JPH07171099A - 発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ランプ本体から発生する熱を効率的に放熱で
き、点灯不良、放熱不良を防止できる発光素子を提供す
る。 【構成】ランプ本体２１の内部に前部電極２６と後部電
極２７および反射鏡２５を備え、両電極にエネルギを供
給することにより光を発生し、この光を反射鏡２５によ
って反射して出射窓２４から出射するようにした発光素
子において、前記ランプ本体２１の略全周を絶縁材で構
成し、この絶縁材の一部に前部電極２６と後部電極２７
接続する電極端子２８，２９を設けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内視鏡等と光学的に
接続され、内視鏡に照明光等を伝送するための光源装置
に設けられる発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡は、操作部と挿入部とからなり、
挿入部には観察光学系、照明光学系等が内装されてい
る。照明光学系は操作部に接続されたユニバーサルコー
ドを介して光源装置に接続されている。光源装置には一
般にキセノンランプ等のランプが内蔵され、ランプから
照射される照明光が前記ユニバーサルコードを介して照
明光学系に導光される。

【０００３】ところで、従来の光源装置は、図５に示す
ように構成されている。すなわち、１は光源装置本体で
あり、この本体１の内部にはランプハウス２が設けら
れ、この開口部には放熱グリル３ａを有する開閉扉３が
設けられている。ランプハウス２の内部にはランプユニ
ット４が着脱可能に設けられ、このランプユニット４か
ら発生する照明光はソケット５に導かれる。したがっ
て、前記内視鏡のユニバーサルコード（図示しない）は
コネクタを介して前記ソケット５に接続される。

【０００４】前記ランプユニット４は、図６に示すよう
に構成されている。ランプ６は例えばキセノンランプで
あり、ランプ本体７の前部にはカソード側の前部電極８
が、後部にはアノード側の後部電極９が設けられてい
る。そして、前部電極８には前部ヒートシンク１０が取
付けられ、後部電極９は後部ヒートシンク１１に取付け
られている。前部および後部ヒートシンク１０，１１は
アルミニウム等の放熱性に優れた材料によって形成さ
れ、周壁には放熱フィン１０ｘが設けられている。

【０００５】前部ヒートシンク１０は、上部部材１０ａ
と下部部材１０ｂとに上下に２分割され、両者の接合部
には前部電極８を上下方向から挟持するための半円状の
切欠部からなる挟持部１２が設けられている。また、上
部部材１０ａと下部部材１０ｂはその一端側に設けたヒ
ンジ１３によって上下方向に回動自在に連結され、他端
側には上部部材１０ａと下部部材１０ｂをクランプする
クランプ具１４が設けられいる。

【０００６】後部ヒートシンク１１は、一体成形品であ
り、中央部に後部電極９が嵌入される嵌合穴１５が設け
られ、この嵌合穴１５の底部にはねじ穴１６が穿設され
ている。

【０００７】そして、前部電極８に前部ヒートシンク１
０を取付ける際には、上部部材１０ａをヒンジ１３を支
点として上方へ回動して開き、下部部材１０ｂの挟持部
１２に前部電極８を位置決めし、上部部材１０ａを下方
へ回動して閉じ、上部部材１０ａと下部部材１０ｂをク
ランプ具１４によってクランプする。一方、後部電極９
を後部ヒートシンク１１の嵌合穴１５に嵌入し、ねじ穴
１６にランプ固定ねじ１７を挿入し、六角レンチ等の工
具を用いてねじ込み、後部電極９と後部ヒートシンク１
１とを連結する。

【０００８】このようにしてランプ本体７と前部および
後部ヒートシンク１０，１１を一体的に結合し、このラ
ンプユニット４を本体１のランプハウス２に収納して本
体１に対して固定する。この場合、前部および後部ヒー
トシンク１０，１１に貫通する複数本の締付けボルト１
８を締付けることにより本体１に対して固定することが
できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光源装置のランプユニットは、前部および後部電極に対
する前部および後部ヒートシンクの取付け作業が面倒で
あるとともに、電極に対するヒートシンクの密着性が悪
く、ランプから発生する熱を効率的に放熱できないとい
う問題がある。

【００１０】そこで、電気的接触は電極とヒートシンク
との接触部で、熱的伝導は電極とヒートシンクおよび電
極とヒートシンクとの間に塗布した放熱グリスによって
行っていたが、熱伝導部と電気接触部が共通であるた
め、ランプから発生する熱を効率的に放熱できない。し
たがって、ランプの点灯不良、放熱不良を招く恐れがあ
った。

【００１１】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、ランプ本体から発生
する熱を効率的に放熱でき、点灯不良、放熱不良を防止
できる発光素子を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
前記目的を達成するために、ランプ本体の内部に複数の
電極および反射鏡を備え、前記電極にエネルギを供給す
ることにより光を発生し、この光を前記反射鏡によって
反射して出射窓から出射するようにした発光素子におい
て、前記ランプ本体の略全周を絶縁材で構成し、この絶
縁材の一部に前記電極と接続する電極端子を設けたこと
にある。したがって、ランプ本体の全周をヒートシンク
によって覆うことが可能となり、放熱効果を向上させた
ことにある。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１は第１の実施例を示す。発光素子として
のランプ本体２１は全体が絶縁材によって円筒状に形成
され、前部に放物面を有する凹陥部２２が設けられてい
る。この凹陥部２２は前面に開口部２３を有しており、
この開口部２３は石英ガラス等の透光板によって封止す
ることにより出射窓２４が設けられている。

【００１４】さらに、前記凹陥部２２の内周面にはアル
ミニウム、銀等をコーティングすることにより反射鏡２
５が形成され、内部には例えばキセノンガスが封入され
ている。また、ランプ本体２１の前部にはカソード電極
としての前部電極２６が設けられ、後部にはアノード電
極としての後部電極２７が設けられている。この前部電
極２６および後部電極２７はランプ本体２１の軸心部に
位置し、先端部が凹陥部２２の内部において離間対向し
て設けられている。

【００１５】前部電極２６は電極端子２８に接続されて
おり、この電極端子２８はランプ本体２１の側面を貫通
して外部に突出しており、後部電極２７はねじ部２９ａ
を有する電極端子２９に接続されており、この電極端子
２９はランプ本体２１の背面を貫通して外部に突出して
いる。

【００１６】このように構成された発光素子は、ランプ
本体２１の出射窓２４を除く全周が放熱用のヒートシン
ク（図示しない）によって覆われている。そして、電極
端子２８，２９を介して前部電極２６と後部電極２７に
電圧を印加すると、電極間で放電し、発生した光は反射
鏡２５によって反射され、その光はランプ本体２１の前
面の出射窓２４から出射される。

【００１７】この場合、前部電極２６は出射窓２４から
出射される光を妨げないように出射方向に沿って幅広
く、出射方向に対面して薄肉に形成されている。したが
って、光を妨げることなく、電気的接触および熱伝導を
効率よく行うことができる。また後部電極２７と接続す
る電極端子２９はねじ部２９ａによって接続でき、電気
的接触および熱伝導を効率よく行うことができる。

【００１８】さらに、電極端子２８，２９はその一部が
ランプ本体２１から突出した構造であり、電極間に高電
圧が印加されても、周囲のヒートシンク、ランプハウス
等に高電圧が漏れるのを最小限に抑えることができ、安
全性を向上できる。

【００１９】図２および図３は第２の実施例を示し、第
１の実施例と同一構成部分には同一番号を付して説明を
省略する。発光素子としてのランプ本体３０は光透過性
のセラミック等の絶縁体によって一体に形成され、前面
にはランプ本体３０と一体の出射窓３１が形成されてい
る。また、前部電極２６の電極端子２８および後部電極
２７の電極端子２９はランプ本体３０の側部に揃えて突
出し、配線の容易化を図っている。

【００２０】また、ランプ本体３０は出射窓３１と対向
する部分に開口部３２を有したヒートシンク３３によっ
て覆われている。このヒートシンク３３はアルミニウム
等によって一体に形成されており、前部および後部には
放熱フィン３４が設けられている。

【００２１】さらに、ヒートシンク３３には電極端子２
８，２９に対向してコネクタ接続口３５が穿設されてい
る。一方、電源に接続される電力ケーブル３６には絶縁
体３７によって覆われたコネクタ３８が設けられてお
り、このコネクタ３８はコネクタ接続口３５に挿入して
電極端子２８，２９に接続される。

【００２２】この実施例によれば、第１の実施例と同様
の効果が得られるとともに、ランプ本体３０が光透過性
のセラミック等の絶縁体によって一体に形成され、前面
にはランプ本体３０と一体に出射窓３１が形成されてい
るため封止部がなくなり、熱膨張等によって亀裂が生
じ、内部に封入したキセノンガス等が漏れる恐れがな
い。また、内部の反射鏡２４を赤外線透過ミラー（ダイ
クロイックミラー）にし、熱を発生する赤外線をランプ
本体３０の外部に放出できるため、ランプ本体３０の発
熱を平均化もしくはランプ本体３０で吸収させることが
できる。

【００２３】また、この実施例によれば、電気的接続と
熱的接触を別々の構成にしたので、放熱むらが低減さ
れ、一層放熱性が向上するとともに、電気的接続不良も
低減できる。

【００２４】図４は第３の実施例を示す。発光素子とし
てのランプ本体４０は円筒状に形成され、前部にはカソ
ード電極としての前部電極４１が設けられ、後部にはア
ノード電極としての後部電極４２が設けられている。こ
の前部電極４１および後部電極４２は端面に向かって先
細のテーパ面４１ａ，４２ａに形成されており、前部電
極４１の前面には出射窓４３が設けられている。

【００２５】ランプ本体４０の周囲にはヒートシンク４
４が設けられており、これは前部ヒートシンク４５、後
部ヒートシンク４６および両者間に介在された絶縁部材
４７とから構成されている。

【００２６】前部ヒートシンク４５には前部電極４１の
テーパ面４１ａと対応するテーパ面４８ａを有した貫通
孔４８が設けられ、出射窓４３から出射される光路を確
保している。後部ヒートシンク４６にはランプ本体４０
の外径よりやや大径の貫通孔４９が設けられ、この内周
面には雌ねじ部５０が形成されている。

【００２７】貫通孔４９には外周面に雌ねじ部５０と螺
合する雄ねじ部５１を有する押付け部材５２が設けら
れ、この押付け部材５２の先端部には後部電極４２のテ
ーパ面４２ａと対応するテーパ面５３ａを有した凹陥部
５３が設けられている。

【００２８】したがって、ヒートシンク４４にランプ本
体４０を組込む場合、前部電極４１を前部にしてランプ
本体４０を後部ヒートシンク４６の貫通孔４９から挿入
する。次に、貫通孔４９に押付け部材５２を螺合し、そ
の凹陥部５３によってランプ本体４０を前方に押付ける
と、前部電極４１のテーパ面４１ａが前部ヒートシンク
４５のテーパ面４８ａに密着し、後部電極４２のテーパ
面４２ａも押付け部材５２のテーパ面５３ａに密着し、
ヒートシンク４４とランプ本体４０とが一体的に構成さ
れる。

【００２９】この実施例によれば、前部電極４１が前部
ヒートシンク４５に、後部電極４２が後部ヒートシンク
４６にテーパ面４１ａ，４２ａで密着するため、電気的
接触および熱的接触が確実となり、第１の実施例と同様
の効果が得られる。また、押付け部材５２によってラン
プ本体４０を固定することにより、組付け作業が容易で
あり、またランプ本体４１の交換も容易となる。

【００３０】なお、前記各実施例においては、キセノン
ランプ等の放電灯について説明したが、この発明は放電
灯に限らず、フィラメントを有する白熱球、ハロゲンラ
ンプおよび固体発光素子であるＬＥＤ等にも適用でき
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ランプ本体の略全周を絶縁材で構成し、この絶縁材
の一部に電極と接続する電極端子を設けたことにより、
ランプ本体から発生する熱を効率的に放熱でき、点灯不
良、放熱不良を防止できる。しかも、絶縁材で覆うこと
により、電気的配線の絶縁方法に考慮する必要がなく、
構造の簡素化、小形化を図れるとともにコストダウンを
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係る発光素子の縦断
側面図、正面図および背面図。

【図２】この発明の第２の実施例に係る発光素子の縦断
側面図。

【図３】同実施例の発光素子をヒートシンクに組込んだ
状態の縦断側面図。

【図４】この発明の第３の実施例に係る発光素子をヒー
トシンクに組込んだ状態の縦断側面図および正面図。

【図５】従来の光源装置の斜視図。

【図６】同じく従来の光源装置の正面図および縦断側面
図。

【符号の説明】

２１…ランプ本体 ２４…出射窓 ２５…反射鏡 ２６…前部電極 ２７…後部電極 ２８，２９…電極端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランプ本体の内部に複数の電極および反
   射鏡を備え、前記電極にエネルギを供給することにより
   光を発生し、この光を前記反射鏡によって反射して出射
   窓から出射するようにした発光素子において、前記ラン
   プ本体の略全周を絶縁材で構成し、この絶縁材の一部に
   前記電極と接続する電極端子を設けたことを特徴とする
   発光素子。