JPH0457066B2 - - Google Patents
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- JPH0457066B2 JPH0457066B2 JP21493587A JP21493587A JPH0457066B2 JP H0457066 B2 JPH0457066 B2 JP H0457066B2 JP 21493587 A JP21493587 A JP 21493587A JP 21493587 A JP21493587 A JP 21493587A JP H0457066 B2 JPH0457066 B2 JP H0457066B2
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
イ 発明の分野
本発明は、一般的にはアーク灯に、より特殊的
には、光学繊維束とともに用いられるアーク灯に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates generally to arc lamps, and more particularly to arc lamps used with optical fiber bundles.
ロ 従来形式の説明
アーク灯は、器具類や投射などに用いられる集
中的な点光源を得るためのものであり、医学分野
の内視鏡は1つの使用例である。内視鏡の場合
は、アーク灯が光学繊維束の照明源として役立つ
ている。この照明源により、身体の管・道や隣接
の器官を、従来のように手術をすることなく眼で
調べることができる。アーク灯は、また、ジエツ
ト・エンジンの内部など眼で調べることの難しい
構造物やコンポネントを点検する工業用内視鏡に
も用いられている。B. Description of conventional type Arc lamps are used to obtain a concentrated point light source for use in instruments, projection, etc., and endoscopes in the medical field are one example of their use. In endoscopes, arc lamps serve as the illumination source for the fiber optic bundle. This illumination source allows the body's canals and adjacent organs to be visually examined without the need for traditional surgery. Arc lamps are also used in industrial endoscopes to inspect structures and components that are difficult to see with the naked eye, such as the interior of jet engines.
光学繊維束とともに用いる典型的な公知形式の
アーク灯システムを示したのが第1図である。こ
の公知形式全体を参照番号10で示してある。ア
ーク灯は20は軸線22を中心としてほぼ対称的
で、ベース24、ボデイ26、陽極28、陰極3
0、複数の陰極保持アーク32、窓部材34を有
している。ベース24は、一般的には鉄製であ
る。ボデイ26は、通常はセラミツク材料で出来
ている。 A typical known type of arc lamp system for use with a fiber optic bundle is shown in FIG. This known form is generally designated by the reference numeral 10. The arc lamp 20 is approximately symmetrical about an axis 22, and includes a base 24, a body 26, an anode 28, and a cathode 3.
0, a plurality of cathode holding arcs 32, and a window member 34. Base 24 is generally made of iron. Body 26 is typically made of ceramic material.
ボデイ26は凹面の空所40を有し、この空所
40は反射曲面42を画定している。反射曲面4
2には反射性金属コーテイングが施されている。
陽極28は、ベース24からボデイ26を通り、
反射曲面42の後ろから軸線22に沿つて空所4
0内へ延びている。陰極支持アーム32は、半径
方向にボデイ26から軸線22のほうへ延びてい
る。陰極30は、軸線22に沿つて保持アーム3
2に取付けられている。窓34は、ボデイ26に
シール・フイツトしているので、空所40は気密
である。窓34は透明な材料で造られている。使
用時には空所40には不活性ガス、たとえばキセ
ノンが、大気圧の数倍の圧力で充填される。アー
ク灯は、破壊電圧がアーク・ギヤツプを通過し、
その結果、照明電子流(すなわちアーク放電)が
陽極30から陰極28へギヤツプを通過するとき
に発光する。この形式のアーク灯は、通例、約
150ワツトから800ワツトの範囲で動作する。 Body 26 has a concave cavity 40 that defines a reflective curved surface 42 . Reflection curved surface 4
2 has a reflective metal coating.
The anode 28 passes from the base 24 through the body 26,
A space 4 is formed along the axis 22 from behind the reflective curved surface 42.
Extends into 0. Cathode support arm 32 extends radially from body 26 toward axis 22 . The cathode 30 is attached to the holding arm 3 along the axis 22.
It is attached to 2. Since the window 34 is a seal fit to the body 26, the cavity 40 is airtight. Window 34 is made of transparent material. In use, the cavity 40 is filled with an inert gas, for example xenon, at a pressure several times atmospheric pressure. In arc lamps, the breakdown voltage passes through the arc gap,
As a result, light is emitted as the illuminating electron current (ie, arc discharge) passes through the gap from the anode 30 to the cathode 28. This form of arc lamp typically has approximately
Operates in the range of 150 watts to 800 watts.
第1の冷却ブロツク50はベース24に付加さ
れている。冷却ブロツク50はベース24からの
熱を吸収する。第2の冷却ブロツク52は窓34
に付加され、窓34内に発生する熱を吸収する。 A first cooling block 50 is attached to the base 24. Cooling block 50 absorbs heat from base 24. The second cooling block 52
The heat generated within the window 34 is absorbed.
光60はアーク灯20から出て、レンズ64を
通過する。レンズ64は、光60を集光し、光学
繊維束68とともに用いるのに十分細いビームに
変えるのに必要なものである。光60は繊維束6
8に入る前に常温ミラー70によつて濾過され
る。常温ミラー70は可視光線74を繊維束68
に反射するが赤外光線は通過させて、第3の冷却
ブロツク80へ送る。冷却ブロツク80は赤外光
線76の熱を散逸させる。 Light 60 exits arc lamp 20 and passes through lens 64. Lens 64 is necessary to focus light 60 into a beam narrow enough for use with optical fiber bundle 68. Light 60 is fiber bundle 6
8, it is filtered by a normal temperature mirror 70. The normal temperature mirror 70 transforms the visible light 74 into a fiber bundle 68
The infrared rays are reflected to the third cooling block 80, but the infrared rays are passed through. Cooling block 80 dissipates the heat of infrared light 76.
前述の公知形式のシステムには、いくつかの問
題がある。1つの問題は、このシステムは、かさ
が大きく、多数のコンポネントを抱えていること
である。また、別の問題は、たとえば反射曲面4
2などのコンポネントが、陰極30、レンズ6
4、ミラー70に対して正確に位置決めされねば
ならないことである。これらのコンポネントの整
列に僅かでもずれがあれば、重大な結果を生じう
る。更に別の問題は、反射曲面が光線内部に穴を
つくることである。光線内部のそうした穴は均一
な光源の発生を妨害する。 There are several problems with the above-mentioned known types of systems. One problem is that this system is bulky and has many components. Another problem is that, for example, the reflective curved surface 4
2 and other components include a cathode 30 and a lens 6.
4. It must be accurately positioned with respect to the mirror 70. Even the slightest misalignment of these components can have serious consequences. Yet another problem is that reflective surfaces create holes within the light beam. Such holes within the beam prevent the generation of a uniform light source.
ハ 本発明の要旨
それゆえ、本発明の目的は、コンパクトなサイ
ズの光学繊維アーク灯を得ることにある。C. Summary of the Invention Therefore, an object of the present invention is to obtain an optical fiber arc lamp of compact size.
更に本発明の目的は反射体を用いる必要のない
光学繊維アーク灯を得ることにある。 A further object of the invention is to provide an optical fiber arc lamp that does not require the use of reflectors.
本発明の更に別の目的は、光線に穴のパターン
の生じない光学繊維アーク灯を得ることにある。 Yet another object of the present invention is to provide a fiber optic arc lamp that does not produce a pattern of holes in the light beam.
更に本発明の目的は、光エネルギーの広スペク
トルの点光源を、50ミクロン以上の直径をもつ光
学繊維光案内束内へ映し込むことのできるアーク
灯を得ることにある。 It is a further object of the present invention to provide an arc lamp capable of projecting a broad spectrum point source of light energy into a fiber optic light guiding bundle having a diameter of 50 microns or more.
更にまた本発明の目的は、アークのプラズマ
を、反射体を間に介在させることなしに、光案内
導体内へ直接に映し込む光学繊維アーク灯を得る
ことにある。 It is a further object of the present invention to provide a fiber optic arc lamp in which the plasma of the arc is reflected directly into the light guiding conductor without intervening reflectors.
本発明の他の目的は、光源のすぐ近くに小直径
の光案内を設けてアークを直接映し込むことによ
つて、スペース面の特性が改善された光学繊維ア
ーク灯を得ることにある。そのさい、前記光案内
の直径はプラズマ・アークのサイズに合わせるこ
とができる。 Another object of the invention is to provide a fiber optic arc lamp with improved spatial characteristics by providing a small diameter light guide in close proximity to the light source to directly reflect the arc. The diameter of the light guide can then be adapted to the size of the plasma arc.
簡単に言うと、本発明の好ましい1実施例で
は、高圧ガスの入つた円筒形空所をもつセラミツ
ク製ボデイを有している。陰極は、円筒形空所の
軸線と同軸的にボデイの第1端部を通つて延びる
ように取付けられている。この陰極は、また、ロ
ツド形状をもち、末端部は先細となり先端がとが
つている。この末端部は空所内へ延びている。陽
極はボデイの第2端部を通つて延びるように取付
けられており、円筒形空所の軸線と同軸的に延び
ている。この陽極は中空シリンダである。陽極の
末端部は空所内に延び、端キヤツプを有してい
る。陰極の先細端部と陽極の端キヤツプとはアー
ク・ギヤツプを形成している。陽極の端キヤツプ
は穴を有している。 Briefly, one preferred embodiment of the invention includes a ceramic body with a cylindrical cavity containing high pressure gas. A cathode is mounted to extend through the first end of the body coaxially with the axis of the cylindrical cavity. The cathode also has a rod shape with a tapered end and a pointed tip. This distal end extends into the cavity. An anode is mounted to extend through the second end of the body and extends coaxially with the axis of the cylindrical cavity. This anode is a hollow cylinder. The distal end of the anode extends into the cavity and has an end cap. The tapered end of the cathode and the end cap of the anode form an arc gap. The anode end cap has a hole.
円筒形サフアイア製光管は、中空陽極内側にフ
イツトする寸法にされ、空所内側からボデイ外側
へ抜けている。アーク・ギヤツプからの光は陽極
の穴を通り、サフアイヤ製集光管に達する。集光
管は、穴とは反対側に来る端部が半球形をなし、
光が集められる。光はボデイの外側の光学繊維束
に集点を結ぶようにされる。 A cylindrical sapphire light tube is sized to fit inside the hollow anode and exits from inside the cavity to the outside of the body. Light from the arc gap passes through a hole in the anode and reaches a Saphire condenser tube. The condenser tube has a hemispherical end opposite to the hole;
Light is collected. The light is focused onto an optical fiber bundle outside the body.
本発明の利点は、サイズがコンパクトな光学繊
維アーク灯が得られる点である。 An advantage of the present invention is that it provides a fiber optic arc lamp that is compact in size.
更に本発明の利点は、反射体を用いる必要がな
い点である。 A further advantage of the invention is that it does not require the use of reflectors.
本発明の更に別の利点は、反射光学材を用いた
アーク灯の特徴であるビーム穴パターンが生じる
ことがない点である。 Yet another advantage of the present invention is that it does not produce the beam hole pattern that is characteristic of arc lamps using reflective optics.
本発明の別の利点は、広スペクトルの光エネル
ギー点光源を、50ミクロン以上の特徴的な直径を
もつ光学繊維の光案内束内へ映し込むことができ
る点にある。 Another advantage of the present invention is that a broad spectrum light energy point source can be projected into the light guide bundle of optical fibers with characteristic diameters of 50 microns or more.
更にまた本発明の利点は、アークのプラズマ
が、反射体を間に介在させることなく、光案内導
体内へ直接に映し込まれる点にある。 A further advantage of the invention is that the plasma of the arc is reflected directly into the light guiding conductor without intervening reflectors.
更に本発明の他の利点は、光源のすぐ近くに小
直径の光案内を配置して、アークを直接的に映し
込むことによつて、スペース面の特性が改善され
た点であり、そのさい、前記光案内の直径はプラ
ズマ・アークのサイズと合致させることができ
る。 Yet another advantage of the present invention is that by locating a small diameter light guide in close proximity to the light source and directly reflecting the arc, space properties are improved; , the diameter of the light guide can be matched to the size of the plasma arc.
更に、本発明の利点は、サフアイヤ製集光管
が、光を極めて直径の小さい繊維束(サイズは50
ミクロン)内へ光を集められる曲率半径をもつ出
口を有している点である。 A further advantage of the present invention is that the Sapphire condenser tube directs the light into very small diameter fiber bundles (size 50
The point is that it has an exit with a radius of curvature that allows the light to be focused within a micron.
本発明による前述の目的および利点は、添付図
面に示した好適実施例についての以下の説明を読
めば、この分野の専門家には疑いなく明らかにな
ることであろう。 The foregoing objects and advantages of the present invention will no doubt become apparent to those skilled in the art after reading the following description of the preferred embodiments illustrated in the accompanying drawings.
ニ 好適実施例の詳細な説明
第2図は本発明のアーク放電管100を示した
ものである。ボデイ106は、軸線109をもつ
セラミツク製円筒体108、陰極内側リング11
0、陰極バツクアツプ・リング112、陽極内側
リング114、陽極バツクアツプ・リング116
から成つている。内側リング110,114はコ
ヴアル(Kovar)材料で造られ、セラミツク製円
筒体108の端部は銅ろう付けされている。バツ
クアツプ・リング112,116はセラミツク材
料で造られている。リング112は内側リング1
10に銅ろう付けされ、リング116はリング1
14に銅ろう付けされている。気密の空所118
は、内側円筒体108により形成されている。D. Detailed Description of Preferred Embodiments FIG. 2 shows an arc discharge tube 100 of the present invention. The body 106 includes a ceramic cylinder 108 having an axis 109 and a cathode inner ring 11.
0, cathode backup ring 112, anode inner ring 114, anode backup ring 116
It consists of The inner rings 110, 114 are made of Kovar material and the ends of the ceramic cylinder 108 are copper brazed. Backup rings 112, 116 are made of ceramic material. Ring 112 is inner ring 1
10, and ring 116 is copper-brazed to ring 1.
14 is copper brazed. Airtight space 118
is formed by an inner cylindrical body 108.
陰極保持体120は、リング112の穴122
とリング110の穴124とを軸線109と同軸
的に貫通している。保持体120は、ニツケル製
の管である。保持体120には、直径が穴124
より大きいが穴122よりは小さい部分130
と、穴124にほぼ等しい直径をもつ部分132
とが部分132は空所118内へ延びている。保
持体120は内側リング110に銅または銀でろ
う付けされている。1対のガス穴136,138
は保持体120の部分132に直角に貫通してお
り、保持体120の内表面と交差している。保持
体120の内表面は流路146を画定している。 The cathode holder 120 has a hole 122 in the ring 112.
and the hole 124 of the ring 110 coaxially with the axis 109 . The holder 120 is a nickel tube. The holding body 120 has a hole 124 in diameter.
Portion 130 larger but smaller than hole 122
and a portion 132 having a diameter approximately equal to the hole 124.
Edge portion 132 extends into cavity 118. The retainer 120 is brazed to the inner ring 110 with copper or silver. A pair of gas holes 136, 138
extends perpendicularly through portion 132 of retainer 120 and intersects the inner surface of retainer 120. The inner surface of holder 120 defines a flow path 146 .
陰極150は、軸線109と同軸的に保持体1
20から延びている。陰極150はロツド形状を
しており、部分的に内側通路146にはめ込まれ
ている。陰極150はタングステン製で保持体1
20にろう付けされている。陰極の末端は、軸線
109に対して約50度の角度で先細になり先端が
とがつている。 The cathode 150 is attached to the holder 1 coaxially with the axis 109.
It extends from 20. The cathode 150 is rod-shaped and is partially fitted into the inner passageway 146. The cathode 150 is made of tungsten and the holder 1
It is brazed to 20. The distal end of the cathode tapers at an angle of approximately 50 degrees to axis 109 and is pointed.
タブ156は陰極保持体120に銅ろう付けさ
れている。また、タブ156は、1端に穴158
をもつ平らなスチール・ストリツプである。穴1
58は、陰極保持体120の部分130がはめ込
まれるような寸法にされている。タブ156はバ
ツクアツプ・リング112の外縁から突出して軸
線109と直角方向に延びている。 Tab 156 is copper brazed to cathode holder 120. The tab 156 also has a hole 158 at one end.
It is a flat steel strip with a hole 1
58 is sized to receive portion 130 of cathode holder 120. Tab 156 projects from the outer edge of backup ring 112 and extends perpendicular to axis 109.
陽極保持体170は、リング116の穴172
とリング114の穴174とを貫通し、軸線10
9と同軸的に延びている。保持体170には、内
部通路176と穴口のカツトアウト部178とが
形成されている。また、保持体170は、穴17
2,174と直径のほぼ等しい陽極部分180
と、陽極部分180より直径の大きいねじ部分1
82と、陽極部分180より直径の小さい後部1
84とから成つており、内側リング114に銅ま
たは銀ろう付けされている。 The anode holder 170 has a hole 172 in the ring 116.
and the hole 174 of the ring 114, and the axis 10
It extends coaxially with 9. The holding body 170 is formed with an internal passage 176 and a cut-out portion 178. Further, the holding body 170 has holes 17
Anode portion 180 having a diameter approximately equal to 2,174
and a threaded portion 1 having a larger diameter than the anode portion 180.
82 and a rear portion 1 having a smaller diameter than the anode portion 180.
84, and is soldered to the inner ring 114 with copper or silver.
陽極190はタングステン製で、内側通路19
2をもつた中空円筒体に似た形状をもつている。
通路192は、保持体170の通路176と直径
が等しい。陽極190は、保持体170のカツト
アウト部178とほぼ直径の等しい保持部分19
4を有している。また、陽極190は、カツトア
ウト部178の内側に部分的にはめ合わされてい
る保持部分194とともに、軸線109と同軸的
に配置されている。更に、陽極190は保持体1
70に銅ろう付けされており、保持部分194よ
り直径の大きいアーク区域196を有している。
陽極190は、また、アーク区域196の端部に
端キヤツプ198を有している。穴200は、軸
線109と同軸的に端キヤツプ198を貫通して
いる。穴200は通路192の直径より小さい直
径をもつている。通路192は、穴200に合う
ように軸線109に対し45度の角度で先細にされ
ている。 The anode 190 is made of tungsten and the inner passage 19
It has a shape similar to a hollow cylinder with 2.
Passage 192 has the same diameter as passage 176 in retainer 170 . The anode 190 has a holding portion 19 having approximately the same diameter as the cutout portion 178 of the holding body 170.
It has 4. Further, the anode 190 is arranged coaxially with the axis 109 with a holding portion 194 partially fitted inside the cut-out portion 178 . Furthermore, the anode 190 is attached to the holder 1
70 and has an arc area 196 that is larger in diameter than the retaining portion 194.
Anode 190 also has an end cap 198 at the end of arc area 196. Hole 200 extends through end cap 198 coaxially with axis 109 . Hole 200 has a diameter smaller than the diameter of passageway 192. Passageway 192 tapers at a 45 degree angle to axis 109 to match bore 200 .
冷却ブロツク220は円筒形をしており、この
円筒形部分から半径方向に外方へ延びる複数のフ
イン222を有していある。冷却ブロツク220
はアルミニウム製で、軸線109と同軸的に配置
されている。内部通路224は軸線109を中心
として対称的である。カツトアウト部226によ
り、冷却ブロツク220はバツクアツプ・リング
116の外縁の周囲に適合するようになつてい
る。通路224のねじ部分228は保持体170
のねじ部分182と噛合つている。通路224の
部分230は、保持体170の後部184の直径
にほぼ等しい直径をもつているので、後部184
は内側部分230に適合している。通路224の
フイルタ部分236は、内側部分230の後方に
軸線109と同軸的に配置され、内側部分230
より大きい直径を有している。通路224の結合
ねじ部分238は、フイルタ部分236の後方に
軸線109と同軸的に配置されている。 Cooling block 220 is cylindrical in shape and has a plurality of fins 222 extending radially outwardly from the cylindrical portion. cooling block 220
is made of aluminum and is arranged coaxially with the axis 109. Internal passageway 224 is symmetrical about axis 109. Cutout 226 allows cooling block 220 to fit around the outer edge of backup ring 116. The threaded portion 228 of the passageway 224 is connected to the retainer 170.
is engaged with the threaded portion 182 of. Portion 230 of passageway 224 has a diameter approximately equal to the diameter of rear portion 184 of retainer 170 so that portion 230 of passage 224
fits into the inner portion 230. A filter portion 236 of the passageway 224 is disposed coaxially with the axis 109 rearwardly of the inner portion 230 and
It has a larger diameter. The connecting threaded portion 238 of the passage 224 is arranged coaxially with the axis 109 behind the filter portion 236 .
熱吸収フイルタ242は、冷却ブロツク220
の内側部分236に配置されている。フイルタ2
42はデイスク形状で、ガラス製である。円筒形
の光学繊維コネクタ250は、冷却ブロツク22
0のねじ部分238と噛合うねじ部分252を有
している。コネクタ250は、光学繊維束と係合
するねじ部分254を有しており、また、軸線1
09を中心として対称的な内部通路256を有し
ている。この内部通路256は、陽極保持体17
0の通路176とほぼ等しい直径をもつている。
1対のスロツト258が、光学繊維束と結合する
ねじ部分254の外端部のところの通路256に
形成されている。コネクタ250はアルミニウム
製である。 The heat absorption filter 242 is connected to the cooling block 220.
is located in the inner portion 236 of the . Filter 2
42 is disk-shaped and made of glass. The cylindrical fiber optic connector 250 is connected to the cooling block 22.
It has a threaded portion 252 that mates with threaded portion 238 of 0. Connector 250 has a threaded portion 254 that engages the optical fiber bundle and also has axis 1
It has an internal passage 256 that is symmetrical about 09. This internal passage 256 is connected to the anode holder 17.
It has approximately the same diameter as the passage 176 at 0.
A pair of slots 258 are formed in the passageway 256 at the outer end of the threaded portion 254 that mates with the optical fiber bundle. Connector 250 is made of aluminum.
円筒形のサフアイヤ製集光管270は、保持体
170の通路176と陽極190の通路192と
の内部に配置されている。集光管270の直径は
通路176,192の直径とほぼ等しい。集光管
270は、陽極190からの熱が光学繊維束コネ
クタ250に到達する前に消散させることができ
るだけの長さでなければならない。また、集光管
270は、一方の端部のところが、光を集められ
るように曲面272をなしている。更に光を集め
るために他端のところにも、第2の曲面274を
設けておいてもよい。 A cylindrical sapphire condenser tube 270 is disposed within the passage 176 of the holder 170 and the passage 192 of the anode 190. The diameter of condenser tube 270 is approximately equal to the diameter of passageways 176,192. Concentrator tube 270 must be long enough to allow heat from anode 190 to dissipate before reaching fiber optic bundle connector 250. Further, the condenser tube 270 has a curved surface 272 at one end so that light can be condensed. Furthermore, a second curved surface 274 may be provided at the other end to collect light.
第3図は、アーク放電管100のエア・ギヤツ
プ部分300を示したものである。陰極150は
0.0813cmの直径をもち、穴200は0.0787cmの直
径をもつている。陰極150の先端から陽極19
0までのエア・ギヤツプ310は0.051cmであり、
穴200の深さは0.0381cmの深さ312だけ延び
ている。 FIG. 3 shows an air gap portion 300 of arc discharge tube 100. The cathode 150 is
It has a diameter of 0.0813 cm and hole 200 has a diameter of 0.0787 cm. From the tip of the cathode 150 to the anode 19
The air gap 310 to 0 is 0.051cm,
The depth of hole 200 extends by a depth 312 of 0.0381 cm.
動作時には空所118は、陰極保持体120の
通路146を通り、17気圧のキセノン・ガスが充
填される。次いで、通路146がシールされる。
光は、破壊電圧がアーク・ギヤツプ310を越え
たときに発生する。典型的な破壊電圧は25000ボ
ルトである。陰極150から陽極190へギヤツ
プを横切る電子流は、円錐形のアーク放電または
プラズマ320を発生する。この円錐形アーク放
電320は陽極190の内部通路192に光の流
れを生じさせる。穴200は光を案内する役割を
もつ。 In operation, the cavity 118 is filled with 17 atmospheres of xenon gas through the passageway 146 of the cathode carrier 120. Passageway 146 is then sealed.
Light is generated when the breakdown voltage exceeds arc gap 310. Typical breakdown voltage is 25,000 volts. Electron flow across the gap from cathode 150 to anode 190 creates a conical arc discharge or plasma 320. This conical arc discharge 320 causes a flow of light through the internal passageway 192 of the anode 190. The hole 200 has the role of guiding light.
集光管270は通路192内に配置され、光3
24がその端面272を通過するようになつてい
る。端面272は曲面をなしていて、集光管27
0とフイルタ242を通過して光学繊維束コネク
タ250内に保持されている繊維束へ進む光が焦
点を結ぶようになつている。フイルタ242は赤
外熱を吸収し、この熱を冷却ブロツク220を介
して放散する。曲面274も光が焦点を結ぶよう
になつており、光は極めて小さな直径の光学繊維
束(50ミクロンのサイズ)に焦点を結ぶことがで
きる。 A condenser tube 270 is disposed within the passageway 192 and collects the light 3
24 passes through its end face 272. The end surface 272 has a curved surface, and the condenser tube 27
0 and filter 242 to the fiber bundle held within fiber optic bundle connector 250 is focused. Filter 242 absorbs infrared heat and dissipates this heat through cooling block 220. The curved surface 274 also focuses the light so that the light can be focused into a very small diameter optical fiber bundle (50 microns in size).
本発明では、集光管270がアーク・ギヤツプ
310の近くに位置するので、集光のための、か
さばる反射体を必要としない。陽極190内に集
光管270を配置する独特な点により、円錐形の
アーク放電320により発生する光を極めて有効
に利用できる。 The present invention eliminates the need for bulky reflectors to collect light because the collection tube 270 is located close to the arc gap 310. The unique placement of the condenser tube 270 within the anode 190 allows extremely efficient use of the light generated by the conical arc discharge 320.
第4図は光が集中的に分布するアーク放電の横
断面を示したものである。各ラインは、カンデラ
で測定した平方ミリ当りの定光度を表わしてい
る。曲面272は最も高温で最も集中的なアーク
光域に焦点を結んでいる。この光域は陰極150
の先端の点410である。 FIG. 4 shows a cross section of an arc discharge where light is concentratedly distributed. Each line represents constant luminous intensity per square millimeter measured in candelas. Curved surface 272 focuses the hottest and most concentrated arc light area. This light range is cathode 150
is a point 410 at the tip of .
以上、本発明を好適実施例について説明した
が、本発明は、もとよりそれに限定されるもので
はない。種々の対案や変化形が可能であること
は、以上の開示を読んだ専門家には明らかであろ
う。したがつて、付属のクレームは、本発明の真
の思想と範囲に属する一切の代案と変化形とを含
むものである。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art having read the above disclosure that various alternatives and variations are possible. It is therefore intended that the appended claims cover all alternatives and modifications falling within the true spirit and scope of the invention.
第1図は公知形式のアーク灯の横断面図、第2
図は本発明によるアーク放電管の横断面図、第3
図は第2図の放電管の1部の拡大横断面図、第4
図はアーク放電の光の集中度を示す横断面図であ
る。
図において、100……アーク放電管、106
……ボデイ、146……内部通路、150……陰
極、190……陽極、220……冷却ブロツク、
242……フイルタ、250……光学繊維束コネ
クタ、270……サフヤイヤ製集光管、272,
274……集光曲面。
Figure 1 is a cross-sectional view of a known type of arc lamp;
Figure 3 is a cross-sectional view of an arc discharge tube according to the present invention.
The figure is an enlarged cross-sectional view of a part of the discharge tube in Figure 2,
The figure is a cross-sectional view showing the degree of concentration of light from arc discharge. In the figure, 100... arc discharge tube, 106
... Body, 146 ... Internal passage, 150 ... Cathode, 190 ... Anode, 220 ... Cooling block,
242...Filter, 250...Optical fiber bundle connector, 270...Safyaiya condenser tube, 272,
274... Condensing curved surface.
Claims (1)
明な誘電性材料で形成されたボデイ106を有し
ており、このボデイ内部には高圧ガスを密封した
空所118が形成されており、 また、1対の電極150,190を有してお
り、この電極対が前記空所118内に組付けら
れ、電極150,190の末端が、エア・ギヤツ
プ310を形成する間隔だけ離れた位置にあり、 更にまた、円筒形のサフアイヤ製集光管270
を有しており、この集光管がボデイ106の外側
からボデイ壁を貫通し前記空所118内へ達する
ように取付けられており、また集光管270の第
1の端部272が、前記アーク・ギヤツプ310
のアーク放電に焦点を結ぶように前記空所118
内に位置せしめられた曲面を有しており、かつま
た第2の端部274がボデイ106の外側に位置
していることを特徴とするアーク放電管。 2 電極150,190の1つがロツド状の陰極
部材150であり、この陰極部材がボデイ壁に取
付けられ、末端部が先細になり先端がとがつてお
り、 また、電極150,190の他の1つが陽極部
材190であり、前記ボデイ壁に取付けられたこ
の陽極部材が、前記サフアイヤ製集光管270の
第1端部にかぶせられるサイズの中空円筒体であ
り、また、前記陽極190の末端には端キヤツプ
198が形成され、この端キヤツプ198がアー
ク放電の光をサフアイヤ製集光管270へ進むの
を可能にする穴200を有しており、更に陽極1
90の端キヤツプ198が陰極150の前記先端
と一緒にアーク・ギヤツプ310を形成している
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放
電管。 3 電極150,190とサフアイヤ製集光管2
70とが軸線109と同軸線的に配置されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放
電管。 4 熱吸収フイルタ242が集光管270の第2
端部274のところに配置されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の放電管。 5 冷却ブロツク220がボデイ106とフイル
タ242に付加されていることを特徴とする特許
請求の範囲第4項記載の放電管。 6 光学繊維束コネクタ250が冷却ブロツク2
20に付加され、サフアイヤ製集光管270が第
2端部274からの光を受け取る位置に配置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載の放電管。 7 アーク放電管において、この放電管が、 誘電材料製の円筒形ボデイ106を有してお
り、このボデイ106が軸線109を中心として
対称的な空所118を有し、この空所118には
高圧ガスが充填されており、 また、空所118の第1端部のところに組付け
られた陰極150を有しており、この陰極150
は、軸線109と同軸線的に空所118内へ延
び、末端が先細になつており、 更にまた空所118の第2端部のところに組付
けられた陽極190を有しており、軸線109と
同軸線的に空所118内へ延びているこの陽極1
90が内部通路192を有する中空円筒体であ
り、更にこの通路192はボデイ106と陽極端
部の端キヤツプ198から外方へ延びており、ま
た、穴200が端キヤツプ198内に軸線109
と同軸線的に形成されており、陽極末端と陰極と
が間隔をおいて位置し、アーク・ギヤツプを形づ
くつており、 更に、円筒形のサフアイヤ製集光管270を有
しており、この集光管が、軸線109と同軸線的
に通路192内に配置され、穴200と対向側の
第1端部272のところに曲面が形成されてお
り、この結果、アーク・ギヤツプ310の放電に
よる光が集光管270に沿つて、その第2端部2
74を通過し、ボデイ外部の光点に集中すること
を特徴とするアーク放電管。 8 金属製の冷却ブロツク220が、ボデイ10
6の外側にボデイの第2端部を貫通して延びる陽
極区分に付加されており、集光管270を受容す
る通路224を有していることを特徴とする特許
請求の範囲第7項記載の放電管。 9 熱吸収フイルタ242が、集光管第2端部2
74近くの冷却ブロツク通路224内に配置さ
れ、熱を吸収することを特徴とする特許請求の範
囲第8項記載の放電管。 10 光学繊維束コネクタ250が、ボデイ10
6に付加され、このコネクタ250の位置が、コ
ネクタ内に保持された光学繊維束が集光管270
からの光を前記光点で受光できる位置であること
を特徴とする特許請求の範囲第7項記載の放電
管。 11 陽極の内部通路192の直径が、穴200
の直径より大きく、かつまた内部通路192が先
細の部分を有し、この部分が穴200と合致する
ことを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の放
電管。 12 円筒形の集光管270の第2端部274が
曲面をなしており、光を更に集中させることを特
徴とする特許請求の範囲第7項記載の放電管。[Claims] 1. In an arc discharge tube, this discharge tube has a body 106 made of an opaque dielectric material, and a cavity 118 in which high-pressure gas is sealed is formed inside the body. It also has a pair of electrodes 150, 190, which are assembled in the cavity 118, with the ends of the electrodes 150, 190 spaced apart to form an air gap 310. Furthermore, there is a cylindrical condenser tube 270 made of Saffire.
The light condensing tube is installed so as to penetrate the body wall from the outside of the body 106 and reach into the cavity 118, and the first end 272 of the light condensing tube 270 is attached to the arc gap 310
said cavity 118 to focus the arc discharge of
An arc discharge tube having a curved surface located within the body and also having a second end 274 located outside the body 106. 2. One of the electrodes 150, 190 is a rod-shaped cathode member 150, which is attached to the body wall, and has a tapered end and a sharp tip; This anode member 190 is attached to the body wall and is a hollow cylindrical body sized to fit over the first end of the Saphire condenser tube 270. is formed with an end cap 198 having a hole 200 that allows the light of the arc discharge to pass to a sapphire concentrator tube 270, and further includes an anode 1.
2. The discharge tube of claim 1, wherein an end cap 198 of the cathode 150 forms an arc gap 310 with said tip of the cathode 150. 3 Electrodes 150, 190 and Saphire condenser tube 2
70. The discharge tube according to claim 1, wherein the discharge tube is disposed coaxially with the axis 109. 4 The heat absorption filter 242 is the second
2. Discharge tube according to claim 1, characterized in that it is arranged at the end 274. 5. The discharge tube according to claim 4, characterized in that a cooling block 220 is added to the body 106 and the filter 242. 6 Optical fiber bundle connector 250 connects to cooling block 2
6. The discharge tube according to claim 5, further comprising a saphire light condenser tube 270 which is attached to the second end portion 20 and arranged at a position to receive light from the second end portion 274. 7. In the arc discharge tube, the discharge tube has a cylindrical body 106 made of dielectric material, which body 106 has a cavity 118 symmetrical about an axis 109, in which cavity 118 is formed. The cavity 118 is filled with high pressure gas and has a cathode 150 assembled at a first end of the cavity 118 .
extends into the cavity 118 coaxially with the axis 109 and has a tapered distal end and also has an anode 190 assembled at a second end of the cavity 118, with the axis This anode 1 extends coaxially with 109 into the cavity 118.
90 is a hollow cylinder having an internal passageway 192 extending outwardly from the body 106 and the end cap 198 of the anode end, and a hole 200 extending within the end cap 198 along axis 109.
The anode end and the cathode are spaced apart from each other, forming an arc gap, and further includes a cylindrical sapphire condenser tube 270. A condenser tube is disposed within the passageway 192 coaxially with the axis 109 and has a curved surface at a first end 272 opposite the bore 200 so that the discharge of the arc gap 310 The light travels along the condenser tube 270 at its second end 2
An arc discharge tube characterized in that the light passes through 74 and is concentrated at a light point outside the body. 8 The metal cooling block 220 is connected to the body 10.
7. Appended to the anode section extending through the second end of the body on the outside of the body, the anode section has a passageway 224 for receiving a condenser tube 270. discharge tube. 9 The heat absorption filter 242 is connected to the second end portion 2 of the condenser tube.
9. The discharge tube of claim 8, wherein the discharge tube is disposed in the cooling block passage 224 near the discharge tube 74 to absorb heat. 10 The optical fiber bundle connector 250 is connected to the body 10
6 and the position of this connector 250 is such that the optical fiber bundle held within the connector is connected to the condenser tube 270.
8. The discharge tube according to claim 7, wherein the light spot is located at a position where light from the source can be received. 11 The diameter of the internal passage 192 of the anode is the same as that of the hole 200.
8. The discharge vessel of claim 7, wherein the internal passageway (192) has a tapered portion which coincides with the bore (200). 12. The discharge tube according to claim 7, wherein the second end 274 of the cylindrical condenser tube 270 has a curved surface to further concentrate the light.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US90180086A | 1986-08-29 | 1986-08-29 | |
| US901800 | 1997-07-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364259A JPS6364259A (en) | 1988-03-22 |
| JPH0457066B2 true JPH0457066B2 (en) | 1992-09-10 |
Family
ID=25414826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21493587A Granted JPS6364259A (en) | 1986-08-29 | 1987-08-28 | Arc discharge tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6364259A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9360187B2 (en) | 2010-10-04 | 2016-06-07 | Hamamatsu Photonics K. K. | Light source |
-
1987
- 1987-08-28 JP JP21493587A patent/JPS6364259A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9360187B2 (en) | 2010-10-04 | 2016-06-07 | Hamamatsu Photonics K. K. | Light source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6364259A (en) | 1988-03-22 |
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