KR20100098695A - 감광 가능한 광 생성 디바이스 - Google Patents

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KR20100098695A
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tube
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하르코 제이 태케마
제이콥 디크스트라
파벨 레쉠
요하네스 에이. 프랜케나
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

4개(이상) 상호접속된 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)을 포함하는 콤팩트 가스 방전 램프(301)에는, 튜브 세그먼트들의 길이의 적어도 전반에 걸쳐 연장하고 모든 튜브 세그먼트들과 접촉하는 외부 전극(310)이 구비된다. 외부 전극의 여러 실시예들이 개시된다. 외부 전극은 램프 전극들 사이의 노드(C) 중간에 접속되는 것이 바람직하고, 그 단부에는 용량성 분할기(441, 442)가 램프와 병렬로 배열된다.

Description

감광 가능한 광 생성 디바이스{DIMMABLE LIGHT GENERATING DEVICE}
본 발명은 일반적으로 형광 램프들(fluorescent lamps)의 분야에 관한 것이며, 특히 형광 램프를 포함하는 감광(減光) 가능한 광 생성 디바이스에 관한 것이다.
종래의 백열 램프들(incandescent lamps)을, LED들 및 가스 방출 램프들과 같은 다른 형태들의 광원들로 대체하려는 일반적인 경향이 있다. LED들 및 가스 방전 램프들은 서로에 대해 얼마간의 장점들 및 단점들을 가지며, 설계자는 그의 설계 고려사항들에 의존하여, LED 또는 가스 방전 램프를 이용하도록 선택할 수 있다.
광원은 백열 램프, LED 또는 가스 방전 램프로서, 공칭 램프 전력 및 공칭 광 출력을 유발하는 공칭 램프 전압 및 공칭 램프 전류에서의 공칭 동작을 위해 설계된다. 특정 상황에서, 사용자가 더 많은 광을 가지기를 원하는 경우, 그는 현재 램프를 더욱 강력한 램프로, 또는 더 높은 광 출력을 갖는 상이한 형태의 램프로 대체할 수 있다. 반대로, 사용자가 더 적은 광을 가지기를 원하는 경우, 그는 램프를 더 낮은 광 출력을 갖는 다른 램프로 대체할 수 있다. 그러나, 이것은 매우 성가신 것이어서, 램프를 감광할 수 있는, 즉 광 출력이 공칭 광 출력보다 낮도록 램프를 공칭 전력보다 낮은 전력으로 램프를 구동하는 일반적인 바램이 있다.
본 발명은 특히, 감소된 전력, 즉 감광 상태로 가스 방전 램프를 구동하는 분야에 관한 것이다.
가스 방전 램프는 음의 저항 특성을 가지고, 따라서, 밸러스트 디바이스(ballast device)가 램프를 구동하기 위해 요구된다. 실제로, 가스 방전 램프를 DC 전류로 구동하는 것이 가능하지만, 통상적으로는 전자 밸러스트가 고주파수 교류 전류를 제공한다. 감광은 예를 들면, 램프 전류의 크기를 감소시키거나, 특정 듀티 사이클에서 램프를 온 및 오프로 스위칭함으로써 달성될 수 있다.
여러 문제들 및 단점들은, 특히 특정 용도에 의존하여, 특히, 램프가 공칭 광 출력의 1%보다 적은 매우 낮은 레벨로 감광되는 것이 바람직한 경우에, 가스 방전 램프를 감광하는 상이한 메커니즘들과 연관된다. 본 발명이 관련되는 특정 광 생성 디바이스는 소위 웨이크-업 광(wake-up light)으로서, 예를 들면, 클록에 의해 트리거되어 광 출력을 영에서 최대로 점차 증가시키는 디바이스이다. 이러한 애플리케이션에 대한 문제들 중 하나는 점화와 연관된다. 점화를 위해, 가스 방전 램프는 비교적 높은 전압을 요구한다. 결과적으로, 램프가 영에 가까운 광 출력을 가진 감광 상태(dimmed condition)에서 점화되는 것이면, 램프는 점화시 광 플래시를 생성할 수 있고, 그 후에 광 출력을 원하는 딤 레벨(dim level)로 감소시킨다. 이러한 광 플래시는 바람직하지 않다.
다른 문제는 램프 안정도를 매우 낮은 딤 레벨로 유지시키기가 매우 어렵다는 점이다.
필라멘트 전극들을 가진 가스 방전 램프들의 경우, 전극들을 최적의 동작 온도로 유지시키기 위하여 전극들은 전극 가열 전류를 공급받아야 한다. 그러나, 통상적인 전자 밸러스트들에서, 필라멘트들은 점화 단계에서만 가열될 뿐이며, 점화 동안 필라멘트들의 온도는 너무 낮아질 수 있다. 따라서, 별도의 전극 가열 회로를 제공하는 것이 필요할 수 있지만, 이러한 회로들은 복잡하고 비교적 비싼 경향이 있다.
선형 가스 방전 램프에서, 전극들은 세로 램프 튜브의 대향 단부들에 배열된다. 종래의 TL 램프는 이러한 선형 램프의 일례이다. 이러한 램프의 단점은 조명기구에서 램프 단자들을 수용하기 위한 램프 소켓들이 서로 비교적 긴 거리를 두고 배열되어야 한다는 점이다. 대안적으로, 램프가 서로의 옆에 병렬로 배열된 짝수의 튜브 세그먼트들을 포함하고, 램프 전극들을 가진 램프 단부들이 램프의 동일한 세로 단부에서 서로의 옆에 위치되도록 램프 튜브가 폴딩되는 것으로 간주될 수 있는 소위 콤팩트 가스 방전 램프들이 개발되었다. 이러한 램프는, 예를 들면, 종래의 백열 램프들을 대체하기 위하여, 램프를 표준 스크류 맞춤(standard screw fitting)으로 스크류하기 위한 스크류 캡(screw cap)을 가진 램프 베이스 상에 쉽게 장착될 수 있다. 이러한 램프 형태에서, 매우 낮은 딤 레벨들을 가진 웨이크-업 광으로서의 애플리케이션의 경우, 램프가 웨이크-업 시퀀스의 제 1 단계 동안 전극들에 가까운 램프 위치들로부터 단지 광을 방전할 것이고, 그 부분들은 전극들로부터 램프의 다른 단부쪽으로 비교적 느리게 멀어져 가고 그동안 중간 튜브 세그먼트들은 광을 방출하지 않는다는 점에서 불안전성 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 특히 상기 문제에 대한 솔루션을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 콤팩트 램프에는, 보조 전극이 튜브 세그먼트들의 외부에 배열되고, 모든 튜브 세그먼트들에 용량성으로 결합되고, 모든 튜브 세그먼트들을 가능한 접촉하는 보조 전극이 구비되고, 상기 보조 전극은 기준 전압 레벨에 결합된다.
다른 유리한 개요들은 종속 청구항들에서 언급된다.
미국 특허 제2,864,035호는 선형 가스 방전 램프를 위한 외부 전극의 이용을 개시하고 있다는 것을 유념한다. 그러나, 이 문헌에는 콤팩트 가스 방전 램프의 경우에 외부 전극이 어떻게 설계되어야하는지에 관한 제안이 제공되지 않는다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들, 특징들 및 이점들은 도면들을 참조하여 하나 이상의 양호한 실시예들의 다음의 기술에 의해 더 설명될 것이며, 도면들에서 동일한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 부분들을 나타낸다.
본 발명은 튜브 세그먼트들의 길이의 적어도 전반에 걸쳐 연장하고 모든 튜브 세그먼트들과 접촉 상태에 있는 외부 전극이 구비된 4개(또는 그 이상)의 상호접속된 튜브 세그먼트들을 포함하는 콤팩트 가스 방전 램프를 제공한다.
도 1은 콤팩트 가스 방전 램프의 투시도를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 전자 구동기를 개략적으로 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 외부 전극이 구비된 콤팩트 가스 방전 램프의 투시도를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 전자 구동기의 개략적인 블록도.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 외부 전극의 여러 형상들을 도시한 도면들.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 외부 전극의 여러 형상들을 도시한 도면들.
도 7은 본 발명에 따른 외부 전극의 다른 실시예의 개략적인 상면도.
도 8은 본 발명에 따른 외부 전극의 다른 실시예의 개략적인 투시도.
도 1은 콤팩트 가스 방전 램프의 투시도를 개략적으로 도시하며, 일반적으로 참조 번호(1)로 표시된다. 램프(1)는 램프 베이스(2) 및 서로 병렬로 배열된 4개의 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)을 포함한다. 도면에서, 튜브들의 축 방향은 수직으로 향하고; 이 방향은 또한, 세로 방향으로 표시될 것이다. 튜브들은 램프 베이스(2)의 상면(3)으로부터 수직으로 상향으로 연장한다. 각 램프 세그먼트는 2개의 단부들, 즉 램프 베이스(2)에 가까운 근단부와 램프 베이스(2)로부터 얼마간 떨어진 원단부를 가진다. 제 1 램프 전극 필라멘트(21)는 제 1 램프 세그먼트(11)의 근단부에 위치된다. 제 1 및 제 2 램프 세그먼트들(11, 12)은 그들 원단부들에 가까운 제 1 브리지 세그먼트(31)에 의해 서로 접속된다. 제 2 및 제 3 튜브 세그먼트들(12, 13)은 그들 근단부들에 가까운 제 2 브리지 세그먼트(32)에 의해 서로 접속된다. 제 3 및 제 4 램프 세그먼트들(13, 14)은 그들 원단부들에 가까운 제 3 브리지 세그먼트(33)에 의해 서로 접속된다. 제 2 전극 필라멘트(22)는 제 4 튜브 세그먼트들(14)의 근단부에 배열된다. 각 전극 필라멘트에는 베이스(2)를 통해 하향으로 연장하는 2개의 전극 단자들이 구비되고, 각각은 램프 베이스(2)의 아래쪽으로부터 연장하는 대응 접속기에 결합되며, 이것은 간단히 하기 위해 도 1에 도시되지 않았다.
상술된 바와 같은 램프는 일반적으로 알려져 있다. 이러한 램프의 예는 필립스로부터 상용 가능한 PL-C 램프이다. 따라서, 이 램프 설계의 다른 설명은 여기서 필요하지 않다.
도 2는 램프(1)를 구동하기 위한 전자 구동기(100)의 어떤 특성들을 개략적으로 도시한 블록도이다. 구동기(100)에 DC 전력을 공급하는 것이 가능하지만, 이 예의 구동기(100)는 메인들(mains)로부터 전력이 공급되도록 설계되며, 통상적으로 유럽에서는 50Hz에서 230 볼트인 메인들 전압을 수신하기 위해 2개의 입력 단자들(101, 102)을 구비한다. 변환기 단계(103)에서, AC 입력 전압이 정류되고, 전력선들(104, 105)에서 제공되는 적절한 DC 전력으로 변환된다. 구동기(100)는 스위칭 브리지(110)를 더 포함하며, 스위칭 브리지(110)는 2개의 전력선들(104, 105) 사이에 직렬로 구성된 2개의 제어 가능한 스위치들(111, 112)의 제 1 세트와, 상기 2개의 전력선들(104, 105) 사이에 직렬로 구성된 2개의 스위치들(113, 114)의 제 2 직렬 배열을 포함한다. 구동기(100)는 램프(1)의 제 1 전극 필라멘트(21)에 접속하기 위한 2개의 출력 단자들(121, 123)과, 램프(1)의 제 2 전극 필라멘트(22)에 접속하기 위한 2개의 출력 단자들(122, 124)을 구비한다. 제 1 인덕터(131)는 상기 제 1 스위치들(111, 112) 사이의 노드 A와 제 1 출력 단자(121) 사이에 접속된다. 제 2 인덕터(132)는 상기 제 2 스위치들(113, 114) 사이의 노드 B와 제 2 출력 단자(122) 사이에 접속된다. 캐패시터(133)는 제 1 출력 단자(121)와 제 2 출력 단자(122) 사이에 접속된다. 제어기(140)는 대응하는 스위치들(111, 112, 113, 114)의 단자들을 제어하도록 접속된 제어 출력들(141, 142, 143, 144)을 구비한다. 제 1 전극 가열 디바이스(151)는 구동기의 출력 단자들(121, 123)에 접속된 출력 단자들을 구비하고, 제 2 전극 가열 디바이스(152)는 구동기(100)의 출력 단자들(122, 124)에 접속된 출력 단자들을 구비한다. 이들 가열 디바이스들은 가열 전류를 전극 필라멘트들(21, 22)에 각각 제공하며, 이것은 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자에게 명백할 것이다.
제어기(140)는 제 1의 2개의 제어 가능한 스위치들(111, 112)에 대한 제어 신호들을 생성하여, 한 스위치(111)가 개방되고(비도전성) 다른 스위치(112)가 폐쇄되거나(도전성), 또는 그 반대로 된다. 이들 스위치들은 실질적으로 동일한 순간 개방/폐쇄되며, 이들 스위치들이 둘다 동일한 순간 폐쇄되는 것을 방지하기 위하여 약간의 지연을 가진다. 두 스위치들은 50%의 듀티 사이클로 동작되어, 이들이 폐쇄되는 즉시 개방된다. 스위칭 주파수는 이후 브리지 스위칭 주파수로서 표시되며, 예로서 대략 100kHz에 있을 수 있다.
제어기(140)는 2개의 제어 가능한 스위치들(113, 114)의 제 2 세트에 대한 제어 신호들을 유사한 방식으로 생성한다. 이러한 스위치들의 제 2 세트에 대한 스위칭 주파수는 스위치들의 제 1 세트에 대한 것과 정확히 동일하다. 동작 파라미터로서, 제어기(90)는 스위치들의 2개의 세트들 사이의 위상차 Δφ를 변경할 수 있다. 2개의 세트들이 정확히 동위상에서(Δφ = 0°) 동작되면, 노드들 A 및 B는 항상 서로 동일한 전위를 가질 것이고, 그래서 램프(1)에서 흐르는 전류는 없을 것이다. 2개의 세트들이 정확히 위상을 벗어나서(Δφ = 180°) 동작되면, 노드들 A 및 B는 대향 공급선 전압 전위들에 있을 것이고, 스위칭 주파수를 가진 교류 램프 전류 I는 램프(1)에서 흐를 것이다. 인덕터들(131, 132) 및 캐패시터(133)는 공진 회로로서 동작하고, 램프 전류의 진폭은 스위칭 주파수에 의존한다.
감소된 광 출력 레벨에서 동작하기 위해, 제어기(140)는 듀티 사이클 모드로 동작하며, 램프 전류는 전류가 없는 기간들에 의해 분리된 교류 전류의 버스트들에서 생성된다. 반복 주파수는 스위칭 주파수보다 낮고; 통상적으로 반복 주파수는 예를 들면 대략 100Hz에 있을 수 있다.
감광(dimming)은 스위칭 주파수를 변경하고 및/또는 전류 버스트들의 듀티 사이클을 변경함으로써 달성될 수 있다.
램프는 공정하게 적당한 딤 레벨들에서 동작될 수 있다. 이러한 경우, 램프는 정규 동작 조건들에서 점화된다. 그러나, 램프가 매우 낮은 딤 레벨들에서 동작되는 것이 바람직한 상황들이 있다. 이것은 웨이크-업 램프들의 경우에 특히 해당되며, 그 경우, 램프는 영에 가까운 광 출력 레벨에서 시작되어야 한다. 그 후에, 각각의 전극(21 및 22)에 가까운 제 1 튜브 세그먼트(11)의 근접부와 제 4 튜브 세그먼트(14)의 근접부에서만 광이 생성되는 상황이 발생할 수 있다는 점이 문제이다. 이것은, 동작 조건들이 적당한 방전을 유발하기에 불충분하고, 용량성 전류가 튜브 세그먼트들의 유리 엔벨로프(glass envelope)를 통해 흐르고 있다는 사실에 의해 유발되는 것으로 생각된다. 천천히, 이들 광 생성 부분들은 제 1 및 제 4 튜브 세그먼트들(11, 14)의 원단부들을 향해 나아간 후, 제 2 및 제 3 튜브 세그먼트들(12, 13)은 광을 생성하기 시작하지만, 또한, 제 2 및 제 3 튜브 세그먼트들(12, 13)은 광 출력에 전혀 기여하지 않는 것이 가능하다. 전부, 램프는 일정하지 않고 불안정한 거동을 보여줄 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 램프의 도 1에 비교 가능한 개략적인 투시도이다. 이 램프에는 참조번호(301)로 표시되며, 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)의 외부에 배치되는 외부 보조 전극(310)이 구비된다. 보조 전극은 전기적으로 도전성이고, 튜브 세그먼트들의 축 길이에 대응하는 축 범위를 가지고, 용량성 결합으로 동작하여, 서로 4개의 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)을 결합하고, 따라서 모든 튜브 세그먼트들의 전체 길이에 걸쳐 가스 방전이 용이하게 생성되게 한다. 용량성 결합은 보조 전극이 모든 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)과의 기계적 결합 상태에 있는 경우에 최적이다.
보조 전극(310)은 전기적으로 플로팅, 즉 임의 수의 전자 구동기에 전기적으로 접속되지 않을 수 있다. 그러나, 개선된 효과는 보조 전극(310)이 기준 전압에 접속되는 경우에 얻어진다. 이러한 기준 전압에 대한 적당한 소스들은 접지되거나 램프 전극들 중 하나가 된다. 양호한 실시예에서, 보조 전극(310)은 램프 전극 전위들 사이의 전압 중도(voltage midway)에 접속된다. 도 4는 본 발명에 따른 전자 구동기(400)의 개략적인 블록도이며, 여기서 이러한 양호한 전압이 구현된다. 구동기(100)의 단일 캐패시터(133)는 상이한 커패시턴스 값이 될 수 있지만, 동일한 것이 바람직한 2개의 캐패시터들(441, 442)의 직렬 배열로 대체된다. 보조 전극(310)은 상기 2개의 캐패시터들(441, 442) 사이의 노드 C에 접속된다.
보조 전극(310)에 대한 여러 개의 가능한 형상들이 있다. 도 5a는 보조 전극(310)의 제 1 가능한 실시예의 개략적인 투시도이며, 여기서 보조 전극(310)은 제 2 브리지 세그먼트(32)를 수용하기 위한 리세스(311)를 구비한 직사각형 블록의 형상을 가진다. 도 5b는 4개의 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)과 제 1 및 제 3 브리지 세그먼트들(31, 33)을 보여주고, 보조 전극(310)이 한편 상의 제 1 및 제 2 튜브 세그먼트들(11, 12)과 다른 한편 상의 제 3 및 제 4 튜브 세그먼트들(13, 14) 사이에 배열되는 것을 보여주는 램프의 개략적인 상면도이다. 특히, 보조 전극(310)은 제 1 주표면(312) 및 제 2 주표면(313)을 가지며, 둘다 램프의 제 1 및 제 3 브리지 세그먼트들(31, 33)에 평행하고, 제 1 주표면(312)은 제 1 및 제 2 튜브 세그먼트들(11, 12)과 접촉하고, 제 2 주표면(313)은 제 3 및 제 4 튜브 세그먼트들(13, 14)과 접촉한다.
보조 전극(310)의 판형 본체는 실질적으로 평평할 수 있어서, 제 1 및 제 2 주표면들이 실질적으로 평평한 표면들이고, 실질적으로 평평한 표면들 전체 길이에 걸쳐 4개의 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)과 접촉한다. 도 5c는, 제 1 및 제 4 튜브 세그먼트들(11, 14)만을 보여주고, 보조 전극(310)이 파동 단면(undulating cross-section)을 가질 수 있어서 보조 전극(310)이 그들 길이를 따라 불연속된 수의 지점들에서 튜브 세그먼트들을 터치하는 것을 도시한 대안적인 실시예의 개략적인 측면도이다. 파동들의 수는 중요하지 않지만, 4 내지 12개인 것이 적당할 수 있으며, 8개의 파동들이 좋은 예이다. 파동판 보조 전극(undulating plate auxiliary electrode)의 이점은 파동 보조 전극이 더 적은 재료를 이용하여 제조될 수 있고, 4개의 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14) 사이에 보조 전극(310)의 클램프 맞춤(clamp fitting)을 얻는 것이 더욱 용이하다는 점이다.
도 5d는 또 다른 대안적인 실시예의 도 5b에 비교 가능한 상면도이며, 여기서 보조 전극은 실질적으로 원형 외곽 단면을 가진다. 이 예에서 보조 전극(310)은 고체 막대로서 구현될 수 있지만, 보조 전극이 예시된 바와 같이 중공 막대(hollow rod)로서 구현되는 것도 또한 가능하다. 이러한 중공 막대 전극은 이들 전체 길이에 걸쳐 튜브 세그먼트들의 각각과의 접촉을 제공하기 위해 비교적 낮은 중량과 유연성의 이점들을 조합할 것이다.
도 5e 및 도 5f는, 보조 전극이 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)의 경계 주위에 나선형으로 감기는 배선으로 구현되는 실시예의 각각 개략적인 측면도 및 상면도이다.
상술된 실시예들에서, 보조 전극은 항상, 모든 튜브 세그먼트들을 접촉하는 하나의 전극 본체를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 보조 전극은 서로에 전기적으로 접속된 복수의 전극 본체들을 포함하며, 각 전극 본체는 각각의 튜브 세그먼트를 접촉한다. 도 6a 및 도 6b는 도 5a 및 도 5f에 각각 비교 가능한 각각의 개략적인 측면도 및 상면도이며, 여기서 보조 전극(310)은 4개의 전극 배선들(341, 342, 343, 344)을 포함하고, 각각은 대응하는 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14) 주위에서 나선형으로 감긴다. 4개의 배선들(341, 342, 343, 344)은 서로 전기적으로 접속되지만, 여기서는 편의를 위해 도시되지 않았다. 다른 실시예에서, 보조 전극 본체들은 각각의 튜브 세그먼트에 대해, 이러한 튜브 세그먼트를 따른 축으로 연장하는 적어도 하나의 배선을 포함할 수 있다.
도 7은 원통형 브러시로 구현되는 보조 전극(310)의 다른 가능한 실시예의 개략적인 상면도이다. 중앙 세로 본체(371)에는, 세로 본체(371)의 길이를 따라 세로 본체(371)의 파라미터 주위에 분산되는 복수의 유연한 가로 암(transverse arms; 372)이 구비된다. 도 5d에 도시된 중공 막대와 같이, 도 7의 브러시 실시예는 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14) 사이의 중앙 위치에 쉽게 배열될 수 있고, 그 경우, 가로 암(372)은 세로 본체(371)로부터 각각의 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)로 연장한다.
상술된 모든 실시예들에서, 외부 전극은 4개의 튜브 세그먼트들과의 기계적 접촉 상태에 있다. 결과적으로, 외부 전극은 정확한 설계 및 외부 전극의 치수에 의존하여 튜브 세그먼트들 상에서 가로로 힘들을 가할 수 있고, 그러한 힘들은 튜브 세그먼트들의 파손의 위험에 비추어 바람직하지 않을 수 있다. 도 8은 여기서 참조 번호(810)로 표시된 보조 전극의 양호한 실시예의 개략적인 투시도이며, 여기서 이러한 위험은 모든 4개의 튜브 세그먼트들과의 기계적 접촉을 회피함으로써 회피됨과 동시에, 튜브 세그먼트들에 대해 보조 전극의 막 고정(film fixation)을 유지한다.
보조 전극(810)은 평면판(811)으로 형성되며, 평면판은 도 3의 판형 실시예와 같이 배치되는 것으로 의도되며, 즉, 한편 상의 제 1 및 제 2 튜브 세그먼트들(11, 12)과 다른 한편 상의 제 3 및 제 4 튜브 세그먼트들(13, 14) 사이에서 연장하는 것이다. 판(811)은 제 2 브리지 세그먼트(32)를 수용하기 위한 리세스(815)를 가진다. 판(811)은 튜브 세그먼트들 사이에 클램프될 수 없도록 제 1 및 제 4 튜브 세그먼트들(11, 14) 사이의 거리보다 약간 더 작은 두께를 가진다. 보조 전극(810)의 램프로의 막 고정을 위해, 판(811)에는 리세스(815)에 대향하는 전면 수직 에지(816)로부터 연장하는 리프들(lips; 812, 813, 814)이 구비되어 있으며, 리프들은 실질적으로 튜브 세그먼트의 반경에 대응하는 반경에 따라 모든 동일한 방향들에서 뒤로 구부려진다. 리프들은 모두 동일한 크기를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 전극(810)은 약 180°에 걸쳐 튜브 세그먼트 주위를 맞추는 2개의 더 작은 U형 리프들(812)을 가지고, 또한 인접한 튜브 세그먼트로 연장하는 2개의 더 큰 J형 리프들(814)을 가진다. 전극(810)의 최저 리프(813)는 이 리프(813)가 180°이상에 걸쳐 튜브 세그먼트 주위를 맞추도록 판(811)쪽으로 구부려진 단부를 가진다.
보조 전극(810)은 제 1 또는 제 4 튜브 세그먼트, 즉 전극을 포함하는 튜브 세그먼트 주위에 그 리프들이 배치되고, 선택은 리프들이 구부려지는 방향에 의존한다; 도시된 실시예에서, 이것은 제 4 튜브 세그먼트(14)가 된다. 리프들은 보조 전극(810)을 이 튜브 세그먼트(14)에 견고하게 클램핑하고, 판(811)은 실질적으로 전체 높이에 걸쳐 이 튜브 세그먼트(14)와의 기계적 접촉 상태에 있다. 판(811)은 또한, 이웃하는 튜브 세그먼트(13)와 기계적 접촉 상태에 있고, J형 리프들(814)에 의해 적소에서 유지되지만, 임의의 가로 힘을 거의 가지지 않는다. 판(811)이 2개의 대향 튜브 세그먼트들(11, 12)과의 기계적 접촉 상태에 있지 않지만, 그 위치는 이들 2개의 튜브 세그먼트들(11, 12)로부터 짧은 거리에 있으며, 상술된 유리한 효과는 약간만 감소된다.
요약하면, 본 발명은, 튜브 세그먼트들의 길이의 적어도 전반에 걸쳐 연장하고 모든 튜브 세그먼트들과 접촉 상태에 있는 외부 전극(310)이 구비된 4개(또는 그 이상)의 상호접속된 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)을 포함하는 콤팩트 가스 방전 램프(301)를 제공한다. 외부 전극의 여러 실시예들이 개시된다. 외부 전극은 용량성 분할기(441, 442)는 램프 전극들 사이의 노드 C 중도에 접속되는 것이 바람직하고, 이를 위해 램프에 병렬로 배열된다.
본 발명이 도면들 및 상술된 기술을 상세히 예시하고 기술하였지만, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자에게는 이러한 예시 및 기술이 예증 또는 예시적인 것으로 간주되며 제한적인 것이 아님이 명백해야 한다. 본 발명은 개시된 실시예들에 제한되지 않는다; 오히려, 여러 변형들 및 수정들이 첨부된 특허청구범위에 규정된 본 발명의 보호 범위 내에서 가능하다.
예를 들면, 구동기(400)는 베이스(2) 내에 위치될 수 있지만, 조명기구가 베이스(2)용 콘센트(receptacle)를 가지고, 이 콘센트에 구동기(400)가 구비되는 것도 또한 가능하다.
또한, 완성을 위해, 보조 전극에는 그에 부착되거나 통합부로서 형성되는 전기 접속기가 구비되지만, 이것은 단순화를 위해 도시되지 않았음을 유념한다.
개시된 실시예들에 대한 다른 변형들은 청구된 발명을 실시하는데 있어서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자에 의해 이해되고 실시될 수 있다. 청구항에서, 용어 "포함하는(comprising)"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, 단수관사는 복수를 배제하지 않는다. 단일 처리기 또는 다른 유닛은 특허청구범위에 기재된 여러 항목들의 기능들을 이행할 수 있다. 특정 측정들이 상이한 종속 청구항들에서 서로 인용되는 단순한 사실은 이들 측정들의 조합이 이점으로 사용될 수 없음을 나타내지 않는다. 컴퓨터 프로그램은 광 저장 매체 또는 다른 하드웨어의 일부로서 또는 그와 함께 공급되는 고체 매체와 같은 적당한 매체 상에 저장/배급될 수 있지만, 인터넷 또는 다른 유무선 통신 시스템들을 통해서와 같이 다른 형태들로 배급될 수도 있다. 청구항들의 임의의 참조 부호들은 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
상기에서, 본 발명은 본 발명에 따른 디바이스의 기능 블록들을 나타내는 블록도들을 참조하여 설명되었다. 하나 이상의 이들 기능 블록들은 하드웨어로 구현될 수 있고 이러한 기능 블록(들)의 기능은 개별 하드웨어 구성요소들에 의해 수행되지만, 이러한 기능 블록(들)의 기능이 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러, 디지털 신호 처리기 등과 같은 프로그래밍 가능한 디바이스 또는 컴퓨터 프로그램의 하나 이상의 프로그램 라인들에 의해 수행되도록 하나 이상의 이들 기능 블록들이 소프트웨어로 구현되는 것도 가능하다는 것이 이해될 것이다.
1 : 램프 2 : 램프 베이스
11, 12, 13, 14 : 튜브 세그먼트들 31, 32, 33 : 브리지 세그먼트들
100, 400 : 전자 구동기들 133 : 단일 캐패시터
310 : 보조 전극 441, 442 : 캐패시터들

Claims (21)

  1. 감광(減光) 가능한 광 생성 디바이스에 있어서:
    - 서로 실질적으로 병렬로 배열된 복수의 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)을 포함하는 관형 가스 방전 램프(tubular gas discharge lamp; 301)로서, 상기 튜브 세그먼트들은 축 길이를 가지고, 상기 튜브 세그먼트들의 수는 짝의 정수이고, 각 튜브 세그먼트는 내부 공간을 가지고, 상기 튜브 세그먼트들은 하나의 튜브 세그먼트의 상기 내부 공간이 적어도 하나의 다른 튜브 세그먼트의 내부 공간과 항상 통신하도록 가로형 튜브 세그먼트들(transverse tube segments; 31, 32, 33)에 의해 서로 결합되는, 상기 관형 가스 방전 램프(301);
    - 제 1 튜브 세그먼트의 근단부에서 상기 제 1 튜브 세그먼트(11)의 내부 공간 내에 배열되는 제 1 램프 전극 필라멘트(21)로서, 제 1 전극 단자들이 상기 제 1 튜브 세그먼트의 외부로 연장하는, 상기 제 1 램프 전극 필라멘트(21); 및
    - 최종 튜브 세그먼트(14)의 근단부에서 상기 최종 튜브 세그먼트(14)의 내부 공간 내에 배열되는 제 2 램프 전극 필라멘트(22)로서, 제 2 전극 단자들이 상기 최종 튜브 세그먼트의 외부로 연장하는, 상기 제 2 램프 전극 필라멘트(22)를 포함하고,
    상기 디바이스는 전기 도전성 외부 보조 전극(310; 810)을 추가로 포함하며, 보조 전극은 상기 튜브 세그먼트들(11, 12, 13, 14)의 외부에 배열되고 상기 튜브 세그먼트들의 상기 축 길이에 대응하는 축 범위를 가지고, 보조 전극은 모든 튜브 세그먼트들에 용량성으로 결합되고 기준 전압 레벨에 결합되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 전극은 모든 튜브 세그먼트들을 접촉시키는 하나의 전극 본체를 포함하는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보조 전극은 상기 튜브 세그먼트들의 경계 주위에서 나선형으로 감기는 배선으로 구현되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 보조 전극은 원통형으로 구현되며, 가능하게는 상기 튜브 세그먼트들 사이의 중심 위치에서 상기 튜브 세그먼트들에 병렬로 배열되는 중공 막대(hollow rod)로 구현되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 보조 전극은 상기 튜브 세그먼트들 사이의 중심 위치에서 상기 튜브 세그먼트들에 병렬로 배열되는 중앙 세로 본체를 포함하는 원통형 브러시로서 구현되고, 상기 본체에는, 상기 세로 본체의 길이를 따라 분산되고 상기 세로 본체로부터 상기 각각의 튜브 세그먼트들로 연장하는 복수의 가로형 암들이 구비되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 튜브 세그먼트들의 수는 4개이고, 상기 보조 전극은, 상기 제 1 및 제 2 튜브 세그먼트들과 접촉하는 제 1 주표면을 갖고 상기 제 3 및 제 4 튜브 세그먼트들과 접촉하는 대향 제 2 주표면을 갖는 판으로 구현되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 판은 실질적으로 평평한 판인, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 판은 파동 단면을 가지는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 판은 약 8개의 파동들을 가지는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 전극은 각각의 튜브 세그먼트들을 접촉하는 복수의 전극 본체들을 포함하고, 상기 전극 본체들은 서로 전기적으로 접속되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    전극 본체는 대응하는 튜브 세그먼트 주위에서 나선형으로 감기는 배선으로 구현되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  12. 제 10 항에 있어서,
    전극 본체는 대응하는 튜브 세그먼트를 따라 축으로 연장하는 적어도 하나의 배선을 포함하는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 전극은 상기 전극 단자들 중 하나에 전기적으로 접속되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 전극은 대량(mass)으로 전기적으로 접속되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브 세그먼트들의 수는 4이고, 상기 보조 전극(810)은 2개의 튜브 세그먼트들과 접촉하는 제 1 주표면을 갖고 대향 튜브 세그먼트들로부터 짧은 거리를 두고 위치된 대향하는 제 2 주표면을 갖는 실질적으로 평평한 판(811)으로 구현되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 판(811)에는 전면 수직 에지(816)로부터 연장하는 복수의 리프들(lips; 812, 813, 814)이 구비되고, 상기 리프들은 실질적으로 튜브 세그먼트의 반경에 대응하는 반경에 따라 모든 동일한 방향에서 뒤로 구부려지는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전극(810)은 약 180°에 걸쳐 튜브 세그먼트 주위를 맞추는 적어도 하나의 더 작은 U형 리프(812)를 가지는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 전극(810)은 인접한 튜브 세그먼트로 연장하는 적어도 하나의 더 큰 J형 리프(814)를 가지는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 전극(810)은 적어도 하나의 리프(813)를 가지고, 그 단부는 이 리프(813)가 180°이상에 걸쳐 상기 튜브 세그먼트 주위를 맞추도록 상기 판(811)쪽으로 구부려지는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  20. 제 1 항에 있어서,
    고-주파수 펄스-폭 가변 램프 전류, 상기 제 1 램프 전극 필라멘트(21)에 전극 가열 전류를 공급하기 위한 제 1 전극-가열 전력원(151), 및 상기 제 2 램프 전극 필라멘트(22)에 전극 가열 전류를 공급하기 위한 제 2 전극-가열 전력원(152)을 생성하기 위한 주전력원(110)을 포함하는 램프 구동기(400)를 추가로 포함하고;
    상기 주전력원은 상기 제 1 전극 단자들 중 제 1 단자에 접속된 제 1 주출력 단자(121) 및 상기 제 2 전극 단자들 중 제 1 단자에 접속된 제 2 주출력 단자(122)를 구비하고;
    상기 제 1 전극-가열 전력원(151)은 상기 제 1 전극 단자들에 접속된 출력 단자들을 구비하고; 상기 제 2 전극-가열 전력원(152)은 상기 제 2 전극 단자들에 접속된 출력 단자들을 구비하는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 램프 구동기는 상기 제 1 전극 단자들 중 상기 제 1 단자와 상기 제 2 전극 단자들 중 상기 제 1 단자 사이에 배열된 2개의 캐패시터들(441, 442)의 직렬 배열을 포함하는 용량성 전압 분할기를 포함하고, 상기 보조 전극은 상기 2개의 캐패시터들 사이의 노드(C)에 전기적으로 접속되는, 감광 가능한 광 생성 디바이스.
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