JP2002231472A - 放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で点灯維持電圧が低下する放電ラ
ンプを提供する。 【解決手段】 ランプ２の電極4a，4b近傍に誘導加熱コ
イル7a，7bを設ける。電極4a，4bを誘導加熱コイル7a，
7bで誘導加熱する。電極4a，4bから熱電子が放出する。
点灯中のランプ２の点灯維持電圧が低下する。ランプ２
内に初期電子を確保できる。ランプ２を点灯する際に必
要な電圧を低下できる。構成が簡単になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極を有する放電
ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の放電ランプのうち冷陰極を有す
るものは、放電管の一端に封止された対をなす冷陰極を
流れる電流が、放電管に放電を生じさせる放電電流と等
しく形成されている。

【０００３】また、この種の放電ランプとしては、例え
ば特開２０００−２１５８５６号公報に記載の構成が知
られている。

【０００４】この特開２０００−２１５８５６号公報に
記載の放電ランプは、放電管の端部に、窪み空洞が形成
されている。また、この窪み空洞内には、導電性を有す
る円錐状の電磁放電部材が収納されている。さらに、こ
の電磁放電部材と窪み空洞との間には、渦型平面状の誘
導コイルが配置されている。

【０００５】そして、この誘導コイルにより生ずる高周
波電磁界を、電磁放射部材により放電管内に放射させ
て、この放電管を点灯させる。

【０００６】一方、一般の蛍光ランプでは、蛍光管を点
灯させる際の始動時に電極を予熱し、この電極から熱電
子放出させることにより放電空間の初期電子を確保して
いる。この結果、比較的低い電圧の印加でこの蛍光管を
始動できるとともに、この蛍光管の点灯を維持できるこ
とが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開２０００−２１５８５６号公報に記載の放電ランプ
では、予熱電極を持たないことにより比較的高い始動電
圧および点灯維持電圧が必要であり、また、放電管の端
部に窪み空洞を形成する必要があるため、製造が煩雑に
なるとともに、大型化するという問題を有している。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、簡単な構成で点灯維持電圧が低下する放電ランプ
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の放電ラン
プは、対をなす封止された電極を備えた放電管と；この
放電管の少なくともいずれか一方の電極近傍に位置し、
この電極を誘導加熱する誘導コイルとを具備しているも
のである。

【００１０】そして、この構成では、放電管に封止され
た電極を、この電極近傍に位置した誘導コイルで誘導加
熱するので、電極から熱電子が容易に放出する。このた
め、点灯させている際における点灯維持電圧が低下す
る。

【００１１】請求項２記載の放電ランプは、請求項１記
載の放電ランプにおいて、点灯時に比べ点灯始動時に誘
導コイルへと流れる電流を大きくして電極を誘導加熱す
る電流経路を具備しているものである。

【００１２】そして、この構成では、点灯時に比べ点灯
始動時に誘導コイルへと流れる電流を大きくして電極を
電流経路により誘導加熱する。この結果、点灯始動時に
電極が予熱可能となる。また、これら電極間で放電が開
始するまで誘導コイルに電流を流すことが可能となるか
ら、電極からの熱電子の放出により放電管内に初期電子
が確保される。よって、暗黒特性が改善され、点灯始動
電圧が低下する。

【００１３】請求項３記載の放電ランプは、請求項２記
載の放電ランプにおいて、電流経路は、容量性であるも
のである。

【００１４】そして、この構成では、電流経路を容量性
にすることにより、予熱時に所望する値の予熱電流を誘
導コイルに流すことが可能となるとともに、点灯後に電
流経路に流れる電流値を小さくできるので、電極を予熱
する際における電流の供給を効率良くできる。

【００１５】請求項４記載の放電ランプは、請求項１な
いし３いずれか記載の放電ランプにおいて、電極は、誘
導コイルと磁気的に結合する電流閉路を備えているもの
である。

【００１６】そして、この構成では、誘導コイルと磁気
的に結合する電流閉路を電極に備えさせることにより、
より効率良く電極を加熱できる。

【００１７】請求項５記載の放電ランプは、請求項１な
いし４いずれか記載の放電ランプにおいて、誘導コイル
および電極間に形成された予備放電経路を具備している
ものである。

【００１８】そして、この構成では、誘導コイルおよび
電極間に予熱放電経路を形成することにより、この電極
からの熱電子放出による放電の開始の際に、誘導コイル
との間で生じ易くなる。よって、点灯始動時における放
電の開始が迅速になり、始動性が向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
について図面を参照して説明する。

【００２０】図１は放電ランプを示す説明図である。

【００２１】図１において、１は放電ランプで、この放
電ランプ１は、放電により点灯する冷陰極放電灯装置で
ある。また、この放電ランプ１は、水銀(Ｈｇ)およびア
ルゴン(Ａｒ)の混合気体、またはキセノン(Ｘｅ)などの
希ガスＧが内部に封入された放電管としてのランプ２を
備えている。

【００２２】このランプ２は、両端が封止された略細長
円筒状である。さらに、このランプ２の軸方向における
両端部である管端部3a，3bには、対をなす電極4a，4bが
封止されている。これら電極4a，4bは、ランプ２の軸方
向に沿って、このランプ２の外部から内部へと挿通され
た導線5a，5bでそれぞれ形成されている。

【００２３】そして、これら電極4a，4bの近傍であるラ
ンプ２の管端部3a，3bそれぞれの外周面には、被覆され
て表面が絶縁されている導電性を有する導線6a，6bが周
方向に螺旋状に巻回されて誘導コイルである誘導加熱コ
イル7a，7bが取り付けられている。これら誘導加熱コイ
ル7a，7bは、電極4a，4bにそれぞれ接続されている。ま
た、これら誘導加熱コイル7a，7bは、電極4a，4bとは別
体に形成され、これら電極4a，4bそれぞれを磁気的結合
によって誘導加熱する。

【００２４】ここで、上記放電ランプ１の作用を説明す
る。

【００２５】まず、誘導加熱コイル7a，7bおよび電極4
a，4b間に電圧を印加する。すると、電極4a，4bから熱
電子が放出されて、これら電極4a，4b間で放電が生じ、
ランプ２が点灯する。

【００２６】この電極4a，4b間の放電により、各誘導加
熱コイル7a，7bに電流が流れることにより、これら各誘
導加熱コイル7a，7bが各電極4a，4bを誘導加熱する。

【００２７】この結果、ランプ２を点灯させている間、
電極4a，4bから熱電子が放出するので、これら電極4a，
4bを誘導加熱できる。このため、ランプ２を点灯させて
いる際における熱電子の放出を容易にしてこのランプ２
の点灯維持電圧を低下できる。よって、特に寒冷地など
で点灯中であってもランプ２自体の温度が低下してしま
う場合に効果がある。

【００２８】さらに、この放電ランプ１は、ランプ２の
内外の放電加熱コイル7a，7bと電極4a，4bとの間の放電
により高出力を得ることがきる。

【００２９】次に、本発明の第２の実施の形態を図２を
参照して説明する。

【００３０】図２は、放電ランプ１の一部を示す説明図
である。

【００３１】この放電ランプ１は、誘導加熱コイル7a，
7bがランプ２に一体成形された放電灯装置である。ま
た、これら誘導加熱コイル7a，7bは、渦巻き型である。

【００３２】そして、これら誘導加熱コイル7a，7bの中
心から取り出す配線が、電極4a，4bに接続されている。
また、これら誘導加熱コイル7a，7bの外側は、ランプ２
の管端部3a，3bから引き出されており、図示しない外部
電源に接続される。

【００３３】ここで、上記放電ランプ１の作用を説明す
る。

【００３４】まず、電極4a，4b間に電圧を印加してラン
プ２を点灯させる。

【００３５】このとき、ランプ２内の電極4a，4bと誘導
加熱コイル7a，7bとの間に形成される磁界による渦電流
損によりこれら電極4a，4bが誘導加熱される。

【００３６】この結果、上記第１の実施の形態と同様の
作用効果を奏することができる。

【００３７】また、電極4a，4bで渦電流損が効率良く生
じるため、これら電極4a，4bをより加熱でき、誘導加熱
コイル7a，7bの口出線部8a，8bが必要以上に加熱するこ
とを防止する。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態を図３を
参照して説明する。

【００３９】図３は、放電ランプ１の一部を示す説明図
である。

【００４０】この放電ランプ１は、誘導加熱コイル7a，
7bと磁気的に結合する電流閉路としての二次コイルとな
る略円形の周回経路11がそれぞれの電極4a，4bの先端に
形成された放電灯装置である。また、誘導加熱コイル7
a，7bは、電極4a，4b近傍のランプ２の管端部3a，3bの
外周面に周方向に向けて巻回されている。

【００４１】さらに、電極4a，4bは、誘導加熱コイル7
a，7bの先端に形成されており、ランプ２の管端部3a，3
bからこのランプ２の軸方向に向けてこのランプ２内へ
と貫通している。また、これら電極4a，4bの周回経路11
は、ランプ２の周方向に沿って巻回されて形成されてい
る。

【００４２】このため、これら周回経路11と誘導加熱コ
イル7a，7bとの間には、予備的な放電が生じやすい領
域、すなわち予備放電経路12が形成される。よって、こ
の予備放電経路12により周回経路11と誘導加熱コイル7
a，7bとの間で放電が生じやすくなるので、電極4a，4b
の磁束の結合係数が上がる。

【００４３】ここで、上記放電ランプ１の作用を説明す
る。

【００４４】まず、電極4a，4b間に電圧を印加してラン
プ２を点灯させる。

【００４５】このとき、このランプ２内の電極4a，4bが
誘導加熱コイル7a，7bにより誘導加熱され、これら電極
4a，4bの周回経路11に二次電流が容易に流れる。

【００４６】このため、上記各実施の形態と同様の作用
効果を奏することができるとともに、これら電極4a，4b
からの熱電子放出による放電の開始の際に、誘導加熱コ
イル7a，7bとの間で生じ易くなるので、点灯始動時にお
ける放電の開始を迅速にでき、始動性を向上できる。

【００４７】よって、ランプ２を点灯させる際における
このランプ２の始動時間を短縮できるから、このランプ
２の点灯始動時における信頼性を向上できる。

【００４８】また、電極4a，4bの周回経路11と誘導加熱
コイル7a，7bとの間に予備放電経路12が形成されるの
で、これら周回経路11と誘導加熱コイル7a，7bとの間で
放電が生じやすくなるから、これら電極4a，4bそれぞれ
の磁束の結合係数を上げることができる。

【００４９】よって、これら電極4a，4b間に電圧を印加
させた際に、予備放電経路12、すなわち周回経路11と誘
導加熱コイル7a，7bとの間で放電が生じることにより、
これら電極4a，4bそれぞれをより効率良く予熱できると
ともに、これら電極4a，4bをランプ２点灯中加熱でき
る。

【００５０】なお、上記第３の実施の形態では、電極4
a，4bを加熱する誘導加熱コイル7a，7bを、ランプ２の
管端部3a，3bを覆う筒状の図示しない筒状電極にして
も、上記第３の実施の形態と同様の作用効果を奏するこ
とができる。

【００５１】次に、本発明の第４の実施の形態を図４を
参照して説明する。

【００５２】図４は、放電ランプ１を示す説明図であ
る。

【００５３】この放電ランプ１は、ランプ２の両端に電
流経路形成素子となるコンデンサ21が接続されることに
より、このランプ２に容量性を有する電流経路22が形成
された放電灯装置である。このコンデンサ21の両端は、
電極4a，4bと誘導加熱コイル7a，7bとの間にそれぞれ導
電接続されている。

【００５４】また、電流経路22は、印加される電圧の周
波数を変化させて、誘導加熱コイル7a，7bとコンデンサ
21と放電インピーダンスとの合成インピーダンスを変化
させ、ランプ２を点灯させる際よりも、このランプ２を
点灯させる際における始動時に、誘導加熱コイル7a，7b
へと流れる電流を大きくして、このランプ２の電極4a，
4bを誘導加熱する。

【００５５】そして、このコンデンサ21と誘導加熱コイ
ル7a，7bとにより、直列共振回路23が形成されている。
この直列共振回路23は、零点付近で最も小さなインピー
ダンスを示す。

【００５６】ここで、上記放電ランプ１の作用を説明す
る。

【００５７】電極4a，4b間に電圧を印加してランプ２を
点灯させると、このランプ２内の電極4a，4bが誘導加熱
コイル7a，7bにより誘導加熱されるので、上記各実施の
形態と同様の作用効果を奏することができる。

【００５８】また、電流経路22により、印加される電圧
の周波数を変化させて、誘導加熱コイル7a，7bとコンデ
ンサ21と放電インピーダンスとの合成インピーダンスを
変化させ、ランプ２を点灯させる際よりも、このランプ
２を点灯させる際における始動時に、誘導加熱コイル7
a，7bへと流れる電流を大きくして、このランプ２の電
極4a，4bを誘導加熱するので、電極4a，4bからの熱電子
の放出によりランプ２内に初期電子を確保できる。よっ
て、ランプ２の点灯始動時に、このランプ２の電極4a，
4bを効率良く予熱できる。

【００５９】このため、この放電ランプ１を点灯させる
ために接続される図示しない点灯回路の出力電圧を低下
できるとともに、この点灯回路の出力電圧が低下するこ
とにより、点灯回路との絶縁距離などを縮小できるか
ら、この点灯回路を小型かつ廉価に構成できる。

【００６０】そして、この電流閉路22が無い場合には、
ランプ２の電極4a，4b間で放電が発生するまでこれら電
極4a，4bに電流が流れないので、電極4a，4b間で放電が
開始するまで誘導加熱コイル7a，7bに電流を流すことが
できるから、電極4a，4bからの熱電子の放出によりラン
プ２内に初期電子を確保でき、暗黒特性を改善できるの
で、ランプ２の点灯始動電圧を低下できる。

【００６１】さらに、電流経路22を容量性にし、この電
流経路22のコンデンサ21と誘導加熱コイル7a，7bとによ
り直列共振回路23を形成したので、ランプ２の点灯始動
時に、所望する値の予熱電流を誘導加熱コイル7a，7bに
流すことができる。よって、点灯後に所望する値の予熱
電流を誘導加熱コイル7a，7bに流すことができるととも
に、電流経路11に流れる電流値を小さくできるので、電
極を予熱する際の電流の供給を効率良くできる。

【００６２】また、直列共振回路23が零点付近で最も小
さなインピーダンスを示すので、零点周波数付近でこの
直列共振回路23を動作させることにより、誘導加熱コイ
ル7a，7bに大きな電流を流すことができるから、電極4
a，4bをより効率良く予熱できる。

【００６３】さらに、ランプ２の点灯始動後に、直列共
振回路23の零点付近から離れた動作点に直列共振回路23
の周波数を変化すれば、コンデンサ21に流れる電流を減
らすことができ、かつ誘導加熱コイル7a，7bのインピー
ダンスを高くすることにより、この誘導加熱コイル7a，
7bをバラスト化できる。

【００６４】よって、ランプ２の点灯始動時と、このラ
ンプ２の点灯時との間で誘導加熱コイル7a，7bによる電
極4a，4bの予熱量を適宜に変化させることができる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１記載の放電ランプによれば、放
電管の電極を誘導コイルで誘導加熱することにより、電
極から熱電子が容易に放出するので、電極間の点灯維持
電圧を低下でき、構成を簡単にできる。

【００６６】請求項２記載の放電ランプによれば、請求
項１記載の放電ランプの効果に加え、点灯時に比べ点灯
始動時に誘導コイルへと流れる電流を大きくして電極を
電流経路により誘導加熱するので、点灯始動時に電極を
予熱でき、また、電極間で放電が開始するまで誘導コイ
ルに電流を流すことができるから、電極からの熱電子の
放出により放電管内に初期電子を確保でき、暗黒特性を
改善でき、点灯始動電圧を低下できる。

【００６７】請求項３記載の放電ランプによれば、請求
項２記載の放電ランプの効果に加え、電流経路を容量性
にすることにより、予熱時に所望する値の予熱電流を誘
導コイルに流すことができるとともに、点灯後に電流経
路に流れる電流値を小さくできるので、電極を予熱する
際の電流の供給を効率良くできる。

【００６８】請求項４記載の放電ランプによれば、請求
項１ないし３いずれか記載の放電ランプの効果に加え、
誘導コイルと磁気的に結合する電流閉路を電極に備えさ
せることにより、より効率良く電極を加熱できる。

【００６９】請求項５記載の放電ランプによれば、請求
項１ないし４いずれか記載の放電ランプの効果に加え、
誘導コイルおよび電極間に予熱放電経路を形成すれば、
この電極からの熱電子放出による放電の開始の際に、誘
導コイルとの間で生じ易くなるので、点灯始動時におけ
る放電の開始を迅速にでき、始動性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の放電ランプを示す
説明図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の一部を示す説明図
である。

【図３】本発明の第３の実施の形態の一部を示す説明図
である。

【図４】本発明の第４の実施の形態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 放電ランプ ２ 放電管としてのランプ 4a，4b 電極 7a，7b 誘導コイルとしての誘導加熱コイル 11 電流閉路としての周回経路 12 予備放電経路 22 電流経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 俊也 愛媛県今治市旭町五丁目２番地の１ ハリ ソン東芝ライティング株式会社内 Ｆターム(参考） 5C039 AA07 EA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対をなす封止された電極を備えた放電管
   と；この放電管の少なくともいずれか一方の電極近傍に
   位置し、この電極を誘導加熱する誘導コイルと；を具備
   していることを特徴とした放電ランプ。
2. 【請求項２】 点灯時に比べ点灯始動時に誘導コイルへ
   と流れる電流を大きくして電極を誘導加熱する電流経路
   を具備していることを特徴とした請求項１記載の放電ラ
   ンプ。
3. 【請求項３】 電流経路は、容量性であることを特徴と
   した請求項２記載の放電ランプ。
4. 【請求項４】 電極は、誘導コイルと磁気的に結合する
   電流閉路を備えていることを特徴とした請求項１ないし
   ３いずれか記載の放電ランプ。
5. 【請求項５】 誘導コイルおよび電極間に形成された予
   備放電経路を具備していることを特徴とした請求項１な
   いし４いずれか記載の放電ランプ。