KR20070017898A - 외부 전극형 방전 램프, 및 그 램프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조가 간단하고, 간이한 구조로서, 발광 효율이 높은 외부 전극형 방전 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

희가스가 봉입된 유리관(1)의 표면에 한 쌍의 띠 형상 전극(2a, 2b)이 축선 방향에 평행하게 대향 배치된 구성에 있어서, 램프(L)의 일단(一端)부(1a)는 일측의 전극(2a)만을 급전(給電) 부분으로서 배치하고, 타단부(1b)는 일측의 전극(2a)에 대향하는 타측의 전극(2b)만을 급전 부분으로서 배치하는 구조를 갖는다. 즉, 일측의 전극(2a)의 일단부(1a)는 대향하는 전극(2b)이 존재하지 않으며, 또, 타측의 전극(2b)의 타단부(1b)는 대향하는 전극(2a)이 존재하지 않는다.

Description

외부 전극형 방전 램프, 및 그 램프 장치{External electrode discharge lamp and lamp apparatus thereof}

도 1은 본 발명의 외부 전극형 방전 램프를 도시한다.

도 2는 급전 홀더를 도시한다.

도 3은 본 발명의 외부 전극형 방전 램프의 전극을 도시한다.

도 4는 본 발명의 외부 전극형 방전 램프를 도시한다.

도 5는 본 발명의 외부 전극형 방전 램프의 띠 형상 전극의 다른 실시 형태를 도시한다.

도 6은 본 발명의 외부 전극형 형광 램프와 외부 전극형 형광 램프를 단부에서 유지하는 급전 홀더로 이루어진 램프 장치를 도시한다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 유리관 2a: 전극

2b: 전극 3: 절연체층

4: 어퍼처 5: 급전 부재

본 발명은 외부 전극형 방전 램프에 관한 것으로, 특히, 스캐너나 복사기의 원고 판독용 광원에 사용되는 외부 전극형 형광 램프, 및 UV 세정용 광원에 사용하는 외부 전극형 엑시머 램프에 관한 것이다.

최근, 스캐너나 복사기의 원고 판독용 광원에는, 수은 등의 금속 증기를 포함하지 않는, 한 쌍의 띠 형상 전극을 유리 밸브 외면에 배치한 외부 전극형 방전 램프가 사용되고 있다.

원고의 판독은, 원고면의 하측에 배치한 방전 램프로부터 원고면을 향하여 방사광을 조사하고, 원고면으로부터의 반사광을 CCD 라인 센서로 수광함에 따른 것이다.

이 종류의 램프는, 램프 발광관의 외주면에 한 쌍의 전극을 갖는데, 전극은, 예를 들면, 일본국 특개평11-54089호 기재와 같이 발광관의 길이 방향에 대향하여 띠 형상으로 연장되는 형태와, 일본국 특개2002-8408호 기재와 같이 발광관의 양단부에 캡 형상으로 형성하는 형태가 존재한다.

전자 쪽이, 발광관의 거의 전역(全域)에서 방전을 발생시키기 때문에, 램프로부터의 발광 효율은 높다고 한다.

또, 외부 전극형 형광 램프는, 내부에 수은을 봉입하고 있지 않기 때문에, 최근의 환경 배려형 제품으로, 액정 모니터 등의 백라이트로의 응용이 기대되고 있다.

그러나, 한 쌍의 띠 형상 전극을 대향 배치시키는 경우, 급전 구조가 복잡하게 된다는 문제가 있다. 상기 일본국 특개평11-54089호의 도 5와 같이, 각 전극의 단부(端部)에 각각 리드 단자를 접속하는 경우, 제조 공정은 번잡화되고, 또, 사용 시에 있어서 리드를 잡아 회전시킴에 따라 파단 등의 문제도 발생한다.

한편, 동 문헌의 도 1에 도시하는 바와 같이, 발광관의 단부를 덮는 엔드캡을 설치하여, 각 전극에 다른 전위의 급전 구조를 제공하는 것도 가능하다. 그러나, 이 구조에서는, 엔드캡 내의 급전 구조가 복잡해진다는 문제를 갖는다.

[특허문헌 1]일본국 특허 제3622721호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 제조가 간단하고, 간이한 구조로서, 발광 효율이 높은 외부 전극형 방전 램프를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 외부 전극형 방전 램프는, 희가스가 봉입된 유리관의 표면에 한 쌍의 띠 형상 전극이 축선 방향에 평행하게 대향 배치된 구성에 있어서, 일단부는 일측의 전극만을 급전 부분으로서 배치하고, 타단부는 상기 일측의 전극에 대향하는 타측의 전극만을 급전 부분으로서 배치하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 일측의 전극의 일단부 및 타측의 전극의 타단부는, 그 밖의 띠 형상 부분보다도, 단위 길이당 면적이 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 일측의 전극의 일단부 및 타측의 전극의 타단부는, 유리관의 외주면에 링형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 외부 전극형 형광 램프와, 이 외부 전극형 형광 램프를 단부에서 유지 하는 급전 부재로 이루어진 램프 장치에 있어서, 상기 외부 전극형 형광 램프는, 희가스가 봉입된 유리관의 표면에, 한 쌍의 띠 형상 전극이, 축선 방향에 평행하게 대향 배치되어 있으며, 상기 급전 부재는, 상기 램프의 양단부에 배치되고, 각각 단극(單極)으로서, 상기 외부 전극형 형광 램프의 일단부에서 일측의 전극에 급전을 행하고, 타단부에서 타측의 전극에 급전을 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

도 1은, 본 발명에 따른 외부 전극형 방전 램프를 도시한 것으로, (a)는 방전 램프(L)를 상부에서 본 개관도를 나타내고, (b)는 (a)의 A-A' 단면도를 나타내고, (c)는 (b)의 전극(2a)의 측면을 본 외관도(b 도면의 화살 표시 참조)를 나타낸다.

도면에서, 방전 램프(L)는, 관 형상 유리관(1)에 의해 구성되고, 그 외면에 한 쌍의 전극(2a, 2b)이 설치된다. 유리관(1)은, 예를 들면, 납유리로 이루어진 것이므로, 그 내부에는 희가스로서 크세논 가스 혹은 크세논 가스를 주성분으로 하는 혼합 가스가 봉입되어 있다.

유리관(1)의 내벽면에는, 대략 C자 형상의 형광 물질이 도포되어 형광체층(3)을 형성한다. 이 형광 물질은, 모노크롬 타입의 원고 판독용 광원의 경우, 파장 550nm 부근에 발광 피크를 갖는 것이 선택된다. 유리관(1)의 내벽면에는 형광 물질이 도포되어 있지 않은 어퍼처부(4)가 형성된다.

또한, 형광체층(3)을 형성하므로, 해당 방전 램프(L)는 가시(可視)광을 방사하게 된다. 이 경우는, 희가스 형광 램프라고도 불린다.

전극(2a, 2b)은, 전체 형상이 대략 띠 형상으로, 유리관(1)의 외벽에 축방향(길이 방향)으로 연장되도록 배치한다. 이 전극(2a, 2b)은, 예를 들면, 알루미늄, 구리 등의 금속제 테이프나 은(銀)페이스트 등의 도전성 재료로 형성된다.

또, 전극(2a, 2b)에는, 슬릿이나 개구를 설치할 수 있다. 이것은, 유리관(1)의 내부에서 발생한 발광을 어퍼처부 뿐만 아니라, 해당 슬릿으로부터도 방사시키기 위해서이다. 전극에 슬릿을 설치하는 기술에 대해서는, 예를 들면, 일본국 특개평9-298049호에 개시된다.

방전 램프(L)는, 한 쌍의 전극(2a, 2b)에 인가되는 고주파 전압에 의해, 전극에 끼워진 유리관(유리 재료)을 유전체로 하여, 유전체 장벽 방전(배리어 방전)을 발생시키고, 이 방전에서 발생한 자외선에 의해 유리 내면에 도포된 형광 물질(6)을 발광시키고 있다.

여기서, 수치예를 들면, 유리관(1)은, 길이 370mm, 외측 직경 φ10mm이고, 발광 길이는 340mm 정도가 된다. 유리관(1)에 봉입되는 크세논 가스는 10k∼100㎪의 범위로부터 선택되고, 예를 들면, 50㎪ 봉입된다. 전극(2)의 폭은 3∼10mm의 범위로부터 선택되고, 예를 들면, 7mm이며, 희가스 형광 램프는, 정격 점등 전력 26W로 점등한다.

여기서, 상기 방전 램프(L)는, 형광체를 도포하지 않는 경우에, 자외광을 방사시킬 수 있다. 이 자외광은 엑시머광이라고도 하며, 단일 파장의 광을 강하게 방사한다. 이 단일 파장의 광은, 유리관 내에 봉입되는 가스에 의해 결정되며, 크세논 가스(Xe)의 경우는 파장 172nm의 광, 아르곤 가스(Ar)와 염소 가스(CL)의 경 우는 파장 175nm의 광, 크립톤(Kr)과 요오드(I)의 경우는 파장 191nm의 광, 아르곤(Ar)과 불소(F)의 경우는 파장 193nm의 광, 크립톤(Kr)과 브롬(I)의 경우는 파장 207nm의 광, 크립톤(Kr)과 염소(CL)의 경우는 파장 222nm의 광을 방사한다. 유리관은 자외선을 방사하기 때문에 석영 유리가 사용된다.

이 종류의 엑시머 광은, 석영 유리 등의 물질의 UV 세정이나, 그 밖의 물질의 표면 개질에 이용할 수 있다.

여기서, 본원 발명은, 한 쌍의 전극이 대략 띠 형상으로 유리관의 길이 방향으로 연장됨과 동시에, 일단부(1a)는 일측의 전극(2a)만을 급전 부분으로서 배치하고, 타단부(1b)는 일측의 전극(2a)에 대향하는 타측의 전극(2b)만을 급전 부분으로서 배치하는 구조를 갖는다. 즉, 일측의 전극(2a)의 일단부 측은, 대향하는 전극(2b)이 배치되어 있지 않으며, 또, 타측의 전극(2b) 타단부 측도 대향하는 일측의 전극(2a)이 배치되어 있지 않다.

도 2는 본 발명에 따른 외부 전극형 방전 램프(L)를 유지하는 급전 부재인 홀더(5)를 도시한다. 홀더(5)는, 예를 들면, 인청동(phosphor bronze) 등의 도전 부재로 이루어지며, 각 램프(L)가 유지부(50)에 장착되므로, 램프(L)로의 급전과, 램프(L)의 유지를 동시에 달성할 수 있다.

즉, 방전 램프(L)가 홀더(5)에 장착되었을 때에, 일측의 전극(2a)과는 접촉하지만, 타측의 전극(2b)과는 접촉하지 않게 된다.

또, 홀더(5)는, 방전 램프(L)의 반대측 단부(타단부)에도 배치되지만, 이 타단부에 배치되는 홀더는, 타측의 전극(2b)에는 접촉하지만, 일측의 전극(2a)에는 접촉하지 않는 구성이 된다.

이 구성에 의해, 일단부에 배치된 홀더에 의해, 방전 램프(L)의 일측의 전극(2a)에 대한 급전을 행하고, 타단부에 배치된 다른 일측의 홀더에 의해 방전 램프(L)의 타측의 전극(2b)에 대한 급전을 행한다.

또한, 홀더(5)에는, 방전 램프용 스토퍼(51)가 형성된다.

도 1로 돌아가, 일측의 전극(2a)의 일측 단부(2a1)로서 대향하는 전극(2b)이 존재하지 않는 영역의 길이(S)는, 홀더의 유지부에 상당하는 만큼의 길이는 필요하게 된다. 길이(S)는 일례를 들면, 5∼10mm 정도이고, 스토퍼를 고려하면 15mm 정도가 된다.

도 3은 본 발명에 따른 외부 전극형 방전 램프의 다른 실시 형태를 도시한다.

전극(2b)의 타측의 단부(2b1)는, 띠 형상 영역(2b)에 비해 면적이 크게 되어 있다. 이 구조의 이점은, 홀더(5)에 장착시켰을 때, 전극과 접촉하는 면적이 커지고, 급전 효율이 증가하는 것이다. 또한, 도면은 전극(2b)에 대해서만 도시하였으나, 전극(2a)도 마찬가지로 일측 단부의 면적이 커진다.

도 4는 본 발명에 따른 외부 전극형 방전 램프의 다른 실시 형태를 도시한다.

전극(2)의 단부(2b1)는, 링 형상으로 되어 있으며, 링 부분 전체에 있어서 홀더를 접촉하게 된다. 이 구조의 이점도, 마찬가지로, 홀더(5)에 장착시켰을 때, 전극과 접촉하는 면적이 커지며, 급전 효율이 증가하는 것이다. 또한, 도면은 전 극(2b)에 대해서만 도시하였으나, 전극(2a)도 마찬가지로 일측의 단부가 링 형상으로 되어 있다.

도 5는 전극(2)의 실시예를 도시한다. 띠 형상 전극의 「띠」란, 전극 외연부에 포락선에 의해 형성되는 형태를 의미하고, 도 (a)∼(e)에 도시하는 바와 같이, 선 형상, 그물코 형상, 구불구불한 선 형상 등을 포함한다. 또, 도 (f)에 도시하는 바와 같이, 띠 형상 전극의 「띠」의 폭은, 반드시 동일하지는 않다.

도 6은, 외부 전극형 형광 램프와, 이 외부 전극형 형광 램프를 단부에서 유지하는 급전 부재로 이루어진 램프 장치의 단부를 도시한다. 외부 전극형 형광 램프는, 도 3에서 도시한 구조로 된 것으로, 전극(2b)의 단부(2b1)의 폭은, 띠 형상 영역의 폭보다 크게 되어 있다. 급전 부재인 홀더(5)는, 유지부(50)가 탄성력을 갖고 있으며, 램프의 유리관(1)이 유지부(50)에 삽입되면, 유지부(50)는 벌어져 유지하는 것이 된다. 이때 전극(2b)은 유지부(50)와 접촉하지만, 전극(2a)은 유지부(50)와는 접촉하지 않는다. 이 때문에, 유지부(50)에 급전된 전력은 전극(2b)에만 공급되어, 전극(2a)에는 공급되지 않는다. 홀더(5)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 램프의 양단부에 각각 배치하고, 또, 각각은 램프의 길이 방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 배치한다. 홀더는 각각 단극으로, 램프의 일단부(1a)에서 일측의 전극(2a)에 급전을 행하고, 램프의 타단부(1b)에서 타측의 전극(2b)에 급전을 하는 구조로 되어 있다.

이상의 구성에 의해, 본 발명에 따른 외부 전극형 방전 램프는, 구조가 간단하고, 간이한 구조로서, 발광 효율을 높게 할 수 있다.

이상의 구성에 의해, 본 발명에 따른 외부 전극형 방전 램프는, 제조가 간단하고, 간이한 구조로서, 발광 효율이 높게 할 수 있다.

Claims (4)

1. 희가스가 봉입된 유리관의 표면에 한 쌍의 띠 형상 전극이 축선 방향에 평행하게 대향 배치된 외부 전극형 형광 램프에 있어서,

   일단부는 일측의 전극만을 급전 부분으로서 배치하고, 타단부는 상기 일측의 전극에 대향하는 타측의 전극만을 급전 부분으로서 배치하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 외부 전극형 방전 램프.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 일측의 전극의 일단부 및 타측의 전극의 타단부는, 그 밖의 띠 형상 부분보다, 단위 길이당 면적이 큰 것을 특징으로 하는 외부 전극형 방전 램프.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 일측의 전극의 일단부 및 타측의 전극의 타단부는, 유리관의 외주면에 링 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 외부 전극형 방전 램프.
4. 외부 전극형 형광 램프와, 이 외부 전극형 형광 램프를 단부에서 유지하는 급전 부재로 이루어진 램프 장치에 있어서,

   상기 외부 전극형 형광 램프는, 희가스가 봉입된 유리관의 표면에, 한 쌍의 띠 형상 전극이, 축선 방향에 평행하게 대향 배치되어 있으며,

   상기 급전 부재는, 상기 외부 전극형 형광 램프의 양단부에 배치하고, 각각 단극으로서, 상기 외부 전극형 형광 램프의 일단부에서 일측의 전극에 급전을 행하고, 타단부에서 타측의 전극에 급전을 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 램프 장치.

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