JP2000040494A - 放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装置 - Google Patents
放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装置Info
- Publication number
- JP2000040494A JP2000040494A JP36825798A JP36825798A JP2000040494A JP 2000040494 A JP2000040494 A JP 2000040494A JP 36825798 A JP36825798 A JP 36825798A JP 36825798 A JP36825798 A JP 36825798A JP 2000040494 A JP2000040494 A JP 2000040494A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- external electrode
- discharge lamp
- discharge
- discharge vessel
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】放電容器の長手方向に光量が多く分布が均一、
発光長が長くとれ、コスト的に有利で、絶縁も容易にす
る。 【解決手段】細長い放電容器1内に希ガスを封入すると
ともに、その両端に一対の内部電極2を封装し、放電容
器の外面に長手方向に沿って外部電極3を配設した。定
格ランプ電流(mA)を外部電極の面積(cm2)で除
したランプ電流密度ID(mA/cm2)を希ガスの封
入圧P(torr)との関係において下式の範囲に設定
する。 −0.002×P+3.0816>ID>0.001×
P−0.0151 外部電極の長手方向の中央部の幅を両端のそれより大き
くすると、相対的に光量分布を一層均一にできる。放電
容器の内部電極に対向する部分にリング状導電体を外部
電極に接続して配設すると内部電極近傍に発生する明る
さのちらつきが消滅する。
発光長が長くとれ、コスト的に有利で、絶縁も容易にす
る。 【解決手段】細長い放電容器1内に希ガスを封入すると
ともに、その両端に一対の内部電極2を封装し、放電容
器の外面に長手方向に沿って外部電極3を配設した。定
格ランプ電流(mA)を外部電極の面積(cm2)で除
したランプ電流密度ID(mA/cm2)を希ガスの封
入圧P(torr)との関係において下式の範囲に設定
する。 −0.002×P+3.0816>ID>0.001×
P−0.0151 外部電極の長手方向の中央部の幅を両端のそれより大き
くすると、相対的に光量分布を一層均一にできる。放電
容器の内部電極に対向する部分にリング状導電体を外部
電極に接続して配設すると内部電極近傍に発生する明る
さのちらつきが消滅する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、希ガスを放電媒体
とする放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点
灯装置および照明装置に関する。
とする放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点
灯装置および照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】キセノンなどの希ガスを放電媒体とする
放電ランプには、細長い放電容器の両端に一対の内部電
極を封装した構造と、放電容器の外面に配設した外部電
極を備えた構造とが用いられている。
放電ランプには、細長い放電容器の両端に一対の内部電
極を封装した構造と、放電容器の外面に配設した外部電
極を備えた構造とが用いられている。
【0003】前者は、構造が簡単であるが、光量が少な
い。
い。
【0004】後者は、前者より多くの光量が得られる。
【0005】また、後者には一対の外部電極を放電容器
の長手方向に沿って平行に配設した第1の従来構造と、
一方の電極を放電容器内の長手方向に沿って配設し、他
方の電極を放電容器の外面に配設した第2の従来構造と
がある。
の長手方向に沿って平行に配設した第1の従来構造と、
一方の電極を放電容器内の長手方向に沿って配設し、他
方の電極を放電容器の外面に配設した第2の従来構造と
がある。
【0006】さらに、放電容器の一端部にのみ内部電極
を封装し、放電容器の外面に放電容器の長手方向に沿っ
て外部電極を配設した第3の従来構造もある。
を封装し、放電容器の外面に放電容器の長手方向に沿っ
て外部電極を配設した第3の従来構造もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】第1の従来構造は、多
くの光量を得ることができるが、外部電極間の絶縁対策
が重要であるため、コストが高くなるとともに、放射ノ
イズが大きいという問題がある。さらに、放電ランプ点
灯中の絶縁物質の絶縁劣化により沿面放電を起こす可能
性があり、安全性にも問題がある。
くの光量を得ることができるが、外部電極間の絶縁対策
が重要であるため、コストが高くなるとともに、放射ノ
イズが大きいという問題がある。さらに、放電ランプ点
灯中の絶縁物質の絶縁劣化により沿面放電を起こす可能
性があり、安全性にも問題がある。
【0008】第2の従来構造は、印加電圧を低くできる
とともに、第1の従来構造に近い光量を得ることができ
るが、放電容器の長手方向のほぼ全長にわたって内部電
極を延在させるため、コストが高くなるという問題があ
る。
とともに、第1の従来構造に近い光量を得ることができ
るが、放電容器の長手方向のほぼ全長にわたって内部電
極を延在させるため、コストが高くなるという問題があ
る。
【0009】第3の従来構造は、構造が簡単であるが、
内部電極から離隔するにしたがって光量が少なくなるた
めに、光量分布の均一性が劣るという問題がある。
内部電極から離隔するにしたがって光量が少なくなるた
めに、光量分布の均一性が劣るという問題がある。
【0010】本発明は、第3の従来構造を改善して、放
電容器の長手方向に比較的光量分布が均一で、光量が多
く、しかも発光長を長く取れるとともに、コスト的に有
利で絶縁も容易な希ガスを放電媒体とする放電ランプ、
放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装
置を提供することを目的とする。
電容器の長手方向に比較的光量分布が均一で、光量が多
く、しかも発光長を長く取れるとともに、コスト的に有
利で絶縁も容易な希ガスを放電媒体とする放電ランプ、
放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装
置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を達成するための手段】請求項1の発明の放電ラ
ンプは、細長い透光性放電容器と;透光性放電容器内に
圧力P(torr)で封入された希ガスと;透光性放電
容器の両端に封装された一対の内部電極と;透光性放電
容器の外面の長手方向に沿って延在する細長い外部電極
と;を具備し、定格ランプ電流(mA)を外部電極の面
積(cm2)で除したランプ電流密度ID(mA/cm
2)が下式を満足すること;を特徴としている。
ンプは、細長い透光性放電容器と;透光性放電容器内に
圧力P(torr)で封入された希ガスと;透光性放電
容器の両端に封装された一対の内部電極と;透光性放電
容器の外面の長手方向に沿って延在する細長い外部電極
と;を具備し、定格ランプ電流(mA)を外部電極の面
積(cm2)で除したランプ電流密度ID(mA/cm
2)が下式を満足すること;を特徴としている。
【0012】−0.002×P+3.0816>ID>
0.001×P−0.0151本発明および以下の各発
明において、特に指定しない限り用語の定義および技術
的意味は次による。
0.001×P−0.0151本発明および以下の各発
明において、特に指定しない限り用語の定義および技術
的意味は次による。
【0013】<放電容器について>細長い透光性放電容
器は、ガラスバルブの両端を封止して形成するのが好適
であるが、要すれば透光性セラミックスなどによって形
成したものでもよい。なお、ガラスとしては、軟質ガラ
ス、半硬質ガラス、硬質ガラス、石英ガラスなどを適宜
用いることができる。
器は、ガラスバルブの両端を封止して形成するのが好適
であるが、要すれば透光性セラミックスなどによって形
成したものでもよい。なお、ガラスとしては、軟質ガラ
ス、半硬質ガラス、硬質ガラス、石英ガラスなどを適宜
用いることができる。
【0014】放電容器が透光性であるとは、放電容器全
体が透光性であることを要件とするものではなく、放電
に伴って発生する光を導出しようとする部分が透光性で
あればよい。
体が透光性であることを要件とするものではなく、放電
に伴って発生する光を導出しようとする部分が透光性で
あればよい。
【0015】放電容器が細長いとは、放電容器の径の2
倍以上の長さを備えていることをいう。
倍以上の長さを備えていることをいう。
【0016】また、放電容器の管径は、特に制限されな
いが、3〜14mmの範囲が好適である。
いが、3〜14mmの範囲が好適である。
【0017】さらに、放電容器は、直管状および曲管状
のいずれでもよい。曲管状としては、たとえばU字状、
環状、半円状など種々の形状を採用することができる。
のいずれでもよい。曲管状としては、たとえばU字状、
環状、半円状など種々の形状を採用することができる。
【0018】<放電媒体について>放電媒体として封入
する希ガスは、キセノン、ネオン、アルゴン、クリプト
ンなどであることを許容する。
する希ガスは、キセノン、ネオン、アルゴン、クリプト
ンなどであることを許容する。
【0019】希ガスがキセノンのように放電によって紫
外線を発生する場合には、放電容器の内面側などに紫外
線により励起されて可視光を発生する蛍光体層を備える
ことができる。
外線を発生する場合には、放電容器の内面側などに紫外
線により励起されて可視光を発生する蛍光体層を備える
ことができる。
【0020】<内部電極について>内部電極は、冷陰極
および熱陰極のいずれであってもよい。
および熱陰極のいずれであってもよい。
【0021】また、内部電極を放電容器の両端に封装す
るには、フレアシール、ビードシール、ピンチシールな
ど既知の各種シール手段を適宜選択して用いることがで
きる。
るには、フレアシール、ビードシール、ピンチシールな
ど既知の各種シール手段を適宜選択して用いることがで
きる。
【0022】<外部電極について>外部電極は、放電容
器の長手方向に延在するように配設されるが、その面積
を定格ランプ電流および希ガスの封入圧P(torr)
との相互関係で上記範囲に入るように決定するものとす
る。すなわち、定格ランプ電流(mA)を外部電極の面
積(cm2)で除したランプ電流密度ID(mA/cm
2)が−0.002×P+3.0816を超えると、放
電にちらつきを生じるので、不可であり、反対に0.0
01×P−0.0151未満であると、放電容器の中間
にプラズマが形成されないで放電が中央で分断されてし
まい全長にわたる放電が得られなくなるので、不可であ
る。なお、本発明において、定格ランプ電流とは、放電
ランプの通常点灯時に通流する電流値をいう。
器の長手方向に延在するように配設されるが、その面積
を定格ランプ電流および希ガスの封入圧P(torr)
との相互関係で上記範囲に入るように決定するものとす
る。すなわち、定格ランプ電流(mA)を外部電極の面
積(cm2)で除したランプ電流密度ID(mA/cm
2)が−0.002×P+3.0816を超えると、放
電にちらつきを生じるので、不可であり、反対に0.0
01×P−0.0151未満であると、放電容器の中間
にプラズマが形成されないで放電が中央で分断されてし
まい全長にわたる放電が得られなくなるので、不可であ
る。なお、本発明において、定格ランプ電流とは、放電
ランプの通常点灯時に通流する電流値をいう。
【0023】また、外部電極は、従来と同様アルミニウ
ムなどの金属箔、導電性塗料膜、金属蒸着膜および比較
的薄手の金属板などを適宜用いることができる。
ムなどの金属箔、導電性塗料膜、金属蒸着膜および比較
的薄手の金属板などを適宜用いることができる。
【0024】<本発明の作用について>本発明において
は、外部電極と放電容器内の一対の内部電極との間に生
起する放電によって放電容器の全長にわたってプラズマ
が形成され、内部電極間が導電体によって接続されてい
る従来の第2の従来構造のように、放電容器の一対の内
部電極間に比較的均一な発光が得られる。
は、外部電極と放電容器内の一対の内部電極との間に生
起する放電によって放電容器の全長にわたってプラズマ
が形成され、内部電極間が導電体によって接続されてい
る従来の第2の従来構造のように、放電容器の一対の内
部電極間に比較的均一な発光が得られる。
【0025】しかも、上記から理解されるように、外部
電極に流れるランプ電流は、一対の内部電極から供給さ
れるから、ランプ電流を増加させることができるので、
第1および第2の従来構造と概ね同等の大きな光量を得
ることができる。
電極に流れるランプ電流は、一対の内部電極から供給さ
れるから、ランプ電流を増加させることができるので、
第1および第2の従来構造と概ね同等の大きな光量を得
ることができる。
【0026】また、放電容器の長さを大きくして発光長
を大きくすることができる。
を大きくすることができる。
【0027】さらに、放電容器の両端に内部電極を封装
することは、従来から一般的に行われているので、コス
ト的にも問題はない。
することは、従来から一般的に行われているので、コス
ト的にも問題はない。
【0028】さらにまた、外部電極と内部電極との絶縁
は、放電容器を介して行われるので、容易でコストがか
からない。
は、放電容器を介して行われるので、容易でコストがか
からない。
【0029】さらにまた、一対の外部電極間に電圧を印
加して放電させる第1の従来構造より低い電圧で点灯す
ることがきる。
加して放電させる第1の従来構造より低い電圧で点灯す
ることがきる。
【0030】請求項2の発明の放電ランプは、細長い透
光性放電容器と;透光性放電容器内に封入された希ガス
と;透光性放電容器の両端に封装された一対の内部電極
と;透光性放電容器の外面の長手方向に沿って延在する
とともに長手方向の中央部の幅が両端部のそれより大き
い細長い外部電極と;を具備していることを特徴として
いる。
光性放電容器と;透光性放電容器内に封入された希ガス
と;透光性放電容器の両端に封装された一対の内部電極
と;透光性放電容器の外面の長手方向に沿って延在する
とともに長手方向の中央部の幅が両端部のそれより大き
い細長い外部電極と;を具備していることを特徴として
いる。
【0031】外部電極の幅が長手方向に沿って一定の場
合、放電容器の長手方向における光量分布は、中央部を
谷として両端に向かって上昇する緩やかな凹形の光量分
布となる。
合、放電容器の長手方向における光量分布は、中央部を
谷として両端に向かって上昇する緩やかな凹形の光量分
布となる。
【0032】その理由は以下のとおりである。すなわ
ち、透光性放電容器の両端に封装された一対の内部電極
と外部電極との間に放電を生起させる場合、外部電極の
幅がその長手方向に一定であると、内部電極から放電空
間に流入するランプ電流は、放電空間を経て外部電極の
内部電極に正対している部分から外部電極の長手方向の
中央部にわたって分布しながら外部電極に流入する。そ
して、そのランプ電流の外部電極に流入する際の電流密
度は、内部電極に正対している部分が最も高く、反対に
中央部が最も低くくて、それらの間は連続的に電流密度
が変化した分布になる。ランプ電流の極性が反転して、
外部電極から内部電極へランプ電流が流れる場合におい
ても、上記と同様な電流密度の分布が生じる。その結
果、放電ランプの発光強度は、外部電極に流出入するラ
ンプ電流の電流密度にほぼ比例して変化するからであ
る。
ち、透光性放電容器の両端に封装された一対の内部電極
と外部電極との間に放電を生起させる場合、外部電極の
幅がその長手方向に一定であると、内部電極から放電空
間に流入するランプ電流は、放電空間を経て外部電極の
内部電極に正対している部分から外部電極の長手方向の
中央部にわたって分布しながら外部電極に流入する。そ
して、そのランプ電流の外部電極に流入する際の電流密
度は、内部電極に正対している部分が最も高く、反対に
中央部が最も低くくて、それらの間は連続的に電流密度
が変化した分布になる。ランプ電流の極性が反転して、
外部電極から内部電極へランプ電流が流れる場合におい
ても、上記と同様な電流密度の分布が生じる。その結
果、放電ランプの発光強度は、外部電極に流出入するラ
ンプ電流の電流密度にほぼ比例して変化するからであ
る。
【0033】したがって、照明装置として放電容器の長
手方向になるべく均一な光量分布を得たい場合には、放
電ランプの前面に輝度調整板を介在させればよい。しか
し、輝度調整板を介在させることにより、有効光量の減
少を伴うし、また輝度調整板を介在させるとしても、調
整の程度が少なければ、有効光量の減少も少なくなる。
手方向になるべく均一な光量分布を得たい場合には、放
電ランプの前面に輝度調整板を介在させればよい。しか
し、輝度調整板を介在させることにより、有効光量の減
少を伴うし、また輝度調整板を介在させるとしても、調
整の程度が少なければ、有効光量の減少も少なくなる。
【0034】本発明においては、外部電極の幅を中央部
で両端部の幅より大きくしたので、外部電極の中央部に
流れるランプ電流が増加し、これに伴い中央部における
発光量が増加する。
で両端部の幅より大きくしたので、外部電極の中央部に
流れるランプ電流が増加し、これに伴い中央部における
発光量が増加する。
【0035】外部電極の中央部の幅が相対的に端部の幅
より大きければよいのであって、中央部と端部との間は
連続的に幅が変化していてもよいし、不連続であっても
よい。たとえば、中央部のみを両側へ突出させることに
より、中央部の幅を大きくすることが許容される。さら
に、この場合、中央部が尖頭状、矩形状または円弧条な
どの種々の形状が許容される。
より大きければよいのであって、中央部と端部との間は
連続的に幅が変化していてもよいし、不連続であっても
よい。たとえば、中央部のみを両側へ突出させることに
より、中央部の幅を大きくすることが許容される。さら
に、この場合、中央部が尖頭状、矩形状または円弧条な
どの種々の形状が許容される。
【0036】したがって、本発明においては、放電容器
の中央部における光量分布が相対的に平坦化する。この
ため、輝度調整板を要さないか、要したとしても、有効
光量の減少を少なくできる。
の中央部における光量分布が相対的に平坦化する。この
ため、輝度調整板を要さないか、要したとしても、有効
光量の減少を少なくできる。
【0037】請求項3の発明の放電ランプは、請求項2
記載の放電ランプにおいて、外部電極は、内部電極に対
向する部位における端部の幅Weと中央部の幅Wcとが
下式を満足することを特徴としている。
記載の放電ランプにおいて、外部電極は、内部電極に対
向する部位における端部の幅Weと中央部の幅Wcとが
下式を満足することを特徴としている。
【0038】0.5<We/Wc<0.9 本発明は、外部電極の端部の幅に対する中央部の幅の好
適な範囲を規定しているもので、外部電極の長手方向の
中央部の光量をなるべく多くできるように構成してい
る。
適な範囲を規定しているもので、外部電極の長手方向の
中央部の光量をなるべく多くできるように構成してい
る。
【0039】すなわち、外部電極の端部の幅Weに対し
て中央部の幅Wcを相対的に変えていき、We/Wcが
0.5以下の領域では、中央部の発光強度の低下が顕著
であり、実用性が低下する。反対に、We/Wcが0.
9以上になると、急激に発光強度が低下して、これまた
実用が低下する。
て中央部の幅Wcを相対的に変えていき、We/Wcが
0.5以下の領域では、中央部の発光強度の低下が顕著
であり、実用性が低下する。反対に、We/Wcが0.
9以上になると、急激に発光強度が低下して、これまた
実用が低下する。
【0040】請求項4の発明の放電ランプは、請求項1
ないし3のいずれか一記載の放電ランプにおいて、外部
電極は、連続した導電面を形成していることを特徴とし
ている。
ないし3のいずれか一記載の放電ランプにおいて、外部
電極は、連続した導電面を形成していることを特徴とし
ている。
【0041】本発明において、「連続した導電面」と
は、パンチングメタルやメッシュなどのような電極面内
に孔隙がなくて連続した導電面が形成されていることを
意味する。
は、パンチングメタルやメッシュなどのような電極面内
に孔隙がなくて連続した導電面が形成されていることを
意味する。
【0042】そうして、外部電極に孔隙があって不連続
な面になっていると、外部電極に流出入するランプ電流
が乱れるため、明るさのちらつきが発生しやすくなる。
な面になっていると、外部電極に流出入するランプ電流
が乱れるため、明るさのちらつきが発生しやすくなる。
【0043】本発明においては、外部電極が連続した導
電面を備えているため、相対的に明るさのちらつきが生
じにくい。
電面を備えているため、相対的に明るさのちらつきが生
じにくい。
【0044】請求項5の発明の放電ランプは、請求項1
ないし4のいずれか一記載の放電ランプにおいて、透光
性放電容器の内部電極に対向する部分のほぼ全周にわた
るとともに外部電極に接続したリング状導電体を具備し
ていることを特徴としている。
ないし4のいずれか一記載の放電ランプにおいて、透光
性放電容器の内部電極に対向する部分のほぼ全周にわた
るとともに外部電極に接続したリング状導電体を具備し
ていることを特徴としている。
【0045】内部電極の部分で明るさのちらつきが生じ
やすいことがあるので、このような場合に本発明は効果
的である。すなわち、内部電極に対向する放電容器の部
位に外部電極に接続するリング状導電体を配設すると、
明るさのちらつきが消滅することが分かった。
やすいことがあるので、このような場合に本発明は効果
的である。すなわち、内部電極に対向する放電容器の部
位に外部電極に接続するリング状導電体を配設すると、
明るさのちらつきが消滅することが分かった。
【0046】リング状導電体は、外部電極と一体的に形
成することができるが、必要に応じて別体に形成しても
よい。また、リング状導電体は、比較的薄手の金属板を
曲成して形成してもよい。
成することができるが、必要に応じて別体に形成しても
よい。また、リング状導電体は、比較的薄手の金属板を
曲成して形成してもよい。
【0047】請求項6の発明の放電ランプは、請求項1
ないし5のいずれか一記載の放電ランプにおいて、希ガ
スは、100〜400torrの圧力で封入されている
ことを特徴としている。
ないし5のいずれか一記載の放電ランプにおいて、希ガ
スは、100〜400torrの圧力で封入されている
ことを特徴としている。
【0048】本発明において、希ガスの封入圧を100
〜400torrに規定したのは、この範囲において光
量が多くなるからである。
〜400torrに規定したのは、この範囲において光
量が多くなるからである。
【0049】さらに、希ガスの封入圧が100torr
未満であると、輝度が低すぎ、400torrを超過す
ると、同様に輝度が低下しだす傾向があるとともに、明
るさのちらつきが発生するからである。
未満であると、輝度が低すぎ、400torrを超過す
ると、同様に輝度が低下しだす傾向があるとともに、明
るさのちらつきが発生するからである。
【0050】請求項7の発明の放電ランプ点灯方法は、
細長い透光性放電容器、透光性放電容器内に封入された
希ガス、透光性放電容器の両端に封装された一対の内部
電および極透光性放電容器の外面の長手方向に沿って延
在する細長い外部電極を備えた放電ランプの一対の内部
電極と外部電極との間に電圧を印加して希ガス放電を行
わせることを特徴としている。
細長い透光性放電容器、透光性放電容器内に封入された
希ガス、透光性放電容器の両端に封装された一対の内部
電および極透光性放電容器の外面の長手方向に沿って延
在する細長い外部電極を備えた放電ランプの一対の内部
電極と外部電極との間に電圧を印加して希ガス放電を行
わせることを特徴としている。
【0051】本発明は、先行する各請求項の放電ランプ
を始め既知の放電ランプをも用いることができる新しい
点灯方法を提供するものである。
を始め既知の放電ランプをも用いることができる新しい
点灯方法を提供するものである。
【0052】細長い放電容器の両端に一対の内部電極を
封装し、放電容器の外面にアーク柱の安定用として外部
導電条を付着した読取用などの放電ランプが既知であ
る。この放電ランプは、一対の内部電極に点灯装置を接
続して、内部電極間に放電を生起させ、外部導電条を電
位源に接続しないか、一方の内部電極に接続するか、あ
るいは一方の電極よりさらに電圧を加えるような電位源
に接続して点灯されていた。
封装し、放電容器の外面にアーク柱の安定用として外部
導電条を付着した読取用などの放電ランプが既知であ
る。この放電ランプは、一対の内部電極に点灯装置を接
続して、内部電極間に放電を生起させ、外部導電条を電
位源に接続しないか、一方の内部電極に接続するか、あ
るいは一方の電極よりさらに電圧を加えるような電位源
に接続して点灯されていた。
【0053】これに対して、本発明においては、上記の
ような既知の放電ランプや先行の各請求項に記載の放電
ランプの外部電極と一対の内部電極との間に電圧を印加
して、放電を生起させるものである。これにより、一対
の内部電極間で放電させる場合より有効光量を増加する
とともに、光量分布を均一にすることができる。
ような既知の放電ランプや先行の各請求項に記載の放電
ランプの外部電極と一対の内部電極との間に電圧を印加
して、放電を生起させるものである。これにより、一対
の内部電極間で放電させる場合より有効光量を増加する
とともに、光量分布を均一にすることができる。
【0054】請求項8の発明の放電ランプ点灯装置は、
細長い透光性放電容器、透光性放電容器内に封入された
希ガス、透光性放電容器の両端に封装された一対の内部
電極および透光性放電容器の外面の長手方向に沿って延
在する細長い外部電極を備えた放電ランプと;放電ラン
プの一対の内部電極と外面電極との間に電圧を印加する
高周波電源と;を具備していることを特徴としている。
細長い透光性放電容器、透光性放電容器内に封入された
希ガス、透光性放電容器の両端に封装された一対の内部
電極および透光性放電容器の外面の長手方向に沿って延
在する細長い外部電極を備えた放電ランプと;放電ラン
プの一対の内部電極と外面電極との間に電圧を印加する
高周波電源と;を具備していることを特徴としている。
【0055】本発明は、上記のように放電ランプと高周
波電源とを構成要素とする放電ランプ点灯装置であり、
放電ランプは、請求項7と同様既知の放電ランプである
ことを許容するものである。
波電源とを構成要素とする放電ランプ点灯装置であり、
放電ランプは、請求項7と同様既知の放電ランプである
ことを許容するものである。
【0056】高周波電源の出力電圧波形は、正弦波交
流、正弦波交流に直流が重畳した非対称交流およびパル
スなどのいずれであってもよい。本発明において、パル
スには正弦波交流の半波整流波形を含む。なお、本発明
において、高周波とは1kHz以上の周波数または繰り
返し周波数をいう。実際的には4〜200kHzの範囲
が好適である。
流、正弦波交流に直流が重畳した非対称交流およびパル
スなどのいずれであってもよい。本発明において、パル
スには正弦波交流の半波整流波形を含む。なお、本発明
において、高周波とは1kHz以上の周波数または繰り
返し周波数をいう。実際的には4〜200kHzの範囲
が好適である。
【0057】直流が重畳した非対称波形電圧によって放
電ランプを点灯すると、対称波形の電圧によって点灯す
るより、発光効率が向上して光量を多く得ることができ
る。
電ランプを点灯すると、対称波形の電圧によって点灯す
るより、発光効率が向上して光量を多く得ることができ
る。
【0058】また、パルス点灯にすると、パルス電圧の
間の休止期間にアフターグローを生じてさらに発光効率
が向上して一層多くの光量を得ることができる。
間の休止期間にアフターグローを生じてさらに発光効率
が向上して一層多くの光量を得ることができる。
【0059】さらに、放電ランプの外部電極を接地する
と、放射ノイズが減少するとともに、絶縁が容易にな
る。
と、放射ノイズが減少するとともに、絶縁が容易にな
る。
【0060】さらにまた、放電ランプと高周波電源と
は、一体化してもよいし、互いに離間した別体として構
成されていてもよい。
は、一体化してもよいし、互いに離間した別体として構
成されていてもよい。
【0061】請求項9の発明の照明装置は、照明装置本
体と;照明装置本体に配設された請求項8記載の放電ラ
ンプ点灯装置と;を具備していることを特徴としてい
る。
体と;照明装置本体に配設された請求項8記載の放電ラ
ンプ点灯装置と;を具備していることを特徴としてい
る。
【0062】本発明において、照明装置とは、請求項5
の放電ランプ点灯装置の放電ランプの発光を利用するあ
らゆる装置をいい、たとえばバックライト、画像読取装
置、画像読取装置を組み込んだ各種OA装置、照明器
具、表示装置などに適用することができる。
の放電ランプ点灯装置の放電ランプの発光を利用するあ
らゆる装置をいい、たとえばバックライト、画像読取装
置、画像読取装置を組み込んだ各種OA装置、照明器
具、表示装置などに適用することができる。
【0063】また、照明装置本体とは、照明装置から放
電ランプ点灯装置を除いた残余の部分をいう。
電ランプ点灯装置を除いた残余の部分をいう。
【0064】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0065】図1は、本発明の放電ランプの第1の実施
形態を示す正面図である。
形態を示す正面図である。
【0066】図2は、同じく放電ランプの拡大側面図で
ある。
ある。
【0067】図3は、同じく放電ランプの拡大横断面図
である。
である。
【0068】図において、DLは放電ランプである。
【0069】放電ランプDLは、内部に希ガスを封入し
た細長い放電容器1、一対の内部電極2、2、外部電極
3、導入線4および蛍光体層5を備えている。
た細長い放電容器1、一対の内部電極2、2、外部電極
3、導入線4および蛍光体層5を備えている。
【0070】細長い放電容器1は、管径9.8mm、管
長250mmの軟質ガラス管からなり、内部に圧力P
(torr)の希ガスとしてキセノンが封入されてい
る。
長250mmの軟質ガラス管からなり、内部に圧力P
(torr)の希ガスとしてキセノンが封入されてい
る。
【0071】一対の内部電極2、2は、管径6mm、長
さ8mmのニッケルスリーブの冷陰極からなり、放電容
器1の両端に封装されている。
さ8mmのニッケルスリーブの冷陰極からなり、放電容
器1の両端に封装されている。
【0072】外部電極3は、厚さ0.08mm、幅9m
m、長さ225mmのアルミニウム箔を、その両端部が
内部電極2、2に対向する位置にあるように貼着されて
いる。
m、長さ225mmのアルミニウム箔を、その両端部が
内部電極2、2に対向する位置にあるように貼着されて
いる。
【0073】導入線4は、放電容器1の両端に封着し、
その内端に内部電極2を支持し、外端から給電される。
その内端に内部電極2を支持し、外端から給電される。
【0074】蛍光体層5は、3波長発光形蛍光体を放電
容器1の内面に角度60゜のアパーチャ5を外部電極3
に対面した位置に形成して被着されている。なお、図1
および図2においては蛍光体層5の表記を省略してい
る。
容器1の内面に角度60゜のアパーチャ5を外部電極3
に対面した位置に形成して被着されている。なお、図1
および図2においては蛍光体層5の表記を省略してい
る。
【0075】そうして、放電ランプDLの一対の内部電
極2、2と外部電極3との間に点灯周波数40kHzの
高周波電源(図示しない。)の出力電圧を印加すると、
放電容器1のほぼ全長にわたって放電が生起する。
極2、2と外部電極3との間に点灯周波数40kHzの
高周波電源(図示しない。)の出力電圧を印加すると、
放電容器1のほぼ全長にわたって放電が生起する。
【0076】本発明においては、外部電極3を通流する
定格ランプ電流(mA)を外部電極3の面積(cm2)
で除した値であるところのランプ電流密度IDが下式を
満足するように構成されている。
定格ランプ電流(mA)を外部電極3の面積(cm2)
で除した値であるところのランプ電流密度IDが下式を
満足するように構成されている。
【0077】−0.002×P+3.0816>ID>
0.001×P−0.0151図4は、放電ランプの希
ガスの封入圧とランプ電流密度との関係を示すグラフで
ある。
0.001×P−0.0151図4は、放電ランプの希
ガスの封入圧とランプ電流密度との関係を示すグラフで
ある。
【0078】図において、横軸は希ガスの封入圧(to
rr)を、縦軸はランプ電流密度(ランプ電流/外部電
極面積(mA/cm2)を、それぞれ示す。
rr)を、縦軸はランプ電流密度(ランプ電流/外部電
極面積(mA/cm2)を、それぞれ示す。
【0079】図4のグラフは、図1ないし図3に示す放
電ランプにおいて、希ガスの封入圧、ランプ電流および
外部電極を変えて求めたもので、斜線を付した範囲が好
適な範囲である。
電ランプにおいて、希ガスの封入圧、ランプ電流および
外部電極を変えて求めたもので、斜線を付した範囲が好
適な範囲である。
【0080】図5は、放電ランプの希ガスの封入圧と相
対輝度との関係を示すグラフである。
対輝度との関係を示すグラフである。
【0081】図において、横軸は希ガスの封入圧(to
rr)を、縦軸は相対輝度を、それぞれ示す。
rr)を、縦軸は相対輝度を、それぞれ示す。
【0082】図5のグラフは、図1ないし図3に示す構
造の放電ランプにおいて、希ガスの封入圧をtorrで
表してそれぞれ50、100、200、300、400
および500のものを試作し、それぞれについてランプ
電流を変えて点灯し、その際の相対輝度を測定したもの
である。図中、曲線Aがランプ電流20mA、曲線Bが
ランプ電流30mA、曲線Cがランプ電流40mA、曲
線Dがランプ電流50mA、曲線Eがランプ電流60m
Aの場合の希ガスの封入圧に対する相対輝度をプロット
したものである。そして、希ガスの封入圧が500to
rrの放電ランプは、明るさのちらつきが激しくて相対
輝度は測定不可能であった。
造の放電ランプにおいて、希ガスの封入圧をtorrで
表してそれぞれ50、100、200、300、400
および500のものを試作し、それぞれについてランプ
電流を変えて点灯し、その際の相対輝度を測定したもの
である。図中、曲線Aがランプ電流20mA、曲線Bが
ランプ電流30mA、曲線Cがランプ電流40mA、曲
線Dがランプ電流50mA、曲線Eがランプ電流60m
Aの場合の希ガスの封入圧に対する相対輝度をプロット
したものである。そして、希ガスの封入圧が500to
rrの放電ランプは、明るさのちらつきが激しくて相対
輝度は測定不可能であった。
【0083】この図から、希ガスの封入圧が100〜4
00torrの範囲が好適であることを理解できる。
00torrの範囲が好適であることを理解できる。
【0084】図6は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
1の実施形態を示す回路図である。
1の実施形態を示す回路図である。
【0085】図において、図1と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。
一符号を付して説明は省略する。
【0086】6は高周波電源で、一対の内部電極2、2
と外部電極3との間に出力端が接続されている。
と外部電極3との間に出力端が接続されている。
【0087】
【実施例1】放電ランプDLの仕様は以下のとおりであ
る。
る。
【0088】 放電容器:管径9.8mm、管長300mm 希ガス:キセノン300torr 内部電極:管径6mm、長さ8mmのニッケルスリーブ
の冷陰極 外部電極:厚さ0.5mm、幅20mm、長さ270m
mのアルミニウム板 蛍光体層:緑色発光蛍光体、角度60゜のアパーチャ形 高周波電源6は、点灯周波数34kHz、出力電圧波形
が図7に示すような正弦波である。
の冷陰極 外部電極:厚さ0.5mm、幅20mm、長さ270m
mのアルミニウム板 蛍光体層:緑色発光蛍光体、角度60゜のアパーチャ形 高周波電源6は、点灯周波数34kHz、出力電圧波形
が図7に示すような正弦波である。
【0089】 ランプ電圧:870V ランプ電流:100mA 照度:4800lx なお、照度は点灯中の放電ランプDLの長さ方向の中心
部において、離間距離8mmで測定したものである。
部において、離間距離8mmで測定したものである。
【0090】
【実施例2】放電ランプDLの仕様は以下のとおりであ
る。
る。
【0091】 放電容器:管径3mm、管長270mm 希ガス:キセノン100torr 内部電極:ニッケル板の冷陰極 外部電極:厚さ0.3mm、幅3mm、長さ240mm
のアルミニウム薄板 蛍光体層:3波長発光形蛍光体 高周波電源は、点灯周波数30kHz、出力電圧波形が
図7に示す正弦波である。
のアルミニウム薄板 蛍光体層:3波長発光形蛍光体 高周波電源は、点灯周波数30kHz、出力電圧波形が
図7に示す正弦波である。
【0092】 ランプ電圧:800V(高周波電源2次出力電圧) ランプ電流:20mA 照度:900lx 立ち消え電圧:400V ランプ管壁温度:130℃
【実施例3】放電ランプDLの仕様および高周波電源は
実施例2と同じものであるが、高周波電圧に負の直流電
圧を重畳して、図8に示すように内部電極が外部電極よ
り常に低くなるようにした電圧を印加した。
実施例2と同じものであるが、高周波電圧に負の直流電
圧を重畳して、図8に示すように内部電極が外部電極よ
り常に低くなるようにした電圧を印加した。
【0093】 ランプ電圧:800V(高周波電源2次出力電圧) ランプ電流:16mA 照度:1200lx ランプ管壁温度:85℃
【実施例4】放電ランプDLの仕様および高周波電源は
実施例2と同じものであるが、高周波電圧に正の直流電
圧を重畳して、図9に示すように内部電極が外部電極よ
り常に高くなるようにした電圧を印加した。
実施例2と同じものであるが、高周波電圧に正の直流電
圧を重畳して、図9に示すように内部電極が外部電極よ
り常に高くなるようにした電圧を印加した。
【0094】 ランプ電圧:800V(高周波電源2次出力電圧) ランプ電流:16mA 照度:800lx 立ち消え電圧:300V ランプ管壁温度:85℃ 以上の各実施例の結果を要約すると、内部電極を図8に
示すように外部電極より低い電圧にすると、図7に示す
正負対称電圧の場合に比較して、ランプ電流が減少し、
光量が増加する。
示すように外部電極より低い電圧にすると、図7に示す
正負対称電圧の場合に比較して、ランプ電流が減少し、
光量が増加する。
【0095】また、内部電極を図9に示すように外部電
極より高い電圧にすると、ランプ電流および光量がとも
に減少するが、立ち消え電圧が下がるため、調光可能な
範囲が広がり、良好な調光特性を得ることができる。
極より高い電圧にすると、ランプ電流および光量がとも
に減少するが、立ち消え電圧が下がるため、調光可能な
範囲が広がり、良好な調光特性を得ることができる。
【0096】さらに、交流電圧に直流電圧を重畳する
と、管壁温度が低下するので、外部電極の材料、接着剤
などの選定の自由度が増加することにより、安価な材料
を使用することが可能になる。また、放電ランプをユニ
ットに組み込む際に合成樹脂部材などの熱劣化を抑制で
きるので、組合せの自由度が大きくなる。
と、管壁温度が低下するので、外部電極の材料、接着剤
などの選定の自由度が増加することにより、安価な材料
を使用することが可能になる。また、放電ランプをユニ
ットに組み込む際に合成樹脂部材などの熱劣化を抑制で
きるので、組合せの自由度が大きくなる。
【0097】なお、図8および図9のように外部電極が
接地している場合に限ることなく、図10および図11
に示すように外部電極の電位が変動する場合であって
も、1周期を通じて負または正にバイアスされていれ
ば、上記とほぼ同様な作用、効果を得ることができる。
接地している場合に限ることなく、図10および図11
に示すように外部電極の電位が変動する場合であって
も、1周期を通じて負または正にバイアスされていれ
ば、上記とほぼ同様な作用、効果を得ることができる。
【0098】図12は、本発明の放電ランプ点灯装置の
第2の実施形態を示す回路図である。
第2の実施形態を示す回路図である。
【0099】図において、図6と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。
一符号を付して説明は省略する。
【0100】本実施形態は、放電ランプをパルス点灯す
るように構成している点で異なる。
るように構成している点で異なる。
【0101】すなわち、放電ランプDLの一対の内部電
極2、2と外部電極3との間に高周波電圧を印加するよ
うに接続した高周波電源6が次のように構成されてい
る。高周波電源6は、高周波発生回路6a、出力トラン
ス6b、コンデンサ6cおよびダイオード6dから構成
されている。
極2、2と外部電極3との間に高周波電圧を印加するよ
うに接続した高周波電源6が次のように構成されてい
る。高周波電源6は、高周波発生回路6a、出力トラン
ス6b、コンデンサ6cおよびダイオード6dから構成
されている。
【0102】高周波発生回路6aは、正弦波の高周波電
圧を発生する。
圧を発生する。
【0103】出力トランス6bは、その出力端間に1次
巻線が接続されている。
巻線が接続されている。
【0104】コンデンサ6cは、出力トランス6bの一
方の出力端t1と内部電極2との間に直列に接続してい
る。
方の出力端t1と内部電極2との間に直列に接続してい
る。
【0105】ダイオード6dは、コンデンサ6cおよび
内部電極2の接続点にカソードが接続し、出力トランス
6bの出力端の他端t2および外部電極3の接続点にア
ノードが接続している。
内部電極2の接続点にカソードが接続し、出力トランス
6bの出力端の他端t2および外部電極3の接続点にア
ノードが接続している。
【0106】そうして、高周波発生回路6aの出力端t
1が正の半波はコンデンサ6cを介して内部電極2と外
部電極3との間に印加される。これに対して、高周波発
生回路6aの出力端t1が負の半波は、ダイオード6d
により短絡されるため、放電ランプDLには印加されな
い。
1が正の半波はコンデンサ6cを介して内部電極2と外
部電極3との間に印加される。これに対して、高周波発
生回路6aの出力端t1が負の半波は、ダイオード6d
により短絡されるため、放電ランプDLには印加されな
い。
【0107】したがって、放電ランプDLには図13に
示すような正の半波整流波形の電圧が間欠的に、すなわ
ちパルス電圧として印加されるので、放電ランプDLは
パルス点灯を行う。放電ランプDLがパルス点灯するこ
とにより、印加電圧の休止期間にアフターグローが発生
するので、発光効率が向上する。
示すような正の半波整流波形の電圧が間欠的に、すなわ
ちパルス電圧として印加されるので、放電ランプDLは
パルス点灯を行う。放電ランプDLがパルス点灯するこ
とにより、印加電圧の休止期間にアフターグローが発生
するので、発光効率が向上する。
【0108】また、内部電極2を外部電極3より高電圧
にすることにより、立ち消え電圧が下がって調光特性が
良好になる。
にすることにより、立ち消え電圧が下がって調光特性が
良好になる。
【0109】なお、コンデンサ6cは、限流素子として
作用する。
作用する。
【0110】図14は、本発明の放電ランプ点灯装置の
第3の実施形態を示す回路図である。
第3の実施形態を示す回路図である。
【0111】図において、図12と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。
同一符号を付して説明は省略する。
【0112】本実施形態は、ダイオード6dの極性を逆
にした点で異なる。
にした点で異なる。
【0113】すなわち、ダイオード6dの極性を逆にし
たことにより、図15に示すような負の半波整流波形の
電圧が放電ランプDLの印加される。これは図13と逆
の極性である。
たことにより、図15に示すような負の半波整流波形の
電圧が放電ランプDLの印加される。これは図13と逆
の極性である。
【0114】そうして、パルス点灯による発光効率の向
上に加えて内部電極2を外部電極3より低電圧にするこ
とにより、ランプ電流が少なくなり光量が増加する。
上に加えて内部電極2を外部電極3より低電圧にするこ
とにより、ランプ電流が少なくなり光量が増加する。
【0115】図16は、本発明の放電ランプの第2の実
施形態を示す正面図である。
施形態を示す正面図である。
【0116】図17は、同じく拡大側面図である。
【0117】図において、図1と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。
一符号を付して説明は省略する。
【0118】本実施形態は、内部電極2、2に対向する
放電容器1の部分の外面にリング状導電体7を配設する
とともに、リング状導電体7を外部電極3に接続した点
で異なる。
放電容器1の部分の外面にリング状導電体7を配設する
とともに、リング状導電体7を外部電極3に接続した点
で異なる。
【0119】リング状導電体7がないと、内部電極2の
近傍に明るさのちらつきが発生しやすいが、リング状導
電体7を上記のように配設することにより、明るさのち
らつきが消滅する。なお、本実施形態においては、リン
グ状導電体7を外部電極と一体にアルミニウム箔によっ
て形成した。
近傍に明るさのちらつきが発生しやすいが、リング状導
電体7を上記のように配設することにより、明るさのち
らつきが消滅する。なお、本実施形態においては、リン
グ状導電体7を外部電極と一体にアルミニウム箔によっ
て形成した。
【0120】図18は、本発明の放電ランプの第3の実
施形態を示す正面図である。
施形態を示す正面図である。
【0121】図において、図1と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。
一符号を付して説明は省略する。
【0122】本実施形態は、放電容器1がU字状をなし
ている点で異なる。
ている点で異なる。
【0123】すなわち、放電容器1がU字状をなしてい
ても、その点灯の方法および手段は既述の説明と相違な
いし、その作用および効果も変わらない。
ても、その点灯の方法および手段は既述の説明と相違な
いし、その作用および効果も変わらない。
【0124】図19は、本発明の放電ランプの第4の実
施形態を示す正面図である。
施形態を示す正面図である。
【0125】図において、図1と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。
一符号を付して説明は省略する。
【0126】本実施形態は、外部電極3の長手方向の中
央部3aにおける幅が両端部のそれより大きくなってい
る点で異なる。
央部3aにおける幅が両端部のそれより大きくなってい
る点で異なる。
【0127】すなわち、外部電極3は、その両端部から
連続的に幅が大きく変化して中央部3aにおいて最大に
なっている。このため、外部電極3の中央部から放電容
器1内に流入するランプ電流が幅一定の場合に比較して
増大し、放電容器1の中央部の放電が増強される結果、
中央部からの光量が増加する。
連続的に幅が大きく変化して中央部3aにおいて最大に
なっている。このため、外部電極3の中央部から放電容
器1内に流入するランプ電流が幅一定の場合に比較して
増大し、放電容器1の中央部の放電が増強される結果、
中央部からの光量が増加する。
【0128】図20は、本発明の放電ランプの第5の実
施形態を示す正面図である。
施形態を示す正面図である。
【0129】図21は、同じく外部電極の展開図であ
る。
る。
【0130】各図において、図1と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。
同一符号を付して説明は省略する。
【0131】本実施形態は、外部電極3の中央部の両側
に一対の矩形状の突出部3b、3bを対向して形成する
ことにより、端部の幅Weが18mmに対して中央部の
幅Wcを26mmと大きくしている。
に一対の矩形状の突出部3b、3bを対向して形成する
ことにより、端部の幅Weが18mmに対して中央部の
幅Wcを26mmと大きくしている。
【0132】図22は、本発明の放電ランプの第5に実
施形態における放電ランプの長手方向に沿った照度分布
を示すグラフである。
施形態における放電ランプの長手方向に沿った照度分布
を示すグラフである。
【0133】図23は、比較例の放電ランプの長手方向
に沿った照度分布を示すグラフである。
に沿った照度分布を示すグラフである。
【0134】各図において、横軸は放電ランプの長手方
向の位置(mm)を、縦軸は相対照度(%)を、それぞ
れ示す。
向の位置(mm)を、縦軸は相対照度(%)を、それぞ
れ示す。
【0135】比較例は、外部電極が端部から中央部まで
端部の幅に等しい以外は、本実施形態と同一仕様であ
る。
端部の幅に等しい以外は、本実施形態と同一仕様であ
る。
【0136】図22を図23に比較して明かなように、
本実施形態においては、中央部における照度に改善が見
られる。
本実施形態においては、中央部における照度に改善が見
られる。
【0137】図24は、本発明の放電ランプの第6の実
施形態を示す正面図である。
施形態を示す正面図である。
【0138】図25は、同じく外部電極の展開図であ
る。
る。
【0139】各図において、図20および図21と同一
部分については同一符号を付して説明は省略する。
部分については同一符号を付して説明は省略する。
【0140】本実施形態は、外部電極3が中央部を頂点
とする傾斜部3cを外部電極3の両側に端部から中央部
の頂点に向けて直線的に形成することによって、中央部
の幅Wcを26mmにして端部の幅We18mmより大
きくしたで異なる。したがって、外部電極3は、図19
に示す本発明の第4の実施形態に類似した形状となって
いる。
とする傾斜部3cを外部電極3の両側に端部から中央部
の頂点に向けて直線的に形成することによって、中央部
の幅Wcを26mmにして端部の幅We18mmより大
きくしたで異なる。したがって、外部電極3は、図19
に示す本発明の第4の実施形態に類似した形状となって
いる。
【0141】図26は、本発明の第6に実施形態におけ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
である。
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
である。
【0142】図において、横軸および縦軸は、図22と
同じである。
同じである。
【0143】図から明らかなように、中央部の照度が図
22よりさらに高いとともに、全体の照度分布の均整度
が良好になっている。
22よりさらに高いとともに、全体の照度分布の均整度
が良好になっている。
【0144】図27は、本発明の放電ランプの第7の実
施形態を示す正面図である。
施形態を示す正面図である。
【0145】図28は、同じく外部電極の展開図であ
る。
る。
【0146】各図において、図20および図21と同一
部分については同一符号を付して説明は省略する。
部分については同一符号を付して説明は省略する。
【0147】本実施形態は、外部電極3が中央部の両側
に尖頭状の突起3d、3dを形成して、中央部の幅Wc
を26mmにして端部の幅We18mmより大きくした
ものである。
に尖頭状の突起3d、3dを形成して、中央部の幅Wc
を26mmにして端部の幅We18mmより大きくした
ものである。
【0148】図29は、本発明の第7に実施形態におけ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
である。
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
である。
【0149】図において、横軸および縦軸は、図22と
同じである。
同じである。
【0150】図から明らかなように、中央部およびその
両側にわたって照度が図22より高くなっている。
両側にわたって照度が図22より高くなっている。
【0151】図30は、放電ランプにおいて外部電極の
中央部の幅を変化させた場合の中央部の照度の変化を示
すグラフである。
中央部の幅を変化させた場合の中央部の照度の変化を示
すグラフである。
【0152】図において、横軸はWe/Wcを、縦軸は
相対照度を、それぞれ示す。なお、Weは外部電極の端
部の幅を、またWcは同じく中央部の幅を、それぞれ示
す。
相対照度を、それぞれ示す。なお、Weは外部電極の端
部の幅を、またWcは同じく中央部の幅を、それぞれ示
す。
【0153】図から明かなように、0.5<We/Wc
<0.9の範囲において外部電極の中央部の照度が高く
なるので好適である。
<0.9の範囲において外部電極の中央部の照度が高く
なるので好適である。
【0154】図31は、本発明の照明装置の一実施形態
としてのバックライトを示す分解斜視図である。
としてのバックライトを示す分解斜視図である。
【0155】図において、DLは図1に示すのと同様な
放電ランプ、8は反射体、9は導光体、10は液晶表示
体である。
放電ランプ、8は反射体、9は導光体、10は液晶表示
体である。
【0156】反射体8は、アルミニウム板をコ字状に折
曲してなり、その底部に放電ランプDLを配置してい
る。
曲してなり、その底部に放電ランプDLを配置してい
る。
【0157】導光体9は、透明アクリル樹脂板からな
る。
る。
【0158】液晶表示体10は、導光体9の前面に配置
される。
される。
【0159】導光体9および液晶表示体10との底部は
反射体8に挟持される。
反射体8に挟持される。
【0160】そうして、放電ランプDLの一対の内部電
極および外部電極の間に電圧を印加して点灯すると、そ
の発光は導光体9の底面から入射し、導光体9内で反射
を繰り返しながら前面から出射し、液晶表示体10を背
面から照明する。
極および外部電極の間に電圧を印加して点灯すると、そ
の発光は導光体9の底面から入射し、導光体9内で反射
を繰り返しながら前面から出射し、液晶表示体10を背
面から照明する。
【0161】
【発明の効果】請求項1ないし6の各発明によれば、希
ガスを封入した細長い放電容器の両端に一対の内部電極
を封装し、放電容器の外面に外部電極を配設して、一対
の内部電極と外部電極との間に電圧を印加して放電させ
るように構成することにより、内部電極間に比較的均一
な光量分布で光量が多く、しかも発光長を大きくできる
とともに、コスト的に有利であり、かつ絶縁が容易にな
る放電ランプを提供することができる。
ガスを封入した細長い放電容器の両端に一対の内部電極
を封装し、放電容器の外面に外部電極を配設して、一対
の内部電極と外部電極との間に電圧を印加して放電させ
るように構成することにより、内部電極間に比較的均一
な光量分布で光量が多く、しかも発光長を大きくできる
とともに、コスト的に有利であり、かつ絶縁が容易にな
る放電ランプを提供することができる。
【0162】請求項1の発明によれば、加えて定格ラン
プ電流を外部電極で除したランプ電流密度を希ガスの封
入圧との関係において所定値範囲に構成することによ
り、明るさのちらつきがないとともに、内部電極の間の
放電が分離しないで均一な分布の発光が得られる放電ラ
ンプを提供することができる。
プ電流を外部電極で除したランプ電流密度を希ガスの封
入圧との関係において所定値範囲に構成することによ
り、明るさのちらつきがないとともに、内部電極の間の
放電が分離しないで均一な分布の発光が得られる放電ラ
ンプを提供することができる。
【0163】請求項2の発明によれば、加えて外部電極
の長手方向の中央部の幅を両端部のそれより大きくする
ことにより、放電ランプの長手方向に沿って一層均一な
分布の発光が得られる放電ランプを提供することができ
る。
の長手方向の中央部の幅を両端部のそれより大きくする
ことにより、放電ランプの長手方向に沿って一層均一な
分布の発光が得られる放電ランプを提供することができ
る。
【0164】請求項3の発明によれば、加えて外部電極
が内部電極に正対する部位における端部の幅Weと中央
部の幅Wcが下式を満足することにより、長手方向の中
央部の発光強度を高した放電ランプを提供することがで
きる。
が内部電極に正対する部位における端部の幅Weと中央
部の幅Wcが下式を満足することにより、長手方向の中
央部の発光強度を高した放電ランプを提供することがで
きる。
【0165】0.5<We/Wc<0.9 請求項4の発明によれば、加えて外部電極が連続した導
電面を形成していることにより、明るさのちらつきを生
じにくい放電ランプを提供することができる。
電面を形成していることにより、明るさのちらつきを生
じにくい放電ランプを提供することができる。
【0166】請求項5の発明によれば、加えて放電容器
の内部電極に対向する部分の外面に外部電極に接続した
リング状導電体を具備していることにより、内部電極の
近傍に明るさのちらつきが発生しない放電ランプを提供
することができる。
の内部電極に対向する部分の外面に外部電極に接続した
リング状導電体を具備していることにより、内部電極の
近傍に明るさのちらつきが発生しない放電ランプを提供
することができる。
【0167】請求項6の発明によれば、加えて希ガスの
封入圧を100〜400torrに規定することによ
り、発光量が多くて明るさのちらつきが発生しない放電
ランプを提供することができる。
封入圧を100〜400torrに規定することによ
り、発光量が多くて明るさのちらつきが発生しない放電
ランプを提供することができる。
【0168】請求項7の発明によれば、希ガスを封入し
た細長い放電容器の両端に一対の内部電極を封装すると
ともに放電容器の長手方向に沿って外部電極を配設した
放電ランプの一対の内部電極と外部電極との間に電圧を
印加して、放電容器の長手方向のほぼ全長にわたって発
光させることにより、長手方向にほぼ均一な光量分布
で、そかも光量が多く得られるとともに、印加電圧も比
較的低くてよい放電ランプ点灯方法を提供することがで
きる。
た細長い放電容器の両端に一対の内部電極を封装すると
ともに放電容器の長手方向に沿って外部電極を配設した
放電ランプの一対の内部電極と外部電極との間に電圧を
印加して、放電容器の長手方向のほぼ全長にわたって発
光させることにより、長手方向にほぼ均一な光量分布
で、そかも光量が多く得られるとともに、印加電圧も比
較的低くてよい放電ランプ点灯方法を提供することがで
きる。
【0169】請求項8の発明によれば、希ガスを封入し
た細長い放電容器の両端に一対の内部電極を封装すると
ともに放電容器の長手方向に沿って外部電極を配設した
放電ランプと、一対の内部電極および外部電極の間に電
圧を印加する高周波電源とを具備したことにより、長手
方向にほぼ均一な光量分布で、しかも光量が多く得られ
るとともに、印加電圧も比較的低くてよい放電ランプ点
灯装置を提供することができる。
た細長い放電容器の両端に一対の内部電極を封装すると
ともに放電容器の長手方向に沿って外部電極を配設した
放電ランプと、一対の内部電極および外部電極の間に電
圧を印加する高周波電源とを具備したことにより、長手
方向にほぼ均一な光量分布で、しかも光量が多く得られ
るとともに、印加電圧も比較的低くてよい放電ランプ点
灯装置を提供することができる。
【0170】請求項9の発明によれば、加えて請求項8
の効果を有する照明装置を提供することができる。
の効果を有する照明装置を提供することができる。
【図1】本発明の放電ランプの第1の実施形態を示す正
面図
面図
【図2】同じく拡大側面図
【図3】同じく拡大横断面図
【図4】放電ランプの希ガスの封入圧とランプ電流密度
との関係を示すグラフ
との関係を示すグラフ
【図5】放電ランプの希ガスの封入圧と相対輝度との関
係を示すグラフ
係を示すグラフ
【図6】本発明の放電ランプ点灯装置の第1の実施形態
を示す回路図
を示す回路図
【図7】実施例1および2において放電ランプに印加さ
れる正弦波電圧波形を示す波形図
れる正弦波電圧波形を示す波形図
【図8】実施例3において放電ランプの内部電極に印加
される正弦波交流に負の直流が重畳された電圧波形を示
す波形図
される正弦波交流に負の直流が重畳された電圧波形を示
す波形図
【図9】実施例3において放電ランプの内部電極に印加
される正弦波交流に正の直流が重畳された電圧波形を示
す波形図
される正弦波交流に正の直流が重畳された電圧波形を示
す波形図
【図10】放電ランプの外部電極の電位が変動するが1
周期を通じて負にバイアスされている電圧波形を示す波
形図
周期を通じて負にバイアスされている電圧波形を示す波
形図
【図11】放電ランプの外部電極の電位が変動するが1
周期を通じて正にバイアスされている電圧波形を示す波
形図
周期を通じて正にバイアスされている電圧波形を示す波
形図
【図12】本発明の放電ランプ点灯装置の第2の実施形
態を示す回路図
態を示す回路図
【図13】同じく放電ランプに印加される負の半波整流
波形を示す波形図
波形を示す波形図
【図14】本発明の放電ランプ点灯装置の第3の実施形
態を示す回路図
態を示す回路図
【図15】同じく放電ランプに印加される正の半波整流
波形を示す波形図
波形を示す波形図
【図16】本発明の放電ランプの第2の実施形態を示す
正面図
正面図
【図17】同じく拡大側面図
【図18】本発明の放電ランプの第3の実施形態を示す
正面図
正面図
【図19】本発明の放電ランプの第4の実施形態を示す
正面図
正面図
【図20】本発明の放電ランプの第5の実施形態を示す
正面図
正面図
【図21】同じく外部電極の展開図
【図22】本発明の放電ランプの第5の実施形態におけ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
【図23】比較例の放電ランプの長手方向に沿った照度
分布を示すグラフ
分布を示すグラフ
【図24】本発明の放電ランプの第6の実施形態を示す
正面図
正面図
【図25】同じく外部電極の展開図
【図26】本発明の放電ランプの第6の実施形態におけ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
【図27】本発明の放電ランプの第7の実施形態を示す
正面図
正面図
【図28】同じく外部電極の展開図
【図29】本発明の放電ランプの第7の実施形態におけ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
る放電ランプの長手方向に沿った照度分布を示すグラフ
【図30】放電ランプの外部電極の中央部の幅を変化さ
せた場合の中央部の照度の変化を示すグラフ
せた場合の中央部の照度の変化を示すグラフ
【図31】本発明の照明装置の一実施形態を示す分解斜
視図
視図
1…放電容器 2…内部電極 3…外部電極 4…導入線 6…高周波電源 DL…放電ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯浅 邦夫 東京都品川区東品川四丁目3番1号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 下川 貞二 東京都品川区東品川四丁目3番1号東芝ラ イテック株式会社内
Claims (9)
- 【請求項1】細長い透光性放電容器と;透光性放電容器
内に圧力P(torr)で封入された希ガスと;透光性
放電容器の両端に封装された一対の内部電極と;透光性
放電容器の外面の長手方向に沿って延在する細長い外部
電極と;を具備し、定格ランプ電流(mA)を外部電極
の面積(cm2)で除したランプ電流密度ID(mA/
cm2)が下式を満足すること;を特徴とする放電ラン
プ。 −0.002×P+3.0816>ID>0.001×
P−0.0151 - 【請求項2】細長い透光性放電容器と;透光性放電容器
内に封入された希ガスと;透光性放電容器の両端に封装
された一対の内部電極と;透光性放電容器の外面の長手
方向に沿って延在するとともに長手方向の中央部の幅が
両端部のそれより大きい細長い外部電極と;を具備して
いることを特徴とする放電ランプ。 - 【請求項3】外部電極は、内部電極に対向する部位にお
ける端部の幅Weと中央部の幅Wcとが下式を満足する
ことを特徴とする請求項2記載の放電ランプ。 0.5<We/Wc<0.9 - 【請求項4】外部電極は、連続した導電面を形成してい
ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一記載
の放電ランプ。 - 【請求項5】透光性放電容器の内部電極に対向する部分
のほぼ全周にわたるとともに外部電極に接続したリング
状導電体を具備していることを特徴とする請求項1ない
し4のいずれか一記載の放電ランプ。 - 【請求項6】希ガスは、100〜400torrの圧力
で封入されていることを特徴とする請求項1ないし5の
いずれか一記載の放電ランプ。 - 【請求項7】細長い透光性放電容器、透光性放電容器内
に封入された希ガス、透光性放電容器の両端に封装され
た一対の内部電極および極透光性放電容器の外面の長手
方向に沿って延在する細長い外部電極を備えた放電ラン
プの一対の内部電極と外部電極との間に電圧を印加して
希ガス放電を行わせることを特徴とする放電ランプ点灯
方法。 - 【請求項8】細長い透光性放電容器、透光性放電容器内
に封入された希ガス、透光性放電容器の両端に封装され
た一対の内部電極および透光性放電容器の外面の長手方
向に沿って延在する細長い外部電極を備えた放電ランプ
と;放電ランプの一対の内部電極と外面電極との間に電
圧を印加する高周波電源と;を具備していることを特徴
とする放電ランプ点灯装置。 - 【請求項9】照明装置本体と;照明装置本体に配設され
た請求項8記載の放電ランプ点灯装置と;を具備してい
ることを特徴とする照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36825798A JP2000040494A (ja) | 1998-05-21 | 1998-12-24 | 放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-139751 | 1998-05-21 | ||
JP13975198 | 1998-05-21 | ||
JP36825798A JP2000040494A (ja) | 1998-05-21 | 1998-12-24 | 放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000040494A true JP2000040494A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=26472447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36825798A Pending JP2000040494A (ja) | 1998-05-21 | 1998-12-24 | 放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000040494A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004004424A1 (ja) * | 2002-07-01 | 2004-01-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 放電灯装置及びバックライト |
WO2004112444A1 (ja) * | 2003-06-13 | 2004-12-23 | Harison Toshiba Lighting Corporation | 放電灯点灯装置 |
US6903518B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp device and backlight using the same |
JP2007019004A (ja) * | 2005-06-08 | 2007-01-25 | Sony Corp | 冷陰極蛍光灯、冷陰極蛍光灯駆動装置、冷陰極蛍光灯装置、液晶表示装置、冷陰極蛍光灯の制御方法、液晶表示装置の制御方法 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36825798A patent/JP2000040494A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6903518B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp device and backlight using the same |
WO2004004424A1 (ja) * | 2002-07-01 | 2004-01-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 放電灯装置及びバックライト |
WO2004112444A1 (ja) * | 2003-06-13 | 2004-12-23 | Harison Toshiba Lighting Corporation | 放電灯点灯装置 |
JP2007019004A (ja) * | 2005-06-08 | 2007-01-25 | Sony Corp | 冷陰極蛍光灯、冷陰極蛍光灯駆動装置、冷陰極蛍光灯装置、液晶表示装置、冷陰極蛍光灯の制御方法、液晶表示装置の制御方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5994849A (en) | Method for operating a lighting system and suitable lighting system therefor | |
JP5428957B2 (ja) | 車両用放電ランプ、および車両用放電ランプ装置 | |
JPH0439896A (ja) | 希ガス放電蛍光ランプ装置 | |
WO2006022448A1 (en) | Mercury-free lamp and lamp apparatus | |
JPH0917329A (ja) | 冷陰極放電ランプおよびランプの点灯装置ならびに照明装置 | |
JP2000040494A (ja) | 放電ランプ、放電ランプ点灯方法、放電ランプ点灯装置および照明装置 | |
JP2001325919A (ja) | 放電ランプおよび照明装置 | |
JP2003317669A (ja) | 放電灯装置及びバックライト | |
KR19990030118A (ko) | 방전램프 점등장치 | |
JP2000106146A (ja) | 点滅表示用ランプ、点滅表示用ランプ点灯方法、点滅表示用ランプ点灯装置および点滅表示装置 | |
JP2000106144A (ja) | 内外電極形放電ランプおよび照明装置 | |
JP2006318731A (ja) | メタルハライド放電ランプおよびメタルハライド放電ランプシステム | |
EP0948030A2 (en) | Rare gaseous discharge lamp, lighting circuit, and lighting device | |
JP3655686B2 (ja) | 希ガス放電灯及び原稿照射装置 | |
JPH06163006A (ja) | 蛍光ランプ装置 | |
JP2001118544A (ja) | 外面電極蛍光ランプ | |
JP2000277056A (ja) | 希ガス放電ランプ、希ガス放電ランプ点灯装置および照明装置 | |
JP2004063125A (ja) | 放電ランプ点灯装置、放電ランプ点灯方法および照明装置 | |
JPH02309551A (ja) | 冷陰極形放電灯 | |
JP2003223868A (ja) | 光源装置および液晶表示装置 | |
JP2004281367A (ja) | 光源装置およびそれを用いた液晶ディスプレイ | |
JPH0393196A (ja) | 希ガス放電蛍光ランプ装置 | |
JP2000058285A (ja) | 照明装置および表示装置 | |
JP2000106148A (ja) | 放電ランプ、放電ランプ点灯装置および照明装置 | |
JP2004127538A (ja) | 冷陰極蛍光ランプ |