JPS59128756A - 表示素子用低圧水銀蒸気放電灯 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は野球場や競技場に設置された表示スクリーンあ
るいは道路情報を示す表示装置におりで、その表示素子
として用いられる低圧水銀蒸気放電灯に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

最近、野球場や競技場等においては、テレビカメラやＶ
ＴＲに納められた画像を大型の表示スクリーン上に写し
出して表示するディスプレイ装置が設置されている。こ
の装置は表示スクリ、−ン上に数千ないし数万個の表示
素子を密に配置し、これら表示素子を画像信号に応じて
選択的に適宜点灯させることにより、上記表示スクリー
ン上に所定の画像を表示するようにな〜ている。

ところで、この種の表示素子としては、現在電子ビーム
により単色を発光させるものと、透光性塗料を塗布した
電球により単色を発光させるものが知られている。しか
しながら、上記電子ビームは消費型、力が少なく長寿命
である等の利点を有するが、表示素子自体が高価なもの
となるためコスト高となる難点がある。また電球は発光
素子自体が安価で制御回路も簡単となる等の利点はある
が、反面消費電力が大きくかつ寿命が短い咎の欠点を有
している。

そこで、他の表示素子としてけい光ランプに代表される
低圧水銀蒸気放電灯の使用が考えられる。けい光ランプ
は消費電力が少なく長寿命で、しかも輝度が高くコスト
も比較的安価であることは周知の通りであり、この点か
ら見れば表示素子として必要な点を充分に満たしている
と言える。しかしながら、けい光ランプの発光管は電球
等に比べて細いので、上述の如きディスプレイ装置の表
示素子として利用することを考慮すると、発光面積が充
分に得られすい捷だ実用化されていなかった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
発光面積を充分に確保することができ、上述の如きディ
スプレイ装置の表示素子として何ら問題なく使用できる
低圧水銀蒸気放電灯の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明は上記目的を達成するため、一端に電
極が封着され、かつ他端が開口された１対の直管部と、
これら直管部の他端部間を気密に連結して上記電極間に
略Ｕ字状の放電路を形成する連結部とで構成された光透
過性の放電管を備え、この放電管の連結部は上記放電路
と交差する方向の長さを直管部の径よりも太きく形成し
、この連結部の背面内側に上記１対の直管部が位置する
とともに、上記放電管のうち少なくとも連結部における
直管部と対向された面にけい光体被膜を被着して発光面
としたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図ないし第８図に示す一実施例にもと
づいて説明する。

第１図は例えば野球場や競技場の一角に設置される大型
な表示スクリーンの概略を示し、略矩形状をなしたスク
リーンが一ド１上には数千ないし数万個の表示素子２・
・・が密は配置されている。これら表示素子２・・・は
けい光ランプに代表される低圧水銀蒸気放電灯であシ、
この構造については第２図以降に詳図されている。すな
わち３はその放電管であシ、ガラス等の透光性材料によ
って構成されている。放電管３は一端開口部に従来公知
の電極４，４が封着された１対の直管部５，６と、これ
ら直管部５，６の他端開口部を連結する略半球状をなし
た連結部７とから構成される。連結部２の底部８は略平
坦な円形をなし、その口径りは直管部５，６の径５− ！よりも格段に大きく形成されている。この底部８には
径方向に離間した２個所に連結部７内外を連通させる通
孔９，９が開設され、こｈら通孔９．９に直管部５．６
の他端開口部が突き合わされて気密にガラス接合されて
いる。この接合により連結部７の底部から１対の直管部
５゜６が軸方向に並行に導出された形状の放電管３が構
成されるとともに、電極４，４間に略Ｕ字状をなした放
電路１０が連続して形成されている。

そしてこの放電路１０は直管部５，６内においてはその
通路断面が円形であるが、連結部７内ではその形状に応
じて放電空間が急激に広げられており、この放電路１０
内を陽光柱１ノが通過するようになっている。また連結
部７の球面部１２の内面、つまり直管部５，６の他端開
口部と対向された面には、赤、緑、青のいずれかの単色
光を発するけい光体被膜１３が被着されているとともに
、外面には色度補正のための図示しない透光性被膜が被
着されている。したがってこの連結部７の球面部１２が
表示部として６− の発光面１４をなしており、この発光面１４の背面でか
つその外周よりも内側に上記１対の直管部５．６が位置
されている。なお、本実施例の球面部１２は、底部８の
径をＬとしたとき１７２以上の曲率で曲成されている。

また上記形状の放電管３内には所定量の水銀とアルゴン
等の封入希ガスが所定の圧力で封入されている。

そして、夫々の放電管３・・・には夫々図示しない点灯
回路が接続されており、これら点灯回路をマイクロコン
ピュータ等の画像制御部で制御することにより、画像信
号に応じて発光すべき放電管３・・・の数および位置が
変化し、種々な画像がスクリーンが一ド１上に表示され
るようになっている。

ところで、この種の表示用の放電管３の場合、発光に寄
与するのはけい光体被膜１３が被着された球面部１２の
みであるため、直管部５，６での放電は無駄となり、し
たがって直管部５゜６は短い方が重量面にもちろん消費
電力も少なくて済む。しかるに一般にけい光ラングでは
電極４，４から一定距離（一般的には３０論）まではフ
ァラデー暗部と称する発光効率が低い部分が存在するの
で、本実施例では直管部５，６における電極４．４から
他端開口部までの長さを上記ファラデー暗部を越えた長
さ、つまり３０ｍｍ以上としてファラデー暗部が連結部
７内に入り込まないように構成しである。

一方、上述の如き放電管３においては、その発光面１４
の最大径つまり上記連結部７の底部８の直径りは、５０
簡以下に抑えることが望ましい。すなわち、単一の放電
管３を上記スクＩＪ−ンゲード１に取り付けて点灯した
場合、発光面１４の最大径Ｌ　（ｔｔａｎ　）とこの発
光面１４の形状を判別可能な視認距離（ｍ）とは第６図
に示したような関係にある。また多数個の放電管３・・
・をスクリーンボード１上に密に並べ、画像制御部に画
像信号を与えて必要な個所の放電管３・・・を点灯させ
てスクリーンが−ド１上に画像を表示した場合、個々の
発光面１４・・・の最大径Ｌ（ｗ＋）と画像の判別可能
な距離（ｍ）とは第７図に示したような関係にある。そ
して、一般的な野球場や競技場の広さのことを考えると
、発光面１４の視認距離は最大でも１５０　ｍ程度とな
るから、上記両図からも明らかなように発光面１４・・
・の径りは最大でも５０暉あれば充分であることが分る
。

また、上述の如き放電管３においても、一般照明用のけ
い光ランプと同様に、封入者がスの封入ガス圧を高める
と、放電路１０中の陽光柱１１が絞られる、つ−Ｂ放電
空間が狭められるので、発光面１４での光の広がりが少
なくなり、逆に封入ガス圧を低くすると電極４，４に塗
布された電子放射物質が早期のうちに蒸発する等の不具
合が生じる。そこで本発明者らは発光に寄与する球面部
１２の大きさ、つまシ球面部１２における放電路１０と
直交する方向の放電空間最大距離をＤ　（ｖａｎ　）、
封入ガス圧をＰ（Ｔｏｒｒ）としたとき、これらＤおよ
びＰの値を種々変化させて点灯実験を行ったところ、第
８図に示される如き結果を得た。この第８図から明らか
な９− ようにＤ−Ｐの値が２５０　（Ｔｏｒｒ　−ｔａｎ　）
　ｐ下になると、発光面１４の輝度が特に高く、かつ光
の広が９が充分となって発光面１４上の輝度分布が均一
となることが判明した。したがって、表示素子として好
ましい輝度および均一な輝度分布を得るためには、 Ｄ−Ｐ≦２５０　Ｔｏｒｒ−ｍ の範囲に抑えることが好ましいとの結論を得た。

このような構成によれば、電極４．４間に放電が生じる
と、Ｕ字状の放電路１ｏを通過する陽光柱１ノから紫外
線が放出され、この紫外線は連結部７内を通る過程で球
面部１２内面のけい光体被膜１３に入射してけい光体を
励起し、このため球面部１２の発光面１４全面から可視
光線が放射される。この連結部７にあっては、放電路１
０と直交する方向の長さが直管部５゜６の径よシも長い
円形に形成されて放電空間が広げられているため、放電
が部分的に大きく広がシ、充分な発光面積が得られる。

しかも本実施例のように封入ガス圧Ｐと発光に寄与する
球１０− 面部１２の放電空間最大距離りとの関係をＤ−Ｐ≦２５
０　Ｔｏｒｒ−ｔｒｍと規定すれば、連結部７内を通る
陽光柱が充分に広がるとともに、電極４．４に塗布され
た電子放射性物質が早期に蒸発する虞れもなく、表示素
子として最適となる。

さらに直管部５，６は発光面１４の背面でかつその外周
よりも内側に位置されているから、これら直管部５，６
は発光面１４の方向つまり表示方向から見た場合、発光
面１４によって覆い隠され、したがって多数の放電管２
をその発光面１４を同一方向に向けて並べる場合に、放
電管２をスクリーンが−ド１上に密に並べることができ
る。

なお、上述した実施例では連結部の平面的形状を円形と
したが、第９図に示したように連結部２１の平面的形状
を惰円としたり、第１０図に示したような多角形状連結
部３ノとしても良い。

また底部は必ずしも平坦にする必要はない。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、１対の直管部相互を連結
部で結んで電極間に略Ｕ字状の放電路を形成するととも
に、この連結部における放電路と交差する方向の長さを
直管部の径よりも大きく形成し、この連結部の背面内側
に上記１対の直管部が位置するとともに、少なくともこ
の連結部における直管部と対向された面にけい光体被膜
を被着したから、連結部では放電が大きく広がるため発
光面積を充分に確保でき、したがって表示素子用として
これまでの電子ビームや電球と同様に利用できる。また
直管部は発光面の背後内側に隠れているので、多数の放
電管の発光面を同一方向に向けて並べる場合に直管部が
邪魔とならず、これら放電管を密に並べることができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示し、第１図
は表示スクリーンの概略構成図、第２図は放電灯の斜視
図、第３図は底面図、第４図は第３図中ＩＶ−Ｍ線に沿
う断面図、第５図は第３図中Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第
６図および第７図は発光面の直径と視認距離との関係を
示す特性図、第８図は封入希ガス圧と連結部の放電空間
最大距離との関係を示す特性図、第９図および第１０図
は連結部の変形例を夫々示す平面図である。 ３・・・放電管、４・・・電極、５，６・・・直管部、
７゜２１．３１・・・連結部、１０・・・放電路、１３
・・・けい光体被膜、１４・・・発光面。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１３−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端に電極が封着され、かっ他端が開口された１
   対の直管部と、これら直管部の他端部間を気密に連結し
   て上記電極間に略Ｕ字状の放電路を形成する連結部とで
   構成された光透過性の放電管を備え、この放電管の連結
   部はその放電路と交差する方向の長さを上記直管部の径
   よシも太きく形成し、この連結部の背面内側に上記１対
   の直管部が位置するとともに、上記放電管のうち少なく
   とも連結部における直管部と対向された面にけい光体被
   膜を被着して発光面としたことを特徴とする表示素子用
   低圧水銀蒸気放電灯。
2. （２）上記連結部における放電路と交差する方向の放電
   空間最大距離をｎ　（ｔｍ　）　、封入希ガス圧をＰ（
   Ｔｏｒｒ）としたとき、 Ｄ−Ｐ≦２５０　（Ｔｏｒｒ−ｍ　） としたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の表示素子用低圧水銀蒸気放電灯。
3. （３）上記直管部における電極から連結部との接合部分
   までの長さをファラデー暗部を越えた長さに形成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（２
   ）項記載の表示素子用低圧水銀蒸気放電灯。