JPH0448501A - 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、一液晶表示装置のバックライトなどに好適す
る照明装置に係り、光源として用いる低圧水銀蒸気放電
灯の特に低温雰囲気での立上がり特性を改善した照明装
置に関する。

（従来の技術） 自動車の計器盤に使用されている液晶メータなどは、液
晶の背面から光を当てて液晶面に文字や図形を表示する
ようになっており、このよへなバックライトとしては、
所定の広がりの液晶面を全体として均一な明るさに照射
することができる照明装置を必要とする。

この種のバックライトとして従来、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、このランプからの光を上記反射面で
反射してケーシングの開口部から放出するようにした照
明装置が採用されている。

上記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。また、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
形やＷ字形などに構成し易く、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に照射し易い利
点もある。

しかしながら、一般にけい光ランプに代表される低圧水
銀蒸気放電灯は、低温雰囲気で点灯すると、バルブ内に
封入した水銀蒸気圧が低いので所定の明るさに達するま
でに長い時間を要し、光束の立上がり時間が長くなる。

自動車用計器盤の場合、周囲が約プラス４０℃位からマ
イナス３０℃位の温度差の領域で使用され、したがって
けい光ランプをバックライト光源に使用した場合には、
光束立上がり特性に対策を講じる必要がある。

光束の立上がり時間を改善するため、けい光ランプをヒ
ータで加熱する手段が採用されている。

従来の場合、バルブの外面に銀（Ａｇ）ベーストなどの
電気抵抗体を印刷塗布してヒータ膜を形成し、この被膜
形ヒータでバルブを加熱する手段が提案されている（特
開昭５６−１２００６６号）。

しかしながら、バルブの外面にヒータ膜を形成するとこ
のヒータの外面から熱が逃げ易い。

特に、バックライトなどに使用する照明装置では、上面
に光拡散透過板を設けるとともに下面に反射面を形成し
たケーシング内にランプを収容してあり、これら光拡散
透過板と反射面との間隔を狭くしてケーシングを薄く（
浅く）する傾向にある。このため、バルブの上面および
下面はそれぞれ光拡散透過板および反射面に接近し、こ
れら光拡散透過板および反射面を通じて熱が逃げやすい
。

つまり、バルブの全周に亘すヒータを形成すると、光拡
散透過板および反射面に接近しているバルブの周方向の
一部分で温度が上昇し難くなり、バルブ全体が均等に加
熱されなくなる。したがって、水銀蒸気圧が円滑に上昇
しなく、光束立上がり特性がばらつく不具合がある。

このようなことから、むしろ熱が逃げ易いバルブの上面
および下面にヒータを設けることが考えられる。このよ
うにすれば、バルブの上面および下面が集中的に加熱さ
れても、これらの部分からの熱の逃げも多いので、結果
としてバルブ全周が均等に加熱されることになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、バルブの上面にヒータを設けた場合、こ
のヒータがランプから出る光を遮り、影を生じたり、光
拡散透過板に向かう光量を減じる不具合がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、バ
ルブの外表面を周方向に沿って均等に加熱し、しかも光
拡散透過板に向かう光量を減じる割合が少なくなる照明
装置を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（１題を解決するための手段） 本発明は、光拡散透過板と反射面に対向して、バルブの
上面および下面にそれぞれ管軸方向に伸びるし−タを形
−成した照明装置において、バルブの上面に形成したヒ
ータの幅を下面に形成したヒータの幅より小さくしたこ
とを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、ヒータがバルブにおける光拡散透過板
と反射面に対向する面を加熱するので、光拡散透過板お
よび反射面から多少の熱が逃げてもバルブの周方向には
ほぼ全体に亘り均等に加熱することになる。しかもバル
ブの上面に形成するヒータの幅を下面に形成するヒータ
の幅より小さくしたので、バルブの上面から光拡散透過
板に向かう光を遮る割合が少なくなる。

（実施例） 以下本発明について、図面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、ポリカーボネイト
などのような合成樹脂または金属などからなり、浅皿形
に形成されている。このケーシング１の底面中央部には
、長手方向に沿って断面が略三角形状の突部２が一体に
形成されている。

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。

このようなケーシング１には冷陰極けい光ランプ５が収
容される。本実施例ではＵ字形の冷陰極けい光ランプ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を備えている。これら直線部８
ｇ、８ｂの端部にはそれぞれ冷陰極形電極９ａ、９ｂが
封着されている。なお、冷陰極９ａ、９ｂは金属プレー
ト１０をへ字形に成形しリード線１１に接合して構成し
である。

そしてバルブ６の内面にはけい光体被膜１２（第２図に
示す）が形成されており、またバルブ６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にはヒータ１５ａ１１５ｂが
設けられている。これらヒータ１５ａ。

１５ｂはバルブ６の外表面に電気抵抗体を印刷塗布して
形成した被膜により形成されており、一方のヒータ１５
ａは上記ケーシング１の底面に向かうバルブ６の下面に
、均等な幅で管軸に沿って伸びる帯状をなして形成され
ているとともに、他方のヒータ１５ｂは、上記ケーシン
グ１の開口部に向かうバルブ６の上面に、均等な幅で管
軸に沿って伸びる帯状をなして形成されている。

この場合、第２図に示すように、バルブ６の上面に設け
られたヒータ１５ｂの幅Ｗ、は、下面に設けられたヒー
タ１５ａの幅Ｗ２より小さく形成されている。このため
、バルブ６の上方向に向かう光を遮断する割合が少なく
なっている。

このようなけい光ランプ５は、バルブ６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ケ
ーシングｌに収容される。この場合、Ｕ字形のバルブ６
の略並行する直線部８ａ。

８ｂは上記突部２に沿って配置され、これら直線部８ａ
、８ｂ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。

そして、上記けい光ランプ５は、屈曲部７が耐熱性ゴム
などの弾性パッド１３を介してケーシング１の底面に支
えられるとともに、両端がケーシング１の側壁に形成し
た切欠部１４ａ、１４ｂを貫通されて第３図およびＭ４
図に示された支持手段でケーシング１に取着されている
。

この支持手段を説明すると、２０ｇ、２０ｂはバルブ６
の端部を覆う耐熱性ゴムなどからなる弾性キャップであ
る。これら弾性キャップ２０ａ５２０ｂは有底筒形をな
しており、バルブ６の端部に弾性的に被着されている。

これら弾性キャップ２０ａ、２０ｂには金属リング２１
ａ、２１ｂが被着されている。これら金属リング２１ａ
１２１ｂは筒形をなしており、弾性キャップ２０ａ、２
０ｂの外面に嵌合している。

そして、ケーシング１には上記切欠部１４ａ。

１４ｂに対向して支持片２２ａ、’１２ｂが突設されて
おり、これら支持片２２ａ、２２ｂの先端には折り曲げ
成形された停止片２３ａ、２３ｂが形成されている。

上記弾性キャップ２０ａ、２０ｂおよび金属リンク２１
　ａ、　２−１　ｂが被着されたバルブ６の両端部はそ
れぞれ支持片２２ａ、２２ｂに載せられており、端面が
停止片２３ａ、２３ｂにより位置決めされている。

これら支持片２２ａ、２２ｂおよび金属リング２１ａ、
２１ｂはクランブリング２４ａ、２４ｂに包囲されて一
体的に係合されている。クランブリング２４　ａ、２４
　ｂは周方向の一部が分離されて摘み片２５ａ、２５ｂ
をなしており、これら摘み片２５ａ、２５ｂが接離する
ように弾性変形、つまり径を拡縮できるようになってい
る。このため、弾性キャップ２０ａ、　２Ｑｂおよび金
属リング２１ａ、２１ｂが被着されたバルブ６の両端部
をそれぞれ支持片２２ａ、２２ｂに載せておいて、これ
ら両者の外側をそれぞれクランブリング２４ａ、２４　
ｂで挾めば、バルブ６の両端部がそれぞれ支持片２２ａ
、２２ｂに固定される。

このため、バルブ６の成形ばらつきや熱膨脹・収縮を弾
性キャップ２０ａ、２０ｂの弾性変形、および金属リン
グ２１ａ、２１ｂと支持片２２ａ１２２ｂとの摺動によ
り吸収し、かつ衝撃や振動が加わっても弾性キャップ２
０ａ、２０ｂの弾性変形により吸収できるようになって
いる。

そしてまた、バルブ６の端部は冷陰極形電極９ａ、９ｂ
が封着されているので温度上昇が一番大きい位置である
が、バルブ６の端部の熱は弾性キャップ２０ａ、２０ｂ
および金属リング２１８１２１ｂならびにクランブリン
グ２４　ａ、２４　ｂを通じて、支持片２２ａ、２２ｂ
に伝えられ、ケーシング１の表面から放熱される。

また、この熱はクランプリング２４ｇ、２４ｂの表面を
通じて放熱されるばかりでなく、摘み片２５ａ、２５ｂ
が放熱フィンとなってここからも放出される。

上記ケーシング１の上面開口部には光拡散透過板１８が
取付けられている。この光拡散透過板１８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１８の内面（外面でもよい）に
はバルブ６と対向する部分ｌこ肉厚部１９が形成されて
いる。この肉厚部１９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照明装置について、作用を説明す
る。

周囲の温度が低い場合は、ヒータ１５ａ。

１５ｂに通電してバルブ６を加熱する。すると封入しで
ある水銀の蒸発が促され、所定の蒸気圧となるから、ラ
ンプ５に通電すれば速やかに光束が立上がり、安定点灯
に移行する。

この場合、けい光ランプ５のバルブ６には、上面と下面
に分散してヒータ１５ａ、１５ｂを被着しであるから、
周方向の１か所のみに形成した場合よりもバルブ６の加
熱効率がよい。

そして、ケーシング１の底面および光拡散透過板１８が
バルブ６に接近していても、バルブ６の下面に形成した
ヒータ１５ａはケーシング１の底面に対向し、上面に形
成したヒータ１５ｂは光拡散透過板１８に対向されてい
るので、これらヒータ１５ａ、１５ｂの発熱によりバル
ブ６の底面および上面の温度低下が防止される。つまり
、バルブ６は底面および上面が加熱されるが、これら底
面および上面からはケーシング１の底面および光拡散透
過板１８を通じて熱が逃げるので、バルブ６においては
周方向の温度分布が均等に、しかも速やかに温度上昇す
る。よって、水銀蒸気圧の上昇が促され、ランプ全体で
水銀が励起化され、速やかに明るくなり、ランプ始動時
の立上がり時間が短くなる。

しかも、バルブ６の上面に設けられたヒータ１５ｂの幅
Ｗ１を下面に形成したヒータ１５ｂの幅Ｗ２より小さく
しであるから、バルブ６の上面から光拡散透過板１８に
直接向かう光を遮断することが少なくなり、光拡散透過
板１８面の明るさを減じる割合が少ない。

このようにして、けい光ランプ５が点灯された場合は、
このランプ５から放射された光は直接、および反射面３
で反射された後ケーシング１の開口部に向かい、この開
口部に設けた光拡散透過板１８を透過して外部に照射さ
れる。

光拡散透過板１８には肉厚部１９．１９を形成し、これ
ら肉厚部１９．１９はバルブ６の真上に対向しているの
で、この肉厚部分で光透過量を減少させるとともに肉厚
部１９から離れるに応じて肉厚が薄くなるので肉厚部よ
りも光透過量を増加させる。

したがって、バルブ６の上面に形成したヒータ１５ｂは
幅を狭くして減光作用を少なくしたと薙も、若干の遮光
作用が残っており、この遮光と上記肉厚部１９．１９の
減光作用が共に働いて光拡散透過板１９の全面に亘り輝
度むらが解消される。

なお、上記のような構成のヒータ１５ａ。

１５ｂは、バルブ６の外表面に直接印刷塗布することに
より形成することができ、部品点数が削減され、格別な
組付は手間が省ける。

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、上記実施例ではＵ字形冷陰極けい光ランプを
用いた照明装置について説明したが、ランプ形状はＵ字
形に限らず、Ｗ字形であってもよく、また環形や直線形
であってもよい。

さらに、本発明は冷陰極けい光ランプには限らず、熱陰
極けい光ランプであってもよい。

そしてまた、本発明はけい光ランプに限らず希ガス放電
灯であってもよく、電極を外部に設けたランプであって
もよい。

そしてまた、本発明の照明装置は、液晶表示装置のバッ
クライトには制約されない。

〔発明の効果〕

以上説明した通り本発明によれば、バルブの上面および
下面に設けたヒータがバルブにおける光拡散透過板およ
びケーシング底面に対向する面を加熱するので、光拡散
透過板および底面から多少の熱が逃げてもバルブを周方
向に亘りほぼ均等に加熱することになり、バルブの温度
上昇が早くなり、したがって、水銀蒸気圧の上昇を促し
、光束の立上がりが迅速になる。しかも、バルブの上面
側に設けたヒータは下面に設けたヒータに比べて幅を狭
くしたのでバルブの上面から光拡散透過板に向かう光を
遮断する割合は少なくなり、光量が増加するので明るさ
が向上するなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は照明装置全体
の分解した斜視図、第２図は組立て状態の断面図、第３
図はランプ支持部分の斜視図、第４図はその断面図であ
る。 １・・・ケーシング、３・・・反射面、５・・・冷陰極
けい光ランプ、６・・・バルブ、９８％　９ｂ・・・冷
陰極、１５ａ、１５ｂ・・・ヒータ、１８・・・光拡散
透過板、２０ａ、２０ｂ−・・弾性キャー／ブ、２１８
１２１ｂ・・・金属リング、２１ａ、２２ｂ・・・支持
片、２４ａ、２４ｂ・・・クランブリング。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 第４図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上面に光拡散透過板を取着するとともに底面に反射面を
   設けたケーシング内に低圧水銀蒸気放電灯を収容し、こ
   の低圧水銀蒸気放電灯から放射される光を上記光拡散透
   過板を通じて外部に放出し、かつ上記低圧水銀蒸気放電
   灯は電極を封装したバルブ内に水銀を封入し、このバル
   ブの上面および下面にそれぞれ管軸方向に伸びるヒータ
   を形成し、これらヒータによりバルブを加熱して水銀蒸
   気圧の上昇を促すようにした照明装置において、上記バ
   ルブの上面に形成したヒータの幅を下面に形成したヒー
   タの幅より小さくしたことを特徴とする照明装置。