JPS6149366A - 可変色螢光ランプ - 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】 （技術分’ＥＦ） 本発明は、光色を自由に変えることができる可変色螢光
ランプに関する。

（背景技１符） 第１図は従来の可変色放電灯装置の一例を示す簡略図で
、かかる装置は、発光色がそれぞれ赤色、ｉｔ色、青色
の螢光ランプＩａ、ｌｂ、ｌｃと、該螢光ランプｌａ、
ｌｂ、ｌｃの管電力をそれぞれ位相制御し偏光するため
の双方向性二端子サイリスク（トライアック）２ａ、２
ｂ、２ｃと、限流チョーク３ａ、３ｂ、３ｃの直列回路
より成り、３色の螢光ランプｌａ、ｌｂ、ｌｃをそれぞ
れ調光制御することにより、各螢光ランプ１ａ、１ｂ、
ｌｃの混光色を可変にしたものである。なお、３色の螢
光ランプｌａ、ｌｂ、ｌｃは、それらの発光色の混色性
を良好にするために、通常は拡散性のグローブ４で覆わ
れている。

しかしながら、かかる従来の可変色放電灯装置では、拡
散性のグローブ４によって混色性を良（しようとすると
透過率が低下し、光源としての発光効率が低下する。逆
に透過率の高いグローブを用いると、十分な混色性が得
られず、グローブ内の３色の螢光ランプｌａ、ｌｂ、ｌ
ｃの発光が別々に見えて、可変色光源としては不十分な
ものとなってしまう。また、３本の螢光ランプ１ａ、１
ｂ、ｌｃで１つの光源を構成することになり、光源を小
型化することが困難であるという欠点もあった・ （発明の目的） 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、１つの光源で発光色を自由に変化させる
ことができる可変色螢光ランプを提供するにある。

（発明の開示） 本発明は、水銀と希ガスを封入せる管体内に少なくとも
１対の電極を配設し、該電極間で一連の放電路を形成せ
しめて成る低圧放電灯において、上記一連の放電路に沿
って、互いに異なる発光色の複数の螢光体を配設すると
共に、該複数の螢光体よりの発光を混合せしめ、Ｍ？ｎ
色光を出力光としたことを特徴とする。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

実施例１ 第２図は本発明に係る可変色螢光ランプの第１実施例を
示すもので、外管５とステム６によって形成された気密
空間内には、数Ｔｏｒｒの希ガスと水銀とが封入され、
放電空間を形成している。ステム６上には２つの電極７
．８が配設されている。

気密空間内に配設された内管９の一端は、上記一方の電
極７の周囲に気密的（相隣る電極間で放電がクロストー
クしない程度の気密を息味し、気体的に気密である必要
はない）に固着され、他端は気密空間に開口している。

外管５の内面および内管９の内面または外面には、それ
ぞれ発光色の異なる螢光体１０ａ、１０ｂが伍布されて
いる。

次に、本実施例の動作を説明する。今、本実施ｌｆｉに
係る可変色螢光ランプを、間知の点灯装置を介して点灯
すると、第２図において矢印線Ｈで示す放電路が形成さ
れる。かかる放電路から発生する紫外線は、内管９内の
区間では螢光体１０ａを励起し、同様に内管９外の区間
では螢光体ｌＯｂを励起する。すなわち、一連の放電が
区間によって、２種類の螢光体をそれぞれ励起する。螢
光体１０ａからの発光は、外管５の内面に塗布せる螢光
体１０ｂの層を通って管外へ出る。従って、管外へは両
螢光体１０ａ、１０ｂからの発光が一体となった混色光
が出力されることになる。

ところで、一般に螢光体への入力を増加するに従って、
発光強度も増加する。しかし、入力がある一定値以上に
なると、螢光体の温度消光特性などの原因によって、発
光強度の飽和現象が生じることはよく知られている。こ
のような飽和の度合は、螢光体の種類によって大きく異
なる９例えば、第３図に示すように、広（普及している
ハロリン酸カルシウム螢光体Ａは、希土類螢光体已に比
べて飽和（噴量が著しい。

そこで、第４図に示すように、前記可変色螢光ランプに
電ａＡｃ、可変インピーダンスｖＺ及びグロースタータ
Ｇから成る点灯回路を接続し、ランプへの入力を制御で
きるようにする。そして、外管５及び内管９の内面に、
それぞれ第５図に示すような異なる発光強度特性（図に
おいてり、　　Ｅで示す）を有し、かつ、第６図に示す
色度座標上でＤ’　、Ｅ’　に対応する発光色を有する
ような２種類の螢光体を圭布する。而して、前記点灯回
路によってランプへの入力を、第５図においてＦ　−Ｇ
−Ｈのように増加していくと、特性Ｅを有する螢光体の
、特性りを有する螢光体に対する発光強度比は減少し、
第６図に示す色度座標上でＦ“−Ｇ’　−Ｈ’　　と発
光色は変化していく。すなわち、ランプへの入力を第５
図においてＦからＨの間で加減すれば、発光色は第６図
に示す色度座標上におけるＦｏ　とＨ゛　とを結ぶ直線
上を自白に変化させることができる。

このように本実施例においては、外管５の内面および内
管９の内面または外面に、それぞれ発光色が異なり、か
つ、入力に対する発光強度特性の異なる螢光体を塗布し
、しかも、これらの螢光体は車−の放電路にて励起され
るため、ランプへの入力の制御により極めて混色性がよ
く、しがも、詔色が可能な可変色螢光ランプを提供する
ことができる。

なお、一連の放電路を形成する手段としては、前記実施
例に限られる必要はなく、例えば、第７図に示す如き構
成でもよく、また、一連の放電路を屈曲形成してもよく
、さらに、第８図に示す如く３つの電極？ａ、７ｂ、７
ｃと共通電極８とによる３本の放電路Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３
を形成し、点灯回路により各放電路Ｈ１，Ｈ２’、Ｈ３
を切り換えるようにしてもよい。なお、第７図及び第８
図に示す構成の説明は、前記実施例と同等構成個所に同
一符号を付すことにより省略する。また、第８図におい
て１１は仕切板である。

ソこ施例２ 第９図は未発明に係る可変色螢光ランプの第２実施例を
示すもので、外管５と、その両端に気密封着された２つ
のステム６ａ、６ｂとで形成された気密空間内には、数
Ｔｏｒｒの希ガスと水を艮とが封入され、放電空間を形
成している。上記一方のステム６ａ上には２つの電＋Ｅ
ｉｇ７ａ、７ｂ、が配設されると共に、共通電極８が配
設されている。気密空間内に配設される２本の内管９ａ
、９ｂの一端は、上記電極７ａ、７ｂの周囲に気密的（
相隣る電極間で放電がクコストークしない程度の気密を
意味し、気体的に気密である必要はない）で固着され、
他端は気密空間に開口している。外管５の内面および内
管９ａ、９ｂの内面または外面には・それぞれ発光色の
異なる螢光体く図示せず）が塗布されている。

第１０図は、上述の如き可変色螢光ランプを点灯制御す
る回路構成を示すもので、可変色螢光ランプＦＬと放電
路切り換えスイッチ３ｗ、限流用チョークＬの直列回路
と、前記各電極７ａ、７ｂ。

８の非電源側で、かつ、対向する２対の電極間（電極７
ａと電極８との間、電ｐｉＡ７ｂと電極８との間）にそ
れぞれ接続したグロースタータＧとで構成し、スイッチ
３ｗを切り換えることにより放電路を切り換え、光色を
変えるものである。なお、図中ＡＣは交流電源である。

而して、スイッチ３ｗを一万のｍ極？ａ側に接続すると
、電＋１７ａから内ｇ９ａの内部を通って共通電極８と
の間で放電し、その発光色は、咳内管９ａの内面に塗布
せる螢光体の発光色と、外管Ｓの内面に塗布せる螢光体
の発光色との混合色となり、スイッチ５ｗを他方の電極
７ｂ側に接続すると、電極７ｂから内管９ｂの内部を通
って共通電極８との間で放電し、その発光色は、咳内管
９ｂの内面に塗布せる螢光体の発光色と、外管５の内面
に宗布せる螢光体の発光色との混合色となり、２段の可
変色光源となる。

このように本実施例においては、簡単な構成で２色の異
なる発光色が得られる。また、内管の発光色に外管の発
光色を重畳する構成であるため、従来の如き拡散グロー
ブを具備することなく、良好な混色光が得られる。なお
、上記実施例においては、内管が２本の場合で説明した
が、内管の数は２本に限らず、多いほど変色レベルも広
がることは言うまでもない、また、点灯回路は例えば第
１１図に示す如く、両電極７ａ、７ｂ間の放電路も加え
て、合計３通りの放電路を選択する構成としてもよい。

実施例３ 第１２図は本発明に係る可変色螢光ランプの第３実施例
を示すもので、外管１５とステム１６によって気密に渫
たれた放電空間内に、一端をステム１６上に配設せる電
極１７ａ〜１７ｄの周りに気密的に固定し、他端を開放
した複数（４本）の内管１９ａ　〜Ｌ９ｄを収納し、各
内管Ｌ９ａ　〜１９ｄの内面または外面に互いに発光色
の異なる螢光体く図示せず）を塗布すると共に、外ｇ１
５の内面にも螢光体を生布した螢光ランプである。かか
る実施例では、任意の２本の内管を通る放電路が形成さ
れ、その時の発光色は、２本の内管１９と外管１５とに
塗布された螢光体による発光の混合色となる。なお、第
１３図に示すように、外管１５のＰ１囲に反射膜２０を
施すと、発光に寄与しなし）部分を覆うことができると
共に、前面への発光を大きくすることができる効果があ
る。

実施（り１１４ 第１４図は本発明に係る可変色螢光ランプの第４実施例
を示すもので、円筒状の外９２５とステム２６ａ、２６
ｂによって気密に１呆たれた放電空間内に、２本の内管
２９ａ、２９ｂを収納した螢光ランプで、各内管２９ａ
、２９ｂはそれぞれの中心軸が、外管２５の中心軸より
少しずつ偏るように配設されており、各内管２９ａ、２
９ｂの一端は一方のステム２６ａ上に配設せる電極２７
ａ。

２７ｂの周りに気密的に固定され、他端は他方のステム
２６ｂの近傍で開口している。また、他の１つの電極２
７ｃは外管２５と大径の内管２９ｂとの間のステム２６
ａ上に配設されている。そして、外管２Ｓおよび各内管
２９ａ、２９ｂの内面には、それぞれ異なる発光色の螢
光体が塗布されている。

かかる実施例においても、前記第９図に示す場合と同様
に、それぞれの電極２７ａ−２７ｂ間、電極２７ａ−２
７ｃ間、電極２７ｂ−２７Ｃ，で５欠電路を形成せしめ
、それぞれの発光色を混合するものである。かかる場合
、外管２５と２本の内管２９ａ、２９ｂは偏心円筒状に
構成されてしＡるので、前記第９図に示す実施例と比べ
て、更に混色性が良くなる。

なお、第９図および第１４図に示す実施例におし）で、
外管の放電路が形成されない側の略半周面に反射膜を施
すと、発光に寄与しない部分を覆うこ　　−とができ、
発光出力を高めることができると共に、混色性を更に改
善できるという利点がある。また、反射膜を施さない側
の略半周面に拡散層を形成すれば、さらに混色性の改善
が図れるのは言うまでもない。

実施例５ 第５実施１３１１は、前記第２実施（夕１１に係る可変
色螢光ランプの２つの電極７ａ、７ｂを陽極とし、共１
ｆｆ１電極８を陰極としたもので、他の構成は同等であ
る。

第１５図は本実施例の点灯回路を示すもので、限流抵抗
Ｒ及び直流電源ＤＣの直列回路より構成する。第１６図
は上記回路の動作を示すタイムチャート例で、周期Ｔ（
Ｔ４〜Ｔ４）を、一方の陽極７ａか・ら内管９ａを通っ
て陰極８に至る放電と、他方の陽極７ｂから内管９ｂを
通って陰極８に至る放電との２つに分割する。そして、
その分割比を変えることによって、両放電による発光強
度比を変化させて色相を変える。同図においては、発光
比の異なる４つの場合を示している。

このように構成することにより、色相にかかわらず、陰
極８には常に一定の電流が流れ、該陰極８が適当な温度
に渫たれるため、ランプ寿命に悪影響を与えることもな
く、また、放電時間の比率を変えることによって変色さ
せるため、変色に対する応答性も極めて速い。さらに、
発光色（混合色）としては、両内管９ａ、９ｂの発光色
の中間色と外管５の発光色との混色光が自由に選択でき
る。なお、本実施例においても内管の数は２本に限られ
ることはなく、複数本であれば良く、かかる場合、第１
６図に示す放電路分割数が変わるだけで、他の動作は同
等である。

第１７図及び第１８図は前記点灯回路の具体例で、前記
放電踏切り換えスイッチ５ｗをＰＮＰ　ｌ−ランジスタ
Ｔｒｌ、Ｔｒ２で構成し、前記直流電源ＤＣを制御回路
用電源ＤＣＩと主回路電源ＤＣ２とで構成したものであ
る。なお、第１８図に示す具体例は、第１４図に示す如
き可変色螢光ランプＦＬを用いた例である０回路動作は
前記とほぼ同様である。

このように本実施例においては、変色応答性等の緒特性
を悪化させることなく、複数内管の発光色比を自由に設
定できる。従って、可変色レベルが増加し、木目細かい
色相設定ができる。例えば、外管に白色発光の螢光体を
宗布し、２本の内管にそれぞれ緑色、赤色に発光する螢
光体を生布しておけば、前記第２実施例においては、白
みかかった緑色と、白みがかワた赤色（ピンク）との２
色の切り換えしかできなかったのに対し、両者の中間色
（例えば自みかかった黄色など）を木目細かく設定でき
る。

（発明の効果） 本発明は上記のように、水銀と希ガスを封入せる外管の
如き管体内に、少な（とも１対の電極を配設し、該電極
間で一連の放電路を形成せしめて成る低圧放電灯におい
て、上記一連の放電路に沿って、互いに異なる発光色の
複数の螢光体を配設すると共に、該複数の螢光体よりの
発光を混合せしめ、該混色光を出力光としたことを特徴
とするものであり、複数の螢光体は単一の放電路にて励
起され発光し、しかもそれらの発光は混色光として管体
外に出力されるので、１つのランプで発光色を自由に変
化させることができる可変色螢光ランプを、極めて簡単
な構成で提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の可変色放電灯装置の一例を示す節略図、
第２図は本発明の第１実施例を示す簡略断面図、第３図
は入力に対する螢光体の発光強度特性を示す図、第４図
は第１実施例に係る回路構成図、第５図は第１実施例に
係る螢光体の発光強度特性図、第６図は第１実施例に係
る色度図、第７図および第８図はそれぞれ第１実施例の
変形例を示す簡略断面図、第９図は本発明の第２実施例
を示す簡略斜視図、第１０図および第１１図はそれぞれ
第２実施例に係る回路構成図、第１２図は本発明の第３
実施例を示す簡略斜視図、第１３図は第３実施例に係る
外管の簡略斜視図、第１４図は本発明の第４実施例を示
す簡略斜視図、第１５図は本発明の第５実施例に係る回
路構成図、第１６図は同上の回路動作を示すタイムチャ
ート例、第１７図および第１８図はそれぞれ第５実施例
に係る点灯回路の具体例である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水銀と希ガスを封入せる管体内に少なくとも１対
   の電極を配設し、該電極間で一連の放電路を形成せしめ
   て成る低圧放電灯において、上記一連の放電路に沿って
   、互いに異なる発光色の複数の螢光体を配設すると共に
   、該複数の螢光体よりの発光を混合せしめ、該混色光を
   出力光としたことを特徴とする可変色螢光ランプ。
2. （２）上記一連の放電路を、上記管体内と該管体内に配
   設した一端開口の内管内とに形成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の可変色螢光ランプ。
3. （３）上記管体内に内管を複数本配設することにより、
   上記一連の放電路を複数形成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の可変色螢光ランプ。
4. （４）上記管体の内面及び内管に、それぞれ発光色が異
   なり、かつ、入力に対する発光強度特性の異なる螢光体
   を塗布したことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項記載の可変色螢光ランプ。