JPH0117224B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0117224B2 JPH0117224B2 JP57131005A JP13100582A JPH0117224B2 JP H0117224 B2 JPH0117224 B2 JP H0117224B2 JP 57131005 A JP57131005 A JP 57131005A JP 13100582 A JP13100582 A JP 13100582A JP H0117224 B2 JPH0117224 B2 JP H0117224B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electrode
- discharge lamp
- display
- hollow cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/64—Cathode glow lamps
- H01J61/66—Cathode glow lamps having one or more specially shaped cathodes, e.g. for advertising purposes alphanumeric
Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、円錐形電極を有する表示放電ランプ
に係り、特に円錐形電極を二重構造にすると共
に、内側の電極をホロー陰極とすることにより、
高輝度で寿命が長く各種表示の光源として広範囲
に適用できる表示放電ランプに関する。
に係り、特に円錐形電極を二重構造にすると共
に、内側の電極をホロー陰極とすることにより、
高輝度で寿命が長く各種表示の光源として広範囲
に適用できる表示放電ランプに関する。
高速道路等の交通情報表示、空港ターミナルの
行先及び時刻表示、市街地での時刻表示、騒音や
排気ガス濃度表示、屋外等での一般広告表示、ビ
ルやホテル等の廊下の常夜灯等の各種表示用光源
としては、従来、タングステンフイラメントコイ
ルを用いた小型の白熱電球や各種の放電灯があ
り、それぞれの特徴を目的に合わせて使用されて
いる。しかしながら上記従来の光源のうち、白熱
電球は高輝度が得られるものの、消費電力が大き
く短寿命で、またフイラメントの断線による故障
が予知できないなど信頼性面での問題がある。こ
のうち、短寿命の問題についてはタングステンフ
イラメントを用いた白熱球では避けられないのが
実情であり、特に表示内容により点滅させて使用
する場合には、起動時に大きなラツシユカーレン
トが流れることにより一層寿命を短縮させてい
る。一方、放電灯は、白熱電球のように短寿命で
はないものの、輝度が低いうえに電極のスパツタ
による外囲器の黒化によつて更に輝度劣化が生
じ、また駆動電圧が高く、直流点灯に適合しない
などの問題がある。
行先及び時刻表示、市街地での時刻表示、騒音や
排気ガス濃度表示、屋外等での一般広告表示、ビ
ルやホテル等の廊下の常夜灯等の各種表示用光源
としては、従来、タングステンフイラメントコイ
ルを用いた小型の白熱電球や各種の放電灯があ
り、それぞれの特徴を目的に合わせて使用されて
いる。しかしながら上記従来の光源のうち、白熱
電球は高輝度が得られるものの、消費電力が大き
く短寿命で、またフイラメントの断線による故障
が予知できないなど信頼性面での問題がある。こ
のうち、短寿命の問題についてはタングステンフ
イラメントを用いた白熱球では避けられないのが
実情であり、特に表示内容により点滅させて使用
する場合には、起動時に大きなラツシユカーレン
トが流れることにより一層寿命を短縮させてい
る。一方、放電灯は、白熱電球のように短寿命で
はないものの、輝度が低いうえに電極のスパツタ
による外囲器の黒化によつて更に輝度劣化が生
じ、また駆動電圧が高く、直流点灯に適合しない
などの問題がある。
本発明は以上の諸問題に鑑み案出されたもの
で、表示放電ランプの電極として二重の円錐形電
極を導入し、このうち内側の電極の陰極とし、こ
の円錐形陰極の、形状や寸法、封入ガスの圧力あ
るいは電流の大きさ、及び外側の円錐形電極との
間隙等の諸条件を最適にして、ホロー陰極として
動作させることによつて直流駆動での使用に適合
すると共に駆動電圧及び消費電力が小さく、また
明るさについても従来の白熱電球に比べて遜色が
なく、特に寿命については数倍の長寿命化が達成
でき、信頼性も高い表示放電ランプを提供するも
のである。
で、表示放電ランプの電極として二重の円錐形電
極を導入し、このうち内側の電極の陰極とし、こ
の円錐形陰極の、形状や寸法、封入ガスの圧力あ
るいは電流の大きさ、及び外側の円錐形電極との
間隙等の諸条件を最適にして、ホロー陰極として
動作させることによつて直流駆動での使用に適合
すると共に駆動電圧及び消費電力が小さく、また
明るさについても従来の白熱電球に比べて遜色が
なく、特に寿命については数倍の長寿命化が達成
でき、信頼性も高い表示放電ランプを提供するも
のである。
即ち、上述した問題点は、希ガスを主体とする
放電用ガスを封入した透光性の気密外囲器内に、
底面が開口部となされた開口角度が20度乃至90度
の二重の円錐形電極を配置し、該二重の円錐形電
極の内側の電極をホロー陰極としたことを特徴と
する表示放電ランプによつて解決される。
放電用ガスを封入した透光性の気密外囲器内に、
底面が開口部となされた開口角度が20度乃至90度
の二重の円錐形電極を配置し、該二重の円錐形電
極の内側の電極をホロー陰極としたことを特徴と
する表示放電ランプによつて解決される。
尚、ホロー陰極放電とは、円筒形や円錐形の電
極の内面を陰極として動作させたときや、平板状
電極を向い合わせに配置してその内面を共通の陰
極として動作させたときに生じる放電現象であ
り、電流密度が通常の正規グロー放電に比べ非常
に大きくとれること、放電維持電圧が低いこと、
陰極暗部の厚さが小さいこと、陰極空間内のプラ
スマ密度が高いこと、負グローの光放射が豊富で
あること、陰極空間内に於ける陰極金属の蒸気密
度が高いこと、陰極外へのスパツタ飛散量が少な
いこと、などの特徴を有するものである。
極の内面を陰極として動作させたときや、平板状
電極を向い合わせに配置してその内面を共通の陰
極として動作させたときに生じる放電現象であ
り、電流密度が通常の正規グロー放電に比べ非常
に大きくとれること、放電維持電圧が低いこと、
陰極暗部の厚さが小さいこと、陰極空間内のプラ
スマ密度が高いこと、負グローの光放射が豊富で
あること、陰極空間内に於ける陰極金属の蒸気密
度が高いこと、陰極外へのスパツタ飛散量が少な
いこと、などの特徴を有するものである。
しかして、上述のホロー陰極効果を十分ならし
めるためには、陰極内面での負グローの相互作用
が重要な役割を果していることから、陰極の形状
や寸法、封入ガスの圧力あるいは電流の大きさ等
の条件を適宜選定して最適条件を見い出す必要が
ある。
めるためには、陰極内面での負グローの相互作用
が重要な役割を果していることから、陰極の形状
や寸法、封入ガスの圧力あるいは電流の大きさ等
の条件を適宜選定して最適条件を見い出す必要が
ある。
尚、ホロー陰極を導入した放電管としては、小
さな直径の円筒形陰極を用いた閃光放電管及び長
い円錐形電極を細長い管球の両端に配置したネオ
ンサイン用放電管があるが、ホロー陰極の利用目
的、構成及び効果は全く異なるものである。即
ち、本発明の表示放電ランプでは、表示用光源と
して、広い視角に主として円錐形電極の内部に形
成される希ガス放電の強い負グローの発光を外側
の円錐形電極の内面で反射させて利用しているの
に対して、閃光放電管では円筒陰極に於ける金属
分子の電離発光を利用してスポツト的に発光スペ
クトルを形成させて、医療機械等の光源としてお
り、また、ネオンサイン用放電管では長い円錐形
陰極によるホロー陰極効果を利用して安定に放電
電流が供給できるようにしたものであり、それぞ
れ本発明の表示放電ランプとは使用目的、構造並
びに効果が本質的に相違しているものである。
さな直径の円筒形陰極を用いた閃光放電管及び長
い円錐形電極を細長い管球の両端に配置したネオ
ンサイン用放電管があるが、ホロー陰極の利用目
的、構成及び効果は全く異なるものである。即
ち、本発明の表示放電ランプでは、表示用光源と
して、広い視角に主として円錐形電極の内部に形
成される希ガス放電の強い負グローの発光を外側
の円錐形電極の内面で反射させて利用しているの
に対して、閃光放電管では円筒陰極に於ける金属
分子の電離発光を利用してスポツト的に発光スペ
クトルを形成させて、医療機械等の光源としてお
り、また、ネオンサイン用放電管では長い円錐形
陰極によるホロー陰極効果を利用して安定に放電
電流が供給できるようにしたものであり、それぞ
れ本発明の表示放電ランプとは使用目的、構造並
びに効果が本質的に相違しているものである。
以下図面に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例に係る表示放電ラ
ンプの側面図、第２図は電極構成を示す慨略斜視
図であり、図に於いて１は表示放電ランプ全体、
２は気密外囲器、３はホロー陰極、４は陽極を示
している。しかして表示放電ランプ１は、ガラス
球よりなる透光性の気密外囲器２の内部に本発明
の特徴である底面が開口部３ａ，４ａとなされた
二重の円錐形電極を備え、このうち内側の円錐形
電極をホロー陰極３とし、その外側に該ホロー陰
極３を囲繞する如くに微小間隔を隔てて円錐形陽
極４を配置した構成となつている。上記気密外囲
器２の内部には、Ne、Ar等の希ガスの単体若し
くは混合ガスを主体とした放電用ガスを封入し、
グロー放電の状態で動作させてホロー陰極効果に
よる負グローの強い発光を各種表示の光源として
利用している。尚、５は小形の白熱電球との置き
換えを考慮した外部電極としての口金であり、６
は電流制限用抵抗である。
る。第１図は本発明の一実施例に係る表示放電ラ
ンプの側面図、第２図は電極構成を示す慨略斜視
図であり、図に於いて１は表示放電ランプ全体、
２は気密外囲器、３はホロー陰極、４は陽極を示
している。しかして表示放電ランプ１は、ガラス
球よりなる透光性の気密外囲器２の内部に本発明
の特徴である底面が開口部３ａ，４ａとなされた
二重の円錐形電極を備え、このうち内側の円錐形
電極をホロー陰極３とし、その外側に該ホロー陰
極３を囲繞する如くに微小間隔を隔てて円錐形陽
極４を配置した構成となつている。上記気密外囲
器２の内部には、Ne、Ar等の希ガスの単体若し
くは混合ガスを主体とした放電用ガスを封入し、
グロー放電の状態で動作させてホロー陰極効果に
よる負グローの強い発光を各種表示の光源として
利用している。尚、５は小形の白熱電球との置き
換えを考慮した外部電極としての口金であり、６
は電流制限用抵抗である。
また上記ホロー陰極３の開口角度、即ち円錐の
頂点のなす角度は、発光面積とホロー陰極効果と
の兼ね合いから、両方に適合する20度から90度の
範囲に設定されており、この範囲の角度は、寿命
の面でも長寿命が得られるものである。更に上記
ホロー陰極３の内面には、例えばBaO、
BaSrO2、Y2O3等に代表されるアルカリ土類金属
元素の酸化物や希土類元素の酸化物等の単体若し
くは複合体等よりなる電子放射物質７を被着さ
せ、ホロー陰極効果による放電維持電圧の低電圧
化と合わせて動作状態での低電圧化を図つてい
る。
頂点のなす角度は、発光面積とホロー陰極効果と
の兼ね合いから、両方に適合する20度から90度の
範囲に設定されており、この範囲の角度は、寿命
の面でも長寿命が得られるものである。更に上記
ホロー陰極３の内面には、例えばBaO、
BaSrO2、Y2O3等に代表されるアルカリ土類金属
元素の酸化物や希土類元素の酸化物等の単体若し
くは複合体等よりなる電子放射物質７を被着さ
せ、ホロー陰極効果による放電維持電圧の低電圧
化と合わせて動作状態での低電圧化を図つてい
る。
この場合、動作状態に於ける陰極電流密度を増
加させて負グローがホロー陰極３の内部だけでな
く、外周部にも溢れて形成されるように動作状態
を規定し、上記ホロー陰極３の外周に配置した円
錐形陽極４の内面を反射面として反射光を作用さ
せることにより、表示方向への発光を強めると共
に、発光面積を拡大させている。
加させて負グローがホロー陰極３の内部だけでな
く、外周部にも溢れて形成されるように動作状態
を規定し、上記ホロー陰極３の外周に配置した円
錐形陽極４の内面を反射面として反射光を作用さ
せることにより、表示方向への発光を強めると共
に、発光面積を拡大させている。
第３図は、本発明の他の実施例の表示放電ラン
プの電極構成を示す概略斜視図である。本実施例
は、二重の円錐形電極のうち、内側の電極をホロ
ー陰極３、外側の電極を陰極３′とし、ホロー陰
極３の内側に、その内面と微小間隔を隔てて針金
状陽極４を配置したのであり、他の構成は、第１
図及び第２図に示した実施例と同様である。
プの電極構成を示す概略斜視図である。本実施例
は、二重の円錐形電極のうち、内側の電極をホロ
ー陰極３、外側の電極を陰極３′とし、ホロー陰
極３の内側に、その内面と微小間隔を隔てて針金
状陽極４を配置したのであり、他の構成は、第１
図及び第２図に示した実施例と同様である。
この陰極構造での負グローは、内側のホロー陰
極３の内部及び上記ホロー陰極３と外側の円錐形
陰極３′との間の空間に形成され、内側の円錐形
陰極の尖鋭部から外側の円錐形陰極の開口部まで
の広い面積に亘り強い発光が生起されるものであ
る。
極３の内部及び上記ホロー陰極３と外側の円錐形
陰極３′との間の空間に形成され、内側の円錐形
陰極の尖鋭部から外側の円錐形陰極の開口部まで
の広い面積に亘り強い発光が生起されるものであ
る。
以上詳述した如く本発明の表示放電ランプは、
底面が開口部となされた開口角度が20度乃至90度
の二重の円錐形電極を配置し、内側の電極をホロ
ー陰極としているので、前述した優れたホロー陰
極効果によつて、高軌度で駆動電圧及び消費電力
が小さく、また寿命の面でも長寿命を得ることが
できる。しかも、外側の円錐形電極を陽極にした
場合、該陽極内面をホロー陰極上に形成された負
グローの反射面と成しうることや、外側の円錐形
電極を陰極とした場合、負グローが内側の陰極内
部だけでなく、二つの陰極の間にも一様に形成さ
れることによつて、一重の円錐形陰極の表示放電
ランプでは得ることができなかつた広い発光面積
と、白熱電球に匹敵する強い発光を得ることがで
きる。更に、本発明の表示放電ランプは、断線の
虞れもなく、高い信頼性が得られるものである。
底面が開口部となされた開口角度が20度乃至90度
の二重の円錐形電極を配置し、内側の電極をホロ
ー陰極としているので、前述した優れたホロー陰
極効果によつて、高軌度で駆動電圧及び消費電力
が小さく、また寿命の面でも長寿命を得ることが
できる。しかも、外側の円錐形電極を陽極にした
場合、該陽極内面をホロー陰極上に形成された負
グローの反射面と成しうることや、外側の円錐形
電極を陰極とした場合、負グローが内側の陰極内
部だけでなく、二つの陰極の間にも一様に形成さ
れることによつて、一重の円錐形陰極の表示放電
ランプでは得ることができなかつた広い発光面積
と、白熱電球に匹敵する強い発光を得ることがで
きる。更に、本発明の表示放電ランプは、断線の
虞れもなく、高い信頼性が得られるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す表示放電ラン
プの側面図、第２図は第１図の表示放電ランプの
電極構成を示す概略斜視図であり、第３図は本発
明の他の実施例の表示放電ランプの電極構成を示
す概略斜視図である。 １……表示放電ランプ、２……気密外囲器、３
……ホロー陰極、３′……陰極、４……陽極。
プの側面図、第２図は第１図の表示放電ランプの
電極構成を示す概略斜視図であり、第３図は本発
明の他の実施例の表示放電ランプの電極構成を示
す概略斜視図である。 １……表示放電ランプ、２……気密外囲器、３
……ホロー陰極、３′……陰極、４……陽極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 希ガスを主体とする放電用ガスを封入した透
光性の気密外囲器内に、底面が開口部となされた
開口角度が20度乃至90度の二重の円錐形電極を配
置し、該二重の円錐形電極の内側の電極をホロー
陰極としたことを特徴とする表示放電ランプ。 ２ 二重の円錐形電極のうち、外側の電極を陽極
としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の表示放電ランプ。 ３ 二重の円錐形電極のうち、外側の電極を陰極
としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の表示放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13100582A JPS5920960A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 表示放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13100582A JPS5920960A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 表示放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920960A JPS5920960A (ja) | 1984-02-02 |
| JPH0117224B2 true JPH0117224B2 (ja) | 1989-03-29 |
Family
ID=15047727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13100582A Granted JPS5920960A (ja) | 1982-07-27 | 1982-07-27 | 表示放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920960A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01104642U (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-14 | ||
| JPH01176631A (ja) * | 1987-12-30 | 1989-07-13 | Tokyo Electron Ltd | 電子ビーム励起イオン源 |
| JPH0246647A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 表示放電ランプ |
| US5298834A (en) * | 1990-10-30 | 1994-03-29 | Okaya Electric Industrial Co., Ltd. | Display discharge lamp |
-
1982
- 1982-07-27 JP JP13100582A patent/JPS5920960A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5920960A (ja) | 1984-02-02 |
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