JPS59143260A - 電圧変更用電極を備えたビ−ムモ−ドランプ - 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】 技術分野 本発明はランプに関し、詳しくいうと、ビームモード形
式のランプに関する。

発明の背景 ビームモードランプは電子ビームを形成するためにアノ
ードおよびカソード放ｔｔｔｔａ極を使用する。

これら放ｔｔｔｍ極は電子ビームがアノードを越えてド
リフト領域中に延びるように配置されている。

電極およびドリフト領域は透明な容器の容積内にある。

励起可能な充填物がこの容積中に充満し、電子ビームに
よって励起されたときに紫外線を放射する。この紫外線
は容器の螢光体（りん光体）被膜によって可視光線に変
換てきる。

最初に考えられたときに、ビームモードランプは約２０
Ｖの動作電圧のＤＣ装置であった。このランプを通常の
１２０ＶＡＣライン電圧により動作させるためには、ス
テップダウン（降圧）トランスおよび全波整流器を使用
する必要がある。

特開昭５８−１４５０５５号公報にＬ改良されたビーム
モードランプが記載されている。このランプｉＪ：２つ
の放電電極が交互にカソードおよびアノードとして機能
する。この構成はランプが整流器なしにＡＣ電圧で動作
できるようにする。しかしながら、ステップダウントラ
ンスあるいは等価な装置が依然として必要である。従っ
て、ステップダウントランスの必要なしに直接ＡＣライ
ン電圧で動作し得るデュアルカソード・ビームモードラ
ンプを提供することが待望されている。

本発明の一面においては、ビームモードランプは２つの
放電電極と、これら放電電極間に位置付けされた少なく
とも１つの変更用電極とを含む容器を有する。これら電
極は電子によって励起される充填物中に配されている。

２つの放電電極はＡＣライン電圧に接続され、そして交
互にカソードおよびアノードとして機能する。

本発明の他の面においては、変更用電極はカソードの電
位に関してランプの動作電圧をライン電圧に上昇させる
のに十分な負の電位にあるように構成されている。

本発明のさらに他の面においては、変更用電極はカソー
ドと同じ電位に保持される。

本発明、ならびに本発明の他の目的、利点および能力を
十分に理解するために、以下、添付図面を参照して本発
明の実施例について詳細に説明する。

実施例の説明 第１図を参照すると、本発明の好ましい一実施例を示す
ビームモード螢光ランプ１０が一部分切欠された状態で
示されている。光透過性物質（例えはガラス）よりつく
られたランプ容器１１により放電容釉１２が定められて
いる。この放電容積１２は励起時に紫外線を放出する充
填物で満たされている。代表的な充填物は水鎖と１つの
貴ガス（″不活性ガス、例えばネオン）または貴ガスの
混合物である。ランプ容器１１の内面は螢光体（りん光
体）Ｈ１１３で被覆されている。この螢光体層１６は紫
外線の吸収時に可視光を放出する。容器１１の放電容積
内には第１および第２の放電電極１４および１５が収容
されている。ＡＣ［圧を供給すると、これら放電電極１
４および１５は交互にアノードおよびカソードとして機
能する。すなわち、特定の１時刻において、一方の電極
がアノードであり、他方の電極がカソードである。

放ｘｉ極１４は導体１６および１７間に接続されており
、放電電極１５は導体１８および１９間に接続されてい
る。各導体は同じ長さを有し、従って２つの放電電極１
４および１５は同じ平面内に約１ｃｙｒｇれた状態で平
行に支持される。

本発明の１つの特徴として、少なくとも１つの変更用電
極が第１および第２の放電電極間に位置付けされている
。

この変更用電極の電位はそのときのカソードである放電
電極の電位に等しいかあるいはその電位に関して負であ
るように保持されることが好ましい。これはランプの動
作電圧を、さもなくば代表的には２０Ｖである電圧から
１２０ｖのライン電圧に増大させ、それによって放’ｍ
ｔａ極に低い電圧を供給するためのステップダウントラ
ンスの必要を除去している。

変更用電極の電圧はランプの動作電圧（すなわち、第１
および第２の放＠＊極間の電圧）を２イン電田と合致さ
せるように選択される。カソードに関して０から約−２
０Ｖまでの変更用電極のピークバイアス電圧が代表的で
ある。

第１図に例示した特定の実施例におし１ては、単一の変
更用電極２０が第１および第２の両数電電１ｉ１４およ
び１５から等しい距離に位置付けされている。また、こ
の実施例では、変更用電極２０は第１および第２の放電
ｉ！極１４および１５のなす平面に直角な平坦なメツシ
ュであるが、ワイヤあるいは他の形態のものがメツシュ
の代りに使用できることは勿論である。変更用電極２０
は導体２１および２２によって支持されている。

導体１６．１７．１８．１９．２１および２２は容器１
１の気密封止部を貫通して包囲部２３に達している。こ
の包囲部２３において他の電気部品に対する電気接続が
行なわれる。導体１８および１７は通常の白熱ランプの
ソケットに挿入できるようになっているベース２４のＡ
Ｃライン電圧端子に放電電極１５および１４の一端をそ
れぞれ結合する。導体１９および１６は包囲体２３内に
位置付けされた予熱始動回路２５に放電電極１５および
１４の他端に接続する。

包囲体２３内の電気部品は第２図に概略的に示されてい
る。始動（ロ）路２５は抵抗２６と常閉の熱応動スイッ
チ２７を含む。変更用電極２０はライン電圧によって伺
勢されるバイアス電圧源２８に電気的にｌＩＩ続された
状態で図示されている。

最初にランプがオンにされると、電流は電極１４→抵抗
２６→熱応動スイツチ２７→寛極１５と流れる。熱応動
スイッチ２７は加熱されて開放し、その結果ＡＣＣライ
ン電圧放゛嘱電極１４および１５に供給される。ＡＣラ
イン電圧の初めの半サイクル中、放電を極１４が放電電
極１５に関して正極性にあるものとする。その結果、放
ｔｍｉｔｔ極１５は、熱電子カソードとして機能して電
子を放出し、それによって第１図に矢印で示すように電
子ビームを形成する。一方、放電電極１４はアノードと
して機能し、電子ビームを対応する第１のドリフト領域
２９へ加速するように動作する。

ＡＣライン電圧の次の半サイクルで放電電極１５は放Ｍ
Ｌ寛極１４に関して正である。それ故、放電電極１４は
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。一方、放電電極１５はアノードと
して動作し、形成された電子ビームを対応する第２のド
リフト領域３０へ加速する。

各牛サイクル中、変更用電極はそのときのカソードに対
して電気的に０または負にバイアスされる。との構成は
電流の流れを制限し、ランプの動作電圧を上昇させる。

２つのドリフト領域２９．５０は容器１１内に位置付け
されており、ＡＣライン電圧の交互の半サイクル中、図
示された電子ビーム流の方向に延びている。各領域にお
いて電子は充填物の原子と衝突し、それによって充填物
原子の一部分を励起させて紫外線を放射させるとともに
、充填物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線を放射
させる。

放電電極１４および１５が交互にカソードとアノードに
交替することにより、そのときにアノードとし２て機能
する特定の放電電極によって集められる電子はこの特定
の放電電極（アノード）を加熱するように作用する。こ
の半サイクルのときのアノードは次の半サイクルではカ
ソードであるから、アノードのときの加熱は次の半サイ
クル中の電子の放出を刺激することになる。

第３図および第４図に示された２つの実施例のような本
発明の他の実施例では２つの変更用電極を使用している
。両実施例において、第１の変更用ｉ！極３１は対応す
る第１の放電電極３２と関連しており、また第２の貧更
用電極３３は対応する第２の放電電極５４と関連してい
る。これら変更用電極３１および′５３は円筒状に曲が
ったメツシュとして図示されているけれど、ワイヤある
いは他の形態が勿論使用できる。各変更用電極はバイア
ス電圧源に接続されており、その対応する放電電極がカ
ソードとして機能しているときにその対応する放電電極
に関して０または負にバイアスされる。第３図において
、各変更用電極り完全な円筒形状の構造となっており、
その対応する放電電極を取囲んでいる。第４図に示す実
施例は変更用電極５１．３３が半円筒形状である点を除
き、第３図のものと同じである。

これら両実施例においては、バイアス＊ＬＵＥ源５５は
各変更用電極３１．３３を、その対応する放電電極５２
、Ｓ４がカソードであるときに、これら放電電極５２．
３４に関して０または負にバイアスされた状態に保持す
る。これら実施例の動作はその他の点では第１の実施例
と同じであり、そして各放１４ｔｔｔ極３２．３４の一
端がＡＣ端子３６に接続され、他端が始動回路３７と直
列に接続されている。

本発明の３つの好ましい実施例を例示し、記載したけれ
ど、本発明の精神から、あるいは特許請求の範題から逸
脱することなしに種々の変形、変更がなし得ることはこ
の分野の技術者には容易に明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は１つの変更用１ｉＬ極を有する本発明のビーム
モードランプの一実施例を示す一部切欠斜視図、第２図
は第１図のランプの電気部品を示す回路図、第３図は２
つの弯更用電極を有する本発明によるビームモードラン
プの一実施例を示す一部切欠斜視図、第４図は２つの変
更用電極を有する本発明のビームモードランプの他の実
施例を示す一部切欠斜視図、第５図は第３図および第４
図のランプの電気部品を示す回路図である。 １０：ビームモード螢光ランプ １１：、７ンプ容器 １２：放電容積 １３：螢光体層 １４．１５．５２．３４：放電電極 ２０、ｓｌ、３３　：変更用電極 ２３：包囲体 ２４：ベース ２５．３７：始動回路 ２７：熱応動スイッチ ２８．３５：バイアス電圧源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）可視光を実質的に透過し、かつ、ちる容積を定め
   る容器と、 該容積中に充満する亀子励起可能な充填物と、前記容器
   内に配置された第１の放Ｗ、電極および第２の放電電極
   と、 該第１および第２の放１Ｍ、ｓ極間に挿入された少なく
   とも１つの変更用電極と、 ＡＣライン嵐電圧カソードおよび７ノードとして交互に
   機能する前記嬉１および第２の放ｍνＵ極に供給フるた
   めの手段と、 前記第１および第２の放１＆ｆ、電極間の動作電圧をラ
   イン１圧に変えるのに十分な電圧を前記変更用電極に供
   給するための電圧供給手段 とを具備することを特徴とするビームモード放電ランプ
   。 （２）　　前記変更用電極が１つてあり、かつ平坦なメ
   ツシュである特許請求の範囲第１項記載のビームモード
   放電ランプ◇ （５）　　前記変更用電極に供給される電圧がカソード
   放′ＷｔＬ電極に関して負である特許請求の範囲第２項
   記載のビームモード放電ランプ。 （４ン　　前記変更用電極がカソード放ｍｔｈ極と同じ
   電位に保持される特許請求の範囲第２項記載のビームモ
   ード放電ランプ。 （５）前記変更用電極がワイヤである特許請求の範囲第
   １項記載のビームモード放電ランプ。 （６）前記変更用電極に供給される電圧がカソード放Ｖ
   ｔＸ極に関して負である特許請求の範囲第５項記載のビ
   ームモード放電ランプ。 （７）前記変更用電極がカソード放電電極と同じ電位に
   保持される特許請求の範囲第５項記載のビームモード放
   電ランプ〇 （８）　　可視光を実質的に透過し、かつある容積を定
   める容器と、 該容積中に充満する電子励起可能な充填物と、前記客器
   内に配置された第１の放電電極および第２の放１４電極
   と、 該第１の放電電極に対応する第１の変更用電極と、′ 前記第２の放電電極に対応する第２の変更用電極と、 ＡＣライン電圧をカソードおよびアノードとして交互に
   機能する前記第１および第２の放電電極に供給するだめ
   の手段と、 前記変更用電極に当該ランプの動作電圧を変えるのに十
   分な電圧を供給するだめの手段とを具備することを特徴
   とするビームモード放電ランプ。 （９）　　前記変更用電極が対応する放電電極の周囲に
   配置された少なくとも円筒の一部分を形成するスクリー
   ンである特Ｈ′ｆ祠求の範囲第８項記載のビームモード
   放電ランプ。 （１０）前記変更用−極に供給される前記電圧がカソー
   ド放゛庫＠極に関して負である特許請求の範囲第９項記
   載のビームモード放電ランプ。 （１１）前記変更用電極がカソード放′亀電極と同じ電
   位に保持される特許請求の範囲第９項記載のビームモー
   ド放電ランプ。 （１２）放電容積を定める容器と、 該容器の内表面を被覆する螢光体層と、前記放電容積中
   に充満する充填物と、 前記放電容積内で離間されている第１の放ｉｔ！電極お
   よび第２の放電電極と、 該放置電極間に挿入された１つの変更用電極とを具備し
   、 前記放１１電極間の好ましい動作電圧が前記変更用電極
   の電極電位の関数であることを特徴とするビームモード
   ランプ。 （１３）前記動作電圧がＡＣＸ圧であり、前記第１およ
   び第２の放電電極が各半サイクルでカソードおよびアノ
   ードとして交互に機能する特許請求の範囲第１２項記載
   のビームモードランプ。 （１４）前記変更用電極がカソード放ＶＬ電極に対して
   電気的に基準化される特許請求の範囲第１３項記載のビ
   ームモードランプ。 （１５）前記変更用電極がカソード放電電極とほぼ同じ
   電位に保持される特許請求の範囲第１４項記載のビーム
   モードランプ。 （１６）前記動作電圧がＡＣライン電圧である特許請求
   の範［２１１第１５項記載のビームモードランプ。 （１７）前記変更用電極がカソード放電電極とほぼ同じ
   電位に保持された導体メツシュの形式を有し、前記動作
   電圧がＡＣライン電圧である特許請求の範囲第１３項記
   載のビームモードランプ。 （１８）第２の変更用電極が設けられ、各半サイクル中
   に一方の変更用電極に電位を供給するための手段を有す
   る特許請求の範囲第１３項記載のビームモードランプ。 （１９）前記電位がそのときのカソード放電電極の電位
   にほぼ等しい特許請求の範囲第１８項記載のビームモー
   ドランプ。 （２０）前記電位がそのときのカソード放［ｉＥ極の電
   位に対して負に基準化されている特許請求の範囲第１８
   項記載のビームモードランプ。