JP2009238553A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性及び電気的接続性に優れた光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置１は、放電管３の外周面を被覆する、導電性ペーストを乾燥、硬化させて形成したからなる電極を有する外部電極放電ランプ２と、電極４の外周面に巻回された銅箔やアルミニウム箔からなる金属箔５と、金属箔５の外周面に接するように設けられている放熱兼給電部材６と、放熱兼給電部材６に電気的に接続されているインバータ電源１１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、放電管の外周面を被覆する導電性ペーストからなる電極を有する外部電極放電ランプを用いた光源装置に関する。

従来から、液晶ディスプレイのバックライトや、スキャナーの原稿読取用光源、さらには照明用光源などに外部電極放電ランプが用いられている。この外部電極放電ランプは、水銀等の放電ガスが封入された長筒状のガラス製の放電管と、放電管の両端部近傍の外周面を被覆する電極とを備えており、電極としては、銀ペースト等の導電性ペーストや、銅テープやアルミニウムテープなどの金属テープ等が用いられている。電極に高周波高電圧を印加すると、電圧の大きさや放電管の厚み等によって決まる大きさのランプ電流が、放電極の電極に覆われている領域（電極配設領域）を介して、放電管内に供給される。その結果、放電管内で放電が発生し、電極配設領域以外の領域（発光領域）から光が放出されて、外部電極放電ランプが点灯する。

外部電極放電ランプの全発光量を大きくするには、発光輝度を大きくする必要がある。電極に印加される電圧と外部電極放電ランプの静電容量が大きいほど、外部電極放電ランプに流せる電流量が増加し、発光輝度は電流量が大きいほど大きくなる。また、外部電極放電ランプの静電容量は、放電管を構成するガラス材料の誘電率及び電極の面積に比例し、電極配設領域の放電管の厚さに反比例している。

そのため、発光輝度を大きくする方法の１つとして、電極の面積（軸方向長さ）を大きくすることが考えられるが、この場合、発光領域が小さくなるため、外部電極放電ランプの全発光量を大きくすることができない。

一方、発光輝度を大きくする別の方法として、電極に印加される電圧を大きくするか、放電管の厚みを薄くして静電容量を大きくすることにより、電流量を大きくすることが考えられる。しかしながら、これらの場合、外部電極放電ランプの点灯時に、電極配設領域の温度が上昇し、さらには過熱状態となってガラスが溶融する場合がある。

上記のような電極配設領域の温度上昇を抑制するために、例えば特許文献１には、電極の外周面に接触する放熱体を備えた光源装置が開示されている。この放熱体は、銅やアルミニウム等の金属、又は、真鍮などの合金で形成されている。放熱体は、外部電極放電ランプの端部の外形に適合する凹部を有しており、この凹部に外部電極放電ランプの端部が収納される。さらに、放熱体と電極の外周面とを密着させるために、給電端子と電極の外周面との隙間には、導電性ペーストが充填されている。放熱体は、電極及び導電性ペーストを介して伝えられた電極配設領域の熱の熱を放散させる。また、放熱体にはリード線が接続されており、放熱体は電極への給電機能を兼ねる。

特許第３４９４０９０号公報

しかしながら、特許文献１の光源装置の場合、放熱体を外部電極放電ランプに取り付ける際、放熱体と電極の外周面との隙間に、未硬化の導電性ペーストを充填してから、乾燥させて硬化させているが、導電性ペーストは、硬化すると若干収縮するため、硬化後の導電性ペーストと、放熱体又は電極との間には僅かな隙間が生じる。このような隙間が生じると、電極と放熱体の間の電気抵抗が高くなり、電気的接続性が低下する。また、この隙間により、電極と放熱体の間の熱伝導性も低くなり、電極配設領域の熱を十分に放散させることができなくなる。

そこで、本発明の目的は、放熱性及び電気的接続性に優れた光源装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の光源装置は、放電管の外周面を被覆する、導電性ペーストを乾燥又は硬化させて形成した電極を有する外部電極放電ランプと、前記電極の外周面に巻回された金属箔と、前記金属箔の外周面に設けられた放熱兼給電部材と、を備える。

導電性ペーストからなる電極の外周面には、微細凹凸の塗布ムラがある。金属箔は薄いため、電極の外周面の微細凹凸に追従した状態で接触する。そのため、電極と金属箔との接触面積は比較的大きくなり、電極と放熱兼給電部材とは、金属箔を介して電気的に安定して接続される。また、外部電極放電ランプの点灯時、放電管の電極で覆われている領域が発熱し、この熱は放電管から電極に伝えられる。金属箔は、電極を構成する導電性ペーストよりも熱伝導性が高いため、放電管から電極へ伝えられた熱は、電極に接する金属箔によって効率良く吸収されて放散される。さらに、金属箔の外周面に設けられた放熱兼給電部材によって、金属箔に吸収された熱は、速やかに外部に放散される。このように、本発明の光源装置は、放電管で生じる熱に対して優れた放熱性を有している。

前記放熱兼給電部材は、前記金属箔の前記外周面に巻回された、金属製板材からなる巻回部を有する構成であってもよい。

この構成によると、巻回部の縮径方向の弾性復元力（バネ力）によって、巻回部と金属箔、及び、金属箔と電極とはそれぞれ密着する。そのため、電極と放熱給電部材の間の電気抵抗が小さくなり、電気的に安定して接続される。また、熱抵抗も小さくなるため、熱伝導性が高くなり、放熱性が向上する。

また、前記放熱兼給電部材が、前記金属箔の前記外周面にハンダ付けされた金属製の帯状体であり、前記金属箔の前記外周面の軸方向両端部と、少なくとも前記電極の前記外周面のうち前記金属箔近傍の露出部分とを含む領域に、絶縁テープが巻回されている構成であってもよい。

この構成によると、絶縁テープによって、金属箔の巻き緩みが防止され、金属箔と電極との密着性が向上する。そのため、電極と金属箔との間の電気抵抗が小さくなり、電気的に安定して接続される。また、電極と金属箔との間の熱抵抗も小さくなるため、放熱性が向上する。

また、少なくとも前記金属箔の前記外周面の軸方向両端部と、前記電極の前記外周面のうち前記金属箔近傍の露出部分と、前記放電管の前記外周面のうち前記電極近傍の露出部分とが、絶縁性の被覆材で被覆されていることが好ましい。

この構成によると、金属箔の巻き緩みをより確実に防止し、金属箔と電極との間の密着性がより高くなる。さらに、外部電極放電ランプの点灯時における、電極の軸方向両端部と放電管の外周面の露出部分との境界部分、又は、金属箔の軸方向両端部と電極の外周面の露出部分との境界部分において発生するコロナ放電を抑えることができる。そのため、コロナ放電によるオゾンの発生を低減することができる。

さらに、前記電極から前記放熱兼給電部材に伝えられた熱を放熱するヒートシンクを備えることが好ましい。この構成によると、外部電極放電ランプの点灯時に放電管に生じる熱を、ヒートシンクによって、より速やかに外部に放散させることができる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、それぞれ光源装置の正面図と側面図である。図２は、第１実施形態の光源装置の主要部の断面図である。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。

図１に示すように、本実施形態の光源装置１は、互いに平行に並んで配置された複数本（本実施形態では４本）の外部電極放電ランプ２と、これら外部電極放電ランプ２の後述する２つの電極４の外周面に巻回されている金属箔５と、金属箔５の外周面に設けられている放熱兼給電部材６と、放熱兼給電部材６が設置されている２つの基板９と、２つの基板９上の回路を介して放熱兼給電部材６に電気的に接続されているインバータ電源１１とを備えている。

図２に示すように、外部電極放電ランプ２は、放電管３と、放電管３の長手方向（図２の左右方向）の両端部近傍の外周面をそれぞれ被覆する２つの電極４を有する。図２及び図３に示すように、放電管３は、図２中の左右方向に延在した円筒形状のガラス管であって、その両端が封止されている。なお、放電管３を構成する材料は、特にガラスに限定されるものではなく、石英ガラスのように光を通過するものであれば他の材料を用いてもよい。

放電管３の内部の空間には、例えば、アルゴンガス等の希ガスと水銀蒸気等の金属蒸気との混合ガスを含む放電ガスが、例えば１〜６０Ｔｏｒｒの低圧で封入されている。放電ガスには、必要に応じて、添加剤が加えられる。

また、放電管３の内壁面には、必要に応じて、例えば数μｍから数十μｍの厚さの蛍光体層（図示省略）が形成されている。蛍光体層としては、紫外線を可視光領域内の広範囲な波長領域の光に交換するものが用いられるが、光源装置１の用途によっては、可視光領域内に限らない特定の波長領域の光に変換するものを用いてもよい。また、この外部電極放電ランプ２が紫外線を放射する紫外線ランプなどである場合には、蛍光体層を形成しなくてもよい。

放電管３の長手方向の両端部近傍の外周面は、それぞれ導電性ペーストからなる電極４で被覆されている。放電管３の電極４で覆われている領域を、電極配設領域３ａとする。電極４を形成するには、ペースト状の有機バインダに銀粒子や銅粒子などの導電剤を添加したなどの銀ペーストや銅ペースト等の導電ペーストを、ディップ法、はけ塗り法、印刷法、蒸着法などの塗付方法によって、放電管３の外周面の所定の位置に、数μｍから数十μｍの厚さ（好適には例えば２０μｍ）に塗布してから、乾燥、又は硬化させる。なお、導電ペーストは、放電管３に対する密着性が高く、紫外線による劣化が少なく、十分に高い電気伝導性が得られるように考慮して選定すればよく、銀ペーストや銅ペーストに限られず、カーボンペーストや、銀−カーボンペーストなどのような混合ペーストを用いてもよい。銀ペースト及び銅ペーストは、熱伝導性に優れているが、高価である。一方、カーボンペーストは、銀ペーストや銅ペーストに比べて熱伝導性が劣っているが、安価である。

電極４の幅を長く（面積を広く）すると、同電圧でも流れる電流量が増えるため、外部電極放電ランプ２の輝度は増す。しかしながら、外部電極放電ランプ２の発光部分の面積は減っていくため、全光束はある点を境に減少する。そのため、放電管３の長手方向長さ（面積）に対する電極４の幅（面積）は、適切な範囲に設定することが必要である。たとえば、放電管３が、ガラス径９．８ｍｍ、ガラス厚０．５５、軸方向長さ２２５ｍｍで、軟質ガラスの場合、電極４の幅は１０〜２０ｍｍが適当である

電極４の外周面には、金属箔５が巻き付けられている。金属箔５は、熱伝導性及び電気伝導性に優れた、銅箔やアルミニウム箔が用いられる。このような金属箔５の熱伝導性は、電極４を構成する導電性ペーストよりも高い。また、金属箔５として銅やアルミニウムを用いた場合、金属箔５の厚みは、例えば１０〜５０μｍが好ましい。また、金属箔５の軸方向（図２の左右方向）長さは、電極４の軸方向長さよりも短く、金属箔５は、軸方向に関して電極４の中央部に配置されている。そのため、電極４の軸方向両端部は露出している。

金属箔５の外周面には、放熱兼給電部材６が装着されている。図３及び図４に示すように、放熱兼給電部材６は、金属箔５の外周面に巻回されている巻回部２０と、第１の突出部２１と、第２の突出部２２とから構成されている。

放熱兼給電部材６は、１枚の金属製板材から形成されている。金属製板材の材料としては、電気伝導性及び熱伝導性に優れた燐青銅、ベリリウム鋼、又は、ステンレス鋼等が挙げられる。また、この金属製板材は、厚みが薄く、剛性が低いものが用いられる。

図３及び図４に示すように、巻回部２０は、金属箔５の外周面に周方向に沿って１巻きを超えて巻回されている。巻回部２０の周方向に沿った巻回角度は、４５０°である。また、図２に示すように、巻回部２０の軸方向（図２の左右方向）の長さは、金属箔５の軸方向長さよりも短く、巻回部２０は、軸方向に関して金属箔５の中央部に取り付けられている。また、外部電極放電ランプ２の金属箔５に取り付けられておらず、外力が作用していない状態の巻回部２０の内径は、放電管３の外径よりも若干小さい。そのため、巻回部２０は、縮径方向の弾性復元力（バネ力）によって金属箔５の外周面に密着している。

巻回部２０の周方向に関する端部２０ａ付近は、軸方向に離隔した２つの領域に分割されている。これら２つの領域を巻端部２３とする。２つの巻端部２３は、周方向に延在しており、それぞれ周方向にわたって軸方向長さが一定である。そのため、２つの巻端部２３は、互いに平行に延在している。

また、巻回部２０の端部２０ａと反対側の端部２０ｂ付近には、軸方向長さの短い巻端部２４が形成されている。巻端部２４の軸方向長さは、周方向にわたって一定である。巻端部２４の周方向長さは、巻端部２３とほぼ同じである。巻端部２４は、２つの巻端部２３の間をこれらと平行に延在している。

第１の突出部２１は、端部２０ａに連結されており、電極４の外周面から離れる方向で、且つ、巻回部２０の径方向に延在している。第１の突出部２１は、２つの巻端部２３にそれぞれ連結された２つの脚部２５と、これら２つの脚部２５を互いに連結する連結部２６を有する。連結部２６は、延在方向に関して軸方向（図２の左右方向）の長さが変化しており、先端側の軸方向長さが、脚部２５側の軸方向長さよりも短い。また、連結部２６の先端側には、その厚み方向に貫通する円形穴２１ａが形成されている。円形穴２１ａは、後述する接続端子８に第１の突出部２１を取り付けた際、第１の突出部２１の抜け止めとして作用するものである。

また、第２の突出部２２は、端部２０ｂに連結されており、電極４の外周面から離れる方向で、且つ、巻回部２０の径方向に延在している。第２の突出部２２の延在方向の長さ（突出量）は、第１の突出部２１の延在方向の長さよりも短い。

放熱兼給電部材６を電極４の外周面に取り付ける際には、第１の突出部２１と第２の突出部２２に指を掛けて、第１の突出部２１と第２の突出部２２とを近づける方向（図４中の矢印方向）に力を加えて、巻回部２０を拡径させる。この状態で、巻回部２０の内側に、放電管３の端部を挿入してから、突出部２１、２２に加えていた力を解放し、巻回部２０を縮径させて、巻回部２０の縮径方向の復元力（バネ力）によって、金属箔５の外周面に密着させる。このとき、金属箔５の内周面は、巻回部２０に押圧されて、電極４に密着する。このように、巻回部２０のバネ力によって、放熱兼給電部材６と金属箔５、及び、金属箔５と電極４とはそれぞれ密着している。そのため、電極４から放熱兼給電部材６の間の電気抵抗が小さくなり、電気的に安定して接続される。また、電極４から放熱兼給電部材６の間の熱抵抗も小さくなるため、熱伝導性が高くなり、放熱性が向上する。

図５（ａ）に示すように、導電性ペーストからなる電極４の外周面は、微細凹凸の塗布ムラがある。また、放熱兼給電部材６の巻回部２０の内周面にも、板材成型の過程等により微細凹凸が生じている。金属箔５は厚すぎると、剛性が大きくなるため、電極４又は巻回部２０の表面の微細凹凸に追従できなくなり、電極４又は巻回部２０との接触面積が少なくなる。一方、金属箔５は薄すぎると、金属箔５の一部に局所的に熱が伝えられたとき、この熱を横方向（金属箔５の表面に沿った方向）へ拡散させにくくなるため、放熱性が低下する。そのため、金属箔５の厚みは、微細凹凸に追従でき、且つ、横方向への熱拡散も行いやすいように適切に設定される。具体的には、上述したように１０〜５０μｍの厚みが好ましい。

また、巻回部２０の内周面及び電極４の外周面には微細凹凸が生じているため、図５（ｂ）に示すように、巻回部２０と電極４との間に金属箔５を設けない場合、巻回部２０と電極４との接触面積は少なくなる。一方、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、巻回部２０と電極４との間に、これらの表面の微細凹凸に追従できる金属箔５が設置されている。そのため、金属箔５を介した巻回部２０と電極４との間接的な接触面積は、金属箔５を設けない場合の巻回部２０と電極４との接触面積よりも大きくなる。

図２に示すように、巻回部２０の外周全域と、金属箔５の外周面の軸方向両端部の露出部分と、電極４の外周面の軸方向両端部の露出部分と、放電管３の外周面のうち電極４に近接する露出部分とは、絶縁性の被覆材７で被覆されている。被覆材７としては、例えばシリコン樹脂や、エポキシ樹脂等の合成樹脂材料が用いられる。なお、本実施形態では、被覆材７は、巻回部２０の外周全域を被覆しているが、少なくとも、電極４の外周面の軸方向両端部の露出部分と、放電管３の外周面のうち電極４に近接する露出部分を被覆するものであってもよい。あるいは、さらに金属箔５の外周面の軸方向両端部の露出部分、又はさらに加えて巻回部２０の外周面の軸方向両端部とを被覆するものであってもよい。

図１に示すように、第１の突出部２１は、基板９上に設けられた箱状の接続端子８に挿着される。このとき、接続端子８に設けられ凸部（図示省略）と第１の突出部２１に形成された円形穴２１ａが嵌合し、第１の突出部２１の抜け防止の役目を果たす。接続端子８は、基板９上の回路を介して、インバータ電源１１と接続されている。そのため、第１の突出部２１を接続端子８に挿着することにより、電極４はインバータ電源１１と接続される。

図１に示すように、基板９の裏面には、シート状熱伝導材１０ａを貼り付けることによりヒートシンク１０を構成している。シート状熱伝導材１０ａは、例えば２〜５Ｗ/ｍ・ｋの熱伝導率のものが用いられる。具体的には、例えば、北川工業株式会社製の「クールプロバイド」のＣＰＶＳやＳＰＶＳが用いることができる。ヒートシンク１０は、基板９と反対側の表面から放熱を行う。ヒートシンク１０の基板９と反対側の面は、図１に示すように、基板９とは別の基板に接していてもよいが、空気に接していてもよい。なお、ヒートシンク１０は、図１に示すように複数枚のシート状熱伝導材１０ａを積層したものであってもよいが、単層のシート状熱伝導材１０ａで構成されていてもよい。

インバータ電源１１は、例えば商用電源を整流して得られるＤＣ電源あるいは、電池電源などから供給される直流電源（例えば直流８Ｖ電源）を４０〜１００ｋＨｚ、電圧２０００Ｖの高周波高電圧に変換する電源回路である。

次に、光源装置１の作用について説明する。インバータ電源１１から放熱兼給電部材６及び金属箔５を介して、電極４に高周波高電圧が印加されると、この電圧の大きさや放電管３の厚み等に依存する大きさのランプ電流が電極配設領域３ａを介して、放電管３内に供給される。これにより、放電管３内で放電現象が生じて、外部電極放電ランプ２が点灯する。

このとき、放電管３と電極４、電極４と金属箔５、及び、金属箔５と放熱兼給電部材６は、それぞれ比較的広い接触面で接触しているため、これらの間にギャップが生じたり、ポイント的に接触することに起因する局所的な放電の発生を防止することができる。また、接触面積が大きいと、単位面積当たりに流れる電流が低くなるため、大電流を流すことが可能となる。

また、上述したように、巻回部２０の外周全域と、電極４の外周面の軸方向両端部の露出部分と、放電管３の外周面のうち電極４に近接する露出部分が、絶縁性の被覆材７で被覆されているため、電極４に高電圧を印加した際、電極４の軸方向両端部と放電管３の外周面の露出部分との境界部分、又は、金属箔５の軸方向両端部と電極４の外周面の露出部分との境界部分において発生するコロナ放電を抑えることができる。そのため、コロナ放電によるオゾンの発生を抑制することができる。上記被覆材７は被覆を容易に行える等の利点があるが、オゾン発生の抑制には、少なくとも、電極４の外周面の軸方向両端部の露出部分と、放電管３の外周面のうち電極４に近接する露出部分とを含むように被覆すれば達成可能である。

また、外部電極放電ランプ２の点灯時、電極配設領域３ａを介して放電管３内にランプ電流が供給されているため、電極配設領域３ａが発熱し、温度が上昇する。さらに、点灯時に放電管３内で生じる電界によって、電極配設領域３ａの一部が局所的に発熱する場合がある。ランプ電流が大きくなると、さらにこれが顕著になり、ガラスが溶融して放電管３に穴が生じると考えられる。

このような電極配設領域３ａの熱は電極４に伝えられる。金属箔５は、電極４との接触面積が比較的大きく、電極４を構成する導電性ペーストよりも熱伝導性が高い。そのため、電極配設領域３ａから電極４に伝えられた熱は、電極４に接する金属箔５によって効率良く吸収されて放散される。さらに、金属箔５の外周面に接続されている放熱兼給電部材６によって、金属箔５に吸収された熱は、速やかに外部に放散される。このように、光源装置１は、電極配設領域３ａで生じる熱に対して優れた放熱性を有しており、電極配設領域３ａの温度上昇を抑制することができる

さらに、放熱兼給電部材６に伝えられた熱の一部は、基板９の裏面に設置されたシート状熱導電材１０ａからなるヒートシンク１０の表面から放散される。このように、熱伝導性に優れたヒートシンク１０を設置する場合は、電極配設領域３ａの熱をより速やかに外部に放散させることができる。

また、電極配設領域３ａの一部が局所的に発熱したとき、電極４を介して金属箔５の対応する部分に熱が伝えられる。このとき、金属箔５は、伝えられた熱を横方向に拡散して逃がすことができる。そのため、電極配設領域３ａの局所的な温度上昇を緩和することができる。

上述したように、金属箔５を設けない場合の巻回部２０と電極４との接触面積に比べて、金属箔５を介した巻回部２０と電極４との間接的な接触面積は大きくなるため、本実施形態の光源装置１は、導電性ペーストからなる電極４の外周面に放熱兼給電部材６を直接設置した場合に比べて放熱性が向上する。

光源装置１は、導電性ペーストからなる電極４に、導電性ペーストよりも熱伝導性の高い金属箔５を巻き付けることにより、電極４の熱を効率良く放熱させているため、たとえ電極４を構成する導電性ペーストとして、比較的熱伝導性の低いカーボンペーストを用いた場合であっても、高い放熱性を実現することができる。カーボンペーストは、上述したように安価であるため、電極４にカーボンペーストを用いることにより、コストを低減することができる。

なお、本実施形態の光源装置１では、放熱兼給電部材６の代わりに、図６に示す放熱兼給電部材１０６を用いてもよい。放熱兼給電部材１０６は、巻回部１２０と、第１の突出部１２１と、２つの第２の突出部１２２とを備える。放熱兼給電部材１０６は、放熱兼給電部材６と同じく１枚の金属製板材から形成されている。

巻回部１２０は、電極４の外周面の周方向に沿って１巻きを超えて巻回されている。巻回部１２０の周方向の中央部には、周方向に延びたスリット１２０ｃが形成されている。巻回部１２０の周方向に関する端部１２０ｂ付近は、軸方向に離隔した２つの領域に分割されている。これら２つの領域を巻端部１２８とする。２つの巻端部１２８は、互いに平行に延在している。また、巻回部１２０の端部端部１２０ｂと反対側の端部１２０ａ付近には、軸方向長さの短い巻端部１２７が形成されている。巻端部１２７は、その周方向長さが２つの巻端部１２８とほぼ同じであって、２つの巻端部１２８の間をこれらと平行に延在している。

第１の突出部１２１は、端部１２０ａに連結されており、電極４の外周面から離れる方向で、且つ、巻回部１２０の径方向に延在している。第１の突出部１２１には、接続端子８に固定する際に用いられる円形穴１２１ａが形成されている。

２つの第２の突出部１２２は、端部１２０ｂに連結されている。２つの第２の突出部１２２は、２つの巻端部１２８にそれぞれ連結されており、巻回部１２０の径方向で、且つ、電極４の外周面から離れる方向にそれぞれ延在している。

放熱兼給電部材１０６を電極４の外周面に取り付ける際には、第１の突出部１２１と２つの第２の突出部１２２に指を掛けて、図６中の矢印方向に力を加えて、巻回部１２０を拡径させて、巻回部１２０の内側に、放電管３の端部を挿入してから、突出部１２１、１２２に加えていた力を解放し、巻回部１２０を縮径させて電極４の外周面に密着させる。

なお、本実施形態の放熱兼給電部材６の巻回部２０にはスリットは形成されていないが（図４参照）、放熱兼給電部材１０６のスリット１２０ｃと同様のスリットが形成されていてもよい。スリットを設けることにより、金属箔５の外周面に作用する巻回部のバネ圧が均一になる。一方、スリットを設けない場合には、金属箔５の外周面との接触面積が広くなり、電気的接触性や放熱性が向上するという利点がある。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、上記第１実施形態と相違する点を中心に説明する。但し、上記第１実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。図７は、第２実施形態の光源装置の主要部の断面図であって、図８は、図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。

図７に示すように、本実施形態の光源装置２０１は、外部電極放電ランプ２と、外部電極放電ランプ２の２つの電極４の外周面にそれぞれ巻回されている金属箔５と、金属箔５の外周面にハンダ付けによってそれぞれ接続されている帯状体（放熱兼給電部材）３０と、帯状体３０に電気的に接続されているインバータ電源１１とを備えている。

帯状体３０は、熱伝導性及び電気伝導性に優れた、銅やアルミ等の金属材料で形成されている。帯状体３０は、その厚みが例えば０．０３ｍｍの金属箔で、強度を保つため４つ折りにしたものであって、その幅方向（図８の左右方向）長さが、放電管３の外径より小さく、例えば外径の半分程度である。帯状体３０の先端は、金属箔５の外周面にハンダハンダ接合部３１を介して接続されている。また、帯状体３０のハンダ接合部３１と反対側の端部は、基板９（図１参照）に接続されており、この基板９上の回路を介してインバータ電源１１に接続されている。

また、図７に示すように、金属箔５の外周面の軸方向両端部と、電極４の外周面の軸方向両端部の露出部分と、放電管３の外周面のうち電極４に近接する露出部分とには、絶縁テープ３２が巻回されている。絶縁テープ３２は、例えば、金属箔５側の面にシリコン系樹脂等の粘着剤が塗付された、耐熱性及び絶縁性に優れたポリイミド樹脂等からなるテープが用いられる。金属箔５の外周面の軸方向端部を、絶縁テープ３２によって、電極４の外周面及び放電管の外周面に固定することにより、金属箔５の巻き緩みが防止され、金属箔５と電極４との密着性が向上する。そのため、電極４と金属箔５との間の電気抵抗が低減し、電気的接続性が向上する。また、電極４と金属箔５との間の熱抵抗も小さくなるため、放熱性が向上する。また、放電管３と電極４、及び、電極４と金属箔５との間でのコロナ放電が抑制されるため、コロナ放電によるオゾンの発生を抑制することができる。

さらに、ハンダ接合部３１と、金属箔５の外周面の全域と、電極４の外周面の軸方向両端部の露出部分と、放電管３３の外周面のうち電極４に近接する露出部分とは、絶縁性の被覆材３３で被覆されている。被覆材３３としては、例えばシリコン樹脂等の合成樹脂材料等からなる熱収縮チューブが用いられる。これにより、金属箔５と巻き緩みをより確実に防止するとともに、金属箔５と電極４との間の密着性がより高くなる。また、外部電極放電ランプ２の点灯時における、放電管３と電極４、及び、電極４と金属箔５との間でのコロナ放電が抑制されるため、コロナ放電によるオゾンの発生を抑制することができる。なお、本実施形態では絶縁テープ３２と被膜材３３の両方を設けたが、絶縁テープ３２又は被膜材３３の一方のみで電気的接続時の密着性やオゾン抑制の効果が十分な場合は、一方を設けるだけでもよい。

次に、光源装置２０１の作用について説明する。インバータ電源１１から帯状体３０及び金属箔５を介して、電極４に高周波高電圧が印加されると、電極配設領域３ａを介して放電管３内にランプ電流が供給される。これにより、放電管３内で放電現象が生じて、外部電極放電ランプ２が点灯する。

上述したように、絶縁テープ３２及び被覆材３３によって、金属箔５は電極４の外周面に密着している。また、金属箔５は、導電性ペーストからなる電極４の外周面に生じている微細凹凸に追従しているため、金属箔５と電極４との接触面積は大きい。そのため、金属箔５と電極４との間にギャップが生じたり、ポイント的に接触することに起因する局所的な放電の発生を防止することができる。また、金属箔５と電極４との接触面が小さいことによる電流の集中も防止することができる。

また、外部電極放電ランプ２の点灯時、電極配設領域３ａは発熱する。電極配設領域３ａから電極４に伝えられた熱は、電極４に接する金属箔５によって効率良く吸収されて放散される。さらに、金属箔５の外周面に接続されている帯状体３０によって、金属箔５に吸収された熱は、速やかに外部に放散される。このように、光源装置２０１は、電極配設領域３ａで生じる熱に対して優れた放熱性を有しており、電極配設領域３ａの温度上昇を抑制することができる。

上述したように、金属箔５は、電極４の外周面に密着しており、その接触面積は大きい。また、金属箔５は、導電性ペーストからなる電極４よりも熱伝導性が高い。そのため、金属箔５を設けずに、電極４の外周面に帯状体を直接接続した場合に比べて、電極４の熱を効率よく放散させることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、第１実施形態及び第２実施形態においては、放熱兼給電部材６及び帯状体３０は、基板９に接続されているが、放熱兼給電部材６及び帯状体３０の接続対象は、基板９に限定されるものではない。また、放熱兼給電部材６及び帯状体３０の接続対象に応じて、ヒートシンク１０の設置対象は適宜設定される。

また、第１実施形態及び第２実施形態においては、本発明の放熱兼給電部材として、金属箔５の外周面に巻回された巻回部２０を有する放熱兼給電部材６と、金属箔５の外周面にハンダ付けされた帯状体３０がそれぞれ用いられているが、本発明の放熱兼給電部材はこれらに限定されるものではなく、電気伝導性及び熱伝導性が高く、金属箔の外周面に接続されている構成であれば、放熱兼給電部材６や帯状体３０以外の部材を用いることができる。

（ａ）は本発明の第１実施形態の光源装置の正面図であり、（ｂ）はその側面図である。 光源装置の主要部の断面図である。 図２のIII−III線に沿った断面図である。 第１実施形態の光源装置に用いられる放熱兼給電部材の斜視図である。 （ａ）は電極と金属箔と放熱兼給電部材との拡大断面図であり、（ｂ）は金属箔を設けない場合の電極と放熱兼給電部材の拡大断面図である。 第１実施形態の光源装置に用いられる放熱兼給電部材の他の例を示す斜視図である。 第２実施形態の光源装置の主要部の断面図である。 図７のVIII−VIII線に沿った断面図である

符号の説明

１、２０１ 光源装置
２ 外部電極放電ランプ
３ 放電管
４ 電極
５ 金属箔
６、１０６ 放熱兼給電部材
７ 被覆材
１０ ヒートシンク
１０ａ シート状熱伝導材
３０ 帯状体（放熱兼給電部材）
３１ ハンダ接合部
３２ 絶縁テープ
３３ 被覆材

Claims (5)

1. 放電管の外周面を被覆する、導電性ペーストを乾燥又は硬化させて形成した電極を有する外部電極放電ランプと、
   前記電極の外周面に巻回された金属箔と、
   前記金属箔の外周面に設けられた放熱兼給電部材と、
   を備えることを特徴とする光源装置。
2. 前記放熱兼給電部材が、前記金属箔の前記外周面に巻回された、金属製板材からなる巻回部を有することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記放熱兼給電部材が、前記金属箔の前記外周面にハンダ付けされた金属製の帯状体であり、
   前記金属箔の前記外周面の軸方向両端部と、少なくとも前記電極の前記外周面のうち前記金属箔近傍の露出部分とを含む領域に、絶縁テープが巻回されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
4. 少なくとも前記金属箔の前記外周面の軸方向両端部と、前記電極の前記外周面のうち前記金属箔近傍の露出部分と、前記放電管の前記外周面のうち前記電極近傍の露出部分とが、絶縁性の被覆材で被覆されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光源装置。
5. 前記電極から前記放熱兼給電部材に伝えられた熱を放熱するヒートシンクを備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光源装置。
   

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