JP2008130418A

JP2008130418A - 放電ランプ保持機構

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Publication number: JP2008130418A
Application number: JP2006315338A
Authority: JP
Inventors: Takeo Matsushima; 竹夫松島
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2026-11-22
Also published as: JP4552928B2

Abstract

【課題】大型化した放電ランプであっても、容易に放電ランプを固定することができ、また、反射ミラー等に傷をつけずに電気的接続を実現できる放電ランプ保持機構を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の放電ランプ保持機構は、放電ランプを垂直方向に立て着脱可能に保持するホルダからなり、放電ランプ１０の口金４０は口金側仮固定機構と口金側本固定機構を有し、ホルダ３０はホルダ側仮固定機構とホルダ側本固定機構を有し、口金側本固定機構は口金側ネジ機構４２２であり、ホルダ側本固定機構はホルダ側ネジ機構３２１であり、ホルダの回転部３２を回転させることにより、ホルダ側ネジ機構と口金側ネジ機構が螺合して本固定され、ホルダ側ネジ機構のネジ山の始点側の端部ＢＢ及び／又は口金側ネジ機構のネジ山の始点側の端部ＡＡは、ネジ山の頂Ａ１，Ｂ１からネジ底ａ,ｂに向かうエッジ面Ａ３，Ｂ３が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ランプ保持機構に関し、特に、ホルダへの取り付け作業が困難な大型の放電ランプに対する放電ランプ保持機構に関する。

近年、半導体や液晶の露光、その他の微細加工の分野でフォトリソグラフィ用光源としてショートアーク型水銀ランプを用いた露光技術が利用される。
フォトリソグラフィ用の露光では、フォトレジストが感度を有する波長３６５ｎｍ（ｉ線）の光を効率良く放射する水銀ランプが使われ、また、液晶やプリント基板の露光では、波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの光を放射する水銀ランプが使われる。水銀ランプは発光物質として水銀が封入されるとともに、始動用ガスとしてアルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスが封入される。

光源装置は、露光すべき面積が大きくなる一方で、処理時間(スループット)は短くなる傾向にあり、光源である放電ランプも、入力を増加させることで露光量を増加させる傾向にある。
しかし、ランプ入力の増大はランプを物理的に大型化させることになり、反射ミラーへの組み付ける作業が一段と煩雑化する。特に、ランプが大型化すると、寸法的にも重量的にも作業者への負担が増大することになる。

図１３は、このような放電ランプを使った光源装置を示す。
光源装置は、ランプハウス１００の中に、放電ランプ１０、反射ミラー２０およびホルダ３０を備えて構成される。反射ミラー２０は凹面形状で、上側開口部２１を上部に向けて設置され、反射ミラー２０の下側開口部２２の下方にホルダ３０が設置され、それはホルダ固定台３００に取り付けられている。反射ミラー２０の中に放電ランプ１０が垂直方向に立てるように取り付けられる。
放電ランプ１０を取り付けるには、反射ミラー２０の下側開口部２２からリード線１５を先に通し、その後、放電ランプ１０を挿入し、反射ミラー２０の内部空間において片手で保持しつつ、もう一方の片手で反射ミラー２０の外側でホルダ３０をネジ止めする。

このような構造の場合、反射ミラー２０の下側開口部２２からリード線１５を通す際に、反射ミラー２０に傷をつける恐れがある。また、上記ネジ止めは、片手で放電ランプ１０を保持しつつ、もう一方の片手で反射ミラー２０の外側でしなければならないため、非常に煩雑である。特にランプが大型化した場合に、リード線１５が反射ミラー２０の内面に傷をつけないようにランプを脱着することは非常に困難な作業となり、以上に示した問題が顕著となる。

実公平７−１３１７１号公報

本発明は、大型化した放電ランプであっても、容易に放電ランプを固定することができ、また、反射ミラー等に傷をつけずに電気的接続を実現できる放電ランプ保持機構を提供することを目的とする。

本発明の放電ランプ保持機構は、一端に口金が装着された放電ランプと、この放電ランプを垂直方向に立てるように、かつ着脱可能に保持するホルダからなる放電ランプ保持機構であって、前記放電ランプの口金は導電性部材からなる口金側平坦部を有するとともに、口金側仮固定機構と口金側本固定機構を有し、前記ホルダは当該口金側平坦部と係合する導電性部材からなるホルダ側平坦部を有するとともに、ホルダ側仮固定機構とホルダ側本固定機構を有し、前記口金側仮固定機構は口金側平坦部に形成された突出部であり、前記ホルダ側仮固定機構は、ホルダ側平坦部に形成された挿入孔であり、前記口金側本固定機構は口金側平坦部の側面に形成された口金側ネジ機構であり、前記ホルダ側本固定機構はホルダの回転部の内壁に形成されたホルダ側ネジ機構であり、前記放電ランプの口金を、前記ホルダ側平坦部と垂直な方向から押さえて、前記口金側仮固定機構の突起部を前記ホルダ側仮固定機構の挿入孔に挿入して両者の仮固定を行い、その後、ホルダの回転部を回転させることにより、ホルダ側ネジ機構と口金側ネジ機構が螺合し、両者が本固定され、前記ホルダ側ネジ機構のネジ山の始点側の端部、及び／又は、前記口金側ネジ機構のネジ山の始点側の端部は、ネジ山の頂からネジ底に向かうエッジ面が形成されていることを特徴とする。
さらに、前記ホルダ側ネジ機構のネジ山の始点側の端部のエッジ面は、隣接するホルダ側ネジ機構のネジ山の方向に向かって傾斜していることを特徴とする。
或いは、前記口金側ネジ機構のネジ山の始点側の端部のエッジ面は、隣接する口金側ネジ機構のネジ山の方向に向かって傾斜していることを特徴とする。

この発明に係る放電ランプ保持機構は、口金側平坦部とホルダ側平坦部が垂直な方向から押さえて電気的給電がされている。このため、放電ランプへの給電をホルダに接する口金側平坦部より行うことができ、従来のように、リード線を用いる必要がないので、反射ミラーを傷つける恐れがない。また、口金側仮固定機構とホルダ側仮固定機構を動作させることで、放電ランプを手放しても保持できる（仮固定）ので、従来のように、片手でランプを保持しつつ、他方の片手でランプを固定させる困難を必要としない。
さらに、放電ランプの口金とホルダの本固定の際に、ホルダの回転部を回転させることにより、ホルダ側ネジ機構と口金側ネジ機構が螺合するが、その際、ホルダ側ネジ機構のネジ山の始点側の端部、及び／又は、口金側ネジ機構のネジ山の始点側の端部は、ネジ山の頂からネジ底に向かうエッジ面が形成されているので、確実にネジ山とネジ底が螺合するので、障害なく滑らかに放電ランプの口金をホルダに螺合して本固定することができる。

以下、本発明の放電ランプ保持機構を説明する。
図１は、この発明に係る放電ランプ保持機構を示す。
放電ランプ１０（以下、単に「ランプ」ともいう）は、反射ミラー２０の下側開口部２２を通過して、ホルダ３０に取り付けられる。ここで、ランプ１０とホルダ３０を放電ランプ保持機構とし、ランプ１０、反射ミラー２０、ホルダ３０を光源装置と称する。なお、反射ミラー２０とホルダ３０は、図示略の機構により露光装置などに固定される。

図２は、ランプ１０を示す図面であり、例えば、石英ガラスからなる発光管部１１を略中央に有し、その両端にロッド状の封止部１２が伸びるように一体的に形成される。発光管部１１は球形、あるいは管軸方向（図面の上下方向）に細長く伸びる紡錘形になっており、その内部は気密空間が形成されて、発光物質である水銀や始動用ガスであるキセノンやアルゴンが封入される。また、発光管部１１の内部には陽極１３と陰極１４が対向配置しており、その先端同士の間隔が放電ギャップとして形成される。放電ギャップは電極間距離でもあり、例えば、５ｍｍ程度となる。封止部１２の先端にはキャップ状の口金４０が装着する。なお、図における上方の封止部の先端にもキャップ状の口金４０が装着されるが、本発明では必須ではない。
このランプ１０は、何れかの電極を上方に、他方の電極を下方に位置させる垂直配置をしており、この実施例では陰極を下方に、陽極を上方に配置している。

図１に戻り、反射ミラー２０は、例えばガラス基材の反射面に多層膜をコーティングしたもので、全体が凹面形状でランプ１０からの放射光を良好に反射する。反射ミラー２０は楕円集光鏡が用いられることが多く、その場合は、放電ランプ１０のアークと、反射ミラー２０の第一焦点を一致させる必要がある。このアークは、一般に、放電ギャップ間に形成されるので、反射ミラー２０の第一焦点に放電ギャップが位置するようにランプを設置する。反射ミラー２０の向きは上に開のものを示したが、下（ホルダ側）に開のものもある。

ランプ１０や反射ミラー２０は、近年、大型化している。前述のとおり、この発明の放電ランプ保持機構は、ランプや反射ミラーが大型化した場合に、特に有用となる。
ランプ１０について、数値例を示すと、ランプ電力は定格値３ＫＷ〜４０ＫＷ、ランプ電流は定格値５０Ａ〜２００Ａ、発光管部１１の最大外径（電極の伸びる方向に垂直な方向の径）は５０ｍｍ〜２５０ｍｍである。また、ランプの重量は０．５ｋｇ〜１０ｋｇである。
また、反射ミラー２０について、数値例を示すと、前面開口はφ３００ｍｍ〜１０００ｍｍであり、ランプが伸びる方向の奥行きは２００ｍｍ〜８００ｍｍである。

図３は、図１に示す光源装置を、図１とは異なる方向から眺めた状態を示し、反射ミラー２０の一部を切り欠いて反射ミラー２０の内部構造を表現している。
反射ミラー２０は、大径の上側開口部２１と小径の下側開口部２２を有する。下側開口部２２は、ランプ１０の封止部１２あるいは口金４０が通過できるだけの大きさを少なくとも必要とする。下側開口部２２があまりに大きいと、ランプ１０の放射光が、下側開口部２２から漏れてしまい光の利用効率が低下する。

図４は本発明に係る放電ランプの口金、特に、ホルダ３０に装着される口金４０の拡大構造を示す。
口金４０は、キャップ状の全体ボディ４１と、この全体ボディ４１の端部に構成される口金側平坦部４２と、口金側平坦部４２の概中心から伸びる突出部４３から構成される。これら全体ボディ４１、口金側平坦部４２および突出部４３は物理的に一部材から構成され、例えば真鍮などの導電性部材からなる。

全体ボディ４１は、石英ガラスからなる封止部１２の端部に嵌めこまれる部位である。全体ボディ４１はキャップ状であって、封止部１２を被せるよう差し込んで装着するものであり、封止部１２内部の給電機構と電気的に接続することで全体ボディ４１自体が給電経路の一部となる。

口金側平坦部４２は、ホルダ３０と面接触することで放電ランプ外部と電気的接続構造を形成する口金側平坦面４２１を有する。口金側平坦面４２１は放電ランプ１０の軸と垂直な平面に形成されており、ホルダ３０との接触および電気経路の形成を容易にしている。また、口金側平坦部４２の側面には後述する口金側ネジ機構４２２が形成される。

突出部４３は、ホルダ内に差し込まれる際の先端部分に相当し、口金側嵌め合い部４３１、口金側回転防止部４３２および先端小径部４３３から構成される。嵌め合い部４３１は、断面円状であり、口金側平坦部４２に続いて形成されている。嵌め合い部４３１に続いて、嵌め合い部４３１より細径になっている回転防止部４３２が形成される。回転防止部４３２の断面は、例えば三角形から八角形の多角形状であり、図４では六角形になっている。回転防止部４３２に続いて、回転防止部４３２より細径になっている断面円状の先端小径部４３３が形成される。

図５は本発明に係るホルダ３０の拡大構造を示す。
ホルダ３０は、棒状の中心ボディ３１と、その先端に位置する回転部３２から構成される。中心ボディ３１は、例えば、銅、真鍮等の電気抵抗の低いものやそれらの基材にニッケル、銀、金等の電気抵抗が低く耐酸化、耐薬品性のものをコーティングしたものから構成される。回転部３２は、耐磨耗、耐酸化、耐薬品性を有する部材よりなり、例えば、ステンレス、ニッケルメッキされた真鍮等よりなる。中心ボディ３１は、軸部３３とホルダ側平坦部３４より構成され、上部のホルダ側平坦部３４は下部の軸部３３に比べて径方向に大きくなっている。

ホルダ側平坦部３４は、上表面は水平に加工され、ホルダ側上平坦面３４１を形成し、下表面も水平に加工され、ホルダ側下平坦面３４２を形成している。また、ホルダ側平坦部３４には、上平坦面３４１の中央を開口部とする挿入孔３４３が形成されている。挿入孔３４３は、嵌め合い用穴部３４３１と回転防止用穴部３４３２より構成されている。挿入孔３４３の開口部はＲ状に加工され、開口部に続いて断面円状の嵌め合い用穴部３４３１となっている。嵌め合い用穴部３４３１に続いて、嵌め合い用穴部３４３１より細径になっている回転防止用穴部３４３２が形成される。回転防止用穴部３４３２の断面は、図４で示した口金側回転防止部４３２に対応し、例えば三角形から八角形の多角形状であり、図５では六角形になっている。

軸部３３は、円柱状のもので、外周側面に回転部３２が下方に落ちることを防止する回転部留３３１が形成される。また、軸部３３の下部３１５が図示略のホルダ固定台に取り付けられているので、ホルダ３０は光源装置に対して所定の位置に固定される。

回転部３２は中心ボディ３１の先端に取り付けられ、口金４０の脱着作業において、人間が中心ボディ３１を軸として回転部３２を手動で回転させる。回転部３２の内壁には口金４０が挿入した場合に本固定するためのホルダ側ネジ機構３２１が形成され、その下部は内底部３２２となる。また、回転部３２の外表面には手動による回転作動がやりやすいように、例えばローレット加工が施される。回転部３２は、口金４０との本固定を達成する部位である。

中心ボディ３１の外方（図における下方）は図示省略されているが、給電線が中心ボディ３１の一部に接続される。あるいは、中心ボディ３１の一部に給電のための機構が接続されたりする。なお、回転防止用穴部３４３２は挿入孔３４３に断面六角形の空洞を形成したものを示したが、前述の口金側回転防止部４３２と係合する形であればよい。また、図面では回転部留３３１は中心ボディ３１の一部になっているが、回転部３２を中心ボディ３１の所定の位置に入れた後に取り付けられる構造にするほうが経済的である。

図６は、口金４０（放電ランプ）をホルダ３０に装着する時の両機構の原理を模式的に表したものである。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ口金とホルダの動きを表す。逆に、口金４０をホルダ３０から脱着させるときは、（ｃ）から（ａ）にいたる手順となる。なお、ホルダ３０は断面図を示す。
（ａ）は口金４０がホルダ３０の中に挿入される直前の状態を示す。
（ｂ）は口金４０がホルダ３０の中に挿入された状態を示す。具体的には、口金の突出部４３が中心ボディ３１の挿入孔３４３の中に挿入されている。（仮固定）
（ｃ）は口金４０とホルダ３０の本固定が完了した状態を示す。上記（ｂ）で示す仮固定状態からホルダ３０の回転部３２を回すことで、ネジ機構が働く。（本固定）

図６（ｂ）において、この装置の動きを説明すると、まず、口金４０に固定された放電ランプは、口金４０の突出部４３がホルダ３０の挿入孔３４３に挿入されるように、垂直上方から下方に持ち下げられる。
この際、口金４０の先端小径部４３３と口金側回転防止部４３２の軸径は、ホルダ３０の嵌め合い用穴部３４３１の穴径より十分小さく加工されており、また、口金４０の先端小径部４３３の軸径は、ホルダ３０の回転防止用穴部３４３２の穴径より十分小さく加工されている。

口金側回転防止部４３２の断面形状と、回転防止用穴部３４３２の断面形状とが係号するように加工されている。口金側回転防止部４３２を、回転防止用穴部３４３２に挿入する際には、放電ランプを径方向に回転させて、口金側回転防止部４３２と回転防止用穴部３４３２の断面形状を合わせて挿入する。これより、放電ランプは回転方向に回らないようになる。

ここで、口金側回転防止部４３２と回転防止用穴部３４３２の隙間は、例えば０．１ｍｍが必要となる。その理由は、良好な挿入性、良好な回転防止性、良好な耐磨耗性が得られるためである。

口金側嵌め合い部４３１は、嵌め合い用穴部３４３１と嵌め合いの関係となるように加工されている。口金側嵌め合い部４３１と嵌め合い用穴部３４３１の嵌め合いは、断面円状で精度が高いものが好ましく、例えばその径の差は０．０１〜０．０５ｍｍが必要となる。その理由は、放電ランプを挿入した口金４０が径方向に動いて偏芯しないようにするためである。口金側嵌め合い部４３１と嵌め合い用穴部３４３１を密着して嵌め合わせると、放電ランプを挿入した口金４０が径方向に動かないようにして、放電ランプの水平方向の位置決めをすることができる。

突出部４３は、口金側平坦面４２１がホルダ側上平坦面３４１に当接するまで、挿入孔３４３に挿入される。口金側平坦面４２１とホルダ側上平坦面３４１は水平に加工されているので、口金側平坦部４２とホルダ側上平坦面３４１とが当接した面が傾くことがなく、放電ランプの重心が口金側平坦部４２の垂直上方にあれば、放電ランプを挿入した口金４０を中心ボディ３１に載置することができる。

口金側平坦面４２１とホルダ側上平坦面３４１とを当接して、放電ランプを挿着した口金４０を中心ボディ３１に載置することによって、口金側平坦部４２の高さ位置を決めることができる。そして、放電ランプの垂直方向の位置決めをすることができる。

以上のようにして、放電ランプに挿入された口金４０は、突出部４３を挿入孔３４３に、口金側平坦部４２とホルダ側上平坦面３４１とが当接するまで挿入するだけで、容易に位置決めをすることができる。すなわち、口金側嵌め合い部４３１と嵌め合い用穴部３４３１を嵌合させて水平方向の位置決めをし、口金側平坦部４２とホルダ側上平坦面３４１とを当接させて垂直方向の位置決めをする。さらに、口金側回転防止部４３２と回転防止用穴部３４３２を嵌合させて、放電ランプが径方向に回らないようにすることもできる。

この実施例では、「仮固定」は、ホルダ３０に対し、放電ランプの口金４０を挿入したことをいう。「口金側仮固定機構」は口金側平坦部４２に形成された突出部４３が相当し、「ホルダ側仮固定機構」は、ホルダ側平坦部３４に形成された挿入孔３４３が相当する。
仮固定では、放電ランプを手放しても保持できるので、従来のように、片手でランプを保持しつつ、他方の片手でランプを固定させる困難を必要としない。

なお、ここでは突出部４３はその中心が中心ボディ４１の軸に一致したものを示したが、中心ボディ４１の軸からずれた円筒の凸もしくは凹でもよい。

図６（ｃ）に示すように、放電ランプを中心ボディ３１に固定する必要がある。放電ランプは中心ボディ３１に載置するだけでは、光源装置がわずかに振動しただけで、放電ランプが倒れて割れるので非常に危険だからである。

放電ランプは、口金側ネジ機構４２２とホルダ側ネジ機構３２１を螺合させることにより、中心ボディ３１に固定される。口金側ネジ機構４２２は、ホルダ側ネジ機構３２１と嵌め合いの関係に加工され、口金側ネジ機構４２２は雄ネジ、ホルダ側ネジ機構３２１は雌ネジとなる。ネジはメートルネジ、台形ネジ、多条ネジ、右ネジ、左ネジなど状況に応じて適宜選択できる。回転部３２を径方向に回転させると、ホルダ側ネジ機構３２１と口金側ネジ機構４２２が螺合する。内底部３２２がホルダ側下平坦面３４２に達するまで、回転部３２を径方向に回転させて上昇させる。

内底部３２２がホルダ側下平坦面３４２に達すると、ホルダ側平坦部３４は、上からは口金側平坦面４２１がホルダ側上平坦面３４１を下方に押圧し、下からは内底部３２２がホルダ側下平坦面３４２を上方に押圧するので、上下方向から狭圧される。これより、口金４０を中心ボディ３１の上に載置した状態で固定することができるので、放電ランプが倒れることがなく、口金側平坦面４２１とホルダ側上平坦面３４１とが離れることなく密着できる。これにより本固定が完了する。

このように、口金側平坦面４２１はホルダ側上平坦面３４１に密着しているので、中心ボディ３１に電気を流すことにより、口金４０に導通し、放電ランプに電力を加えることができる。大型の放電ランプには、例えば５０〜２５０Ａの電流を流す必要があり、放電ランプとホルダ３０とが、口金側平坦面４２１とホルダ側上平坦面３４１の面接触で接続しているので、効率よく通電することができる。もし点接触など接触面積が小さければ、十分な電流を流すことができず、放電ランプが必要とする十分な電力を供給することができない。
また、口金側ネジ機構４２２とホルダ側ネジ機構３２１が螺合して、口金側平坦面４２１は、ホルダ側上平坦面３４１方向に押圧する力が常に働き、離れることなく密着しているので、電気的接触不良が発生しない。

放電ランプをホルダ３０から取り外す場合は、上記装着手順を逆に行えばよい。すなわち、まず、ホルダ３０の回転部３２を回すことで、本固定から仮固定の状態にする。次に、放電ランプをホルダ３０から抜き取る。

この実施例では、「本固定」は、回転部３２を回転させて口金側ネジ機構４２２とホルダ側ネジ機構３２１を螺合させることをいう。「口金側本固定機構」は口金側平坦部４２の側面に形成された口金側ネジ機構４２２が相当し、「ホルダ側本固定機構」はホルダ３０の回転部３２の内壁に形成されたホルダ側ネジ機構３２１が相当する。
本固定では、口金側平坦部４２とホルダ側平坦部３４が垂直な方向から押さえて電気的給電するため、放電ランプ１０への給電をホルダ３０に接する口金側平坦部４２より行うことができ、従来のように、リード線を用いる必要がないので、反射ミラーを傷つける恐れがない。

本発明の放電ランプ保持構造は、放電ランプの定格電流が５０Ａ以上のランプ、特に７０Ａ以上の大型ランプに適している。定格電流が５０Ａ以上、特に７０Ａ以上のサイズにおいて、反射ミラー２０への放電ランプ１０の挿入作業、口金４０とホルダ３０の電気的接続、および口金４０との固定作業が難しくなるからである。
なお、口金４０とホルダ３０との位置合わせの精度は、ＪＩＳ０４０１−１（１９９８）、ＪＩＳ０４０１−１（１９９８）から選択することができる。一例を挙げると、穴Ｈ７、Ｈ８、軸ｅ７、ｅ８、ｆ６、ｆ７、ｇ６、ｈ６、ｈ７などの穴と軸の組み合わせとなる。

図４、図５、図６の構造について、一例を示すと、口金４０の長さは５０ｍｍ、外径は４０ｍｍ、突出部４３の突出長は２０ｍｍ、外径は１０ｍｍ、ホルダ３０の回転部３２の外径は、４５ｍｍである。中心ボディ３１の挿入孔３４３の内壁面は、例えばステンレス鋼やセラミックスに施すことができる。挿入孔３４３の内壁面は、電気を流す経路ではないため、挿入・脱着のために耐摩耗性に優れ、耐薬品性を重視した材料とすればよい。

次に、ランプの口金４０の口金側ネジ機構４２２について詳細に説明する。
図７は、口金４０の回転中心軸から外れた位置であって、全体ボディ４１の斜め上方から、ネジ山の始点側の端部を見た口金４０の斜視図である。なお、図７は、口金側ネジ機構４２２を分かりやすくするために、口金４０の一部分を示すものであり、全体構造図は、図４で示す。
図８は、図７に示されている始点側の端部の拡大した斜視図であり、図８は図７と方向同一位置から口金を見た斜視図である。

口金側ネジ機構４２２は、雄ネジとなっており、ネジ山Ａとネジ底ａからなるものである。
ネジ山Ａは頂Ａ１を有し、この頂Ａ１からネジ底ａに向かう面がネジ山側面Ａ２となっている。

そして、図８に示すように、ネジ山Ａの始点側の端部ＡＡは、ネジ山側面Ａ２と交差する方向であって、頂Ａ１からネジ底ａに向かうようにエッジ面Ａ３が形成されている。
ネジ山Ａを形成する場合、通常は、ネジ山Ａの始点側の端部は、ネジ山Ａの高さを徐々に低くしてネジ底ａに一致させる構造であり、このような場合は、本願発明のエッジ面Ａ３は形成されないものである。

図９は、ネジ山Ａの始点側の端部ＡＡを説明する説明図であり、図９（ａ）は、図８に示すネジ山側面Ａ２と直交する方向である矢印ｅ方向から見たネジ山Ａの始点側の端部ＡＡの平面図であり、図９（ｂ）は、図８に示すネジ山Ａの頂Ａ１方向から見たネジ山Ａの始点側の端部ＡＡの側面図である。なお、図９（ｂ）では、ネジ山ＡＡと隣接するネジ山Ａも記載している。
図９（ａ）に示すように、ネジ山側面Ａ２は紙面と並行になっており、エッジ面Ａ３は紙面と交差する方向に伸びており、エッジ面Ａ３はネジ山側面Ａ２と交差する方向に存在している。
また、図９（ｂ）に示すように、エッジ面Ａ３は隣接する隣接するネジ山Ａの方向に向かって傾斜しており、エッジ面Ａ３は隣接するネジ山Ａの方向に向いている状態になっている。

次に、ホルダ３０のホルダ側ネジ機構３２１について詳細に説明する。
図１０は、ホルダ３０の回転中心軸から外れた位置であって、ホルダ側平坦部の上平坦面３４１の斜め下方から、ネジ山の始点側の端部を見上げたホルダ３０の斜視図である。
なお、図１０は、ホルダ側ネジ機構３２１を分かりやすくするために、ホルダ３０の回転部３２の一部分を示すものであり、全体構造図は、図５で示す。
図１１は、ネジ山の始点側の端部の拡大した斜視図であり、具体的には、ホルダ３０の回転中心軸から外れた位置であって、回転部３２の内部であってホルダ側平坦部の上平坦面３４１の方向から、ネジ山の始点側の端部を見下ろした拡大斜視図である。

ホルダ側ネジ機構３２１は、雌ネジとなっており、ネジ山Ｂとネジ底ｂからなるものである。
ネジ山Ｂは頂Ｂ１を有し、この頂Ｂ１からネジ底ｂに向かう面がネジ山側面Ｂ２となっている。

そして、図１１に示すように、ネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢは、ネジ山側面Ｂ２と交差する方向であって、頂Ｂ１からネジ底ｂに向かうようにエッジ面Ｂ３が形成されている。
ネジ山Ｂを形成する場合、通常は、ネジ山Ｂの始点側の端部は、ネジ山Ｂの高さを徐々に低くしてネジ底ｂに一致させる構造であり、このような場合は、本願発明のエッジ面Ｂ３は形成されないものである。

図１２は、ネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢを説明する説明図であり、図１２（ａ）は、図１１に示すネジ山側面Ｂ２と直交する方向である矢印ｅ方向から見たネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢの平面図であり、図１２（ｂ）は、図１１に示すネジ山Ｂの頂Ｂ１方向から見たネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢの側面図である。なお、図１２（ｂ）では、ネジ山ＢＢと隣接するネジ山Ｂも記載している。
図１２（ａ）に示すように、ネジ山側面Ｂ２は紙面と並行になっており、エッジ面Ｂ３は紙面と交差する方向に伸びており、エッジ面Ｂ３はネジ山側面Ｂ２と交差する方向に存在している。
また、図１２（ｂ）に示すように、エッジ面Ｂ３は隣接する隣接するネジ山Ｂの方向に向かって傾斜しており、エッジ面Ｂ３は隣接するネジ山Ｂの方向に向いている状態になっている。

本願発明では、口金側ネジ機構４２２のネジ山Ａの始点側の端部ＡＡはエッジ面Ａ３を有しているので、ホルダ３０の回転部３２が回転する際に、エッジ面Ａ３がホルダ側ネジ機構３２１のネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢに衝突し、更に、回転部３２が回転することにより、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢが、図１１中矢印ｇ方向で示す口金３２が螺合して噛み込む方向に動くことになり、口金側ネジ機構４２２のネジ山Ａの頂Ａ１が、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ底ｂに噛み合いやすくなり、障害なく滑らかに放電ランプの口金をラホルダに螺合して本固定することができる。

或いは、本願発明では、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢはエッジ面Ｂ３を有しているので、ホルダ３０の回転部３２が回転する際に、エッジ面Ｂ３が口金側ネジ機構４２２のネジ山Ａの始点側の端部ＡＡに衝突し、更に、回転部３２が回転することにより、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢが、図１１中矢印ｇ方向で示す口金３２が螺合して噛み込む方向に動くことになり、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ底ｂに口金側ネジ機構４２２のネジ山Ａの頂Ａ１が噛み合いやすくなり、障害なく滑らかに放電ランプの口金をホルダに螺合して本固定することができる。

さらに、図８、図９に示すように、口金側ネジ機構４２２のネジ山Ａの始点側の端部ＡＡのエッジ面Ａ３は、隣接するネジ山Ａの方向に向かって傾斜しているので、ホルダ３０の回転部３２が回転して、ホルダ側ネジ機構３２１のエッジ面Ｂ３或いはネジ山側面Ｂ２がこのエッジ面Ａ３に衝突し、更に、回転部３２が回転すると、ホルダ側ネジ機構３２１のエッジ面Ｂ３或いはネジ山側面Ｂ２が、エッジ面Ａ３の表面に沿って図８中矢印ｇ方向で示す回転部３２が螺合して噛み込む方向である口金側ネジ機構４２２の端部ＡＡに隣接する他のネジ山Ａ方向に滑って移動する。
この結果、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢが、口金側ネジ機構４２２のネジ山Ａの始点側の端部ＡＡと隣接するネジ山Ａとの間のネジ底ａに確実に導かれることになり、ホルダ側のネジ山Ｂの頂Ｂ１が、確実に、口金側のネジ機構４２２のネジ底ａに案内され、極めて障害なく滑らかに放電ランプの口金をホルダに螺合して本固定することができる。

或いは、図１１、図１２に示すように、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢのエッジ面Ｂ３は、隣接するネジ山Ｂの方向に向かって傾斜しているので、ホルダ３０の回転部３２が回転して、このエッジ面Ｂ３が、口金側ネジ機構４２２のエッジ面Ａ３或いはネジ山側面Ａ２に衝突し、更に、回転部３２が回転すると、エッジ面Ｂ３がエッジ面Ａ３或いはネジ山側面Ａ２乗り越えて図１１中矢印ｇ方向で示す回転部３２が螺合して噛み込む方向に移動する。
この結果、ホルダ側ネジ機構３２１のネジ山Ｂの始点側の端部ＢＢが、口金側ネジ機構４２２のネジ山Ａの始点側の端部ＡＡと隣接するネジ山Ａとの間のネジ底ａに確実に導かれることになり、ホルダ側のネジ山Ｂの頂Ｂ１が、確実に、口金側のネジ機構４２２のネジ底ａに案内され、極めて障害なく滑らかに放電ランプの口金をホルダに螺合して本固定することができる。

本発明に係る放電ランプ保持機構を有する光源装置を示す。本発明に係る放電ランプを示す。本発明に係る放電ランプ保持機構を有する光源装置を示す。本発明に係る放電ランプの口金を示す。本発明に係る放電ランプホルダを示す。本発明に係る放電ランプホルダと口金の駆動原理を示す。本発明に係る放電ランプの口金の終端部の側面に形成された口金側ネジ機構のネジ山の状態を示す斜視図である。本発明に係る放電ランプの口金のネジ山の始点側の端部の拡大斜視図である。口金側ネジ機構のネジ山の始点側の端部の平面図と側面図である。本発明に係るランプホルダの回転部の内壁に形成されたホルダ側ネジ機構のネジ山の状態を示す斜視図である。本発明に係るランプホルダのネジ山の始点側の端部の拡大斜視図である。ランプホルダ側ネジ機構のネジ山の始点側の端部の平面図と側面図である。従来に係る放電ランプ保持機構を有する光源装置を示す。

符号の説明

１０放電ランプ
１１発光部
１２封止部
２０反射ミラー
３０ホルダ
３１中心ボディ
３１５突起
３２回転部
４０口金
４１全体ボディ
４２終端部
４３突出部
４４溝部

Claims

一端に口金が装着された放電ランプと、この放電ランプを垂直方向に立てるように、かつ着脱可能に保持するホルダからなる放電ランプ保持機構であって、
前記放電ランプの口金は導電性部材からなる口金側平坦部を有するとともに、口金側仮固定機構と口金側本固定機構を有し、
前記ホルダは当該口金側平坦部と係合する導電性部材からなるホルダ側平坦部を有するとともに、ホルダ側仮固定機構とホルダ側本固定機構を有し、
前記口金側仮固定機構は口金側平坦部に形成された突出部であり、前記ホルダ側仮固定機構は、ホルダ側平坦部に形成された挿入孔であり、
前記口金側本固定機構は口金側平坦部の側面に形成された口金側ネジ機構であり、前記ホルダ側本固定機構はホルダの回転部の内壁に形成されたホルダ側ネジ機構であり、
前記放電ランプの口金を、前記ホルダ側平坦部と垂直な方向から押さえて、前記口金側仮固定機構の突起部を前記ホルダ側仮固定機構の挿入孔に挿入して両者の仮固定を行い、その後、ホルダの回転部を回転させることにより、ホルダ側ネジ機構と口金側ネジ機構が螺合し、両者が本固定され、
前記ホルダ側ネジ機構のネジ山の始点側の端部、及び／又は、前記口金側ネジ機構のネジ山の始点側の端部は、ネジ山の頂からネジ底に向かうエッジ面が形成されていることを特徴とする放電ランプ保持機構。
前記ホルダ側ネジ機構のネジ山の始点側の端部のエッジ面は、隣接するホルダ側ネジ機構のネジ山の方向に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ保持機構。
前記口金側ネジ機構のネジ山の始点側の端部のエッジ面は、隣接する口金側ネジ機構のネジ山の方向に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ保持機構。