JPH03190051A - けい光ランプおよびこれを用いたランプ装置 - 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、電極を備えたバルブ内にキセノン、またはキ
セノンを主体とした希ガスを封入してキセノンの放電に
よりホキ右けい光体を励起して発光させるけい光ランプ
に関する。

（従来の技術） 最近、計測機器や電気機器などの表示盤に、キセノンガ
スを封入した放電灯を表示針として使用する試みがなさ
れている。

すなわち、発光管バルブを、例えば内径が２　ｍｍ〜３
關程度のきわめて細い中空棒のガラス管で構成すること
により、この発光管バルブを計器の表示針とし、この放
電灯の一端をメータの回転軸に取付け、この回転軸が回
動すると上記放電灯も一体的に旋回されるようにし、こ
のため放電灯が表示針の機能を奏し、しかも、この放電
灯を点灯させることにより自身が発光し、かつ表示目盛
を照らすので格別な照明が不要であるなどの利点がある
。

このような計器の表示針として使用されるキセノン放電
灯は、細長い放電空間を形成した棒状をなすバルブの一
端に内部電極を設けるとともに、このバルブの外表面に
軸方向に沿って帯状の外部電極を設け、かつ放電空間の
内面に３原色けい光体からなるけい光体被膜を設けであ
る。

そして、上記内部電極として、寿命特性に優れた冷陰極
を用い、上記放電空間にはキセノンＸｅ。

またはキセノンを主体としその他ネオン、クリプトン、
アルゴン等を混合した混合ガスを封入しである。

したがって、上記内部電極と外部電極との間に高周波電
圧を与えて放電空間でキセノンを主体とした希ガスの放
電を発生させるようにしである。

なお、バルブの外表面に合成樹脂よりなる遮光被膜を形
成し、この遮光被膜はバルブの軸方向に伸びる細い帯状
の光透過用スリットを除いて形成してあり、この細長い
帯状の光透過用スリットから光を放出するようになって
いる。したがって、この種の放電灯はアパーチャ形のラ
ンプとなっており、このため表示針となる発光部が極め
て細い針形とされている。

ところで、上記キセノンを封入した放電灯は、両電極間
の放電によりキセノンガス特有のスペクトルの紫外線を
放出させ、この短波長光線によりけい光体を励起し、こ
のけい光体から可視光を発するものである。

従来においては、白色光を得るため、例えばバルブの内
面に形成されるけい光体として３原色けい光体が使用さ
れており、その内の赤は、Ｙ２Ｏ，：　Ｅｕ、緑は、（
Ｌ　ａ、　　Ｃｅ。

Ｔｂ）２０ｑ　、０．２Ｓｉｏｚ　、０．９Ｐ２０ｓ、
および青は、３（Ｂ　ａ、Ｍｇ）０．８Ａ　ｌ　２０．
：Ｅｕにより形成されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような組み合わせの３原色けい光
体の場合、キセノンの放電により青色けい光体が早期に
劣化することが判った。

すなわち、一般照明用けい光ランプでは発光効率が重要
であるから水銀による放電を利用し、けい光体として上
記した材料からなる３原色けい光体を組み合わせて用い
ている。この場合、水銀放電の紫外線は２５４　ｎｍで
あるため青色けい光体として３　（Ｂａ、Ｍｇ）０．８
ＡＩ２０ｓ　：　Ｅｕを使用することにより効率を高め
ており、しかもこの場合は紫外線が２５４　ｎｍである
から上記青色けい光体として採用される３（Ｂａ、Ｍｇ
）０．８Ａ１２０３　：　Ｅｕの劣化は、実用上障害に
なる程度には至らない。

これに対し、キセノンガスによる放電の場合は、放出紫
外線が水銀の場合よりはるかに短い１４７ｎ−付近の短
波長であり、このようなＵＶ（ウルトラバオレット）で
は上記３（Ｂａ、Ｍｇ）０．８Ａ　１２０３　：　Ｅｕ
からなる青色けい光体では、非常に早く劣化する不具合
がある。

このため、例えば３波長けい光ランプとした場合は、短
時間の内に色度が大きく変化する欠点がある。

このような不具合は、前記指針のような外部電極ををす
る構造とした場合に限らず、画像読取用として既に実用
化されているようなバルブ内部に一対の電極を設けたラ
ンプでも同様に発生する。

本発明においては、青色けい光体の劣化を防止したけい
光ランプ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） 本発明の１番目においては、電極を備えたバルブの内面
にＣａＷＯ４３を含むけい光体からなる被膜を形成し、
このバルブ内にキセノン、またはキセノンと他の希ガス
とを混合した混合ガスを封入したことを特徴とする。

また、本発明の２番目は、電極を備えたバルブの内面に
Ｓ　ｒ２　Ｐ２０７　：　Ｓｎを含むけい光体からなる
被膜を形成し、このバルブ内にキセノン、またはキセノ
ンと他の希ガスとを混合した混合ガスを封入したことを
特徴とする。

（作用） 本発明によると、青色けい光体として用いるＣ　ａ　Ｗ
　Ｏ，またはＳｒ、Ｐ、０７　：　Ｓｎはキセノンの放
電による短波長に対して劣化が少ない。したがって、３
波長けい光ランプに使用した場合は、長期の使用でも色
度の変化が少なくなる。

（実施例） 以下本発明について、計器の表示針に使用されるキセノ
ン冷陰極けい光ランプに適用した一実施例にもとづき図
面を参照して説明する。

図においてｌは、表示針に使用されるキセノン冷陰極け
い光ランプを示し、このランプｌは内部に細長い放電空
間３　（第３図に示す）を形成したガラスバルブ２を備
えている。ガラスバルブ２は、例えば外径２．５ｍｓ＋
、全長６０ｍｍ程度としてあり、略針状に形成されてい
る。

バルブ２の一端部には内部電極として冷陰極４が封装さ
れており、この冷陰極４はバルブ２の封止端を気密に貫
通されたリード線５に接続されている。

バルブ２の上記放電空間３に面した内面にはけい光体被
膜６　（第３図に示す）が形成されている。

本実施例のけい光体被膜６は３原色けい光体からなり、
赤色けい光体としては従来と同様にＹ、Ｏ，：Ｅｕが使
用され、緑色けい光体としては従来と同様に（Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｔｂ）２０３．０．２Ｓ　ｉ　Ｏ２ｓ　Ｏ，９Ｐ２
０．が採用されている。そして、青色けい光体として、
ＣａＷＯ，またはＳ　ｒ２　Ｐ２０ｙ　：　Ｓｎのいづ
れか、例エバＣａｎｏ４が使用されている。

これら３波長のけい光体は適当に調整されて混合され、
これらに劣化防止のためのＵＶ吸収剤としてＴｉｅ、微
粒子が４％、およびＵＶ反射剤としてＡｌ２Ｏ２微粒子
が４％混合されている。

なお、このバルブ２内にはキセノンガスが、５〜９０　
ｔｏｒｒ％好ましくは５０　ｔｏｒｒ程度封入されてい
る。

バルブ２の外表面には、軸方向に沿って帯状をなす外部
電極７が設けられている。この外部電極７はカーボンフ
ェノールまたは銀エポキシなどのペーストを上記帯状を
なしてバルブ２の先端部から所定長さの部分に塗着し、
これを焼成して構成したものである。

上記バルブ２には、内部冷陰極４を封止した端部の外表
面に第１の受電端子ｌＯが被膜状に形成されている。そ
して、この第１の受電端子ｌＯは上記バルブ２の封止端
を気密に貫通されたリード線５に接続され、内部の冷陰
極４と接続されているものである。

また、バルブ２に外表面には、上記第１の受電端子ＩＯ
に対して軸方向に離間した位置に第２の受電端子１１が
形成されている。第２の受電端子１１も、銀エポキシな
どの導電性ペーストよりなり、所定の幅を有して周方向
に形成されており、上記外部電極７に接続されている。

なお、第２の受電端子１１は後述する遮光被膜８のスリ
ット部９を避けて形成されている。

バルブ２の外表面には上記遮光被膜８が形成されている
。

遮光被膜８はカーボン、エポキシ樹脂および接着剤の成
分を有しており、バルブ２の上記外部電極７を設けた面
にこの外部電極７を覆って形成されているとともに、こ
の外部電極７を設けた面と反対側の面には軸方向に伸び
て遮光被膜８を形成しない光透過用スリット部９が形成
されている。

すなわち、バルブ２の外表面には第３図に断面して示す
ように、一方の面に外部電極７が設けられており、この
外部電極７に対して１８０度対向した他側面に、遮光被
膜８を形成しない光透過用スリット部９が形成されてい
るものである。したがって、バルブ２内の光は光透過用
スリット部９のみを通じて外部に放出され、このためこ
のけい光ランプｌはアパーチャ形をなしているものであ
る。

なお、上記遮光被膜８は、上記光透過用スリット部９の
外に、第１の受電端子１０および第２の受電端子１１を
除いてバルブ２の全面に形成されており、第１の受電端
子１０および第２の受電端子！１はランプ！の外表面に
露出されているものである。

このように構成したキセノン放電ランプｌは、ランプホ
ルダ２０に取付けられる。

ランプホルダ２０は電気絶縁材料により断面Ｕ字形に形
成されており、長手方向に離間して第１および第２の給
電端子舌片２１．２２を固定しである。

これら給電端子舌片２１．２２はリン青銅などのような
導電性の板ばねを略Ｕ字形に屈曲してなり、第３図の想
像線で示すように互いに対向する挟持片２８ａ　、　２
３ｂによってバルブ２を挾持するものである。

上記ランプホルダ２０は計器の表示回動軸２５に固定さ
れており、この回動軸２５が回転すると一体的に旋回さ
れるようになっている。

なお、本実施例の回動軸２５は、図示しないが中空軸に
て構成され、この中空表示軸２５内に２本の被覆コード
（図示しない）が挿通され、これら被覆コードの一端は
それぞれ前記第１および第２の給電端子舌片２１．２２
に接続されているとともに、他端は高周波電源に接続さ
れている。

上記ランプｌはその内部電極４を封装した端部側が上記
ランプホルダ２０に取付けられるようになっている。す
なわち、バルブ２に外表面に形成した第１の受電端子１
０および第２の受電端子膜１１を、ランプホルダ２０側
の第１の給電端子舌片２１および第２の給電端子舌片２
２に対向させて、このランプｌをランプホルダ２０の開
口部側から押し込むと、第１および第２の給電端子舌片
２１．２２のそれぞれ挟持片２３ａ　、　２３ｂが、第
１受電端子ＩＯおよび第２の受電端子Ｉ！の部分を挟持
してバルブ２を機械的に支持する。したがって放電灯１
はランプホルダ２０に固定される。

この場合、第１および第２の給電端子舌片２１゜２２は
それぞれ第１受電端子１０および第２受電端子１１と電
気的に接触するので、内部電極４および外部電極７が高
周波電源に接続される。

このような構成による実施例の構造によると、ランプｌ
はその内部電極４を封装した端部側がランプホルダ２０
に支持され、この場合内部電極４および外部電極７には
、第１受電端子ＩＯおよび第２受電端子＋１より、第１
給電端子舌片２１および第２給電端子舌片２２を介して
高周波電力が供給されるから、放電空間３内において、
内部電極４と外部電極７との間で放電が発生される。

この放電は放電空間３内に封入したキセノンガスを励起
し、キセノンガス特有のスペクトルの紫外線を放出させ
る。この短波長光線はけい光体被膜Ｂを励起し、このけ
い光体波ｗＩ４６から可視光を発生させる。

けい光体被膜６から出る発光はスリット部９より外部に
放出される。このため、もともとバルブ２か細いことに
加えてスリット部９がさらに細い光の帯を呈するので、
このランプ１は表示針として表示目盛を差し示すのに好
適する。

上記ランプホルダ２０は回動軸２５に固定され、この回
動軸２５が回転するとランプホルダ２０も一体的に回動
されるので、該ランプホルダ２０に取り付けられたラン
プｌも一緒に旋回されることになり、表示目盛を差し示
すことができる。

上記実施例のランプ１では、けい光体被膜６として３原
色けい光体を使用したので白色光を放出し、輝度が高く
なる。

しかも、赤色けい光体としては従来と同様にＹ２Ｏ，：
Ｅｕを使用し、緑色けい光体としては従来と同様に（Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｔｂ）２０３ｓＯ，２ＳｉＯ，，０６９Ｐ２
０５を採用し、しかしながら青色けい光体としてはＣａ
　Ｗ　Ｏ４を使用したので、青色けい光体の劣化が少な
く、長期の使用に回り色度の変化が少なくなる。

すなわち、第４図は、上記実施例の３原色けい光体のけ
い光体被膜６を形成したキセノン放電ランプｌについて
スペクトル分布を測定したものであり、このスペクトル
分布特性から、青、緑および赤の領域に亘リスベクトル
の分布が認められる。

したがって、白色光が発せられることが判る。なお、こ
の場合、緑系統のスペクトル強度がやや高く、このため
緑色光による輝度が高くなっており、表示用指針として
好適する。

そして、青色けい光体として３（Ｂａ、Ｍｇ）０．８Ａ
　１２０３　　：　Ｅ　ｕを使用した従来の場合と、Ｃ
ａＷＯ，を使用した本実施例の場合との色度の推移を比
較した結果を第５図および第６図に示す。

これら第５図および第６図はＸ−Ｙ色度座標であり、そ
れぞれ色度の推移を示す。

第５図が従来の場合で、赤色けい光体としてＹ２Ｏ１：
Ｅｕを使用し、緑色けい光体として（Ｌａ、Ｃｅ、Ｔｂ
）２０ｓ　、０．２Ｓ　１０２．０．９Ｐ２０ｓを採用
し、さらに青色けい光体として３　（Ｂａ、Ｍｇ）０．
８Ａ１２０３　：　Ｅｕを使用した３原色けい光体の場
合である。なお、ここではＵＶ吸収剤および反射剤とし
てのＴｉＯ２やＡ１２０ｊの微粒子を混合していない。

第５図より、点灯時間の経過に伴い色度の推移割合が大
きいことが判る。これは青色けい光体が、赤色けい光体
や緑色けい光体に比べ劣化が大きく、このため色度座標
上で黄緑色の方向に大きく推移していくことが判る。

これに対し、第６図に示す本実施例の場合、赤色けい光
体として従来と同じ（Ｙ２Ｏ，：Ｅｕを使用し、緑色け
い光体として従来と同様に（Ｌａ、Ｃｅ、Ｔｂ）２０ｉ
　、０．２Ｓ　ｉ０２．０．９Ｐ２０．を採用し、さら
に青色けい光体としてＣａ　Ｗ　Ｏａを使用した３原色
けい光体を使用しており、第６図の特性を第５図と比べ
て明白なように、点灯時間の経過に伴う色度の推移が小
さいことが判る。

したがって、青色けい光体としてＣａ　Ｗ　０４を使用
すれば、けい光体の劣化が少なく、色度の変化が少なく
なる。

第７図には、各種青色けい光体単独の輝度維持率につい
ての実験結果を示す。

サンプル（１）は青色けい光体として Ｃａ　Ｗ　Ｏａを使用した場合、サンプル（２）は青色
けい光体としてＳ　ｒ２Ｐ２０７　：　Ｓｎを使用した
場合、サンプル（３）は青色けい光体としてＳｒ２Ｐ２
０７：Ｅｕを使用した場合、サンプル（４）は青色けい
光体として３８　ｒ。

（ＰＯ４）２　ＣａＣ１２：　Ｅｕを使用した場合、サ
ンプル（５）は青色けい光体として３　（Ｂａ。

Ｍｇ）０．８Ａ　Ｉ　２０３　：　Ｅｕを使用した場合
をそれぞれ示す。なお、ここでもＵＶ吸収剤および反射
剤としてのＴｉＯ２やＡｌ２０ｍの微粒子を混合してい
ない。

第７図から、５０時間後の輝度維持率を７５％以上に保
つことができるのは、サンプル（１）のＣａＷＯ，を使
用した場合と、サンプル（２）のＳ　ｒ２Ｐ２０７　　
：　Ｓｎを使用した場合である。

このことから、本発明に適用可能な青色けい光体として
は、ＣａＷＯ，またはＳｒ２Ｐ２０７　　：Ｓｎである
ことが判る。中でもＣａＷＯ４は輝度維持率が優れてい
る。

なお、本発明は上記実施例の構成に制約されるものでは
ない。

すなわち、バルブ内に封入されるガスはキセノンのみに
制約されるものではなく、キセノンを主体としこれにネ
オン、アルゴン、クリプトン等の少なくとも１種を混合
した混合ガスを封入してもよい。

また、本発明のけい光ランプは計器の表示針として使用
する場合に限らず、液晶表示装置のバックライトや複写
機の画像読取用などに使用されるけい光ランプであって
もよい。

そして、バルブの内部両端にそれぞれ電極を封装したラ
ンプであってもよく、かつ電極は、冷陰極に限らず熱陰
極であっても実施ｎＩ能である。

さらに、バルブは直線形状に限らず、屈曲形状のもので
あってもよい。

また、けい光体は３波長けい光ランプとして３色混合の
ものに限らず、へロリン酸カルシウムけい光体などのよ
うな連続発光けい光体に青色けい光体を混合したものや
、さらには青色けい光体を単独に使用する場合であって
もよく、要するに青色けい光体を使用してキセノンで放
電するものにおいては、青色けい光体としてＣａ　Ｗ　
Ｏ４あるいはＳｒ２Ｐ２０７：Ｓｎを使用すればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、青色けい光体とし
てＣａ　Ｗ　Ｏ４あるいはＳｒ２Ｐ２０７：Ｓｎを使用
するので、キセノンの放電による短波長に対して劣化が
少なく、輝度維持率も向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はメータの指針
として使用される冷陰極けい光ランプとランプホルダと
を分解した斜視図、第２図はその平面図、第３図は第２
図中■−■線の断面図、第４図はスペクトル分布特性図
、第５図および第６図は従来と本実施例の色度の推移を
示す特性図、第７図は輝度維持率を示す特性図である。 ■・・・キセノン冷陰極けい光ランプ、２・・・バルブ
、４・・・内部電極、６・・・けい光体被膜、７・・・
外部電極、８ ・・・遮光被膜、 ・・・光透過用スリ ト部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　電極を備えたバルブの内面に ＣａＷＯ＿４を含むけい光体からなる被膜を形成し、こ
   のバルブ内にキセノン、またはキセノンと他の希ガスと
   を混合した混合ガスを封入したことを特徴とするけい光
   ランプ。
2. （２）　電極を備えたバルブの内面に Ｓｒ＿２Ｐ＿２Ｏ＿７：Ｓｎを含むけい光体からなる被
   膜を形成し、このバルブ内にキセノン、またはキセノン
   と他の希ガスとを混合した混合ガスを封入したことを特
   徴とするけい光ランプ。