(57)【要約】【課題】コストの上昇を抑え、発光面などに発生するむらを防止した蛍光ランプを提供すること。【解決手段】蛍光体層１４ａ、１４ｂを形成した発光領域１２ａ、１２ｂおよび蛍光体層を形成しないアパーチャ領域１３ａ、１３ｂを有し、内部空間に放電媒体を封入した外囲器１１と、この外囲器１１内で放電を発生させる一対の電極１５ａ、１５ｂとを具備し、外囲器１１の長さ方向に延びるたとえば中心軸Ｍを囲む円周方向において、互いに分離した複数のアパーチャ領域１３ａ、１３ｂを設けている。【選択図】図１
2006040570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体層を形成した発光領域および蛍光体層を形成しないアパーチャ領域を有し、内部空間に放電媒体を封入した外囲器と、この外囲器内で放電を発生させる電極とを具備し、前記外囲器の長さ方向に延びる軸を囲む円周方向において、互いに分離した複数のアパーチャ領域を設けたことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
複数のアパーチャ領域間に発光領域を設けた請求項１記載の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿読み取り用の光源やバックライト用の光源などに用いる蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプは、点灯後における光量の立上がりが早いという特徴があり、コピー機やスキャナーなどＯＡ機器の読み取り用の光源として、あるいは、液晶モニターや電飾看板などのバックライト用の光源として数多く用いられている。
【０００３】
ここで、従来の蛍光ランプについて、外面電極型蛍光ランプを例にとり図６を参照して説明する。図６（ａ）は左半分を横断面図で示し、右半分を正面図で示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）の線分Ａ−Ｂ部分を図の表側から裏側方向に断面にした縦断面図である。
【０００４】
外面電極型蛍光ランプを構成する外囲器６１はガラス製で、たとえば断面が円形の管状構造を有し、両端部６１ａ、６１ｂは封止されている。また、その内部空間に放電媒体、たとえばキセノン（Ｘｅ）を主成分とする希ガスが所定封入圧で封入されている。外囲器６１には、図６（ｂ）に示すように、外囲器６１の側壁部に沿う円周方向に発光領域６２およびアパーチャ領域６３が所定の角度範囲に設けられている。
【０００５】
発光領域６２は外囲器６１内面に蛍光体層６４を形成した領域で、外囲器６１内面の円周方向に、たとえば１８０°以上の範囲に設けられている。発光領域６２は外囲器６１のほぼ全長部分に設けられている。アパーチャ領域６３は、外囲器６１内面に蛍光体を形成しない領域で、アパーチャ領域６３も、発光領域６２と同様、外囲器６１のほぼ全長部分に設けられている。
【０００６】
外囲器６１の外側に一対の帯状電極６５ａ、６５ｂが配置されている。電極６５ａ、６５ｂは、粘着剤６６などで外囲器６１の外面に張り付けられ、外囲器６１のほぼ全長部分に設けられている。また、外囲器６１は、一対の電極６５ａ、６５ｂの外側から、絶縁性が高く熱収縮性の透光性樹脂シート６７で被覆されている。透光性樹脂シート６７と外囲器６１の側壁との間、および、透光性樹脂シート６７と電極６５ａ、６５ｂとの間は、互いに密着するように粘着剤６８が設けられている。
【０００７】
上記した構成において、一対の電極６５ａ、６５ｂ間に高電圧を印加する。この高電圧の印加で、外囲器６１内部で放電が発生し、発光領域６２の蛍光体層６４から光が発生する。発生した光の一部はアパーチャ領域６３を通して直接外部に放出される。また、発生した光の一部は一対の電極６５ａ、６５ｂの裏面などで反射し、アパーチャ領域６３を通して外部に放出される。このとき、外囲器６１から外部に放出する光はアパーチャ領域６３の形状に対応し、たとえば外囲器６１の長さ方向に長い１つの線状に放出する。なお、図６（ａ）の符号６９は放電時に発生する陽柱光を示している。
【０００８】
上記した構成の外面電極型蛍光ランプは特許文献１〜特許文献３などに開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２１４５２８号公報
【特許文献２】特開２００２−１８２５７８号公報
【特許文献３】特開２００２−２５８７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した従来の蛍光ランプ、たとえば外面電極型蛍光ランプは、アパーチャ領域から線状に放出する光の強度が放出方向によって相違する。そのため、外面電極型放電管を、たとえば液晶モニターなど直下型バックライトの光源に用いると、光の放出方向における均斉度が悪く、発光面にむらができる。
【００１０】
発光面のむらを防止するために、たとえば特許文献１は、外面電極型蛍光ランプの光の放出側に遮光板を設け、その反対側にリフレクタを配置している。特許文献２は、外面電極型蛍光ランプの光の放出側に遮光板を設けている。特許文献３は、導光板に遮光用のライティングカーテンをつけている。
【００１１】
しかし、上記した方法はいずれも遮光手段を別に設ける方法であるため、遮光手段用の新な部材を必要とし、コストが上昇する。
【００１２】
本発明は、上記した欠点を解決し、コストの上昇を抑え、発光面などに発生するむらを防止した蛍光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】
【００１３】
本発明の蛍光ランプは、蛍光体層を形成した発光領域および蛍光体層を形成しないアパーチャ領域を有し、内部空間に放電媒体を封入した外囲器と、この外囲器内で放電を発生させる電極とを具備し、前記外囲器の長さ方向に延びる軸を囲む円周方向において、互いに分離した複数のアパーチャ領域を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、蛍光ランプを構成する外囲器の長さ方向に延びる軸を囲む円周方向において、互いに分離した複数のアパーチャ領域を設けている。この構成によれば、外囲器の円周方向における配光分布が広がり、光の均斉度が改善し、発光面などに発生するむらが小さくなる。また、光の均斉度を改善させるために必要とされる追加部材も少なく、コストの上昇も抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、外面電極型蛍光ランプを例にとり図１を参照して説明する。図１（ａ）は左半分を横断面図で示し、右半分を正面図で示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の線分Ａ−Ｂ部分を図の表側から裏側方向に断面にした縦断面図で、図１（ａ）に対応する部分に同じ符号を付してある。
【００１６】
蛍光ランプを構成する外囲器１１はたとえばガラス製で、たとえば断面が円形の管状に形成され、その両端部１１ａ、１１ｂは封止されている。また、内部空間に放電媒体、たとえばキセノン（Ｘｅ）を主成分とする希ガスが所定の封入圧で封入されている。外囲器１１には、図１（ｂ）に示すように、外囲器１１の長さ方向に延びる軸たとえばその中心軸Ｏを囲み、その側壁部分に沿う外囲器１１の円周方向において、たとえば第１、第２の２つの発光領域１２ａ、１２ｂ、および、第１、第２の２つのアパーチャ領域１３ａ、１３ｂが形成されている。
【００１７】
２つの発光領域１２ａ、１２ｂおよび２つのアパーチャ領域１３ａ、１３ｂは、外囲器１１の円周方向に、たとえば発光領域とアパーチャ領域が交互に位置し、２つの発光領域１２ａ、１２ｂどうし、および、２つのアパーチャ領域１３ａ、１３ｂどうしは連続しない形で互いに分離している。
【００１８】
発光領域１２ａ、１２ｂは、外囲器１１の内面などに蛍光体層１４ａ、１４ｂを形成した領域で、外囲器１１の長さ方向におけるほぼ全長部分に形成されている。第１発光領域１２ａは、外囲器１１の円周方向にたとえば１８０°以上の範囲に形成されている。第２発光領域１２ｂは、外囲器１１の円周方向に、第１発光領域１２ａよりも狭い範囲に形成され、たとえば第１発光領域１２ａの両端間に挟まれた領域の中央部分に形成されている。
【００１９】
２つのアパーチャ領域１３ａ、１３ｂは、外囲器１１の内面などに蛍光体層を形成しない領域で、たとえば外囲器１１の円周方向における幅はそれぞれ同じで、いずれも外囲器１１のほぼ全長部分に形成されている。
【００２０】
図１では、第１発光領域１２ａおよび第２発光領域１２ｂ、第１アパーチャ領域１３ａ、第２アパーチャ領域１３ｂは、第１発光領域１２ａおよび第２発光領域１２ｂそれぞれの外囲器１１の円周方向における中心Ｍ、Ｎを結ぶ直径Ｄに対して、たとえば線対称に形成されている。
【００２１】
また、外囲器１１の外側に一対のたとえばアルミニウム製の帯状電極１５ａ、１５ｂが対向して配置されている。一対の電極１５ａ、１５ｂは、第１発光領域１２ａの両端近傍部分の外側に位置し、外囲器１１のほぼ全長部分に設けられている。電極１５ａ、１５ｂは、外囲器１１の外面にたとえば粘着剤１６ａ、１６ｂで張り付けられている。
【００２２】
また、外囲器１１の側壁部分は、一対の電極１５ａ、１５ｂの外側から、絶縁性が高く熱収縮性の透光性樹脂シート１７で被覆されている。透光性樹脂シート１７は、たとえば管状に形成した透光性樹脂シート１７の内側に外囲器１１を配置し、その後、加熱して透光性樹脂シート１７を収縮させ、外囲器１１の側壁部分に密着させている。なお、透光性樹脂シート１７の内側の面と外囲器１１の側壁部分、および、透光性樹脂シート１７の内側の面と電極１５ａ、１５ｂ部分はそれぞれが密着するように、相互間に粘着剤１８が設けられている。
【００２３】
上記した外面電極型蛍光ランプは、たとえば以下のような寸法および方法で製造される。外囲器外径は１０ｍｍ、外囲器の長さは３６６ｍｍ、２つのアパーチャ領域を設ける角度はそれぞれ４５°となっている。また、厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート上に、波高８ｍｍ、ピッチ３ｍｍ、幅１ｍｍ、厚さ５０μｍの波型をした一対の帯状電極を張り付け、その後、帯状電極を張り付けたＰＥＴシートを外囲器の側壁部分に張り付け、外囲器の側壁部分の外側に一対の帯状電極を配置する。
【００２４】
上記した構成において、一対の電極１５ａ、１５ｂ間に高電圧を印加する。高電圧の印加で、外囲器１１内部で放電が発生し、第１発光領域１２ａおよび第２発光領域１２ｂの蛍光体層１４ａ、１４ｂから光が発生する。
【００２５】
このとき、発生した光の一部は、第１および第２の２つのアパーチャ領域１３ａ、１３ｂを通して直接外部に放出される。また、発生した光の一部は、一対の電極１５ａ、１５ｂの裏面などで反射し、第１および第２の２つのアパーチャ領域１３ａ、１３ｂを通して外部に放出される。外囲器１１から外部に放出する光は、第１アパーチャ領域１３ａおよび第２アパーチャ領域１３ｂのパターン形状に対応して、たとえば外囲器１１の長さ方向に長い２つの平行線状に放出される。なお、図１（ａ）の符号１９は放電時に発生する陽柱光を示している。
【００２６】
ここで、上記した外面電極型蛍光ランプの配光分布を図２で説明する。図２の縦軸および横軸は放出する光の強度を示している。光の強度は、アパーチャ領域が１つの従来構造の外面電極型蛍光ランプが、そのアパーチャ領域の中心方向に放出する光の強度を１００にしている。
【００２７】
曲線Ｐが従来構造の特性で、曲線Ｑが発明構造の特性である。従来構造は、曲線Ｐに示すように、アパーチャ領域の中心方向における光の強度が突出して大きいピークＰ１を形成している。発明構造は、円周方向に分離した２つのアパーチャ領域があるため、光の放出範囲が広がる。また、２つのアパーチャ領域を分離する発光領域（たとえば図１の第２発光領域１２ｂ）によって光量が抑えられる。したがって、曲線Ｑに示すように、２つのピークＱ１、Ｑ２をもつものの、放出方向における強度の差が小さくなり、全体的に均一化している。したがって、光の均斉度が向上し、直下型のバックライト用光源などに用いた場合に発光面のむらが小さくなる。
【００２８】
また、発明構造は、外部に遮蔽構造などを設ける方法でないため、コストの増大も抑えられる。
【００２９】
次に、上記した外面電極型蛍光ランプをバックライトとして用いるために、外面電極型蛍光ランプをユニットに組み込んだ状態を図３に示す。図３に示すように、たとえば発光面３１の下方に、複数の外面電極型蛍光ランプ３２を平行に配置している。複数の外面電極型蛍光ランプ３２は、外面電極型蛍光ランプ３２を収納する筐体３３の一部、たとえば底面に固定されている。
【００３０】
次に、図３で示したユニットの発光面上の配光分布を図４に示す。図４の横軸は外面電極型蛍光ランプの配置方向、縦軸は光の強度である。曲線Ｒは従来構造の複数の外面電極型蛍光ランプを設けた場合の特性で、曲線Ｓは発明構造の複数の外面電極型蛍光ランプを設けた場合の特性である。
【００３１】
従来構造は、曲線Ｒで示すように、場所による光の強弱の差が大きく、外面電極型蛍光ランプを配置した位置に対応して、たとえば６箇所Ｒ１〜Ｒ６で大きなピークが発生している。発明構造は、曲線Ｓで示すように、６箇所Ｓ１〜Ｓ６にピークがあるものの、全体的に光の強弱の差が小さく、配光分布が均一化している。したがって、バックライト用の光源などに用いる場合、発光面のむらが小さくなる。
【００３２】
次に、本発明の他の実施形態について、電極を外囲器内に設けた内部電極型蛍光ランプの場合を例にとり図５を参照して説明する。図５（ａ）は概略の正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の線分Ａ−Ｂにおける断面図である。図５は図１に対応する部分に同じ符号を付し重複する説明を一部省略する。
【００３３】
内部電極型蛍光ランプを構成する外囲器１１内の両端に一対の電極５１ａ、５１ｂを配置し、電極５１ａ、５１ｂに接続するリード線５２ａ、５２ｂが、外囲器１１の両端を封止する壁部５３ａ、５３ｂを貫通している。そして、図５（ｂ）に示すように、外囲器１１の円周方向に、第１、第２の２つの発光領域１２ａ、１２ｂ、および、第１、第２の２つのアパーチャ領域１３ａ、１３ｂを設けている。
【００３４】
上記した内部電極型蛍光ランプの場合も、複数たとえば２つのアパーチャ領域を１３ａ、１３ｂを円周方向に分離して設けている。したがって、放出方向における配光分布が均一化し、たとえば直下型のバックライト用の光源などに用いる場合に、発光面のむらを小さくできる。
【００３５】
上記の実施形態は、外囲器の円周方向に分離して２つのアパーチャ領域を設けている。しかし、外囲器の円周方向に分離して設けるアパーチャ領域は３個以上でもよい。複数のアパーチャ領域を設ける場合、必要とする配光特性が得られように、その大きさや数は任意に設定できる。たとえば複数のアパーチャ領域の大きさ、つまり外囲器の円周方向における幅は、すべてが同じであっても、それぞれを相違させてもよい。
【００３６】
また、上記の実施形態は、複数のアパーチャ領域を蛍光体層で分離している。しかし、アパーチャ領域間の分離は蛍光体層に限らず、他の方法で分離することもできる。蛍光体層で分離した場合、その蛍光体層の発光が寄与し、光量が増加する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態を説明するための概略の構造図である。
【図２】本発明に係る外面電極型蛍光ランプの円周方向における配光分布を説明するための特性図である
【図３】本発明に係る外面電極型蛍光ランプをバックライト光源として用いた場合の概略の構造図である。
【図４】本発明に係る外面電極型蛍光ランプをバックライト光源として用いた場合の配光分布を説明する特性図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明するための概略の構造図である。
【図６】従来技術を説明するための概略の構造図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１…外囲器
１２ａ…第１発光領域
１２ｂ…第２発光領域
１３ａ…第１アパーチャ領域
１３ｂ…第２アパーチャ領域
１４ａ、１４ｂ…蛍光体層
１５ａ、１５ｂ…電極
１６ａ、１６ｂ、１８…粘着剤
１７…透光性樹脂シート
Ｏ…外囲器の中心軸
【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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【図６】
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