JP2613688B2 - 光放射電子管点灯装置 - Google Patents
光放射電子管点灯装置Info
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- JP2613688B2 JP2613688B2 JP806991A JP806991A JP2613688B2 JP 2613688 B2 JP2613688 B2 JP 2613688B2 JP 806991 A JP806991 A JP 806991A JP 806991 A JP806991 A JP 806991A JP 2613688 B2 JP2613688 B2 JP 2613688B2
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- emitting electron
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管内に封入した光放射
気体を加速電子の衝突によって励起して発光させるよう
にした光放射電子管点灯装置を提供するにある。
気体を加速電子の衝突によって励起して発光させるよう
にした光放射電子管点灯装置を提供するにある。
【０００２】
【従来の技術】従来、管内に封入した光放射気体を加速
電子の衝突によって励起して、発光させるようにした光
放射電子管としては、特開昭５８−１４５０５５号公報
に示されたものがある。この光放射電子管は図４に示す
ように内部に低圧の光放射気体を封入し、内面に蛍光体
２を塗布した透光性のガラス製管体１と管体１内に設け
た電極３Ａ，３Ｂとからなり、熱放射型電極の陰極側電
極３Ａから放出された電子が陽極側電極３Ｂにより加速
されて封入した光放射気体に衝突し、この衝突により光
放射気体を励起、電離し発光を引き起こすようになって
いる。
電子の衝突によって励起して、発光させるようにした光
放射電子管としては、特開昭５８−１４５０５５号公報
に示されたものがある。この光放射電子管は図４に示す
ように内部に低圧の光放射気体を封入し、内面に蛍光体
２を塗布した透光性のガラス製管体１と管体１内に設け
た電極３Ａ，３Ｂとからなり、熱放射型電極の陰極側電
極３Ａから放出された電子が陽極側電極３Ｂにより加速
されて封入した光放射気体に衝突し、この衝突により光
放射気体を励起、電離し発光を引き起こすようになって
いる。
【０００３】この発光領域は、電極間距離（数ミリ乃至
数センチ）が短いために、陽極の背後空間にまで広が
る。実際的には陰極と陽極とは点灯電源電圧として交流
を用いるため３Ａ，３Ｂと交互に替わる。また管体１内
部の光放射気体として数ミリトールの水銀蒸気と数トー
ルの稀ガスを封入している。このように電極間距離が短
いために、この光放射電子管はランプ電圧が低いという
特徴がある。
数センチ）が短いために、陽極の背後空間にまで広が
る。実際的には陰極と陽極とは点灯電源電圧として交流
を用いるため３Ａ，３Ｂと交互に替わる。また管体１内
部の光放射気体として数ミリトールの水銀蒸気と数トー
ルの稀ガスを封入している。このように電極間距離が短
いために、この光放射電子管はランプ電圧が低いという
特徴がある。
【０００４】そのため、光放射電子管を点灯するための
点灯電源電圧を得るために、例えばＡＣ１００Ｖを十数
ボルトまで低下させなければならず、その降圧手段とし
てトランスやキャパシタを用いる必要がある。しかし両
者とも容量が大きく、またコストも高いという問題があ
る。そこで考えられるのが、高周波点灯であるが、光放
射電子管の特徴として、一般に使用されているサイン波
で高周波点灯すると、効率（出力）が約２０％低下する
という問題があった。
点灯電源電圧を得るために、例えばＡＣ１００Ｖを十数
ボルトまで低下させなければならず、その降圧手段とし
てトランスやキャパシタを用いる必要がある。しかし両
者とも容量が大きく、またコストも高いという問題があ
る。そこで考えられるのが、高周波点灯であるが、光放
射電子管の特徴として、一般に使用されているサイン波
で高周波点灯すると、効率（出力）が約２０％低下する
という問題があった。
【０００５】つまり、６０Ｈｚのサイン波で点灯したと
きの点灯電源電圧波形（イ）−ランプ電圧波形（ロ）及
びランプ電圧波形（ロ）−ランプ電流波形（ハ）は図
５、図６に示すようになるが、４０ＫＨｚのサイン波で
点灯したときの点灯電源電圧波形（イ）’−ランプ電圧
波形（ロ）’及びランプ電圧波形（イ）’−ランプ電流
波形（ハ）’は図７、図８に示すようになる。
きの点灯電源電圧波形（イ）−ランプ電圧波形（ロ）及
びランプ電圧波形（ロ）−ランプ電流波形（ハ）は図
５、図６に示すようになるが、４０ＫＨｚのサイン波で
点灯したときの点灯電源電圧波形（イ）’−ランプ電圧
波形（ロ）’及びランプ電圧波形（イ）’−ランプ電流
波形（ハ）’は図７、図８に示すようになる。
【０００６】図５から分かるように６０Ｈｚでは、点灯
電源電圧波形（イ）の立ち上がり部分と、ランプ電圧波
形（ロ）の立ち上がり部分が一致しているが、図７に示
すように４０ＫＨｚでは、電点灯電源電圧波形（イ）’
の立ち上がり部分に比べてランプ電圧波形（ロ）’の立
ち上がり部分がかなり低いことが分かる。また図６、図
８から分かるように６０Ｈｚではランプ電流が不連続だ
が、４０ＫＨｚでは連続になっているのが分かる。
電源電圧波形（イ）の立ち上がり部分と、ランプ電圧波
形（ロ）の立ち上がり部分が一致しているが、図７に示
すように４０ＫＨｚでは、電点灯電源電圧波形（イ）’
の立ち上がり部分に比べてランプ電圧波形（ロ）’の立
ち上がり部分がかなり低いことが分かる。また図６、図
８から分かるように６０Ｈｚではランプ電流が不連続だ
が、４０ＫＨｚでは連続になっているのが分かる。
【０００７】これらは次のように解釈できる。６０Ｈｚ
では、ランプ電圧がある電圧（放電維持電圧）以下の時
間より、電子が拡散によって消滅するまでの時間のほう
が速いため、電子密度は不連続となり、その結果ランプ
電流に不連続のところができる。そのため次のサイクル
の立ち上がり時は光放射電子管は点灯していない状態と
なる。従って、光放射電子管の電極間に印加する電圧が
始動電圧に達するまでは点灯電源電圧波形（イ）と同期
している。
では、ランプ電圧がある電圧（放電維持電圧）以下の時
間より、電子が拡散によって消滅するまでの時間のほう
が速いため、電子密度は不連続となり、その結果ランプ
電流に不連続のところができる。そのため次のサイクル
の立ち上がり時は光放射電子管は点灯していない状態と
なる。従って、光放射電子管の電極間に印加する電圧が
始動電圧に達するまでは点灯電源電圧波形（イ）と同期
している。
【０００８】一方４０ＫＨｚでは、電子が拡散によって
消滅するまでの時間よりもランプ電圧がある電圧（放電
維持電圧）以下の時間の方が短いため、電子密度は常に
正のある値を有する。従って、ランプ電流は連続にな
る。この場合、点灯電源電圧波形（イ）’の立ち上がり
時には、その要求される電流値に対して電子密度が大き
いため、光放射電子管の電界（即ちランプ電圧）は低く
て良い。即ち、Ｉ＝ｅｎμＥにおいて、立ち上がり時に
は〔Ｉ〕が余り大きくなく、〔ｎ〕が大きいために、
〔Ｅ〕は小さくてよい。それが点灯電源電圧波形（イ）
の立ち上がり時に、ランプ電圧が低い理由である。この
ために６０Ｈｚに比べて４０ＫＨｚ（ランプ電流が同じ
でランプ電圧が低いため）は、光放射電子管に入力され
る電力も少なく、且つ点灯電源電圧波形（イ）’の立ち
上がり部分では電界が低いため、発光が起こり難く、効
率も低くなるのである。
消滅するまでの時間よりもランプ電圧がある電圧（放電
維持電圧）以下の時間の方が短いため、電子密度は常に
正のある値を有する。従って、ランプ電流は連続にな
る。この場合、点灯電源電圧波形（イ）’の立ち上がり
時には、その要求される電流値に対して電子密度が大き
いため、光放射電子管の電界（即ちランプ電圧）は低く
て良い。即ち、Ｉ＝ｅｎμＥにおいて、立ち上がり時に
は〔Ｉ〕が余り大きくなく、〔ｎ〕が大きいために、
〔Ｅ〕は小さくてよい。それが点灯電源電圧波形（イ）
の立ち上がり時に、ランプ電圧が低い理由である。この
ために６０Ｈｚに比べて４０ＫＨｚ（ランプ電流が同じ
でランプ電圧が低いため）は、光放射電子管に入力され
る電力も少なく、且つ点灯電源電圧波形（イ）’の立ち
上がり部分では電界が低いため、発光が起こり難く、効
率も低くなるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように光放射
電子管を一般に使用されているサイン波で高周波点灯さ
せると、効率が低下するという問題があり、また低周波
で点灯する場合には電源力率において非常に不利である
ということが光放射電子管の開発において問題点となっ
ていた。
電子管を一般に使用されているサイン波で高周波点灯さ
せると、効率が低下するという問題があり、また低周波
で点灯する場合には電源力率において非常に不利である
ということが光放射電子管の開発において問題点となっ
ていた。
【００１０】本発明は上述の問題点に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは、効率を低下させずに、
光放射電子管を高周波点灯させることができる光放射電
子管点灯装置を提供するにある。
ので、その目的とするところは、効率を低下させずに、
光放射電子管を高周波点灯させることができる光放射電
子管点灯装置を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、内部に低圧の稀ガスと、水銀蒸気とを光
放射気体として透光性の管体内に封入するとともにこの
管体内部に一対の熱電子放射型の電極を数ミリ乃至数セ
ンチの間隔を設けて配設した光放射電子管の、両電極の
極性を高周波で交互に替え、陰極の電極から放出された
電子を陽極の電極により加速し、この加速電子を上記光
放射気体に衝突させて光放射気体を励起発光させる光放
射電子管点灯装置において、光放射電子管の両電極に光
放射電子管のエネルギ緩和時間よりも立ち上がり時間が
短い波形の電圧を印加する点灯電源手段を備えたもので
ある。
成するために、内部に低圧の稀ガスと、水銀蒸気とを光
放射気体として透光性の管体内に封入するとともにこの
管体内部に一対の熱電子放射型の電極を数ミリ乃至数セ
ンチの間隔を設けて配設した光放射電子管の、両電極の
極性を高周波で交互に替え、陰極の電極から放出された
電子を陽極の電極により加速し、この加速電子を上記光
放射気体に衝突させて光放射気体を励起発光させる光放
射電子管点灯装置において、光放射電子管の両電極に光
放射電子管のエネルギ緩和時間よりも立ち上がり時間が
短い波形の電圧を印加する点灯電源手段を備えたもので
ある。
【００１２】
【作用】本発明は、光放射電子管の両電極に光放射電子
管のエネルギ緩和時間よりも立ち上がり時間が短い波形
の電圧を印加する点灯電源手段を備えたものであって、
点灯電源電圧の波形の立ち上がりが急峻なために、立ち
上がり時に大きなランプ電流が要求され、結果光放射電
子管に入力される電力も大きくなり、且つ常に高い電界
が光放射電子管内部にかかるために効率が良くなるので
ある。
管のエネルギ緩和時間よりも立ち上がり時間が短い波形
の電圧を印加する点灯電源手段を備えたものであって、
点灯電源電圧の波形の立ち上がりが急峻なために、立ち
上がり時に大きなランプ電流が要求され、結果光放射電
子管に入力される電力も大きくなり、且つ常に高い電界
が光放射電子管内部にかかるために効率が良くなるので
ある。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
は本発明の一実施例の回路構成を示しており、この実施
例では発振器４の発振出力を増幅器５で増幅して得られ
た図２に示す４０ＫＨｚの矩形波の点灯電源電圧を光放
出電子管Ｌの電極３Ａ，３Ｂ間に印加するようになって
いる。
は本発明の一実施例の回路構成を示しており、この実施
例では発振器４の発振出力を増幅器５で増幅して得られ
た図２に示す４０ＫＨｚの矩形波の点灯電源電圧を光放
出電子管Ｌの電極３Ａ，３Ｂ間に印加するようになって
いる。
【００１４】光放射電子管Ｌとしては光放射気体として
２トールのアルゴンと、数ミリトールの水銀蒸気とを、
図４に示す構造の管体１内に封入した、定格電流が０．
６Ａのものを使用している。而して、本発明点灯装置で
光放射電子管Ｌを点灯させたときの、ランプ電圧波形
（ロ）−ランプ電流波形（ハ）’は、図３に示すように
なる。図３から分かるようにランプ電流波形（ハ）’
と、ランプ電圧波形（ロ）’とが殆ど同期している。つ
まり点灯電源電圧波形の立ち上がりが急峻なために、立
ち上がり時に大きなランプ電流が急激に要求される。従
ってＩ＝ｅｎμＥにおいて、立ち上がり時には大きな
〔Ｉ〕が要求される。一方〔ｎ〕は大きいが、要求され
る〔Ｉ〕が大きいために、〔Ｅ〕も大きくなる。これが
ランプ電圧の立ち上がりがランプ電流に同期して急激と
なる理由である。これにより、光放射電子管Ｌに入力さ
れる電力も大きくなり、且つ常に高い電界が光放射電子
管Ｌ内部にかかっているため、効率も良くなる。しかも
６０Ｈｚのように不点時間がないために出力は大きくな
る。尚サイン波で且つ６０Ｈｚの点灯電源電圧波形の場
合を１００％の効率とすると、サイン波で且つ４０ＫＨ
ｚの点灯電源電圧波形の場合の効率は７９％と低いが、
本発明点灯装置のように矩形波で且つ４０ＫＨｚの点灯
電源電圧波形の場合は１１５％という高い効率となっ
た。
２トールのアルゴンと、数ミリトールの水銀蒸気とを、
図４に示す構造の管体１内に封入した、定格電流が０．
６Ａのものを使用している。而して、本発明点灯装置で
光放射電子管Ｌを点灯させたときの、ランプ電圧波形
（ロ）−ランプ電流波形（ハ）’は、図３に示すように
なる。図３から分かるようにランプ電流波形（ハ）’
と、ランプ電圧波形（ロ）’とが殆ど同期している。つ
まり点灯電源電圧波形の立ち上がりが急峻なために、立
ち上がり時に大きなランプ電流が急激に要求される。従
ってＩ＝ｅｎμＥにおいて、立ち上がり時には大きな
〔Ｉ〕が要求される。一方〔ｎ〕は大きいが、要求され
る〔Ｉ〕が大きいために、〔Ｅ〕も大きくなる。これが
ランプ電圧の立ち上がりがランプ電流に同期して急激と
なる理由である。これにより、光放射電子管Ｌに入力さ
れる電力も大きくなり、且つ常に高い電界が光放射電子
管Ｌ内部にかかっているため、効率も良くなる。しかも
６０Ｈｚのように不点時間がないために出力は大きくな
る。尚サイン波で且つ６０Ｈｚの点灯電源電圧波形の場
合を１００％の効率とすると、サイン波で且つ４０ＫＨ
ｚの点灯電源電圧波形の場合の効率は７９％と低いが、
本発明点灯装置のように矩形波で且つ４０ＫＨｚの点灯
電源電圧波形の場合は１１５％という高い効率となっ
た。
【００１５】上記実施例では矩形波を使用したが、実際
問題としては、その電圧波形の立ち上がりの急峻さは、
使用光放射電子管のエネルギ緩和時間よりも短ければ問
題はない。このエネルギ緩和時間は本実施例に用いた光
放射電子管Ｌでは数μ秒であるが、使用する光放射電子
管の封入ガスの種類、圧力によって、異なる。従って本
発明点灯装置に用いる点灯電源電圧波形は特に矩形波に
限定されるものではない。
問題としては、その電圧波形の立ち上がりの急峻さは、
使用光放射電子管のエネルギ緩和時間よりも短ければ問
題はない。このエネルギ緩和時間は本実施例に用いた光
放射電子管Ｌでは数μ秒であるが、使用する光放射電子
管の封入ガスの種類、圧力によって、異なる。従って本
発明点灯装置に用いる点灯電源電圧波形は特に矩形波に
限定されるものではない。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、光放射電子管の両電極に光放
射電子管のエネルギ緩和時間よりも立ち上がり時間が短
い波形の電圧を印加する点灯電源手段を備えたものであ
るから、高周波点灯においても効率が低下することなく
光放射電子管を点灯させることができるという効果を奏
する。
射電子管のエネルギ緩和時間よりも立ち上がり時間が短
い波形の電圧を印加する点灯電源手段を備えたものであ
るから、高周波点灯においても効率が低下することなく
光放射電子管を点灯させることができるという効果を奏
する。
【図１】本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例に用いた点灯電源電圧の波形
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【図３】本発明の一実施例に用いた光放射電子管のラン
プ電圧ー電流波形の説明図である。
プ電圧ー電流波形の説明図である。
【図４】光放射電子管を構成を示す一部破断した斜視図
である。
である。
【図５】６０Ｈｚのサイン波を用いた場合の従来例の点
灯電源電圧波形−ランプ電圧波形の説明図である。
灯電源電圧波形−ランプ電圧波形の説明図である。
【図６】６０Ｈｚのサイン波を用いた場合の従来例のラ
ンプ電圧波形−ランプ電流波形の説明図である。
ンプ電圧波形−ランプ電流波形の説明図である。
【図７】４０ＫＨｚのサイン波を用いた場合の従来例の
点灯電源電圧波形−ランプ電圧波形の説明図である。
点灯電源電圧波形−ランプ電圧波形の説明図である。
【図８】４０ＫＨｚのサイン波を用いた場合の従来例の
ランプ電圧波形−ランプ電流波形の説明図である。
ランプ電圧波形−ランプ電流波形の説明図である。
Ｌ 光放射電子管 ３Ａ 電極 ３Ｂ 電極 ４ 発振器 ５ 増幅器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−284051（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−102846（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−133293（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−223097（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−102848（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】内部に低圧の稀ガスと、水銀蒸気とを光放
射気体として透光性の管体内に封入するとともにこの管
体内部に一対の熱電子放射型の電極を数ミリ乃至数セン
チの間隔を設けて配設した光放射電子管の、両電極の極
性を高周波で交互に替え、陰極の電極から放出された電
子を陽極の電極により加速し、この加速電子を上記光放
射気体に衝突させて光放射気体を励起発光させる光放射
電子管点灯装置において、光放射電子管の両電極に光放
射電子管のエネルギ緩和時間よりも立ち上がり時間が短
い波形の電圧を印加する点灯電源手段を備えたことを特
徴とする光放射電子管点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP806991A JP2613688B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 光放射電子管点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP806991A JP2613688B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 光放射電子管点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253189A JPH04253189A (ja) | 1992-09-08 |
| JP2613688B2 true JP2613688B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=11683055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP806991A Expired - Lifetime JP2613688B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 光放射電子管点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613688B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP806991A patent/JP2613688B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04253189A (ja) | 1992-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970114 |