JPH0544134B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0544134B2 JPH0544134B2 JP63195688A JP19568888A JPH0544134B2 JP H0544134 B2 JPH0544134 B2 JP H0544134B2 JP 63195688 A JP63195688 A JP 63195688A JP 19568888 A JP19568888 A JP 19568888A JP H0544134 B2 JPH0544134 B2 JP H0544134B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- conical
- discharge
- discharge lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ホロー陰極として動作する円錐形の
陰極を備えた二重円錐電極構造の表示放電ランプ
に係り、特に所定の電極間隔を保つことにより、
高輝度で寿命が長く、しかも安定した品質の各種
表示用光源として広範囲に使用できる表示放電ラ
ンプに関する。
陰極を備えた二重円錐電極構造の表示放電ランプ
に係り、特に所定の電極間隔を保つことにより、
高輝度で寿命が長く、しかも安定した品質の各種
表示用光源として広範囲に使用できる表示放電ラ
ンプに関する。
［従来の技術］
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、市街地での時刻表示、騒音や
排気ガス濃度表示、屋外等での一般広告表示、ビ
ルやホテル等の廊下の常夜灯等の各種表示用光源
としては、従来、小型の白熱電球や各種の放電灯
があり、それぞれの特徴を目的に合わせて使用さ
れている。これら従来の光源のうち、白熱電球は
高輝度が得られるものの、消費電力が大きく短寿
命であり、一方、放電灯は、白熱電球のように短
寿命ではないものの、輝度が低いうえに電極のス
パツタによる外囲器の黒化によつて更に輝度劣化
が生じ、また駆動電圧が高いなどの問題があつ
た。
行先及び時刻表示、市街地での時刻表示、騒音や
排気ガス濃度表示、屋外等での一般広告表示、ビ
ルやホテル等の廊下の常夜灯等の各種表示用光源
としては、従来、小型の白熱電球や各種の放電灯
があり、それぞれの特徴を目的に合わせて使用さ
れている。これら従来の光源のうち、白熱電球は
高輝度が得られるものの、消費電力が大きく短寿
命であり、一方、放電灯は、白熱電球のように短
寿命ではないものの、輝度が低いうえに電極のス
パツタによる外囲器の黒化によつて更に輝度劣化
が生じ、また駆動電圧が高いなどの問題があつ
た。
そこで、上述の問題を解決するため本出願人
は、特開昭59−20960号の発明による表示放電ラ
ンプを提案している。上記表示放電ランプは、陰
極を円錐形とし、該円錐形陰極の開口角度も含め
た形状や寸法、封入ガスの圧力あるいは電流の大
きさ等の諸条件を適宜選定してホロー陰極の状態
で動作させるものである。このため、上記表示放
電ランプは、ホロー陰極効果によつて、駆動電圧
及び消費電力が小さく、また明るさについても従
来の白熱電球に比べて遜色がなく、特に寿命につ
いては数倍の長寿命化が達成できる等、優れた特
性が得られるものである。
は、特開昭59−20960号の発明による表示放電ラ
ンプを提案している。上記表示放電ランプは、陰
極を円錐形とし、該円錐形陰極の開口角度も含め
た形状や寸法、封入ガスの圧力あるいは電流の大
きさ等の諸条件を適宜選定してホロー陰極の状態
で動作させるものである。このため、上記表示放
電ランプは、ホロー陰極効果によつて、駆動電圧
及び消費電力が小さく、また明るさについても従
来の白熱電球に比べて遜色がなく、特に寿命につ
いては数倍の長寿命化が達成できる等、優れた特
性が得られるものである。
特に、大型の表示放電ランプにあつては、第３
図に示す如く、円錐形の陰極３を囲むように円錐
形の陽極４を配した二重円錐電極構造を採つてい
るため、動作状態に於ける陰極電流密度を増加さ
せて、負グローが円錐形の陰極３の内部だけでな
く外周部にも溢れて形成されるように規定し、上
記陰極３の外周に配置した円錐形の陽極４の内面
を反射面として作用させることにより、上述した
ホロー陰極効果に加え、更に発光を強めることが
できると共に、発光面積を拡大させ得る利点があ
る。
図に示す如く、円錐形の陰極３を囲むように円錐
形の陽極４を配した二重円錐電極構造を採つてい
るため、動作状態に於ける陰極電流密度を増加さ
せて、負グローが円錐形の陰極３の内部だけでな
く外周部にも溢れて形成されるように規定し、上
記陰極３の外周に配置した円錐形の陽極４の内面
を反射面として作用させることにより、上述した
ホロー陰極効果に加え、更に発光を強めることが
できると共に、発光面積を拡大させ得る利点があ
る。
［発明が解決しようとする課題］
上記二重円錐電極構造の表示放電ランプにあつ
ては、円錐形の陰極をホロー陰極として確実に動
作させる為には、陽極・陰極間の距離をなるべく
小さくする方が良い。ところが、陽極と陰極との
間には両電極の接触を阻止するものがなく、電極
間隔を小さく設定し過ぎると、製造上のバラツキ
や機械的振動で両電極が短絡する虞れがある。従
つて上記電極間隔の設定値をあまり小さくするこ
とができず、その値は0.4mm程度となつている。
ては、円錐形の陰極をホロー陰極として確実に動
作させる為には、陽極・陰極間の距離をなるべく
小さくする方が良い。ところが、陽極と陰極との
間には両電極の接触を阻止するものがなく、電極
間隔を小さく設定し過ぎると、製造上のバラツキ
や機械的振動で両電極が短絡する虞れがある。従
つて上記電極間隔の設定値をあまり小さくするこ
とができず、その値は0.4mm程度となつている。
この0.4mmという電極間隔は、放電ガスの種類
やそのガス圧、陰極の材質や表面状態あるいは放
電電流等の放電条件の設定如何によつては、負グ
ローの厚さ程度の寸法となる。このため、陽極内
面とそれに対向する円錐形陰極の外面との間に生
じたトリガー放電は、そのまま持続状態となつて
グロー放電を形成し、円錐形陰極の内面に転移し
ない状態を生じる虞れがある。この状態では、上
記陰極がホロー陰極として動作せず、上述したホ
ロー陰極効果等による優れた諸特性が得られない
こととなる。
やそのガス圧、陰極の材質や表面状態あるいは放
電電流等の放電条件の設定如何によつては、負グ
ローの厚さ程度の寸法となる。このため、陽極内
面とそれに対向する円錐形陰極の外面との間に生
じたトリガー放電は、そのまま持続状態となつて
グロー放電を形成し、円錐形陰極の内面に転移し
ない状態を生じる虞れがある。この状態では、上
記陰極がホロー陰極として動作せず、上述したホ
ロー陰極効果等による優れた諸特性が得られない
こととなる。
本発明は、以上の問題を解決すべく案出された
もので、二重円錐形電極構造の表示放電ランプに
おいて、陽極と陰極とを短絡させることなく電極
間隔を小さく形成することができ、確実にホロー
陰極効果及び陽極反射効果を発揮し得る表示放電
ランプを提供するものである。
もので、二重円錐形電極構造の表示放電ランプに
おいて、陽極と陰極とを短絡させることなく電極
間隔を小さく形成することができ、確実にホロー
陰極効果及び陽極反射効果を発揮し得る表示放電
ランプを提供するものである。
［課題を解決するための手段］
上述した課題を解決するために本発明の表示放
電ランプは、放電ガスを封入した気密容器内に、
ホロー陰極として動作する円錐形の陰極を囲むよ
うに円錐形の陽極を配置した二重円錐電極構造の
表示放電ランプにおいて、上記陰極の外面と陽極
の内面間の電極間隔を、上記陰極外面と陽極内面
間の放電が持続し得ない狭小な電極間隔とするた
めの厚さに設定してなる絶縁スペーサを、上記陰
極と陽極との間に配設したことを特徴とするもの
である。
電ランプは、放電ガスを封入した気密容器内に、
ホロー陰極として動作する円錐形の陰極を囲むよ
うに円錐形の陽極を配置した二重円錐電極構造の
表示放電ランプにおいて、上記陰極の外面と陽極
の内面間の電極間隔を、上記陰極外面と陽極内面
間の放電が持続し得ない狭小な電極間隔とするた
めの厚さに設定してなる絶縁スペーサを、上記陰
極と陽極との間に配設したことを特徴とするもの
である。
［作用］
本発明は、上述の如き構成を有するので、陰極
外面と陽極内面との間の電極間隔を放電が持続し
得ない値に容易に設定することができ、且つこの
電極間隔が振動等によつて変動することがなく、
負グローの厚さより十分狭小な電極間隔を形成し
ても両電極が短絡する虞れがなくなる。これによ
り、陰極外面と陽極内面との間に形成されたトリ
ガー放電が、この間の電極間隔が狭くて持続し得
ないことから、陰極外面から陰極内面へと転移
し、陽極内面と陰極内面との間にグロー放電が生
成する。このグロー放電によつて、円錐形陰極の
内面に負グローが生じ、陰極内面の互いに対向す
る面上に生じた負グローが重なり合つて、陰極が
ホロー陰極として動作する。
外面と陽極内面との間の電極間隔を放電が持続し
得ない値に容易に設定することができ、且つこの
電極間隔が振動等によつて変動することがなく、
負グローの厚さより十分狭小な電極間隔を形成し
ても両電極が短絡する虞れがなくなる。これによ
り、陰極外面と陽極内面との間に形成されたトリ
ガー放電が、この間の電極間隔が狭くて持続し得
ないことから、陰極外面から陰極内面へと転移
し、陽極内面と陰極内面との間にグロー放電が生
成する。このグロー放電によつて、円錐形陰極の
内面に負グローが生じ、陰極内面の互いに対向す
る面上に生じた負グローが重なり合つて、陰極が
ホロー陰極として動作する。
［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。
する。
第１図は、本発明の一実施例に係る表示放電ラ
ンプの側面図、第２図Ａ及びＢは、それぞれ電極
構成を示す斜視図及び断面図である。
ンプの側面図、第２図Ａ及びＢは、それぞれ電極
構成を示す斜視図及び断面図である。
図において表示放電ランプ１は、前面にレンズ
部２ａを形成したガラス球よりなる気密容器２の
内部に、Ne，Ar等の希スの単体もしくは混合物
を主体とした放電用ガスを封入すると共に、前面
を開口部３ａとする円錐形の陰極３と、該陰極３
を囲むように、前面を開口部４ａとした円錐形の
陽極４を対向配置し、両電極３，４間に、該陰極
３外面の開口部３ａ側が露出するように絶縁スペ
ーサ５を配設した構造を有している。また、上記
陰極３及び陽極４は、リード線６及び７を介して
口金８に接続固定され、更に、上記陰極３にはリ
ード線６を介して電流制限用の抵抗器９が接続さ
れている。
部２ａを形成したガラス球よりなる気密容器２の
内部に、Ne，Ar等の希スの単体もしくは混合物
を主体とした放電用ガスを封入すると共に、前面
を開口部３ａとする円錐形の陰極３と、該陰極３
を囲むように、前面を開口部４ａとした円錐形の
陽極４を対向配置し、両電極３，４間に、該陰極
３外面の開口部３ａ側が露出するように絶縁スペ
ーサ５を配設した構造を有している。また、上記
陰極３及び陽極４は、リード線６及び７を介して
口金８に接続固定され、更に、上記陰極３にはリ
ード線６を介して電流制限用の抵抗器９が接続さ
れている。
上記絶縁スペーサ５は、アルミナ、酸化シリコ
ン、フオルステライト等の金属酸化物やセラミツ
クス材料より成り、該材料を陰極３外面、又は陽
極４内面の陰極３に対向する部分に塗布、プラズ
マ溶射等の手段により、均一な厚さに薄く付着さ
せて形成したものである。しかして、上記陰極３
の尖鋭部３ｂを陽極４の尖鋭部４ｂ方向に押圧
し、上記絶縁スペーサ５を陰極３及び陽極４に密
着させることにより、上記陰極３と陽極４との間
に絶縁スペーサ５の厚さ分の電極間隔が形成され
る。また上記絶縁スペーサ５は、上述した材料を
薄膜状の円錐形に成形加工したものを用いてもよ
く、陰極３と陽極４との間に密着させて挟入する
ことにより、同様に電極間隔を形成することがで
きる。この場合、絶縁スペーサ５の厚さ寸法の精
度が向上する。
ン、フオルステライト等の金属酸化物やセラミツ
クス材料より成り、該材料を陰極３外面、又は陽
極４内面の陰極３に対向する部分に塗布、プラズ
マ溶射等の手段により、均一な厚さに薄く付着さ
せて形成したものである。しかして、上記陰極３
の尖鋭部３ｂを陽極４の尖鋭部４ｂ方向に押圧
し、上記絶縁スペーサ５を陰極３及び陽極４に密
着させることにより、上記陰極３と陽極４との間
に絶縁スペーサ５の厚さ分の電極間隔が形成され
る。また上記絶縁スペーサ５は、上述した材料を
薄膜状の円錐形に成形加工したものを用いてもよ
く、陰極３と陽極４との間に密着させて挟入する
ことにより、同様に電極間隔を形成することがで
きる。この場合、絶縁スペーサ５の厚さ寸法の精
度が向上する。
上記絶縁スペーサ５の厚さは、この厚さによつ
て決定される電極間隔が、グロー放電を持続し得
ない寸法、即ちグロー放電が生成した場合に陰極
３の外面に形成されるであろう負グローの厚さよ
りも十分小さい寸法を上限とする必要がある。こ
の上限値は、放電ガスの種類やガス圧、陰極３の
材質や表面状態あるいは放電電流等、放電条件の
選定如何によつて異なるが、実用上、0.35mm程度
に設定される。また、上記絶縁スペーサ５の厚さ
の下限値は、放電特性上はできるだけ小さい方が
よいが、機械的振動等による陰極３と陽極４との
接触を考慮すると0.03mm程度の値となる。
て決定される電極間隔が、グロー放電を持続し得
ない寸法、即ちグロー放電が生成した場合に陰極
３の外面に形成されるであろう負グローの厚さよ
りも十分小さい寸法を上限とする必要がある。こ
の上限値は、放電ガスの種類やガス圧、陰極３の
材質や表面状態あるいは放電電流等、放電条件の
選定如何によつて異なるが、実用上、0.35mm程度
に設定される。また、上記絶縁スペーサ５の厚さ
の下限値は、放電特性上はできるだけ小さい方が
よいが、機械的振動等による陰極３と陽極４との
接触を考慮すると0.03mm程度の値となる。
尚、上記絶縁スペーサ５は、上記陰極３の外面
全域を覆うように形成してもよく、この場合、ト
リガー放電は、陽極４の内面と陰極３の開口端に
おいて形成されることとなる。
全域を覆うように形成してもよく、この場合、ト
リガー放電は、陽極４の内面と陰極３の開口端に
おいて形成されることとなる。
また、上記円錐形陰極３は、ニツケル等の金属
より成り、その開口角度、即ち円錐の頂点をなす
角度は、発光面積とホロー陰極効果との兼ね合い
から、両方に適合する20度から90度の範囲に設定
されており、この範囲の角度は、寿命の面でも長
寿命が得られるものである。更に上記陰極３の内
面には、BaO，BaSrO2，BaO・Al2O3等のアル
カリ土類金属元素の酸化物、Y2O3等の希土類元
素の酸化物あるいはLaB6等の希土類元素の６硼
化物等の単体もしくは複合体からなるエミツタ物
質１０を被着させ、ホロー陰極効果による放電維
持電圧の低電圧化と合わせて動作状態での低電化
を図つている。
より成り、その開口角度、即ち円錐の頂点をなす
角度は、発光面積とホロー陰極効果との兼ね合い
から、両方に適合する20度から90度の範囲に設定
されており、この範囲の角度は、寿命の面でも長
寿命が得られるものである。更に上記陰極３の内
面には、BaO，BaSrO2，BaO・Al2O3等のアル
カリ土類金属元素の酸化物、Y2O3等の希土類元
素の酸化物あるいはLaB6等の希土類元素の６硼
化物等の単体もしくは複合体からなるエミツタ物
質１０を被着させ、ホロー陰極効果による放電維
持電圧の低電圧化と合わせて動作状態での低電化
を図つている。
［発明の効果］
以上詳述の如く、本発明の表示放電ランプによ
れば、陰極外面と陽極内面との間の電極間隔を放
電が持続し得ない値に容易に設定することがで
き、且つこの電極間隔が振動等によつて変動する
ことがなく、負グローの厚さより十分狭小な電極
間隔を形成しても両電極が短絡する虞れがなくな
る。これにより、陰極外面と陽極内面との間に形
成されたトリガー放電が、この間の電極間隔が狭
くて持続し得ないことから、陰極外面から陽極内
面へと転移し、陽極内面と陰極内面との間にグロ
ー放電が生成する。このグロー放電によつて、円
錐形陰極の内面に負グローが生じ、陰極内面の互
いに対向する面上に生じた負グローが重なり合つ
て、陰極がホロー陰極として動作するものであ
る。
れば、陰極外面と陽極内面との間の電極間隔を放
電が持続し得ない値に容易に設定することがで
き、且つこの電極間隔が振動等によつて変動する
ことがなく、負グローの厚さより十分狭小な電極
間隔を形成しても両電極が短絡する虞れがなくな
る。これにより、陰極外面と陽極内面との間に形
成されたトリガー放電が、この間の電極間隔が狭
くて持続し得ないことから、陰極外面から陽極内
面へと転移し、陽極内面と陰極内面との間にグロ
ー放電が生成する。このグロー放電によつて、円
錐形陰極の内面に負グローが生じ、陰極内面の互
いに対向する面上に生じた負グローが重なり合つ
て、陰極がホロー陰極として動作するものであ
る。
従つて、本発明によれば、従来は往々にして存
在した、陽極と陰極とが短絡するという問題点、
及び陰極内面において負グロー発光を形成し得な
いという問題点を解決し、安定した品質でホロー
陰極効果及び陽極反射効果を奏する表示放電ラン
プを提供することができる。
在した、陽極と陰極とが短絡するという問題点、
及び陰極内面において負グロー発光を形成し得な
いという問題点を解決し、安定した品質でホロー
陰極効果及び陽極反射効果を奏する表示放電ラン
プを提供することができる。
第１図は、本発明の表示放電ランプの側面図、
第２図は本発明の表示放電ランプの電極構成を示
すもので、第２図Ａは概略斜視図、第２図Ｂは断
面図、第３図は従来の表示放電ランプの側面図で
ある。 １……表示放電ランプ、２……気密容易、３…
…陰極、３ａ……開口部、３ｂ……尖鋭部、４…
…陽極、４ａ……開口部、４ｂ……尖鋭部、５…
…絶縁スペーサ、６……リード線（陰極側）、７
……リード線（陽極側）、８……口金、９……抵
抗器、１０……エミツタ物質。
第２図は本発明の表示放電ランプの電極構成を示
すもので、第２図Ａは概略斜視図、第２図Ｂは断
面図、第３図は従来の表示放電ランプの側面図で
ある。 １……表示放電ランプ、２……気密容易、３…
…陰極、３ａ……開口部、３ｂ……尖鋭部、４…
…陽極、４ａ……開口部、４ｂ……尖鋭部、５…
…絶縁スペーサ、６……リード線（陰極側）、７
……リード線（陽極側）、８……口金、９……抵
抗器、１０……エミツタ物質。
Claims (1)
- １ 放電ガスを封入した気密容器内に、ホロー陰
極として動作する円錐形の陰極を囲むように円錐
形の陽極を配置した二重円錐電極構造の表示放電
ランプにおいて、上記陰極の外面と陽極の内面間
の電極間隔を、上記陰極外面と陽極内面間の放電
が持続し得ない狭小な電極間隔とするための厚さ
に設定してなる絶縁スペーサを、上記陰極と陽極
との間に配設したことを特徴とする表示放電ラン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19568888A JPH0246647A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 表示放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19568888A JPH0246647A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 表示放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0246647A JPH0246647A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0544134B2 true JPH0544134B2 (ja) | 1993-07-05 |
Family
ID=16345342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19568888A Granted JPH0246647A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 表示放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0246647A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5298834A (en) * | 1990-10-30 | 1994-03-29 | Okaya Electric Industrial Co., Ltd. | Display discharge lamp |
| DE29703990U1 (de) * | 1997-03-05 | 1997-04-17 | Thielen Marcus Dipl Phys | Kalte Elektrode für Gasentladungen |
| KR100337120B1 (ko) * | 1999-04-24 | 2002-05-18 | 박성돈 | 방전 램프 및 이를 사용한 고활성 물질의 발생장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740848A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-06 | Sankusu:Kk | Discharge tube |
| JPS5920960A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-02 | Okaya Denki Sangyo Kk | 表示放電ランプ |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19568888A patent/JPH0246647A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0246647A (ja) | 1990-02-16 |
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