JP2003505727A - 細長い光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも一方の端部に導光エレメント（２；４；５）を有している、２つの端部を備えた少なくとも１つの細長いランプ（３）を有している細長い光源（１）を提案する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 本発明は、請求項１の上位概念に記載した細長い光源から出発する。

【０００２】 このような光源は例えば、導光プレートと組み合わせて、表示装置、特に液晶
表示装置（ＬＣＤ＝Liquid Crystal Display）あるいはまた大面積の広告板、の
背面照明のために使用される。

【０００３】 このために細長い光源の光は導光体プレートの少なくとも１つの狭幅縁（「縁
」、「エッジ」）を通してこの導光体プレート内に入射せしめられる（いわゆる
「エッジ-ライト技術」）。導光プレートの裏面に取り付けられた拡散反射層に
おける反射によって、この光は導光プレートの表面全体を通って外方に出て、こ
れにより導光プレートの寸法に応じた大きさに広げられた偏平な光源のように作
用する。

【０００４】 細長い光源としては例えば棒形のあるいはまた湾曲せしめられた、例えばＬ形
又はＵ形の蛍光灯が使用される。

【０００５】 輝度を大きくするために、細長い光源はその縦軸線に沿ってランプ容器の内側
又は外側に可視光線のための反射器を有することができ、この反射器は縦軸線に
沿って規定された範囲にわたって切り欠かれている。この形式で開口が形成され
、この開口を貫通してランプの光が外方に達する（開口ランプ）。

【０００６】 しかし細長い光源は一般照明並びに装飾目的のためにも、及び次第に自動車工
業において、例えばターンシグナルランプあるいはブレーキシグナルランプとし
て並びに室内照明のためにも使用される。大抵のこれらの使用目的にとって特に
重要なことは、細長い光源を所定の形状に適合させること、例えば自動車のター
ンシグナルランプとして使用するために自動車形状に適合させることである。

【０００７】 背景技術 本発明は、光流の大部分を一方又は両方のランプ端部の端面を通して放射する
すべての細長いランプにおいて有利な作用をもたらすけれども、条片形の電極を
備えていて、誘電的に妨害される放電をベースとする細長いランプが特に有利で
あることが分かった。この形の電極は、円筒形の放電容器のそれぞれの端面に取
り付けられている普通の電極と異なって、発光しない端部の長さを最小に保つこ
とを可能にする。

【０００８】 このようなランプは DE-PS 197 18 395 C1 から公知である。このランプは、
一端部に２つの接続ピンを有している管形の開口蛍光灯である。このランプは更
に管縦軸線に対して平行に、直径方向で向き合って配置された条片形の２つの電
極を有しており、これらの電極の一方は放電容器の外壁面にかつ他方は内壁面に
配置されている。両方の電極は口金の内部において両方の接続ピンと接続されて
いる。接続ピン自体は電気導線を介してパルス電圧源の両方の極に接続されてい
る。このランプは有効発光効率が高い点で優れている。

【０００９】 もちろん両方のランプ端部においてそれぞれの端面を通して軸方向に放射され
る光流は利用されないままである。更にこのようなランプは、電極路に不都合な
影響を与えることなしに、非棒形に、例えばＬ形に曲げることが困難である。ラ
ンプ容器を曲げる際に、電極路が少なくとも大きな曲げの範囲内で容器壁面から
剥がされる危険がある。

【００１０】 発明の叙述 本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載した細長い光源が背景技術の欠点
を有していないようにし、ほとんど任意の形状及び長さに簡単に構成し得るよう
にすることである。

【００１１】 本発明の別の観点は、細長い光源の端面から軸方向に出る光流をほぼ半径方向
に利用することである。

【００１２】 この課題は請求項１の特徴構成要件によって解決される。特に有利な実施形態
は従属請求項に記載されている。

【００１３】 更に、特にＬＣＤの背面照明のための、この細長い光源を有する照明装置につ
いて、権利を請求する。

【００１４】 本発明の根本的な思想は、細長いランプにおいては場合によって全体の光流の
著しい部分がランプ端部の端面から軸方向に射出されるという認識に基づいてい
る。その理由は蛍光灯において、管形の放電容器が、発光体被覆によって、若し
くは開口ランプの場合に反射器被覆によって、光を管軸線に沿って導く管形の導
光体（ライトパイプ）のように作用することに存している。この効果は、条片形
の電極を有していて、誘電的に妨害される放電をベースとする最初に述べた細長
いランプの場合に特に著しい。すなわち、管形の放電容器の両方の端部に軸方向
に配置された普通の電極、例えば熱らせん又は冷陰極を有している細長いランプ
と異なって、光は−この場合−放電電極の端部を軸方向に貫通してほとんど妨げ
られずに出る。

【００１５】 ところで本発明は、２つの端部を備えている少なくとも１つの細長いランプを
有する細長い光源において、ランプが少なくとも一方の端部に導光エレメントを
有しているようにすることを提案する。

【００１６】 このような導光エレメントの機能は、根本的に、ランプ運転においてランプの
当該の端部を貫通する光を少なくともほぼ受け止め、所期の照明目的に適するよ
うに空間的に分配して再び放射することに存する。

【００１７】 導光エレメントは透明な絶縁性のプラスチック材料、例えばアクリルガラスか
ら成っている。これによって導光エレメントは比較的に安価に、例えば射出成形
技術によって製作することができる。

【００１８】 １実施形態では導光エレメントはランプを受容するための凹所を備えている。
この形式で導光エレメントは、ランプ端部から出る光を受け取り、これを導光エ
レメント内部の散乱によって外方に、好ましくは半径方向に、放射する。この場
合導光エレメントを通過する際の光損失は無視し得るほどわずかである。

【００１９】 空間的な放射特性に影響を及ぼすために、導光エレメントの表面は適当に形成
されている。例えば表面は、蛍光灯も有しているようなすべての空間方向でのほ
ぼランベルト状の光分布を達成するために、つや消ししておくことができる。別
の可能性は、光入射のための凹所及び光射出のための幅狭いつや消しされた条片
（開口）を除いたすべての表面を、例えばアルミニウムを蒸着することによって
、あるいは鏡面フォイルを接着することによって、鏡面化することである。光が
鏡面化されていない導光エレメントの表面に当たると、光は射出される。光が反
射面に当たると、光は導光エレメント内に反射せしめられる。このことは、光が
射出面（開口）に当たって、エレメントから出ることができるまで、行われる。
この形式で導光エレメントは、あたかも光が導光エレメント内で生ぜしめられた
かのように、明るく見える。好ましくはつや消しは蛍光灯を使用する場合に行わ
れ、これに対し鏡面化は主として開口蛍光灯の場合に行われる。

【００２０】 １実施形態では導光エレメントは付加的に口金として機能する。更に、導光エ
レメントの口金は電気的な前回路装置と接続するための接続部を有している。電
気的な前回路装置から電圧を供給するために、接続部は電極と接続されている。
両側に口金を有しているランプの場合には、単に両方の口金の一方だけが接続部
を有しているだけで、一般に充分である。

【００２１】 ランプが導光体プレートと結合して、例えばＬＣＤの背面照明のために、使用
される場合には、少なくとも１つの導光エレメントは斜面を有しており、この斜
面はランプ縦軸線に対して、典型的には約３０°〜６０°、好ましくは約４０°
〜５０°の範囲、特に好ましくは約４５°の角度を形成する。これによってラン
プから軸方向に出る光は内部反射によって導光体プレートの縁の方向に方向変換
せしめられ、導光体プレート内に大きな損失なしに入射せしめられる。

【００２２】 この形式で、相応する導光体プレートよりも短いランプを使用することができ
る。これによって、口金エレメントが導光体プレートを越えて突出しているか、
あるいは導光体プレートの角部分が暗く見えることも、防止される。軸方向で放
射される光を利用することによって、更に、光入射の全効率が改善される。

【００２３】 別の実施形態では、導光エレメントは付加的に少なくとも２つのランプのため
の連結部として機能する。このために導光エレメントは少なくとも２つの凹所を
有しており、これらの凹所は互いに規定された角度を形成しておりかつそれぞれ
ランプの一端部を受容する。更に連結エレメントは、個々のランプを互いに電気
的に接続することを可能にする電気的な接点を有している。連結部は前述の導光
効果によって比較的に明るいので、連続した光バンドの印象が生じる。更に光バ
ンドはランプ端部のための凹所の間の角度を適当に選択することによって、ほぼ
自由に、例えばＬ形にあるいはＶ形などに、成形可能である。複数のランプによ
って、より複雑な形状、例えばアーチなど、も少なくとも近似的に生ぜしめるこ
とができる。要するに１つの導光エレメントの連結部は同時に４つの機能を有し
ている： 1. ランプの機械的な保持、 2. 光源の形状の形成、 3. ランプ
の電気的な接続、 4. ランプ端部から軸方向で出る光の導光及び分配。

【００２４】 このような２つ又はそれ以上のランプから成る準連続的な「光バンド」は、導
光エレメントによって、かつ例えばこの場合好ましくかつ WO 94/23442 に記載
されている誘電的に放電を妨害されるパルス化された運転形式と結合して、比較
的に簡単に実現可能である。

【００２５】 すなわちこの運転形式は、複数のランプを直列に、若しくはそれぞれのランプ
の放電を並列に、運転することを可能にする。例えば同じ長さの２つの棒ランプ
を互いに電気的に接続して、陰極を陰極と、かつ陽極を陽極と接続すると（並列
接続）、その長さが簡単に２倍にされた光源が生じる。しかしながらこの光源は
、個々のランプの電圧と同じ電圧で点弧し、運転することができる。それは、最
初に述べた電極形状によれば放電はランプ軸線に対して垂直に延び、したがって
火花長がランプの長さにつれて変化しないからである。これによって、導光エレ
メントにおける電気的な接点を介して、連続した２つ以上のランプをただ１つの
前回路装置にいより運転することが可能である。

【００２６】 もちろん、個々の連結エレメントを前回路装置にケーブル接続して、例えば長
い光バンドの場合に１つよりも多い前制御回路を使用すること、あるいはより有
利である場合に、前回路装置をバンドの端部ではなしに中央に位置させることも
、できる。

【００２７】 更に、例えば所望の曲率半径が小さくて、例えば直角であり、しかし全体とし
て程度の差こそあれ連続的につながった形状の光バンドを生ぜしめる場合には、
導光エレメントによって湾曲したランプを互いに結合することもできる。

【００２８】 同様に本発明によれば、任意の長さの可とう性の光バンドを実現することが可
能である。このためには、前述の連結エレメントは可とう性の導光性材料から製
作される。

【００２９】 したがって本発明の大きな利点は、ほとんどすべての形状及び長さの光バンド
を規格構成エレメントである導光エレメントの口金、導光エレメントの連結部、
ランプ及びＥＶＧから実現し得ることである。このモジュール構想は、光源の長
さ並びに形状に関する大きな柔軟性を安価な製作と結び付ける。

【００３０】 更に端部における暗い領域が回避される。換言すれば光源の長さは口金を付け
たランプの全長に等しい。

【００３１】 １実施形態では導光エレメントは保持部を有しており、これらの保持部によっ
て細長い光源を例えば照明器具の支持体上に取り付けることができる。

【００３２】 図面の説明 以下においては複数の実施例によって本発明を詳細に説明する。

【００３３】 図１ａ，１ｂ，１ｃは、導光エレメント連結部２によって連結された２つの棒
形の開口蛍光灯３と２つの導光エレメント口金４，５とを有する本発明による細
長い光源１の縦断面図、方向ｘに沿った平面図若しくは線１ａ−１ｂに沿った横
断面図を示す。

【００３４】 各ランプ３の放電容器６は直線状の２つの電極７，８を有しており、これらの
電極は放電容器６の外壁面上に直径方向で向き合ってかつ棒形のランプ３の縦軸
線に対して平行に配置されている。放電容器６はガラスから成っており、したが
って電極７，８に対して、放電容器６の内部に関する、換言すればランプ運転中
の放電に関するバリヤとして作用する。要するにこの場合放電は両側で誘電的に
妨害される放電である。放電容器６の内壁面は発光体層９を有しており、その際
細長い開口１０が切り欠かれている。放電容器６の内部には約１５ kPa の充て
ん圧力のキセノンがある。

【００３５】 導光エレメント連結部２は、両方のランプ３のそれぞれ１つの端部を受容する
ための直径方向に配置された２つの円筒状の凹所を有している。導光エレメント
連結部２の内部において、それぞれ電極７，８が対をなして互いに接続されてい
る。換言すれば第１のランプ３の電極７は第２のランプ３の対応する電極７と接
続されており、同じように第１のランプ３の電極８は第２のランプ３の対応する
電極８と接続されている（図示せず）。

【００３６】 細長い光源１の両方の端部のそれぞれに、両方の導光エレメント口金４，５の
それぞれ１つが配置されている。更に両方の口金の一方５は、電気的な前回路装
置（図示せず）を接続するための２つの接続ピン１１，１２を有している。これ
らの接続ピン１１，１２を介して運転中第１のランプ３並びに導光エレメント連
結部によって第２のランプ３も、共通の電気的な前回路装置により電圧を供給さ
れる。

【００３７】 好ましくは前回路装置は既に援用した WO 94/23442 による有効出力パルスを
供給する。誘電的に妨害される放電のためのこのパルス化された運転形式を実現
するための適当な回路装置は EP-A-0 781 078 にあり、その開示をここで援用す
る。

【００３８】 導光エレメント２，４，５はアクリルガラスから成り、両方のランプ３のよう
にそれぞれ開口１３を有している。これによって観察者はランプ運転中にランプ
開口１０及び導光エレメント開口１３の範囲内に幅狭い明るい光バンドを認め、
この光バンドは両方の個別ランプ３の一括した長さよりも長い。

【００３９】 なおここで改めて指摘しておくと、３つ以上のランプも相応する導光エレメン
トの連結部によって本発明による細長い光源に接続しておくことができる。同様
に導光エレメントの連結部の凹所及びしたがってその中に配置されるランプも相
互に角度をなすことができ、この角度は１８０°（＝棒形）と異なっていて、例
えば直角、鋭角、鈍角、Ｌ形又はＵ形などである。

【００４０】 図２は別の本発明による細長い光源１４の概略的な縦断面図を示す。図１ａ〜
ｃにおけると同じような特徴には同じ符号が付けられている。光源１４は１つの
棒形の開口蛍光灯３から成っていて、両側に口金１５，１６を備えている。開口
蛍光灯３は図１に示したものと同じ型のもので、換言すればこの開口蛍光灯はや
はり２つの線状の電極（図示せず）を放電容器６の外壁面上に有している。更に
放電容器６の内壁面はやはり、切り欠き１０を除いて、発光体層９を備えている
。

【００４１】 両方の口金１５，１６はそれぞれ１つの斜面１７を有しており、この斜面はラ
ンプ３の縦軸線に対して４５°の角度を形成している。口金１５，１６は３Ｍ社
の鏡フォイル Scotch Brand 850 によって鏡面化されており、その際その都度単
に１つの、斜面１７と向き合う開口１８が切り欠かれている。運転中ランプ端部
から軸方向に出る光はこれによってなかんずく斜面１７により反射せしめられ、
口金開口１８を経て射出せしめられ、それもランプ開口１０を通って射出せしめ
られる光と同じ方向に射出せしめられる。換言すれば、斜面１７及び開口１８を
有する導光エレメント口金１５，１６によってランプ３の軸方向の光流がランプ
開口１０を通って放射される光流の方向に変向せしめられる。これによって光源
１４の有効発光長さＬはランプ３自体の実際の長さｌよりも大きい。更に光源１
４の開口１０，１８の方向での全光流は、導光エレメント口金１５，１６を有し
ていない比較可能なランプの場合よりも大きい。それは導光エレメント口金１５
，１６によって軸方向の光流も利用されるからである。

【００４２】 両方の口金の一方１５は２つの接続ピン１９（単に１つだけが見える）を有し
ており、これらの接続ピンは両方の電極（図示せず）と接続されており、電子的
な前回路装置の接続に役立つ。

【００４３】 図３には、長方形状の導光体プレート２１と図２に示した２つの細長い光源１
４とを有する偏平な照明装置２０が概略的に断面して示されている。図２におけ
ると同じような特徴には同じ符号が付けられている。

【００４４】 導光体プレート２１の互いに平行に向き合っている両方の長い狭幅縁２２には
、両方の細長い光源１４のそれぞれ１つが配置されていて、ランプ開口１０及び
口金開口１８が狭幅縁２２に直接に向き合わされている。この形式で、光は狭幅
縁２２の全長にわたって導光体プレート２１内に入射せしめられ、その場合ラン
プが導光体プレートから突出したり、あるいはまた口金範囲が暗くなったり、ひ
いては導光体プレートの輝度分布が縁に向かって著しく低下したりすることはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１ａ】 導光エレメント連結部によって連結された２つの棒形の開口蛍光灯と２つの導
光エレメント口金とを有する細長い光源を縦断面図で示す。

【図１ｂ】 図１ａと同様の光源であるが、方向ｘに沿った平面図で示す。

【図１ｃ】 図１ｂと同様の光源であるが、線１ａ−１ｂに沿った横断面図を示す。

【図２】 １つの棒形の開口蛍光灯及び斜面を備えた２つの口金を有する細長い光源を縦
断面図で示す。

【図３】 １つの導光体プレート及び図２に示した２つの細長い光源を有する偏平な照明
装置を示す。

【符号の説明】

１ 細長い光源、 ２ 導光エレメント連結部、 ３ 開口蛍光灯、 ４ 導光
エレメント口金、 ５ 導光エレメント口金、 ６ 放電容器、 ７ 電極、
８ 電極、 ９ 発光体層、 １０ 開口、 １１ 接続ピン、 １２ 接続ピ
ン、 １３ 開口、 １４ 細長い光源、 １５ 口金、 １６ 口金、 １７
斜面、 １８ 開口、 １９ 接続ピン、 ２０ 照明装置、 ２１ 導光体
プレート、 ２２ 狭幅縁、 ｌ ランプの実際の長さ、 Ｌ 発光長さ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの端部を備えた少なくとも１つの細長いランプ（３）を
   有する細長い光源（１，１４）において、ランプ（３）が少なくとも一方の端部
   に導光エレメント（２；４，５；１５，１６）を有していることを特徴とする、
   細長い光源。
2. 【請求項２】 導光エレメント（２；４，５；１５，１６）が少なくとも部
   分的に透明な絶縁材料から成っている、請求項１記載の光源。
3. 【請求項３】 少なくとも１つの導光エレメント（２；４，５；１５，１６
   ）が少なくとも１つの凹所を有しており、この凹所は少なくとも１つの細長いラ
   ンプの端部を受容するのに役立つ、請求項１又は２記載の光源。
4. 【請求項４】 少なくとも１つの導光エレメント（５；１５）が、少なくと
   も１つのランプ（３）に供給電圧を供給するための電気接点（１１，１２；１９
   ）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の光源。
5. 【請求項５】 導光エレメント（５；１５）の外とう面が、少なくとも１つ
   の導光エレメント（５；１５）内に運転中入射した光が当該の導光エレメント（
   ５；１５）から好ましくは外とう面を通ってほぼ一様に出るような、形状を有し
   ている、請求項１から４までのいずれか１項記載の光源。
6. 【請求項６】 少なくとも１つの導光エレメント（２；４，５；１５，１６
   ）が、開口（１３；１８）を備えた反射器を有していて、少なくとも１つの導光
   エレメント（２；４，５；１５，１６）内に運転中ほぼ軸方向に入射した光がこ
   の導光エレメント（２；４，５；１５，１６）から、好ましくは開口（１３；１
   ８）を通ってほぼ半径方向に出るようにした、請求項１から５までのいずれか１
   項記載の光源。
7. 【請求項７】 少なくとも１つの導光エレメント（２；４，５；１５，１６
   ）の表面が付加的に−当該の導光エレメント（２；４，５；１５，１６）に結合
   されているランプの縦軸線に対して−湾曲面（１７）を備えていて、少なくとも
   １つの導光エレメント（２；４，５；１５，１６）内に運転中ほぼ軸方向に入射
   する光が約９０°だけ転向せしめられて、この導光エレメント（２；４，５；１
   ５，１６）から、好ましくは開口（１３；１８）を通ってほぼ半径方向に出るよ
   うにした、請求項６記載の光源。
8. 【請求項８】 少なくとも１つの導光エレメント（１５，１６）が斜面（１
   ７）を有しており、この斜面は約３０°〜６０°、好ましくは約４０°〜５０°
   、の範囲内の角度を、この導光エレメント（１５，１６）と結合されているラン
   プ（３）の縦軸線に対して形成している、請求項１から７までのいずれか１項記
   載の光源。
9. 【請求項９】 少なくとも１つの導光エレメントをランプ口金（４，５；１
   ５；１６）として備えている、請求項１から８までのいずれか１項記載の光源。
10. 【請求項１０】 少なくとも１つの導光エレメントを連結エレメント（２）
    として備え、各連結エレメント（２）は２つの細長いランプ（３）を互いに連結
    している、請求項１から６までのいずれか１項記載の光源。
11. 【請求項１１】 少なくとも１つの導光エレメントが、光源を支持体に固定
    する手段を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の光源。
12. 【請求項１２】 少なくとも１つの細長いランプ（３）が、放電を誘電的に
    妨害される運転のために適していて、この目的のために細長い電極（７，８）を
    有しており、これらの電極はランプ（３）の放電容器（６）の壁上に、縦軸線に
    対して平行に配置されており、その際電極（７，８）の一部が放電容器（６）の
    内部から誘電体（６）によって隔離されている、請求項１から１１までのいずれ
    か１項記載の光源。
13. 【請求項１３】 少なくとも２つの細長いランプ（３）を備えた、請求項１
    から１２までのいずれか１項記載の細長い光源（１）を有する照明装置において
    、その都度２つの細長いランプ（３）が導光エレメント（２）によって互いに連
    結されており、この導光エレメント（２）は、これら両方のランプ（３）を受容
    するための２つの凹所を有しており、かつこれらの凹所は互いに角度を形成して
    いる、照明装置。
14. 【請求項１４】 請求項１から１２までのいずれか１項記載の細長い光源（
    １４）と導光体プレート（２１）とを備えた照明装置（２０）において、細長い
    光源（１４）が導光体プレート（２１）の少なくとも１つの狭幅縁（２２）と向
    き合って配置されている、照明装置。