JPH01109643A - ランプの良否判定方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は白熱電球や螢光ランプ等のランプの排気不良や
クラック等により空気等が混入した不良品を非破壊によ
り判定検出するランプの良否判定方法に係り、特に、ラ
ンプの良否判定精度の向上を図ったランプの良否判定方
法に関する。

（従来の技術） 一般に、白熱電球や螢光ランプ等のランプに排気不良や
クラック等があり、空気等の不純物が混入されると、ラ
ンプが短寿命を呈したり、内部の電極コイル等が焼断す
る等の不具合を発生させることが多い。

このために、不良ランプを非破壊により判定検出する方
法が従来より提案されており、その最も簡単な方法の一
例としては、被検査ランプに＾周波電界を生ずるテスラ
ーを当ててランプを放電させ、その放電時の発光色を作
業者の肉眼により目視チエツクし、ランプの良否を判定
検出する方法がある。

この方法は非常に簡便ではあるが、空気等不純物の混入
量が少量である場合にはランプの発光色の変化が僅少で
あるために良否判定が非常に困難となり、良否判定精度
が低下するうえに、良否判定作業に熟練を要し、コスト
高であるという問題がある。

また、ランプの放電時に発光する発光部分の長さに基づ
いてランプの良否を判定する方法（特開昭５９−１２１
７３２号公報）も提案されているが、この方法ではラン
プ内の封入希ガス圧が変動した場合にはランプの発光部
分の長さが変動するので、ランプの良否判定に誤差を生
じ易いという問題がある。

さらに、本発明者らが既に提案したランプの良否判定方
法としては以下の各方法があり、その−例としては白熱
１球内の不純物に敏感に反応する緑色光の時間応答に基
づいてランプの良否判定を行なう方法があるが、これは
白熱電球に限定され、螢光ランプに適用することができ
ない。

また、他の例としては螢光ランプの放電時の光スペクト
ルのうち、螢光ランプ内に混入された不純物から出力さ
れる光スペクトルと、螢光ランプ内に本来封入されるべ
き物質から出力される光スペクトルとの両者を２つの光
センサーによりそれぞれ受光し、両スペクトルの強度比
を比較する方法や、あるいは、これら両スペクトルを１
つの光センサーにより時間的に交互に受光して両スペク
トルの強度比を比較する方法がある。

しかし、前者の方法は２つの光スペ′クトルをセンサー
感度等がそれぞれ異なる２つの光センサーによりそれぞ
れ受光するので、螢光ランプの良否判定精度が高くない
という問題があり、また、後者の方法では２つの光スペ
クトルを１つの光センサーにより時間的に交互に受光す
るので、放電が不安定な螢光ランプでは１つの光センサ
ーにより受光される受光ａが経時・的に変動し、ランプ
の良否判定精度が高くないという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したようにランプの放電時の発光色を肉眼により目
視チエツクする方法では空気等の不純物の混入量が少な
い場合にはランプの良否判定精度が低く、コスト高であ
るという問題がある。

また、ランプの放電時に発光する発光部分の長さに基づ
いてランプの良否を判定する方法では、ランプ内の封入
希ガス圧の変動によりランプの発光部分の長さが変動す
るので、ランプの良否判定に誤差を生じ易いという問題
がある。

さらに、白熱電球の点灯時の緑色光の時間応答に基づく
ランプの良否判定方法では白熱電球に限定されるという
問題がある。

さらにまた、蛍光ランプの放電時の光スペクトルのうち
、蛍光ランプ内の不純物からの光スペクトルと、蛍光ラ
ンプ内本来封入されるべき物質からの光スペクトルとの
強度を２つの光センサーにより受光して行なう方法では
２つの光センサーのセンサー感度等が必ずしも均一では
ないために、ランプの゛良否判定精度が高くなく、また
、上記両スペクトルを１つの光センサーにより４時間的
に交互に受光する方法では蛍光ランプの放電が安定しな
いために、１つの光センサーにより受光される受光量が
経時的に変動するので、やはりランプの良否判定精度が
高くないという問題がある。

そこで本発明は上記事情を考慮してなされたもので、そ
の目的は高精度のランプの良否判定方法を提供すること
にある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ランプ内に混入される不純物の混入量はラン
プ内の封入希ガス圧や放電の不安定性とは無関係であり
、しかも、ランプ内に封入されるべき物質からの光スペ
クトルと、ランプ内に混入された不純物からの光スペク
トルとを合成した合成スペクトルの緩和時間がランプ内
の不純物質の混入量に比例して変動するという点に着目
してなされたものである。

すなわち、一般に白熱電球や螢光ランプを放電させたと
きに発光する光スペクトルはその発光の上位レベルの寿
命等に応じて次第に減衰して行く緩和ｖｉ間を種々有す
る。

それは１つの原子（例えば水銀原子）においてもスペク
トルが異なれば、その緩和時間も異なるし、発光物質が
異なれば、その緩和時間も異なる。

したがって、例えばランプ内に混入された不純物からの
光スペクトルであって、その寿命が非常に長い、換言す
れば緩和時間が長いものと、ランプ内に本来封入される
べき物質からの光スペクトルであって、その寿命が非常
に短かい、換言すれば緩和時間が短かいものの両者を合
成すると、この合成スペクトルの緩和時間は不純物の混
入量に応じて変動し、不純物の混入量が増加すれば、そ
れに従って合成スペクトルの緩和時間が長（なり、この
逆にランプ内の不純物の混入量が減少すれば、合成スペ
クトルの緩和時間も短かくなる。

このために、合成スペクトルの緩和時間が設定時間を超
えたときにはランプが不良品であると判定することがで
きる。

そして本発明は、被検査ランプの放電時の光スペクトル
のうち、このランプ内に混入された不純物からのスペク
トルと、このランプ内に本来封入されるぺぎ物質からの
スペクトルとを合成し、この合成スペクトルの緩和時間
に基づいて上記ランプの良否を判定することを特徴とす
る。

（作用） 被検査ランプの放電時に出力される光スペクトルのうち
、このランプ内に混入される不純物からのスペクトルと
、このランプ内に本来封入されるべき物質からのスペク
トルとが合成され、この合成スペクトルの緩和時間が例
えば設定時間を超えたときにランプが不良品であること
を判定する一方、設定時間未満であるときにはランプが
良品であることを判定することができる。

したがって本発明は、ランプ内の封入ガス圧や放電安定
性に左右されない螢光ランプ内の不純物からの光と、ラ
ンプ内に本来封入されるべき物質からの光との合成スペ
クトルの緩和時間に基づいてランプの良否を判定するの
で、このランプの良否判定をランプの封入ガス圧や放電
安定性のいかんに左右されずに行なうことができ、その
良否判定精度の向上を図ることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の要部構成図であり、図にお
いて、螢光ランプ１はバルブ１ａ内にアルゴンガス３Ｔ
ｏｒｒと水銀を封入して一対の電極２ａ、２ｂを封止し
ており、一対の電極２ａ、２ｂの一方は図示しない電源
に一次側を電気的に接続しているネオントランス３の２
次側の一端に接続され、この２次側の他端に接続された
コイル３ａは螢光ランプ１の軸方向中間部外周に外嵌さ
れ、このネオントランス３のコイル３．８と螢光ランプ
１の一方の電極２ａとの間で螢光ランプ１を間欠的に放
電させて点灯させるようになっている。

螢光ランプ１に対向配置された検出箱４は螢光ランプ１
の放電時に出力される放電光を入射させる入射窓４ａを
有し、検出箱４内にはこの入射窓４ａから入射された光
を波長が３２０ｎｍ以上の光Ａと、波長が３２０ｎｍ未
渦の光８とに分光する第１のダイクロイックミラー５と
、この第１のダイクロイックミラー５により分光された
光Ａのうち、螢光ランプ１内に混入された不純物である
窒素（Ｎ２）から出力される光であって波長が３３７ｎ
ｍの光ＡＡのみを選択的に透過させる第１の干渉フィル
ター６と、光ＢをＳ／Ｎ比の向上を図るために減光する
ニュートラルフィルター７に案内する第１の反射ミラー
８とを内蔵している。

また、検出箱４内にはニュートラルフィルター７により
減光された光Ｂのうち、螢光ランプ１内の水銀（ＨＱ　
）から出力される光であって波長が３１３ｎｍの光８Ｂ
のみを選択的に透過させる第２の干渉フィルター９と、
この光ＢＢに、第２の反射ミラー１０により屈折された
光ＡＡを合成して光電子増倍管１１に案内する第２のダ
イクロイックミラー１２と、合成された光ＡＡおよび光
ＢＢの光量を僧坊して電気出力に変換する光電子増倍管
１１とを収容している。

この光電子増ｉＩｊ管１１の出力側は図示しないモニタ
ー等に接続され、光ＡＡと光８Ｂとの合成スペクトルの
光量に対応する電気出力の減衰を示す緩和特性をモニタ
ーに表示するようになっている。

次に本実施例の作用を説明する。

ネオントランス３に電源を投入してコイル３ａと螢光ラ
ンプ１の一方の電極２ａに所要の電圧を間欠的に印加し
て螢光ランプ１を間欠的に放電させ、発光させる。

螢光ランプ１の間欠的な発光は検出箱４内へ入射窓４ａ
を通して入射され、第１のダイクロイックミラー５によ
り波長が３２０ｎｍ以上の光へと、波長が３２０ｎｍ未
満の光Ｂとに分光される。

さらに、光Ａは干渉フィルター６を透過する際に、波長
が３３７ｎｍの光ＡＡのみが選択的に透過されて他の光
は阻止され、第２の反射ミラー１０により反射されて第
２のダイクロイックミラー１２に案内される。この光Ａ
Ａは螢光ランプ１の排気不良やクラック等により螢光ラ
ンプ１内に混入した空気中の窒素（Ｎ２）から出力され
る光であり、その減衰時間である緩和時間は後記する水
銀からの光よりも長い。

一方、光Ｂはニュートラルフィルター７によりＳ／Ｎ比
向上のために減光されてから、第２の干渉フィルター９
を透過する際に、波長が３１３ｎｍの光Ｂｅのみが選択
的に透過されて他は阻止され、第２のダイクロイックミ
ラー１２に入射される。この光ＢＢは螢光ランプ１内に
本来封入されるべき物質である水銀から出力される光で
あり、その減衰時間である緩和時間は上記した窒素から
の光よりも短かい。

これら光ＡＡおよび光ＢＢは第２のダイクロイックミラ
ー１２により合成されてから光電子増倍管１１により電
気出力に変換され、図示しないモニターには第２図に示
すように光ＡＡと光ＢＢの合成スペクトルの緩和特性が
表示される。

そして、モニターに表示された合成スペクトルの緩和特
性が第２図中の曲線αとほぼ同様の特性を示すときは現
在発光中の螢光ランプ１が良品であり、一方、曲線βと
ほぼ同様の曲線を示すときには不良品であると判定する
ことができる。

すなわち、第２図は縦軸に光スペクトルの相対強度をと
り、横軸に光スペクトルの減衰時間である緩和時間をと
っており、図中、曲線αは螢光ランプ１に排気不良やク
ラック等がなくて窒素等が混入されていないために、螢
光ランプ１の放電時の発光スペクトルには波長が３３７
ｎｍである窒素（Ｎ２）からの光ＡＡが含まれておらず
、モニターには波長が３１３ｎｍの水銀（Ｈｌからの光
８Ｂのみの緩和特性が表示された場合を示している。

一方、曲線βは螢光ランプ１に排気不良やクラック等が
あって螢光ランプ１内に窒素等が混入されているために
、螢光ランプ１の放電時には波長が３３７ｎｍである窒
素（Ｎ２）からの光ＡＡが含まれており、モニターには
この光へへと光８Ｂとの合成スペクトルの緩和特性が表
示された場合を示している。また、螢光ランプ１内に窒
素等の不純物の混入量が増加するに従って合成スペクト
ルの緩和時間が長くなり、しかも、設定時間の０゜１ｍ
５ｅｃ以上に合成スペクトルの緩和時間が達したときに
螢光ランプ１を不良品と判定する場合にはランプ寿命と
９０％以上で対応することが判明した。

すなわち、本実施例では光ＡＡと光ＢＳとの合成スペク
トルの緩和時間、換言すれば光電子増倍管１１の電気出
力の減衰時間が０．１ｍ５ｅｃ以上を超えたときに螢光
ランプ１を不良品であると判定することができ、Ｏ，１
ｍ５ｅｃ未満であれば螢光ランプ１が良品であることを
判定することができる。

したがって本実施例によれば、螢光ランプ１の封入希ガ
ス圧や放電の不安定性等に左右されない螢光ランプ１内
に混入された不純物の窒素からの光ＡＡを、螢光ランプ
１内に本来封入されるべき物質（水銀）からの光ＢＢと
合成して光センサーである１つの光電子増倍管１１によ
り電気信号に変換し、その緩和時間に基づいて螢光ラン
プ１の良否を判定するので、本実施例では螢光ランプ１
の良否判定を螢光ランプ１の封入希ガス圧や放電の不安
定のいかんに拘わらず安定して行なうことができ、さら
に、上記２種類の光ＡＡ、Ｂ［３を、センサー＠度等を
異にする２つの光センサーによりそれぞれ各別に受光し
、あるいは１つの光センサーにより時間的に交互に受光
する従来の方法に比して、螢光ランプ１の良否判定精度
の向上を図ることができる。

なお、上記実施例ではランプ内に封入されるべき物質か
らの光として水銀からの光を選択した場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラン
プ内封入物質からの光として、例えば螢光ランプ１の螢
光膜からの残光を選択してもよく、この螢光膜の緩和時
間は窒素（Ｎ２）の緩和時間よりも非常に長いので、こ
の場合には合成スペクトルの緩和時間が設定時間よりも
短かい場合に螢光ランプ１が不良品であることを判定す
ることとなる。

また、上記実施例では被検査ランプとして螢光ランプ１
を用いた場合について説明したが、本発明は白熱電球を
被検査ランプとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ランプ内の封入ガス圧や
放電安定性に左右されないランプ内への不純物からの光
と、ランプ内に本来封入されるべき物質からの光との合
成スペクトルの緩和時間に基づいてランプの良否判定を
行なうので、本発明によればランプ内の封入ガス圧や放
電安定性に左右されずにランプの良否判定を行なうこと
ができ、その良否判定精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部構成図、第２図は水銀
からの光と、この水銀からの光と窒素からの光との合成
光の各緩和特性を示すグラフである。 １・・・螢光ランプ、３・・・ネオントランス、４・・
・検出管、５・・・第１のダイクロイックミラー、６・
・・第１の干渉フィルター、９・・・第２の干渉フィル
ター、ＡＡ・・・ランプ内の不純物からの光、ＢＢ・・
・ランプ内の本来封入されるべき物質からの光。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査ランプの放電時の光スペクトルのうち、この
   ランプ内に混入された不純物からのスペクトルと、この
   ランプ内に本来封入されるべき物質からのスペクトルと
   を合成し、この合成スペクトルの緩和時間に基づいて上
   記ランプの良否を判定することを特徴とするランプの良
   否判定方法。 ２、ランプ内に混入された不純物が窒素であり、ランプ
   内に本来封入されるべき物質が水銀および螢光膜のいず
   れか一方であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のランプの良否判定方法。