JPH10188903A - 放電ランプ、放電ランプ装置およびこれを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電管をメッシュヒータで温めるとき、メッ
シュヒータの温度測定を正確に行い、メッシュヒータが
過熱状態となることを防止する。 【解決手段】 放電管２にその周方向に沿ってメッシュ
ヒータ３を巻き付け、このメッシュヒータ３の巻き付け
方向に沿ったオーバーラップ部分でメッシュヒータ制御
用の温度センサ４を挾み込む。これにより、メッシュヒ
ータ３から温度センサ４への熱の伝わりが良好になり、
この温度センサ４によるメッシュヒータ３の温度測定を
正確に行うことができ、この温度センサ４による測定結
果に基づいてメッシュヒータ３の温度制御を行うことに
より、メッシュヒータ３が過熱状態になることを防止す
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、放電ランプ、放電
ランプ装置およびこれを用いた表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＯＡ機器や自動車等に搭載されて
いる各種表示装置のバックライトとして、密閉バルブ内
に電離媒体を封入した低圧放電ランプが用いられてい
る。

【０００３】一般に、電離媒体として水銀を使用する低
圧水銀蒸気放電ランプは４０℃前後の温度環境下で最も
効率良く発光するのに対し、例えば車載用の低圧水銀蒸
気放電ランプでは、−４０℃〜８５℃という幅広い温度
領域での始動および発光性能が要求される。ところが、
低圧水銀蒸気放電ランプは、低温時には水銀蒸気の圧力
が低下するため、周囲温度が低温になるほど始動しにく
く、又、始動後も発光輝度が低くなってしまうという不
都合がある。特に、始動時に熱電子を放出しない冷陰極
タイプの電極を用いた低圧水銀蒸気放電ランプは、低温
時に極めて始動しにくい。

【０００４】特公平３−６４９８４号公報には、蛍光ラ
ンプの発光面に金属製のメッシュヒータを配設し、メッ
シュヒータに通電してランプ面を温めることで、低温時
における発光輝度の低下を補うようにした蛍光ランプが
記載されている。さらにこの蛍光ランプでは、メッシュ
ヒータに温度センサを取付け、メッシュヒータの温度が
設定値以内となるように制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
３−６４９８４号公報に記載された従来の蛍光ランプで
は、温度センサとメッシュヒータとの接触面積が小さ
く、温度センサによる温度測定が正確に行えない。この
ため、メッシュヒータが過熱状態となり、蛍光ランプや
蛍光ランプの周囲に配置されている各種部品が必要以上
に加熱され、耐久性が低下したり故障の原因になる。

【０００６】そこで本発明は、メッシュヒータの温度を
正確に測定でき、メッシュヒータの過熱を確実に防止す
ることができる放電ランプ、放電ランプ装置およびそれ
を用いた表示装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の放
電ランプは、少なくとも水銀および希ガスを主成分とし
た電離媒体が封入された密閉バルブおよびこの密閉バル
ブ内の両端に配設された一対の電極とを有する放電管
と；この放電管に周方向に巻き付けられた金属製のメッ
シュヒータと；このメッシュヒータの巻き付け方向に沿
ったオーバーラップ部分で挾み込まれた前記メッシュヒ
ータ制御用の温度センサと；を具備している。

【０００８】従って、二つの電極を通じて放電管に高周
波電力を供給すると、密閉バルブ内で放電破壊が生じ、
放電管が発光する。このとき、メッシュヒータに通電す
ると、メッシュヒータからの熱で放電管が温められ、密
閉バルブ内に封入された電離媒体の圧力が高められ、低
温時における放電ランプの発光輝度の低下が防止され
る。メッシュヒータの温度を測定する温度センサは、メ
ッシュヒータを放電管に巻き付けたときのオーバーラッ
プ部分で挾み込まれているので、メッシュヒータから温
度センサへの熱の伝わりが良好に行われ、温度センサに
よるメッシュヒータの温度測定を正確に行え、メッシュ
ヒータが過熱状態になることを防止することができる。
また、発光中の放電ランプはノイズを発生する。これに
対し、メッシュヒータをグランドにアースさせることに
より、そのノイズをメッシュヒータで遮断できる。この
メッシュヒータによるノイズ遮断作用は、放電管に対す
る外来ノイズに対しても有効である。電離媒体とは、例
えば、少なくとも水銀を含み、キセノン、アルゴン、ネ
オン等の希ガス、または、それらの混合ガスからなって
いる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
電ランプにおいて、メッシュヒータは、六角形以上の多
角形パターンで形成されている。従って、このメッシュ
ヒータにより、放電管から発生するノイズと放電管に対
する外来ノイズとが有効に遮断される。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の放電ランプにおいて、温度センサは、メッシュヒ
ータの温度が所定値以上になったときに断線してこのメ
ッシュヒータへの通電を遮断する温度ヒューズである。
従って、メッシュヒータの過熱が確実に防止される。

【００１１】請求項４記載の発明の放電ランプ装置は、
請求項１ないし３のいずれか一記載の放電ランプと；一
対の電極を通じて放電管に高周波電力を供給する高周波
点灯装置と；メッシュヒータに通電して発熱させるヒー
タ制御回路と；を具備している。

【００１２】従って、放電ランプへは電極を通じて高周
波点灯装置により高周波電力が供給され、放電ランプが
点灯する。メッシュヒータは、ヒータ制御回路により通
電制御されて発熱し、低温時における放電ランプの発光
輝度特性が向上する。メッシュヒータの温度は温度セン
サにより測定されており、その測定結果に基づいてヒー
タ制御回路によるメッシュヒータへの通電制御を行なう
ことにより、メッシュヒータの過熱が防止される。

【００１３】請求項５記載の発明の表示装置は、請求項
４記載の放電ランプ装置と；この放電ランプ装置の放電
ランプからの光が照射される表示体と；を具備してい
る。

【００１４】従って、低温時においても放電ランプから
表示体への光の照射が良好に行われ、表示体が見易くな
る。また、メッシュヒータの温度測定を正確に行えるた
め、その測定結果に基づいてメッシュヒータの温度制御
を行うことにより、メッシュヒータが過熱されることに
よる表示体への悪影響を防止できる。表示体としては、
例えば、車載用メータパネル、液晶パネル等がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
および図２に基づいて説明する。図２は、放電ランプ装
置の構成図である。図１は、放電ランプの縦断側面図で
ある。

【００１６】本実施の形態の放電ランプ１は、放電管２
と、この放電管２の外周面に周方向に沿って巻き付けら
れた金属製のメッシュヒータ３と、このメッシュヒータ
３の温度を検出するメッシュヒータ制御用の温度センサ
４とを主体として構成されている。このような放電ラン
プ１を含む放電ランプ装置５は図２に示すように、放電
ランプ１と、放電管２に高周波電力を供給するように接
続された高周波点灯装置６と、メッシュヒータ３に通電
して発熱させるヒータ制御回路７とから構成されてい
る。

【００１７】前記放電管２について詳しく説明する。外
径φ１２mm、全長１２２mm程度の密閉バルブ８が設けら
れている。この密閉バルブ８は、鉛ガラス等の柔軟な透
明ガラスにより形成され、内周面には蛍光体層９が被覆
されている。この蛍光体層９は、水銀が発する波長であ
る２５４nmの紫外線により励起されて紫外線のみを照射
するか若しくは可視光を発する螢光体、単色若しくは３
波長発光形螢光体からなる。３波長発光形螢光体は、例
えば、赤系蛍光体としてＹ₂ Ｏ₃ ：Ｅｕ、緑系蛍光体と
してＬａＰＯ₄ ：Ｃｅ，Ｔｂ、青系蛍光体としてＢａＭ
ｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕを用いて生成されている。

【００１８】前記密閉バルブ８は、電離媒体（図示せ
ず）を封入した状態でその長手方向両端を封止栓１０に
より封止され、密閉されている。電離媒体は、所定量の
水銀、アルゴンおよびネオンからなる混合希ガスであ
り、その封入圧は約１００Torrに設定されている。ま
た、封止栓１０は、鉛ガラスと熱膨張率が近似する金
属、例えば、太径ジュメット線からなる。

【００１９】前記密閉バルブ８の長手方向両端部には、
冷陰極である二つの電極１１ａ，１１ｂが封装されてい
る。電極１１ａ，１１ｂのそれぞれは、リード線を兼ね
る電極軸１２にニッケルにより形成された棒形または円
筒形の電極本体１３が接合されて形成されている。これ
らの電極１１ａ，１１ｂは、密閉バルブ８の両端を封止
する封止栓１０に電極軸１２が接続されて取り付けられ
ている。また、封止栓１０には、密閉バルブ８の外部に
位置する外部リード軸１４も接続されている。従って、
電極１１ａ，１１ｂは、封止栓１０と外部リード軸１４
とを介して高周波点灯装置６に接続されている。

【００２０】つぎに、前記メッシュヒータ３について詳
しく説明する。このメッシュヒータ３は六角形パターン
に形成され、前記放電管２の全発光領域を含む管長全体
の外周面に周方向に沿って密着的に巻き付けられてい
る。このメッシュヒータ３は、放電管２の外周面に密着
的に巻き付けられた後、放電管２の両端に嵌め込まれた
ゴム製のホルダ１５によって固定されている。このメッ
シュヒータ３における放電管２の長手方向に沿った一端
には電力供給部１６が接続され、他端にはグランド接続
部１７が接続されている。前記電力供給部１６は、放電
ランプ１の一方の電極１１ａ側でメッシュヒータ３に導
通状態で固定された導電性部材である。また、グランド
接続部１７は、放電ランプ１の他方の電極１１ｂに接続
される外部リード軸１４に導通する断面Ｌ字型の導電性
部材である。

【００２１】前記メッシュヒータ３は、前記放電管２の
外周面に周方向に沿って巻き付けられており、巻き付け
方向の一端縁３ａと他端縁３ｂとは、図１に示すよう
に、密閉バルブ８を中心としてなす角度θが約３０゜と
なる範囲でオーバーラップしている。そして、このオー
バーラップ部分における前記電力供給部１６の近傍で、
前記温度センサ４が挾み込まれている。メッシュヒータ
３におけるオーバーラップ部分は、離反しないように耐
熱テープ１８で貼り付けられている。前記温度センサ４
は、メッシュヒータ３の温度が所定値以上になったとき
に断線する温度ヒューズであり、前記ヒータ制御回路７
に接続されている。ヒータ制御回路７は、この温度ヒュ
ーズが断線したときに、メッシュヒータ３への通電を遮
断する構造となっている。

【００２２】放電管２に高周波電力を供給する高周波点
灯装置６としては、図示しない高周波発振コイルを備え
た周知の構造のものを用いることができるので、その詳
細な説明は省略する。

【００２３】このような構成において、高周波点灯装置
６から二つの電極１１ａ，１１ｂに起動パルスとなるよ
うな高周波電力が供給されると、密閉バルブ８内で放電
が生起され、水銀から紫外線が放射されて蛍光体層９が
刺激される。これにより、蛍光体層９が可視光を発し、
放電管２が発光する。

【００２４】放電管２の点灯時、ヒータ制御回路７によ
るメッシュヒータ３への通電によって放電管２が温めら
れ、密閉バルブ８内に封入された電離媒体のガス圧が高
められる。これにより、低温時における放電管２の発光
輝度の低下が防止される。放電管２の点灯時には、温度
センサ４によってメッシュヒータ３の温度を検出してお
り、メッシュヒータ３の温度が所定値以上に上昇したと
きに温度センサ４が断線する。そして、温度センサ４が
断線したことをヒータ制御回路７で検知することによ
り、メッシュヒータ３への通電が遮断される。

【００２５】ここで、温度センサ４は、メッシュヒータ
３のオーバーラップ部分に挾み込まれているので、メッ
シュヒータ３から温度センサ４への熱の伝わりが良好に
行われる。従って、温度センサ４によるメッシュヒータ
３の温度測定を正確に行え、メッシュヒータ３が過熱状
態になることを防止できる。

【００２６】ここで、高周波点灯中の放電管２はノイズ
を発生する。また、放電管２に対して外来ノイズが飛来
することもある。これに対し、メッシュヒータ３は、グ
ランド接続部１７によってグランドにアースされ、低電
位側の電極１１ｂと同電位になっている。これにより、
メッシュヒータ３がノイズ遮断作用を奏し、放電管２か
ら発生したノイズの放射が低減される。また、メッシュ
ヒータ３は、六角形の連続パターンに形成されているの
で、ノイズをシールドする能力に優れ、放電管２から発
生したノイズや外来ノイズが確実にシールドされる。

【００２７】なお、本実施の形態では、温度センサ４と
して温度ヒューズを用いた場合を例に挙げて説明した
が、この温度センサ４を検知した温度によって電気抵抗
が変化する構造のものとし、その検知結果をヒータ制御
回路７に入力して供給電力を可変させるようにしてもよ
い。

【００２８】また、本実施の形態においては、冷陰極タ
イプの放電管２を例に挙げて説明したが、熱陰極タイプ
の放電管についても本発明を適用することができる。

【００２９】本発明の第二の実施の形態を図３に基づい
て説明する。なお、図１および図２において説明した部
分と同じ部分は同じ符号で示す。図３は、図１および図
２において説明した放電ランプ装置５を用いた液晶表示
装置の縦断側面図である。

【００３０】この液晶表示装置は、放電ランプ装置５を
含むバックライト１９と、表示体である液晶パネル２０
とで構成されている。液晶パネル２０は周知の構造のも
のなので、その説明は省略する。バックライト１９は、
一対の放電ランプ装置５、放電ランプ装置５の放電ラン
プ１からの光が入射される導光板２１、導光板２１の下
面側に積層された反射シート２２、導光板２１の上面側
に積載された光拡散シート２３とにより形成されてい
る。放電ランプ１の周囲には、放電ランプ１からの光を
前記導光板２１へ向けて反射させる反射体２４が配置さ
れている。

【００３１】導光板２１は、アクリル樹脂のような透明
または乳白色の光透過性材料により形成されている。反
射体２４は、金属または樹脂などを材料として形成さ
れ、断面が２次曲線をなして放電ランプ１の軸方向に沿
う形状とされている。反射シート２２は、光反射率に優
れた材質のもので、導光板２１に導かれた光を反射して
その上面に向かわせる構造のものである。光拡散シート
２３は、乳白色を有するアクリル樹脂等により形成さ
れ、導光板２１の上面から液晶パネル２０に向けて発せ
られる光を拡散して均一な輝度分布となるようにする構
造のものである。

【００３２】このような構成において、放電ランプ１を
高周波点灯すると、これらの放電ランプ１から出射した
光が導光板２１の端面に入射される。この際、導光板２
１の端面には、放電ランプ１からの光が直接的に入射さ
れるし、反射体２４で反射された光も入射される。導光
板２１の内部では、光が各面で全反射を繰り返しつつ進
み、かつ、光が反射シート２２で反射されるため、光は
導光板２１の上面に向けて放出される。導光板２１の上
面に向けて放出された光は、光拡散シート２３により拡
散されて均一な輝度分布となり、明るさのムラが生じな
いように液晶パネル２０の裏面を照射する。ここで、こ
の放電ランプ１は、メッシュヒータ３により温められる
ため、低温時においても発光輝度が高くなり、液晶パネ
ル２０の見易さが向上する。

【００３３】また、この放電ランプ１に取付けられてい
る温度センサ４は、メッシュヒータ３の温度測定を正確
に行え、メッシュヒータ３の温度が所定値以上となった
ときに断線してメッシュヒータ３への通電を遮断するた
め、メッシュヒータ３が過熱されることによる液晶パネ
ル２０や導光板２１への悪影響を防止することができ
る。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の放電ランプによれば、放
電管にその周方向に沿ってメッシュヒータを巻き付け、
このメッシュヒータの巻き付け方向に沿ったオーバーラ
ップ部分でメッシュヒータ制御用の温度センサを挾み込
むことにより、メッシュヒータから温度センサへの熱の
伝わりが良好になり、この温度センサによるメッシュヒ
ータの温度測定を正確に行うことができ、この温度セン
サによる測定結果に基づいてメッシュヒータの温度制御
を行うことによりメッシュヒータが過熱状態になること
を防止できる。

【００３５】請求項２記載の放電ランプによれば、請求
項１記載の効果に加え、メッシュヒータを六角形以上の
多角形パターンで形成することにより、発光中の放電管
から発生するノイズや、放電管に対する外来ノイズをこ
のメッシュヒータにより有効に遮断することができる。

【００３６】請求項３記載の放電ランプによれば、請求
項１および２記載の効果に加え、温度センサは、メッシ
ュヒータの温度が所定値以上になったときに断線してこ
のメッシュヒータへの通電を遮断する温度ヒューズであ
るので、メッシュヒータの過熱を確実に防止することが
できる。

【００３７】請求項４記載の放電ランプ装置によれば、
請求項１ないし３のいずれか一記載の放電ランプと、一
対の電極を通じて放電管に高周波電力を供給する高周波
点灯装置と、メッシュヒータに通電して発熱させるヒー
タ制御回路とを備えるので、メッシュヒータをヒータ制
御回路により通電制御して発熱させることにより、低温
時における放電ランプの発光輝度特性を向上させること
ができ、また、メッシュヒータの温度はメッシュヒータ
のオーバーラップ部分で挾み込んだ温度センサで正確に
測定し、その測定結果に基づいてヒータ制御回路による
メッシュヒータへの通電制御を行なうことによりメッシ
ュヒータの過熱を防止することができる。

【００３８】請求項５記載の表示装置によれば、請求項
４記載の放電ランプ装置と、この放電ランプ装置の放電
ランプからの光が照射される表示体とを備えるので、メ
ッシュヒータが過熱されることによる表示体への悪影響
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示す放電ランプの
縦断側面図である。

【図２】放電ランプ装置の構成図である。

【図３】本発明の第二の実施の形態における液晶表示装
置を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 放電ランプ ２ 放電管 ３ メッシュヒータ ４ 温度センサ ５ 放電ランプ装置 ６ 高周波点灯装置 ７ ヒータ制御回路 ８ 密閉バルブ １１ａ，１１ｂ 電極 ２０ 表示体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも水銀および希ガスを主成分と
   した電離媒体が封入された密閉バルブおよびこの密閉バ
   ルブ内の両端に配設された一対の電極とを有する放電管
   と；この放電管に周方向に巻き付けらた金属製のメッシ
   ュヒータと；このメッシュヒータの巻き付け方向に沿っ
   たオーバーラップ部分で挾み込まれた前記メッシュヒー
   タ制御用の温度センサと；を具備していることを特徴と
   する放電ランプ。
2. 【請求項２】 メッシュヒータは、六角形以上の多角形
   パターンで形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の放電ランプ。
3. 【請求項３】 温度センサは、メッシュヒータの温度が
   所定値以上になったときに断線してこのメッシュヒータ
   への通電を遮断する温度ヒューズであることを特徴とす
   る請求項１または２記載の放電ランプ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一記載の放
   電ランプと；一対の電極を通じて前記放電管に高周波電
   力を供給する高周波点灯装置と；メッシュヒータに通電
   して発熱させるヒータ制御回路と；を具備していること
   を特徴とする放電ランプ装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の放電ランプ装置と；この
   放電ランプ装置の放電ランプからの光が照射される表示
   体と；を具備していることを特徴とする表示装置。