１によれば、次のような効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、安定器３８に電力を供給するＡＤ／ＤＣ電源アダプタ１６を装置本体４の外に設けたため、装置本体４の小型化が可能になる。特に、装置本体４内を電気部品収納室２１と光学系収納室２２とに仕切板としての光源基台２４で仕切り、電気部品収納室２１には安定器３８と集光型放電ランプ４４の点灯制御回路基板３４とを上下に重ねて配置しため、当該電気部品収納室２１がコンパクトになる。
また、光学系収納室２２にあっては、口金６と集光型放電ランプ４４とを光源基台２４に平行な直線Ｋ上に配置したため、光学系収納室２２の横幅（光源基台２４の側面に垂直な方向の長さ）が不要に延びることがなく、装置の小型化が可能になる。
これに加え、光学系収納室２２から電気部品収納室２１への漏れ光及び熱の移動を光源基台２４が遮蔽するため、漏れ光や熱の影響を気にすることなく光学系部品の近くに電気部品を配置することができ、装置の小型化が容易となる。
【００３６】
また本実施形態によれば、集光型放電ランプ４４と口金６との間に設けられ、口金６に入射する光量を回転に応じて調整する調光板４０を備え、この調光板４０を回転するモーター４９を電気部品収納室２１に配置し、当該モーター４９の出力軸４９Ａを調光板４０の回転軸４０Ｂにタイミングベルト６０を介して連結する構成とした。この構成によれば、モーター４９の出力軸４９Ａと調光板４０の中心Ｏを同軸に配置した場合に比べ、調光板４０を大型化する必要がなく、また、モーター４９を光学系収納室２２に配置する必要がないため、当該光学系収納室２２をコンパクトにできる。
【００３７】
また本実施形態によれば、回転式の調光板４０を挿入するスリット４８を光源基台２４に設けて当該調光板４０を電気部品収納室２１と光学系収納室２２とに亘って配置したため、比較的大きな調光板４０を備える場合でも、装置本体４の中にコンパクトに納められる。
さらに、電気部品収納室２１の前面４Ａ側の外気導入口１２から導入した外気を光源基台２４のスリット４８を通じて光学系収納室２２に導入し、集光型放電ランプ４４を含む光学部品を冷却する構成としたため、光学系収納室２２に外気導入口１２を設けるスペースを確保する必要がなく、装置の大型化を防止することができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、口金６に接続されたライトガイド２に集光型放電ランプ４４の光を導入するボールレンズ６３を当該口金６に内設する構成とした。この構成によれば、従来の六角ロッドを用いた構成に比べて口金６の正面への突出量を抑えることができる。また、これにより、当該光源装置１の光を使用する装置をより接近して配置できるため、口金６から装置に至る経路での光伝送損失を低減することもできる。
【００３９】
また本実施形態によれば、波長選択フィルタ４２には、装置本体４への挿入時にインターロック回路７２のインターロックスイッチ７４を操作する操作片７５を設けたため、波長選択フィルタ４２が無い状態での集光型放電ランプ４４の点灯を防止することができる。また、集光型放電ランプ４４の過冷却による光量のばらつきを抑えることができる。
【００４０】
また本実施形態によれば、集光型放電ランプ４４を覆うスライドカバー７を装置本体４に設け、このスライドカバー７のスライドを波長選択フィルタ４２で規制したため、ランプ交換時には、必ず波長選択フィルタ４２が抜かれてインターロックが作動するため、ランプ交換時の安全性を高めることができる。
【００４１】
また本実施形態によれば、ランプ取付台５０には、台座５２で受けたネック部６１Ａを押さえる押さえ部５７と、集光型放電ランプ４４をフロント板５４に向けて付勢しフランジ部分６２Ａを密着させる押さえバネ５６とを備える構成とした。
この構成によれば、集光型放電ランプ４４のフランジ部分６２Ａが押さえバネ５６によってフロント板５４に密着するためランプの光軸が規定の光軸Ｋと平行になり、また、ネック部６１Ａがカバー５８の押さえ部５７で押さえられるため、ランプの光軸の位置が規定の光軸Ｋの位置に合わせられる。すなわち、集光型放電ランプ４４をランプ取付台５０に取り付け、カバー５８を閉じるだけで簡単かつ正確に光軸が合わせられ、ランプ交換が容易となる。
【００４２】
また本実施形態によれば、光源基台２４の一方の面にランプ取付台５０及び口金６を光軸Ｋを合わせて固定するとともに、他方の面に集光型放電ランプ４４の安定器３８と点灯制御回路基板３４とを支持するフレーム板３２を固定して内蔵ユニット３０を一体に構成した。
これにより、装置本体４への光学部品の組み込み時に、各部品の光軸がずれることが無く、装置の組み立て作業が容易になる。
【００４３】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、画像処理検査装置に設けて好適な光源装置を例示したが、本発明に係る光源装置を、画像を投射するプロジェクタ装置（画像投射装置）としても用いることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 光源装置
４ 装置本体
６ 口金
７ スライドカバー
１２ 外気導入口
１６ ＡＣ／ＤＣ電源アダプタ
２１ 電気部品収納室
２２ 光学系収納室
２４ 光源基台（仕切板）
３０ 内蔵ユニット
３２ フレーム板
３４ 点灯制御回路基板
３６ モータードライバー
３８ 安定器
３９ 吸気ファン
４０ 調光板
４２ 波長選択フィルタ
４４ 集光型放電ランプ
４５Ａ 突出部
４６ 排気ファン
４８ スリット
４９ モーター
５０ ランプ取付台
５２ 台座
５４ フロント板
５６ 押さえバネ（付勢手段）
５７ 押さえ部
５８ カバー
６０ タイミングベルト
６１Ａ ネック部
６２ 集光型反射鏡
６２Ａ フランジ部分
６３ ボールレンズ
７０ 連通孔
７２ インターロック回路
７４ インターロックスイッチ
７５ 操作片
Ｋ 光軸（直線）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光型放電ランプを交換自在に内蔵する装置本体を備え、当該装置本体に設けた光出射口から光を出力するする光源装置において、
前記集光型放電ランプを着脱自在に保持するランプ取付台を備え、
前記ランプ取付台には、前記集光型放電ランプのネック部を受けるＵ字状の切欠が形成された台座と、光軸と垂直な面を成し前記集光型放電ランプの反射鏡のフランジ部分が当接する板状のフロント面とを設け、前記台座で受けたネック部を押さえる押さえ部と、前記集光型放電ランプを前記フロント面に向けて付勢しフランジ部分を密着させる付勢手段とを備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
板状の基台の一方の面に前記ランプ取付台及び前記光出射口を光軸を合わせて固定するとともに、他方の面に前記集光型放電ランプの安定器と点灯制御回路とを支持するフレーム板を固定して内蔵ユニットを一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光出射口と前記集光型放電ランプとの間に前記装置本体に対して抜き差し自在に設けられた波長選択フィルタと、
前記集光型放電ランプの点灯をインターロックするインターロック回路とを備え、
前記波長選択フィルタには、前記装置本体への挿入時に前記インターロック回路のスイッチを操作する操作子を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記集光型放電ランプを覆うスライドカバーを前記装置本体に設け、前記スライドカバーのスライドを前記波長選択フィルタで規制したことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項１】
集光型放電ランプを交換自在に内蔵する装置本体を備え、当該装置本体に設けた光出射口から光を出力するする光源装置において、
前記集光型放電ランプを着脱自在に保持するランプ取付台を備え、
前記ランプ取付台には、前記集光型放電ランプのネック部を受けるＵ字状の切欠が形成された台座と、光軸と垂直な面を成し前記集光型放電ランプの反射鏡のフランジ部分が当接する板状のフロント面とを設け、前記台座で受けたネック部を押さえる押さえ部と、前記集光型放電ランプを前記フロント面に向けて付勢しフランジ部分を密着させる付勢手段とを備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
板状の基台の一方の面に前記ランプ取付台及び前記光出射口を光軸を合わせて固定するとともに、他方の面に前記集光型放電ランプの安定器と点灯制御回路とを支持するフレーム板を固定して内蔵ユニットを一体に構成したことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光出射口と前記集光型放電ランプとの間に前記装置本体に対して抜き差し自在に設けられた波長選択フィルタと、
前記集光型放電ランプの点灯をインターロックするインターロック回路とを備え、
前記波長選択フィルタには、前記装置本体への挿入時に前記インターロック回路のスイッチを操作する操作子を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記集光型放電ランプを覆うスライドカバーを前記装置本体に設け、前記スライドカバーのスライドを前記波長選択フィルタで規制したことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−７６９６３（Ｐ２０１１−７６９６３Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９３５４（Ｐ２００９−２２９３５４）
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
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