(57)【要約】【課題】  発光効率の高い無電極放電ランプを提供する。【解決手段】  無電極放電ランプは、バルブ１と、バルブ１内部に封入された放電ガスと、内管３の内部に配設されバルブ１内部に高周波電磁界を発生する誘導コイル１４とを備えている。このバルブ１は、透光性を有し内壁に外管蛍光体膜２ｂが形成された外管２と、外管２の内部に向かって突出して形成され、外壁に内管蛍光体膜３ｂが形成された内管３とを、蛍光体膜が形成されていない封止部６で結合して形成されている。また、バルブ１は、放電ガスから封止部６へ向かって放射された電磁波が、封止部６に到達することを阻止する阻止手段を備えている。この阻止手段によって、従来封止部６を透過して外部に放射されるため発光効率に寄与していなかった上記電磁波を、発光に利用して、発光効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性材料から形成され、内壁に外管蛍光体膜が形成された外管及び、該外管の内部に向かって突出して形成され、外壁に内管蛍光体膜が形成された内管を備え、前記外管と前記内管を結合して形成され、該結合部分及びその近傍からなる封止部には蛍光体膜が形成されていないバルブと、該バルブ内部に封入された放電ガスと、前記内管の内部に配設され前記バルブ内部に高周波電磁界を発生する誘導コイルとを備え、該誘導コイルにより形成される高周波電磁界の作用によって前記放電ガスを励起発光させる無電極放電ランプにおいて、
前記バルブは、前記放電ガスから前記封止部へ向かって放射された電磁波が、該封止部に到達することを阻止する阻止手段を備えていることを特徴とする無電極放電ランプ。
【請求項２】
前記阻止手段は、前記内管の外壁面であって前記誘導コイルの配設場所と前記封止部との間にある壁面に設けられた突起部からなり、
該突起部には、蛍光体膜、紫外線反射膜、又は可視光反射膜のうち、少なくとも一つが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の無電極放電ランプ。
【請求項３】
前記阻止手段は、前記内管の端部及び前記外管の端部から前記バルブの径方向外方へ突出し、かつ先端に前記封止部を備えた、前記バルブの突出部からなり、
該突出部の壁面のうち、前記バルブ内側の面であって前記封止部に含まれない壁面に、蛍光体膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の無電極放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブの内側に誘導コイルを配設した、無電極放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バルブの内部に電極を持たず、誘導コイルをバルブの内側に収納した、所謂内巻コイル方式の無電極放電ランプが提供されている。この無電極放電ランプは、ガラス部材から電球状に形成された外管及び外管の内部に向かって突出して形成された内管を、外管及び内管の端部で結合して形成したバルブと、バルブ内部に封入された放電ガスと、内管の内部に配設された誘導コイルとを備えている。また、上記バルブの外管の内壁及び内管の外壁には、放電ガスから放射された電磁波を可視光に変換する蛍光体膜が形成されている。この無電極放電ランプにおいて、誘導コイルに高周波電流を通電すると、バルブ内部に高周波電磁界が形成され、放電ガスが励起発光して電磁波を放射する。この電磁波が、バルブの内部に形成された蛍光体膜によって可視光に変換されることにより、当該無電極放電ランプは発光する。
【０００３】
上記のような無電極放電ランプでは、その発光効率を向上させるために、発光効率の高い蛍光体を使用する以外にも、様々な方法が提案されている。例えば特許文献１には、バルブの内壁に三次元的に蛍光体を形成することによって、発光面積と発光輝度を増加させた発光装置が記載されている。また特許文献２に記載された無電極放電ランプでは、内管の外壁表面に凹凸加工を施すことによって、当該表面に形成する蛍光体層の、振動への耐性を高くしている。本従来例では、これによって内管の蛍光体層を厚くすることができ、発光効率を向上させることができる。特許文献３に記載された無電極放電ランプでは、内管の外壁には紫外線反射膜だけを形成し、外管の内壁だけに蛍光体膜を形成することにより、紫外線を可視光に変換する際に放出される熱によって内管内部の温度が上昇することを抑制している。これによって、本従来例では誘導コイルに大きな電流を流せるようになり、発光強度を向上させることができる。また、内管に紫外線反射膜を形成することで、従来内管に形成された蛍光体膜では可視光に変換しきれずに内管に吸収されていた紫外線が、外方へ反射され、外管の蛍光体膜で可視光に変換されるため、発光効率が向上するという効果もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３６２８８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５３０２３号公報
【特許文献３】特開２００２−３１９３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような外管の内部に内管を有する無電極放電ランプでは、共にガラス部材である外管及び内管の、各々の端部を溶融して結合することによって、バルブを形成している。しかしこの結合の際、上記溶融部分に蛍光体があると、結合部分に蛍光体が混入し、バルブの強度の低下を招くおそれがある。これを防ぐために、従来バルブを形成する際には、予め外管及び内管の端部近傍の蛍光体を取り除いた後、外管と内管を結合するという方法がとられている。従って、このようにして形成されたバルブでは、上記結合部分及びその近傍からなる封止部には、蛍光体膜が形成されていないことになる。
【０００６】
このようにして形成されたバルブを有する無電極放電ランプでは、バルブ内部の放電ガスから封止部へ向けて放射された電磁波は、蛍光体膜が形成されていない封止部を透過して、外部に放射される。このため、上記のようなバルブを有する、従来の内巻コイル方式の無電極放電ランプでは、上記電磁波はランプの発光に寄与しておらず、ランプの発光効率を低下させることになっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、従来よりも発光効率を向上させた無電極放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、透光性材料から形成され、内壁に外管蛍光体膜が形成された外管及び、該外管の内部に向かって突出して形成され、外壁に内管蛍光体膜が形成された内管を備え、前記外管と前記内管を結合して形成され、該結合部分及びその近傍からなる封止部には蛍光体膜が形成されていないバルブと、該バルブ内部に封入された放電ガスと、前記内管の内部に配設され前記バルブ内部に高周波電磁界を発生する誘導コイルとを備え、該誘導コイルにより形成される高周波電磁界の作用によって前記放電ガスを励起発光させる無電極放電ランプにおいて、前記バルブは、前記放電ガスから前記封止部へ向かって放射された電磁波が、該封止部に到達することを阻止する阻止手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明では、バルブが、放電ガスから封止部へ向かって放射された電磁波が封止部へ到達することを阻止する阻止手段を備えている。これによって、従来封止部を透過して外部に放射されていた電磁波を発光に利用し、発光効率を向上させることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記阻止手段は、前記内管の外壁面であって前記誘導コイルの配設場所と前記封止部との間にある壁面に設けられた突起部からなり、該突起部には、蛍光体膜、紫外線反射膜、又は可視光反射膜のうち、少なくとも一つが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、上記阻止手段としてバルブの内管の外壁面に突起部を設け、この突起部に、紫外線を可視光に変換する蛍光体膜や、紫外線反射膜、可視光反射膜を形成することによって、発光効率を向上させることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記阻止手段は、前記内管の端部及び前記外管の端部から前記バルブの径方向外方へ突出し、かつ先端に前記封止部を備えた、前記バルブの突出部からなり、該突出部の壁面のうち、前記バルブ内側の面であって前記封止部に含まれない壁面に、蛍光体膜が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、上記阻止手段として、バルブのうちで蛍光体膜が形成されていない封止部を、バルブの径方向外方へ突出させている。これによって、本発明では、誘導コイル近傍の放電ガスと封止部の直線上にはバルブの外管が存在することになる。よって、従来封止部を透過して外部に放射されていた紫外線が、バルブの内側に形成された蛍光体膜によって可視光に変換されるため、発光効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、従来よりも発光効率を向上させた無電極放電ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１の断面図である。
【図２】本発明の実施形態１の上面図である。
【図３】本発明の実施形態１のバルブ１の、突起部５周辺の断面図である。
【図４】本発明の実施形態２のバルブ１の、突起部５周辺の断面図である。
【図５】本発明の実施形態３のバルブ１の、突出部１６周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
本発明の第１の実施形態を、図１〜３を参照して説明する。但し、図２、図３では、本実施形態の要点を表すために、一部の構成を省略している。また、下記説明中での上下の方向は、図１中の上下方向に対応している。
【００１７】
本実施形態のバルブ１は、ガラス部材から形成された電球形状の外管２と、外管２の内部に向かって有底円筒状に突出して形成された、ガラス部材からなる内管３を有している。この内管３の上記円筒底面からは、ガラス部材からなる排気細管４が、内管３の内部を通り外管２の外部に向かって、突出して形成されている。また、内管３の外壁面には、ガラス部材からなる中空円盤状の突起部５が、その内周面が内管３の外周面に密着して形成されている。この突起部５の形成場所としては、後述する封止部６と後述する誘導コイル１５の配設場所との間に位置する、内管３の外壁面であって、なるべく封止部６に近い場所が望ましい。また、外管２の内壁には外管保護膜２ａ及び外管蛍光体膜２ｂが形成され、内管３の外壁には内管保護膜３ａ及び内管蛍光体膜３ｂが形成され、突起部５の上面にはアルミナやチタンなどからなる紫外線反射膜５ａが形成されている。
【００１８】
このバルブ１は、上記外管保護膜２ａ、外管蛍光体膜２ｂ、内管保護膜３ａ、内管蛍光体膜３ｂ、及び紫外線反射膜５ａをそれぞれ形成した後、外管２及び内管３の下端部を溶融して結合し、形成される。この際、上記結合部分に、上記外管保護膜２ａ、外管蛍光体膜２ｂ及び、内管保護膜３ａ、内管蛍光体膜３ｂが混入しないように、外管２と内管３の結合部分及びその近傍からなるバルブ１の封止部６からは、予め外管保護膜２ａ、外管蛍光体膜２ｂ及び、内管保護膜３ａ、内管蛍光体膜３ｂが取り除かれている。上記結合後、排気細管４より、バルブ１内部の排気と、バルブ１内部へのクリプトンあるいはアルゴンなどの希ガス及び、水銀蒸気からなる放電ガスの封入を行った後、排気細管４の下端部が封止され、バルブ１は密封される。尚、排気細管４の内部には、鉄−ニッケル合金製の金属容器７の中に収められた、バルブ１内部の水銀蒸気圧を保つための亜鉛−水銀化合物８と、上記金属容器７の位置を決定するためのガラスロッド９が配設されている。
【００１９】
また、図１に示すように、上記バルブ１の封止部６に形成された凹部６ａには、口金１０の凸部１０ａが嵌合されており、この口金１０を介して、後述するカプラ１１がバルブ１の内側の所定の位置に固定される。
【００２０】
カプラ１１は、アルミシリンダ１２に固定されたフェライトコア１３及びフェライトコア１３に巻回された誘導コイル１４を有し、カプラ１１には、誘導コイル１４に数１００ｋＨｚの高周波電流を通電する図示しない点灯回路が、図示しない管灯線を介して接続されている。バルブ１は、排気細管４をアルミシリンダ１２に挿入し、バルブ１をアルミシリンダ１２の中心軸を中心に回転させて、口金１０の下部に形成された、中心軸が円弧状に湾曲した円錐形状の円錐部１０ｂを、カプラ下部の凹部１１ａに螺合し、且つ口金１０下部の凹部１０ｃをカプラ１１下部の凸部１１ｂに嵌合することにより、カプラ１１に固定される。この際、フェライトコア１３及び誘導コイル１４は、内管３の内部に収納される。
【００２１】
次に、本実施形態の動作を説明する。
【００２２】
本実施形態の誘導コイル１４に高周波電流を通電すると、誘導コイル１４の周囲に高周波電磁界が発生する。バルブ１内部の電子は、この高周波電磁界により加速され、この加速された電子の衝突によって放電ガスが電離し、バルブ１内部に放電が発生する。放電中の電子は、放電ガス中の水銀原子を励起し、励起された水銀原子は基底状態に遷移する際に、紫外線や可視光を放射する。この紫外線は特に、放電が発生している誘導コイル１４の近傍から、強く放射される。水銀から放射された上記紫外線は、外管蛍光体膜２ｂ及び内管蛍光体膜３ｂによって可視光に変換され、外管２を透過して外部に放射される。
【００２３】
ここで、従来の無電極放電ランプでは、誘導コイル１４近傍の放電ガスから封止部６へ向かって下方に放射された紫外線は、封止部６を透過してバルブ１の外部に放射されるため、ランプの発光には寄与していなかった。これに対し本実施形態では、上記紫外線は、誘導コイル１４近傍の放電ガスと封止部６の間にある、突起部５の表面に形成された紫外線反射膜５ａによって上方へ反射され、外管蛍光体膜２ｂ又は内管蛍光体膜３ｂによって可視光に変換される。すなわち本実施形態では、従来可視光に変換されていなかった上記紫外線を可視光に変換し、発光効率を向上させることができる。
【００２４】
尚、本実施形態では、ガラス部材で形成した突起部５の表面に、紫外線反射膜５ａを形成するとしたが、紫外線の反射率が高いアルミニウムなどで突起部５を形成し、内管３の外壁に突設するなどしてもよい。
（実施形態２）
本発明の第２の実施形態を、図４を参照して説明する。下記説明中での上下の方向は図４中の上下方向に対応している。なお本実施形態は、突起部５の表面に、紫外線反射膜５ａに代えて蛍光体膜５ｂ及び可視光反射膜５ｃを形成した以外は、上記実施形態１と同様であるので、共通の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
本実施形態では、ガラス部材からなる突起部５の上面に、蛍光体膜５ｂを形成し、突起部５の下面に、チタンやアルミナなどからなる可視光反射膜５ｃを形成している。これにより、誘導コイル１４近傍の放電ガスから封止部６へ向かって下方に放射された紫外線は、蛍光体膜５ｂによって可視光に変換される。この可視光は、突起部５の下面に形成された可視光反射膜５ｃによって上方へ反射され、外方へと放射される。また、誘導コイル１４近傍の放電ガスから封止部６へ向かって放射された可視光も、可視光反射膜５ｃによって外方へ反射される。よって本実施形態では、突起部５によって、従来可視光に変換されていなかった紫外線を可視光に変換し、同様に発光効率に寄与していなかった可視光を外方に反射することにより、発光効率を向上させることができる。
【００２６】
本実施形態においては、バルブ１の作成を容易にするために、内管３の外壁及び突起部５に可視光反射膜５ｃを形成し、それを覆うように蛍光体膜５ｂを形成してもよい。また、実施形態１の場合と同様に、可視光の反射率が高いアルミニウムなどから突起部５を形成し、その上面に蛍光体膜５ｂを形成するなどしてもよい。
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態を、図５を参照して説明する。下記説明中での上下の方向は図５中の上下方向に対応している。
【００２７】
本実施形態は、バルブ１が、径方向外方へ突出し先端に封止部６を備えた突出部１５を有していることを特徴とする。その他の構成については、突起部５及び紫外線反射膜５ａを設けていないことを除き、上記実施形態１と同様であるので、共通の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
本実施形態のバルブ１は、その下端部から外方へ突出して形成された突出部を有する外管２と、外管２と同様に下端部から外方へ突出して形成された突出部を有する内管３を、外管２の下端部よりも外方で結合することによって、形成されている。この結合後のバルブ１において、蛍光体膜が形成されていない封止部６は、外管２の下端部よりも外方にある。従って、誘導コイル１４近傍の放電ガスと封止部６との間には、外管蛍光体膜２ｂが存在することになる。また、突出部１５の壁面のうちで、バルブ１の内側であって封止部６に含まれない壁面には、外管保護膜２ａと外管蛍光体膜２ｂ、又は、内管保護膜３ａと内管蛍光体膜３ｂが形成されている。従って、内管３の下端部から外方へ突出した突出部には、上記内管蛍光体膜３ｂが形成されている。よって、放電ガスから下方へ向けて放射された紫外線は、外管蛍光体膜２ｂ及び内管蛍光体膜３ｂによって可視光に変換される。本実施形態では、上記のように従来可視光に変換されていなかった紫外線を可視光に変換することによって、発光効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１    バルブ
２    外管
２ｂ  外管蛍光体膜
３    内管
３ｂ  内管蛍光体膜
５    突起部
５ａ  紫外線反射膜
６    封止部
１４    誘導コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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