JP3456098B2 - 無電極放電灯 - Google Patents
無電極放電灯Info
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- JP3456098B2 JP3456098B2 JP22088096A JP22088096A JP3456098B2 JP 3456098 B2 JP3456098 B2 JP 3456098B2 JP 22088096 A JP22088096 A JP 22088096A JP 22088096 A JP22088096 A JP 22088096A JP 3456098 B2 JP3456098 B2 JP 3456098B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電ガスを封入し
た透光性材料よりなるバルブの内部に電極を持たず、バ
ルブ外部から放電ガスに対して高周波電磁界を作用させ
ることによって、放電ガスを励起発光させるようにした
無電極放電灯に関するものである。
た透光性材料よりなるバルブの内部に電極を持たず、バ
ルブ外部から放電ガスに対して高周波電磁界を作用させ
ることによって、放電ガスを励起発光させるようにした
無電極放電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、無電極放電灯が実用化されてい
る。この放電灯は、放電ガスを封入したバルブに近接し
て配置した誘導コイルに高周波電流を通電し、発生する
誘導電磁界でバルブ内の放電ガスを励起発光させるもの
である。
る。この放電灯は、放電ガスを封入したバルブに近接し
て配置した誘導コイルに高周波電流を通電し、発生する
誘導電磁界でバルブ内の放電ガスを励起発光させるもの
である。
【０００３】図５はその一例を示すもので、数トール
（Torr）のアルゴンと水銀を封入した電球形のバルブ１
に近接して配置した誘導コイル２に、高周波電源３から
出力される１３．５６ＭＨｚの高周波電流を通電し、発
生する誘導電磁界でバルブ１内の水銀原子を励起して紫
外線を放射し、この紫外線をバルブ１の内面に塗布した
蛍光体４に照射することにより可視光を得るようにした
無電極放電灯である。
（Torr）のアルゴンと水銀を封入した電球形のバルブ１
に近接して配置した誘導コイル２に、高周波電源３から
出力される１３．５６ＭＨｚの高周波電流を通電し、発
生する誘導電磁界でバルブ１内の水銀原子を励起して紫
外線を放射し、この紫外線をバルブ１の内面に塗布した
蛍光体４に照射することにより可視光を得るようにした
無電極放電灯である。
【０００４】なお、同図において、５はステム、６は口
金で、一般のランプ用のものを使用することで低コスト
化している。７は導電体で構成された装置本体で、ラン
プや高周波電源３から発生する放射ノイズを除去する。
８は導電性メッシュで構成された電磁シールド手段で、
ランプからの照射光を透過すると共に、照射面からのノ
イズ漏洩を防止する。
金で、一般のランプ用のものを使用することで低コスト
化している。７は導電体で構成された装置本体で、ラン
プや高周波電源３から発生する放射ノイズを除去する。
８は導電性メッシュで構成された電磁シールド手段で、
ランプからの照射光を透過すると共に、照射面からのノ
イズ漏洩を防止する。
【０００５】このように構成された無電極放電灯は、バ
ルブ１内に電極を持たないため、電極切れの心配がな
く、長寿命であるという特徴を有する。
ルブ１内に電極を持たないため、電極切れの心配がな
く、長寿命であるという特徴を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
無電極放電灯は、小型、高出力の設計がなされているた
め、一般の直管蛍光ランプに比べて、ランプの電力密度
が高く、発光効率は良くない。
無電極放電灯は、小型、高出力の設計がなされているた
め、一般の直管蛍光ランプに比べて、ランプの電力密度
が高く、発光効率は良くない。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、発光効率の良
い無電極放電灯を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、発光効率の良
い無電極放電灯を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明は、中心に有底筒状のくぼみ空洞部
を有する電球状のバルブと、そのバルブの外側に巻回さ
れた誘導コイルとを備え、その誘導コイルにより形成さ
れる高周波電磁界の作用により前記バルブ内に封入した
放電ガスを励起発光させる無電極放電灯であって、前記
バルブの電球状内壁面と前記くぼみ空洞部の外側面に蛍
光体層を形成し、前記バルブの直径に対するくぼみ空洞
部の直径の比を、０．１乃至０.３としたことを特徴と
するものであり、この発明によれば、蛍光体層の面積を
大きくでき、また、放電ガスによる自己吸収が少ないた
め、発光効率の向上が図れる。
請求項１記載の発明は、中心に有底筒状のくぼみ空洞部
を有する電球状のバルブと、そのバルブの外側に巻回さ
れた誘導コイルとを備え、その誘導コイルにより形成さ
れる高周波電磁界の作用により前記バルブ内に封入した
放電ガスを励起発光させる無電極放電灯であって、前記
バルブの電球状内壁面と前記くぼみ空洞部の外側面に蛍
光体層を形成し、前記バルブの直径に対するくぼみ空洞
部の直径の比を、０．１乃至０.３としたことを特徴と
するものであり、この発明によれば、蛍光体層の面積を
大きくでき、また、放電ガスによる自己吸収が少ないた
め、発光効率の向上が図れる。
【０００９】請求項２記載の発明は、前記バルブの頂部
を偏平な形状にしたことを特徴とするものであり、この
発明によれば、誘導コイルの近傍に発生した強いプラズ
マと蛍光体層との距離がどの方向でもほぼ一定となり、
放電ガスによる自己吸収が少なくなるため、発光効率が
さらに向上する。
を偏平な形状にしたことを特徴とするものであり、この
発明によれば、誘導コイルの近傍に発生した強いプラズ
マと蛍光体層との距離がどの方向でもほぼ一定となり、
放電ガスによる自己吸収が少なくなるため、発光効率が
さらに向上する。
【００１０】請求項３の発明は、前記くぼみ空洞部の外
側面に反射膜層を設け、その上に蛍光体層を設けたこと
により、蛍光体層からの発光の一部は反射膜層によって
反射されるため、くぼみ空洞部への透過光が減り、効率
的にバルブの外部に放射される。従って、さらに発光効
率が向上する
側面に反射膜層を設け、その上に蛍光体層を設けたこと
により、蛍光体層からの発光の一部は反射膜層によって
反射されるため、くぼみ空洞部への透過光が減り、効率
的にバルブの外部に放射される。従って、さらに発光効
率が向上する
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る無電極放電灯
の一実施形態を示すものであり、図中、１はガラス等の
透光性材料よりなるバルブであって、その外観は電球状
で中心に有底筒状のくぼみ空洞部９を有し、そのくぼみ
空洞部９の底面中央から排気管１０が空洞部９の中心軸
に沿うように形成されている。バルブ１の内壁面、つま
り電球状内壁面とくぼみ空洞部９の外側面には蛍光体層
４が塗布により形成されている。また、バルブ１の内部
には、放電ガスとして例えばアルゴンのような希ガスと
水銀が封入されている。誘導コイル２は、バルブ１の外
側に巻回されている。
の一実施形態を示すものであり、図中、１はガラス等の
透光性材料よりなるバルブであって、その外観は電球状
で中心に有底筒状のくぼみ空洞部９を有し、そのくぼみ
空洞部９の底面中央から排気管１０が空洞部９の中心軸
に沿うように形成されている。バルブ１の内壁面、つま
り電球状内壁面とくぼみ空洞部９の外側面には蛍光体層
４が塗布により形成されている。また、バルブ１の内部
には、放電ガスとして例えばアルゴンのような希ガスと
水銀が封入されている。誘導コイル２は、バルブ１の外
側に巻回されている。
【００１３】このように構成された無電極放電灯におい
て、誘導コイル２に高周波電源３で発生させた高周波電
流を通電すると、バルブ１内に電磁界が誘導され、バル
ブ１内に封入した水銀原子を励起して紫外線を放射し、
この紫外線はバルブ１の内壁面に塗布した蛍光体層４に
よって可視光に変換される。
て、誘導コイル２に高周波電源３で発生させた高周波電
流を通電すると、バルブ１内に電磁界が誘導され、バル
ブ１内に封入した水銀原子を励起して紫外線を放射し、
この紫外線はバルブ１の内壁面に塗布した蛍光体層４に
よって可視光に変換される。
【００１４】この実施形態においては、くぼみ空洞部９
の外側面を含むバルブ１の内壁面に蛍光体４が形成され
ているので、蛍光体層４の面積を大きくすることがで
き、効率良く紫外線を可視光に変換できる。また、励起
した水銀原子と蛍光体層４との距離が短くなるため、発
生した紫外線が自己吸収される機会が減少し、発生効率
が向上する。
の外側面を含むバルブ１の内壁面に蛍光体４が形成され
ているので、蛍光体層４の面積を大きくすることがで
き、効率良く紫外線を可視光に変換できる。また、励起
した水銀原子と蛍光体層４との距離が短くなるため、発
生した紫外線が自己吸収される機会が減少し、発生効率
が向上する。
【００１５】表１は、従来のくぼみ空洞部のない無電極
放電灯と、本実施形態に係る無電極放電灯との発光効率
を比較したものである。ここでは、どちらの放電灯に
も、放電ガスとしてアルゴン０．３Torrと水銀を封入し
た。
放電灯と、本実施形態に係る無電極放電灯との発光効率
を比較したものである。ここでは、どちらの放電灯に
も、放電ガスとしてアルゴン０．３Torrと水銀を封入し
た。
【００１６】
【表１】
この表より明らかなように、従来の無電極放電灯に比べ
て、本実施形態に係る無電極放電灯は、発光効率が７％
向上することが判る。また、図４は、バルブ１の直径に
対するくぼみ空洞部９の直径の比と相対発光効率の関係
を示すグラフであり、その比が０ということは、従来の
くぼみ空洞部のない無電極放電灯を示す。このグラフか
ら明らかなように、その比が０．１から０．３で最大発
光効率となることが判る。
て、本実施形態に係る無電極放電灯は、発光効率が７％
向上することが判る。また、図４は、バルブ１の直径に
対するくぼみ空洞部９の直径の比と相対発光効率の関係
を示すグラフであり、その比が０ということは、従来の
くぼみ空洞部のない無電極放電灯を示す。このグラフか
ら明らかなように、その比が０．１から０．３で最大発
光効率となることが判る。
【００１７】図２は本発明の異なる実施形態を示すもの
で、上記実施形態と異なる点は、バルブ１の頂部（くぼ
み空洞部９の底面に対向する面）を偏平な形状にしたこ
とで、他の構成は前記実施形態と同様であるので、同等
構成に同一符号を付すことにより説明を省略する。
で、上記実施形態と異なる点は、バルブ１の頂部（くぼ
み空洞部９の底面に対向する面）を偏平な形状にしたこ
とで、他の構成は前記実施形態と同様であるので、同等
構成に同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００１８】このように構成したことにより、誘導コイ
ル２の近傍に発生した強いプラズマと蛍光体層４との距
離がどの方向でもほぼ一定となり、放電ガスによる自己
吸収が少なくなるため、発光効率がさらに向上する。
ル２の近傍に発生した強いプラズマと蛍光体層４との距
離がどの方向でもほぼ一定となり、放電ガスによる自己
吸収が少なくなるため、発光効率がさらに向上する。
【００１９】図３は本発明のさらに異なる実施形態を示
すもので、上記実施形態と異なる点は、くぼみ空洞部９
の外側面に反射膜層１１を設け、その上に蛍光体層４を
設けたことで、他の構成は前記実施形態と同様であるの
で、同等構成に同一符号を付すことにより説明を省略す
る。
すもので、上記実施形態と異なる点は、くぼみ空洞部９
の外側面に反射膜層１１を設け、その上に蛍光体層４を
設けたことで、他の構成は前記実施形態と同様であるの
で、同等構成に同一符号を付すことにより説明を省略す
る。
【００２０】このように構成したことにより、蛍光体層
４からの発光の一部は、くぼみ空洞部９の外側面に設け
た反射膜層１１によって反射されるため、くぼみ空洞部
９への透過光が減り、効率的にバルブ１の外部に放射さ
れる。従って、上記各実施形態に比べさらに発光効率が
向上する。
４からの発光の一部は、くぼみ空洞部９の外側面に設け
た反射膜層１１によって反射されるため、くぼみ空洞部
９への透過光が減り、効率的にバルブ１の外部に放射さ
れる。従って、上記各実施形態に比べさらに発光効率が
向上する。
【００２１】
【００２２】これは、バルブ１の直径に対するくぼみ空
洞部９の直径の比が大きくなると、蛍光体層４の面積が
広がるとともに、放電ガスによる自己吸収も少なくなる
が、放電の体積が小さくなるため、発光効率は低下す
る。逆に、その比が小さくなると、放電の体積は広がる
が、蛍光体層４の面積が小さくなり、放電ガスによる自
己吸収も大きくなるため、発光効率が向上しないことに
よる。
洞部９の直径の比が大きくなると、蛍光体層４の面積が
広がるとともに、放電ガスによる自己吸収も少なくなる
が、放電の体積が小さくなるため、発光効率は低下す
る。逆に、その比が小さくなると、放電の体積は広がる
が、蛍光体層４の面積が小さくなり、放電ガスによる自
己吸収も大きくなるため、発光効率が向上しないことに
よる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１の発明では、バルブの電球状内
壁面とくぼみ空洞部の外側面に蛍光体層を形成したこと
により、蛍光体層の面積が大きく、また、放電ガスによ
る自己吸収が少ないため、発光効率の良い無電極放電灯
を提供できる。しかも、前記バルブの直径に対するくぼ
み空洞部の直径の比を、０．１乃至０.３としたことに
より、最大発光効率が得られる。
壁面とくぼみ空洞部の外側面に蛍光体層を形成したこと
により、蛍光体層の面積が大きく、また、放電ガスによ
る自己吸収が少ないため、発光効率の良い無電極放電灯
を提供できる。しかも、前記バルブの直径に対するくぼ
み空洞部の直径の比を、０．１乃至０.３としたことに
より、最大発光効率が得られる。
【００２４】請求項２の発明では、バルブの頂部を偏平
な形状にしたので、上記効果に加えて、誘導コイルの近
傍に発生した強いプラズマと蛍光体層との距離がどの方
向でもほぼ一定となり、放電ガスによる自己吸収が少な
くなるため、発光効率がさらに向上した無電極放電灯を
提供できる。
な形状にしたので、上記効果に加えて、誘導コイルの近
傍に発生した強いプラズマと蛍光体層との距離がどの方
向でもほぼ一定となり、放電ガスによる自己吸収が少な
くなるため、発光効率がさらに向上した無電極放電灯を
提供できる。
【００２５】
【００２６】請求項３の発明では、くぼみ空洞部の外側
面に反射膜層を設け、その上に蛍光体層を設けたことに
より、蛍光体層からの発光の一部は反射膜層によって反
射されるため、くぼみ空洞部への透過光が減り、効率的
にバルブの外部に放射される。従って、さらに発光効率
の良い無電極放電灯を提供できる。
面に反射膜層を設け、その上に蛍光体層を設けたことに
より、蛍光体層からの発光の一部は反射膜層によって反
射されるため、くぼみ空洞部への透過光が減り、効率的
にバルブの外部に放射される。従って、さらに発光効率
の良い無電極放電灯を提供できる。
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の異なる実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明のさらに異なる実施形態を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】バルブの直径に対するくぼみ空洞部の直径の比
と相対発光効率の関係を示すグラフである。
と相対発光効率の関係を示すグラフである。
【図５】従来例を示す断面図である。
１ バルブ
２ 誘導コイル
３ 高周波電源
４ 蛍光体層
５ ステム
６ 口金
７ 導電体
８ 導電性メッシュ
９ くぼみ空洞部
１０ 排気管
１１ 反射膜層
Claims (3)
- 【請求項１】 中心に有底筒状のくぼみ空洞部を有する
電球状のバルブと、そのバルブの外側に巻回された誘導
コイルとを備え、その誘導コイルにより形成される高周
波電磁界の作用により前記バルブ内に封入した放電ガス
を励起発光させる無電極放電灯であって、前記バルブの
電球状内壁面と前記くぼみ空洞部の外側面に蛍光体層を
形成し、前記バルブの直径に対するくぼみ空洞部の直径
の比を、０．１乃至０.３としたことを特徴とする無電
極放電灯。 - 【請求項２】 前記バルブの頂部を偏平な形状にしたこ
とを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯。 - 【請求項３】 前記くぼみ空洞部の外側面に反射膜層を
設け、その上に蛍光体層を設けたことを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の無電極放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22088096A JP3456098B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 無電極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22088096A JP3456098B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 無電極放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064484A JPH1064484A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3456098B2 true JP3456098B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=16757993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22088096A Expired - Fee Related JP3456098B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 無電極放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456098B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7064490B2 (en) | 2002-07-02 | 2006-06-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Compact self-ballasted electrodeless discharge lamp and electrodeless-discharge-lamp lighting device |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP22088096A patent/JP3456098B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1064484A (ja) | 1998-03-06 |
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