JPH02239502A - 照明装置 - 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〕 （産業上の利用分腎） 本発明は、けい光ランプなどの放電灯を光源とし、液晶
テレビや液晶メータのバックライトなどに好適する照明
装置に関する。

（従来の技術） 液晶テレビや液晶メータなどは、液晶パネルの背面から
光を当てて液晶面を照射するようになっており、このよ
うなバックライトとしては、所定の広がりを持つ液晶面
を全体として均等な明るさに照射することのできる照明
装置が必要になる。

この種のバックライトとして従来から、内面に反射面を
有するケーシング内に光源として熱陰極または冷陰極の
けい光ランプを収容し、このランプから放射された光を
上記反射面で反射してゲーシングの開口部、つまり照射
部に設置した先拡散透過板を通じて外部に放射するよう
にした照明装置が用いられている。

光源として、熱陰極または冷陰極のけい光ランプを使用
すると、これらけい光ランプは白熱電球に比べて発光効
率に優れるとともに発熱が少なく長寿命であり、しかも
長い放電路を有するので発光面積が大きく、配光分布が
均等になり易いなどの利点がある。

なお、けい光ランプの場合、放電路の形状を屈曲した形
状、例えばＵ字形、Ｗ字形などに構成しおく、このよう
な屈曲形にしたけい光ランプは、発光面が平面的に広く
なるので所定の広がりを持つ表示面を均等な明るさに照
射するのに有利である。

ところで、上記のようなけい光ランプに代表さ電圧が高
くなり、立上がり時間が長くなるなどの不具合があり、
また点灯中に周囲の温度が低いと封入してある発光金属
や発光ガスの蒸気圧が低くなり、発光効率が低下するな
どの不具合がある。

このような始動特性や発光特性を解消するため、上記放
電灯をヒータにより加熱する手段が提案されている。

放電灯をヒータで加熱すれば、周囲の温度に影響されず
、始動特性および発光特性を向上させることができる。

従来の場合、ヒータを放電灯の管軸に沿う帯状に形成し
、この帯形ヒータをランプに直接取付けるようにしてい
たが、ヒータをランプに直接取付けようとすると、相互
に屈曲している形状の場合は接合作業がきわめて面倒で
あり、またランプへの取付け位置によってはランプから
放出される光を遮断する心配もある。

このようなことから、最近では、ヒータをケーシングの
底面に取付ける構造が採用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ヒータを直接ケーシングの底面に接合す
るとこのヒータから出力される熱がケーシングに伝えら
れ、このケーシングを通じて放熱される場合があり、し
たがってランプを暖めるのに有効に活用されず、ランプ
の立上がりに時間がかかるなどの不具合がある。

また、ケーシングが合成樹脂などから形成されている場
合は、上記ヒータからの熱を受けてケーシングが熱変形
することも心配される。このためヒータの発熱を大きく
することができず、この点でもランプを加熱する効率が
よくない不具合がある。

本発明においては、ケーシング側に取付けられたしニタ
から発する熱がケーシング側に伝わるのを防止し、ラン
プの加熱効率が高くなる照明装置を提供しようとするも
のである。

〔発明の構成〕

（３題を解決するための手段） 本発明の１番目は、ヒータをケーシングの底面に対して
断熱層を介して取付けたことを特徴とする。

また、本発明の２番目は、放電灯を、上記断熱層を介し
てケーシングの底面に取付けられた上記ヒータに対して
接触させたことを特徴とする。

（作　用） 本発明の１番目によれば、ヒータとケーシングの底面の
間が断熱層により熱遮断されるから、ヒータの熱がケー
シングに伝わることが防止され、ランプの加熱効率が向
上−するので始動特性が向上し、またケーシングを熱変
形させる心配もない。

そして本発明の２番目によれば、放電灯を上記断熱層を
介してケーシングの底面に取付けられた上記ヒータに対
して直接接触させたから、ランプの加熱効率が一層向゛
上ずる。

（実施例） 以下本発明について、第１図ないし第３図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

図において、１は上面が開口されたトレー形のケーシン
グであり、例えばアルミニウムなどの金属またはボリカ
ーボネイトなどのような合成樹脂により形成され、内面
にはアルミ素面あるいは白色またはアルミ蒸着面などか
らなる反射面２が形成されているとともに、上面開口部
が照射部とされている。

このケーシング１の底面にはスベーサ３が、後述するヒ
ータ本体ｌ６の位置を避けた箇所に設けられている。こ
のスベーサ３は、ケーシング１とー体に形成されてもよ
く、または耐熱性などにて形成された別体のものをケー
シングｌ底面に接合して構成してもよい。

隣り合って離間するスベーサ３間には空間が形成され、
これら空間は後述する空気断熱層４を構成するようにな
っている。

上記スベーサ３の上面には電気ヒータｌ５が設置されて
いる。

このヒータ１５はヒータ本体１Ｂの上下両面を耐熱性絶
縁フィルム、例えばポリエステル樹脂シ一ト１７および
ｌ８によりラミネートして形成されている。

上記ヒータ本体ＩＢは冷陰極けい光ランブ６のＷ字形バ
ルブ７に沿ってＷ字形をなしており、ニクロム線などで
あってもよいが、本実施例の場合、金属メッシュよりな
るフィルム状ヒータをＷ字形に切出して形成するか、ま
たは蛇行形ヒータをＷ字形に形成して構成されている。

このようなＷ字形に切出されたフィルム状ヒータ本体１
６は、この上下両面を上記耐熱性絶縁フィルム１７．　
１８でラミネートされているが、これら耐熱性絶縁フィ
ルム１７．　１８はそれぞれヒータ本体ＩＧの外郭線よ
り大きな輪郭を有する１枚の連続フィルムよりなり、例
えばケーシングｌの底面の形状に対応した略四角形に形
成されている。

このようなヒータ１５においては、その下側の絶縁フィ
ルム１７が前記スベーサ３の上面に例えば接着剤により
接合されている。この場合、第２図にも示す通り、ヒー
タ本体ｌ６に対向する箇所にはスベーサ３が存在されて
いなく、シたがってヒータ本体１ＧとケーシングＩの底
面との間には空気断熱層４・・・が形成されている。

なお、上面側のフィルムｌ７は光反射作用を奏させるた
め白色とされているが、ケーシング１の底面に反射面２
を形成した場合は、両フィルム１７，ｌ８とも透明であ
ってもよい。

上記ケーシング１には屈曲形けい光ランブ６が収容され
ている。本実施例ではＷ字形の冷陰極けい光ランプが用
いられている。すなわち、７はＷ字形に曲げ成形された
バルブであり、このバルブ７は互いに略平行な直線部８
ａ，　８ｂ，　８ｅ，　８ｄを備えており、これら直線
部８ａ．，　８ｂ，　８ｃ，　８ｄはＵ字形の屈曲部９
ａ，　９ｂ，　９ｃで導通されている。バルブ７の両端
部には冷陰極形電極ｌｅａ　，　ｌＯｂが封着されてお
り、また端部には口金１１ａ　，　ｌｌｂが彼着されて
いる。

そしてバルブ７の内面には図示しないけい光体被膜が形
成されており、かつバルブ７の内部には所定量の水銀と
アルゴン、キセノンなどのような始動用希ガスが封入さ
れている。

このような構成のけい光ランブＢは上記ケーシングｌに
収容され、両端の口金１１ａ　．　ｆｉｂ部がケーシン
グｌの側壁に形成した装着孔１２・・・に嵌合されて接
着剤等の適宜の手段で固定されている。

この場合、けい光ランブＢのバルブ７は前記スベーサ３
上に張着されたヒータｌ５に載置され、このバルブ７の
下面は略全長に亙り、前記ヒータ本体ｌ６に対して絶縁
フィルム１７を介して接触されている。

ケーシングｌの上面開口部には光拡散透過板１３が取付
けられている。この光拡散透過板１３はアクリル樹脂な
どのような乳白色をなして光の拡散透過作用をなすもの
でありー、この光拡散透過板ｌ３の外面（内面でもよい
）にはバルブ７に対向する部分に肉厚部ｌ４・・・が形
成されている。これら肉厚部ｌ４・・・はバルブ７から
離れるに応じて漸次肉厚が薄くなっている。

このような構成による実施例の作用を説明する。

けい光ランブｄに通電すると、このランブ６はＷ字形バ
ルブ７に沿った形状に発光する。

けい光ランブ８から放射された光の一部はケーシング１
の底面、または上面側のフィルム！７で反射されて開口
部の光拡散透過板１３に向かわされ、また残りの光は直
接光拡散透過板ｌ３に向う。したがって、ランブ６から
出る光のほとんど全部が光拡散透過板１３を通じて外部
に照射される。

この場合、Ｗ字形のバルブ７の略並行する直線部８ａ，
　８ｂ．　８ｃ．　８ｄに対向して光拡散透過板ｌ３の
外面に肉厚部ｌ４・・・を形成したので、バルブ７の真
上に肉厚部ｌ４が存在しこの肉厚部ｌ４で光透［１を減
じるとともに、肉厚部ｌ４から離れるに応じて肉厚が薄
くなるので光透過量が増す。したがって、光拡散透過板
ｌ３は自身で輝度むらを解消する作用を奏する。

このようなことから、光拡散透過板Ｉ３上における輝度
分布は、輝度むらが軽減されて全面に亘り一様な明るさ
にすることができる。

そして、始動前にヒータ１５に通電しておくと、このヒ
ータ１５が発熱してけい光ランブＢのバルプ７を加熱す
る。このため、バルブ７内の水銀や希ガスがある稈度暖
められているので放電が開始し易く、また放電開始後水
銀や希ガスの蒸気圧が所定圧力まで上昇し易く、光束の
立上がりが迅速になる。つまり、周囲温度が低くても、
始動特性が向」ニする。

そして、安定点灯中においては、とータｌ５の発熱によ
り光ランブＢが加熱され、水銀や希ガスの蒸気圧を所定
圧まで維持し、発光効率を高くする。

このようなことから、低温度雰囲気でもランプ効率を向
上させることができる。

この場合、本実施例では、ヒータｌ５とケーシングｌ底
而との間にスベーサ３を介在させ、これらヒータＩ５と
ゲーシングＩ底面との間に空気断熱層４を形成したので
、ヒータ１５から出た熱がケーシングｌに伝えられるこ
とが少なくなり、したがってケーシング１を通じて放熱
されることが防止される。このためヒータ１５の発熱を
ランブＧを暖めるのに有効に活用することができ、ラン
プの始動特性および発光特性を向Ｅさせることができる
。

また、上紀ヒータ１５からの熱がケーシングｌに伝わる
ことが少なくなるのでケーシング１が合成樹脂により形
成されている場合は、ケーシングｌが熱変形することも
なくなり、このためヒータ１５の発熱能力を大きくする
ことができ、この点でもランプを加熱する効率が向上す
る。

特に本実施例の場合、ランブ０のバルブ７がその下面で
直接ヒータｌ５に接触しており、したがってヒータｌ５
の熱がランブＧに効率が良く伝わるので加熱効果が良く
なる。この場合、ヒータ１５はバルブ７の下面側に位置
するから、バルブ７より放出されて光拡散透過板ｌ３に
向かう光を遮ることもない。

第３図には上記実施例の構成について実験をした場合の
特性を示す。

第３図中、特性Ａ−Ｄはヒータ温度の立Ｌがり特性を示
し、またａ　％　ｄは本照明装置を液晶のバックライト
として使用した場合にその岐晶面の輝度の立上がり特性
を示す。

なお、使用したランプは入力電力４．１Ｗ，ランプ電流
７　ｙｉＡである。

第３図において、ヒータ温度の立上がり特性を見ると、
ヒータ入力１２Ｖタイプの本発明の場合Ａは、同ヒータ
人力１２Ｖタイプの従来の場合Ｂに比べて、ヒータ温度
が５０℃まで立上がるのに要する時間が略１／３まで短
縮されることが分る。

また、ヒータ入力１２Ｖタイプの本発明の場合Ａは、ヒ
ータ人力１６Ｖタイプの従来の場合Ｃに比べても立上が
り特性が優れており、さらにヒータ人力１０Ｖタイプの
本発明の場合Ｄは、ヒータ人力１２Ｖタイプの従来の場
合Ｂに比べて立上がり特性が優れていることも分る。

一方、液晶面の輝度の立上がり特性を見ると、ヒータ人
力１２ｙタイプ・・の本発明の場合ａは、同ヒータ人力
１２Ｖタイプの従来の場，ｔｙｂに比べて、立Ｌがり時
間が略】／３まで短縮されることが分る。

また、ヒータ人力１２Ｖタイプの本発明の場合ａは、ヒ
ータ人力１６Ｖタイプの従来の場合Ｃに比べても立上が
り特性が優れており、さらにヒータ入力１０Ｖタイプの
本発明の場合ｄは、ヒータ入力１２Ｖタイプの従来の場
合ｂに比べて立Ｌがり特性が優れていることも分る。

このように、本実施例の構造によるとヒータ１５により
ランブＧを暖める性能が向上することが理解できる。

なお、本発明は上記第１の実施例に馴約されるものでは
ない。

すなわち、第１の実施例の場合、ケーシングｌの底面に
、ヒータ本体１６の位置を避けた箇所にスベーサ３を設
け、このスベーサ３とヒータ１５との間に空気断熱層４
を構成したが、空気断熱層４に代わって断熱材２０を設
けるようにしてもよい。

すなわち、第４図に示す第２の実施例の場合、ケーシン
グ１の底面に、ヒータ本体１Ｂの位置と対向する箇所に
、シリコンゴムやグラスウールなどのような耐熱弾性を
存する断熱材２０を設け、この断熱材２０の上面にヒー
タ１５を張着してある。

このような構成であっても、ヒータｌ５とケーシングｌ
底而との間に断熱材２０が存在するので、ヒタｌ５から
出た熱がケーシング１を通じて放熱されることが防止さ
れ、ヒータｌ５の発熱をランブ６の加熱に有効に活用す
ることができ、ランプの始動特性および発光特性を向上
させることができる。

また、ｈｇ己ヒータＩ５からの熱でケーシングＩが熱変
形することもなくなる。

そして、この場合、ランブ６のバルブ７をヒータ１５に
接触させ、このヒータ１５を介して断熱材２０に当接さ
せるようにすれば、断熱材２０がバルブ７の荷重を支持
し、かつ振動等が加わっても弾性吸収作用で振動を吸収
してバルブ７の破損を防止することができるなどの利点
もある。

さらに、本発明の１番目にあっては、第５図に示す第３
の実施例のように、ランブ６のバルブ７をヒータｌ５か
ら離して支持するようにした場合でも実施可能である。

そしてまた、ヒータｌ５へ通電する時は周りのＩ正！度
が特に低い場合であればよク、シたがって本発明は周囲
温度をセンサ等で検出してヒータ１５への通電を制御す
るようにしてもよい。

また、周りの温度が高い場合でも立上がりを向上させる
ために、ヒータを用いてもよい。

さらに、けい光ランプはＷ字形やＵ字形等の屈曲形に限
定されず、直管形等であってもよく、かつ１本使用して
も複数本使用してもよい。

そしてまた、ランブ６におけるバルブ７の断面形状（放
電空間の断面形状）は円形に限らず、偏平形状であって
もよい。偏平形状であれば、発光面積の大きな側面を先
拡散透過板ｌ３に面対向させることができ、ランプから
放射される光の有効利用率が高くなる。

さらにまた、本発明は、バルブ内には水銀を封入せず希
ガスのみを封入した希ガス放電灯であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の１番目によれば、ヒー夕と
ケーシングの底面の間が断熱層により熱遮断されるから
、ヒータの熱がケーシングに伝わることが防止され、ラ
ンプの加熱効率が向上して始動特性が向上し、またケー
シングを熱変形させる心配もない。

本発明の２番目によれば、放電灯を上記ヒータに直接接
触させたから、ランプの加熱効率が一層向−Ｉ一する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は全体の分解した斜視図、第２図は断面図、第３図
はヒータ温度の立上がりおよび輝度の立上がり特性を示
す図、第４図は本発明の第２の実施例を示す断面図、第
５図は本発明の第３の実施例を示す断面図である。 ｌ・・・ケーシング、３・・・スベーサ、４・・・空気
断熱層、Ｂ・・・けい光ランプ、７・・・バルブ、１０
ａ，１０ｂ・・・電極、１３・・・光拡散透過板、Ｌ５
・・・ヒータ、ｌト・・ヒータ本体、１７．　１８・・
・絶縁性フィルム、２０・・・断熱材。 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一側に照射部を設けたケーシング内に放電灯を収
   容するとともに、このケーシングの底面に上記放電灯を
   加熱するヒータを設け、上記放電灯から放射された光を
   上記照射部より照射する照明装置において、 上記ヒータとケーシングの底面との間に断熱層を形成し
   たことを特徴とする照明装置。
2. （２）上記放電灯は、上記断熱層を介してケーシングの
   底面に取付けられた上記ヒータに接触して取付けられて
   いることを特徴とする第１の請求項記載の照明装置。