JPS6240198A - 無電極放電灯装置 - 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１ 本発明は、放Ｎがスを封入したバルブ外に設けられた外
部電極に高周波電圧を印加して放電を行わせ、放電によ
り発生する紫外線を蛍光体により可視光に変換して用い
られる無電極放電灯装置に関するものである。 ［背景技術］ 第５図に無電極放電灯装置のブロック図を示す。 その構成は、例えば、アルゴン等の希ガスと水銀等の金
属蒸気を放電〃スとして封入したバルブ３の外部の管端
部近傍に、金属導体からなる一対の外部電極４，４を配
設すると共に、上記両件部電極４，４間に電源１より電
力供給を受ける発振回路２の発生する高周波電圧を印加
して上記バルブ３内に放電を発生させて、水銀等の金属
蒸気を準安定状態に励起し、これらの金属蒸気が基底状
態に緩和するときに放出する紫外＃ｉｌ（水銀の場合に
は、主として波長２５３．７ｔ＋ｍ及び１８４．９ｎｍ
）を上記バルブ３内に塗布された蛍光体（図示せず）に
より可視光に変換して照明用光源あるいは表示用光源と
して使用するものである。第６図は従来の発振回路２の
具体回路の一例を図示したもので、その基本的な構成は
発振周波数の安定なりラップ回路となっている。以下、
第６図に基づいて無電極放電灯装置の動作について説明
を行う。 第６図に示される発振回路２では、発振素子Ｑ１として
パイボーラトンシスタを使用しているが、他の能動素子
、例えばＭＯＳＦＥＴを用いても良いことは言うまでも
ない。電源１の交流電圧をダイオードブリッジＤＢ（図
示せず）により整流して得られる脈流電圧を平滑コンデ
ンサＣ８で平滑して直流電源Ｅを構成し、その端子電圧
を抵抗Ｒ１゜Ｒ２によって分圧して発振素子Ｑ１のベー
スＢに抵抗Ｒ５を介して適当なバイアス電圧ｖｂを印加
すると、コレクタ電流Ｉｃが流れて発振素子Ｑｌは増幅
器として作用する。しかし、発振コイルＬ　１１コン′
デンサＣ＋　−Ｃ２−Ｃ＊からなる共振回路によって、
発振出力の一部が入力側へ帰還されているため、上記の
回路定数の値を適切に選べば持続的な発振を開始する。 この発振回路２の発振出力は、上記発振コイルＬ、＋の
両端に上記外部電極４，４を接続することにより無電極
放電灯のパルプ３に供給されている。このため、無電極
放電灯のパルプ３内では放電ガスが放電を開始して水銀
原子を準安定状態に励起し、上記水！ｔｇ子が基底状態
に緩和する際に放出する紫外線をパルプ３の内壁面に塗
布された蛍光体により可視光に変換するのである。 以上の説明より明らかな如く、無電極放電灯の発光色は
上記パルプ３の内壁面に塗布された蛍光体のａ類によっ
て一義的に決定され、従来の無電極放電灯においては、
上記蛍光体がただ一種類で構成されていたため発光色を
変化させることができず、相異なる発光色を得ようとす
れば発光色の異なる複数の無電極放電灯が必要となると
いう問題点があった。 ［発明の目的１ 本発明は、上述の間ｆｆ１点に鑑み為されたものであり
、発光色を自在に変化させることができる無電極放電灯
装置を提供することを目的とする。 ［発明の開示］ 本発明の無電極放電灯装置は、電源より電力供給を受け
高周波電圧を発生する発振回路と、希ガスや水銀等の金
属蒸気を放電がスとして封入したパルプと、該パルプの
外部に設けられた少なくとも一対の外部電極とを備え、
該外部電極間に上記高周波電圧を印加して上記バルブ内
に放電を生じせしめて、放電により発生する紫外線を上
記パルプの内壁面に塗布された蛍光体により可視光に変
換する無電極放電灯装置において、上記パルプの内壁面
に発光色の相異なる二種類以上の蛍光体を塗布すると共
に、上記一対の外部電極の各々の高周波電位を相対的に
変化させて上記パルプ内の発光中心の位置を移動させる
発光中心移動手段を上゛記発振回路に備えた構成となっ
ている。 ｒ実施例１】 第１図は本発明の一実施例の無電極放電灯のパルプ３及
び外部電極４　ａｔ　４　ｂのｖＩ成を図示したもので
ある。上記パルプ３の内壁面には右半分に赤色発光色の
蛍光体Ｒが塗布され、左半分には緑色色発光色の蛍光体
Ｇが塗布された構成となってい路面であり、従来例と同
様、タラップ型の発振回路であるが、他の発振回路、例
えば、ハートレー型やコルピッツをの発振回路において
も、同様であるため説明は省略する。本実施例のバイア
ス回路は直流電源Ｅ（以下、端子電圧の値もＥで示す）
に接続された抵抗Ｒ，，Ｒ２の直列回路の中点と、バイ
ポーラトランジスタから成る発振素子Ｑ、のベースＢと
を抵抗Ｒ１で接続した構成となっている。上記抵抗Ｒ１
は抵抗Ｒ，，Ｒ２により分圧された直流電源Ｅの電圧を
発振素子Ｑ、のベースＢにバイアス電圧ｖｂとして供給
すると共に、高周波電流がバイアス回路の抵抗Ｒ，，Ｒ
２に流入することを阻止しており、抵抗Ｒ１の代わりに
インダクタンスを用いても構わない。さらに本実施例の
共振回路は、発振コイルし、とコンデンサＣ２−Ｃ、及
び発振コイルＬｌの両端に直列に接続された二つの可変
コンデンサＣａ、Ｃｂとから構成され、上記発振コイル
し、のコンデンサＣａが接続されている端子には外部電
極４ａが、また、コンデンサＣｂが接＃２されている端
子には外部電極４ｈが鯵鉢へ釣イいる。そして上記可変
コンデンサＣａ、Ｃｂの容量は連動して変化し、例えば
、可変コンデンサＣａの容量を増加させれば可変コンデ
ンサｃｂの容量がそれに伴って減少し、逆に、可変コン
デンサＣａの容量を減少させれば可変コンデンサｃｂの
容量がそれに伴って増加するというように、相反関係を
もって変化する構成となっている。尚、上記可変コンデ
ンサＣａ、Ｃｂが発光中心移動手段に対応している。 電源１の電圧が印加され発振回路２が発振を開始すると
、無電極放電灯のバルブ３内部で放電が発生して、上述
のように紫外線が放出されるため、本実施例のバルブ３
は右半分は赤色の、左半分は緑色の発光色で発光するの
であるが、上記可変コンデンサＣａ　ｒ　Ｃｂの容量の
大小関係によって、上記の二色の発光色の相対強度が変
化するという特徴がある。以下に、その説明を述べる。 まず、問題となるものは高周波電位であるから、議論を
コンデンサＣ２→可変コンデンサＣａ−発振コイルＬ１
→可変フンデンサｃｂ→コンデンサＣ１→コンデンサＣ
２から成る閉回路に限定する。さらに、コンデンサＣ２
とコンデンサＣ１の値は、夫々のオーダーが同程度とな
るように設計されているものとする。いま、可変コンデ
ンサＣａの値が可変コンデンサｃｂの値よりも小さく設
定されているものとすれば、コンデンサＣ２と可変コン
デンサＣａとの直列回路の高周波インピーダンスがコン
デンサＣ１と可変コンデンサｃｂとの直列回路の高周波
インピーダンスよりも大きくなるため、外部電極４ａの
高周波電位が外部電極４ｂの高周波電位よりも高くなる
。即ち、この場合外部電極４ａがホラ）端子、外部電極
４ｂがコールド端子になるため、バルブ３の発光状態は
ホット端子となる外部電極４ａの近傍が最も明るく、外
部電極４ｂの方に接近するにつれて輝度が低下し、コー
ルド端子となる外部電極４ｂの近傍が最も暗くなる。上
述のように、パルプ３内部で輝度勾配が発生するという
現象は、バルブ３と大地との間に分布して存在するスト
レーキャパシタンスとバルブ３内邪の放電路により形成
されるループに、ホラ）ＩＩ子からコールド端子に流れ
る高周波電流の一部が漸次分流するために生じるもので
ある。 上述の場合とは逆に、可変コンデンサＣａ　、　Ｃｂの
容量をＣａ　＞　Ｃｂとした場合には、外部電極４ａが
コールド端子、外部電極４ｂがホット端子となり上述の
発光状態も逆となる。 さらに、可変コンデンサＣａ　、　Ｃｂの容量をほぼ等
しくした場合には、既述した如（コンデンサＣ２とコン
デンサＣコの容量値がオーダー的に等し〜まため、外部
電極４ａと外部電極４ｂの高周波電位差は殆ど無くなり
、バルブ３内部の輝度分布はほぼ一様になる。 以上の説明から明らかな如く、本実施例の構成を有する
無電極放電灯装置では発光中心移動手段として設けられ
ている可変コンデンサＣａ　、　Ｃｂの容量を変化させ
ることにより、無電極放電灯のバルブ３内部の輝度分布
を一様にしたり、あるいは外部電極４ａから外部電極４
ｂの間に適当な輝度勾配をもたせたり、極端な場合には
外部電極４ａまＪＪ＋ｌ！Ｍｆｆ＃４ＫｊＬ＃２ｒ％ｍ
ｔ）ｆ、ｊｆｉ４ムシーーー−ノー−３−９らＣできる
など、発光中心の位置を様々に変化させることができる
。従って、バルブ３の内壁面に発光色の相異なる二種類
以上の蛍光体を相異なる位置に塗布すれば、発光中心の
位置を移動させることによってパルプ３全体としての発
光色を、塗布されている蛍光体のいずれか一色、あるい
は数！４類の混合色とすることができる。即ち、本実施
例では緑色あるいは赤色のいずれか一色、及びこれらの
混合色の発光を得ることができる。尚、本実施例では発
光中心移動手段として可変コンデンサＣａ、Ｃｂを用い
た回路を示したが、これについてはバルブ３内部の高周
波電位の値を相対的に変化させ得る回路であればどのよ
うなものでも構わない。

【実施例２】 第３図に本発明の他の実施例の無電極放電灯装置を示す
。本実施例の発振回路２は第１図に示す実施例１の回路
と同様のものであり、実施例１との相異点はパルプ３全
体を被う拡散グローブ５が設けられている点と、発光部
となるバルブ３の構造にある。即ち、本実施例の無電極
放電灯のバルブ３の形状は、実施例１に示した直管型で
はなく、略Ｕ字型で内壁面には中央部に発光色が赤色の
蛍光体Ｒが、これを挟む両端部には夫々緑色、青色の蛍
光体Ｇ、Ｂが塗布された構成となっている。 さらに、上記のバルブ３の発光は上記拡散グローブ５に
よって拡散混合されると共に、光源となるバルブ３の発
光が直接目に入射しないようにしてまぶしさが低減され
ている。 上記の構成を有する無電極放電灯のバルブ３の両端部の
外部電極４ａ、４ｂ（図示せず）に実施例１で述べた発
振回路２の高周波電圧を印加して可変コンデンサＣａ　
、　Ｃｂの値を変化させれば、上記拡散グローブ５から
発せられる光を青色、緑色あるいはこれらの混合色であ
る黄色というように様々に変化させることができる。

【実施例３】 第４図に本発明のさらに他の実施例の構成図を示す。第
３図に示した実施例２の無電極放電灯装置との相異点は
、拡散グローブ５に被われているバルブ３が、内壁面に
夫々相異なる発光色の蛍光体Ｒ，Ｇ、Ｂが塗布された三
本のＵ字管を交互に反対方向に並べ、始点と終点が隣合
わせに並ぶように連＃：された構成となっている点にあ
る。上記のような構成とすることにより、内壁面に夫々
相異なる発光色の蛍光体を塗布した三本のＵ字管を融着
することによって、内壁面に相異なる発光色の蛍光体を
塗布した一本のバルブ３を製造することができるため、
バルブ３の製造方法が容易になるという特徴がある。さ
らに、実施例２で述べたように拡散グローブ５の効果に
より、上記の各色、即ち、青、赤、緑の輝度をほぼ同一
とすることができ、ディスプレイ照明等に利用すること
がで終るという効果がある。 ［発明の効果１ 本発明の！電極放電灯装置は、外部電極間に高周波電圧
を印加してパルプ内に放電を生じせしめて、放電により
発生する紫外線を上記バルブの内壁面に塗布された蛍光
体により可視光に変換する無電極放電灯装置において、
上記バルブの内壁面に発光色の相異なる二種類以上の蛍
光体を塗布すると共に、上記一対の外部電極の各々の高
周波電位を相対的に変化させて上記バルブ内の発光中心
の位置を移動させる発光中心移動手段を発振回路に備え
た構成となっているので、発光中心の位置を変化させて
相異なる発光色の蛍光体を発光させることにより、発光
色を可変できる可変色蛍光ランプをただ一本のバルブで
構成することができるため、廉価なコストで、小形・軽
量な可変色蛍光ランプを提供することができると共に、
バルブ内に電極が無いため、イオンによる電極の損耗が
皆無で長い点滅寿命を有するのみならず、電極付近の光
束減退も発生しないことからディスプレイ表示装置とし
て理想的な特性を付与することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１のパルプ近傍の側面図、第２
図は同上の実施例１の無電極放電灯装置の回路図、第３
図は同上の実施例２の構成図、第４図は同上の実施例３
の構成図、第５図は従来例回路図であり、１は電源、２
は発振回路、３はバルブ、４　ａ、　４　ｂは外部電極
、５は拡散グローブ、Ｃａ、Ｃｂは可変コンデンサ、Ｒ
，Ｇ、Ｂは夫々赤色、緑色、青色の発光色の蛍光体であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源より電力供給を受け高周波電圧を発生する発
   振回路と、希ガスや水銀等の金属蒸気を放電ガスとして
   封入したバルブと、該バルブの外部に設けられた少なく
   とも一対の外部電極とを備え、該外部電極間に上記高周
   波電圧を印加して上記バルブ内に放電を生じせしめて、
   放電により発生する紫外線を上記バルブの内壁面に塗布
   された蛍光体により可視光に変換する無電極放電灯装置
   において、上記バルブの内壁面に発光色の相異なる二種
   類以上の蛍光体を塗布すると共に、上記一対の外部電極
   の各々の高周波電位を相対的に変化させて上記バルブ内
   の発光中心の位置を移動させる発光中心移動手段を上記
   発振回路に備えたことを特徴とする無電極放電灯装置。