JPH0760669B2 - 高周波励起蛍光発光装置 - Google Patents

高周波励起蛍光発光装置

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JPH0760669B2
JPH0760669B2 JP4013187A JP1318792A JPH0760669B2 JP H0760669 B2 JPH0760669 B2 JP H0760669B2 JP 4013187 A JP4013187 A JP 4013187A JP 1318792 A JP1318792 A JP 1318792A JP H0760669 B2 JPH0760669 B2 JP H0760669B2
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glass container
glass
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fluorescent light
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ロバート・エフ・マクラナハン
デイビッド・エー・ヘッド
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Raytheon Co
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J61/30Vessels; Containers
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蛍光発光装置に関する
ものであり、特に可視光を生成する蛍光体被覆の光減衰
効果を減少させるように構成された蛍光発光装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術においては通常の管状蛍光灯
が使用されている。これらは低圧ガスから紫外線(U
V)光を発生するためにグロー放電を使用している。図
1に示すようにガスは密封した管1内に封入され、その
管1の内面は蛍光体層2によって被覆されている。紫外
線は蛍光体原子を励起し、それら蛍光体原子はそれらが
低エネルギレベルに戻るとき可視光を放出する。蛍光体
層は薄いけれども、管の内面のもの以外の蛍光体原子か
らの光出力を減衰させる。それはまた蛍光体を励起する
紫外線も減衰させる。その結果光強度は管の内側で最高
であり、外側では大きく減衰されるようになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、蛍
光体層の外面をガス放電で生成された紫外線に露出させ
ることによる蛍光体被覆の光減衰効果を最小にするため
に、構造を変更することによって通常の蛍光発光管の効
率(光出力/電気入力電力)を大きく増加させることで
ある。全体的な効率の改善は5倍程度にすることができ
る。必要な電力が減少できるためにバラストを小型で廉
価なものにすることができる。さらに使用電力が極めて
少ないため力率の影響および全高調波歪みが減少し、厳
しさが増加している政府等の規格に適合させることが容
易となる。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記のような目的、およ
びその他の利点は、本発明の蛍光発光装置によって達成
され、その装置は、内部ガラス容器と、この内部ガラス
容器を囲む外部ガラス容器と、内外のガラス容器間の空
間に含まれたイオン化可能なガスと、内部ガラス容器の
内面に配置された電極構造と、内部ガラス容器の外面に
配置された蛍光体とを有している。電極構造の励起はイ
オン化可能なガスの放電を生成しそれによって紫外線放
射を生じさせる。この紫外線は蛍光体被覆を励起して可
視光を放射する。この発光構造はさらに外部ガラス容器
の内面に被覆された紫外線反射被膜を備えることができ
る。特定の実施例においては、内部および外部ガラス容
器は同心のガラス管またはガラスバルブで構成されてい
る。
【0005】
【実施例】添付図面を参照にして本発明の実施例につい
て以下詳細に説明する。図面において類似する素子は同
一の符号で示している。
【0006】蛍光体に対する望ましい動作モードは、外
部環境に直接露出される区域である放電による紫外線に
露出される蛍光体の同じ表面を有することである。この
発明は内側と外側からなる形状の構造と関連した内部電
極を利用することによってこの状態を生成している。蛍
光発光装置は種々の大きさおよび形状である。この発明
は最も普通の適用の1つである管構造の構成について説
明される。管構造は4または8フィートのものに適用で
きる。しかしながらこの発明の原理および構造はほとん
どすべての任意のランプの形状において採用可能であ
る。
【0007】図2および図3を参照すると、蛍光発光装
置10が例として示されている。それは円筒状の内部ガラ
ス管11およびこの内部ガラス管11を囲んでいる外部ガラ
ス管13を備えている。電極構造15は内部ガラス管11の内
面に配置され、蛍光体層17は内部ガラス管11の外面に配
置されている。可視光には透明な紫外線反射被膜19は外
部ガラス管13の内面に配置され、光学的に透明な導電性
被覆23が外部ガラス管13の外面に形成されている。製造
を簡単にしてコストを低下させることを考える場合に
は、紫外線反射被膜19は省略されることも可能である。
【0008】管の端部は放電領域を形成し、低圧ガスを
含む円筒状の内部および外部ガラス管11および13の間の
空間21を密封するように適切に封止される。電極構造15
およびその接続部は放電領域の空間21の外部にあること
が好ましく、また管11および13の端部は漏洩を最小にし
てランプの寿命を最大にするようにガラスとガラスとの
間の封止処理によって密封されることが好ましい。放電
領域空間21の容積は電極および必要な光量に対応したで
きるだけ小さい容積であり、それは蛍光体区域が同じラ
ンプ管の外径において通常の蛍光灯管よりほんの少しで
はあるが蛍光体被覆面積を小さくすることを可能にす
る。
【0009】電極構造15は高周波電源によって駆動され
て電界を生成し、その電界は内部ガラス管11および蛍光
体層17を貫通し、放電領域空間21におけるガスの制御さ
れた絶縁破壊および放電を誘起させ、その最も高い電界
強度は蛍光体層17にすぐ隣接した位置に生じる。特定の
装置の構造に応じて、高周波電源および他の適当な高周
波回路が内部ガラス管11の内部に配置されることができ
る。
【0010】紫外線反射被膜19は蛍光体層17から来る紫
外線光を蛍光体層17に反射して戻す。これは電気・紫外
線変換効率を約2倍に増加させる。外部ガラス管13は紫
外線放射を最小にするように可視光に対しては透明であ
るが、紫外線に対しては不透明であることが好ましい。
【0011】光学的に透明な導電性被覆23は高周波放射
を最小にして電磁波妨害を抑制するシールドとして機能
し、最小でも高周波電源の基本波から第7高調波までの
高周波放射の有効な減衰器として動作するように構成さ
れることが好ましい。このランプの外部ガラス管13は、
ガラスがシールド機能を行うための電気的または高周波
特性を有するように構成されるならば、導電性被覆23に
代ってこの機能を行うことができる。
【0012】図4および図5を参照すると、この発明の
別の実施例の蛍光発光装置20が概略的に示されており、
それはバルブ(球根)状の内部ガラス容器111 とそれと
類似する形状を有しこの内部ガラス容器111 を囲んでい
る外部ガラス容器113 とを備えている。電極構造115 は
内部ガラス管111 の内面に分布して配置され、蛍光体層
117 は内部ガラス容器111 の外面に配置されている。可
視光には透明な紫外線反射被膜119 は外部ガラス容器11
3 の内面に配置され、光学的に透明な導電性被覆123 が
外部ガラス容器113 の外面に形成されている。
【0013】ガラス封止部112 は、放電領域を形成し、
低圧ガスを含むバルブ状の内部および外部ガラス容器11
1 および113 の間の空間121 を密封するようにバルブ状
の内部および外部ガラス容器111および113 のステム部
分に位置している。電極構造115 およびその接続部は放
電領域の空間121 の外部に位置し、漏洩を最小にしてラ
ンプの寿命を最大にする。放電領域空間121 の容積は電
極および必要な出力光量に対応したできるだけ小さい容
積である。
【0014】各電極構造115 は相互に接続された外側接
地電極115aと、中央電力電極115bとを備え、それらは容
器の上部から下部へ延在している。電極構造115 は高周
波電源に接続された電力分割回路の各出力に対応した各
整合回路によって適当に駆動される。
【0015】電極構造115 はこの高周波駆動によって電
界を生成し、その電界は内部ガラス容器111 および蛍光
体層117 を貫通し、放電領域空間121 におけるガスの制
御された絶縁破壊および放電を誘起させ、その最も高い
電界強度は蛍光体層117 にすぐ隣接した位置に生じる。
特定の装置の構造に応じて、高周波電源、電力分割回路
および整合回路が内部ガラス容器111 の内部に配置され
ることができる。
【0016】紫外線反射被膜119 は蛍光体層117 から来
る紫外線光を蛍光体層117 に反射して戻す。これは電気
・紫外線変換効率を増加させる。外部ガラス容器113 は
紫外線放射を最小にするように可視光に対しては透明で
あるが、紫外線に対しては不透明であることが好まし
い。
【0017】光学的に透明な導電性被覆123 は高周波放
射を最小にして電磁波妨害を抑制するシールドとして機
能し、最小でも高周波電源の基本波から第7高調波まで
の高周波放射の有効な減衰器として動作するように構成
されることが好ましい。このランプの外部ガラス容器11
3 は、ガラスがシールド機能を行うための電気的または
高周波特性を有するように構成されるならば、導電性被
覆123 に代ってこの機能を行うことができる。
【0018】この発明により、バルブ形状の外部ガラス
容器113 は、図2および図3に示された蛍光発光装置の
内部ガラス管11に類似した円筒状の内部ガラス管111 と
共に使用されることができることに注意すべきであり、
それはより簡単な電極構造を提供する。
【0019】以上この発明は特定の実施例を参照にして
説明されたが、当業者は特許請求の範囲に記載された本
発明の技術的範囲から逸脱することなく種々の変形、変
更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】典型的な従来の蛍光発光装置の概略断面図。
【図2】本発明の1実施例の蛍光発光装置の概略断面
図。
【図3】本発明の1実施例の蛍光発光装置の概略断面斜
視図。
【図4】本発明の別の実施例の蛍光発光装置の概略縦断
面図。
【図5】本発明の別の実施例の蛍光発光装置の概略横断
面図。
【符号の説明】
11…内部ガラス管、13…外部ガラス管、15…電極構造、
17…蛍光体層、23…透明導電被覆。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・エフ・マクラナハン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91355、バレンシア、ノース・セコイア・ グレン27781 (72)発明者 デイビッド・エー・ヘッド アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90503、トアランス、クロスヒル・アベニ ュー 22702 (56)参考文献 特開 昭56−128567(JP,A) 特開 昭63−13256(JP,A) 特開 平2−7353(JP,A) 特開 昭53−113180(JP,A)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内面および外面を有する第1のガラス容
    器と、内面および外面を有する第2のガラス容器であっ
    て、前記第1のガラス容器を囲み、かつ前記第1のガラ
    ス容器との間でシールドする空間を決定するように、そ
    して前記第1のガラス容器の外面に前記第2のガラス容
    器の内面が相対するように、間隔を隔てて置れた第2の
    ガラス容器と、前記第1のガラス容器と第2のガラス容
    器との間の空間内に含まれたイオン化可能なガスと、前
    記第1のガラス容器の内面に限って配置された高周波
    構造と、前記第1のガラス容器の外面に配置された、
    紫外線放射に応じて光を放射する発光被覆とを具備し、
    そして前記第2のガラス容器はいずれの面にも発光被覆
    を有しない、前記電極構造による高周波エネルギーの継
    続的付勢によってイオン化可能なガスを放電させて紫外
    線放射を生成し、その紫外線放射によって発光被覆を励
    起して可視光を発生させることを特徴とする蛍光発光装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2のガラス容器が第1
    および第2の同心のガラス管で構成されている請求項1
    記載の蛍光発光装置。
  3. 【請求項3】 前記第2のガラス容器の内面に設けられ
    ている紫外線反射被膜を具備している請求項1記載の蛍
    光発光装置。
  4. 【請求項4】 前記第1および第2のガラス容器がバル
    ブ形状のガラス容器で構成されている請求項1記載の蛍
    光発光装置。
  5. 【請求項5】 前記第1のガラス容器がガラス管で構成
    され、前記第2のガラス容器がバルブ形状のガラス容器
    で構成されている請求項1記載の蛍光発光装置。
JP4013187A 1991-02-01 1992-01-28 高周波励起蛍光発光装置 Expired - Lifetime JPH0760669B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US649390 1991-02-01
US07/649,390 US5220236A (en) 1991-02-01 1991-02-01 Geometry enhanced optical output for rf excited fluorescent lights

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0541201A JPH0541201A (ja) 1993-02-19
JPH0760669B2 true JPH0760669B2 (ja) 1995-06-28

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4013187A Expired - Lifetime JPH0760669B2 (ja) 1991-02-01 1992-01-28 高周波励起蛍光発光装置

Country Status (10)

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US (1) US5220236A (ja)
EP (1) EP0497361B1 (ja)
JP (1) JPH0760669B2 (ja)
KR (1) KR950010037B1 (ja)
CA (1) CA2059210A1 (ja)
DE (1) DE69210265T2 (ja)
DK (1) DK0497361T3 (ja)
ES (1) ES2086559T3 (ja)
GR (1) GR3020584T3 (ja)
MX (1) MX9200456A (ja)

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GR3020584T3 (en) 1996-10-31
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MX9200456A (es) 1992-08-01
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