JPH01157053A - 熱陰極型低圧希ガス放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、少なくとも一方の電極が動作中熱陰極とし
て動作する電極を有した低圧希ガス放電ランプに関する
。

〔従来の技術〕

ＯＡ機器用光源として用いられる放電灯においては、放
電灯の全長にわたり輝度が一様であることが強く要請さ
れている。この輝度分布の改善に関しては、例えば特開
昭５７−１１４６５号に公報に記載されているように、
電極フィラメントコイルを白熱させ、この発光により特
に輝度低下を招きやすい放電灯端部の輝度を補償するも
のが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記手段によると、電極フィラメントを
２６００°にないし３２００”　Ｋの色温度になるまで
加熱する必要から寿命対策上、放電を維持するための電
極以外に端部の輝度低下部を補うためのもう一対のフィ
ラメントコイルを設けねばならず、構造が非常に複雑と
なる問題点があった。

この発明は、短寿命になることを防止しつつ、通常の電
極構造、つまり構造を複雑化することなく、放電灯のほ
ぼ全長にわたり、ＯＡ機盟用光源として実用上支障のな
い程度の輝度分布を有した熱電極型低圧放電ランプを提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかわる熱陰極型低圧希ガス放電ランプは、
少なくとも点灯中における電極の温度を８００℃以上１
２００℃以下としたものである。

〔作用〕

この発明においては、熱陰極型低圧希ガス放電ランプに
おいて、少なくとも一方の電極の温度を８００℃以上に
加熱しているため、水銀が封入された一般の放電ランプ
とは異なり、電極間の放電状態を好ましいものとし、輝
度分布を著しく改善することをデータ的に確認した。ま
た、加熱温度の上限を１２００℃以下としているため、
短寿命を抑制できろ。

〔実施例〕

第１図はこの発明に関するアパーチャー開口部を有した
熱陰極型低圧希ガス放電ランプの一実施例を示す一部切
欠き正面図であり、図において、（１）は外径１５．４
ｍｍ、肉厚０．７ｍｍのガラスバルブ、（２）はこのガ
ラスバルブ（１）の内面に形成された反射膜、（３）は
この反射膜（２）上に形成された蛍光体層で、化成オプ
トニクス社製ＧＰＩＧ１緑色蛍光体よりなっている。こ
の蛍光体筋（３）と反射膜（２）のガラスバルブ（１）
の長手方向に沿った共通の箇所には、それら蛍光体層（
３）および反射膜（２）が塗着されていない幅２ｍｍの
アパーチャー開口部（８）をガラスバルブ（１）面に露
呈させて形成している。（４）は電極であり、ガラスバ
ルブ（１）の端部を気密に塞ぐステム（５）に植設され
た一対のリード線（６）と、このリード線（６）に継線
されたタングステン製のフィラメントコイル（７）とで
構成されている。さらにこのフィラメントコイル（７）
は３重巻されたいわゆるトリプルコイルであり、この上
には電子放射性物質が塗布されている。そして、互いの
電極間を結ぶ距離は２６０ｍｍに設定されている。また
上記ガラスバルブ（１）内にはＸｅ１０Ｘ、　Ｎｅ９０
％の混合ガスが３　Ｔｏｒｒの封入圧力ををもって封入
されている。なお、（９）は寿命中線ガスを吸着するゲ
ッターである。点灯に際しては、４０ＫＨｚの正弦波電
源を用い、ランプを熱陰極始動させた。

次に、上記したこの発明の実施例のランプと、このラン
プにさらに水銀を封入したものとを作りそれぞれ比較し
た。第２図は水銀を封入したランプの輝度分布を示して
いる。この図に示された譚度値は中央部輝度を１００と
した相対値で示している。この第２図から明らかなよう
に、水銀が封入されたものは電極（４）のガラスバルブ
（１）中央側近傍よりガラスバルブ端部に向って急激に
輝度が低下しているものの、ガラスバルブ中央部のほぼ
全域にわたり一様な輝度分布を形成している。この傾向
は特に図示しないが電極（４）のフィラメントを８００
℃以上に加熱しても、全く加熱しなくても変わらなかっ
た。第３図は水銀封入なしのランプの輝度分布を示して
おり、輝度値は第２図同様中央部輝度を１００とし、相
対値で示した。図中、フィラメントを８００℃に加熱し
たものの輝度分布を実線で、５４０℃に加熱したものを
点線で、また全く加熱しないものを一点鎖線でそれぞれ
示している。これら輝度分布は、いずれも電極（４）よ
りガラスバルブ（１）の端部側に向って急激な輝度低下
を来している点については、第２図のものと同様な傾向
を示しているが、電極（４）よりガラスバルブ（１）の
中央側に向っては、電極（４）近傍を最大波高とし、中
央側に向って次第に減衰した波状の分布を示し、水銀を
封入した第２図のものと大きな違いがある。この波状の
輝度分布は、フィラメント温度が上昇するにともない、
波高の差が小さくなり、ここで中央部を含み、中央部の
輝度より初めて２０Ｘ輝度が低下する区間の幅を有効幅
と呼ぶようにすれば、フィラメント温度が８００℃以上
の有効幅は、両フィラメントよりもさらに両管端部寄り
までその区間が広がる。一方、フィラメント温度が８０
０℃未満のものは、有効幅は電極間距離よりも小さく実
用上支障が生じる。

フィラメントを８００℃以上に加熱すると、若干さらに
輝度分布が改善されたが、１２００℃以上となると、電
子放射物質の蒸発が著しくなり、寿命が短くなった。

第４図にフィラメント温度と寿命の関係を示す。フィラ
メントは常時加熱とし、１　ｗｉｎ　ＯＮ。

１　ｍｉｎ　ＯＦＦの２　ａｋｉｎ点滅サイクルで点灯
し、不点となるまでの実点灯時間で寿命を把握した。図
はフィラメント温度８００℃での寿命を１００とし相対
値で示した。図でも明らかなとおり、フィラメントが１
２００℃を超えると寿命が短くなるという問題を生じ、
好ましくなかった。

さて、上記実施例においては、４０ＫＨｚで交流点灯さ
せた場合の輝度分布に関して述べたが、直流点灯しｔコ
場合でも同様な効果を奏していることを本発明者等は確
認している。第５図は管電圧が８０ｖとなるような直流
回路で、上記実施例のランプを用いた場合の輝度分布の
結果を示している。即ち、片側の電極フィラメントの両
端を短絡し、加熱せずに陽極とした。また、他方の電極
フィラメントは陰極とし、これを加熱し、上記実施例の
ものと同様に５４０℃、８００℃として輝度分布を測定
したものである。

この結果からも知れるように、直流点灯の場合において
も、ランプ動作中の管端部の輝度分布の乱れは、電極温
度に依存し、かつ電極が陰極として動作している際に電
極と陽光柱との間に発生する複数の暗部に対応している
。

また、陽極としてフィラメントを用いず、冷陰極などに
一般に用いられるタングステン棒など、加熱手段のない
単なる電子受入れ手段を用いても現象は同様であった。

なお、フィラメント温度をランプ点灯中８００℃以上と
することで輝度分布の改善効果が認められるので、ラン
プ始動前の状態からフィラメント温度を８００℃以上に
加熱しておくことにより、ランプ始動直後から改善され
た輝度分布を得ることができる。なおまた、この発明に
おいては、ＯＡ機器用光源として好適な放電灯を得るこ
とを目的としており、弾度分布特性の面からは第２図に
示す水銀入りランプのものも有効なものといえる。しか
し、水銀が封入されろことにより、立上がり（始動）が
遅い、周囲温度の影響を受けやすい等々の別の問題があ
り、この発明からは除外している。

なおまた、上記実施例においては、電極（４）としてフ
ィラメントコイルを用いたもので説明したが、フィラメ
ントコイルを使用しない傍熱型あるいは焼結型電極等に
おいても同様の効果が期待できるものである。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したとおり、電極温度をランプ点
灯中８００℃以上１２００℃以下の範囲で加熱するよう
にしたので、寿命特性を損なう乙となく、簡単な構造で
もって輝度分布を改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部切欠いて示す正面図
、第２図は水銀入りランプの輝度分布を示す特性図、第
３図はこの発明に係わるランプの輝度分布を示す特性図
、第４図はフィラメント温度とランプ寿命の関係を示す
特性図、第５図は直流点灯させた場合のランプの輝度分
布を示す特性図である。 図１ζおいて、（１）はガラスバルブ、（４）は電極、
［７１はフィラメントコイルである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラスバルブの両端に設けられた電極の少なくとも一方
   を動作中熱陰極として動作する電極とするとともに、上
   記ガラスバルブの内部に希ガスを封入し、この希ガスの
   発する光を利用するか、あるいはこの希ガスの発する光
   を蛍光体により所望の可視光に変換して利用する熱陰極
   型低圧希ガス放電ランプにおいて、少なくとも点灯中に
   おいて上記熱陰極として動作する電極は８００℃以上１
   ２００℃以下の温度に加熱されていることを特徴とする
   熱陰極型低圧希ガス放電ランプ。