JP2000510646A - 別々に作動可能な電極グループを有するガス放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガス放電ランプは、電極が独立してスイッチング可能な作動を行うために別々に作動可能なグループに分けられている誘電体妨害放電用の電極構造物を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 別々に作動可能な電極グループを有するガス放電ランプ 技術分野 本発明はガス放電ランプに関する。この場合、本発明は誘電体妨害放電（誘電 体バリヤ放電）用のガス放電ランプ、即ち電極（少なくとも陽極）が放電用の封 入ガスから誘電体膜によって分離されているガス放電ランプの特殊分野に関する 。 従来の技術 誘電体妨害放電用のこのようなガス放電ランプは、とりわけ液晶画面の背景照 明を行うための平面形発光器として適するように思われる種々の技術的な特性を 示すので、ごく最近になって相当注目され始めた。本発明はしかしながら第１に この適用分野に関するものではなく、同様に平面形発光器にも限定されない。 大抵の場合、誘電体妨害放電用のガス放電ランプは、空間的に分配された多数 の部分放電を発生するために多数の電極を有する電極装置を利用する。平面形発 光器はこのようにして例えば広い平面をできるだけ一様に背景照明する。 発明の説明 本発明の課題は、誘電体妨害放電用のガス放電ランプを、適用可能性及び使用 可能性を拡大するために改良することにある。 この課題は、本発明によれば、封入ガスを封入され、多数の電極と、電極の少 なくとも１つの陽極部分と封入ガスとの間に設けられた誘電体膜とを備えた放電 容器を有するガス放電ランプにおいて、電極が独立してスイッチング可能な作動 を行うために別々に作動可能なグループに分割されていることによって解決され る。 本発明はさらに請求項８に記載の交通信号灯、請求項９に記載の表示装置又は 信号ランプ、並びに請求項１０に記載の室内照明器具に関する。 本発明の基本的な考えは、誘電体妨害放電用のガス放電ランプ内の多数の電極 においてこの電極を電気的に別々に作動可能なグループに分割すること、即ち陽 極の一部及び／又は陰極の一部を独立して電気的に駆動可能であるようにし、同 様に陰極及び／又は陽極の他の部分又はその他の部分を同じように、しかし最初 の部分とは独立して、電気的に駆動可能であるようにするということにある。そ の際、独立してスイッチング可能な作動のための電極グループが形成され、１つ のグループにおける陰極と陽極とは空間的な配置に関して互いに関係付けられ、 それゆえそれらはその間に放電を構成することができる。その際、グループへの 分割は陰極又は陽極からの電気的分離によって、又は陰極の電気的分離と１つの 陽極との協働によって行うことができる。 ここで及び以下において、用語「陽極及び陰極」は因みに単極性での作動に限 定されないと理解するべきである。電極を両極性で作動する場合、陽極と陰極と には差がなく、それゆえ両極性の場合陽極又は陰極に対するそれぞれの呼び名は 両方とも“電極類”とする。 本発明はその場合に特にいわゆる平面形発光器に関する。その場合、放電室は 直線的な意味ではかならずしも平らではないが十分に平らな平面状の例えばガラ スからなる板から形成され、電極構造物が一方又は両方のガラス板上に作成され ている。大きな平面に電極を分布させ、場合によっては補助的な拡散体膜を使用 することによって、非常に一様な光分布を有する大面積の平面形ランプが実現さ れる。平面状の光発生は多くの適用例において主要な視点である。その場合、眩 しさを少なくするために、所定の広がりを有する平面を背景照明するか又は所定 の光出力を平面に分布させることが大事である。大面積の形成は美的・造形的な 理由からも又は陰影の形成を減らすためにも重要である。 まさにこのような平面形発光器において、本発明は、優れた実施例によれば独 立して作動されるべきグループが異なった発光面に対応する場合に特に、主要な 利点となり得る。その場合、発光面は互いに独立して作動することができ、それ にも拘わらずその発光面は同一のガス放電ランプに、即ち同一の放電容器に所属 する。例えば、色々なグラフィック素子が互いに独立して作動される広告板が、 例えば一部分を点滅され、一部分を連続的に照明される。 他の例は異なったグラフィック素子が電気的に分離したグループに対応する信 号ランプである。その場合、既に説明した広告面の場合と同じように目立ちを高 めることは重要である。しかしながら、例えば連続的に移動する矢印を表す異な った発光面が連続的に活性化されることによって、所定の意味内容をシンボル化 することも大事である。その他は、同一の信号ランプの異なった状況を表す意味 に適合する種々の意味内容を有し、交互に選択可能である異なった発光面を使用 することである。 表示装置に（広告分野における表示装置にも）又は信号装置に関連して、さら に、電極形状を電極グループによってそれぞれ背景照明されるべき平面形状に合 わせると好ましい。それに基づいてその後対応する電極グループがほぼ関係する 発光面に配置されるが、しかし背景照明を全く必要としない範囲にまでは延びて いない。これに関して、同一出願人によるヨーロッパ特許出願「出願番号：第９ ７１２２７９９．６号、名称：局部的に変調された面輝度を有する平面形発光器 」を補足的に参照されたい。 とりわけ工業的な表示装置においてそのように合わせられた電極形状に対する 優れた形状は円、部分円、円環、部分円環状の平面である。この形状は大抵のア ナログ表示において使用されている。この点について第２の実施例も参照された い。 本発明の枠内において、電気的に別々に作動可能な電極グループが位置的に離 れた発光面に対応させられることは全く必要ないことである。即ち、本発明によ れば、２つ又はそれ以上の電気的に別々に作動可能な電極グループが、各電極グ ループが発光面を充分に一様に背景照明することができるように、同一発光面の 内部に互いに入れ子式に配置されると有利である。これによって例えば、個々の 電極グループを異なった電力で作動させることにより又は電極グループを所定に 組み合わせることにより同一の発光面が異なった輝度で見えるようにすることに よって、調光機能と同じような機能が（その調光機能に対する追加としても）実 現される。 特にこのやり方で調光機能の回路技術的な労力を要することなく（非連続な） 輝度段階が可能になる。電極グループと、単一又は複数のグループへの選択的な 給電を行うための対応するスイッチング装置とを分離することは充分であり、そ の際電子安定器は調整可能な電力を有する必要がない。しかしこの技術を調光機 能と組み合わせることも有意義である。つまり減光の際すなわち電子安定器電力 の減少制御の際、定格電力に比較して非常に低い電力範囲では難点が生ずること が判明している。その点では個々の電極グループの上述の別々のスイッチング性 と、１つの電極グループのそれぞれの定格電力の周囲における電力範囲のみに一 致する補助的な調光機能と共に、グループの切離しによって充分に減光すること のできる有意義な組合わせを見つけることができる。 勿論、異なった別々の電極グループによって同一の発光面を一様に背景照明す ることも、別々の電極グループの実際上別々の発光面も存在していないケースが 生ずるが、これも本発明に属する。 位置的に離れた電極グループの考えられ得る他の適用は、特殊な光学箔又は類 似の装置によって電極グループの別々の発光面に異なった放射方向又は少なくと も方向重心を与え、それにより全体として電極グループ間の作動切換えによって ランプの放射特性が方向に関しても変えられるようにすることにある。 本発明は特に興味のある特定の模範的な適用例に関する。先ず、本発明は、電 気的に別々に作動可能なグループがそれぞれ信号面の１つに対応し、しかし交通 信号灯全体が単一のガス放電ランプしか含んでいないような交通信号灯に関する 。その際、異なった発光体によって、同一のガス放電ランプの中の信号面に、そ の発光体に対応した色が実現される。この適用のための及び信号ランプの分野に おける他の適用のための優れた発光体に関しては同一出願人によるヨーロッパ特 許出願「出願番号：第９７１２２８００．２号、名称：信号ランプ及びその発光 体」を参照されたい。信号灯ランプの形状に関しては同一出願人によるヨーロッ パ特許出願「出願番号：第９７１２２７９８．８号、名称；誘電体妨害放電を有 する平面形信号ランプ」を補足的に参照されたい。 さらに、本発明は特に車両、船舶又は航空機における信号ランプ、及び表示装 置に関する。第１の実施例を参照されたい。しかし、例えば自動車のテールライ ト、操作パネルの警報灯等も考えることができる。 最後に本発明は、本発明の利点が一方では美的な理由から又は他方では輝度を 調節するために使われる室内照明器具にも関する。 図面の説明 本発明を図面に概略的に示された２つの具体的な実施例に基づいて説明する。 その場合、開示された個々の特徴は図示された組合わせとは異なった組合わせに おいても発明にとっては重要である。 図１は速度、エンジン回転数、冷却水温度及びタンク容量を表示する組合わせ 計器を背景照明する自動車計器盤用の平面形発光器の平面図を示す。 図２は３つの発光面を備えた本発明によるガス放電ランプを示す。 図３は図２のガス放電ランプの電極構造を示す。 図４は形状が図２とは異なっている３つの発光面を備えた本発明による第２の ガス放電ランプを示す。 図５は図４のガス放電ランプの電極構造を示す。 先ず、図１には番号１を付された放電室の外側縁部が示されており、その放電 室は紙面に平らに位置する２つのガラス板と縁部に沿ったパッキンとによって取 り囲まれている。図の下側範囲にはガラス板の番号３を付された突出部が放電室 １を越えて突出している。右側縁部には排気及び封入のために使用されるポンプ 短管が（閉鎖された状態で）示されている。１つの板に印刷された電極が概略的 に番号２で示されており、その場合陰極と陽極はそれぞれ交互に延在しているが 、それらは定性的な差を有せず両極性の作動ではもはや役目を分けられないので 、図には詳細には差を付けられていない。電極２はその長さの大部分が放電室１ の中に位置し、放電室１の外に存在する突出部３の範囲の部分が給電回路及び自 動車電子装置に接続されている。 電極２は所定の表示ユニットもしくは表示内容にそれぞれ対応している空間的 に離れた３つのグループ２ａ，２ｂ，２ｃ内に位置している。具体的には左側の グループ２ａは速度表示のためのアナログ計器に対応し、突出部３に導かれてい るその直線状部分を除いて、このアナログ計器の部分円環に従っている。同様な ことはエンジン回転数計に対応するグループ２ｂが当てはまる。グループ２ｃの 場合、２つの計器つまりタンク容量表示器と冷却水温度計とが纏められている。 このように分けることの意義はこの場合自動車の運転状態に応じてドライバの ために本当に必要な情報のみを計器盤に取り込むことができることである。これ は何れにしても速度表示部２ａである。エンジンの回転数が限界値に到達した場 合、又はドライバの求めに応じて、表示部２ｂが追加される。同様にガソリンタ ンクが殆ど空である場合、又はエンジンの冷却水温度がまだ低いかもしくは高す ぎる場合、並びに勿論ドライバの求めに応じて、残っている両計器の背景照明を 行うために第３のユニット２ｃが接続される。全く同じやり方で同様に個々のコ ントロール及び警報パネルが図示された表示装置の中に必要に応じて組み込まれ る。相応する電極構造物がそれぞれ別のグループを形成しているが、概要を理解 し易くするために図にはもはや示されていない。通常の警報様式、例えば「ハン ドブレーキをかけた」「上向きライトを点灯した」等も考えることができる。 電極２はスクリーン印刷法に基づいて両ガラス板の一方に印刷されている。こ れらは誘電体としてのガラスバリヤで被覆されている。両ガラス板の間隔は約７ ｍｍであり、両ガラス板はパッキンとして放電室１の外側縁部を形成するガラス 枠体を介してガラスろうによって結合されている。このように密封された放電室 は放電用封入ガスとして約１００ｍｂａｒ（＝１０ｋＰａ）のキセノン（Ｘｅ） 封入ガスを含んでいる。 さらに、放電室を大気圧で、即ち約１ｂａｒで封入することも可能である。そ の場合、キセノン分圧は１００ｍｂａｒ（＝１０ｋＰａ）の範囲が好ましい。こ の分圧と封入の大気圧との差は他の希ガス、例えばネオン（Ｎｅ）によって満た すことができる。このような負圧のない封入によって、ランプ容器の機械的応力 が軽減する。 キセノン・エキシマ放電ランプの技術とここで選ばれたパルス式作動様式（こ の場合両極性）とのその他の詳細は開示内容が関係している次の出願すなわち国 際公開第９４／２３４４２号明細書ないしはドイツ特許第４３１１１９７．１号 明細書及び国際公開第９７／０４６２５号明細書ないしはドイツ特許出願第１９ ５２６２１１．５号明細書を参照されたい。 この実施例から明らかであるように、本発明は、湾曲状の蛍光ランプ又は多数 の白熱電球の従来の使用とは異なり、技術的に簡単かつ経済的に製造可能な構成 と表示装置のデザインにぴったり適合した面輝度分布とが優れている。それによ ってエネルギ利用と人間工学性とが改善される。さらに、誘電体妨害放電を有す る平面形発光器は、高い耐スイッチング性及び耐振性を有しかつその寿命が基本 的には使用された発光体の安定性（メンテナンス）によってのみ制限されるので 、同様に特に有利である。これらの利点は修理又は交換費用が高くかつ表示装置 ないしはその照明装置の故障が安全上の理由から特に好ましくないエンジン駆動 式交通機関においてとりわけ重要である。この実施例で明らかなように、形状及 び寸法が使用個所ないしは取付け個所に特に良好に適合し得る平面形発光器の構 成は同様に有利である。その際、本発明はそれにも拘わらず平面形発光器の単純 な容器形状を、この実施例においては接続片を備えた複雑な部分円環の代わりに 突出部３を含めた放電室１の外形を可能にする。同様に平らなことは計器盤、コ ックピット等において容積比が制限される場合に有利となる。同じことは重量が 僅かであることに対しても当てはまる。 放電室の既に述べた負圧のない封入に関連して壁厚を極めて薄くすることが可 能になり、負圧封入を行った場合に破裂の回避をするための支持体も又は他の安 定化手段も省略することができる。これによって平面形発光器は著しく軽くなり 、従って上述の用途に特に好適である。 最後に、主要な利点として、組合わせ計器の個々の“重要セグメント”の本発 明による独立した作動性がある。 第２及び第３の実施例は室内照明分野における用途を示す。図２は枠体１１の 内面一杯に広がっている３つの発光面１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備えたランプか ら構成された室内照明器具を示す。図３はその電極構造物を示す。電極全体は１ つの櫛状陽極構造物１５と３つの櫛状陰極構造物１２ａ，１２ｂ，１２ｃとから 構成されている。陰極グループと櫛状陽極構造物１５の陽極とは、隣接する陰極 間にそれぞれ一対の陽極条帯が位置するように入れ子式に互いに形成されている 。さらに、左右の外側にはそれぞれ単一の陽極条帯が配置されている。 ここで選ばれている電極形状はパルス電力を入力するために単極性電圧に合わ せられている。その際、ドイツ特許出願第１９６３６９６５．７号明細書に詳細 に記載されているように、陰極条帯は個々の部分放電を位置的に決定するために それぞれ隣接する陽極条帯の側面に向いた鼻部状突起を有している。 この実施例において、特に、電極を別々に作動可能なグループに本発明によっ て分割することは両“電極類”のグループ毎に分割された電気端子によって行う 必要がないことが明らかである。寧ろこの場合全ての陽極１５が共通に接続され 、一定の基準電位を印加される。個々の陰極グループ１２ａ，１２ｂ，１２ｃに 上述した有効電力の入力パルスを与えることによって（従来の技術の項を参照） 、各陰極グループと櫛状陽極構造物１５の対応する部分との間に放電が発生する 。 １つのグループにおける陰極条帯の共通端子と陽極条帯の共通端子とは枠体１ １によって画成された放電容器の外に存在するバス状構造物の端部に位置してい る。電極条帯は枠体１１と放電容器の図示されていない底板又は蓋板との間に簡 単にしかも放電容器の内部の電極条帯として延在するようにスクリーン印刷法に よって実施される。このために補足的に同一出願人のドイツ特許出願「出願番号 ：第１９７１１８９０．９号、名称：背景照明用平面形蛍光ランプ及びこの平面 形蛍光ランプを備えた液晶表示装置」と、「出願番号：第１９７２９１８１．３ 号、名称：背景照明用平面形蛍光ランプ及びこの平面形蛍光ランプを備えた液晶 表示装置」と、同一出願人の出願「出願番号：ＰＣＴ／ＤＥ９８／００８２６（ ＝Ｗ０９８／４３２７６）、名称：誘電体で妨害された電極を有するガス放電ラ ンプ」の開示内容を参照されたい。これは因みに前述の第１の実施例にも当ては まる。 次の第３の実施例は図２及び３と同じように図４及び５に示されており、ダッ シュを付された符号は対応する類似の構成要素を表している。第２の実施例と第 ３の実施例との相違は電極の形状が異なるだけであり、それゆえ発光面１４ａ’ 、１４ｂ’、１４ｃ’の形状が異なっている。 図５に特に示されているように、電極条帯を放電容器の枠体１１’の最大部分 に対して相対的に斜めに配置することは電極を分割することと共にこのように簡 単に実施することができるので、陰極と陽極とのバス状集合体はこの場合には放 電室の内部に延在している。 さらに、この実施例の場合陽極条帯全体は１つの共通の端子に集結されていな い。寧ろ、発光面１４ａ’と両発光面１４ｂ’、１４ｃ’の和とのそれぞれ所属 する２つの陽極グループ１５ａ’、１５ｂｃ’が存在している。同様にこの実施 例の場合３つではなく、両発光面１４ａ’、１４ｂ’の和と発光面１４ｃ’とに それぞれ所属する２つの陰極グループ１２ａｂ’、１２ｃ’がある。それによっ て、別々に作動可能な電極グループは必ずしも両“電極類”の内の一方の区分に 属することが必要ではないことが明らかである。つまりこの場合３つの発光面へ の分割は陽極区分と陰極区分との協力によって初めて行われる。 ３つの全ての発光面１４ａ’、１４ｂ’、１４ｃ’はそれぞれ独立して作動さ れ得ることは明らかである。しかしながら、この実施例の場合、発光面１４ｂ’ を同時に作動することなく、発光面１４ａ’と発光面１４ｃ’とを一緒に作動す ることができないという欠点がある。発光面１４ａ’の作動は陰極グループ１２ ａｂ’と陽極グループ１５ａ’との給電を必要とし、一方発光面１４ｃ’の作動 は陰極グループ１２ｃ’と陽極グループ１５ｂｃ’との給電を必要とする。これ によって、発光面１４ｂ’の陽極と陰極とが自動的に同時に給電されることにな る。 第２の実施例及び第３の実施例は、既に述べたように、装飾上の理由から独立 して接続することのできる異なった発光面に分割された室内照明器具に関する。 しかしながら、第２の実施例及び第３の実施例に示されたガス放電ランプをそれ ぞれ業務ロゴを表す広告面と見做し、その場合広告の目立ち度を高めるために個 々のセグメントを交互に点滅状態にすることも考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＨＵ，Ｊ Ｐ，ＫＲ，ＵＳ (72)発明者 ヒチュケ、ロタール ドイツ連邦共和国 デー―81737 ミュン ヘン テオドール―アルト―シュトラーセ ６ (72)発明者 イェルビック、ジモン ドイツ連邦共和国 デー―81737 ミュン ヘン ワイデナー シュトラーセ ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．封入ガスを封入され、多数の電極（２、１２、１５、１２’、１５’）と、 電極の少なくとも１つの陽極部分と封入ガスとの間に設けられた誘電体膜とを備 えた放電容器を有するガス放電ランプにおいて、電極（２、１２、１５、１２’ 、１５’）が独立してスイッチング可能な作動を行うために別々に作動可能なグ ループ（…ａ，…ｂ，…ｃ）に分割されていることを特徴とするガス放電ランプ 。 ２．グループ（…ａ、…ｂ、…ｃ）が平面に形成され、独立して作動されるべき 異なった発光面（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ａ’、１４ｂ’、１４ｃ’）に 対応している請求項１に記載のガス放電ランプ。 ３．光学的表示装置又は信号装置を備え、グループ（…ａ、…ｂ、…ｃ）が光学 的表示装置又は信号装置のそれぞれ照明されるべき平面形状に付設されている請 求項２に記載のガス放電ランプ。 ４．電極の少なくとも一部が面輝度の局部的な変調を行うために平面に不均一に 配置された電極形状を有する請求項１乃至３の１つに記載のガス放電ランプ。 ５．付設された電極グループ（２ａ、２ｂ、２ｃ）の電極形状がそれぞれ照明さ れるべき平面形状に合わせられている請求項３又は４に記載のガス放電ランプ。 ６．円、部分円、円環、部分円環状のアナログ表示の背景照明を行うための平面 形発光器として設けられている請求項５に記載のガス放電ランプ。 ７．ほぼ同じ平面範囲に独立して放電パターンを発生させることができるように するために、別々に作動可能な異なった電極グループの電極が互いに入れ子式に 配置され、それにより平面範囲が両電極グループの一方又は両方を選択的に使用 して照明される請求項１乃至６の１つに記載のガス放電ランプ。 ８．別々にスイッチング可能な電極グループが信号灯の個々の信号面にそれぞれ 付設され、ガス放電ランプが信号灯の全信号面を含んでいる請求項６に記載のガ ス放電ランプを備えた信号灯。 ９．車両、船舶又は航空機における表示装置として請求項１乃至６の１つに記載 のガス放電ランプを備えた表示装置又は信号ランプ。 １０．請求項１乃至７の１つに記載のガス放電ランプを備えた室内照明器具。