JPH0522335B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電極間の放電発光を利用し、各種表
示の光源として好適に用いられる表示放電ランプ
に係り、特に、電極構成を工夫することにより、
高輝度化を図ると共に、種々の駆動方式で点灯可
能とした表示放電ランプに関する。

［従来の技術］ 従来、高速道路等の交通情報表示、空港ターミ
ナルの行先及び時刻表示、或いは屋外等での一般
広告表示等の各種表示用光源として、小型の白熱
電球や各種放電灯、或いは発光ダイオード等が広
く使用されている。本出願人も、上記表示用光源
として、ホローカソードを導入した表示放電ラン
プを提案（特開昭59−20960号）している。

上記表示放電ランプ１は、第４図に示す如く、
円錐形陰極２と陽極２′とを放電間隙を隔てて対
向させ、これを、ガラスバルブよりなる気密容器
４内に収納して放電ガスを封入し、上記陰極２及
び陽極２′にそれぞれ接続されたリード線３，
３′を容器４外へ導出した構造を有している。

上記表示放電ランプは、陰極の動作位置を円錐
形陰極の内面に設定することでホローカソード効
果が得られ、陰極内面全域に渡る広い面積におい
て高い輝度の放電発光が生成するものである。こ
の場合、上記陽極２′の形状及び位置は特に限定
されることがなく、第４図に示した棒形状の陽極
２′を陰極２の内側に配置したものの他、第５図
Ａに示す如く、円錐形状の陽極２′を陰極２の外
側に配置したり、第５図Ｂに示す如く、リング形
状の陽極２′を陰極２の開口部前面に対向させて
配置したもの等がある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記表示放電ランプは、ホローカソ
ード効果を得るために円錐形陰極を導入したが故
に、パルス駆動や交流駆動を行うと著しく表示性
が損なわれ、採用し得る駆動方式が実質的に直流
駆動のみに限定される。

即ち、陰極の放電面積が、円錐の内側全域にお
よび広いため、電圧を印加してから全面放電に至
るまでに時間を要し、パルス駆動による短時間の
電圧印加では、全面放電時間が極短くなつたり、
パルス幅によつては、全面放電が生じない場合が
ある。しかも、陰極上における放電開始箇所が一
定しないため、部分放電による発光点が陰極上に
あちこち移動して見え、暗くてチラツキの多い表
示となる。さらにパルス駆動の場合、直流駆動と
同等の発光輝度を得るためには、その電圧値及び
電流値を直流の場合にくらべ高く取る必要があ
る。このため、電界の集中している円錐形陰極の
開口端部がスパツタし、スパツタ物質が気密容器
内壁へ付着して黒化が生じ、光の透過率を低下さ
せる。

また、交流駆動を行つた場合には、印加電圧の
一サイクル毎に陰極と陽極とが入れ代わることと
なり、両電極の形状及び寸法が異なることから、
放電を生じる電極によつて発光面積及び発光輝度
に違いが生じ、不均一な発光となる。

本発明は、上述の点に鑑み案出されたもので、
表示性を損なうことなく、直流駆動以外の交流駆
動及びパルス駆動でも点灯することができ、各駆
動方式における特徴を十分に発揮させ得る表示放
電ランプの実現を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため種々検討の結果、放
電特性を揃えた対の放電電極を複数組封入するこ
とにより本発明の完成に至つたものである。

したがつて、本発明の表示放電ランプは、略同
一形状、同一寸法の棒形状あるいは球形状に形成
された第１の放電電極と第２の放電電極とを、所
定の放電間隙を隔てて対向配置して形成した対の
放電電極を、所定の放電ガスと共に気密容器内に
複数組封入してなる表示放電ランプであつて、上
記気密容器はレンズ加工を施して形成された表示
部と、該表示部を除く内面または外面もしくは双
方に形成された光反射層とを有してなり、上記第
１の放電電極同士は共通接続により一体的に外部
駆動回路に接続されると共に、上記第２の放電電
極同士も共通接続により一体的に外部駆動回路に
接続され、該外部駆動回路からの電圧印加によつ
て複数の放電間隙で同時に生成した放電発光が、
上記表示部のレンズの焦点距離または焦点距離内
に位置するように、上記対の放電電極をそれぞれ
配置させたことを特徴とするものである。

［作用］ 本発明は、上記のように、対の放電電極を構成
する第１の放電電極と第２の放電電極を、略同一
形状、同一寸法の棒形状あるいは球形状としたた
め、両放電電極の放電特性が略等しいものとなつ
ている。したがつて、放電する電極による発光面
積や発光輝度の差が生じないので、一サイクル毎
に陰極と陽極とが入れ代わる交通駆動方式で点灯
しても均一な発光が得られる。また、個々の電極
面積が然程広くならないので、短時間の電圧印加
によつても十分な全面放電が生成し、また電極表
面の電界分布は極端な偏りが生じないので、相当
高い電圧を印加しても部分的にスパツタする恐れ
がない。したがつて、電圧の印加時間が短く、高
電圧が印加されるパルス駆動方式によつて点灯し
ても、チラツキや輝度低下を生じることがない。
なお、直流駆動方式を採用しても何ら支障がない
ことは言うまでもない。

また、複数の放電間隙において同時に放電発光
が生じ、それぞれの放電発光が重畳することとな
るため、高い輝度を得られる。

さらに、気密容器の表示部を除いた箇所に光反
射層を形成すると共に、放電発光が表示部のレン
ズの焦点距離または焦点距離内に位置するように
対の放電電極を配置させることで、気密容器内で
生成した放電発光は、表示部から集中的に外部に
放射されるため，より一層の高輝度化が図れる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明
する。第１図及び第２図は、本発明の一実施例に
係る表示放電ランプを示すもので、それぞれ縦断
面図及び横断面図である。

図において、表示放電ランプ１は、NiやAl等
の金属材料を棒形状に加工し、その表面に、例え
ば、アルカリ土類金属元素の酸化物（MgOや
SrO等）やアルミニウムとの複合金属酸化物
（BaAl₂O₃等）、或いは希土類元素の酸化物（Y₂
O₃，La₂O₃等）や、硼化物（GdB₄，LaB₆等）等
のエミツタ物質２ａ，２a′を被着して形成した第
１の放電電極２及び第２の放電電極２′のそれぞ
れの一端にジユメツト線や42−６合金線等よりな
るリード線３，３′を接続し、これを、放電間隙
を隔てて略平行に対向させている。上記第１の放
電電極２と第２の放電電極２′とは、略同一形状、
同一寸法に形成されている。

この第１の放電電極２及び第２の放電電極２′
によつて形成された対の放電電極を８組用意し、
これらをガラスバルブよりなる気密容器４内に配
置し、該容器４外にリード線３，３′を導出する
と共に、排気管４ｂを通じて容器４内を真空排気
してHe，Ne，Ar等の希ガスを主体とした放電
ガスを封入している。

上記気密容器４内は、その頂部が表示部４ａと
なされてレンズ加工が施されており、上記第１の
放電電極２及び第２の放電電極２′間に電圧を印
加することによつて放電間隙に生じる放電発光
が、上記レンズの焦点距離又は焦点距離内に位置
する様に設定されている。したがつて、上記表示
放電ランプ１からの光は、平行又は所定の立体角
をもつて、表示部４ａから外部に集中的に放射さ
れる。また、上記気密容器４には、その内壁側周
面及び外壁底面に光反射層５が形成されており、
表示部４ａから放出される光量を増大させてい
る。さらに、上記気密容器４には、その表示部４
ａの内面に光散乱層６が形成されており、近くか
ら目視する場合の表示の均一性を向上させてい
る。

尚、上記第１の放電電極２及び第２の放電電極
２′は、上述の棒形状の他、球形状のものも、電
極表面の電界分布が極端に偏らないので好適に使
用し得る。また、上記第１の放電電極２及び第２
の放電電極２′によつて形成される対の放電電極
の気密容器４内への封入組数は、表示放電ランプ
１の大きさや所望輝度等に応じて適宜設定すれば
よい。

而して、上記表示放電ランプ１を交流駆動する
には、第３図Ａに示す如く、第１の放電電極２同
士を安定抵抗Ｒを介して共通接続し、一体的に交
流電源EAに接続すると共に、第２の放電電極
２′同士を安定抵抗R′を介して共通接続し、一体
的に交流電源EAに接続し、該交流電源EAから電
圧を印加すればよい。これによつて、上記第１の
放電電極２及び第２の放電電極２′が交互に放電
発光し、均一な光が表示部４ａから放出される。

また、第３図Ｂに示す如く、負極側の第１の放
電電極２に安定抵抗Ｒを介して共通接続し、一体
的に直流電源EDに接続すると共に、正極側の第
２の放電電極２′を共通接続して一体的に直流電
源EDに接続し、該直流電源EDから電圧を印加す
れば、表示放電ランプ１を直流駆動することがで
きる。この場合、安定抵抗Ｒと直流電源EDとの
間にゲート素子Ｇを接続すれば、上記ゲート素子
Ｇの開閉によつて放電させる第１の放電電極２を
選定することができ、発光する対の放電電極数を
調整することで表示放電ランプ１の輝度変調が可
能となる。

さらに、上記表示放電ランプ１をパルス駆動す
る場合には、第３図Ｃに示す如く、正極側の第１
の放電電極２同士を安定抵抗Ｒを介して共通接続
し、一体的にパルス電源EPに接続すると共に、
正極側の第２の放電電極２′を共通接続し、一体
的にパルス電源EPに接続し、該パルス電源EPか
ら電圧を印加すればよい。この駆動方式によれ
ば、表示放電ランプ１を多数、縦横方向にマトリ
クス配置し、行或いは列毎に時分割的に電圧を印
加するダイナミツク駆動を行うことができるの
で、駆動素子数を然程要せずに大型表示装置を構
成し得る。

［発明の効果］ 以上詳述の如く、本発明の表示放電ランプは、
対の放電電極を構成する第１の放電電極と第２の
放電電極を、略同一形状、同一寸法の棒形状ある
いは球形状としたため、直流駆動の他、交流駆動
あるいはパルス駆動で点灯しても、高輝度でしか
もムラやチラツキのない良好な表示が得られる。
したがつて、目的に応じて上記各駆動方式の何れ
をも採用することができ、各駆動方式における特
徴を十分に発揮させ得るものである。

また、対の放電電極を複数組封入すると共に、
第１の放電電極同士及び第２の放電電極同士を一
体的に駆動制御することで、複数の放電間隙に同
時に放電発光を生成させることができる。このた
め、それぞれの放電発光が重畳し、高い輝度を得
ることができる。

さらに、気密容器の表示部を除いた箇所に光反
射層を形成すると共に、放電発光が表示部のレン
ズの焦点距離または焦点距離内に位置するように
対の放電電極を配置したため、気密容器内の放電
発光は表示部から集中的に外部に放射される。こ
の結果、より一層の高輝度化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の一実施例を示す
もので、それぞれ縦断面図及び横断面図、第３図
Ａ，Ｂ及びＣは、それぞれ交流、直流及びパルス
駆動方式における回路図、第４図は、従来例の側
面図、第５図は、従来例における放電電極の形状
及び配置例を示す斜視図である。 １……表示放電ランプ、２……第１の放電電
極、２′……第２の放電電極、２ａ，２a′……エ
ミツタ物質、４……気密容器、４ａ……表示部、
５……光反射層、６……光散乱層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 略同一形状、同一寸法の棒形状あるいは球形
   状に形成された第１の放電電極と第２の放電電極
   とを、所定の放電間隙を隔てて対向配置して形成
   した対の放電電極を、所定の放電ガスと共に気密
   容器内に複数組封入してなる表示放電ランプであ
   つて、上記気密容器はレンズ加工を施して形成さ
   れた表示部と、該表示部を除く内面または外面も
   しくは双方に形成された光反射層とを有してな
   り、上記第１の放電電極同士は共通接続により一
   体的に外部駆動回路に接続されると共に、上記第
   ２の放電電極同士も共通接続により一体的に外部
   駆動回路に接続され、該外部駆動回路からの電圧
   印加によつて複数の放電間隙で同時に生成した放
   電発光が、上記表示部のレンズの焦点距離または
   焦点距離内に位置するように、上記対の放電電極
   をそれぞれ配置させたことを特徴とする表示放電
   ランプ。 ２ 上記第１の放電電極及び第２の放電電極の表
   面に、エミツタ物質を被着させたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の表示放電ラン
   プ。 ３ 上記気密容器の表示部内面に光散乱層を形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の表示放電ランプ。