(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面に実装される複数の発光素子と、
前記基板の前記主面に実装され、複数の前記発光素子を電気的に接続する配線パターンと、
前記基板の裏面に設けられる熱伝導材と、
前記熱伝導材の前記基板とは反対側に設けられるヒートシンクと、
前記基板の前記配線パターン上に設けられる給電端子と、
前記給電端子に直接または他の部材を介して接触し、前記基板の前記主面に垂直方向に伸縮可能な弾性部材と、
頭部と、前記頭部から延伸し、前記頭部に比べて小さい径を有する軸部と、を含んでなり、前記基板及び前記ヒートシンクを固定する固定部材と、
前記固定部材の前記軸部のうち一部の外周を覆う絶縁材とを有し、
前記弾性部材は、前記固定部材の前記軸部の軸方向に関して前記固定部材の頭部と前記絶縁材との間に配置され、一端が前記固定部材の頭部に接触し、他端が前記絶縁材に直接または他の部材を介して接触することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、外力が働いていない自然状態から収縮していることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記給電端子は、前記絶縁材を介して前記固定部材に接触す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】
前記絶縁材の上面にワッシャを有し、
前記弾性部材の前記他端は、前記ワッシャを介して前記絶縁材に接触することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記弾性部材は皿バネであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を照射することにより硬化する光硬化材が知られている。光硬化材は、短時間で硬化すること、被照射物の温度を上げずに硬化可能であること、環境にやさしい、などの利点がある。そのため、光硬化材は、電子部品や光学部品などの接着、光硬化材を印刷インクとして用いた印字技術など、様々な用途に利用されている。
【０００３】
また、光を用いた微細加工を行う露光技術が知られている。露光技術は、例えばＬＥＤの電極パターンの作製や、加速度センサーに代表されるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の製造工程などに利用されている。
【０００４】
これらの技術において、以前から輝度の高い放電ランプが光源として用いられていた。しかし、近年の固体光源技術の進歩に伴い、放電ランプに代わり、複数の固体光源素子が配置されたものを光源として利用することが検討されてきている（例えば、下記特許文献１、２参照）。
【０００５】
図７に特許文献１における光源装置１００を示す。光源装置１００は、２行３列に配置された６個の発光部（１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８）を有する。各発光部は、直列に接続された８個のＬＥＤ素子１０９からなる。直列に接続された８個のＬＥＤ素子１０９は、１個のコネクタ１１０に接続される。各発光部は、コネクタ１１０によって電気的に並列に接続されている。また、基板１１２は、図示しないヒートシンクの上面にビス１１３によって固定されている。
【０００６】
また、図示を省略するが特許文献２における光源装置は、複数のＬＥＤ素子及び基板を有する。基板には、入力用のコネクタ及び出力用のコネクタが設けられている。ＬＥＤ素子は、当該コネクタにより電源に接続されている。また、基板は、ヒートシンクの上面に固定ネジによって固定されている（特許文献２の図６参照）。
【０００７】
上記二つの文献に示すように従来の技術では、固定ネジ等の固定部材を用いることによって基板及びヒートシンクの機械的な固定を実現するとともに、コネクタを用いることによって発光素子（ＬＥＤ素子）及び電源の電気的な接続を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１０３２６１号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、光源装置の高照度化を達成すべく、光源に多数の発光素子を配置することが求められている。
【００１０】
しかし、上記のように従来の技術では、基板の機械的な固定が固定ネジ等の固定部材によって実現されており、発光素子への給電がコネクタによって実現されている。そして、両部材は、それぞれ基板上の異なる領域に形成されている。即ち、従来の技術では基板に固定部材を配置する領域、及びコネクタを配置する領域を個別に設ける必要があり、基板に多数の発光素子を配置することができないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明者は、発光素子の配置領域を拡大すべく、基板の機械的な固定、及び発光素子への給電を、基板上の同じ領域で実現する構成について検討した。具体的には、コネクタを用いることなく固定ネジ等の固定部材を用いて基板の機械的な固定、及び発光素子への給電の双方を実現する構成について検討した。
【００１２】
しかし本発明者の鋭意研究によれば、上記の構成を採用した場合、部分的に全く発光しない素子が生じる、あるいは、点灯及び不点灯が不規則に切り替わる発光素子が生じる等、安定した素子の発光を実現できなくなるという問題が生じることが分かった。
【００１３】
本発明は、発光素子の高密度実装を実現するとともに、安定した素子の発光を実現可能な技術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】
【００１４】
本発明の光源装置は、
基板と、
前記基板の主面に実装される複数の発光素子と、
前記基板の前記主面に実装され、複数の前記発光素子を電気的に接続する配線パターンと、
前記基板の裏面に設けられる熱伝導材と、
前記熱伝導材の前記基板とは反対側に設けられるヒートシンクと、
前記基板の前記配線パターン上に設けられる給電端子と、
前記給電端子に直接または他の部材を介して接触し、前記基板の前記主面に垂直方向に伸縮可能な弾性部材と、
前記基板及び前記ヒートシンクを固定する固定部材とを有し、
前記弾性部材の前記給電端子とは反対側の端部が、前記固定部材の前記ヒートシンクとは反対側の端部に接触することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、弾性部材の一方の端部は固定部材に接触し、他方の端部は給電端子に直接または他の部材を介して接触する。即ち、固定部材は基板及びヒートシンクを固定するとともに、弾性部材を介して給電端子及び基板を固定する。これにより、基板の機械的な固定、及び発光素子への給電の双方を同じ領域で実現できるため、発光素子の高密度実装を実現できる。
【００１６】
また、固定部材は弾性部材を押圧することによって給電端子及び基板を固定する。これにより、給電端子及び基板の間には互いに押し合う力が作用するため、給電端子及び基板の接触不良を改善できる。即ち、安定した素子の発光を実現できる。
【００１７】
また、上記構成において、
前記弾性部材は、外力が働いていない自然状態から収縮しているものとしても構わない。
【００１８】
上記構成によれば、弾性部材には自然状態に復元しようとする弾性力が働くため、給電端子及び基板の間には互いに押し合う力が作用する。これにより、給電端子及び基板の接触不良を改善することができ、安定した素子の発光を実現できる。
【００１９】
また、上記構成において、
前記固定部材は、頭部と、前記頭部から延伸し、前記頭部に比べて小さい径を有する軸部と、を含み、
前記基板及び前記ヒートシンクは、前記固定部材の前記軸部が挿入される固定孔を含み、
前記軸部のうち、前記頭部とは反対側の端部を含む一部の領域が、前記基板及び前記ヒートシンクの前記固定孔に挿入され、
前記弾性部材の前記給電端子とは反対側の端部が、前記固定部材の前記頭部に接触するものとしても構わない。
【００２０】
また、上記構成において、
前記固定部材の前記軸部のうち一部の外周を覆う絶縁材を有し、
前記給電端子は、前記絶縁材を介して前記固定部材に接触するものとしても構わない。
【００２１】
上記構成によれば、給電端子は絶縁材を介して固定部材に接触する。即ち給電端子は固定部材に直接接触しない。これにより、給電端子及び固定部材の間に放電が生じることを抑制できる。
【００２２】
また、上記構成において、
前記絶縁材の上面にワッシャを有し、
前記弾性部材の前記固定部材とは反対側の端部は、前記ワッシャに接触するものとしても構わない。
【００２３】
上記構成によれば、弾性部材がワッシャを介して絶縁材に接触するため、弾性部材が絶縁材に陥没することを抑制できる。これにより、絶縁材が弾性部材の伸縮を妨げることを抑制できる。
【００２４】
また、上記構成において、
前記弾性部材は皿バネであるものとしても構わない。
【００２５】
上記構成によれば、固定部材は皿バネを押圧することによって給電端子及び基板を固定する。これにより、皿バネには自然状態に復元しようとする弾性力が働くため、給電端子及び基板の間には互いに押し合う力が作用する。その結果、給電端子及び基板の接触不良を改善することができ、安定した素子の発光を実現できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の光源装置によれば、発光素子の高密度実装を実現するとともに、安定した素子の発光を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の光源装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。
【図２】実施形態の光源装置が備える発光部を説明するための模式図である。
【図３】実施形態の光源装置が備える基板に形成される配線パターンを説明するための模式図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線で切断したときの模式的な断面図である。
【図５】実施形態の光源装置の作用効果を説明するための模式図である。
【図６】別実施形態の光源装置の構成を模式的に示す図である。
【図７】従来技術の光源装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本実施形態の光源装置につき、図面を参照して説明する。以下では、一例として印刷装置や露光装置の光源として使用される光源装置について説明する。なお、各図において図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。
【００２９】
［光源装置の構成］
本実施形態における光源装置１の構成を説明する。図１（ａ）に光源装置１の模式的な平面図を示し、図１（ｂ）に光源装置１をＡ−Ａ線で切断したときの模式的な断面図を示す。
【００３０】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、光源装置１は、発光部４、ヒートシンク５、及び水冷ブロック７を備える。本実施形態では、一例として、光源装置１の発光部４は５個の発光部（４１、４３、４５、４７、４９）によって構成される。
【００３１】
なお、図１では５個の発光部（４１、４３、４５、４７、４９）が並ぶ方向、即ち光源装置１の長手方向をｘ方向とし、光源装置１の短手方向をｙ方向とし、ｘ方向及びｙ方向に直交する方向をｚ方向としている。
【００３２】
発光部（４１、４９）は、ｘ方向に並んで配置された３個の基板８を含む。発光部（４３、４５、４７）は、ｘ方向に並んで配置された２個の基板８を含む。このように発光部４は、１２個の基板８を含む。一例として、基板８はＡｌＮ（セラミック）によって構成される。
【００３３】
各基板８には、多数のＬＥＤ素子（図示略）が配置されている。図１では、ＬＥＤ素子が配置される領域を便宜的に矩形９で示している。発光部（４１、４５、４９）の基板８には、一例として３６５ｎｍの波長である紫外光を出射するＬＥＤ素子が配置され、発光部（４３、４７）の基板８には、一例として４０５ｎｍの波長である紫外光を出射するＬＥＤ素子が配置されている。
【００３４】
本実施形態では、発光部（４１、４３、４５、４７、４９）は、それぞれ異なる電源に接続されている。なお、発光部（４１、４３、４５、４７、４９）は１個または複数の電源を共有しても構わない。
【００３５】
発光部４の詳細については後述する。
【００３６】
ヒートシンク５の上面には、熱伝導性シート３７が設けられている（図１（ｂ）参照）。発光部４の基板８は、熱伝導性シート３７を介してヒートシンク５に取り付けられる。熱伝導性シート３７は熱伝導率が高い材料からなり、ヒートシンク５及び基板８の密着性を高める。より具体的には、熱伝導性シート３７は、発光に伴う発光部４の温度上昇に起因して軟化することにより、ヒートシンク５及び基板８を密着させる。熱伝導性シート３７は、発光部４が発光する際に生じる熱を効率的にヒートシンク５に伝導する。熱伝導性シート３７は一例としてシリコン樹脂、アクリル系樹脂によって形成される。なお、熱伝導性シート３７が「熱伝導材」に対応する。
【００３７】
ヒートシンク５は、熱伝導性シート３７からの熱を水冷ブロック７へ伝導する。一例として、ヒートシンク５は、Ｃｕ（銅）によって構成される。本実施形態では、発光部（４１、４３、４５、４７、４９）は基板８と同数のヒートシンク５を備える。なお複数の基板８が１個のヒートシンク５上に取り付けられる構成であっても構わない。
【００３８】
水冷ブロック７の上面には、ヒートシンク５が取り付けられている（図１（ｂ）参照）。水冷ブロック７は、ヒートシンク５からの熱を光源装置１の外部へ排出する。具体的には、冷却水が一方の配管継手１１から流入し、水冷ブロック７内を通って他方の配管継手１３へと循環することにより、発光部４が冷却される。
【００３９】
［発光部の構成］
続いて発光部４について説明する。一例として、図２を参照して発光部４３について説明する。他の発光部（４１、４５、４７、４９）も同様の構成であるため説明を省略する。なお図２では説明の都合上、発光部４３がヒートシンク５上に固定された状態を示している。
【００４０】
上述のように、発光部４３は、ｘ方向に並ぶ２個の基板（８１、８３）を含む。なお、図２における基板（８１、８３）等を総称して、図１では「基板８」と称している。発光部４３は、２個の基板（８１、８３）上に、ＬＥＤ素子１５、配線パターン１７、及びツェナーダイオード１９を備える。なお、基板（８１、８３）の上面（ヒートシンク５とは反対側の面であり、図面上ｚ方向側の面、以下同様）が「主面」に対応し、下面（ヒートシンク５側の面であり、図面上−ｚ方向側の面、以下同様）が「裏面」に対応する。
【００４１】
ＬＥＤ素子１５は、基板（８１、８３）に多数配置される。本実施形態では、一例として、ＬＥＤ素子１５は各基板（８１、８３）に１６０個ずつ配置される。各基板（８１、８３）においてＬＥＤ素子１５は、ｙ方向に１０個、ｘ方向に１６個並んでいる。なお、ｙ方向に並ぶ１０個のＬＥＤ素子１５は、隣り合う１０個のＬＥＤ素子１５と、ｙ方向における座標がずれるように配置されている。なお、ＬＥＤ素子１５が「発光素子」に対応する。
【００４２】
配線パターン１７は、一例としてＣｕ（銅）などの金属材料を用いて基板（８１、８３）の上面に形成される金属配線である。配線パターン１７は、ＬＥＤ素子１５を電気的に接続する。図３に発光部４３における配線パターン１７を示す。
【００４３】
図３に示すように配線パターン１７は、配置領域２５及び４個の給電領域２７を含む。配置領域２５は、ＬＥＤ素子１５が配置される領域である。各基板（８１、８３）にはｙ方向に延伸する１６列の金属配線が形成されており、配線領域２５は３２列の金属配線により構成されている。ＬＥＤ素子１５は、配置領域２５の各列に１０個ずつ配置される。給電領域２７は、後述する給電端子と接触する領域であり、図示しない電源から電力を受電するための領域である。なお一例として、基板８１上の給電領域２７は電源のアノード側、即ち高電位側に接続され、基板８３上の給電領域２７は電源のカソード側、即ち低電位側に接続される。
【００４４】
図２に戻って説明を続ける。各基板（８１、８３）においてｙ方向に一列に並ぶ１０個のＬＥＤ素子１５は、−ｘ方向に隣接する配線パターン１７に図示しないワイヤによって接続されている。即ち、ｘ方向に並ぶ１６個のＬＥＤ素子は電気的に直列に接続されている。また、基板（８１、８３）は、導電性を有する連結部材２１によって連結されている。連結部材２１は、基板（８１、８３）の配線パターン１７に接触している。即ち、ｘ方向に並ぶ３２個のＬＥＤ素子は、直列回路を形成している。さらに本実施形態では、１０個の直列回路が並列接続されている。
【００４５】
ツェナーダイオード１９は、ＬＥＤ素子１５を過電圧や静電気から保護するための素子である。ツェナーダイオード１９は、ｘ方向に並ぶ３２個のＬＥＤ素子１５からなる直列回路に並列に接続される。なお、発光部４３はツェナーダイオード１９を備えなくても構わない。
【００４６】
続いて発光部４３及びヒートシンク５の固定について説明する。図２に示すように、発光部４３は固定ネジ２９、給電端子３２、絶縁ブッシュ３３、ワッシャ３５を備える。また発光部４３は、図示されない皿バネを備える。固定ネジ２９は、ヒートシンク５、基板（８１、８３）、給電端子３２、絶縁ブッシュ３３、ワッシャ３５、及び、図示されない皿バネを固定している。以下、図４を参照して具体的に説明する。
【００４７】
［固定ネジによる固定］
図４（ａ）は、図２におけるＢ−Ｂ線で切断したときの模式的な断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の断面図においてヒートシンク５及び基板８のみを図示し他の部材の図示を省略したものである。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、固定ネジ２９は、頭部３０及び軸部３１からなる。軸部３１は頭部３０から延伸し、頭部３０の径ｄ１に比べて小さい径ｄ２を有する。軸部３１には溝（図示略）が形成されている。
【００４９】
ヒートシンク５には、固定ネジ２９の軸部３１が挿入される固定孔５１が形成されている（図４（ｂ）参照）。固定孔５１は、固定ネジ２９の軸部３１の溝に嵌合するよう形成されている。なお固定孔５１は、切欠きにより形成されても構わない。なお、固定ネジ２９が「固定部材」に対応する。
【００５０】
ヒートシンク５の上面には、熱伝導性シート３７が設けられる。
【００５１】
熱伝導性シート３７の上面には、基板８が設けられる。基板８には、ヒートシンク５と同様に固定ネジ２９の軸部３１が挿入される固定孔５３が形成されている（図４（ｂ）参照）。なお固定孔５３は、切欠きにより形成されても構わない。基板８は、固定孔５３がヒートシンク５の固定孔５１の上部に重なるよう配置されている。
【００５２】
基板８上の給電領域２７上には、給電端子３２が配置される。図示を省略するが、給電端子３２には固定ネジ２９の軸部３１が挿入される固定孔が形成されている。なお当該固定孔は、切欠きにより形成されても構わない。給電端子３２は、当該固定孔がヒートシンク５及び基板８の固定孔（５１、５３）の上部に重なるように配置されている。給電端子３２は、図示しない電源に図示しない配線により接続される。給電端子３２は、当該電源及び給電領域２７を電気的に接続する。
【００５３】
絶縁ブッシュ３３は固定ネジ２９の軸部３１の一部の外周を覆う。具体的には、絶縁ブッシュ３３は軸部３１のうち給電端子３２に近い領域を覆う。このように絶縁ブッシュ３３は、給電端子３２が固定ネジ２９の頭部３０及び軸部３１に直接接触することを防ぐ。換言すれば、給電端子３２は絶縁ブッシュ３３を介して固定ネジ２９に接触している。絶縁ブッシュ３３は、一例としてテフロン（登録商標）等の絶縁性材料からなる。なお、絶縁ブッシュ３３が「絶縁材」に対応する。
【００５４】
絶縁ブッシュ３３の上面には、ワッシャ３５が設けられる。図示を省略するが、ワッシャ３５には固定ネジ２９の軸部３１が挿入される固定孔が形成されている。なお当該固定孔は、切欠きにより形成されても構わない。ワッシャ３５は、当該固定孔がヒートシンク５及び基板８の固定孔（５１、５３）の上部に重なるように配置されている。ワッシャ３５は、一例としてステンレス等の絶縁性材料からなる。
【００５５】
ワッシャ３５の上面には、皿バネ３９が設けられる。皿バネとは、中央に孔のある円盤を円錐状に形成したものであり、中心軸方向（即ち、図４の−ｚ方向）に押圧することにより、外力が働いていない自然状態に復元しようとする弾性力が発生するバネである。皿バネ３９は、中央にある上記の孔がヒートシンク５及び基板８の固定孔（５１、５３）の上部に重なるように配置されている。なお、皿バネ３９が「弾性部材」に対応する。
【００５６】
以上のように、ヒートシンク５、基板８、給電端子３２、絶縁ブッシュ３３、ワッシャ３５、及び皿バネ３９は、固定ネジ２９の軸部３１が挿入される固定孔を有する。固定ネジ２９は、当該固定孔に軸部３１が挿入された状態で所定のトルクによって締め付けられることにより各部材を固定する。このように、本実施形態の光源装置１によれば、固定ネジ２９はヒートシンク５及び基板８を固定するとともに、基板８及び給電端子３２を固定する。これにより、基板８の機械的な固定及びＬＥＤ素子１５への給電の双方を同一の領域で実現することができ、基板８に多数のＬＥＤ素子１５を配置することが可能になる。
【００５７】
なお図４に示す皿バネ３９は、固定ネジ２９により−ｚ方向に押圧されており自然状態から収縮した状態である。そのため、皿バネ３９には自然状態に復元しようとする弾性力が作用している。即ち、皿バネ３９にはｚ方向に固定ネジ２９の頭部３０を押し返す力が作用するとともに、−ｚ方向にワッシャ３５を押圧する力が作用する。
【００５８】
このように、固定ネジ２９及び皿バネ３９の間には互いに押し合う力が作用する。同様に、皿バネ３９及びワッシャ３５の間、ワッシャ３５及び絶縁ブッシュ３３の間、絶縁ブッシュ３３及び給電端子３２の間、給電端子３２及び基板８の間、基板８及ヒートシンク５の間においても、互いに押し合う力が作用する。
【００５９】
［作用効果］
続いて、実施形態の光源装置１による作用効果について説明する。まず初めに参考例の光源装置の構成、及び参考例の光源装置に生じた問題について説明する。
【００６０】
参考例の光源装置は、図示を省略するが、実施形態の光源装置１とワッシャ３５及び皿バネ３９を備えない点のみ相違し、他の構成は同様である。本発明者は、参考例の光源装置への電力供給を一定時間継続すると、部分的に全く発光しないＬＥＤ素子１５が生じる、あるいは、点灯及び不点灯が不規則に切り替わる発光素子が生じる等、安定した素子の発光を実現できなくなるという問題が生じることを確認した。即ち、参考例の光源装置では、突発的な照度の低下や照度均一性の低下が生じることが分かった。本発明者は、参考例の光源装置において安定したＬＥＤ素子１５の発光が実現できなくなる原因を次のように考察している。
【００６１】
参考例の光源装置おいて、電力供給を一定時間継続すると、ヒートシンク及び基板の間に介在する熱伝導性シート（図４（ａ）参照）の厚みが減少することが確認された。上述のように、発光に伴う発光部の温度上昇により、熱伝導性シートは軟化する。ここで比較例の光源装置では、１個の基板上に多数のＬＥＤ素子（一例として、１６０個）が配置されている。そのため、発光部の温度が比較的高温になり、軟化した熱伝導性シートが硬化する温度まで低下するのに時間を要する。そのため、熱伝導性シートが硬化する前に固定ネジの締め付けによって押し出され、その結果、当該熱伝導性シートの厚みが減少したものと考えられる。なお、一例として熱伝導性シートが軟化する温度は５０℃であり、発光部の発光時における動作温度（以下、「発光時の温度」と呼ぶ）は８５〜１００℃である。
【００６２】
また、参考例の光源装置おいて、電力供給を一定時間継続すると、絶縁ブッシュが変形することが確認された。絶縁ブッシュは、発光部の温度上昇により加熱された状態で固定ネジによって押さえ付けられたためと考えられる。一例として荷重を受ける状態で絶縁ブッシュを使用可能な温度は５０℃以下であり、「発光時の温度」である８５〜１００℃に比べて低い。
【００６３】
このように、参考例の光源装置おいて、電力供給を一定時間継続すると、熱伝導シートの厚みが減少する、また、絶縁ブッシュが変形するという現象が起こった。本発明者は、当該現象に起因して、電力供給前において接触していた各部材の間に隙間が生じ、当該各部材間で互いに押し合う力が作用しなくなったものと考察した。即ち、ヒートシンク、基板、給電端子、絶縁ブッシュ、固定ネジの間で、互いに押し合う力が作用せず、基板及び給電端子の間で接触不良が生じた結果、安定したＬＥＤ素子１５の発光を実現できなくなったものと考察した。
【００６４】
上記の問題を解決するために、「発光時の温度」（一例として８５〜１００℃）よりも高温で軟化する熱伝導性シートを採用することが予想される。しかし、上述のように熱伝導性シートは軟化することによってヒートシンク及び基板の密着性を高める。そのため、熱伝導性シートが軟化する温度が「発光時の温度」よりも高温である場合、熱伝導性シートを軟化させるために、発光部の温度が「発光時の温度」（一例として８５〜１００℃）よりもさらに高温になるまで加熱する必要が生じる。発光部の温度が「発光時の温度」よりも上昇すると、ＬＥＤ素子１５が劣化する虞がある。従って、「発光時の温度」よりも高温で軟化する熱伝導性シートを採用することはできない。
【００６５】
そのため本発明者は、上記考察に鑑み実施形態の光源装置１を構成した。そして、実施形態の光源装置１への電力供給を一定時間継続したところ、安定したＬＥＤ素子１５の発光を実現できることを確認した。即ち、実施形態の光源装置１によれば、基板及び給電端子の間の接触不良を改善できることが分かった。以下、図５を参照して実施形態の光源装置１による作用効果について説明する。
【００６６】
図５に、図２におけるＢ−Ｂ線で切断したときの模式的な断面図を示す。なお図５（ａ）は発光部４３に電力を供給する前の状態であり、図５（ｂ）は発光部４３への電力供給を一定時間継続した後の状態である。なお、以下では電力供給を一定時間継続した後の状態を、「電力供給後」と称する。
【００６７】
図５に示すように、電力供給後（図５（ｂ））では電力供給前（図５（ａ））に比べて熱伝導性シート３７及び絶縁ブッシュ３３の厚みが薄い。そのためヒートシンク５の下面からワッシャ３５の上面までの距離についても、電力供給後（図５（ｂ）のｄ４）は電力供給前（図５（ａ）のｄ３）に比べて小さい。なお、本明細書ではｚ方向における長さを「厚み」と表現している。
【００６８】
ここで、実施形態の光源装置１は、固定ネジ２９の頭部３０及びワッシャ３５の間に皿バネ３９を備える。上述のように、皿バネ３９には固定ネジ２９によって−ｚ方向に押圧されることにより、自然状態に復元しようとする弾性力が働いている。そのため、発光部４３の温度上昇によって熱伝導シート３７や絶縁ブッシュ３３の厚みが減少しても、皿バネ３９が当該減少分自然状態に向かって復元する（図５（ｂ）参照）。即ち、熱伝導シート３７や絶縁ブッシュ３３の厚みの減少分（即ち、ｄ３−ｄ４）、皿バネ３９のｚ方向の長さが伸長する。その結果、ヒートシンク５及び基板８、基板８及び給電端子３２、給電端子３２及び絶縁ブッシュ３３、絶縁ブッシュ３３及びワッシャ３５、ワッシャ３５及び皿バネ３９、皿バネ３９及び固定ネジ２９は、空間を介することなく直接接触し、互いに押し合うことが可能となる。
【００６９】
このように実施形態の光源装置１によれば、電力供給前後において各部材が接触し、互いに押し合うことが可能となる。これにより、基板８及び給電端子３２の間の接触不良を改善することができ、ＬＥＤ素子１５の発光を安定させることができる。
【００７０】
なお本発明者は、実施形態における光源装置１に採用する皿バネ３９を以下のように決定した。初めに本発明者は参考例の光源装置において熱伝導性シート３７及び絶縁ブッシュ３３の厚みの減少量の総和量を測定した。そして、固定ネジ２９を所定のトルクによって締め付けた場合に、自然状態から当該総和量よりも大きく収縮した皿バネ３９を選択した。即ち、皿バネの収縮量＞ｄ３−ｄ４となる皿バネ３９を選択した（図５参照）。
【００７１】
これにより、電力供給後に皿バネ３９が熱伝導性シート３７及び絶縁ブッシュ３３の厚みの減少分伸長しても、皿バネ３９が自然状態に比べて収縮した状態が保持される。即ち、電力供給後においても皿バネ３９には自然状態に復元しようとする弾性力が働く。そのため、固定ネジ２９及び皿バネ３９の間、皿バネ３９及びワッシャ３５の間に互いに押し合う力が作用し、同様に、ワッシャ３５及び絶縁ブッシュ３３の間、絶縁ブッシュ３３及び給電端子３２の間、給電端子３２及び基板８の間、基板８及びヒートシンク５の間にも、互いに押し合う力が作用する。その結果、給電端子３２及び基板８の接触不良を改善することができる。
【００７２】
また、実施形態の光源装置１によれば、給電端子３２は固定ネジ２９に直接接触せず絶縁ブッシュ３３を介して固定ネジ２９に接触する。これにより、給電端子３２と固定ネジ２９との間で放電が生じることを防止でき、電源から供給される電流がリークすることを防止できる。
【００７３】
また、実施形態の光源装置１によれば、皿バネ３９は絶縁ブッシュ３３に直接接触せずワッシャ３５の上面に設けられる。これにより、固定ネジ２９を締め付ける際に皿バネ３９が絶縁ブッシュ３３に陥没することを防止できる。即ち、絶縁ブッシュ３３が皿バネ３９の収縮及び伸長を妨げることを防止でき、皿バネ３９の収縮量を確保することができる。
【００７４】
［別実施形態］
なお、光源装置は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の別実施形態に係る構成を任意に選択して、上記の実施形態に係る構成に採用してもよいことは勿論である。
【００７５】
〈１〉実施形態の光源装置１では、図４に示すように、固定ネジ２９の軸部３１が基板８を貫通するがこれに限らない。図６に別実施形態の光源装置１ａの模式的な断面図を示す。別実施形態の光源装置１ａは、実施形態の光源装置１と、給電端子３２に代わり給電端子３２ａを備える点、及び、固定ネジ２９の軸部３１が基板８を貫通しない点で相違し、他の構成は同様である。以下、別実施形態の光源装置１ａについて実施形態の光源装置１と相違する点を重点的に説明する。
【００７６】
図６は、別実施形態の光源装置１ａを当該光源装置１ａの短手方向（即ち、ｙ方向）に沿って切断したときの模式的な断面図である。図６に示すように、基板８はヒートシンク５上に熱伝導性シート３７を介して設けられる。また、固定ネジ２９は、ヒートシンク５、給電端子３２ａ、絶縁ブッシュ３３、ワッシャ３５、及び皿バネ３９を固定する。
【００７７】
給電端子３２ａは、一方の端部が基板８上の給電領域２７に接触し、他方の端部がヒートシンク５に接触した状態で、固定ネジ２９によって固定される。即ち固定ネジ２９は、基板８に直接接触することなく、給電端子３２ａを介して基板８を固定する。このように別実施形態の光源装置１ａでは、固定ネジ２９の軸部３１が基板８を貫通しない。
【００７８】
別実施形態の光源装置１ａにおいても、実施形態の光源装置１と同様に、電力供給を一定時間継続すると、熱伝導性シート３７及び絶縁ブッシュ３３の厚みが減少し得る。ここで別実施形態の光源装置１ａは、固定ネジ２９の頭部３０とワッシャ３５との間に皿バネ３９を備える。そのため、実施形態の光源装置１と同様の理由により、固定ネジ２９及び皿バネ３９の間、皿バネ３９及びワッシャ３５の間、ワッシャ３５及び絶縁ブッシュ３３の間、絶縁ブッシュ３３及び給電端子３２ａの間、給電端子３２ａ及び基板８の間、基板８及びヒートシンク５の間にも、互いに押し合う力が作用する。その結果、給電端子３２ａ及び基板８の接触不良を改善することができる。
【００７９】
〈２〉また光源装置１は、皿バネ３９に代わり皿バネ座金、バネ座金、コイルバネ、または板バネ等を使用しても構わない。即ち、弾性を有する部材を採用すれば構わない。なお、皿バネ３９は押圧されたときの復元性が比較的維持され易いという利点がある。
【００８０】
〈３〉また実施形態において皿バネ３９は、熱伝導性シート３７の厚みの減少分と、絶縁ブッシュ３３の厚みの減少分の総和量より大きく収縮可能なものを選択すると説明したがこれに限らない。例えば、絶縁ブッシュ３３が熱耐性に優れる場合、即ち絶縁ブッシュ３３を使用可能な温度が発光部の「発光時の温度」（一例として８５〜１００℃）よりも高温である場合、発光部への電力供給を継続しても絶縁ブッシュ３３は変形しない。この場合、皿バネ３９に代わり、熱伝導性シート３７の厚みの減少分よりも大きく収縮可能な皿バネを選択しても構わない。
【００８１】
〈４〉また光源装置１は、ヒートシンク５及び基板８の間に熱伝導性シート３７を備えるが、シート状のものに限られない。例えば、ヒートシンク５の上面にドット状に熱伝導性シート３７と同質の材料が塗布されても構わない。
【００８２】
〈５〉また光源装置１は、水冷ブロック７、絶縁ブッシュ３３、ワッシャ３５を備えないものとしても構わない。また、発光部４は５個の発光部（４１、４３、４５、４７、４９）により構成されるが、発光部の個数はこれに限らない。また、５個の発光部（４１、４３、４５、４７、４９）のそれぞれは、２個または３個の基板８を含むが、１個の基板により構成されても構わない。また、発光部（４１、４３、４５、４７、４９）ごとに基板８が異なる構成に限らず、１個の基板８に５個の発光部が形成されても構わない。なお、本実施形態の光源装置１のように各発光部を複数の基板８によって構成することにより、発光部４の多波長化や照度分布の改善を図ることができる。また、ある基板８に破損等が生じた場合、当該基板について修理、交換等の対応が可能となる。
【符号の説明】
【００８３】
１：実施形態の光源装置
１ａ：別実施形態の光源装置
４：発光部
４１、４３、４５、４７、４９：発光部
５：ヒートシンク
７：水冷ブロック
８：基板
８１、８３：基板
１１、１３：配管継手
１５：ＬＥＤ素子
１７：配線パターン
１９：ツェナーダイオード
２１：連結部材
２５：配置領域
２７：給電領域
２９：固定ネジ
３０：頭部
３１：軸部
３２：給電端子
３２ａ：別実施形態の給電端子
３３：絶縁ブッシュ
３５：ワッシャ
３７：熱伝導性シート
３９：皿バネ
５１、５３：固定孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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