JPH02284343A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ランプ点灯時、特に寒冷雰囲気での立上がり
特性を改善した低圧水銀蒸気放電灯に関する。

（従来の技術） 自動車の計器盤に使用されている液晶メータなどは、液
晶の背面から光を当てて液晶面に文字や図形を表示する
ようになっており、このようなバックライトとしては、
所定の広がりの液晶面を全体として均一な明るさに照射
することができる照明装置を必要とする。

この種のバックライトとして従来、内面に反射面を有す
るケーシング内に光源として熱陰極または冷陰極のけい
光ランプを収容し、このランプからの光を上記反射面で
反射してケーシングの開口部から放出するようにした照
明装置が採用されている。

上記光源として熱陰極または冷陰極のけい光ランプを使
用すると、これらけい光ランプは白熱電球に比べて発光
効率に優れるとともに発熱が少なく、長寿命であり、し
かも長い放電路を有するので発光面積が大きく、配光分
布が均等になり易いなどの利点がある。また、けい光ラ
ンプの場合、放電路の形状を屈曲した形状、例えばＵ字
形やＷ字形などに構成し易く、発光面が平面的に広くな
るので所定の広がりを持つ表示面を均等に照射し易い利
点もある。

しかしながら、一般にけい光ランプに代表される低圧水
銀蒸気放電灯は、低温雰囲気で点灯すると、バルブ内に
封入した水銀蒸気圧が低いの所定の明るさに達するまで
に長い時間を要し、光束の立上がり時間に長時間を要す
る。

自動車用計器盤は、プラス４０℃位からマイナス３０℃
位の温度領域で使用され、したがってけい光ランプをバ
ックライト光源に使用した場合には、光束立上がり特性
に対策を講じる必要がある。

光束の立上がり時間を改善するため、けい光ランプをヒ
ータで加熱する手段が検討されている。

従来においては、ラミネートヒータをけい光ランプの外
面に熱収縮性チューブ等を用いて添設させ、周囲雰囲気
が低い場合にこのヒータでバルブを加熱して水銀蒸気圧
を高め、短時間で所定の明るさを得るようにしたものが
提供されていた。

しかしながら、この構成の場合、バルブ径が細くなった
り、屈曲形状が複雑になると、ヒータの形状がランプの
形状に合せ難く、かつ熱収縮性チューブで包囲すること
が困難になる。

そこで、上記のラミネートヒータに代わり、バルブの外
面に直接銀（Ａｇ）ペーストなどの電気抵抗体を印刷塗
布することにより形成した被膜形ヒータを使用すること
が考えられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記ラミネートヒータを使用する場合は
バルブを熱収縮性チューブで包囲するのでバルブが熱収
縮性チューブで保温され、バルブ全体が円滑に温度上昇
することになるが、銀ペーストなどの被膜形ヒータは、
これを包囲するものがないので熱が逃げ易い。

しかも、このようなヒータはランプから出る光を遮断し
ないように、照射方向を避けて、−側面（下面）だけに
形成していた。

このため、従来の被膜形ヒータを使用したちのは、バル
ブが管軸を中心とする周方向の一部分で加熱されるだけ
となり、バルブ全体が迅速に加熱されず、水銀蒸気圧の
円滑な上昇ができず、光束立上がり特性が充分でない不
具合がある。

本発明は、バルブの外表面が周方向に沿っても迅速に加
熱され、光束の立ち上がりが早くなる低圧水銀蒸気放電
灯を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、電気抵抗体を印刷塗布して形成した被膜ヒー
タを、管軸を中心としてバルブの周方向に分散して形成
したことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、ヒータがバルブの周方向に分散して形
成されるので、バルブの周方向でほぼ全体に亘り加熱さ
れることになり、バルブの温度上昇が早くなる。したが
って、水銀蒸気圧の上昇が促され、光束の立上がりが迅
速になる。

（実施例） 以下本発明について、第１図ないし第３図に示す一実施
例にもとづき説明する。

図において、■はケーシングであり、ポリカーボネイト
などのような合成樹脂からなり、断面が２次曲線をなす
機影に形成されている。このケーシングｌの底面中央部
には、長平方向に沿って断面が略三角形状の突部２が一
体に形成されている。

上記ケーシングｌの底面および突部２は全面に亘り反射
面３とされている。

このようなケーシングｌには冷陰極けい光ランプ５が収
容される。本実施例ではＵ字形の冷陰極けい光ランプ５
が用いられている。

すなわち、６はＵ字形に曲げ成形されたバルブであり、
このバルブ６はＵ字形の屈曲部７の両端に互いに略平行
となる直線部８ａ、　８ｂを備えている。

これら直線部８ａ、　８ｂの端部にはそれぞれ冷陰極形
電極９ａ、　９ｂが封着されている。なお、電極９ａ、
　９ｂは金属プレートＩＯをへ字形に成形しリード線１
１に接合して構成しである。また、直線部８ａ、　８ｂ
の端部には口金１２ａ　、　１２ｂが被着されている。

そしてバルブ６の内面にはけい光体被膜１３（第２図に
示す）が形成されており、またバルブ６の内部には所定
量の水銀とアルゴン、キセノンなどのような始動用希ガ
スが封入されている。

このようなけい光ランプ５にはヒータ１５ａ１Ｌ５ｂが
添設されている。これらヒータ１５ａ　５１５ｂはバル
ブ６の外表面に電気抵抗体を印刷塗布して形成した被膜
により形成されており、バルブ６の管軸を中心とする周
方向に分散されて形成されている。

すなわち、一方のヒータ１５ａは、上記ケーシング１の
底面に向かうバルブ６の下面に均等な幅の帯状をなして
管軸に沿って設けられているとともに、他方のヒータ１
５ｂは、上記ケーシング１の開口部に向かうバルブ６の
上面に均等な幅の帯状をなして管軸に沿って設けられて
いる。この場合、バルブ６の上面に設けられた他方のヒ
ータ１５ｂは、光を遮断することを少なくするため、印
刷塗布により網目（メツシュ）に形成されている。

このようなけい光ランプ５は、上記ケーシングｌにその
直線部８ａ、　８ｂがケーシングｌの底面と略平行とな
るようにして収容される。この場合、Ｕ字形のバルブ６
の略並行する直線部８ａ、　８ｂは上記突部２に沿って
配置され、これら直線部８ａ、　８ｂ間に突部２が介在
されるようにして、つまり突部２が隣接する両心線部８
ａ、　８ｂの間を区分するようにして設置されている。

そして、上記けい光ランプ５は、両端の口金１２ａ　、
　１２ｂ部がケーシング１の側壁４に形成した固定切欠
部１４ａ　、　１４ｂに嵌合されて接着剤等の適宜の手
段で固定されることによりケーシング１に取着されてい
る。

ケーシング１の上面開口部には光拡散透過板１８が取付
けられている。この光拡散透過板１８はアクリル樹脂な
どのような乳白色をなして光拡散作用をなすものであり
、この光拡散透過板１８の内面（外面でもよい）にはバ
ルブ６と対向する部分に肉厚部１９が形成されている。

この肉厚部１９はバルブ６から離れるに応じて漸次肉厚
が薄くなっている。

このような構成による照明装置について、作用を説明す
る。

周囲の雰囲気温度が低い場合は、ヒータ１５ａ。

１５ｂに通電してバルブ６を加熱する。すると封入しで
ある水銀の蒸発が促され、所定の蒸気圧となるから、ラ
ンプ５に通電すれば速やかに光束が立上がり、安定点灯
に移行する。

この場合、けい光ランプ５のバルブ６には、管軸を中心
として周方向に分散してヒータ１５ａ。

１５ｂを被着しであるから、周方向の１か所のみに形成
した場合よりも、バルブ６の加熱効率がよく、周方向に
沿って均等に加熱される割合いが高くなり、部分的な放
熱も少なくなるので、バルブ全体の温度上昇が早くなる
。

このため、水銀蒸気圧の上昇が促され、ランプ全体で水
銀が励起化され、速やかに明るくなる。

よって、ランプ始動時の立上がり時間が短くなる。

なお、本実施例ではバルブ６の上面に設けられたヒータ
１５ｂが網目に形成されているから、バルブＧの上面か
ら光拡散透過板１８に直接向かう光が遮断されることが
少なくなり、光拡散透過板１８面の明るさを減じる割合
いは少ない。

このようにして、けい光ランプ５が点灯されると、この
ランプ５から放射された光は直接、および反射面３で反
射された後ケーシング１の開口部に向かい、この開口部
に設けた光拡散透過板１８で拡散されて外部に照射され
る。

この場合、ケーシングｌの反射面３は２次曲面をなして
いるのでこの反射面３で反射された光はケーシングｌの
開口部に対して、開口部の明るさが略均等な明るさとな
るように屈折反射させ、またＵ字形のバルブ６の略並行
する直線部８ａ、　８ｂの間には突部２が介在されてい
るのでこの突部２はそれぞれ直線部８ａ、　８ｂから放
出される光を上向きに反射させ、光拡散透過板１８上で
の明るさを高める。

さらに、光拡散透過板１８の内面には肉厚部１９を形成
したので、バルブ６の真上に肉厚部１９が対向し、この
肉厚部分で光透過量を減少させるとともに肉厚部１９か
ら離れるに応じて肉厚が薄くなるので光透過量を増加さ
せる。

このようなことから、光拡散透過板１９では全面に亘り
輝度むらが解消される。

第３図に、低温時の輝度立上がりについての実験をした
結果を示す。

この実験は、周囲の雰囲気温度が一３０℃の時、第２図
に示すようにバルブの下面および上面にそれぞれヒータ
１５ａ　、　１５ｂを設けたランプ（特性Ａ）と、バル
ブの下面だけにヒータ１５ａを設けたランプ（特性Ｂ）
とのそれぞれ輝度立上がり具合を調べたものである。な
お、両者とも合計入力は同じとした。

特性ＡおよびＢとも、＋２５℃の時の輝度を１００％と
しである。

図から分るように、ヒータへの入力が同一であってヒー
タの合計発熱能力が同一であっても、本実施例のように
ヒータを分散して配置したものは輝度立上がり特性に優
れている。

しかも、本実施例のようにヒータを分散して配置したラ
ンプ（特性Ａ）は、−３０℃の時の輝度は＋２５℃の時
の輝度のほぼ９８％まで上昇するが、バルブの下面だけ
にヒータを配置したランプ（特性Ｂ）は、−３０℃の時
の輝度は＋２５℃の時の輝度のほぼ７０％までしか上昇
せず、光出力でも差が生じることがわかる。

そしてまた、上記のような構成のヒータ１５゜１５ｂは
、バルブ６の外表面に直接印刷塗布して形成するので部
品点数が削減され、格別な組付は手間が省ける。

また、バルブ６の上面に設けられたヒータ１５ｂは網目
に形成されるが、これは印刷塗布により形成することが
でき、そのパターンの形成が容易であり、多大な手間を
要しない。

なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。

すなわち、第４図に示す通り、バルブ６の上面側に設け
たヒータ１５ｂは光を遮断しないように、メツシュ形に
しであるが、真上方向から見てバルブの中心部、つまり
最も高い頂部では光拡散透過板１９との距離ｈｔが小さ
く、これより周方向に離れる部分では光拡散透過板１９
との距Ｍｈ２が太きくなり、したがって最も高い頂部に
対向する光拡散透過板１９の前面では距離が近いことか
ら輝度が高く、これより周方向に離れる程輝度が低くな
る。

そこで、本実施例では、第５図に示すように、最も高い
頂部でメツシュ形ヒータ１５ｂのメツシュを密にして光
を比較的遮ることで輝度を抑え、ここから周方向に離れ
るにしたがってメツシュを粗にして輝度を高めるように
しである。

このようにすれば、輝度分布の均等化にも効果を奏する
。なお、この場合も光拡散透過板１Ｂの内面または外面
に肉厚部１９を形成してもよい。

また、本発明は、ランプ形状がＵ字形に限らず、Ｗ字形
であってもよいとともに、環形や直線形であってもよい
。

特にランプ形状が直線形であると、バルブの全周に亘り
に電気抵抗体を印刷塗布してヒータを形成することがで
き、このような場合１８０度に対向した位置にヒータを
分散して形成することには限らず、たとえば９０度ごと
にヒータを設けたり、さらに細かな間隔でヒータを形成
してもよい。この場合、照射方向の面に形成されるヒー
タの密度は光を遮断しないように他の部分に比べて粗に
形成しておくのがよい。

また、メツシュパターンの場合は第６図に示すように、
全周に互すメッシュ形状ヒータ３０を形成してもよい。

但し、この場合も周方向にメツシュの粗密差を設けるこ
とが望ましい。

さらに、本発明は冷陰極けい光ランプには限らず、熱陰
極けい光ランプであってもよい。

〔発明の効果〕 以上説明した通り本発明によれば、ヒータがバルブの周
方向に分散して形成されるので、バルブが周方向のほぼ
全体に亘り加熱されることになり、バルブの温度上昇が
早くなる。したがって、水銀蒸気圧の上昇が促され、光
束の立上がりが迅速になるとともに、光出力も向上する
などの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は照明装置全体の分解した斜視図、第２図は組立て状態
の断面図、第４図および第５図は本発明の他の実施例を
示し、第４図は断面図、第５図は斜視図、第６図はさら
に本発明の他の実施例を示すバルブの断面図である。 ■・・・ケーシング、３・・・反射面、５・・・冷陰極
けい光ランプ、Ｂ・・・バルブ、９ａ、　９ｂ・・・冷
陰極、１５ａ　、　１５ｂ・・・ヒータ、１８・・・光
拡散透過板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端に電極を封装したバルブ内に水銀を封入し、
   このバルブの外面に電気抵抗体を印刷塗布して形成した
   被膜よりなるヒータを管軸方向に沿って形成し、このヒ
   ータによりバルブを加熱して水銀蒸気圧の上昇を促すよ
   うにした低圧水銀蒸気放電灯において、 上記ヒータは管軸を中心として周方向に分散して形成し
   たことを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。
2. （２）上記周方向に分散して形成されたヒータは、照射
   方向に向かう表面では粗面としてあることを特徴とする
   第１の請求項に記載の低圧水銀蒸気放電灯。