JP2002117812A - 放電ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内部電極近傍の管壁温度を低減して、リフレク
タ−などの関連部材の熱劣化を生じにくくした放電ラン
プおよびこれを用いた照明装置を提供する。 【解決手段】細長い透光性気密容器１ａの少なくとも一
端内に管軸方向の長さＬ（ｍｍ）の内部電極１ｃを封装
し内部に希ガスを主体とする放電媒体を封入して構成さ
れている放電容器１と、透光性気密容器１ａの長手方向
に沿いかつ外周面にほぼ接触して幅ｒ（ｍｍ）の導電物
質がコイル状に形成されるとともに透光性気密容器１ａ
の内部電極１ｃに対向する領域においては巻数Ｎ（回）
が下式を満足していて内部電極１ｃとの間に放電を生起
する外部電極２とを具備している。 ０≦Ｎ≦０．２５×Ｌ／ｒ これにより、内部電極１ｃ近傍の管壁温度が低減するの
で、近傍に配設されるリフレクタ−などの関連部材の熱
劣化が生じにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、希ガスを主体とす
る放電媒体を封入した放電ランプおよびこれを用いた照
明装置に関する。

【従来の技術】キセノンガスなどの希ガスを封入した放
電ランプは、環境負荷の大きな水銀を使用しないため、
廃棄の際に環境に与える影響が少なく、また、明るさや
放電電圧が周囲温度にほとんど影響されない利点があ
る。

【０００２】希ガス放電を利用した放電ランプとして
は、図１１および図１２に示すような構造の放電ランプ
が開発されている。

【０００３】図１１は、従来の放電ランプを示す正面図
である。

【０００４】図１２は、同じく正面断面図である。

【０００５】各図において、１０1は直管形のガラス
管、１０２は蛍光体層、１０３は導入線、１０４は内部
電極、１０５は外部電極、１０６は透光性接着剤、１０
７は透光性絶縁チューブ、１０８はリード線である。

【０００６】ガラス管１０１は、両端が封止され、少な
くともキセノンを含んだ放電媒体が内部に封入されてい
る。蛍光体層１０２は、ガラス管１０１の内面に配設さ
れている。導入線１０３は、ガラス管1の一端から内部
へ気密に貫通して封着されている。内部電極１０４は、
金属製で、導入線１０２の内端に支持されてガラス管１
０１内に封装されている。外部電極１０５は、導電性金
属線がコイル状に巻回されてなり、ガラス管1０１の外
周面にほぼ密接しながらその長手方向に沿って延在する
ように配設されている。

【０００７】外部電極１０５のガラス管1０１上への固
定手段としては、たとえば内部電極１０４側の巻き始め
部分を数回密巻し、その密巻部分および巻き終わり部分
を透光性接着剤１０６によってガラス管１０１の表面に
仮止めしてから、外部電極１０５を含むガラス管１０１
の周囲に透光性絶縁チューブ１０７を被覆する構成が採
られている。また、外部電極１０５の外部接続手段とし
て、ガラス管１０1の一端に放電媒体に接触しないよう
にリード線１０８を封着して、外部電極１０５の巻き終
わり部分をリード線１０８に接続している。

【０００８】そうして、導入線１０２とリード線１０８
との間に点灯回路（図示しない。）の出力端を接続する
と、放電ランプの内部電極１０４と外部電極１０５との
間に点灯回路からのパルス電圧が印加されて、ガラス管
１０１内に放電が生起し、キセノンから紫外線が放射さ
れ、蛍光体層１０２を励起するので、可視光に変換され
る。そして、この可視光を光源として利用する。

【問題が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にキセノンの放電を利用する放電ランプの発光効率は、
水銀蒸気放電を利用する放電ランプのそれの約半分であ
る。このため、水銀蒸気放電を利用する放電ランプと同
等の光量を得るためには、倍近くの電力が必要となる。
その結果、放電ランプからの発熱量、したがって管壁温
度が増大して、リフレクタ−などの周辺部材が熱劣化を
生じるという問題がある。

【０００９】そこで、本発明者が放電ランプの管壁温度
を調べた結果、図１３に示すように、内部電極１０４に
近いほど管壁温度の高いことが分かった。

【００１０】図１３は、従来の放電ランプの長手方向の
温度分布を示すグラフである。

【００１１】図において、横軸は内部電極先端からの距
離（ｍｍ）を、縦軸は管壁温度（℃）を、それぞれ示
す。

【００１２】図から理解できるように、管壁温度は、内
部電極１０４の位置で最大値となる。内部電極１０４の
発熱の原因は、以下の二つに分かれる。 （１）放電空間の電流が内部電極に集中するため。 （２）内部電極と内部電極近傍の外部電極との間におけ
る放電による発熱のため。

【００１３】（１）の原因はこの種の放電ランプにおい
て不可避であるが、（２）の原因は、上記放電が蛍光体
の発光に殆ど寄与していないので、改善の余地があるこ
とが分かり、本発明者は種々検討の結果、本発明をなす
に至った。

【００１４】本発明は、内部電極近傍の管壁温度を低減
して、リフレクタ−などの周辺部材の熱劣化を生じにく
くした放電ランプおよびこれを用いた照明装置を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の放電ラ
ンプは、細長い透光性気密容器、透光性気密容器の少な
くとも一端内に封装された管軸方向の長さＬ（ｍｍ）の
内部電極、および透光性気密容器内に封入された希ガス
を主体とする放電媒体を備えて構成されている放電容器
と；透光性気密容器の長手方向に沿い、かつ外周面にほ
ぼ接触して幅ｒ（ｍｍ）の細長い導電物質がコイル状に
形成されるとともに、透光性気密容器の内部電極に対向
する領域においては巻数Ｎ（回）が下式を満足してい
て、内部電極との間に放電を生起する外部電極と；を具
備していることを特徴としている。

【００１６】０≦Ｎ≦０．２５×Ｌ／ｒ 本発明および以下の各発明において、特に指定しない限
り用語の定義および技術的意味は次による。以下、各構
成要素ごとに分説する。

【００１７】＜放電容器について＞放電容器は、少なく
とも透光性気密容器、放電媒体および内部電極を備えて
構成されている。

【００１８】（透光性気密容器について）透光性気密容
器は、ガラスバルブの両端を封止して形成するのが最も
製造が容易で、コストが低いので好適であるが、要すれ
ば透光性セラミックスなどによって形成したものでもよ
い。なお、ガラスとしては、軟質ガラス、半硬質ガラ
ス、硬質ガラス、石英ガラスなどを適宜選択して用いる
ことができる。透光性気密容器が透光性であるとは、透
光性気密容器の全体が透光性であることを要件とするも
のではなく、少なくとも放電に伴って発生する光を導出
しようとする部分が透光性であればよいことを意味す
る。また、透光性気密容器が細長いとは、放電容器の外
径の２倍以上の長さを備えていることをいう。

【００１９】さらに、透光性気密容器は、直管状および
非直管形状すなわち異形形状のいずれでもよい。「異形
形状」とは、放電容器の長手方向の形状が直管形状では
ないことを意味する。異形形状としては、たとえばＬ字
形、Ｕ字形、コ字形、Ｗ字形、環形、半円環形など種々
の形状を採用することができる。また、上記した２次元
形状だけでなく、３次元的な任意曲線にすることができ
る。さらに、異形形状に形成するには、直管形状のガラ
ス管を加熱した後、外力を加えて湾曲させたり、成形用
金型を用いて湾曲させたりすることができる。放電容器
が異形形状であると、１本の放電ランプでたとえば液晶
用バックライト装置の導光板に対してその２辺以上から
同時に入光するように構成することが可能になる。すな
わち、希ガス放電を行う放電ランプは、水銀蒸気放電を
行う放電ランプに比較すると、どうしても光量が少ない
ので、放電容器を長くして光量を増加する必要がある。
そこで、導光板の複数の端面に複数の直管形状に放電ラ
ンプを配設して不足する光量を補うことも考えられる
が、このように構成すると、コストアップになるととも
に、放電ランプのバックライト装置への組み込みが、た
とえば配線や放電ランプの支持の面で、困難になる。こ
れに対して、放電容器を長くし、しかも異形形状にする
ことで、一つの放電ランプで複数の端面から同時に入光
するように構成することができる。このため、コストダ
ウンを図れるとともに、バックライト装置への組み込み
が容易になる。一方、放電容器を長くすることで発光量
を増加できるから、１本の直管形状の放電ランプを用い
る場合より高輝度が得られることにもなる。

【００２０】さらにまた、本発明において、透光性気密
容器は、横断面が偏平、楕円など非円形であってもよ
い。

【００２１】（放電媒体について）放電媒体は、希ガス
を主体とし、希ガスはキセノン、ネオン、アルゴン、ク
リプトンなどであることを許容する。また、希ガスの他
に希ガスのハロゲン化物やハロゲン単体が添加されてい
てもよい。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、塩素を用
いることができる。数ｍＨｇから数気圧の範囲で蒸気と
して存在する元素であれば、放電が可能である。

【００２２】なお、後述するように、希ガスがキセノン
などのように放電によって紫外線を発生する場合には、
透光性気密容器の内面側などに紫外線により励起されて
可視光を発生する蛍光体層を備えることができる。

【００２３】（内部電極について）内部電極は、その単
一または複数が透光性気密容器内に封装されていること
を許容する。内部電極が単一の場合、透光性気密容器の
一端内部に封装することができる。しかし、要すれば、
透光性気密容器の中間部に封装してもよい。内部電極が
一対の場合には、透光性気密容器の両端内部に封装する
ことができる。また、３個以上の内部電極を封装する場
合には、たとえば上記に加えて透光性気密容器の中間位
置にも配設することができる。

【００２４】また、内部電極としては、通常の内部電極
形の放電ランプに用いるのと同様な冷陰極形または熱陰
極形の短寸の電極を用いることができる。上記のいずれ
の構成の内部電極であっても、それを放電容器の端部に
封装するには、フレアシール、ビードシール、ピンチシ
ールなど既知の各種シール手段を適宜選択して用いるこ
とができる。

【００２５】さらに、電極による電力損失（陰極降下電
圧に基づく電力損失）を低減することを目的として、内
部電極の表面にエミッタ物質（電子放射性物質）を塗布
することもできる。

【００２６】＜外部電極について＞外部電極は、透光性
気密容器の長手方向に沿い、内部電極に対向する部分ま
たは内部電極の前端近傍から最も遠く離間した位置まで
延在している管軸方向の長さを備えている。そして、幅
ｒ（ｍｍ）の細長い導電物質が透光性放電容器の回りを
螺旋を描き、かつ外周面にほぼ接触しながら延在してい
ることによって、コイル状に形成されている。

【００２７】また、外部電極は、透光性気密容器の内部
電極に対向する領域においては、その巻数Ｎ（回）が数
式０≦Ｎ≦０．２５×Ｌ／ｒを満足するように構成され
ている。すなわち、透光性気密容器の内部電極に対向す
る領域においては、巻数Ｎの外部電極が透光性気密容器
の当該領域の表面を覆う割合が１／４以下になるような
値になっている必要がある。巻数Ｎが上限を超えると、
透光性気密容器の内部電極に対向する領域の管壁温度が
著しく上昇して許容範囲を超えるので、不可である。し
かし、上記数式から明らかなように、巻数Ｎの下限は、
０すなわち透光性放電容器の内部電極に対向する領域に
は外部電極が存在しない構成を許容し、このような構成
であっても透光性気密容器の内部電極に対向する領域の
管壁温度が低下するとともに、全光束の著しい減退は生
じない。なお、細長い導電物質の「幅」とは、透光性気
密容器の外周面に対する細長い導電物質の投影幅を意味
する。また、外部電極が透光性気密容器の外周面に「ほ
ぼ接触して配設されている」とは、外部電極の全体が透
光性気密容器の外周面に接触していることが望ましい
が、これは必須要件ではなく、概ねにおいて外部電極が
透光性気密容器の外面に接触していればよいことを意味
する。

【００２８】さらに、外部電極は、一つまたは複数の内
部電極に対して対をなすように一つまたは複数が配設さ
れることを許容する。すなわち、外部電極および内部電
極を１対１、１対２またはそれ以上、あるいは２または
それ以上対１の数で対応させることができる。そうし
て、対をなす外部電極と内部電極との間に点灯回路を接
続する。なお、複数の外部電極および複数の内部電極を
配設する場合、それらを単一の点灯回路に対して共通
に、すなわち並列に接続してもよいし、互いに絶縁され
て導電的に独立し、または導電的に接続した複数の点灯
回路に接続してもよい。

【００２９】さらにまた、外部電極は、そのコイルのピ
ッチを所望に設定することができる。外部電極のコイル
のピッチは、得られる輝度や照度に影響するので、管軸
方向に所望の輝度または照度の分布を実現するために、
コイルのピッチを適宜に変化させることができる。たと
えば、外部電極のコイルのピッチが管軸方向に一定の場
合、内部電極に相対的に近い領域においては、相対的に
輝度が大きくなり、反対に相対的に遠い領域においては
相対的に輝度が小さくなる傾向があるので、管軸方向に
なるべく均一な輝度または照度の分布を得るために、内
部電極からの距離に応じて、コイルのピッチを連続的ま
たは段階的に変化させることができる。また、管電流を
増加していき、ある閾値を超えると、内部電極側の部分
から陽光柱が拡散状態から収縮状態に変化し、その収縮
陽光柱に対向する部分の輝度が相対的に低下する。この
ように管電流を増加した場合に生じる収縮陽光柱に対向
する部分の輝度を増加して、なるべく均一な輝度分布を
得るためには、収縮陽光柱に対向する部分の外部電極の
コイルのピッチを小さくすると効果的である。しかし、
要すれば、管軸方向に所定に制御された不均一な輝度分
布を得たい場合にも、外部電極のコイルのピッチを適宜
変化させることができる。

【００３０】さらにまた、外部電極のコイルを形成する
材料としては、製造が容易で、比較的安価であることか
ら、導電性金属線を用いるのが一般的であるが、要すれ
ば透光性気密容器の外面に金属、金属酸化物または窒化
物などの導電物質を真空蒸着、化学的蒸着（ＣＶＤ）な
どにより被着した膜であってもよい。また、導電性金属
線は、断面円形のものが入手容易な材料であることから
一般的であるが、要すれば断面が扁平、四角形、三角形
などの異形断面の導電性金属線を用いることができる。
導電性金属としては、たとえばニッケル、銅、アルミニ
ウム、ステンレス鋼、黄銅などを用いることができる。

【００３１】次に、外部電極の受電手段について説明す
る。

【００３２】外部電極の受電のために、コイルの一端を
直接外部に導出することができる。これに代えて、透光
性気密容器の一端に、リード線の基端を放電空間には露
出しないように封着して、このリード線にコイルの一端
をはんだ付け、加締めまたは溶接により接続することが
できる。

【００３３】＜その他の構成について＞ １．透光性絶縁被覆について 外部電極を機械的に固定し、要すればさらに加えて放電
ランプの絶縁性を向上させるために、外部電極の外側に
透光性絶縁被覆を配設することができる。透光性絶縁被
覆は、好ましくは透明性である。また、透光性絶縁被覆
は、たとえば透光性絶縁チューブの熱収縮、透光性絶縁
シートの巻き付け、透光性絶縁樹脂溶液のディッピング
などの各種手段の単独または複数の組み合わせにより形
成することができる。

【００３４】２．蛍光体層について 前述のように、希ガスが放電により紫外線を放射し、利
用するのが可視光である場合には、透光性気密容器の内
面側に蛍光体層を配設することができる。放電ランプが
バックライト用の場合には、３波長発光形の蛍光体やハ
ロリン酸塩蛍光体など白色発光の蛍光体が好適である。
また、読み取り用の場合には、モノクロームの場合には
緑色発光の蛍光体が、フルカラーの場合には三波長発光
形の白色発光の蛍光体が好適である。要するに、蛍光体
は放電ランプの用途に応じて発光色などを適宜選択すれ
ばよい。

【００３５】さらに、蛍光体層は、透光性気密容器の長
手方向の発光領域の全周面に形成してもよいし、管軸方
向に蛍光体層が形成されない導光スリットを形成してア
パーチャ構造にすることもできる。なた、希ガスから放
射される可視光を光源として利用する場合は、蛍光体層
を省略することができる。

【００３６】３．保護膜などについて 必要に応じて透光性気密容器の内面にアルミナ微粒子な
どからなる保護膜や易電子放射物質膜を形成することが
できる。保護膜を形成する場合には、蛍光体層と透光性
気密容器の内面との間に保護膜を形成してもよいし、蛍
光体層の放電空間側の内面に保護膜を形成してもよい。
また、易電子放射物質膜を形成することができ、この場
合には放電ランプの暗黒特性の発生を回避するか、軽減
するのに効果的である。

【００３７】＜本発明の作用について＞本発明は、以上
の構成を具備しているので、内部電極と外部電極とを点
灯回路に接続し、内外電極間に所要の電圧を印加する
と、透光性放電容器内に希ガスの放電が生起して紫外線
または可視光線が放射される。その放射を直接利用する
か、蛍光体層により紫外線を可視光に波長変換して利用
することができる。

【００３８】また、透光性放電容器の内部電極に対向す
る領域における外部電極の巻数Ｎが本発明所定の数式条
件を満足していることにより、当該領域の管壁温度は低
下する。このため、放電ランプに接触するか、または放
電ランプの近傍に離間して配設されるリフレクタ−など
の関連部材が合成樹脂製またはこれを基体として構成さ
れていたとしても、その熱劣化が生じにくくなる。しか
も、全光束には殆ど影響しない。

【００３９】さらに、内外電極形の希ガス放電は、外部
電極の導電部の周縁に生じるので、コイル状の外部電極
を備えていることにより、放電容器の長手方向における
単位長さ当りの導電部したがって放電発生部分が長くな
るので、放電空間の単位体積あたりの管電力を増加する
ことができる。

【００４０】請求項２の発明の放電ランプは、請求項１
記載の放電ランプにおいて、外部電極は、導電物質が透
光性気密容器の外周面に巻装された導電性金属線からな
ることを特徴とすることを特徴としている。

【００４１】本発明は、外部電極の好適な構成を規定し
ている。すなわち、外部電極の導電物質が導電性金属線
の場合には、透光性放電容器を固定してその回りに導電
性金属線を回転させながら透光性放電容器の外周に巻き
付けるか、導電性金属線を固定位置に置いて透光性放電
容器を回転させて巻き付けるか、あるいは両者を回転さ
せながら巻き付けることによって、外部電極を配設する
ことができる。

【００４２】また、導電性金属線としてある程度弾力性
に富むばね性の金属を用いるとともに、予めコイル状に
成形してから、その内部に透光性放電容器を挿入するこ
とによって、外部電極を配設することもできる。この場
合、コイル状の成形体の内径を透光性放電容器の外形よ
り小さくするか、反対に大きくすることができる。小さ
い場合には、透光性放電容器を挿入する際に、コイルの
両端を巻戻し方向に強制的に回動させると、コイル状の
成形体の内径が広がるので、透光性放電容器をその内部
に挿入し、その後回動を解除すれば、外部電極は自己の
弾力によって透光性放電容器の外周に密接する。これに
対して、大きい場合には、透光性放電容器をコイル状の
成形体に挿入してから、両端をコイルの巻き付け方向に
回動することにより、外部電極を透光性放電容器の外周
に密着させ、接着剤を施与するなどにより外部電極を仮
止めしてから固定することができる。

【００４３】さらに、外部電極は、前述したように透光
性気密容器の外周面にほぼ接触して配設される。そのた
め、外部電極を適当な手段で放電容器に固定する。たと
えば、金属線のコイルの両端を接着剤により部分的に放
電容器に接着することにより、コイルを放電容器に対し
て固定することができる。接着剤が不透光性ないし低透
光性である場合には、コイルの両端部であって、放電ラ
ンプの配光特性に影響が少ない位置にいおいて、部分的
に、すなわちスポット状に接着剤を施与してコイルを固
定するのがよい。これに対して、コイルを、その中間位
置で固定する場合には、透光性好ましくは透明性の接着
剤を用いるのがよい。もちろん、コイルの端部に施与す
る場合にも透光性の接着剤を用いることができるのはい
うまでもない。しかし、これに代えるか、または加え
て、コイルの巻き始め部分を２〜３ターン密巻きにする
ことにより、コイルを放電容器に固定することもでき
る。透明性の合成樹脂をポッティングしたり、機械的に
巻締めしたりするなどにより固定することもできる。

【００４４】さらにまた、導電物質のコイルは、その抵
抗率が２×１０^−４Ω／ｃｍ以下であることが外部電極
の電力損失低減の観点からは好ましい。たとえば、ニッ
ケル、銅などを用いることで抵抗率を小さくすることが
できる。

【００４５】そうして、本発明においては、上記のいず
れの構成であっても、外部電極の製造が容易で、比較的
安価な放電ランプが得られる。

【００４６】請求項３の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に配設された請求項１または２記載
の放電ランプと；放電ランプを点灯する点灯回路と；を
具備していることを特徴としている。

【００４７】本発明において、「照明装置」とは、放電
ランプの発光を利用する全ての装置を含む広い概念であ
り、たとえばバックライト装置およびこれを備えた液晶
表示装置、ならびに液晶表示装置を組み込んだ機器、自
動車などの移動体用計器パネル照明装置、装飾用照明器
具、ならびに読取装置およびこれを備えたイメージスキ
ャナ、複写機およびファクシミリなどである。液晶表示
装置を組み込んだ機器としては、たとえばパーソナルコ
ンピュータ、ナビゲーション機器、携帯情報端末機およ
び液晶テレビジョン受像装置などの電子機器などであ
る。

【００４８】また、「照明装置本体」とは、照明装置か
ら放電ランプおよび点灯回路を除いた残余の部分をい
う。

【００４９】また、点灯回路は、矩形波、正弦波などの
波形の高周波交流電圧や、高繰り返し周波数のパルス電
圧を出力する電源を用いるのがよい。なお、パルス電圧
は、矩形波や正弦波の高周波交流電圧を半波整流して得
ることができる。なお、複数の点灯回路が必要な場合、
たとえば共通の高周波インバータの出力トランスに複数
の２次巻線を配設することにより、これを容易に得るこ
とができる。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００５１】図１は、本発明の放電ランプの第１の実施
形態を示す正面図である。

【００５２】図２は、同じく正面断面図および点灯回路
を示す回路図である。

【００５３】図３は、同じく概念的要部拡大正面断面図
である。

【００５４】各図において、１は放電容器、２は外部電
極、３は透光性接着剤、４は透光性絶縁被覆、５は点灯
回路である。

【００５５】＜放電容器１について＞放電容器１は、細
長い透光性気密容器１ａ、導入線１ｂ、内部電極１ｃ、
リード線１ｄ、蛍光体層１ｅおよび放電媒体を備えて構
成されており、内部に放電空間１ｆを有している。

【００５６】透光性気密容器１ａは、細長い筒状部分１
ａ１および筒状部分１ａ１の両端を封止している第１お
よび第２の端部部分１ａ２、１ａ３を備え、硬質ガラス
製で細長い形状を有している。

【００５７】また、透光性気密容器１ａの第１および第
２の端部部分１ａ２、１ａ３は、ガラスのビードステム
を主体として構成されている。そして、筒状部分１ａ１
のガラス管の両端に一対のビードステムを封着すること
によって、第１および第２の端部部分１ａ２、１ａ３が
形成されている。

【００５８】導入線１ｂは、透光性気密容器１ａの一方
の端部部分１ａ２を気密に貫通していて、その気密貫通
部が封着金属のコバールからなる。そして、コバールの
外端部にニッケル線が溶接されることによって構成され
ている。

【００５９】内部電極１ｃは、冷陰極からなり、導入線
１ｂの先端に溶接により支持されて透光性気密容器１ａ
の一端内部に封装されている。

【００６０】リード線１ｄは、透光性気密容器１ａの他
方の端部部分１ａ３において放電空間１ｆに露出しない
ように封着されていて、埋設部分がコバールで、突出部
分がニッケル線によって形成されている。

【００６１】蛍光体層１ｅは、３波長発光形の蛍光体か
らなり、透光性気密容器１ａの内面に形成されている。

【００６２】放電媒体は、キセノンを主体とする希ガス
からなり、放電容器１の放電空間１ｆ内に封入されてい
る。

【００６３】＜外部電極２について＞外部電極２は、た
とえばニッケルのような導電性金属線をコイル状に巻回
して形成されており、その内面が透光性気密容器１ａの
外周面に接触して配設されている。そして、一端部を延
長して接続部２ａが形成されている。接続部２ａは、リ
ード線１ｄに溶接により接続されている。そして、外部
電極２の両端部は、透光性接着剤３により透光性気密容
器１ａの表面にスポット状に仮止めされている。なお、
透光性接着剤３は、外部電極２の巻き始め部分にその他
の仮止め手段を講じることにより、これを省略すること
ができる。

【００６４】また、外部電極２は、一端が透光性気密容
器１ａの内部電極１ｃに対向する領域に位置し、他端が
透光性気密容器１ａの他端側の放電空間１ｆの端部近傍
に対向した領域に位置している。そして、外部電極２の
両端間は、一端から他端に向かってコイルのピッチが順
次小さくなっている。

【００６５】さらに、外部電極２は、図３に示すよう
に、導電性金属線の直径すなわち幅をｒ（ｍｍ）、内部
電極１ｃの管軸方向の長さをＬ（ｍｍ）としたとき、内
部電極１ｃに対向する透光性放電容器１の領域の巻数Ｎ
が下記数式を満足するように構成されている。

【００６６】０≦Ｎ≦０．２５×Ｌ／ｒ ＜透光性絶縁被覆４について＞透光性絶縁被覆４は、透
明な熱収縮性のフッ素樹脂シートを加熱してチューブ状
に整形してなり、外部電極２の外側から放電容器１を被
覆して放電ランプが構成されている。

【００６７】＜点灯回路５について＞点灯回路５は、放
電容器１の導入線１ｂとリード線１ｄとの間に接続され
ている。そして、インバータにより構成されていて、高
周波の矩形波パルス電圧を出力する。

【００６８】＜放電ランプの動作について＞放電ランプ
の内部電極１ｃと外部電極２との間に点灯回路４から高
周波のパルス電圧を印加すると、両電極１ｃ、２間にの
放電空間１ｆ内に誘電体バリヤ放電が生起して、放電容
器１の放電空間１ｆ内に封入されている放電媒体のキセ
ノンが紫外線を放射する。紫外線は、蛍光体層１ｅを照
射するので、蛍光体が励起されて可視光を放出する。す
なわち、紫外線は可視光に波長変換される。放出された
可視光は、外部電極２のコイルの各ターン間に形成され
た隙間から外部へ透光性放電容器１の全周にわたって導
出されるので、照明装置として可視光を利用することが
できる。

【００６９】図４は、放電ランプの長さＬの内部電極に
対向する透光性気密容器の領域における外部電極の幅ｒ
と巻数Ｎの積ｒ×Ｎの比率を示す係数ｋ＝ｒ×Ｎ／Ｌ
と、内部電極上の管壁温度との関係を示すグラフであ
る。

【００７０】図において、横軸は係数ｋを対数で、縦軸
は内部電極上の管壁温度（℃）を、それぞれ示す。

【００７１】図から理解できるように、係数ｋが図中点
線で示す０．２５以下であると、ｋ＞０．２５の場合に
比べて内部電極１ｃ上の管壁温度が著しく低下する。す
なわち、点線から左側の範囲が本発明の範囲である。

【００７２】図５は、放電ランプの長さＬの内部電極に
対向する透光性気密容器の領域における外部電極の幅ｒ
と巻数Ｎの積ｒ×Nの比率を示す係数ｋ＝ｒ×N／Ｌと、
全光束との関係を示すグラフである。

【００７３】図において、横軸は係数ｋを対数で、縦軸
は全光束（Ｌｍ）を、それぞれ示す。

【００７４】図から理解できるように、全光束は係数ｋ
の如何に殆ど関係なくほぼ一定である。このことは、透
光性気密容器１ａの内部電極１ｃに対向する領域におけ
る外部電極２は、実質的に全光束に影響しないことを表
しているといえる。

【００７５】以下、図6ないし図９を参照して本発明の
放電ランプの他の実施形態を説明する。なお、各図にお
いて、図１および図２と同一部分については同一符号を
付して説明は省略する。

【００７６】図６は、本発明の放電ランプの第２の実施
形態を示す正面図である。

【００７７】図７は、同じく正面断面図である。

【００７８】本実施形態は、透光性気密容器１ａの内部
電極１ｃに対向する領域には外部電極２が存在していな
い点で異なる。すなわち、外部電極２は、その一端が内
部電極１ｃの直前に位置している。

【００７９】図８は、本発明の放電ランプの第３の実施
形態を示す正面図である。

【００８０】図９は、同じく正面断面図および点灯回路
を示す回路図である。

【００８１】本実施形態は、透光性放電容器１の両端内
部に一対の内部電極１ｃＡ、１ｃＢが封装され、それぞ
れの内部電極１ｃＡ、１ｃＢに対応して一対の点灯回路
５Ａ、５Ｂが配設されている点で主として異なる。

【００８２】外部電極２は、単一であり、各内部電極１
ｃＡ、１ｃＢに対して共通に配設されているが、それぞ
れ透光性気密容器１ａの内部電極１ｃＡ、１ｃＢに対向
する領域における巻数Ｎが数式０≦Ｎ≦０．２５×Ｌ／
ｒを満足するとともに、両端から中央に向かうにしたが
って順次コイルのピッチが小さくなっている。

【００８３】点灯回路５Ａは、内部電極１ｃＡと外部電
極２との間に接続されている。これに対して、点灯回路
５Ｂは、内部電極１ｃＢと外部電極２との間に接続され
ている。

【００８４】そうして、内部電極１ｃＡおよび外部電極
２と、内部電極１ｃＢおよび外部電極２は、それぞれ個
別の放電ランプを構成しているように作動する結果、透
光性放電容器の管軸方向に沿って一層均一で、しかも光
量の大きい輝度分布を形成することができる。

【００８５】図１０は、本発明の照明装置の一実施形態
としての液晶用バックライト装置を示す断面図である。

【００８６】図において、図２と同一部分については同
一符号を付してある。液晶用バックライト装置１１は、
バックライト装置本体１１、放電ランプ１２および図示
しない点灯回路を備えて構成されている。なお、図中の
符号１３は、液晶表示部である。

【００８７】＜バックライト装置本体１１について＞バ
ックライト装置本体１１は、導光体１１ａ、樋状反射板
１１ｂ、背面反射板１１ｃ、拡散板１１ｄ１および集光
板１１ｄ２備え、図示しないケースに収納される。

【００８８】導光体１１ａは、透明アクリル樹脂などの
高屈折率を有する透明体から構成されている。樋状反射
板１１ｂは、放電ランプ７から導光体１１ａに直接入射
しない方向へ放射された光を反射して導光体１１ａに入
射させるとともに、放電ランプ１２の発光が導光体１１
ａ以外の箇所へ漏光しないように遮蔽する。背面反射板
１１ｃは、導光体１１ａの背面から出る光を反射して導
光体１１ａの前面から出射させる。また、その際に光が
なるべく面全体から均一に出射するように、背面反射板
１１ｃの反射率を部分的に制御することができる。拡散
板１１ｄ１は、導光体１１ａの前面に配設されて、導光
体１１ａから前方へ出射する光を拡散して輝度分布をな
るべく均一化する。集光板１１ｄ２は、拡散板１１ｄ１
から出射した光を集光して、液晶表示部１３に対する入
射効率を高める。

【００８９】＜放電ランプ１２および点灯回路について
＞放電光ランプ１２および点灯回路は、図２に示す構造
を備えている。

【００９０】＜液晶表示部１３について＞液晶表示部１
３は、バックライト装置の前面に重ねて配設され、その
背面からバックライト装置本体により照明され、透過式
の液晶表示が行われる。

【００９１】

【発明の効果】請求項１および２の各発明によれば、細
長い透光性気密容器の少なくとも一端内に管軸方向の長
さＬ（ｍｍ）の内部電極を封装し内部に希ガスを主体と
する放電媒体を封入して構成されている放電容器と、透
光性気密容器の長手方向に沿いかつ外周面にほぼ接触し
て幅ｒ（ｍｍ）の細長い導電物質がコイル状に形成され
るとともに透光性気密容器の内部電極に対向する領域に
おいては巻数Ｎ（回）が下式を満足していて内部電極と
の間に放電を生起する外部電極とを具備していることに
より、内部電極近傍の管壁温度が低減するので、透光性
気密容器の上記領域の近傍に配設されるリフレクタ−な
どの関連部材の熱劣化が生じにくい放電ランプを提供す
ることができる。

【００９２】０≦Ｎ≦０．２５×Ｌ／ｒ 請求項２の発明によれば、加えて外部電極の導電物質が
透光性気密容器の外周面に巻装された導電性金属線から
なることにより、外部電極の製造が容易で、比較的安価
な放電ランプを提供することができる。

【００９３】請求項３の発明によれば、照明装置本体、
請求項１または２記載の放電ランプおよび点灯回路を具
備していることにより、請求項１および２の効果を有す
る照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電ランプの第１の実施形態を示す正
面図

【図２】同じく正面断面図および点灯回路を示す回路図

【図３】同じく概念的要部拡大正面断面図

【図４】放電ランプの長さＬの内部電極に対向する透光
性気密容器の領域における外部電極の幅ｒの和ｒ×Ｎの
比率を示す係数ｋ＝ｒ×Ｎ／Ｌと、内部電極上の管壁温
度との関係を示すグラフ

【図５】放電ランプの長さＬの内部電極に対向する透光
性気密容器の領域における外部電極の幅ｒの和ｒ×Ｈの
比率を示す係数ｋ＝ｒ×Ｈ／Ｌと、全光束との関係を示
すグラフ

【図６】本発明の放電ランプの第２の実施形態を示す正
面図

【図７】同じく正面断面図

【図８】本発明の放電ランプの第３の実施形態を示す正
面図

【図９】同じく正面断面図および点灯回路を示す回路図

【図１０】本発明の照明装置の一実施形態としての液晶
用バックライト装置を示す断面図

【図１１】従来の放電ランプを示す正面図

【図１２】同じく正面断面図および点灯回路を示す回路
図

【図１３】従来の放電ランプの長手方向の温度分布を示
すグラフ

【符号の説明】

１…放電容器 １ａ…透光性気密容器 １ａ１…細長い筒状部分 １ａ２…第１の端部部分 １ａ３…第２の端部部分 １ｂ…導入線 １ｃ…内部電極 １ｄ…リード線 １ｅ…蛍光体層 １ｆ…放電空間 ２…外部電極 ２ａ…接続部 ３…透光性接着剤 ４…透光性絶縁被覆 ５…点灯回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長い透光性気密容器、透光性気密容器の
   少なくとも一端内に封装された管軸方向の長さＬ（ｍ
   ｍ）の内部電極、および透光性気密容器内に封入された
   希ガスを主体とする放電媒体を備えて構成されている放
   電容器と；透光性気密容器の長手方向に沿い、かつ外周
   面にほぼ接触して幅ｒ（ｍｍ）の細長い導電物質がコイ
   ル状に形成されるとともに、透光性気密容器の内部電極
   に対向する領域においては巻数Ｎ（回）が下式を満足し
   ていて、内部電極との間に放電を生起する外部電極と；
   を具備していることを特徴とする放電ランプ。 ０≦Ｎ≦０．２５×Ｌ／ｒ
2. 【請求項２】外部電極は、導電物質が透光性気密容器の
   外周面に巻装された導電性金属線からなることを特徴と
   することを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
3. 【請求項３】照明装置本体と；照明装置本体に配設され
   た請求項１または２記載の放電ランプと；放電ランプを
   点灯する点灯回路と；を具備していることを特徴とする
   照明装置。