WO2006088052A1 - 外部電極蛍光ランプ、照明装置、表示装置、複写機 - Google Patents
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- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133604—Direct backlight with lamps
Definitions
- the present invention relates to an external electrode fluorescent lamp.
- FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a conventional cold cathode fluorescent lamp (CCFL).
- the conventional cold cathode tube lamp shown in FIG. 3 has internal electrodes 2 and 3 in a glass tube 1. A portion of the internal electrodes 2 and 3 penetrates the glass tube 1 and protrudes out of the glass tube 1 and functions as electrode terminals.
- Mercury and xenon generate ultraviolet rays by electricity, and the generated ultraviolet rays are applied to the inner wall of the glass tube 1 to emit fluorescent light.
- the equivalent circuit becomes a resistance whose resistance value decreases nonlinearly as the current increases, and nonlinear negativeity such as the VI characteristic shown in FIG. It has impedance characteristics (for example, see Patent Document 3).
- One application of the conventional cold cathode tube lamp shown in FIG. 3 is a backlight of a liquid crystal display device.
- a plurality of cold cathode tube lamps are used side by side. In this case, if a plurality of cold-cathode tube lamps can be driven in parallel, the same voltage can be applied to all the cold-cathode tube lamps.
- the voltage across the first cold-cathode tube lamp decreases due to the nonlinear negative impedance characteristics. Since the both-end voltage of the second and third cold-cathode tube lamps also coincides with the both-end voltage of the first cold-cathode tube lamp, the AC voltage is the discharge start voltage V of the second cold-cathode tube lamp and the third
- the discharge start voltage V of the cold-cathode tube lamp of S2 is never reached. In other words, multiple cold cathode tubes
- each cold cathode tube lamp is connected to a power supply circuit via a harness (also referred to as a lead wire) and a connector, and it takes time and effort to install the cold cathode tube lamp. Assembling efficiency of lighting equipment etc. is poor, replacement effort when removing cold cathode tube lamps due to effort to remove cold cathode tube lamps, and disassembly efficiency when disposing lighting equipment etc. using cold cathode tube lamps was getting worse.
- FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of the EEFL.
- the EEFL shown in FIG. 6 has a configuration in which the internal electrodes 2 and 3 are removed from the conventional cold cathode tube lamp shown in FIG. 3 and the external electrode tubes 4 and 5 are formed at the end of the glass tube 1. In the above configuration, the inside of the glass tube 1 is sealed.
- the lamp voltage (external electrode voltage) reaches the discharge start voltage V ′.
- the inside of the glass tube 1 has nonlinear negative impedance characteristics, and the external electrode tubes 4 and 5 Since the inside of the glass tube 1 is insulated by glass, the EEFL shown in Fig. 6 has a capacitor connected across the resistor whose resistance value decreases nonlinearly as the current increases. It becomes a series connection body. For this reason, the entire EEFL shown in Fig. 6 has a nonlinear positive impedance characteristic such as the VI characteristic shown in Fig. 7.
- S3 turns on the third EEFL. In other words, even when multiple EEFLs are simply driven in parallel, all the multiple EEFLs can be lit.
- Patent Document 1 JP 2004-200127 A
- Patent Document 2 JP 2004-39264 A
- Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 7-220888 (Fig. 4)
- Non-Patent Document 1 JY ⁇ ee, 10 others, “Pinholes in the External Electrode Fluorescent Lamps”, 10th Ice Play International Workshop ( IDW, 03, Fukuoka), 2003, p. 709—712
- the glass force interposed between the external electrode tube and the internal space of the glass tube is induced by the electrode of the capacitor, which is a component of the equivalent circuit of the EFL. Since it corresponds to an electric body, charged particles collide with the inner wall of the glass tube facing the external electrode tube, and the inner wall of the glass tube is locally sputtered. And when the inner wall of the glass tube is sputtered, the capacitance of the sputtered portion increases, so that charged particles concentrate and collide with the sputtered portion. There is a pinhole, and the sealed condition inside the glass tube cannot be maintained. Thus, EEFL had a problem with reliability.
- Non-Patent Document 1 investigates the conditions and size of EEFL pinholes and the location of pinholes on the electrodes, and the pinholes are on the light emitting area side of the external electrode tube. It has been reported that the edge force occurs at about 1Z3 of the electrode length. However, in Non-Patent Document 1, there has been no disclosure or mention of a specific measure for preventing the occurrence of pinholes.
- the present invention can prevent the occurrence of pinholes and improve the reliability of the external electrode fluorescent lamp, and an illumination device including the external electrode fluorescent lamp.
- An object is to provide an apparatus and a copying machine.
- the external electrode fluorescent lamp according to the present invention allows light to pass through (if the light passes to the extent that it functions as a lamp, part of the light is blocked or partly transmitted). Or the entire light may be attenuated.)
- An insulating tube made of an insulating material and sealed inside, and an external electrode tube formed so as to cover the end of the insulating tube;
- An external electrode fluorescent lamp comprising: the insulating tube has a thicker portion that is thicker than the others in at least a part of the covering portion of the external electrode tube; or At least a part of the inner wall corresponding to the portion covered with the outer electrode tube has a high dielectric portion having a dielectric constant larger than that of the insulating material constituting the insulating tube.
- Examples of the insulating tube made of an insulating material that transmits light include a glass tube and a resin tube.
- the insulating tube or the thickened portion or the insulating tube includes an area of about 1Z3 of the electrode length from the covering end portion of the external electrode tube. It is preferable that the high dielectric portion is included. [0017] By adopting such a configuration, it is possible to suppress the electric field strength at a location where pinholes are likely to occur and to prevent concentration of charged particles, thus preventing the occurrence of pinholes and the external electrode fluorescence. The reliability of the lamp can be improved.
- an illumination device provides an external electrode fluorescent lamp configured as described above, a conductive holding member that holds the external electrode fluorescent lamp, and the external electrode fluorescent lamp that passes through the holding member. And a power supply device for supplying electric power. With this configuration, it is possible to electrically connect the external electrode fluorescent lamp and the power supply device without using a harness (also referred to as a lead wire) and a connector.
- a harness also referred to as a lead wire
- the illumination device having the above-described configuration may include a plurality of the external electrode fluorescent lamps, and all or some of the plurality of external electrode fluorescent lamps may be electrically connected in parallel. With such a configuration, the number of the power supply devices can be reduced, and downsizing, light weight, and low cost can be achieved.
- the display device is configured to include the illumination device having the above-described configuration as a knock light of the liquid crystal panel.
- the illumination device having the above-described configuration as a knock light of the liquid crystal panel.
- the copying machine according to the present invention has a configuration including the external electrode fluorescent lamp having the above-described configuration as a light source of the document reading unit. With such a configuration, it is possible to extend the life of the light source and contribute to maintenance-free copying machines.
- the invention's effect is possible to extend the life of the light source and contribute to maintenance-free copying machines.
- the external electrode fluorescent lamp according to the present invention and the illumination device, the display device, and the copying machine including the same can prevent the occurrence of pinholes and prevent the occurrence of the pinhole. Reliability can be improved.
- FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of EEFL according to the present invention.
- FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the EEFL according to the present invention.
- FIG. 2A is a front view showing how the EEFL according to the present invention is attached to the holder.
- FIG. 2B is a side view showing how the EEFL according to the present invention is attached to the holder.
- ⁇ 3] A schematic cross-sectional view of a conventional cold cathode tube lamp.
- FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional EEFL.
- FIG. 7 is a diagram showing the VI characteristics of a conventional EEFL.
- FIG. 8 is a diagram showing the VI characteristics of multiple EEFLs.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing an embodiment of a copying machine equipped with the EEFL according to the present invention. Explanation of symbols
- FIG. 1A and FIG. 1B are schematic cross-sectional views showing an embodiment of EEFL according to the present invention.
- FIGS. 3 and 6 the same parts as those in FIGS. 3 and 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
- the EEFL shown in FIGS. 1A and 1B is the same as the conventional EEFL shown in FIG. 6, and the conventional cold cathode tube lamp force shown in FIG.
- the external electrode tubes 4 and 5 are formed so as to cover the portion. The above configuration
- the glass tube 1 of the EEFL according to the present invention is at least a part of the covering portion formed by the external electrode tubes 4 and 5, more specifically, the covering end portion (light emission) formed by the external electrode tubes 4 and 5.
- the EEFL glass tube 1 according to the present invention is more specifically at least part of the inner wall corresponding to the covered portion of the external electrode tubes 4 and 5, instead of the above-described thickened portions 1A and IB.
- Is the coating end (light emitting area a side end) force by the external electrode tubes 4 and 5, about 1Z3 ( L
- the formation process of the high dielectric portion 1C and ID may be formed, for example, by applying a high dielectric material such as yttrium oxide YO, which is the same as the step of applying a fluorescent material to the inner wall of the glass tube 1. .
- the thickened portions 1A, IB, the high dielectric portion 1C, and the ID formation region are not limited to the above-described embodiment, but are entirely covered by the external electrode tubes 4 and 5 (or correspondingly).
- the entire inner wall may be used. However, it is not preferable to thicken the entire glass tube 1 or to apply a high-dielectric material to the entire inner wall of the glass tube 1 because this will cause the emission intensity of the EEFL to decrease.
- FIG. 1A illustrates the case where only the thick portions 1A and IB are included
- FIG. 1B illustrates the case where only the high dielectric portion 1C and ID are included.
- the structure of the present invention is not limited to this, and may have both.
- FIG. 2A is a front view
- FIG. 2B is a side view
- the lighting device according to the present invention includes an EEFL shown in FIG. 1A or 1B (referred to as EEFL13 in FIGS. 2A and 2B) and a lighting unit (holding tool 10, front left peripheral portion 11). , Front right peripheral edge 12 and frame 14), optical sheet (diffuser plate) 15, and power supply device 16, and EEFL 13 is attached to holder 10 provided in front of the lighting unit.
- the optical sheet 15 covers the front of the lighting unit.
- the display device according to the present invention is configured to irradiate the transmissive liquid crystal panel 17 with the back surface by the illumination device having the above structure.
- FIGS. 2A and 2B how the EEFL 13 is attached to the holder 10 is shown in FIGS. 2A and 2B.
- Plural pairs of holders 10 are provided on the front surface of the illumination unit, and one power supply device 16 is provided on the back surface of the illumination unit.
- the power supply unit 16 outputs an AC voltage of several tens [kHz].
- the Each holder 10 provided in the front left peripheral edge portion 11 of the lighting unit is commonly connected to one end of the power supply device 16.
- Each holder 10 provided on the front right peripheral edge portion 12 of the illumination unit is commonly connected to the other end of the power supply device 16.
- the holder 10 is a conductive elastic metal member, and sandwiches the outer electrode tube of the EEFL 13 by its elastic characteristics. With such a configuration, it becomes possible to connect the EEFL 13 and the power supply device 16 without using a harness (also referred to as a lead wire) and a connector.
- the inside of the glass tube 1 has a nonlinear negative impedance characteristic
- EE FL13 The equivalent circuit is a series connection body in which capacitors are connected to both ends of a resistor whose resistance value decreases nonlinearly as the current increases.
- the EEFL 13 as a whole has nonlinear positive impedance characteristics such as the VI characteristics shown in Fig. 8. Therefore, even if multiple EEFLs 13 are driven in parallel, all the EEFLs 13 are lit.
- one power supply device drives all EEFLs in parallel from the viewpoint of reducing the number of power supply devices, but the capacity of the power supply device and the number of EEFLs
- a single power supply may not be configured to drive all EEFLs in parallel, but EEFLs may be divided into multiple groups, and power supplies that drive EEFLs in groups may be provided for each group. ,.
- a transmissive liquid crystal display device having the illumination device having the above-described configuration can be cited as a knock light of the transmissive liquid crystal panel 17.
- a configuration it is possible to perform parallel lighting by parallel driving of EEFL, and it is possible to achieve a reduction in size and weight and a low cost.
- the application target of the present invention is not limited to this, and can be widely applied to other display devices.
- the document reading unit constituting the copying machine generally includes a contact glass serving as a document image reading window, a light source that emits light while being scanned in a predetermined direction with respect to the contact glass, and a document image.
- An optical sensor that detects reflected light from the optical sensor, and the detection signal force obtained by the optical sensor is also configured to generate image data. It can also be used as a light source for the above-described original reading unit. With such a configuration, it is possible to extend the life of the light source and contribute to maintenance-free copying machines.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing an embodiment of a copying machine equipped with EEFL according to the present invention.
- the copying machine of the present embodiment uses the EEFL shown in FIG. 1A or FIG. 1B as a light source for irradiating a document (in FIG. 9, this is denoted by the reference numeral EEFL20).
- the reduction lens 30 that converges the light and the light converged by the reduction lens 30 are received.
- CCD [Charge Coupled Devices] 31 a motor 32 for moving the first carriage 24 and the second carriage 27, and the driving force of the motor 32 are transmitted to the first carriage 24 and the second carriage 27 And wire pulleys 33 to 36.
- wires are attached to the first and second carriages 24 and 27 serving as mirror bases, and the rotational axial force of the motor 32 is also connected to the wire pulleys 33 to 36 via the transmission system.
- the first and second carriages 24 and 27 are moved by driving.
- the EEFL 20, the reflective shade 25, and the first reflective mirror 26 described above are mounted on the first carriage 24.
- the second reflecting mirror 28 and the third reflecting mirror 29 are stacked on the second carriage 27.
- the present invention is a technique useful for improving the reliability of EEFL used as a light source for a backlight of a transmissive liquid crystal display device or a document reading unit constituting a copying machine, for example.
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Description
明 細 書
外部電極蛍光ランプ、照明装置、表示装置、複写機
技術分野
[0001] 本発明は、外部電極蛍光ランプに関するものである。
背景技術
[0002] 従来の冷陰極管ランプ(CCFL [Cold Cathode Fluorescent Lamp] )の概略断面 図を図 3に示す。図 3に示した従来の冷陰極管ランプは、ガラス管 1内に内部電極 2、 3を有している。内部電極 2、 3の一部は、ガラス管 1を貫通してガラス管 1外に突出し ており、電極端子として機能する。なお、上記構成においてガラス管 1内は密閉され ている。また、ガラス管 1の内壁には蛍光物質が塗布されている。そして、密閉された ガラス管 1内には、一般的には、ガラス管 1内の全体圧力が 10. 7 X 103〜5. 3 X 10 3Pa ( = 80〜40Torr)になるようにネオンとアルゴンが 95: 5や 80: 20等の割合で封 入され、さらに数 mgの水銀が封入されている。なお、水銀に代えてキセノンを封入す る場合ちある。
[0003] ランプ電圧(内部電極間電圧)が放電開始電圧 Vに達すると、放電が開始され、放
S
電により水銀やキセノンが紫外線を発生し、その発生した紫外線がガラス管 1の内壁 に塗布されて ヽる蛍光物質を発光させる。
[0004] 図 3に示す従来の冷陰極管ランプは、その等価回路が電流の増加に応じて抵抗値 が非線形的に減少する抵抗となり、図 4に示す V— I特性のような非線形負性インピ 一ダンス特性を有して ヽる(例えば、特許文献 3を参照)。
[0005] 図 3に示す従来の冷陰極管ランプの用途の一つとして、液晶表示装置のバックライ トがある。そして、液晶表示装置の表示画面が大きい場合、複数の冷陰極管ランプを 並べて用いる。この場合、複数の冷陰極管ランプを並列駆動できれば、全ての冷陰 極管ランプに同一の電圧を印加する構成であるので電源装置を一つにすることがで きる。
[0006] ここで、複数 (例えば 3本)の冷陰極管ランプの並列駆動について考察する。冷陰 極管ランプの V—I特性には個体バラツキがあり、第 1〜第 3の冷陰極管ランプの V—
I特性線 T1〜T3は、図 5に示す V— I特性になる。第 1〜第 3の冷陰極管ランプに同 一の交流電圧を印加し、前記交流電圧を昇圧する。昇圧により前記交流電圧が第 1 の冷陰極管ランプの放電開始電圧 V に達すると、第 1の冷陰極管ランプが点灯し、
S1
非線形負性インピーダンス特性によって第 1の冷陰極管ランプの両端電圧が低下す る。第 2及び第 3の冷陰極管ランプの両端電圧も第 1の冷陰極管ランプの両端電圧と 一致するため、前記交流電圧が第 2の冷陰極管ランプの放電開始電圧 V 及び第 3
S2 の冷陰極管ランプの放電開始電圧 V に達することはない。つまり、複数の冷陰極管
S3
ランプを単純に並列駆動させた場合、 1本の冷陰極管ランプしか点灯させることがで きない。このため、通常、冷陰極管ランプ毎に電源回路を設けて複数の冷陰極管ラ ンプを点灯させる構成が採られている。しかしながら、かかる構成では、冷陰極管ラン プの本数分だけ電源回路が必要となるため、コストがかかる。また、小型化'軽量化' 低コストィ匕の面においても不利になる。また、通常、各冷陰極管ランプはハーネス(リ ード線とも呼ばれる)とコネクタを介して電源回路に接続されており、冷陰極管ランプ の装着に手間が力かり冷陰極管ランプを用いた照明装置等の組み立て効率が悪い とともに、冷陰極管ランプの取り外しにも手間が力かり冷陰極管ランプを取り替える際 の交換効率や冷陰極管ランプを用いた照明装置等を廃棄する際の解体効率が悪く なっていた。
[0007] このような問題を解決することができるランプとして、外部電極蛍光ランプ (以下、 E EFL [External Electrode Fluorescent Lamp]と呼ぶ)が開発されている(例えば、 特許文献 1及び特許文献 2を参照)。 EEFLの概略断面図を図 6に示す。なお、図 6 において図 3と同一の部分には、同一の符号を付すことで詳細な説明を省略する。 図 6に示す EEFLは、図 3に示す従来の冷陰極管ランプから内部電極 2、 3を取り除 き、外部電極管 4、 5をガラス管 1の端部に形成した構成である。なお、上記構成にお V、てガラス管 1内は密閉されて 、る。
[0008] 図 6に示す EEFLでは、ランプ電圧 (外部電極間電圧)が放電開始電圧 V 'に達す
S
ると、放電が開始され、放電により水銀やキセノンが紫外線を発生し、その発生した 紫外線がガラス管 1の内壁に塗布されて ヽる蛍光物質を発光させる。
[0009] ガラス管 1の内部は非線形負性インピーダンス特性を有しており、外部電極管 4、 5
とガラス管 1の内部はガラスによって絶縁されているため、図 6に示す EEFLは、その 等価回路が電流の増加に応じて抵抗値が非線形的に減少する抵抗の両端にコンデ ンサが接続された直列接続体となる。このため、図 6に示す EEFL全体としては、図 7 に示す V—I特性のような非線形正インピーダンス特性を有している。
[0010] ここで、複数(例えば 3本)の EEFLの並列駆動について考察する。 EEFLの V— I 特性には個体バラツキがあり、第 1〜第 3の EEFLの V— I特性線 Τ 〜Τ3,は図 8に 示す V— I特性になる。第 1〜第 3の EEFLに同一の交流電圧を印加し、前記交流電 圧を昇圧する。昇圧により前記交流電圧が第 1の EEFLの放電開始電圧 V 'に達す
S1 ると、第 1の EEFLが点灯する。その後、電源装置の出力増加に伴い、前記交流電 圧が上昇する。そして、前記交流電圧が第 2の EEFLの放電開始電圧 V ,に達する
S2 と、第 2の EEFLが点灯し、前記交流電圧が第 3の EEFLの放電開始電圧 V ,に達
S3 すると、第 3の EEFLが点灯する。つまり、複数の EEFLを単純に並列駆動させた場 合でも、複数の EEFLすべてを点灯させることができる。
[0011] また、ガラス管の外周部に設けられる外部電極管があるために、 EEFLを用いた照 明装置等にぉ ヽて弾性金属部材 (例えば、パネ鋼)カゝら成る保持具の弾性特性によ り保持具が EEFLの外部電極管を挟持する構成にし、保持具を介して EEFLに電力 を供給することができる。従って、このような形態にすることで、 EEFLの装着や取り外 しが容易になると 、う利点がある。
特許文献 1 :特開 2004— 200127号公報
特許文献 2:特開 2004— 39264号公報
特許文献 3:特開平 7— 220888号公報 (第 4図)
非特許文献 1 :ジエイ 'ワイ'リー (J.Y丄 ee)、外 10名、「外部電極蛍光ランプのピンホ ~~ノレ (Pinholes in the External Electrode Fluorescent Lampsノ」、第 10回アイス プレイ国際ワークショップ(IDW, 03、福岡)、 2003年、 p. 709— 712
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] し力しながら、従来の EEFLでは、外部電極管とガラス管の内部空間との間に介在 するガラス力 ¾EFLの等価回路の一構成要素であるコンデンサの電極に挟まれる誘
電体に該当するので、外部電極管に対向するガラス管内壁に荷電粒子が衝突し、局 所的にガラス管内壁がスパッタリングされる。そして、ー且ガラス管内壁がスパッタリン グされるとそのスパッタリングされた部分の静電容量が大きくなるため、そのスパッタリ ングされた部分に荷電粒子が集中して衝突するようになり、最終的にピンホールがあ き、ガラス管内の密閉状態が保たれなくなる。このように、 EEFLでは信頼性に問題 かあつた。
[0013] なお、非特許文献 1では、 EEFLのピンホールが発生する条件や大きさ、電極上の ピンホール発生位置にっ 、て調査されており、ピンホールは外部電極管の発光エリ ァ側端部力 電極長の約 1Z3の箇所に発生することが報告されている。しかしなが ら、当該非特許文献 1では、ピンホールの発生を未然に防止する具体的な方策につ いて、何ら開示 '言及されていな力つた。
[0014] 本発明は、上記の問題点に鑑み、ピンホールの発生を未然に防止し、その信頼性 を向上することが可能な外部電極蛍光ランプ、並びに、それを備えた照明装置、表 示装置、及び複写機を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0015] 上記目的を達成するために、本発明に係る外部電極蛍光ランプは、光を通す (ラン プとしての機能を果たす程度に光を通せば、一部の光が遮断されていたり一部又は 全部の光が減衰されていても構わない。)絶縁物質で構成され、その内部が密閉さ れた絶縁管と、該絶縁管の端部を被覆するように形成された外部電極管と、を有して 成る外部電極蛍光ランプであって、前記絶縁管は、前記外部電極管による被覆部分 の少なくとも一部に、他よりも厚さの大きい厚盛部を有して成る構成、或いは、前記外 部電極管による被覆部分に対応する内壁の少なくとも一部に、前記絶縁管を構成す る絶縁物質よりも誘電率の大きい高誘電体部を有して成る構成としている。なお、光 を通す絶縁物質で構成された絶縁管としては、例えば、ガラス管ゃ榭脂製の管が挙 げられる。
[0016] 特に、上記構成から成る外部電極蛍光ランプにおいて、前記絶縁管は、前記外部 電極管による被覆終端部カゝら電極長の約 1Z3の箇所を含むように、前記厚盛部ま たは前記高誘電体部を有して成る構成にするとよ 、。
[0017] このような構成とすることにより、ピンホールが発生し易い箇所の電界強度を抑制し 、荷電粒子の集中を防ぐことができるので、ピンホールの発生を未然に防止し、外部 電極蛍光ランプの信頼性を向上することが可能となる。
[0018] また、本発明に係る照明装置は、上記構成から成る外部電極蛍光ランプと、前記外 部電極蛍光ランプを保持する導電性の保持部材と、前記保持部材を通じて前記外 部電極蛍光ランプに電力を供給する電源装置と、を有して成る構成としている。この ような構成とすることにより、ハーネス(リード線とも呼ばれる)及びコネクタを用いること なぐ外部電極蛍光ランプと前記電源装置とを電気的に接続することが可能となる。
[0019] なお、上記構成から成る照明装置は、前記外部電極蛍光ランプを複数備え、該複 数の外部電極蛍光ランプの全部又は一部を電気的に並列接続して成る構成にする とよい。このような構成とすることにより、前記電源装置の個数を減らすことができ、小 型化 ·軽量ィ匕 ·低コストィ匕を図ることができる。
[0020] また、本発明に係る表示装置は、液晶パネルのノ ックライトとして、上記構成から成 る照明装置を有して成る構成としている。このような構成とすることにより、外部電極蛍 光ランプの並列駆動による並列点灯が可能になり、小型化 ·軽量化'低コストィヒを図 ることがでさる。
[0021] また、本発明に係る複写機は、原稿読込部の光源として、上記構成から成る外部電 極蛍光ランプを有して成る構成としている。このような構成とすることにより、前記光源 の長寿命化を実現し、複写機のメンテナンスフリー化に貢献することが可能となる。 発明の効果
[0022] 上記したように、本発明に係る外部電極蛍光ランプ、並びに、それを備えた照明装 置、表示装置、及び、複写機であれば、ピンホールの発生を未然に防止し、その信 頼性を向上することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1A]本発明に係る EEFLの一実施形態を示す概略断面図である。
[図 1B]本発明に係る EEFLの別の一実施形態を示す概略断面図である。
[図 2A]本発明に係る EEFLの保持具に対する取付けの様子を示す正面図である。
[図 2B]本発明に係る EEFLの保持具に対する取付けの様子を示す側面図である。
圆 3]従来の冷陰極管ランプの概略断面図を示す図である。
圆 4]従来の冷陰極管ランプの V-I特性を示す図である。
圆 5]複数の冷陰極管ランプの V-I特性を示す図である。
[図 6]従来の EEFLの概略断面図を示す図である。
[図 7]従来の EEFLの V— I特性を示す図である。
[図 8]複数の EEFLの V— I特性を示す図である。
圆 9]本発明に係る EEFLを搭載した複写機の一実施形態を示す断面図である。 符号の説明
1 ガラス管
1A、 IB 厚盛部
1C、 ID 高誘電体部
4、 5 外部電極管
10 保持具
11 照明ユニットの正面左周縁部
12 照明ユニットの正面右周縁部
13 外部電極蛍光ランプ
14 フレーム
15 光学シート (拡散板)
16 電源装置
17 液晶パネル
20 外部電極蛍光ランプ
21 圧板
22 原稿台ガラス
23 基準白板
24 第 1のキャリッジ (ランプ積載台)
25 反射笠
26 第 1の反射ミラー
27 第 2のキャリッジ
28 第 2の反射ミラー
29 第 3の反射ミラー
30 縮小レンズ
31 CCD
32 モータ
33〜36 ワイヤプーリ
発明を実施するための最良の形態
[0025] 図 1A及び図 1Bは、本発明に係る EEFLの一実施形態を示す概略断面図である。
なお、図 1A及び図 1Bにおいて、図 3及び図 6と同一の部分には同一の符号を付し て詳細な説明を省略する。
[0026] 図 1A及び図 1Bに示す EEFLは、いずれも、図 6に示す従来の EEFLと同様、図 3 に示す従来の冷陰極管ランプ力も内部電極 2、 3を取り除き、ガラス管 1の端部を被 覆するように外部電極管 4、 5を形成した構成とされている。なお、上記構成から成る
EEFLにお!/、てガラス管 1内は密閉されて!、る。
[0027] ここで、 EEFLの信頼性向上を阻むピンホールの発生については、先述した通り、 外部電極管 4、 5による被覆終端部 (発光エリア a側の端部)カゝら電極長 Lの約 1Z3 (
= L/3)の箇所に発生し易!、ことが報告されて 、る。
[0028] そこで、本発明に係る EEFLのガラス管 1は、外部電極管 4、 5による被覆部分の少 なくとも一部、より具体的には、外部電極管 4、 5による被覆終端部 (発光エリア a側の 端部)力も電極長 Lの約 1Z3 ( = L/3)の箇所を含むように、他よりも厚さの大き!/、厚 盛部 1 A、 IBを有して成る構成として 、る(図 1 Aを参照)。
[0029] このように、ピンホールが発生し易い箇所のガラス管 1 (誘電体)の厚さを大きくする ことにより、当該箇所の電界強度を抑制し、プラズマ密度の増大 (荷電粒子の集中) を防ぐことができる。従って、荷電粒子の衝突に起因するピンホールの発生を未然に 防止し、 EEFLの信頼性を向上することが可能となる。
[0030] また、本発明に係る EEFLのガラス管 1は、上記の厚盛部 1A、 IBに代えて、外部 電極管 4、 5による被覆部分に対応する内壁の少なくとも一部、より具体的には、外部 電極管 4、 5による被覆終端部 (発光エリア a側の端部)力 電極長 Lの約 1Z3 ( = L
Z3)の箇所を含むように、ガラスよりも誘電率の大きい高誘電体部 1C、 IDを有して 成る構成としてもよい(図 1Bを参照)。なお、高誘電体部 1C、 IDの形成工程につい ては、例えば、ガラス管 1の内壁に蛍光物質を塗布する工程と同じぐ酸化イットリウム Y Oなどの高誘電物質を塗布することで形成すればよい。
2 3
[0031] このような構成とすることにより、厚盛部 1A、 IBを有する構成と同様、ピンホールが 発生し易!、箇所の電界強度を抑制し、プラズマ密度の増大を防ぐことができるので、 ピンホールの発生を未然に防止し、 EEFLの信頼性を向上することが可能となる。
[0032] なお、厚盛部 1A、 IBや高誘電体部 1C、 IDの形成領域は、上記実施形態に限定 されるものではなぐ外部電極管 4、 5による被覆部分全体 (或いは、それに対応する 内壁全面)としてもよい。ただし、ガラス管 1全体を厚くしたり、その内壁全面に高誘電 物質を塗布することは、 EEFLの発光強度を低下させる要因となるため、好ましくない
[0033] また、上記実施形態では、図 1Aで厚盛部 1A、 IBのみを有する場合を例示し、図 1 Bで高誘電体部 1C、 IDのみを有する場合を例示して、各々の説明を行った力 本 発明の構成はこれに限定されるものではなぐ両者を共に有する構成としても構わな い。
[0034] 次に、本発明に係る EEFLを用いた照明装置及びこれを備えた表示装置について 、図 2A及び図 2Bを参照しながら、詳細な説明を行う。なお、図 2Aは正面図であり、 図 2Bは側面図である。本発明に係る照明装置は、図 1 A或いは図 1Bに示す EEFL ( 図 2A及び図 2Bでは、これに符号を付して EEFL13と呼ぶ)と、照明ユニット (保持具 10、正面左周縁部 11、正面右周縁部 12、及び、フレーム 14を含む)と、光学シート( 拡散板) 15と、電源装置 16と、を備え、 EEFL13が前記照明ユニットの正面に設けら れた保持具 10に取り付けられ、かつ、前記照明ユニットの正面を光学シート 15が覆 つている構造とされている。また、本発明に係る表示装置は、上記構造から成る照明 装置によって透過型の液晶パネル 17を背面照射する構成とされている。
[0035] ここで、 EEFL13の保持具 10に対する取付けの様子を図 2A及び図 2Bに示す。前 記照明ユニットの正面に複数対の保持具 10が設けられ、前記照明ユニットの背面に 一つの電源装置 16が設けられる。電源装置 16は数十 [kHz]の交流電圧を出力す
る。前記照明ユニットの正面左周縁部 11に設けられる各保持具 10は、電源装置 16 の一端に共通接続されている。また、前記照明ユニットの正面右周縁部 12に設けら れる各保持具 10は、電源装置 16の他端に共通接続されている。なお、上記の保持 具 10は、導電性のある弾性金属部材であり、その弾性特性によって EEFL13の外 部電極管を挟持する。このような構成とすることにより、ハーネス (リード線とも呼ばれ る)及びコネクタを用いることなぐ EEFL13と電源装置 16とを接続することが可能と なる。
[0036] なお、先述したように、ガラス管 1の内部は非線形負性インピーダンス特性を有して おり、外部電極管 4、 5とガラス管 1の内部はガラスによって絶縁されているため、 EE FL13は、その等価回路が電流の増加に応じて抵抗値が非線形的に減少する抵抗 の両端にコンデンサが接続された直列接続体となる。このため、 EEFL13全体として は、図 8に示す V—I特性のような非線形正インピーダンス特性を有することになる。 従って、複数の EEFL13を並列駆動しても全ての EEFL13が点灯する。
[0037] また、本発明に係る照明装置においては、一つの電源装置が全ての EEFLを並列 駆動する形態が電源装置の個数を少なくする観点力 は望ましいが、電源装置の容 量と EEFLの本数との兼ね合いなどにより、一つの電源装置が全ての EEFLを並列 駆動する形態にせず、 EEFLを複数のグループに分け、グループ内の EEFLを並列 駆動する電源装置をグループ毎に設けるようにしてもょ 、。
[0038] なお、本発明に係る照明装置を用いた表示装置としては、透過型液晶パネル 17の ノ ックライトとして、上記構成から成る照明装置を有して成る透過型液晶表示装置を 挙げることができる。このような構成とすることにより、 EEFLの並列駆動による並列点 灯が可能になり、小型化 ·軽量化'低コストィ匕を図ることができる。ただし、本発明の適 用対象はこれに限定されるものではなぐ他の表示装置にも広く適用することが可能 である。
[0039] また、複写機を構成する原稿読込部は、一般的に、原稿画像の読込窓となるコンタ タトガラスと、コンタクトガラスに対して所定方向に走査されながら光を照射する光源と 、原稿画像からの反射光を検出する光センサと、有して成り、前記光センサで得られ る検出信号力も画像データを生成する構成とされているが、本発明に係る EEFLは、
上記した原稿読込部の光源としても用いることができる。このような構成とすることによ り、前記光源の長寿命化を実現し、複写機のメンテナンスフリー化に貢献することが 可能となる。
[0040] 図 9は、本発明に係る EEFLを搭載した複写機の一実施形態を示す断面図である
[0041] 本図に示すように、本実施形態の複写機は、原稿を照射する光源として、図 1A或 いは図 1Bに示す EEFL (図 9では、これに符号を付して EEFL20と呼ぶ)を有するほ 力 原稿を押さえるための圧板 21と、原稿台ガラス 22と、シェーディングの白基準と なる基準白板 23と、原稿台ガラス 22上の原稿を走査して光学的に画像を読み取る ための第 1のキャリッジ (ランプ積載台) 24と、反射笠 25と、原稿面で反射した光を反 射する第 1の反射ミラー 26と、第 1のキャリッジ 24の 1Z2の速度で移動する第 2のキ ャリッジ 27と、第 1の反射ミラー 26からの光を反射する第 2の反射ミラー 28と、その光 をさらに反射する第 3の反射ミラー 29と、第 3の反射ミラー 29によって導かれた入射 光を収束する縮小レンズ 30と、縮小レンズ 30によって収束された光を受光する CCD [Charge Coupled Devices] 31と、第 1のキャリッジ 24と第 2のキャリッジ 27を移動す るためのモータ 32と、モータ 32の駆動力を第 1のキャリッジ 24と第 2のキャリッジ 27に 伝達するためのワイヤプーリ 33〜36と、を有して成る。
[0042] 上記構成力も成る複写機において、ミラー台となる第 1と第 2のキャリッジ 24、 27に はワイヤが取り付けられており、モータ 32の回転軸力も伝達系を介してワイヤプーリ 3 3〜36を駆動することで第 1と第 2のキャリッジ 24、 27が移動される。
[0043] なお、上記した EEFL20、反射笠 25、並びに、第 1の反射ミラー 26は、第 1のキヤリ ッジ 24に積載されている。また、第 2の反射ミラー 28と第 3の反射ミラー 29は、第 2の キャリッジ 27に積載されている。
[0044] また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種 々の変更をカ卩えることが可能である。
産業上の利用可能性
[0045] 本発明は、例えば、透過型液晶表示装置のバックライトや複写機を構成する原稿 読込部の光源として用いられる EEFLの信頼性向上を図る上で有用な技術である。
Claims
[1] 光を通す絶縁物質で構成され、その内部が密閉された絶縁管と、該絶縁管の端部 を被覆するように形成された外部電極管と、を有して成る外部電極蛍光ランプであつ て、前記絶縁管は、前記外部電極管による被覆部分の少なくとも一部に、他よりも厚 さの大きい厚盛部を有して成ることを特徴とする外部電極蛍光ランプ。
[2] 前記絶縁管は、前記外部電極管による被覆終端部から電極長の 1Z3の箇所を含 むように、前記厚盛部を有して成ることを特徴とする請求項 1に記載の外部電極蛍光 ランプ。
[3] 請求項 2に記載の外部電極蛍光ランプと、前記外部電極蛍光ランプを保持する導 電性の保持部材と、前記保持部材を通じて前記外部電極蛍光ランプに電力を供給 するための電源装置と、有して成ることを特徴とする照明装置。
[4] 前記外部電極蛍光ランプを複数備え、該複数の外部電極蛍光ランプの全部又は 一部を電気的に並列接続して成ることを特徴とする請求項 3に記載の照明装置。
[5] 光を通す絶縁物質で構成され、その内部が密閉された絶縁管と、該絶縁管の端部 を被覆するように形成された外部電極管と、を有して成る外部電極蛍光ランプであつ て、前記絶縁管は、前記外部電極管による被覆部分に対応する内壁の少なくとも一 部に、前記絶縁管を構成する絶縁物質よりも誘電率の大きい高誘電体部を有して成 ることを特徴とする外部電極蛍光ランプ。
[6] 前記絶縁管は、前記外部電極管による被覆終端部から電極長の 1Z3の箇所を含 むように前記高誘電体部を有して成ることを特徴とする請求項 5に記載の外部電極 蛍光ランプ。
[7] 請求項 6に記載の外部電極蛍光ランプと、前記外部電極蛍光ランプを保持する導 電性の保持部材と、前記保持部材を通じて前記外部電極蛍光ランプに電力を供給 するための電源装置と、有して成ることを特徴とする照明装置。
[8] 前記外部電極蛍光ランプを複数備え、該複数の外部電極蛍光ランプの全部又は 一部を電気的に並列接続して成ることを特徴とする請求項 7に記載の照明装置。
[9] 液晶パネルのバックライトとして、請求項 3または請求項 4、若しくは、請求項 7また は請求項 8のいずれかに記載の照明装置を有して成ることを特徴とする表示装置。
原稿読込部の光源として、請求項 1または請求項 2、若しくは、請求項 5または請求 6のいずれかに記載の外部電極蛍光ランプを有して成ることを特徴とする複写機。
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