JPH02260366A

JPH02260366A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH02260366A
Application number: JP1078646A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Imamura; 今村　人士; Junichi Nakajima; 淳一中島; Shigeru Okada; 茂岡田; Katsuyuki Ide; 勝幸井手
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-23
Also published as: US5049781A; EP0389770A3; EP0389770A2

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）本発明は例えば電光表示盤等の表示素子である表示用蛍
光ランプやデコレーション照明の発光素子等に好適な蛍
光ランプに係り、特に、配光特性の対称性の改善を図っ
た蛍光ランプに関する。

（従来の技術）一般に、電光表示盤の表示素子等に好適な表水用蛍光ラ
ンプとしては単管単色もしくは単管多色蛍光ランプがあ
る。その−例としては、従来公知ではないが、第７図（
Ａ）、（Ｂ）および第８図に示すように構成された蛍光
ランプ１がある。

この蛍光ランプ１は第８図に示すように有底円筒状に形
成されたステンレス製等の外囲器２内に、カソード３を
立設したボタンステム４を、その外周にフリットガラス
を充填してから密に嵌入して、固着し、排気管４ａを外
囲器２の底部中心孔２ｈより外部へ気密に延出させてい
る。

外囲器２はその１ｍ口上部を２段階で角筒状に順次拡幅
することにより、平面形状が例えば四角形の上部段部２
ａと下部段部２ｂとをそれぞれ形成している。

また、外囲器２はその全内周面をガラス被膜（図示せず
）によりコーティングしており、外囲器２内で放電が発
生したときに、金Ｒ製の外囲器２からその内蔵の不純ガ
スが放出されるのを、ガラス被膜により防止するように
なっている。

次に、外囲器２内には、第１４図中、上方に向けてテー
パ状に拡開する縦断面形状が漏斗状のテーパ筒６を、そ
の外周にフリットガラスを充填させてから、同軸状に挿
入し、固着している。

テーパ筒６はその内部に例えば平面形状が十字状の仕切
板８を同軸状に挿入固定し、テーパｎ６内を例えば第７
図（Ａ）に示すように４つの発光室８ａ、８ｂ、８ｃ、
８ｄに区分シテイル。

各発光室８ａ〜８ｄを臨むテーパ筒６のテーパ筒６Ｃの
各内面と仕切板８の各外面とには、例えば各発光室８ａ
〜８ｄ毎に発光色を異にする蛍光１！Ａ９がそれぞれ被
着されていおり、テーパ筒６が蛍光膜被着体に構成され
ている。

テーパ筒６はその図中（第８図参照）上部を、下方に先
細の四角錐台に形成して、その上端部の各コーナを切欠
６ａ、６ａ・・・すると共に、その図中下部を円筒状の
直胴部６ｄに一体に連成し、この直胴部６ｄの底部に円
形の放電孔６ｂを開口させている。

テーパ筒６は外囲器２内の下部段部２ｂの各コーナ部内
面に係止されて支持されている。

そして、複数の電極であるアノード１０ａ〜１０ｄは円
形ループ状に形成され、テーパ筒６内の各発光室８８〜
８ｄ内上端にて同軸状に配置されている。

各アノード１０ａ〜１０ｄはその各外周部に、給電体で
あるビン状の各リード線１１．１１−・・の図中上端部
を同軸状に固着し、各リード１ｉ１１゜１１・・・の先
端部を外囲器２の下部段部２ｂの底部を垂直方向に気密
に貫通させて外部に延出し、図示しない点灯回路に電気
的に接続されるようになっている。

次に矩形平板状の透明ガラスの透光プレート１２をその
外周に７リツトガラスを充填してから、外囲器２の上部
段部２ａ内に嵌入させて、透光プレート１２を上部段部
２ａ内に固着する。

これにより、外囲器２が気密に封止されるので、この外
囲器２内に排気管４ａを通して排気する一方、水銀およ
び希ガスを封入し、透光プレート１２を蛍光ランプ１の
発光面とする。

（発明が解決しようとする課！ｆｆ１）しかしながら、
このような従来の蛍光ランプ１では複数の発光室８８〜
８ｄうちの一室のみを発光させる、いわゆる単室発光の
場合には配光特性が非対称となり、輝度の均等化が図り
難いという課題がある。

さらに、この非対称配光のために、全室発光の際の白色
光の色度が悪化するという課題がある。

すなわち、第９図に示すようにカソード３と単一のアノ
ード、例えば１０ｃとを通電し、放電させると、陽光柱
αがカソード３と単一のアノード１０Ｇとの間に形成さ
れ、この陽光柱αの一部が、テーパ筒６内の通電中のア
ノードＩＯＣを有する発光室８Ｃ内を通る。

その際に、陽光柱αが発光室８Ｃの水銀原子を励起して
紫外ｔａ（Ｕｖ）を発生させ、この紫外線がテーパ筒６
の内面の蛍光ｇ１９を励起して、所要色に発光し、透光
ブレー１−１２から外部へ出射される。

しかし、蛍光膜９はテーパ筒６のテーパ筒６Ｃの内周面
と仕切板８の各外面とにしか被着されておらず、しかも
、陽光柱αがカソード３とアノード１００間を最短距離
で通るために、陽光柱αの図中左端がアノード１０Ｃの
先端部に集中し、テーパ筒６の大径開口端部〈透光プレ
ート１２側端部）では陽光柱αとテーパ筒６の蛍光１９
との径方向のギャップが最大となる。

したがって、テーパ筒６の大径間口端部では、陽光柱α
と蛍光１９との径方向距離が最大となって、ＵＶ（紫外
線）照射強度が最小となり、低輝度となる。

一方、陽光柱αと蛍光膜９との径方向距離が最小となる
テーパ筒６の縮径端部において、ＵＶ（紫外線）照射強
度が最大となり、ここに、高輝度部１ｈ１　（第１０図
参照）が分布される。なお、第１０図は図示の都合上、
発光室８Ｃの発光状態を、隣室８ｄで′示している。

そして、このような高輝度部Ｉｈ１における発光ｌは、
第１０図に示すように透光プレート１２の外周部Ｇ側で
はテーパ筒６と仕切板８との両者の蛍光ｇ１９で発光し
た発光４０　．１ｇ２が主となるのに対し、中央部Ｇ側
ではテーパ筒６の蛍光１１９からの発光１ｏ１のみが主
となり、ＩＣＪ１＋Ｊａ、、＞Ｉｏｌとなる。

すなわち、中央部０側へ出射される発光オｏ１は、仕切
板８の蛍光膜９からの発光がないうえに、その発光１ｏ
１がテーパ筒６の高輝度部Ｊｈ１で発光した発光位置よ
りも縮径側で発光した発光は仕切板８の図中左端部で遮
光されてしまう。

したがって、このような単室発光の配光特性は第１１図
の破線に示すように、蛍光ランプ１の外周側Ｇの光量が
中央部側Ｏの光量よりも多くなり、単一発光室８Ｃの中
心Ｏ８を中心軸としたときの配光特性が、いわば外周側
（外）で太り、中央部０側（内）でやせるという内外（
左右）非対称となる。

このような単室発光時の配光特性の非対称は発光室８Ｃ
以外の他の発光室８ａ、８ｂ、８ｄにも発光′９！８ｃ
と同様の構成であるので、同様に発生する。

また、このような単室発光に非対称配光があるために、
全アノード１０ａ〜１０ｄを通電して、全発光室８ａ〜
８ｄを発光させ、各発光色を合成して白色光を出力させ
る場合には、そのときの配光特性も蛍光ランプ１の中心
Ｏを中心軸として、内外（左右）非対称となるので、白
バランスが異なり、白色の色度が低下する。

このために、蛍光ランプ１を見る方角の相違によって、
白色光が赤味や青味等を帯びて見えるようになる。

そこで本発明は前記事情を考慮してなされたもので、そ
の目的は配光特性の対称性の改善を図ることができる蛍
光ランプを提供することにある。

〔発明の構成〕（課題を解決するための手段）本願発明は発光室の形状自体の対称性を改善することに
より、発光室から出射される発光の配光特性の対称性の
改善を図ったものであり、請求項１記載の発明（以下、
第１の発明という）は、共通電極に複数の電極をそれぞ
れ対向させて気密に内蔵する外囲器と、この外囲器内に
気密に内蔵されて縦断面形状が有底直胴部を有する漏斗
状で、その内周面に蛍光膜を被着した内筒と、この内筒
内をその中心軸周りに、前記複数の電極に対応させて複
数の発光室に仕切る仕切板とを有する蛍光ランプにおい
て、前記内筒の直胴部の外径を、前記外囲器のほぼ内径
もしくはその近傍まで拡径すると共に、この直胴部の底
部に、前記共通電極を前記複数の電極に連通させる放電
孔を、前記複数の発光室の各中心軸に胴輪状にそれぞれ
穿設したことを特徴とする。

また、請求項２記載の発明（以下、第２の発明という）
は、共通電極に複数の電極をそれぞれ対向配置し、透光
プレートに向けてテーパ状に拡開するテーパ面に蛍光膜
を被着させてなる蛍光膜被着体に、仕切板を設けて、前
記複数の電極にそれぞれ対応するように複数の発光室に
区分する蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜被着体のテー
パ面とテーパ状拡開方向が逆向きであって蛍光膜を被着
したテーパ壁を、前記仕切板の中心軸周りに前記各発光
室にそれぞれ対称に設け、前記共通電極に前記ｌ！数の
電極を連通きせる放電孔を、各発光室毎に、その中心軸
に同軸状にそれぞれ設けたことを特徴とする。

（作用）〈第１の発明〉内筒は、その軸所面形状が漏斗状であるが、その直胴部
が拡径されるので、内筒の形状自体が直胴に近くなる。

したがって、直胴に近似した分だけ、この内筒内に形成
される複数の発光室自体の形状の対称性また、放電孔が
各発光室の中心軸に同軸状にそれぞれ穿設されているの
で、この放電孔を通る陽光柱は各発光室内ではその中心
軸にほぼ沿って通るので、この発光室より出力される各
発光の配光特性の対称性が改善される。

〈第２の発明〉蛍光膜被着体のテーパ面とテーパ拭払同方向が逆向きの
テーパ壁を、蛍光ランプの中心軸周りに内外（左右）対
称になるように、各発光室にそれぞれ設（プると共に、
各発光室の中心に放電孔をそれぞれ設けているので、各
発光室の形状自体の対称性が蛍光ランプの中心軸周りで
改善される。

したがって、このように蛍光ランプの中心軸を対称軸と
する各発光室の形状自体の対称性が改善されているので
、これら発光室から出射される光の配光特性の対称性が
改善される。

（実施例）以下、本願の第１および第２の発明の実施例を第１図〜
第６図に基づいて説明する。

なお、第１図〜第６図中、第７図および第８図で示す部
分と共通する部分には同一符号を付し、その重複した部
分の説明を省略する。

第１図および第２図は本願発明に係る第１の発明の一実
施例の全体構成をそれぞれ示しており、第１図はその平
面図、第２図は第１図の■−■線断面図である。

本実施例の蛍光ランプ２１は第２図に示すように、テー
パＷＪ（内筒）６の直胴部２２を外囲器２の内径近傍ま
で拡径すると共に、この直胴部２２の底部（第２図では
右端）には、各発光室８８〜８ｄの各平面中心軸Ｑａ、
Ｑｂ、Ｏｃ、Ｑｄに同軸に円形の放電孔２３ａ、２３ｂ
、２３ｃ、２３ｄをそれぞれ１つずつ穿設した点に特徴
がある。

すなわち、本実施例の蛍光ランプ２１はテーパ筒６の直
胴部２２を拡径することにより、テーパ筒６全体の形状
を直胴に近付け、各発光室８ａ〜８ｄの中心軸Ｑａ〜Ｏ
ｄを対称軸とした場合の各発光室８ａ〜８ｄ自体の形状
の対称性を高めている。

また、直凋部２２を拡径することにより、透光プレー１
・１２の発光面である外面を、その中心軸０から所要角
度傾斜した斜め方向中央部側（内側）または外周部（外
側）から見た場合に、直胴部２２の内周面上の蛍光膜を
視認し得る箇所を奥深い底部（図中右端）まで拡大され
る。

しかも、この視認し得る面積は、直胴部２２が、その中
心軸Ｏを中心として、内外（左右）対称の形状であるた
めに、内外（左右）でほぼ対称となる。

ところで、配光特性の対称性に大きな影響を与えるのは
陽光柱が絞られて、輝度の高くなる放電孔２３ａ〜２３
ｄの周囲の蛍光面の視認性である。

輝度の高い部分が左右から見える場合には対称性は良い
が、そうでない場合、例え、ば、第７図（Ｂ）で示すよ
うに仕切板８に放電孔６ｂが近付いているために仕切板
８側の斜め方向からは放電孔６ｂの近くの輝度の高い蛍
光面が仕切板８の図中左端部により邪魔されて、視認す
ることができず、逆に仕切板８ａと反対の方向から見る
と、この放電孔６ｂの近くの輝度の高い面を見ることが
でき、左右の対称性は極めて悪くなる。

これに対して、本実施例の蛍光ランプ２１では８１３図
に示すように、陽光柱αを絞る放電孔２３ａ〜２３ｄが
各発光室８ａ〜８ｄの中心に存在しているので、輝度の
高いところは左右対称に視認できる。

また、放電孔２３ａ〜２３（ｊは陽光柱αを絞るので、
その近傍で輝度が高くなるが、この高ＩＦｉ度部１ｈは
各発光室８ａ〜８ｄの形状がほぼ対称になる直胴部２２
に分布するので、第７図で示すように放電孔６ｂの付近
にテーパ面６Ｃと直胴部６ｄとが併存している場合に比
べて対称性が良い。

その結果、蛍光ランプ２１全体の配光特性の内側と外側
（左右）の対称性を大幅に改善することができる。

次に本実施例の作用を説明する。

蛍光ランプ２１の単室発光を行なうために、所要のアノ
ード、例えば１０ｄのみとカソード３とを通電すると、
第３図に示すように陽光柱αがカソード３と通電中のア
ノード１０ｄとの間に形成される。

この陽光柱αは通電中のアノード１０ｄを収容する発光
室８ｄ内に、その放電孔２３ｄから入り、この発光室８
ｄの中心軸Ｏｄにほぼ沿って進み、アノード１０ｄに到
達する。

このために、陽光柱αが発光室８ｄ内で水銀原子を励起
して、紫外Ｉ！（Ｕｖ）を発生させ、この紫外線が発光
室８ｄのテーパ面６Ｃおよび直胴部２２内の蛍光膜をそ
れぞれ励起し、所要色に発光して単室発光し、この発光
は透光プレート１２から外部へ出射される。

したがって、本実施例によれば、発光室８ｄ内の陽光柱
αがその発光室８ｄの中心軸Ｑｄにほぼ沿って通るので
、この発光室８ｄの配光特性は中心軸Ｏｄを対称軸とす
る内外（左右）の対称性が改善される。

この配光特性の対称性改善効果は、他の発光室８ａ〜８
Ｃについても、これらが発光室８ａと同様に構成されて
いるので、同様に有する。

さらに、透光プレート１２付近のテーパｆ１６の開口端
部がテーパ状に拡開されているので、放電孔２３ａ〜２
３ｄ付近の発光が外部に出易くなっている。

第４図および第５図は本願の第２の発明に係る一実施例
の全体構成をそれぞれ示しており、第４図はその平面図
、第５図は第４図のｖ−ｖ線断面図である。

本実施例の蛍光ランプ３１はテーパ筒（蛍光膜被着体）
６のテーパ面６Ｃ内に、このテーパ面６Ｃとテーパ状拡
開方向が逆向きの円錐体３２を同軸に設けた点に特徴が
あり、これ以外は第７図および第８図で示す蛍光ランプ
１と同様に構成されているので、第４図および第５図中
、第７図および第８図と共通する部分には同一符号を付
して、その重複した説明を省略する。

円錐体３２はその円錐頂部を十字状仕切板８の図中左端
部にほぼ一致させると共に、その円錐状拡開端部をテー
パ筒６のテーパ面６Ｇ内面に固定している。

したがって、円錐体３２はそのテーパ壁３２ａを蛍光ラ
ンプ３１の中心軸Ｏを中心として各発光室８ａ〜８ｄ内
にそれぞれ対称に配設している。

円錐体３２の各テーパ壁３２ａはこれらをそれぞれ収容
する各発光室８８〜８ｄ内の各蛍光膜９と同色に発光す
る蛍光膜を被着している。

円錐体３２は各発光室８ａ〜８ｄ内にそれぞれ収容され
た各テーパ壁３２ａの外周縁部に、各発光室８８〜８ｄ
の各放電孔２３ａ〜２３ｄの内周部と重なり合う半円状
の切欠３３をそれぞれ切欠している。

したがって、第５図に示すように図中穴矢印で示す陽光
柱αを各発光室８ａ〜８ｄ内ではその各中心軸Ｑａ〜Ｏ
ｄにほぼ通すことができる。しかも、円錐体３２の各テ
ーパ壁３２ａとテーパ筒６の各テーパ面６Ｃとを透光プ
レート１２に向けて拡開するように対向させて・い゛る
の′で、これらテーパ壁３２ａ上の蛍光膜とテーパ面６
Ｃの蛍光ｙＡ９とで相互反射が発生し、その輝度を高め
る。

そして、この高輝度の反射光はテーパ壁３２ａおよびテ
ーパ面６Ｃのテーパ角により透光プレート１２を通して
外部へ出射され、第５図中斜線で示す部分に高輝度部１
ｈを分布させる。

そして、この蛍光ランプ３１では各発光室８ａ〜８ｄの
形状を、各発光室８８〜８ｄの中心軸０ａ−Ｑｄを中心
として内外（左右）対称に構成しているので、各発光室
１３ａ〜８ｄの配光特性の対称性が改善される。

したがって、これら発光室８ａ〜８ｄの全体から成る蛍
光ランプ３１の配光特性も中心軸Ｏを中心とした配光特
性が内外（左右）はぼ対称に改善される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本願の第１および第２の発明は、各
発光室自体の形状を、各発光室の中心軸を中心として内
外（左右）はぼ対称に形成することにより、各発光室の
配光特性の対称性を改善している。

したがって、本願第１、第２の発明は、このように対称
性を改善した発光室をランプ中心軸周りに内外（左右）
はぼ対称に配設しているので、蛍光ランプの配光特性の
対称性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願第１の発明に係る蛍光ランプの一実施例の
平面図、第２図および第３図は第１図の■−■線断面図
、第４図は本願第２の発明の一実施例の平面図、第５図
および第６図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第７図（Ａ）
は従来の蛍光ランプの平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ＞
の■Ｂ−■Ｂ線断面図、第８図は第７図（Ａ＞、（８）
で示す蛍光ランプの組立分解斜視図、第９図および第１
０図は第７図で示す蛍光ランプの作用を説明する第７図
（Ａ＞の■Ｂ−■Ｂ線断面図、第１１図は第７図で示す
蛍光ランプの配光特性を示すグラフである。１．２１．３１・・・蛍光ランプ、２・・・外囲器、３
・・・カソード（共通電極）、６・・・テーパ筒（内局
）７・・・蛍光膜被着体、８・・・仕切板、８ａ〜８ｄ
・・・発光室、９・・・蛍光膜、１０ａ〜１０ｄ・・・
７ノード（複数の電極）、１２・・・透光プレート、２
２・・・直胴部、２３ａ〜２３ｄ・・・放電孔、３２・
・・円錐体、３２ａ・・・テーパ壁。出願人代理人　　　波　多　野　　　久第　１　図第３図第２図第因第図第図第図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】１、共通電極に複数の電極をそれぞれ対向させて気密に
内蔵する外囲器と、この外囲器内に気密に内蔵されて縦
断面形状が有底直胴部を有する漏斗状で、その内周面に
蛍光膜を被着した内筒と、この内筒内をその中心軸周り
に、前記複数の電極に対応させて複数の発光室に仕切る
仕切板とを有する蛍光ランプにおいて、前記内筒の直胴
部の外径を、前記外囲器のほぼ内径もしくはその近傍ま
で拡径すると共に、この直胴部の底部に、前記共通電極
を前記複数の電極に連通させ、陽光柱を絞る放電孔を、
前記複数の発光室の各中心軸上にそれぞれ配設したこと
を特徴とする蛍光ランプ。２、共通電極に複数の電極をそれぞれ対向配置し、透光
プレートに向けてテーパ状に拡開するテーパ面に蛍光膜
を被着させてなる蛍光膜被着体に、仕切板を設けて、前
記複数の電極にそれぞれ対応するように複数の発光室に
区分する蛍光ランプにおいて、前記蛍光膜被着体のテー
パ面とテーパ状拡開方向が逆向きであって蛍光膜を被着
したテーパ壁を、前記仕切板の中心軸周りに前記各発光
室にそれぞれ対称に設け、前記共通電極に前記複数の電
極を連通させ、陽光柱を絞る放電孔を、各発光室毎に、
その中心軸上にそれぞれ設けたことを特徴とする蛍光ラ
ンプ。