JP2003133089A

JP2003133089A - 放電ランプ装置および照明装置

Info

Publication number: JP2003133089A
Application number: JP2001327177A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Takahara; 雄一郎高原; Kiyoshi Nishimura; 潔西村
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-09
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP4110444B2

Abstract

(57)【要約】【課題】放電ランプの長寿命化を図った放電ランプ装置
および照明装置を提供する。【解決手段】放電ランプ装置１は、タングステンコイル
９および酸化物エミッタを有する一対の電極５，５を有
する放電ランプ２と、電極５の定格点灯時における抵抗
値（Ｒｈ）と２５℃における抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒ
ｈ／Ｒｃ）が３〜５の範囲内となるようにそれぞれの電
極５，５を常時予熱する予熱手段Ｌ１を有し、予熱電流
の実効値（Ｉｆ）と放電電流の実効値（Ｉｌ）の比（Ｉ
ｆ／Ｉｌ）が３以上であり、かつ予熱電流の実効値（Ｉ
ｆ）が１Ａ以下となるように構成された点灯装置３とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電ランプの長寿
命化を図った放電ランプ装置および照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】長寿命化を図った蛍光ランプは、例えば
特開平６−２８３１３４号公報（従来技術）に開示され
ている。この従来技術は、高周波で点灯される蛍光ラン
プに関するものであり、フィラメントの予熱時の抵抗Ｒ
１と非予熱時の抵抗Ｒ０との比が、Ｒ１／Ｒ０＝４〜６
の範囲となるように設定したものである。この蛍光ラン
プは、フィラメントが放電を開始するに十分な温度とな
って多量の熱電子を放出している時に放電開始電圧が印
加され、放電が円滑にかつ確実に開始するようになり、
エミッタやフィラメント材料のスパッタリングが防止さ
れ、管壁の黒化が少なくなり、長寿命になるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は、蛍光ラン
プの点灯時にフィラメントの予熱電流が小さいので、フ
ィラメントの一部にスポット状の高温部分が形成され、
この高温部分の温度が異常に高いと、エミッタの蒸発が
多くなり、ランプ寿命が短くなるおそれがある。

【０００４】また、近年、蛍光ランプは管径が細くなっ
てきており、特に、ＯＡ機器やバックライトなどに使用
される蛍光ランプは、管径が１０ｍｍ以下である。この
細管の蛍光ランプは、フィラメントに保持できるエミッ
タ量が少なくなるので、従来技術のように、予熱時の抵
抗Ｒ１と非予熱時の抵抗Ｒ０との比（Ｒ１／Ｒ０）を設
定したのみでは長寿命化が困難になっている。

【０００５】本発明は、放電ランプの長寿命化を図った
放電ランプ装置および照明装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の放電ラ
ンプ装置の発明は、放電媒体が封入されているととも
に、両端にタングステンコイルおよびこのタングステン
コイルに塗布された酸化物エミッタを有してなる一対の
電極が封装されたバルブを有する放電ランプと；一対の
電極間に安定的に放電を形成させる点灯手段および電極
の放電ランプの定格点灯時における抵抗値（Ｒｈ）と２
５℃における抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒｈ／Ｒｃ）が３
〜５の範囲内となるようにそれぞれの電極を常時予熱す
る予熱手段を有し、電極に流れる予熱電流の実効値（Ｉ
ｆ）と一対の電極間に流れる放電電流の実効値（Ｉｌ）
の比（Ｉｆ／Ｉｌ）が３以上であり、かつ予熱電流の実
効値（Ｉｆ）が１Ａ以下となるように構成された点灯装
置と；を具備していることを特徴とする。

【０００７】本発明および以下の各発明において、特に
言及しない限り、各構成は以下のように定義される。

【０００８】放電ランプは、バルブが直管状に形成され
たもの、あるいは環状など、屈曲形成されたもののいず
れであってもよい。

【０００９】点灯装置は、放電ランプを高周波で付勢す
る高周波点灯装置の他、商用周波数などの低周波で付勢
する銅鉄型の安定器であってもよい。

【００１０】そして、予熱手段としては、電極予熱トラ
ンス等の格別の予熱手段を用いるもの、点灯手段の限流
用のインダクタに予熱巻線を設けるもの、あるいは電極
の非電源側の端子間に予熱用インピーダンス素子を設け
るもの等であってもよい。

【００１１】電極の放電ランプの点灯時における抵抗値
（Ｒｈ）と２５℃における抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒｈ
／Ｒｃ）が３を下回ると、電極の発熱が低くなり、一対
の電極間の放電維持に必要な熱電子が電極から放出され
にくくなる。また、前記比（Ｒｈ／Ｒｃ）が５を超える
と、電極が過剰に発熱し、電極に塗布されている酸化物
エミッタの蒸発量が多くなり、放電ランプが短寿命にな
るおそれがある。特に、酸化物エミッタの主構成要素で
あるバリウムは、電極の温度上昇に対して指数関数的に
蒸発量が多くなる。したがって、前記比（Ｒｈ／Ｒｃ）
を３〜５とする。

【００１２】予熱電流の実効値（Ｉｆ）と放電電流の実
効値（Ｉｌ）との比（Ｉｆ／Ｉｌ）が３以上であると、
電極の温度分布は、放電電流の影響が小さく、ほとんど
変化しなくなる。そして、前記比（Ｉｆ／Ｉｌ）の上限
は、予熱電流の実効値（Ｉｆ）の上限値１Ａによって決
定される。

【００１３】そして、予熱電流の実効値（Ｉｆ）が１Ａ
を超えると、電極の温度が異常に上昇、例えば９５０℃
以上に上昇して酸化物エミッタの蒸発量が大きくなり、
蛍光ランプが短寿命となるので、予熱電流の実効値（Ｉ
ｆ）は、１Ａ以下とした。また、この下限値は、電極が
発熱し、一対の電極間の放電維持に必要な熱電子が電極
から容易に放出できるような電流値であればよく、例え
ば０Ａ付近の電流値も許容される。

【００１４】本発明によれば、上記のように構成されて
いるので、放電ランプが点灯して放電電流が流れても、
電極の温度分布の変化が生じにくく、その温度分布が平
坦化されるとともに、電極が最適に発熱して、一対の電
極間の放電維持に必要な熱電子が電極から容易に放出さ
れる。この結果、電極の一部にスポット状の非常な高温
部分が形成されなくなるので、酸化物エミッタの蒸発が
防止されて、放電ランプが長寿命化される。

【００１５】請求項２に記載の放電ランプ装置の発明
は、放電媒体が封入されているとともに、両端にタング
ステンコイルおよびこのタングステンコイルに塗布され
た酸化物エミッタを有してなる一対の電極が封装された
バルブを有する放電ランプと；一対の電極間に交流電圧
を印加して放電を安定的に形成させる点灯手段および電
極の放電ランプの定格点灯時における抵抗値（Ｒｈ）と
２５℃における抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒｈ／Ｒｃ）が
３〜５の範囲内となるようにそれぞれの電極を交流電圧
で常時予熱する予熱手段を有し、電極に流れる予熱電流
の実効値（Ｉｆ）と一対の電極間に流れる放電電流の実
効値（Ｉｌ）の比（Ｉｆ／Ｉｌ）が３以上、予熱電流の
実効値（Ｉｆ）が１Ａ以下であり、かつ予熱電流と放電
電流の位相差が１８０±６０°の範囲内となるように構
成された点灯装置と；を具備していることを特徴とす
る。

【００１６】放電ランプは、一対の電極間およびそれぞ
れの電極の両端間に交流電圧が印加される。そして、点
灯装置は、交流電圧を出力して、放電ランプの一対の電
極間およびそれぞれの電極の両端間に印加する。

【００１７】予熱電流と放電電流が同相であると、電極
は予熱電流および放電電流の最大値により発熱されるの
で、比較的高温のアークスポット部が形成されることが
判明した。すなわち、実験の結果、予熱電流と放電電流
の位相差が−６０°〜＋６０°の範囲であると、最高温
度が９５０℃程度のアークスポット部が形成され、位相
差が１２０°〜２４０°（１８０±６０°）の範囲内で
あると、電極の温度分布が平坦化されるとともに、最高
温度が９００℃程度であった。

【００１８】本発明によれば、請求項１の構成に加え、
予熱電流と放電電流の位相差が１８０±６０°の範囲内
となるように構成されているので、予熱電流と放電電流
の位相差がほぼ逆位相となり、電極の温度分布がさらに
平坦化される。したがって、電極の一部にスポット状の
非常な高温部分がさらに形成されなくなるので、酸化物
エミッタの蒸発が防止されて、放電ランプがさらに長寿
命化される。

【００１９】請求項３に記載の放電ランプ装置の発明
は、請求項１または２記載の放電ランプ装置において、
タングステンコイルの素線の外径は、０．０５〜０．１
ｍｍであることを特徴とする。

【００２０】タングステンコイルは、素線にサブワイヤ
等を巻回して構成される。そして、タングステンコイル
は、ダブルコイルまたはトリプルコイルに形成される。

【００２１】素線の外径が０．０５ｍｍを下回ると、予
熱電流に対する発熱量が多くなり、酸化物エミッタの蒸
発量が多くなるとともに、断線のおそれがある。また、
前記外径が０．１ｍｍを超えると、予熱電流を多く流さ
ないと、熱電子放出に必要な温度に上昇しない。したが
って、素線の外径は、０．０５〜０．１ｍｍとする。

【００２２】本発明によれば、電極が容易に熱電子放出
できる温度に発熱するとともに、電極の温度分布がスポ
ット状となりにくく、また、予熱電流の実効値（Ｉｆ）
と放電電流の実効値（Ｉｌ）の比（Ｉｆ／Ｉｌ）を３以
上に容易に形成しやすい。

【００２３】請求項４に記載の放電ランプ装置の発明
は、請求項１ないし３いずれか一記載の放電ランプ装置
において、放電電流の実効値（Ｉｌ）は、２００ｍＡ以
下であることを特徴とする。

【００２４】放電電流の実効値（Ｉｌ）の下限値は、一
対の電極間に放電が形成できればよく、零に近い電流で
あってもよい。そして、放電電流の実効値（Ｉｌ）を２
００ｍＡ以下とすることにより、バルブの管径が小さい
放電ランプを形成することができる。

【００２５】本発明によれば、細管の放電ランプを形成
可能であるとともに、電極の温度分布がスポット状とな
りにくく、予熱電流の実効値（Ｉｆ）と放電電流の実効
値（Ｉｌ）の比（Ｉｆ／Ｉｌ）を３以上に容易に形成し
やすい。

【００２６】請求項５に記載の蛍光ランプ装置の発明
は、請求項１ないし４いずれか一記載の放電ランプ装置
において、バルブの管内径は、５〜１５ｍｍであること
を特徴とする。

【００２７】バルブの管内径が５ｍｍ以上であると、バ
ルブが電極を封装できるとともに、その内壁が電極の発
熱により過度に加熱されなくすることができる。また、
バルブの管内径を１５ｍｍ以下とすることにより、細径
の放電ランプを形成することができる。

【００２８】本発明によれば、バルブの管内径は、５〜
１５ｍｍであるので、細管の放電ランプが形成されると
ともに、少ない放電電流で所望の発光効率が得られる。

【００２９】請求項６に記載の照明装置の発明は、請求
項１ないし５いずれか一記載の放電ランプ装置と；この
放電ランプ装置を配設している照明装置本体と；を具備
していることを特徴とする。

【００３０】本発明によれば、放電ランプの寿命が長
く、管径の細い放電ランプを搭載した照明装置を提供す
ることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。

【００３２】まず、本発明の第１の実施形態について説
明する。

【００３３】図１〜図６は、本発明の第１の実施形態を
示し、図１は放電ランプ装置の回路図、図２は、放電ラ
ンプの斜視図、図３は電極の正面図、図４は放電ランプ
の点灯試験結果を示す説明図、図５は放電電流および予
熱電流の波形図、図６は放電電流および予熱電流の位相
差における電極温度の分布図である。

【００３４】放電ランプ装置１は、図１に示すように、
放電ランプとしての蛍光ランプ２および点灯装置３を有
して構成されている。

【００３５】蛍光ランプ２は、図２に示すように、直管
状のバルブ４の両端に一対の電極５，５が封装され、内
部に水銀および１３３０Ｐａ（パスカル）のアルゴンガ
スからなる放電媒体が封入されているとともに、内面に
図示しない蛍光体層が形成されている。バルブ４は、軟
質ガラスからなり、管外径６．５ｍｍ、肉厚０．４ｍ
ｍ、全長４２０ｍｍに形成されている。そして、バルブ
４の両端には、電極５のインナーリード６，６に電気的
に接続された接続ピン７，７を有する口金８，８が装着
されている。

【００３６】電極５は、図３に示すように、インナーリ
ード６，６間に架橋されたタングステンコイル９および
このタングステンコイル９に塗布された図示しない酸化
物エミッタを有して形成されている。酸化物エミッタ
は、例えば酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化カ
ルシウムからなっている。タングステンコイル９は、素
線の直径０．０６４５ｍｍ、サブワイヤの直径０．０１
９６ｍｍ、１ｓｔマンドレルの直径０．０５７６ｍｍ、
２ｓｔマンドレルの直径０．２５０ｍｍ、ピアノワイヤ
の直径１．７５ｍｍのトリプルコイルに形成され、ター
ン数が２、ピッチＰ１が１ｍｍ、クランプ幅Ｗ１が３ｍ
ｍであり、２５℃における抵抗値（Ｒｃ）は１．２Ωで
あった。

【００３７】点灯装置３は、図１に示すように、商用交
流電源Ｖｓに整流器ＲＥＣ１および電解コンデンサＣ１
からなる整流平滑回路１０が接続され、この整流平滑回
路１０の出力側にハーフブリッジ形に電界効果トランジ
スタＦＥＴ１および電界効果トランジスタＦＥＴ２を接
続したインバータ回路１１が接続され、電界効果トラン
ジスタＦＥＴ２の両端間に直流カット用コンデンサＣ
２、限流用インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａおよび共振
用コンデンサＣ３の直列回路からなる共振回路１２が接
続されて構成されている。

【００３８】そして、限流用インダクタＬ１には、二次
巻線Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃが設けられている。この二次巻線Ｌ
１ｂ，Ｌ１ｃのそれぞれの両端間は、蛍光ランプ２の電
極５，５のそれぞれの両端間に接続されている。そし
て、蛍光ランプ２は、電極５，５の電源側端子が共振用
コンデンサＣ３に並列的に接続されるようにして、点灯
装置３に接続されている。

【００３９】インバータ回路１１の電界効果トランジス
タＦＥＴ１，ＦＥＴ２のぞれぞれのゲート（制御端子）
は、駆動回路１３に接続されている。そして、駆動回路
１３は、制御回路１４に接続されている。駆動回路１３
は、制御回路１４から電界効果トランジスタＦＥＴ１，
ＦＥＴ２のスイッチング動作を制御する制御信号が入力
されると、所定周波数の駆動電圧を電界効果トランジス
タＦＥＴ１，ＦＥＴ２のゲートに印加して、電界効果ト
ランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２をスイッチング動作させ
る。これにより、限流用インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１
ａおよび共振用コンデンサＣ３による共振電流が限流用
インダクタＬ１の一次巻線Ｌ１ａに流れ、共振電圧が共
振用コンデンサＣ３の両端間に発生する。

【００４０】電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２
がスイッチング動作をしていると、限流用インダクタＬ
１の一次巻線Ｌ１ａには、双方向に共振電流が流れ、二
次巻線Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃのそれぞれの両端間に交流の予熱
電圧が発生して、蛍光ランプ２のそれぞれの電極５，５
に印加される。そして、電極５，５は、予熱電流が流れ
て予熱される。すなわち電極５，５は、常時予熱されて
おり、限流用インダクタＬ１は、それぞれの電極５，５
を常時予熱する予熱手段を形成している。

【００４１】そして、共振回路１２の共振電圧（始動電
圧）が一対の電極５，５間に印加され、電極５，５間に
放電が形成されて蛍光ランプ２が点灯する。すなわち、
蛍光ランプ２の一対の電極５，５間に放電電流が流れ、
蛍光ランプ２の定格点灯時、その放電電流（ランプ電
流）は１００ｍＡである。狭義的に言えば、インバータ
回路１１、共振回路１２および制御回路１４は、蛍光ラ
ンプ２の一対の電極５，５間に放電を形成させる点灯手
段を形成している。

【００４２】そして、蛍光ランプ２の定格点灯時、それ
ぞれの電極５に流れる予熱電流（Ｉｆ）は、４４０ｍＡ
となるように、タングステンコイル９の抵抗値および限
流用インダクタＬ１の二次巻線Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの巻数比
などが予め設定されている。すなわち、予熱電流（Ｉ
ｆ）と放電電流（Ｉｌ）の比（Ｉｆ／Ｉｌ）が４．４に
設定されている。そして、この時の電極５（タングステ
ンコイル９）の抵抗値（Ｒｈ）は、５．４Ωとなり、蛍
光ランプ２の定格点灯時における抵抗値（Ｒｈ）と２５
℃における抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒｈ／Ｒｃ）は４．
５である。

【００４３】次に、第１の実施形態の作用について述べ
る。

【００４４】図１において、点灯装置３の制御回路１４
は、蛍光ランプ２の予熱時、始動時および点灯時に、そ
れぞれ所定周波数で電界効果トランジスタＦＥＴ１，Ｆ
ＥＴ２を交互にスイッチング動作させる制御信号を駆動
回路１３に送出し、駆動回路１３はその制御信号に応じ
て電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２をスイッチ
ング動作させる。

【００４５】そして、蛍光ランプ２の電極５，５（タン
グステンコイル９，９）は、予熱時に例えば１Ａの予熱
電流が流れて予熱される。そして、共振回路１２の始動
電圧（共振電圧）が一対の電極５，５間に印加されて蛍
光ランプ２が点灯した後は、それぞれの電極５には、４
４０ｍＡの予熱電流が流れる。そして、一対の電極５，
５間には、１００ｍＡの放電電流（ランプ電流）が流れ
る。

【００４６】蛍光ランプ２の点灯時、それぞれの電極５
は、４４０ｍＡの予熱電流が流れて予熱されているの
で、１００ｍＡの放電電流（ランプ電流）の熱影響が小
さく、電極極５，５（タングステンコイル９，９）の温
度分布はほとんど変化しなく、８００〜９００℃の範囲
であった。したがって、電極５（タングステンコイル
９）にスポット状の異常な高温部分が形成されなくな
り、酸化物エミッタの蒸発量が非常に少なくなった。

【００４７】また、蛍光ランプ２の定格点灯時、電極５
（タングステンコイル９）の抵抗値（Ｒｈ）は、５．４
Ωとなり、２５℃の抵抗値（Ｒｃ）の４．５倍であった
ので、一対の電極間の放電維持に必要な熱電子の放出が
なされるように、電極５が発熱されている。

【００４８】そして、連続点灯を行った結果、蛍光ラン
プ２は、平均寿命２万時間を達成することができた。こ
れは、通常の蛍光ランプに対して、２〜４倍の寿命であ
ることが確認された。

【００４９】また、図４に示すように、タングステンコ
イル９の素線の直径が異なる蛍光ランプ２を試作し、電
極５を予熱する予熱電流の実効値（Ｉｆ）および一対の
電極５，５間に流れる放電電流の実効値（Ｉｌ）を変化
させて、それぞれの蛍光ランプ２の連続点灯試験（寿命
試験）を行った。

【００５０】その結果、蛍光ランプ２の点灯時における
電極５の抵抗値（Ｒｈ）と２５℃における抵抗値（Ｒ
ｃ）との比（Ｒｈ／Ｒｃ）が３〜５の範囲内において、
予熱電流の実効値（Ｉｆ）と放電電流の実効値（Ｉｌ）
の比（Ｉｆ／Ｉｌ）が３以上であるとき、各蛍光ランプ
２は、１００００時間以上の寿命を達成することができ
た。ここで、寿命は、蛍光ランプ２が不点となった時間
で測定した。

【００５１】したがって、蛍光ランプ２は、Ｒｈ／Ｒｃ
が３〜５の範囲内となるようにそれぞれの電極５，５が
常時予熱され、Ｉｆ／Ｉｌが３以上であると、ランプ寿
命が飛躍的に向上することが確認された。

【００５２】そして、図中、に示すように、タング
ステンコイル９の素線の直径が０．０５ｍｍ以上のと
き、Ｒｈ／Ｒｃを３〜５およびＩｆ／Ｉｌを３以上に容
易に形成しやすいことが判った。

【００５３】また、図５に示すように、電極５に流れる
予熱電流と一対の電極５，５間に流れる放電電流の位相
差がほぼ逆位相となる１８０±６０°の範囲内にする
と、図６に示すように、タングステンコイル９（電極
５）の温度分布がさらに平坦化され、その最高温度は、
９００℃以下であることが確認された。すなわち、図６
において、予熱電流と放電電流が同相（位相差０°）で
あると、最高温度９５０℃程度のアークスポット部が形
成されたが、位相差を１２０°又は２４０°にすると、
電極５の温度分布が平坦化されるとともに、最高温度が
９００℃程度まで低下した。そして、さらに予熱電流と
放電電流が逆位相の位相差１８０°になると、電極５の
温度分布はほぼ平坦化され、その最高温度は８００〜９
００℃の範囲内になった。

【００５４】そして、図４と同様に、蛍光ランプ２の連
続点灯試験（寿命試験）を行った結果、さらに数１００
０時間の長寿命が得られた。すなわち、電極５の温度分
布がさらに平坦化されることにより、酸化物エミッタの
蒸発をさらに防止することができた。したがって、蛍光
ランプ２は、電極５に流れる予熱電流と一対の電極５，
５間に流れる放電電流の位相差を１８０±６０°の範囲
内にすると、ランプ寿命をさらに向上させることができ
る。

【００５５】上述したように、蛍光ランプ２は、管外径
６．５ｍｍ、肉厚０．４ｍｍのバルブ４を有する細管の
蛍光ランプであるが、Ｒｈ／Ｒｃを３〜５およびＩｆ／
Ｉｌを３以上に形成することにより、細管の蛍光ランプ
であっても１００００時間以上の長寿命が得られる。ま
た、細管であるので、放電電流の実効値（Ｉｌ）が１０
０ｍＡと小さくても充分な可視光が得られ、所望の発光
効率を得ることができた。すなわち、放電電流の実効値
（Ｉｌ）を小さくすることにより、所望の発光効率の下
で細管の蛍光ランプ２を形成することができる。ここ
で、放電電流の実効値（Ｉｌ）を２００ｍＡ以下にする
と、上記Ｉｆ／Ｉｌを３以上に容易に形成しやすくする
ことができる。

【００５６】なお、上記実施形態において、蛍光ランプ
２は、細管（管外径６．５ｍｍ）のバルブ４を用いた
が、細管に限らず、管径の大きいバルブであっても本発
明の作用、効果が適合可能である。また、放電ランプ
は、蛍光ランプ２について説明したが、これに限らず、
殺菌ランプ等のＵＶランプなどであってもよい。また、
放電ランプ装置１は、電球形蛍光ランプに用いてもよ
い。

【００５７】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００５８】図７は、本発明の第２の実施形態を示す照
明装置の断面正面図である。なお、図１〜図２と同一部
分には同一符号を付して説明は省略する。

【００５９】図７に示す照明装置１５は、エッジライト
方式の液晶表示装置であり、照明装置本体としての液晶
表示装置本体１６内に図１に示す放電ランプ装置１を配
設している。すなわち、２個の蛍光ランプ２を透光性材
料からなる導光板１７の両側に配設し、上面に拡散シー
ト１８、下面に反射シート１９が設けられている。拡散
シート１８は、光拡散効果を有する乳白色の合成樹脂板
からなり、照射面の輝度を面全体に亘って均一化させ
る。また、反射シート１９は、鏡面反射板または光散乱
アクリル板等からなり、蛍光ランプ２，２から出射され
背面に向かう光を反射させて前面に導くものである。そ
して、点灯装置３（図示しない。）は、液晶表示装置本
体１６内の任意の箇所に配設している。

【００６０】また、液晶表示装置本体１６は、蛍光ラン
プ２，２を覆うようにして、反射板２０，２０を配設し
ている。反射板２０，２０は、蛍光ランプ２，２から出
射された外側への光を導光板１７側へ反射させる。そし
て、導光板１７の上面側に液晶表示板２１が配設されて
いる。

【００６１】液晶表示装置１５は、蛍光ランプ２，２か
ら出射された光が全反射を繰り返しながら導光板１７内
を伝播し、光出射面１７ａから出射されて、液晶表示板
２１を照明する。

【００６２】液晶表示装置１５は、長寿命化が図られ、
管径が細い蛍光ランプ２，２を配設しているので、薄形
に形成できるとともに、寿命を長くすることができる。

【００６３】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。

【００６４】図８は、本発明の第３の実施形態を示す照
明装置の正面図である。なお、図１〜図２と同一部分に
は同一符号を付して説明は省略する。

【００６５】図８に示す照明装置２２は、天井等などに
直付けや吊下げられて配設される照明器具である。この
照明器具２２は、照明装置本体としての照明器具本体２
３内に点灯装置３を配設し、照明器具本体２３に設けら
れたランプソケット２４，２４間に蛍光ランプ２を装着
している。

【００６６】照明器具２２は、細管の蛍光ランプ２を装
着することにより、薄形にできる。また、蛍光ランプ２
が長寿命であるので、ランプ交換の手間や費用が少なく
て済む。さらに、蛍光ランプ２の放電電流の実効値（Ｉ
ｌ）を２００ｍＡ以下の所望値にすることにより、所望
の明るさに形成することができる。

【００６７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、電極の放電ラ
ンプの定格点灯時における抵抗値（Ｒｈ）と２５℃にお
ける抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒｈ／Ｒｃ）が３〜５の範
囲内となるようにそれぞれの電極が常時予熱され、予熱
電流の実効値（Ｉｆ）と放電電流の実効値（Ｉｌ）の比
（Ｉｆ／Ｉｌ）が３以上であり、かつ予熱電流の実効値
（Ｉｆ）が１Ａ以下となるように構成されているので、
電極を最適に発熱させることができて、一対の電極間の
放電維持に必要な熱電子を電極から容易に放出させるこ
とができるとともに、電極の一部にスポット状の非常な
高温部分を形成させなくし、酸化物エミッタの蒸発を防
止することができて、放電ランプを長寿命化することが
できる。

【００６８】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、予熱電流と放電電流の位相差が１８０±６０
°の範囲内となるように構成されているので、予熱電流
と放電電流の位相差がほぼ逆位相となり、電極の温度分
布をさらに平坦化させることができる。この結果、酸化
物エミッタの蒸発をさらに防止することができて、放電
ランプをさらに長寿命化することができる。

【００６９】請求項３の発明によれば、タングステンコ
イルの素線の外径は、０．０５〜０．１ｍｍであるの
で、電極を容易に熱電子放出できる温度に発熱させるこ
とができるとともに、電極の温度分布をスポット状にさ
せにくく、また、予熱電流の実効値（Ｉｆ）と放電電流
の実効値（Ｉｌ）の比（Ｉｆ／Ｉｌ）を３以上に容易に
形成することができる。

【００７０】請求項４の発明によれば、放電電流（Ｉ
ｌ）は、２００ｍＡ以下であるので、電極の温度分布が
スポット状となりにくく、予熱電流（Ｉｆ）と放電電流
（Ｉｌ）の比（Ｉｆ／Ｉｌ）を３以上に容易に形成する
ことができる。

【００７１】請求項５の発明によれば、バルブの管内径
は、５〜１５ｍｍであるので、細管の放電ランプを形成
することができるとともに、少ない放電電流で所望の発
光効率を得ることができる。

【００７２】請求項６の発明によれば、放電ランプの寿
命が長く、管径の細い蛍光ランプを搭載した照明装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す放電ランプ装置
の回路図。

【図２】同じく、放電ランプの斜視図。

【図３】同じく、電極の正面図。

【図４】同じく、放電ランプの点灯試験結果を示す説明
図。

【図５】同じく、放電電流および予熱電流の位相差を示
す波形図。

【図６】同じく、放電電流および予熱電流の位相差にお
ける電極温度の分布図。

【図７】本発明の第２の実施形態を示す照明装置の断面
正面図。

【図８】本発明の第３の実施形態を示す照明装置の正面
図。

【符号の説明】

１……放電ランプ装置２……放電ランプとしての蛍光ランプ３……点灯装置１５…照明装置としての液晶表示装置１６…照明装置本体としての液晶表示装置本体２２…照明装置としての照明器具２３…照明装置本体としての照明器具本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村潔東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内Ｆターム(参考） 3K072 AA02 AC02 AC11 BC01 CA01 CA16 DA02 DB01 DB09 DC01 DC05 DC07 DC08 DD04 GA02 GB12 HA05 5C015 EE04 5C039 HH05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電媒体が封入されているとともに、両
端にタングステンコイルおよびこのタングステンコイル
に塗布された酸化物エミッタを有してなる一対の電極が
封装されたバルブを有する放電ランプと；一対の電極間
に安定的に放電を形成させる点灯手段および電極の放電
ランプの定格点灯時における抵抗値（Ｒｈ）と２５℃に
おける抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒｈ／Ｒｃ）が３〜５の
範囲内となるようにそれぞれの電極を常時予熱する予熱
手段を有し、電極に流れる予熱電流の実効値（Ｉｆ）と
一対の電極間に流れる放電電流の実効値（Ｉｌ）の比
（Ｉｆ／Ｉｌ）が３以上であり、かつ予熱電流の実効値
（Ｉｆ）が１Ａ以下となるように構成された点灯装置
と；を具備していることを特徴とする放電ランプ装置。
【請求項２】放電媒体が封入されているとともに、両
端にタングステンコイルおよびこのタングステンコイル
に塗布された酸化物エミッタを有してなる一対の電極が
封装されたバルブを有する放電ランプと；一対の電極間
に交流電圧を印加して放電を安定的に形成させる点灯手
段および電極の放電ランプの定格点灯時における抵抗値
（Ｒｈ）と２５℃における抵抗値（Ｒｃ）との比（Ｒｈ
／Ｒｃ）が３〜５の範囲内となるようにそれぞれの電極
を交流電圧で常時予熱する予熱手段を有し、電極に流れ
る予熱電流の実効値（Ｉｆ）と一対の電極間に流れる放
電電流の実効値（Ｉｌ）の比（Ｉｆ／Ｉｌ）が３以上、
予熱電流の実効値（Ｉｆ）が１Ａ以下であり、かつ予熱
電流と放電電流の位相差が１８０±６０°の範囲内とな
るように構成された点灯装置と；を具備していることを
特徴とする放電ランプ装置。
【請求項３】タングステンコイルの素線の外径は、
０．０５〜０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１
または２記載の放電ランプ装置。
【請求項４】放電電流の実効値（Ｉｌ）は、２００ｍ
Ａ以下であることを特徴とする請求項１ないし３いずれ
か一記載の放電ランプ装置。
【請求項５】バルブの管内径は、５〜１５ｍｍである
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の放
電ランプ装置。
【請求項６】請求項１ないし５いずれか一記載の放電
ランプ装置と；この放電ランプ装置を配設している照明
装置本体と；を具備していることを特徴とする照明装
置。