JP2003036703A

JP2003036703A - 照明装置

Info

Publication number: JP2003036703A
Application number: JP2001220729A
Authority: JP
Inventors: Kazuyo Uno; 一世宇野; Naoya Imai; 直也今井
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】照明装置における照射面の輝度、および色の
鮮やかさである色度を均一にし、複数の蛍光ランプ間の
位相干渉により放電の不安定さをなくすとともに、蛍光
ランプの始動特性を安定させ、効率を向上した照明装置
を提供する。【解決手段】希ガス、または希ガスと水銀とを封入し
て両端を閉塞するとともに、内面に蛍光体被膜を形成し
た管状バルブの管軸方向の両端部の外面に外部電極
（５）を配置した蛍光ランプ（２）を有し、この蛍光ラ
ンプ（２）の複数を単一の昇圧回路（１１）にて点灯さ
せるようにした照明装置を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶バックライト
用光源やファクシミリのスキャナー用光源、複写機のイ
レーサー用光源、その他表示、装飾、ディスプレイ用の
光源などに用いられる蛍光ランプを具備する照明装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の蛍光ランプは、両端を封
止した管状バルブの内面に蛍光体被膜を形成し、且つ内
部にアルゴンやネオンガスを主成分とする希ガスまたは
希ガスと水銀からなる封入物を封入するとともに、管状
バルブの両端内部に気密に封入された導入線に接続する
電極を封装した構成が多く存在する。

【０００３】また近年では、図１０に示すように、上記
と同様に管状バルブ（５３）の内面に蛍光体被膜を設け
るとともに、バルブ（５３）の管軸に沿ってアパーチャ
ー部（５６）を形成し、管状バルブ（５３）の外面に
は、バルブ（５３）の管軸に沿った長手方向に一対の帯
状外部電極（５５）を互いに所定の間隔を有して上下に
離間して設けることで、電極を管状バルブ（５３）の内
部に設けない構成が提案されている。前記帯状の外部電
極（５５）の端部には、導電性に優れた金属部材よりな
る端子（５７）を貼り付け、これをリード線により、昇
圧点灯回路に接続することで照明装置が構成されてい
る。

【０００４】前記構成による蛍光ランプ（５２）は、前
記帯状の外部電極（５５）間に高周波電力を供給して管
状バルブ（５３）内に高周波放電を発生させることで、
管状バルブ内に封入されているアルゴンやネオンガスな
どの希ガスを電離、励起して蛍光体を発光させ、発光し
た蛍光体被膜の可視光と、前記帯状の外部電極（５５）
で反射した光とが、外部に放射されるものである。

【０００５】そして、液晶バックライト照明装置などに
用いられるこれら蛍光ランプ（５２）は、図９に示すよ
うに、複数本を並列に配置しているが、それぞれは個々
に点灯のための昇圧回路（６１）を具備している。ま
た、蛍光ランプ（５２）は直管であり、それぞれは同方
向に並列配置されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】外部電極を有する蛍光
ランプは、高い光投射出力を得ることができるものであ
るが、管状バルブ内面への蛍光体被膜の形成は、管状バ
ルブを立設させた状態で下端開口部を蛍光体漕に浸漬
し、漕中の蛍光体を上方へ吸い上げることで、バルブ内
面に蛍光体を塗布する方法によりおこなうが、この場
合、蛍光体被膜の厚みは、管の上下で差異が発生し、管
状バルブの下方部に対して上方である排気側は、蛍光体
被膜の膜厚が薄くなるものである。膜厚は厚いほど光量
が高くなる。すなわち、明るくなるものであり、図１１
に示すように、蛍光ランプとして長さ方向での輝度が不
均一になっていた。

【０００７】したがって、照明装置への蛍光ランプの配
置として、管状バルブ製造時の上側である排気される側
と、封止のみされる下側とが、それぞれ同じ側に偏った
状態で配列されると、照明装置としては輝度や色度が偏
向することになり、好ましいものではなかった。

【０００８】また、電極を管状バルブの内部に封装した
蛍光ランプについては、電極側のバルブ内面は水銀との
化学反応により経時的に黒く変色し、バルブの中央部と
は輝度においてさらに差異が発生する。

【０００９】さらに、複数配列された蛍光ランプのそれ
ぞれは、個々に点灯のための昇圧回路を具備しているこ
とから、構造的に部品数が多く、電気接続も煩雑となる
ばかりか、点灯周波数は同一とならず、位相も同一でな
いことから、これら蛍光ランプを複数本接続し、点灯し
た場合には、蛍光ランプ間の位相干渉により放電が不安
定になる可能性があった。

【００１０】本発明は上記課題に着目してなされたもの
で、照明装置における照射面の輝度、および色の鮮やか
さである色度を均一にし、複数の蛍光ランプ間の位相干
渉により放電の不安定さをなくした照明装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、希ガス、または希ガスと水
銀とを封入して両端を閉塞するとともに、内面に蛍光体
被膜を形成した管状バルブの管軸方向の両端部の外面に
外部電極を配置した蛍光ランプを有し、この蛍光ランプ
の複数を単一の昇圧回路に対して直列もしくは並列に接
続して点灯させるようにした照明装置を特徴とするもの
であり、この構成により、複数の蛍光ランプを有する照
明装置としての配線接続構成を簡単なものとすることが
できるとともに、個々の蛍光ランプは電源に対し、直列
接続の場合は、合成インピーダンスが小さくなって、ラ
ンプ電圧（ＶＬ）を小さくするできるとともに、複数の
蛍光ランプ間の位相が同期することになって放電が安定
する。また、並列の場合は、それぞれのランプをコンデ
ンサにてバラストすることが不要である。

【００１２】請求項２記載の発明は、封止側と排気側を
それぞれ交互に配置したことを特徴とするものであり、
蛍光ランプの長さ方向での輝度や色度が全体面として平
準化されて均一になり、良好な照明効果が得られる。

【００１３】請求項３記載の発明は、蛍光ランプの管状
バルブをＵ字状あるいはＷ字状などに屈曲成形し、この
蛍光ランプの電極を同一側に近接して複数併置したこと
を特徴とするものであり、蛍光ランプを屈曲成形した場
合には、ランプの両端の電極部が同一側に位置すること
になるため、両端部における輝度の差は平準化され、複
数の併置状態での全体の輝度や色度も全体面としては平
準化され均等にすることができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、Ｕ字状あるいはＷ
字状に屈曲形成した複数の蛍光ランプを、その屈曲部と
電極部とを交互に配置し、同一側の電極同士を接続した
ことを特徴としており、蛍光ランプの長さ方向での個々
の差が存在しても、複数の併置による照明装置として
は、輝度、色度は全体に均一なり、良好な照明効果を得
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の１実
施形態について説明する。図１に示す照明装置（１）に
おける蛍光ランプ（２）は、その詳細を図２および図３
に示すように、管状バルブ（３）の両端を封止し、且つ
その両端から少許の長さ寸法を除いて内面上に蛍光体被
膜（４）を形成するとともに、内部に放電を受けること
によって紫外線を放射する放電媒体として、キセノン
（Ｘｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、ネ
オン（Ｎｅ）などの希ガスの内のひとつ、あるいはこれ
らの混合ガスと、水銀（Ｈｇ）を封入しており、管状バ
ルブ（３）の両端部の外面には外部電極（５）を設けて
いる。

【００１６】前記蛍光体被膜（４）は、管状バルブ
（３）のバルブ軸に沿って膜厚１０〜３０μに形成され
ており、図示しない照明装置の導光板に対向する部分に
は、蛍光体被膜（４）を除去した光透射用の開口部であ
るアパーチャー部（６）が設けられている。なお、蛍光
ランプには前記アパーチャー部を設けない場合もある
が、本発明はそのようなタイプにも適用できる。

【００１７】管状バルブの両端部外面の外部電極（５）
は、導電性を有する銅箔やアルミニウムテープあるいは
銀ペーストなどの導電性塗料からなっており、管状バル
ブ（３）の各端部に環状に巻き付けあるいは塗布される
とともに、リード線によって点灯装置に接続されている
ものである。

【００１８】図１および図４、図５で示すように、本発
明の一実施形態である蛍光ランプ（２）は、その全長を
Ｕ字状に屈曲形成し、両端の外部電極（５）（５）を同
一側に隣接して位置させるとともに、複数本を並行に並
べて筐体（７）上に配置している。筐体（７）は一端縁
に複数の断面コ字状の凹溝（８ａ）を形成した導電性金
属からなるランプ固定具（８）を設けており、蛍光ラン
プ（２）はその端面の外部電極（５）を、前記コ字状凹
溝（８ａ）にそれぞれ嵌着し、筐体（７）の他端部に形
成した保持部（９）にＵ字状屈曲部（２ａ）を嵌入する
ことで固定される。

【００１９】そして、これら複数の蛍光ランプ（２）
は、前記ランプ固定具（８）のコ字状凹溝（８ａ）に嵌
着することで、個々の電極（５）（５）間が導通し、筐
体（７）の両端に設置した蛍光ランプの電極（５）およ
びランプ固定具（８）から導出したリード線（１０）に
より昇圧回路（１１）に接続されることで、併置した複
数本が近接して直列に電気接続されるものであり、上部
に設けた拡散板（１２）との結合によって照明装置
（１）として組み立てられるものである。

【００２０】また、図６は、Ｗ字状に屈曲形成した蛍光
ランプ（１２）を２本併置し、隣接する近傍の電極（１
５ａ）同士を接続するとともに、両端の電極（１５ｂ）
同士を昇圧回路（２１）に接続した実施形態である。

【００２１】前記各実施形態による複数の蛍光ランプ
（２）の接続構造により、電極（５）から導出したリー
ド線（１０ａ）は、最も近傍の隣接している蛍光ランプ
の電極（５）部に接続されることになり、配線接続構成
を簡単なものとすることができる。そして、複数の蛍光
ランプ（２）が直列に接続されていることから、ランプ
自体がコンデンサとなって回路抵抗が１／２となり、ラ
ンプ電圧（ＶＬ）を小さくするできる。また、個々の蛍
光ランプは、電源に対し直列接続であることから、複数
の蛍光ランプ間の位相がずれて干渉することがなく、同
期することになるため放電が安定する。

【００２２】さらに、蛍光ランプ（２）の両端の電極
（５ｂ）部が同一側に位置することになり、また屈曲管
であることにより、前述した製造時における蛍光体被膜
の厚みの差による輝度の差異があっても、両端部におけ
る輝度の差は平準化され、複数の併置状態での全体の輝
度も全体面としては平準化され均等になるものである。

【００２３】図７は、本発明の他の実施形態であり、図
面に示すように、管状バルブ（２３）をＵ字状に屈曲形
成した複数の蛍光ランプ（２２）を、その屈曲部（２２
ａ）と電極部（２５）とが交互になるように隣設して複
数配置し、筐体載置面における同一側の隣接する近傍の
電極（２５ａ）同士を接続し、離間している電極（２５
ｂ）同士をリード線により昇圧回路（３１）に接続する
ことで直列回路を形成したものである。

【００２４】さらに、図８は、Ｓ字状に屈曲形成した蛍
光ランプ（３２）を複数本隣設して並列に配置し、各々
隣り合う外部電極（３５ａ）同士を接続するとともに、
複数配置した蛍光ランプの最外端の電極（３５ｂ）同士
を昇圧回路（４１）に接続することで直列接続したもの
である。

【００２５】そしてこれらの構成においても、各々の電
極は、燐設した近傍の電極（２５ａ）（３５ａ）に接続
されることになり、配線接続を簡単にできるものであ
り、屈曲形成された蛍光ランプ形状とランプの交互配設
により、蛍光ランプの長さ方向での個々の差が存在して
も、複数の併置による照明装置としては、輝度、色度は
全体に均一なり、良好な照明効果を得ることができるも
のである。

【００２６】このような構成を有する冷陰極蛍光ランプ
の照明装置（１）によれば、昇圧点灯回路装置（１１）
から蛍光ランプ（２）の外部電極（５）に高周波電圧が
印加されれば、管状バルブ（３）内に放電が生じ、放電
により励起された水銀、希ガスなどの封入物が紫外線を
発生する。この紫外線が管状バルブ（３）内面の蛍光体
を励起することで蛍光体被膜（４）がその全域に亙って
照射されて可視光が得られ、この可視光が直接に光投射
用の開口である管状バルブのアパーチャー部（６）とと
もに、蛍光体被膜（４）を通過して外部に放射されるも
のであり、液晶ディスプレイ、複写機、ファクシミリな
どの光源として使用される。

【００２７】そして、一対の電極（５）は、管状バルブ
（３）の両端外面に外部電極として設けられているた
め、水銀と希ガスとを封入物としている蛍光ランプであ
りながら、従来の管状バルブに内封された電極方式のよ
うに、封入物である水銀と反応化合して蛍光体面が黒く
なる、いわゆるスパッタリングにより、ランプとしての
輝度が減衰したり、封入された水銀が減少することによ
る電極寿命が短くなることがなくなる。

【００２８】上記実施形態では、蛍光ランプの屈曲状態
はＵ字状やＳ字状、およびＷ字状について説明したが、
これに限らず、Ｌ字状、Ｖ字状に屈曲し、複数の蛍光ラ
ンプとして隣設して併置することで面状の照明装置を得
るものであってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の蛍光ランプを有する照明装置としての配線接続構
成を簡単なものとすることができるものであり、複数の
蛍光ランプを直列に接続し他場合は、回路抵抗が小さく
なって、ランプ電圧（ＶＬ）を小さくすることができる
とともに、蛍光ランプ間の位相が同期することになって
放電が安定し、照明装置の効率が向上させることができ
る。また、蛍光ランプを並列に接続した場合は、それぞ
れのランプにおいて、コンデンサによってバラストをお
こなうことが不要となり、回路の小型化にも貢献でき
る。

【００３０】請求項２の発明によれば、蛍光ランプの長
さ方向での輝度や色度が全体面として平準化されて均一
にすることができる。

【００３１】請求項３の発明によれば、蛍光ランプを屈
曲成形した場合には、ランプの両端の電極部が同一側に
位置することになるため、両端部における輝度の差は平
準化され、複数の併置状態での全体の輝度や色度も全体
面としては平準化され均等になるものである。

【００３２】請求項４の発明によれば、蛍光ランプの長
さ方向での個々の差が存在しても、複数の併置による照
明装置としては、輝度、色度は全体に均一なり、良好な
照明効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す照明装置の斜視図で
ある。

【図２】図１における蛍光ランプの一部切欠正面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線での断面図である。

【図４】図１における蛍光ランプの照明装置への装着状
態を示す斜視図である。

【図５】図１の蛍光ランプの接続状態を示す平面図であ
る。

【図６】本発明の蛍光ランプ接続状態の他の実施形態を
示す平面図である。

【図７】本発明のさらに他の実施形態を示す平面図であ
る。

【図８】本発明のＳ字状蛍光ランプの接続状態を示す平
面図である。

【図９】従来の蛍光ランプの接続状態を示す平面図であ
る。

【図１０】従来例を示す蛍光ランプの斜視図である。

【図１１】蛍光ランプ製造過程での蛍光体被膜の差によ
る輝度分布差を示す説明図である。

【符号の説明】

１…照明装置２…蛍光ランプ２ａ…蛍光ランプの屈曲部３…管状バルブ４…蛍光体被膜５…外部電極６…アパーチャー部７…筐体８…ランプ固定具８ａ…コ字状凹溝９…屈曲部の保持部１１…昇圧点灯回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H091 FA42Z GA11 LA11 LA18 5C043 AA01 AA03 AA20 BB03 BB04 BB09 CC09 CD10 DD39 EA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希ガス、または希ガスと水銀とを封入し
て両端を閉塞するとともに、内面に蛍光体被膜を形成し
た管状バルブの管軸方向の両端部の外面に外部電極を配
置した蛍光ランプを有し、この蛍光ランプの複数を単一
の昇圧回路にて点灯させるようにしたことを特徴とする
照明装置。
【請求項２】封止側と排気側をそれぞれ交互に配置し
たことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】蛍光ランプの管状バルブをＵ字状あるい
はＷ字状などに屈曲成形し、この蛍光ランプの電極を同
一側に近接して複数併設したことを特徴とする請求項１
記載の照明装置。
【請求項４】Ｕ字状あるいはＷ字状に屈曲形成した複
数の蛍光ランプを、その屈曲部と電極部とを交互に配置
し、同一側の電極同士を接続したことを特徴とする請求
項１または３記載の照明装置。