JPS6351095A - 照明装置 - Google Patents

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】 （発明の産業上の利用分野］ 本発明は一１１２照明から原稿読み取り装置の露光用光
７原にまで種々利用できる照明装置に関する。

特には板状光源に最適で、液晶表示の背面光源として用
いることに適する照明装置に関する。

（従来技術） 従来、放′１［現象を利用する照明装置としては蛍光灯
やハロゲンランプなどの放電管内部にフィラメントをイ
アするものが用いられていた。

而して、これらの放電管内部にフィラメント等の電極を
有する照明装置では放電管内部のガスの励起により電極
が劣化していくため、突然ランプが切れたり、もしくは
極端に光量が低下してしまつという問題があった。

この問題を解決するものとして近年、放電管外部から高
周波電界を印加することか、放電管の寿命が長い等の点
で考えられている。特に、放ＴＬ管の結合効率の良さＴ
Ｌ＆ｉ’を界の発生効率の良さからバルブ外面にコイル
を巻回したものか特開昭６０−２４９２４０号公報で提
案されている。

（発明か解決する問題点） 而して、この様な照明装置においては、放電管う と’ｉｆｆ　！４　（凹でインピーダンスのマツ条ング
がどれないと放電管の管面で電磁波が反射してしまい、
放電界内部に十分な電磁界エネルギーが入らないという
問題がある。

即ち、放電管が十分高温である場合には、内部のガスは
十分な運動エネルギーを有するため放電界内部ではイン
ピーダンスは略均−であるが、室温近傍では放電界内部
でインピーダンスのむらが生ずる。この場合、放電管で
はインピーダンスマツチングのとれた部分ととれていな
い部分が存在することになり、マツチングのとれていな
い部分では、多くの電６７１波が反射してしまい光量が
低下したり、つかなかったりする、という問題がある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するための外部から高周波電磁
界を印加することにより発光する放電管と、この放電管
に近接もしくは接触した複数のコイル状電極と、このコ
イル状電極に高周波電力を印加するための高周波印加手
段と、を有し、隣り合う電極に印加される高周波の位相
もしくは／及び周波数は異なることを特徴とする照明装
置であります。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づぎ説明する。尚、同
一機能を果たす部材には同一番号を付しである。

第１図は本発明の実施例の側面図である。

図において、１は放電管であり、内部には水銀とアルゴ
ンガスを封入し、管内面には螢光体が塗布されている。

２はコイル状？Ｅ　４’４であり、放電管の長手方向に
沿って複数個放電管に接触して設けられている。このコ
イルは１ターンでも１１ζわないが電磁界の強度を考え
ると複数ターンであることが好ましい。また、コイル形
状は略矩形状でも円形状でも構わない。３は電極に高周
波電力を印加するための高周波印加手段であり、各電極
毎に設けられ、夫々、インピーダンスのマツチングをと
って電極に高周波電力を供給する。この高周波印加手段
３は、高周波発振部と容量とコイル分が調整可能なＬＣ
カブラ等のＬＣ部とからなる。高周波印加手段３からＴ
′ｌ極に印加される高周波は発光効率の面から１０６Ｈ
ｚから１０”Ｈｚが好ましく、特には５ｘｌＯ’Ｈｚか
ら５Ｘ１０’Ｈｚが好ましく、供給される電力で多大な
光量が得られる。

第１図に示される実施例の様に１つの電極ではなく、複
数の電極を用い夫々管とインピーダンスのマツチングを
とることにより、管内部に存在するインピーダンスむら
に細分化して対応することになる。これにより、管側と
′ｒ；、極側でのインピーダンスのマツチングは十分と
れ、管面で電磁波が多大に反射してしまうことはない。

而して、複数の電極を用いた場合電極間で光量か低下す
るという問題が発生した。この問題は平）反核放電管に
電極をマトリクス状に配置した場合、特に顕著であり、
板状放電管の周辺のみ明るく内側は光量低下もしくは発
光しないという現象が発生することかある。

本発明者らは、この問題の原因を追求したところ次に述
へることが原因であることが判明した。

第２図（ａ）は上述の原因を説明するための図であり、
３はガラスもしくは樹脂等の基板であり、この基板上に
第２図（ｂ）に示されるコイル状の電極２をマトリクス
状に配置しているａ　４は接続コネクタで、このコネク
タを通して高周波電力が電極２に印加される。

このＴＬ電極は同一の位相で同方向に電流を流した場合
を第３図（ａ）に示す。

この場合、隣り合うコイル部分を流れるＴＬ流方向は逆
向き、即ち、Ｉ＋と■２の通りになる。つまり、発生ず
る電磁界も当然逆向きとなるため、お互いに打ち消して
しまう。故に、放電管に印加される電磁界は第３図（ｂ
）に示される電流により発生ずる？ｆｆ　４［界に近似
される。故に、放電管周辺のみ強い電磁界が印加される
が、内側、特に略中央部ではほとんど電６ｎ界が印加さ
れないこととなり、この現象が中央部での光量低下もし
く、は発光しないということが発生する。

第４図（ａ）は本発明を説明するだめの図であり、隣り
合うコイル状電極では印加する電力、即ち、電流の位相
を逆にしている。こうすることにより放電管に印加され
る電磁界は第４図（ｂ）に示される電流により発生する
１７Ｍ　６ｎ界に近似される。故に、放電管周辺のみに
強い電磁界が印加されることはなく放電管全体に小ルー
プのＨ（、Ｈ界が印加され均一な発光が得られる。

この位相差は完全に反対でなくとも良く、少々打ち消さ
れても構わないが、少なくとも片方の電極による発生す
る電６ｎ界が残存する様に９０°乃至２７０°であるこ
とが好ましい。

この位相差を達成するための実施例を第５図のブロック
図に示す。

第５図において、５はＴＬ源、６．〜６□は遅延回路で
ある。放電管に接触もしくは近接して設けられた複数の
電極２１〜２ｎの各々高周波印加手段３．〜３ｎが設け
られ、高周波印加手段へ供給される電圧もしくは電流は
電源部５からの電源立ち上げ時に遅延素子６１〜６ｎに
よって隣り合う電極に印加される電力の位相が異なる様
に遅延して印加され、各々の高周波印加手段３は異なる
遅延時間で発振を開始する為、位相差を生した発）辰を
行なう事になる。

また１佃の高周波印加部からそれぞれの電極にそれぞれ
位相器又は遅延回路を通して電機エネルギーを供給する
よりも第５図に示すようにそれぞれの電極に対して別々
の高周波印加部を設けて７機エネルギーを供給した方が
著しく均一で安定に光源を点灯することができた。即ち
、電極夫１７に対応して高周波印加部で設けることが好
よしい。

このように隣り合う電極に印加する電力に位相差をもた
せることにより放電管の光量ムラは防止できるが、更に
隣り合うＴＬ極で印加する周波数は異ならせることでも
可能である。

即ち、周波数を異ならせることにより位相は順次ずれて
ゆく。この場合、重石ｎ界か打ち消されてしまう時も存
在するが高周波、特には１０６Ｈｚ乃至１０８Ｈｚであ
るため、極めて短時間で電磁界が増大される状態（逆位
相）に移行する。改に、放電管には十分な電磁界が印加
されることになる。

この隣り合う電極に印加する周波数を異ならしめるため
には高周波発振器での発振周波数を異ならしめれば良い
。

第６図、第７図、第８図、に本発明を液晶表示パネルの
背面光源として用いた実施例を示す。

第６図は背面光源としての板状放電管の構成を示す遠視
図である。２は平板状放電管で内部に水銀とアルゴンガ
スを封入している。７は平面形状を内部からささえてい
る数ｍｍの厚さをもつ透光性の補強板で、穴８は内部の
水銀蒸気の通りを良くし均一な水銀蒸気圧にする為のも
のである。第７図は第２図（ａ）の電極基板を無電極放
電管に接１’！’Ｊ！させたもので電極基板３上の電極
パターン２より各々？ＣＬＪＩ界が発せられ上部にある
板状放電管１に電磁界を与え放電させ、図中矢印方向に
光を取り出すものである。

この、様な構成によれば、内部にフィラメントを有さず
、ガスによるフィラメントの劣化や過電力によるフィラ
メントの断線等の発生がないため、従来のフィラメント
を有する蛍光灯と比べて供給可能な電力が比較にならな
いほど大きくとれるという特徴があり、供給電力を大ぎ
くとる（例えば１００Ｗ程度）事により高輝度の蛍光灯
を実現する事ができる。

第８図は、第７図実施例を用いた透過型液晶表示パネル
の断面図である。

図中、９は液晶表示部（不図示の駆動部により駆動され
る）１及び３は本発明の照明装置でバックライトとして
使用している。この場合、透明の導電性ガラス１０を放
電管表面の液晶側に設りることかノイズ発生、液晶の誤
動作を防止でき好ましい。

本発明の照明装置を液晶表示のバックライトにト 使用した場合、電極をマ判りツクス状に細かく配置した
ことにより、高輝度であるはかりでなく、従来のバック
ライトの様に、場所による光量ムラは発生せず、第９図
に示−ｊ−ように、均一な発光分布か得られる。

（発明の効果） 以上、説明した通り本発明によれは、放ＴＬ管内部にイ
ンピーダンスむらがあっても、高周波ｆｉ　。

波の管面による反射で少なくすることか可能で放電管内
に多くめ高周波エネルギーを入れることが可能であると
ともに、ノイズの発生も少なくすることができる。

更には、平板状として、光量むらかなく高輝度で、特に
、液晶表示のバックライトとして使用した場合非常に見
やすい液晶表示パネルの提供も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の側面図、 第２図（ａ）、第２図（ｂ）、第３図（ａ）、第３図（
ｂ）、第４図（ａ）、第４図（ｂ）は本発明の説明図、 第５図は本発明の実施例のブロック図、第６図、第７図
は本発明の実施例を示す図、７５８図は本発明を通用し
た液晶表示パネルを示す１ｔＪｉ面図、 第９図は本発明の効果を示す図である。 図において、１は放電管、２は電極、３は高周波印加手
段である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部から高周波電磁界を印加することにより発光
   する放電管と、この放電管に近接もしくは接触した複数
   のコイル状電極と、このコイル状電極に高周波電力を印
   加するための高周波印加手段と、を有し、隣り合う電極
   に印加される高周波の位相もしくは／及び周波数は異な
   ることを特徴とする照明装置。
2. （２）上記放電管は板状である特許請求の範囲第１項記
   載の照明装置。
3. （３）上記高周波は１０＾６Ｈｚ乃至１０＾８Ｈｚであ
   る特許請求の範囲第１項または第２項夫々に記載の照明
   装置。