JPH0212751A

JPH0212751A - 高周波点灯式けい光ランプ

Info

Publication number: JPH0212751A
Application number: JP63160774A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Inoue; 昭浩井上; Shinichi Tsunekawa; 真一恒川
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-17
Also published as: KR910010106B1; EP0348979A2; KR900000964A; EP0348979A3

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、高周波電力により点灯されるけい光ランプに
関する。

（従来の技術）従来、液晶表示装置のバックライト用けい光ランプや、
ファクシミリ、複写機等のスキャナー用けい光ランプは
、発光管バルブの内径が１２朋程度以上のものが使用さ
れていた。

しかしながら最近の機器は、−層の小形化および薄形化
が進む傾向にあり、このため上記光源としてのけい光ラ
ンプ自身の小形化および薄形化が要求されているととも
に、このランプを点灯させる点灯回路部品の小形化およ
び薄形化が要請されている。

１）ランプ自身の小形化および薄形化については、バル
ブ径を小径化したり、断面形状を偏平にするなどの工夫
、研究が進められている。

２）また、点灯回路部品の小形化および薄形化の対策と
ては、従来の大形で大発熱を伴うチョークバラスト安定
器を使用する代わりに、電子インバータ回路を使用した
高周波点灯方式を採用する方向に進みつつある。

３）さらに、機器全体の小形化のために、ランプ収納部
のスペースを小さくシ、発光管バルブ壁がこのランプ収
納部の壁面に密着せんばかりに接近させて配置するなど
の構造が採用されるようになってきた。

従来において、上記１）〜３）の構成を同時に組み合せ
て採用した事例は未だ多くないが、本発明者等は上記１
）〜３）の構成を同時に採用することにより超小形、超
薄形の照明装置を開発しようと研究中である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような研究過程において、光源とし
てのけい光ランプ全体が黒ずんで明るさが早期に低下す
るもの、ランプに導電性金属壁などが接近して存在する
場合にこの導電性金属壁と対向するランプ壁面に黒化が
発生する、などの現象が見られ、場合によっては数１０
００時間の長期に亘り良好な光束を維持できないものも
あることが判った。

このような現象は以下の理由によると考えられる。〜す
なわち、ａ）発光管バルブの径が小さく、管軸方向に沿う電位傾
度が大きい（５Ｖ／ｃ１１以上）けい光ランプを高周波
点灯した場合、ガラスバルブが導体化し、放電空間から
ランプの外部に向かう漏れ電流が発生し、この漏れ電流
により水銀イオンがバルブ壁方向へ移動し、この水銀イ
オンがバルブ壁内へ侵入して黒化を発生させる。

ｂ）ランプの外部に導電体が接近している場合、この導
電体が近接導体となってランプと導電体の間に電界が発
生し、水銀イオンがバルブ壁方向へ引かれ、この水銀イ
オンがバルブ壁内へ侵入して黒化を発生させる。

本発明においては、電位傾度が大きい場合やランプの外
部に導電体が接近している場合のいずれであっても、早
期黒化を防止し、長期に亘り良好な光束維持率が得られ
る高周波点灯式けい光ランプ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、高周波電力が与えられて点灯される
とともに、発光管バルブの軸方向に沿う電位傾度が５　
Ｖ　／　ｃｍ以上で使用されるけい光ランプにおいて、
上記発光管バルブの内面と、この内面に形成されるけい
光体被膜との間に透光性絶縁層を設けたことを特徴とす
る。

また本発明の２番目は、高周波電力が与えられて点灯さ
れるとともに、発光管バルブの外部に導電性部材が近接
して配置されるけい光ランプにおいて、上記発光管バル
ブの外面、または発光管バルブの内面とこの内面に形成
されるけい光体被膜との間に、透光性絶縁層を設けたこ
とを特徴とする。

さらに本発明の３番目は、上記１番目または２番目の発
明における発光管バルブの内径、または短径が７朋以下
であることを特徴とする。

（作用）本発明の１番目によれば、発光管バルブの内面とけい光
体被膜との間に透光性絶縁層を設けたので、電位傾度が
大きく周波数が高いためにガラスバルブが導体化して漏
れ電流を生じようとしてもこの絶縁層がガラスバルブの
導体化、すなわち漏れ電流の透過を防止し１、よって水
銀イオンがバルブ壁内へ侵入するのが阻止されるから黒
化が防止される。

また、本発明の２番目によれば、発光管バルブの外面、
またはバルブ内面とけい光体被膜との間に透光性絶縁層
を設けたので、外部に近接して導電体が存在していても
ランプと導電体との間に電界を発生させず、水銀イオン
がバルブ壁方向へ引かれるのを防止し、黒化の発生を防
止する。

本発明の３番目によれば、バルブ内径または短径が小さ
な場合に、特に前記第１または第２の発明が有効である
。

（実施例）以下本発明について、第１図ないし第３図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

第１図は、本発明に係わる高周波点灯式けい光ランプを
組み込んだ照明装置を示しし、１はケーシングである。

このケーシング１は、帯電防止および電波漏れ防止のた
めの導電材（図示を省略する）を混入したポリカーボネ
イトなどのような合成樹脂により浅皿形に形成されてい
る。このケーシング１の内底面や内側面は、全面に亘り
白色またはアルミ蒸若膜などよりなる反射面２とされて
いる。

ケーシング１の上面開口部には光拡散透過板３が取付け
られている。この光拡散透過板３は、アルミをメツシュ
状に蒸着４したアクリル樹脂よりなり、このアルミメツ
シュ蒸着部４が高周波の漏れ防止作用をなすとともに、
アクリル樹脂自身が乳白色をなしているので光の拡散透
過作用をなす。

上記ケーシング１内にはけい光ランプ５．５が収容され
ている。本実施例では直管形のけい光ランプ５．５が互
いに平行に設置されている。

けい光ランプ５は、第２図に断面して示すように、直管
形のガラスよりなる発光管バルブ６の内面に、けい光体
被膜７を形成し、かつこれら発光管バルブ６内面とけい
光体被膜７の間に、アルミナセラミックなどよりなる透
光性絶縁層８を形成しである。

そして、この発光管バルブ６の両端には電極９．９（第
３図に示す）が設けられ、かつこのバルブ６内には所定
量の水銀と、アルゴン、キセノンなどの始動用希ガスが
封入されている。

上記アルミナセラミックなどよりなる透光性絶縁層８は
、例えば酢酸ブチルに、微粒子アルミナと硝化綿とを混
入して懸濁液を作り、この懸濁液をバルブ６内面に塗布
し、これを焼成してセラミック化させることにより形成
することができる。

なお、他の方法としては、有機化合アルミ液、例えばア
ルコキシドアルミ液に発光管バルブ６を浸漬し、これを
引上げて乾燥後、焼成してアルミナ膜として形成するこ
ともできる。

本実施例に係わるけい光ランプ５は、バルブ６の外径ｄ
１が６．５扉、内径ｄ２が５．０ｍｍの略真円形をなし
ており、長さが２７０順に設定されている。

無負荷時８００ｖの実効値電圧で点灯すると、ランプ電
流は７ｔａｓランプ電圧は実効値的３００Ｖとなる。こ
のとき、バルブ６内の電位傾度は、電極降下分を差引き
電極間距離で割ると約８Ｖ／ｃｒＩ（ピーク値では１１
．３Ｖ／ｃｍ）となる。

これらけい光ランプ５，５は、第３図に示すように、そ
れぞれバラスト素子１１．１１を介して高周波インバー
タ回路１０に接続されて点灯されるようになっている。

なお、点灯周波数は５０ＫＨｚである。

上記のような構成の照明装置に使用されたけい光ランプ
５．５は、初期光度が１／２まで低下するのに、約１５
０００時間までかかり、つまり黒化が少なく、光束維持
率が高いことが判った。

これに対し、アルミナセラミックなどの透光性絶縁層８
を形成していない従来のけい光ランプの場合は、点灯後
数１０時間で黒化が出始め、約３００時間後に光度が初
期値の１／２に低下した。

したがって、本発明の有効性が確認される。

この理由は、以下の通りと推察される。

すなわち、発光管バルブの径が小さく、管軸方向に沿う
電位傾度が大きい（５Ｖ／ＣＭ以上）けい光ランプを高
周波点灯した場合、ガラスバルブが導体化し、放電空間
からランプの外部に向かう漏れ電流が発生し、この漏れ
電流により水銀イオンがバルブ壁方向へ移動し、この水
銀イオンがバルブ壁内へ侵入して黒化を発生させる。

これに対し、上記実施例のように、発光管バルブ６とけ
い光体被膜７との間に透光性絶縁層８を設けると、この
絶縁層８がガラスバルブの導体化、すなわち漏れ電流の
透過を防止し、よって水銀イオンがバルブ壁内へ侵入す
るのが阻止される。このため、バルブの黒化が防止され
光束維持率が向上し、ランプ寿命が延びる。

このような推論を裏付けるものとして、本実施例と同様
な透光性絶縁層８を設けたけい光ランプ５を、商用５０
Ｈｚの電源で、チョークバラスト安定器を用いて点灯さ
せてみると、点灯時間約３０００時間でも黒化は目立た
なかった。これは、バルブ内の電界強度は高周波点灯の
場合と同程度であるが、周波数が低いために漏れ電流が
極端に少ないためである。

このことから、本発明では高周波点灯によるけい光ラン
プに適用されるものである。

次に、第４図に示す第２の実施例の場合を説明する。

前記第１の実施例と同様なこのケーシング１の上面開口
部に、内面にアルミをストライブ状に蒸着４ａしてなる
光拡散透過板３が取付け、このケーシング１内に、Ｕ字
形に屈曲したけい光ランプ１５を収容しである。なお、
上記光拡散透過板３に形成したストライブ状蒸若４ａは
、ランプ１５に近い程ストライブのピッチを密にし、ラ
ンプ１５から遠ざかるにつれて漸次ストライブのピッチ
を疎にしである。

このけい光ランプ１５の発光管バルブは、内径６．５Ｍ
であり、ランプ電流は１５１％電位傾度はピーク値で６
　Ｖ　／　ｃｎである。

そして、バルブの背面には始動性を良くする目的で、幅
２　ｍＨＩのアルミテープ１６（第２図に想像線で示す
）をバルブ軸方向に沿って張付け、かつバルブ内面とけ
い光体被膜との間にはアルミナよりなる透光性絶縁層を
形成しである。

このようなけい光ランプ１５を４２ＫＨｚの高周波で点
灯した場合、点灯８０００時間を経過してもランプの黒
化は認められなかった。

これに対し、透光性絶縁層を形成していないランプを使
用した場合は、点灯１０００時間で、アルミテープ１６
に沿って帯状の強い黒化が発生し、かつアルミストライ
ブ蒸着４ａを形成した光拡散透過板３に対面する面にも
、上記より弱い黒化が発生した。

次に、第５図に示す第３の実施例について説明する。

この実施例ではけい光ランプの発光管バルブは断面形状
を楕円形状にしたものであり、長円形状にしでもよい。

楕円形発光管バルブ１７の長径（外径−ａ）を１５朋、
短径（外径−ｂ）を７ｍｍとし、バルブ１７の内面とけ
い光体被膜７の間にアルミナよりなる透光性絶縁層８を
形成しである。

このようなけい光ランプを第１の実施例と同様にしてケ
ーシング１内に設置した。この場合、バルブ外面とケー
シング１の反射面２との離間距離ｇを５順にしである。

このけい光ランプをランプ電流３０Ｉｌで高周波点灯し
たところ、５０００時間経過しても黒化は認められなか
ったが、透光性絶縁層を形成していないランプを使用し
た場合は、点灯２００時間で反射面２と対向する面に黒
化が発生した。

さらに、第６図に示す第４の実施例について説明する。

この実施例では、けい光ランプに片端のみ電極９を設け
、バルブの外面には管軸方向に沿って金属ペーストより
なる外部電極゛１８を形成したものである。

バルブ直径（外径）を４１１１とし、バルブ長さを１０
０顛とし、ランプ電流５ｒＡで高周波点灯させた。

透光性絶縁層８を形成していない従来のランプでは数時
間で黒化が始ったが、透光性絶縁層８を設けたランプの
場合は５０００時間経過しても黒化は認められなかった
。

このような各実施例から、発光管バルブの断面形状は円
形、楕円形または長円形のいずれの場合であっても、そ
のバルブ内の電位傾度が最大５Ｖ　／　ｃｍ以上で高周
波点灯するものは、バルブの黒化が顕著に発生し、これ
を防止するためにはバルブ内面に透光性絶縁層８を形成
すると有効であることが確認される。

また、けい光ランプが外部の導電体に対して１０Ｂ以内
の距離で接近している場合で高周波点灯するものも、バ
ルブの黒化が発生するが、この場合もバルブ内面に透光
性絶縁層８を形成すると黒化の防止に有効であることが
確認される。

上記後者の場合、ランプの外部に導電体が接近している
と、この導電体とランプとの間に電界が発生し、水銀イ
オンがバルブ壁へ引かれてバルブ壁内へ侵入し、よって
黒化を発生させると考えられ、上記第２ないし第３の実
施例で示したように、発光管バルブの内面とけい光体被
膜との間に透光性絶縁層を設けることにより、ランプと
導電体との間に電界を発生させず、水銀イオンがバルブ
壁方向へ引かれるのを防止し、よって黒化の発生を防止
するものである。

なお、ランプと導電体との間に電界を発生させないよう
にするには、発光管バルブの外面に透光性絶縁層を設け
るようにしてもよいことが確認されている。

また、本発明は上記実施例に制約されず、例えばバルブ
内に水銀を封入していない希ガス放電形のけい光ランプ
であっても実施可能であり、このような希ガス放電形け
い光ランプの場合は黒化は生じないが、寿命特性の改善
に効果がある。

また、けい光ランプは冷陰極形であっても、熱陰極形で
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、発光管バ
ルブの内面とけい光体被膜との間に透光性絶縁層を設け
たので、電位傾度が大きく周波数が高いためにガラスバ
ルブが導体化して漏れ電流を生七ようとしてもこの絶縁
層がガラスバルブが導体化、すなわち漏れ電流の透過を
防止し、よって水銀イオンがバルブ壁内へ侵入するのが
阻止されるから黒化が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は照明装置を分解して示す斜視図、第２図はけい光
ランプの断面図、第３図は高周波点灯回路の構成図、第
４図は本発明の第２の実施例を示す照明装置を分解した
斜視図、第５図は本発明の第３の実施例を示すけい光ラ
ンプの断面図、第６図は本発明の第４の実施例を示す高
周波点灯回路の（１■成図である。１・・・ケーシング、２・・・反射面、３・・・光拡散
透過板、５，１５・・・けい光ランプ、６．１７・・・
発光管バルブ、７・・・けい光体被膜、８・・・透光性
絶縁層、１０・・・高周波インバータ回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第図第図第図第図第図第図１゜事件の表示特願昭６３−１６０７７４号２゜発明の名称高周波点灯式けい光ランプ３゜補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高周波電力が与えられて点灯され、発光管バルブ
の軸方向に沿う電位傾度が５Ｖ／ｃｍ以上で使用される
けい光ランプにおいて、上記発光管バルブの内面と、この内面に形成されるけい
光体被膜との間に透光性絶縁層を設けたことを特徴とす
る高周波点灯式けい光ランプ。
（２）高周波電力が与えられて点灯され、発光管バルブ
の外部に導電性部材が近接して配置されるけい光ランプ
において、上記発光管バルブの外面、または発光管バルブの内面と
この内面に形成されるけい光体被膜との間に、透光性絶
縁層を設けたことを特徴とする高周波点灯式けい光ラン
プ。
（３）上記発光管バルブの内径、または短径が７ｍｍ以
下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の高周波点灯式けい光ランプ。