JP2010118202A - 口金付きランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱陰極ランプと口金との組み付けが容易で、かつ十分な絶縁性を確保することが可能な口金付きランプおよび照明装置を提供する。
【解決手段】 熱陰極ランプ１の端部に、ランプホルダに保持される口金２が設けられた口金付きランプであって、熱陰極ランプ１は、ガラスバルブ１１と、ガラスバルブ１１の端部に封着された一対のリード１３１ａ、１３１ｂと、一対のリード１３１ａ、１３１ｂに保持されたフィラメント１３２を備え、口金２は、ガラスバルブ１１の長手方向に沿う一対の金属部材２ａ、２ｂを備え、リード１３１ａ、１３１ｂにはガラスバルブ１１の長手方向に対して略垂直な方向に屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１が延出形成されており、この屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１は金属部材２ａ、２ｂと接続されていることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、熱陰極ランプに口金を装着した口金付きランプおよびそのランプを用いた一般照明、液晶ディスプレイ等の照明装置に関する。

近年、液晶ディスプレイのバックライトとして用いられる照明装置において、熱陰極ランプを使用する検討がなされている。熱陰極ランプは、それまで主流であった冷陰極ランプと比較して、高電流を投入可能であり、ランプ一本あたりの光量を増やすことができるためである。

このような用途の熱陰極ランプでは、ランプの端部に口金が設けられた口金付きランプの状態で使用されるのが一般的である。例えば、特開２００８−２６２８１９号公報（以下、特許文献１）や特開２００８−２６２８２０号公報（以下、特許文献２）では、口金に金属部材としてピンがバルブの長手方向に対して垂直に形成されており、ランプから導出されたリードがそのピンに接続された口金付きランプの発明が提案されている。

特開２００８−２６２８１９号公報 特開２００８−２６２８２０号公報

熱陰極ランプを光源とする口金付きランプでは、熱陰極ランプと口金の組み付けが容易であること、一対の金属部材間が絶縁されていることなどが求められている。しかしながら、特許文献１や特許文献２の口金付きランプは、金属部材にリードを通しにくい構造であるため、組み付けが容易でない。また、ランプ径が細い熱陰極ランプでは、金属部材間の沿面距離を維持しにくくなるため、絶縁を確保しにくいなどの問題がある。

本発明の目的は、熱陰極ランプと口金との組み付けが容易で、かつ十分な絶縁性を確保することが可能な口金付きランプおよび照明装置を提供することにある。

本発明による口金付きランプは、熱陰極ランプの端部に、ランプホルダに保持される口金が設けられた口金付きランプであって、前記熱陰極ランプは、ガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部に封着された一対のリードと、前記一対のリードに保持されたフィラメントを備え、前記口金は、前記ガラスバルブの長手方向に沿う一対の金属部材を備えており、前記リードは前記ガラスバルブの長手方向に対して略垂直な方向に延出され、前記金属部材と接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、口金付きランプを構成する熱陰極ランプと口金との組み付けを容易に行うことができるとともに、絶縁性を十分に確保することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の口金付きランプについて説明するための側面図、図２は、図１の口金付きランプを９０°回転させた状態の側面図、図３は、図２の口金付きランプの端面図である。

図からわかるように、口金付きランプは、熱陰極ランプ１と口金２と固定部材３とで構成されている。

熱陰極ランプ１は、外囲器として８．０ｍｍ以下の外径のガラスバルブ１１を備えている。このガラスバルブ１１は、例えば硬質ガラスからなり、中央に発光部１１１、その両端に封着部１１２が形成されている。

発光部１１１は筒状であり、その内部空間には放電媒体が封入されている。この放電媒体は、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトンを単体または混合した希ガスと水銀で構成されている。また、発光部１１１の内面には、３波長蛍光体ないし赤外を含む４波長蛍光体などからなる蛍光体層１２が形成されている。封着部１１２は、ピンチシールにより形成された板状のガラス溜まりであり、その幅方向の中央には、封着部１１２の厚みよりも直径が大きい円筒状の排気管１１３が封着されている。なお、図示の排気管１１３は、ガラスバルブ１１内の脱ガス、放電媒体封入した後の一端が封着された状態のものである。

ガラスバルブ１１の両端には、電極マウント１３が配置されている。この電極マウント１３は、リード１３１ａ、１３１ｂ、フィラメント１３２、ビーズ１３３およびアンカー１３４で構成されている。

リード１３１ａ、１３１ｂは、封着部１１２に封着され、一端はガラスバルブ１１内に、他端はガラスバルブ１１外に導出されている。また、リード１３１ａ、１３１ｂの他端には、ガラスバルブ１１の屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１が折り曲げ形成されており、図２、図３からわかるように、側面から見たときはガラスバルブ１１の長手方向に対して略垂直に、端面から見たときはリード１３１ａ、１３１ｂ間に対して略垂直に、またそれぞれの先端部が反対方向に向くように延出している。なお、「略垂直」とは、９０°±３０°、さらに望ましくは±１０°までの範囲のことである。また、リード１３１ａ、１３１ｂは折り曲げても十分な強度を維持するため、線径が０．４ｍｍ以上、さらには０．５５ｍｍ以上のものを用いるのが望ましい。

フィラメント１３２は、螺旋巻きしたコイルをＵ字状に形成してなり、発光部１１１内に配置され、その両端はリード１３１ａ、１３１ｂにそれぞれ保持されている。その保持は、コイルの直線部の内側にリード１３１ａ、１３１ｂを挿通させたのちに、抵抗溶接することにより行われている。なお、リード１３１ａ、１３１ｂの挿通部分以外のフィラメント１３２部分には、エミッタが塗布されている。

ビーズ１３３は、硬質ガラスからなる球状のガラス玉であり、リード１３１ａ、１３１ｂに跨るように形成されている。このビーズ１３３は、発光部１１の内壁面とフィラメント１３２の接触を防止するために設けられたものである。したがって、その直径は発光部１１１の内径よりも若干小さく、かつ製造上ガラスバルブ１１への挿入が困難とならない程度の大きさのものを使用するのが望ましい。

アンカー１３４は、金属線であり、一端はビーズ１３３に埋め込まれ、他端はフィラメント１３２の曲線の頂上付近を保持している。このアンカー１３４には、フィラメント１３２との接触部分の温度を下げすぎず、かつ大きな揺れを抑制できるよう、タングステンやモリブデンなどの高融点金属からなる０．０５〜０．３０ｍｍの細線を用いるのが望ましい。

口金２は、一対の金属部材２ａ、２ｂで構成されており、それぞれが熱陰極ランプ１の端部に、封着部１１２付近を挟むように対向装着されている。この金属部材２ａ、２ｂは、図４に示すように、ガラスバルブ１１の長手方向に長く（ただし、ランプ中央側の長さは、ランプ装着状態において、フィラメント１３２を超えないのが望ましい）、かつ円周の１０〜４０％を覆うような弧状をしている。この金属部材２ａ、２ｂのランプ端部側には、ランプ中央方向に窪んだような形状の段下がり部２ａ１、２ｂ１が形成されており、さらに段下がり部２ａ１、２ｂ１には、切り欠き状の溝部２ａ２、２ｂ２が形成されている。この溝部２ａ２、２ｂ２には、屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１が挿通されており、その挿通後の屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１と段下がり部２ａ１、２ｂ１とは抵抗溶接、レーザー溶接、半田付けなどの方法により接続され、接続部２ａ３、２ｂ３が形成されている。

また、口金２のランプ中央側には、一対の金属部材２ａ、２ｂに跨るように固定部材３が設けられている。これにより、口金２のランプ中央側がガラスバルブ１１に固定される。なお、当該固定箇所は、フィラメント１３２に近く、点灯時には比較的高温になるので、固定部材３には耐熱性、絶縁性が高い樹脂などを使用するのが望ましい。

以下に、本発明の口金付きランプの実施例の一仕様を示す。

ガラスバルブ１１；硼珪酸ガラス製、全長＝１２００ｍｍ、発光部１１１の外径＝４．０ｍｍ、内径＝３．０ｍｍ、封着部１１２の幅＝３．８ｍｍ、厚み＝２．０ｍｍ、長さ＝４．０ｍｍ、排気管１１３の外径＝２．０ｍｍ、
リード１３１；コバール製、直径＝０．６ｍｍ、
フィラメント１３２；タングステン製、線径＝５０μｍのシングルコイルをコイル内径２００μｍで螺旋巻きに形成し、エミッタとして（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）Ｏを塗布、
ビーズ１３３；硼珪酸ガラス製、直径＝２．７ｍｍ、
アンカー１３４；モリブデン製、直径＝０．１５ｍｍ、
口金２；ＳＵＳ製、長さ＝１３．０ｍ、厚さ＝０．３ｍｍ、
固定部材３；ＰＰＳ製。

上記実施例の口金付きランプは、特許文献１の口金付きランプや、ランプ端から２本のリードがガラスバルブの延長上に延びている従来の口金付きランプでは実現できなかった、組み付け容易、絶縁性の確保、無効発光長の短縮、低コストなどの効果を得られる口金付きランプを実現できる。

すなわち、ガラスバルブ端に一対の金属部材２ａ、２ｂを配置するとともに、溝部２ａ２、２ｂ２に屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１を嵌め込んで溶接したのち、固定部材３を金属部材２ａ、２ｂのランプ中央側に配設するだけで口金付きランプが完成するので、熱陰極ランプ１と口金２との組み立てを容易に行うことができる。

また、リード線１３１ａ、１３１ｂをリード間に対して略垂直な方向に、かつそれぞれの先端が反対方向を向くように屈曲させているため、ランプ径が小さく、絶縁性を確保しにくいランプでも十分な絶縁距離を確保できるとともに、同じ形状の金属部材２ａ、２ｂを使用することができるため、部品コストを削減することができる。

また、金属部材２ａ、２ｂに段下がり部２ａ１、２ｂ１を形成し、段下がり部２ａ１、２ｂ１に溝部２ａ２、２ｂ２を形成したことにより、接続部２ａ３、２ｂ３がランプ径内に収まるため、後述するランプホルダとの接続において接続の邪魔にならないなどのメリットを得ることができる。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の口金付きランプについて説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第１の実施の形態の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。

本実施の形態では、屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１をリード間の同一線上に曲げ、金属部材２ａ、２ｂと接続している。この実施の形態は、例えばランプ径が６．０ｍｍ以上であるような、比較的径大のランプにおいて有利な構成であり、この形態でも第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態のバックライトについて説明するための図である。

照明装置の一形態であるバックライトは、筐体としてケース１０１を備えている。ケース１０１は、光を外部に取り出すための開口を有する箱状であり、このケース１０１の底部には一対のランプホルダ１０２ａ、１０２ｂが、開口には拡散板や拡散シートなどからなる光学面材１０３が配置されている。

ランプホルダ１０２ａ、１０２ｂは、例えば、銅（合金）からなる金属板を折り曲げて形成したものであり、互いに所定の間隔が保持されている。このランプホルダ１０２ａ、１０２ｂには、口金付きランプ１０４の両管端が保持されている。このとき、金属部材２ａはランプホルダ１０２ａと、金属部材２ｂはランプホルダ１０２ｂとのみ接触するように保持させる必要がある。これは、バックライト用途の熱陰極ランプでは、長寿命を達成すべく、フィラメント１３２をランプ点灯前に予熱または常時予熱する必要があり、その予熱のためにはリード１３１ａ、１３１ｂを互いに電気的に区別させる必要があるからである。

本実施の形態では、ランプホルダ１０２ａ、１０２ｂに口金付きランプ１０４の金属部材２ａ、２ｂをそれぞれ保持させるだけで、機械的、電気的な接続が可能となるため、バックライトの組み立てを容易に行うことができる。

（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態のバックライトについて説明するための図である。

本実施の形態では、口金付きランプ１０４をランプホルダ１０２ａ、１０２ｂで上下から挟み込んだ状態となっている。つまり、ランプホルダ１０２ｂの窪みに金属部材２ｂのみが接触するように口金付きランプ１０４を配置したのちに、その対向側に窪みと金属部材２ａのみが接触するようにランプホルダ１０２ａを配置してなるため、バックライトの組み立てをさらに容易に行うことができる。

なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。

実施の形態では、熱陰極ランプ１と口金２のランプ端側の接続は、上述の溶接等のみで行っているが、接着剤やセメントなどを用いて接続をさらに強固にしてもよい。

封着部１１２は、ピンチシールに限らず、ビーズシール、ステムシール、ボタンシールなどの封着方法で形成したものであってもよい。

リード１３１ａ、１３１ｂは単一部材のものに限らず、例えば、発光部１１１内に位置する部分をニッケル、封着部１１２内に封着され、外部に導出される部分をジュメットで構成した部材など、別部材を組み合わせたものを用いてもよい。

屈曲線部１３１ａ１、１３１ｂ１は、リード１３１ａ、１３１ｂに対して、変曲点を持つように曲がっている場合に限らず、緩やかなカーブ状に曲がっていてもよい。

口金２は、それぞれ独立した金属部材２ａ、２ｂにより構成されている場合に限らず、金属部材２ａ、２ｂが樹脂などでほぼ一体化されたものであってもよい。

溝部２ａ２、２ｂ２は、切り欠き状の溝に限らず、単なる穴であってもよい。

本発明の第１の実施の形態の口金付きランプについて説明するための側面図。 図１の口金付きランプを９０°回転させた状態の側面図。 図２の口金付きランプの端面図。 金属部材の斜視図。 本発明の第２の実施の形態の口金付きランプについて説明するための図。 本発明の第３の実施の形態のバックライトについて説明するための図。 本発明の第４の実施の形態のバックライトについて説明するための図。

符号の説明

１ 口金付きランプ
１１ ガラスバルブ
１３１ａ、１３１ｂ リード
１３１ａ１、１３１ｂ１ 屈曲線部
２ 口金
２ａ、２ｂ 金属部材
２ａ１、２ｂ１ 段下がり部
２ａ２、２ｂ２ 溝部
３ 固定部材

Claims (6)

1. 熱陰極ランプの端部に、ランプホルダに保持される口金が設けられた口金付きランプであって、
   前記熱陰極ランプは、ガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部に封着された一対のリードと、前記一対のリードに保持されたフィラメントを備え、
   前記口金は、前記ガラスバルブの長手方向に沿う一対の金属部材を備えており、
   前記リードは前記ガラスバルブの長手方向に対して略垂直な方向に延出され、前記金属部材と接続されていることを特徴とする口金付きランプ。
2. 前記金属部材には溝部が形成されており、前記リードは前記溝部に挿通された状態で前記金属部材と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の口金付きランプ。
3. 前記金属部材には段下がり部が形成されており、前記リードは接続部分が前記口金よりも径方向内側に位置するように、前記段下がり部に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の口金付きランプ。
4. 前記一対のリードは、前記リード間に対して略垂直方向に屈曲していることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の口金付きランプ。
5. 前記口金のランプ中央側には、前記一対の金属部材に跨るように固定部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４に記載の口金付きランプ。
6. ケースと、
   前記ケースに設けられた一対の給電部材からなるランプホルダと、
   一方の前記金属部材が一方の前記給電部材のみと接触するように、前記ランプホルダに保持された請求項１〜請求項５に記載の口金付きランプと、を具備していることを特徴とする照明装置。

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