JPH0130253B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電灯に供給される駆動信号に応じて
放電発光する放電灯の発光領域が変化する放電灯
を用いることによつて表示される情報内容に動的
効果を与えることのできる放電灯デイスプレイ装
置に関するものである。

本発明出願人によつて先に出願された例えば特
開昭57−63756号に開示された放電灯は放電灯の
２つの電極のうち、一方の電極を放電灯管内に設
ける一方、他方の電極を放電灯管外に設け、放電
灯を形成するガラス体を誘電物質として利用する
よう構成されている。かかる構成よりなる放電灯
によれば例えば電圧がピーク値で数100V程度、
又、周波数が数ＫHz乃至数10KHz程度の電圧、周
波数共比較的低い駆動信号を供給することによつ
て放電灯を放電発光させることができるため、こ
の種の放電灯を用いることによつて小型軽量で、
しかも、文字、数字、記号等を表示するに好適な
デイスプレイ装置をうることができる。ところ
で、上述したデイスプレイシステムによれば例え
ば放電灯に加える駆動信号を一定期間毎に断続さ
せることによつて情報内容を点滅制御し他の情報
内容と識別して表示することができるものの、こ
の種の方式は放電灯自体を一定期間毎に点滅させ
るものであつて単一の放電灯をもつて情報内容に
直接動的効果を与えるものではない。情報内容に
動的効果を付与するためとして例えば、複数個の
放電灯を並べ各々の放電灯を順次放電発光させる
方式も考えられるが、かかる方式によれば、各放
電灯を放電発光させるための駆動信号を個々の放
電灯に所定のタイミングで供給するための特別な
タイミング制御回路を必要とし、装置全体の大型
化を伴うものであつて従来におけるこの種のデイ
スプレイ装置の簡便さを著しく阻害する。

本発明の目的は前記昭和55年特許願第127842号
に開示された放電灯の構成の一部を変形すること
によつて得られる放電灯例えば放電灯の２つの電
極のうち一方の電極が放電灯管内の端部に局部的
に設けられ更に他方の電極が放電灯管外において
管壁の長手方向に沿つて形成された放電灯の如く
放電灯の放電路を形成する２つの電極が大きさを
著しく異にし、且つ、これら電極間に封入ガス及
び誘電体であるガラス管を介在させ、電極間を電
気容量的に結合させた構成よりなる放電灯を用い
ることによつて、表示される情報内容に動的効果
を付与するに好適な放電灯デイスプレイ装置を提
供せんとするものである。

特に、本発明による放電灯デイスプレイ装置に
おいては上述した如く両電極間を電気容量的に結
合させた構成よりなる放電灯即ち封入ガスに加え
られる電界の強さが放電路を形成する前記両電極
間の距離に応じて順次変化する構成よりなる放電
灯が用いられているため、例えば放電灯の両電極
に供給される駆動信号の電圧レベルを変化させる
ことによつて放電灯自身の発光領域を変化させる
ことが可能となり、表示される情報内容に動的効
果を付与する上で好都合とする。又、本発明装置
によれば上述した如く放電灯の両電極に供給され
る駆動信号の電圧レベルに応じて放電灯の発光領
域を増大もしくは減少させることができるのでレ
ベルメータ更には表示長をもつて各種情報を伝達
するデイスプレイ手段としても利用することがで
きる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例につい
て詳細に説明する。

なお、以下の実施例においては管径が２mm乃至
10mm程度、又、管長が20mm乃至200mm程度の比較
的小型の放電灯を使用する場合について説明する
が管径、管長がこの範囲を越える放電灯であつて
も本発明をそのまま適用することができる。

第１図において放電灯Ｐを形成する放電管１は
透明なソーダガラス等の軟質ガラス材或いは珪酸
ガラス等の硬質ガラス材によつて直線状に形成す
ることができる。該放電管１の内部にはネオンガ
ス、クリプトンガス或いはキセノンガス等の不活
性ガスが数mmHg乃至数100mmHgの圧力下で封入
されている。放電管１内には放電灯Ｐの線状の端
部電極２が図示した如く放電管１内の一方の端部
又は図示省略両端部において局部的に設けられて
いる。前記放電管１に上述した軟質ガラス材が使
用されている場合、端部電極２には例えばジユメ
ツト線を用いることが好ましく、又、放電管１に
軟質ガラスが使用されている場合においては、端
部電極２にタングステン線を用いることが好まし
い。該端部電極２には有害ガス、不純物等の有害
放出物の吸着性に特に優れたチタニウム、タンタ
ラム、ジルコニウム等周知のゲツタ材３を適宜位
置に設けることによつて放電灯Ｐを一層長寿命に
することができる。一方、端部電極２を除く表面
全体に形成した放電光透過可能な導電性薄膜電極
４は放電灯Ｐの管外において放電管１の長手方向
に沿つて形成されている。該薄膜電極４は500℃
乃至700℃に加熱された放電管１の表面部に例え
ばハロゲン化スズの水溶液を霧状に吹きつけ、表
面部に酸化スズの透明導電性薄膜を付着させるこ
とによつて形成される。導電線５は放電灯Ｐに電
源を供給するためのもので薄膜電極４に接続され
ている。

第２図は第１図に示された放電灯Ｐ、即ち放電
管１の一端部のみに端部電極２を取付けた放電灯
Ｐと、放電管１の両端部に端部電極２を取付けた
放電灯P′とを直列に接続して放電発光させるため
の具体的な電気回路図を示したもので、電源装置
６は制御信号発生装置７及び昇圧トランス８の１
次側巻線を介してトランジスタ９に数Ｖ例えば
3V乃至12V程度の低圧の直流電源を供給するた
めのものである。制御信号発生装置７は前記トラ
ンジスタ９に数ＫHz例えば3KHz乃至20KHzの周
波数をもつパルス信号等放電灯Ｐ，P′の駆動信号
となる制御信号を供給するためのものである。昇
圧トランス８は前記制御信号を放電灯Ｐ，P′を放
電発光させるに必要な電圧レベルまで昇圧させる
ためのもので、２次側巻線には例えばピーク値で
500V乃至1200V程度のパルス信号を生じさせる。

第３図は放電灯Ｐ，P′に供給する駆動信号の電
圧レベルを順次増大もしくは減少させることによ
つて放電灯Ｐ，P′の発光領域を連続的に可変制御
するための駆動信号たる制御信号を生じさせるに
好適な制御信号発生装置７の具体的な電気回路図
を示したものである。第３図において、パルス信
号発生器１０は第４図ａに示す如く数ＫHz程度の
パルス信号を発生させるためのものであり、鋸歯
状波信号発生器１１は第４図ｂに示す如く数分の
１Hz乃至数Hz程度の鋸歯状波信号を発生させるた
めのものである。アンドゲード回路１２は前記パ
ルス信号発生器１０及び鋸歯状波発生器１１両出
力信号を入力信号として第４図ｃに示す如き出力
信号を生じさせる。なお、第３図において入力端
子１３，１４は電源入力端子で第２図の電源装置
６に接続されており、出力端子１５は制御信号を
出力端子で第２図のトランジスタ９に接続されて
いる。

第５図は第３図に示すパルス信号発生器１０よ
り生ずる制御信号で期間Ｔ２毎に生ずるパルス信
号（第４図ａ参照）の出力信号波形の詳細を示し
たものである。第５図ｂは第５図ａに示すパルス
信号のパルス幅ｔを半分即ちパルス幅ｔ／２にす
ることによつて放電灯Ｐ，P′の発光輝度を減少さ
せ省エネルギー化を図る場合のパルス信号出力信
号波形を示す。第５図ｃは第５図ａに示すパルス
信号のパルス幅ｔを２倍即ちパルス幅を2tにする
ことによつて放電灯Ｐ，P′の発光輝度を増大させ
る場合のパルス信号の出力信号波形を示す。

第６図は第３図に示す制御信号発生装置７より
生ずる制御信号の出力信号波形（第４図ｃ参照）
の詳細を示したものである。第６図ｂは第６図ａ
に示す駆動信号となる制御信号の周期Ｔ１を半分
即ちT1/2にすることによつて放電灯Ｐ，P′の発
光領域が連続的に可変制御される周期を小にする
場合の制御信号の出力信号波形を示したものであ
る。第６図ｃは第６図ａに示す制御信号の周期Ｔ
１を２倍即ち2T１にすることによつて放電灯Ｐ
の発光領域が連続的に可変制御される周期を大に
する場合の制御信号の出力信号波形を示したもの
である。

第７図は直線形状の放電灯Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を
３個直列接続し、実質的に第１図に示された放電
灯Ｐと同一効果を得ようとするもので、放電灯Ｐ
１，Ｐ２間及び放電灯Ｐ２，Ｐ３間には図示した
如く互いに接続された端部電極２―１，２―２が
介在させてある。

第８図は曲線形状の放電灯P′１，P′２，P′３，
P′４を４個直列接続し、実質的に図示省略環状放
電灯と同一効果を得ようとするもので、放電灯
P′１，P′２間、放電灯P′２，P′３間、放電灯
P′３，P′４間には図示した如く端部電極２′―１，
２′―２，２′―３が介在させてある。

第９図は直線形状の放電灯Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を
３個直並列接続し、表示される情報内容即ち矢印
記号に動的効果を付与した実施例を示したもので
放電灯Ｐ１，Ｐ２間及び放電灯Ｐ１，Ｐ３間には
図示した如く端部電極２―１，２―２が介在させ
てある。

第１０図は第３図に示す電気回路図において鋸
歯状波信号発生１１の代りに三角信号発生器１
１′を用いることによつて放電灯Ｐ，P′の発光領
域を連続的に増大及び減少制御するための制御信
号を示したもので、第１０図ａは第３図のパルス
信号発生器１０より得られるパルス信号波形を、
第１０図ｂは三角波信号発生器１１′より周期Ｔ
１′毎に生ずる三角波信号の波形を示す。又、第
１０図ｃはこの時第３図のアンドゲード回路１２
より得られる制御信号の出力信号波形を示したも
のである。

本実施例による放電灯デイスプレイ装置は以上
の構成よりなるもので、次に、その作用について
説明する。

まず、第１図に示された放電灯Ｐと図示省略放
電灯P′とを直列に接続した状態で両電極２，４を
第２図の如く昇圧トランス８の２次側巻線に接続
した場合について説明する。いま、第２図におい
て制御信号発生装置７より生ずる第４図ｃに示す
如き制御信号をトランジスタ９を介して昇圧トラ
ンス８の１次側巻線に昇圧すると、放電灯Ｐ，
P′の両電極２，４間には期間Ｔ１間においてピー
クレベルが順次増大するパルス信号が印加される
ことになる。放電灯Ｐ，P′は電極２，４間に封入
ガス及び活動物質であるガラス材を介在させた構
成よりなつているため印加電圧のレベルの増大即
ち電界の強度の増大に伴い放電灯Ｐ，P′の発光領
域は連続的に増大することになる。即ち、放電灯
Ｐ，P′の放電路は制御信号に応じた一定期間Ｔ１
毎に第１図の紙面右端から左端を含む第２図の紙
面上端から下端に向かつて順次延び、表示される
情報内容自体を変化させる。

一方、第２図の電気回路に第７図の如く３つの
放電灯Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が直列接続されている場
合には両電極２，４間に加えられる印加電圧のレ
ベルの増大に伴いまず放電灯Ｐ１の放電路が形成
されると、２番目の放電灯Ｐ２の放電路が端部電
極２―１から端部電極２―２に向かつて更に直線
状に延びる。次に、前記放電灯Ｐ１，Ｐ２の２つ
の放電路が形成されると、第３番目の放電灯Ｐ３
に放電路が新たに形成される。したがつてこの
種、複数個の放電灯Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を用いた場
合であつても、第１図における如く単一の放電灯
を用いた場合と実質的に同等の作用効果をうるこ
とができる。

第８図の如く、曲線形状の４つの放電灯P′１，
P′２，P′３，P′４を直列接続した場合においても
第７図におけると全く同様に電極２，４間に供給
される駆動信号の電圧レベルの増大に伴い、放電
灯P′１，P′２，P′３，P′４が順次放電発光するた
め、放電路は放電灯P′１，P′２，P′３，P′４の管
形状即ち、円形状に沿つて矢印方向に延び、実質
的に環状放電灯を用いた場合と同等の作用効果を
うることが可能となる。

又、第９図の如く直線形状の３つの放電灯Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３を直並列接続した場合においては
電極２，４間に供給される駆動信号の電圧レベル
の増大に伴いまず放電灯Ｐ１が次いで２つの放電
灯Ｐ２，Ｐ３が同時に放電発光するため放電路は
放電灯Ｐ１の放電発光後、２つに分岐される。し
たがつて、これら放電灯によつて発光領域が図面
右から左の方向に順次延び、矢印マークが移動し
ているように表示する。

ところで、放電灯Ｐ，P′に供給される制御信号
を構成する個々のパルス信号のパルス幅を第５図
ｂに示す如く第５図ａにおけるパルス幅ｔを小に
すれば放電発光時における放電灯Ｐ，P′の発光輝
度は小となり省エネルギー化が可能となる。又、
これとは逆に第５図ａに示す如くパルス幅を大
に、即ちデユーテイ比を大にすることによつて放
電発光時における放電灯Ｐ，P′の発光輝度を増大
させることができる。

又、第６図ｂに示す如く放電灯Ｐ，P′に供給さ
れる制御信号の期間を第６図ａにおける期間Ｔ１
より小にすることによつて放電灯Ｐ，P′の発光領
域が可変制御される放電路が動的変化する周期を
小にすることができる。又、第６図ｃに示す如く
制御信号が供給される期間を大にすることによつ
て放電灯Ｐ，P′の発光領域が可変制御され放電路
が動的変化する周期を大にすることも可能とな
る。

上述した実施例においては放電灯Ｐ，P′に加え
る制御信号は第４図の如くパルス信号のピーク値
が連続的に増大するものであつたが、例えば第１
０図の如く三角波信号を用いパルス信号のピーク
値が一定の期間Ｔ１′内において連続的に増大し
且つ減少する場合にあつては放電灯Ｐ，P′の放電
発光時における発光領域はかかる制御信号に応じ
て連続的に増大し、且つ減少制御される。したが
つて放電路は一定の周期Ｔ１′内において伸縮変
化することになり第４図の制御信号とは異なつた
モードで表示内容を変化させることができる。

以上述べた通り本発明による放電灯デイスプレ
イ装置は放電灯の両電極間に供給される駆動信号
の電圧レベルを増大もしくは減少させることによ
つて放電灯の発光領域を可変制御することができ
る上、複数本の放電管を直列に接続し、接続され
た複数本の放電管を全体で１本の放電管のように
して順次スイープさせることができ、放電管自体
に動的効果を付与することができるので、各種の
デイスプレイ制御を行う上で特に好都合である。

ところで、本発明による放電灯デイスプレイ装
置においては、両電極は電気容量的に結合されて
いるため、両電極に供給される駆動信号の周波数
を増大もしくは減少させることによつても封入ガ
スに加えられる電界の強さを両電極間の距離に応
じて順次変化させることができる。なお、実験デ
ータによれば第１図の如き構成の放電灯Ｐの両電
極２，４間に供給される駆動信号の周波数を1K
Hz乃至30KHzの範囲で連続的に変化させた場合、
電圧レベルをピーク値で500乃至1200の範囲
で連続的に変化させた場合とほぼ同等の作用効果
をうることができた。

又、上述した本発明実施例においては、放電灯
を放電発光させるための制御信号としてパルス信
号を用いる場合について説明したが、数ＫHz乃至
数10KHz程度の周波数信号であれば第５図に示す
如きパルス信号に限ることなく三角波信号、正弦
波信号でもよい。又、制御信号も第６図に示す鋸
歯状波信号、第１０図に示す三角波信号に限るこ
となく例えば台形波形信号等を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用される放電灯の一実施例
を断面図をもつて示したものである。第２図と第
３図は本実施例における放電灯を放電発光させる
ための具体的な電気回路図を示したものである。
第４図は第２図、第３図に示す電気回路図の各部
出力波形図を示したものである。第５図は駆動信
号たる制御信号の詳細を示すための出力波形図
を、第６図は第４図ｃに示す制御信号の周期を変
えた場合の各種出力波形図を示したものである。
第７図乃至第９図は各種の情報内容を表示するた
めの放電灯の配置図を示したものである。第１０
図は第４図ｃの制御信号の別の実施形態を示す制
御信号の出力波形図を示したものである。 １…ガラス管、２…端部電極、４…薄膜電極、
６…電源装置、７…制御信号発生装置、８…昇圧
トランス、９…トランジスタ、Ｐ，P′，Ｐ１〜Ｐ
３，Ｐ１′〜Ｐ４′…放電灯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不活性ガスを封入したガラス材製放電管１の
   一端部に該放電管１の内部に突出して端部電極２
   を形成すると共に該放電管１の前記端部電極２を
   除く表面全体に放電光透過可能な導電性薄膜電極
   ４を形成した放電灯Ｐと、不活性ガスを封入した
   ガラス材製放電管１の両端部に該放電管１の内部
   に突出して端部電極２を形成すると共に該放電管
   １の前記両端部の端部電極２を除く表面全体に放
   電光透過可能な導電性薄膜電極４を形成した放電
   灯P′と、放電灯Ｐの端部電極２と放電灯P′の一方
   の端部電極２とを互いに接続し、両放電灯Ｐ，
   P′の導電性薄膜電極４と放電灯P′の他方の端部電
   極２との間に放電電源を接続し、かつ、前記放電
   電源の電圧若しくは周波数を順次増大させて前記
   放電管１の発光領域を順次増大させる制御信号発
   生装置７とのそれぞれを備えることを特徴とする
   放電灯デイスプレイ装置。