JPH04501932A - ガス充填管を有する発光装置 - 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】 ガス充填管を有する発光装置 本発明は光源に関し、特に、工業用、商業用、広告用、家庭用等あらゆる分野に おけるあらゆる物を照明することを目的として可視領域において電磁エネルギを 放出する発光装置に関する。

可視領域における電磁放射という形でエネルギを放出する光源が現在数多く存在 している。それらの光源は必須の要素として放電管などと称される気密な管を有 し、一般にその内部にアルゴン、ネオン、クリプトン等の希ガスないしはそれら の混合物が充填されている。また気密な管にはその内側に電極が設けられ、それ ら電極は気密に設けられた電路によりその壁を貫通して外部に導かれる。電極と しては単純なものから複雑なものまで種々のものが使用される。電極は気密な管 の外部において、駆動電力を供給する電子回路の出力端子に接続される。その電 子回路のエネルギ供給源としては種々のものが使用され得る０例えば、交流電源 を使用し整流してもよいし、バッテリ、アキュムレータ等の直流電流を出力する 直流電源であってもよい。

ところで現在使用されている電子回路はかなり複雑である。それはこれらの電子 回路が一般に交流電源ラインを利用しているために、変圧器、整流器、振動性回 路等の一定数のサブアセンブリを余分に必要とするからである。すなわち、前記 気密な管内部の２つの電極間で放電を起こしその結果生ずる良く知られた種々の 物理現象によって電磁波を発生させるために、それらの電極間に電気パルスを供 給するハルス発生回路の他に、上記のようなサブアセンブリが必要とされるから である。

実際には、これまで開発されてきた発光装置は比較的良い結果を示すと理解され ている。それにもかかわらず、それら発光装置は、極めて重く、複雑でかつ取り 扱いの厄介な電子回路を使用している。さらに回路設計が気密な管の耐久性を比 較的短くする原因にもなっている。また、それら発光装置を構成する各要素の一 定の障害によって電磁波をもはや発生させることができなるなることもある。

本発明の目的は、可視領域の電磁波放射のための発光装置を提供することであり 、特に、最小限の数の構成要素からなり、直流電源ばかりでなく交流電源によっ ても作動し得、各要素の耐久性は従来の同型の発光装置に比べて飛躍的に高めら れ、また、比較的単純であって過度に取り扱いが面倒でなくかつその占有空間が 小さく瞬間的にアークを発生させる回路を備えた発光装置を提供することである 。

上記の目的を達成するための本発明は、電源電位端子と、 基準電位端子と、 第一巻線と第二巻線の少なくとも２つの巻線を含む一次巻線と、少なくとも１つ の巻線を含む二次巻線とを有する変圧器と、 第一電極と第二電極と第三電極の３つの電極を有するトランジスタと、 前記電源電位端子を、前記−次巻線の第一巻線の第一端子に接続させる第一手段 と、 前記−次巻線の第一巻線の第二端子を、前記トランジスタの第一電極に接続させ る第二手段と、前記トランジスタの第二電極を、前記−次巻線の第二巻線の第一 端子に接続させる第三手段と、ロードコンデンサと、 前記−次巻線の第二巻線の第二端子を、前記ロードコンデンサの第一端子に接続 させる第四手段と、前記ロードコンデンサの第二端子を、前記基準電位端子に接 続させる第五手段と、 前記トランジスタの第三電極を、前記基準電位端子に接続させる第六手段と、 前記電源電位端子を、前記−次巻線の第二巻線）の第二端子に接続された前記ロ ードコンデンサの第一端子に接続させることができる抵抗手段と、ガスを内包し 、２つの単純出力電極を有する気密管と、 前記気密管の両単純電極の各々の出力端子を、それぞれ前記二次巻線の両端子に 接続させる第七手段とを含むことを特徴としている。

以下、本発明の実施例を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。それにより 本発明の特徴および利点がさらに明瞭となるであろう、もっとも以下の記載は説 明のためのものであって、本発明を限定するものと解釈されてはならない。添付 の単一図面は、本発明の発光装置の一実施例の回路図である。

図面には、本発明の発光装置の実施例の回路が示されている０本発光装置は、電 源電位端子ｌと基準電位端子２とを含んでいる。これら２つの端子はそれぞれ、 例えば、直流を流を供給する電源ユニット５ｏｏのプラスとマイナスの２つの出 力端子３２．３２に接続される。

また、本発光装置は、変圧器２００を含む。変圧器２００は、少す＜トも第−巻 ｉ＄９と第２＠、ｌ１１２．！−の２つの巻線からなる一次巻線と、二次巻線１ ６とを含む。これらの巻線はフェライトコア１５を介して磁気結合されている。

さらに、本発光装置は、例えばＮＰＮ型トランジスタ３００を含む。このトラン ジスタ３００は３つノミ極、すなわちベース２２、エミッタ２４、およびコレ巻 線９の第一端子１０に接続させる第一接続手段を含む。本実施例においては、こ の第一接続手段が、ダイオード６にて構成され、そのアノード７が電源電位端子 ｌに接続され、そのカソード８が前記−次巻線の第一巻線９の第一端子１０に接 続されている０例えば、電源ユニット５００への接続の際にプラスとマイナスを 過って逆にしてしまったような場合に、ダイオード６はトランジスタ３００に不 適切な電流が流れてそれを使えなくしてしまうことを有効に回避する。

また、前記−次巻線の第一巻線９の第二端子１１を、トランジスタ３００の第一 電極（ベース）２２に接続させる第二接続手段が設けられる。本実施例では、第 二接続手段は導電体により簡単に構成されている。さらに第三接続手段が、トラ ンジスタ３００の第二電極（コレクタ）２３を、前記−次巻線の第二巻線１２の 第一端子１３に接続される。第三接続手段も導電体により簡単に構成されている 。第二巻線１２の第二端子１４ば、ロードコンデンサ（ｌｏａｄ　ｃａｐａｃｉ ｔｏｒ）　２５を介して基準電位電極２に接続される。本実施例では、第二巻線 １２の第二端子１４が第四接続手段としての導電体を介してロードコンデンサ２ ５の第一端子２６に接続され、他方、ロードコンデンサ２５の第二端子２７は例 えば図において符号１００で示される第五接続手段としてのアースを介して基準 電位電極２に接続されている。また、トランジスタ３００の第三電極（エミッタ ）２４は、基準電位端子２にアース１００によって接続されている。この場合、 アース１００は第六接続手段として作用している。

さらに、本発光装置は、例えばポテンショメータ等の抵抗手段４００を含む。ポ テンショメータ４００の可変タップ３０はその第一端子２９でコンデンサ２５の 第一端子２６に接続され、他方、その第二端子２８は、ダイオード６０カソード ８に接続されることにより、そのダイオード６を介して電源電位端子１に接続さ れている。

本発光装置はまた、可視領域の電磁波を透過させる材料、例えばガラスによって 構成された気密管１９を含む。気密管１９はネオン、アルゴン、ヘリウム等の希 ガスが充填される。好適には、気密管１９の内表面上には、螢光材料が付着させ られる。気密管１９の形状は一般に縦長とされ、また、例えば銅等の導電性金属 からなる２つの単純電極２０．２１を備えている。

２つの単純電極２０．２１は各々気密管１９の壁に設けられた気密の電路によっ てその壁を貫通し、管内部の両端を管の外部に接続させている。具体的には、２ つの単純電極２０．２１は第七接続手段としての例えば導電体を介して二次巻線 １６の両端子１７．１８に接続されている。

本実施例においてはさらに、好適な態様として、例えば電解コンデンサ等のフィ ルタコンデンサ３を含んでいる。フィルタコンデンサ３の２つの出力端子４゜５ により’＠ａ！ｊ電位端子１が基準電位端子２に接続されている。フィルタコン デンサ３は、直流電流に混在する可能性のある交流ノイズを除去する。

電源ユニット５００としては、例えば、バッテリ。

アキュムレータ等が用いられてもよいが、手近に利用できる交流電源ライン３１ がら供給される交流電流を整流して直流を出力する整流回路でもよい。このよう な整流回路は良く知られたものであるのでここでは説明を略すが、ただ付言すれ ば、それは少なくとも１つの変圧器３４と例えばダイオードブリッジ３３を含ん で構成される。

以下、上記の発光装置の作動を説明する。

電源電位電極１と基準電位電極２の２つの電極に直流電流が供給されると、ロー ドコンデンサ２５ではトランジスタ３００のコレクタ２３とエミッタ２４との間 を通して充電および放電を行う。その放電の隙に二次巻線１６０両端子１７．１ ８の間に誘起される高い電圧により、気密管１９内のガス中で放電が発生する。

それと同時にこの電圧は第一巻線９にも電圧を誘起し、それによるベース電圧の ためにトランジスタ３００のプロンキング作動が起きる。それゆえロードコンデ ンサ２５では再び充電が生じ得る。そして、変圧器２００の第１巻線９に誘起さ れた誘導電圧が消滅すると、トランジスタ３００のブロッキング状態は解消され 、その結果、前記のようなロードコンデンサ２５の放電が再開する。

上記現象のサイクルが、ポテンショメータ４００の抵抗値によって決定されるロ ードコンデンサ２５の充電時間に対応したリズムで繰り返され、その結果、連続 的な放電が３００００ヘルツのオーダの周波数で発生する。この周波数値もしく はそれに近い値は、好適な結果を生じさせる値として実験的に決定されたもので ある。実際、この周波数のときに気密管１９内のガス中に発生する連続放電は、 人の目に連続的な光として見える。この際、発光アークは、関連手段の助けなし でガス中において瞬間的に発生し、しかもそのガス圧は比較的低くてよい。その ため電力消費量が極めてすくなくてすむ。

以上本発明の利点を詳細に説明してきたが、最後に付言すれば、本発明の発光装 置は極めて良い耐久性を示し、また、気密管の交換はそのガスの交換も含め頻繁 に行なう必要がないので産業上の利用性が高い。

閏紛臘審−牛 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電源電位端子（１）と、 基準電位端子（２）と、 第一巻線（９）と第二巻線（１２）の少なくとも２つの巻線を含む一次巻線と、 少なくとも１つの巻線（１６）を含む二次巻線とを有する変圧器（２００）と、 第一電極（２２）と第二電極（２３）と第三電極（２４）の３つの電極を有する トランジスタ（３００）と、 前記電源電位端子（１）を、前記一次巻線の第一巻線（９）の第一端子（１０） に接続させる第一手段と、前記一次巻線の第一巻線（９）の第二端子（１１）を 、前記トランジスタの第一電極（２２）に接続させる第二手段と、 前記トランジスタの第二電極（２３）を、前記一次巻線の第二巻線（１２）の第 一端子（１３）に接続させる第三手段と、 ロードコンデンサ（２５）と、 前記一次巻線の第二巻線（１２）の第二端子（１４）を、前記ロードコンデンサ の第一端子（２６）に接続させる第四手段と、 前記ロードコンデンサの第二端子（２７）を、前記基準電位端子（２）に接続さ せる第五手段と、前記トランジスタ（３００）の第三電極（２４）を、前記基準 電位端子（２）に接続させる第六手段と、前記電源電位端子（１）を、前記一次 巻線の第二巻線（１２）の第二端子（１４）に接続された前記ロードコンデンサ の第一端子（２６）に接続させることができる抵抗手段（４００）と、 ガスを内包し、２つの単純出力電極（２０，２１）を有する気密管（１９）と、 前記気密管の両単純電極の各々の出力端子を、それぞれ前記二次巻線（１６）の 両端子（１７，１８）に接続させる第七手段と を含むことを特徴とする発光装置。 ２．前記電源電位端子（１）を前記一次巻線の第一巻線（９）の第一端子（１０ ）に接続させる第一手段が、少なくとも１つのダイオード（６）を含み、そのダ イオードのアノード（７）が前記電源電位端子（１）に接続され、そのカソード （８）が前記一次巻線の第一巻線て９）の第一端子（１０）に接続される請求項 １の発光装置。 ３．前記電源電位端子（１）を、前記一次巻線の第二巻線（１２）の第二端子（ １４）に接続された前記ロードコンデンサの第一端子（２６）に接続させること ができる抵抗手段（４００）が、ポテンショメータにて構成される請求項１の発 光装置。 ４．さらにフィルタコンデンサ（３）を含み、そのフイルタコンデンサの２つの 端子（４，５）が前記電源電位端子（１）および基準電位端子（２）にそれぞれ 接続される請求項１〜３の何れかに記載の発光装置。 ５．前記フィルタコンデンサ（３）の２つの端子の一方（４）が前記ダイオード のカソード（８）に接続される請求項２および４に記載の発光装置。 ６．前記トランジスタ（３００）がＮＰＮ型であり、前記第一電極（２２）、第 二電極（２３）、第三電極（２４）がそれぞれそのＮＰＮ型トランジスタのベー ス、コレクタ、エミッタである請求項１〜５の何れかに記載の発光装置。 ７．前記気密管（１９）が可視領域の電磁波を透過させる材料にて構成されてい る請求項１〜６の何れかに記載の発光装置。 ８．前記気密管（１９）の内表面が螢光材料を含む請求項７に記載の発光装置。 ９．前記気密管（１９）がネオン，アルゴン，ヘリウム等の希ガスを内包する請 求項１〜８の何れかに記載の発光装置。 １０．前記一次および二次巻線の巻線（９，１２，１６）がフェライトコア（１ ５）により磁気結合されている請求項１〜９の何れかに記載の発光装置。