JPH11339724A

JPH11339724A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH11339724A
Application number: JP14712698A
Authority: JP
Inventors: Makoto Inohara; 誠猪野原; Tadashi Yano; 正矢野; Kazuaki Okubo; 和明大久保; Teruaki Shigeta; 照明重田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ランプ全体、または、部分的な輝度の向上を
はかった蛍光ランプの実現、ランプの輝度配光を管軸に
関して非対称としたもの、または、面対称とした蛍光ラ
ンプ、光色可変機能の有する蛍光ランプを実現するこ
と。【解決手段】蛍光ランプ１の電極４間に、放電方向に
長さを持ち、かつ、ほぼ平行に存在して、蛍光体を塗布
した支持体７と羽根６からなる物体５を少なくとも１つ
以上含むことにより、ランプの任意の位置の輝度を制御
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、ガラス管内に蛍光
性の物体を含んだ蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ランプは、一般照明用途では、照明
器具に組み入れて使用されるが、その際重要なのは照明
器具から放射される光の利用効率であり、このため、ラ
ンプの輝度配光が利用目的からみて効率的なものとなる
ように制御する必要が生ずる。特に、照明器具直下の照
度を向上させることを意図したランプでは、このランプ
を下向方向からみた輝度を増大させたランプがある。

【０００３】蛍光ランプの輝度を増大させる方法とし
て、ランプ電流を増大し、ランプ電力を増大する方法が
良く知られている。しかし、この方法では電気入力を放
射エネルギーに変換する放射効率が低減するという問題
がある。

【０００４】この問題を解決する方法として、蛍光ラン
プのガラス管の管軸方向に関して螺旋状などの溝を作り
ガラス管内壁の面積を拡大し、プラズマイオンと蛍光体
との再結合を増大することが米国特許第３，９８８，６
３３号明細書で開示されている。

【０００５】また、蛍光ランプ管内での放電を邪魔しな
いように、ガラスウールや外面を電気絶縁した金属ウー
ルなどでできた薄い物体を、ランプ管軸方向に関してほ
ぼ均一に分布させることにより蛍光ランプの輝度を増大
させることが米国特許第４，１６３，１６９号明細書で
開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】蛍光ランプの輝度を増
大させる方法として、ガラス管に螺旋状などの溝を設け
た構造とするランプの輝度向上は小さい。また、ガラス
管内にガラスウールなどの薄い物体を管軸方向にほぼ均
一に分布させる方法では、ランプの輝度をほぼ均一にす
ることはできるが、照明用途に適した形で局所的に輝度
を高めたり、ランプの輝度配光を管軸に関して非対称と
することは困難である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、蛍光ランプの放電方向に対して長さをも
ち、かつ、放電方向にほぼ平行に存在して、蛍光体を塗
布した、または、蛍光物質である少なくとも１つ以上の
物体を含む構造とした蛍光ランプを提供するものであ
る。

【０００８】本発明になる蛍光体を塗布した物体、また
は蛍光物質である物体を蛍光ランプのガラス管内に配置
することにより、蛍光ランプの輝度を向上でき、一般照
明用として、また、デコレーティブ照明用として提供す
ることができる。

【０００９】また、本発明になる物体の蛍光体の発光色
とガラス管内壁に塗布した蛍光体の発光色とを異なるも
のにすることにより、利用目的に適した光色の照明光が
得られるような、光色可変ランプとしての機能させるこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態と
しての蛍光ランプを示す図、（ｂ）は同蛍光ランプの物
体の概略断面図である。

【００１１】図１に示すように、蛍光ランプ１のガラス
管２の内部に蛍光体３が塗布されており、２つの電極４
の間の距離の約１／２の長さを有する物体５が配置され
ている。

【００１２】この物体５は、ランプの管軸方向に長い、
８枚の薄い板ガラスからなる羽根６を支持体７に固定し
て一つの構造体とし、これに蛍光体を塗布したもので構
成されており、この物体５はガラス管２に固定してあ
る。ガラス管２の固定には、例えば、高温に耐える接着
剤で、ガスをほとんど放出しないものを利用する。

【００１３】図２は、図１の構造とした希ガスとしてア
ルゴンガスを封入した管径２７mm、２０Ｗ蛍光ランプの
管軸方向の輝度分布の測定例を示したものである。この
図からわかるように、物体５が存在する放電領域に対応
するガラス管の輝度は、この物体５が存在しない部分の
輝度に比べて約１５％高い。

【００１４】このように、蛍光体を塗布した物体を蛍光
ランプ内に配置することによってランプの輝度を一般蛍
光ランプよりも高くすることができる。この場合の物体
としては、放電の邪魔にならないようにするために放電
方向に長く、かつ、細いか、または、長く、かつ、薄
い、物体であることが望ましい。また物体の長さは、電
極間の距離の大きさまでの、任意の長さにしてよいが、
一般照明用には、電極間距離の約１／２以上とする方が
有利である。

【００１５】また、本発明になる物体のガラス管内での
個数、大きさ、設置場所を調整することにより、ランプ
の管軸方向の輝度分布を任意に制御することが可能であ
る。

【００１６】図３は本発明の第２の実施の形態を示した
もので、蛍光ランプ１のガラス管の内面に蛍光体３が塗
布されており、２つの電極４の間に管軸方向に長さを持
つ、放電の邪魔にならないように直径２mmの細いガラス
棒で構成した四角柱の形をした格子状の構造体に蛍光体
を塗布した物体８が、ガラス管２に固定されている。

【００１７】図３に示すような構造のランプにおいて、
四角柱の側綾を構成するガラス棒間の距離を短かくし、
物体８を管軸の方向に寄せると、放電プラズマの通り道
がガラス管中央部に絞られることによりランプ輝度は増
加する。

【００１８】本発明の効果を得るために、ランプ内に挿
入する物体は、できるだけ放電の妨げにならないように
することが重要である。このためには、物体を管壁近傍
に配置するか、または、物体を管軸近傍に配置する場合
には、放電の邪魔にならないようにするため、物体を細
い棒状とするか、もしくは放電の通りやすい中空格子状
構造体とするなどして、放電が安定で、有効放射が多
く、放電効率が高くなるようにする。

【００１９】また、図３の構造の２０Ｗ蛍光ランプの直
径２mmのガラス棒の数を４本から８本にするとランプ輝
度は、表１に示すように、約５％増加した。これは構造
体８による放電負荷が４本から８本にすることにより軽
減されることによる。

【００２０】このことは、ランプ内に入れる構造体の放
電への負荷が、その物体の体積だけできまるのではな
く、形状に依存することを示しており、構造体の形状に
ついては、放電空間における負荷を押さえ、放電アーク
ができるだけスムーズに流れるような構造とする。（表
１）は、第２の実施の形態において、ガラス本数が異な
る場合のランプ輝度（相対値）を示すものである。

【００２１】

【表１】

【００２２】図４は本発明になる第３の実施の形態を示
したもので、蛍光ランプ１の中に直径４mmのガラス棒に
蛍光体を塗布した物体９が、ガラス管２の管端部に固定
してある。

【００２３】図４に示すような構造としたランプの電気
・光り特性を一般構造のランプと比較した例を（表２）
に示した。

【００２４】

【表２】

【００２５】この表から分かるように、ガラス棒を挿入
することによりランプ負荷が高くなるが、ランプ電流を
同一とした条件では光束、言い換えるとランプ輝度を同
等以上にできる。また、安定器損失を含めたランプの総
合効率の点では、一般形状ランプに比べて約４％高くな
る。

【００２６】このように第１、第２の例では、管璧に近
い部分に蛍光体を塗布した構造体が設置されていたのに
対して、第３の実施の形態のように管中央部に構造体を
設置してもランプの輝度を高くしたり、総合効率を高め
ることができる。

【００２７】図４に示すような構造の蛍光ランプおい
て、物体９の中心軸とランプ管軸との距離を離し、放電
アークの中心が通る位置を管軸からはずすと、ランプの
長さ方向に垂直な断面の配光は、図５に示すように一般
の蛍光ランプの配光が円配光１０になるのに対して、管
軸に関してほぼ面対称の配光１１となる。このような配
光のランプは、照明器具の助けを借りることなく、ラン
プ単体でもって照明対象とする方向、例えば、下向き方
向に高い照度を与えるランプとなる。

【００２８】また、図５の１１に示すような配光のラン
プを照明器具に組み込むと、照明器具反射板の効果をよ
り効果的に活用した配光を与える照明器具となる。

【００２９】図６は、本発明になる第４の実施の形態と
して、請求項１４記載の蛍光ランプの例を示す。蛍光ラ
ンプ１のガラス管２の内面には蛍光体３が塗布されてお
り、ガラス管２の内側にガラス内管１４を配置し、この
ガラス内管１４の内面に第２の蛍光体１３を塗布した物
体が配置され、このガラス内管１２は支持体１４でガラ
ス管２に固定されている。

【００３０】尚、この支持体１４は、放電の邪魔になら
ないように細いガラス体でできている。さらに、ガラス
管の二つの管端部の何れか一方に電極４のほかに、第２
の電極１５を設けるとともに、二つの電極４と第２の電
極１５の内、何れか一方が動作できるように選定するた
めのスイッチ１６が装着してある。

【００３１】このランプにおいて、蛍光体３と第２の蛍
光体１３とは発光色の異なる蛍光体が使用されており、
蛍光体３は発光色が電球色となるように調合された蛍光
体、第２の蛍光体１３は発光色が昼光色となるように調
合された蛍光体である。

【００３２】したがって、このランプの利用者は、ラン
プを交換することなく、スイッチ１６を切り替えること
により、電球色と昼光色の何れか、好ましいと思う光色
の照明光を享受することができる。

【００３３】蛍光体３と第２の蛍光体１３は、光色が電
球色、温白色、昼光色となるように複数の蛍光体を調合
したもの、または１種類の単色蛍光体であってもよい。

【００３４】図７は本発明の第５の実施の形態の蛍光ラ
ンプを示すものである。蛍光ランプ１のガラス管２の内
面には蛍光体３が塗布されており、ガラス管２の中に石
英ガラス内管１７を配置し、この石英ガラス内管１７の
内面に第２の蛍光体１３を塗布した物体が、ガラス管２
に固定されている。

【００３５】さらに、ガラス管の外部に放電経路が石英
ガラス管を通るか、または、石英ガラス内管１７の外を
通るように、制御できるようにするための磁界印加制御
装置１８が装着されている。磁界印加制御装置１８によ
り、ランプに磁界をかけないときには、放電は石英ガラ
ス内管１７を通して行われ、この放電により発生する紫
外放射は第２の蛍光体１３を励起する。

【００３６】また、放電により発生する紫外の一部は石
英ガラス管を透過し、蛍光体３を励起する。したがっ
て、磁界印加制御装置により磁界をかけない状態では、
ランプから放射される光は、主として第２の蛍光１３に
よる発光であり、これに若干の蛍光体３による発光が重
畳されたものとなる。一方、磁界印加制御装置１８を稼
働し、放電アークをフラせ、放電が石英ガラス内管１７
の外部を通るようにすると、ランプからの発光は、主と
して蛍光体３による発光であり、これに第２の蛍光体１
３による発光が若干重畳されたものとなる。したがっ
て、蛍光体３と第２の蛍光体１３の発光色を変えておく
と、本実施の形態になるランプは光色可変ランプとして
利用できる。

【００３７】なお、上述の実施の形態では、蛍光体を塗
布する物体としてガラスを使用した例を掲げたが、この
物体としては、セラミックでもよいし、金属で構成され
たものであってもよい。金属を使用する場合には、ガラ
スエナメルを塗布するなどして、電流が流れないように
する配慮が必要である。

【００３８】また、前記物体をガラス管に固定する方法
としては、ガラス管の形状を変形させることにより固定
するものであってもよい。さらに、前記物体は、ガラス
の成型加工により、放電用ガラス管と一体構造としたも
のであってもよい。

【００３９】図８は本発明の第６の実施の形態を示した
もので、物体１９はそのほとんどが蛍光体成分で構成さ
れており、ガラス管内壁部分と立体壁部分とで構成され
ている。図８で蛍光体立体壁２０の部分は光透過率が高
くなるように薄い壁であり、この面に入射するランププ
ラズマからの紫外線が到達、蛍光体を励起することによ
り、通常のランプ管内壁だけに蛍光体を塗布したよりも
ランプからの光出力を増大することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明を利用すれば、ラ
ンプ全体、または、部分的に輝度の高い蛍光ランプだけ
でなく、ランプ管軸に関して非対称の輝度分布、また
は、非対称の輝度配光をもつ蛍光ランプが実現でき、一
般照明用として、または、ディスプレイなどの特殊照明
用として効果的に利用できる。

【００４１】また、本発明になる物体に塗布する蛍光体
と、ランプのガラス管に塗布する蛍光体の発光色とを異
なるものとすることにより、光色可変機能を持つ蛍光ラ
ンプが実現でき、１本のランプで、例えば、昼光色の照
明光、または、電球色の照明光を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態としての蛍光
ランプを示す図（ｂ）同蛍光ランプの物体の概略断面図

【図２】第１の実施の形態としての蛍光ランプの管長方
向の輝度分布測定例を示す図

【図３】本発明の第２の実施の形態としての蛍光ランプ
を示す図

【図４】本発明の第３の実施の形態としての蛍光ランプ
を示す図

【図５】本発明の第４の実施の形態としての蛍光ランプ
の配光の例を示す図

【図６】本発明の第５の実施の形態としての蛍光ランプ
を示す図

【図７】本発明の第６の実施の形態としての蛍光ランプ
を示す図

【図８】（ａ）本発明の第７の実施の形態としての蛍光
ランプを示す斜視図（ｂ）同蛍光ランプの中央部の概略断面図

【符号の説明】

１蛍光ランプ２ガラス管３蛍光体４電極５物体６羽根７支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者重田照明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス管、複数の電極、及び、この電極間
に、放電方向に対して長さをもち、かつ、ほぼ平行に前
記ガラス管内に存在して、蛍光体を塗布した、または、
蛍光物質である少なくとも１つ以上の物体を含む蛍光ラ
ンプ。
【請求項２】前記物体は、前記ガラス管内に固定されて
いることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】前記物体の形状は、放電方向に長く、か
つ、細い、または長く、かつ、薄い物体であることを特
徴とする請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】前記物体の長さは、放電全長に対して少な
くとも１／２以上であることを特徴とする請求項２記載
の蛍光ランプ。
【請求項５】前記物体の形状は、格子形状であることを
特徴とする請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項６】前記物体の形状は、棒状であることを特徴
とする請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項７】前記物体は、放電中心部近傍、もしくは、
外管壁に近いことを特徴とする請求項４または５記載の
蛍光ランプ。
【請求項８】前記物体は、長さ方向の中心軸に関して面
対称であり、かつ、前記物体の中心軸が前記ガラス管の
中心軸から偏っていることを特徴とする請求項４または
５記載の蛍光ランプ。
【請求項９】前記物体は、その長さ方向に関して非対称
である請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１０】前記物体は、一つの構造体であることを
特徴とする請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１１】前記物体は、ガラス、または、セラミッ
ク、または、金属で構成された請求項２記載の蛍光ラン
プ。
【請求項１２】前記物体の前記ガラス管による固定は、
外管の形状を変形させることで固定する請求項２記載の
蛍光ランプ。
【請求項１３】前記物体と前記ガラス管は、一体構造物
体である請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１４】ガラス管、前記ガラス管の一方の管端部
に二つの電極、他方の管端部に一つの電極、前記ガラス
管の内側に放電方向に対して長さを持ち、かつほぼ平行
に存在した、ガラス内管の内側に蛍光体を塗布した物体
と管端部の二つの電極の何れかを稼働状態とするための
切り替えスイッチを含む蛍光ランプ。
【請求項１５】ガラス管、二つの電極、及び、この電極
間に、放電方向に対して長さをもち、かつ、ほぼ平行に
存在して、蛍光体を塗布したガラス内管からなる物体を
含み、かつ、前記ガラス管の外側に磁界強度を制御する
素子を備えた蛍光ランプ。
【請求項１６】前記もう一つのガラス管が、石英ガラス
管である請求項１３または１４記載の蛍光ランプ。