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1. ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrodenlose Lampe, und insbesondere
eine elektrodenlose Lampe, die SnI2 als
eine Hauptkomponente eines Lampenfüllstoffs einer elektrodenlosen
Lampe nutzt.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDS
DER TECHNIK
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Eine
elektrodenlose Lampe ist eine Art einer Entladungslampe mit hoher
Intensität
und weist dahingehend Vorteile auf, daß die Lebensdauer lang und
die Lichtwirkung besser ist als im Vergleich zur herkömmlichen
Leuchtstofflampe, Glühlampe
usw. Die elektrodenlose Lampe beinhaltet eine Leuchte, die aus Glasmaterial
ausgebildet ist, einen Lampenfüllstoff,
der in der Leuchte versiegelt ist, und eine Mittelvorrichtung zum
Erregen des Füllstoffs.
Insbesondere die Komponente und Menge des Füllstoffs, der in die Leuchte
gefüllt
ist, beeinflussen die Leistung der Lampe.
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In
der herkömmlichen
elektrodenlosen Lampe kommt als Hauptkomponente eines Füllstoffs
Hg (Quecksilber) (Koreanische Patentschrift
86-2152 ) und
ein Metall-Halogen
(Koreanische Patentschrift
97-12953 ) vor. Im Falle
von Hg hat die Anwendung desselben aufgrund seiner Giftigkeit abgenommen, und
im Falle eines Metall-Halogens ist es schwierig, ein stabiles und
fortlaufendes Entladungsspektrum zu erzielen, wodurch die Leistung
der Lampe gemindert ist.
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In
einem anderen Beispiel der herkömmlichen
elektrodenlosen Lampe kommt als Füllstoff Schwefel, Selen, Tellur
oder eine Mischung der oben beschriebenen Materialien vor. Die US-Patentschriften
5,606,220 und
5,831,386 offenbaren
die Lampen, die die oben beschriebenen Materialien nutzen. Die oben
beschriebenen Lampen erregen den Füllstoff unter Verwendung einer
Mikrowellen- oder Hochfrequenzenergie, um dadurch sichtbares Licht
zu erzeugen. In diesem Falle ist die Leuchte aus Quarzglas in Kugel-
oder Röhrenform
ausgebildet. Eine bestimmte Menge von Schwefel und Edelgas wie Ar,
Xe usw. ist in die Leuchte gefüllt.
Die oben beschriebenen Materialien werden durch Mikrowellen- oder Hochfrequenzenergie
unter Verwendung eines Resonators oder einer Induktionskopplung
erregt, um dadurch zu ermöglichen,
daß der
Füllstoff
Licht aussendet.
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Die
elektrodenlose Lampe weist dahingehend einen Nachteil auf, daß es schwierig
ist, im Anfangsstadium Licht auszusenden. Um das oben genannte Problem
zu lösen,
ist ein bestimmtes Material wie Hg zugesetzt oder der Bau des Resonators
modifiziert. Außerdem
ist in dem Fall, in dem die Farbtemperatur von ausgesendetem Licht
zu hoch ist, um eine warme und angenehme Stimmung zu schaffen, oder
die Ultraviolettstrahlenintensität
im Vergleich zur Intensität
des sichtbaren Lichts hoch ist, zum sachgemäßen Herabsetzen der Farbtemperatur
und der Intensität
des ultravioletten Inhalts dem Füllstoff
bestimmte Materialen zugesetzt oder das ausgesendete Licht zum Durchgang
durch die Leuchte reflektiert. In dem Falle, in dem Zusatzstoffe
verwendet sind, ist die Lichtaussendungsleistungsfähigkeit
von Schwefel, Selen oder Tellur jedoch gemindert, und in dem Fall,
in dem das ausgesendete Licht reflektiert ist, wird der Bau der
Lampe kompliziert, so daß es schwierig
ist, die Lampe herzustellen, und somit sind die Herstellungskosten
derselben erhöht.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
elektrodenlose Lampe bereitzustellen, die eine angemessene Farbtemperatur
als Lichtquelle aufweist und eine schnellere Ingangsetzung der Lichtaussendung
auf niedrigeren Kosten ohne Zusatzstoff implementiert.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen,
ist als erstes Beispiel der vorliegenden Erfindung eine elektrodenlose
Lampe bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß SnI2 als eine Hauptkomponente genutzt ist, die
als Füllstoff
in eine Leuchte gefüllt ist,
und der Füllstoff
durch Zuleiten einer Mikrowellen- oder Hochfrequenzenergie an die
Leuchte erregt ist, um dadurch ein sichtbares Licht zu erzeugen.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen,
ist als zweites Beispiel der vorliegenden Erfindung eine elektrodenlose
Lampe bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß SnI2 als eine Hauptkomponente genutzt ist, die
als Füllstoff
in eine Leuchte gefüllt ist,
und ein Edelgas wie Ar, Xe usw. als Hilfsgas zugesetzt ist und der
Füllstoff
durch Zuleiten einer Mikrowellen- oder Hochfrequenzenergie an die
Leuchte erregt ist, um dadurch ein sichtbares Licht zu erzeugen.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen,
ist als drittes Beispiel der vorliegenden Erfindung eine elektrodenlose
Lampe bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß SnI2 als eine Hauptkomponente genutzt ist, die
als Füllstoff
in eine Leuchte gefüllt ist,
und ein Edelgas wie Ar, Xe usw. als Hilfsgas zugesetzt ist und Schwefel,
Selen, Tellur oder Metall-Halogen als Hilfsmaterial zugesetzt ist
und der Füllstoff
durch Zuleiten einer Mikrowellen- oder Hochfrequenzenergie an die
Leuchte erregt ist, um dadurch ein sichtbares Licht zu erzeugen.
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Zusätzliche
Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung offensichtlicher hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung, die
im folgenden ausgeführt ist,
und den beiliegenden Zeichnungen, die nur der Veranschaulichung
dienen und somit die vorliegende Erfindung nicht einschränken, klarer
verständlich.
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Es
zeigen:
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1A ein Schaubild, das eine
Spektralverteilung einer herkömmlichen
elektrodenlosen Lampe darstellt;
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1B ein Schaubild, das eine
andere Spektralverteilung einer herkömmlichen elektrodenlosen Lampe
darstellt;
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2 eine Ansicht, die den
Bau einer elektrodenlosen Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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3 ein Schaubild, das eine
Spektralverteilung einer lichtaussendenden Leuchte gemäß dem ersten
Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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4 ein Schaubild, das eine
Spektralverteilung einer lichtaussendenden Leuchte gemäß dem zweiten
Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist SnI2 als Hauptkomponente
eines Füllstoffs
genutzt, der in eine Leuchte gefüllt
ist. Die vorliegende Erfindung stellt eine elektrodenlose Lampe
bereit, die imstande ist, sichtbares Licht durch Erregen des Füllstoffs durch
Zuleiten von Mikrowellen- oder Hochfrequenzenergie zu erzeugen.
Außerdem
ist der elektrodenlosen Lampe ein Edelgas wie Ar, Xe usw. als Hilfsgas zusammen
mit einer Hauptkomponente zugesetzt.
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Die
Menge der Hauptkomponente des Füllstoffs,
der in die Leuchte gefüllt
ist, liegt vorzugsweise unter 5 mg/cc bezüglich des Innenvolumens der Leuchte.
Die Leistungsdichte der Mikrowelle oder Hochfrequenz, die dem Inneren
der Leuchte zugeführt
ist, beträgt
vorzugsweise 5 bis 200 W/cc.
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Im
Falle von Ar als Hilfsgas beträgt
der Fülldruck
10 bis 90 Torr, und im Falle von Xe beträgt der Fülldruck 200 bis 800 Torr.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist es als ein Merkmal der Erfindung
nicht erforderlich, einen Zusatzstoff wie Hg zuzusetzen, da die
Intensität
eines elektrischen Felds, die für
eine Anfangsentladung erforderlich ist, im Vergleich zur herkömmlichen
elektrodenlosen Lampe kleiner ist. Außerdem ist zum Ingangsetzen
des Lichts keine komplizierte Vorrichtung erforderlich, da es nämlich möglich ist,
Licht auf einer niedrigeren Leistungsdichte in Gang zu setzen.
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Als
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Farbtemperatur
im Vergleich zur herkömmlichen
elektrodenlosen Lampe, die einen Füllstoff wie Schwefel, Selen
oder Tellur nutzt, niedriger. Daher ist ein komplizierter Mechanismus
oder eine komplizierte Vorrichtung zum Vermindern der Farbtemperatur
zum Gebrauch als Lichtquelle nicht erforderlich. Wenn die Farbtemperatur
der Lichtquelle erhöht
ist, ist die Farbe des Lichts, das von der Lichtquelle ausgesendet
ist, von Rot zu Weiß und
zu Blau geändert.
Hinsichtlich der Sichtempfindlichkeit des menschlichen Auges liegt
die bevorzugte Farbtemperatur in einem Bereich zwischen 5500 und
6000 K. Die Farbtemperatur einer Glühlampe beträgt 2700 K, und die einer Leuchtstofflampe
beträgt
7000 bis 8000 K. Im Falle einer elektrodenlosen Lampe, die Schwefel
als Hauptkomponente nutzt, beträgt
die Farbtemperatur ungefähr
6200 bis 7000 K, und ein Licht mit hellgrüner oder blauer Farbe ist ausgesendet.
Daher ist es bei der Lampe, die Schwefel als Hauptkomponente nutzt,
zum Erzielen eines angenehmen und milden Lichts erforderlich, die
Farbtemperatur sachgemäß zu vermindern. 1A und 1B zeigen eine Spektralverteilung einer
elektrodenlosen Lampe, die Schwefel oder Selen nutzt. Bei dieser
Verteilung bezieht sich die Wellenlänge auf der höchsten Intensität des Spektrums
auf eine Farbtemperatur. Wie in 1A gezeigt,
beträgt
die Wellenlänge
am höchsten
Punkt des Spektrums ungefähr
500 nm, und wie in 1B gezeigt,
beträgt
der höchste
Punkt des Spektrums 500 bis 510 nm. Im Gegensatz dazu ist bei der
vorliegenden Erfindung die Wellenlänge am höchsten Punkt des Spektrums
größer als
die der herkömmliche
elektrodenlose Lampe. Daher ist die Farbtemperatur niedriger, und
es ist möglich,
eine angemessene Farbtemperatur als Lichtquelle zu unterhalten.
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Der
Bau der Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung
wird unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Wie
darin gezeigt, beinhaltet die Lampe eine Leuchte 2 mit
einem Resonator 4, in die ein Füllstoff 1 gefüllt ist,
eine Leuchtenbefestigungsvorrichtung 3, die mit einem Motor
zum Drehen der Leuchte 2 verbunden ist, eine Erregervorrichtung 5 zum
Erregen des Füllstoffs 1,
der in die Leuchte gefüllt
ist, und eine Übertragungsvorrichtung
6 zum Zuleiten der Mikrowellen- oder Hochfrequenzenergie, die durch
die Erregervorrichtung erzeugt ist, an den Resonator. Die Lampe
erregt den Füllstoff 1,
der in die Leuchte 2 gefüllt ist, unter Nutzung einer
Mikrowellen- oder
Hochfrequenzenergie, die durch die Erregervorrichtung 5 erzeugt
ist, um den Füllstoff
dadurch in einen Plasmazustandsfüllstoff
umzuwandeln. Daher wird ein Licht aus dem Plasmazustandsfüllstoff 1 zur
Außenseite
der Leuchte ausgesendet. Wenn Licht ausgesendet ist, ist die Leuchte,
die aus einem Glasmaterial wie Quarzglas usw. ausgebildet ist, bezüglich des ausgesendeten
Lichts durchlässig.
Außerdem
ist die Leuchtenbefestigung 3 mit dem Motor verbunden und
wird gedreht, um dadurch eine Wärme
zu kühlen, die
durch die Leuchte erzeugt ist.
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Bei
der elektrodenlosen Lampe gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Leuchte vorzugsweise in einer Kugelform oder in
einer Zylinderform ausgebildet. Im Falle der kugelförmigen Leuchte
beträgt
der Innendurchmesser vorzugsweise über 5 mm, und im Falle der
zylindrischen Leuchte ist das Verhältnis zwischen der Länge derselben
und dem Innendurchmesser vorzugsweise unter 3 : 1. Im Falle der
kugelförmigen
Leuchte ist es schwierig, wenn die Größe derselben zu klein ist,
die Leuchte zu zünden,
die Leuchte wird aufgrund übermäßiger Energiedichte leicht zerstört oder
die Leuchtwirkung nimmt ab. Im Falle der zylindrischen Leuchte sollte
die Länge
derselben, um eine einheitliche Plasmaverteilung zu erzielen, angemessen
sein (sie sollte nicht zu lang sein).
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist ein Hilfsgas wie Schwefel, Selen,
Tellur oder Metall-Halogen zusammen mit der Hauptkomponente SnI2 zugesetzt, um dadurch die Farbtemperatur
oder die Verteilung des optischen Spektrums anzupassen. Es ist möglich, eine
Farbtemperatur und eine Lampenleistungsfähigkeit durch Zusetzen einer
bestimmten Menge Schwefel zu erhöhen.
T1I3 (grüne Farbe
verstärkt),
GaI3 (gelbe Farbe verstärkt) usw. kann zugesetzt sein.
Die Menge des Hilfsmaterials beträgt vorzugsweise 5 bis 20% der
Hauptkomponente (SnI2) und ist gemäß der Art
des Hilfsmaterials oder des Zusatzzwecks angepaßt.
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Die
Beispiele der vorliegenden Erfindung werden detailliert erläutert.
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Beispiel 1
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25
mg SnI2 als Hauptkomponente wird in eine
kugelförmige
Leuchte, die einen Außendurchmesser
von 30 mm und eine Stärke
von 1,5 mm aufweist und aus einem Quarzglasmaterial ausgebildet ist,
gefüllt,
und als Hilfsgas wird Ar durch einen Druck von 10 Torr eingefüllt. Danach
wird die Leuchte durch eine Mikrowellenenergie von 900 W zum Erzeugen von
sichtbarem Licht erregt. 3 stellt
eine Spektralverteilung der lichtaussendenden Leuchte dar. In der
Zeichnung ist die horizontale Koordinate die Wellenlänge und
die vertikale Koordinate die Intensität des Spektrums. Wie in der
Spektralverteilung gezeigt, beträgt
die Wellenlänge
bei der höchsten
Intensität
des Spektrums ausschließlich
der Linienspitze ungefähr
610 nm. Dabei beträgt
die Farbtemperatur ungefähr
3600 K, so daß sie
einer Lichtquelle entspricht, die ein warmes und weiches Licht wie
ein Glühlicht
oder Halogenlicht vorsieht. In diesem Beispiel ist im Vergleich
zu der herkömmlichen
elektrodenlosen Lampe von 1A und 1B die Wellenlänge länger und
die Farbtemperatur niedrig.
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Beispiel 2
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15
mg SnI2 als Hauptkomponente wird in eine
kugelförmige
Leuchte, die einen Innendurchmesser von 27 mm aufweist und aus einem
Quarzglasmaterial ausgebildet ist, als eine Hauptkomponente eines
Füllstoffs
von 15 mg gefüllt.
Als Hilfsgas wird Ar durch einen Druck von 10 Torr eingefüllt. Zusätzlich wird
als Hilfsmaterial 5 mg Hg und 2 mg Tellur zugesetzt. Die Leuchte
wird durch eine Mikrowellenenergie von 1 KW zum Erzeugen von sichtbarem Licht
erregt. 4 stellt eine
Spektralverteilung der lichtaussendenden Leuchte dar. Wie in 4 gezeigt, beträgt die Wellenlänge bei
der höchsten
Intensität
des Spektrums ausschließlich
der Linienspitze ungefähr
540 nm, und dabei beträgt
die Farbtemperatur ungefähr
4700 K und entspricht einem weißen Licht
mit einer hohen Sichtempfindlichkeit.
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Da
bei der vorliegenden Erfindung die Intensität des elektrischen Felds, die
für eine
Anfangsentladung erforderlich ist, im Vergleich zur herkömmlichen
elektrodenlosen Lampe kleiner ist, ist es nicht erforderlich, ein
Hilfsmaterial wie Hg zuzusetzen, und eine besondere Vorrichtung
zum Zünden
der Leuchte ist nicht erforderlich, und es ist möglich, das Licht auf einer
niedrigeren Energieintensität
in Gang zu setzen. Da die Farbtemperatur im Vergleich zu der elektrodenlosen
Lampe, die Schwefel, Selen oder Tellur als Füllstoff nutzt, niedriger ist,
ist es außerdem
nicht erforderlich, einen komplizierten Mechanismus oder eine komplizierte
Vorrichtung zum Erzielen einer sachgemäßen Farbtemperatur zu verwenden.
Daher ist es möglich,
eine hocheffiziente Entladungslampe mit einer guten Leistung bei
niedrigeren Kosten bereitzustellen.
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Obgleich
die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zum Zweck der Veranschaulichung offenbart
wurden, wird der Fachmann verstehen, daß verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und
Ersetzungen möglich
sind, ohne vom Anwendungsgebiet der Erfindung wie in den beiliegenden
Ansprüchen
angeführt
abzuweichen.