JP2001006608A - Rare gas discharge lamp, its manufacture, and device using such discharge lamp - Google Patents

Rare gas discharge lamp, its manufacture, and device using such discharge lamp

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JP2001006608A
JP2001006608A JP11179224A JP17922499A JP2001006608A JP 2001006608 A JP2001006608 A JP 2001006608A JP 11179224 A JP11179224 A JP 11179224A JP 17922499 A JP17922499 A JP 17922499A JP 2001006608 A JP2001006608 A JP 2001006608A
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discharge lamp
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gas discharge
lamp
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隆王 金田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp having a high brightness and good light emitting efficiency. SOLUTION: Inside a lamp tube 53 a pair of band-shaped internal electrodes 54 and 55 are installed closely with a gap 58 interposed. The gas pressure of xenon 69 is made over 200 Torr by positioning the two electrodes closely to each other, which ensures a light emission with high brightness. Because electric discharge is likely to take place near the gap 58, an intense light is generated in a phosphor layer 56 in the neighbourhood of the gap 58.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、希ガス放電ラン
プ及びその製造方法に関するものである。また、そのラ
ンプを用いたファクシミリ装置、複写機、イメージリー
ダ、スキャナ等の情報機器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rare gas discharge lamp and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to an information device using the lamp, such as a facsimile machine, a copying machine, an image reader, and a scanner.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9,図10は、特開平11−1209
61号公報に記載された従来の希ガス放電ランプを示す
図である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 and FIG.
It is a figure which shows the conventional rare gas discharge lamp described in Unexamined-Japanese-Patent No. 61.

【0003】図9は、直管形の外部電極形の放電ランプ
L(蛍光ランプ)を示す一部切欠断面正面図、図10
は、図9のランプLの矢視C−C線に沿って切断した部
分の横断面である。
FIG. 9 is a partially cutaway front view showing a straight tube type external electrode type discharge lamp L (fluorescent lamp), and FIG.
9 is a cross-sectional view of a portion of the lamp L of FIG. 9 taken along line CC.

【0004】図中、1はソーダ石灰ガラスや鉛ガラスな
どからなる外径が約8.0mm、内径が約7.0mmの
直管形の透明なガラスバルブで、両端は気密に閉塞され
ている。また、2はこのバルブ1の内面に形成された蛍
光体被膜で、この蛍光体被膜2はバルブの管軸方向に沿
って被膜が被着されてない開口部3を有するアパーチャ
形をなしている。また、バルブ1内には放電媒体として
キセノン(Xe)が200Torr未満、例えば、70
Torr封入されている。
In the drawing, reference numeral 1 denotes a straight tube-shaped transparent glass bulb made of soda-lime glass, lead glass, or the like, having an outer diameter of about 8.0 mm and an inner diameter of about 7.0 mm, both ends of which are hermetically closed. . Reference numeral 2 denotes a phosphor coating formed on the inner surface of the bulb 1. The phosphor coating 2 has an aperture shape having an opening 3 along which the coating is not applied along the tube axis direction of the bulb. . Xenon (Xe) as a discharge medium in the bulb 1 is less than 200 Torr, for example, 70 Torr.
Torr enclosed.

【0005】また、4a,4bはバルブ1の外面に管軸
方向に沿って平行に形成された一対のアルミニウムテー
プからなる帯状の外部電極で、両電極4a,4bは上記
蛍光体被膜2の開口部3に対応した光学的及び電気的に
離して設けられている。また、5は上記アルミニウムテ
ープ表面及びバルブ1の全外周面に形成されたシリコン
からなる薄い保護膜で上記外部電極4a,4b間の沿面
放電を防いでいる。
Further, reference numerals 4a and 4b denote band-shaped external electrodes formed of a pair of aluminum tapes formed on the outer surface of the bulb 1 in parallel along the tube axis direction. It is provided optically and electrically separated corresponding to the portion 3. Reference numeral 5 denotes a thin protective film made of silicon formed on the surface of the aluminum tape and the entire outer peripheral surface of the bulb 1 to prevent creeping discharge between the external electrodes 4a and 4b.

【0006】また、6はパルス波を発生するパルス点灯
回路装置で、その出力は放電ランプLの外部電極4a,
4bに接続している。
Reference numeral 6 denotes a pulse lighting circuit device for generating a pulse wave, the output of which is output from the external electrodes 4a,
4b.

【0007】そして、上記構成の放電ランプLは、外部
電極4a,4bに接続したパルス点灯回路装置6からの
給電により点灯される。このパルス点灯回路装置6か
ら、例えば、1.6KV、40KHzのパルス波電力を
外部電極4a,4bに印加すると、バルブ1内を隔てた
外部電極4a,4b間で放電が生起する。この放電によ
って、希ガスが電離及び励起されて紫外線を発生し、こ
の紫外線が蛍光体被膜2により可視光線に変換されると
ともに、蛍光体被膜2で反射され、大部分の可視光線が
蛍光体被膜2の形成されていない光投射用の開口部(ア
パーチャ)3部分のバルブ1を通って外部に放射され
る。
[0007] The discharge lamp L having the above configuration is lit by power supply from the pulse lighting circuit device 6 connected to the external electrodes 4a and 4b. When pulse wave power of, for example, 1.6 KV and 40 KHz is applied to the external electrodes 4 a and 4 b from the pulse lighting circuit device 6, a discharge occurs between the external electrodes 4 a and 4 b separated from the inside of the bulb 1. This discharge ionizes and excites the rare gas to generate ultraviolet light, which is converted to visible light by the phosphor coating 2 and reflected by the phosphor coating 2, and most of the visible light is converted to visible light by the phosphor coating 2. The light is radiated to the outside through the bulb 1 in the light projection opening 3 where no 2 is formed.

【0008】バルブ内部に放電媒体として封入するキセ
ノンガスを含む希ガスの圧力は200Torr以下で、
希ガス中のキセノンの封入圧力が高いほど高輝度となる
が、200Torrを超えると点灯時にちらつきが生じ
る問題があった。また、逆に低すぎると暗くて短寿命と
なる。
The pressure of the rare gas containing xenon gas sealed as a discharge medium inside the bulb is 200 Torr or less.
The higher the xenon sealing pressure in the rare gas is, the higher the brightness is. However, if the pressure exceeds 200 Torr, there is a problem that flickering occurs during lighting. Conversely, if it is too low, it will be dark and have a short life.

【0009】図11は、特開平5−82101号公報に
記載された従来の希ガス放電ランプの他の例を示す図
で、ランプの断面図である。図11において、11は希
ガス放電蛍光ランプ、12は蛍光ランプ11を構成する
直径10mm、長さ220mmの直状円筒状のガラスバ
ルブ、ガラスバルブ12の内壁のほぼ全面には蛍光体層
13が形成されており、ガラスバルブ12の内部には希
ガスであるキセノンが70Torr封入されている。ま
た、ガラスバルブ12の全長にわたり約4mmの幅で蛍
光体層13が形成されていない部分があり、ランプ内で
発生した光をランプ外に照射する光出力部14となって
いる。ガラスバルブ12の光出力部14以外の外側周面
には幅約12mmの一対の外部電極15a及び15bが
ランプの全長にわたり、光出力部14の反対側に光出力
部14の幅より狭く約2mmの間隔をおいて設けられて
いる。上記幅約2mmの電極間上には、ランプ外周面で
の電極間の絶縁破壊を防止するための絶縁材18が設け
られている。また、外部電極15a及び15bはリード
線16a及び16bによって電源17に接続されてい
る。
FIG. 11 shows another example of a conventional rare gas discharge lamp described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-82101, and is a cross-sectional view of the lamp. In FIG. 11, reference numeral 11 denotes a rare gas discharge fluorescent lamp, reference numeral 12 denotes a straight cylindrical glass bulb having a diameter of 10 mm and a length of 220 mm constituting the fluorescent lamp 11, and a phosphor layer 13 is provided on almost the entire inner wall of the glass bulb 12. Xenon, which is a rare gas, is sealed in the glass bulb 12 at 70 Torr. In addition, there is a portion having a width of about 4 mm where the phosphor layer 13 is not formed over the entire length of the glass bulb 12, and serves as a light output portion 14 for irradiating light generated in the lamp to the outside of the lamp. A pair of external electrodes 15a and 15b having a width of about 12 mm are provided on the outer peripheral surface of the glass bulb 12 other than the light output section 14 over the entire length of the lamp. Are provided at intervals. An insulating material 18 is provided between the electrodes having a width of about 2 mm to prevent dielectric breakdown between the electrodes on the outer peripheral surface of the lamp. The external electrodes 15a and 15b are connected to a power supply 17 by lead wires 16a and 16b.

【0010】このような構成の蛍光ランプについて動作
を説明する。電源17から外部電極15a及び15bの
間に電圧を印加すると、ランプ内のキセノンに誘電体で
あるガラスを介して電圧が供給され放電が発生する。そ
の際、発生した紫外線は蛍光体層13を励起し、蛍光体
によって決定される可視光に変換される。蛍光体から発
生した可視光は、光出力部14から照射される。
The operation of the thus constructed fluorescent lamp will be described. When a voltage is applied between the external electrodes 15a and 15b from the power supply 17, a voltage is supplied to xenon in the lamp via glass, which is a dielectric, to generate a discharge. At that time, the generated ultraviolet light excites the phosphor layer 13 and is converted into visible light determined by the phosphor. The visible light generated from the phosphor is emitted from the light output unit 14.

【0011】以下、発光の原理について詳しく説明す
る。誘電体であるガラスを介して放電が行われるため、
誘電体により電流が制限されたグロー放電からアーク放
電といった形態へ発展しない。また、特定の場所に放電
が集中せず、外部電極に面したガラスバルブ内面全体か
ら放電が発生する。ガラスの厚みなどが一定で誘電体と
しての特性が一様であれば、外部電極に面したガラスバ
ルブ内面での電流密度は一様になるので、発生する紫外
線の密度もほぼ一様になり、可視光の発生もほぼ一様に
なる。このため、ランプ表面の輝度分布はほぼ均一にな
る。また、電流は、印加した電圧の極性が反転した直後
にのみ流れ、それ以外ではガラスバルブ内面に電荷が蓄
積されることにより電流が停止する。このため、ランプ
にはパルス状の電流が流れる。なお、内部の放電状態を
詳細に観測すると、外部電極に面したランプ内面全体が
ほぼ一様な光に覆われており、更に、対面した電極との
間を結ぶ細い糸状の放電がほぼ一定間隔に多数、縞状に
発生しているのが見られる。内部に希ガスを封入した場
合、このような放電により、まず希ガス原子が電子との
衝突により共鳴準位へ励起される。この共鳴準位の励起
原子は、希ガスの圧力が高いために、ほかの基底準位の
希ガス原子と衝突を起こして2原子分子のエキシマ(e
xcimer)を形成する。このエキシマは、紫外線を
放射して2個の基底準位の希ガス原子に戻る。エキシマ
の放射した紫外線は、原子の共鳴紫外線のように自己吸
収を起こさないために、そのほとんどがランプの内壁に
達して蛍光体によって可視光に変換される。つまり、エ
キシマによる発光の場合、より明るい光が得られる。な
お、希ガスとしてキセノンの圧力が低いとき、上記原子
の共鳴準位からの147nm放射が主となる。
Hereinafter, the principle of light emission will be described in detail. Because discharge is performed through glass that is a dielectric,
It does not evolve from a glow discharge whose current is limited by a dielectric to an arc discharge. Further, the discharge is not concentrated at a specific place, and the discharge is generated from the entire inner surface of the glass bulb facing the external electrode. If the thickness of the glass is constant and the characteristics as a dielectric are uniform, the current density on the inner surface of the glass bulb facing the external electrode will be uniform, and the density of generated ultraviolet light will be almost uniform. The generation of visible light also becomes almost uniform. For this reason, the luminance distribution on the lamp surface becomes substantially uniform. Further, the current flows only immediately after the polarity of the applied voltage is reversed, and in other cases, the current stops due to accumulation of electric charges on the inner surface of the glass bulb. For this reason, a pulsed current flows through the lamp. When the internal discharge state was observed in detail, the entire inner surface of the lamp facing the external electrode was covered with substantially uniform light, and a thin thread-like discharge connecting the electrode facing the external electrode was maintained at a substantially constant interval. Many are seen to have occurred in stripes. When a rare gas is sealed inside, such a discharge first excites rare gas atoms to a resonance level by collision with electrons. Due to the high pressure of the rare gas, the excited atoms at this resonance level collide with other rare gas atoms at the ground level to generate excimer (e) of a diatomic molecule.
xcimer). The excimer emits ultraviolet light and returns to two ground level rare gas atoms. Most of the ultraviolet light emitted by the excimer does not undergo self-absorption unlike the resonance ultraviolet light of atoms, and most of the ultraviolet light reaches the inner wall of the lamp and is converted into visible light by the phosphor. That is, in the case of light emission by excimer, brighter light is obtained. Note that when the pressure of xenon as a rare gas is low, 147 nm radiation from the above-described resonance level of the atom is mainly used.

【0012】また、図12に示すような偏平なランプに
おいて、電極15a,15bを容器の内部に設け、更
に、電極15a,15bの上に誘電体層を蒸着などによ
って設け、誘電体層50を形成することが行われてい
る。光出力部14は、従来と同様ガラスにより構成され
ているが、容器本体19を構成する材質はガラスに限ら
れることはなく、図12の場合は、セラミックにより構
成されている。この場合、誘電体層は蛍光ランプの内部
と外部の圧力差による応力を受けないので、薄くするこ
とができるが、容器本体19が大気圧による圧力を受け
るため、強度を確保する必要がある。
In a flat lamp as shown in FIG. 12, electrodes 15a and 15b are provided inside the container, and a dielectric layer is provided on the electrodes 15a and 15b by vapor deposition or the like. Forming is being done. The light output unit 14 is made of glass as in the related art, but the material of the container body 19 is not limited to glass, and in the case of FIG. 12, it is made of ceramic. In this case, since the dielectric layer is not subjected to stress due to the pressure difference between the inside and the outside of the fluorescent lamp, it can be made thin. However, since the container body 19 receives the pressure due to the atmospheric pressure, it is necessary to secure the strength.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】図9,図10,図11
に示した従来の希ガス放電ランプは、誘電体であるガラ
スバルブ1,12を介して電圧が供給され、放電が発生
する構成になっている。このため、電極に供給されたエ
ネルギーは、ガラスを発熱させ、ガラスにより消耗され
てしまう。このため、発光効率が上がらず、高輝度な蛍
光ランプを得ることができないという課題がある。
FIG. 9, FIG. 10, and FIG.
The conventional rare gas discharge lamp shown in (1) has a configuration in which a voltage is supplied through glass bulbs 1 and 12 which are dielectric materials to generate a discharge. Therefore, the energy supplied to the electrodes causes the glass to generate heat and is consumed by the glass. For this reason, there is a problem that the luminous efficiency does not increase and a high-luminance fluorescent lamp cannot be obtained.

【0014】また、図12に示した構成の場合も電極の
間に誘電体層50が設けられているため、前述したガラ
スと同様に、誘電体層50によりエネルギーが消費さ
れ、発光効率が悪くなり、高輝度な蛍光ランプが得られ
ないという課題がある。
Also, in the case of the structure shown in FIG. 12, since the dielectric layer 50 is provided between the electrodes, energy is consumed by the dielectric layer 50 and the luminous efficiency is poor as in the case of the above-mentioned glass. Therefore, there is a problem that a high-luminance fluorescent lamp cannot be obtained.

【0015】また、外部電極を用いる場合には、ランプ
外周面での電極間の沿面放電や電極間の絶縁破壊を防止
するため、シリコンからなる薄い保護膜5、或いは、絶
縁材18を設ける必要があった。このため、ランプの構
造が複雑になるとともに、製造工程が複雑になるという
課題があった。
When an external electrode is used, a thin protective film 5 made of silicon or an insulating material 18 must be provided in order to prevent creeping discharge between the electrodes on the outer peripheral surface of the lamp and dielectric breakdown between the electrodes. was there. Therefore, there has been a problem that the structure of the lamp becomes complicated and the manufacturing process becomes complicated.

【0016】また、外部電極を用いているため、ランプ
全体を絶縁処理する必要があり、安全性を考慮しなけれ
ばならないという課題があった。
Further, since the external electrodes are used, it is necessary to insulate the entire lamp, and there is a problem that safety must be considered.

【0017】また、ガラス管の内部に封入する希ガスの
ガス圧を大きくすると、輝度が大きくなるが、放電が不
安定になり、ちらつきが発生してしまうという課題があ
った。
Further, when the gas pressure of the rare gas sealed in the inside of the glass tube is increased, the luminance is increased, but the discharge becomes unstable and the flicker occurs.

【0018】この発明は、以上のような課題を解決する
ためになされたものであり、発光効率のよい、かつ、高
輝度な希ガス放電ランプ及びその製造方法及びそのラン
プを用いた装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a rare gas discharge lamp having high luminous efficiency and high luminance, a method of manufacturing the same, and an apparatus using the lamp. The purpose is to:

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明に係る希ガス放
電ランプは、希ガスが封入されたランプ管と、ランプ管
の内面に設けられた蛍光体層と、ランプ管の内面と蛍光
体層との間に設けられ、ギャップを挟んで互いに隣り合
うように設けられた一対の帯状内部電極とを備えたこと
を特徴とする。
A rare gas discharge lamp according to the present invention includes a lamp tube filled with a rare gas, a phosphor layer provided on an inner surface of the lamp tube, an inner surface of the lamp tube, and a phosphor layer. And a pair of band-shaped internal electrodes provided adjacent to each other with a gap therebetween.

【0020】上記一対の帯状内部電極は、0.2mm以
上2.0mm以下のギャップ長を有するギャップを挟ん
で帯状に設けられ、かつ、上記希ガスは、200Tor
r以上400Torr以下の圧力で封入されたキセノン
ガスを有することを特徴とする。
The pair of band-shaped internal electrodes are provided in a band with a gap having a gap length of 0.2 mm or more and 2.0 mm or less, and the rare gas is 200 Torr.
It is characterized by having xenon gas sealed at a pressure of r to 400 Torr.

【0021】上記蛍光体層は、一対の帯状内部電極の間
にあるギャップに充填されていることを特徴とする。
The above-mentioned phosphor layer is characterized by being filled in a gap between a pair of band-like internal electrodes.

【0022】上記希ガス放電ランプは、上記ギャップと
対向する方向に光を放出するアパーチャを備えたことを
特徴とする。
The rare gas discharge lamp has an aperture for emitting light in a direction facing the gap.

【0023】上記ランプ管の内径Rに対する上記ギャッ
プ長Lの比を0.025≦L/R≦1.25としたこと
を特徴とする。
The ratio of the gap length L to the inner diameter R of the lamp tube may be 0.025 ≦ L / R ≦ 1.25.

【0024】上記希ガス放電ランプのランプ管の一端に
はステムが融着され、このステムには一対の導入線が固
定されており、この導入線に導電バネを設け、上記帯状
内部電極面に接触させて電気的に接続を行ったことを特
徴とする。
A stem is fused to one end of the lamp tube of the rare gas discharge lamp, and a pair of lead wires are fixed to the stem. A conductive spring is provided on the lead wire, and the lead wire is provided on the surface of the strip-shaped internal electrode. It is characterized in that it is brought into contact and electrically connected.

【0025】この発明に係る希ガス放電ランプの製造方
法は、ランプ管の内面の所定の領域に面状内部電極層を
形成する電極層形成工程と、レーザにより面状内部電極
層にランプ管の管軸方向に沿ってギャップを形成し、ギ
ャップを挟んで隣り合う一対の帯状内部電極を形成する
帯状内部電極形成工程と、一対の帯状内部電極を形成後
に、ランプ管の内面に蛍光体層を形成する蛍光体層形成
工程とを備えたことを特徴とする。
The method for manufacturing a rare gas discharge lamp according to the present invention includes an electrode layer forming step of forming a planar internal electrode layer in a predetermined region on the inner surface of the lamp tube, and a step of forming the lamp tube on the planar internal electrode layer by laser. Forming a gap along the tube axis direction, forming a pair of strip-shaped internal electrodes adjacent to each other with the gap therebetween, and forming a pair of strip-shaped internal electrodes, and then forming a phosphor layer on the inner surface of the lamp tube. Forming a phosphor layer.

【0026】上記希ガス放電ランプの製造方法は、更
に、蛍光体層の一部を除去して光を放出するアパーチャ
を形成するアパーチャ形成工程を備えたことを特徴とす
る。
The method for manufacturing a rare gas discharge lamp further includes an aperture forming step of forming an aperture for emitting light by removing a part of the phosphor layer.

【0027】また、この発明は、上記希ガス放電ランプ
を用いた装置であることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that it is an apparatus using the rare gas discharge lamp.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の一例を示す希ガス放電ランプ51の斜視図である。図
2は、図1のA−A断面図である。図3は、図1のB−
B断面図である。図4は、希ガス放電ランプ51の一部
を切り欠いた斜視図である。この実施の形態の希ガス放
電ランプ51は、筒状のランプ管53を有している。ラ
ンプ管53の材質は、ガラスである。例えば、ソーダガ
ラス等の軟質ガラス又はホウケイ酸ガラス等の硬質ガラ
スである。また、石英ガラスでもよい。但し、鉛の入っ
たガラスは好ましくない。鉛の入ったガラスは、鉛が放
出される恐れがあり、電極をショートする可能性がある
こと及び励起された励起原子が消失してしまう恐れがあ
るからである。図2に示すように、ランプ管外径を管径
Dとし、ランプ管内径をRとする。ランプ管53の管径
Dは、2mm〜10mmである。管径Dが2mm以下の
ランプ管53でも構わない。ランプ管53には、内部に
一対の帯状内部電極54と帯状内部電極55が設けられ
ている。帯状内部電極54と帯状内部電極55は、ギャ
ップ58を介して隣り合うように設けられている。ギャ
ップ58は、図4に示すように、帯状内部電極54と帯
状内部電極55の間に直線状に設けられている。図2に
示すように、ギャップ58のギャップ長Lは、0.2m
m〜2.0mmである。このギャップ長Lの下限は、帯
状内部電極54と帯状内部電極55をショートさせない
程度の幅である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a perspective view of a rare gas discharge lamp 51 showing an example of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a sectional view of FIG.
It is B sectional drawing. FIG. 4 is a perspective view in which a part of the rare gas discharge lamp 51 is cut away. The rare gas discharge lamp 51 of this embodiment has a cylindrical lamp tube 53. The material of the lamp tube 53 is glass. For example, soft glass such as soda glass or hard glass such as borosilicate glass is used. Further, quartz glass may be used. However, glass containing lead is not preferred. This is because lead-containing glass may release lead, may cause a short circuit of the electrode, and may cause the excited atoms to disappear. As shown in FIG. 2, the outer diameter of the lamp tube is D, and the inner diameter of the lamp tube is R. The tube diameter D of the lamp tube 53 is 2 mm to 10 mm. The lamp tube 53 having a tube diameter D of 2 mm or less may be used. The lamp tube 53 is provided with a pair of band-shaped internal electrodes 54 and a band-shaped internal electrode 55 inside. The band-shaped internal electrodes 54 and 55 are provided so as to be adjacent to each other with a gap 58 therebetween. The gap 58 is provided linearly between the band-shaped internal electrodes 54 and 55 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the gap length L of the gap 58 is 0.2 m
m to 2.0 mm. The lower limit of the gap length L is a width that does not short-circuit the band-shaped internal electrodes 54 and 55.

【0029】ギャップ58のギャップ長Lの長さを0.
2mm〜2.0mmにできるのは、電極が内部電極だか
らである。即ち、真空中に電極が置かれるため、2つの
電極間を小さくすることができるのである。従来の蛍光
ランプのように、外部電極を用いて大気中において、2
つの電極を隣接させて配置する場合には、ガラス管の外
側の沿面放電を起こしやすく、2.0mm以下に2つの
電極を配置することが困難である。この実施の形態の蛍
光ランプは、2つの内部電極を近づけ、ランプ管53の
内面の沿面放電を起こしやすくしており、このランプ管
53の内面の沿面放電を積極的に利用するものである。
従って、2つの内部電極の間には、従来のように、誘電
体や絶縁材は不要であり、むしろ、誘電体や絶縁材はな
い方がよい。帯状内部電極54と帯状内部電極55の材
料は、アルミニウムが望ましい。アルミニウム以外にも
金、銀、ニッケル、白金、タングステンでも構わない。
また、その他の蒸着可能な金属を使用できる。帯状内部
電極54と帯状内部電極55は、図2に示すように、約
180度の電極配置角度θ1を有している。電極配置角
度θ1は、180度である必要はなく、任意の範囲で変
更することが可能である。また、図3に示すように、帯
状内部電極54と帯状内部電極55の電極厚Iは、5μ
mから20μmの範囲である。電極厚Iを薄くすると、
抵抗値は大きくなり、電極厚Iを厚くすると抵抗値は小
さくなる。電極の厚みを5μm以上及び20μm以下に
することにより、帯状内部電極54と帯状内部電極55
のそれぞれの両端間の抵抗値を10Ω以下にすることが
可能である。望ましくは、電極の抵抗値は2Ω以下であ
る。
The length of the gap length L of the gap 58 is set to 0.
The reason why the thickness can be set to 2 mm to 2.0 mm is that the electrodes are internal electrodes. That is, since the electrodes are placed in a vacuum, the distance between the two electrodes can be reduced. As in the case of a conventional fluorescent lamp, two
When two electrodes are arranged adjacent to each other, a creeping discharge outside the glass tube is likely to occur, and it is difficult to arrange the two electrodes within 2.0 mm or less. In the fluorescent lamp of this embodiment, two internal electrodes are brought close to each other to easily cause a creeping discharge on the inner surface of the lamp tube 53, and the creeping discharge on the inner surface of the lamp tube 53 is positively used.
Therefore, no dielectric or insulating material is required between the two internal electrodes as in the related art, and it is better not to have any dielectric or insulating material. The material of the band-shaped internal electrodes 54 and 55 is preferably aluminum. Gold, silver, nickel, platinum, and tungsten may be used in addition to aluminum.
Also, other depositable metals can be used. As shown in FIG. 2, the band-shaped internal electrodes 54 and 55 have an electrode arrangement angle θ1 of about 180 degrees. The electrode arrangement angle θ1 does not need to be 180 degrees and can be changed within an arbitrary range. As shown in FIG. 3, the electrode thickness I of the band-shaped internal electrodes 54 and 55 is 5 μm.
m to 20 μm. When the electrode thickness I is reduced,
The resistance value increases, and as the electrode thickness I increases, the resistance value decreases. By setting the thickness of the electrodes to 5 μm or more and 20 μm or less, the band-shaped internal electrodes 54 and 55 are formed.
Can be made to have a resistance value of 10Ω or less. Preferably, the resistance value of the electrode is 2Ω or less.

【0030】帯状内部電極54と帯状内部電極55の内
側及びランプ管53の内側には、蛍光体が塗布されて形
成された蛍光体層56が設けられている。
A phosphor layer 56 formed by applying a phosphor is provided inside the band-like internal electrodes 54 and 55 and inside the lamp tube 53.

【0031】例えば、蛍光体として3波長型の平均粒径
が約2.9μmのユーロピウム付活アルミン酸バリウム
マグネシウムの青色蛍光体、平均粒径が約4.8μmの
セリウム・テルビウム付活リン酸ランタンの緑色蛍光体
および平均粒径が約2.9μmのユーロピウム付活ホウ
酸イットリウムガドリニウムの赤色蛍光体が用いられて
いる。蛍光体としては、後述の理由でテレビ用蛍光体を
用いるのがより望ましい。
For example, a three-wavelength blue phosphor of europium-activated barium magnesium aluminate having an average particle size of about 2.9 μm as a phosphor, and a cerium / terbium-activated lanthanum phosphate activated material having an average particle size of about 4.8 μm And a red phosphor of europium-activated yttrium gadolinium borate having an average particle size of about 2.9 μm. As the phosphor, it is more desirable to use a television phosphor for the reasons described below.

【0032】ランプ管53には、蛍光体層56が形成さ
れていないアパーチャ57が設けられている。アパーチ
ャ57の開口角度θ2は、30度〜100度である。望
ましくは、60度〜70度がよい。なお、電極配置角度
θ1は、開口角度θ2と同じでもよい。帯状内部電極5
4と帯状内部電極55が蛍光体層56に覆われるために
は、電極配置角度θ1は、開口角度θ2以上でなければ
ならない。開口角度θ2を小さくすることにより、アパ
ーチャ57から放出される光の強度が増加される。ま
た、電極配置角度θ1を小さくすることにより、帯状内
部電極54と帯状内部電極55の面積が増大し、放電す
る面積が増加する。また、帯状内部電極54と帯状内部
電極55は、アルミニウム等の金属であり、反射膜とし
ても機能するため、電極配置角度θ1を小さくすること
により、更に、アパーチャ57から放出される光の強度
を強くすることができる。
The lamp tube 53 is provided with an aperture 57 on which the phosphor layer 56 is not formed. The opening angle θ2 of the aperture 57 is 30 degrees to 100 degrees. Desirably, the angle is 60 degrees to 70 degrees. Note that the electrode arrangement angle θ1 may be the same as the opening angle θ2. Belt-shaped internal electrode 5
The electrode arrangement angle θ1 must be equal to or larger than the opening angle θ2 so that the phosphor layer 4 and the band-shaped internal electrode 55 are covered with the phosphor layer 56. By reducing the opening angle θ2, the intensity of light emitted from the aperture 57 is increased. Also, by reducing the electrode arrangement angle θ1, the area of the band-shaped internal electrodes 54 and 55 increases, and the area for discharging increases. The band-shaped internal electrode 54 and the band-shaped internal electrode 55 are made of metal such as aluminum, and also function as a reflection film. Therefore, by reducing the electrode arrangement angle θ1, the intensity of light emitted from the aperture 57 is further reduced. Can be stronger.

【0033】ランプ管53の内部には、希ガスが封入さ
れている。例えば、キセノンガスが200Torr以上
400Torr以下のガス圧Pで封入されている。従来
の希ガス放電ランプにおいて、200Torr以上のガ
ス圧の希ガスを封入すると、輝度は大きくなるが、放電
が不安定になり、ちらつきが発生してしまうという問題
がある。しかし、この実施の形態においては、200T
orr以上のガス圧でも、放電が不安定にならない。そ
の理由は、電極を内部電極にしていること及び電極をギ
ャップを介して隣り合わせに配置していることの2つの
理由による。一般に、蛍光ランプにおいて、電極間隔と
ガス封入圧力が増加すると、放電開始電圧が高くなると
いうパッシェンの法則(Paschen’s law)
が成り立つものと考えられる。この実施の形態の希ガス
放電ランプにおいても、パッシェンの法則に従うものと
考えられ、帯状内部電極54と帯状内部電極55をでき
るだけ近付けた状態にしているので、希ガスの封入圧力
を増加させることができる。即ち、放電開始電圧が一定
であるという条件の場合に、電極間隔を小さくすること
により、希ガスの封入圧力を増加することができる。つ
まり、従来と同じ点灯回路から従来と同じ放電開始電圧
の供給を受ける場合であっても、電極間隔が小さくなれ
ば、希ガスの封入圧力を大きくすることができる。従っ
て、本実施の形態は、キセノンのガス圧Pを200To
rr以上にすることが可能である。このように、ガス圧
Pを200Torrよりも上げることができるので、輝
度を向上させることができる。また、ガス圧Pが上がる
と、放電が不安定になり、ちらつきが発生しやすくなる
が、この電極がギャップを介して隣り合わせに配置され
ているため、放電しやすい状態になっており、ガス圧P
の上昇による放電のしにくさは、2つの電極の接近によ
る放電のしやすさで相殺される。また、この実施の形態
においては、外部電極ではなく、内部電極を用いている
ことにより、誘電体であるランプ管53に放電のための
エネルギーを奪われてしまうことがない。従来の外部電
極を用いたランプにおいては、エネルギーがガラス発熱
に消費されてしまい、発光効率が低下していたのに対
し、この発明においては、帯状内部電極55と帯状内部
電極54の間のエネルギーは、蛍光体層56に直接与え
られるため、放電のためのエネルギーをロスすることが
ない。特に、帯状内部電極54と帯状内部電極55をギ
ャップ58を介して隣り合わせて配置している場合、放
電のエネルギーはギャップ58に近傍に強く発生する。
図2の矢印Eに示すように、帯状内部電極54と帯状内
部電極55の間に発生する電子の密度は、ギャップ58
近傍の方が濃く、ギャップ58から離れるに従って密度
が小さくなる。従って、ギャップ58近傍での発光が最
も強くなる。このため、アパーチャ57は、ギャップ5
8の反対側に設けるのが望ましい。また、図2及び図4
に示すように、蛍光体層56は、ギャップ58にも充填
されている。このギャップ58に充填された蛍光体層5
6及びその近傍の蛍光体層56による発光が最も強くな
り、反対側に設けられたアパーチャ57から強い光を放
射することが可能である。この実施の形態の希ガス放電
ランプ51の発光原理は、従来の発光原理と同様に、エ
キシマの形成によるエキシマ放電である。また、更に、
この実施の形態の希ガス放電ランプ51の発光は、電子
が直接蛍光体に衝突することによっても行われる。図2
の矢印Eに示したように、電子が帯状内部電極54と帯
状内部電極55の間で飛び交うことになるが、この電子
があたかもテレビの電子銃から放出された電子線と同様
の作用を呈し、蛍光体層56に衝突することにより蛍光
体層56にある蛍光体を発光させることができる。この
電子の衝突による蛍光体の発光が行われるため、蛍光体
層56は、テレビ用蛍光体を用いることが望ましく、テ
レビ用蛍光体を用いることにより、より輝度を向上させ
ることができる。
A rare gas is sealed in the lamp tube 53. For example, xenon gas is sealed at a gas pressure P of 200 Torr or more and 400 Torr or less. In a conventional rare gas discharge lamp, when a rare gas having a gas pressure of 200 Torr or more is sealed, the brightness increases, but the discharge becomes unstable and flicker occurs. However, in this embodiment, 200T
Discharge does not become unstable even at a gas pressure of orr or higher. This is because the electrodes are internal electrodes and the electrodes are arranged adjacent to each other with a gap therebetween. Generally, in a fluorescent lamp, Paschen's law states that as the electrode spacing and the gas filling pressure increase, the discharge starting voltage increases.
Is considered to hold. It is considered that the rare gas discharge lamp of this embodiment also follows Paschen's law, and the band-shaped internal electrode 54 and the band-shaped internal electrode 55 are kept as close as possible. it can. That is, under the condition that the discharge starting voltage is constant, the sealing pressure of the rare gas can be increased by reducing the distance between the electrodes. In other words, even when the same discharge starting voltage is supplied from the same lighting circuit as in the related art, if the electrode spacing is reduced, the pressure for filling the rare gas can be increased. Therefore, in the present embodiment, the gas pressure P of xenon is set to 200
rr or more. As described above, since the gas pressure P can be made higher than 200 Torr, the luminance can be improved. Further, when the gas pressure P increases, the discharge becomes unstable and flickers easily occur. However, since the electrodes are arranged adjacent to each other with a gap therebetween, the discharge becomes easy. P
The difficulty of the discharge due to the rise of the pressure is offset by the ease of the discharge due to the approach of the two electrodes. In this embodiment, since the internal electrodes are used instead of the external electrodes, the lamp tube 53, which is a dielectric, does not lose energy for discharge. In a conventional lamp using an external electrode, energy is consumed by heat generated by the glass and the luminous efficiency is reduced. On the other hand, in the present invention, the energy between the band-shaped internal electrode 55 and the band-shaped internal electrode 54 is reduced. Is supplied directly to the phosphor layer 56, so that energy for discharging is not lost. In particular, when the band-shaped internal electrode 54 and the band-shaped internal electrode 55 are arranged adjacent to each other with the gap 58 therebetween, the discharge energy is strongly generated near the gap 58.
As shown by an arrow E in FIG. 2, the density of electrons generated between the band-shaped internal electrodes 54 and
The density is higher in the vicinity, and the density decreases as the distance from the gap 58 increases. Therefore, the light emission near the gap 58 becomes the strongest. For this reason, the aperture 57
8 is desirably provided on the opposite side. 2 and 4
As shown in FIG. 7, the phosphor layer 56 is also filled in the gap 58. The phosphor layer 5 filled in the gap 58
6 and the phosphor layer 56 in the vicinity thereof have the strongest light emission, and it is possible to emit strong light from the aperture 57 provided on the opposite side. The light emission principle of the rare gas discharge lamp 51 of this embodiment is an excimer discharge by excimer formation, similarly to the conventional light emission principle. Also,
Light emission of the rare gas discharge lamp 51 of this embodiment is also performed by electrons directly colliding with the phosphor. FIG.
As shown by the arrow E, the electrons fly between the band-shaped internal electrodes 54 and 55. These electrons have the same effect as an electron beam emitted from an electron gun of a television. The phosphor in the phosphor layer 56 can emit light by colliding with the phosphor layer 56. Since the phosphor emits light due to the collision of the electrons, it is desirable to use a phosphor for television as the phosphor layer 56. By using the phosphor for television, the luminance can be further improved.

【0034】更に、本発明の実施の形態では、放電の最
適化を図るために、1.6mm≦ランプ管内径R≦8.
0mmとし、0.2mm≦ギャップ長L≦2.0mmと
し、希ガス放電ランプのランプ管内径Rに対する帯状内
部電極54,55間のギャップ長Lの比を0.025≦
L/R≦1.25(即ち、L/R≧0.2mm/8.0
mm=0.025,L/R≦2.0mm/1.6mm=
1.25)とする。この実施の形態のランプの放電は、
帯状内部電極54,55の間に細かい糸状放電が連なっ
て発生し、ギャップ近傍で強くなる特徴がある。発明者
らは、種々実験を行い、条件によってはギャップ近傍で
強く発光したまま、放電を管中央まで広げることが出き
ることを見出した。即ち、ランプ管内径Rに対してギャ
ップ長Lを上記の範囲にすることで、ギャップ近傍の放
電が種火となり、放電が成長するのである。放電が広が
ることによって、紫外線放射が増え、ランプの輝度が上
昇する。L/Rの値が0.025以下のとき、放電はギ
ャップの端のみであるので輝度が低く、また、L/Rの
値が1.25を超えると、放電がちらつき不安定とな
る。
Further, in the embodiment of the present invention, in order to optimize discharge, 1.6 mm ≦ lamp tube inner diameter R ≦ 8.
0 mm, 0.2 mm ≦ gap length L ≦ 2.0 mm, and the ratio of the gap length L between the band-shaped internal electrodes 54 and 55 to the inner diameter R of the lamp tube of the rare gas discharge lamp is 0.025 ≦
L / R ≦ 1.25 (that is, L / R ≧ 0.2 mm / 8.0)
mm = 0.025, L / R ≦ 2.0 mm / 1.6 mm =
1.25). The discharge of the lamp of this embodiment is:
There is a feature that fine thread-like discharges are continuously generated between the band-shaped internal electrodes 54 and 55 and become strong near the gap. The inventors conducted various experiments and found that, depending on the conditions, it was possible to extend the discharge to the center of the tube while emitting light strongly near the gap. That is, by setting the gap length L within the above range with respect to the lamp tube inner diameter R, the discharge near the gap becomes a pilot flame, and the discharge grows. The spread of the discharge increases the UV radiation and increases the brightness of the lamp. When the value of L / R is 0.025 or less, the discharge is only at the end of the gap and the luminance is low. When the value of L / R exceeds 1.25, the discharge flickers and becomes unstable.

【0035】図3に示すように、ランプ管53の一端に
はステム61が融着されている。ステム61には、導入
線64と導入線65が固定されている。導入線64に
は、導電バネ材66が固定されており、導電バネ材66
は、ランプ管53の内部で帯状内部電極54に電気的に
接続される。導電バネ材66は、図3の矢印Hに示すよ
うに、常に、帯状内部電極54に対して接触するように
付勢されている。導電バネ材66の形状は、くの字型に
曲げられたものであり、帯状内部電極54の表面を傷つ
けないような滑らかな曲線で帯状内部電極54に接する
ようになっている。一方、導入線65に対しても、導電
バネ材66と同様の導電バネ材67が固定されている。
また、導入線65には、ゲッター68が設けられてい
る。ゲッター68は、ランプ管53の真空度を良くする
ために設けられている。或いは、ランプ管53の内部に
発生する不純物を除去するために設けられている。ゲッ
ター68の形状は、リング状のものであってもよいし、
その他の形状のものであっても構わない。なお、導入線
64と導電バネ材66は、一体成形されているものでも
構わない。また、導電バネ材66は、コイルバネや平板
バネやその他の形状の弾性体を用いても構わない。ま
た、ゲッター68を特別に設けることなく、導電バネ材
67とゲッター68を兼用にするようにしても構わな
い。或いは、ゲッター68と導入線65を兼用するよう
にしても構わない。導入線64は、図1に示すように、
スイッチ59を介して点灯回路81と接続されている。
また、導入線65も点灯回路81と接続されている。
As shown in FIG. 3, a stem 61 is fused to one end of the lamp tube 53. An introduction wire 64 and an introduction wire 65 are fixed to the stem 61. A conductive spring material 66 is fixed to the lead wire 64.
Are electrically connected to the band-shaped internal electrodes 54 inside the lamp tube 53. The conductive spring material 66 is always urged so as to be in contact with the band-shaped internal electrode 54 as shown by an arrow H in FIG. The shape of the conductive spring material 66 is bent in a dogleg shape, and comes into contact with the band-shaped internal electrode 54 with a smooth curve so as not to damage the surface of the band-shaped internal electrode 54. On the other hand, a conductive spring material 67 similar to the conductive spring material 66 is also fixed to the introduction wire 65.
Further, a getter 68 is provided on the introduction line 65. The getter 68 is provided to improve the degree of vacuum of the lamp tube 53. Alternatively, it is provided to remove impurities generated inside the lamp tube 53. The shape of the getter 68 may be a ring shape,
Other shapes may be used. Note that the lead wire 64 and the conductive spring material 66 may be integrally formed. Further, as the conductive spring material 66, a coil spring, a plate spring, or an elastic body having another shape may be used. Further, the conductive spring material 67 and the getter 68 may also be used without providing the getter 68 in particular. Alternatively, the getter 68 and the introduction line 65 may be used together. The introduction line 64 is, as shown in FIG.
The lighting circuit 81 is connected via the switch 59.
The lead-in line 65 is also connected to the lighting circuit 81.

【0036】図5の(a),(b)は、点灯回路81が
出力するパルス波83を示す図である。(a)は、正側
のみのパルス波83を用いるが、(b)は、正負両側の
パルス波83を用いている。(a)のパルス波83より
(b)のパルス波83の方が電圧が小さくて済み、
(b)のパルス波83を安価な部品を用いて発生させる
ことができる。パルス波83の周波数は、50KHz〜
100KHzである。パルス幅Wと休止幅Tは、3:1
以上の比である。パルス波83の休止幅Tを小さくする
ことにより、よりよい発光効率を得ることができる。キ
セノンによる発光は、波長が約170nmのエキシマの
放射する紫外線が主体であるが、約140nmのキセノ
ンの共鳴紫外線も発光に寄与している。この共鳴紫外線
は、自己吸収を起こしやすく、発光に寄与しにくいが、
パルス波83の休止幅Tをパルス幅Wの1/3以下にす
ることにより、即ち、休止期間を小さくすることによ
り、共鳴紫外線の自己吸収を防止することができ、この
共鳴紫外線による発光を増加させることができる。な
お、点灯回路81から出力される信号は、図5の(c)
に示すように、正弦波82の信号であっても構わない。
正弦波82の周波数は、20KHz〜100KHzを用
いるのが望ましい。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing pulse waves 83 output from the lighting circuit 81. FIG. (A) uses the pulse wave 83 only on the positive side, while (b) uses the pulse wave 83 on both the positive and negative sides. The voltage of the pulse wave 83 of (b) is smaller than that of the pulse wave 83 of (a),
The pulse wave 83 of (b) can be generated using inexpensive components. The frequency of the pulse wave 83 is 50 kHz or more.
100 KHz. The pulse width W and the pause width T are 3: 1
This is the above ratio. By reducing the rest width T of the pulse wave 83, better luminous efficiency can be obtained. The light emitted by xenon mainly emits ultraviolet light emitted by excimer having a wavelength of about 170 nm, but the resonant ultraviolet light of xenon having a wavelength of about 140 nm also contributes to light emission. This resonance ultraviolet light easily causes self-absorption and hardly contributes to light emission,
By making the rest width T of the pulse wave 83 equal to or less than 3 of the pulse width W, that is, by reducing the rest period, self-absorption of resonance ultraviolet rays can be prevented, and light emission by the resonance ultraviolet rays increases. Can be done. The signal output from the lighting circuit 81 is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the signal may be a sine wave 82.
It is desirable to use a frequency of the sine wave 82 of 20 kHz to 100 kHz.

【0037】この実施の形態の希ガス放電ランプ51
は、内部電極を用いているため、ランプ管53の外部に
高い電圧が漏れない。従って、電磁波によるノイズを発
生することも少ない。そして、内部電極から生ずる電磁
波は、内部電極の外部にある誘電体であるガラスにより
シールドされる。また、内部電極を用いているため、ラ
ンプ管53の外部に絶縁処理をする必要もなく、また、
電極間に絶縁材を設ける必要がない。更に、内部電極を
用いているため、希ガス放電ランプ51の取り扱い上の
安全性が向上するとともに、作業性が向上する。また、
内部電極を用いているので、放電空間内に誘電体である
ガラスが存在しないため、放電しやすくなる。
The rare gas discharge lamp 51 of this embodiment
Since the internal electrodes are used, a high voltage does not leak outside the lamp tube 53. Therefore, the occurrence of noise due to electromagnetic waves is also small. Then, the electromagnetic wave generated from the internal electrode is shielded by glass, which is a dielectric outside the internal electrode. Further, since the internal electrodes are used, there is no need to perform insulation treatment outside the lamp tube 53, and
There is no need to provide an insulating material between the electrodes. Further, since the internal electrodes are used, the safety in handling the rare gas discharge lamp 51 is improved, and the workability is improved. Also,
Since the internal electrodes are used, there is no glass, which is a dielectric, in the discharge space, so that discharge becomes easy.

【0038】なお、希ガスとしては、キセノン以外にク
リプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウムなどの他の希ガ
スを用いてもよい。また、2種類以上の希ガスを混合し
たものでもよい。或いは、その他の放電用媒体を封入し
ても構わない。
As the rare gas, other rare gases such as krypton, argon, neon and helium may be used in addition to xenon. Further, a mixture of two or more rare gases may be used. Alternatively, another discharge medium may be enclosed.

【0039】図6は、この実施の形態の希ガス放電ラン
プ51の製造方法を示すフローチャートである。まず、
S41において、ランプ管53の内面半分をマスキング
材73でマスキングする。マスキング材73として、粒
径の細かい砂又はテープ又は鑞を用いることができる。
次に、S42において、蒸着によりアルミ電極層74を
ランプ管53の内面全面に形成する。次に、S43にお
いて、マスキング材73とともに、ランプ管53の内面
の半分のアルミ電極層74を除去する。この状態でラン
プ管53の内面の残り半分の部分に、面状内部電極層と
して、アルミ電極層74が形成された状態となる。次
に、S44において、レーザ加工装置からのレーザ75
によりアルミ電極層74の中央部分にギャップ58を形
成する。ギャップ58は、ランプ管53の管軸方向に沿
って真っ直ぐに作られる。この直線状のギャップ58
は、レーザ75の焦点Fに位置している。レーザ75
は、ランプ管53を通過し、焦点Fにおいて、アルミ電
極層74を除去し、ギャップ58を形成する。このギャ
ップ58の形成により帯状内部電極54と帯状内部電極
55がギャップ58を挟んで形成される。この実施の形
態の希ガス放電ランプ51の製造方法で特徴となる点
は、レーザ75を用いてギャップ58を作る点である。
管軸方向のいずれの場所においても、輝度を一定にする
ためには、このギャップ長Lを管軸方向のいずれの場所
においても、一定長にしなければならない。ギャップ5
8のギャップ長Lは、0.2mm〜2.0mmである。
例えば、0.2mmのギャップ長Lを有するギャップ5
8を形成する場合に、正確に、かつ、このギャップ長L
を一定にして直線上にギャップ58を設けるためには、
レーザ75を用いるのが好適である。しかも、レーザ7
5は、ランプ管53の外部から照射することができ、レ
ーザ75の焦点Fをギャップ58の位置に合わせて加工
するだけで、ギャップ58を設けることができる。従っ
て、作業も非常に簡単である。また、レーザ75、或い
は、ランプ管53を直線上で移動させるだけで一直線の
ギャップ58を正確に作ることができる。次に、S45
において、蛍光体を塗布乾燥し、蛍光体層56を形成す
る。次に、S46において、アパーチャ57となる部分
の蛍光体層56を除去する。その後の製造工程は、通常
のランプの製造工程と同様であるので、説明を省略す
る。
FIG. 6 is a flowchart showing a method for manufacturing the rare gas discharge lamp 51 of this embodiment. First,
In S41, a half of the inner surface of the lamp tube 53 is masked with the masking material 73. As the masking material 73, sand, tape, or solder having a small particle size can be used.
Next, in S42, an aluminum electrode layer 74 is formed on the entire inner surface of the lamp tube 53 by vapor deposition. Next, in S43, along with the masking material 73, the aluminum electrode layer 74 that is half of the inner surface of the lamp tube 53 is removed. In this state, an aluminum electrode layer 74 is formed as a planar internal electrode layer on the other half of the inner surface of the lamp tube 53. Next, in S44, the laser 75 from the laser processing device is used.
As a result, a gap 58 is formed at the center of the aluminum electrode layer 74. The gap 58 is formed straight along the tube axis direction of the lamp tube 53. This linear gap 58
Is located at the focal point F of the laser 75. Laser 75
Passes through the lamp tube 53, removes the aluminum electrode layer 74 at the focal point F, and forms a gap 58. With the formation of the gap 58, the band-shaped internal electrode 54 and the band-shaped internal electrode 55 are formed with the gap 58 interposed therebetween. A feature of the method for manufacturing the rare gas discharge lamp 51 of this embodiment is that a gap 58 is formed by using a laser 75.
In order to keep the luminance constant at any position in the tube axis direction, the gap length L must be constant at any position in the tube axis direction. Gap 5
8 has a gap length L of 0.2 mm to 2.0 mm.
For example, a gap 5 having a gap length L of 0.2 mm
8 is formed accurately and with the gap length L
In order to provide the gap 58 on a straight line while keeping
Preferably, a laser 75 is used. Moreover, the laser 7
5 can be irradiated from the outside of the lamp tube 53, and the gap 58 can be provided only by processing the laser beam 75 with the focal point F of the laser 75 aligned with the position of the gap 58. Therefore, the operation is very simple. Further, the linear gap 58 can be accurately formed only by moving the laser 75 or the lamp tube 53 on a straight line. Next, S45
, A phosphor is applied and dried to form a phosphor layer 56. Next, in S46, the portion of the phosphor layer 56 that becomes the aperture 57 is removed. Subsequent manufacturing steps are the same as those of a normal lamp, and a description thereof will be omitted.

【0040】なお、ギャップ58をレーザ75を用いず
に、マスキング材73を用いて形成することも可能であ
る。
The gap 58 can be formed by using the masking material 73 without using the laser 75.

【0041】この実施の形態の特徴点を列挙する。 (1)外部電極ではなく、内部電極を用いている。 (2)一対の内部電極をギャップを介してなるべく近傍
に配置している。 (3)ギャップにも蛍光体層を充填している。 (4)ギャップをレーザを用いて形成する。 (5)キセノンの封入ガス圧を200Torr以上で4
00Torr以下にしている。 (6)蛍光体としてテレビ用蛍光体を用いている。 (7)休止期間の短いパルス波を用いて点灯する。 (8)ギャップのギャップ長が0.2mm〜2.0mm
である。
The features of this embodiment are listed. (1) Internal electrodes are used instead of external electrodes. (2) A pair of internal electrodes are arranged as close as possible via a gap. (3) The gap is also filled with the phosphor layer. (4) A gap is formed using a laser. (5) When the gas pressure of xenon is 200 Torr or more, 4
00 Torr or less. (6) A television phosphor is used as the phosphor. (7) Lighting is performed using a pulse wave having a short rest period. (8) The gap length of the gap is 0.2 mm to 2.0 mm
It is.

【0042】実施の形態2.図7は、この発明の他の実
施の形態を示す図である。図7に示す特徴は、電極を複
数対54aと55a、54bと55b、54cと55c
にした点である。このように、電極を複数対にすること
により、複数のギャップ58a,58b,58c,58
d,58eを設けることができる。この実施の形態の希
ガス放電ランプ51は、ギャップ近傍における発光が最
も強くなるものであるから、ギャップの数を増やすこと
により、強く発光する場所を増やすことができる。従っ
て、図7に示すように、ギャップを多く設けることによ
り、発光効率が向上する。
Embodiment 2 FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention. The feature shown in FIG. 7 is that a plurality of pairs of electrodes 54a and 55a, 54b and 55b, 54c and 55c
It is a point that was made. In this manner, by forming a plurality of pairs of electrodes, a plurality of gaps 58a, 58b, 58c, 58
d, 58e can be provided. In the rare gas discharge lamp 51 of this embodiment, light emission in the vicinity of the gap is the strongest. Therefore, by increasing the number of gaps, it is possible to increase the number of places where strong light is emitted. Therefore, as shown in FIG. 7, the luminous efficiency is improved by providing many gaps.

【0043】図8は、ギャップ58を直線ではなく、波
状、或いは、ジグザグ状、或いは、U字状にした場合を
示している。電極の端部の形状が、波状、或いは、ジグ
ザグ状、或いは、U字状、或いは、くし歯状になってお
り、ギャップを介して電極の端部の凹凸が向かい合って
いる。前述したように、ギャップ近傍において、強い発
光を呈することができるため、ギャップ58の長さをな
るべく長くするために、図8に示すようなギャップを用
いるのが望ましい。そして、このようなギャップの場合
でも、ギャップ長Lは一定であることが望ましい。
FIG. 8 shows a case where the gap 58 is not a straight line but a wavy shape, a zigzag shape or a U-shape. The shape of the end of the electrode is wavy, zigzag, U-shaped, or comb-like, and the unevenness of the end of the electrode faces each other via a gap. As described above, strong light emission can be exhibited in the vicinity of the gap. Therefore, in order to make the length of the gap 58 as long as possible, it is desirable to use a gap as shown in FIG. And even in the case of such a gap, it is desirable that the gap length L is constant.

【0044】図7及び図8に示すようなギャップの形成
方法は、図6に示したように、レーザ75を用いて行う
ため、複雑な形状のギャップ58であっても容易に、か
つ、正確にギャップを形成することができる。なお、図
7又は図8に示していないギャップの形成パターンであ
っても構わない。
Since the gap forming method shown in FIGS. 7 and 8 is performed by using the laser 75 as shown in FIG. 6, even the gap 58 having a complicated shape can be easily and accurately formed. Can be formed. Note that a gap formation pattern not shown in FIG. 7 or FIG. 8 may be used.

【0045】実施の形態3.この実施の形態1又は2の
希ガス放電ランプ51を用いた装置として、以下のよう
なものが考えられる。 (1)ファクシミリ装置 (2)複写機 (3)イメージリーダ (4)スキャナ (5)バーコードリーダ (6)画像表示装置 (7)文字表示装置 (8)液晶表示装置のバックライト
Embodiment 3 The following can be considered as an apparatus using the rare gas discharge lamp 51 of the first or second embodiment. (1) Facsimile machine (2) Copy machine (3) Image reader (4) Scanner (5) Bar code reader (6) Image display device (7) Character display device (8) Liquid crystal display backlight

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、希ガ
ス放電ランプ51が内部電極を用いているため、安全性
に優れ、絶縁処理も不要なため、装置の小型化が図れ
る。
As described above, according to the present invention, since the rare gas discharge lamp 51 uses internal electrodes, it is excellent in safety and does not require insulation treatment, so that the apparatus can be downsized.

【0047】また、この発明によれば、ギャップのギャ
ップ長Lを正確に形成するとができるため、ランプのい
ずれの場所からも一様な光を放出させることができる。
Further, according to the present invention, since the gap length L of the gap can be accurately formed, uniform light can be emitted from any place of the lamp.

【0048】また、この発明によれば、ギャップのギャ
ップ長Lを小さくすることができるため、より高輝度な
光を放出することができる。
Further, according to the present invention, since the gap length L of the gap can be reduced, light with higher luminance can be emitted.

【0049】また、この発明によれば、希ガスの封入圧
力を大きくすることができるため、より高輝度な光を放
出することができる。
Further, according to the present invention, since the rare gas sealing pressure can be increased, light with higher luminance can be emitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施の形態の希ガス放電ランプ
51の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a rare gas discharge lamp 51 according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】 図1のB−B断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1;

【図4】 この発明の一実施の形態の希ガス放電ランプ
51の部分的断面斜視図である。
FIG. 4 is a partial sectional perspective view of a rare gas discharge lamp 51 according to an embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の一実施の形態の点灯回路81の信
号波形図である。
FIG. 5 is a signal waveform diagram of the lighting circuit 81 according to the embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の一実施の形態の希ガス放電ランプ
51の製造方法を示すフローチャート図である。
FIG. 6 is a flowchart showing a method of manufacturing the rare gas discharge lamp 51 according to one embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の他の実施の形態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の他の実施の形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図9】 従来の外部電極を用いた放電ランプを示す図
である。
FIG. 9 is a view showing a conventional discharge lamp using external electrodes.

【図10】 従来の外部電極を用いた放電ランプを示す
図である。
FIG. 10 is a view showing a conventional discharge lamp using external electrodes.

【図11】 従来の外部電極を用いた放電ランプを示す
図である。
FIG. 11 is a view showing a conventional discharge lamp using external electrodes.

【図12】 従来の誘電体層50に覆われた電極を有す
る放電ランプを示す図である。
FIG. 12 is a view showing a conventional discharge lamp having electrodes covered with a dielectric layer 50.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51 希ガス放電ランプ、53 ランプ管、54,55
帯状内部電極、56蛍光体層、57 アパーチャ、5
8 ギャップ、59 スイッチ、61 ステム、64,
65 導入線、66,67 導電バネ材、68 ゲッタ
ー、69 キセノン、73 マスキング材、74 アル
ミ電極層、75 レーザ、81 点灯回路、82 正弦
波、83 パルス波、D 管径、F 焦点、I 電極
厚、Lギャップ長、P ガス圧、T 休止幅、W パル
ス幅、θ1 電極配置角度、θ2 開口角度。
51 rare gas discharge lamp, 53 lamp tube, 54, 55
Band-shaped internal electrode, 56 phosphor layer, 57 aperture, 5
8 gap, 59 switch, 61 stem, 64,
65 lead wire, 66, 67 conductive spring material, 68 getter, 69 xenon, 73 masking material, 74 aluminum electrode layer, 75 laser, 81 lighting circuit, 82 sine wave, 83 pulse wave, D tube diameter, F focal point, I electrode Thickness, L gap length, P gas pressure, T pause width, W pulse width, θ1 electrode arrangement angle, θ2 opening angle.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年1月14日(2000.1.1
4)
[Submission Date] January 14, 2000 (2000.1.1)
4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項7[Correction target item name] Claim 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 重夫 東京都大田区中央2丁目17番8号 株式会 社エレバム内 Fターム(参考) 5C015 HH01 5C043 AA02 BB03 BB09 CC16 CD01 CD13 DD17 EA01 EC20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shigeo Suzuki 2-17-8 Chuo, Ota-ku, Tokyo F-term in Elevum Co., Ltd. 5C015 HH01 5C043 AA02 BB03 BB09 CC16 CD01 CD13 DD17 EA01 EC20

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 希ガスが封入されたランプ管と、 ランプ管の内面に設けられた蛍光体層と、 ランプ管の内面と蛍光体層との間に設けられ、ギャップ
を挟んで互いに隣り合うように設けられた一対の帯状内
部電極とを備えたことを特徴とする希ガス放電ランプ。
1. A lamp tube filled with a rare gas, a phosphor layer provided on an inner surface of the lamp tube, and provided between the inner surface of the lamp tube and the phosphor layer, and are adjacent to each other with a gap therebetween. Gas discharge lamp, comprising a pair of band-shaped internal electrodes provided as described above.
【請求項2】 上記一対の帯状内部電極は、0.2mm
以上2.0mm以下のギャップ長を有するギャップを挟
んで帯状に設けられ、かつ、上記希ガスは、200To
rr以上400Torr以下の圧力で封入されたキセノ
ンガスを有することを特徴とする請求項1記載の希ガス
放電ランプ。
2. The method according to claim 1, wherein the pair of band-shaped inner electrodes is 0.2 mm
The rare gas is provided in a band shape with a gap having a gap length of not less than 2.0 mm and not more than 200 mm.
The rare gas discharge lamp according to claim 1, further comprising a xenon gas sealed at a pressure of rr to 400 Torr.
【請求項3】 上記蛍光体層は、一対の帯状内部電極の
間にあるギャップに充填されていることを特徴とする請
求項1記載の希ガス放電ランプ。
3. The rare gas discharge lamp according to claim 1, wherein the phosphor layer is filled in a gap between the pair of strip-shaped internal electrodes.
【請求項4】 上記希ガス放電ランプは、上記ギャップ
と対向する方向に光を放出するアパーチャを備えたこと
を特徴とする請求項1記載の希ガス放電ランプ。
4. The rare gas discharge lamp according to claim 1, wherein the rare gas discharge lamp includes an aperture that emits light in a direction facing the gap.
【請求項5】 上記ランプ管の内径Rに対する上記ギャ
ップ長Lの比を0.025≦L/R≦1.25としたこ
とを特徴とする請求項2記載の希ガス放電ランプ。
5. The rare gas discharge lamp according to claim 2, wherein the ratio of the gap length L to the inner diameter R of the lamp tube satisfies 0.025 ≦ L / R ≦ 1.25.
【請求項6】 上記希ガス放電ランプのランプ管の一端
にはステムが融着され、このステムには一対の導入線が
固定されており、この導入線に導電バネを設け、上記帯
状内部電極面に接触させて電気的に接続を行ったことを
特徴とする請求項2記載の希ガス放電ランプ。
6. A rare gas discharge lamp, wherein a stem is fused to one end of a lamp tube, a pair of lead wires are fixed to the stem, and a conductive spring is provided on the lead wire, and the strip-shaped internal electrode is provided. 3. The rare gas discharge lamp according to claim 2, wherein the rare gas discharge lamp is electrically connected to a surface.
【請求項7】 ランプ管の内面の所定の領域に面状内部
電極層を形成する電極層形成工程と、レーザにより面状
内部電極層にランプ管の管軸方向に沿ってギャップを形
成し、ギャップを挟んで隣り合う一対の帯状内部電極を
形成する帯状内部電極形成工程と、 一対の帯状内部電極を形成後に、ランプ管の内面に蛍光
体層を形成する蛍光体層形成工程とを備えたことを特徴
とする希ガス放電ランプの製造方法。
7. An electrode layer forming step of forming a planar internal electrode layer in a predetermined region on an inner surface of a lamp tube, and forming a gap in the planar internal electrode layer by a laser along a tube axis direction of the lamp tube; A band-shaped internal electrode forming step of forming a pair of band-shaped internal electrodes adjacent to each other with a gap therebetween, and a phosphor layer forming step of forming a phosphor layer on the inner surface of the lamp tube after forming the pair of band-shaped internal electrodes. A method for manufacturing a rare gas discharge lamp, comprising:
【請求項8】 上記希ガス放電ランプの製造方法は、更
に、蛍光体層の一部を除去して光を放出するアパーチャ
を形成するアパーチャ形成工程を備えたことを特徴とす
る請求項6記載の希ガス放電ランプの製造方法。
8. The method of manufacturing a rare gas discharge lamp according to claim 6, further comprising an aperture forming step of forming an aperture for emitting light by removing a part of the phosphor layer. Method for manufacturing a rare gas discharge lamp.
【請求項9】 請求項1〜6いずれかに記載の希ガス放
電ランプを用いた装置。
9. An apparatus using the rare gas discharge lamp according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009231002A (en) * 2008-03-21 2009-10-08 Orc Mfg Co Ltd Discharge lamp with sealing structure

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