JPH05325905A - 低圧放電灯 - Google Patents
低圧放電灯Info
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- JPH05325905A JPH05325905A JP12180992A JP12180992A JPH05325905A JP H05325905 A JPH05325905 A JP H05325905A JP 12180992 A JP12180992 A JP 12180992A JP 12180992 A JP12180992 A JP 12180992A JP H05325905 A JPH05325905 A JP H05325905A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】始動用補助電極を設けた場合、暗黒中において
も始動性が向上する低圧放電灯を提供する。 【構成】発光管バルブ内に一対の主電極を対向して設け
るとともに、一方の主電極の近傍に始動用の補助電極を
設け、上記主電極間の主放電により点灯させる低圧放電
灯において、上記始動用補助電極はこれに近接する主電
極に対して負電位の極性としたことを特徴とする。 【作用】始動用補助電極を負電位とするから電極表面の
実効的電界強度の差により補助放電遅れ時間を短縮する
ことができ、よって主放電遅れ時間を短縮することがで
きるので、暗黒中での放電遅れを改善することができ
る。
も始動性が向上する低圧放電灯を提供する。 【構成】発光管バルブ内に一対の主電極を対向して設け
るとともに、一方の主電極の近傍に始動用の補助電極を
設け、上記主電極間の主放電により点灯させる低圧放電
灯において、上記始動用補助電極はこれに近接する主電
極に対して負電位の極性としたことを特徴とする。 【作用】始動用補助電極を負電位とするから電極表面の
実効的電界強度の差により補助放電遅れ時間を短縮する
ことができ、よって主放電遅れ時間を短縮することがで
きるので、暗黒中での放電遅れを改善することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一対の主電極間に直流
電圧または一方向性パルス電圧を印加して点灯させる低
圧放電灯、例えば冷陰極偏平形けい光ランプ等に関す
る。
電圧または一方向性パルス電圧を印加して点灯させる低
圧放電灯、例えば冷陰極偏平形けい光ランプ等に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＶＴＲのカラービューファインダ
として小形の液晶表示装置が開発されており、このもの
は２３mm×１８mm程度の大きさの液晶表示パネルをその
背面からバックライトで照明するようになっている。バ
ックライトとして直管形けい光ランプやＵ字形あるいは
Ｗ字形のけい光ランプを用いると大き過ぎて使用するこ
とができず、このため、きわめて小さな偏平形の冷陰極
けい光ランプを使用している。
として小形の液晶表示装置が開発されており、このもの
は２３mm×１８mm程度の大きさの液晶表示パネルをその
背面からバックライトで照明するようになっている。バ
ックライトとして直管形けい光ランプやＵ字形あるいは
Ｗ字形のけい光ランプを用いると大き過ぎて使用するこ
とができず、このため、きわめて小さな偏平形の冷陰極
けい光ランプを使用している。
【０００３】この種の偏平形けい光ランプは、図４およ
び図５に示す通り、断面が長円形筒形などのような偏平
形バルブ１の内面にけい光体被膜２を形成し、この偏平
形バルブ１の両端開口部を閉塞部材としての平板形ステ
ム３、３により気密に閉塞している。これらステム３、
３には、それぞれ冷陰極からなる主電極４ａ、４ｂが取
付けられている。冷陰極形主電極４ａ、４ｂは、例えば
ニッケル板からなり、前面にジルコン−アルミニウムか
らなるゲッター５を塗布するとともに、背面に水銀−チ
タン合金からなる水銀放出構体６を付着させて構成して
あり、これら冷陰極形主電極４ａ、４ｂはそれぞれウエ
ルズ７，７に接合されており、このウエルズ７はステム
３を気密に貫通して外部に導出されている。なお、ステ
ム３、３は、ガラス接着剤、つまりフリットガラス１
２、１２により上記バルブ１の開口端部に接合されてい
る。
び図５に示す通り、断面が長円形筒形などのような偏平
形バルブ１の内面にけい光体被膜２を形成し、この偏平
形バルブ１の両端開口部を閉塞部材としての平板形ステ
ム３、３により気密に閉塞している。これらステム３、
３には、それぞれ冷陰極からなる主電極４ａ、４ｂが取
付けられている。冷陰極形主電極４ａ、４ｂは、例えば
ニッケル板からなり、前面にジルコン−アルミニウムか
らなるゲッター５を塗布するとともに、背面に水銀−チ
タン合金からなる水銀放出構体６を付着させて構成して
あり、これら冷陰極形主電極４ａ、４ｂはそれぞれウエ
ルズ７，７に接合されており、このウエルズ７はステム
３を気密に貫通して外部に導出されている。なお、ステ
ム３、３は、ガラス接着剤、つまりフリットガラス１
２、１２により上記バルブ１の開口端部に接合されてい
る。
【０００４】上記主電極４ａ、４ｂは図５に示すよう
に、パルス発生回路からなる点灯回路２０に接続されて
いる。パルス発生点灯回路２０は、周波数が例えば１５
ＫＨｚ程度のパルス電力を発するものであり、上記冷陰
極形主電極４ａ、４ｂ間にパルス電圧を印加すると、こ
れら主電極４ａ、４ｂ間でア−ク放電が発生し、このア
−ク放電によりバルブ１内に封入した水銀を電離および
励起して紫外線を発光させ、この紫外線をけい光体被膜
２により可視光に変化して外部に照射するようになって
いる。
に、パルス発生回路からなる点灯回路２０に接続されて
いる。パルス発生点灯回路２０は、周波数が例えば１５
ＫＨｚ程度のパルス電力を発するものであり、上記冷陰
極形主電極４ａ、４ｂ間にパルス電圧を印加すると、こ
れら主電極４ａ、４ｂ間でア−ク放電が発生し、このア
−ク放電によりバルブ１内に封入した水銀を電離および
励起して紫外線を発光させ、この紫外線をけい光体被膜
２により可視光に変化して外部に照射するようになって
いる。
【０００５】このような偏平形冷陰極けい光ランプは、
形状が偏平であるから薄形の光源となり、にも拘らず比
較的広い面で発光するので光反射板や光拡散板を用いな
くても前記液晶表示パネルと同等の面積をもつ偏平な発
光面を作ることができ、光源全体を小形、薄形に構成す
ることができる等の利点がある。そして、この種の偏平
形けい光ランプは、これをパルス点灯すると高効率で輝
度分布が均一になることから、最近ではパルス点灯方式
を採用する場合が増えている。
形状が偏平であるから薄形の光源となり、にも拘らず比
較的広い面で発光するので光反射板や光拡散板を用いな
くても前記液晶表示パネルと同等の面積をもつ偏平な発
光面を作ることができ、光源全体を小形、薄形に構成す
ることができる等の利点がある。そして、この種の偏平
形けい光ランプは、これをパルス点灯すると高効率で輝
度分布が均一になることから、最近ではパルス点灯方式
を採用する場合が増えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなパルス点灯式の偏平形けい光ランプは、暗黒、低
温下で始動性が良くない欠点がある。すなわち、通常放
電開始に必要な初期電子は、熱電子や光、あるいは宇宙
線が供給源となるが、暗黒中では外部からの光が期待で
きず、またこの種のランプは冷陰極であるため電極を予
熱して熱電子を放出することもできず、よって宇宙線だ
けとなる。しかし、ランプがケ−シングなどに収容され
る場合は宇宙線の到達量は極微小量であり、放電開始の
きっかけとなり難い。
ようなパルス点灯式の偏平形けい光ランプは、暗黒、低
温下で始動性が良くない欠点がある。すなわち、通常放
電開始に必要な初期電子は、熱電子や光、あるいは宇宙
線が供給源となるが、暗黒中では外部からの光が期待で
きず、またこの種のランプは冷陰極であるため電極を予
熱して熱電子を放出することもできず、よって宇宙線だ
けとなる。しかし、ランプがケ−シングなどに収容され
る場合は宇宙線の到達量は極微小量であり、放電開始の
きっかけとなり難い。
【０００７】そこで、一対の主電極の外に始動用補助電
極を設け、この補助電極と一方の主電極との間で補助放
電を発生させ、この補助放電を上記一対の主電極間の主
アーク放電に移行させる方法が考えられる。この種の補
助電極を用いる始動方法は、高圧放電灯などでは従来か
ら既に知られている方法である。この種の補助電極を用
いる始動方法は、上記のように補助電極とこれに近い方
の主電極との間で補助放電を発生させ、この補助放電に
よりランプ内に熱電子を多量に放出し、この電子が一対
の主電極間の主アーク放電へと移行させるものであり、
補助電極を用いない場合に比べて極めて低い電圧で放電
破壊が起きるため、始動電圧を引き下げることができる
利点もある。
極を設け、この補助電極と一方の主電極との間で補助放
電を発生させ、この補助放電を上記一対の主電極間の主
アーク放電に移行させる方法が考えられる。この種の補
助電極を用いる始動方法は、高圧放電灯などでは従来か
ら既に知られている方法である。この種の補助電極を用
いる始動方法は、上記のように補助電極とこれに近い方
の主電極との間で補助放電を発生させ、この補助放電に
よりランプ内に熱電子を多量に放出し、この電子が一対
の主電極間の主アーク放電へと移行させるものであり、
補助電極を用いない場合に比べて極めて低い電圧で放電
破壊が起きるため、始動電圧を引き下げることができる
利点もある。
【０００８】しかしながら、従来の補助電極を用いた高
圧放電灯は殆どが交流点灯であるため、補助電極は陽極
および負極の極性の区別がない。これに対し、上記ＶＴ
Ｒのカラービューファインダの光源として用いられる低
圧放電灯の場合は直流点灯または一方向性パルス点灯方
式であるため、補助電極を陽極または負極のいづれかの
極性に設定しなければならない。ところが、我々の実験
によれば、補助電極をこれに接近した主電極に対して陽
極（＋）とした場合は、暗黒中での始動時間に遅れが生
じることが判った。
圧放電灯は殆どが交流点灯であるため、補助電極は陽極
および負極の極性の区別がない。これに対し、上記ＶＴ
Ｒのカラービューファインダの光源として用いられる低
圧放電灯の場合は直流点灯または一方向性パルス点灯方
式であるため、補助電極を陽極または負極のいづれかの
極性に設定しなければならない。ところが、我々の実験
によれば、補助電極をこれに接近した主電極に対して陽
極（＋）とした場合は、暗黒中での始動時間に遅れが生
じることが判った。
【０００９】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、始動用補助電極を
設けた場合、暗黒中においても始動性が向上する低圧放
電灯を提供しようとするものである。
たもので、その目的とするところは、始動用補助電極を
設けた場合、暗黒中においても始動性が向上する低圧放
電灯を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光管バルブ
内に一対の主電極を対向して設けるとともに、一方の主
電極の近傍に始動用の補助電極を設け、上記主電極間の
主放電により点灯させる低圧放電灯において、上記始動
用補助電極はこれに近接する主電極に対して負電位の極
性としたことを特徴とする。
内に一対の主電極を対向して設けるとともに、一方の主
電極の近傍に始動用の補助電極を設け、上記主電極間の
主放電により点灯させる低圧放電灯において、上記始動
用補助電極はこれに近接する主電極に対して負電位の極
性としたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明によれば、始動用補助電極を負（−）電
位とするから補助電極に電界が集中し、補助電極先端部
の電界強度が始動用補助電極を正（＋）電位とした場合
に比べて、電極表面の実効的電界強度が高くなり、よっ
て補助放電遅れ時間τs1を短縮することができ、この結
果主放電遅れ時間を短縮することができ、暗黒中での放
電遅れを解消し、始動特性を大幅に改善することができ
る。
位とするから補助電極に電界が集中し、補助電極先端部
の電界強度が始動用補助電極を正（＋）電位とした場合
に比べて、電極表面の実効的電界強度が高くなり、よっ
て補助放電遅れ時間τs1を短縮することができ、この結
果主放電遅れ時間を短縮することができ、暗黒中での放
電遅れを解消し、始動特性を大幅に改善することができ
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
もとづき説明する。
もとづき説明する。
【００１３】図面は、ＶＴＲのカラービューファインダ
に適用される液晶表示装置のバックライトとして用いら
れる偏平形冷陰極けい光ランプを示し、主な構成は図４
および図５に示した従来例と同様であるがさらに詳しく
説明する。
に適用される液晶表示装置のバックライトとして用いら
れる偏平形冷陰極けい光ランプを示し、主な構成は図４
および図５に示した従来例と同様であるがさらに詳しく
説明する。
【００１４】図１および図２において１は、従来と同様
に断面が長円形筒形をなす偏平バルブであり、この偏平
バルブ１の内面にはけい光体被膜２が形成されている。
偏平形バルブ１の両端開口部は閉塞部材としての平板形
ステム３、３で気密に閉塞されている。ステム３、３は
ガラス板からなり、平板形をなしているのでいわゆるボ
タンステムの類に属する。このような平板形ステム３、
３には、それぞれ冷陰極からなる主電極４ａ、４ｂが取
付けられている。冷陰極形主電極４ａ、４ｂは、例えば
ニッケル板からなり、前面にジルコン−アルミニウムか
らなるゲッター５を塗布するとともに、背面に水銀−チ
タン合金からなる水銀放出構体６を付着させて構成され
ている。なお、互いに対向する冷陰極４ａ、４ｂは、ゲ
ッター５を塗布した面が相互に対面するようになってい
る。
に断面が長円形筒形をなす偏平バルブであり、この偏平
バルブ１の内面にはけい光体被膜２が形成されている。
偏平形バルブ１の両端開口部は閉塞部材としての平板形
ステム３、３で気密に閉塞されている。ステム３、３は
ガラス板からなり、平板形をなしているのでいわゆるボ
タンステムの類に属する。このような平板形ステム３、
３には、それぞれ冷陰極からなる主電極４ａ、４ｂが取
付けられている。冷陰極形主電極４ａ、４ｂは、例えば
ニッケル板からなり、前面にジルコン−アルミニウムか
らなるゲッター５を塗布するとともに、背面に水銀−チ
タン合金からなる水銀放出構体６を付着させて構成され
ている。なお、互いに対向する冷陰極４ａ、４ｂは、ゲ
ッター５を塗布した面が相互に対面するようになってい
る。
【００１５】このようなプレート形の冷陰極４ａ，４ｂ
は、それぞれ一端がウエルズ７，７に接合されており、
このウエルズ７はステム３を気密に貫通して外部に導出
されている。一方のステム３には始動用補助電極１０が
機密に貫通されている。この始動用補助電極１０は先端
が一方の冷陰極形主電極４ａに対しており、この先端を
針のように尖らせて先端の面積を小さくしてあり、かつ
例えば寸法ｄ＝０．３mm程度の放電ギャップを存して冷
陰極形主電極４ａに対向している。他方のステム３には
ダミ−ウエルズ９が機密に貫通されており、このダミ−
ウエルズ９はバルブ１およびステム３が加熱された場合
に主電極４ｂ側のウエルズ７との間で熱的なバランスを
とるために設けられているものである。
は、それぞれ一端がウエルズ７，７に接合されており、
このウエルズ７はステム３を気密に貫通して外部に導出
されている。一方のステム３には始動用補助電極１０が
機密に貫通されている。この始動用補助電極１０は先端
が一方の冷陰極形主電極４ａに対しており、この先端を
針のように尖らせて先端の面積を小さくしてあり、かつ
例えば寸法ｄ＝０．３mm程度の放電ギャップを存して冷
陰極形主電極４ａに対向している。他方のステム３には
ダミ−ウエルズ９が機密に貫通されており、このダミ−
ウエルズ９はバルブ１およびステム３が加熱された場合
に主電極４ｂ側のウエルズ７との間で熱的なバランスを
とるために設けられているものである。
【００１６】なお、ステム３の内面には、このステム３
を偏平形バルブ１の両端開口部に嵌合する場合に位置決
めするためのボス部１１、１１が突設されており、これ
らボス部１１、１１を貫通して上記ウエルズ７、７、始
動用補助電極１０およびダミ−ウエルズ９が配置されて
いる。上記のような各電極を備えたステム３、３は、ガ
ラス接着剤、つまりフリットガラス１２、１２により上
記バルブ１の開口端部に接合されている。フリットガラ
ス１２、１２は、ガラスの熱膨脹率に似たガラス材から
なり、バルブ１の開口面に一致するような長円形リング
をなしており、ステム３、３の内面との間に挾み込まれ
て外部から加熱されることにより溶融してバルブ１の開
口端面にステム３、３を気密に接合している。
を偏平形バルブ１の両端開口部に嵌合する場合に位置決
めするためのボス部１１、１１が突設されており、これ
らボス部１１、１１を貫通して上記ウエルズ７、７、始
動用補助電極１０およびダミ−ウエルズ９が配置されて
いる。上記のような各電極を備えたステム３、３は、ガ
ラス接着剤、つまりフリットガラス１２、１２により上
記バルブ１の開口端部に接合されている。フリットガラ
ス１２、１２は、ガラスの熱膨脹率に似たガラス材から
なり、バルブ１の開口面に一致するような長円形リング
をなしており、ステム３、３の内面との間に挾み込まれ
て外部から加熱されることにより溶融してバルブ１の開
口端面にステム３、３を気密に接合している。
【００１７】なお、冷陰極４ａ、４ｂに取付けられた水
銀放出構体６は、バルブの封止後、外部から高周波誘電
加熱などの手段で加熱されることによりバルブ内に蒸発
して放出されるようになっている。また、バルブ１内に
はアルゴンＡｒなどの希ガスが所定圧Ｐ（Torr）、例え
ば３０〜１４０Torr封入されている。上記のような構成
の偏平形冷陰極けい光ランプは、図２に示す通り、パル
ス発生回路からなる点灯回路２０に接続されて点灯され
る。
銀放出構体６は、バルブの封止後、外部から高周波誘電
加熱などの手段で加熱されることによりバルブ内に蒸発
して放出されるようになっている。また、バルブ１内に
はアルゴンＡｒなどの希ガスが所定圧Ｐ（Torr）、例え
ば３０〜１４０Torr封入されている。上記のような構成
の偏平形冷陰極けい光ランプは、図２に示す通り、パル
ス発生回路からなる点灯回路２０に接続されて点灯され
る。
【００１８】パルス発生点灯回路２０は、繰返し周波数
ｆが例えば１５ＫＨｚ、休止期間τを有するオン／オフ
のデュ−ティ比が例えば０．１程度とされた一方向極性
を有する公知のものであってよい。このようなパルス発
生点灯回路２０のプラス側は一方の冷陰極形主電極４ａ
に接続されているとともに、マイナス側は他方の冷陰極
形主電極４ｂに接続されている。そしてまた、上記パル
ス発生点灯回路２０のマイナス側は、例えば１ＭΩ程度
のインピーダンス２１を介して前記補助電極１０に接続
されている。したがって、補助電極１０は負極（−）の
極性をもち、これに接近している一方の主電極４ａは陽
極（＋）の極性をもち、対向する他方の主電極４ｂは負
極（−）の極性をなしている。
ｆが例えば１５ＫＨｚ、休止期間τを有するオン／オフ
のデュ−ティ比が例えば０．１程度とされた一方向極性
を有する公知のものであってよい。このようなパルス発
生点灯回路２０のプラス側は一方の冷陰極形主電極４ａ
に接続されているとともに、マイナス側は他方の冷陰極
形主電極４ｂに接続されている。そしてまた、上記パル
ス発生点灯回路２０のマイナス側は、例えば１ＭΩ程度
のインピーダンス２１を介して前記補助電極１０に接続
されている。したがって、補助電極１０は負極（−）の
極性をもち、これに接近している一方の主電極４ａは陽
極（＋）の極性をもち、対向する他方の主電極４ｂは負
極（−）の極性をなしている。
【００１９】このような構成のランプにおいては、ラン
プの始動時にはパルス発生点灯回路２０から供給された
パルス電圧が一方の冷陰極形主電極４ａと、これに近接
して配置した補助電極１０との間に印加され、これら補
助電極１０と冷陰極形主電極４ａの距離が短いので、こ
れらの間で放電破壊が発生し、これら補助電極１０と冷
陰極形主電極４ａの間で補助放電が発生する。この補助
放電は電子を多量に放出し、よって互いに対向する一対
の冷陰極形主電極４ａ、４ｂの主放電を誘発する。すな
わち、このようなランプによれば、暗黒雰囲気や低温雰
囲気であっても、補助電極１０と冷陰極形主電極４ａの
間で補助放電が容易に発生し、この補助放電が速やかに
主放電に移行するから、始動性が向上することになる。
プの始動時にはパルス発生点灯回路２０から供給された
パルス電圧が一方の冷陰極形主電極４ａと、これに近接
して配置した補助電極１０との間に印加され、これら補
助電極１０と冷陰極形主電極４ａの距離が短いので、こ
れらの間で放電破壊が発生し、これら補助電極１０と冷
陰極形主電極４ａの間で補助放電が発生する。この補助
放電は電子を多量に放出し、よって互いに対向する一対
の冷陰極形主電極４ａ、４ｂの主放電を誘発する。すな
わち、このようなランプによれば、暗黒雰囲気や低温雰
囲気であっても、補助電極１０と冷陰極形主電極４ａの
間で補助放電が容易に発生し、この補助放電が速やかに
主放電に移行するから、始動性が向上することになる。
【００２０】ところで、本発明者等は始動用補助電極１
０を用いた場合、この始動用補助電極１０の極性と、始
動時間との関係について調べてみた。まづ、ランプの具
体的構造は、冷陰極形主電極４ａと４ｂとの電極間距離
Ｌを２５mm、始動用補助電極１０とこれに近接した主電
極４ａとの間の放電ギャップｄを０．３mm、バルブ１内
に封入されるアルゴンガスを８０Torrとし、冷陰極形主
電極４ａと４ｂをパルス発生点灯回路２０に接続した。
パルス発生点灯回路２０は、繰返し周波数ｆが１５ＫＨ
ｚ、休止期間τを有するオン／オフのデュ−ティ比が
０．１とされた一方向極性を有するものである。このよ
うな構成で、図５に示す始動用補助電極の無いタイプＡ
と、図２に示す本実施例のように始動用補助電極１０を
負極に接続したタイプＢと、図３に示すように始動用補
助電極１０を陽極に接続したタイプＣの各ランプを作
る。この場合、始動用補助電極１０は１ＭΩのインピー
ダンス２１を介してパルス発生点灯回路２０に接続し
た。
０を用いた場合、この始動用補助電極１０の極性と、始
動時間との関係について調べてみた。まづ、ランプの具
体的構造は、冷陰極形主電極４ａと４ｂとの電極間距離
Ｌを２５mm、始動用補助電極１０とこれに近接した主電
極４ａとの間の放電ギャップｄを０．３mm、バルブ１内
に封入されるアルゴンガスを８０Torrとし、冷陰極形主
電極４ａと４ｂをパルス発生点灯回路２０に接続した。
パルス発生点灯回路２０は、繰返し周波数ｆが１５ＫＨ
ｚ、休止期間τを有するオン／オフのデュ−ティ比が
０．１とされた一方向極性を有するものである。このよ
うな構成で、図５に示す始動用補助電極の無いタイプＡ
と、図２に示す本実施例のように始動用補助電極１０を
負極に接続したタイプＢと、図３に示すように始動用補
助電極１０を陽極に接続したタイプＣの各ランプを作
る。この場合、始動用補助電極１０は１ＭΩのインピー
ダンス２１を介してパルス発生点灯回路２０に接続し
た。
【００２１】このような構成に各ランプについて、それ
ぞれ主放電の時間遅れτs （ｍsec)を測定した。それぞ
れの種類のランプにおける主放電の時間遅れτs は図６
に示すように定義される。すなわち、図５に示す始動用
補助電極の無いタイプＡは、始動電圧を印加した時から
主電極４ａ、４ｂ間の主アーク放電を開始するまでの時
間が主放電の時間遅れτs とされる。これに対して、始
動用補助電極１０を設けた図２のタイプＢおよび図３の
タイプＣの場合は、先に説明した始動の挙動から主放電
の時間遅れτs は、始動電圧を印加した時から補助電極
１０と冷陰極形主電極４ａとの間に補助放電が発生する
までの第１段階、つまり補助放電遅れ時間τs1と、補助
放電開始から一対の冷陰極形主電極４ａ、４ｂの主放電
に移行するまでの第２段階、つまり主放電移行時間τs2
との和（τs ＝τs1＋τs2）とされる。
ぞれ主放電の時間遅れτs （ｍsec)を測定した。それぞ
れの種類のランプにおける主放電の時間遅れτs は図６
に示すように定義される。すなわち、図５に示す始動用
補助電極の無いタイプＡは、始動電圧を印加した時から
主電極４ａ、４ｂ間の主アーク放電を開始するまでの時
間が主放電の時間遅れτs とされる。これに対して、始
動用補助電極１０を設けた図２のタイプＢおよび図３の
タイプＣの場合は、先に説明した始動の挙動から主放電
の時間遅れτs は、始動電圧を印加した時から補助電極
１０と冷陰極形主電極４ａとの間に補助放電が発生する
までの第１段階、つまり補助放電遅れ時間τs1と、補助
放電開始から一対の冷陰極形主電極４ａ、４ｂの主放電
に移行するまでの第２段階、つまり主放電移行時間τs2
との和（τs ＝τs1＋τs2）とされる。
【００２２】上記の各ランプについて、周囲温度が２５
℃の暗黒中で始動させた場合の印加電圧（Ｖｉｎ／Ｖ
ｓ）と主放電の時間遅れτs との関係を測定した結果を
図７に示す。なお、印加電圧は補助電極のないＡタイプ
で略Ｖｓ＝４００Ｖ程度である。図７の結果から、図５
に示す始動用補助電極の無いタイプＡに比べて、図２や
図３に示す始動用補助電極１０を設けたタイプＢおよび
タイプＣの方が主放電の時間遅れτs を大幅に短縮する
ことができる。これは、暗黒中でも補助放電が放電のき
っかけを作り、主放電を促すためであることは明らかで
ある。
℃の暗黒中で始動させた場合の印加電圧（Ｖｉｎ／Ｖ
ｓ）と主放電の時間遅れτs との関係を測定した結果を
図７に示す。なお、印加電圧は補助電極のないＡタイプ
で略Ｖｓ＝４００Ｖ程度である。図７の結果から、図５
に示す始動用補助電極の無いタイプＡに比べて、図２や
図３に示す始動用補助電極１０を設けたタイプＢおよび
タイプＣの方が主放電の時間遅れτs を大幅に短縮する
ことができる。これは、暗黒中でも補助放電が放電のき
っかけを作り、主放電を促すためであることは明らかで
ある。
【００２３】また、タイプＢとタイプＣを比較すると、
図２に示すタイプＢの方が主放電の時間遅れτs を短く
できることが認められる。これは以下の理由による。す
なわち、始動用補助電極を用いた場合の主放電の時間遅
れτs は、上記したように補助放電遅れ時間τs1と主放
電移行時間τs2との和（τs ＝τs1＋τs2）である。こ
のうち主放電移行時間τs2は、補助電極１０が陽極の場
合は補助電極１０から出た電子が反対側の主電極４ｂに
到達するまでのドリフト時間に関係し、また補助電極１
０が負極の場合は補助電極１０から出たイオンが反対側
の主電極４ｂに到達するまでのドリフト時間に関係す
る。ここで、ドリフト時間とは、（電極間距離／ドリフ
ト速度）で定義されるもので、電子またはイオンが電界
により得られた速度で所定の距離を進むときに要する時
間であり、イオンに比べて電子の方がドリフト時間が短
い性質がある。よって主放電移行時間τs2に限っていえ
ば、補助電極１０を陽極に接続する方が始動時間の立上
りを短縮するためには有利と云える。しかし、主放電移
行時間τs2は補助放電遅れ時間τs1に比べてはるかに短
時間であり、主放電の時間遅れτs に対する主放電移行
時間τs2の影響度が小さく、無視できる程度である。よ
って、暗黒中の始動の場合は補助放電遅れ時間τs1のみ
に注目すればよい。補助放電遅れ時間τs1について考察
すると、電極表面の実効的電界強度の差から、始動用補
助電極１０を負極（−）に設定したタイプＢの方が有利
である。つまり、上記始動用補助電極１０は先端が細く
尖っていて補助放電発生点の大きさがこれに近接する主
電極４ａの補助放電発生部に比べて細くなっており、こ
のような細い始動用補助電極１０を負（−）電位とする
と、不平等電界が発生して補助電極１０に電界が集中
し、補助電極先端部の電界強度が、始動用補助電極１０
を正（＋）電位としたＢタイプに比べて、電極表面の実
効的電界強度が高くなり、よって補助放電遅れ時間τs1
を短縮することができる。
図２に示すタイプＢの方が主放電の時間遅れτs を短く
できることが認められる。これは以下の理由による。す
なわち、始動用補助電極を用いた場合の主放電の時間遅
れτs は、上記したように補助放電遅れ時間τs1と主放
電移行時間τs2との和（τs ＝τs1＋τs2）である。こ
のうち主放電移行時間τs2は、補助電極１０が陽極の場
合は補助電極１０から出た電子が反対側の主電極４ｂに
到達するまでのドリフト時間に関係し、また補助電極１
０が負極の場合は補助電極１０から出たイオンが反対側
の主電極４ｂに到達するまでのドリフト時間に関係す
る。ここで、ドリフト時間とは、（電極間距離／ドリフ
ト速度）で定義されるもので、電子またはイオンが電界
により得られた速度で所定の距離を進むときに要する時
間であり、イオンに比べて電子の方がドリフト時間が短
い性質がある。よって主放電移行時間τs2に限っていえ
ば、補助電極１０を陽極に接続する方が始動時間の立上
りを短縮するためには有利と云える。しかし、主放電移
行時間τs2は補助放電遅れ時間τs1に比べてはるかに短
時間であり、主放電の時間遅れτs に対する主放電移行
時間τs2の影響度が小さく、無視できる程度である。よ
って、暗黒中の始動の場合は補助放電遅れ時間τs1のみ
に注目すればよい。補助放電遅れ時間τs1について考察
すると、電極表面の実効的電界強度の差から、始動用補
助電極１０を負極（−）に設定したタイプＢの方が有利
である。つまり、上記始動用補助電極１０は先端が細く
尖っていて補助放電発生点の大きさがこれに近接する主
電極４ａの補助放電発生部に比べて細くなっており、こ
のような細い始動用補助電極１０を負（−）電位とする
と、不平等電界が発生して補助電極１０に電界が集中
し、補助電極先端部の電界強度が、始動用補助電極１０
を正（＋）電位としたＢタイプに比べて、電極表面の実
効的電界強度が高くなり、よって補助放電遅れ時間τs1
を短縮することができる。
【００２４】このようなことから、図１および図２に示
すように、始動用補助電極１０を負極（−）に接続すれ
ば、暗黒中での放電遅れを解消し、短時間のうちに主放
電を誘起し、始動特性が大幅に改善されるようになる。
すように、始動用補助電極１０を負極（−）に接続すれ
ば、暗黒中での放電遅れを解消し、短時間のうちに主放
電を誘起し、始動特性が大幅に改善されるようになる。
【００２５】なお、上記実施例では、冷陰極けい光ラン
プをパルス発生点灯回路２０により一方向性のパルス電
圧を印加して点灯させるようしたが、本発明はこれに限
らず、通常の直流点灯であってもよく、また図８に示す
ように、主電極４ａ、４ｂ間には交流電源３０からの交
流電圧が印加されて交流点灯されるようにし、補助電極
１０のみには近接する主電極４ａに対して負極性を有す
るように接続しても実施可能である。
プをパルス発生点灯回路２０により一方向性のパルス電
圧を印加して点灯させるようしたが、本発明はこれに限
らず、通常の直流点灯であってもよく、また図８に示す
ように、主電極４ａ、４ｂ間には交流電源３０からの交
流電圧が印加されて交流点灯されるようにし、補助電極
１０のみには近接する主電極４ａに対して負極性を有す
るように接続しても実施可能である。
【００２６】さらに、本発明はバルブ内に水銀を封入し
たけい光ランプには限らず、水銀を用いない希ガス放電
灯であってもよい。また、バルブ内に封入する不活性ガ
スは、アルゴンに限らず、キセノンＸｅ、クリプトンＫ
ｒ、ネオンＮｅなど、放電灯一般に使用されている公知
の不活性ガスを少なくとも１種封入したランプであって
もよい。
たけい光ランプには限らず、水銀を用いない希ガス放電
灯であってもよい。また、バルブ内に封入する不活性ガ
スは、アルゴンに限らず、キセノンＸｅ、クリプトンＫ
ｒ、ネオンＮｅなど、放電灯一般に使用されている公知
の不活性ガスを少なくとも１種封入したランプであって
もよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、始
動用補助電極を負（−）電位としたから補助電極に電界
が集中し、補助電極先端部の電界強度が高くなり、速や
かに補助放電を発生し、補助放電の遅れ時間τs1を短縮
することができる。よって主放電遅れ時間を短縮するこ
とができ、暗黒中での放電遅れを解消し、始動特性を大
幅に改善することができる。
動用補助電極を負（−）電位としたから補助電極に電界
が集中し、補助電極先端部の電界強度が高くなり、速や
かに補助放電を発生し、補助放電の遅れ時間τs1を短縮
することができる。よって主放電遅れ時間を短縮するこ
とができ、暗黒中での放電遅れを解消し、始動特性を大
幅に改善することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す偏平形冷陰極けい光ラ
ンプの分解した斜視図。
ンプの分解した斜視図。
【図２】同実施例における点灯回路と一緒に示すランプ
の断面図。
の断面図。
【図３】良くない例を示す点灯回路と一緒に示すランプ
の断面図。
の断面図。
【図４】従来の例を示す偏平形冷陰極けい光ランプの分
解した斜視図。
解した斜視図。
【図５】従来例における点灯回路と一緒に示すランプの
断面図。
断面図。
【図６】主放電遅れ時間を定義するために図解した図。
【図７】主放電遅れ時間と印加電圧との関係を示す特性
図。
図。
【図８】本発明の他の実施例における点灯回路と一緒に
示すランプの断面図。
示すランプの断面図。
１…偏平バルブ、２…けい光体被膜、３…ステム、４
ａ，４ｂ…冷陰極形主電極、１０…補助電極、２０…パ
ルス発生点灯回路、２１…インピーダンス。
ａ，４ｂ…冷陰極形主電極、１０…補助電極、２０…パ
ルス発生点灯回路、２１…インピーダンス。
Claims (4)
- 【請求項１】 発光管バルブ内に一対の主電極を対向し
て設けるとともに、一方の主電極の近傍に始動用の補助
電極を設け、上記主電極間の主放電により点灯させる低
圧放電灯において、 上記始動用補助電極はこれに近接する主電極に対して負
電位の極性としたことを特徴とする低圧放電灯。 - 【請求項２】 上記始動用補助電極における先端部の大
きさを、これに近接する主電極の補助放電発生部に比べ
て細くしたことを特徴とする請求項１に記載の低圧放電
灯。 - 【請求項３】 上記低圧放電灯は、上記主電極間に直流
電圧または一方向性パルス電圧を印加して点灯させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の低圧放電灯。 - 【請求項４】 上記低圧放電灯は、主電極が冷陰極であ
る偏平形けい光ランプであることを特徴とする請求項１
ないし請求項３のいづれかに記載の低圧放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12180992A JP3177858B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 低圧放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12180992A JP3177858B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 低圧放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05325905A true JPH05325905A (ja) | 1993-12-10 |
| JP3177858B2 JP3177858B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=14820470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12180992A Expired - Fee Related JP3177858B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 低圧放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177858B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6861804B2 (en) * | 2001-03-27 | 2005-03-01 | Optoelectronics, Inc. | Cold cathode fluorescent flat lamp |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP12180992A patent/JP3177858B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6861804B2 (en) * | 2001-03-27 | 2005-03-01 | Optoelectronics, Inc. | Cold cathode fluorescent flat lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3177858B2 (ja) | 2001-06-18 |
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