光源装置
【課題】温度変化に関わらず、全長が変化することを抑制することができる光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置１００は、第１及び第２の口金１１、１２、透光カバーとしての外筒２０及び内筒３０、ＬＥＤモジュール４１を実装した基板４０などを備える。内筒３０は、口金１１に固定されている。外筒２０は、内筒３０の口金１１近傍を露出させた状態で内筒３０に外嵌されている。連結部材５０は、一端側を内筒３０の先端部近傍に固定してあり、他端側を外筒２０の先端部近傍に固定してある。連結部材５０の熱膨張係数は、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きい。
【解決手段】光源装置１００は、第１及び第２の口金１１、１２、透光カバーとしての外筒２０及び内筒３０、ＬＥＤモジュール４１を実装した基板４０などを備える。内筒３０は、口金１１に固定されている。外筒２０は、内筒３０の口金１１近傍を露出させた状態で内筒３０に外嵌されている。連結部材５０は、一端側を内筒３０の先端部近傍に固定してあり、他端側を外筒２０の先端部近傍に固定してある。連結部材５０の熱膨張係数は、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と、該光源を覆い、両端に口金を設けた筒状の透光カバーとを備える光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高輝度化に伴い、白熱電球や蛍光灯などの光源に代えて、低消費電力、長寿命等の特性を有するＬＥＤが光源として照明装置などに用いられるようになりつつある。
【０００３】
例えば、直管形の蛍光ランプの代替品として、白色ＬＥＤを基板上に実装し、両端に口金を設けた円筒状の透光カバーで基板を覆った直管形のＬＥＤランプ（光源装置）の実用化が検討されている。また、透光カバーは、加工性の良さ、安全性の観点から主に合成樹脂製を用いている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のＬＥＤランプにあっては、透光カバーとして、ポリカーボネートなどの合成樹脂を用いているので、周囲の温度変化又は点灯時の自己発熱に伴う温度変化により透光カバーの長さが変動する。例えば、周囲温度が低くなった場合、ＬＥＤランプの全長が短くなり、灯具に設けられたランプソケットでの口金の保持が緩くなり、接触不良によるＬＥＤランプの消灯、あるいはＬＥＤランプが落下する危険性がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、温度変化に関わらず、全長が変化することを抑制することができる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】
【０００７】
本発明に係る光源装置は、光源部と、該光源部を覆い、両端に口金を設けた筒状の透光カバーとを備える光源装置において、前記透光カバーは、第１の口金に固定された内筒と、第２の口金に固定され、前記内筒の前記第１の口金近傍を露出させて該内筒に外嵌した外筒とを備え、温度変化に対する前記内筒及び外筒の伸縮による前記光源装置の全長の変化を抑制する抑制部をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、透光カバーは、第１の口金に固定された内筒と、第２の口金に固定され、内筒の第１の口金近傍を露出させて内筒に外嵌した外筒とを備える。抑制部は、温度変化に対する内筒及び外筒の伸縮を抑制する。周囲の温度変化に応じて、透光カバーの熱膨張係数に応じた長手方向の伸縮が生じる。抑制部は、温度が高くなるにつれて内筒及び外筒が伸びる場合には、内筒が外筒に入り込むようにして口金間の長さ（光源装置の全長）が増加することを抑制する。また、抑制部は、温度が低くなるにつれて内筒及び外筒が縮む場合には、内筒が外筒から出るようにして口金間の長さが減少することを抑制する。これにより、温度変化に関わらず、全長が変化することを抑制することができる。
【０００９】
本発明に係る光源装置は、前記抑制部は、前記内筒と外筒とを連結する連結部材であり、前記透光カバーよりも前記連結部材の熱膨張係数が大きいことを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、抑制部は、内筒と外筒とを連結する連結部材であり、連結部材の熱膨張係数は、透光カバーの熱膨張係数よりも大きい。例えば、温度が高くなるにつれて内筒及び外筒が伸びる場合には、熱膨張係数が内筒及び外筒の熱膨張係数より大きい連結部材が、内筒及び外筒の伸びよりもさらに伸びるので、両端が内筒及び外筒に固定された連結部材により内筒が外筒に入り込むよう内筒及び外筒を移動させる。また、温度が低くなるにつれて内筒及び外筒が縮む場合には、熱膨張係数が内筒及び外筒の熱膨張係数より大きい連結部材が、内筒及び外筒の縮みよりもさらに縮むので、両端が内筒及び外筒に固定された連結部材により内筒が外筒から出るように内筒及び外筒を移動させる。これにより、温度変化に関わらず、光源装置の全長が変化することを抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る光源装置は、前記連結部材は、棒状をなし、一端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、他端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、連結部材は、棒状をなし、一端側を内筒の先端部近傍に固定してあり、他端側を外筒の先端部近傍に固定してある。透光カバーの伸長を吸収することができる吸収長は、透光カバーと連結部材との熱膨張係数の差及び連結部材の長さにより決定される。連結部材の一端側を内筒の先端部近傍に固定し、他端側を外筒の先端部近傍に固定することにより、連結部材の長さを、内筒及び外筒同士が重なる部分の長さと略同程度にするので、連結部材による透光カバーの伸長を吸収しやすくすることができる。
【００１３】
本発明に係る光源装置は、前記内筒は、前記第１の口金近傍に開口部を有し、前記連結部材は、前記開口部を通して前記他端側を前記外筒に固定してあることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、内筒は、第１の口金近傍に開口部を有し、連結部材の他端側は、開口部を通して外筒に固定してある。すなわち、連結部材の一端側を内筒の先端部近傍に固定し、内筒の内側に沿って連結部材を配置し、連結部材の他端側は内筒に設けた開口部を通して外筒に固定している。これにより、温度変化に対して、内筒の外周と外筒の内周とが摺動して内筒及び外筒同士が移動することができる。
【００１５】
本発明に係る光源装置は、発光素子を一面に実装した基板を前記内筒に装着してあり、前記連結部材を前記基板の他面側に配置してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、発光素子を一面（例えば、発光面）に実装した基板を内筒に装着してあり、連結部材を基板の他面側（裏側）に配置してある。すなわち、連結部材を基板の発光面の反対側の裏側に配置することにより、連結部材が発光素子の発光を妨げないので、光源装置の全光束特性あるいは配光特性への影響を最小限に抑えることができる。また、連結部材を基板の裏側に配置することにより、連結部材を発熱源である発光素子の近傍に配置することができるので、発光素子が発光している場合、連結部材の温度が内筒及び外筒と同等に高くなり、熱膨張係数の差を利用して口金間の長さが増加することを確実に抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る光源装置は、前記内筒は、挿通孔を備え、前記外筒は、前記挿通孔に嵌合する突出部を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、内筒は挿通孔を備え、外筒は挿通孔に嵌合する突出部を備える。外筒の突出部を内筒の挿通孔に嵌合させることにより、内筒及び外筒同士が周回りに回動することを防止することができる。これにより、例えば、灯具のランプソケットに口金を取り付ける際に透光カバーを周回りに回転させた場合でも内筒と外筒とがねじれることを防止することができる。
【００１９】
本発明に係る光源装置は、前記内筒と外筒との間の空気層に液体樹脂を充填してあることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、内筒と外筒との間の空気層に液体樹脂を充填してある。内筒と外筒との間に液体樹脂（例えば、シリコーンオイルなど）を充填することにより、内筒と外筒との間の空気層をなくすことができ、発光素子からの光が内筒と外筒との間の空気層で屈折することにより生ずる損失を低減することができる。また、液体樹脂の屈折率を内筒と外筒の屈折率と同等にすることにより、発光効率の低下を防止することができる。
【００２１】
本発明に係る光源装置は、前記連結部材は、円筒状をなし、一方の周端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、他方の周端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、連結部材は、円筒状をなし、一方の周端側を内筒の先端部近傍に固定し、他方の周端側を外筒の先端部近傍に固定してある。連結部材は、円筒状をなし、それぞれの周端側を外筒及び内筒に固定しているので、連結部材の伸縮による力を外筒及び内筒の先端部に均等に作用させることができ、外筒及び内筒の曲りなどを抑制することができる。また、透光カバーの伸長を吸収することができる吸収長は、透光カバーと連結部材との熱膨張係数の差及び連結部材の長さにより決定される。連結部材の一方の周端側を内筒の先端部近傍に固定し、他方の周端側を外筒の先端部近傍に固定することにより、連結部材の長さを、内筒及び外筒同士が重なる部分の長さと略同程度にすることにより、連結部材による透光カバーの伸縮を吸収しやすくすることができる。
【００２３】
本発明に係る光源装置は、前記抑制部は、前記第１の口金及び第２の口金を連結した金属製の連結部材であることを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、抑制部は、第１の口金及び第２の口金を連結した金属製の連結部材である。金属製の連結部材は、例えば、発光素子を実装したアルミ基板でもよく、あるいはアルミの放熱板などでもよい。温度変化に応じて内筒及び外筒の長さ寸法が伸縮しても、内筒及び外筒同士は摺動することができ、内筒及び外筒の重なり部分の寸法が伸縮するのみで、口金間の寸法は連結部材の長さ寸法で決定される。そして、金属（例えば、アルミ）の熱膨張係数は、合成樹脂製の透光カバー（内筒及び外筒）の熱膨張係数よりも小さいので、口金間の寸法の伸縮を低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、温度変化に関わらず、全長が変化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１の光源装置の構成の一例を示す外観斜視図である。
【図２】実施の形態１の光源装置の構成の一例を示す側面側の断面図である。
【図３】実施の形態１の光源装置の構成の一例を示す平面側の断面図である。
【図４】図３の符号Ａで示す箇所である連結部材の一端側が固定される内筒の先端部近傍の側面側の断面図である。
【図５】図３の符号Ｂで示す箇所である連結部材の他端側が固定される外筒の先端部近傍の側面側の断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線から見た要部断面図である。
【図７】外筒と内筒との取り付け時の様子を示す模式図である。
【図８】実施の形態１の光源装置の要部配置例を示す説明図である。
【図９】連結部材の断面形状の他の例を示す模式図である。
【図１０】実施の形態２の光源装置の構成の一例を示す平面側の断面図である。
【図１１】実施の形態３の光源装置の構成の一例を示す平面側の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１の光源装置１００の構成の一例を示す外観斜視図であり、図２は実施の形態１の光源装置１００の構成の一例を示す側面側の断面図であり、図３は実施の形態１の光源装置１００の構成の一例を示す平面側の断面図である。本実施の光源装置１００は、例えば、従来の４０Ｗ型の直管蛍光ランプの代替品である直管ランプであり、照明装置本体（灯具）に設けられたランプソケット（不図示）に装着される。なお、ワット（Ｗ）数は、４０Ｗに限定されるものではなく、他のワット数でもよい。
【００２８】
光源装置１００は、第１及び第２の口金１１、１２、透光カバーとしての外筒２０及び内筒３０、透光カバーで覆われる光源部としての発光素子を実装した基板４０などを備える。内筒３０は、口金１１に固定されている。外筒２０は、内筒３０の口金１１近傍を露出させた状態で内筒３０に外嵌されている。なお、外筒２０及び内筒３０同士は、全く動かないように固定されているのではなく、周囲の温度変化又は点灯時の自己発熱に伴う温度変化に応じて外筒２０及び内筒３０それぞれが個別に伸縮することが可能な程度に嵌合している。
【００２９】
外筒２０及び内筒３０の材質は、耐候性と透明性に優れ、光の取り出し効率が高い合成樹脂であり、例えば、ポリカーボネートを用いることができる。外筒２０及び内筒３０（ポリカーボネート）の熱膨張係数は、例えば、７０ｐｐｍ／℃である。
【００３０】
図２に示すように、内筒３０の内壁には、内筒３０の内径より短い寸法（基板４０の略幅寸法）だけ離隔して対設させ、内筒３０の長手方向に沿って軸状に第１突条部３２、３２を設けている。また、第１突条部３２と基板４０の略板厚寸法だけ離隔した第２突条部３３を内筒３０の長手方向に沿って軸状に設けてある。
【００３１】
第１及び第２突条部３２、３３の間の隙間に基板４０の両縁辺を挟み込むことにより、基板４０を内筒３０に装着している。
【００３２】
内筒３０は挿通孔３１を備え、外筒２０は挿通孔３１に嵌合する突出部２１を備える。外筒２０の突出部２１を内筒３０の挿通孔３１に嵌合させることにより、内筒３０及び外筒２０同士が図２の矢印に示す透光カバーの周回りに回動することを防止することができる。これにより、例えば、灯具のランプソケットに口金１１、１２を取り付ける際に外筒２０又は内筒３０を周回りに回転させた場合でも内筒３０と外筒２０とがねじれることを防止することができる。
【００３３】
内筒３０と外筒２０との間の空気層に液体樹脂７０を充填してある。内筒３０の外表面と外筒２０の内表面との間に液体樹脂７０（例えば、シリコーンオイルなど）を充填することにより、内筒３０と外筒２０との間の空気層をなくすことができ、後述のＬＥＤモジュール４１からの光が内筒３０と外筒２０との間の空気層で屈折することにより生ずる損失を低減することができる。また、液体樹脂７０の屈折率を内筒３０と外筒２０の屈折率と同等にすることにより、発光効率の低下を防止することができる。
【００３４】
図３に示すように、基板４０の一面（表面、発光面とも称する）には、発光素子としての複数のＬＥＤモジュール４１を実装してある。ＬＥＤモジュール４１は、例えば、白色系の発光色を有する。なお、ＬＥＤモジュール４１の配置例は一例であって、図２、図３の例に限定されるものではない。
【００３５】
基板４０が内筒３０に装着された状態で、内筒３０の基板の他面（裏面、発光面の反対側の面とも称する）側には、内筒３０の長手方向に沿った挿通孔３１を形成してある。また、内筒３０に外筒２０を外嵌させた状態で、外筒２０の内壁には、挿通孔３１に嵌合する突出部２１を設けている。突出部２１を挿通孔３１に嵌合させることにより、外筒２０及び内筒３０が図２において矢印で示す周回りに相対的に回動することを防止することができる。
【００３６】
基板４０の他面側には、温度変化に対する内筒３０及び外筒２０の伸縮を抑制する抑制部としての連結部材５０を配置してある。図３に示すように、連結部材５０は、内筒３０と外筒２０とを連結する。
【００３７】
連結部材５０は、断面形状が略三角形であって、一端側を内筒３０の先端部近傍に固定してあり、他端側を外筒２０の先端部近傍に固定してある。連結部材５０の材質は、熱膨張係数が、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きいものであればよく、例えば、ポリエチレンを用いることができる。連結部材５０（ポリエチレン）の熱膨張係数は、例えば、１１０ｐｐｍ／℃であり、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数との差は、４０ｐｐｍ／℃となる。なお、熱膨張係数の数値は、一例であって、これに限定されるものではない。連結部材５０の熱膨張係数が、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きいものであればよい。
【００３８】
図４は図３の符号Ａで示す箇所である連結部材５０の一端側が固定される内筒３０の先端部近傍の側面側の断面図であり、図５は図３の符号Ｂで示す箇所である連結部材５０の他端側が固定される外筒２０の先端部近傍の側面側の断面図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線から見た要部断面図である。図３及び図４に示すように、内筒３０の先端側には、内筒３０の内壁に対設された第２突条部３３の間を延設した固定部３３１を設けている。ねじ又は接着剤等により、連結部材５０の一端側を固定部３３１に固定してある。
【００３９】
図３、図５及び図６に示すように、連結部材５０の他端側には、ねじ又は接着剤等により固定部６２を固定してある。固定部６２の幅寸法は、開口部としての挿通孔３１の幅より若干小さくしてある。内筒３０の挿通孔３１に固定部６２を挿通させて、ねじ又は接着剤等により固定部６２を外筒２０の内壁に形成した突出部２１の端部２１１に固定してある。
【００４０】
すなわち、内筒３０は、口金１１近傍に開口部としての挿通孔３１を有し、連結部材５０の他端側は、挿通孔３１を通して外筒２０に固定してある。すなわち、連結部材５０の一端側を内筒３０の先端部近傍に固定し、内筒３０の内側に沿って連結部材５０を配置し、連結部材５０の他端側は内筒３０に設けた挿通孔３１を通して外筒２０に固定している。これにより、温度変化に対して、内筒３０の外周と外筒２０の内周とが摺動して内筒３０及び外筒２０同士が移動することができる。
【００４１】
図７は外筒２０と内筒３０との取り付け時の様子を示す模式図である。図７に示すように、外筒２０と内筒３０のそれぞれの先端部を対向させ、外筒２０の突出部２１の位置と内筒３０の挿通孔３１の位置を合せ、矢印の方向に内筒３０を外筒２０に挿入しつつ突出部２１を挿通孔３１に沿って嵌合させる。挿入は、口金１１、１２間の長さが所定の寸法になる位置で終了する。
【００４２】
上述の構成により、連結部材５０は、温度変化に対する内筒３０及び外筒２０の伸縮に伴う光源装置１００の全長の変化を抑制する。周囲の温度変化又は点灯時の自己発熱による温度変化に応じて、内筒３０及び外筒２０は、熱膨張係数に応じた長手方向の伸縮が生じる。連結部材５０は、温度が高くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が伸びる場合には、内筒３０が外筒２０に入り込むようにして口金１１、１２間の長さが増加することを抑制する。
【００４３】
また、連結部材５０は、温度が低くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が縮む場合には、内筒３０が外筒２０から出るようにして口金１１、１２間の長さが減少することを抑制する。これにより、温度変化に伴う光源装置１００の全長の変化を抑制して、光源装置１００が灯具のランプソケットから落下することを防止することができる。
【００４４】
すなわち、連結部材５０の熱膨張係数は、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数よりも大きい。例えば、温度が高くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が伸びる場合には、熱膨張係数が内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きい連結部材５０が、内筒３０及び外筒２０の伸びよりもさらに伸びるので、両端が内筒３０及び外筒２０に固定された連結部材５０により内筒３０が外筒２０に入り込むよう内筒３０及び外筒２０を移動させる。
【００４５】
また、温度が低くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が縮む場合には、熱膨張係数が内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きい連結部材５０が、内筒３０及び外筒２０の縮みよりもさらに縮むので、両端が内筒３０及び外筒２０に固定された連結部材５０により内筒３０が外筒２０から出るように内筒３０及び外筒２０を移動させる。これにより、温度変化に伴う、口金１１、１２間の長さ寸法の変動を抑制して灯具のランプソケットからの光源装置１００の落下を防止することができる。
【００４６】
内筒３０及び外筒２０の伸長を吸収することができる吸収長は、内筒３０及び外筒２０と連結部材５０との熱膨張係数の差及び連結部材５０の長さにより決定される。連結部材５０の一端側を内筒３０の先端部近傍に固定し、他端側を外筒２０の先端部近傍に固定することにより、連結部材５０の長さを、内筒３０及び外筒２０同士が重なる部分の長さと略同程度にするので、連結部材５０による内筒３０及び外筒２０の伸長を吸収しやすくすることができる。
【００４７】
また、ＬＥＤモジュール４１を一面に実装した基板４０を内筒３０に装着してあり、連結部材５０を基板４０の他面側（裏側）に配置してある。すなわち、連結部材５０を基板４０の発光面の反対側の裏側に配置することにより、連結部材５０がＬＥＤモジュール４１の発光を妨げないので、光源装置１００の全光束特性あるいは配光特性への影響を最小限に抑えることができる。
【００４８】
また、連結部材５０を基板４０の裏側に配置することにより、連結部材５０を発熱源であるＬＥＤモジュール４１の近傍に配置することができるので、ＬＥＤモジュール４１が発光している場合、連結部材５０の温度が内筒３０及び外筒２０と同等に高くなり、熱膨張係数の差を利用して口金１１、１２間の長さが増加することを確実に抑制することができる。
【００４９】
図８は実施の形態１の光源装置１００の要部配置例を示す説明図である。光源装置１００の長さＬ、すなわち口金１１、１２間の長さＬは、規格等で定められており、長さＬ＝１１９８．６ｍｍである。また、ランプ熱収縮基準は、２．０ｍｍ／５０℃、すなわち３３ｐｐｍ／℃を超えないことである。また、口金１２、１１それぞれの長さｄ１、ｄ２は、１０ｍｍである（ｄ１＝ｄ２＝１０ｍｍ）。内筒３０及び外筒２０の長さＬ０は、１１７５ｍｍである（Ｌ０＝１１７５ｍｍ）。常温（２５℃）において、外筒２０を内筒３０に１１７１．４ｍｍだけ外嵌させる。すなわち内筒３０と外筒２０とが重なる箇所の長さを１１７１．４ｍｍとする。透光カバーの可動長Ｌ２は、Ｌ２＝Ｌ−（ｄ１＋ｄ２）−Ｌ０より、３．６ｍｍとなる（Ｌ２＝３．６ｍｍ）。また、連結部材５０の長さＬ１は、１１００ｍｍである（Ｌ１＝１１００ｍｍ）。
【００５０】
連結部材５０の長さＬ１は、以下のようにして決定することができる。内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数を７０ｐｐｍ／℃とすると、５０℃の温度変化に対する透光カバー（内筒３０及び外筒２０）の収縮量ΔＬは、１１７５ｍｍ×７０ｐｐｍ／℃×５０℃＝４．１１ｍｍとなる。ランプ熱収縮基準は、２．０ｍｍ／５０℃以内であるから、連結部材５０で吸収すべき収縮量は、約２．２ｍｍ（＝４．１１−２．０）となる。
【００５１】
２．２ｍｍ以上の収縮量を得るための連結部材５０の長さＬ１は、Ｌ１＝収縮量÷（熱膨張係数の差×温度差）で求められるので、Ｌ１＝２．２ｍｍ÷（４０ｐｐｍ／℃×５０℃）＝１１００ｍｍ以上となる。
【００５２】
また、可動長Ｌ２は、内筒３０が外筒２０に２．２ｍｍ以上４．１１ｍｍ以下入り込める程度に決定すればよい。可動長Ｌ２は、上述のように、例えば、３．６ｍｍとすることができる。内筒３０が外筒２０に入り込める限度は、外筒２０の先端部が口金１１に突き当たる３．６ｍｍを超えない。また、内筒３０が外筒２０から出るときの限度は、灯具のランプソケットの間隔を超えない。
【００５３】
上述のように、内筒３０及び外通２０の熱膨張係数が７０ｐｐｍ／℃であり、連結部材５０の熱膨張係数が１１０ｐｐｍ／℃である場合、連結部材５０の長さＬ１を１１００ｍｍ程度にすることにより、５０℃の温度変化に対しても光源装置１００の全長の収縮量を規格である２．０ｍｍ／５０℃以内に抑えることができ、光源装置１００の落下を確実に防止することができる。
【００５４】
上述の実施の形態において、内筒３０及び外筒２０は、透過率の高い材料を使うことができる。あるいは、内筒３０及び外筒２０の肉厚が薄いものを使うことができる。これにより、内筒３０と外筒２０とが重なる場合であっても、光の取り出し効率の低下を抑制することができる。
【００５５】
図９は連結部材５０の断面形状の他の例を示す模式図である。図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃに示すように、連結部材５０の断面形状は、三角形状に限定されず、例えば、円弧状、半円状、円形状などとすることができる。連結部材５０の断面形状を板状（長方形状）にする場合に比べて、連結部材５０の剛性を高めることができ、長手方向の圧縮応力で弓なりに変形することを抑制することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図１０は実施の形態２の光源装置１１０の構成の一例を示す平面側の断面図である。実施の形態１では、連結部材５０は棒状のものを用いる構成であったが、実施の形態２では、連結部材５５は円筒状をなす。なお、実施の形態１と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図１０に示すように、連結部材５５は、円筒状をなし、内筒３０と外筒２０との間に配置してある。連結部材５５の一方の周端側を、固定部６３を介して内筒３０の先端部近傍に固定してある。また、連結部材５５の一方の周端側を、固定部６４を介して外筒２０の先端部近傍に固定してある。
【００５８】
連結部材５５は、円筒状をなし、それぞれの周端側を外筒２０及び内筒３０に固定しているので、連結部材５５の伸縮による力を外筒２０及び内筒３０の先端部に均等に作用させることができ、外筒２０及び内筒３０の曲りなどを抑制することができる。
【００５９】
また、連結部材５５の一方の周端側を内筒３０の先端部近傍に固定し、他方の周端側を外筒２０の先端部近傍に固定することにより、連結部材５５の長さを、内筒３０及び外筒２０同士が重なる部分の長さと略同程度にすることにより、連結部材５５による内筒３０及び外筒２０の伸縮を吸収しやすくすることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
図１１は実施の形態３の光源装置１２０の構成の一例を示す平面側の断面図である。上述の実施の形態１、２では、外筒２０と内筒３０とを連結する連結部材を用いる構成であったが、実施の形態３では、口金同士を連結部材で連結する。なお、実施の形態１と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図１１に示すように、実施の形態３では、温度変化に対する内筒３０及び外筒２０の伸縮を抑制する抑制部として、口金１１、１２を連結した金属製の連結部材４５を用いる。連結部材４５は、例えば、ＬＥＤモジュール４１を実装したアルミ基板でもよく、あるいはアルミの放熱板などでもよい。アルミ製の連結部材４５の熱膨張係数は、例えば、２３ｐｐｍ／℃である。
【００６２】
温度変化に応じて内筒３０及び外筒２０の長さ寸法が伸縮しても、内筒３０及び外筒２０同士は摺動することができ、内筒３０及び外筒２０の重なり部分の寸法が伸縮するのみで、口金１１、１２間の寸法は連結部材４５の長さ寸法で決定される。そして、金属（例えば、アルミ）の熱膨張係数は、合成樹脂製の透光カバー（内筒３０及び外筒２０）の熱膨張係数よりも小さいので、口金１１、１２間の寸法の伸縮を低く抑えることができる。
【００６３】
例えば、連結部材４５の長さが、光源装置１２０の全長から口金１１、１２の長さを差し引いた値であるとすると、連結部材４５の長さは、１１７８．６ｍｍ（１１９８．６−２×１０）となる。連結部材４５の熱膨張係数を２３ｐｐｍ／℃とすると、５０℃の温度変化に対する収縮量は、１１７８．６ｍｍ×２３ｐｐｍ／℃×５０℃＝１．３６ｍｍとなり、ランプ熱収縮基準を満足する。
【００６４】
一方、内筒３０及び外筒２０の長さも、１１７８．６ｍｍ（１１９８．６−２×１０）となる。内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数を７０ｐｐｍ／℃とすると、５０℃の温度変化に対する収縮量は、１１７８．６ｍｍ×７０ｐｐｍ／℃×５０℃＝４．１３ｍｍとなる。したがって、内筒３０は、２．７７ｍｍ（４．１３ｍｍ−１．３６ｍｍ）以上外筒２０に入り込めればよいので、内筒３０と外筒２０との重なる部分の長さは、約２．８ｍｍ以上あればよい。内筒３０と外筒２０とは、温度変化に応じてお互いに移動することができるので、透光カバーを口金間で固定する従来の場合に比べて、温度変化によって生ずる透光カバーの内部応力を緩和することができる。
【００６５】
上述の実施の形態では、光源としてＬＥＤモジュールを用いる構成であったが、光源はＬＥＤモジュールに限定されるものではなく、有機ＥＬのような発光素子であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１１、１２ 口金
２０ 外筒
２１ 突出部
３０ 内筒
３１ 挿通孔
４０ 基板
４１ ＬＥＤモジュール
４５、５０、５５ 連結部材
７０ 液体樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と、該光源を覆い、両端に口金を設けた筒状の透光カバーとを備える光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高輝度化に伴い、白熱電球や蛍光灯などの光源に代えて、低消費電力、長寿命等の特性を有するＬＥＤが光源として照明装置などに用いられるようになりつつある。
【０００３】
例えば、直管形の蛍光ランプの代替品として、白色ＬＥＤを基板上に実装し、両端に口金を設けた円筒状の透光カバーで基板を覆った直管形のＬＥＤランプ（光源装置）の実用化が検討されている。また、透光カバーは、加工性の良さ、安全性の観点から主に合成樹脂製を用いている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のＬＥＤランプにあっては、透光カバーとして、ポリカーボネートなどの合成樹脂を用いているので、周囲の温度変化又は点灯時の自己発熱に伴う温度変化により透光カバーの長さが変動する。例えば、周囲温度が低くなった場合、ＬＥＤランプの全長が短くなり、灯具に設けられたランプソケットでの口金の保持が緩くなり、接触不良によるＬＥＤランプの消灯、あるいはＬＥＤランプが落下する危険性がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、温度変化に関わらず、全長が変化することを抑制することができる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】
【０００７】
本発明に係る光源装置は、光源部と、該光源部を覆い、両端に口金を設けた筒状の透光カバーとを備える光源装置において、前記透光カバーは、第１の口金に固定された内筒と、第２の口金に固定され、前記内筒の前記第１の口金近傍を露出させて該内筒に外嵌した外筒とを備え、温度変化に対する前記内筒及び外筒の伸縮による前記光源装置の全長の変化を抑制する抑制部をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、透光カバーは、第１の口金に固定された内筒と、第２の口金に固定され、内筒の第１の口金近傍を露出させて内筒に外嵌した外筒とを備える。抑制部は、温度変化に対する内筒及び外筒の伸縮を抑制する。周囲の温度変化に応じて、透光カバーの熱膨張係数に応じた長手方向の伸縮が生じる。抑制部は、温度が高くなるにつれて内筒及び外筒が伸びる場合には、内筒が外筒に入り込むようにして口金間の長さ（光源装置の全長）が増加することを抑制する。また、抑制部は、温度が低くなるにつれて内筒及び外筒が縮む場合には、内筒が外筒から出るようにして口金間の長さが減少することを抑制する。これにより、温度変化に関わらず、全長が変化することを抑制することができる。
【０００９】
本発明に係る光源装置は、前記抑制部は、前記内筒と外筒とを連結する連結部材であり、前記透光カバーよりも前記連結部材の熱膨張係数が大きいことを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、抑制部は、内筒と外筒とを連結する連結部材であり、連結部材の熱膨張係数は、透光カバーの熱膨張係数よりも大きい。例えば、温度が高くなるにつれて内筒及び外筒が伸びる場合には、熱膨張係数が内筒及び外筒の熱膨張係数より大きい連結部材が、内筒及び外筒の伸びよりもさらに伸びるので、両端が内筒及び外筒に固定された連結部材により内筒が外筒に入り込むよう内筒及び外筒を移動させる。また、温度が低くなるにつれて内筒及び外筒が縮む場合には、熱膨張係数が内筒及び外筒の熱膨張係数より大きい連結部材が、内筒及び外筒の縮みよりもさらに縮むので、両端が内筒及び外筒に固定された連結部材により内筒が外筒から出るように内筒及び外筒を移動させる。これにより、温度変化に関わらず、光源装置の全長が変化することを抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る光源装置は、前記連結部材は、棒状をなし、一端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、他端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、連結部材は、棒状をなし、一端側を内筒の先端部近傍に固定してあり、他端側を外筒の先端部近傍に固定してある。透光カバーの伸長を吸収することができる吸収長は、透光カバーと連結部材との熱膨張係数の差及び連結部材の長さにより決定される。連結部材の一端側を内筒の先端部近傍に固定し、他端側を外筒の先端部近傍に固定することにより、連結部材の長さを、内筒及び外筒同士が重なる部分の長さと略同程度にするので、連結部材による透光カバーの伸長を吸収しやすくすることができる。
【００１３】
本発明に係る光源装置は、前記内筒は、前記第１の口金近傍に開口部を有し、前記連結部材は、前記開口部を通して前記他端側を前記外筒に固定してあることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、内筒は、第１の口金近傍に開口部を有し、連結部材の他端側は、開口部を通して外筒に固定してある。すなわち、連結部材の一端側を内筒の先端部近傍に固定し、内筒の内側に沿って連結部材を配置し、連結部材の他端側は内筒に設けた開口部を通して外筒に固定している。これにより、温度変化に対して、内筒の外周と外筒の内周とが摺動して内筒及び外筒同士が移動することができる。
【００１５】
本発明に係る光源装置は、発光素子を一面に実装した基板を前記内筒に装着してあり、前記連結部材を前記基板の他面側に配置してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、発光素子を一面（例えば、発光面）に実装した基板を内筒に装着してあり、連結部材を基板の他面側（裏側）に配置してある。すなわち、連結部材を基板の発光面の反対側の裏側に配置することにより、連結部材が発光素子の発光を妨げないので、光源装置の全光束特性あるいは配光特性への影響を最小限に抑えることができる。また、連結部材を基板の裏側に配置することにより、連結部材を発熱源である発光素子の近傍に配置することができるので、発光素子が発光している場合、連結部材の温度が内筒及び外筒と同等に高くなり、熱膨張係数の差を利用して口金間の長さが増加することを確実に抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る光源装置は、前記内筒は、挿通孔を備え、前記外筒は、前記挿通孔に嵌合する突出部を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、内筒は挿通孔を備え、外筒は挿通孔に嵌合する突出部を備える。外筒の突出部を内筒の挿通孔に嵌合させることにより、内筒及び外筒同士が周回りに回動することを防止することができる。これにより、例えば、灯具のランプソケットに口金を取り付ける際に透光カバーを周回りに回転させた場合でも内筒と外筒とがねじれることを防止することができる。
【００１９】
本発明に係る光源装置は、前記内筒と外筒との間の空気層に液体樹脂を充填してあることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、内筒と外筒との間の空気層に液体樹脂を充填してある。内筒と外筒との間に液体樹脂（例えば、シリコーンオイルなど）を充填することにより、内筒と外筒との間の空気層をなくすことができ、発光素子からの光が内筒と外筒との間の空気層で屈折することにより生ずる損失を低減することができる。また、液体樹脂の屈折率を内筒と外筒の屈折率と同等にすることにより、発光効率の低下を防止することができる。
【００２１】
本発明に係る光源装置は、前記連結部材は、円筒状をなし、一方の周端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、他方の周端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、連結部材は、円筒状をなし、一方の周端側を内筒の先端部近傍に固定し、他方の周端側を外筒の先端部近傍に固定してある。連結部材は、円筒状をなし、それぞれの周端側を外筒及び内筒に固定しているので、連結部材の伸縮による力を外筒及び内筒の先端部に均等に作用させることができ、外筒及び内筒の曲りなどを抑制することができる。また、透光カバーの伸長を吸収することができる吸収長は、透光カバーと連結部材との熱膨張係数の差及び連結部材の長さにより決定される。連結部材の一方の周端側を内筒の先端部近傍に固定し、他方の周端側を外筒の先端部近傍に固定することにより、連結部材の長さを、内筒及び外筒同士が重なる部分の長さと略同程度にすることにより、連結部材による透光カバーの伸縮を吸収しやすくすることができる。
【００２３】
本発明に係る光源装置は、前記抑制部は、前記第１の口金及び第２の口金を連結した金属製の連結部材であることを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、抑制部は、第１の口金及び第２の口金を連結した金属製の連結部材である。金属製の連結部材は、例えば、発光素子を実装したアルミ基板でもよく、あるいはアルミの放熱板などでもよい。温度変化に応じて内筒及び外筒の長さ寸法が伸縮しても、内筒及び外筒同士は摺動することができ、内筒及び外筒の重なり部分の寸法が伸縮するのみで、口金間の寸法は連結部材の長さ寸法で決定される。そして、金属（例えば、アルミ）の熱膨張係数は、合成樹脂製の透光カバー（内筒及び外筒）の熱膨張係数よりも小さいので、口金間の寸法の伸縮を低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、温度変化に関わらず、全長が変化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１の光源装置の構成の一例を示す外観斜視図である。
【図２】実施の形態１の光源装置の構成の一例を示す側面側の断面図である。
【図３】実施の形態１の光源装置の構成の一例を示す平面側の断面図である。
【図４】図３の符号Ａで示す箇所である連結部材の一端側が固定される内筒の先端部近傍の側面側の断面図である。
【図５】図３の符号Ｂで示す箇所である連結部材の他端側が固定される外筒の先端部近傍の側面側の断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線から見た要部断面図である。
【図７】外筒と内筒との取り付け時の様子を示す模式図である。
【図８】実施の形態１の光源装置の要部配置例を示す説明図である。
【図９】連結部材の断面形状の他の例を示す模式図である。
【図１０】実施の形態２の光源装置の構成の一例を示す平面側の断面図である。
【図１１】実施の形態３の光源装置の構成の一例を示す平面側の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１の光源装置１００の構成の一例を示す外観斜視図であり、図２は実施の形態１の光源装置１００の構成の一例を示す側面側の断面図であり、図３は実施の形態１の光源装置１００の構成の一例を示す平面側の断面図である。本実施の光源装置１００は、例えば、従来の４０Ｗ型の直管蛍光ランプの代替品である直管ランプであり、照明装置本体（灯具）に設けられたランプソケット（不図示）に装着される。なお、ワット（Ｗ）数は、４０Ｗに限定されるものではなく、他のワット数でもよい。
【００２８】
光源装置１００は、第１及び第２の口金１１、１２、透光カバーとしての外筒２０及び内筒３０、透光カバーで覆われる光源部としての発光素子を実装した基板４０などを備える。内筒３０は、口金１１に固定されている。外筒２０は、内筒３０の口金１１近傍を露出させた状態で内筒３０に外嵌されている。なお、外筒２０及び内筒３０同士は、全く動かないように固定されているのではなく、周囲の温度変化又は点灯時の自己発熱に伴う温度変化に応じて外筒２０及び内筒３０それぞれが個別に伸縮することが可能な程度に嵌合している。
【００２９】
外筒２０及び内筒３０の材質は、耐候性と透明性に優れ、光の取り出し効率が高い合成樹脂であり、例えば、ポリカーボネートを用いることができる。外筒２０及び内筒３０（ポリカーボネート）の熱膨張係数は、例えば、７０ｐｐｍ／℃である。
【００３０】
図２に示すように、内筒３０の内壁には、内筒３０の内径より短い寸法（基板４０の略幅寸法）だけ離隔して対設させ、内筒３０の長手方向に沿って軸状に第１突条部３２、３２を設けている。また、第１突条部３２と基板４０の略板厚寸法だけ離隔した第２突条部３３を内筒３０の長手方向に沿って軸状に設けてある。
【００３１】
第１及び第２突条部３２、３３の間の隙間に基板４０の両縁辺を挟み込むことにより、基板４０を内筒３０に装着している。
【００３２】
内筒３０は挿通孔３１を備え、外筒２０は挿通孔３１に嵌合する突出部２１を備える。外筒２０の突出部２１を内筒３０の挿通孔３１に嵌合させることにより、内筒３０及び外筒２０同士が図２の矢印に示す透光カバーの周回りに回動することを防止することができる。これにより、例えば、灯具のランプソケットに口金１１、１２を取り付ける際に外筒２０又は内筒３０を周回りに回転させた場合でも内筒３０と外筒２０とがねじれることを防止することができる。
【００３３】
内筒３０と外筒２０との間の空気層に液体樹脂７０を充填してある。内筒３０の外表面と外筒２０の内表面との間に液体樹脂７０（例えば、シリコーンオイルなど）を充填することにより、内筒３０と外筒２０との間の空気層をなくすことができ、後述のＬＥＤモジュール４１からの光が内筒３０と外筒２０との間の空気層で屈折することにより生ずる損失を低減することができる。また、液体樹脂７０の屈折率を内筒３０と外筒２０の屈折率と同等にすることにより、発光効率の低下を防止することができる。
【００３４】
図３に示すように、基板４０の一面（表面、発光面とも称する）には、発光素子としての複数のＬＥＤモジュール４１を実装してある。ＬＥＤモジュール４１は、例えば、白色系の発光色を有する。なお、ＬＥＤモジュール４１の配置例は一例であって、図２、図３の例に限定されるものではない。
【００３５】
基板４０が内筒３０に装着された状態で、内筒３０の基板の他面（裏面、発光面の反対側の面とも称する）側には、内筒３０の長手方向に沿った挿通孔３１を形成してある。また、内筒３０に外筒２０を外嵌させた状態で、外筒２０の内壁には、挿通孔３１に嵌合する突出部２１を設けている。突出部２１を挿通孔３１に嵌合させることにより、外筒２０及び内筒３０が図２において矢印で示す周回りに相対的に回動することを防止することができる。
【００３６】
基板４０の他面側には、温度変化に対する内筒３０及び外筒２０の伸縮を抑制する抑制部としての連結部材５０を配置してある。図３に示すように、連結部材５０は、内筒３０と外筒２０とを連結する。
【００３７】
連結部材５０は、断面形状が略三角形であって、一端側を内筒３０の先端部近傍に固定してあり、他端側を外筒２０の先端部近傍に固定してある。連結部材５０の材質は、熱膨張係数が、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きいものであればよく、例えば、ポリエチレンを用いることができる。連結部材５０（ポリエチレン）の熱膨張係数は、例えば、１１０ｐｐｍ／℃であり、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数との差は、４０ｐｐｍ／℃となる。なお、熱膨張係数の数値は、一例であって、これに限定されるものではない。連結部材５０の熱膨張係数が、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きいものであればよい。
【００３８】
図４は図３の符号Ａで示す箇所である連結部材５０の一端側が固定される内筒３０の先端部近傍の側面側の断面図であり、図５は図３の符号Ｂで示す箇所である連結部材５０の他端側が固定される外筒２０の先端部近傍の側面側の断面図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線から見た要部断面図である。図３及び図４に示すように、内筒３０の先端側には、内筒３０の内壁に対設された第２突条部３３の間を延設した固定部３３１を設けている。ねじ又は接着剤等により、連結部材５０の一端側を固定部３３１に固定してある。
【００３９】
図３、図５及び図６に示すように、連結部材５０の他端側には、ねじ又は接着剤等により固定部６２を固定してある。固定部６２の幅寸法は、開口部としての挿通孔３１の幅より若干小さくしてある。内筒３０の挿通孔３１に固定部６２を挿通させて、ねじ又は接着剤等により固定部６２を外筒２０の内壁に形成した突出部２１の端部２１１に固定してある。
【００４０】
すなわち、内筒３０は、口金１１近傍に開口部としての挿通孔３１を有し、連結部材５０の他端側は、挿通孔３１を通して外筒２０に固定してある。すなわち、連結部材５０の一端側を内筒３０の先端部近傍に固定し、内筒３０の内側に沿って連結部材５０を配置し、連結部材５０の他端側は内筒３０に設けた挿通孔３１を通して外筒２０に固定している。これにより、温度変化に対して、内筒３０の外周と外筒２０の内周とが摺動して内筒３０及び外筒２０同士が移動することができる。
【００４１】
図７は外筒２０と内筒３０との取り付け時の様子を示す模式図である。図７に示すように、外筒２０と内筒３０のそれぞれの先端部を対向させ、外筒２０の突出部２１の位置と内筒３０の挿通孔３１の位置を合せ、矢印の方向に内筒３０を外筒２０に挿入しつつ突出部２１を挿通孔３１に沿って嵌合させる。挿入は、口金１１、１２間の長さが所定の寸法になる位置で終了する。
【００４２】
上述の構成により、連結部材５０は、温度変化に対する内筒３０及び外筒２０の伸縮に伴う光源装置１００の全長の変化を抑制する。周囲の温度変化又は点灯時の自己発熱による温度変化に応じて、内筒３０及び外筒２０は、熱膨張係数に応じた長手方向の伸縮が生じる。連結部材５０は、温度が高くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が伸びる場合には、内筒３０が外筒２０に入り込むようにして口金１１、１２間の長さが増加することを抑制する。
【００４３】
また、連結部材５０は、温度が低くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が縮む場合には、内筒３０が外筒２０から出るようにして口金１１、１２間の長さが減少することを抑制する。これにより、温度変化に伴う光源装置１００の全長の変化を抑制して、光源装置１００が灯具のランプソケットから落下することを防止することができる。
【００４４】
すなわち、連結部材５０の熱膨張係数は、内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数よりも大きい。例えば、温度が高くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が伸びる場合には、熱膨張係数が内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きい連結部材５０が、内筒３０及び外筒２０の伸びよりもさらに伸びるので、両端が内筒３０及び外筒２０に固定された連結部材５０により内筒３０が外筒２０に入り込むよう内筒３０及び外筒２０を移動させる。
【００４５】
また、温度が低くなるにつれて内筒３０及び外筒２０が縮む場合には、熱膨張係数が内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数より大きい連結部材５０が、内筒３０及び外筒２０の縮みよりもさらに縮むので、両端が内筒３０及び外筒２０に固定された連結部材５０により内筒３０が外筒２０から出るように内筒３０及び外筒２０を移動させる。これにより、温度変化に伴う、口金１１、１２間の長さ寸法の変動を抑制して灯具のランプソケットからの光源装置１００の落下を防止することができる。
【００４６】
内筒３０及び外筒２０の伸長を吸収することができる吸収長は、内筒３０及び外筒２０と連結部材５０との熱膨張係数の差及び連結部材５０の長さにより決定される。連結部材５０の一端側を内筒３０の先端部近傍に固定し、他端側を外筒２０の先端部近傍に固定することにより、連結部材５０の長さを、内筒３０及び外筒２０同士が重なる部分の長さと略同程度にするので、連結部材５０による内筒３０及び外筒２０の伸長を吸収しやすくすることができる。
【００４７】
また、ＬＥＤモジュール４１を一面に実装した基板４０を内筒３０に装着してあり、連結部材５０を基板４０の他面側（裏側）に配置してある。すなわち、連結部材５０を基板４０の発光面の反対側の裏側に配置することにより、連結部材５０がＬＥＤモジュール４１の発光を妨げないので、光源装置１００の全光束特性あるいは配光特性への影響を最小限に抑えることができる。
【００４８】
また、連結部材５０を基板４０の裏側に配置することにより、連結部材５０を発熱源であるＬＥＤモジュール４１の近傍に配置することができるので、ＬＥＤモジュール４１が発光している場合、連結部材５０の温度が内筒３０及び外筒２０と同等に高くなり、熱膨張係数の差を利用して口金１１、１２間の長さが増加することを確実に抑制することができる。
【００４９】
図８は実施の形態１の光源装置１００の要部配置例を示す説明図である。光源装置１００の長さＬ、すなわち口金１１、１２間の長さＬは、規格等で定められており、長さＬ＝１１９８．６ｍｍである。また、ランプ熱収縮基準は、２．０ｍｍ／５０℃、すなわち３３ｐｐｍ／℃を超えないことである。また、口金１２、１１それぞれの長さｄ１、ｄ２は、１０ｍｍである（ｄ１＝ｄ２＝１０ｍｍ）。内筒３０及び外筒２０の長さＬ０は、１１７５ｍｍである（Ｌ０＝１１７５ｍｍ）。常温（２５℃）において、外筒２０を内筒３０に１１７１．４ｍｍだけ外嵌させる。すなわち内筒３０と外筒２０とが重なる箇所の長さを１１７１．４ｍｍとする。透光カバーの可動長Ｌ２は、Ｌ２＝Ｌ−（ｄ１＋ｄ２）−Ｌ０より、３．６ｍｍとなる（Ｌ２＝３．６ｍｍ）。また、連結部材５０の長さＬ１は、１１００ｍｍである（Ｌ１＝１１００ｍｍ）。
【００５０】
連結部材５０の長さＬ１は、以下のようにして決定することができる。内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数を７０ｐｐｍ／℃とすると、５０℃の温度変化に対する透光カバー（内筒３０及び外筒２０）の収縮量ΔＬは、１１７５ｍｍ×７０ｐｐｍ／℃×５０℃＝４．１１ｍｍとなる。ランプ熱収縮基準は、２．０ｍｍ／５０℃以内であるから、連結部材５０で吸収すべき収縮量は、約２．２ｍｍ（＝４．１１−２．０）となる。
【００５１】
２．２ｍｍ以上の収縮量を得るための連結部材５０の長さＬ１は、Ｌ１＝収縮量÷（熱膨張係数の差×温度差）で求められるので、Ｌ１＝２．２ｍｍ÷（４０ｐｐｍ／℃×５０℃）＝１１００ｍｍ以上となる。
【００５２】
また、可動長Ｌ２は、内筒３０が外筒２０に２．２ｍｍ以上４．１１ｍｍ以下入り込める程度に決定すればよい。可動長Ｌ２は、上述のように、例えば、３．６ｍｍとすることができる。内筒３０が外筒２０に入り込める限度は、外筒２０の先端部が口金１１に突き当たる３．６ｍｍを超えない。また、内筒３０が外筒２０から出るときの限度は、灯具のランプソケットの間隔を超えない。
【００５３】
上述のように、内筒３０及び外通２０の熱膨張係数が７０ｐｐｍ／℃であり、連結部材５０の熱膨張係数が１１０ｐｐｍ／℃である場合、連結部材５０の長さＬ１を１１００ｍｍ程度にすることにより、５０℃の温度変化に対しても光源装置１００の全長の収縮量を規格である２．０ｍｍ／５０℃以内に抑えることができ、光源装置１００の落下を確実に防止することができる。
【００５４】
上述の実施の形態において、内筒３０及び外筒２０は、透過率の高い材料を使うことができる。あるいは、内筒３０及び外筒２０の肉厚が薄いものを使うことができる。これにより、内筒３０と外筒２０とが重なる場合であっても、光の取り出し効率の低下を抑制することができる。
【００５５】
図９は連結部材５０の断面形状の他の例を示す模式図である。図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃに示すように、連結部材５０の断面形状は、三角形状に限定されず、例えば、円弧状、半円状、円形状などとすることができる。連結部材５０の断面形状を板状（長方形状）にする場合に比べて、連結部材５０の剛性を高めることができ、長手方向の圧縮応力で弓なりに変形することを抑制することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図１０は実施の形態２の光源装置１１０の構成の一例を示す平面側の断面図である。実施の形態１では、連結部材５０は棒状のものを用いる構成であったが、実施の形態２では、連結部材５５は円筒状をなす。なお、実施の形態１と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図１０に示すように、連結部材５５は、円筒状をなし、内筒３０と外筒２０との間に配置してある。連結部材５５の一方の周端側を、固定部６３を介して内筒３０の先端部近傍に固定してある。また、連結部材５５の一方の周端側を、固定部６４を介して外筒２０の先端部近傍に固定してある。
【００５８】
連結部材５５は、円筒状をなし、それぞれの周端側を外筒２０及び内筒３０に固定しているので、連結部材５５の伸縮による力を外筒２０及び内筒３０の先端部に均等に作用させることができ、外筒２０及び内筒３０の曲りなどを抑制することができる。
【００５９】
また、連結部材５５の一方の周端側を内筒３０の先端部近傍に固定し、他方の周端側を外筒２０の先端部近傍に固定することにより、連結部材５５の長さを、内筒３０及び外筒２０同士が重なる部分の長さと略同程度にすることにより、連結部材５５による内筒３０及び外筒２０の伸縮を吸収しやすくすることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
図１１は実施の形態３の光源装置１２０の構成の一例を示す平面側の断面図である。上述の実施の形態１、２では、外筒２０と内筒３０とを連結する連結部材を用いる構成であったが、実施の形態３では、口金同士を連結部材で連結する。なお、実施の形態１と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図１１に示すように、実施の形態３では、温度変化に対する内筒３０及び外筒２０の伸縮を抑制する抑制部として、口金１１、１２を連結した金属製の連結部材４５を用いる。連結部材４５は、例えば、ＬＥＤモジュール４１を実装したアルミ基板でもよく、あるいはアルミの放熱板などでもよい。アルミ製の連結部材４５の熱膨張係数は、例えば、２３ｐｐｍ／℃である。
【００６２】
温度変化に応じて内筒３０及び外筒２０の長さ寸法が伸縮しても、内筒３０及び外筒２０同士は摺動することができ、内筒３０及び外筒２０の重なり部分の寸法が伸縮するのみで、口金１１、１２間の寸法は連結部材４５の長さ寸法で決定される。そして、金属（例えば、アルミ）の熱膨張係数は、合成樹脂製の透光カバー（内筒３０及び外筒２０）の熱膨張係数よりも小さいので、口金１１、１２間の寸法の伸縮を低く抑えることができる。
【００６３】
例えば、連結部材４５の長さが、光源装置１２０の全長から口金１１、１２の長さを差し引いた値であるとすると、連結部材４５の長さは、１１７８．６ｍｍ（１１９８．６−２×１０）となる。連結部材４５の熱膨張係数を２３ｐｐｍ／℃とすると、５０℃の温度変化に対する収縮量は、１１７８．６ｍｍ×２３ｐｐｍ／℃×５０℃＝１．３６ｍｍとなり、ランプ熱収縮基準を満足する。
【００６４】
一方、内筒３０及び外筒２０の長さも、１１７８．６ｍｍ（１１９８．６−２×１０）となる。内筒３０及び外筒２０の熱膨張係数を７０ｐｐｍ／℃とすると、５０℃の温度変化に対する収縮量は、１１７８．６ｍｍ×７０ｐｐｍ／℃×５０℃＝４．１３ｍｍとなる。したがって、内筒３０は、２．７７ｍｍ（４．１３ｍｍ−１．３６ｍｍ）以上外筒２０に入り込めればよいので、内筒３０と外筒２０との重なる部分の長さは、約２．８ｍｍ以上あればよい。内筒３０と外筒２０とは、温度変化に応じてお互いに移動することができるので、透光カバーを口金間で固定する従来の場合に比べて、温度変化によって生ずる透光カバーの内部応力を緩和することができる。
【００６５】
上述の実施の形態では、光源としてＬＥＤモジュールを用いる構成であったが、光源はＬＥＤモジュールに限定されるものではなく、有機ＥＬのような発光素子であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１１、１２ 口金
２０ 外筒
２１ 突出部
３０ 内筒
３１ 挿通孔
４０ 基板
４１ ＬＥＤモジュール
４５、５０、５５ 連結部材
７０ 液体樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、該光源部を覆い、両端に口金を設けた筒状の透光カバーとを備える光源装置において、
前記透光カバーは、
第１の口金に固定された内筒と、
第２の口金に固定され、前記内筒の前記第１の口金近傍を露出させて該内筒に外嵌した外筒と
を備え、
温度変化に対する前記内筒及び外筒の伸縮による前記光源装置の全長の変化を抑制する抑制部をさらに備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記抑制部は、
前記内筒と外筒とを連結する連結部材であり、
前記透光カバーよりも前記連結部材の熱膨張係数が大きいことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
前記連結部材は、棒状をなし、
一端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、
他端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記内筒は、
前記第１の口金近傍に開口部を有し、
前記連結部材は、
前記開口部を通して前記他端側を前記外筒に固定してあることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
発光素子を一面に実装した基板を前記内筒に装着してあり、
前記連結部材を前記基板の他面側に配置してあることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記内筒は、
挿通孔を備え、
前記外筒は、
前記挿通孔に嵌合する突出部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記内筒と外筒との間の空気層に液体樹脂を充填してあることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記連結部材は、円筒状をなし、
一方の周端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、
他方の周端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項９】
前記抑制部は、
前記第１の口金及び第２の口金を連結した金属製の連結部材であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１】
光源部と、該光源部を覆い、両端に口金を設けた筒状の透光カバーとを備える光源装置において、
前記透光カバーは、
第１の口金に固定された内筒と、
第２の口金に固定され、前記内筒の前記第１の口金近傍を露出させて該内筒に外嵌した外筒と
を備え、
温度変化に対する前記内筒及び外筒の伸縮による前記光源装置の全長の変化を抑制する抑制部をさらに備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記抑制部は、
前記内筒と外筒とを連結する連結部材であり、
前記透光カバーよりも前記連結部材の熱膨張係数が大きいことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
前記連結部材は、棒状をなし、
一端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、
他端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記内筒は、
前記第１の口金近傍に開口部を有し、
前記連結部材は、
前記開口部を通して前記他端側を前記外筒に固定してあることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
発光素子を一面に実装した基板を前記内筒に装着してあり、
前記連結部材を前記基板の他面側に配置してあることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記内筒は、
挿通孔を備え、
前記外筒は、
前記挿通孔に嵌合する突出部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記内筒と外筒との間の空気層に液体樹脂を充填してあることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記連結部材は、円筒状をなし、
一方の周端側を前記内筒の先端部近傍に固定してあり、
他方の周端側を前記外筒の先端部近傍に固定してあることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項９】
前記抑制部は、
前記第１の口金及び第２の口金を連結した金属製の連結部材であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−２６０８４（Ｐ２０１３−２６０８４Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１２９５（Ｐ２０１１−１６１２９５）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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