(57)【要約】【課題】  ランプ発光時の始動性を向上させると共に、キャビティ底面近傍のバルブの暗部の発生を抑制する。【解決手段】  略球形状で内面に蛍光体１０５を塗布した球形部１０１と、球形部１０１から延設された首部１０２と、首部１０２から球形部１０１の内部に向かう凹状に形成されたキャビティ１０３と、キャビティ底面１０３ａからキャビティ開口部１０３ｂに向かって凸状に形成された排気管１０４とを具備し、内部に放電ガスを封入した透光性材料からなるバルブ１００と、球形部１０１内のキャビティ底面１０３ａ近傍に配設された金属線１０６とを備え、キャビティ底面１０３ａが排気管開口部周縁１０４ａを頂部とし、キャビティ開口部１０３ｂに向かうにつれてキャビティ側面１０３ｃに近付く傾斜面で形成され、キャビティ底面１０３ａおよびキャビティ側面１０３ｃに蛍光体１０５を塗布すると共に、排気管開口部周縁１０４ａのみが金属線１０６と当接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略球形状で内面に蛍光体を塗布した球形部と、球形部から延設された首部と、首部から球形部の内部に向かって凹状に形成されたキャビティと、キャビティの底部からキャビティの開口部に向かって凸状に形成された排気管とを具備して、内部に放電ガスを封入した透光性材料からなるバルブと、
球形部内のキャビティの底部に配設された始動補助材料保持部材とを備え、
キャビティの底部が排気管の開口周縁を頂部として、キャビティの開口部に向かうにつれてキャビティの外周面に近付く傾斜面で形成され、傾斜面およびキャビティの外周面に蛍光体を塗布すると共に、傾斜面は頂部のみが始動補助材料保持部材と当接することを特徴とする無電極放電ランプ。
【請求項２】
前記始動補助材料保持部材は、前記排気管の開口部を介して排気管内で係止される係止部と、前記キャビティの底部に形成された前記傾斜面の頂部のみと当接する当接部と、始動補助材料を保持する保持部とを備えることを特徴とする請求項１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、無電極放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無電極放電ランプとは、バルブ内には電極を持たず、外部からの電磁誘導により内部に封入した水銀蒸気などの放電ガスを放電させて発光させるランプである。
【０００３】
その原理とは、誘導コイルに高周波電流を通電して高周波電磁界を発生させる。そして、高周波電磁界により発生する誘導電界が放電路を形成し、放電ガスを励起させて紫外線を発生させる。この紫外線がバルブ内面に塗布した蛍光体により可視光線に変換されて発光する。
【０００４】
また、無電極放電ランプの放電開始時に始動を容易にするため、始動補助材料である酸化セシウム等をバルブ内に備えた無電極放電ランプが提供されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
図２に従来例１の無電極放電ランプの断面図を示す。
【０００６】
従来例１の構成は、略球形状で内面に蛍光体２０５を塗布した球形部２０１と、球形部２０１から延設された首部２０２と、首部２０２から球形部２０１の内部に向かって凹状に形成されたキャビティ２０３と、キャビティ底面２０３ａからキャビティ開口部２０３ｂに向かって凸状に形成された排気管２０４とを具備したバルブ２００で構成されている。
【０００７】
さらに、略平面状に形成されたキャビティ底面２０３ａには、その表面に略沿うに略コ字形状の金属線２０６が取り付けられている。金属線２０６の一端２０６ａは、曲げ加工により略三角形状に形成され、排気管２０４内に形成された凸部２０４ａによって係止されている。また、無電極放電ランプの放電開始時に始動を容易にするため、酸化セシウム等の始動補助材料２０７を塗布したメッシュ部材２０８を、金属線２０６の他端２０６ｂにて保持している。
【０００８】
なお、球形部２０１内において、キャビティ側面２０３ｃには蛍光体２０５が塗布されているが、キャビティ底面２０３ｂには蛍光体２０５が塗布されていない。
【０００９】
一般的に無電極放電ランプには、装置等に組み込まれて周囲の光から遮断された状況や、設置前に梱包状態で長く保管された直後などは、放電開始までに時間を要するという課題がある。これは、長時間暗所に放置されていると、放電開始時に必要な電子が不足するためである。そこで、暗所でも電子を放出させることが出来る放射性物質や仕事関数の低い物質等を始動補助材料２０７としてバルブ２００内に配置することで、上記の課題を解決し、始動性を向上させている。
【００１０】
また、キャビティ底面にも蛍光体を塗布することで、バルブ外観の暗部を低減した無電極放電ランプも提供されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
図３に従来例２の無電極放電ランプの断面図を示す。
【００１２】
従来例２の構成は、従来例１の無電極放電ランプと略同一構造で、略球形状で内面に蛍光体３０５を塗布した球形部３０１と、球形部３０１から延設された首部３０２と、首部３０２から球形部３０１の内部に向かって凹状に形成されたキャビティ３０３と、キャビティ底面３０３ａからキャビティ開口部３０３ｂに向かって凸状に形成された排気管３０４とを具備したバルブ３００で構成されている。
【００１３】
従来例１の無電極放電ランプとの差異は、キャビティ底面３０３ａが略球状に湾曲されて形成されており、キャビティ底面３０３ａにも蛍光体３０５が塗布されていることである。さらに、従来例２の無電極放電ランプは始動補助材料および金属線を備えていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−２１６５６３号公報
【特許文献２】特開平１０−３１２７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来例１の無電極放電ランプにおいて、ランプ発光時にキャビティ底面２０３ａ近傍の球形部２０１に丸形状の暗部が発生する課題がある。なお、暗部が発生する球形部２０１の一部位を２０１ａとする。
【００１６】
これは、放電ガスを励起させて発生する紫外線量が球形部２０１の他部位２０１ｂと比較して少ないことが原因で、発光量が少なくなり、球形部２０１の一部位２０１ａに暗部が発生する。
【００１７】
紫外線量が少ない原因は二つあり、一つはキャビティ底面２０３ａが球形部２０１の一部位２０１ａ内面に近いことが原因である。そのため、放電空間が少なくなり、発生する紫外線量が他部位２０１ｂと比較して少なくなる。
【００１８】
もう一つの原因は、キャビティ側面２０３ｃには蛍光体２０５を塗布しているが、キャビティ底面２０３ａには蛍光体２０５を塗布していないことが原因である。そのため、一部位２０１ａ内面には、蛍光体２０５の反射による紫外線の照射がないため、紫外線量が他部位２０１ｂと比較して少なくなる。
【００１９】
キャビティ底面２０３ａに蛍光体２０５が塗布されていない理由は、始動補助材料保持部材である金属線２０６がキャビティ底面２０３ａに略沿うように配置されているため、ランプの搬送や設置時または使用時等の振動によって、金属線２０６とキャビティ底面２０３ａとの間に摩擦が発生するためである。もしキャビティ底面２０３ａに蛍光体２０５を塗布していても、摩擦によって剥離してしまうので、キャビティ底面２０３ａには蛍光体２０５が塗布されていない。
【００２０】
対して、従来例２の無電極放電ランプにおいては、湾曲したキャビティ底面３０３ａにも蛍光体３０５を塗布しているため、キャビティ底面３０３ａによる紫外線の反射で、より多くの紫外線を球形部３０１の一部位３０１ａに照射することができるので、従来例１の無電極放電ランプよりも暗部の発生を抑制できる。
【００２１】
しかし、従来例１の無電極放電ランプと同様に、キャビティ底面３０３ａと球形部３０１の一部位３０１ａ内面との距離が近く、放電空間が少ないため、一部位３０１ａでの暗部の発生をユーザーが満足する程度まで低減することはできない。
【００２２】
また、キャビティ底面３０３ａにも蛍光体３０５を塗布しているため、もし従来例１のような形状の金属線２０６を配置すると、金属線２０６とキャビティ底面３０３ａに塗布した蛍光体３０５との間に摩擦が発生して、蛍光体３０５が剥離してしまう。そのため、始動補助材料２０７を保持するための金属線２０６を配置することが出来ないので、始動補助材料２０７をバルブ内に備えることができず、ランプ発光時の始動性が劣るという課題もある。
【００２３】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ランプ発光時の始動性を向上させると共に、キャビティ底面近傍のバルブの暗部の発生を抑制した無電極放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
請求項１の発明は、略球形状で内面に蛍光体を塗布した球形部と、球形部から延設された首部と、首部から球形部の内部に向かって凹状に形成されたキャビティと、キャビティの底部からキャビティの開口部に向かって凸状に形成された排気管とを具備して、内部に放電ガスを封入した透光性材料からなるバルブと、球形部内のキャビティの底部に配設された始動補助材料保持部材とを備え、キャビティの底部が排気管の開口周縁を頂部として、キャビティの開口部に向かうにつれてキャビティの外周面に近付く傾斜面で形成され、傾斜面およびキャビティの外周面に蛍光体を塗布すると共に、傾斜面は頂部のみが始動補助材料保持部材と当接することを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、キャビティ底部が傾斜面で形成されているため、キャビティ底部とバルブ内面との間の放電空間が従来の無電極放電ランプより多くなる。さらに、キャビティ底部の傾斜面に蛍光体を塗布しているため、蛍光体による紫外線の反射により、従来の電極放電ランプより多くの紫外線をキャビティ底部近傍のバルブ内面に照射することが出来る。さらに、始動補助材料保持部材と傾斜面は、傾斜面の頂部のみで当接しているので、摩擦する部分は極めて狭く、キャビティ底部の傾斜面に塗布された蛍光体の剥離を低減することができる。そのため、キャビティ底部近傍の暗部の発生を抑制することができる。
【００２６】
さらに、バルブ内に始動補助材料を備えることができるので、ランプ発光時の始動性を向上させることができる。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記始動補助材料保持部材は、前記排気管の開口部を介して排気管内で係止される係止部と、キャビティの底部に形成された傾斜面の頂部のみと当接する当接部と、始動補助材料を保持する保持部とを備えることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、始動補助材料保持部材の一端に係止部が形成されて排気管内で係止されると共に、当接部はキャビティの底部に形成された傾斜面の頂部のみと当接する。それにより、始動補助材料保持部材とバルブとの接点が保持部と当接部のみに限定され、両者の摩擦によるバルブ内面の蛍光体の剥離を低減すると共に、簡易な構造でバルブ内に始動補助材料を配置することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明では、ランプ発光時の始動性を向上させると共に、キャビティ底部近傍のバルブの暗部の発生を抑制するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態における無電極放電ランプの断面図を示す。
【図２】従来例１の無電極放電ランプの断面図を示す。
【図３】従来例２の無電極放電ランプの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
（実施形態）
図１に本実施形態における無電極放電ランプの断面図を示す。以下、図１における上下左右方向を基準とする。
【００３３】
本実施形態における無電極放電ランプは、略球形状で内面に蛍光体１０５を塗布した球形部１０１と、球形部１０１の下部から下方へ延設された首部１０２と、首部１０２から球形部１０１の内部に向かって凹状に形成されたキャビティ１０３と、キャビティ底面１０３ａからキャビティ開口部１０３ｂに向かって凸状に形成された排気管１０４とを具備したバルブ１００で構成されている。
【００３４】
バルブ１００は、内部に例えばネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン等の不活性ガスや、水銀蒸気等の放電ガスが封入・封止された、ガラス等の透光性材料からなる。
【００３５】
また、キャビティ１０３内には、バルブ１００内の放電ガスを放電させるために必要となる例えば亜鉛、マンガン、ニッケル、鉄等の金属化合物であるフェライト（図示無し）と、誘導コイル（図示無し）とが配置される。
【００３６】
キャビティ底面１０３ａは、排気管開口部周縁１０４ａを頂部として、キャビティ開口部１０３ｂに向かうにつれてキャビティ側面１０３ｃに近付くような傾斜面で形成されている。さらに、傾斜面で形成されたキャビティ底面１０３ａとキャビティ側面１０３ｃには、蛍光体１０５が塗布されている。
【００３７】
また、キャビティ底面１０３ａ付近には、下方に開口している略コ字形状に形成された例えばステンレス等の金属線１０６が配設されている。金属線１０６の一端が排気管１０４内に配置され、キャビティ底面１０３ａの上部を経由して、他端が傾斜面で形成されたキャビティ底面１０３ａの側方に配置されている。
【００３８】
金属線１０６の一端は、曲げ加工により略三角形状の係止部１０６ａを形成している。そして、排気管１０４内部において、凸設された凸部１０４ｂによって、係止部１０６ａは係止されている。
【００３９】
また、金属線１０６は係止部１０６ａの上端にある排気管開口部周縁１０４ａ近傍において、左方へ略直角に曲げ加工されて当接部１０６ｂを形成している。当接部１０６ｂは、傾斜面で形成されたキャビティ底面１０３ａの頂部である排気管開口部周縁１０４ａのみと当接するように形成されている。
【００４０】
また、当接部１０６ｂの左端において、金属線１０６は下方へ略直角に曲げ加工されて、保持部１０６ｃを形成している。そして、保持部１０６ｃは、始動補助材料１０７を表面に塗布したメッシュ部材１０８を保持している。このとき、保持部１０６ｃがキャビティ底面１０３ａおよびキャビティ側面１０３ｃと当接しないように配置されている。
【００４１】
一般的に無電極放電ランプは長時間暗所に放置されていると、バルブ１００内の放電開始時に必要な電子が不足してしまい、放電に時間を要する。そこで、暗所でも電子を放出させることが出来る放射性物質や、仕事関数の低い物質を始動補助材料１０７として用いて、放電始動を容易にしている。例えば酸化セシウム等を始動補助材料１０７として使用している。
【００４２】
以上の構成からなる無電極放電ランプにおいて、キャビティ１０３に配置された誘導コイル（図示無し）に高周波電流を通電して高周波電磁界を発生させる。そして、高周波電磁界により発生する誘導電界が放電路を形成し、放電ガスを励起させて紫外線を発生させる。この紫外線がバルブ１００内面に塗布した蛍光体１０５に照射されると可視光線に変換されて発光する。
【００４３】
ここで、図２に示す従来の無電極放電ランプには、ランプ発光時にキャビティ底面２０３ａ近傍にある球形部２０１の一部位２０１ａに丸形状の暗部が発生するという課題があった。
【００４４】
これは、放電ガスを励起させて発生する紫外線量が球形部２０１の他部位２０１ｂと比較して少ないことが原因であった。
【００４５】
紫外線量が少ない原因は二つあり、一つはキャビティ底面２０３ａと一部位２０１ａ内面との距離が近いため、十分な放電空間がなく、発生する紫外線が少ないためである。
【００４６】
もう一つは、キャビティ底面２０３ａに蛍光体２０５を塗布していないため、蛍光体２０５の反射による紫外線が一部位２０１ａ内面に照射されないためである。
【００４７】
また、図３に示す従来の無電極放電ランプのように、キャビティ底面３０３ａに蛍光体３０５を塗布している場合において、もし図２に示したような金属線２０６を配置すると、金属線２０６とキャビティ底面３０３ａに塗布した蛍光体３０５との摩擦によって蛍光体３０５の剥離が起きる。そのため、始動補助材料２０７を備えた金属線２０６をバルブ３００内に配置することができず、ランプ発光時の始動性が劣るという課題もある。
【００４８】
そこで本実施形態の無電極放電ランプにおいて、キャビティ底面１０３ａが傾斜面で形成されていることにより、キャビティ底面１０３ａと球形部１０１の一部位１０１ａ内面との距離が長くなる。そのため、キャビティ底面１０３ａと一部位１０１ａ内面との間の放電空間が多くなるので、従来の無電極放電ランプより多くの紫外線が発生して一部位１０１ａ内面に照射される。
【００４９】
さらに、キャビティ底面１０３ａに蛍光体１０５を塗布していることにより、バルブ１００内で発生した紫外線が、キャビティ底面１０３ａに塗布した蛍光体１０５によって反射して一部位１０１ａに照射される。そのため、従来の無電極放電ランプより多くの紫外線を一部位１０１ａ内面に照射される。
【００５０】
また、金属線１０６の当接部１０６ｂは、傾斜面で形成されたキャビティ底面１０３ａの頂部である排気管開口部周縁１０４ａのみと当接している。そのため、蛍光体１０５と金属線１０６とが摩擦する部分は、排気管開口部周縁１０４ａのみと極めて狭い部分なので、蛍光体１０５の剥離量が低減されて、蛍光体１０５の反射による紫外線量を確保することができる。
【００５１】
また、バルブ１００内に金属線１０６を配置することが可能となり、始動補助材料１０７をバルブ１００内に備えることができて、ランプ発光時の始動性を向上させることができる。
【００５２】
本発明の実施形態による無電極放電ランプは、上記構成による、放電空間の増加と、キャビティ底面１０３ａに塗布した蛍光体１０５による紫外線の反射と、蛍光体１０５の剥離量の低減とによって、球形部１０１の一部位１０１ａ内面に照射される紫外線量が増えることで、発光量が増加して暗部の発生を抑制することができる。
【００５３】
さらに、バルブ１００内に始動補助材料１０７を備えることにより、ランプ発光時の始動性を向上させている。
【００５４】
また、金属線１０６は、一端を曲げ加工のみで係止部１０６ａを形成している。このような、簡易な構造で始動補助材料１０７を備えた金属線１０６をバルブ１００内に配置することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１００    バルブ
１０１    球形部
１０１ａ  球形部の一部位
１０２    首部
１０３    キャビティ
１０３ａ  キャビティ底面
１０４    排気管
１０４ａ  排気管開口部周縁
１０５    蛍光体
１０６    金属線
１０６ａ  金属線の係止部
１０６ｂ  金属線の当接部
１０７    始動補助材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010192399.tif 000005