JPS58145055A - デユアルカソ−ドビ−ム・モ−ドけい光ランプ - 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】 本光明線ビーム・モードけい光放電ランプに関し、詳し
くいうと、ビーム・モードけい光放電ランフー内に電極
を間該、形成するための構成に関する。

例゛えは、特願昭５６−２０６２６６号（特υ１昭５７
−１３０３６４号公報）には通常の白熱電球の代りに好
適なけい光ランプの特定の一実施例か開示されている。

白熱電球は安価であり、使用するのに便利であるか、け
い光ランプにくらべると相当に効率か恕い欠点かある。

上記特許出願においてｔユ単一アノードおよびカソード
形態が示されている。この形態はカソードおよびアノー
ドを２つの電源に接続する３つの電力端子を必要とする
。上記出願の他の形態においては、電子の発止のために
カソードを加熱する加熱用フィラメントか設けられた４
つの端子と２電源の形態が示されている。

電源の数および電源からりい光ランプのアノードおよび
カソードへの電力結線の数は少なくすることか望ましい
。電源および電力結線の数が減少すれば、ランプが安価
になり、その上、ｈａ中の組立てが非常に簡単となり、
作業性か同上するからである。

さらにｍ妥なこととして、従来の構成でｔボアノードに
よって収集された電子のル式のエネルギの８１４分かア
ノードによって単純な熱として消散されてしまう。その
結果、このようなランプの照明効率か低いという欠点が
あった。

本如明虹上記欠点を除去するためになされたもので、ア
ノードで無駄に消散される熱をカソードの電子放出用の
追加の加熱に利用するビーム・モードけい元ランプを提
供することをその目的とするものである。

本発明の他の目的ｉｉ、電源の数および電力端子の数を
紋小限にしたビーム・モードけい光ランプを提供するこ
とである。

次に、本発明の詳細な説明する。

本発明のビーム・モードけい光ランプ線励起時に紫外相
射線を放出する充填物質を封入する光透過性容器を含む
。この容器の内表面のりん光体（けい光体）被膜は紫外
輻射線を吸収したときに明視光を放出する。

電子を放出するだめの２つの熱電子電極が容器内に位置
付けされており、各電極は第１および第２の端部を有す
る。各電極は関連する対の導体間にそれぞれ接続されて
いる。これら１ｔ１．極ｔユ向じ水平面内で互いに長さ
方向に平行に延在しでいるが、この平面の任意の配向状
態で機能する。各′Ｔｈ１ｔ！！！！の電力の導体はＡ
Ｃ電源に接続されている。各電極の他力の導体は始動回
路に接続されている。これら一体はまた、容器内の一定
位ｆｔ１−に電極を支持するように働く。

各電極は供給されるＡＣＣ田川２つの交互する極性のも
とでアノードおよびカソードの画カとして機能する。Ａ
Ｃ電圧の最初の半サイクルで、正極性の電Ｂ−か印加さ
れた電極はアノードとして機能し、負極性の電圧が印加
された箪榛によって形成された電子ビームを加速するよ
うに作用する。

この負極性の電圧が印加された１１Ｊカソードとして機
能して電子を放出し、上記電子ビームを形成する。加速
された電子ビーム０ドリフト領域に入る。

Ａ　Ｃ’ｌ［圧の次の牛サイクルで、アノードとして機
能した電極は今度はカソードとして憔舵し、最初の電子
ビームとは反対方向に第２の電子ビームを放出する。前
にカソードとして動作した他力の電極ＩＪ今皮はアノー
ドとして動作し、第２の電子ビームの電子を加速して第
２のドリフト領域へ送る。

ＡＣ％圧の各半サイクルで、アノードとして機能する電
極は電子を収集する。この収集された電子による電流は
従来は単純な熱として消散されていた。しかしながら、
本発明では、現在の半サイクルでのアノードは次の半サ
イクルではカソードであるので、この電流はカソードを
加熱するように嬌き、電子の放出を一層高める。このよ
うに、本発明では従来消散されていた熱かカソードを電
子放出に好適な加熱状態に保持するために使用され、非
常に効率が良くなる。

第１および第２の亀子ビームＤＡＣ％Ｌ圧の々互の牛サ
イクルでそれぞれのアノードを通過した彼、容器内の２
つのドリフト領域を通じてドリフトする。各電子ビーム
中の電子は対応するドリフト領域において充填物質の原
子と衝突し、それによって充填物質原子の一部分を励起
させて紫外輻射線を放出させ、また充填物質の原子のそ
れぞれの部分をイオン化して２次電子を生じさせる。こ
れら２次電子はさらに紫外輻射線を発生させる。充填物
餉し代表的には水銀と１つの不活性ガスを含む。

各電極龜充填物質における電子距離、約１１、に匹敵す
るまたは若干短かい距離だけ他力の電極から離間されて
いる。アノードとして機能するときの各電極の構造は電
子ビームの加速を５ｆ能にし、かつアノードによって杷
集される電子の血を最小限にする。

本発明のランプは始動回路および電源を取ｗ１むベース
を含む。通常の予加熱およびラビッド・スタートの両回
路が本発明の始動回路として使用できる。

以下、添付図面を参照して本究明の好ましい実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明によるビーム・モードけい
光ランプか示されている。ガラスのような光透過性物質
よりつくられた真空形式のラング容器６１か放嵐容槓を
取しロんでいる。この放に谷＃ｊｔは励起したときに紫
外相射線を放出する充填物質を含む。代表的充填物質は
水鋏と１つの不活性ガスまたは複数の不活性ガスの混合
物を含む。過当な不活性ガスはネオンである。ランプ容
器６１の内表面にはりん光体（けい光体）ｍ＃３７があ
り、このりん光体被膜３７は紫外輻射線を吸収したとき
に可視光を放出する。また、容ｕ３１の放亀容柚内に線
一対の電極３３および３４か封入されている□。これら
ｉｌ＆５１および３４は交互にアノードおよびカソード
として機能する。特定の時刻において、−万がアノード
であり、他力がカソードである。

電極３３は一体６５と３６胸に接続されており、電極３
４は一体２８と２９間に接続されている。

谷導体は同じ特定の高さを有し、従って２つの電極３５
および３４は同じ水平面内にある。電極３３および３４
は長さ方向に平行に配向されており、かつ＃：ＪＩｃｖ
Ｊｆｉ１間されている。

一体２８および３６４％Ｌ極６４および３３を包め１体
４０を介してＡＣ電源にそれぞれｊｆ、：続し、導体２
９および３５は電極３４および３３の他端をそれぞれ、
包囲体４０内に位り付けされた始動Ｎ路に接続する。こ
れら導体２８．２９．５５および３６は真空気密封止状
態で容器６１を負通し７て上記した接続を行なうととも
に、電極３６および３４の支持を行なう。′ＩＩ極３３
および６４は代表的には２０Ｖの熱電子形のものである
。

このランプｈさらに、白熱％Ｌ球のソケットに押入する
のに適した辿常の形式のベース６８を含む。

このランプをオンに切換えることによって始動回路が作
動された後、ＡＣ電圧が電極３３および３４に供給され
る。ＡＣ％Ｕ圧の最初の牛サイクルで、箪５Ａ５５は電
極６４に対して正極性となる。

その結果、電極３４は熱電子カソードとしで機能し、電
子を放出し、図示するように電子ビームを形成する。電
極６３はアノードとして機能し、匍、子ビームを加速し
て対応する第１のドリフト領域３０へ送るように動作す
る。

ＡＣ＠圧の次の半サイクルで、電極６４は電極３３に対
して正となる。従って、亀＆３３Ｕ熱電子カソードとし
て機能し、電子を放出して第２の電子ビームを形成する
。電極３４はアノードとして動作し、形成された電子ビ
ームを加速して対応する第２のドリフト領域３０へ送る
。

２つのドリフト領域３０は容器３１内に位置付けされて
おり、ＡＣＩＩ圧の交互の半サイクルでそれぞれのアノ
ードを通過した後の図示した電子ビームの流れの方向に
延在している。各領域において、電子は充填物質の原子
と衝突し、それによって充填物質の原子の一部分を励起
させ、紫外輻射線を放出させ、かつ充填物質の原子のそ
れぞれの部分をイオン化させて２次電子を生じさせる。

これら２次電子はさらに紫外輻射線を放出させる。

カソード加熱電流およびｍ極３３と３４闇の放電電流は
両刀とも包１体４０の向じ１！源から取り出されるとい
うことを特に言及しておく。すなわち、単一の′ｌｈ源
のみを２つの機能に対して必要とするだけである。この
電源は供給される電圧を約２０Ｖの電圧に降圧する降圧
トランスから構成されている。

１に極３３および６４が交互にカソード−アノードと交
代とするために、現在アノードとして機能している特定
の１４Ｌ極によって収集される電子はこのアノードを加
熱するのに役立つ。しかしながら、現在の半サイクルの
アノードは次の半サイクルではカソードとなる。従って
、この加熱は一定の加熱レベルを保持し、かつ電源によ
って提供される抵抗加熱を補足するので、次の半サイク
ルでの電子の放出を刺激することになる。

ここに開示したランプは同様の１００Ｗの白熱灯よりも
相当に効率か良い。１００Ｗの白熱灯は約１フルーメン
／Ｗであり、また、単一電極の白熱灯形のけい光ランプ
（例えば、上記した特願昭５６−２０６２６６号に開示
されたような）は約２５ルーメン／Ｗである。しかしな
から、本発明のデュアルカソードビーム・モートリい光
ランプ妖約６５ルーメン／Ｗであった。従って、約４０
％の効率の改善が見られ、いかに効率か良いかか分る。

第２人図ないし第２Ｃ図を一照すると、櫨々の始動回路
かＡＣ電圧源９に対する結線と一緒に示されている。Ａ
ＣＣ電圧源９導体２９と３６間に接続されており、従っ
て、第１図の電極５３および３４は交互に電力か正で、
他力が負になる。第２Ａ図は導体５５と２９間に接続さ
れた予加熱形始動回路を示す。この始動回路はスイッチ
８Ｗ１と抵抗Ｒ１の直列接続回路よりなる。第２Ｂ図は
抵抗Ｒ１とスイッチＳＷ１かそれぞれ導体３５と２９７
１５に並列に接続された回路よりなるラビッド・スター
ト回路を示ず。第２Ｃ図は導体３５と２９曲にコンデン
サＣ１とスイッチ８Ｗ１とが並列に接続された回路より
なる他のラビッド・スタート回路を示す。これら始動（
ロ）路祉すべて通常のものである。

本発明の好ましい実施例を例示し、詐細に記載したけれ
ど、本発明の精神から、すなわち特許請求の範囲から逸
脱することなしに柚々の変形、変史かなし得ることはこ
の分野の技術者には容易に理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するデュアルカソードビーム・モ
ードけい光ランプの一実施例を示す一部断面の概略斜視
図、第２図は本発明のデュアルカソードビーム・モード
けい光ランプを実現する際に使用できる櫨々の始動Ｎ路
を例示する回路図である。 ９：ＡＣ１４ＬＦＥｉｌＩ３１ ２８．２９．３５．３６：導体 ３０ニドリフト領域 ５１：ランツブ容器 ３３．３４：電極 ３７：りん光体（りい光体）被膜 ６８：ベース ４０：包囲体 ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、２Ａ ＦＩＧ、　２８ ＦＩＧ、　２Ｃ 手続補正書（方式） 昭和５８年４月８日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 事件の表示　昭和５８年　特願第　　　２６　号発明の
名称　　デュアルカソードビーム・モードけい光ランプ 補正をする者 事件との関係　　　　　　　　　　　特許出願人名称　
　ジー・ティー・イー・ラボラトリーズ・インコーホレ
イテッド 代理人 〒１０３ 住　所　　東京都中央区日本橋３丁目１３番１１号油脂
工業会館電話２７３−６４３６番 氏　名　　（６７８１）　　弁理士　倉　　内　　基　
　弘１同　　− 住　所　　　　　　　　　　同　　　　　」−氏　名、
　　（７５６３）　　弁理士　倉　　橋　　　　閃補正
の対象 補正の内容　　別紙の通り 明細書の浄ＩＦ（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）励起時に紫外相射線を放出する充填物質を刺入す
   る光透過性容器と、 該容器の外側のＡＣ電源と、 紫外輻射線を吸収したときに可視光を放出する、前記容
   器の内表面にあるりん光体被膜と、始動１路と、 それぞれか前記容器内に位温付けされかつそれぞれか第
   １および第２の端部を有する第１および第２の熱電子電
   極と、 該第１および第２の電極の６第１の端部を前記電源に接
   続するだめの第１の手段と、前記第１および第２の電極
   の６第２の端部を前記始動（ロ）路に接続するための第
   ２の手段とを具備し、 前記第１および第２の電極か長さ方向に互いに平行に配
   向式れており、前記ｈｃ′＃Ｑ、源の第１の極性にシム
   、谷して、前記第１の電極か電子を放出するための熱電
   子カソードとして動作しかつ前記＠２の電極か前記を子
   を加速して第１の霜。 子ビームを形成するだめのアノードとして動作するよう
   に、作動され、そして前記ＡＣ１に源の第２の極性に応
   答して、前記第２の１ａｔＩ！ｌ！が電子を放出するだ
   めの熱電子カソードとして動作しかつ前記第１の％＆か
   前記電子を加速して前記第１の電子ビームと６：おおむ
   ね反対の方向に第２の電子ビームを形成するためのアノ
   ードとして動作するように、作動され、さらに、前記第
   １および第２の電極は、前記ＡＣ電源の＃ｉＪ　ＨＱＱ
   １０極性中、前記第２の電極か前記第１の電子ビームの
   前記収集した電子によって引続くカソードとしての動作
   のために加熱されかつ前記ＡＣ電源の前記第２の極性中
   、前記第１の電極か前記第２の電子ビームの前記収集し
   た電子によって引続くカソードとしての動作のために加
   熱芒れるように、作動され、 前記容器内部に位置付けされた第１および第２のドリフ
   ト領域を通じて前記第１および第２の電子ビームは前記
   第１のおよび前記第２のアノードをそれぞれ通過した後
   ドリフトし、該各ドリフト領域は＊＊＊記それぞれの電
   子ビームの移動力量に、前記充填物質における電子距離
   よりも長い寸法を有し、従って前記各ドリフト領域にお
   いて電子は前記充填物質の原子と衝突し、前記充填物質
   原子の第１および第２のそれぞれの部分を励起させて紫
   外輻射線を放出させ、かつ前記充填物質原子の他の部分
   をイオン化して２次電子を生じさぞ、該２次電子か追加
   の紫外幅創線を放出させる ことを特徴とするデュアルカソードビーム・モードけい
   光ランプ。 （２）前記各電極が前記充填物質におりる電子距離には
   ｔよ等しいまたはそれより若干短かい距離だけ前記他力
   の１１４極から離間されている特許請求のｉＥ１月第１
   項記載のビーム・モードけい光ランプ０ （６）前記各電極が前記第１および第２の電子ビームを
   ほぼ最小限の収集で通過させる構造を有する％ｉｆ！ｌ
   −悄求の範囲第１項記載のビーム・モードけい光ランプ
   。 （４）前記第１および第２の電極か水平面内にある特許
   請求の範囲第１項記載のビーム・モードけい光ランプ。 （５）前記充填物質が水銀と１つの不活性ガスを含む特
   許請求の範囲第１項記載のビーム・モードけい光２ンプ
   。 （６）前記不活性ガスかネオンを含む特ｉｆｆ請求の範
   囲第５項記載のビーム・モードけい光ランプ。 （力　前記電源おまひ前記始動Ｎ路を取囲むランプベー
   スを含み、当該けい光ランプをＡＣ＠力により直接作動
   できるようにした特許請求の範囲第１項記載のビーム・
   モードけい光ランプ。 （８）前記電源か前記Ｔ＆極を加熱するための電力を提
   供すると同時に、前記−極部に電位差を提供するだめの
   電力を提供する特許請求の範囲第１項記載のビーム・モ
   ードけい光ランプ。 （９）前記始動Ｎ路か前記第２の手段には列に接続され
   たスイッチと抵抗を含む予加熱形始ｗＪ１ｇ回路である
   特許請求の範囲第１項記載のビーム・モードけい光ラン
   プ。 （１０）前記始動（ロ）路が前記第２の手段に並列に接
   続されたスイッチと抵抗を含むラビッド・スター）（Ｐ
   Ｉｉ！である特許請求のＩＴ［！ｈ第１項記載のビーム
   ・モードけい光ランプ。 （１１）前記始動回路が前記第２の手段に並列に接続さ
   れたスイッチとコンデンサを含むラビッド・スタート１
   絡である特許請求の範囲第１項記載のビーム・モードけ
   い光ランプ。