JPH09265950A

JPH09265950A - 蛍光ランプ、蛍光ランプ装置およびこれを用いた照明装置

Info

Publication number: JPH09265950A
Application number: JP7686296A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Senzaki; 茂千崎; Masasane Takagi; 将実高木; Eiji Suekuni; 栄治末国
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】低温環境下において、消灯後のバルブ内の放
電媒体が含む水銀の分布を一様にし、輝度立上り特性を
改善する。【構成】水銀を主体とする放電媒体が封入されて両端
に一対の電極１３が配設されたバルブ２を設け、このバ
ルブ２における電極１３の周囲を除いた外周面にヒータ
４を設けた。したがって、消灯後にバルブ２の中央部が
冷えやすい細径形の蛍光ランプ１において、バルブ２の
端部を冷えやすくすることでバルブ２の中央の温度が低
下するのを防止し、これによってバルブ２内の温度分布
を一様にして輝度立上り特性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプ、蛍光
ランプ装置およびこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等に搭載されている各種の
メータやＯＡ機器等のバックライトとして低圧水銀蒸気
放電ランプである蛍光ランプが用いられている。

【０００３】一般に、蛍光ランプは２５℃前後の温度環
境下で最も効率良く発光するのに対し、例えば車載用の
低圧蛍光ランプでは、−３０℃〜８５℃という幅広い温
度領域での始動および発光性能が要求される。ところ
が、蛍光ランプは、低温時には水銀蒸気の圧力が低下す
るため、周囲温度が低温になるほど始動しにくく、ま
た、始動後も発光輝度が低くなってしまうという不都合
がある。特に、始動時に熱電子を放出しない冷陰極タイ
プの電極を用いた蛍光ランプは、低温時に極めて始動し
にくい。

【０００４】このようなことから、従来、蛍光ランプの
発光領域に沿わせて長尺状の低温補償ヒータを設けた構
造のものがある。この低温補償ヒータは、例えば、エッ
チング加工によって形成されたステンレス箔のジグザグ
パターンをポリエステルフィルムで形状保持させたもの
であり、蛍光ランプの外周面に透光性を有する耐熱性接
着テープで貼り付けられている。

【０００５】また、特開平２−１０９２４８号公報に
は、バルブに低温補償ヒータとなる電熱線を螺旋状に巻
きつけ、その電熱線に通電してランプ面を温め、低温時
における発光輝度の低下を補うようにした蛍光ランプが
開示されている。このような蛍光ランプは、発光領域が
電熱線によって極端に遮光されない。

【０００６】さらに、特開平３−６４９８４号公報に
は、バルブのランプ面を低温補償ヒータとなるメッシュ
状の電熱部材で覆い、この電熱部材に通電してランプ面
を温めることで、発光領域を狭めることなく低温時にお
ける発光輝度の低下を補うようにした蛍光ランプが開示
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】低温補償ヒータを備え
る従来の蛍光ランプでは、蛍光ランプの点灯および消灯
動作に連動して低温補償ヒータがオン・オフ制御され
る。ところが、蛍光ランプの消灯後、バルブ内の温度が
低下するにつれて部分的に温度差が生じ、封入物質の水
銀は最冷部に多く凝結する。このため、低温補償ヒータ
のオン・オフが繰り返されると、消灯時におけるバルブ
内での水銀の分布にバラツキが生じてしまう。例えば、
細径形の蛍光ランプでは、バルブの中央部が蛍光ランプ
の消灯後に最冷部となり、直径１０ｍｍ程度の蛍光ラン
プでは、バルブの端部が蛍光ランプの消灯後に最冷部と
なる。そして、最冷部となるバルブの中央部に水銀が凝
結した場合には、輝度立上り特性の再現性が損なわれ、
徐々にその効率が低下してしまうという問題がある。ま
た、最冷部となるバルブの端部に水銀が凝結した場合に
は、蛍光ランプの光出力が低下してしまう。

【０００８】本発明の目的は、低温環境下において、消
灯後のバルブ内の水銀の分布を一様にし、低温環境下に
おける輝度立上り特性を改善し、光出力の低下を防止す
ることができる蛍光ランプ、蛍光ランプ装置およびこれ
を用いた照明装置を得ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の蛍光ラン
プは、水銀を主体とした放電媒体が封入され内面に蛍光
体層が形成されると共に両端に一対の電極が配設された
バルブと；このバルブの電極の周囲以外の外周面に設け
られたヒータと；を具備している。

【００１０】したがって、二つの電極を通じてバルブに
高周波電力を供給すると、密閉バルブ内で放電破壊が生
じ、バルブが発光する。この際、ヒータに通電すると、
バルブが温められ、密閉バルブ内に封入された放電媒体
の圧力が高められる。これにより、低温時における発光
輝度の低下が補われる。しかも、ヒータは電極の周囲に
設けられていないので、例えば、消灯後にバルブ中央部
が冷えやすい細径形の蛍光ランプにおいて、バルブの端
部が冷えやすくなってバルブの中央の温度が低下せず、
バルブ内の温度分布が一様になる。したがって、輝度立
上り特性が改善される。

【００１１】請求項２記載の蛍光ランプは、水銀を主体
とした放電媒体が封入され内面に蛍光体層が形成される
と共に両端に一対の電極が配設されたバルブと；このバ
ルブの外周面に設けられたヒータと；バルブの電極の周
囲の外周面に取り付けられた冷却手段と；を具備してい
る。

【００１２】したがって、二つの電極を通じてバルブに
高周波電力を供給すると、密閉バルブ内で放電破壊が生
じ、バルブが発光する。この際、ヒータに通電すると、
バルブが温められ、密閉バルブ内に封入された放電媒体
の圧力が高められる。これにより、低温時における発光
輝度の低下が補われる。しかも、バルブ端部の電極の周
囲には冷却手段が設けられているので、例えば、消灯後
にバルブ中央部が冷えやすい細径形の蛍光ランプにおい
て、バルブの端部が冷却手段によって冷されるためにバ
ルブの中央の温度が低下せず、バルブ内の温度分布が一
様になる。したがって、輝度立上り特性が改善される。

【００１３】ここで、請求項１および２記載の蛍光ラン
プにおいて、放電媒体、所定量の水銀、アルゴンおよび
ネオン等の希ガスからなる混合ガスである。また、ヒー
タとしては、ニッケルおよびクロムからなる合金や、フ
ェライト、ニッケル、クロムおよびアルミニウムからな
る合金を用いることができる。さらに、請求項２記載の
蛍光ランプに用いられる冷却手段としては、例えば、放
熱板形状のものや放熱フィンを備えた形状のものが用い
られる。

【００１４】請求項３記載の蛍光ランプは、請求項１ま
たは２記載の蛍光ランプにおいて、バルブの外周面に螺
旋状に巻かれた電熱線によりヒータが形成されている。
したがって、蛍光ランプから出る光が電熱線によって極
端に妨げられず、広い発光領域が得られる。この場合、
請求項４記載の発明のように、ヒータを覆う透光性の熱
収縮チューブでバルブの外周面を被覆する構成であれ
ば、ヒータを容易にバルブに固定することができ、この
場合にバルブの光出力を低下させることもない。その
上、熱収縮チューブによってヒータがバルブに密着固定
されるので、ヒータの発熱が効率良くバルブに伝達され
るし、熱収縮チューブがバルブを保温する。したがっ
て、バルブが効率良く加熱される。

【００１５】請求項５記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１ないし４のいずれか一記載の蛍光ランプと；一対の電
極を通じて蛍光ランプに高周波電力を供給する高周波点
灯回路と；蛍光ランプの少なくとも点灯開始前および消
灯後の一定期間ヒータに通電して発熱させ蛍光ランプの
加熱動作を行なうように制御するヒータ制御回路と；を
具備している。

【００１６】したがって、蛍光ランプには、その電極を
通じて高周波点灯回路より高周波電力が供給される。そ
して、蛍光ランプのヒータは、ヒータ制御回路より通電
されて発熱する。この際、蛍光ランプの点灯直前にヒー
タによる蛍光ランプの加熱動作が行なわれるため、バル
ブが温められて密閉バルブ内に封入された放電媒体の圧
力が高められると共に、電極周囲の温度の上昇率が他の
部分よりも低いために電極の周囲に水銀が凝結する。よ
って、低温環境下における蛍光ランプの輝度立上り特性
が良好になる。一方、蛍光ランプの消灯直後にもヒータ
による蛍光ランプの加熱動作が行なわれるため、バルブ
の中央部が急速に冷却されず、この部分への水銀の凝結
が防止される。よって、バルブ内の水銀の分布が一様に
なり、次回の蛍光ランプの点灯時における輝度立上り特
性が改善される。

【００１７】請求項６記載の蛍光ランプは、水銀を主体
とした放電媒体が封入され内面に蛍光体層が形成される
と共に両端に一対の電極が配設されたバルブと；このバ
ルブの外周面に巻かれたメッシュ状の電熱部材からなる
ヒータと；バルブの電極の周囲の外周面でヒータを密着
固定する固定部材と；を具備している。

【００１８】したがって、二つの電極を通じてバルブに
高周波電力を供給すると、密閉バルブ内で放電破壊が生
じ、バルブが発光する。この際、ヒータに通電すると、
バルブが温められ、密閉バルブ内に封入された放電媒体
の圧力が高められる。これにより、低温時における発光
輝度の低下が補われる。しかも、ヒータを構成する電熱
部材は、バルブの電極の周囲の外周面で固定部材に固定
されてバルブに密着固定されているので、電熱部材の発
熱が効率良くバルブに伝達されるし、固定部材がバルブ
を保温する。したがって、電極の周囲でバルブが効率良
く加熱される。そこで、例えば、消灯後にバルブ端部が
冷えやすい直径１０ｍｍ程度の蛍光ランプにおいて、バ
ルブの端部がより多く加熱されてその部分の温度が低下
せず、バルブ内の温度分布が一様になる。したがって、
蛍光ランプの光出力の低下が防止される。

【００１９】ここで、請求項６記載の蛍光ランプにおい
て、放電媒体としては、所定量の水銀、アルゴンおよび
ネオン等の希ガスからなる混合ガスである。また、ヒー
タを構成する電熱部材としては、ニッケルおよびクロム
からなる合金や、フェライト、ニッケル、クロムおよび
アルミニウムからなる合金を用いることができる。

【００２０】請求項７記載の蛍光ランプは、請求項６記
載の蛍光ランプにおいて、六角形のメッシュ状パターン
を有する電熱部材によってヒータが形成されている。し
たがって、ヒータを接地することを条件に、蛍光ランプ
の発光によって発生するノイズが六角形のメッシュ状パ
ターンを有するヒータによって遮断される。

【００２１】請求項８記載の蛍光ランプは、請求項６の
蛍光ランプと；バルブの端部が密着的に嵌合されたホル
ダと；このホルダを挿通してそのホルダの内部で一対の
電極に接続された給電線と；ホルダの内部で給電線に固
定されたストッパと；を備える。したがって、蛍光ラン
プの端部がホルダに保護され、しかも、蛍光ランプの端
部がホルダによっても保温される。また、給電線に固定
されたストッパによって給電線が抜け止めされるので、
無理な引張力が加わることによる給電線と電極との断線
が防止される。

【００２２】請求項９記載の発明は、請求項１、２、
３、４、６、７、８のいずれか一記載の蛍光ランプと；
一対の電極を通じてその蛍光ランプに高周波電力を供給
する高周波点灯回路と；ヒータに通電して発熱させるヒ
ータ制御回路と；を具備している。したがって、蛍光ラ
ンプには、その電極を通じて高周波点灯回路より高周波
電力が供給される。そして、蛍光ランプのヒータは、ヒ
ータ制御回路より通電されて発熱する。この際、請求項
１、２、３、４、６、７、８のいずれか一記載の蛍光ラ
ンプが用いられているため、バルブ内の温度分布が一様
になり、輝度立上り特性や光出力特性が改善される。

【００２３】請求項１０記載の発明は、請求項５または
９記載の蛍光ランプ装置と；この蛍光ランプ装置の蛍光
ランプが発する光を所望の位置に導く導光手段と；を具
備している。したがって、蛍光ランプ装置の蛍光ランプ
から発せられた光が導光手段によって所望の位置に導か
れる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
および図２に基づいて説明する。図１は、蛍光ランプの
正面図である。図２は、蛍光ランプ装置の構成図であ
る。

【００２５】本実施の形態の蛍光ランプ１は、バルブ２
と、このバルブ２の周囲に電熱部材３が巻かれて形成さ
れたヒータとしての低温補償ヒータ４と、この低温補償
ヒータ４の上からバルブ２を覆う熱収縮した熱収縮チュ
ーブ５とから構成されている（図１参照）。そして、こ
のような蛍光ランプ１を含む蛍光ランプ装置６は、バル
ブ２に高周波電力を供給するように接続された高周波点
灯回路７と、低温補償ヒータ４を駆動制御するヒータ制
御回路８とから構成されている（図２参照）。

【００２６】〔蛍光ランプ〕バルブ２の詳細を説明す
る。外径３．０mm（内径２．０mm）、全長３００mm程度
の細長い密閉バルブ９が設けられている。この密閉バル
ブ９は、ソーダライムガラス等の柔軟な透明部材により
形成され、内周面に蛍光体層１０を有する。この蛍光体
層１０は、水銀が発する波長である１８５nmおよび２５
４nmの紫外線により励起されて可視光を発する蛍光体、
例えば、３波長発光形蛍光体からなる。この３波長発光
形蛍光体は、例えば、赤系蛍光体としてＹ₂ Ｏ₃ ：Ｅｕ
³+、緑系蛍光体として（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ₄ 、青
系蛍光体としてＢａＭｇ₂ Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²+を用いて
生成されている。

【００２７】密閉バルブ９は、放電媒体１１を封入した
状態でその長手方向両端をステム１２により封止され、
密閉されている。放電媒体１１は、所定量の水銀、アル
ゴンＡｒおよびネオンＮｅからなる混合ガスである。ま
た、ステム１２は、ガラスと熱膨張率が近似する金属、
例えば、太系ジュメット線からなる。

【００２８】密閉バルブ９の長手方向両端部には、冷陰
極である二つの電極１３が封装されている。電極１３の
それぞれは、リード線を兼ねる電極軸１４にニッケルＮ
ｉにより形成された棒形または円筒形の電極本体１５が
接合されて形成されている。これらの電極１３は、封止
バルブ９の両端を封止するステム１２に電極軸１４が接
続されて取り付けられている。また、ステム１２には、
密閉バルブ９の外部に位置する外部リード軸１６も接続
されている。したがって、電極１３は、ステム１２を介
して外部リード軸１６に導通している。

【００２９】次いで、低温補償ヒータ４の詳細を説明す
る。この低温補償ヒータ４は、バルブ２の外周面に電熱
部材３が螺旋状に巻かれることにより形成されている。
電熱部材３は、フェライトＦｅ、クロムＣｒ、ニッケル
ＮｉおよびアルミニウムＡｌよりなる合金であり、電極
１３の周囲を除くバルブ２の外周面に３mmの配列間隔を
もって巻き込まれている。

【００３０】〔蛍光ランプ装置〕蛍光ランプ１に高周波
電力を供給する高周波点灯回路７としては、図示しない
高周波発振コイルを備えた周知の構造のものを用いるこ
とができるので、その詳細な説明は省略する。このよう
な高周波点灯回路７は、周波数４０ｋＨｚ程度の高周波
電力を蛍光ランプ１に供給し得るように構成されてい
る。

【００３１】低温補償ヒータ４を駆動制御するヒータ制
御回路８は、低温補償ヒータ４に通電して発熱させ、バ
ルブ２に取り付けられたサーミスタ１７により検知され
た蛍光ランプ１の温度に基づき低温補償ヒータ４をフィ
ードバック制御する構造のものである。このようなヒー
タ制御回路８内には、バルブ２に取り付けられた温度ヒ
ューズ１８が含まれている。この温度ヒューズ１８は、
低温補償ヒータ４の発熱量が所定値以上になると断線
し、低温補償ヒータ４の熱暴走を防止する構造である。

【００３２】そして、高周波点灯回路７とヒータ制御回
路８とは、タイマ１９を介して接続されている。このタ
イマ１９は、蛍光ランプ１の点灯直前、例えば５秒前に
低温補償ヒータ４をヒータ制御回路８によって駆動し、
また、蛍光ランプ１の点灯直後、例えば５秒間ほど低温
補償ヒータ４をヒータ制御回路８によって駆動するよう
な制御を行なう。このようなタイマ１９は、アナログ回
路によって構成されていても良く、マイクロコンピュー
タ構成のものであっても良い。

【００３３】このような構成において、高周波点灯回路
７より二つの電極１３に起動パルスとなるような高周波
電力を供給すると、密閉バルブ９内で放電破壊が生じ、
放電媒体１１がイオン化してバルブ２の内周面に形成さ
れた発光層１０を刺激する。これにより、発光層１０が
可視光を発し、蛍光ランプ１が発光する。この際、ヒー
タ制御回路８によって低温補償ヒータ４に通電すると、
バルブ２が温められ、密閉バルブ９内に封入された放電
媒体１１のガス圧が高められる。これにより、低温時に
おける蛍光ランプ１の発光輝度の低下が補われる。バル
ブ２の温度はサーミスタ１７によって検知されており、
その検知結果に従い低温補償ヒータ４に対する通電量が
決定される。また、低温補償ヒータ４の発熱量が所定値
以上になると温度ヒューズ１８が断線し、低温補償ヒー
タ４の熱暴走が防止される。

【００３４】ここで、本実施の形態のように、バルブ２
の外形が３．０ｍｍ程度の細径形の蛍光ランプ１では、
低温時、消灯後にバルブ２の中央部が急速に冷えて最冷
部となりやすい。これに対し、本実施の形態の蛍光ラン
プ１は、電極１３の周囲に低温補償ヒータ４が設けられ
ていないため、バルブ２の端部が冷えやすくなってバル
ブ２の中央の温度が低下せず、バルブ２内の温度分布が
一様になる。これにより、放電媒体１１中の水銀がバル
ブ２の中央部へ凝結するようなことがなくなり、蛍光ラ
ンプ１の輝度立上り特性が改善される。

【００３５】蛍光ランプ１の点灯時および消灯時に着目
すると、蛍光ランプ１の点灯直前、例えば５秒前には、
タイマ１９の制御によって低温補償ヒータ４による蛍光
ランプ１の加熱動作が行なわれるため、バルブ２が温め
られて密閉バルブ９内に封入された放電媒体１１の圧力
が高められると共に、電極１３の周囲の温度の上昇率が
他の部分よりも低いために電極１３の周囲に放電媒体１
１中の水銀が凝結する。したがって、この面からも低温
環境下における蛍光ランプの輝度立上り特性が良好にな
る。一方、蛍光ランプ１の消灯直後、例えば５秒間ほど
は、タイマ１９の制御によって低温補償ヒータ４による
蛍光ランプ１の加熱動作が行なわれるため、バルブ２の
中央部が急速に冷却されず、この部分への放電媒体１１
中の水銀の凝結が防止される。したがって、バルブ２内
の水銀の分布が一様になり、次回の蛍光ランプ１の点灯
時における輝度立上り特性が向上する。

【００３６】また、電熱部材３の配列間隔は３mmとなっ
ているため、電熱部材３に対するバルブ２の光透過率は
９０％程度確保される。このため、電熱部材３によって
蛍光ランプ１の発光輝度が著しく損なわれることがな
く、広い発光領域が確保される。そして、バルブ２に電
熱部材３が巻かれているという構造上、蛍光ランプ１は
その周囲３６０度を発光面として利用することができ、
蛍光ランプ１の使用用途が狭められることがない。しか
も、低温補償ヒータ４を覆う熱収縮した熱収縮チューブ
５でバルブ２の外周面を被覆する構造なので、低温補償
ヒータ４を容易にバルブ２の外周面に固定することがで
き、この場合にバルブ２の光出力を低下させることもな
い。その上、熱収縮チューブ５によって低温補償ヒータ
４がバルブ２に密着固定されるので、低温補償ヒータ４
の発熱が効率良くバルブ２に伝達されるし、熱収縮チュ
ーブ５がバルブ２を保温する。したがって、バルブ２が
効率良く加熱され、低温時における発光輝度の低下がよ
り一層確実に補われる。

【００３７】本発明の第２の実施の形態を図３および図
４に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は
同一符号で示し、説明も省略する。図３は、蛍光ランプ
の正面図である。図４は、冷却手段の正面図である。

【００３８】本実施の形態の蛍光ランプ１は、低温補償
ヒータ４を構成する電熱線３がバルブ２の全長に渡って
巻回されている。つまり、電極１３の周囲にも電熱線３
が巻き付けられている。そして、バルブ２における電極
１３の周囲の外周面には、冷却手段２１が取り付けられ
ている。この冷却手段２１は、バルブ２が嵌合固定され
る嵌合孔２２と、中心から外側に放射状に延出する冷却
フィン２３とを備えた樹脂成形品である。したがって、
バルブ２の端部を嵌合孔２２に嵌合固定することで、バ
ルブ２における電極１３の周囲に冷却手段２１が取り付
けられる。

【００３９】このような構成において、バルブ２の両端
における電極１３の周囲は、冷却手段２１によって冷却
される。つまり、蛍光ランプ１の点灯時に低温補償ヒー
タ４によってバルブ２が加熱された後に蛍光ランプ１が
消灯された場合、バルブ２内の電極１３の周囲は冷却手
段２１によって冷却されるために、ここに放電媒体１１
中の水銀が凝結し、バルブ２内における水銀の分布が一
様になる。このため、本実施の形態の蛍光ランプ１も、
第１の実施の形態の蛍光ランプ１と同一の作用効果を奏
することになる。

【００４０】なお、冷却手段２１としては、樹脂製のも
のに限らず、金属製の放熱板等を用いても良い。

【００４１】本発明の第３の実施の形態を図５ないし図
７に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部分は
同一符号で示し、説明も省略する。図５は、ホルダを省
略して示す蛍光ランプの正面図である。図６は、ホルダ
が取り付けられた蛍光ランプの端部の正面図である。図
７（ａ）は、低温補償ヒータを備えない蛍光ランプから
発せられるノイズをスペクトルアナライザーで測定した
実験結果を示すグラフ、図７（ｂ）は、低温補償ヒータ
を備える蛍光ランプから発せられるノイズをスペクトル
アナライザーで測定した実験結果を示すグラフである。

【００４２】まず、本実施の形態の蛍光ランプ１は、バ
ルブ２の外径が１０．０ｍｍ程度である点で、バルブ２
の外径が３．０ｍｍである第１の実施の形態の蛍光ラン
プ１とは異なる。これに伴い、ステム１２は、密閉バル
ブ９の内部に向けてへこんだフレアステム１２とされて
いる。また、低温補償ヒータ４は、電熱部材である金属
製のメッシュ３１により形成されている。このメッシュ
３１は、六角形の連続パターンを有する。そして、メッ
シュ３１が巻かれたバルブ２の両端部外周面には、電極
１３の周囲に対応する部分に耐熱テープからなる固定部
材３２が接着固定され、これによってメッシュ３１がバ
ルブ２に固定されている。熱収縮チューブ５は設けられ
ていない。

【００４３】また、バルブ２の両端には、ゴム製のホル
ダ３３が取り付けられている。このホルダ３３は、キャ
ップ状に形成され、そのホルダ３３にバルブ２の端部が
嵌合固定されることによりバルブ２の両端にホルダ３３
が取り付けらる。そして、このホルダ３３には中央部に
挿通孔３４が設けられ、この挿通孔３４に給電線３５が
挿通してバルブ２の外部リード軸１６とメッシュ３１と
に独立的に接続されている。さらに、給電線３５のアウ
ターウエルズ３６には、熱収縮した熱収縮チューブから
なるストッパ３７がホルダ３３内で固着されている。こ
のストッパ３７は、ホルダ３３内で給電線３５のアウタ
ーウエルズ３６を弛ませた状態にし得る位置に固着され
ている。

【００４４】なお、図示しないが、ヒータ制御回路８に
おいて、低温補償ヒータ４はアース電位とされている。

【００４５】このような構成において、本実施の形態の
ような外形１０ｍｍ程度の蛍光ランプ１では、消灯後に
バルブ２の内部の両端部が冷えやすく、ここに水銀が凝
結しやすい。特に、フレアステム１２によって密閉バル
ブ９の端部を封止する本実施の形態のような蛍光ランプ
１の場合には、密閉バルブ９の内周面とフレアステム１
２との間に生ずる空間Ｓに凝結した水銀が溜りやすく、
この空間Ｓに溜った水銀は電極１３の発熱によっても蒸
発せずに残ってしまう。これに対し、本実施の形態の蛍
光ランプ１では、バルブ２の両端は固定部材３２がメッ
シュ３１を強固に固定し、しかもバルブ２の両端がホル
ダ３３に覆われているため、消灯後にバルブ２の両端部
が冷えにくい。これにより、放電媒体１１に含まれる水
銀がバルブ２の端部に凝結せず、バルブ２内での水銀の
分布が一様になる。このため、バルブ２の両端に水銀が
凝結することにより生ずる蛍光ランプ１の光出力の低下
が防止される。

【００４６】また、蛍光ランプ１の両端部はホルダ３３
によって保護される。そして、このホルダ３３内では、
給電線３５のアウターウエルズ３６がこのアウターウエ
ルズ３６に固着されたストッパ３７によって弛んだ状態
に維持されるので、給電線３５が引っ張られても、バル
ブ２の外部リード軸１６およびメッシュ３１と給電線３
５との接続が断線しない。

【００４７】さらに、低温補償ヒータ４はヒータ制御回
路８においてグランドに接地され、低温補償ヒータ４を
構成するメッシュ３１は六角形の連続パターンに形成さ
れているので、点灯時の蛍光ランプ１から発するノイズ
が低温補償ヒータ４によって遮断され、外部に放射され
ない。実験結果を図７にグラフで示す。この実験では、
蛍光ランプから発せられるノイズをスペクトルアナライ
ザーで測定した。図７（ａ）は、低温補償ヒータ４を備
えない蛍光ランプ１から発せられるノイズの分布、図７
（ｂ）は、低温補償ヒータ４を備える蛍光ランプ１から
発せられるノイズの分布をそれぞれ示す。図７より、低
温補償ヒータ４を備える蛍光ランプ１は、ノイズの放射
が極めて少ないことが明かである。つまり、本実施の形
態の蛍光ランプ１は、充分にノイズを遮断していること
が分かる。

【００４８】なお、実施に当っては、バルブ２の両端に
低温補償ヒータ４をシリコン等の耐熱製接着剤で固定
し、これを固定部材３２としても良い。

【００４９】本発明の第４の実施の形態を図８ないし図
１１に基づいて説明する。第１の実施の形態および第３
の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略
する。本実施の形態は、自動車に搭載されるインストル
メントパネルを照明する照明装置に関する。図８は、イ
ンストルメントパネルの斜視図である。図９は、蛍光ラ
ンプ装置の斜視図である。図１０は、蛍光ランプの斜視
図である。図１１は、低温補償ヒータと給電線との接続
構造を示す斜視図である。

【００５０】インストルメントパネル４１は、全体が導
光手段の一部を構成する導光板４２によって形成され、
この導光板４２に各種のメータ４３やインジケータ４４
が設けられている。そして、インストルメントパネル４
１の下方に蛍光ランプ装置４５が配設されている。この
蛍光ランプ装置４５は、導光手段の他の一部を構成する
断面コの字形の反射板４６内に蛍光ランプ１が固定さ
れ、その反射板４６がＰＣ板４７に取り付けられ、この
ＰＣ板４７と制御板４８とがフレキシブルケーブル４９
で接続された構造である。つまり、蛍光ランプ１はＰＣ
板４７に電気的に接続され、ＰＣ板４７はフレキシブル
ケーブル４９を介して制御板４８と電気的に接続されて
いる。この場合、高周波点灯回路７とヒータ制御回路８
とは、ＰＣ板４７と制御板４８との分散されて搭載され
ている。

【００５１】ここで、蛍光ランプ１の両端には第３の実
施の形態に例示したようなホルダ３３が取り付けられ、
このホルダ３３の内部で給電線３５がバルブ２の外部リ
ード軸１６と接続されている。また、バルブ２の両端に
はホルダ３３よりも内側にスプライスホルダ５０が取り
付けられ、このスプライスホルダ５０が有するスプライ
ス端子５１によって低温補償ヒータ４を構成する電熱線
３とこの電熱線３に対する給電線５２とがスプライス接
続されている（図１１参照）。さらに、サーミスタ１７
はサーミスタホルダ５３を介し、温度ヒューズ１８は温
度ヒューズホルダ５４を介し、それぞれバルブ２に取り
付けられている。なお、サーミスタ１７としては、同一
面から二本の接続ピン１７ａが延出している形状のもの
が用いられている。

【００５２】このような構成において、点灯した蛍光ラ
ンプ１から発せられた光は直接および反射板４６を介し
て導光板４２に入射される。これにより、導光板４２に
よって形成されたインストルメントパネル４１が照明さ
れ、このインストルメントパネル４１に設けられたメー
タ４３およびインジケータ４４が明るく照らされる。こ
の際、蛍光ランプ装置４５は、輝度立上り特性が良好で
あるため、電源投入後、インストルメントパネル４１は
直ちに良好に照明される。

【００５３】図１２は、本実施の形態の変形である。互
いに反対側の異なる面から接続ピン１７ａが延出してい
る形状のサーミスタ１７が用いられる場合には、貫通孔
５５を有するサーミスタホルダ５３を用い、貫通孔５５
内にサーミスタ１７を挿入する。

【００５４】本発明の第５の実施の形態を図１３および
図１４に基づいて説明する。第１の実施の形態と同一部
分は同一符号で示し、説明も省略する。本実施の形態
は、液晶表示装置のバックライトとして利用される照明
装置に関する。図１３は、照明装置の分解斜視図であ
る。図１４は、その横断平面図である。

【００５５】液晶表示装置６１は、液晶パネル６２とバ
ックライト６３とで構成されている。液晶パネル６２は
周知の構造のものなので、その説明は省略する。バック
ライト６３は、一対の蛍光ランプ１を光源として有し、
これらの蛍光ランプ１の発光を液晶パネル６２に導く導
光手段６４を含み構成されている。蛍光ランプ１として
は、実施の第１の形態ないし第４の形態のいずれか一の
蛍光ランプ１を用いることができる。

【００５６】導光手段６４の詳細を説明する。まず、平
板状の導光板６５が設けられ、その両側端面には反射体
６６に包囲された蛍光ランプ１が一つずつ対向配置され
ている。そして、導光板６５の裏面には反射シート６７
が取り付けられ、液晶パネル６２に対面する表面には光
拡散板６８が取り付けられている。

【００５７】導光板６５は、アクリル樹脂のような透明
または乳白色の光透過性材料により形成されている。反
射体６６は、金属または樹脂などを材料として形成さ
れ、断面が２次曲線をなして蛍光ランプ１の軸方向に沿
う形状とされている。それらの反射体６６の内面には、
蛍光ランプ１が発する光を導光板６５の端面に向かわせ
る反射面６６ａが形成されている。反射シート６７は、
光反射率に優れた材質のもので、導光板６５に導かれた
光を反射してその上面に向かわせる構造のものである。
光拡散板６８は、乳白色を有するアクリル樹脂等により
形成され、導光板６５の上面から発せられる光を拡散し
て均一な輝度分布となるようにする構造のものである。

【００５８】このような構成において、光源としての蛍
光ランプ１を高周波点灯すると、これらの蛍光ランプ１
から出射した光が導光板６５の端面に入射される。この
際、導光板６５の端面には、蛍光ランプ１からの光が直
接的に入射されるし、反射体６６の内面の反射面６６ａ
を反射した光も入射される。導光板６５の内部では、光
が各面で全反射を繰り返しつつ進み、かつ、光が反射シ
ート６７を反射するため、光は導光板６５の表面に向け
て放出される。導光板６５の表面に向けて放出された光
は、光拡散板６８により拡散されて均一な輝度分布とな
り、明るさのムラなく液晶パネル６２の裏面を照射す
る。これにより、液晶パネル６２はバックライト６３か
らの光で照明され、液晶パネル６２の見易さが向上す
る。

【００５９】ここで、バルブ２は、低温時に高い効率で
加熱保温されるため、低温下においても液晶パネル６２
に安定した表示を行わせることが可能である。そして、
蛍光ランプ１は、輝度立上り特性が良好であるため、電
源投入後、液晶パネル６２はは直ちに良好に照明され
る。

【００６０】

【発明の効果】請求項１記載の蛍光ランプは、バルブの
電極の周囲を除いた外周面にヒータを設けたので、消灯
後にバルブ中央部が冷えやすい細径形の蛍光ランプにお
いて、バルブの中央の温度の低下を防止してバルブ内の
温度分布を一様にし、輝度立上り特性を改善することが
できる。

【００６１】請求項２記載の蛍光ランプは、バルブの外
周面にヒータを設け、バルブの電極の周囲の外周面に冷
却手段を取り付けたので、消灯後にバルブ中央部が冷え
やすい細径形の蛍光ランプにおいて、バルブの中央の温
度の低下を防止してバルブ内の温度分布を一様にし、輝
度立上り特性を改善することができる。

【００６２】請求項３記載の蛍光ランプは、請求項１ま
たは２記載の蛍光ランプにおいて、バルブの外周面に螺
旋状に巻かれた電熱線によりヒータを形成したので、蛍
光ランプから出る光を電熱線によって極端に妨げず、広
い発光領域を得ることができる。

【００６３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、透光性の熱収縮チューブでバルブの外周面
をヒータと共に被覆するようにしたので、ヒータを容易
にバルブに固定することができる。この場合に、バルブ
の光出力の低下を防止することができる。その上、熱収
縮チューブによってヒータをバルブに密着固定すること
ができるので、ヒータの発熱を効率良くバルブに伝達す
ることができ、また、熱収縮チューブでバルブを保温す
ることができ、したがって、バルブを効率良く加熱する
ことができる。

【００６４】請求項５記載の蛍光ランプ装置は、蛍光ラ
ンプの点灯開始前の一定期間内に、ヒータによる蛍光ラ
ンプの加熱動作が行なわれるようにしたので、蛍光ラン
プの点灯直前にバルブを温めて密閉バルブ内に封入され
た放電媒体の圧力を高めると共に、電極周囲の温度の上
昇率が他の部分よりも低いために電極の周囲に水銀を凝
結させることができ、したがって、低温環境下における
蛍光ランプの輝度立上り特性を良好にすることができ
る。また、蛍光ランプの消灯後の一定期間内に、ヒータ
による蛍光ランプの加熱動作が行なわれるようにしたの
で、バルブの中央部が急速に冷却されてこの部分へ水銀
が凝結するのを防止することができ、したがって、バル
ブ内の水銀の分布を一様にして次回の蛍光ランプの点灯
時における輝度立上り特性を改善することができる。

【００６５】請求項６記載の蛍光ランプは、バルブの外
周面に巻かれたメッシュ状の電熱部材からなるヒータを
設け、バルブの電極の周囲の外周面でヒータを固定部材
により密着固定するようにしたので、消灯後にバルブ端
部が冷えやすい直径１０ｍｍ程度の蛍光ランプにおい
て、バルブの端部をより多く加熱してその部分の温度が
低下するのを防止することができ、したがって、バルブ
内の温度分布を一様にして蛍光ランプの光出力の低下を
防止することができる。

【００６６】請求項７記載の蛍光ランプは、請求項６記
載の蛍光ランプにおいて、六角形のメッシュ状パターン
を有する電熱部材によってヒータを形成したので、ヒー
タを接地することを条件に、蛍光ランプの発光によって
発生するノイズを六角形のメッシュ状パターンを有する
ヒータによって遮断することができる。

【００６７】請求項８記載の蛍光ランプは、請求項６記
載の蛍光ランプと、バルブの端部が密着的に嵌合された
ホルダと、このホルダを挿通してそのホルダの内部で一
対の電極に接続される給電線と、ホルダの内部で給電線
に固定されたストッパとを備えるので、蛍光ランプの端
部をホルダで保護することができ、しかも、蛍光ランプ
の端部をホルダによって保温することができる。また、
給電線に固定されたストッパによって給電線が抜け止め
止めされるので、無理な引張力が加わることによる給電
線と電極との断線を防止することができる。

【００６８】請求項９記載の蛍光ランプ装置は、請求項
１、２、３、４、６、７、８のいずれか一記載の蛍光ラ
ンプを用いて構成したので、バルブ内の温度分布を一様
にして輝度立上り特性や光出力特性を改善することがで
きる。

【００６９】請求項１０記載の照明装置は、請求項５ま
たは９記載の蛍光ランプ装置と、この蛍光ランプ装置の
蛍光ランプが発する光を所望の位置に導く導光手段とを
具備するので、バルブ内の温度分布を一様にして輝度立
上り特性や光出力特性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す蛍光ランプの
正面図である。

【図２】蛍光ランプ装置の構成図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す蛍光ランプの
正面図である。

【図４】冷却手段の正面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態として、ホルダを省
略して示す蛍光ランプの正面図である。

【図６】図６は、ホルダが取り付けられた蛍光ランプの
端部の正面図である。

【図７】（ａ）は、ヒータを備えない蛍光ランプから発
せられるノイズをスペクトルアナライザーで測定した実
験結果を示すグラフ、（ｂ）は、ヒータを備える蛍光ラ
ンプから発せられるノイズをスペクトルアナライザーで
測定した実験結果を示すグラフである。

【図８】本発明の第４の実施の形態として、自動車に搭
載されるインストルメントパネルを照明する照明装置を
示す斜視図である。

【図９】蛍光ランプ装置の斜視図である。

【図１０】蛍光ランプの斜視図である。

【図１１】ヒータと給電線との接続構造を示す斜視図で
ある。

【図１２】サーミスタおよびサーミスタホルダの変形例
を示す斜視図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態として、液晶表示
装置のバックライトとして利用される照明装置の分解斜
視図である。

【図１４】その横断平面図である。

【符号の説明】

１蛍光ランプ２バルブ３電熱線４ヒータ５熱収縮チューブ７高周波点灯回路８ヒータ制御回路１０蛍光体層１１放電媒体１３電極２１冷却手段３１電熱部材３２固定部材３３ホルダ３５給電線３７ストッパ４２，４６，６４導光手段４５蛍光ランプ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水銀を主体とした放電媒体が封入され内
面に蛍光体層が形成されると共に両端に一対の電極が配
設されたバルブと；このバルブの電極の周囲を除いた外
周面に設けられたヒータと；を具備していることを特徴
とする蛍光ランプ。
【請求項２】水銀を主体とした放電媒体が封入され内
面に蛍光体層が形成されると共に両端に一対の電極が配
設されたバルブと；このバルブの外周面に設けられたヒ
ータと；バルブの電極の周囲の外周面に取り付けられた
冷却手段と；を具備していることを特徴とする蛍光ラン
プ。
【請求項３】ヒータは、バルブの外周面に螺旋状に巻
かれた電熱線により形成されていることを特徴とする請
求項１または２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】バルブの外周面にはヒータを覆う透光性
の熱収縮チューブが被覆されていることを特徴とする請
求項３記載の蛍光ランプ
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか一記載の蛍
光ランプと；一対の電極を通じて蛍光ランプに高周波電
力を供給する高周波点灯回路と；蛍光ランプの少なくと
も点灯開始前および消灯後の一定期間ヒータに通電して
発熱させ蛍光ランプの加熱動作を行なうように制御する
ヒータ制御回路と；を具備していることを特徴とする蛍
光ランプ装置。
【請求項６】水銀を主体とした放電媒体が封入され内
面に蛍光体層が形成されると共に両端に一対の電極が配
設されたバルブと；このバルブの外周面に巻かれたメッ
シュ状の電熱部材からなるヒータと；バルブの電極の周
囲の外周面でヒータを密着固定する固定部材と；を具備
していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項７】ヒータは、六角形のメッシュ状パターン
を有する電熱部材によって形成されていることを特徴と
する請求項６記載の蛍光ランプ。
【請求項８】請求項６の蛍光ランプと；バルブの端部
が密着的に嵌合されたホルダと；このホルダを挿通して
そのホルダの内部で一対の電極に接続された給電線と；
ホルダの内部で給電線に固定されたストッパと；を具備
していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項９】請求項１、２、３、４、６、７、８のい
ずれか一記載の蛍光ランプと；一対の電極を通じてその
蛍光ランプに高周波電力を供給する高周波点灯回路と；
ヒータに通電して発熱させるヒータ制御回路と；を具備
していることを特徴とする蛍光ランプ装置。
【請求項１０】請求項５または９記載の蛍光ランプ装
置と；この蛍光ランプ装置の蛍光ランプが発する光を所
望の位置に導く導光手段と；を具備していることを特徴
とする照明装置。