JPH0992227A

JPH0992227A - 蛍光ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JPH0992227A
Application number: JP24622495A
Authority: JP
Inventors: Masasane Takagi; 将実高木; Shoichi Okusa; 祥一大草; Hiroshi Kamata; 博士鎌田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】発光特性の向上およびこの特性の向上に伴う
小形化がはかれる蛍光ランプおよびこのランプが組込ま
れた照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】管状のガラスバルブ１と、このバルブ１
内面に形成された蛍光体被膜２と、上記バルブ１の管軸
方向に沿ってバルブ１外面に形成された少なくとも一方
が透光性を有する一対の外部電極３、４と、上記バルブ
１内に封入された放電媒体とを備えている蛍光ランプＬ
１およびこのランプＬ１を装着した照明装置Ｄ２であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部電極を有する
蛍光ランプおよびこのランプを備えた照明装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般の蛍光ランプは、内面に蛍光体被膜
が形成されたガラスバルブの両端内部にコイル状のフィ
ラメントなどからなる電極を封装し、かつこのバルブ内
に水銀および放電用の希ガスを封入して構成されてい
る。

【０００３】しかし、このような構成のランプは、バル
ブ内に格別な電極が必要であり、またこの電極部を封着
するための格別な構造を要するなど、部品点数が多く製
造が複雑で製造コストが高くなる。しかも、この内部電
極はランプの寿命を左右する主因をなしている。また、
電極部が位置するバルブの端部からの発光量が低いとい
うことがある。

【０００４】このようなことから、たとえば特開平６−
８４５０６号公報や特開平３−２２５７４５号公報に
は、電極をバルブの内部に設けずに、バルブ外面にバル
ブ軸に沿って一対の帯状の外部電極を形成し、これら外
部電極間に高周波電力を供給し、これによってバルブ内
に高周波放電を発生させ、希ガスを電離および励起させ
て蛍光体を発光するようにした外部電極形の蛍光ランプ
が提案されている。

【０００５】上記前者の公報ではバルブ軸に沿って一対
の帯状の外部電極をバルブ軸を中心として対称の位置に
設けることが記載されている。

【０００６】また、上記後者の公報中にはバルブ内面に
このバルブ軸に沿って光投射窓（アパーチャ）を残して
蛍光体被膜が形成され、バルブ外面にこのバルブ軸に沿
って帯状の一対の外部電極が形成されたアパーチャ形の
蛍光ランプが記載されている。このような構成のアパ
ーチャ形の蛍光ランプは、蛍光体被膜の劣化低減、バル
ブ温度の異常上昇の防止やバルブ端部まで全体が発光で
きるなどのことがはかれ、安定した放電が得られること
によって十分な光量と光束低下の抑制、バルブ軸方向に
形成された光投射窓（アパーチャ）からは均一な照度分
布がなされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置のバック
ライトやファクシミリなどの原稿読取用の光源として
は、一層の照度アップや機器のコンパクト化に伴う小形
化が要望されている。

【０００８】そして、本発明者等はこれらランプ構造を
検討の結果、バルブ外面に形成される帯状の外部電極を
改良すれば、さらに発光特性が向上できることを見出だ
した。本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、さ
らにの発光特性の向上およびこの特性の向上に伴う小形
化がはかれる蛍光ランプおよびこのランプが組込まれた
照明装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の蛍光ランプは、管状のガラスバルブと、このバルブ内
面に形成された蛍光体被膜と、上記バルブの管軸方向に
沿ってバルブ外面に形成された少なくとも一方が透光性
を有する一対の外部電極と、上記バルブ内に封入された
放電媒体とを具備していることを特徴としている。

【００１０】管軸に沿って外部電極があり、この電極部
を含むガラスバルブのほぼ全面から光を外部に放射する
ので、発光量を増すことができる。

【００１１】本発明の請求項２に記載の蛍光ランプは、
管状のガラスバルブと、バルブの管軸方向に沿った開口
部を有するバルブ内面に形成された蛍光体被膜と、上記
バルブの管軸方向に沿ったバルブ外面に形成された少な
くとも一方が透光性を有するとともに開口部が形成され
たバルブ部位に位置している外部電極と、上記バルブ内
に封入された放電媒体とを具備していることを特徴とし
ている。

【００１２】アパーチャを形成したランプにおいても請
求項１と同様な作用を奏する。

【００１３】本発明の請求項３に記載の蛍光ランプは、
一方の外部電極がＩＴＯ膜からなることを特徴としてい
る。

【００１４】良導電性であるとともに透過率が高いので
光の損失が少ない。

【００１５】本発明の請求項４に記載の蛍光ランプは、
ガラスバルブ外面の一対の外部電極間には、電気絶縁層
が形成されていることを特徴としている。

【００１６】ガラスバルブ面上の外部電極間の絶縁抵抗
が、湿気の付着によって低下することを防止する。

【００１７】本発明の請求項５に記載の照明装置は、装
置本体と、この装置本体に配設された請求項１ないし請
求項４のいずれか一に記載の蛍光ランプと、この蛍光ラ
ンプを点灯させる点灯回路装置とを具備していることを
特徴としている。

【００１８】外部電極形のランプの安定点灯が行えると
ともに、光の損失が少なく効率良く光照射が行われ、ラ
ンプからの放射光が増し照度を向上できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図１は直管形の蛍光ランプＬ１を示し
一部断面正面図、図２は図１中の矢視Ａ−Ａ線に沿って
切断した部分の側面断面図である。

【００２０】図中１は直管状の透明なガラスバルブで、
両端は気密に閉塞されている。また、２はこのバルブ１
の内面に形成された蛍光体被膜で、このバルブ１内には
放電媒体として所定量のキセノン（Ｘｅ）ガスが封入さ
れている。

【００２１】また、３および４はバルブ１の外面に管軸
方向に沿って平行に形成された一対の帯状の外部電極で
ＩＴＯ膜（Ｉｎ₂Ｏ₃：ＳｎＯ₂＝９５重量％：５重量
％）からなる透明な透光性を有するものである。

【００２２】そして、この構成の蛍光ランプＬ１は外部
電極３、４を介し、図２に示すような高周波点灯回路装
置５に接続して点灯される。この高周波点灯回路装置５
からたとえば３ＫＶ、３０ＫＨZ の高周波電力を外部電
極３、４に供給すると、バルブ１内で高周波電界による
放電が発生し、この放電によりキセノンガスが電離およ
び励起されて紫外線を発し、この紫外線が蛍光体被膜２
により可視光に変換され、この可視光がバルブ１を通っ
て外部に放射される。このランプＬ１はバルブ１外面に
形成した外部電極３、４が透明であるから、この電極
３、４部をも透過してバルブ１の全面から光を外部に放
射するので発光量を増すことができる。また、従来と光
出力を同じとすればランプＬ１の小形化や省電力化がで
きる。

【００２３】因みに、全長が約３００ｍｍ（端部を除く
有効全長を約２８０ｍｍ）とし、外径が約５．８ｍｍの
バルブの表面に、全長が約２８０ｍｍ、幅が２．５ｍｍ
の外部電極を２組形成したとすると計算上では外部電極
が占める割合は約２７％で相当大きく、この部分を不透
明から透明な透光性にすれば半分寄与したとしても、確
かな発光量の増加が見込まれる。

【００２４】したがって、２つのうちの一方の外部電極
を不透明な従来からのアルミニウムテープなどによるも
のとしても効果はある。

【００２５】また、図３はアパーチャ形の蛍光ランプＬ
２の横断面図で、図２のランプＬ１との相違点は蛍光体
被膜２の形成は内面全面でなく、管軸に沿って蛍光体被
膜の形成していない光照射用の開口部（アパーチャ）６
が設けてある点である。そして、一方の透明な外部電極
３は開口部（アパーチャ）６が形成されたバルブ１の部
位に位置している。

【００２６】また、他方の透明な外部電極４はバルブ１
の管軸を中心として光放射用の開口部（アパーチャ）６
が設けられている反対面に対峙して開口部（アパーチ
ャ）６とほぼ同じ幅で形成してある。

【００２７】そして、この構成の蛍光ランプＬ２は外部
電極３、４を介し、図２に示すような高周波点灯回路装
置５に接続して点灯すると上記ランプＬ１と同様な作用
をして点灯する。このランプＬ２からの光放射はバルブ
１に蛍光体被膜のない光放射用の開口部（アパーチャ）
６が形成してあるので、光の大部分は透明な開口部（ア
パーチャ）６から放射される。なお、このとき蛍光体被
膜２部から外部への放射もある。

【００２８】そして、本発明ではランプＬ２点灯時に一
方の外部電極３は開口部（アパーチャ）６部形成してあ
るが透明であるため損失を少なく光を通す。また、バル
ブ１の外面に形成した外部電極４と対向する内面部分の
蛍光体被膜２部の輝度が高まっていて、この部分と管軸
を隔てて対峙する光放射用の開口部（アパーチャ）６か
らの光出力が多くなり、その光放射量を増加させること
ができる。また、この場合開口部（アパーチャ）６と反
対面側の外部電極４をアルミニウムテープなどで形成し
ておけば、光反射性も高く、光出力を上げるのに寄与で
きる。

【００２９】なお、この外部電極４と対向する内面部分
の蛍光体被膜２部の輝度が高まる理由は、導電性材料で
形成した外部電極４が存在する部分はいわゆる負グロー
が発生して、キセノンガス（Ｘｅ）の励起が活発に行わ
れるため放射される紫外線（１４７ｎｍ、１７２ｎｍ）
も多くなり、この部分の蛍光体被膜２の輝度が上がるた
めと考えられる。

【００３０】また、図４および図５は本発明に係わる他
の蛍光ランプＬ３、Ｌ４の実施例を示す横断面図で、図
中図２および図３と同一部分には同一の符号を付してそ
の説明は省略する。

【００３１】図４および図５のランプＬ３、Ｌ４は反射
型で、図４のランプＬ３の上記図３のランプＬ２と相違
する点は、バルブ１の内面に非導電性物質たとえば酸化
アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）と酸化チタン（ＴｉＯ₂）
との混合粉末からなる光反射膜７が形成され、さらに、
この光反射膜７上に蛍光体被膜２が形成されていること
で、光反射膜７および蛍光体被膜２の一部は形成されて
なく光放射用の開口部（アパーチャ）６が設けられてい
る。

【００３２】このランプＬ３は、光反射膜７が非導電性
物質で形成されてはいるが外部電極３、４による蛍光体
被膜２への作用があり、上記実施例のランプＬ２と同様
に、外部電極４と対面する蛍光体被膜２部分の輝度を高
めることができるとともに反射型として放射光を所定方
向へ指向でき、ランプＬ３の発光特性を向上することが
できた。

【００３３】また、図５のランプＬ４の上記図３のラン
プＬ２と相違する点は、バルブ１の外面に非導電性の上
記物質やアルミニウムなどからなる光反射膜７が形成し
てあることで、上記実施例ランプＬ３と同様な作用効果
を奏する。

【００３４】また、図６は本発明に係わる照明装置Ｄ１
の実施例を示す。図６において示すランプはアパーチャ
形の蛍光ランプＬ５で図において光放射用の開口部（ア
パーチャ）６を挟む上下面に透明な外部電極３、４が形
成されていて、装置本体を構成する樋状をなす反射鏡８
内に開口部（アパーチャ）６を開放部８１側に向け配設
されている。

【００３５】この構成では、外部電極３、４が形成され
ている面が反射鏡８の反射面８２と対面しているが、外
部電極３、４が透明であるためこの部分も光が透過し
（もちろん開口部（アパーチャ）６より光量は少な
い。）反射面８２に入射し反射されて反射鏡８の開放部
８１から前方へと放射される。

【００３６】したがって、光の損失が少なくこの照明装
置Ｄ１からは効率良く光照射が行われる。

【００３７】また、図７は本発明に係わる他の照明装置
Ｄ２の実施例を示す。図７において９は蛍光ランプ（Ｌ
１ないしＬ５）を収納した装置本体を構成する筐体で、
この筐体９内（外でもよい）に高周波点灯回路装置５が
設けられている。また、必要に応じ反射鏡８が設けられ
ている。

【００３８】この照明装置Ｄ２は液晶表示装置のバック
ライトやファクシミリの原稿読取用に用いられ、上述し
たようにランプＬ１〜Ｌ５の発光特性の向上がはかれる
ことから、照射面照度を高めることができ画像や転写の
鮮明度を上げることができる。また、従来と光出力を同
じとすればランプＬ１〜Ｌ５の小形化や省電力化がで
き、この照明装置Ｄ２を用いる機器も小形化や省電力化
が可能である。

【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば、一対の外部電極は両方とも透明な透光性
を有する電極としたが、一方の電極は従来のアルミニウ
ムテープなど不透明なものであってもよく、この場合で
も光量の増加をはかることができる。また、外部電極と
して透明の場合はＩＴＯ膜（Ｉｎ₂Ｏ₃・ＳｎＯ₂）に
限らずネサ膜（ＳｎＯ₂）などであってもよく、透明度
が高いほど光損失が少なく好ましいことはいうまでもな
いが透光性を有すればよい。また、不透明の場合はアル
ミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白
金（Ｐｔ）、銀・白金（Ａｇ・Ｐｔ）合金などの金属か
らなる良導電性材料を蒸着や印刷などの塗布あるいは箔
にして貼付してもよい。

【００４０】また、ガラスバルブの形状は、断面が偏平
なバルブやＵ字形や環形などの屈曲したバルブであって
も実施可能である。

【００４１】また、放電媒体としての希ガスはキセノン
（Ｘｅ）の他、クリプトン（Ｋｒ）などの希ガスを一種
ないし複数種封入してもよい。

【００４２】さらに、湿気の付着し易いガラスバルブの
絶縁低下を防ぎ両外部電極間の短絡を防ぐために、外部
電極間にシリコンレジンなどからなる電気絶縁層を形成
してもよい。また、この形成は外部電極間のみならず、
電気絶縁層Ｓは図２に点線で示すようにバルブ１の全周
に亘り形成してもよい。このように全周に形成すれば電
極間の絶縁が完全であるとともに電極にリード線を接続
するものでは強固な固着が可能となる。このバルブの全
周に亘る場合は、ポリエチレンなどの熱収縮性チューブ
を被せ形成してもよい。

【００４３】さらにまた、照明装置は実施例の構成に限
らず、たとえば点灯回路装置は高周波点灯によるもので
はなく、他の方式であっても差支えない。

【００４４】

【実施例】以下に示す構成の蛍光ランプＬ１（図１、２
記載）を製作した。

【００４５】ランプ電流（実効値）約２０ｍＡガラスバルブ１長さ約３００ｍｍ外径約５．８ｍｍ内径約４．８ｍｍ外部電極３（ＩＴＯ膜）幅約２．５ｍｍ厚さ約０．１μｍ透過率約９５％電気抵抗約１．５ＫΩ 外部電極４（Ａｌテープ）幅約２．５ｍｍ蛍光体被膜材料（緑）ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ、Ｔｂ放電ガスキセノン（Ｘｅ）１００トール

【００４６】

【発明の効果】本発明の請求項１および請求項２に記載
の構成によれば、発光効率が向上したランプを提供する
ことができ、発光特性を同じとすればランプの小形化や
省電力化がはかれる。

【００４７】本発明の請求項３に記載の構成によれば、
透過率が高く発光効率の向上ができるとともに形成が容
易である。

【００４８】本発明の請求項４に記載の構成によれば、
ガラスバルブ上の外部電極間の湿気の付着による絶縁抵
抗の低下が防止でき、電極間の導通や絶縁破壊によるバ
ルブのクラックなどの発生を防止できる。

【００４９】本発明の請求項５に記載の構成によれば、
外部電極形のランプの安定点灯が行えるとともに、ラン
プからの放射光が増し照度が向上でき、また、照度が同
じであれば機器の小形化や省電力化がはかれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蛍光ランプの実施例を示す一部断
面正面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿って切断した部分の横断
面図である。

【図３】本発明に係る蛍光ランプの他の実施例を示す横
断面図である。

【図４】本発明に係る蛍光ランプの他の実施例を示す横
断面図である。

【図５】本発明に係る蛍光ランプの他の実施例を示す横
断面図である。

【図６】本発明に係る照明装置の実施例を示す横断面図
である。

【図７】本発明に係る照明装置の他の実施例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

Ｌ１〜Ｌ５：蛍光ランプＤ１、Ｄ２：照明装置１：ガラスバルブ２：蛍光体被膜３、４：外部電極５：高周波点灯回路装置６：開口部（アパーチャ）７：反射鏡（装置本体）８：筐体（装置本体）Ｓ：電気絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管状のガラスバルブと；このバルブ内面
に形成された蛍光体被膜と；上記バルブの管軸方向に沿
ってバルブ外面に形成された少なくとも一方が透光性を
有する一対の外部電極と；上記バルブ内に封入された放
電媒体と；を具備していることを特徴とする蛍光ラン
プ。
【請求項２】管状のガラスバルブと；バルブの管軸方
向に沿った開口部を有するバルブ内面に形成された蛍光
体被膜と；上記バルブの管軸方向に沿ったバルブ外面に
形成された少なくとも一方が透光性を有するとともに開
口部が形成されたバルブ部位に位置している外部電極
と；上記バルブ内に封入された放電媒体と；を具備して
いることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】一方の外部電極がＩＴＯ膜からなること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の蛍光ラン
プ。
【請求項４】ガラスバルブ外面の一対の外部電極間に
は、電気絶縁層が形成されていることを特徴とする請求
項１ないし請求項３のいずれか一に記載の蛍光ランプ。
【請求項５】装置本体と；この装置本体に配設された
請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の蛍光ラン
プと；この蛍光ランプを点灯させる点灯回路装置と；を
具備していることを特徴とする照明装置。