TWI291709B - Dielectric barrier discharge lamp - Google Patents

Description

1291709 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種介電障蔽放電燈。 本發明之介電障蔽型放電燈係藉由一介電質使各電極 與放電瓶內的放電媒體間隔開。此例中，理論上可使各電 極全部落在放電電瓶內、全部落在放電電瓶外、或是某一 極性的電極落在放電電瓶內而另一極性的電極落在放電電 瓶外。對安排在放電電瓶外的各電極（以下稱作外部電極） 而言，係由放電瓶之瓶壁扮演著介電障蔽的角色。不過， 假如係將所有電極都安排在放電電瓶內（以下稱作內部電 極），則必需藉由一介電質例如藉由一介電塗層使至少一個 電極或是某一極性的各電極與放電瓶內部間隔開。這種介 電障蔽會造成於操作期間產生在某一側上受到介電障蔽作 用的所謂放電現象。替代地，可使所省電極都設置有一介 電障蔽結構。此例中，該放電現象會同時在兩側受到介電 障蔽作用。特別是，可將後者應用於將所有電極都安排在 放電電瓶外的例子裡。 特別是本發明係有關一種具有管狀放電瓶的介電障蔽 放電燈。這種放電燈係用於影印機、掃瞄器、傳真機及用 於辦公室自動化的類似裝置亦即所謂OA裝置之類的照明 單元內。不過，例如汽車科技之類其他領域的應用也是可 想像的，例如當作方向燈或煞車燈以及用於內部照明及一 般照明。 1291709 【先前技術】 美國專利申請案第US-A 2002/0 1 63 306號文件中揭示 了 一種具有線性內部電極之管狀障蔽放電燈。其內部電極 係沿著放電管的整個內壁延伸且會在某一終端以氣密方式 穿到外面。爲了這個目的，該放電管係在平板形式之封裝 元件的輔助下依氣密方式封閉其上有電極叢聚的終端。爲 了這個目的，該放電管係在這個終端上設置有依環狀方式 包圍該平板形式封裝元件之邊緣的束縛器。然後依氣密方 式令該束縛器與平板形式封裝元件相互融接，使各內部電 極自這個封閉結構穿透到外面。 吾人會在例如不同尺寸的掃瞄器之類的很多應用中需 要不同長度的這種放電燈。例如，有些裝置適合用在尺寸 上達A3的文件上而且其他裝置適合用在尺寸上達A2甚至 A0的文件上。爲了這個目的，會在各例中需要具有對應長 度的不同放電燈。爲了在此例中確保不同長度的放電燈具 有相同的照度，對每一個燈長度而言都需要對應的匹配操 作裝置。明確地說，已證明當以爲長度大槪3 5 0毫米之燈 設計的相同操作裝置操作長度大槪6 5 0毫米之燈時其照度 大槪會減半。 _ 【發明內容】 本發明的目的是提供一種具有彈性電位應用的介電障 蔽放電燈。本發明的進一步形態是能夠只以用於這種介電 障蔽放電燈之操作裝置中具有某一性能類別的操作裝置， 爲有關能在延伸範圍不同的照明區域上給出基本上呈定常 ⑽6 - 1291709 之照度的照明工作提供解決方法。 本發明的目的係藉由一種介電障蔽放電燈達成的，其 中含有：一放電瓶，包圍塡充有放電媒體的放電空間；以 及伸長形電極，係沿著放電空間之縱向範圍的整個長度延 伸’該介電障蔽放電燈的特徵爲每一個電極都沿著縱軸方 向分割成兩個電極元件。 本發明特別有利的精煉型式可參見本發明申請專利範 圍各附屬項中的說明。 本發明也申請有關根據本發明之放電燈的操作以及使 用根據本發明放電燈之照明系統的專利保護。 本發明提供了一種可用在一般而言介電障蔽放電燈內 的伸長形、長條狀或線性的電極，每一個這類電極都是沿 著縱軸方向分割成兩個電極元件。這\兩吾人能夠照預定依 與另一電極元件分離的方式操作兩個電極元件之一，結果 造成了不是只有一部分、其互補部分否則就是整個燈都能 發光。 較佳的是各伸長形電極的分割方式是使各例中的兩個 電極元件具有相同的長度。明確地說，這麼做的優點是能 以兩個完全相同的操作裝置操作兩個完全相同的半燈，且 能使各例中兩個完全相同的半燈達成相同的照度。因此例 如可在掃瞄器以小型文件格式進行曝光時只打開一半的燈 (爲了這個目的較佳的是此燈係一管狀的燈）。不過，在較 大的格式下第二半的燈也會被打開。兩種情形下係依需求 使不同尺寸的文件呈現出相同的照度。 -7 - 1291709 當然使電極元件中兩個元件互爲獨立地分開操作的一 項基礎的先決條件是兩個電極元件相互間係呈電氣隔離的 。然後將電極元件中的第一元件連接到第一操作裝置上並 將其中的第二元件連接到第二操作裝置上。有關這一點可 參見第二解釋用實施例中的詳細說明。 本發明的較佳實施例中，一個介電障蔽放電燈含有一 管狀放電瓶以及沿著平行於放電瓶之縱軸而定向的電極元 件。較佳的是，至少對安排在放電瓶瓶壁內側的各電極而 言兩個個別對應的電極元件係呈共線的。明確地說，這麼 做的優點是可於各例中使兩個對應的電極元件覆蓋有由例 如玻璃之類介電材料製成之共同的積體網絡。任意情況下 ，各例中兩個對應的電極元件係由一縫隙相互間隔開，其 中該縫隙的長度係落在大槪〇. 5與3毫米之間的範圍內， 較佳的是落在大槪〇. 5與2毫米之間的範圍內，特別較佳 的是落在大槪〇. 5與1 . 5毫米之間的範圍內。此例中，一方 面應該將該縫隙必需足夠大以確保兩個電極元件呈完全電 氣去耦的事實列入考量。另一方面，該縫隙不應該太大由 於無法在其間產生放電且該燈的這個區域會因此無法發光 或者至少會明顯地變暗的緣故。 【實施方式】 第1 a圖到第1 c圖分別是用以顯示一種根據本發明之 介電障蔽放電燈的縱向截面圖示、沿著AA線段之橫向截 面圖示以及沿著B B線段之橫向截面圖示。該介電障蔽放 電燈含有一管狀放電瓶1以及總共四個線性的電極元件2a， 1291709 2b和3 a, 3 b。各例中係以寬度大槪1毫米之銀質網絡形式 將兩個電極元件2a，2b或3a，3b連接到放電瓶1之瓶壁內 側上，使得各電極元件的定向呈共線且平行於管狀放電瓶 1的縱軸。此例中，係依沿著直徑互爲相對的方式安排兩 半的共線電極元件。各例中係藉由縱向延伸範圍△大槪1 毫米的縫隙4(圖中未標示的第二縫隙）使各共線電極元件 間隔開。因此能夠分開操作沿著直徑互爲相對的電極元件 2 a，3 a或2 b，3 b，亦即使兩半的放電燈之一或是兩半的放 電燈同時發光。同時共線電極元件2a，2b和3a，3b各覆蓋 有扮演著介電障蔽角色的長條狀玻璃層5，6，同樣包含兩 個縫隙4(參見第lc圖）以使兩個共線電極元件2a，2b和3a， 3 b相互間隔開。藉由平板形式的封裝元件7，8在無連接裝 置下依氣密方式封閉管狀放電瓶1的兩個終端。爲了這個 目的，放電燈1在每一個終端上都含有一束縛器9，1 0以環 狀地圍住平板形式的個別封裝元件7，8的邊緣並融接其上 。各電極元件2a，2b和3a，3b會自封閉結構穿透到外面並 在其上扮演著電源供應導線的角色11，12(沿著第la圖之 縱向截面只能在各例中的每對電極上看到一條電源供應導 線）。有關含介電阻礙式內部電極之管狀放電瓶之密封技術 的進一步說明可參見美國專利申請案第US-A 2002/0 1 63 3 06 號文件的揭示內容。依這種方式密封的放電瓶1含有氣壓 大槪15kPa的氙氣當作放電媒體。取決於例如〇A應用之 類的用途’也可在放電瓶1之瓶壁內側上至少局部地設置 有螢光材料（未標示）以將操作期間由放電媒體產生的紫外 1291709 線（UV)輻射轉換成可見光。 第2a圖、第2b圖和第2c圖係用以顯示另一解釋用實 方也例之弟一^平面圖不、弟—平面圖不（相對於第一平面圖示 旋轉了 9 0 ° )以及沿著C C線段所擷取的截面圖示。此例中 ，該照明系統係由一管狀介電障蔽放電燈完成的，不過與 先前之解釋用實施例相反的是此放電燈含有的是外部電極 。爲了這個目的，係將四個長條狀電極元件1 4 a，1 4 b，1 5 a， 1 5 b (第2 a圖中並未標示出電極元件1 5 a，1 5 b)連接到管狀 放電瓶13外側。各電極元件14a，14b，15a，15b包含兩個 縫隙16(第2a圖中隱藏了第二個縫隙）的配置係對應於第一 解釋用實施例中的配置。除此之外，各例中係分別經由兩 個附屬的進入導線19，20和17，18將每一對電極元件14a， 15a和14b，15b連接到附屬的操作裝置22，21上（第2a圖 中無法看到各例中的第二進入導線）。 雖則已針對管狀介電障蔽放電燈的實例詳盡地解釋了 本發明，然而本發明並不受限於這種型式的放電燈。取代 地，本發明也會在用於其他型式之燈特別是平面燈時的呈 現出優點。於平面式介電障蔽放電燈中，一般而言每一種 極性的電極都具有梳狀結構。根據本發明，可因此使用四 個這類梳狀結構而於各例中將兩個「梳狀電極」組合成〜 對電極。每一個「梳狀電極對」都延伸跨越了該平面式介 電障蔽放電燈的互補部位。此例中，可將每一對梳狀電極 的兩個梳狀結構安排在共同的燈瓶板上使之相互結合，或 是將之定位在兩個相對的燈瓶板上使之互爲相對。 -10- 1291709 【圖式簡單說明】 以下將參照各解釋用實施例詳細解釋本發明。 第1 a圖係用以顯示一種根據本發明具有內部電極之 介電障蔽放電燈的縱向截面圖示。 第1 b圖係用以顯示第1 a圖之介電障蔽放電燈沿著A A 線段所擷取的截面圖示。 第1 c圖係用以顯示第1 a圖之介電障蔽放電燈沿著BB 線段所擷取的截面圖示。 丨第2 a圖係用以顯示一種根據本發明之照明系統的平 面圖示，其中含有具外部電極的介電障蔽放電燈。 第2b圖顯示的是照明系統在相對於第2a圖旋轉了 90° 下的第二個平面圖示。 第2c圖係用以顯示第2a圖之介電障蔽放電燈沿著CC 線段所擷取的截面圖示。 【主要元件符號說明】 1 管狀放電瓶 2a，2b，3a，3b 線性電極元件 4 縫隙 5,6 條狀玻璃層 7?8 封裝元件 9? 1 0 束縛器 13 管狀放電瓶 1 4a，1 4b，1 5a，1 5b 條狀電極元件 16 縫隙 17,18,19,20 進入導線 2 1,22 操作裝置 -11-

Claims (1)

1. '1291709 ―"月3 %修⑻正替換頁 第941 (M8 18號「介電障蔽放電燈」專利案 (2006年12月修正） 十、申請專利範圍·· 1 一種介電障蔽放電燈，含有：一放電瓶（1，13)，包圍塡充 有放電媒體的放電空間；以及伸長形電極，係沿著放電 空間之縱向範圍的整個長度延伸，其特徵爲每一個電極 都沿著縱軸方向分割成兩個電極元件（2a，2b; 3 a，3b; 14a， 14b; 15a，15b卜

   2 ·如申請專利範圍第i項之介電障蔽放電燈，其中各例中 的兩個電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，14b; 15a，15b)都具有 相同的長度。 3 ·如申請專利範圍第1項之介電障蔽放電燈，其中各例中 的兩個電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，14b; 15a，15b)都是呈 互爲電氣隔離的。 4 ·如申請專利範圍第2項之介電障蔽放電燈，其中各例中

   的兩個電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，14b; 15a，15b)都是呈 互爲電氣隔離的。 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之介電β早蔽放電燈 ，其中該放電瓶（1)係呈管狀的且係將各電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，14b; 15a，l5b)定向在平行於該放電瓶（1)的縱 軸方向上。 6 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之介電障蔽放電燈 ，其中各例中的兩個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，l4b; 15a，15b)都是呈共線的。 •1291709 勝"月替換買 7 ·如申請專利範圍第5項之介電障蔽放電燈，其^ 的兩個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，14b; 15a，15b) 都是呈共線的。 8 ·如申請專利範圍第6項之介電障蔽放電燈，各例中的兩 個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，14b; 15a，15b)相互間 都是由一縫隙（4 ; 1 6 )間隔開的。 9 ·如申請專利範圍第7項之介電障蔽放電燈，各例中的兩

   個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b; 14a，14b; 15a，15b)相互間 都是由一縫隙（4 ; 1 6 )間隔開的。 1 〇 ·如申請專利範圍第8項之介電障蔽放電燈，其中該縫隙 (4; 16)的縱向延伸範圍係落在大槪0.5與3毫米之間的範 圍內。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之介電障蔽放電燈，其中該縫隙 (4; 16)的縱向延伸範圍係落在大槪0.5與3毫米之間的範 圍內。

   1 2 ·如申請專利範圍第6項之介電障蔽放電燈，其中係將各 電極（2a，2b; 3a，3b)安排在該放電瓶（1)之瓶壁內側上，且 各例中係在兩個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b)上覆蓋一共 同的介電層（5 ; 6 )。 1 3 ·如申請專利範圍第7項之介電障蔽放電燈，其中係將各 電極（2a，2b; 3a，3b)安排在該放電瓶（1)之瓶壁內側上，且 各例中係在兩個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b)上覆蓋一共 同的介電層（5 ; 6 )。 1 4 ·如申請專利範圍第8項之介電障蔽放電燈，其中係將各 -2-

   1291709 電極（2a，2b; 3a，3b)安排在該放電瓶（1)之瓶壁內側上 各例中係在兩個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b)上覆蓋 同的介電層（5 ; 6 )。 1 5 .如申請專利範圍第9項之介電障蔽放電燈，其中係 電極（2 a，2b; 3 a,3b)安排在該放電瓶（1)之瓶壁內側上 各例中係在兩個對應電極元件（2 a，2b; 3 a，3b)上覆蓋 同的介電層（5;6)。 1 6 ·如申請專利範圍第1 0項之介電障蔽放電燈，其中係 電極（2a，2b; 3a，3b)安排在該放電瓶（1)之瓶壁內側上 各例中係在兩個對應電極元件（2a，2b; 3a，3b)上覆蓋 同的介電層（5;6)。 1 7 ·如申請專利範圍第1 1項之介電障蔽放電燈，其中係 電極（2 a，2b; 3 a，3 b)安排在該放電瓶（1)之瓶壁內側上 各例中係在兩個對應電極元件（2 a，2b; 3 a，3b)上覆蓋 同的介電層（5 ; 6 )。 1 8 ·—種用於操作具有如申請專利範圍1至i 7項中任一 介電障蔽放電燈的方法，其中係依分開且互爲電氣 的方式操作該電極元件中的兩個元件。 1 9 · 一種照明系統，係用以操作具有兩個電極元件之介 蔽放電燈，其中該電極元件係依分開且互爲電氣隔 方式操作，包含該電極元件中的第一元件（14a，15a) 連接到第一操作裝置（2 2)上，以及該電極元件中的第 件（l4b，15b)，以連接到第二操作裝置（2丨）上。 ，且 一共 將各 ，且 一共 將各 ，且 一共 將各 ，且 一共 項之 隔離 電障 離的 ，以 二元