EP1118099A1 - Dimmbare entladungslampe für dielektrisch behinderte entladungen - Google Patents

Dimmbare entladungslampe für dielektrisch behinderte entladungen

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EP1118099A1
EP1118099A1 EP99957252A EP99957252A EP1118099A1 EP 1118099 A1 EP1118099 A1 EP 1118099A1 EP 99957252 A EP99957252 A EP 99957252A EP 99957252 A EP99957252 A EP 99957252A EP 1118099 A1 EP1118099 A1 EP 1118099A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
discharge
discharge lamp
electrode
distance
larger
Prior art date
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Granted
Application number
EP99957252A
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English (en)
French (fr)
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EP1118099B1 (de
Inventor
Frank Vollkommer
Lothar Hitzschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP1118099A1 publication Critical patent/EP1118099A1/de
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Publication of EP1118099B1 publication Critical patent/EP1118099B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a discharge lamp which is designed for dielectrically impeded discharges.
  • the discharge lamp has a discharge vessel filled with a discharge medium and an electrode arrangement with at least one anode and at least one cathode. Since the discharge lamp is designed for dielectrically impeded discharges, there is at least one dielectric layer between the anode and the discharge medium. The anode and the cathode thus define a discharge distance between them in which dielectrically impeded discharges can be generated.
  • anode and cathode should not be understood to mean that the discharge lamp would only be suitable for unipolar operation. It can also be designed for a bipolar power supply, in which case there is at least no electrical difference between the anode or cathodes. In this application, the statements for one of the two electrode groups therefore apply to both electrode groups in the case of a bipolar power supply.
  • the discharge lamps considered here have a large number of promising areas of application.
  • An important example is the backlighting of flat-screen systems, especially LCDs (Liquid Crystal Displays).
  • Another point is the backlighting or lighting of signaling devices and signal lamps themselves.
  • W098 / 43277 also with regard to the backlighting of flat screens, the disclosure content of which is also referred to.
  • discharge lamps for dielectrically impeded discharges can be designed in a wide variety of sizes and geometries and at the same time achieve a relatively high efficiency while avoiding the typical disadvantages of classic discharge lamps with a mercury-containing filling, they are promising candidates for a large number of different technical fields of application.
  • the invention is based on the technical problem of improving a discharge lamp for dielectrically impeded discharges in such a way that its possible uses are further increased and a corresponding operating method for the discharge lamp is specified.
  • a discharge lamp with a discharge vessel containing a discharge medium, an electrode arrangement with at least one anode and at least one cathode, which define a discharge distance, and with a dielectric layer between at least the anode and the discharge medium, characterized in that the discharge distance is 3 mm or less,
  • a dead time between active power pulses of a pulsed power supply is more than 50 ⁇ s, preferably more than 100 ⁇ s, 500 ⁇ s, 1 ms,
  • the invention is based on the knowledge that there are a number of applications in which, in addition to or instead of the qualities required at the outset, it is essential that the discharge lamp can be operated with a very low luminous flux. For this purpose, it was necessary in the invention to improve the properties of the lamp in such a way that it allows the coupling in of very low supply powers.
  • the discharge distance between the electrodes is chosen to be particularly small. According to the invention, this discharge distance between cathodes and anodes is 3 mm or less, preferably 2 mm, 1.5 mm, 1 mm, 0.8 mm or less and particularly preferably 0.6 mm and less.
  • Electrodes with such a small discharge distance do not have to occur exclusively in the discharge lamp. Larger discharge distances can also be used in the same discharge lamp, because it is then possible, if necessary, to operate the lamp only with the small discharge distance according to the invention.
  • the main advantage of the short discharge distances is that they allow particularly long dead times between the individual active power pulses in a pulsed power supply, without locally undesirably high current densities.
  • dead times occur between individual pulses in which the discharge lamp is supplied with active power, during which no discharge burns in the discharge lamp.
  • the discharge does not have to burn continuously during the active power coupling pulses; just as little is it necessary for the discharge to end immediately after the end of the active power coupling. In any case, certain dead times without discharges occur in the operation of the lamp between the discharge ignitions.
  • the dead times between the discharges are now greatly extended, the average power coupled into the lamp and thus also the average emitted light power are reduced, at least as long as the amount of energy coupled in per pulse is not increased to compensate. Rather, it is preferred in the invention that - even in the case of a power setting which is still dealt with below - the energy coupled in per active power pulse remains essentially constant, ie is not changed consciously. Of course, it can change somewhat as a result of the change in the electrical parameters and discharge parameters as a result of the extension of the dead time, but this does not detract from the invention. Based on the current state of knowledge, it is to be regarded as a purely empirical result that particularly long dead times are possible with the small discharge distances according to the invention.
  • each discharge pulse is comparable to a re-ignition, which initially shows an arc-shaped discharge.
  • the arcs repeated with each pulse make permanent operation of the lamp and efficient homogeneous light generation completely impossible, the discharge lamp i. a. rather damaged and thereby destroyed earlier.
  • the invention relates to an operating method in which, as stated above, particularly long dead times are used, in particular longer than the values already mentioned. This also includes an operation of the discharge lamp with only this low power or the long dead time.
  • the invention is directed to an operating method in which the dead time between the active power pulses can be set in order to set the lamp power, which corresponds to a dimming method if it can be adjusted during lamp operation.
  • the invention relates in this respect on the one hand to the new design of the discharge lamp, but on the other hand also to new features of an operating method for this discharge lamp.
  • this invention it is preferred in this invention to provide one or more further discharge distances in a discharge lamp in addition to the small discharge distance according to the invention. It is particularly preferred, in particular in combination with an auxiliary ignition function described below, or independently of this, to be able to operate these electrode groups separately with different discharge distances. Then different power levels can be operated with different electrode groups or different combinations of electrode groups during operation, and so optimal operating parameters can be selected in each case.
  • the disclosure content of DE 198 17479 AI is referred to.
  • groups of electrodes with a larger discharge distance can be used for higher powers of the discharge lamp, because better efficiency can generally be achieved with the larger discharge distances.
  • the small discharge distances according to the invention are not really advantageous with regard to the efficiency of the light generation. However, this is generally of lesser interest when the aim is to achieve particularly small outputs, in which the absolute losses occurring due to deteriorated efficiency are small anyway.
  • the discharge lamp is preferably designed in such a way that the power ranges possible with the different discharge distances overlap one another.
  • the dimming behavior of a ballast with corresponding jumps in performance to compensate for jumps in efficiency when switching between discharge distances these small discontinuities can also be corrected if they are annoying.
  • a special embodiment of the invention consists in that in addition to an anode and a cathode (further anodes and cathodes may be present), a further electrode is provided, which is assigned to the anode and the cathode for the dielectric barrier discharge is, namely the cathode in the small discharge distance according to the invention and the anode in a larger discharge distance.
  • the additional electrode can act as an anode with regard to the small discharge distance and as a cathode with regard to the larger discharge distance.
  • the discharges are not only operated together over the smaller and the larger discharge distance, ie simultaneously in the sense of macroscopic times. the, but that there is also a fixed phase relationship between the active power pulses for the two discharges, which is selected in a suitable manner with regard to the described ignition support function of the discharge over the smaller distance for the discharge over the larger distance.
  • the discharge over the small discharge distance is very easy to ignite because of this short discharge distance, even with small outputs.
  • the electrode under consideration here must be covered with a dielectric because, among other things, it acts as an anode.
  • the described auxiliary ignition function also enables the discharges to be operated over the larger discharge distance with significantly longer dead times. Especially in connection with the fixed phase relationship described above, this means practically that the small discharge distance is still switched on in the area of "conventional" powers, with the ignition aid function also dimming down the discharges over the larger distance far below the conventionally achievable power range In the case of very low powers, an even lower power can then be set under certain circumstances by operating the discharges exclusively with the small discharge distance.
  • One of these electrodes is assigned as an anode to that in the small one Discharge distance provided cathode, the other of these electrodes is assigned as a cathode to the anode provided in the larger discharge distance. If these two electrodes are sufficiently close together, an auxiliary ignition function in the sense already described is also possible.
  • the measures according to the invention which have already been described are supplemented by an embodiment of the electrode arrangement in favor of dimmability even with conventional discharge distances.
  • the electrode arrangement is made inhomogeneous along a so-called control length, so that an arc voltage of the discharges changes within the control length.
  • a sinusoidal curve of at least some of the electrodes is preferred, the inhomogeneity being a change in the discharge distance and thus in the operating voltage.
  • the method according to the invention for power adjustment or dimming method uses the dead time between individual active power pulses of a pulsed power supply as parameters for influencing the power.
  • two specific variants for the configuration of a corresponding electronic ballast are preferred. These two variants are summarized in claims 13 and 14. For further details, reference is once again made to advance registrations, specifically to the registrations “electronic ballast for discharge lamp with dielectric barrier discharge - Li ⁇
  • the invention relates to an illumination system with such a discharge lamp and a correspondingly designed electronic ballast, the latter not necessarily according to claims 13 and 14.
  • monitors and screens come into consideration. There, adjustment ranges for the luminous flux are required, typically 1: 100, which discharge lamps without the invention (previously typically 1: 5) cannot even come close to. Office automation is also an option, for example lamps in scanners.
  • Figure 1 is a schematic representation of an electrode arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a further electrode arrangement according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of yet another electrode arrangement according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of yet another electrode arrangement according to the invention
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a section of a further electrode arrangement according to the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration to explain the electrode arrangement from FIG. 5.
  • the electrode arrangement shown in Figure 1 as the first embodiment of the invention twelve numbered electrode strips are shown, which are deposited on a wall, not shown, of a flat radiator discharge vessel. You can of course also in different ways on different walls, z. B. the opposite plate inside of a flat radiator discharge vessel.
  • the electrode strips 1 and 2, 5 and 6, 7 and 8 and 11 and 12 each have a distance of 4 mm from each other, which is a larger discharge distance in the sense of the introduction to the description.
  • the electrode strips 2, 3, 4, 5, on the one hand, and 8, 9, 10, 11, on the other are at a distance of 0.4 mm, that is to say small distances according to the invention.
  • the electrode strips 6 and 7 are spaced apart by approximately 2-3 mm.
  • the outer electrode strips 1 and 12 and the middle electrode strips 6 and 7 are at a positive potential, that is to say are connected as anodes.
  • the inner electrode strips 3, 4, 9, 10 in the closely spaced groups of four are at negative potential, that is to say they are cathodes.
  • the remaining electrode strips 2, 5, 8, 11 are at a potential between the above-mentioned potentials, however, significantly closer to the negative potential. For the sake of simplicity, this is indicated by 0 in FIG.
  • the respective potentials can be switched, i.e. H. the electrode strips 1-12 do not have to be supplied with electricity at the same time.
  • discharges can now be operated via the discharge distances between the electrode pairs 2 and 3, 4 and 5, 8 and 9 and 10 and 11 in a dimming area of the flat radiator with very low powers or luminous fluxes. Since these electrode distances with 0.4 mm are extremely short, these discharges are very easy to ignite and can even be controlled according to this invention with dead times in the range of 1 ms and above. By shortening or lengthening the dead times, the flat radiator can be dimmed even at very low power levels.
  • the efficiency of the discharges which has deteriorated significantly, over the large discharge distances, in addition to the relative reduction in supply power (compared to the full load of the flat radiator), results in an even greater reduction in the emitted luminous flux.
  • the efficiency of the discharges over the short discharge distance of 0.4 mm is in this example about a factor of 5 worse than for the more powerful discharges over the larger discharge distance of 4 mm.
  • This larger discharge distance between the electrode strips 1 and 2, 5 and 6, 7 and 8 and 11 and 12 in turn enables discharges to be ignited and operated, which in themselves correspond to the state of the art, and which radiate a high luminous flux with good efficiency to let.
  • relative power changes in dimming of at least 10: 1 are typically possible.
  • values of 20: 1, 50: 1 or even 100: 1 and more can be achieved.
  • a typical value for this factor with a discharge distance of 0.4 mm is 5. This would enable the invention to achieve relative changes in luminous flux of 50: 1, at best also of 500: 1.
  • the electrode arrangement shown can be operated simultaneously with discharges over the long and short discharge distances mentioned.
  • the term at the same time does not refer to the individual active power pulses, but only to macroscopic times in the sense of switching the discharge lamp on or off.
  • the electrons accumulated by the discharges over the short distances on the intermediate potential electrode strips 2, 5, 8, 11 help to ignite the discharges over the long discharge distances.
  • the dimmability of the discharges over the long discharge distances can be significantly expanded to lower powers.
  • the flat radiator can then only be operated with the discharges over the short discharge distances.
  • the electrode strips 3, 4, 9 and 10 are each to be understood as a double cathode. This cathode separation can also be omitted, as exemplified by the second exemplary embodiment described below.
  • Figure 1 illustrates that the electrode strips 1-6 and 7-12 each define an "elementary cell" in the vertical direction in Figure 1, which can be repeated as often as desired.
  • FIG. 2 also shows a detail representation, specifically for a second exemplary embodiment according to the invention.
  • the twin anodes 6 and 7 from FIG. 1 are replaced by sinusoidally selected anodes 13 and 17.
  • the disclosure content of the cited applications is referred to in each case.
  • the unit cell corresponds, for example, to electrode strips 15-19, where cathodes would form in pairs when they were placed against one another, but are combined in FIG. 2 to form individual electrode strips 15 and 19, respectively.
  • the discharge distances correspond to the previous exemplary embodiment, the discharge distance between the electrodes 13 and 14, 16 and 17 and 17 and 18 fluctuating locally. If it is assumed that the structure shown in FIG. 2 is continued upwards and downwards, that is to say that a sinusoidal electrode has neighboring electrodes in both directions, the upper and lower halves of a sinusoidal electrode 13 and 17 must be assigned to other neighbors. For electrode 17, for example, this means that the “mountains” (in the sense of FIG. 2) have a discharge distance to the electrode strip 16 and define the "valleys" to the electrode strip 18. These discharge distances vary between 3 and 4 mm.
  • the local change in the discharge distance not only offers an alternative to the twin anode configuration shown in FIG. 1, but is also suitable for a conventional dimming technique already referred to in the introduction to the description. Please refer to the registration mentioned there.
  • cathodes could be provided in pairs in FIG. It is also conceivable to make the closely adjacent electrode strips sinusoidal in their small discharge spacing according to the invention or meandering in another way.
  • the electrode tracks were 0.6 mm wide. 80 ⁇ j of energy were injected per pulse. By varying the dead times, it was possible to vary between full powers in the range of 8 W (only with the large discharge distances) and 0.8 W (at 10 kHz) or 0.08 W (at 1 kHz). This corresponds to a dimming range of the luminous flux of 1: 500.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment, an electrode arrangement in a tubular discharge lamp being shown in a schematic cross-sectional illustration.
  • the numbers 21-25 refer to electrode strips that can be recognized in cross-section and are each covered with a dielectric layer. These electrode strips 21-25 are deposited on the inside of a glass cylinder discharge vessel with an inside diameter of 10.6 mm and an outer diameter of 12 mm. The arrangement shown enables different discharge distances to be realized, depending on which electrode strips are operated with which polarity. The following discharge distances are available in this example:
  • the ignition aid function mentioned at the outset can be represented here in two ways: on the one hand with the electrode strip 24 as the cathode, the electrode strip 23 as the intermediate electrode and the electrode strip 25 as the anode (in the sense of the symbols +, 0 and - from FIGS. 1 and 2). Furthermore, with the electrode strip 22 as the cathode, the electrode strip 21 as the intermediate electrode and the electrode strip 25 as the anode.
  • a dimmable tube lamp is e.g. B. interesting as an edge lamp for flat screen backlighting.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of an electrode pattern for a flat radiator lamp.
  • three identical tooth-tooth-like electrode tracks are arranged relatively closely adjacent in parallel.
  • a mirror image of a three-way arrangement parallel to it follows at a greater distance and so on.
  • the two outer electrode tracks of each three-way arrangement or each mirror-image three-way arrangement are connected to common outer connecting tracks 26 and 27 to form electrode groups.
  • Each middle electrode path, both of the three-way arrangements and the mirror-image three-way arrangements, is connected to a further outer connecting path 28 to form a further electrode group.
  • the individual "saw teeth" are asymmetrical. They have a relatively long flat and a short steep ramp.
  • the distance between the two outer electrode tracks and the inner electrode track between them is 3 mm and 2 mm, respectively.
  • the smallest distance between The tips of the saw teeth of adjacent three-way arrangements are 6 mm, where the individual discharges (not shown) start when the connecting tracks 26 and 27 are connected as (current) cathode or anode (case I) In this case, it is not connected to any pole of an electrical supply source (floating or floating potential).
  • the connecting tracks 26 and 27 are connected together as a (current) cathode and the connecting track 28 as a (current) anode (case II) .
  • This causes the individual discharges to burn only between the respective a m closest adjacent electrode tracks of every three-way arrangement, the individual discharges starting at the sawtooth tips and burning to the next adjacent central electrode track.
  • Between the two Control variants for the three electrode groups 26-28 can be switched over in a manner known per se, for example electronically by means of relays or the like.
  • the following power ranges for a flat lamp can be covered in unipolar pulse operation.
  • U s mean the pulse peak voltage, f the pulse repetition frequency and P the mean electrical power coupled into the flat lamp.
  • the electrode configuration can also be operated in bipolar alternating pulse operation if there is dielectric interference on both sides.
  • an essentially straight electrode track can be provided between the three arrangements. This makes it possible, using a suitable third control variant (case III), to implement an average electrode or discharge distance.
  • FIG. 5 shows sections, i.e. without external connecting tracks, a further exemplary embodiment of an electrode pattern according to the invention.
  • the electrode pattern shown is of course only to be understood as a section of a possibly much larger electrode arrangement.
  • This electrode pattern has the advantage over that of FIG. 5 that it manages with fewer electrode tracks and also has a good homogeneity of the luminance distribution, since — as will be explained further below — the individual discharges with short or long striking distances at almost the same positions burn. As a result, the spatial distribution of the discharge structure is largely retained when switching to the respective alternative control variant, with only a different overall luminance.
  • two electrode tracks (29, 30), each with a complex shape are arranged relatively closely adjacent to one another. In operation, they are used to generate a discharge structure (not shown) with relatively small distances. At a greater distance from this two-way arrangement (29, 30) there follows a mirror-image two-way arrangement (31, 32) etc.
  • the electrode tracks (30, 31; 32, 29), which are adjacent to one another at a greater distance, are used for production in operation a discharge structure (not shown) with relatively large striking distances.
  • FIG. 6 The schematic representation only serves to illustrate how the shapes of the electrode tracks (29-32) in FIG. 5 can be constructed.
  • the constrictions can also be curved instead of wedge-shaped.
  • the control properties of the discharge in the region of the constriction are “softer”, similar to the arcs of the electrode tracks 13 and 17 in FIG. 2.
  • every second electrode track is merely sawtooth-shaped.
  • every second electrode track can also be straight or at least essentially straight. In any case, this reduces the number of bottlenecks within each two-person arrangement and consequently the number of partial ent charges during operation. This variant is therefore particularly suitable for very low luminance levels in dimming mode.
  • the flat lamp has two parallel glass plates (thickness: 2 mm, dimensions: 105 mm by 137 mm) as the main boundary walls.
  • An electrode pattern for example according to FIG. 4 or alternatively according to FIG. 5 or also a variant as a metal screen printing pattern, is applied to a base plate of the flat lamp.
  • a light-reflecting layer of Al 2 ⁇ 3 or Ti0 2 follows on the base plate and frame. All inner surfaces have a three-band phosphor layer. A spherical support point is fitted centrally between the base and front plate. The electrode tracks are simply passed under the seal of the glass solder frame in an extension relative to their sections within their discharge volume. The inside of the discharge vessel is filled with a xenon filling at a pressure of 13 kPa.

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Abstract

Erfindungsgemäss werden die Entladungsabstände in Entladungslampen für dielektrisch behinderte Entladungen unter 3 mm verkürzt, wodurch Totzeiten einer gepulsten Wirkleistungseinkopplung so stark vergrössert werden können, etwa über 50 ms hinaus, dass die Dimmeigenschaften der Entladungslampe drastisch verbessert werden.

Description

Dimmbare Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entladungslampe, die für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt ist. Dazu weist die Entladungslampe ein mit einem Entladungsmedium gefülltes Entladungsgefaß und eine Elektrodenanordnung mit zumindest einer Anode und zumindest einer Kathode auf. Da die Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt ist, befindet sich zumindest zwischen der Anode und dem Entladungsmedium eine dielektrische Schicht. Somit definieren die Anode und die Kathode zwischen sich einen Entladungsabstand, in dem dielektrisch behinderte Entladungen erzeugt werden können.
Die Begriffe Anode und Kathode sind dabei nicht so zu verstehen, daß die Entladungslampe nur für einen unipolaren Betrieb geeignet wäre. Sie kann auch für eine bipolare Leistungsversorgung ausgelegt sein, wobei dann zwischen der oder den Anoden und Kathoden zumindest elektrisch kein Unterschied besteht. Damit gelten in dieser Anmeldung die Aussagen für eine der beiden Elektrodengruppen im Fall einer bipolaren Leistungsversorgung für beide Elektrodengruppen.
Die hier betrachteten Entladungslampen haben eine große Zahl von vielversprechenden Anwendungsbereichen. Ein wichtiges Beispiel sind die Hinter- leuchtung von Flachbildsystemen, insbesondere LCD's (Liquid Crystal Dis- plays). Ein weiterer Punkt sind die Hinterleuchtung oder Beleuchtung von Signal- einrichtungen und Signallampen selbst. Zu diesen beiden letzteren Punkten wird verwiesen auf den hiermit in Bezug genommenen Offenbarungsgehalt der EP 0 926 705 AI. Weiterhin wird verwiesen, auch im Hinblick auf die Hinterleuchtung von Flachbildschirmen, auf die W098/ 43277, wobei auch deren Offenbarungsgehalt in Bezug genommen ist.
Stand der Technik
Da Entladungslampen für dielektrisch behinderte Entladungen in verschiedensten Größen und Geometrien ausgeführt werden können und dabei eine relativ hohe Effizienz bei Vermeidung der typischen Nachteile klassischer Entladungslampen mit quecksilberhaltiger Füllung erzielen, sind sie vielversprechende Kandidaten für eine große Zahl von unterschiedlichen technischen Einsatzgebieten.
Viele technische Anstrengungen sind unternommen worden, um dabei Parameter wie die Lichtausbeute, den Lichtstrom, die Leuchtdichte, die Homo- genität der Leuchtdichte usw. zu maximieren.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen so zu verbessern, daß ihre Einsatzmöglichkeiten weiter vergrößert werden und ein dementsprechendes Betriebsverfahren für die Entladungslampe anzugeben.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem gelöst durch eine Entladungslampe mit einem ein Entladungsmedium enthaltenden Entladungsgefäß, einer Elektrodenanordnung mit zumindest einer Anode und zumindest einer Kathode, die einen Entladungsabstand definieren, und mit einer dielektrischen Schicht zwischen zumindest der Anode und dem Entladungsmedium, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsabstand 3 mm oder weniger beträgt,
sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Entladungslampe, bei dem eine Totzeit zwischen Wirkleistungspulsen einer gepulst betriebenen Leistungsversorgung mehr als 50 μs, vorzugsweise mehr als 100 μs, 500 μs, 1 ms beträgt,
und schließlich durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Entladungslampe, bei dem die in die Entladungslampe eingekoppelte Leistung verändert wird, indem eine Totzeit zwischen Wirkleistungspulsen einer ge- pulst betriebenen Leistungsversorgung verändert wird.
Zunächst geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß es eine Reihe von Anwendungen gibt, bei denen neben den oder statt der eingangs geforderten Qualitäten wesentlich ist, daß die Entladungslampe mit einem sehr niedrigen Lichtstrom betrieben werden kann. Dazu war es bei der Erfindung notwen- dig, die Eigenschaften der Lampe so zu verbessern, daß sie die Einkopplung sehr niedriger Versorgungsleistungen erlaubt. Dies ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß der Entladungsabstand zwischen den Elektroden besonders klein gewählt wird. Erfindungsgemäß liegt dieser Entladungsabstand zwischen Kathoden und Anoden bei 3 mm oder darunter, vorzugsweise bei 2 mm, 1,5 mm, 1 mm, 0,8 mm oder darunter und besonders bevorzugterweise bei 0,6 mm und darunter.
Wichtig ist dabei, daß in der Entladungslampe nicht ausschließlich Elektrodenpaare mit einem derart kleinen Entladungsabstand auftreten müssen. Es können auch durchaus größere Entladungsabstände in derselben Entla- dungslampe verwendet werden, weil dann gegebenenfalls die Möglichkeit besteht, die Lampe bei Bedarf nur mit dem erfindungsgemäß kleinen Entladungsabstand zu betreiben. Der wesentliche Vorteil der kurzen Entladungsabstände liegt darin, daß sie bei einer gepulst betriebenen Leistungsversorgung besonders lange Totzeiten zwischen den einzelnen Wirkleistungspulsen erlauben, ohne daß dabei lokal unerwünscht hohe Stromdichten entstehen.
Zunächst wird hinsichtlich des Betriebs Verfahrens mit der gepulsten Wirkleistungseinkopplung verwiesen auf die
WO 94/23442 bzw. die DE-P 4311 197.1,
deren Offenbarungsgehalt hiermit in Bezug genommen wird.
Bei diesem Betriebsverfahren treten zwischen einzelnen Pulsen, in denen die Entladungslampe mit Wirkleistung versorgt wird, Totzeiten auf, während denen in der Entladungslampe keine Entladung brennt. Während der Wirk- leistungseinkopplungspulse muß dabei die Entladung durchaus nicht kontinuierlich brennen; genau so wenig ist es notwendig, daß die Entladung unmittelbar nach dem Ende der Wirkleistungseinkopplung beendet ist. Jeden- falls treten im Betrieb der Lampe zwischen den Entladungszündungen bestimmte Totzeiten ohne Entladungen auf.
Wenn nun die Totzeiten zwischen den Entladungen stark verlängert werden, reduziert sich dadurch die in die Lampe eingekoppelte mittlere Leistung und damit auch die mittlere abgestrahlte Lichtleistung, jedenfalls solange der pro Puls eingekoppelte Energiebetrag nicht kompensierend erhöht wird. Bevorzugt ist es bei der Erfindung vielmehr, daß - auch bei einer im Folgenden noch behandelten Leistungseinstellung - die pro Wirkleistungspuls eingekoppelte Energie im wesentlichen konstant bleibt, d. h. nicht bewußt verändert wird. Natürlich kann sie sich dabei durch die infolge der Totzeitverlän- gerung veränderten elektrischen Parameter und Entladungsparameter etwas verändern, was der Erfindung jedoch keinen Abbruch tut. Auf dem gegenwärtigen Kenntnisstand ist es als rein empirisches Resultat zu werten, daß bei den erfindungsgemäß kleinen Entladungsabständen besonders lange Totzeiten möglich sind. Erwartet wurde eher, daß sich das Dielektrikum zerstörende Lichtbögen bilden, weil durch die überlangen Totzeiten zwischen den einzelnen Wirkleistungspulsen praktisch keine physikalische Kopplung mehr ergibt. Bei den „normal langen" Totzeiten bildet eine einzelne Entladungsstruktur eine Ionisation des Entladungsmediums, die nach dem Verlöschen des Entladungspulses abgebaut wird. Der nächste Entladungspuls zündet dann in einem noch etwas vorionisierten Bereich des Ent- ladungsmediums, wodurch sich auch die mit der gepulsten Betriebsweise angestrebte zeitliche und örtliche Homogenität des Gesamtentladungsbildes ergibt.
Wenn nun die Totzeiten zu lang werden, findet bei üblichen Entladungsabständen diese Kopplung zwischen den einzelnen Entladungspulsen nicht mehr statt, so daß jeder Entladungspuls gewissermaßen einer Neuzündung vergleichbar ist, die zunächst eine bogenförmige Entladung zeigt. Durch die mit jedem Puls wiederholten Lichtbögen wird ein dauerhafter Betrieb der Lampe und eine effiziente homogene Lichterzeugung völlig unmöglich gemacht, die Entladungslampe i. a. vielmehr geschädigt und dadurch früher zerstört.
Überraschend war darüber hinaus, daß sich mit der Erfindung auch keine wesentlichen akustischen Probleme ergeben. Bei „konventionellen" Entladungsabständen wurden bei zu niedrigen Frequenzen, also Frequenzen im hörbaren Bereich, lästige Pfeifgeräusche festgestellt, die über Ankopplungen der Pulsfrequenz der Entladungen über verschiedene, hier nicht interessierende Mechanismen an das Entladungsgefäß entstehen. Bei der Erfindung zeigt sich jedoch, daß vermutlich durch die kleinen Entladungsabstände mit dadurch verringerter Ankopplung einerseits und andererseits vermutlich aufgrund der ohnehin stark reduzierten Leistungen solche Probleme praktisch nicht mehr auftreten.
Einerseits betrifft die Erfindung dabei ein Betriebsverfahren, bei dem, wie oben ausgeführt, besonders lange Totzeiten verwendet werden, insbesondere länger als die bereits erwähnten Werte. Inbegriffen ist dabei auch ein Betrieb der Entladungslampe bei nur dieser einen niedrigen Leistung bzw. der einen langen Totzeit.
Vor allem richtet sich die Erfindung jedoch auf ein Betriebsverfahren, bei dem die Totzeit zwischen den Wirkleistungspulsen eingestellt werden kann, um die Lampenleistung einzustellen, was im Fall einer Einstellbarkeit während des Lampenbetriebs einem Dimmverfahren entspricht.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß sich die Erfindung insoweit einerseits auf die neue Ausgestaltung der Entladungslampe, andererseits jedoch auch auf neue Merkmale eines Betriebsverfahrens für diese Ent- ladungslampe bezieht.
Grundsätzlich ist es bei dieser Erfindung bevorzugt, in einer Entladungslampe zusätzlich zu dem erfindungsgemäß kleinen Entladungsabstand eine oder mehrere weitere Entladungsabstände vorzusehen. Bevorzugt ist es dabei insbesondere, und zwar in Kombination mit einer weiter unten beschrie- benen Zündhilfsfunktion oder unabhängig davon, diese Elektrodengruppen mit unterschiedlichen Entladungsabständen getrennt betreiben zu können. Dann können im Betrieb verschiedene Leistungsstufen mit verschiedenen Elektrodengruppen oder verschiedenen Kombinationen von Elektrodengruppen betrieben werden, und so jeweils optimale Betriebsparameter aus- gewählt werden.
Zu der Aufteilung der Elektrodenanordnung in getrennt betreibbare Gruppen wird der Offenbarungsgehalt der DE 198 17479 AI in Bezug genommen. Insbesondere können Elektrodengruppen mit größerem Entladungsabstand verwendet werden für höhere Leistungen der Entladungslampe, weil bei den größeren Entladungsabständen im allgemeinen eine bessere Effizienz zu erzielen ist. Jedenfalls sind die erfindungsgemäß kleinen Entladungsabstände hinsichtlich der Effizienz der Lichterzeugung nicht wirklich vorteilhaft. Dies ist jedoch im allgemeinen von untergeordnetem Interesse, wenn besonders kleine Leistungen angestrebt sind, bei denen die wegen verschlechterter Effizienz auftretenden absoluten Verluste ohnehin gering sind.
Ein wesentliches Problem bei der Effizienz von Gasentladungslampen ist insbesondere der Wärmehaushalt, der jedoch bei der hier erwähnten Verschlechterung der Effizienz bei kleinen Leistungen keine kritische Rolle spielt, weil die Verluste, wie gesagt, absolut gesehen gering sind.
Wenn dann eine deutlich kleinere Leistung eingestellt werden soll - ob nach einem Neueinschalten der Entladungslampe oder im Sinne einer Dimrnfunk- tion während des Betriebs - wird dazu unterhalb einer bestimmten Leistung eine Elektrodengruppe (oder mehrere Elektrodengruppen) mit dem erfindungsgemäß kleinen Entladungsabstand verwendet. Wenn nur Entladungen über den kleinen Entladungsabstand betrieben werden, sind dabei erhebliche Verringerungen der Lampenleistung möglich.
Um einen möglichst kontinuierlichen Übergang bzw. ein glattes Dimmverhalten sicherzustellen, ist die Entladungslampe vorzugsweise so ausgelegt, daß die mit den verschiedenen Entladungsabständen möglichen Leistungsbereiche einander überschneiden. Dabei können beim „Umschalten" von dem einen auf den anderen Entladungsabstand durchaus Effizienz- sprünge und somit bei einem stetigen Verlauf der Leistung unstetige Lichtstromsprünge auftreten. Durch eine Anpassung des Dimmverhaltens eines Vorschaltgeräts mit entsprechenden Leistungssprüngen zur Kompensation von Effizienzsprüngen beim Umschalten zwischen Entladungsabständen können aber auch diese kleinen Diskontinuitäten behoben werden, wenn sie störend sind.
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, im Vollastbetrieb der Entladungslampe Entladungen über alle vorliegenden Entladungsabstände zu zünden und somit durch die Entladungen über die kleinen Entladungsabstände einen weiteren Leistungsgewinn zu erzielen. Dies muß nicht unbedingt mit einer Effizienzeinbuße verknüpft sein, wenn gemäß der folgenden Erklärung eine Anordnung gewählt wird, bei der zwischen verschiedenen Entladungsstrecken eine gewisse Zündhilfsfunktion vorliegt. Dadurch können die soge- nannten Fall Verluste verringert werden.
Im Hinblick auf die Elektrodenanordnung der Entladungslampe besteht eine besondere Ausgestaltung der Erfindung darin, daß zusätzlich zu einer Anode und einer Kathode (wobei weitere Anoden und Kathoden vorhanden sein können) eine weitere Elektrode vorgesehen ist, die der Anode und der Kathode zur dielektrisch behinderten Entladung zugeordnet ist, und zwar der Kathode in dem erfindungsgemäß kleinen Entladungsabstand und der Anode in einem größeren Entladungsabstand. Dadurch kann die zusätzliche Elektrode im Hinblick auf den kleinen Entladungsabstand als Anode und im Hinblick auf den größeren Entladungsabstand als Kathode wirken. Dies hat den besonderen Vorteil, daß die durch die besondere Funktionsweise der dielektrisch behinderten Entladung verursachte „Aufstauung" von Elektronen vor der Anode aus der Entladung über den kurzen Entladungsabstand gewissermaßen die Entladung über den längeren Entladungsabstand vorbereitet, indem die aufgestauten Elektronen von der dann als Kathode wirken- den Elektrode aus die Zündung dieser weiteren Entladung erleichtern.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, daß die Entladungen über den kleineren und den größeren Entladungsabstand nicht nur zusammen, d. h. im Sinne makroskopischer Zeiten gleichzeitig, betrieben wer- den, sondern daß zwischen den Wirkleistungspulsen für die beiden Entladungen darüber hinaus eine feste Phasenbeziehung besteht, die im Hinblick auf die beschriebene Zündunterstützungsfunktion der Entladung über den kleineren Abstand für die Entladung über den größeren Abstand geeignet gewählt ist.
In diesem Zusammenhang ist es hilfreich, sich zu verdeutlichen, daß die Entladung über den kleinen Entladungsabstand wegen dieser Kürze des Entladungsabstandes sehr leicht zu zünden ist, und zwar auch bei kleinen Leistungen. Insoweit macht es Sinn, die vergleichsweise schwer zu zündende Entladung über den größeren Entladungsabstand zu unterstützen, indem im Bereich der Kathode, d. h. auf dem Dielektrikum und unmittelbar über dem Dielektrikum, bereits eine Elektronenanhäufung vorliegt. (Bei dieser Ausführungsform muß die hier betrachtete Elektrode mit einem Dielektrikum bedeckt sein, weil sie unter anderem als Anode wirkt.)
Insbesondere ist festzustellen, daß durch die beschriebene Zündhilfsfunktion auch die Entladungen über den größeren Entladungsabstand mit deutlich verlängerten Totzeiten betrieben werden können. Vor allem in Zusammenhang mit der oben beschriebenen festen Phasenbeziehung bedeutet dies praktisch, daß der kleine Entladungsabstand noch im Bereich „konventio- neller" Leistungen zugeschaltet wird, wobei die Zündhilfsfunktion ein He- runterdimmen auch der Entladungen über den größeren Abstand weit unter den konventionell erreichbaren Leistungsbereich zuläßt. Bei sehr tiefen Leistungen ist dann unter Umständen durch ausschließlichen Betrieb der Entladungen mit dem kleinen Entladungsabstand eine noch tiefere Leistung ein- stellbar.
Eine weitere Möglichkeit, die in die gleiche Richtung zielt, besteht darin, diese „Doppelfunktionselektrode" durch zwei Elektroden zu ersetzen. Eine dieser Elektroden ist insoweit als Anode zugeordnet zu der in dem kleinen Entladungsabstand vorgesehenen Kathode, die andere dieser Elektroden ist als Kathode zugeordnet zu der in dem größeren Entladungsabstand vorgesehenen Anode. Wenn diese beiden Elektroden hinreichend eng benachbart sind, ist ebenfalls eine Zündhilfsfunktion in dem bereits beschriebenen Sinn möglich.
Gemäß einem weiteren Aspekt werden die bereits beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen ergänzt durch eine Ausgestaltung der Elektrodenanordnung zugunsten einer Dimmbarkeit bereits bei konventionellen Entladungsabständen. Dazu ist die Elektrodenanordnung entlang einer so- genannten Steuerlänge inhomogen gestaltet, so daß sich innerhalb der Steuerlänge eine Brennspannung der Entladungen verändert. Der Kürze halber kann hierzu verwiesen werden auf die vorangegangene deutsche Patentanmeldung „Dimmbare Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen" vom 29.09.98, Aktenzeichen 19844720.5. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung ist wiederum hiermit inbegriffen.
In diesem Zusammenhang ist insbesondere ein sinusförmiger Verlauf zumindest eines Teils der Elektroden bevorzugt, wobei sich die Inhomogenität als Veränderung des Entladungsabstandes und damit der Brennspannung darstellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Leistungseinstellung bzw. Dimmverfahren verwendet, wie bereits erwähnt, die Totzeit zwischen einzelnen Wirkleistungepulsen einer gepulsten Leistungsversorgung als Parameter zur Leistungsbeeinflussung. Im Rahmen dieser Erfindung sind zwei konkrete Varianten zur Ausgesteltung eines entsprechenden elektronischen Vor- schaltsgeräts bevorzugt. Diese beiden Varianten sind in den Ansprüchen 13 und 14 zusammengefaßt. Zu weiteren Einzelheiten wird wiederum auf Voranmeldungen verwiesen, und zwar auf die Anmeldungen „Elektronisches Vorschaltgerät für Entladungslampe mit dielektrisch behinderten Entladun- - Li ¬
gen" 198 39329.6 und 198 39 336.9, die wie alle anderen zitierten Anmeldungen von der gleichen Anmelderin stammen. Auch der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldungen wird hiermit in Bezug genommen. Die dort beschriebenen elektronischen Vorschaltgeräte nach dem Flußwandlerprinzip bzw. nach dem Sperr-/ Flußwandlerprinzip werden über einen Primärkreisschalter getaktet - dort mit TQ bezeichnet - der von einer Steuereinrichtung - dort SE - geschaltet wird. Insoweit kann die Totzeit bei geeigneter Auswahl der elektrischen Parameter der Vorschaltgeräte und der Entladungslampe durch entsprechenden Eingriff in die Steuerlogik dieser Steuereinrichtung beein- flußt werden. So kann durch eine äußere Beeinflussung einer Bezugsgröße dieser Steuereinrichtung für die Zeitdefinition der Wert der Totzeit beeinflußt werden. Einzelheiten hierzu sind dem Fachmann klar.
In der Kombination aus dem beschriebenen erfindungsgemäßen Betriebsverfahren und den beschriebenen erfindungsgemäßen Entladungslampen be- trifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem mit einer solchen Entladungslampe und einem dementsprechend ausgelegten elektronischen Vorschaltge- rät, letzteres nicht notwendigerweise gemäß den Ansprüchen 13 und 14.
Als bevorzugter Anwendungsfall kommen - wie eingangs bereits erwähnt - z. B. Bildschirme, Signallampen, Be- und Hinterleuchtungen von Signalein- richtungen usw. in Betracht. Verallgemeinernd läßt sich dieser Anwendungsbereich zusammenfassen mit Informationsanzeigen jedweder Art. Beim Anzeigen von Informationen spielt nämlich die Ablesbarkeit der Informationen von der Anzeigeeinrichtung unter verschiedenen Umgebungsbedingungen eine ganz wesentliche Rolle. Dies betrifft vor allem die Blend- freiheit bei eher dunklen Umgebungsbedingungen und die Ablesbarkeit bei helleren Umgebungen oder Störlicht. Zur Anpassung ist ein möglichst weiter, einstellbarer Leistungsbereich der Entladungslampen von großer Bedeutung. Dies betrifft vor allem den Bereich der Verkehrstechnik, z. B. Lampen im Innenbereich von Fahrzeugen. Ergänzend wird hierzu Bezug genommen auf den Offenbarungsgehalt der EP 0 926 705 AI (bereits zitiert). Ferner kommen, wie bereits ausgeführt, Monitore und Bildschirme in Betracht. Dort werden Einstellbereiche für den Lichtstrom benötigt, typischerweise 1:100, die mit Entladungslampen ohne die Erfindung (bisher typischerweise 1:5) nicht einmal annähernd realisiert werden können. Auch der Bereich der Büroautomatisierung kommt in Betracht, beispielsweise Lampen in Scannern.
Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Dabei offenbarte Einzelmerkmale können jeweils für sich oder in anderen als den dargestellten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Im einzelnen zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung;
Figur 3 eine schematische Darstellung noch einer weiteren erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung;
Figur 4 eine schematische Darstellung noch einer weiteren erfindungsge- mäßen Elektrodenanordnung;
Figur 5 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer weiteren erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung;
Figur 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Elektrodenanordnung aus Figur 5. Bei der in Figur 1 dargestellten Elektrodenanordnung als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwölf durchnumerierte Elektrodenstreifen dargestellt, die auf einer nicht dargestellten Wand eines Flachstrahler- Entladungsgefäßes abgeschieden sind. Sie können natürlich auch in unter- schiedlicher Weise auf verschiedenen Wänden, z. B. den gegenüberliegenden Platteninnenseiten eines Flachstrahler-Entladungsgefäßes abgeschieden sein.
Dabei haben die Elektrodenstreifen 1 und 2, 5 und 6, 7 und 8 sowie 11 und 12 jeweils einen Abstand von 4 mm voneinander, der ein größerer Entladungsabstand im Sinne der Beschreibungseinleitung ist. In Gegensatz dazu liegen die Elektrodenstreifen 2, 3, 4, 5 einerseits und 8, 9, 10, 11 andererseits untereinander in Abständen von 0,4 mm, also erfindungsgemäß kleinen Abständen. Die Elektrodenstreifen 6 und 7 sind voneinander etwa um 2-3 mm beabstandet.
Gemäß der in der rechten Seite der Figur 1 dargestellten Polung der einzel- nen Elektrodenstreifen ist folgende Betriebsweise möglich: Die äußeren Elektrodenstreifen 1 und 12 sowie die mittleren Elektrodenstreifen 6 und 7 liegen auf positivem Potential, sind also als Anoden verschaltet. Die inneren Elektrodenstreifen 3, 4, 9, 10 in den jeweils eng beabstandeten Vierergruppen liegen auf negativem Potential, sind also Kathoden. Die übrigen Elektroden- streifen 2, 5, 8, 11 liegen auf einem Potential zwischen den vorstehend genannten Potentialen jedoch deutlich näher beim negativen Potential. Dies ist in Figur 1 der Einfachheit halber mit 0 angegeben. Dabei sind die jeweiligen Potentiale wahlweise schaltbar, d. h. die Elektrodenstreifen 1-12 müssen nicht gleichzeitig elektrisch versorgt sein.
Erfindungsgemäß können nun in einem Dimmbereich des Flachstrahlers mit sehr niedrigen Leistungen bzw. Lichtströmen Entladungen über die Entladungsabstände jeweils zwischen den Elektrodenpaaren 2 und 3, 4 und 5, 8 und 9 sowie 10 und 11 betrieben werden. Da diese Elektrodenabstände mit 0,4 mm außerordentlich kurz sind, sind diese Entladungen sehr leicht zu zünden und können gemäß dieser Erfindung sogar mit Totzeiten im Bereich von 1 ms und darüber angesteuert werden. Durch Verkürzung oder Verlängerung der Totzeiten läßt sich der Flachstrahler auch noch bei sehr niedrigen Leistungen problemlos dimmen.
Hierzu ist noch zu ergänzen, daß durch die, wie bereits zuvor erwähnt, deutlich verschlechterte Effizienz der Entladungen über die großen Entladungsabstände über die (gegenüber der Vollast des Flachstrahlers) vorgenommene relative Verringerung der Versorgungsleistung hinaus eine noch stärkere Verringerung des abgestrahlten Lichtstroms auftritt. Um hier eine nicht einschränkend zu verstehende Größenordnung anzugeben, ist die Effizienz der Entladungen über den kurzen Entladungsabstand von 0,4 mm bei diesem Beispiel um etwa den Faktor 5 schlechter als bei den leistungsstärkeren Entladungen über den größeren Entladungsabstand von 4 mm.
Über diesen größeren Entladungsabstand zwischen den Elektrodenstreifen 1 und 2, 5 und 6, 7 und 8 sowie 11 und 12 lassen sich wiederum Entladungen zünden und betreiben, die für sich genommen dem Stand der Technik entsprechen, und den Flachstrahler bei guter Effizienz einen hohen Lichtstrom ausstrahlen lassen.
Mit dieser Erfindung sind typischerweise relative Leistungsänderungen beim Dimmen von mindestens 10:1 möglich. Bei entsprechender Auslegung der Entladungsabstände und einstellbaren Totzeiten sind auch Werte von 20:1, 50:1 oder auch 100:1 und mehr erreichbar. Zu beachten ist, daß durch die bereits genannte Verschlechterung der Effizienz in den Entladungen über die kurzen Entladungsabstände durch die genannten relativen Leistungsänderungen tatsächliche relative Lichtstromänderungen erzielt werden können, die um den Faktor der Verschlechterung der Effizienz verstärkt sind. Ein typischer Wert für diesen Faktor bei einem Entladungsabstand von 0,4 mm beträgt 5. Damit wären mit der Erfindung relative Lichtstromänderungen von 50:1, bestenfalls auch von 500:1 erzielbar.
In einem Übergangsbereich zwischen dem Bereich hoher Leistungen und dem Bereich sehr niedriger Leistungen kann die dargestellte Elektrodenan- Ordnung gleichzeitig mit Entladungen über die genannten langen und die genannten kurzen Entladungsabstände betrieben werden. Der Begriff gleichzeitig bezieht sich dabei nicht auf die einzelnen Wirkleistungspulse, sondern nur auf makroskopische Zeiten im Sinne des Ein- oder Ausschaltens der Entladungslampe. Dadurch kommen die durch die Entladungen über die kurzen Abstände auf den Zwischenpotential-Elektrodenstreifen 2, 5, 8, 11 aufgestauten Elektronen der Zündung der Entladungen über die langen Entladungsabstände zu Hilfe. Durch diese erfindungsgemäße Wechselwirkung zwischen den Entladungen läßt sich bereits die Dimmbarkeit der Entladungen über die langen Entladungsabstände wesentlich zu kleineren Lei- stungen hin erweitern.
Bei noch kleineren Leistungen kann dann der Flachstrahler nur noch mit den Entladungen über die kurzen Entladungsabstände betrieben werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenstreifen 3, 4, 9 und 10 jeweils als doppelt ausgeführte Kathode zu verstehen. Diese Kathodentren- nung kann auch weggelassen werden, wie das im Folgenden beschriebene zweite Ausführungsbeispiel exemplarisch darstellt.
In Figur 1 ist ferner zu erkennen, daß die Elektrodenstreifen 6 und 7 ebenfalls als als Paar ausgebildete Anode aufzufassen sind. Zu dieser Zwillingsanodentechnik wird verwiesen auf die DE 19711 892 AI derselben Anmelde- rin. Die in Figur 1 dargestellte Elektrodenanordnung ist selbstverständlich nur als Ausschnitt aus einer möglicherweise sehr viel größeren Elektrodenanordnung aufzufassen.
Figur 1 verdeutlicht, daß die Elektrodenstreifen 1-6 bzw. 7-12 jeweils eine „ Elementar zelle" in der vertikalen Richtung in Figur 1 definieren, die beliebig häufig wiederholt werden kann.
Eine Ausschnittsdarstellung zeigt auch Figur 2, und zwar zu einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Dabei sind die Zwillingsanoden 6 und 7 aus Figur 1 ersetzt durch sinusförmig gewählte Anoden 13 und 17. Hierzu wird verwiesen auf die Patentanmeldung „Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit verbesserter Elektrodenkonfiguration" derselben Anmelderin vom 29.09.98, Aktenzeichen 19844721.3. Der Offenbarungsgehalt der zitierten Anmeldungen ist jeweils in Bezug genommen.
Weiterhin sind die doppelt ausgeführten Kathoden 3, 4, 9 und 10 aus Figur 1 nun jeweils einfach, nämlich als Elektrodenstreifen 15 und 19.
In Figur 2 entspricht die Elementarzelle beispielsweise den Elektrodenstreifen 15-19, wobei beim Aneinandersetzen paarweise Kathoden entstehen würden, die jedoch in Figur 2 zu einzelnen Elektrodenstreifen 15 bzw. 19 zusammengefaßt sind.
Die Entladungsabstände entsprechen dem vorherigen Ausführungsbeispiel, wobei der Entladungsabstand zwischen den Elektroden 13 und 14, 16 und 17 sowie 17 und 18 örtlich schwankt. Geht man davon aus, daß die in Figur 2 dargestellte Struktur nach oben und unten fortgesetzt ist, eine sinusförmige Elektrode also jeweils nach beiden Richtungen Nachbarelektroden hat, so sind die obere und die untere Hälfte einer sinusförmigen Elektrode 13 und 17 jeweils anderen Nachbarn zuzuordnen. Das bedeutet beispielsweise für Elektrode 17, daß die „Berge" (im Sinn der Figur 2) einen Entladungsabstand zum Elektrodenstreifen 16 definieren und die „Täler" zum Elektrodenstreifen 18. Diese Entladungsabstände schwanken jeweils zwischen 3 und 4 mm.
Die lokale Veränderung des Entladungsabstandes bietet nicht nur eine Alternative zu der in Figur 1 dargestellten Zwillingsanodenkonfiguration, son- dem ist ferner geeignet für eine bereits in der Beschreibungseinleitung in Bezug genommene konventionelle Dimmtechnik. Auf die dort genannte Anmeldung wird verwiesen.
Natürlich können die hier dargestellten Alternativen auch anders kombiniert werden, z. B. könnten in Figur 2 paarweise Kathoden vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, die eng benachbarten Elektrodenstreifen in ihrem erfindungsgemäß kleinen Entladungsabstand sinusförmig oder in anderer Weise mäan- drierend auszuführen.
Hinsichtlich der weiteren technologischen Einzelheiten der Gasentladungslampen wird auf die verschiedenen zitierten Anmeldungen verwiesen. Eini- ge Daten seien beispielhaft genannt: Die Elektrodenbahnen waren 0,6 mm breit. Pro Puls wurden 80 μj Energie eingekoppelt. Durch Variation der Totzeiten konnten zwischen Volleistungen im Bereich von 8 W (ausschließlich mit den großen Entladungsabständen) und 0,8 W (bei 10 kHz) bzw. 0,08 W (bei 1 kHz) variiert werden. Dem entspricht ein Dimmbereich des Licht- Stroms von 1:500.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei in einer schematisierten Querschnittsdarstellung eine Elektrodenanordnung in einer röhrenförmigen Entladungslampe dargestellt ist.
Darin beziehen sich die Ziffern 21-25 auf im Querschnitt erkennbare Elektro- denstreifen, die jeweils mit einer dielektrischen Schicht bedeckt sind. Diese Elektrodenstreifen 21-25 sind abgeschieden auf der Innenseite eines Glaszylinder-Entladungsgefäßes mit einem Innendurchmesser von 10,6 mm und einem Außendurchmesser von 12 mm. Durch die dargestellte Anordnung lassen sich verschiedene Entladungsabstände realisieren, je nachdem welche Elektrodenstreifen mit welcher Polarität betrieben werden. Folgende Entladungsabstände stehen bei diesem Beispiel zur Auswahl:
23-24 : 0,5 mm 21-22 : 1,5 mm 23-25 : 4 mm 21-25 : 8,3 mm 22-23 : 10,5 mm
Damit können mit den Entladungsabständen zwischen den Elektrodenstreifen 23 und 24 einerseits und 21 und 22 andererseits erfindungsgemäß kleine Entladungsabstände realisiert werden. Zusätzlich sind auch drei verschiedene größere Entladungsabstände zwischen 4 und 10,5 mm möglich. Auch im Bereich größerer Entladungsabstände verbessert sich die Effizienz der Entla- düngen noch weiter, so daß größte Entladungsabstand zwischen den Elektrodenstreifen 22 und 23 in dieser Hinsicht optimal ist. Andererseits sind zum Zünden von Entladungen über solche Entladungsabstände relativ hohe Spannungen notwendig, und es müssen vergleichsweise hohe Leistungen eingekoppelt werden.
Man erkennt, daß sich insbesondere bei räumlichen Elektrodengeometrien Anordnungen mit mehrfachen Auswahlmöglichkeiten realisieren lassen.
Die eingangs erwähnte Zündhilfsfunktion läßt sich hier in zweierlei Weise darstellen: einerseits mit dem Elektrodenstreifen 24 als Kathode, dem Elektrodenstreifen 23 als Zwischenelektrode und dem Elektrodenstreifen 25 als Anode (im Sinne der Symbole +, 0 und - aus den Figuren 1 und 2). Ferner mit dem Elektrodenstreifen 22 als Kathode, dem Elektrodenstreifen 21 als Zwischenelektrode und dem Elektrodenstreifen 25 als Anode. Eine solche dimmbare Röhrenlampe ist z. B. interessant als Kantenlampe bei der Flachbildschirmhinterleuchtung.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Elektrodenmusters für eine Flachstrahlerlampe. Hier sind jeweils drei gleiche zägezahnähnliche Elektrodenbahnen relativ eng benachbart parallel angeordnet. Daneben folgt in größerem Abstand eine dazu parallele spiegelbildliche Dreier- Anordnung und so weiter. Die beiden äußeren Elektrodenbahnen jeder Dreier- Anordnung bzw. jeder dazu spiegelbildlichen Dreier-Anordnung sind mit gemeinsamen äußeren Anschlußbahnen 26 bzw. 27 zu Elektrodengruppen verbunden. Jede mittlere Elektrodenbahn, sowohl der Dreier-Anordnungen als auch der dazu spiegelbildlichen Dreier- Anordnungen, ist mit einer weiteren äußeren Anschlußbahn 28 zu einer weiteren Elektrodengruppe verbunden. Die einzelnen „Sägezähne" sind asymmetrisch. Sie weisen eine relativ lange flache und eine kurze steile Rampe auf. Innerhalb jeder Dreier- Anordnung beträgt der Abstand zwischen den beiden äußeren Elektrodenbahnen und der dazwischenliegenden inneren Elektrodenbahn 3 mm bzw. 2 mm. Der kleinste Abstand zwischen den Spitzen der Sägezähne nächstbenachbarter Dreier- Anordnungen beträgt 6 mm. Dort setzen im Betrieb die Einzelentladungen (nicht dargestellt) an, wenn die Anschlußbahnen 26 und 27 als (momentane) Kathode bzw. Anode geschaltet sind (Fall I). Die Anschlußbahn 28 ist in diesem Fall mit keinem Pol einer elektrischen Versorgungsquelle verbunden (potentialfrei bzw. schwebendes Potential). In einem für besonders kleine Leistungen vorgesehenen Betrieb werden die Anschlußbahnen 26 und 27 hingegen gemeinsam als (momentane) Kathode und die Anschlußbahn 28 als (momentane) Anode geschaltet (Fall II). Dadurch brennen die Einzelentladungen ausschließlich zwischen den jeweils am engsten benachbarten Elektrodenbahnen jeder Dreier-Anordnung, wobei die Einzelentladungen jeweils an den Sägezahnspitzen ansetzen und zur nächstbenachbarten mittleren Elektrodenbahn brennen. Zwischen den beiden An- Steuervarianten für die drei Elektrodengruppen 26 - 28 kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise elektronisch mittels Relais o.a., umgeschaltet werden.
Mit dem in Figur 4 dargestellten Elektrodenmuster und den zuvor erläuter- ten alternativen Ansteuervarianten können im unipolaren Impulsbetrieb die folgenden Leistungsbereiche für eine Flachstrahlerlampe abgedeckt werden.
Dabei bedeuten Us die Impulsspitzenspannung, f die Impulswiederholfrequenz und P die in die Flachstrahlerlampe eingekoppelte mittlere elektrische Leistung.
Die Elektrodenkonfiguration ist bei beidseitig dielektrischer Behinderung auch im bipolar alternierenden Impulsbetrieb betreibbar.
Besonders bemerkenswert ist, daß mittels des kurzen Entladungsabstands von ca. 2 mm (Fall II) eine bogenfreie Entladung auch noch bei einer relativ geringen Impulswiederholfrequenz (hier 8 kHz, d.h. 10-mal weniger, als im Fall I) und folglich eine entsprechend geringe mittlere elektrische Leistung erzielt werden kann. Im Fall I ist die Impulsspitzenspannung die Steuergröße für die elektrische Leistungsaufnahme. Mit zunehmender Spannung verbreitert sich die anfänglich an der Spitze (= kleinster Elektrodenabstand von ca. 6 mm) jedes „Sägezahns" ansetzende deltaförmige Teilentladung längs der längeren Rampe (= zunehmender Elektrodenabstand) des betreffenden Sä- gezahns zu einer vorhangartig verbreiterten Struktur, in der einzelne deltaförmige Teilentladungen jedenfalls nicht mehr eindeutig visuell erkennbar sind.
In einer nicht dargestellten Variante der Darstellung in Figur 4 kann zwi- sehen den Dreier-Anordnungen jeweils eine im wesentlichen gerade Elektrodenbahn vorgesehen sein. Damit ist es mittels einer geeigneten dritten Ansteuervariante (Fall III) möglich, einen mittleren Elektroden- bzw. Entladungsabstand zu realisieren.
Figur 5 zeigt ausschnittsweise, d.h. ohne äußere Anschlußbahnen, ein weite- res Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrodenmusters. Das dargestellte Elektrodenmuster ist selbstverständlich nur als Ausschnitt aus einer möglicherweise sehr viel größeren Elektrodenanordnung aufzufassen. Dieses Elektrodenmuster hat gegenüber jenem aus Figur 5 den Vorteil, daß es mit weniger Elektrodenbahnen auskommt und zudem eine gute Homoge- nität der Leuchtdichteverteilung aufweist, da - wie weiter unten noch ausgeführt wird - die Einzelentladungen mit kurzer bzw. langer Schlagweite an nahezu den gleichen Positionen brennen. Dadurch bleibt die räumliche Verteilung der Entladungsstruktur beim Umschalten auf die jeweilige alternative Ansteuervariante weitgehend erhalten, bei lediglich unterschiedlicher Ge- samtleuchtdichte.
In Figur 6 sind zwei Elektrodenbahnen (29, 30) mit jeweils komplexer Form relativ eng zueinander benachbart angeordnet. Sie dienen im Betrieb zur Erzeugung einer Entladungsstruktur (nicht dargestellt) mit relativ kleinen Schlagweiten. In größerem Abstand von dieser Zweier- Anordnung (29, 30) folgt eine dazu spiegelbildliche Zweier- Anordnung (31, 32) usw.. Die einander in dem größerem Abstand benachbarten Elektrodenbahnen (30, 31; 32, 29) dienen im Betrieb zur Erzeugung einer Entladungsstruktur (nicht dargestellt) mit relativ großen Schlagweiten. Für die Erläuterung weiterer Details wird im folgenden auch Bezug auf die Figur 6 genommen. Die schematische Darstellung dient dabei lediglich der Verdeutlichung, wie die Formen der Elektrodenbahnen (29 - 32) in Figur 5 konstruiert werden können. Dazu denkt man sich zunächst zwei symmetrisch sägezahnförmige Elektroden- bahnen (33, 33') parallel zueinander angeordnet. Die Länge p der Basis eines „Sägezahns" beträgt 14 mm, die Höhe s über der Basis beträgt 1 mm. An den „Knickstellen" 35, 35' der Zägezahn-Doppellinie 33, 33' wird jeweils ein Teilbereich der der benachbarten Elektrodenbahn zugewandten Sägezahnspitze durch eine keilförmige Engstelle 36, 36' ersetzt. Die halbe Breite c jeder Eng- stelle 36, 36' beträgt 2 mm. Der kürzeste Abstand b zwischen den beiden Elektrodenbahnen im Bereich der Engstellen 36, 36' beträgt jeweils 1,5 mm. Danach spiegelt man die Zweier- Anordnung 33, 33' mit den Engstellen 36, 36' und erhält die spiegelbildliche Zweier- Anordnung 34, 34' mit den Engstellen 38, 38'. Dies wiederholt man solange, bis die gesamte Elektrodenkon- figuration generiert ist. Wenn man sich dann noch in Figur 6 an allen „Knickstellen" 35, 35', 37, 37' die obsoleten überbrückten Teile entfernt denkt, resultiert schließlich die Elektrodenkonfiguration von Figur 5.
In einer Variante (nicht dargestellt) der Darstellung in Figur 5 können die Engstellen anstatt keilförmig auch bogenförmig ausgebildet sein. Dadurch sind die Steuereigenschaften der Entladung im Bereich der Engstelle „weicher", ähnlich wie bei den Bögen der Elektrodenbahnen 13 und 17 in der Figur 2.
Außerdem kann auch auf die Engstellen einer der beiden Elektrodenbahnen jeder Zweier- Anordnung gemäß Figur 5 verzichtet werden, d.h. jede zweite Elektrodenbahn ist lediglich sägezahnförmig ausgebildet. Im Extremfall kann jede zweite Elektrodenbahn auch gerade oder zumindest im wesentlichen gerade sein. Jedenfalls verringert sich dadurch die Anzahl der Engstellen innerhalb jeder Zweier- Anordnung und folglich die Anzahl der Teilent- ladungen während des Betriebs. Diese Variante eignet sich damit besonders für sehr geringe Leuchtdichten im Dimmbetrieb.
Im folgenden sei noch eine konkrete Ausgestaltung einer Flachlampe (nicht dargestellt) beschrieben. Die Flachlampe weist zwei parallele Glasplatten (Dicke: 2 mm, Abmessungen: 105 mm mal 137 mm) als Hauptbegrenzungswände auf. Auf einer Grundplatte der Flachlampe ist ein Elektrodenmuster, beispielsweise gemäß Figur 4 oder alternativ gemäß Figur 5 oder auch einer Variante als Metall-Siebdruckmuster aufgebracht. Die eigentlichen Elektrodenbahnen befinden sich dabei innerhalb eines Rahmens (Querschnittsab- messungen: Höhe = Breite = 5 mm), der die Grundplatte mit einer Frontplatte verbindet und das Entladungsvolumen nach außen abdichtet (innere Fläche der Grundplatte: 78 mm mal 110 mm). Sämtliche Elektrodenbahnen sind mit einer Glaslotschicht der Dicke 150 μm bedeckt (beidseitig behinderte Entladung). Auf Grundplatte und Rahmen folgt eine lichtreflektierende Schicht aus Al2θ3 oder Ti02. Sämtliche inneren Oberflächen weisen eine Dreibanden-Leuchtstoffschicht auf. Eine kugelförmige Stützstelle ist zentral zwischen Grund- und Frontplatte eingepaßt. Die Elektrodenbahnen sind in einer Verlängerung gegenüber ihren Abschnitten innerhalb ihres Entladungsvolumens einfach unter der Dichtung des Glaslotrahmens hindurchge- führt. Das Innere des Entladungsgefäßes ist mit einer Xenon-Füllung bei einem Druck von 13 kPa gefüllt.

Claims

Patentansprüche
1. Entladungslampe mit einem ein Entladungsmedium enthaltenden Entladungsgefäß, einer Elektrodenanordnung mit zumindest einer Anode (29; 32) und zumindest einer Kathode (30; 31), die einen Entladungsabstand definieren, und mit einer dielektrischen Schicht zwischen zumindest der Anode und dem Entladungsmedium,
dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsabstand (b) 3 mm oder weniger beträgt.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1 mit zumindest zwei getrennt betreibbaren Elektrodengruppen (26, 27; 26, 27, 28), von denen zumindest bei einer (26, 27, 28) der kleine Entladungsabstand vorliegt und die sich bezüglich des Entladungsabstandes voneinander unterscheiden.
3. Entladungslampe nach Anspruch 2, bei der die Elektrodenanordnung zumindest eine Elektrode (2) enthält, der zur einen Seite eine Kathode (3) in dem kleinen Entladungsabstand zugeordnet ist und der zu ei- ner anderen Seite eine Anode (1) in einem größeren Entladungsabstand zugeordnet ist.
4. Entladungslampe nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Elektrodenanordnung zumindest zwei eng benachbarte Elektroden enthält, von denen einer zu einer Seite eine Kathode in dem kleinen Entladungsab- stand zugeordnet ist und der anderen zu einer anderen Seite eine Anode in einem größeren Entladungsabstand zugeordnet ist.
5. Entladungslampe nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei der die Elektrodenanordnung entlang einer Steuerlänge in einer eine Brennspannung über einen größeren Entladungsabstand verändernden Form inhomogen ist.
6. Entladungslampe nach Anspruch 5, bei der zumindest eine Elektrode (13; 17) einen im wesentlichen sinusförmigen Verlauf aufweist.
7. Entladungslampe nach Anspruch 5, bei der zumindest eine Elektrode (26; 27; 28; 29; 30; 31; 32) einen im wesentlichen sägezahnförmigen Verlauf aufweist.
8. Entladungslampe nach Anspruch 7, die zumindest eine Anordnung von mindestens zwei Elektroden (29, 30) mit dem kleinen Entladungsabstand und zumindest eine dazu spiegelbildliche Elektrodenanordnung (32, 31) aufweist, wobei die kleinsten gegenseitigen Abstände (g) nächstbenachbarter Elektrodenanordnungen jeweils größer sind, als die kleinsten gegenseitigen Abstände (b) nächstbenachbarter Elektroden (29; 30) innerhalb einer Anordnung (29, 30).
9. Entladungslampe nach Anspruch 8, bei der die kleinen Entladungsabstände (b) durch Engstellen (36, 36'; 38, 38') zwischen nächstbenachbar- ten Elektrodenpaaren jeder Elektrodenanordnung realisiert sind, wobei jede Engstelle (36; 36'; 38; 38') zwischen jeweils zwei Sägezähnen mindestens einer Elektrode jedes Elektrodenpaars ausgebildet ist.
10. Entladungslampe nach Anspruch 9, wobei jede Engstelle bogen- oder keilförmig ausgebildet ist.
11. Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Totzeit zwischen Wirkleistungspulsen einer gepulst betriebenen Leistungsversorgung mehr als 50 μs beträgt.
12. Verfahren, auch nach Anspruch 11, zum Betreiben einer Entladungs- lampe nach einem der Ansprüche 1-10, bei dem die in die Entladungslampe eingekoppelte Leistung verändert wird, indem eine Totzeit zwi- schen Wirkleistungspulsen einer gepulst betriebenen Leistungsversorgung verändert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die pro Wirkleistungspuls in die Entladungslampe eingekoppelte Energie im wesentlichen konstant bleibt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Entladungslampe nach Anspruch 2 ausgestaltet ist und die Leistung in einem Bereich kleinerer Leistungen eingestellt wird, während nur Elektrodenpaare mit dem kleineren Entladungsabstand betrieben werden, und die Lei- stung in einem Bereich größerer Leistungen eingestellt wird, während auch oder nur Elektrodenpaare mit dem größeren Entladungsabstand betrieben werden.
15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, bei dem die Entladungslampe nach Anspruch 2 ausgestaltet ist und Elektrodenpaare mit dem kleine- ren Entladungsabstand zusammen mit Elektrodenpaaren mit einem größeren Entladungsabstand betrieben werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem zwischen den Wirkleistungspulsen für die Elektrodenpaare mit dem kleineren Entladungsabstand und den Wirkleistungspulsen für die Elektrodenpaare mit dem größeren Entladungsabstand eine feste Phasenbeziehung besteht.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12-16, bei dem die Entladungslampe mit einem Vorschaltgerät betrieben wird, das aufgebaut ist als Flußwandler zum Einprägen eines äußeren Spannungspulses aus einem Primärkreis über einen Transformator in einen Sekundärkreis mit der Entladungslampe, um in der Entladungslampe eine Zündung und eine innere Gegenpolarisation zu bewirken, und eine Schalteinrichtung aufweist, die ausgelegt ist zum nach der Zündung Unterbrechen des primärseitigen Stromflusses durch den Transformator zum Isolieren des Sekundärkreises, um eine Schwingung des Sekundärkreises zu erlauben, um die die äußere Spannung an der Entladungslampe bewirkende Ladung abzuziehen und durch die innere Gegenpolarisation in der Entladungslampe zu einer Rückzündung zu führen, wobei die Schalteinrichtung dazu ausgelegt ist, die nach der Rückzündung ablaufende Totzeit bis zu einer erneuten Zündung in der Entla- dungslampe zur Veränderung der in die Entladungslampe eingekoppelten Leistung zu verändern.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12-16, bei dem die Entladungslampe mit einem Vorschaltgerät betrieben wird, das aufgebaut ist als kombinierter Sperr-/ Flußwandler und eine Schalteinrichtung in einem Primärkreis aufweist, die ausgelegt ist zum Unterbrechen des primärkreisseitigen Stromflusses durch einen Transformator zum Einprägen eines äußeren Spannungspulses in einen Sekundärkreis mit der Entladungslampe, um in der Entladungslampe eine Zündung und eine Gegenpolarisation zu bewirken, und zum dann wieder Einschalten des primärkreisseitigen Stromflusses durch den Transformator, um durch einen Gegenspannungspuls die die äußere Spannung an der Entla- dungslampe bewirkende Ladung von der Entladungslampe abzuziehen, um mit Hilfe der inneren Gegenpolarisation in der Entladungslampe eine Rückzündung zu bewirken,
wobei die Schalteinrichtung dazu ausgelegt ist, die nach der Rückzündung ablaufende Totzeit bis zu einer erneuten Zündung in der Entla- dungslampe zur Veränderung der in der Entladungslampe eingekoppelten Leistung zu verändern.
19. Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1-10 und einem elektronischen Vorschaltgerät, das ausgelegt ist für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 11-16.
20. Einrichtung zum Anzeigen von Informationen mit einer Lampe nach einem der Ansprüche 1-10.
21. Einrichtung nach Anspruch 20 mit einem Beleuchtungssystem nach Anspruch 19.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10048187A1 (de) * 2000-09-28 2002-04-11 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit Stützelementen zwischen einer Bodenplatte und einer Deckenplatte
DE10063931A1 (de) * 2000-12-20 2002-07-04 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Bildanzeigeeinrichtung aus einer Vielzahl stiller Gasentladungslampen
DE10063930C1 (de) 2000-12-20 2002-08-01 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Stille Entladungslampe mit steuerbarer Farbe und Bildanzeigeeinrichtung mit dieser stillen Entladungslampe sowie Verfahren zum Betreiben derselben
KR20030062797A (ko) * 2002-01-19 2003-07-28 삼성전자주식회사 수평 대향 방전형 평판램프
DE10214156A1 (de) 2002-03-28 2003-10-09 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit gewellter Deckenplattenstruktur
DE10310144A1 (de) * 2003-03-07 2004-09-16 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit zurückspringend überhändenden Entladungselektrodenabschnitten
KR100657902B1 (ko) * 2004-10-13 2006-12-14 삼성코닝 주식회사 평판 램프
DE102006026333A1 (de) 2006-06-02 2007-12-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit flachem Entladungsgefäß
DE102006026332A1 (de) 2006-06-02 2007-12-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit rippenartigen Stützelementen zwischen Bodenplatte und Deckenplatte
JP5309819B2 (ja) * 2008-09-11 2013-10-09 ウシオ電機株式会社 点灯装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5319282A (en) * 1991-12-30 1994-06-07 Winsor Mark D Planar fluorescent and electroluminescent lamp having one or more chambers
DE4311197A1 (de) 1993-04-05 1994-10-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Verfahren zum Betreiben einer inkohärent strahlenden Lichtquelle
JP3178179B2 (ja) * 1993-08-05 2001-06-18 ウシオ電機株式会社 誘電体バリヤ放電ランプ
JPH0757704A (ja) 1993-08-19 1995-03-03 Toshiba Battery Co Ltd アルカリ乾電池
JPH0831387A (ja) 1994-07-15 1996-02-02 Ushio Inc 誘電体バリア放電ランプ
DE19517515A1 (de) * 1995-05-12 1996-11-14 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Entladungslampe und Verfahren zum Betreiben derartiger Entladungslampen
DE19526211A1 (de) * 1995-07-18 1997-01-23 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Verfahren zum Betreiben von Entladungslampen bzw. -strahler
US5760541A (en) 1996-02-26 1998-06-02 Hewlett-Packard Company Electrode for external electrode fluorescent lamp providing improved longitudinal stability of intensity striations
DE19636965B4 (de) * 1996-09-11 2004-07-01 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektrische Strahlungsquelle und Bestrahlungssystem mit dieser Strahlungsquelle
DE59808602D1 (de) * 1997-03-21 2003-07-10 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Gasentladungslampe mit dielektrisch behinderten elektroden
DE19711893A1 (de) * 1997-03-21 1998-09-24 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Flachstrahler
RU2120154C1 (ru) 1997-03-28 1998-10-10 Совместное закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "ОРИОН-ПЛАЗМА" Газоразрядная индикаторная панель переменного тока с поверхностным разрядом и способ управления ею
US6016027A (en) * 1997-05-19 2000-01-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Microdischarge lamp
EP0926705A1 (de) 1997-12-23 1999-06-30 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Flachstrahler mit örtlich modulierter Flächenleuchtdichte
DE19826808C2 (de) * 1998-06-16 2003-04-17 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Entladungslampe mit dielektrisch behinderten Elektroden
DE19844720A1 (de) * 1998-09-29 2000-04-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Dimmbare Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen
DE19844721A1 (de) * 1998-09-29 2000-04-27 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit verbesserter Elektrodenkonfiguration

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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