JPS61190850A - 容量性安定器を備えたデユアルカソ−ド・ビ−ムモ−ドけい光ランプ - Google Patents

容量性安定器を備えたデユアルカソ−ド・ビ−ムモ−ドけい光ランプ

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JPS61190850A
JPS61190850A JP60278134A JP27813485A JPS61190850A JP S61190850 A JPS61190850 A JP S61190850A JP 60278134 A JP60278134 A JP 60278134A JP 27813485 A JP27813485 A JP 27813485A JP S61190850 A JPS61190850 A JP S61190850A
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JP
Japan
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envelope
capacitor
electrode
fluorescent lamp
beam mode
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Application number
JP60278134A
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English (en)
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ジヨゼフ・エム・プラウド
エイ・ボウマン・ブデインガー
ウイリアム・ジエイ・ロシユ
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Verizon Laboratories Inc
Osram Sylvania Inc
Original Assignee
GTE Products Corp
GTE Laboratories Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/56One or more circuit elements structurally associated with the lamp

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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビーム・モードけい光放電ランプに関し、詳し
くいうと、ビーム・モー斥けい光放電2ンプに一体の容
量性安定器を組込む六めの方法および装置に関する。
従来の技術 「ビーム・モードけい光ランプ」と題する米国特許第4
.40 & 141号には2つの電極を有するAct力
付勢のビーム・モードけい光ランプが開示されている。
ACサイクルの半サイクルにおいて、第1の電極が第2
の電極に関して正にバイアスされる。第2の電極は熱電
子放出カソードとし   ゛て機能して電子を放出し、
一方第1の電極は加速電極として機能して放出されfC
X子を加速し、第1のドリフト領域に入る電子ビームを
形成する。
hcプサイルの残シの半サイクルにおいて、これら電極
に対する電圧の極性は反転され、第1の電極が電子を放
出し、第2の電極によって加速されて電子ビームを形成
し、第2のドリフト領域に入る0 電極は透光性外囲器内に配置され、外囲器は励起時に紫
外線を放出する充填物質を含んでいる。
外曲器の内表面のけい光体被膜が放出された紫外線を吸
収して可視光を放出する。
第1および第2の電子ビームはAC電圧の交互の半サイ
クルでそれぞれの加速電極を通った後、ランプ外囲器内
の2つのドリフト領域を通じて交互にドリフトする。各
電子ビーム中の電子は対応するドリフト領域において充
填物質の原子と衝突し、充填物質原子の一部分を励起さ
せて紫外線を放出させ、また充填物質原子の一部分をイ
オン化して2次電子を生じさせる。これら2次電子はさ
らに紫外線を放出させる。
上述したデュアルカソード・ビームモードけい光ランプ
は正の電流電圧特性を有し、従って約20VACの比較
的低いAC電圧レベルで駆動されるときには安定器を必
要としない。
発明が解決しようとする間組点 しかしながら、米国の標準のライン電圧である1 10
 VACで作動されるときには、通常ライン電圧はライ
ン電圧源とカソードリードとの間にステップダウントラ
ンスを挿入することによシ降圧される。そのようなトラ
ンスは比較的高価であり、かさばシかつ重いのでランプ
構造体に一体のユニットとして組込むことが容易でない
という欠点があった。
問題を解決するための手段 本発明によれば、デュアルビームモード放電ランプ用の
容量性安定器がランプ構造体と一体に設けられる。)こ
の容量性安定器はランプのねじ込み式ベースの上部にか
つランプの主軸線に対し同軸的に取付けられた円筒状コ
ンデンサの形式にあることが好ましい。このコンデンサ
は絶縁された円筒状コイルのまわシに薄い金属化マイラ
ー(商品名)を巻回した積層体よシ形成される0デユア
ルビームモードランプは一対のフィラメントを含む0各
フイラメントの一側は予熱用常閉サーモスタット始動ス
イッチおよび抵抗器と直列に電気的に接続されている。
一方のフィラメントの他側はランプベースの中央接点に
結合されている0他方のフィラメントの他側は安定器コ
ンデンサの一側に結合されている。このコンデンサの他
側はランプベースの外側のねじ接点に結合され、回路を
完成するO 動作時に、ねじ込み式ランプベースは110VAC電源
に接続される。上記スイッチを閉成することによりラン
プに放電が生じ、フィラメントに電流が流れる。熱電子
放出温度に達すると、スイッチは開放し、2つのフィラ
メント間に放電が生じる0フィラメント温度はイオンお
よび電子のボンバードメントによって保持される。コン
デンサは高Qの分圧器として働き、ランプに印加される
電圧を降下する。ライン電圧とランプ動作電圧とのベク
トル差は直列のコンデンサの両端間に印加された電圧で
ある。コンデンサの構造は比較的小型で、コンパクトで
あり、ランプ外囲器に同軸的に設けることができ、従っ
て従来のようにかさばって大型化し、かつ重くなること
がない0また、コンデンサは比較的高Qのデバイスでち
り、従って電力消散が少なくなる。
実施例 以下本発明の好ましい実施例について添付図面を参照し
て詳細に説明する。
第1図および第2図を参照すると、本発明によるビーム
モードけい光ランプ30が示されており、ガラスのよう
な透光性物質よシつくられた真空形式のランプ外囲器3
1が放電容積を定めている。
外囲器内には励起時に紫外線を放出する充填物質が封入
されている。代表的な充填物質゛は水銀および貴ガスま
たは貴ガスの混合物である。適轟な貴ガスはネオンであ
る。紫外線を吸収したときに可視光を放出するけい光体
被膜37がランプ外囲器31の内表面に設けられている
。外囲器31の放電容積内に一対の電極33および34
が封入されている。これら電極33および34はAC電
圧の瞬時の極性に依存して加速電極およびカソードとし
て交互に機能する0従って、任意の与えられた時間に一
方の電極が加速電極で、他方の電極がカソードである0 電極33は導体35と56間に接続され、電極54は導
体28と29間に接続されている。各電極はほぼ同じ高
さを有し、従って2つの電極33および54は#1ば同
じ水平面内にある。これら電極33および34は隣接し
て互いに平行に%#1ば15I離間され大状態で配置さ
れている。
導体29はランプ外囲器31の凹入部を通って安定器コ
ンデンサ50の一11!I (s o a )に鳶在し
ている。電極34の他側はブロックで示す始動回路40
の抵抗52に支持リード2Bを介して結合されている。
電極35は導体35を介して始動回路40の予熱用スイ
ッチ54にその一側が接続され、その他側がランプ外曲
器31の凹入部を通って延在する導体36を介してベー
ス38の中央接点39に接続されている。そして導体7
9がコンデンサ50の他1ll(sob)をランプベー
ス38のねじ山のおる接点部分S7に接続する。
導体28.29.55および36は真空気密封止状態の
外囲器31を通じての上述した接続を可能にし、かつま
た電極33および34の支持を行なう。電極33および
54は代表的には2ボルトの熱電子放出形式のフィラメ
ント電極である。
ランプ30はさらに、エポキシのよう表通常の手段によ
ってランプ外囲器31に取付けられた通常の形式の金属
ベース38を含む。ベース58は白熱2ンプソケツトに
挿入できるようになっている0 第3図の拡大断面図から理解できるように、コンデンサ
50はベークライトあるいは他の同様の絶縁物質より形
成された絶縁された円筒状コアのまわりにマイラー(商
品名)81のようなプラスチックの誘電体に銅80を被
着したような薄い金属化プラスチックフィルムを巻回し
たものよシ形成された円筒状コンデンサよりなる。コン
デンサ50は円筒状部材86に取付けられ、この円筒状
部材86はランプの主軸線に対して同軸的にかつランプ
外囲器の凹入部のまわシに配置されている。
部材86Fiエポキシあるいは他の周知のガラス−金属
接着剤によって一端がベース3Bに取付けられ、他端が
ランプ外囲器31に取付けられる。かくして、コンデン
サ50はランプからの光があまシ阻止されないコンパク
トな部分に配置されているO 第2図を参照して、動作時にこの回路はランプをオンに
し、AC電圧56をベース38の中央ベース接点39と
ねじ込み式外側接点37間に印加することによって付勢
される。中央ベース接点は導体56を介して電極33に
結合されている。接点57は導体79、コンデンサ50
および導体29を介して電極34に結合されている。;
ンデンサ50は降圧器として働き、コンデンサに蓄積さ
れ大電荷の量に比例する電圧を発生する。11 GVの
AC[源の場合には、コンデンサ5oは20ワツトの光
源に対し1アンペアの実効値電流を供給するのに十分で
ある20マイクロフアラド(μF)のキャパシタンスを
有することが好ましい。AC電圧の正の第1の半サイク
ルで電&33は電極34に関して正の極性にある。その
結果、電極34は熱電子放出カソードとして機能し、電
子を放出して矢印92で指示するように電子ビームを形
成する。電&33は加速電極として機能し、電子ビーム
を加速して第1のドリフト領域94に送る。
AC電圧の次の半サイクルで電極34は電極55に関し
て正となる。従って、電極33は熱電子放出カソードと
して機能し、電子を放出して第2の電子ビーム90を形
成する。電極34は加速電極として動作し、形成された
電子ビームを加速して対応する第2のドリフト領域98
に送る。
これらドリフト領域94.9Bは外囲器31内に配置さ
れてお、9、AC電圧の交互の半サイクルで電子ビーム
が対応する7ノードを通った後、指示され良電子ビーム
の流れの方向に延在している。
各ドリフト領域の電子は充填物質の原子と衝突し、充填
物質原子の一部分を励起させ、紫外線を放出させ、かつ
充填物質原子の一部分をイオン化させて2次電子を生じ
させる。これら2次電子はさらに紫外線を放出させる。
安定化のために本発IHにおいて使用される高Qの安定
器コンデンサ50は代表的な従来の抵抗器安定器と違っ
て事実上電力を浪費したい。容量性安定器は瞬時電流を
制限せず、コンデンサに蓄積され大電荷の総量に比例す
る電圧を発生する。従来の通常のけい光ランプにおいて
は電圧の断続があるのでコンデンサだけを安定器として
使用することができない0伺故ならば、容量性安定器を
備えたこの形式のけい光ランプにおいては電圧の断続の
ために過度に高いピーク電流が発生され、カソードの寿
命が短かくなるからである□これに対し、本発明を適用
するデュアルカンード・ビームモードランプは電圧の断
続がないから容量性安定器を使用しても上記欠点は生ぜ
ず、従って上記した容量性安定器の利点を最大限に生か
すことができる。
電流波頂率(ピーク電流と実効値電流との比)は理想的
には可能な限シ低くあるべきである。これは高いピーク
電流はカソードに損害を与え、従ってランプの寿命が蝮
かくなるからでおる。従来の代表的なけい光ランプと異
なシビームモード放電ランプは容量性安定器を使用して
も電流波頂率は低いま\であり、従って寿命が短かくな
ることもない。
本発明の好ましい実施例を図示し、詳細に記載したけれ
ど、本発明の精神からあるいは特許請求の範囲から逸脱
することなしに@hの変形および変更がなし得ることは
この分野の技術者には容易に明らかでおろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するデユアルーカソード拳ビーム
モードけい光ランプの一例を示す概略断面図、第2図は
第1図のけい光ランプの回路接続図、第3図は第1図の
けい光ランプのコンデンサの一部分を拡大して示す断面
図である。 30 :デュアルカソ大ドービームモードけい光ランプ
31:ランプ外囲器 35.34:電極 37:けい光体被膜 38二ベース 40:始動回路 50:コンデンサ(安定器) 52:抵抗 54:予熱用スイッチ 56:AC電源 80;銅 81ニブラスチック誘電体 86:円筒状部材 90.92:電子ビーム 94.98ニドリフト領域

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)紫外線によって励起されたときに光を放出する物
    質でつくられた透光性外囲器内に一対の熱電子放出電極
    が配置されており、前記外囲器内に電子によって励起さ
    れたときに紫外線を放出する充填物質が封入されている
    ビームモードけい光ランプにおいて、 前記外囲器のベースに取付けられ、AC電圧が供給され
    る中央接点および外側接点を有するランプソケットと、 前記一対の電極のうちの第1の電極の一端と前記外側接
    点との間に結合されたコンデンサと、前記第1の電極の
    他端と前記一対の電極のうちの第2の電極の一端との間
    に接続された始動回路と、 前記第2の電極の他端を前記ソケットの中央接点に接続
    するための結合手段 とを具備することを特徴とするビームモードけい光ラン
    プ。
  2. (2)前記始動回路が抵抗と熱応動スイッチとの直列回
    路よりなる特許請求の範囲第1項記載のランプ。
  3. (3)前記コンデンサがランプの主軸線に同軸的に配置
    された金属化フィルムと絶縁体の円筒状積層体である特
    許請求の範囲第1項記載のランプ。
  4. (4)電源からのAC電圧によって付勢されるようにな
    っているデュアルカソード・ビームモードけい光ランプ
    において、 励起されたときに紫外線を放出する充填物質が封入され
    た透光性外囲器と、 該外囲器に隣接するコンデンサと、 第1および第2の電源接点と、 紫外線を吸収したときに可視光を放出する前記外囲器の
    内表面のけい光体被膜と、 前記外囲器の外側で直列に接続された抵抗と熱応動スイ
    ッチよりなる始動回路と、 それぞれが前記外囲器内に配置された第1および第2の
    熱電子放出電極と、 前記第1の電極の一端を前記第1の電源接点に接続する
    ための第1の手段と、 前記第2の電極の一端を前記コンデンサの一端に接続す
    るための第2の手段と、 前記コンデンサの他端を前記第2の電源接点に接続する
    ための第3の手段と、 前記第1および第2の電極のそれぞれ他端を前記始動回
    路と直列に接続するための第4および第5の手段 とを具備することを特徴とするデュアルカソード・ビー
    ムモードけい光ランプ。
  5. (5)前記コンデンサが円筒状形状であり、かつランプ
    外囲器の主軸線に対し同軸的に配置されている特許請求
    の範囲第4項記載のけい光ランプ。
  6. (6)前記コンデンサが金属化フィルムと絶縁体の積層
    体である特許請求の範囲第5項記載のけい光ランプ。
  7. (7)電源からのAC電圧によって付勢されるようにな
    っているデュアルカソード・ビームモードけい光ランプ
    において、 励起されたときに紫外線を放出する充填物質が封入され
    た第1の部分と凹入部とを有する透光性外囲器と、 該外囲器に隣接し、この外囲器に対し同軸的に前記凹入
    部に取付けられた円筒状コンデンサと、第1および第2
    の電源接点と、 紫外線を吸収したときに可視光を放出する前記外囲器の
    第1の部分の内表面のけい光体被膜と、始動回路と、 それぞれが前記外囲器の前記第1の部分内に配置された
    第1および第2の熱電子放出電極と、前記第1の電極の
    一端を前記外囲器の凹入部を介して前記第1の電源接点
    に接続するための第1の手段と、 前記第2の電極の一端を前記外囲器の凹入部を介して前
    記コンデンサの一端に接続するための第2の手段と、 前記コンデンサの他端を前記外囲器の凹入部を介して前
    記第2の電源接点に接続するための第3の手段と、 前記第1および第2の電極のそれぞれ他端を前記外囲器
    の凹入部を介して前記始動回路と直列に接続するための
    第4および第5の手段 とを具備することを特徴とするデュアルカソード・ビー
    ムモードけい光ランプ。
  8. (8)前記コンデンサが金属化フィルムと絶縁体との積
    層体である特許請求の範囲第7項記載のデュアルカソー
    ド・ビームモードけい光ランプ。
  9. (9)前記始動回路が直列接続された抵抗と熱応動スイ
    ッチとからなる特許請求の範囲第7項記載のデュアルカ
    ソード・ビームモードけい光ランプ。
JP60278134A 1984-12-13 1985-12-12 容量性安定器を備えたデユアルカソ−ド・ビ−ムモ−ドけい光ランプ Pending JPS61190850A (ja)

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US06/681,012 US4751435A (en) 1984-12-13 1984-12-13 Dual cathode beam mode fluorescent lamp with capacitive ballast
US681012 1996-07-22

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JPS61190850A true JPS61190850A (ja) 1986-08-25

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DE (1) DE3578103D1 (ja)

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