JPH07114155B2 - 希ガス放電蛍光ランプ装置 - Google Patents

希ガス放電蛍光ランプ装置

Info

Publication number
JPH07114155B2
JPH07114155B2 JP1134114A JP13411489A JPH07114155B2 JP H07114155 B2 JPH07114155 B2 JP H07114155B2 JP 1134114 A JP1134114 A JP 1134114A JP 13411489 A JP13411489 A JP 13411489A JP H07114155 B2 JPH07114155 B2 JP H07114155B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
fluorescent lamp
frequency power
gas discharge
lamp device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1134114A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02312192A (ja
Inventor
毅彦 櫻井
健夫 西勝
良矩 安西
広義 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP1134114A priority Critical patent/JPH07114155B2/ja
Priority to US07/525,962 priority patent/US5072155A/en
Priority to CA002017129A priority patent/CA2017129A1/en
Priority to EP19900109581 priority patent/EP0399428A3/en
Publication of JPH02312192A publication Critical patent/JPH02312192A/ja
Publication of JPH07114155B2 publication Critical patent/JPH07114155B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,希ガス放電による紫外線で蛍光体を発光さ
せる希ガス放電蛍光ランプ装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第7図及び第8図はこの種従来の希ガス放電蛍光ランプ
装置を示すものであり,図において(1)は希ガス放電
蛍光ランプで,内面に蛍光体層(3)が形成されている
とともに内部に,キセノン,クリプトン,アルゴン,ネ
オン,ヘリウム等の希ガスが封入された管状のガラスバ
ルブ(2)と,このガラスバルブの両端部にそれぞれ設
けられ,それぞれ気密に貫通されたリード線(5a),
(5b)を有した互いに極性の異なる一対の電極(4a),
(4b)とを有したものである。(9)はこれら一対の電
極(4a),(4b)のリード線(5a),(5b)間にその出
力端が接続された高周波インバータからなる高周波電力
発生装置,(10)はこの高周波電力発生装置に直流電圧
を供給する直流電源である。
次に,この様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装置の
動作について説明する。まず,直流電源(10)によつて
高周波電力発生装置(9)に直流電圧が供給されると,
高周波電力発生装置(9)から高周波電力が出力され
る。この高周波電力が一対の電極(4a),(4b)間に印
加されると,一対の電極(4a),(4b)間にグロー放電
が発生する。このグロー放電はバルブ(2)内の希ガス
を励起し,希ガス特有の紫外線を発生させる。この紫外
線がバルブ(2)内面に形成された蛍光体層(3)で可
視光線に変換させてバルブ(2)外部へ放射させる。
この様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装置として,
例えば特開昭63−58752号公報に示されており,また一
対の電極としてフイラメント電極を用いたものとして,
例えば特開昭63−248050号公報に示されている。
上記の様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装置にあつ
ては,水銀を使用しないことから,水銀圧の温度依存性
に基因して温度に対する特性が変化するということがな
いという特徴がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに,この様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装
置は,希ガス放電により発生する紫外線によつて蛍光体
層を発光させているので,水銀を用いた蛍光ランプに比
べて効率が低く,十分な明るさが得られないという問題
点を有していた。
この発明は上記した点に鑑みてなされたものであり,高
効率,高輝度な希ガス放電蛍光ランプ装置を得ることを
目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る希ガス放電蛍光ランプ装置は,高周波電
力発生源を希ガスが封入されたガラスバルブの一端に設
けられた第1の電極とガラスバルブの他端に設けられた
フイラメント電極からなる第2の電極の一方の電極端と
の間に接続し,かつ整流素子を第1の電極と第2の電極
の他方の電極端との間に接続したものである。
〔作用〕
この発明においては,高周波電力発生源がガラスバルブ
の両端にそれぞれ設けられた第1及び第2の電極間に高
周波電力を供給し,整流素子がこの高周波電力の半波を
分流して,第1及び第2の電極間に半波整流電圧を印加
させ,通電期間と休止期間をもつ周波数によりパルス的
な点灯を行なわしめ,希ガスを効率良く励起させる。
〔実施例〕
以下にこの発明の一実施例を第1図に基づいて説明する
と,図において(1)は希ガス放電蛍光ランプで,内面
に蛍光体層(3)が,外面に1条のスリツト(12)を残
した反射膜(11)がそれぞれ形成されているとともに内
部に30Torrのキセノンガスが封入され,外形が15.5mm,
全長300mmのガラス製の管状のガラスバルブ(2)と,
このガラスバルブの両端部にそれぞれ設けられ,一対の
電極端を有するとともに電子反射物質が塗布されたフイ
ラメント電極からなる第1及び第2の電極(4a),(4
b)とを有したものである。(13)は一方の出力端が上
記第2の電極(4b)の一方の電極端に接続された高周波
電源で,その周波数が20KHzである。(14)はこの高周
波電源の他方の出力端と上記第1の電極(4a)の一方の
電極端との間に接続されたコンデンサからなる電流制限
素子で,上記高周波電源(13)とで周波数が20KHzでラ
ンプ電極が7w一定の高周波電力を上記第1及び第2の電
極(4a),(4b)に与えるための高周波電力発生源を構
成するものである。(15)は上記第1の電極(4a)の他
方の電極端と上記第2の電極(4b)の他方の電極端との
間に接続されたダイオードからなる整流素子である。
次に,この様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装置の
動作について説明する。まず,高周波電源(13)から周
波数20KHzの高周波電力が出力されると,電流制御素子
(14)に電流が制限されて,第1及び第2の電極(4
a),(4b)の一方の電極端間に高周波電力が印加され
る。この高周波電力が第1の電極(4a)側が正の電位で
あると,電流素子(15)には電流が流れず,第1及び第
2の電極(4a),(4b)間に高周波電力が印加されるこ
とになる。すると,第1及び第2の電極(4a),(4b)
間にグロー放電が発生し,このグロー放電がバルブ
(2)内のキセノンガスを励起し,キセノンガス特有の
紫外線を発生させる。この紫外線がバルブ(2)内面に
形成された蛍光体層(3)で可視光線に変換され,反射
膜(11)によりスリツト(12)から細長い可視光線の照
射光としてバルブ(2)外部へ放射される。
一方,高周波電力が第1の電極(4a)側が負の電位であ
ると,整流素子に対して順方向の電位関係になるため,
第1及び第2の電極(4a),(4b)間は短絡され,電流
は高周波電源(13)から第2の電極(4b)の一方の電極
端,他方の電極端,整流素子(15),第1の電極(4a)
の他方の電極端,一方の電極端,電流制限素子(14)を
介して高周波電源(13)へ流れる。この時,第2の電極
(4b)には,フイラメント部分に電流が流れることにな
り,予熱されることになる。この結果,高効率,高輝度
の放電が得られた。
要するに,上記実施例においては,通常の高周波点灯と
異なり,第1及び第2の電極(4a),(4b)間に高周波
電力の半波整流電圧が印加された時に放電し,残りの半
波整流電圧の時に陰極となる第2の電極(4b)が予熱さ
れる。いわゆる,ランプ電流に休止期間のあるパルス的
な放電になつているものである。
次に,上記の様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装置
において,キセノンガスの封入圧力を種々変えたランプ
装置を製作し,キセノンガスの封入圧力とランプ効率
(輝度を電力で割つたもの,相対値)との関係を調査し
た結果,第2図に示す実線(A1)の結果を得た。なお,
キセノンガスの封入圧力を変えた以外は第1図に示した
構成と全く同一にしたものであり,また,第2図におい
て破線(B)で示したものは,比較のために第7図に示
した従来の構成のものを用いてキセノンガスの封入圧力
とランプ効率との関係を調査した結果を示したものであ
る。
この第2図から明らかな様に,キセノンガスの封入圧力
が5Torr以上になると,ランプ効率が向上し始めるとと
もに,従来のものに比し良くなり,キセノンガスの封入
圧力が数十Torrの範囲で最大効率を示している。従つ
て,キセノンガスの封入圧力は5Torr以上200Torr以下が
良く,好ましい範囲は10Torr以上200Torr以下であり,
最も好ましい範囲は20Torr以上100Torr以下である。
この様に,キセノンガスの封入圧力が5Torr以上200Torr
以下でランプ効率が向上するのは次の様な理由によるも
のと考えられる。つまり,第1及び第2の電極(4a),
(4b)間に通電期間と休止期間を繰り返すパルス的な放
電により,バルブ(2)内に発生した陽光柱の電子エネ
ルギーが大きく変調されて,キセノンガス紫外線を多く
出す様にキセノンガスを励起するエネルギーや,休止期
間中のアフターグローの発光によるものと考えられる。
キセノンガスの封入圧力が5Torr未満であると休止期間
中のアフターグローの発光が見られず,10Torr以上にな
るとこの休止期間中のアフターグローの発光が顕著に現
われるものである。また,キセノンガスの封入圧力が20
0Torrを越えるような高い圧力になると,励起された電
子エネルギーとキセノンガスとの衝突が頻繁になり,電
子エネルギーが抑制され,パルスによつて電子エネルギ
ーが変調されにくくなり,ランプ効率が低下してしまう
ものである。
また,上記の様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装置
において,点灯周波数(高周波電源(13)の周波数)を
種々変えたランプ装置を製作し,点灯周波数とランプ効
率(相対値)との関係を調査した結果,第3図に示す実
線(C1)の結果を得た。
なお,点灯周波数を変えた以外は第1図に示した構成と
全く同一にしたものであり,また,第2図において破線
(D)で示したものは,比較のために第7図に示した従
来の構成のものを用いて点灯周波数とランプ効率との関
係を調査した結果を示したものである。
この第3図から明らかな様に,点灯周波数が4KHz以上に
なると従来のものに比しランプ効率が良くなるとともに
向上し,点灯周波数が20KHz近傍で最大効率を示してい
る。従つて,点灯周波数は4KHz以上200KHz以下が良く,
好ましい範囲は7KHz以上50KHz以下であり最も好ましい
範囲は10KHz以上30KHz以下である。
この様に,点灯周波数が4KHz以上200KHz以下でランプ効
率が向上するのは次の様な理由によるものと考えられ
る。つまり,4KHz未満であると,1サイクル当りの休止期
間が長くなるためにランプ効率が低下し,200KHzを越え
るとバルブ(2)内に発生する陽光柱のプラズマパラメ
ータが追随しきれなくなり,直流と同じ一定の状態に近
づくためにランプ効率が低下するので,4KHz以上200KHz
以下が良いと考えられる。
さらに,上記の様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装
置において,キセノンガスの変わりにクリプトンを封入
したものを製作した。まず,希ガスとしてクリプトンを
用い,その封入圧力を種々変えた以外は第1図に示した
構成と全く同一にして,クリプトンの封入圧力とランプ
効率(相対値)との関係を調査した結果,第4図に示す
実線(A2)の結果を得た。また,クリプトンの封入圧力
を30Torrとし,点灯周波数を変えた以外は第1図に示し
た構成と全くにして,点灯周波数とランプ効率(相対
値)との関係を調査した結果,第5図に示す実線(C2
の結果を得た。
これら第5図及び第6図から明らかな様にランプ効率は
クリプトンの封入圧力が5Torr以上200Torr以下が良く,
好ましい範囲は10Torr以上100Torr以下であり,最も好
ましい範囲は20Torr以上50Torr以下であり,点灯周波数
が5KHz以上200KHz以下が良く,好ましい範囲は7KHz以上
100KHz以下であり,最も好ましい範囲は10KHz以上50KHz
以下である。この様に,希ガスとしてクリプトンガスを
用いた場合にもランプ効率が良くなつた理由は,キセノ
ンガスを用いた場合と同様と考えられる。
上記の様に構成された希ガス放電蛍光ランプ装置にあつ
ては,第2図及び第3図並びに第4図及び第5図から明
らかな様に,ランプ効率が大幅に改善できるとともに,
整流素子を付加するという簡単な構成で達成できるた
め,点灯装置としての構成が極めて簡単で,容易かつ安
価に実現できるものである。しかも,休止期間の間はフ
イラメント電極である陰極となる第2の電極(4b)に電
流が流れているため,予熱用の電源も不要なものであ
る。さらに,電流制限素子(14)としてコンデンサを用
いているので,点灯装置の電力損失が少ないものであ
る。また,整流素子(15)と電流制限素子(14)である
コンデンサとの組み合せにより,高周波電源(1)の電
圧の2倍の電圧が一対の電極(4a),(4b)間に印加さ
れることになり,放電開始電圧も容易に得られることに
なる。さらに,放電電流波形が正弦波の半波整流状のゆ
るやかな立ち上がりの波形にできるために高調波成分が
少なく,パルス放電で問題となる電磁的なノイズが少な
いものである。
第6図は,この発明の他の実施例を示すものであり,第
1図に示した実施例のものに対し,電流制限素子(14)
としてコンデンサの代わりにインダクタを用いたもので
ある。
この様に構成されたものにおいても,バルブ(2)内に
キセノンガスを封入したものにあつては第2図及び第3
図に示した実線(A1),(C1)と同様な特性が得られ,
またクリプトンガスを封入したものにあつては,第4図
及び第5図に示した実線(A2),(C2)と同様な特性が
得られた。
なお,上記実施例においては,第1及び第2の電極(4
a),(4b)ともにフイラメント電極を用いたものを示
したが,整流素子(15)により,第1の電極(4a)は陽
極として,第2の電極(4b)は陰極として働くため,陽
極となる第1の電極(4a)は予熱の必要がなく,第1の
電極(4a)の一対の電極端は短絡した構成でも良く,ま
た,特にフイラメント電極で構成しなくとも良いもので
ある。
また,上記実施例では,バルブ(2)の外径を15.5mmの
ものとしたが8〜15.5mmの管径のものについても実験を
行なつた結果,管径によらず同様のランプ効率の向上が
得られた。
さらに,バルブ(2)内の封入ガスとしてキセノンガス
及びクリプトンガスをそれぞれ単体として封入したもの
について示したが,クリプトンガスより電離電圧の高い
アルゴン,ネオン,ヘリウム等の希ガスをキセノンガス
あるいはクリプトンガスに混合したものであつても同様
の効果を奏した。
〔発明の効果〕
この発明は以上に述べた様に,希ガスが封入されたバル
ブの一端に設けられた第1の電極とバルブの他端に設け
られたフイラメント電極からなる第2の電極の一方の電
極端との間に高周波電力発生源を接続し,第1の電極と
第2の電極の他方の電極端との間に整流素子を接続した
ものとしたので,整流素子が高周波電力発生源からの高
周波電力の半波を分流して第1及び第2の電極間に半波
整流電圧を印加させるため,通電期間と休止期間(予熱
期間)をもつ周波数によりパルス的な点灯が行なわれ,
簡単かつ安価な構成にして高いランプ効率が得られると
いう効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す全体構成図,第2図
及び第3図はキセノンガスを封入した場合の封入圧力と
ランプ効率の関係を示す図及び点灯周波数とランプ効率
の関係を示す図,第4図及び第5図はクリプトンガスを
封入した場合の封入圧力とランプ効率の関係を示す図及
び点灯周波数とランプ効率の関係を示す図,第6図はこ
の発明の他の実施例を示す全体構成図,第7図及び第8
図は従来の希ガス放電蛍光ランプ装置を示す全体構成図
及びランプの縦断面図である。 図において(1)はランプ,(2)はバルブ,(3)は
蛍光膜,(4a),(4b)は第1及び第2の電極,(13)
は高周波電力源,(14)は電流制御素子,(15)は整流
素子である。 なお,各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 山崎 広義 神奈川県鎌倉市大船2丁目14番40号 三菱 電機株式会社生活システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−37554(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内面に蛍光体層が形成されているとともに
    内部にキセノンガス或はクリプトンガスが封入された管
    状のガラスバルブ,このガラスバルブの一端に設けられ
    た第1の電極,上記ガラスバルブの他端に設けられ,一
    対の電極端を有したフイラメント電極からなる第2の電
    極,上記第1の電極と第2の電極の一方の電極端との間
    に接続された高周波電力発生源,上記第1の電極と上記
    第2の電極の他方の電極端との間に,流通方向が上記第
    2の電極から第1の電極方向となるよう接続された整流
    素子とを備えた希ガス放電蛍光ランプ装置。
JP1134114A 1989-05-22 1989-05-26 希ガス放電蛍光ランプ装置 Expired - Lifetime JPH07114155B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1134114A JPH07114155B2 (ja) 1989-05-26 1989-05-26 希ガス放電蛍光ランプ装置
US07/525,962 US5072155A (en) 1989-05-22 1990-05-11 Rare gas discharge fluorescent lamp device
CA002017129A CA2017129A1 (en) 1989-05-22 1990-05-18 Rare gas discharge fluorescent lamp device
EP19900109581 EP0399428A3 (en) 1989-05-22 1990-05-21 Rare gas discharge fluorescent lamp device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1134114A JPH07114155B2 (ja) 1989-05-26 1989-05-26 希ガス放電蛍光ランプ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02312192A JPH02312192A (ja) 1990-12-27
JPH07114155B2 true JPH07114155B2 (ja) 1995-12-06

Family

ID=15120788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1134114A Expired - Lifetime JPH07114155B2 (ja) 1989-05-22 1989-05-26 希ガス放電蛍光ランプ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07114155B2 (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6337554A (ja) * 1986-08-01 1988-02-18 Matsushita Electronics Corp コンパクト形蛍光ランプ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02312192A (ja) 1990-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3943131B2 (ja) 放電ランプの点灯方法
JP2658506B2 (ja) 希ガス放電蛍光ランプ装置
JPS62140355A (ja) 低圧ガスの瞬間的および効率的表面波励起システム
JP5095447B2 (ja) 補助光源を備える光源装置
JPH06209131A (ja) 高出力ビーム発生装置
US5072155A (en) Rare gas discharge fluorescent lamp device
US5289085A (en) Capacitively driven RF light source having notched electrode for improved starting
JP3223008B2 (ja) 反射板付メタルハライドランプおよびその点灯装置
JPH07114155B2 (ja) 希ガス放電蛍光ランプ装置
JP2613687B2 (ja) 光放射電子管点灯装置
JP2613688B2 (ja) 光放射電子管点灯装置
US5637965A (en) Low pressure sodium-mercury lamp yielding substantially white light
JPH07118396B2 (ja) 希ガス放電蛍光ランプ装置
JPH06163006A (ja) 蛍光ランプ装置
JPH05347142A (ja) 光放射電子管
JP2613686B2 (ja) 光放射電子管点灯装置
JPH07114154B2 (ja) 希ガス放電蛍光ランプ装置
JPH05242870A (ja) 放電ランプ
JP3111743B2 (ja) 蛍光ランプ及びその製造方法
JPH10312887A (ja) 冷陰極放電灯点灯装置
US5059864A (en) Negative glow lamp
JPH0812794B2 (ja) 希ガス放電蛍光ランプの点灯方法
JP3289628B2 (ja) 冷陰極型放電ランプ
JPH11283777A (ja) 放電ランプ点灯装置、放電ランプ装置および機器
JP2004152605A (ja) 放電ランプ及び液晶バックライト装置