JP2008021460A - Ultraviolet-ray floodlight - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紫外線を照射する紫外線投光器に係り、特に、紫外線投光器を小型化するための技術に関する。 The present invention relates to an ultraviolet projector that irradiates ultraviolet rays, and more particularly to a technique for miniaturizing the ultraviolet projector.
従来、道路壁面のディスプレーや道路標識、看板等の被照射体に対して離れた位置から投光し、当該被照射体のみを限定的に照明する投光器が知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の投光器では被照射体に可視光を照射して照明するものが一般的であるが、投光器の設置条件によっては、対向車側での漏光が問題になる場合がある。そこで、この問題を解決するために、被照射体に紫外線を照射して照明する紫外線投光器が提案されている。紫外線投光器の光源としては、可視光線を吸収し近紫外線を効率よく透過するフィルタを被着した(可視光カット)外球にHID(High Intensity Discharge)ランプを収納した、いわゆるブラックライトが一般的である。
しかしながら、ブラックライトの外球には軟質ガラスが用いられ耐熱性が低く、外球の熱損傷を防止するために当該外球を小型化することができないため、ブラックライトを光源とする紫外線投光器の小型化が困難である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、小型化が可能な紫外線投光器を提供することを目的とする。
However, soft glass is used for the outer sphere of the black light, the heat resistance is low, and the outer sphere cannot be downsized to prevent thermal damage of the outer sphere. Miniaturization is difficult.
This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and aims at providing the ultraviolet light projector which can be reduced in size.
上記目的を達成するために、本発明は、紫外線を放射するランプを光源筒内に装着し、前記光源筒の前端に反射板を設け、前記反射板の前面開口に透光板を設けると共に、前記ランプが放射する紫外線を透過し可視光をカットする多層膜フィルタを前記透光板に被着し、前記多層膜フィルタが紫外波長領域における前記ランプのピーク波長を含む波長帯域の光を透過することを特徴とする紫外線投光器を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention mounts a lamp that emits ultraviolet light in a light source tube, provides a reflective plate at the front end of the light source tube, and provides a translucent plate in the front opening of the reflective plate, A multilayer filter that transmits ultraviolet rays radiated from the lamp and cuts visible light is attached to the light transmitting plate, and the multilayer filter transmits light in a wavelength band including the peak wavelength of the lamp in the ultraviolet wavelength region. An ultraviolet light projector is provided.
また本発明は、上記発明において、前記ランプを水銀ランプとすると共に、前記多層膜フィルタが波長300nm〜380nmの波長帯域の光を透過することを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the lamp is a mercury lamp, and the multilayer filter transmits light in a wavelength band of 300 nm to 380 nm.
また本発明は、上記発明において、前記光源筒及び前記反射板を高熱伝導性材料にて形成すると共に、前記光源筒に放熱フィンを設けたことを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the light source tube and the reflection plate are formed of a high thermal conductivity material, and a heat radiation fin is provided in the light source tube.
本発明によれば、ランプが放射する紫外線を透過し可視光をカットする多層膜フィルタを反射板の開口に設けた透光板に被着したため、ランプの外球をフィルタガラスとする必要がない。これにより、ランプの外球に石英ガラスを採用して耐熱性を高めつつランプを小型化することが可能となり、結果として紫外線投光器全体を小型化することができる。 According to the present invention, since the multilayer filter that transmits ultraviolet rays radiated from the lamp and cuts visible light is attached to the light-transmitting plate provided in the opening of the reflecting plate, it is not necessary to use the outer bulb of the lamp as a filter glass. . This makes it possible to reduce the size of the lamp while increasing the heat resistance by adopting quartz glass as the outer bulb of the lamp. As a result, the entire ultraviolet light projector can be reduced in size.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、紫外線投光器1の正面、左側面及び背面を示す図である。この図に示すように、紫外線投光器1は、光源たるランプ2と、このランプ2を収容する光源筒3と、この光源筒3の開口端3Aに基部が結合された放物面をなす反射板4と、この反射板4の前面開口部に固定された前面ガラス5とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a front surface, a left side surface, and a back surface of the
ランプ2には、紫外線を放射する水銀ランプが用いられており、図2に示すように、ランプ2は、石英ガラスからなる発光管10と、当該発光管10を収容する外球11と、この外球11の端部が固定支持されるソケットタイプの口金12とを有し、上記外球11が紫外線の透過率及び耐熱性が高く紫外線に対する耐久性が優れた石英ガラスから形成されており、長軸方向での断面径が略一定になされた細長い円筒状、いわゆるT管として形成されている。
As the
前掲図1に示すように、光源筒3はランプ2と同様に円筒状に形成され、ソケット6を内蔵し、このソケット6にランプ2が装着される。このとき、ランプ2の発光管10が反射板4に臨み、ランプ2から放射された紫外線が反射板4により反射されて紫外線投光器1の正面から放射される。光源筒3の後端部3Bからはソケット6に電源を供給する電源ケーブル7が引き出されている。また、この光源筒3には、反射板4と前面ガラス5と光源筒3の重量の中心位置近くにアーム取付片8が一体に形成され、そのアーム取付片8にアーム9がボルト9Aにより回動自在に締結されている。
As shown in FIG. 1, the
前面ガラス5は平面視略円形に形成されてフランジ13に嵌め込まれ、このフランジ13を反射板4の前面開口部4Aにカシメて固定される。
前面ガラス5の構成について詳細には、図3に示すように、前面ガラス5は、紫外線の透過率がソーダ石灰ガラスよりも高い硼珪酸ガラス系の材質からなるフィルタ基板(透光板)20と、このフィルタ基板20上に被着された多層膜フィルタ21とを有している。この多層膜フィルタ21は、例えば五酸化タンタル(Ta2O5)からなる高屈折の第1の層21Aと、例えば二酸化ケイ素(SiO2)からなる低屈折の第2の層21Bとを交互に複数積層して形成されており、この多層膜フィルタ21への傷付を防止するために、多層膜フィルタ21を反射板4の側(内側)に向けて取り付けられている。
The
Specifically, as shown in FIG. 3, the
図4は多層膜フィルタ21の透過特性を示す図である。この図に示すように、多層膜フィルタ21は、波長λ=300nm〜380nmの波長帯域Wにわたって高い透過率Tを有し、波長λ=365nm近傍の光だけを透過する従来のブラックライトに比べ、紫外波長領域に幅広い透過帯域を有している。一方、ランプ2の光源たる水銀ランプは、図5の分光分布特性に示されるように、波長λ=365nm近傍に大きなピークPAを有すると共に、波長λ=315nm近傍にも比較的大きなピークPBを有する。
すなわち、上記多層膜フィルタ21の透過帯域は、水銀ランプのピークPA及びピークPBの波長を含むため、これらの光を効率良く透過し、紫外線出力が高められることとなる。
FIG. 4 is a diagram showing the transmission characteristics of the
That is, since the transmission band of the
ところで、一般に、道路壁面のディスプレーや道路標識、看板等の被照射体に対して紫外線投光器にて紫外線を照射して照明する場合、被照射体の照射面に蛍光塗料を塗布し、これを紫外線によって発光させている。しかしながら、従来の紫外線投光器においては、光源の可視光成分のうちの青色成分を十分にカットされておらず、この青色成分によって表示全体(特に白地)が青味を帯びてしまい、表示のコントラストが低下するという問題がある。これに対して、本実施形態の紫外線投光器1によれば、前掲図4に示すように、前面ガラス5の多層膜フィルタ21は、波長λ=400nm〜700nmの可視光領域全体の透過率が略ゼロとすることができる。
By the way, in general, when illuminating an irradiated object such as a road wall display, a road sign, a signboard, etc. with an ultraviolet projector using an ultraviolet projector, a fluorescent paint is applied to the irradiated surface of the irradiated object. It is made to emit light. However, in the conventional ultraviolet projector, the blue component of the visible light component of the light source is not sufficiently cut, and the entire display (especially white background) is bluish due to this blue component, and the display contrast is low. There is a problem of lowering. On the other hand, according to the
さて、紫外線投光器1においては、光源たるランプ2の放熱性、すなわち、光源筒3内の冷却性を高めるため、光源筒3を放熱性の高いアルミダイキャストにて形成すると共に、反射板4を放熱性が高く反射率の高いアルミニウム板にて形成している。さらに、光源筒3には外周面に複数の放熱フィン30を形成し、光源筒3の放熱性をより高めることとしている。このように、紫外線投光器1の全体の放熱性を高めると共に、ランプ2の外球11を耐熱性の高い石英ガラスにより形成したため、熱損傷の発生を防止しつつ紫外線投光器1を小型化することが可能となる。これにより、例えば従来のブラックライトを光源とした一般的な紫外線投光器と比較して、本実施形態の紫外線投光器1では前面ガラス5側からみた投影面積比を略0.13倍にまで小型化することが可能となる。
Now, in the
以上説明したように、本実施形態によれば、紫外線を放射するランプ2を光源筒3内に装着し、光源筒3の前端に反射板4を設け、反射板4の前面開口に透光板たるフィルタ基板20を設けると共に、ランプ2が放射する紫外線を透過し可視光をカットする多層膜フィルタ21をフィルタ基板20に被着して前面ガラス5を構成し、多層膜フィルタ21が紫外波長領域におけるランプ2のピーク波長を含む波長帯域の光を透過する構成としたため、ランプ2の外球11をフィルタガラスとする必要がない。これにより、ランプ2の外球11に、例えば石英ガラスを採用して耐熱性を高め当該ランプ2を小型化することが可能となり、結果として紫外線投光器1全体を小型化することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また本実施形態によれば、上記前面ガラス5に形成した多層膜フィルタ21が、波長λ=300nm〜380nmの波長領域の光を透過すると共に、それ以外の可視光をカットする透過特性を有するため、ランプ2を水銀ランプとすることで、当該水銀ランプが放射する紫外線を効率良く透過し、紫外線出力を高めつつ、余分な可視光の放射を防止することができる。これにより、紫外線投光器1の省電力化が図られる。
In addition, according to the present embodiment, the
また本実施形態によれば、光源筒3を熱伝導性の高いアルミダイキャストで形成すると共に反射板4を熱伝導性の高いアルミニウムにて形成し、さらに、光源筒3に放熱フィン30を設けたため、紫外線投光器1の放熱性が高められ、当該紫外線投光器1の熱損傷を防止しつつ小型化することが可能となる。
In addition, according to the present embodiment, the
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内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、多層膜フィルタ21の材質として、高屈折の第1の層21Aに五酸化タンタルを用い、低屈折の第2の層21Bに二酸化ケイ素を用いた構成を例示したが、これに限らず、ランプ2が放射する紫外線を透過する透過特性を有するものであれば任意の物質を用いることができる。例えば、高屈折の第1の層21Aには、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化ハフニウム(HfO2)又は酸化アルミニウム(Al2O3)を用いても良く、また、低屈折の第2の層21Bには、弗化マグネシウム(MgF2)を用いても良い。
更に、上述した実施形態では、ランプ2の光源として水銀ランプを用いる場合を例示したが、これに限らず、波長300nm〜380nmの紫外光を効率よく放射する光源であれば良く、例えばメタルハライドランプ等の任意の光源を用いても良い。
また、上記実施形態において、紫外線の反射率を向上させる増反射膜を反射板4の表面に形成することで、紫外線の光出力を更に高めることもできる。
また、本発明に係る紫外線投光器1は、屋外に設置されて被照射体を照明するといった用途に限らず室内で使用することも可能である。
The above-described embodiment is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, as the material of the
Furthermore, although the case where a mercury lamp is used as the light source of the
Moreover, in the said embodiment, the light output of an ultraviolet-ray can also be raised further by forming in the surface of the
Moreover, the
1 紫外線投光器
2 ランプ
3 光源筒
4 反射板
4A 前面開口部
5 前面ガラス
10 発光管
11 外球
20 フィルタ基板(透光板)
21 多層膜フィルタ
30 放熱フィン
DESCRIPTION OF
21 Multilayer filter 30 Radiating fin
Claims (2)
前記ランプが放射する紫外線を透過し可視光をカットする多層膜フィルタを前記透光板に被着し、前記多層膜フィルタが紫外波長領域における前記ランプのピーク波長を含む波長帯域の光を透過することを特徴とする紫外線投光器。 A lamp that radiates ultraviolet rays is mounted in the light source tube, a reflection plate is provided at the front end of the light source tube, a light transmission plate is provided at the front opening of the reflection plate,
A multilayer filter that transmits ultraviolet rays radiated from the lamp and cuts visible light is attached to the light transmitting plate, and the multilayer filter transmits light in a wavelength band including the peak wavelength of the lamp in the ultraviolet wavelength region. UV projector characterized by that.
前記ランプを水銀ランプとすると共に、前記多層膜フィルタが波長300nm〜380nmの波長帯域の光を透過することを特徴とする紫外線投光器。
The ultraviolet projector according to claim 1,
An ultraviolet projector, wherein the lamp is a mercury lamp, and the multilayer filter transmits light in a wavelength band of 300 nm to 380 nm.
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