光源装置
【課題】点灯回路ユニットが熱破壊され難い光源装置を提供する。
【解決手段】発光管１０および当該発光管１０を気密封止する内管２８を備える二重管構造体２０と、前記発光管１０を点灯させるための点灯回路ユニット３０と、前記二重管構造体２０と前記点灯回路ユニット３０との間に配置され、前記発光管１０から発生する熱が前記点灯回路ユニット３０へ伝わるのを妨げる熱遮蔽板７０と、を備える光源装置１において、前記内管２８の封止部分２８ａは、前記発光管１０を挟んで前記熱遮蔽板７０と対向する位置に配置されており、前記熱遮蔽板７０の前記点灯回路ユニット３０側の主面７２から前記二重管構造体２０までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たす構成とする。
【解決手段】発光管１０および当該発光管１０を気密封止する内管２８を備える二重管構造体２０と、前記発光管１０を点灯させるための点灯回路ユニット３０と、前記二重管構造体２０と前記点灯回路ユニット３０との間に配置され、前記発光管１０から発生する熱が前記点灯回路ユニット３０へ伝わるのを妨げる熱遮蔽板７０と、を備える光源装置１において、前記内管２８の封止部分２８ａは、前記発光管１０を挟んで前記熱遮蔽板７０と対向する位置に配置されており、前記熱遮蔽板７０の前記点灯回路ユニット３０側の主面７２から前記二重管構造体２０までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たす構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関し、特に、水銀灯代替光源として好適なメタルハライドランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路、広場、競技場などの屋外照明、体育館や工場などの高天井の屋内照明には、従来、主として水銀灯が用いられているが、水銀灯は比較的効率が低いため、近年の省エネルギーの要請を背景として、当該水銀灯を効率の高いメタルハライドランプへ置き換えることが推奨されている。
しかし、既存の照明施設には水銀灯用の安定器が設けられているため、当該水銀灯用の照明器具にメタルハライドランプをそのまま装着して水銀灯と同等の明るさを得るためには、前記安定器をメタルハライドランプ用の安定器に取り替える必要があり、このことが、メタルハライドランプへの置き換えの阻害要因の一つとなっている。
【０００３】
そこで、水銀灯用の安定器はそのまま残存させた状態で、当該水銀灯と同等の明るさが得られるメタルハライドランプとして、安定器を含む点灯回路ユニットをランプ筐体の内部に収納した所謂回路内蔵型のメタルハライドランプ（特許文献１，２）への要望が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５８３６１号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１６は、従来の回路内蔵型のメタルハライドランプの概略構成を示す縦断面図である。例えば、従来の回路内蔵型のメタルハライドランプ５００は、発光管５０１を有する二重管構造体５０２と、発光管５０１を点灯させるための点灯回路ユニット５０３と、点灯回路ユニット５０３を内部に収容するケース５０４と、ケース５０４の他方の開口側端部に外嵌された口金５０５と、二重管構造体５０２を内包した状態でケース５０４に取り付けられた外管５０６とを備える。ケース５０４の発光管５０１側の壁部５０７の中央には二重管構造体５０２のピンチシール部５０８を挿入するための貫通孔５０９が、ピンチシール部５０８の形状に合わせて形成されており、その貫通孔５０９にピンチシール部５０８を挿入し、貫通孔５０９とピンチシール部５０８との間隙に無機接着剤５１０を充填することで、二重管構造体５０２をケース５０４に固定している。
【０００６】
しかしながら、水銀灯の代替品となる高ワットタイプのメタルハライドランプ５００の場合、定常点灯中の発光管５０１の表面は１０００［℃］近い温度になり、発光管５０１を気密封止する内管５１１でさえも４００［℃］を超える温度になるため、上記のようなケース５０４の貫通孔５０９にピンチシール部５０８を挿入する構成であると、ピンチシール部５０８からケース５０４を介して点灯回路ユニット５０３に伝導により熱が伝わるだけでなく、輻射および対流によってもピンチシール部５０８から点灯回路ユニット５０３に熱が伝わるため、点灯回路ユニット５０３が熱くなって破壊されるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、点灯回路ユニットが熱破壊され難い光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る光源装置の一態様は、先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、前記内管の封止部分は、前記発光管を挟んで前記熱遮蔽板と対向する位置に配置されており、前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る光源装置の他の態様は、先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、前記内管の封止部分は、前記発光管と前記熱遮蔽板との間に配置されており、前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光源装置のさらに他の態様は、半導体発光モジュールと、前記半導体発光モジュールを点灯させるための点灯回路ユニットと、前記点灯回路ユニットと電気的に接続された口金と、前記半導体発光モジュールと前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記半導体発光モジュールから発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記半導体発光モジュールまでの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光源装置は、二重管構造体や半導体発光モジュールのような光源と点灯回路ユニットとの間に熱遮蔽板が配置されているため、光源の熱が輻射や対流によって点灯回路ユニットへ伝わり難い。さらに、熱遮蔽板の点灯回路ユニット側の主面から光源までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、最短距離Ｌと定格電力Ｐとが所定の関係を満たすため、光源の熱が伝導によっても点灯回路ユニットへ伝わり難い。したがって、点灯回路ユニットが熱破壊され難い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図２】点灯回路ユニットにおける点灯回路の回路図
【図３】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図４】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図５】第２の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図６】二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を１つ設けた状態を示す斜視図
【図７】二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を２つ設けた状態を示す斜視図
【図８】遮熱部材が点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図９】第３の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図１０】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図１１】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図１２】二重管構造体の姿勢が外管の破損に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図１３】第４の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図１４】第５の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図１５】半導体発光モジュールおよび二重管構造体が及ぼす点灯回路ユニットへの熱影響を比較した結果を示す図
【図１６】従来の回路内蔵型のメタルハライドランプの概略構成を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態に係る光源装置について、図面を参照しながら説明する。
＜光源装置の構成＞
図１は、第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る光源装置１は、回路内蔵型の高ワットタイプのメタルハライドランプであって、発光管１０を有する二重管構造体２０と、前記発光管１０を点灯させるための点灯回路ユニット３０と、当該点灯回路ユニット３０を内部に収容するケース４０と、当該ケース４０の一端部に外嵌された口金５０と、前記二重管構造体２０を内包した状態で前記ケース４０に取り付けられた外管６０とを備える。なお、第１の実施形態に係る光源装置１では二重管構造体２０が光源であり発熱する。
【００１４】
発光管１０は、内部に気密封止された放電空間を有する本管部１１と、当該本管部１１の管軸方向両側に延出するように形成された一対の細管部１２，１３と、からなる放電容器１４を有する。なお、放電容器１４は、本管部１１および細管部１２，１３をそれぞれ別個に成形した後、それらを焼きばめによって一体化したものを用いているが、これに限らず、例えば本管部１１および２つの細管部１２，１３を一体成形しても構わない。
【００１５】
本管部１１の放電空間には、発光物質としてのハロゲン化金属、始動補助ガスである希ガス、および、緩衝ガスである水銀がそれぞれ所定量封入されている。なお、ハロゲン化金属としては、例えばヨウ化ナトリウムやヨウ化ジスプロシウムなどが用いられる。
本管部１１および細管部１２，１３は、例えば透光性セラミックで形成されている。なお、透光性セラミックとしては、例えばアルミナセラミックを用いることができるが、他のセラミック、或いは石英ガラスなどを用いても良い。
【００１６】
発光管１０は、光源装置１の長手方向の中心軸であるランプ軸上に位置し、且つ、先端が互いに対向する一対の電極１５，１６を備える。なお、実際には、そのプロセスの精度上、一対の電極１５，１６がランプ軸上に位置していない場合もある。
細管部１２，１３には、一端が電極１５，１６に接合された給電体１７、１８がそれぞれ挿入されている。給電体１７、１８は、細管部１２，１３内に流し込まれたフリットからなるシール材（不図示）によって前記細管部１２，１３に封着されている。
【００１７】
一方の給電体１７は、電極１５とは反対側の端部が電力供給線２１と電気的に接続されており、他方の給電体１８は、電極１６とは反対側の端部が電力供給線２２と電気的に接続されている。各電力供給線２１，２２は、金属箔２３，２４、当該金属箔２３，２４に接続されたリード線２５，２６、当該リード線２５，２６に接続された後述する導線９０，９１を介して点灯回路ユニット３０に接続されている。なお、他方の電力供給線２２における一方の電力供給線２１および給電体１７と対向する部分は、例えば石英ガラスからなるスリーブ２７で被覆されている。
【００１８】
上記した発光管１０、電力供給線２１，２２、金属箔２３，２４、リード線２５，２６およびスリーブ２７は、例えば円筒状をした内管２８内に収納されており、それらで二重管構造体２０が構成されている。
内管２８は、例えば石英ガラスからなり、金属箔２３，２４が位置する側の端部が例えばピンチシール法によって圧潰され気密封止されている。したがって、内管２８は、片封止型の気密容器であるといえる。ここで、内管２８において圧潰されている部分を封止部分２８ａと称するが、当該封止部分２８ａの横断面は略長方形である。
【００１９】
内管２８の内部であって発光管１０の外部にあたる空間は、ランプ点灯時に給電体１７、１８や電力供給線２１，２２などが高温にさらされた際に酸化するのを防止するために、真空となっている。なお、真空ではなく前記空間に不活性ガスを充満させて酸化を防止する構成であっても良い。
ケース４０は、有底筒状であって、底部を構成する円板形状の熱遮蔽板７０と、一方の開口側端部に前記熱遮蔽板７０が取り付けられた筒体８０とで構成されている。
【００２０】
熱遮蔽板７０は、例えばアルミニウムからなる厚さ０．２［ｍｍ］の板材を加工したものであって、二重管構造体２０と点灯回路ユニット３０との間に配置され、前記二重管構造体２０側である第１主面７１と前記点光回路ユニット３０側である第２主面７２とを有する。なお、熱遮蔽板７０の肉厚は０．２［ｍｍ］に限定されないが、０．２〜５．０［ｍｍ］の範囲が好ましい。
【００２１】
熱遮蔽板７０の材料は、アルミニウムに限定されず、例えば、ＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼、鉄、白金、アルミナ、ジルコニア、石英ガラス、ステアタイト、硬質ガラス、軟質ガラス、ＰＰＳ、ＰＢＩ、ＰＢＴなどであっても良い。熱遮蔽板７０の材料の熱伝導率は、０．２〜２４０[Ｗ／ｍ・Ｋ]であることが好ましい。
熱遮蔽板７０には、二重管構造体２０を支持するための支持部材としての一対の導線９０，９１が取り付けられている。
【００２２】
導線９０，９１は、例えば、鉄からなる導電性の線状部材であって、長尺の線部分９２，９３と短尺の線部分９４，９５とで構成される倒Ｌ字形である。なお、導線９０，９１の材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、モリブデンなどが好ましく、その熱伝導率は、１５〜１８０[Ｗ／ｍ・Ｋ]であることが好ましい。
長尺の線部分９２，９３は、熱遮蔽板７０の第１主面７１および第２主面７２と略直交しており、一端が点灯回路ユニット３０に接続されている。短尺の線部分９４，９５は、熱遮蔽板７０の第１主面７１および第２主面７２と略平行であって、一端は長尺の線部分９２，９３の他端に繋がっており、他端は互いに対向している。そして、短尺の線部分９４，９５の他端付近に二重管構造体２０のリード線２５，２６が接合されている。
【００２３】
導線９０，９１は、熱遮蔽板７０に形成された一対の貫通孔７３，７４に長尺の線部分９２，９３をそれぞれ貫通させた状態で、それら貫通孔７３，７４と長尺の線部分９２，９３との隙間に接着剤７５，７６を充填することによって前記熱遮蔽板７０に固定されている。なお、接着剤７５，７６には、例えばシリカおよびアルミナを主成分とし１０００℃の耐熱温度を有する無機接着剤が用いられる。
【００２４】
筒体８０は、例えば耐熱性の合成樹脂材料からなり、外観が略円錐台形をした筒状である回路収納部分８１と、前記回路収納部分８１の小さい方の開口側の端部に連設された円筒状の口金取付部分８２とからなる。筒体８０の材料としては、金属アルミ，鉄、それらを含む合金、アルミナなどのセラミック、およびＰＰＳ，ＰＢＴのような樹脂材料などを適宜使用して良い。
【００２５】
回路収納部分８１の内面には、点灯回路ユニット３０を載置するための円環状の回路載置面８３と、熱遮蔽板７０を載置するための円環状のホルダ載置面８４とがそれぞれ内側の一部を切り欠くことによって形成されており、さらに、回路収納部分８１の大きい方の開口側の端面８５には円環状の挿入溝８６が形成されている。口金取付部分８２には、点灯回路ユニット３０の第１リード線３１をケース４０の外部に導出させるための貫通孔８７が形成されている。また、ケース材料としては、金属アルミ，鉄、それらを含む合金、アルミナなどのセラミック、およびＰＰＳ，ＰＢＴのような樹脂材料などを適宜使用して良い。
【００２６】
ケース４０の内部空間４１と外管６０の内部空間６１とは、熱遮蔽板７０によって仕切られており、外管６０の内部空間６１で熱された空気が内部空間４１へ流れ込まないようになっている。したがって、外管６０内の空気がケース４０内に移動し難く、これにより二重管構造体２０から点灯回路ユニット３０へ対流によって熱が伝わり難く、前記点灯回路ユニット３０が熱破壊され難い。そして、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度は外管６０の内部空間６１の雰囲気温度よりも低い。
【００２７】
口金５０は、筒状胴部とも称されるシェル５１と、円形皿状をしたアイレット５２と、シェル５１およびアイレット５２とを接合するガラス材料からなる絶縁部５３とで構成される。点灯回路ユニット３０の第１リード線３１の貫通孔８７から導出された部分は、ケース４０の外面と口金５０の内面とに挟持され、これにより第１リード線３１とシェル５１とが電気的に接続されている。点灯回路ユニット３０の第２リード線３２の口金取付部分８２の開口から導出された部分は、アイレット５２に半田５４で接合され、これにより第２リード線３２とアイレット５２とが電気的に接合されている。
【００２８】
点灯回路ユニット３０は、ケース４０の回路載置面８３に載置され固定されたプリント配線板３３と複数の電子部品３４などからなり、ケース４０の内部空間４１に配置されている。
図２は、点灯回路ユニットにおける点灯回路の回路図である。図２に示すように、点灯回路ユニット３０における点灯回路は、ＡＣ／ＤＣ変換部、ＤＣ調整部、および、ＤＣ／ＡＣ変換部を有し、口金５０から第１リード線３１および第２リード線３２を介して供給される商用交流電力を、発光管１０を点灯させるための電力に変換して発光管１０に給電する。
【００２９】
ＡＣ／ＤＣ変換部は、商用交流電源からの交流電力を所定電圧の直流電力に変換する役割を有し、整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢから出力される直流電圧を昇圧する昇圧回路とを備える。昇圧回路は、チョッパー方式の昇圧回路であり、インダクタンスＬ１、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、および、コンデンサＣ１を備える。本例において、インダクタンスＬ１にはチョークコイルが、スイッチング素子Ｑ１にはトランジスタが、コンデンサＣ１には電解コンデンサが、それぞれ使用される。
【００３０】
ＤＣ調整部は、ＡＣ／ＤＣ変換部から出力される直流電圧を所定の電圧に調整する役割を有し、チョッパー方式の降圧回路からなる。当該降圧回路は、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタンスＬ２、および、コンデンサＣ２を備える。本例において、スイッチング素子Ｑ２にはトランジスタが、インダクタンスＬ２にはチョークコイルが、コンデンサＣ２には電解コンデンサが、それぞれ使用される。
【００３１】
ＤＣ／ＡＣ変換部は、ＤＣ調整部から出力される直流電圧を交流電力に変換して、発光管１０に給電する役割を有し、直流電力を交流電力に変換する変換回路と、発光管１０に流れる電流を制御し放電を安定させる安定器Ｌ３とを備える。変換回路は、フルブリッジ回路であり、４つのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を備える。また、安定器Ｌ３には、例えばチョークコイルが使用される。
【００３２】
光源装置１は、上記した構成の点灯回路ユニット３０を内蔵しているため、水銀灯用の安定器（銅鉄安定器）が残存している既設の照明施設にも使用することができる。なお、言うまでも無く、水銀灯用の銅鉄安定器を除去した施設でも、あるいは、電力ラインにおいて当該銅鉄安定器を意図的に短絡させた施設においても、光源装置１を使用することは可能である。
【００３３】
外管６０は、例えば図１に示すような所謂ドロップ形状であって、開口端縁部６２がケース４０の挿入溝８６に挿入され、開口端縁部６２と挿入溝８６との間隙に無機接着剤（不図示）が充填されて、ケース４０に接合されている。外管６０には、耐熱性や加工性を考慮して例えば硬質ガラスまたは軟質ガラスが用いられる。なお、無機接着剤には、例えば導線９０，９１を熱遮蔽板７０に固定する接着剤７５，７６と同様のものを使用することができる。
【００３４】
以上に説明した第１の実施形態に係る光源装置１は、水銀灯代替光源として既存の水銀灯用照明器具に装着して用いられるものであって、定格電力が３０〜２５０［Ｗ］の高ワットタイプであることが好ましい。２５０Ｗよりワット数が高い光源装置の場合、熱源である発光管１０からの熱の影響が非常に大きいために、後述するような図１における熱遮蔽板７０の第２主面７２から二重管構造体２０までの最短距離［ｍｍ］Ｌの確保だけでは、点灯回路ユニットの寿命信頼性を確保することが非常に困難になる。具体的な高ワットタイプの定格電力としては、例えば３０［Ｗ］、７０［Ｗ］、１００［Ｗ］、１５０［Ｗ］、２００［Ｗ］、２５０［Ｗ］などが挙げられる。なお、本発明において定格電力とは、点灯回路ユニット込みの光源装置において発光管１０で消費される電力をいう。
【００３５】
一般に、メタルハライドランプは、水銀灯と比較して発光効率［ｌｍ／Ｗ］が良いため、水銀灯の代替品として使用する場合は水銀灯よりも低い電力で同等の明るさが得られる。例えば定格電力が１０［Ｗ］のメタルハライドランプは、４０［Ｗ］の水銀灯と同等の明るさが得られ、４０［Ｗ］の水銀灯の代替品となり得る。同様に、３０［Ｗ］のメタルハライドランプは８０［Ｗ］の水銀灯と同等、７０［Ｗ］のメタルハライドランプは１００［Ｗ］の水銀灯と同等、１００［Ｗ］のメタルハライドランプは２００［Ｗ］の水銀灯と同等、１５０［Ｗ］のメタルハライドランプは２５０［Ｗ］の水銀灯と同等、２００［Ｗ］のメタルハライドランプは３００［Ｗ］の水銀灯と同等、２５０［Ｗ］のメタルハライドランプは４００［Ｗ］の水銀灯と同等の明るさが得られ、それぞれの水銀灯の代替品となり得る。なお、使用する用途、環境によっては、全光束・照度などのような代替条件として注目するランプ特性が異なる場合があるため、代替となるワットレンジは適宜変更して良い。
【００３６】
＜点灯回路ユニットの耐熱破壊性能＞
上記した光源装置１は、二重管構造体２０と点灯回路ユニット３０との間に配置された熱遮蔽板７０を有するため、前記二重管構造体２０から前記点灯回路ユニット３０に輻射および対流により熱が伝わり難い。図１６に示すような従来のメタルハライドランプ５００では二重管構造体５０２の熱が輻射、対流、伝導の３つのパターンにより点灯回路ユニット５０３に伝わったが、その中でも輻射による影響が最も大きかった。しかしながら、本発明に係る光源装置１では輻射によって熱が伝わり難く、さらに対流によっても熱が伝わり難いため点灯回路ユニット５０３が高温になり難い。
【００３７】
本発明に係る光源装置１は、図１に示すように、熱遮蔽板７０の第２主面７２から二重管構造体２０までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合に、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすため点灯回路ユニットが熱破壊され難く、前記光源装置１が長寿命である。なお、内管２８における封止部分２８ａとは反対側の端部２８ｂ（以下、「先端部分２８ｂ」）にはチップ部２８ｃが形成されている場合が多いが、最短距離Ｌを測定する場合には前記チップ部２８ｃを無視するものとする。
【００３８】
図３および図４は、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。実験では、第１の実施形態に係る光源装置１をベースに、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐに変更を加えた実施例１〜１４および比較例１〜２８の光源装置を種々作製し、それら光源装置を点灯させて、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度（回路温度）と、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの時間とを測定した。
【００３９】
具体的には、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの時間として、各光源装置に対してエージングを実施し、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの総点灯時間（回路寿命時間）を測定した。そして、回路寿命時間が２４０００［ｈ］以上の場合は、所望の定格寿命に対してバラツキを考慮した寿命信頼性を確保する「良好○」な光源装置と評価し、２４０００［ｈ］未満の場合は、所望の定格寿命に対してバラツキを考慮した寿命信頼性を確保できない「不良×」な光源装置と評価した。
【００４０】
なお、光源装置が不点になり、且つ、点灯回路ユニット以外の箇所に故障が見られなかった場合に、点灯回路ユニットが短命化し、破壊したとみなした。また、エージングは、光源装置の口金５０が上側となる点灯姿勢を保持し、定格電力Ｐにおいて裸点灯させながら、５．５ｈ点灯させた後に０．５ｈ消灯するという点灯サイクルを採用し、評価を行った。
【００４１】
回路寿命時間２４０００［ｈ］を境にして「良好」、「不良」の評価した理由としては、光源装置は、水銀灯の代替品としての位置づけから当該水銀灯と同等かそれ以上の寿命を実現する必要があり、水銀灯の寿命は１２０００［ｈ］であるため、その代替品として少なくとも１２０００［ｈ］好ましくは１５０００［ｈ］の寿命を確保する必要があり、回路設計上の電子部品の品質のバラツキや光源装置の使用環境までも考慮するとその２倍の寿命すなわち３００００［ｈ］を設計寿命とすることが好ましいからである。
【００４２】
なお、図３および図４において、突出長さとは、二重管構造体２０が熱遮蔽板７０の第２主面７２から突出する長さを意味し、実回路スペースとは、回路収納部分８１の内部空間の容積を意味する。
図３および図４から明らかなように、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たす実施例１〜１４の光源装置は、いずれも回路寿命時間が２４０００［ｈ］以上であり目標値を超えている。一方、前記関係を満たさない比較例１〜２８の光源装置は２４０００［ｈ］未満であり目標値を超えなかった。
【００４３】
また、実施例１〜１４の光源装置は、いずれもケース４０の内部空間４１の雰囲気温度のうち少なくとも一部の温度が７０［℃］を超えることがなかった。一方、比較例１〜２８の光源装置はいずれもケース４０の内部空間４１の全て領域において雰囲気温度が７０［℃］以上であった。一般に、点灯回路ユニットの中で最も熱に弱い素子は電解コンデンサであると考えられるが、電解コンデンサが所望の定格寿命に対してバラツキを考慮した寿命信頼性を確保する温度は７０［℃］であるため、この温度を超えている比較例１〜２８の光源装置は寿命が短かったと考えられる。
【００４４】
なお、本願において、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度とは、点灯を開始してから３ｈ経過後、点灯回路ユニット３０が収納されたケース４０の内部空間４１の温度が安定した状態の際に、熱電対を用いて内部空間４１の雰囲気温度を、全空間を網羅する領域においてランダムに１６点測定したうち、最低の測定温度を意味する。
［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図６は、二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を１つ設けた状態を示す斜視図である。図７は、二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を２つ設けた状態を示す斜視図である。
【００４５】
図５に示すように、第２の実施形態に係る光源装置１００は、遮熱部材１１０を備えている点において第１の実施形態に係る光源装置１とは異なる。その他の構成については基本的に第１の実施形態に係る光源装置１と略同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態に係る光源装置１と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００４６】
第２の実施形態に係る光源装置１００は、二重管構造体２０とケース４０との隙間に、前記二重管構造体２０から前記ケース４０に熱が伝わるのを妨げるための遮熱部材１１０が配置されている。図６に示すように、遮熱部材１１０は、方形の底板１１１と、当該底板１１１の各辺に延設された４枚の同じ形をした矩形の側板１１２〜１１５とからなる略キャップ状の本体部１１６と、当該本体部１１６に取り付けられた棒状の支持部１１７とを備える。
【００４７】
本体部１１６は、底板１１１が二重管構造体２０と熱遮蔽板７０との間に位置するようにして、二重管構造体２０の先端部分２８ｂを覆うように配置されている。当該本体部１１６は、例えば、ＳＵＳ３０４からなる厚さ０．３［ｍｍ］の平板を曲げ加工して成形したものであって、側板１１２〜１１５は底板１１１から遠ざかるほど互いの間隔が広がるような角度で折り曲げられている。このようにすることで本体部１１６の開口１１８を広げて、二重管構造体２０の先端部分２８ｂを前記本体部１１６内に差し込み易くしている。なお、隣接する側板１１２〜１１５間には隙間が形成されており、それら隙間は底板１１１から遠ざかるほど互いの間隔が広がっている。
【００４８】
支持部１１７は、本体部１１６の底板１１１における側板１１２〜１１５が延出する側とは反対側の面に一端部が例えば溶接により固着されており、他端部付近が一方の導線９１の長尺の線部分９３に例えば溶接により固着されている。
第２の実施形態に係る光源装置１００は、遮熱部材１１０を備えているため、底板１１１が邪魔となって二重管構造体２０から熱遮蔽板７０に輻射による熱が伝わり難く、また、側板１１２〜１１５によって前記二重管構造体２０で暖められた空気が前記熱遮蔽板７０から遠ざかる向きに流れるよう誘導されるため、対流による熱も伝わり難い。したがって、点灯回路ユニット３０がより熱破壊され難い。
【００４９】
なお、遮熱部材１１０は１つに限らず複数設けることも可能であり、例えば図７に示すように、遮熱部材１１０を２つ設けることもできる。このように遮熱部材１１０の数を調節することによって、より点灯回路ユニット３０が熱破壊され難い構成とすることができる。
実験により、遮熱部材１１０が点灯回路ユニット３０の熱破壊に及ぼす影響について調べた。図８は、遮熱部材が点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。実験では、遮熱部材１１０を設けない場合と、１つ設けた場合と、２つ設けた場合とについて、回路温度と回路寿命時間とを測定した。
【００５０】
図８から明らかなように、いずれの定格電力Ｐにおいても、遮熱部材１１０を設けない場合よりも１つ設けた場合の方が回路温度は低く、回路寿命時間は長かった。また、１つ設けた場合よりも２つ設けた場合の方が回路温度は低く、回路寿命時間は長かった。
なお、遮熱部材１１０の構成は上記の例に限定されない。例えば、本体部１１６は、二重管構造体２０から熱遮蔽板７０に熱が伝わり難くする構成であれば良い。よって、本体部１１６の形状は、キャップ状の形状に限らず、板状や膜状、
湾曲状などであっても良い。また、材料はＳＵＳ３０４に限定されず鉄、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、モリブデンなどであっても良い。
【００５１】
また、本体部１１６は、二重管構造体２０との間に隙間を空けて配置される構成に限らず、例えば先端部分２８ｂをコーティング材でコーティングして、そのコーティング材を本体部１１６とするなど、前記本体部１１６が前記二重管構造体２０に密着し隙間がない状態で取り付けられる構成としても良い。さらに、本体部１１６は、熱遮蔽板７０との間に隙間がない構成であっても良い。
【００５２】
また、本体部１１６の二重管構造体２０に対向する面が例えば鏡面になっているなど、前記本体部１１６で前記二重管構造体２０からの熱を効率的に反射する構成としても良い。
支持部１１７は、本体部１１６を支持できる構成であれば良く、例えば、支持部１１７の他端部は、ケース４０やグローブ６０など導線９１以外の部材に固定されていても良い。また、支持部１１７の本体部１１６への固定、及び、支持部１１７の導線９１への固定は、溶接以外の方法で行ってもよい。
【００５３】
また、支持部１１７の形状は棒状に限定されず、例えば、板状などであっても良い。さらに、支持部１１７の材料は鉄に限定されず、例えば、ＳＵＳ３０４、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、モリブデンであっても良い。
［第３の実施形態］
図９は、第３の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図９に示すように、第３の実施形態に係る光源装置２００は、二重管構造体２０の封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側に位置する点において第１の実施形態に係る光源装置１とは異なる。その他の構成については基本的に第１の実施形態に係る光源装置１と略同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態に係る光源装置１と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００５４】
第３の実施形態に係る光源装置２００では、内管２８の先端部分２８ｂが、発光管１０を挟んでケース４０と対向する位置に配置されており、前記内管２８の封止部分２８ａが、前記発光管１０を挟んで前記ケース４０と対向する位置に配置されている第１の実施形態に係る光源装置１とは二重管構造体２０の姿勢が逆である。
第３の実施形態に係る光源装置２００では、各電力供給線２１，２２は、金属箔２３，２４、当該金属箔２３，２４に接続された支持部材としてのリード線２０１，２０２を介して点灯回路ユニット３０に接続されている。
【００５５】
リード線２０１，２０２は、例えば、モリブデンからなる導電性の直線状の部材であって、熱遮蔽板７０の第１主面７１および第２主面７２と略直交している。各リード線２０１，２０２は、熱遮蔽板７０に形成された一対の貫通孔２０３，２０４にそれぞれ貫通させた状態で、それら貫通孔２０３，２０４とリード線２０１，２０２との隙間に接着剤２０５，２０６を充填することによって前記熱遮蔽板７０に固定されている。
【００５６】
なお、リード線２０１，２０２は、導電性を有し、二重管構造体２０を支持できる強度を有していれば、上記構成に限定されない。また、リード線２０１，２０２の材料は、モリブデンに限定されず、ＳＵＳ３０４、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、鉄などであっても良い。また、接着剤２０５，２０６には、例えばシリカおよびアルミナを主成分とし１０００℃の耐熱温度を有する無機接着剤が用いられる。
【００５７】
図１０および図１１は、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。第３の実施形態に係る光源装置２００をベースに、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐに変更を加えた実施例２９〜４０および比較例２９〜５２の光源装置を種々作製し、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度（回路温度）と、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの時間とを、第１の実施形態の場合と同じようにして測定した。
【００５８】
図１０および図１１から明らかなように、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たす実施例２９〜４０の光源装置は、いずれも回路寿命時間が２４０００［ｈ］以上であり目標値を超えたが、前記関係を満たさない比較例２９〜５２の光源装置は、２４０００［ｈ］未満であり目標値を超えなかった。
以上の結果から、第３の実施形態に係る光源装置２００のように、二重管構造体２０の封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側に位置する姿勢の場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たしていれば、点灯回路ユニットが熱破壊され難く、前記光源装置１００が長寿命であることがわかる。
【００５９】
封止部分２８ａは、光源からの距離が遠いという点、およびガラスの肉厚が厚く、かつ熱容量が大きいという点において、チップ部２８ｃ側より温度が低い。
そのため、二重管構造体２０から熱遮蔽板７０に伝わる輻射による熱が弱くなり温度が低くなるから、第１の実施形態の場合（Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７）よりも、傾きが小さくなる。
【００６０】
また、電力Ｐが３０[Ｗ]以上となれば、封止部分２８ａからリード線２０１，２０２を直接介して伝導する熱の寄与分が大きくなるために、点灯回路ユニット３０が熱破壊しやすくなるものの、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６を満たせば、上記したように封止部分２８ａは、チップ部２８ｃ側より温度が低いから、課題が解決すると考えられる。
ところで、第３の実施形態に係る光源装置２００ように、二重管構造体２０の封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側に位置する場合、万が一、発光管１０が破裂して内管２８の本管部１１付近が割れると、前記内管２８の先端部分２８ｂ側で構成される破片が外管６０の頂部６３に向けて弾け飛んで、前記外管６０を破損させるおそれがある。このように外管６０が破損すると、内管２８や外管６０の破片が前記外管６０の外側に飛散するため危険である。このような課題は、図１６に示すような従来のメタルハライドランプ５００においても同じである。
【００６１】
このような危険を回避するためには、第１の実施形態に係る光源装置１のように、二重管構造体２０の先端部分２８ｂが点灯回路ユニット３０側に位置することが好ましい。
図１２は、二重管構造体の姿勢が外管の破損に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。実験では、第１の実施形態に係る光源装置１、および、第３の実施形態に係る光源装置２００をベースに、水銀封入量、外管肉厚および定格電力Ｐに変更を加えた実施例４１〜５４の光源装置を種々作製し、それら光源装置についてＵＬ規格Ｎｏ．１５７２に基づく発光管破損時の安全性を評価した。
【００６２】
具体的には、各光源装置を１５分間安定点灯させた後、点灯回路を短絡させて大電流を発光管１０に流し、当該発光管１０を強制的に破損させる。その後、外管６０を観察し、当該外管６０にひびが入っていた場合は不良と判断し、各１０個ずつにおける不良発生数を数えた。
水銀封入量については、各定格電力Ｐにおける水銀量製造規格の上限値を封入した場合と、その上限値を超えて封入した場合とについて実験した。外管肉厚については、外管肉厚規格が０．５〜１．５［ｍｍ］であることから、平均値である１．０［ｍｍ］の場合と、耐衝撃性に最も不利である０．５［ｍｍ］の場合について実験した。
【００６３】
図１２から明らかなように、封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側の場合、外管肉厚が０．５［ｍｍ］であれば、水銀封入量が上限値のときも上限値を超えているときも外管６０にひびが入った。そのため安全性を「悪い×」と評価した。
同様に封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側の場合、外管肉厚が１．０［ｍｍ］であれば、水銀封入量が上限値のとき外管６０にひびは入らなかったが、上限値を超えているとき前記外管６０にひびが入った。そのため安全性を「良好○」と評価した。
【００６４】
一方、先端部分２８ｂが点灯回路ユニット３０側の場合、外管肉厚や水銀封入量の如何にかかわらず、外管６０にひびは入らなかった。そのため安全性を「非常に良好◎」と評価した。このように、先端部分２８ｂが点灯回路ユニット３０側の場合は、封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側の場合よりも安全性が高い。
［第４の実施形態］
図１３は、第４の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。第４の実施形態に係る光源装置３００は、二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１との間に隙間がない点において第３の実施形態に係る光源装置２００とは異なる。その他の構成については基本的に第３の実施形態に係る光源装置２００と略同様である。したがって、共通の構成部分には第３の実施形態に係る光源装置２００と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００６５】
図１３に示すように、第４の実施形態に係る光源装置３００では、内管２８の先端部分２８ｂが、発光管１０を挟んでケース４０と対向する位置に配置されており、前記内管２８の封止部分２８ａは熱遮蔽板３０１側に配置されている。
熱遮蔽板３０１は、肉厚が最短距離Ｌよりも厚く、前記熱遮蔽板３０１の発光管１０側の主面３０２には二重管構造体２０の封止部分２８ａの先端を差し込むための凹部３０３が設けられており、その凹部３０３に前記封止部分２８ａの先端が差し込まれている。そして、封止部分２８ａの先端は接着剤（不図示）により熱遮蔽板３０１に固着されている。なお、接着剤には、例えばシリカおよびアルミナを主成分とし１０００℃の耐熱温度を有する無機接着剤が用いられる。
【００６６】
各電力供給線２１，２２は、金属箔２３，２４、当該金属箔２３，２４に接続されたリード線３０４，３０５を介して点灯回路ユニット３０に接続されている。熱遮蔽板３０１には、リード線３０４，３０５を貫通させるための一対の貫通孔３０６，３０７が凹部３０３から点灯回路ユニット３０側の主面３０８に至る形成されており、それら貫通孔３０６，３０７内にリード線３０４，３０５が通されている。
【００６７】
以上のように、必ずしも二重管構造体と熱遮蔽板との間に隙間が設けられている必要はなく、第４の実施形態に係る光源装置３００のように二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１とが接触しているため隙間がない構成であっても良い。さらに、二重管構造体と熱遮蔽板とが接触しない場合でも、前記二重管構造体と前記熱遮蔽板との隙間に他の部材が介在しているため隙間がない構成であっても良い。
【００６８】
二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１との間に隙間が設けられていなくても、点灯回路ユニット３０と前記二重管構造体２０との間に前記熱遮蔽板３０１を有し、さらに、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たせば、前記点灯回路ユニット３０が熱破壊され難い。
第３の実施形態と基本的なメカニズムは同様で、電力Ｐが３０[Ｗ]以上の範囲においては、封止部分２８ａからリード線３０４，３０５を直接介して伝わる熱伝導の寄与分が大きいため、点灯回路ユニット３０が熱破壊する課題が特に発生する。ところが、熱を伝えるのは、あくまでリード線３０４，３０５であって、主面３０８の温度が低下するのは熱源からの距離に応じる部分が大きいために、二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１との隙間の有無に関わらず、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６を満たせば、課題を解決しうる。
【００６９】
［第５の実施形態］
図１４は、第５の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図１４に示すように、第５の実施形態に係る光源装置４００は、光源がＬＥＤモジュール４０１である点において点において第１の実施形態に係る光源装置１とは異なる。その他の構成については基本的に第１の実施形態に係る光源装置１と略同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態に係る光源装置１と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００７０】
半導体発光モジュールとしてのＬＥＤモジュール４０１は、板状の実装基板４０２と、当該実装基板４０２に実装された複数のＬＥＤチップ４０３と、それらＬＥＤチップ４０３を内包するように成形された蛍光体層４０４とを有している。当該ＬＥＤモジュール４０１は、熱遮蔽板４０５における点灯回路ユニット３０側とは反対側の第１主面４０６に搭載されている。熱遮蔽板４０５には第１主面４０６から、点灯回路ユニット３０側の第２主面４０７に至る一対の貫通孔４０８，４０９が形成されており、ＬＥＤモジュール４０１に接続されたリード線４１０，４１１は、前記貫通孔４０８，４０９を通って点灯回路ユニット３０に接続されている。
【００７１】
光源をＬＥＤモジュール４０１とした場合、光源が二重管構造体２０である場合と比べて、点灯回路ユニット３０の温度がどれほど違うのかを実験により調べた。図１５は、半導体発光モジュールおよび二重管構造体が及ぼす点灯回路ユニットへの熱影響を比較した結果を示す図である。
第３の実施形態に係る光源装置２００をベースとし、光源として３０［Ｗ］の二重管構造体２０を用いた光源装置（実施例２９，３０、比較例２９，３０）を点灯させた場合の回路温度と、第５の実施形態に係る光源装置４００をベースとし、光源として３０［Ｗ］のＬＥＤモジュール４０１を用いた光源装置（実施例５５，５６、比較例５３，５４）を点灯させた場合の回路温度とを比較したところ、図１５に示すように、光源が二重管構造体２０であってもＬＥＤモジュール４０１であっても、点灯回路ユニット３０への熱影響に大きな差がないことがわかった。このことから、第５の実施形態に係る光源装置４００のように、光源がＬＥＤモジュール４０１の場合も、第３の実施形態に係る光源装置２００の場合と同様に、ＬＥＤモジュール４０１と点灯回路ユニット３０との間に熱遮蔽板４０５を配置し、さらに、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たせば、前記点灯回路ユニット３０が熱破壊され難いと推察できる。
【００７２】
これは、第３、第４の実施形態と基本的なメカニズムは同じく、先ず、電力Ｐが３０[Ｗ]以上の範囲においては、封止部分２８ａからリード線４１０，４１１を直接介して伝わる熱の寄与分が大きいために、点灯回路ユニット３０が熱破壊するという課題が特に発生しやすい。ただし、ＬＥＤモジュール４０１における実装基板４０２からの熱伝導は、熱源からの距離に応じる部分が特に大きくなることから、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６を満たせば、課題が解決しうると思われる。また、熱的な課題は、上記のように最短距離Ｌおよび定格電力Ｐを最適化することに加えて、熱遮蔽板４０５の材質の違いに応じて生じる熱伝導の違いが影響すると考えられることから、適宜調整することがより好ましい。
【００７３】
［変形例］
以上、本発明に係る光源装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記の実施の形態に限定されない。
本発明に係る光源装置は、銅鉄式のような安定器を含む照明器具にも適用することができる。このように本発明に係る光源装置の取替え対象となる既存の水銀灯用照明器具が安定器を含んでいる場合、内蔵している点灯回路ユニットを保護するという観点からは、前記点灯回路の入力部にパルス保護回路を付設することが好ましい。なぜならば、例えば、点灯中の光源装置が立ち消えるなどして回路への入力電流が急激に遮断された場合には、インダクタンス成分を含む安定器から高電圧のパルスが発生することがあり、このパルス電圧により回路素子が破損するおそれがあるが、上記のようにパルス保護回路を付設すると、パルス電圧による回路素子の破損を抑えることができるためである。また、光源装置が立消えたりなどした場合であっても、回路への入力電流が急激に遮断されることなく、緩やかに減少させるための保護回路を設けることによって、安定器からのパルス電圧を低下させることもできる。
また、本発明に係る光源装置においては、回路の入力部にＡＣフィルタおよび／またはアクティブフィルタ回路を付設させてもよい。一般的に、水銀灯用に使用される安定器はインダクタであるため、本発明に係る点灯回路への入力電流が高調波成分を多く含む場合、本来の入力電流波形を歪ませることがある。その点、これらの回路を付設することにより、回路への入力電流の高調波成分を低減することが出来るため、安定器によって電流波形を歪ませられることなく、ランプに対して適正な電流を安定して供給することができるので、ちらつきなどの問題が回避できる。
ところで、本発明に係る光源装置の取替え対象となる既存の水銀灯用照明器具は、既に数十年という長期にわたって使用されている場合が多く、コイル劣化などが懸念される。
その点、本発明に係る光源装置はセラミック発光管を使用している場合、水銀灯の２倍程度の効率を得ることが出来る。そのため、既存の水銀灯に対して同等の光束（光量）を得るのであれば、およそ半分の電力/電流にすることが出来る。このため、既存の安定器が長期間にわたって使用されていても、本発明に係る光源装置に交換した後は、安定器の電流負荷を低減することができるため、コイル劣化を抑制させる効果や発煙などの不具合を抑制することが出来る。さらに、水銀灯を使用している際、コイル劣化により安定器が短絡状態になった場合は水銀灯の発光管が爆発することがあるが、本発明に係る光源装置であれば内蔵された回路により電流が制限されているため、発光管が爆発するなどの危険性もない。そのため、本発明に係る光源装置を既存の水銀灯用照明器具に適用する場合には、既存の水銀灯よりも低電力のものを選択することが好ましい。このように低電力のものを選択すると、取替え対象となる水銀灯よりも光源装置が低電流であるため、既存の安定器が長期間にわたって使用されていても、回路に対する電流負荷が低いので、コイル劣化などが生じている場合でも発煙などの不具合を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る光源装置は、既存の水銀灯用照明器具にそのまま装着して用いる水銀灯代替品として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１００，２００，３００，４００ 光源装置
１０ 発光管
１５，１６ 電極
２０ 二重管構造体
２８ 内管
２８ａ 封止部分
３０ 点灯回路ユニット
４０ ケース
５０ 口金
７０，３０１，４０５ 熱遮蔽板
７２，３０８，４０７ 点灯回路ユニット側の主面
９０，９１，２０１，２０２ 支持部材
１１０ 遮熱部材
４０１ 半導体発光モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関し、特に、水銀灯代替光源として好適なメタルハライドランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路、広場、競技場などの屋外照明、体育館や工場などの高天井の屋内照明には、従来、主として水銀灯が用いられているが、水銀灯は比較的効率が低いため、近年の省エネルギーの要請を背景として、当該水銀灯を効率の高いメタルハライドランプへ置き換えることが推奨されている。
しかし、既存の照明施設には水銀灯用の安定器が設けられているため、当該水銀灯用の照明器具にメタルハライドランプをそのまま装着して水銀灯と同等の明るさを得るためには、前記安定器をメタルハライドランプ用の安定器に取り替える必要があり、このことが、メタルハライドランプへの置き換えの阻害要因の一つとなっている。
【０００３】
そこで、水銀灯用の安定器はそのまま残存させた状態で、当該水銀灯と同等の明るさが得られるメタルハライドランプとして、安定器を含む点灯回路ユニットをランプ筐体の内部に収納した所謂回路内蔵型のメタルハライドランプ（特許文献１，２）への要望が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５８３６１号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１６は、従来の回路内蔵型のメタルハライドランプの概略構成を示す縦断面図である。例えば、従来の回路内蔵型のメタルハライドランプ５００は、発光管５０１を有する二重管構造体５０２と、発光管５０１を点灯させるための点灯回路ユニット５０３と、点灯回路ユニット５０３を内部に収容するケース５０４と、ケース５０４の他方の開口側端部に外嵌された口金５０５と、二重管構造体５０２を内包した状態でケース５０４に取り付けられた外管５０６とを備える。ケース５０４の発光管５０１側の壁部５０７の中央には二重管構造体５０２のピンチシール部５０８を挿入するための貫通孔５０９が、ピンチシール部５０８の形状に合わせて形成されており、その貫通孔５０９にピンチシール部５０８を挿入し、貫通孔５０９とピンチシール部５０８との間隙に無機接着剤５１０を充填することで、二重管構造体５０２をケース５０４に固定している。
【０００６】
しかしながら、水銀灯の代替品となる高ワットタイプのメタルハライドランプ５００の場合、定常点灯中の発光管５０１の表面は１０００［℃］近い温度になり、発光管５０１を気密封止する内管５１１でさえも４００［℃］を超える温度になるため、上記のようなケース５０４の貫通孔５０９にピンチシール部５０８を挿入する構成であると、ピンチシール部５０８からケース５０４を介して点灯回路ユニット５０３に伝導により熱が伝わるだけでなく、輻射および対流によってもピンチシール部５０８から点灯回路ユニット５０３に熱が伝わるため、点灯回路ユニット５０３が熱くなって破壊されるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、点灯回路ユニットが熱破壊され難い光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る光源装置の一態様は、先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、前記内管の封止部分は、前記発光管を挟んで前記熱遮蔽板と対向する位置に配置されており、前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る光源装置の他の態様は、先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、前記内管の封止部分は、前記発光管と前記熱遮蔽板との間に配置されており、前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光源装置のさらに他の態様は、半導体発光モジュールと、前記半導体発光モジュールを点灯させるための点灯回路ユニットと、前記点灯回路ユニットと電気的に接続された口金と、前記半導体発光モジュールと前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記半導体発光モジュールから発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記半導体発光モジュールまでの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光源装置は、二重管構造体や半導体発光モジュールのような光源と点灯回路ユニットとの間に熱遮蔽板が配置されているため、光源の熱が輻射や対流によって点灯回路ユニットへ伝わり難い。さらに、熱遮蔽板の点灯回路ユニット側の主面から光源までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、最短距離Ｌと定格電力Ｐとが所定の関係を満たすため、光源の熱が伝導によっても点灯回路ユニットへ伝わり難い。したがって、点灯回路ユニットが熱破壊され難い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図２】点灯回路ユニットにおける点灯回路の回路図
【図３】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図４】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図５】第２の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図６】二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を１つ設けた状態を示す斜視図
【図７】二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を２つ設けた状態を示す斜視図
【図８】遮熱部材が点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図９】第３の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図１０】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図１１】最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図１２】二重管構造体の姿勢が外管の破損に及ぼす影響についての実験結果を示す図
【図１３】第４の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図１４】第５の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図
【図１５】半導体発光モジュールおよび二重管構造体が及ぼす点灯回路ユニットへの熱影響を比較した結果を示す図
【図１６】従来の回路内蔵型のメタルハライドランプの概略構成を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態に係る光源装置について、図面を参照しながら説明する。
＜光源装置の構成＞
図１は、第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る光源装置１は、回路内蔵型の高ワットタイプのメタルハライドランプであって、発光管１０を有する二重管構造体２０と、前記発光管１０を点灯させるための点灯回路ユニット３０と、当該点灯回路ユニット３０を内部に収容するケース４０と、当該ケース４０の一端部に外嵌された口金５０と、前記二重管構造体２０を内包した状態で前記ケース４０に取り付けられた外管６０とを備える。なお、第１の実施形態に係る光源装置１では二重管構造体２０が光源であり発熱する。
【００１４】
発光管１０は、内部に気密封止された放電空間を有する本管部１１と、当該本管部１１の管軸方向両側に延出するように形成された一対の細管部１２，１３と、からなる放電容器１４を有する。なお、放電容器１４は、本管部１１および細管部１２，１３をそれぞれ別個に成形した後、それらを焼きばめによって一体化したものを用いているが、これに限らず、例えば本管部１１および２つの細管部１２，１３を一体成形しても構わない。
【００１５】
本管部１１の放電空間には、発光物質としてのハロゲン化金属、始動補助ガスである希ガス、および、緩衝ガスである水銀がそれぞれ所定量封入されている。なお、ハロゲン化金属としては、例えばヨウ化ナトリウムやヨウ化ジスプロシウムなどが用いられる。
本管部１１および細管部１２，１３は、例えば透光性セラミックで形成されている。なお、透光性セラミックとしては、例えばアルミナセラミックを用いることができるが、他のセラミック、或いは石英ガラスなどを用いても良い。
【００１６】
発光管１０は、光源装置１の長手方向の中心軸であるランプ軸上に位置し、且つ、先端が互いに対向する一対の電極１５，１６を備える。なお、実際には、そのプロセスの精度上、一対の電極１５，１６がランプ軸上に位置していない場合もある。
細管部１２，１３には、一端が電極１５，１６に接合された給電体１７、１８がそれぞれ挿入されている。給電体１７、１８は、細管部１２，１３内に流し込まれたフリットからなるシール材（不図示）によって前記細管部１２，１３に封着されている。
【００１７】
一方の給電体１７は、電極１５とは反対側の端部が電力供給線２１と電気的に接続されており、他方の給電体１８は、電極１６とは反対側の端部が電力供給線２２と電気的に接続されている。各電力供給線２１，２２は、金属箔２３，２４、当該金属箔２３，２４に接続されたリード線２５，２６、当該リード線２５，２６に接続された後述する導線９０，９１を介して点灯回路ユニット３０に接続されている。なお、他方の電力供給線２２における一方の電力供給線２１および給電体１７と対向する部分は、例えば石英ガラスからなるスリーブ２７で被覆されている。
【００１８】
上記した発光管１０、電力供給線２１，２２、金属箔２３，２４、リード線２５，２６およびスリーブ２７は、例えば円筒状をした内管２８内に収納されており、それらで二重管構造体２０が構成されている。
内管２８は、例えば石英ガラスからなり、金属箔２３，２４が位置する側の端部が例えばピンチシール法によって圧潰され気密封止されている。したがって、内管２８は、片封止型の気密容器であるといえる。ここで、内管２８において圧潰されている部分を封止部分２８ａと称するが、当該封止部分２８ａの横断面は略長方形である。
【００１９】
内管２８の内部であって発光管１０の外部にあたる空間は、ランプ点灯時に給電体１７、１８や電力供給線２１，２２などが高温にさらされた際に酸化するのを防止するために、真空となっている。なお、真空ではなく前記空間に不活性ガスを充満させて酸化を防止する構成であっても良い。
ケース４０は、有底筒状であって、底部を構成する円板形状の熱遮蔽板７０と、一方の開口側端部に前記熱遮蔽板７０が取り付けられた筒体８０とで構成されている。
【００２０】
熱遮蔽板７０は、例えばアルミニウムからなる厚さ０．２［ｍｍ］の板材を加工したものであって、二重管構造体２０と点灯回路ユニット３０との間に配置され、前記二重管構造体２０側である第１主面７１と前記点光回路ユニット３０側である第２主面７２とを有する。なお、熱遮蔽板７０の肉厚は０．２［ｍｍ］に限定されないが、０．２〜５．０［ｍｍ］の範囲が好ましい。
【００２１】
熱遮蔽板７０の材料は、アルミニウムに限定されず、例えば、ＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼、鉄、白金、アルミナ、ジルコニア、石英ガラス、ステアタイト、硬質ガラス、軟質ガラス、ＰＰＳ、ＰＢＩ、ＰＢＴなどであっても良い。熱遮蔽板７０の材料の熱伝導率は、０．２〜２４０[Ｗ／ｍ・Ｋ]であることが好ましい。
熱遮蔽板７０には、二重管構造体２０を支持するための支持部材としての一対の導線９０，９１が取り付けられている。
【００２２】
導線９０，９１は、例えば、鉄からなる導電性の線状部材であって、長尺の線部分９２，９３と短尺の線部分９４，９５とで構成される倒Ｌ字形である。なお、導線９０，９１の材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、モリブデンなどが好ましく、その熱伝導率は、１５〜１８０[Ｗ／ｍ・Ｋ]であることが好ましい。
長尺の線部分９２，９３は、熱遮蔽板７０の第１主面７１および第２主面７２と略直交しており、一端が点灯回路ユニット３０に接続されている。短尺の線部分９４，９５は、熱遮蔽板７０の第１主面７１および第２主面７２と略平行であって、一端は長尺の線部分９２，９３の他端に繋がっており、他端は互いに対向している。そして、短尺の線部分９４，９５の他端付近に二重管構造体２０のリード線２５，２６が接合されている。
【００２３】
導線９０，９１は、熱遮蔽板７０に形成された一対の貫通孔７３，７４に長尺の線部分９２，９３をそれぞれ貫通させた状態で、それら貫通孔７３，７４と長尺の線部分９２，９３との隙間に接着剤７５，７６を充填することによって前記熱遮蔽板７０に固定されている。なお、接着剤７５，７６には、例えばシリカおよびアルミナを主成分とし１０００℃の耐熱温度を有する無機接着剤が用いられる。
【００２４】
筒体８０は、例えば耐熱性の合成樹脂材料からなり、外観が略円錐台形をした筒状である回路収納部分８１と、前記回路収納部分８１の小さい方の開口側の端部に連設された円筒状の口金取付部分８２とからなる。筒体８０の材料としては、金属アルミ，鉄、それらを含む合金、アルミナなどのセラミック、およびＰＰＳ，ＰＢＴのような樹脂材料などを適宜使用して良い。
【００２５】
回路収納部分８１の内面には、点灯回路ユニット３０を載置するための円環状の回路載置面８３と、熱遮蔽板７０を載置するための円環状のホルダ載置面８４とがそれぞれ内側の一部を切り欠くことによって形成されており、さらに、回路収納部分８１の大きい方の開口側の端面８５には円環状の挿入溝８６が形成されている。口金取付部分８２には、点灯回路ユニット３０の第１リード線３１をケース４０の外部に導出させるための貫通孔８７が形成されている。また、ケース材料としては、金属アルミ，鉄、それらを含む合金、アルミナなどのセラミック、およびＰＰＳ，ＰＢＴのような樹脂材料などを適宜使用して良い。
【００２６】
ケース４０の内部空間４１と外管６０の内部空間６１とは、熱遮蔽板７０によって仕切られており、外管６０の内部空間６１で熱された空気が内部空間４１へ流れ込まないようになっている。したがって、外管６０内の空気がケース４０内に移動し難く、これにより二重管構造体２０から点灯回路ユニット３０へ対流によって熱が伝わり難く、前記点灯回路ユニット３０が熱破壊され難い。そして、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度は外管６０の内部空間６１の雰囲気温度よりも低い。
【００２７】
口金５０は、筒状胴部とも称されるシェル５１と、円形皿状をしたアイレット５２と、シェル５１およびアイレット５２とを接合するガラス材料からなる絶縁部５３とで構成される。点灯回路ユニット３０の第１リード線３１の貫通孔８７から導出された部分は、ケース４０の外面と口金５０の内面とに挟持され、これにより第１リード線３１とシェル５１とが電気的に接続されている。点灯回路ユニット３０の第２リード線３２の口金取付部分８２の開口から導出された部分は、アイレット５２に半田５４で接合され、これにより第２リード線３２とアイレット５２とが電気的に接合されている。
【００２８】
点灯回路ユニット３０は、ケース４０の回路載置面８３に載置され固定されたプリント配線板３３と複数の電子部品３４などからなり、ケース４０の内部空間４１に配置されている。
図２は、点灯回路ユニットにおける点灯回路の回路図である。図２に示すように、点灯回路ユニット３０における点灯回路は、ＡＣ／ＤＣ変換部、ＤＣ調整部、および、ＤＣ／ＡＣ変換部を有し、口金５０から第１リード線３１および第２リード線３２を介して供給される商用交流電力を、発光管１０を点灯させるための電力に変換して発光管１０に給電する。
【００２９】
ＡＣ／ＤＣ変換部は、商用交流電源からの交流電力を所定電圧の直流電力に変換する役割を有し、整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢから出力される直流電圧を昇圧する昇圧回路とを備える。昇圧回路は、チョッパー方式の昇圧回路であり、インダクタンスＬ１、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、および、コンデンサＣ１を備える。本例において、インダクタンスＬ１にはチョークコイルが、スイッチング素子Ｑ１にはトランジスタが、コンデンサＣ１には電解コンデンサが、それぞれ使用される。
【００３０】
ＤＣ調整部は、ＡＣ／ＤＣ変換部から出力される直流電圧を所定の電圧に調整する役割を有し、チョッパー方式の降圧回路からなる。当該降圧回路は、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタンスＬ２、および、コンデンサＣ２を備える。本例において、スイッチング素子Ｑ２にはトランジスタが、インダクタンスＬ２にはチョークコイルが、コンデンサＣ２には電解コンデンサが、それぞれ使用される。
【００３１】
ＤＣ／ＡＣ変換部は、ＤＣ調整部から出力される直流電圧を交流電力に変換して、発光管１０に給電する役割を有し、直流電力を交流電力に変換する変換回路と、発光管１０に流れる電流を制御し放電を安定させる安定器Ｌ３とを備える。変換回路は、フルブリッジ回路であり、４つのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を備える。また、安定器Ｌ３には、例えばチョークコイルが使用される。
【００３２】
光源装置１は、上記した構成の点灯回路ユニット３０を内蔵しているため、水銀灯用の安定器（銅鉄安定器）が残存している既設の照明施設にも使用することができる。なお、言うまでも無く、水銀灯用の銅鉄安定器を除去した施設でも、あるいは、電力ラインにおいて当該銅鉄安定器を意図的に短絡させた施設においても、光源装置１を使用することは可能である。
【００３３】
外管６０は、例えば図１に示すような所謂ドロップ形状であって、開口端縁部６２がケース４０の挿入溝８６に挿入され、開口端縁部６２と挿入溝８６との間隙に無機接着剤（不図示）が充填されて、ケース４０に接合されている。外管６０には、耐熱性や加工性を考慮して例えば硬質ガラスまたは軟質ガラスが用いられる。なお、無機接着剤には、例えば導線９０，９１を熱遮蔽板７０に固定する接着剤７５，７６と同様のものを使用することができる。
【００３４】
以上に説明した第１の実施形態に係る光源装置１は、水銀灯代替光源として既存の水銀灯用照明器具に装着して用いられるものであって、定格電力が３０〜２５０［Ｗ］の高ワットタイプであることが好ましい。２５０Ｗよりワット数が高い光源装置の場合、熱源である発光管１０からの熱の影響が非常に大きいために、後述するような図１における熱遮蔽板７０の第２主面７２から二重管構造体２０までの最短距離［ｍｍ］Ｌの確保だけでは、点灯回路ユニットの寿命信頼性を確保することが非常に困難になる。具体的な高ワットタイプの定格電力としては、例えば３０［Ｗ］、７０［Ｗ］、１００［Ｗ］、１５０［Ｗ］、２００［Ｗ］、２５０［Ｗ］などが挙げられる。なお、本発明において定格電力とは、点灯回路ユニット込みの光源装置において発光管１０で消費される電力をいう。
【００３５】
一般に、メタルハライドランプは、水銀灯と比較して発光効率［ｌｍ／Ｗ］が良いため、水銀灯の代替品として使用する場合は水銀灯よりも低い電力で同等の明るさが得られる。例えば定格電力が１０［Ｗ］のメタルハライドランプは、４０［Ｗ］の水銀灯と同等の明るさが得られ、４０［Ｗ］の水銀灯の代替品となり得る。同様に、３０［Ｗ］のメタルハライドランプは８０［Ｗ］の水銀灯と同等、７０［Ｗ］のメタルハライドランプは１００［Ｗ］の水銀灯と同等、１００［Ｗ］のメタルハライドランプは２００［Ｗ］の水銀灯と同等、１５０［Ｗ］のメタルハライドランプは２５０［Ｗ］の水銀灯と同等、２００［Ｗ］のメタルハライドランプは３００［Ｗ］の水銀灯と同等、２５０［Ｗ］のメタルハライドランプは４００［Ｗ］の水銀灯と同等の明るさが得られ、それぞれの水銀灯の代替品となり得る。なお、使用する用途、環境によっては、全光束・照度などのような代替条件として注目するランプ特性が異なる場合があるため、代替となるワットレンジは適宜変更して良い。
【００３６】
＜点灯回路ユニットの耐熱破壊性能＞
上記した光源装置１は、二重管構造体２０と点灯回路ユニット３０との間に配置された熱遮蔽板７０を有するため、前記二重管構造体２０から前記点灯回路ユニット３０に輻射および対流により熱が伝わり難い。図１６に示すような従来のメタルハライドランプ５００では二重管構造体５０２の熱が輻射、対流、伝導の３つのパターンにより点灯回路ユニット５０３に伝わったが、その中でも輻射による影響が最も大きかった。しかしながら、本発明に係る光源装置１では輻射によって熱が伝わり難く、さらに対流によっても熱が伝わり難いため点灯回路ユニット５０３が高温になり難い。
【００３７】
本発明に係る光源装置１は、図１に示すように、熱遮蔽板７０の第２主面７２から二重管構造体２０までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合に、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすため点灯回路ユニットが熱破壊され難く、前記光源装置１が長寿命である。なお、内管２８における封止部分２８ａとは反対側の端部２８ｂ（以下、「先端部分２８ｂ」）にはチップ部２８ｃが形成されている場合が多いが、最短距離Ｌを測定する場合には前記チップ部２８ｃを無視するものとする。
【００３８】
図３および図４は、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。実験では、第１の実施形態に係る光源装置１をベースに、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐに変更を加えた実施例１〜１４および比較例１〜２８の光源装置を種々作製し、それら光源装置を点灯させて、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度（回路温度）と、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの時間とを測定した。
【００３９】
具体的には、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの時間として、各光源装置に対してエージングを実施し、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの総点灯時間（回路寿命時間）を測定した。そして、回路寿命時間が２４０００［ｈ］以上の場合は、所望の定格寿命に対してバラツキを考慮した寿命信頼性を確保する「良好○」な光源装置と評価し、２４０００［ｈ］未満の場合は、所望の定格寿命に対してバラツキを考慮した寿命信頼性を確保できない「不良×」な光源装置と評価した。
【００４０】
なお、光源装置が不点になり、且つ、点灯回路ユニット以外の箇所に故障が見られなかった場合に、点灯回路ユニットが短命化し、破壊したとみなした。また、エージングは、光源装置の口金５０が上側となる点灯姿勢を保持し、定格電力Ｐにおいて裸点灯させながら、５．５ｈ点灯させた後に０．５ｈ消灯するという点灯サイクルを採用し、評価を行った。
【００４１】
回路寿命時間２４０００［ｈ］を境にして「良好」、「不良」の評価した理由としては、光源装置は、水銀灯の代替品としての位置づけから当該水銀灯と同等かそれ以上の寿命を実現する必要があり、水銀灯の寿命は１２０００［ｈ］であるため、その代替品として少なくとも１２０００［ｈ］好ましくは１５０００［ｈ］の寿命を確保する必要があり、回路設計上の電子部品の品質のバラツキや光源装置の使用環境までも考慮するとその２倍の寿命すなわち３００００［ｈ］を設計寿命とすることが好ましいからである。
【００４２】
なお、図３および図４において、突出長さとは、二重管構造体２０が熱遮蔽板７０の第２主面７２から突出する長さを意味し、実回路スペースとは、回路収納部分８１の内部空間の容積を意味する。
図３および図４から明らかなように、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たす実施例１〜１４の光源装置は、いずれも回路寿命時間が２４０００［ｈ］以上であり目標値を超えている。一方、前記関係を満たさない比較例１〜２８の光源装置は２４０００［ｈ］未満であり目標値を超えなかった。
【００４３】
また、実施例１〜１４の光源装置は、いずれもケース４０の内部空間４１の雰囲気温度のうち少なくとも一部の温度が７０［℃］を超えることがなかった。一方、比較例１〜２８の光源装置はいずれもケース４０の内部空間４１の全て領域において雰囲気温度が７０［℃］以上であった。一般に、点灯回路ユニットの中で最も熱に弱い素子は電解コンデンサであると考えられるが、電解コンデンサが所望の定格寿命に対してバラツキを考慮した寿命信頼性を確保する温度は７０［℃］であるため、この温度を超えている比較例１〜２８の光源装置は寿命が短かったと考えられる。
【００４４】
なお、本願において、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度とは、点灯を開始してから３ｈ経過後、点灯回路ユニット３０が収納されたケース４０の内部空間４１の温度が安定した状態の際に、熱電対を用いて内部空間４１の雰囲気温度を、全空間を網羅する領域においてランダムに１６点測定したうち、最低の測定温度を意味する。
［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図６は、二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を１つ設けた状態を示す斜視図である。図７は、二重管構造体とケースとの隙間に遮熱部材を２つ設けた状態を示す斜視図である。
【００４５】
図５に示すように、第２の実施形態に係る光源装置１００は、遮熱部材１１０を備えている点において第１の実施形態に係る光源装置１とは異なる。その他の構成については基本的に第１の実施形態に係る光源装置１と略同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態に係る光源装置１と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００４６】
第２の実施形態に係る光源装置１００は、二重管構造体２０とケース４０との隙間に、前記二重管構造体２０から前記ケース４０に熱が伝わるのを妨げるための遮熱部材１１０が配置されている。図６に示すように、遮熱部材１１０は、方形の底板１１１と、当該底板１１１の各辺に延設された４枚の同じ形をした矩形の側板１１２〜１１５とからなる略キャップ状の本体部１１６と、当該本体部１１６に取り付けられた棒状の支持部１１７とを備える。
【００４７】
本体部１１６は、底板１１１が二重管構造体２０と熱遮蔽板７０との間に位置するようにして、二重管構造体２０の先端部分２８ｂを覆うように配置されている。当該本体部１１６は、例えば、ＳＵＳ３０４からなる厚さ０．３［ｍｍ］の平板を曲げ加工して成形したものであって、側板１１２〜１１５は底板１１１から遠ざかるほど互いの間隔が広がるような角度で折り曲げられている。このようにすることで本体部１１６の開口１１８を広げて、二重管構造体２０の先端部分２８ｂを前記本体部１１６内に差し込み易くしている。なお、隣接する側板１１２〜１１５間には隙間が形成されており、それら隙間は底板１１１から遠ざかるほど互いの間隔が広がっている。
【００４８】
支持部１１７は、本体部１１６の底板１１１における側板１１２〜１１５が延出する側とは反対側の面に一端部が例えば溶接により固着されており、他端部付近が一方の導線９１の長尺の線部分９３に例えば溶接により固着されている。
第２の実施形態に係る光源装置１００は、遮熱部材１１０を備えているため、底板１１１が邪魔となって二重管構造体２０から熱遮蔽板７０に輻射による熱が伝わり難く、また、側板１１２〜１１５によって前記二重管構造体２０で暖められた空気が前記熱遮蔽板７０から遠ざかる向きに流れるよう誘導されるため、対流による熱も伝わり難い。したがって、点灯回路ユニット３０がより熱破壊され難い。
【００４９】
なお、遮熱部材１１０は１つに限らず複数設けることも可能であり、例えば図７に示すように、遮熱部材１１０を２つ設けることもできる。このように遮熱部材１１０の数を調節することによって、より点灯回路ユニット３０が熱破壊され難い構成とすることができる。
実験により、遮熱部材１１０が点灯回路ユニット３０の熱破壊に及ぼす影響について調べた。図８は、遮熱部材が点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。実験では、遮熱部材１１０を設けない場合と、１つ設けた場合と、２つ設けた場合とについて、回路温度と回路寿命時間とを測定した。
【００５０】
図８から明らかなように、いずれの定格電力Ｐにおいても、遮熱部材１１０を設けない場合よりも１つ設けた場合の方が回路温度は低く、回路寿命時間は長かった。また、１つ設けた場合よりも２つ設けた場合の方が回路温度は低く、回路寿命時間は長かった。
なお、遮熱部材１１０の構成は上記の例に限定されない。例えば、本体部１１６は、二重管構造体２０から熱遮蔽板７０に熱が伝わり難くする構成であれば良い。よって、本体部１１６の形状は、キャップ状の形状に限らず、板状や膜状、
湾曲状などであっても良い。また、材料はＳＵＳ３０４に限定されず鉄、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、モリブデンなどであっても良い。
【００５１】
また、本体部１１６は、二重管構造体２０との間に隙間を空けて配置される構成に限らず、例えば先端部分２８ｂをコーティング材でコーティングして、そのコーティング材を本体部１１６とするなど、前記本体部１１６が前記二重管構造体２０に密着し隙間がない状態で取り付けられる構成としても良い。さらに、本体部１１６は、熱遮蔽板７０との間に隙間がない構成であっても良い。
【００５２】
また、本体部１１６の二重管構造体２０に対向する面が例えば鏡面になっているなど、前記本体部１１６で前記二重管構造体２０からの熱を効率的に反射する構成としても良い。
支持部１１７は、本体部１１６を支持できる構成であれば良く、例えば、支持部１１７の他端部は、ケース４０やグローブ６０など導線９１以外の部材に固定されていても良い。また、支持部１１７の本体部１１６への固定、及び、支持部１１７の導線９１への固定は、溶接以外の方法で行ってもよい。
【００５３】
また、支持部１１７の形状は棒状に限定されず、例えば、板状などであっても良い。さらに、支持部１１７の材料は鉄に限定されず、例えば、ＳＵＳ３０４、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、モリブデンであっても良い。
［第３の実施形態］
図９は、第３の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図９に示すように、第３の実施形態に係る光源装置２００は、二重管構造体２０の封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側に位置する点において第１の実施形態に係る光源装置１とは異なる。その他の構成については基本的に第１の実施形態に係る光源装置１と略同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態に係る光源装置１と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００５４】
第３の実施形態に係る光源装置２００では、内管２８の先端部分２８ｂが、発光管１０を挟んでケース４０と対向する位置に配置されており、前記内管２８の封止部分２８ａが、前記発光管１０を挟んで前記ケース４０と対向する位置に配置されている第１の実施形態に係る光源装置１とは二重管構造体２０の姿勢が逆である。
第３の実施形態に係る光源装置２００では、各電力供給線２１，２２は、金属箔２３，２４、当該金属箔２３，２４に接続された支持部材としてのリード線２０１，２０２を介して点灯回路ユニット３０に接続されている。
【００５５】
リード線２０１，２０２は、例えば、モリブデンからなる導電性の直線状の部材であって、熱遮蔽板７０の第１主面７１および第２主面７２と略直交している。各リード線２０１，２０２は、熱遮蔽板７０に形成された一対の貫通孔２０３，２０４にそれぞれ貫通させた状態で、それら貫通孔２０３，２０４とリード線２０１，２０２との隙間に接着剤２０５，２０６を充填することによって前記熱遮蔽板７０に固定されている。
【００５６】
なお、リード線２０１，２０２は、導電性を有し、二重管構造体２０を支持できる強度を有していれば、上記構成に限定されない。また、リード線２０１，２０２の材料は、モリブデンに限定されず、ＳＵＳ３０４、白金、ニオブ、真鍮、タングステン、鉄などであっても良い。また、接着剤２０５，２０６には、例えばシリカおよびアルミナを主成分とし１０００℃の耐熱温度を有する無機接着剤が用いられる。
【００５７】
図１０および図１１は、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐが点灯回路ユニットの熱破壊に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。第３の実施形態に係る光源装置２００をベースに、最短距離Ｌおよび定格電力Ｐに変更を加えた実施例２９〜４０および比較例２９〜５２の光源装置を種々作製し、ケース４０の内部空間４１の雰囲気温度（回路温度）と、点灯回路ユニットが熱破壊されるまでの時間とを、第１の実施形態の場合と同じようにして測定した。
【００５８】
図１０および図１１から明らかなように、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たす実施例２９〜４０の光源装置は、いずれも回路寿命時間が２４０００［ｈ］以上であり目標値を超えたが、前記関係を満たさない比較例２９〜５２の光源装置は、２４０００［ｈ］未満であり目標値を超えなかった。
以上の結果から、第３の実施形態に係る光源装置２００のように、二重管構造体２０の封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側に位置する姿勢の場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たしていれば、点灯回路ユニットが熱破壊され難く、前記光源装置１００が長寿命であることがわかる。
【００５９】
封止部分２８ａは、光源からの距離が遠いという点、およびガラスの肉厚が厚く、かつ熱容量が大きいという点において、チップ部２８ｃ側より温度が低い。
そのため、二重管構造体２０から熱遮蔽板７０に伝わる輻射による熱が弱くなり温度が低くなるから、第１の実施形態の場合（Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７）よりも、傾きが小さくなる。
【００６０】
また、電力Ｐが３０[Ｗ]以上となれば、封止部分２８ａからリード線２０１，２０２を直接介して伝導する熱の寄与分が大きくなるために、点灯回路ユニット３０が熱破壊しやすくなるものの、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６を満たせば、上記したように封止部分２８ａは、チップ部２８ｃ側より温度が低いから、課題が解決すると考えられる。
ところで、第３の実施形態に係る光源装置２００ように、二重管構造体２０の封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側に位置する場合、万が一、発光管１０が破裂して内管２８の本管部１１付近が割れると、前記内管２８の先端部分２８ｂ側で構成される破片が外管６０の頂部６３に向けて弾け飛んで、前記外管６０を破損させるおそれがある。このように外管６０が破損すると、内管２８や外管６０の破片が前記外管６０の外側に飛散するため危険である。このような課題は、図１６に示すような従来のメタルハライドランプ５００においても同じである。
【００６１】
このような危険を回避するためには、第１の実施形態に係る光源装置１のように、二重管構造体２０の先端部分２８ｂが点灯回路ユニット３０側に位置することが好ましい。
図１２は、二重管構造体の姿勢が外管の破損に及ぼす影響についての実験結果を示す図である。実験では、第１の実施形態に係る光源装置１、および、第３の実施形態に係る光源装置２００をベースに、水銀封入量、外管肉厚および定格電力Ｐに変更を加えた実施例４１〜５４の光源装置を種々作製し、それら光源装置についてＵＬ規格Ｎｏ．１５７２に基づく発光管破損時の安全性を評価した。
【００６２】
具体的には、各光源装置を１５分間安定点灯させた後、点灯回路を短絡させて大電流を発光管１０に流し、当該発光管１０を強制的に破損させる。その後、外管６０を観察し、当該外管６０にひびが入っていた場合は不良と判断し、各１０個ずつにおける不良発生数を数えた。
水銀封入量については、各定格電力Ｐにおける水銀量製造規格の上限値を封入した場合と、その上限値を超えて封入した場合とについて実験した。外管肉厚については、外管肉厚規格が０．５〜１．５［ｍｍ］であることから、平均値である１．０［ｍｍ］の場合と、耐衝撃性に最も不利である０．５［ｍｍ］の場合について実験した。
【００６３】
図１２から明らかなように、封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側の場合、外管肉厚が０．５［ｍｍ］であれば、水銀封入量が上限値のときも上限値を超えているときも外管６０にひびが入った。そのため安全性を「悪い×」と評価した。
同様に封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側の場合、外管肉厚が１．０［ｍｍ］であれば、水銀封入量が上限値のとき外管６０にひびは入らなかったが、上限値を超えているとき前記外管６０にひびが入った。そのため安全性を「良好○」と評価した。
【００６４】
一方、先端部分２８ｂが点灯回路ユニット３０側の場合、外管肉厚や水銀封入量の如何にかかわらず、外管６０にひびは入らなかった。そのため安全性を「非常に良好◎」と評価した。このように、先端部分２８ｂが点灯回路ユニット３０側の場合は、封止部分２８ａが点灯回路ユニット３０側の場合よりも安全性が高い。
［第４の実施形態］
図１３は、第４の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。第４の実施形態に係る光源装置３００は、二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１との間に隙間がない点において第３の実施形態に係る光源装置２００とは異なる。その他の構成については基本的に第３の実施形態に係る光源装置２００と略同様である。したがって、共通の構成部分には第３の実施形態に係る光源装置２００と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００６５】
図１３に示すように、第４の実施形態に係る光源装置３００では、内管２８の先端部分２８ｂが、発光管１０を挟んでケース４０と対向する位置に配置されており、前記内管２８の封止部分２８ａは熱遮蔽板３０１側に配置されている。
熱遮蔽板３０１は、肉厚が最短距離Ｌよりも厚く、前記熱遮蔽板３０１の発光管１０側の主面３０２には二重管構造体２０の封止部分２８ａの先端を差し込むための凹部３０３が設けられており、その凹部３０３に前記封止部分２８ａの先端が差し込まれている。そして、封止部分２８ａの先端は接着剤（不図示）により熱遮蔽板３０１に固着されている。なお、接着剤には、例えばシリカおよびアルミナを主成分とし１０００℃の耐熱温度を有する無機接着剤が用いられる。
【００６６】
各電力供給線２１，２２は、金属箔２３，２４、当該金属箔２３，２４に接続されたリード線３０４，３０５を介して点灯回路ユニット３０に接続されている。熱遮蔽板３０１には、リード線３０４，３０５を貫通させるための一対の貫通孔３０６，３０７が凹部３０３から点灯回路ユニット３０側の主面３０８に至る形成されており、それら貫通孔３０６，３０７内にリード線３０４，３０５が通されている。
【００６７】
以上のように、必ずしも二重管構造体と熱遮蔽板との間に隙間が設けられている必要はなく、第４の実施形態に係る光源装置３００のように二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１とが接触しているため隙間がない構成であっても良い。さらに、二重管構造体と熱遮蔽板とが接触しない場合でも、前記二重管構造体と前記熱遮蔽板との隙間に他の部材が介在しているため隙間がない構成であっても良い。
【００６８】
二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１との間に隙間が設けられていなくても、点灯回路ユニット３０と前記二重管構造体２０との間に前記熱遮蔽板３０１を有し、さらに、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たせば、前記点灯回路ユニット３０が熱破壊され難い。
第３の実施形態と基本的なメカニズムは同様で、電力Ｐが３０[Ｗ]以上の範囲においては、封止部分２８ａからリード線３０４，３０５を直接介して伝わる熱伝導の寄与分が大きいため、点灯回路ユニット３０が熱破壊する課題が特に発生する。ところが、熱を伝えるのは、あくまでリード線３０４，３０５であって、主面３０８の温度が低下するのは熱源からの距離に応じる部分が大きいために、二重管構造体２０と熱遮蔽板３０１との隙間の有無に関わらず、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６を満たせば、課題を解決しうる。
【００６９】
［第５の実施形態］
図１４は、第５の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す縦断面図である。図１４に示すように、第５の実施形態に係る光源装置４００は、光源がＬＥＤモジュール４０１である点において点において第１の実施形態に係る光源装置１とは異なる。その他の構成については基本的に第１の実施形態に係る光源装置１と略同様である。したがって、共通の構成部分には第１の実施形態に係る光源装置１と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、異なる点についてのみ詳細に説明する。
【００７０】
半導体発光モジュールとしてのＬＥＤモジュール４０１は、板状の実装基板４０２と、当該実装基板４０２に実装された複数のＬＥＤチップ４０３と、それらＬＥＤチップ４０３を内包するように成形された蛍光体層４０４とを有している。当該ＬＥＤモジュール４０１は、熱遮蔽板４０５における点灯回路ユニット３０側とは反対側の第１主面４０６に搭載されている。熱遮蔽板４０５には第１主面４０６から、点灯回路ユニット３０側の第２主面４０７に至る一対の貫通孔４０８，４０９が形成されており、ＬＥＤモジュール４０１に接続されたリード線４１０，４１１は、前記貫通孔４０８，４０９を通って点灯回路ユニット３０に接続されている。
【００７１】
光源をＬＥＤモジュール４０１とした場合、光源が二重管構造体２０である場合と比べて、点灯回路ユニット３０の温度がどれほど違うのかを実験により調べた。図１５は、半導体発光モジュールおよび二重管構造体が及ぼす点灯回路ユニットへの熱影響を比較した結果を示す図である。
第３の実施形態に係る光源装置２００をベースとし、光源として３０［Ｗ］の二重管構造体２０を用いた光源装置（実施例２９，３０、比較例２９，３０）を点灯させた場合の回路温度と、第５の実施形態に係る光源装置４００をベースとし、光源として３０［Ｗ］のＬＥＤモジュール４０１を用いた光源装置（実施例５５，５６、比較例５３，５４）を点灯させた場合の回路温度とを比較したところ、図１５に示すように、光源が二重管構造体２０であってもＬＥＤモジュール４０１であっても、点灯回路ユニット３０への熱影響に大きな差がないことがわかった。このことから、第５の実施形態に係る光源装置４００のように、光源がＬＥＤモジュール４０１の場合も、第３の実施形態に係る光源装置２００の場合と同様に、ＬＥＤモジュール４０１と点灯回路ユニット３０との間に熱遮蔽板４０５を配置し、さらに、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たせば、前記点灯回路ユニット３０が熱破壊され難いと推察できる。
【００７２】
これは、第３、第４の実施形態と基本的なメカニズムは同じく、先ず、電力Ｐが３０[Ｗ]以上の範囲においては、封止部分２８ａからリード線４１０，４１１を直接介して伝わる熱の寄与分が大きいために、点灯回路ユニット３０が熱破壊するという課題が特に発生しやすい。ただし、ＬＥＤモジュール４０１における実装基板４０２からの熱伝導は、熱源からの距離に応じる部分が特に大きくなることから、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６を満たせば、課題が解決しうると思われる。また、熱的な課題は、上記のように最短距離Ｌおよび定格電力Ｐを最適化することに加えて、熱遮蔽板４０５の材質の違いに応じて生じる熱伝導の違いが影響すると考えられることから、適宜調整することがより好ましい。
【００７３】
［変形例］
以上、本発明に係る光源装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記の実施の形態に限定されない。
本発明に係る光源装置は、銅鉄式のような安定器を含む照明器具にも適用することができる。このように本発明に係る光源装置の取替え対象となる既存の水銀灯用照明器具が安定器を含んでいる場合、内蔵している点灯回路ユニットを保護するという観点からは、前記点灯回路の入力部にパルス保護回路を付設することが好ましい。なぜならば、例えば、点灯中の光源装置が立ち消えるなどして回路への入力電流が急激に遮断された場合には、インダクタンス成分を含む安定器から高電圧のパルスが発生することがあり、このパルス電圧により回路素子が破損するおそれがあるが、上記のようにパルス保護回路を付設すると、パルス電圧による回路素子の破損を抑えることができるためである。また、光源装置が立消えたりなどした場合であっても、回路への入力電流が急激に遮断されることなく、緩やかに減少させるための保護回路を設けることによって、安定器からのパルス電圧を低下させることもできる。
また、本発明に係る光源装置においては、回路の入力部にＡＣフィルタおよび／またはアクティブフィルタ回路を付設させてもよい。一般的に、水銀灯用に使用される安定器はインダクタであるため、本発明に係る点灯回路への入力電流が高調波成分を多く含む場合、本来の入力電流波形を歪ませることがある。その点、これらの回路を付設することにより、回路への入力電流の高調波成分を低減することが出来るため、安定器によって電流波形を歪ませられることなく、ランプに対して適正な電流を安定して供給することができるので、ちらつきなどの問題が回避できる。
ところで、本発明に係る光源装置の取替え対象となる既存の水銀灯用照明器具は、既に数十年という長期にわたって使用されている場合が多く、コイル劣化などが懸念される。
その点、本発明に係る光源装置はセラミック発光管を使用している場合、水銀灯の２倍程度の効率を得ることが出来る。そのため、既存の水銀灯に対して同等の光束（光量）を得るのであれば、およそ半分の電力/電流にすることが出来る。このため、既存の安定器が長期間にわたって使用されていても、本発明に係る光源装置に交換した後は、安定器の電流負荷を低減することができるため、コイル劣化を抑制させる効果や発煙などの不具合を抑制することが出来る。さらに、水銀灯を使用している際、コイル劣化により安定器が短絡状態になった場合は水銀灯の発光管が爆発することがあるが、本発明に係る光源装置であれば内蔵された回路により電流が制限されているため、発光管が爆発するなどの危険性もない。そのため、本発明に係る光源装置を既存の水銀灯用照明器具に適用する場合には、既存の水銀灯よりも低電力のものを選択することが好ましい。このように低電力のものを選択すると、取替え対象となる水銀灯よりも光源装置が低電流であるため、既存の安定器が長期間にわたって使用されていても、回路に対する電流負荷が低いので、コイル劣化などが生じている場合でも発煙などの不具合を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る光源装置は、既存の水銀灯用照明器具にそのまま装着して用いる水銀灯代替品として好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１００，２００，３００，４００ 光源装置
１０ 発光管
１５，１６ 電極
２０ 二重管構造体
２８ 内管
２８ａ 封止部分
３０ 点灯回路ユニット
４０ ケース
５０ 口金
７０，３０１，４０５ 熱遮蔽板
７２，３０８，４０７ 点灯回路ユニット側の主面
９０，９１，２０１，２０２ 支持部材
１１０ 遮熱部材
４０１ 半導体発光モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、
前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記内管の封止部分は、前記発光管を挟んで前記熱遮蔽板と対向する位置に配置されており、
前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、
前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記内管の封止部分は、前記発光管と前記熱遮蔽板との間に配置されており、
前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
前記二重管構造体は、前記熱遮蔽板に取り付けられた支持部材により、前記熱遮蔽板との間に隙間を有する状態で支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記二重管構造体と前記熱遮蔽板との隙間に前記二重管構造体から前記熱遮蔽板に熱が伝わるのを妨げる遮熱部材が配置されていることを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項５】
半導体発光モジュールと、
前記半導体発光モジュールを点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記点灯回路ユニットと電気的に接続された口金と、
前記半導体発光モジュールと前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記半導体発光モジュールから発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記半導体発光モジュールまでの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管と有する二重管構造体と、
前記二重管構造体を点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記二重管構造体は、前記内管の封止部分が前記発光管を挟んで前記熱遮蔽板と対向する姿勢で、直接又は支持部材を介して前記熱遮蔽板に取り付けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項１】
先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、
前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記内管の封止部分は、前記発光管を挟んで前記熱遮蔽板と対向する位置に配置されており、
前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００５Ｐ＋０．７、且つ、１０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管を備える二重管構造体と、
前記発光管を点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記内管の封止部分は、前記発光管と前記熱遮蔽板との間に配置されており、
前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記二重管構造体までの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
前記二重管構造体は、前記熱遮蔽板に取り付けられた支持部材により、前記熱遮蔽板との間に隙間を有する状態で支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記二重管構造体と前記熱遮蔽板との隙間に前記二重管構造体から前記熱遮蔽板に熱が伝わるのを妨げる遮熱部材が配置されていることを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項５】
半導体発光モジュールと、
前記半導体発光モジュールを点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記点灯回路ユニットと電気的に接続された口金と、
前記半導体発光モジュールと前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記半導体発光モジュールから発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記熱遮蔽板の前記点灯回路ユニット側の主面から前記半導体発光モジュールまでの最短距離［ｍｍ］をＬとし、定格電力［Ｗ］をＰとした場合、Ｌ≧０．００４Ｐ＋０．６、且つ、３０≦Ｐ≦２５０の関係を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
先端が互いに対向する一対の電極を有し発光物質としてハロゲン化金属が封入された発光管、および、当該発光管を気密封止する内管と有する二重管構造体と、
前記二重管構造体を点灯させるための点灯回路ユニットと、
前記二重管構造体と前記点灯回路ユニットとの間に配置され、前記発光管から発生する熱が前記点灯回路ユニットへ伝わるのを妨げる熱遮蔽板と、を備え、
前記二重管構造体は、前記内管の封止部分が前記発光管を挟んで前記熱遮蔽板と対向する姿勢で、直接又は支持部材を介して前記熱遮蔽板に取り付けられていることを特徴とする光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１００６８２（Ｐ２０１１−１００６８２Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５６０５０（Ｐ２００９−２５６０５０）
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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