JPH0282406A - 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〕 （産業上の利用分野） 本発明は、低圧放電灯を光源として使用し、液晶テレビ
や液晶メータのバックライトとして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表示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
を全体として均一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、底面が２次曲面
をなしかつ内面に反射面を有するケーシング内に熱陰極
または冷陰極のけい光ランプを収容し、このランプから
の光を上記反射面で反射してケーシングの開口部に設置
した光拡散透過板を通じて外部に放出するようにした照
明装置が採用されている。

光源として、上記熱陰極または冷陰極のけい光ランプを
使用すると、このような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。

特に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字形などに構成し易く、このような
屈曲形けい光ランプは発光面が平量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し易くな
る利点がある。

ところで、上記のようなけい光ランプをケーシングに取
付ける場合、従来はけい光ランプの両端部にシリコンゴ
ムからなるキャップを被着し、このシリコンゴム製キャ
ップをケーシングの側壁に固定する構造が採用されてい
た。

このような固定構造であると、シリコンゴム製キャップ
が衝撃や振動を吸収するのでランプの破損を防止し、か
つ電気絶縁性にも優れるなどの利点がある。

特に、車両のメータなどに適用する場合には、耐衝撃性
および耐振動性の面で有利になる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のようなランプの支持構造によると
、電極から放出される熱によりランプの端部やケーシン
グ内部の温度が上昇する不具合がある。

すなわち、熱陰極けい光ランプは勿論のこと、冷陰極け
い光ランプであっても、点灯中に電極が発熱し、この熱
がバルブを加熱し、バルブ壁を通じてケーシングに放出
される。このためランプ温度およびケーシング内の温度
が上昇し、前面の光拡散透過板を加熱する。特にその前
面側の液晶パネルに対しては大きな悪影響を及はす心配
がある。

本発明は、電極部の熱を円滑に外部に逃し、ランプおよ
びケーシング内部の温度上昇を防止した照明装置を提供
しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、ケーシングを金属で構成するとともに、放電
灯の電極部に対向するバルブ外周、囲を熱伝導性部材で
包囲し、この熱伝導性部材を上記ケーシングに熱伝導的
に連結したことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、放電灯の電極部から放出される熱は、
バルブ外周囲に設けた熱伝導性部材から金属製のケーシ
ングに伝えられ、このケーシングの広い外表面から外気
に放出されるから、ランプおよびケーシング内部の温度
上昇が防止される。

（実施例） 以下本発明について、第１図ないし第３図に示す一実施
例にもとづき説明する。

図において、１はケーシングであり、鉄、ステンレスあ
るいはアルミニウム等の金属よりなり、断面が２次曲線
をなす槌形に形成されている。このケーシング１の底面
中央部には、長手方向に沿って仕切り突部２が取着また
は一体成形されている。この突部２は第２図に示すよう
に上部断面が略三角形状をなしている。上記ケーシング
１の底面および突部２は全面に亘り反射面３とされてい
る。

ケーシング１の一側壁４には、一対の樋状支持部１１ａ
　、　ｆｌｂが一体成形されている。

このようなケーシングｌには屈曲形けい光ランプ５が収
容される。

本実施例ではＵ字形のけい光ランプ５が用いられている
。すなわち、６はＵ字形に曲げ成形されたバルブであり
、このバルブ６はＵ字形の屈曲部７の両端に互いに略平
行となる直線部８ａ、　８ｂを有し、これら直線部８ａ
、　８ｂの端部には冷陰極形電極９ａ、　９ｂが封着さ
れている。

また、バルブ６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Ｇ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。

このようなけい光ランプ５における上記直線部８ａ、　
８ｂの端部には、バルブ６の外側に電極９ａ、　９ｂ部
の周囲を覆うようにして金属製の筒形キャップ１０ａ　
、　ｌＯｂが被せられており、これら金属製キャップｌ
ｏａ　、　ｌＯｂは熱伝導性に優れた接着剤やかしめ等
の手段によりバルブ６外面に密着して固定されている。

そして、このけい光ランプ５は、上記ケーシング１にそ
の直線部８ａ、　８ｂがケーシング１の底面と略平行と
なるようにして収容されている。この場合、Ｕ字形のバ
ルブ６の略並行する直線部８ａ、　ｇｂ間に突部２が介
在されるようにして、つまり突部２が隣接する両面線部
８ａ、　８ｂの間を区分するようにして設置されている
。

なお、突部２はＵ字形バルブ６の屈曲部７と対向する部
分で切除されており、この切除部にランプ５のＵ字形屈
曲部７が配置される。

そして、上記けい光ランプ５は、上記両端に取若したキ
ャップ１０ａ　、　ｌＯｂが、ケーシングｌの側壁４に
形成した上記樋状支持部１１ａ　、　ｌｌｂに嵌合され
、これらキャップｌｏａ　、　ｌＯｂは樋状支持部１１
ａ　、　ｌｌｂにかしめにより密着して固定されている
。なお、キャップ１０ａ　、　１０ｂは樋状支持部１１
ａ　。

ｆｌｂに対し、かしめに代わって熱伝導性に優れかつ電
気絶縁性を有するシリコンなどのような接着剤を使用し
て固定してもよい。

また、ランプ５のＵ字形屈曲部７は、上記突部２の切除
部に位置してケーシング１に張付けられたシリコンゴム
などの弾性パッド１５に支承されている。

ケーシングｌの上面開口部には光拡散透過板１２が取付
けられている。この光拡散透過板１２はアクリル樹脂な
どのような乳白色をなして光拡散作用をなすものであり
、この光拡散透過板１２の内面（外面でもよい）にはバ
ルブ６と対向する部分に肉厚部１３が形成されている。

この肉厚部１３はバルブ６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。

けい光ランプ５に通電してこれを点灯させると、Ｕ字形
バルブ８の形状に沿って発光する。

バルブ６から放射された光の一部はケーシング１底面の
反射面３で反射されて上端の光拡散透過板１２に向かわ
され、また残りの光は直接光拡散透過板１２に向う。し
たがって、ランプ５から出る光のほとんど全部が光拡散
透過板１２を通じて外部に照射される。

この場合、Ｕ字形のバルブ６の略並行する直線部８ａ、
　８ｂの間には突部２が介在されているのでこの突部２
はそれぞれ直線部８ａ、　８ｂから放出される光を上向
きに反射させ、これら直線部８ａおよび８ｂの間に対向
する光拡散透過板１２面の明るさを高める。

また、光拡散透過板１２の内面には肉厚部１３を形成し
たので、バルブ６の真上に肉厚部１３が対向し、このた
め肉厚の部分で光透過量が減少され、肉厚部１３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１２の輝度むらが解消される。

このようなことから、光拡散透過板１２を全面に亘り一
様な明るさにすることができる。

このようなランプの点灯中においては、電極９ａ。

９ｂが発熱し、電極９ａ、　９ｂ周囲のバルブ壁を加熱
する。

本実施例ではバルブ６の外側に電極９ａ、　９ｂ部の周
囲を覆うようにして熱伝導性に優れた金属製の筒形キャ
ップ１０ａ　、　ｌＯｂが被せであるから、上記電極９
ａ、　９ｂから放出される熱はこれら筒形キャップ１０
ａ　、　ｆｏｂに集められてこれを加熱する。そしてこ
れらキャップｌｏａ　、　ｌｏｂの熱は、樋状支持部１
１ａ　、　ｌｌｂを通じて金属製のケーシングｌに熱伝
導され、このケーシングｌの外表面を通じて外気に放出
される。この際上記ケーシングｌの外表面は広いので放
熱作用が良好になされる。

したがって、ランプ５の温度およびケーシングｌ内の温
度上昇が抑制され、前面の光拡散透過板１２を加熱する
割合いが減じられ、特にその前面側の設置される液晶パ
ネル（図示しない）を熱劣化させることはなくなる。

なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。

すなわち、金属製キャップ１０ａ　、　ｊｏｂは、第４
図に第２の実施例として示すように、外表面に凹凸面１
０ａａを形成したものであってもよい。

また、これら金属製キャップｌＯａ　、　ＬＯｂは、こ
れらに電極９ａ、　９ｂに接続されているリード線を接
続することにより口金として兼用するようにしてもよい
。

さらに上記実施例の場合、けい光ランプ５としてＵ字形
に屈曲したランプを用いたが、本発明はこれに限らず、
Ｗ字形等であってもよく、さらには第５図に第３の実施
例として示す通り、直管形けい光ランプ２０．２０を使
用してもよい。なお、第５図中第１の実施例と同様の機
能を奏する部材は同一番号を付して説明を省略する。

さらに本発明は、第６図ないし第９図に示す第４の実施
例のような場合にも適用可能である。

すなわち、この種の照明装置は低温雰囲気で使用される
場合があり、この際ランプ温度が低いと始動性が良くな
いとともに、安定点灯時の光出力が低下する。これを改
善するため、ランプを電熱ヒータにより暖める手段が採
用される。

ヒータにてランプを暖める場合、ランプ全体を万遍なく
、例えば均一に暖めることが望ましい。

このためにはランプ全体に亙りヒータを配置すればよい
が、このようにすると、ランプが安定点灯に達した場合
にランプから放出される光をヒータが遮断し、光出力を
有効に活用できなくなる不具合がある。

そこで本実施例では、形状記憶ばねを用いて、低温時に
おけるランプ始動時にはヒータを伸ばしてランプ全体を
暖めるようにし、またランプが安定点灯に達した場合に
は、このヒータを収縮させてランプの有効発光面から退
避させるようにした。

以下その詳細を説明する。

図において３０は直管形のけい光ランプであり、バルブ
３１の両端部には冷陰極形電極９ａ、　９ｂが封着され
ており、これら両端部には、バルブ３１の外側に電極９
ａ、　９ｂ部の周囲を覆うようにして前記第１実施例と
同様の目的の金属製筒形キャップ１０ａ。

１０ｂが被せられている。

バルブ３１の外側には、コイル体３２が螺旋状に巻回さ
れている。

コイル体３２は、第９図に断面して示す通り、熱収縮チ
ューブなどからな集束チューブ３３内に、たとえばチタ
ン、ニッケル合金よりなるマルテンサイト変態形状記憶
金属よりなりコイル線３４、およびヒータを兼用した復
帰用コイル線３５を挿通して形成されている。つまり、
形状記憶金属よりなりコイル線３４とヒータを兼用した
復帰用コイル線３５とを、熱収縮チューブからなる集束
チューブ３３で束ね、このものを螺旋状にしてバルブ３
１の外側に巻付けである。なお、ヒータを兼用した復帰
コイル線３５は、電気絶縁にため絶縁被覆３６により覆
われている。

このコイル体３２はその一端が、第６図および第７図に
示す例えば熱収縮性チューブからなる止めチューブ（バ
ンド）３７によって、バルブ３Ｉの一端部外面に固定さ
れており、他端は軸方向に自由に移動可能となっている
。

したがって、このようなコイル体３２は、所定温度以下
の場合は、第６図に示すようにコイル形状かバルブ３１
の軸方向に伸びてバルブ３１のほぼ全長を螺旋状に覆い
、また所定温度以上になるとヒータを兼用した復帰用コ
イル線３５の復帰弾性力を受けて、第７図に示すように
コイル形状がバルブ３１の軸方向に縮み、バルブ３１の
一端側に集まるようになっている。

なお、復帰用コイル線３５には電源接続用リード線３８
が接続されており、この電源接続用リード線３８は、コ
イル体３２のところどころに設けた支持リング３９を案
内挿通されていて、縮んだ場合のからみつきが防止され
ている。

このような構成においては、周囲温度が所定温度以下の
場合は、第６図に示すようにコイル体３２のコイル形状
かバルブ３１の軸方向に伸びてバルブ３１のほぼ全長を
螺旋状に覆う。したがって、電源接続用リード線３８を
通じてヒータ兼復帰用コイル線３５に電流を通すと、こ
のヒータ兼復帰用コイル線３５が発熱し、バルブ３１の
壁面を加熱する。これにより水銀の蒸発を促し、始動性
を向上させるとともに光出力を高めることができる。

一方、周囲温度が所定温度以上になるとコイル体３２は
、ヒータ兼用復帰用コイル線３５の復帰弾性力により、
第７図に示すようにそのコイル形状がバルブ３１の軸方
向に縮み、バルブ３１の一端側に集まるようになる。こ
のため、バルブ３１の主な発光面をコイル体３２が覆う
ことがなくなり、このコイル体３２がランプ３０から放
出される光を遮る割合いが少なくなる。

なお、第７図の状態になれば、電源接続用リード線３８
を通じてヒータ兼用復帰用コイル線３５へ電流を通すの
を停止する。

このような通電の制御は図示しない温度センサによりバ
ルブ温度を測定する等ににより可能となる。

なお、上記第４の実施例の場合、形状記憶ばねとして、
チタン、ニッケル合金よりなるマルテンサイト変態の形
状記憶金属を使用したが、例えばトランスインプレン系
形状記憶樹脂を用いてもよい。

また、マルテンサイト変態とは逆の逆マルテンサイト変
態を利用するようにしてもよい。

さらには、上記第４の実施例の場合、ヒータと復帰用コ
イルとを１本の線３５で兼用したので使用ワイヤ数が少
なくなる利点があるが、第１０図に第５の実施例として
示されるように、ヒータ線４゜と復帰用コイル４１を互
いに別々にしてもよく、こノ場合はヒータの抵抗特性と
コイルのばね特性を独自に選定することができる。

さらに、本発明は、電極が冷陰極形のものには限らず、
熱陰極形のものであってもよく、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によれば、放電灯の電極部か
ら放出される熱は、バルブ外周囲に設けた熱伝導性部材
から金属製のケーシングに伝えられ、このケーシングの
広い外表面から外気に放出されるから、ランプおよびケ
ーシング内部の温度上昇が防止され、装置全体の寿命が
長くなる。

【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図は照明装置全体の分解した斜視図、第２図は断面図
、第３図は第２図中■−■線の断面図、第４図は本発明
の第２の実施例を示す金属製キャップの斜視図、第５図
は本発明の第３の実施例を示す照明装置全体の分解した
斜視図、第６図ないし第９図は本発明の第４の実施例を
示し、第６図および第７図はそれぞれコイル体の異なる
作動状態を示すランプの側面図、第８図は第６図中■−
■線の断面図、第９図は第８図中■部を拡大したコイル
体の断面図、第１０図は本発明の第５の実施例を示すコ
イル体の断面図である。 ■・・・ケーシング、３・・・反射面、５・・・けい光
ランプ、６・・・バルブ、９ａ、　９ｂ・・・電極、１
０ａ　、　１Ｏｂ−・・キャップ、ｌｌａ　、　ｌｌｂ
　−・・樋状支持部、１２・・・光拡散透過板、 ３２・・・コイル体、３４・・・形状記憶金属コイル線
、３５・・・ヒータ兼用復帰用コイル線。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 ７／ 」 ■ 第２ＶＪ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一側が開口されたケーシング内に管形放電灯を収容し、
   この放電灯から放射された光を上記開口部に設けた光拡
   散透過板を透過させてこの光拡散透過板の前面を照射す
   る照明装置において、上記ケーシングを金属で構成する
   とともに、上記放電灯の電極回りを熱伝導性部材で包囲
   し、この熱伝導性部材を上記ケーシングに熱伝導的に連
   結したことを特徴とする照明装置。