JPH0569260B2 - - Google Patents

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、電極フイラメントコイルを
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、電極フイラ
メントを2600〓ないし3200〓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
う一対のフイ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つた。

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機器用光源
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1200℃以上としたものである。

〔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
できる。

〔実施例〕

第１図はこの発明に関するアパーチヤー開口部
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15.4mm、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GP₁G₁緑色蛍光体より
なつている。この蛍光体層３と反射膜２のガラス
バルブ１の長手方向に沿つた共通の箇所には、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のアパーチヤー開口部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イラメントコ
イル７とで構成されている。さらにこのフイラメ
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Xe10％、Ne90％の混合ガスが3Torrの
封入圧力ををもつて封入されている。なお、９は
寿命中純ガスを吸着するゲツターである。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。この図に示された輝
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つ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のフイラメントを
800℃以上に加熱しても、全く加熱しなくても変
わらなかつた。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、フイ
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の端部側に向つ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
中央側に向つては、電極４近傍を最大波高とし、
中央側に向つ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、フイラメント温度
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20
％輝度が低下する区間の幅を有効幅と呼ぶように
すれば、フイラメント温度が800℃以上の有効幅
は、両フイ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、フイラメント温度が
800℃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。

フイラメントを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
短くなつた。

第４図にフイラメント温度と寿命の関係を示
す。フイラメントは常時加熱とし、1min ON、
1min OFFの2min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
フイラメント温度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、フイラメント
が1200℃を超えると寿命が短くなるという問題を
生じ、好ましくなかつた。

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
点灯した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、片側の電極フイラメントの両端を短絡し、
加熱せずに陽極とした。また、他方の電極フイラ
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、陽極としてフイラメントを用いず、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
現象は同様であつた。

なお、フイ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イラメント温
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、輝度分布特性の面からは第２図に示す
水銀入リランプのものも有効なものといえる。し
かし、水銀が封入されることにより、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
てフイラメントコイルを用いたもので説明した
が、フイ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、寿命特性を損なうことな
く、簡単な構造でもつ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図はフイラメント温
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。 図において、１はガラスバルブ、４は電極、７
はフイ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. 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
   1200℃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。