JPH0973884A - 無電極蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】高周波電力によって点灯される放電容器１内に
電極を有せず、放電により励起放射した紫外線により蛍
光体が発光する無電極蛍光ランプであって、蛍光体２か
ら発光した可視光が、さらにもう一度他の部分の蛍光体
を透過して外部に取り出されるような構造を持つランプ
において、透過する部分の蛍光体の膜厚を薄くなるよう
に構成する。 【効果】高い発光効率を持つ長寿命の無電極蛍光ランプ
が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無電極蛍光ランプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】照明用光源として商用周波数もしくは数
十ｋＨｚ程度の周波数で点灯される蛍光ランプが広く用
いられている。これらの蛍光ランプは通常管状もしくは
曲管状をしてその両端部に電極を有している。この電極
間に電圧を印加して商用周波数もしくは数十ｋＨｚ程度
の周波数の放電を発生させ、放電で発生する紫外線をガ
ラス容器内面に塗布された蛍光体によって可視光に変換
して外部に取り出す。電極には放電空間中に電子を放出
しやすい電子放射物質が塗布されている。この電子放射
物質はイオンによるスパッタリングや、温度が上がるこ
とによる蒸発により飛散減少する。電子放射物質が消耗
し尽くすと電子が電極から放出しにくくなり放電を維持
できなくなる。したがってこのような電極を有するラン
プの寿命は電極に塗布された電子放射物質の消耗で決ま
っていた。

【０００３】近年、長寿命の無電極蛍光ランプが検討さ
れている。例えば、特開昭63−310550号公報がある。こ
れは無電極蛍光ランプは放電気体を封入した放電容器に
近接して配置した励起コイルに高周波電流を流し、また
は放電容器に近接して配置した一対の対向電極に高周波
電圧を印加し、発生する高周波電磁界で放電容器内の放
電気体を放電，発光させるものである。高周波の周波数
は数ＭＨｚから数十ＭＨｚ程度である。この無電極蛍光
ランプは放電容器内に電極を持たないため、電子放射物
質の消耗に関係なく、長寿命であることが特長である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した無電極蛍光ラ
ンプでは、バルブに近接して高周波電磁界を発生するた
めの励起コイルを、放電容器の一部分を沈み込ませ、そ
の内側に設置するように構成することができる。この
時、放電容器の沈み込み部分に塗布されている蛍光体か
ら発光する可視光は放電容器の外方に面した部分に塗布
された蛍光体を一度通過してから外部に取り出される。
このため従来の無電極ランプでは沈み込み部分の蛍光体
からの発光が十分外部に取り出せず、発光効率が悪いと
いう欠点があった。

【０００５】本発明の目的は、高効率な優れた無電極蛍
光ランプを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的は、沈み込み部
分に塗布された蛍光体の膜厚を、外方に面した部分に塗
布された蛍光体の膜厚より厚くすることによって達成さ
れる。

【０００７】

【作用】蛍光体層の光透過率は蛍光体の膜厚に依存す
る。外方に面した部分に塗布された蛍光体の膜厚が、沈
み込み部分に塗布された蛍光体の膜厚より薄くなってい
るため、外方に面した部分の光透過率が高く、全体とし
て高い発光効率が得られる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例である無電極蛍光ラ
ンプの断面図である。放電容器１は通常の蛍光ランプと
同様のガラス容器からできている。外観は略球形をして
おり、その底辺から内側に向かって円筒状の沈み込み部
となっている。放電容器１の中にはアルゴン等の希ガス
と水銀または水銀合金が封入されている。放電容器１の
外方に面した部分の内面には光透過性の導電膜３が塗布
されている。さらに光透過性の導電膜３の内面には蛍光
体２Ａが塗布されている。この光透過性の導電膜３によ
って放電容器の部分から高周波電磁界がランプ外に漏洩
しないように構成されている。導電膜３は酸化スズ膜ま
たはＩＴＯ膜等でできている。

【０００９】一方、放電容器１の円筒状の沈み込み部の
内面には直接蛍光体２Ｂが塗布されている。放電容器１
の下部には商用電源に接続するための通常の電球口金７
が設けられている。放電容器１の円筒状沈み込み部の下
部から口金７の内部にかけて点灯回路４が設置されてい
る。点灯回路４の収容部分は高周波電磁界がランプ外に
漏洩しないように金属容器で覆われている。点灯回路４
は商用電源から数MHzの高周波を発生し、その高周波出
力は円筒状沈み込み部の内部に設けられた励起コイル５
に接続されている。

【００１０】励起コイル５は円筒状のフェライト６の周
りに巻かれている。点灯時の動作は次のようになる。商
用電源に接続され、点灯回路４から励起コイル５に高周
波電力が供給される。通常は点灯回路４の中にある共振
コンデンサとの間で略共振状態にあるため励起コイル５
の両端間の電圧は高電圧となり、コイル近くにコイルの
軸方向に強い電界が発生する。この電界により放電破壊
が発生し放電始動する。この後は励起コイル５の周りに
発生している高周波電磁場によってコイルの周りにコイ
ルと同心のリング状の高周波プラズマが発生する。

【００１１】高周波プラズマ中から発生する紫外線が蛍
光体２Ａおよび２Ｂに照射されて可視光に変換され、放
電容器１の外側に取り出される。円筒状沈み込み部の部
分に塗布された蛍光体２Ｂは十分な膜厚で塗布されてい
るのに対し、放電容器１の外側部分に塗布された蛍光体
２Ａはこれより少ない膜厚で塗布されている。例えば蛍
光体２Ａの厚みは１５μｍであり、蛍光体２Ｂの厚みは
３０μｍである。このため、円筒状沈み込み部の部分の
蛍光体２Ｂからの発光は外側部分に塗布された蛍光体２
Ａを透過して外部に取り出されるが、蛍光体層が薄いた
めにあまり吸収を受けず、効率よく外部に取り出され
る。外側部分に塗布された蛍光体２Ａよりの発光と合わ
さって、全体として高い発光効率を持っている。

【００１２】実施例では励起コイル５を円筒状フェライ
ト６の周りに巻かれている例を示したが、空芯であって
も良い。また、実施例では放電容器と点灯回路が一体型
であったが、点灯回路は専用の別容器内に設置し、高周
波ケーブルで放電容器部分まで導くようにしても良い。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、高い発光効率を持つ長
寿命の無電極蛍光ランプが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無電極蛍光ランプの一実施例を示す断
面図。

【符号の説明】

１…放電容器、２…蛍光体、３…導電膜、４…点灯回
路、５…励起コイル、６…円筒状フェライト、７…口
金。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 健二 東京都青梅市藤橋888番地 株式会社日立 製作所熱器ライティング事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電状態に励起しえるガス充填物を内部に
   封入した光透過性の放電容器と、放電により発生した紫
   外線を可視光に変換するための、上記放電容器の内面ま
   たは近くに設けられた蛍光体と、上記放電容器に密接し
   て放電を発生させるための高周波電磁界を発生させるた
   めのコイルと、放電と上記コイルを取り囲み高周波電磁
   界が外部へ漏洩するのを防止するためのシールド手段
   と、上記コイルに高周波電力を供給するための高周波電
   源とより構成される無電極蛍光ランプにおいて、上記放
   電容器の一部が内部に向かって沈み込み、沈み込み部分
   に塗布された蛍光体の膜厚が、放電容器の外方に面した
   部分に塗布された蛍光体の膜厚より厚いことを特徴とす
   る無電極蛍光ランプ。