KR100405264B1 - 외부전극형형광램프및조사유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 전극형 형광 램프 및 이 형광 램프를 이용한 조사 유닛이다. 내면에 형광물질(3)을 도포한 유리관(1)의 내부에 희소가스를 소정량 밀봉하고, 유리관(1)의 외표면의 관축방향으로 적어도 한쌍의 전극(2,2')을 배설함과 동시에, 외부로 광을 방출하는 애퍼춰(4)의 대향면에 반사재(6)를 설치한 외부 전극형 형광램프(10)에 있어서, 상기 전극(2,2')의 일부를 투광성으로 하고, 상기 투광부분에 반사재(6')를 설치한다. 이에따라, 전극(2,2')의 일부에 투광부분을 설치해도 램프의 정전용량은 크게 저하하지 않고, 램프에 입력되는 에너지는 상기 투광부분을 설치하지 않은 경우에 가까운 값이 되므로, 반사재(6')를 설치한 만큼 광 출력을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 투광부분은 슬릿상으로 하거나, 다수의 구멍을 형성하는 등 임의의 형상으로 할 수 있다.

또한, 외부 전극형 형광 램프(10)는 외부전극이 투광성을 가지고 있고, 램프(10)를 점등시키면 애퍼춰(4)에서 외부로 광이 방출됨과 동시에 외부전극(2,2')에 설치한 투광부(6)에서 광이 방출된다. 투광부(6)에서 방출된 광은 반사재(11)로 반사되어 U자상의 반사재의 개구부에서 방사된다. 램프(10)의 외부전극의 일부를 투광성으로 하고, 투광부(6)를 투과하는 광을 반사재(11)에 의해 반사시켜 조사영역에 조사하도록 구성하였으므로, 광량을 증가시킬 수 있다.

Description

외부 전극형 형광 램프 및 조사 유닛

OA 기기의 판독용 광원, 액정표시장치의 백 라이트등에 사용되는 형광 램프로써, 유리관의 외표면에 띠형상의 한쌍의 외부전극을 배설하고, 이들의 전극에 고주파 전압을 인가하여 점등하는 외부 전극형 형광 램프가 알려져 있다.

도7은 상기 외부 전극형 형광 램프의 일예를 도시하는 도면이고, 동 도면은 외부 전극형 형광 램프의 관축에 수직인 단면도를 도시하고 있다.

동 도면에 도시하는 바와같이, 외부 전극형 형광램프(10)는 유리관(1)의 외면에 띠형상의 한쌍의 외부전극(2,2')을 배설하고, 유리관(1)의 내부에 희소가스등을 봉입함과 동시에 유리관(1)의 내면에 형광물질(3)을 도포한 것이고, 상기 외부전극(2,2')에 연속적인 고주파 전압이나 펄스적 고주파전압을 인가하여 점등시킨다.

상기 외부 전극형 형광램프(10)는 한쌍의 외부전극(2,2')에 인가되는 고주파 전압에 의해 상기 외부전극(2,2')에 끼워진 유리관(1)의 내부의 방전공간에 방전을발생시켜, 이 방전으로 발생한 자외선에 의해 유리관(1)의 내면에 도포된 형광물질(3)을 발광시키는 것이고, 상기 방전에 의해 발생하는 광은 애퍼춰(aperture)(4) 및 그 대향면에서 외부로 방사되며, 애퍼춰(4)에서 방사되는 광이 피조사체에 조사된다.

상기 형광 램프에 있어서는 애퍼춰(4)의 대향면에서 외부로 방사되는 광이 유효하게 이용되지 않고, 그만큼 피조사체에 조사되는 광량이 저하한다.

그래서, 본 출원인은 먼저 외부 전극형 형광램프(10)의 애퍼춰(4)의 대향면에 반사재를 도포함으로써, 광 출력을 증대시키는 기술을 제안했다(일본국 특원평 7-313704호 참조).

도8은 상기 반사재를 도포한 외부 전극형 형광램프의 관축에 수직인 단면도를 도시한 것이고, 동 도면중의 W는 전극의 폭이다.

상기 기술은 도8에 도시하는 바와같이, 애퍼춰(4)의 대향면에 반사재(6)를 도포하고, 방전에 의한 발광에 있어서, 상기 반사재(6)에 의한 반사광에 의해 외부 전극형 형광 램프(10)의 애퍼춰(4)에서의 광 출력을 증대시키는 것이고, 외부 전극형 형광 램프(10)의 외부에 반사 미러등을 설치하지 않고 유효하게 방전에 의한 발광을 이용할 수 있다.

그런데, 최근, 팩시밀리, 복사기, 이미지 리더등의 정보기기에 있어서는 원고판독속도의 고속화가 요구되고, 이에따라, 상기 외부 전극형 형광 램프의 광 출력의 증대가 요구된다. 또한, 액정 디스플레이 패널의 백 라이트 장치에 있어서는 적은 입력전력으로 고 광출력이 얻어지는 백 라이트 장치가 요망된다.

상기 도8에 도시한 외부 전극형 형광램프를 사용하면 유효하게 방전에 의한 발광을 이용할 수 있고, 외부 전극형 형광램프의 광 출력을 증대할 수 있는데, 상기한 요구에 충분히 응답하기 위해 광 출력 증대가 더욱 요망된다.

본 발명은 팩시밀리, 복사기, 이미지 리더등의 정보기기에 이용되는 원고 조명용이나 액정 디스플레이 패널의 백 라이트 장치등에 이용되는 외부 전극형 형광 램프에 관한 것이다.

도1은 본 발명의 실시예의 외부 전극형 형광 램프의 축방향으로 수직인 단면도이다.

도2는 본 발명의 실험에서 사용한 외부전극형 형광램프의 구성을 도시하는 도면이다.

도3은 전극형상과 조도의 관계를 도시하는 도면이다.

도4는 전극의 폭, 형상을 바꾸었을 때의 정전용량을 도시하는 도면이다.

도5는 본 발명의 실시예의 그 이외의 전극형상을 도시하는 도면이다.

도6은 본 발명의 실시예에서 반사재의 부착양태를 도시하는 도면이다.

도7은 외부 전극형 형광 램프의 일예를 도시하는 도면이다.

도8은 반사재를 설치한 외부 전극형 형광 램프를 도시하는 도면이다.

도9는 본 발명의 제1 조사 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.

도10은 전극에 투광부를 가지는 외부 전극형 형광 램프의 관축에 수직인 단면도이다.

도11은 제1 실시예의 비교실험결과를 도시하는 도면이다.

도12는 본 발명의 제2 실시예의 조사 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.

도13은 제2 실시예의 비교실험결과를 도시하는 도면이다.

도14는 도15의 실험을 행할시에 사용한 종래의 조사 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.

도15는 도12 및 도13에 도시한 조사 유닛의 광량 분포의 측정결과를 도시하는 도면이다.

본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 이루어진 것으로써, 그 목적은 광 출력을 한층 증대시킬 수 있는 외부 전극형 형광램프, 및 형광램프를 사용한 조사 유니트를 제공하는 것이다.

도8에 도시한 외부 전극형 형광램프에 있어서는 애퍼춰(4)의 대향면에 반사재(6)를 설치하고, 방전에 의한 발광광에 상기 반사재(6)에 의한 반사광을 가함으로써, 외부 전극형 형광램프(10)의 광 출력을 증대시킨다. 즉, 반사재를 유효하게 이용함으로써, 외부 전극형 형광램프의 광 출력의 증대를 도모한다. 여기서 광 출력을 증대시키기 위해, 반사재를 더 유효하게 이용하는 것을 시도했다. 이 때문에, 상기 전극의 일부에 투광부분을 설치하고, 상기 투광부분에 반사재를 설치한 경우의 광 출력을 조사했다.

우선, 전극에 투광부분만을 설치했을 시에 외부 전극형 형광램프에서 방출되는 광 출력을 조사했다. 그 결과, 다음과 같은 것을 알았다.

즉, 통상 전극폭(도8에 있어서의 W)을 좁게하면, 외부 전극형 형광램프에서 방출되는 광 출력은 감소하지만, 전극의 일부에 극간을 설치한 경우(이하, 이 극간을 슬릿이라고 한다), 상기 슬릿의 위치, 크기를 적절하게 선정하면, 슬릿을 설치한만큼 전극폭(전극면적)이 좁아져도, 외부전극형 형광램프에서 방출되는 광 출력은 그다지 감소하지 않는다.

이것은 다음 이유에 의한 것으로 생각되어진다. 즉, 통상 전극폭을 좁게하면 외부 전극형 형광램프의 정전용량이 저하하고, 그에따라 외부 전극형 형광램프에 공급되는 전력은 저하한다. 그러나, 전극에 슬릿을 설치한 경우, 슬릿을 포함한 전극면적(전극이 퍼져 있는 범위)은 변하지않으므로, 슬릿부분도 전극이 있는데 가까운 상태로 되고, 외부 전극형 형광램프의 정전용량은 그다지 저하하지 않으며, 그 결과 외부 전극형 형광램프에서 방출되는 광 출력도 거의 저하하지 않는 것으로 생각되어진다. 특히, 슬릿의 위치가 애퍼춰에 가까울수록 광 출력의 감소는 적은 것을 알았다.

다음에, 상기 슬릿에 반사재를 설치한 경우의 광 출력을 조사했다. 그 결과 후술하는 바와같이 슬릿에 반사재를 설치함으로써, 반사재를 설치하지 않는 경우에 비해 광 출력이 증대하고, 이때의 광 출력은 상기 도8에 도시한 외부 전극형 형광램프의 광 출력보다 커지는 것을 알았다.

또한, 상기 반사재의 종류를 변화시켜 광 출력을 조사한바, 광 출력의 증대는 반사재의 반사율에 크게 의존하지 않고, 반사재의 반사율이 전극의 반사율보다 작은 경우라도 광 출력이 증대하는 것을 알았다.

즉, 전극에 슬릿등의 투광부분을 설치하면 약간 광 출력이 저하하지만, 상기 투광부분에 반사재를 설치함으로써 외부 전극형 형광 램프의 광 출력을 중대시킬 수 있고, 결과로써 상기 도8에 도시한 애퍼춰 대향면에만 반사재를 설치한 외부 전극형 형광램프보다 광 출력을 증대시킬 수 있는 것으로 생각된다.

또한, 상기 반사재의 반사율은 반드시 전극의 반사율보다 높을 필요가 없고, 반사재의 반사율이 전극의 반사율보다 낮은 경우라도 외부 전극형 형광램프의 광 출력을 증대시킬 수 있는 것을 알았다.

또한, 상기 실험에서 전극에 슬릿을 설치하여 광 출력을 조사했는데, 슬릿대신에 전극에 구멍을 형성해도 같은 결과가 얻어진다고 생각된다.

본 발명은 상기와 같이 하여 외부 전극형 형광램프의 광 출력을 증대시킨 것이고 다음과 같이 하여 상기 과제를 해결한다.

(1) 내면에 형광물질을 도포한 유리관 내부에 희소가스를 소정량 밀봉하고, 유리관 외표면의 관축방향에 적어도 한쌍의 전극을 배설하며, 외부에 광을 방출하는 애퍼춰를 설치한 외부 전극형 형광 램프 유리에 있어서, 상기 전극의 적어도 일부를 투광성으로 하고, 상기 투광부분에 반사재를 설치한다.

(2) 상기 (1)에서, 애퍼춰에 가까운 부분에 상기 투광부분을 설치한다. 또한, 상기의 원리, 즉, 외부전극에 슬릿등의 투광부분을 설치했을 때, 이 투광부분의 크기위치등을 적절하게 선정하면, 투광부분을 설치한만큼 전극면적이 감소해도 애퍼춰에서 방출되는 광량은 감소하지 않는다는 원리를 이용하면 다른 구성도 가능하다.

즉, 이 투광부분에 반사재를 설치하는 이외에도 램프의 외측에 반사부재를 설치하고, 상기 투광부분에서 방출되는 광을 상기 반사부재로 반사하고, 유리관 내부로 되돌리지 않고 피조사체에 조사하는 구성에 의해, 동일 램프의 입력에 있어서의 이용 가능한 광 출력을 증대시키는 것도 가능해진다.

본 발명은 상기 점에 의거하여 내면에 형광물질을 도포한 유리관 내부에 희소가스를 소정량 밀봉하고, 유리관 외표면의 관축방향으로 적어도 한쌍의 전극을 배설하고, 외부에 광을 방출하는 애퍼춰를 설치한 외부 전극형 형광램프를 구비하는 조사 유니트에 있어서, 상기 전극의 적어도 일부를 투광성으로 함과 동시에, 상기 외부 전극형 형광램프에서 이간시켜 반사재를 배치하고, 상기 반사재에 의해 상기 전극에서의 투과광의 적어도 일부를 상기 애퍼춰에서의 반사광의 조사영역에 반사시키도록 구성한 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예를 도시하는 도면이다. 동 도면은 외부 전극형 형광램프의 관축에 수직인 단면도를 도시하고 있고, 외부 전극형 형광램프(이하, 램프라고 약기한다)(10)의 외부전극(2,2')에 투광부분(S)으로써의 슬릿을 설치하고, 상기 슬릿(S)에 반사재(6')를 도포한 실시예를 도시한다.

동 도면에서, 유리관(1)의 내면에는 형광물질(3)이 도포되고, 그 내부에는 소정의 진공 배기처리가 행해진 후에, 키세논 가스를 주성분으로 한 희소가스가 충전되어 유리관(1)의 양단이 폐색되어 있다.

또한, 상기 외부전극(2,2')으로 끼워진 애퍼춰(4)부분의 유리관 내면은 형광물질(3)이 제거되어 이 부분이 유효 발광면(5)이 된다.

유리관(1)의 축방향에는 띠형상의 전극(2,2')이 설치되어 있고, 전극(2,2')은 예를들면 Al, Cu등의 금속제 테이프(tape)나 은 페이스트(paste)등의 도전성 도료로 형성된다. 또한, 상기 전극(2,2')에는 슬릿(S)이 설치되어 상기 슬릿(S) 및 상기 애퍼춰(4)에 대향하는 면에는 반사재(6,6')가 설치되어 있다. 또한, 동 도면에서는 슬릿(S)을 전극(2,2')의 애퍼춰(4)측에 설치하고, 상기 슬릿(S)에 반사재(6')를 설치한 경우를 도시하는데, 후술하는 바와같이, 상기 슬릿(S)(반사재(6))을 전극(2,2')의 그 이외의 위치에 설치해도 된다.

반사재(6)로써는 산화 알루미늄에 결합재를 가하여 유리관(1)의 외면에 박막상으로 도포하여 건조시킨 것을 사용했다.

반사재(6)의 재료로써는 상기한 산화 알루미늄 이외에 황산 바륨, 산화 마그네슘, 산화 티탄, 필로린산 칼슘등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 재료에 한정되지 않고 전기적 절연성을 가지는 재료로 이루어져 있는 백색이나 은색등의 반사 테이프라도 사용가능하다.

또한, 반사재(6)의 전기적 절연성은 유리관(1)표면에서의 외부전극(2,2')에 따른 면 방전방지를 위해 필요하다.

상기 구성의 램프에 있어서, 전극폭, 슬릿(S)의 위치를 바꾸고, 상기 슬릿(S)의 위치에 반사재를 설치한 경우, 및 설치하지 않은 각각의 경우에 대해 램프에서 방출되는 광 출력을 조사했다. 또한, 실험에는 램프 관 직경이 Φ8mm, 램프길이가 360mm인 것을 사용했다. 또한 램프에는 펄스상의 고주파 전압을 인가하여 점등시켰는데, 고주파 교류전압을 램프에 인가하여도 같은 효과를 얻을 수 있는 것으로 생각된다.

도2는 상기 실험에 사용한 램프의 전극폭, 슬릿(S)의 위치를 도시하는 도면이고, 동 도면은 동 도면A에 도시하는 바와같이 상측이 애퍼춰(4)이고 굵은선 부분으로 표시한 부분이 전극, 점선으로 표시한 부분이 반사재(6)이다. 또한, 전극(2,2'), 슬릿(S)의 폭은 동 도면중의 a∼c로 표시되고, 그 이외, 형광물질등의 구성은 생략된다.

동 도면의 ①은 전극폭이 8mm로 슬릿(S)을 설치하지 않고 애퍼춰(4)의 대향면에 반사재(6)를 설치한 경우를 도시한다. 또한, ②는 전극폭이 8mm로 전극(2,2')의 애퍼춰(4)에서 1mm의 위치에 2mm의 슬릿(S)을 설치한 경우(나머지 전극 부분의 폭은 동 도면에 도시하는 바와같이 5mm), ③은 전극폭이 8mm로 전극(2,2')의 애퍼춰(4)에서 3mm의 위치에 2mm의 슬릿(S)을 설치한 경우(나머지 전극부분의 폭은 동 도면에 도시하는 바와같이 3mm), ④는 전극폭이 8mm로 전극(2,2')의 애퍼춰(4)에서 5mm의 위치에 2mm의 슬릿(S)을 설치한 경우(나머지 전극부분의 폭은 동 도면에 도시하는 바와같이 1mm), 또한 ⑤는 전극폭이 6mm인 경우를 도시하고, ②∼④의 각각에 대해 상기 슬릿(S)에 반사재(6')를 설치한 경우와 설치하지 않은 경우를 도시한다. 또한, 상기 ②∼④의 각각의 램프의 애퍼춰(4)의 대향면에는 상기 ①과 같은 반사재(6)가 설치되어 있다.

상기 도2의 각 형상의 전극을 구비한 램프에 대해 전극부의 슬릿(S)에 반사재를 설치하지 않은 경우의 광 출력을 조사하고 이어서 상기 슬릿(S)에 반사재를 설치한 경우의 광 출력을 조사했다.

도3은 상기 실험결과를 도시하는 도면이다. 동 도면에서 세로축은 전극폭이 8mm인 램프의 조도를 100으로 했을 때의 각 램프의 조도(상대치%)를 표시하고, 가로 축은 각 전극형상의 램프에서 전극(2,2')의 슬릿(S)에 반사재(6')를 설치한 경우와, 설치하지 않은 경우를 도시한다. 또한, 동 도면의 ①∼⑤는 상기 도2의 ①∼⑤에 대응하고, 예를들면 ①은 전극폭이 8mm인 경우, ②는 전극형상이 1-2-5mm인 경우를 도시한다. 또한, 전극폭이 8mm인 조도는 본 발명의 실시예의 램프의 조도와 비교하기 위해 도시한 것이고, 「전극부에 반사재 무」, 「전극부에 반사재 유」의 양방에 있어서 애퍼춰(4)의 대향면에 반사재(6)를 설치한 경우의 조도치를 표시한다(이를위해 동 도면중의 전극폭8mm인 「전극부에 반사재 무」, 「전극부에 반사재 유」 에 있어서의 조도치는 모두 같다).

동 도면에 도시하는 바와같이, 전극형상이 1-2-5mm일 때에 전극부에 반사재(6')를 설치하면 조도를 가장 크게 할 수 있고, 또한 전극형상이 5-2-1mm인 경우라도 전극부에 반사재(6')를 설치함으로써 전극폭8mm인 경우의 조도와 대략 같은 조도를 얻을 수 있었다.

이것은 상술한 바와같이, 전극에 슬릿(S)을 설치해도 슬릿부분에 전극이 있는 상태에 가까운 정전용량이 얻어지기 때문에, 전극폭이 좁아져도 램프에 입력되는 에너지는 크게 저하하지 않고, 또한 반사재(6')를 설치함으로써 광 출력을 증대시킬 수 있으므로, 결과로써 램프에서 방출되는 광 출력을 증대할 수 있기 때문이라고 생각된다.

한편, 전극폭을 6mm로 하면, 전극폭이 8mm인 경우와 비교하여 조도가 크게 저하하고, 전극형상이 1-2-5mm, 3-2-3mm 및 5-2-1mm인 경우와 비교해도 조도가 크게 저하했다.

이것은 상기와 같이 전극폭8mm인 전극에 슬릿(S)을 설치한 경우에는 전극을 넓게 붙인 경우에 가까운 정전용량이 얻어지는데 대해, 전극폭을 6mm로 한 경우에는 그에 따라 램프의 정전용량이 저하하고, 이에따라 램프에 입력되는 에너지도 저하하기 때문이라고 생각된다.

이하의 점을 검증하기 위해, 도2에 도시한 각 전극형상의 램프에 대해 반사재(6')를 설치하지 않은 경우의 각 램프의 정전용량을 조사했다.

도4는 상기 정전용량을 도시하는 도면이고, 동 도면은 8mm의 전극을 설치한 경우의 정전용량을 100으로 하고, 전극이 6mm인 경우, 전극이 상기 2의 형상의 경우(1-2-5mm로 표기), 전극이 상기 3의 형상의 경우(3-2-3mm로 표기), 전극이 상기 4의 형상의 경우(5-2-1mm로 표기)의 정전용량(상대치%)을 표시하고 있다.

동 도면에서 명백한 바와같이, 전극폭을 8mm에서 6mm로 하면, 정전용량은 작아지는데, 전극에 슬릿(S)을 설치한 경우에는 슬릿(S)만큼 전극폭이 좁아져도(전극면적이 작아져도), 정전용량은 그다지 저하하지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 상기한 바와같이, 전극에 슬릿(S)을 설치한 경우에는 그 슬릿부분도 전극이 있는것에 가까운 상태로 되고, 정전용량은 그다지 저하하지 않으며, 전극을 넓게 붙였을 때에 가까운 효과를 얻을 수 있다.

이상의 실험결과에서 슬릿(S)을 설치하여 슬릿부분에 반사재를 도포함으로써, 슬릿(S)을 설치하지 않고 전체를 전극으로 한 경우보다 조도를 높게할 수 있는 것을 확인했다.

상기 실시예에서는 전극에 설치한 슬릿(S)에 반사재를 설치한 경우에 대해설명했는데, 전극형상을 도5의 B∼E에 도시하는 바와같이 도5A에 도시하는 슬릿 이외의 형상으로 해도 구멍의 크기, 배치, 메쉬(mesh)의 간격등을 적절하게 선정하면, 같은 효과를 얻을 수 있는 것으로 생각된다.

즉, 동 도면B에 도시하는 바와같이 전극(2)에 구멍을 형성하거나, 동 도면C에 도시하는 바와같이 전극(2)전체에 등간격으로 구멍을 형성하거나 또한, 동 도면D에 도시하는 바와같이 전극(2)의 광이 나오는 면(애퍼춰)에 가까운 측일수록 큰 구멍을 형성하거나 전극을 메쉬로 구성하고, 상기 각 투광부분에 반사재(6')를 설치해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는 반사재(6,6')를 설치한 부분의 유리관 내면에도 형광물질을 도포한 경우를 도시했는데, 반사재(6,6')를 설치한 부분의 형광물질을 제거해도 된다.

또한, 반사재(6,6')의 부착형태로써는 예를들면 도6(a)에 도시하는 바와같이 전극에 설치한 슬릿, 구멍등의 부분에 반사재(6,6')를 도포/붙이거나 혹은 동 도면(b)에 도시하는 바와같이 슬릿, 구멍등의 부분의 외측에 반사재(6,6')를 붙일수도 있고, 어떤 형태라도 같은 효과를 얻을 수 있는 것으로 생각된다. 또한, 반사재(6)를 외부전극(2,2')에서 이탈시켜 부착, 반사재(6)의 반사광을 유리관 내부에 되돌리도록 해도 된다. 구체적으로는 도6(c)에 도시하는 바와같이 외부전극(2,2')에서 소정의 간격을 둔 외부 유리관(1a)의 내면에 반사재(6)를 설치해도 된다.

도9는 청구항3에 관한 발명의 제1 실시예의 조사 유닛의 구성을 도시하는 도면이고, 동 도면은 액정 디스플레이 패널의 백 라이트 장치에 이용되는 조사 유닛의 구성을 도시한다.

동 도면은 본 실시예의 조사 유닛의 외부 전극형 형광 램프의 관축에 수직인 단면을 도시하고 있고, 10은 외부전극에 투광부를 가지는 외부 전극형 형광 램프, 11은 U자형상의 반사재이고, 반사재로써는 U자의 내면이 경면 마무리된 알루미늄을 사용했다.

도10은 상기 외부전극에 투광부(S)를 가지는 외부 전극형 형광램프(이하 램프라고 약기한다)의 관축에 수직인 단면을 도시하고 있고, 유리관(1)의 외면에 구멍 혹은 슬릿등의 투광부(S)를 가지는 띠형상의 한쌍의 외부전극(2,2')을 배설하고, 유리관(1)의 내부에 희소가스를 봉입함과 동시에 유리관(1)의 내면에 형광물질(3)을 도포한 것이고, 상기 도8에 도시한 램프와 마찬가지로 상기 외부전극(2,2')에 연속적인 고주파 전압이나 펄스적 고주파 전압을 인가하여 점등시킨다.

또한, 램프(10)에는 상술한 도5에 도시한 것을 이용할 수 있다.

도9의 구성의 조사 유닛에 있어서 램프(10)를 점등시키면 애퍼춰(4)에서 외부로 광이 방출됨과 동시에 외부전극(2,2')에 설치한 투광부(S)에서 광이 방출된다. 투광부(S)에서 방출된 광은 반사재(11)에서 반사되어 U자상의 반사재의 개구부에서 방사된다.

즉, 본 실시예의 조사 유닛에 있어서는 투광부(S)에서 방출되는 광을 반사재(11)에서 반사시켜 U자상의 반사재의 개구부에서 방출하여 이용하고 있으므로, 종래와 같이 투광부(S)를 설치하지 않은 램프를 사용한 경우에 비해 광 출력을 증대시킬 수 있다.

본 실시예의 효과를 확인하기 위해 도9에 도시한 조사 유닛을 이용하여 투광부를 가지지않는 램프와 투광부를 가지는 램프에 대해 비교실험을 행했다.

상기 실험은 도9의 조사 유닛에 있어서, 길이 370mm, 관 직경8Φmm인 투광부를 가지는 램프와 투광부를 가지지 않는 램프를 U자상의 반사재(11)의 개구부에서 30mm의 위치에 설치하고(도1의 거리a=30mm), U자상의 반사재(11)의 개구부에 설치한 수광기(12)를 동 도면의 화살표방향으로 이동시켜 광량 분포를 측정했다.

또한, 점등조건으로써는 램프에 1600V, 75KHz의 펄스상으로 전압을 인가했다. 상기 펄스상의 전압을 발생시키기 위해 사용한 인버터의 입력전압은 24V, 입력 전류는 0.6A였다.

도11은 상기 측정결과를 도시하는 도면이고, 동 도면의 굵은선은 투광부를 가지는 램프를 사용한 경우의 조도분포, 가는선은 투광부를 가지지않는 램프를 사용한 경우의 조도분포이며, 가로축은 도9에 도시한 수광부(12)의 위치(광축 중심을 0mm로 하고 있다), 세로축은 수광기(12)에 의해 수광된 광량이다.

동 도면에서 명백한 바와같이, 투광부를 가지는 램프를 사용한 경우, 조사 유닛에서 방사되는 광량은 투광부를 가지지않는 램프를 사용한 경우보다 증대하고, 본 실시예의 효과가 확인되었다.

도12는 제2 실시예의 조사 유닛의 구성을 도시하는 도면이고, 동 도면은 정보기기의 원고 조명용에 이용되는 조사 유닛의 구성을 도시한다.

동 도면은 상기 조사 유닛의 램프 관축에 수직인 단면을 도시하고 있고, 10은 외부전극에 투광부를 가지는 램프, 21은 주 반사경, 22는 부 반사경, 23은 판독되는 원고가 재치되는 원고 유리이다.

주 반사경(21)은 상기 램프(10)를 덮도록 배치되어 있고, 동 도면의 a부분은 광을 집광할 수 있도록 대략 타원 혹은 원곡선상으로 형성되며, 또한 주 반사경(21)의 단부(b)는 절곡되어 있고, 램프(10)에서 방출되는 광이 직접 도시하지 않은 수상소자에 입사하지 않도록 구성한다. 또한 부 반사경(22)은 대략 타원 혹은 원곡선상으로 형성되며, 상기 램프(10)에서 방출되는 광을 집광한다.

도12의 구성의 조사 유닛에 있어서, 램프(10)의 애퍼춰(4) 및 투광부(S)에서 방출되는 광은 직접 원고 유리(23)에 조사됨과 동시에 주 반사경(21), 부 반사경(22)에서 반사되어 원고 유리(23)에 조사된다. 상기 광은 원고 유리상에 재치된 원고면에서 반사하고, 주 반사경(21)과 부 반사경(22)사이에 설치된 슬릿(S)을 통하여 미러, 렌즈등으로 구성되는 광학계를 통하여 CCD등의 수상소자(도시하지 않음)에 입사한다.

본 실시예의 조사 유닛에 있어서는, 램프(10)의 애퍼춰(4) 및 투광부(S)에서 방출되는 광을 주 반사경(21), 부 반사경(22)으로 반사시켜 원고 유리(23)상의 원고면에 조사하므로, 제1 실시예와 마찬가지로 투광부(S)를 설치하지 않은 램프를 사용한 경우에 비해, 광 출력을 증대시킬 수 있다.

본 실시예의 효과를 확인하기 위해 도12에 도시한 조사 유닛을 이용하여 투광부를 가지지않는 램프와 투광부를 가지는 램프에 대해 비교 실험을 행했다.

상기 실험은 도12의 조사 유닛에 있어서, 길이370mm, 관 직경8Φmm인 투광부를 가지는 램프와 투광부를 가지지않는 램프를 사용하여 원고면상에서 제1 실시예와 마찬가지로 수광기를 이동시켜 광량분포를 측정했다. 또한, 점등조건도 제1 실시예와 같다.

도13은 상기 측정결과를 도시하는 도면이고, 동 도면의 굵은선은 투광부를 가지는 램프를 사용한 경우의 조도분포, 실선은 투광부를 가지지않는 램프를 사용한 경우의 조도분포이며, 가로축은 원고 유리상에 있어서의 램프 관축에 직교하는 방향의 광축으로 부터의 거리, 세로축은 각 점에서의 광량이다. 또한 동 도면에 있어서 램프측과 화살표가 표시되어 있는 방향이 도12에서 램프(10)가 설치되어 있는 측이다.

동 도면에서 명백한 바와같이, 본 실시예에 있어서도 투광부를 가지는 램프를 사용한 경우, 조사 유닛에서 방사되는 광량은 투광부를 가지지않는 램프를 사용한 경우에 비해 증대하고, 본 실시예의 효과가 확인되었다.

또한, 종래부터 사용된 원고 조명용 조사 유닛과 본 실시예의 조사 유닛에 대해 광량 분포를 측정하고 본 실시예의 조사 유닛의 효과를 확인했다.

도14는 상기 비교 실험을 행할시에 사용한 종래의 원고 조명용 조사 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.

동 도면에서 10은 외부전극에 투광부를 가지지않는 상기 도7에 도시한 램프, 23은 원고 유리, 24는 반사경이다.

도14에 도시한 조사 유닛에 있어서는, 투광부를 가지지 않는 램프(10)의 애퍼춰에서 방출되는 광이 직접 원고 유리상의 원고면에 조사됨과 동시에 반사경(24)에서 반사되어 원고 유리(23)상에 재치된 원고면에 조사된다. 그리고 그 반사광이램프(10)와 반사경(24)사이에 설치된 슬릿(S)을 통하여 상기한 바와같이 도시하지 않은 광학계, 렌즈를 통하여 CCD등의 화상 판독 수단에 입사한다.

도12 및 도13에 도시한 조사 유닛에 대해 각각 상기한 바와같이 길이370mm, 관 직경8Φmm인 램프를 사용하여 상기와 같은 점등조건에서 점등시켜 원고면상에서 수광기를 이동시켜 광량분포를 측정했다.

도15는 상기 실험결과를 도시하는 도면이고, 좌측에 도시한 것이 도14에 도시한 조사 유닛의 조도분포, 우측에 도시한 것이 도12에 도시한 본 실시예의 조사 유닛의 조도분포이다.

동 도면에서 가로축은 원고 유리상의 램프 관축에 직교하는 방향의 광축에서의 거리, 세로축은 각 점에서의 조도(도7의 종래의 조사 유닛의 피크 조도를 100으로 했을 시의 상대치)이고, 램프측과 화살표로 표시되는 방향이 도12, 도14에서 램프가 설치되는 측이다.

동 도면에서 명백한 바와같이, 본 실시예의 조사 유닛을 사용하면, 원고면에 있어서의 조도를 도7에 도시하는 종래의 조사 유닛에 비해 대략 1.3배로 할 수 있고, 본 실시예의 조사 유닛을 사용함으로써 종래의 조사 유닛에 비해 원고면의 조도를 크게 향상시킬 수 있는 것이 확인되었다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 외부 전극형 형광 램프 및 이 형광램프를 이용한 조사 유닛은 팩시밀리, 복사기, 이미지 리더등의 정보기기에 이용되는 원고 조명용이나 액정 디스플레이 패널의 백 라이트 장치등에 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 내면에 형광물질(3)을 도포한 유리관(1)내면에 희소가스를 소정량 밀봉하고, 유리관(1)외표면의 관축방향으로 적어도 한쌍의 전극(2,2')을 배설하고, 외부로 광을 방출하는 애퍼춰(4)를 설치한 외부 전극형 형광램프에 있어서, 상기 전극(2,2')의 적어도 일부를 투광성으로 하고, 상기 투광부분에 반사재(6')를 설치한 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광램프.
2. 제1항에 있어서,

   애퍼춰(4')에 가까운 부분에 상기 투광부분을 설치한 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광램프.
3. 내면에 형광물질(3)을 도포한 유리관(1)내부에 희소가스를 소정량 밀봉하고, 유리관(1)외표면의 관축방향으로 적어도 한쌍의 전극(2,2')을 배설하고, 외부로 광을 방출하는 애퍼춰(4)를 설치한 외부 전극형 형광램프(10)를 구비하는 조사 유닛으로써, 상기 전극(2,2')의 적어도 일부를 투광성으로 함과 동시에 상기 외부 전극형 형광램프(10)에서 이간시켜 반사재(11)를 배치하고, 상기 반사재(11)에 의해 상기 전극(2,2')으로부터의 투과광의 적어도 일부를 상기 애퍼춰(4)로부터의 방사광의 조사영역에 반사시키는 것을 특징으로 하는 외부 전극형 형광램프를 이용한 조사 유닛.