JP2003346730A - 低圧放電灯及び低圧放電灯を用いた低圧放電灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［課題］ 同時に複数の放電灯１を発光部分を部分的に
発光させたり、経時的に変化させることを可能にする。 ［解決手段］ バルブ３の一端にはピンチシール部４と
直方体状端部とが形成され、この直方体状端部外面には
第１の受電端子９が形成されている。バルブ３の一端内
側には内部電極７が封着されリード線８を介して第１の
受電端子９と電気的に接続されている。バルブ３の内面
には蛍光体被膜が形成され、外面には帯状の第１、２の
外部電極が軸方向に所定距離離隔して配設されている。
第１、２の外部電極には第２、３の受電端子１３、１６
が接続されている。第２、３の受電端子１３、１６は遮
光被膜のスリット部１５を避けて形成され、且つ遮光被
膜で被覆されず外部電源より給電可能に外部に露出され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メーター等の表示
指針として用いるのに好適する冷陰極キセノン放電灯等
のような低圧放電灯及びこれを用いた低圧放電灯装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や電気機器等の各種計器用表示指
針として低圧放電灯を直接使用することが提案されてい
る（例えば、特許第２６５５１９６号公報、特開平５−
２９０８５号公報、特開平２−８０９１８号公報参
照）。この種の放電灯は、例えばキャノングロー放電管
のような低圧放電灯を、バルブ内径が３ｍｍ以下で、長
さが１００ｍｍ前後の極めて細い中空棒状のバルブを用
い、バルブの回転中心側には内部電極を封着し、遮光被
膜の形成されていないスリット部と対向するバルブ外面
には先端になるに従って幅広な帯状外部電極を設けてい
た。そして、内部電極と外部電極との間に高周波電圧を
印加し、バルブ内でグロー放電を生じさせ、蛍光体被膜
を励起させて発生した可視光をスリット部より外部へ放
射し、計器の目盛りを指し示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の放電灯
は、放電灯に印加する電圧を変化させることで、発光部
分を選択することが可能である。つまり、印加電圧が小
さいときは、外部電極のうち内部電極側近傍のみが発光
し、印加電圧を上昇させると、封止切り部まで発光部分
が広がり、全体が発光する。例えば、点灯開始時に印加
電圧を徐々に上昇させることにより、最初に外部電極の
うち内部電極側のみが発光し、時間的に発光部分が先端
方向へ広がり、最終的に全体が発光するようにすること
ができる。このような点灯方法で複数個同時に点灯する
場合、放電灯の放電開始電圧にばらつきがあるため、複
数の放電灯を同時に点灯したり、同時に発光部分を広げ
てゆくことは困難である。そこで、本発明は複数個同時
に発光部分を部分的に発光させたり、発光部分を経時的
に変化させることの可能な低圧放電灯及びこれを用いた
低圧放電灯装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、内面に蛍光体
被膜が形成され、内部に放電用ガスが封入された中空棒
状のバルブと、このバルブ内の一端側に封着された内部
電極と、この内部電極とリード線を介して電気的に接続
され、前記バルブの一端外面に形成された第１の受電端
子と、前記バルブの外面に長手方向に沿って設けられた
受電端子を備えた外部電極と、前記バルブの外面に前記
外部電極を覆って設けられた遮光被膜と、前記バルブに
於ける前記外部電極対向部位に前記バルブ軸方向に沿っ
て前記遮光被膜の非形成部よりなる発光表示のためのス
リット部とよりなる低圧放電灯において、前記外部電極
が複数設けられ、これら各外部電極はバルブ軸方向に所
定距離離隔されバルブ軸方向に沿って配設されてなるこ
とを特徴とする。本発明のうち請求項２記載の発明は、
内部電極と複数の外部電極を設けてなる低圧放電灯と、
前記内部電極と前記外部電極との間に印加する高周波電
圧を発生する高周波発生回路と、この高周波発生回路か
らの出力電圧を可変する電圧可変回路とを備え、前記内
部電極と前記外部電極との間の印加電圧や印加開始時間
を調整可能に、前記各外部電極には高周波発生回路の低
圧側と夫々スイッチを介装して接続してなることを特徴
とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図を参照にして本発明の実
施の形態について説明する。図１〜図４において、低圧
放電灯１は、内部に細長い放電空間２を有し、両端が封
止された直管形のバルブ３を具備している。バルブ３は
中空棒状のガラス管よりなり、例えば重量０．６ｇ、外
径２．５ｍｍ、内径１．５ｍｍ、全長６０ｍｍ程度の大
きさに形成されている。指針の回転中心側となるバルブ
３の一端は他の部分よりも幅狭なピンチシール構造に形
成され、目盛りを指し示す指針の他端はチップオフ構造
に形成されている。つまり、バルブ３の一端は一部対向
する２面が偏平で幅狭なピンチシール部４と直方体状端
部５とが形成され、バルブ３の他端は内外方に半球状に
突出し、他の部分よりも肉圧を厚くして機械的強度を高
めたチップオフ部６に形成されている。バルブ３の内部
には放電用希ガスとしてキセノンガスが５００〜１００
００Ｐａの封入圧で封入されている。封入ガスはキセノ
ンガスの単一ガスに限定せず、キセノンガスにネオンガ
ス、アルゴンガス、クリプトンガス等の少なくとも１種
以上を混合した混合ガスや、これらいずれかのガスに水
銀蒸気を混合したものを用いてもよい。バルブ３の一端
側には内部電極７が封着されている。内部電極７は、例
えばニッケル管に電子放射性物資を具備させた冷陰極が
用いられているが、熱陰極を用いてもよい。内部電極７
は、ピンチシール部４を気密に貫通して設けられたリー
ド線８を介して直方体状端部５の外表面に形成された被
膜状の第１の受電端子９と電気的に接続されている。第
１の受電端子９は銀エポキシ等の導電性ペーストを塗布
し、これを焼成して形成したものである。バルブ３の内
面には先端細部に亘り蛍光体被膜１０が被着形成され、
指針としてバルブ３の先端に至るまで発光領域を有する
ように発光長を長くしている。バルブ３の外面にはバル
ブ軸方向に沿って帯状の第１、２の外部電極１１、１２
を所定距離離隔して設けている。第１、２の外部電極１
１、１２は、カーボンフェノール若しくは銀エポキシ等
の導電性ペーストをバルブ３の外面所定位置に塗着後、
焼成して形成したものである。第１、２の外部電極１
１、１２の幅はバルブ３の１２０°以上の角度をなす領
域に於いて形成されている。第１の外部電極１１は、内
部電極７と対向する位置、好ましくは幅狭なピンチシー
ル部４の先端側開端面から約３．０ｍｍ程度の位置から
バルブ軸方向に沿ってバルブ３の所定中途位置に亘り、
帯状に形成されている。第２の外部電極１２は、第１の
外部電極１１の先端側縁から所定距離離隔した位置から
バルブ軸方向に沿ってバルブ３の先端に亘り帯状に形成
され、先端のチップオフ部６を完全に覆うようにバルブ
３の先端側を幅広に形成している。このように、バルブ
３の先端側を幅広に形成すると、バルブ３内の先端側の
電界強度が増大し、内部電極７から第２の外部電極１２
に向かって放射される電子が第１、２の外部電極１１、
１２の全体に亘り均一化され、低圧放電灯１は長手方向
に均一な光度で発光することが可能である。バルブ３の
外面には第１の受電端子９と軸方向に離隔し、且つ第１
の外部電極１１と電気的に接続する第２の受電端子１３
が形成されている。第２の受電端子１３も、銀エポキシ
等の導電性ペーストを塗布してこれを焼成して形成した
ものである。第２の受電端子１３は、所定幅を有して周
方向に沿って後述する遮光被膜１４のスリット部１５を
避けて形成されている。又、バルブ３の外面には第２の
受電端子１３と軸方向に離隔し、且つ第２の外部電極１
２と電気的に接続する第２の外部電極１２と電気的に接
続する第３の受電端子１６が形成されている。第３の受
電端子１６も銀エポキシ等の導電性ペーストを塗布して
これを焼成して形成したものである。第３の受電端子１
６は、所定幅を有して周方向に沿って後述する遮光被膜
１４のスリット部１５を避けて形成されている。バルブ
３の外面には第１、２の外部電極１１、１２を覆って遮
光被膜１４が形成されている。遮光被膜１４は、バルブ
３を構成するガラスのみよりなる素通しを発光表示のた
めの光透過用スリット部１５とするために、バルブ３外
面に於けるスリット部１５以外の部分に形成したもので
ある。遮光被膜１４は、エポキシ樹脂にカーボンブラッ
クを配合したものを、バルブ３の外面のうち外部電極１
１、１２と対向する部位で長手方向に沿う開口幅約１．
０ｍｍ程度の部分を除外した部分のチップオフ部６を含
む全面に塗布し、この塗布膜を焼成して形成されてい
る。換言すれば、スリット部１５は遮光被膜１４の対向
端縁間に形成され、外部電極１１、１２幅方向中心線と
略対向する位置を遮光被膜１４で形成しないことにより
形成されている。第２の受電端子１３と第３の受電端子
１６は、遮光被膜１４で覆われておらず、外部に露出し
ている。以上の構成の低圧放電灯１は、図４に示すよう
に絶縁性材料により断面Ｕ字溝を有するランプホルダー
１７に保持されている。ランプホルダー１７には、溝内
に長手方向に受電端子９、１３、１６と同一距離離隔し
て第１、２、３の給電端子舌片１８、１９、２０を設
け、第１の受電端子９は第１の給電端子舌片１８と、第
２の受電端子１３は第２の給電端子舌片１９と、第３の
受電端子１６は第３の給電端子舌片２０と夫々接続して
給電可能にしている。ランプホルダー１７は、取り付け
られる計器の表示回転軸（図示せず）に取着され、この
表示回転軸（図示せず）が回転するとランプホルダー１
７は低圧放電灯１と共に回転するように形成されてい
る。

【０００６】次に上記低圧放電灯を用いた低圧放電灯装
置について、概略回路図である図５を参照にして説明す
る。低圧放電灯１は、第１、２、３の受電端子９、１
３、１６と対応する第１、２、３の給電端子舌片は１
８、１９、２０とが接続されることで、次に述べる低圧
放電灯装置を構成している。内部電極７は、高周波発生
回路２１の高圧側と接続している。第１の外部電極１１
と第２の外部電極１２は、高周波発生回路２１の低圧側
とスイッチ２３、２４を介装して接続されている。電圧
可変回路２２は、可変抵抗器により分圧された電圧値を
ディジタル値に変換するように構成されている。

【０００７】次に低圧放電灯装置の動作について説明す
る。ランプホルダー１７に保持された低圧放電灯１は、
点灯初期においてはスイッチ２３をオンにし、内部電極
７と第１の外部電極１１との間に高周波発生回路２１か
ら高周波電圧を印加し、第１の外部電極１１の部分に対
応するスリット部１５からの可視光を外部に放射する。
このように、内部電極７と第１の外部電極１１との間に
高周波電圧を印加すると、放電空間２内に於いて電極
７、１１間にグロー放電が発生し、キセノンガスを励起
させて紫外線を発生させ、この紫外線を蛍光体被膜１０
により可視光に変換してスリット部１５より外部に可視
光を放射し、低圧放電灯１を点灯する。点灯開始（放電
開始）時より所定時間経過後は、点灯開始時よりも高い
電圧を、内部電極７と第１の外部電極１１との間に印加
し、第１の外部電極１１に対応するスリット部１５から
の放射される可視光の輝度を高める。スイッチ２３をオ
ン後の所定時間経過時にスイッチ２４もオンにし、内部
電極７と第２の外部電極１２との間に高周波発生回路２
１から高周波電圧を印加すると、内部電極７と第２の外
部電極１２との間にグロー放電が発生し、第２の外部電
極１２に対応するスリット部１５からも可視光が外部へ
放射される。内部電極７と第２の外部電極１２との間に
印加する電圧を昇圧すると、図６に示すように経時的に
発光部分が内部電極７側から先端側へと広がる。尚、ス
イッチ２３、２４を同時にオンにすると、つまり第１の
外部電極１１と第２の外部電極１２を同時に接続する
と、印加電圧の高低やバルブサイズのばらつきにより、
発光領域にばらつきが生じる。従って、バルブ３の外面
に複数の外部電極を設け、これら複数の外部電極の印加
電圧や放電開始時間を一律にすることなく、夫々の外部
電極毎に印加電圧や放電開始時間を別異にすることで、
チップオフ部６の内端まで発光部分を広げ、最終的に全
体を発光させることや、発光部分を時間的に変化させる
ことが可能になった。

【０００８】図７に示される低圧放電灯装置は、内部電
極７、７を高圧側と並列に接続し、第１の外部電極１
１、１１と第２の外部電極１２、１２を高周波発生回路
の低圧側と並列に接続して、複数の低圧放電灯１、１を
同時に発光するようにした。このように構成すると、例
えばスピードメーターとタコメーターの表示指針を同時
に発光することができる。

【０００９】

【発明の効果】本発明は、点灯開始時に印加電圧を徐々
に昇圧させることにより、最初に内部電極側が発光し、
経時的に発光部分がバルブ先端方向へと広がり、最終的
に全体が発光することが可能になるという効果がある。
又、バルブの大小等のばらつきとは無関係に、複数本の
放電灯を同時に部分的に発光させたり、発光部分を変化
させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】低圧放電灯の平面図である。

【図２】低圧放電灯の縦断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】低圧放電灯がランプホルダーに保持された状態
を示す説明図である。

【図５】低圧放電灯装置の概略回路図である。

【図６】低圧放電灯装置の点灯初期のタイミングチャー
トを示す説明図である。

【図７】２本の低圧放電灯を設けた低圧放電灯装置の概
略回路図である。

【符号の説明】

１ 低圧放電灯 ３ バルブ ７ 内部電極 ８ リード線 ９ 第１の受電端子 １０ 蛍光体被膜 １１、１２ 外部電極 １３、１６ 受電端子 １４ 遮光被膜 １５ スリット部 ２１ 高周波発生回路 ２２ 電圧可変回路 ２３、２４ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 英彦 愛媛県今治市旭町５丁目２番地の１ ハリ ソン東芝ライティング株式会社内 (72)発明者 熊沢 克浩 愛知県刈谷市昭和町１の１ 株式会社デン ソー内 Ｆターム(参考） 3K072 AA19 AC11 HA04 HA07 HA10 3K098 CC35 CC39 DD10 DD22 EE14 EE19 EE20 EE36

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に蛍光体被膜が形成され、内部に放
   電用ガスが封入された中空棒状のバルブと、このバルブ
   内の一端側に封着された内部電極と、この内部電極とリ
   ード線を介して電気的に接続され、前記バルブの一端外
   面に形成された第１の受電端子と、前記バルブの外面に
   長手方向に沿って設けられた受電端子を備えた外部電極
   と、前記バルブの外面に前記外部電極を覆って設けられ
   た遮光被膜と、前記バルブに於ける前記外部電極対向部
   位に前記バルブ軸方向に沿って前記遮光被膜の非形成部
   よりなる発光表示のためのスリット部とを具備してなる
   低圧放電灯において、前記外部電極が複数設けられ、こ
   れら各外部電極はバルブ軸方向に所定距離離隔されバル
   ブ軸方向に沿って配設されてなることを特徴とする低圧
   放電灯。
2. 【請求項２】 内部電極と複数の外部電極を設けてなる
   低圧放電灯と、前記内部電極と前記外部電極との間に印
   加する高周波電圧を発生する高周波発生回路と、この高
   周波発生回路からの出力電圧を可変する電圧可変回路と
   を備え、前記内部電極と前記各外部電極との間の印加電
   圧や印加開始時間を前記各外部電極毎に調整可能に、前
   記各外部電極には高周波発生回路の低圧側と夫々スイッ
   チを介装して接続してなることを特徴とする低圧放電灯
   装置。