JPH0210605A

JPH0210605A - 照明装置

Info

Publication number: JPH0210605A
Application number: JP63159895A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Baba; 馬場　正治; Masako Nakamura; 雅子中村; Kunio Yuasa; 湯浅　邦夫; Takeo Yasuda; 丈夫安田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1990-01-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、Ｕ字形けい光ランプなどの放電灯を光源とし
、液晶テレビや液晶メータのバックライトなどに好適す
る照明装置に関する。

（従来の技術）液晶テレビや液晶メータなどは、液晶パネルの背面から
光を当てて液晶面を表示するようになっており、このよ
うなバックライトとしては、所定の広がりを持つ液晶面
を全体として均等な明るさに照射することのできる照明
装置が必要になる。

この種のバックライトとして従来から、内面に反射面を
有するケーシング内に光源としてランプを収容し、この
ランプからの光を上記反射面で反射してケーシングの開
口部に設置した光拡散透過板を通じて外部に放出するよ
うにした照明装置が用いられている。

そして上記光源として、熱陰極または冷陰極のけい光ラ
ンプを使用したものがあり、このようなけい光ランプは
白熱電球に比べて発光効率に優れるとともに発熱が少な
く長寿命であり、しがち長い放電路を有するので発光面
積が大きく、配光分布が均等になり易いなどの利点があ
る。

特にけい光ランプの場合、放電路の形状を屈曲した形状
、例えばＵ字形、Ｗ字形などに構成し易く、このような
屈曲形けい光ランプは、発光面が平面的に広くなるので
所定の広がりを持つ表示面を均等な明るさに照射するの
にを利である。

ところで、光源として上記のような放電灯を使用した場
合、この種の放電灯は外部温度により始動特性および安
定点灯中の発光特性が影響される。

すなわち、低温雰囲気で始動させようとすると、放電空
間内が低温であるから、電子の放出が円滑でなく、始動
電圧が高くなったり、立上がり時間が長くなるなどの不
具合があり、また点灯中に周囲の温度が低いと、封入し
である発光金属や発光ガスの蒸気圧が低くなり、発光効
率が低下するなどの不具合がある。

このような発光特性を解消するため、放電灯をヒータに
より加熱する手段が提案されている。放電灯をヒータで
加熱すれば、周囲の温度に影響されず、始動特性および
発光特性を向上させることができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の場合、ヒータを帯状にし、この帯
形ヒータを放電灯の外周面に直接取付ける構造となって
おり、このヒータにより発光管バルブを加熱するもので
あった。

このような構造の場合、発光管バルブに帯形ヒータを取
付ける構造が複雑であり、取付けに多くの手間を要し、
しかも発光管から放出される光がヒータに遮られて光量
が減少するなどの欠点がある。

本発明においては、構造が簡単であり光を遮る割合が低
く、低温雰囲気でも良好な点灯が可能となる照明装置を
提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の１番目は、放電灯を加熱するヒータをケーシン
グの底面に、この放電灯の管軸に沿って設けたことを特
徴とする。

本発明の２番目は、ヒータの発熱特性が、放電灯の電極
付近に比べてこの電極から管軸方向に離れたところの発
熱量が大となるようにしたことを特徴とする。

本発明の３番目は、ヒータの構造を、フィルム状ヒータ
を絶縁性フィルムでラミネートした構成にしたことを特
徴とする。

本発明の４番目は、上記ラミネートヒータをケーシング
の底面に固定したことを特徴とする。

（作用）本発明の１番目によれば、ヒータをケーシングの底面に
設けたのでヒータの設置が容易でしかも構造も簡単にな
り、また放電灯から出る光が遮られる割合が少なく、光
を有効に利用できる割合が高くなる。

本発明の２番目によれば、放電灯の電極から離れた箇所
に対向するヒータの発熱量を大きくしたので、電極の発
熱とヒータの発熱により放電灯を全体に亘り略均等な温
度および温度上昇具合にすることができる。

本発明の３番目によれば、ヒータをラミネートヒータと
したから、このヒータは極めて薄くなり、ケーシングに
取付けても出っ張ることがないからスペース的に有利で
ある。

本発明の４番目によれば、ラミネートヒータをケーシン
グに固定したから、ヒータが極めて薄いことにより、反
射面と略同−面にすることができ、反射特性を低下させ
ることがない。

（実施例）以下本発明について、図面に示す一実施例にもとづき説
明する。

図において、■はケーシングであり、ポリカーボネイト
などのような合成樹脂により形成されている。このケー
シングｌには中央部に長手方向に沿って仕切り部２が一
体に突出して形成されており、このためケーシングｌは
それぞれ断面が２次曲線をなす２条の槌形凹部３．３を
備えた形状に成形されている。

各凹部３．３にはそれぞれ中央部に反射突部４．４が形
成されている。これら反射突部４．４は第２図に示すよ
うに先端の断面が略三角形状をなしている。

このようなケーシングｌの底面および反射突部４．４は
全面に亘り、白色またはアルミ蒸着膜などよりなる反射
面５とされている。

上記ケーシング１には屈曲形けい光ランプ６．６が収容
される。本実施例ではＵ字形の冷陰極けい光ランプが用
いられている。すなわち、７はＵ字形に曲げ成形された
バルブであり、このバルブ７はＵ字形の屈曲部８の両端
に互いに略平行となる直線部９ａ、　９ｂを備えている
。これら直線部９ａ。

９ｂには冷陰極形電極１０ａ　、　ｆｏｂが封着されて
おり、また端部には口金１１ａ　、　ｌｌｂが被着され
ている。

そしてバルブ７の内面には図示しないけい光体被膜が形
成されており、かつバルブ７の内部には所定量の水銀と
アルゴン、キセノンなどのような始動用希ガスが封入さ
れている。

このような構成のけい光ランプｅ、、ｅは、上記ケーシ
ングｌの槌形凹部３．３にそれぞれ収容されている。

この場合、バルブ７の直線部９ａ、　９ｂがケーシング
ｌの底面と略平行となるようにして収容されており、こ
れら直線部９ａ、　９ｂは上記反射突部４，４に沿って
配置され、これら直線部９ａ、　９ｂ間に反射突部４，
４が介在されるようにして、つまり反射突部４，４が隣
接する両立線部９ａ、　９ｂの間を区画するようにして
設置されている。

なお、反射突部４，４はＵ字形バルブ７の屈曲部８と対
向する部分で切除されている。

そして、上記けい光ランプ６．６は、両端の口金１１ａ
　、　ｌｌｂ部がケーシングｌの側壁に形成した取付は
孔１２・・・に嵌合され、接着剤等の適宜の手段で固定
されることによりケーシングｌに取着されている。

ケーシングｌの上面開口部には光拡散透過板１３が取付
けられている。この光拡散透過板１３はアクリル樹脂な
どのような乳白色をなして光の拡散透過作用をなすもの
であり、この光拡散透過板１３の内面（外面でもよい）
にはバルブ７と対向する部分に肉厚部１４が形成されて
いる。この肉厚部１４はバルブ７から離れるに応じて漸
次肉厚が薄くなっている。

上記ケーシングｌの底面には電気ヒータ１５．１５が設
置されている。これらヒータ１５．１５は、槌形凹部３
．３の底面にそれぞれ取着されており、Ｕ字形の冷陰極
けい光ランプ６．８のそれぞれＵ字形バルブ７．７に沿
ってＵ字形に設けられている。

これらヒータ１５．１５はニクロム線などであってもよ
いが、本実施例の場合、第３図に示すように、金属メツ
シュなどのようなフィルム形ヒータ本体ＩＢの上下両面
を耐熱性絶縁フィルム、例えばポリエステル樹脂シート
１７．１８によりラミネートして形成されている。この
場合、上面側のシート１７は光反射作用を奏させるため
白色とされている。

このようなヒータ１５．１５はけい光ランプ６．６のＵ
字形バルブ７．７に沿ってＵ字形とされているが、本実
施例の場合、ヒータ１５．１５の発熱能力は、Ｕ字形の
冷陰極けい光ランプ６．６のそれぞれ冷陰極形電極１０
ａ　、　１０ｂの近傍で比較的低く、直線部９ａ、　９
ｂを通じて屈曲１ｉ８に向かって次第に大きくなり、屈
曲部８で最大発熱能力となるように、たとえば抵抗率を
変化させである。

また、この場合、けい光ランプ６．６の一端側と、これ
に対向する各電気ヒータ１５．１５の一端側は等電位と
なるようにしである。

このような構成による実施例の作用を説明する。

けい光ランプ６．６に通電すると、これらランプ６．６
はＵ字形バルブ７．７に沿った形状に発光する。

けい光ランプ６．６から放射された光の一部はケーシン
グｌ底面の反射面５で反射されて開口部の光拡散透過板
１３に向かわされ、また残りの光は直接光拡散透過板１
３に向う。したがって、ランプ６．６から出る光のほと
んど全部が光拡散透過板１３を通じて外部に照射される
。

この場合、ケーシングｌの反射面５は２次曲面をなして
いるので、この反射面５で反射された光はケーシング１
の開口部に対して、開口部全面の明るさが略均等な明る
さとなるように屈折反射される。

そして、Ｕ字形のバルブ７の略並行する直線部９ａ、　
９ｂの間には反射突部４，４が設けてられているので、
これら反射突部４，４はそれぞれ直線部９ａ、　９ｂか
ら放出される光を上向きに反射させ、これら直線部９ａ
および９ｂ間に対向する光拡散透過板１３上での明るさ
を高める。つまり、反射突部４゜４が無い場合は、光拡
散透過板１３上で上記直線部９ａと９ｂ間に対向する部
分の明るさが低下し、直線部９ａ、　９ｂと直交する方
向の輝度むらを生じるが、反射突部４，４を設けること
によりこの反射突部４．４の反射作用で、上記光拡散透
過板１３上における上記直線部９ａと９ｂ間に対向する
部分の明るさを補い、直線部９ａ、　９ｂと直交する方
向の輝度むらを軽減する。

一方、光拡散透過板１３の内面には肉厚部１４を形成し
たので、バルブ７の真上に肉厚部１４が対向し、このた
め肉厚の部分で光透過量が減少され、肉厚部１４から離
れるに応じて肉厚が薄くなるので光透過量が増す。した
がって、光拡散透過板１３自身も輝度むらを解消する作
用を奏する。

このようなことから、光拡散透過板１３上における輝度
分布は、直線部９ａ、　９ｂと直交する方向および直線
部９ａ、　９ｂに沿う方向のいづれも輝度むらが軽減さ
れ、全面に亘り一様な明るさにすることができる。

そして、本実施例の場合、始動前にヒータ１５．１５に
通電しておくと、これらヒータ１５．１５が発熱してけ
い光ランプ６．６のバルブ７．７を加熱する。このため
、バルブ７．７内の水銀や希ガスがある程度暖められて
いるので、電極１０ａ　、　１０ｂ間に電圧を印加する
と、放電を開始させ易く、また放電開始後水銀や希ガス
の蒸気圧が所定圧力まで上昇し易く、光束の立上がりが
迅速になる。つまり、周囲温度が低くても、始動特性が
向上する。

また、放電開始後においては、電極１０ａ　、　１０ｂ
が発熱し、このためバルブ７においては冷陰極形電極１
０ａ　、　１０ｂの近傍で比較的温度上昇が早く、これ
に比べて屈曲部８では温度上昇が遅れる傾向にあるが、
本実施例のヒータ１５．１５は、冷陰極形電極１０ａ　
、　１０ｂの近傍で発熱量が比較的低く、直線部９ａ、
　９ｂを通じて屈曲部８に向かって発熱量が次第に大き
くなり、屈曲部８で発熱能力が最大となるようにしであ
るから、Ｕ字形バルブ７では全体に亘り温度上昇割合が
ほぼ均等になり、したがって発光特性もバルブ軸方向に
沿って均等になる。

そして、安定点灯中においては、ヒータ１５．１５の発
熱により光ランプＢ、６が加熱され、水銀や希ガスの蒸
気圧を所定圧まで維持し、発光効率を高くする。

このようなことから、低温度雰囲気でもランプ効率を向
上させることができる。

しかも、ヒータ１５．１５はケーシングｌの反射面５に
取着したので、接着剤などで簡単に固定することができ
、ランプ６に固定する場合に比べて取付けが容易で、構
造も簡単になり、作業性もよくなる。

そしてこれらヒータ１５．１５はラミネートヒータであ
るから、ヒータ自身が薄形になり、設置スペースを大き
くとらないばかりでなく、反射面５に張り付けても反射
面５と略同−面にすることができるので反射特性を大幅
に損うこともない。

また、このヒータ１５．１５は、ランプ６．６から出る
光を遮ることはなく、特に本実施例の場合は上面側のシ
ート１７を白色としであるから、ヒータ１５、１５を取
付けるにも拘らず反射面５の反射特性が低下する割合い
が少なくなる。

このため、光拡散透過板１３に向かう光量を増大させる
ことができ、ランプ６、Ｂから出る光の有効利用が可能
になり、光効率が高くなる。

さらにまた、ヒータ１５．１５は、ランプ６．６に接近
して設置されるので、近接導体として機能し、始動性の
改善にも有効となる。特に、けい光ランプＢ、６の一端
と、これに対向する各電気ヒータ１５．１５の一端を等
電位となるようにしておけば、上記近接導体の作用が効
果的になる。

本発明について実験した結果を付記しておく。

ランプ長３００ａ＋ｍの冷陰極けい光ランプを使用した
場合で、雰囲気温度が２５℃における光出力を調べると
、本実施例の構造によれば、ヒータを備えない従来の照
明装置に比べて相対的に１２％上昇した。

また、雰囲気温度が一２０℃における光出力立上がり時
間を調べると、第４図に示すようになり、本発明の構造
によると立上がり特性も優れていることが確認された。

さらに、始動電圧と雰囲気温度との関係を調べると、第
５図に示すようになり、本発明のものは始動電圧を引下
げる効果もあることが確認された。

なお、ヒータ１５．１５へ通電するのは、特に周りの温
度が低い場合でよく、シたがって周囲温度をセンサ等で
検出してヒータ１５．１５への通電を制御するようにし
てもよい。

また、周りの温度が高い場合でも立上がりを向上させる
ために、ヒータを用いるものであってもよい。

なお、上記実施例の場合、ケーシングｌをポリカーボネ
イトなどのような合成樹脂で構成したが、本発明はこれ
に限らず、ケーシング１を金属で作ってもよい。

また、屈曲形けい光ランプはＵ字形のものに限定されず
、Ｗ字形等であってもよいし、場合により直管形ランプ
であってもよい。

さらに、電極は冷陰極形のものには限らず熱陰極形のも
のであってもよく、バルブ内には水銀を封入せず希ガス
のみを封入したものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の１番目によれば、ヒータを
ケーシングの底面に設けたのでヒータの設置が容易でし
かも構造も簡単になり、また放電灯から出る光が遮られ
る割合が少なく、光を有効に利用できる割合が高くなる
。

また、本発明の２番目によれば、放電灯の電極から離れ
た箇所に対向するヒータの発熱量を大きくしたので、電
極の発熱とヒータの発熱により放電灯を全体に亘り略均
等な温度および温度上昇具合にすることができる。

さらに本発明の３番目によれば、ヒータをラミネートヒ
ータとしたから、このヒータは極めて薄くなり、ケーシ
ングに取付けても出っ張ることがないからスペース的に
有利である。

そして本発明の４番目によれば、ラミネートヒータをケ
ーシングに固定したから、ヒータが極めて薄いことによ
り、反射面と略同−面にすることができ、反射特性を低
下させることがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体の分解し
た斜視図、第２図は断面図、第３図はヒータの構造を示
す斜視図、第４図および第５図はそれぞれ実験結果を示
す特性図である。ｌ・・・ケーシング、３・・・凹部、４・・・反射突部
、５・・・反射面、６・・・けい光ランプ、７・・・バルブ、８・・・屈曲
部、９ａ。９ｂ・・・直線部、１０ａ　、　ｌＯｂ・・・電極、１
３・・・光拡散透過板、１５・・・ヒータ。第２図第３図出願人代理人　弁理士　鈴江武彦？！養鈑顯

Claims

【特許請求の範囲】

（１）底面を反射面としたケーシング内に放電灯を収容
し、このケーシングの開口面に光拡散板を設けた照明装
置において、上記ケーシングの底面に上記放電灯の管軸に沿ってこの
放電灯を加熱するヒータを設けたことを特徴とする照明
装置。
（２）上記ヒータは、上記放電灯の電極付近に比べてこ
の電極から管軸に沿って離れたところの発熱量を大きく
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の照明
装置。
（３）上記ヒータは、フィルム状ヒータを絶縁性フィル
ムでラミネートしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載の照明装置。
（４）上記ラミネートヒータは、上記ケーシングの底面
に固定したことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
の照明装置。