JPH04303548A - アパーチャ形けい光ランプ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルブの管軸方向に沿
って光透過のスリット部を設けたアパーチャ形けい光ラ
ンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】けい光ランプにおいては、発光を有効に
利用するためバルブの管軸方向に沿って光を透過させる
スリット部を設け、このスリット部のみから光を特定方
向へ照射するようにしたアパーチャ形けい光ランプが知
られている。

【０００３】この種のアパーチャ形けい光ランプは、ガ
ラスバルブの内面に、所定の角度の光透過領域を除き、
光反射膜およびけい光体被膜を形成し、点灯中に紫外線
をけい光体被膜により可視光に変換し、この光を反射膜
で反射して上記特定の光透過領域、つまりスリット部を
通じて外部に放出するものであり、この特定方向に向か
う光の量が増加するから光の有効利用に役立つものであ
る。

【０００４】しかしながら、この種のアパーチャ形けい
光ランプは、スリット部のガラス内面が放電空間に剥き
出しになっており、このためバルブ内面に水銀が付着す
る。

【０００５】この水銀は光を遮断および吸収してスリッ
ト部から外部に放出される光を遮る場合がある。このよ
うな水銀付着は、ガラスバルブと水銀の化学反応により
発生したり、スリット部が最冷部となった場合にこの面
に水銀が凝集することにより生じる。

【０００６】このようなスリット部への水銀付着は光を
遮るので光量が低下したり、バルブの全長に亘り付着量
が異なるから管軸方向に沿う配光特性にばらつきが発生
する不具合がある。特に、高負荷で点灯した場合は、水
銀や管内に残留している不純ガスがガラス内面に付着し
て反応し、黒化を進めて寿命特性を悪化させる欠点があ
る。

【０００７】このような不具合を防止するため、本出願
人は図２に示すような改善策を研究中である。図２の構
造について説明すると、図は直管形アパーチャタイプの
けい光ランプを示し、１は直管形のガラスバルブを示す
。このバルブ１の両端部はステム２、２（一端のみを図
示する）により閉塞されており、これらステム２、２に
はフィラメントよりなる電極（熱陰極）３、３が取り付
けられている。バルブ１の端部には口金４、４が接合さ
れており、この口金４、４の口金ピン５…は上記電極３
、３にリード線６…を介して接続されている。

【０００８】バルブ１の内面には、酸化チタンＴｉＯ２
　などからなる光反射膜７が形成されており、かつこの
反射膜７の内面には例えばハロりん酸カルシウムけい光
体などからなるけい光体被膜８が形成されている。

【０００９】上記反射膜７およびけい光体被膜８は、図
２に示す通り、周方向に向かってこれら反射膜７および
けい光体被膜８を形成しない部分、つまり開き角度θの
範囲で素通し部が形成されており、これは管軸方向に沿
って帯形に形成されてスリット部９をなしている。

【００１０】バルブ１におけるスリット部９の内面、お
よびバルブ１の内面と上記反射膜７の間には、図２の（
ｂ）図に示す通り、内面の全面に亘り保護膜１０が形成
されている。保護膜１０は光透過性金属酸化膜により形
成されており、例えば粒径が０．１〜０．０１μｍ程度
のアルミナＡｌ２　Ｏ３　（γタイプ）により形成され
、このような金属酸化膜の粉末を懸濁液に混ぜて塗布し
、これを焼成することにより形成されている。

【００１１】そして、バルブ１内部には所定量の水銀と
、アルゴンガスなどの希ガスが封入されている。

【００１２】このような構成のけい光ランプにおいては
、ランプの点灯中、水銀蒸気から放射される紫外線がけ
い光体被膜８で可視光に変換され、反射膜７で反射され
てスリット部９から放出される、したがって、開き角度
θの範囲の素通し部、つまりアパーチャ部９から光が放
出され、この方向の光量がアパーチャタイプでないラン
プに比べて増加する。

【００１３】このようなランプにおいて、点灯中は水銀
がイオン化しており、ガラスバルブ１は負に帯電する。 このためプラズマからＨｇ＋が加速されてガラスバルブ
１に接触および浸透しようとするが、ガラスバルブ１の
内面には光透過性金属酸化膜からなる保護膜１０が形成
されているので、水銀が直接バルブ１の内面に付着する
のが阻止される。

【００１４】そして、ガラスの帯電量と光透過性金属酸
化膜からなる保護膜１０との帯電量は、ガラスの方がは
るかに大きいので、ガラスと水銀との静電気力（クーロ
ン力）に比べて保護膜１０と水銀の静電気力が小さく、
よって水銀を引き付ける力が低く、水銀がガラスに付着
するのが防止されるとともに、スリット部９の内面に形
成されている保護膜１０に付着する力も小さくなり、ス
リット部９に水銀が付き難くなる。

【００１５】このため、素通し部９に水銀による黒ずみ
が発生しなくなり、光の透過を阻害しなくなるので透過
光量が落ちることがなくなり、またスリット部９の管軸
方向に沿う明るさのばらつきを防止することができる。 また、スリット部５に水銀が付着しなくなるから、早期
黒ずみを防止し、光束維持率を向上させることができる
。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造はバルブ１におけるスリット部９の内面に保護膜１
０を形成しなければならないことはもちろんであるが、
図２の（ｂ）図に示す通りバルブ１の内面と反射膜７の
間にも保護膜１０が形成されている。このような保護膜
１０を形成するには、バルブ１の内面に全体に亘って保
護膜の懸濁液を塗布し、これを乾燥して焼成することに
より形成してある。

【００１７】次に、光反射膜７を形成するには、上記保
護膜１０の内面に所定領域（アパーチャ部９）を除き、
反射膜７の懸濁液を塗布するものである。この場合、上
記保護膜１０を形成したバルブ１を図３に示すように傾
斜して保持し、上端開口部から酸化チタンＴｉＯ２　の
粉末を懸濁液に混ぜた溶液７ａを流し、この溶液７ａが
バルブ１の内面を流れる過程でバルブ１を中心軸回りに
往復回動させ、これにより所定領域だけに反射膜の溶液
７ａを塗布する方法が採用される。このような塗布後に
乾燥、焼成するのであるが、保護膜１０の上に（内面に
）反射膜の溶液７ａを塗ると、反射膜７とアパーチャ部
９の境界ラインが高精度に形成されない場合がある。

【００１８】この原因は定かではないが、保護膜１０は
、例えば粒径が０．１〜０．０１μｍ程度のアルミナＡ
ｌ２　Ｏ３　（γタイプ）粉末を懸濁液に混ぜて塗布し
、これを焼成して形成されているものであるから、この
膜の表面は若干ざらついていると考えられる。このよう
な表面に酸化チタンＴｉＯ２　粉末を懸濁液に混ぜた溶
液を流すと、表面のざらつきにより反射膜の液が下地と
なっている保護膜１０に浸透して滲みを発生し、このた
め反射膜７のエッジがシャープに形成できないものと想
像される。

【００１９】このため、素通し部となるスリット部９の
形状が綺麗な帯形にならず、反射膜７の縁のラインが曲
がってスリット部９の幅が平行にならずに見苦しくなる
場合がある。

【００２０】本発明者等は、反射膜７の溶液をガラスバ
ルブ１の内面に直接塗布する場合は、上記のような滲み
による張り出しが発生しないことを確認した。

【００２１】したがって、本発明の目的は、スリット部
の縁の形状がシャープに形成されて見苦しくならず、か
つ所定の幅による光の透過特性がよくなるアパーチャ形
けい光ランプを提供しようとするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラスバルブ
の内面にこのバルブの周方向の所定領域に亘りかつ管軸
方向に沿う光透過のスリット部を除いて光反射膜を形成
し、この光反射膜の内面およびバルブの光透過用スリッ
ト部の内面に光透過性金属酸化物からなる保護膜を形成
し、かつ上記保護膜の内面に上記光反射膜に対向してけ
い光体被膜を積層して形成したことを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明によると、バルブの内面に反射膜を塗布
形成してあるから、反射膜の溶液を塗る場合に滲みなど
が発生せず、反射膜の境界ラインが綺麗に形成されるの
で、アパ−チャ形状を高精度に形成することができる。 このような反射膜の内面に保護膜を全体に亘り形成する
から、この保護膜に滲みが生じてもこれは支障がない。 そして、保護膜の内面にけい光体被膜を形成する場合は
、一番外に反射膜があるから、この形状をはみ出さない
範囲であれば多少内側に入っていても悪影響はない。 そして、この場合でもスリット部におけるガラス内面は
光透過性金属酸化物からなる保護膜で覆われているので
ガラスと水銀が直接接触するのが妨げられ、スリット部
に水銀が付着しない。

【００２４】

【実施例】以下本発明について、図１（ａ）および（ｂ
）に示す実施例にもとづき説明する。

【００２５】図１において、図２と同一部材は同一番号
を付してその説明を省略する。本実施例の場合、図１の
（ｂ）図に示すように、バルブ１の内面には、酸化チタ
ンＴｉＯ２　などからなる光反射膜７が形成されており
、かつこの反射膜７の内面とスリット部９のガラス内面
には、全面に亘り保護膜１０が形成されている。保護膜
１０は光透過性金属酸化膜により形成されており、例え
ば粒径が０．１〜０．０１μｍ程度のアルミナＡｌ２　
Ｏ３　（γタイプ）により形成され、このような金属酸
化膜の粉末を懸濁液に混ぜて塗布し、これを焼成するこ
とにより形成されている。

【００２６】そして、この保護膜１０の内面には、上記
反射膜７に対向してハロりん酸カルシウムけい光体など
からなるけい光体被膜８が形成されている。つまり、反
射膜７とけい光体被膜８の間に保護膜１０が形成されて
いるものである。

【００２７】その他の構造は図２の場合と同様であって
よい。

【００２８】このような構造の場合は、スリット部９の
形状を高精度に作ることができる。つまり、光反射膜７
を形成するには、ガラスバルブ１の内面に所定領域（ア
パーチャ部９）を除き、反射膜７の懸濁液を塗布するも
のである。この場合、バルブ１を図３に示すように傾斜
して保持し、上端開口部から酸化チタンＴｉＯ２　の粉
末を懸濁液に混ぜた溶液７ａを流し、この溶液７ａがバ
ルブ１の内面を流れる過程でバルブ１を中心軸回りに往
復回動させ、これにより所定領域だけに反射膜の溶液７
ａを塗布する。このような塗布後に乾燥、焼成するので
あるが、バルブ１の内面に直接反射膜の溶液１７を塗る
場合は、先に説明した図２のように保護膜１０の上に（
内面に）塗る場合に比べて液の滲みによる拡散が発生し
ないから、反射膜７の境界ラインが高精度に形成され、
したがってスリット部９の形状、および幅を高精度に作
ることができる。

【００２９】そして、このような反射膜７およびスリッ
ト部９の内面に保護膜１０を形成する場合、この保護膜
１０はバルブの全面に塗布するからこれが滲んでも何等
支障はない。

【００３０】さらに、このような保護膜１０の内面にけ
い光体被膜８を形成する場合は、一番外に反射膜７があ
るから、けい光体被膜８は反射膜７の形状をはみ出さな
い範囲に形成すればよく、この場合反射膜７とスリット
部９の境界ラインより多少内側に入っていても悪影響は
ない。すなわち、けい光体被膜８の塗布精度は図２の場
合と同様であってよい。

【００３１】そして、このような構造の場合であっても
、スリット部９におけるガラスの内面には保護膜１０が
形成されているので、水銀が直接バルブ１の内面に付着
するのが防止される。このため、素通し部としてのスリ
ット部９に水銀による黒ずみが発生するのが防止され、
光の透過を阻害しなくなるのでスリット部９の管軸方向
に沿う光出力の分布を均等化することができる。

【００３２】また、スリット部９に水銀が付着しなくな
るから、早期黒ずみを防止し、光束維持率を高くして寿
命特性を向上させることができる。

【００３３】なお、本発明は熱陰極けい光ランプに制約
されるものではなく、冷陰極けい光ランプでも実施する
ことができる。

【００３４】また、本発明は直管形けい光ランプに制約
されるものではなく、環形、Ｕ字形、Ｗ字形などのよう
な屈曲形冷陰極けい光ランプにも適用可能である。

【００３５】さらに、バルブの断面形状は円形に限らず
、偏平形状であってもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、バ
ルブの内面に反射膜を形成し、この反射膜の内面および
スリット部におけるガラスの内面に保護膜を全体に亘り
形成するあるから、反射膜の溶液を塗る場合に滲みなど
が発生せず、反射膜の境界ラインが綺麗に形成されるの
で、アパ−チャ形状を高精度に形成することができる。 しかもこの場合であってもスリット部におけるガラス内
面は光透過性金属酸化物からなる保護膜で覆われている
のでガラスと水銀が直接接触するのが妨げられ、スリッ
ト部に水銀が付着しなくなる。このためアパーチャ部が
水銀の付着で黒ずんだり、軸方向の光出力分布がばらつ
く等の不具合が生じなく、黒化の発生もなく、長寿命に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）図はアパーチ
ャ形の直管形けい光ランプの側面図、（ｂ）図は（ａ）
図のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図２】本発明の背景技術を示し、（ａ）図はアパーチ
ャ形の直管形けい光ランプの側面図、（ｂ）図は（ａ）
図のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図３】反射膜の溶液に塗布方法を示す説明図。

【符号の説明】

１…バルブ、２…電極、７…反射膜、８…けい光体被膜
、９…スリット部、１０…保護膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラスバルブの内面にこのバルブの周
   方向の所定領域に亘りかつ管軸方向に沿う光透過のスリ
   ット部を除いて光反射膜を形成し、この光反射膜の内面
   およびバルブの光透過用スリット部の内面に光透過性金
   属酸化物からなる保護膜を形成し、さらに上記保護膜の
   内面に上記光反射膜に対向してけい光体被膜を積層して
   形成したことを特徴とするアパーチャ形けい光ランプ。