(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電媒体を含有する放電容器と、３ｍｍ又はこれよりも小さい放電ギャップ（ｂ）を規定する少なくとも１つのアノード（１，６，７，１２，１３，１７，２５，２９；３２）と少なくとも１つのカソード（３，４，９，１０，１５，１９，２２，２４，２６，３０；３１）とを備えた電極装置と、少なくともアノードと放電媒体との間で誘電層とを有する放電ランプにおいて、
別個に駆動される少なくとも２つの電極グループ（１，２，５〜８，１１，１２；２〜５，８〜１１；１３，１４，１６〜１８；１４〜１６；１８〜２０；２６，２７；２６，２７，２８）が設けられており、これらの電極グループのうちの少なくとも１つの電極（２〜５、８〜１１、１４〜１６，１８〜２０，２６，２７，２８）が小さい放電ギャプ（ｂ）を有していて、これらの電極が互いに異なる寸法の放電ギャップ（ｂ）を有していることを特徴とする、誘電体バリア放電のための調光可能な放電ランプ。
【請求項２】
電極装置が少なくとも１つの電極（２、５，８，１１）を有しており、該電極の一方側にカソード（３、４，９，１０）が小さい放電ギャプで配属されていて、他方側にアノード（１、６，７，１２）が大きい放電ギャプで配属されている、請求項１記載の放電ランプ。
【請求項３】
電極装置（２６，２７，２８）が少なくとも２つの互いに狭く隣接し合って配置された電極を有しており、これらの電極のうちの一方の電極の一方側にカソードが小さい放電ギャプで配属されていて、他方の電極の他方側にアノードが大きい放電ギャップで配属されている、請求項１又は２記載の放電ランプ。
【請求項４】
電極装置（１〜２０、２６〜３２）の、制御長さに沿って、動作電圧を大きい放電ギャプに亘って変化させる形状が非均質である、請求項１から３までのいずれか１項記載の放電ランプ。
【請求項５】
少なくとも１つの電極（１３；１７）が、ほぼ正弦状の形状に延びている、請求項４記載の放電ランプ。
【請求項６】
少なくとも１つの電極（２６；２７；２８；２９；３０；３１；３２）がほぼのこ歯状の形状に延びている、請求項４記載の放電ランプ。
【請求項７】
２つの電極（２９，３０）のうちの少なくとも一方が小さい放電ギャップを有していて、これら２つの電極（２９．３０）に対して鏡面対称的な少なくとも１つの電極装置（３２，３１）が設けられており、隣接する電極装置の互いに向き合う最小の間隔（ｇ）が、一方の電極装置（２９，３０）内で隣接する電極（２９；３０）の互いに最小の間隔（ｂ）よりもそれぞれ大きい、請求項６記載の放電ランプ。
【請求項８】
最小の放電ギャプ（ｂ）が、各電極装置の隣接し合う電極対間の狭い箇所（３６，３６′；３８，３８′）によって形成され、この際に各狭い箇所（３６，３６′；３８，３８′）が、各電極対の少なくとも１つの電極のそれぞれ２つののこ歯状部間に形成されている、請求項７記載の放電ランプ。
【請求項９】
各狭い箇所が円弧状又は楔状に構成されている、請求項８記載の放電ランプ。
【請求項１０】
放電媒体を収容する放電容器と、互いに３ｍｍ又はそれより小さい放電ギャプ（ｂ）を規定する少なくとも１つのアノード（１，６，７，１２，１３，１７，２５，２９，３２）と少なくとも１つのカソード（３，４，９，１０，１５，１９，２２，２４，２６，３０，３１）とを備えた電極装置と、少なくとも１つのアノード（１，６，７，１２，１３，１７，２５，２９，３２）と放電媒体との間の誘電層とを有する、請求項１から９までのいずれか１項記載の放電ランプを駆動するための方法において、
パルス駆動される電力供給部の有効電力パルス間のむだ時間を変えることによって、放電ランプ内に接続された電力を変えるようにすることを特徴とする、放電ランプを駆動するための方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の、放電ランプを駆動するための方法において、パルス駆動される電力供給部の有効電力パルス間のむだ時間を５０μｓよりも大きくすることを特徴とする、放電ランプを駆動するための方法。
【請求項１２】
有効電力パルス毎に放電ランプに接続されたエネルギーをほぼ一定に維持する、請求項１０又は１１記載の方法。
【請求項１３】
放電ランプを請求項１から９記載に従って構成する、請求項１０〜１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
小さい放電ギャップを有する電極対だけを駆動する間、電力を小さい電力範囲内で調節し、大きい放電ギャップを有する電極対だけを駆動する間、電力を大きい電力範囲内で調節する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
小さい放電ギャップを有する電極対を、大きい放電ギャップを有する電極対と共に駆動する、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
小さい放電ギャップを有する電極対のための有効電力パルスと、大きい放電ギャップを有する電極対のための有効電力パルスとの間に、固定的な位相関係を形成する、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
放電ランプを安定器で駆動し、この安定器を、外部の電圧パルスを一次回路から変圧器を介して放電ランプを有する二次回路に印加して、放電ランプ内で点火及び内部対抗極性化を生ぜしめる光束変換器として構成し、回路装置を設け、この回路装置を、二次回路を絶縁するための変圧器によって、点火後に一次側の電流を中断するように構成し、それによって二次回路を振動させて、放電ランプにおける外部電圧を生ぜしめる充電を減少させて、内部の対抗極性化によって放電ランプ内で逆弧を生ぜしめるようにし、
前記回路装置を、逆弧後のむだ時間が、放電ランプに接続された電力を変化させるために放電ランプ内で新たな点火が行われるまで変えられるように構成する、請求項１０から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
放電ランプを安定器によって駆動し、この安定器を、組み合わせられたしゃ断・／光束変換器として構成し、この安定器が、一次回路内で回路装置を有していて、該回路装置を、外部の電圧パルスを放電ランプを有する二次回路内に印加するための変圧器によって一次回路側の電流を中断するように設計し、放電ランプ内で点火及び対抗極性化を生ぜしめ、次いで再び、一次回路側の電流をスイッチオンし、それによって、対抗電圧パルスによって、放電ランプにおいて外部電圧が働く充電を放電ランプから減少させ、内部対抗極性化を用いて放電ランプ内で逆弧を生ぜしめるようにし、
前記回路装置を、逆弧後のむだ時間が、放電ランプに接続された電力を変えるために放電ランプ内で新たな点火が行われるまで変えられるようにする、請求項１０から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
請求項１７及び１８のいずれか１項記載の方法で駆動される放電ランプを備える照明システムにおいて、放電ランプが、放電媒体を含有する放電容器と、３ｍｍ又はそれよりも小さい放電ギャップ（ｂ）を規定する、少なくとも１つのアノード（１，６，７，１２，１３，１７，２５，２９，３２）と少なくとも１つのカソード（３，４，９，１０，１５，１９，２２，２４）とを有する電極装置と、少なくともアノード（１，６，７，１２，１３，１７，２５，２９，３２）と放電媒体との間で誘電層と、放電ランプを駆動する電子式の安定器とを有していることを特徴とする、照明システム。
【請求項２０】
請求項１から９までのいずれか１項記載のランプを備えた情報を表示するための装置。
【請求項２１】
請求項１９記載の照明システムを備えた、情報を表示するための装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、誘電体バリア放電（ｄｉｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ  ｂｅｈｉｎｄｅｒｔｅ  Ｅｎｔｌａｄｕｎｇ）のために構成された放電ランプに関する。このために、放電ランプは、放電媒体で満たされた放電容器と、少なくとも１つのアノード（陽極）及び少なくとも１つのカソード（陰極）を備えた電極装置とを有している。放電ランプは、誘電体バリア放電のために構成されているので、少なくともアノードと放電媒体との間に誘電層が設けられている。これによってアノードとカソードとの間に放電ギャプが形成され、この放電ギャプ内で、誘電阻止された放電が生ぜしめられるようになっている。
【０００２】
この場合、アノード及びカソードは、放電ランプが単極駆動のためだけに適しているものではない。従ってアノード及びカソードは、双極の電力供給部のためにも構成することができ、この場合は、単数又は複数のアノードと単数又は複数のカソードとの間に、少なくとも電気的な違いはない。従って本明細書では、双極の電力供給部において２つの電極グループのうちの一方の説明は、２つの電極グループにも当てはまる。
【０００３】
本明細書における放電ランプは、将来性のある多くの使用領域を有している。重要な例として、フラット形画像システム特にＬＣＤ（液晶ディスプレイ）のバックライトに使用される。
【０００４】
その他の使用領域は、信号装置及び信号ランプのバックライト又は照明である。これに関しては、引用されたヨーロッパ特許公開第０９２６７０５号明細書の開示内容が参照される。さらにまた、フラット形受像スクリーンのバックライトに関連しては国際公開第９８／４３２７７号パンフレット並びにその開示内容も参照される。
【０００５】
従来の技術
誘電体バリア放電のための放電ランプは、種々の大きさ及び形状で構成することができ、この場合、水銀含有充填物を有する古典的な放電ランプの典型的な欠点を避けることによって比較的高い出力が得られるので、非常に多くの種々異なる技術的な使用領域のために将来性のある候補である。
【０００６】
この場合、発光出力、光束、輝度、輝度の均質性その他のパラメータを最大化するために、多くの技術的な努力がなされている。
【０００７】
特に、１９９６年６月２８発行の「特許抄録」１９９６第６号、及びこれに属する特開平８−３１３８７号公報が従来技術としてあげられる。この従来技術においては、誘電体バリア放電のために構成された放電ランプについて記載されており、この放電ランプ内に、始動電圧を減少させるために、小さい放電ギャップを有する範囲が設けられている。１実施例ではこの小さい放電ギャップは２ｍｍである。しかしながら駆動中に放電ランプ全体は、大きい放電ギャプの範囲内でも放電が確認されている。
【０００８】
発明の開示
本発明の技術的な課題は、誘電体バリア放電のための放電ランプを改良して、その使用可能性がさらに拡大され、それに応じた、放電ランプのための運転方法を提供することである。
【０００９】
本発明によればこの課題は、請求項１に記載した放電ランプ及び請求項１０に記載したその方法によって解決された。
【００１０】
また本発明によれば、請求項１９に照明システム、及び請求項２０及び２１に表示装置について記載されている。
【００１１】
本発明はまず、放電ランプを非常に低い電流で駆動することができるということが、冒頭で要求された品質と並んで又は冒頭で要求された品質の代わりに重要である、一連の使用例が存在するという認識から出発している。このために、本発明においては、非常に低い供給電力の接続を許容するように、ランプの特性を改善することが要求されている。これは本発明によれば、電極間の放電ギャップを特に小さく選定することによって可能である。本発明によれば、カソードとアノードとの間の放電ギャプは３ｍｍ又はそれ以下、有利には２ｍｍ，１．５ｍｍ，０．８ｍｍ又はそれ以下、及び特に有利には０．６ｍｍ及びそれ以下である。
【００１２】
この場合、重要なことは、放電ランプ内に以上のような小さい放電ギャップを有する電極対だけを生じさせる必要はないということである。同一の放電ランプ内に非常に大きい放電ギャップを使用することもできる。何故ならば、このようにすれば、場合によってはランプを本発明による小さい放電ギャプだけで駆動する可能性が生じるからである。
【００１３】
短い放電ギャプの主要な利点は、この短い放電ギャップが、パルス駆動された電力供給部において、各有効電力パルス間の特に長いむだ時間を可能にし、この場合に局部的に不都合に大きい電流密度が生じることがないという点にある。
【００１４】
パルス化された有効電力接続による運転方法に関連して、以下の文献が参照される。
【００１５】
国際公開第９４／２３４４２号パンフレット若しくはドイツ連邦共和国特許第４３１１１９７１．１号明細書
以上の開示内容について以下に説明する。
【００１６】
この駆動方法においては、放電ランプに有効電力が供給され、むだ時間が生じ、このむだ時間中に放電ランプにおいて放電は行われない。この場合、有効電力接続パルス中に、放電は非連続的に行われ、有効電力接続の終了後に放電が直接終了することはあまり必要ではない。いずれにしても、ランプの運転中に放電点火間に、放電のない所定のむだ時間が生じることになる。
【００１７】
放電間のむだ時間が著しく長くなると、それによってランプ接続された平均電力及びひいては平均的な光出力が、いずれにしても、パルス毎に接続されたエネルギー量は補償されずに高められる。むしろ本発明においては有利には、（以下においてさらに説明されている電力調節において）、有効電力パルス毎に接続されたエネルギーが著しく一定に保たれる。つまり故意に変化せしめられない。勿論、この場合、このエネルギーは、むだ時間の延長に基づいて変えられた電気的なパラメータ及び放電パラメータによってやや変化するが、これは本発明に不都合となるものではない。
【００１８】
現在の知識レベルでは、本発明による小さい放電ギャップにおいて特に長いむだ時間が可能であるということが純粋に経験的な結果として評価されなければならない。むしろ誘電体を破壊するアークの形成が期待される。何故ならば、各有効電力パルス間のむだ時間が延長されることによって、物理的な接続が事実上もはや得られないからである。「普通の長さ」のむだ時間においては、個別の放電構造が、放電パルスの消滅後に無くなる、放電媒体のイオン化を形成する。次いで次の放電パルスが、放電媒体のまだやや前イオン化された範囲内で点火され、これによって、パルス化された駆動形式によって得ようとする、全放電形成の時間的及び場所的な均質性が達成される。
【００１９】
むだ時間が長すぎる場合には、一般的な放電ギャップにおいて、各放電パルス間の前記接続はもはや行われないので、各放電パルスはある程度、まずアーク状の放電を形成する新たな点火と比較可能である。各パルスによって繰り返されるアークによって、ランプの連続的な駆動及び効率的で均質な光発生が完全に不可能となる。放電ランプはむしろ損傷され、それによって早期に破壊されることになる。
【００２０】
さらに、本発明によれば重大な音響的な問題は生じない。「従来の」放電ギャプにおいては、低すぎる周波数つまり可聴範囲の周波数において、煩わしい聴音雑音が確認され、この聴音雑音は、放電容器の種々異なる（ここでは重要ではない）メカニズムを介して放電のパルス周波数が結合されることによって生じる。しかしながら本発明によれば、一方ではおそらく小さい放電ギャプ及びこれによって減少された結合によって、他方ではおそらく著しく減少された電力に基づいて、このような問題は事実上もはや生じない。
【００２１】
本発明は駆動方法にも関するものであり、この駆動方法においては、有効電力パルス間のむだ時間を調節してランプ出力を調節するようになっており、これは、ランプ駆動中の調節可能性においては調光方法に相当する。
【００２２】
しかしながら本発明は特に、有効電力パルス間のむだ時間を調節して、それによってランプ電力を調節するための駆動方法にも関するものである。これは、ランプ運転中の調節可能性の場合には調光方法に相当する。
【００２３】
以上のように、本発明は一方では放電ランプの新規な構成に関し、また他方ではこの放電ランプのための新たな駆動方法に関するものである。
【００２４】
本発明によれば、放電ランプは本発明による小さい放電ギャップに対して付加的に、１つ又は多数の放電ギャプが設けられている。この場合特に、以下に記載する点火補助機能と組み合わせて、又はそれとは無関係に、この種々異なる放電ギャプを有する放電グループを別個に駆動することができる。この場合、駆動中に種々異なる電極グループが又は電極グループの種々異なる組み合わせが種々異なる出力段階で駆動され、それぞれ最適な駆動パラメータが選択される。
【００２５】
電極装置を別個に駆動可能なグループに分割するために、ドイツ連邦共和国特許公開第１９８１７４７９号明細書の開示内容が参照される。
【００２６】
特に大きい放電ギャプを有する電極グループが、放電ランプの高い電力のために使用される。何故ならば、一般的に大きい放電ギャプにおいて良好な効率が得られるからである。いずれにしても本発明によれば、光発生の出力に関連して小さい放電ギャプは有利ではない。しかしながらこのことは、悪い効率において生じた絶対的な損失をいずれにしても減少させる特に小さい電力を達成しようとする場合には、一般的に二次的な関心である。
【００２７】
ガス放電ランプの効率において重要な問題は、特に熱収支である。しかしながら熱収支は、小さい電力において前記のように出力が低下した時には重要ではなくなる。何故ならば、前述のように損失は絶対的にわずかだからである。
【００２８】
著しく小さい電力を調節した場合（放電ランプが新たなスイッチオン後であるか又は作動中の調光機能の関して）、このために、所定の電力を下回る、本発明による小さい放電ギャップを有する１つの電極グループ（又は多数の電極グループ）が使用される。小さい放電ギャプによる放電だけで駆動される場合、ランプ電力の著しい減少が可能である。
【００２９】
できるだけ連続的な移行若しくは滑らかな調光特性を保証するために、放電ランプは有利な形式で、種々異なる放電ギャプによって可能な電力範囲が互いにオーバーラップするように構成されている。この場合、１つの放電ギャプから別の放電ギャプへの「切換え」の際に、もっぱら出力の飛躍的変化及びひいては不変な電力において電流の飛躍的変化が生じる。放電ギャプ間の切換え時に出力の飛躍的変化を保証するために、相応の電力飛躍的変化を伴って安定器の調光特性を適合させることによって、小さい中断（これが妨害となる場合には）も取り除かれる。
【００３０】
放電ランプの全負荷運転中に、前記すべての放電ギャップを介して放電を点火し、ひいては小さい放電ギャプを介する放電によってさらに電力節約が得られる。これは、以下の説明に従って種々異なる放電ギャプ間に所定の点火補助機能が存在する装置を選択した場合には、必ずしも出力の損失につながらない。これによっていわゆるエラー損失が減少される。
【００３１】
放電ランプの電極装置に関連して、本発明の特別な構成によれば、１つのアノード及び１つのカソード（この場合別のアノード及びカソードを設けることができる）に対して付加的に、別の電極が設けられており、この別の電極は、誘電体バリア放電のためのアノード及びカソードに配属されている。つまり、カソードは本発明に従って小さい放電ギャプ内に、またアノードは大きい放電ギャプ内に配置されている。これによって付加的な電極は、小さい放電ギャプに関連してアノードとして、また大きい放電ギャプに関連してカソードとして働く。これによって、誘電体バリア放電の特別な機能形式によって生ぜしめられる、短い放電ギャプを介しての放電からのアノード手前での電極の「せき止め；Ａｕｆｓｔａｕｕｎｇ」が、長い放電ギャプを介しての放電を準備するという利点が得られる。これは、カソードとして働く電極の手前においてせき止められた電子が、この別の放電の点火を軽減することによる。
【００３２】
この関連性から特に、小さい及び大きい放電ギャプを介しての放電は、一緒に（つまり肉眼でわかる時間で同時に）駆動されるだけはなく、２つの放電のための有効電力パルス間に不変の位相関係が生じ、この位相関係は、小さいギャプを介しての放電の前記点火補助機能に関連して、大きいギャプを介しての放電のために適している。
【００３３】
この関連性において、小さい放電ギャプを介しての放電は、放電ギャプのこの短さに基づいて非常に容易に点火され、それも小さい電力において点火される、ということを明確にしておく必要がある。この限りにおいて、カソードの範囲つまり誘電体の範囲で、しかも誘電体上に直接、１つの電極群（電極の集まり；Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎａｎｈａｅｕｆｕｎｇ）を設けることによって、大きい放電ギャプを介して点火が比較的困難である放電を補助することができる。（この実施例においては、アノードとして働かせたい電極を誘電体で覆う必要がある）。
【００３４】
特に、前記点火補助機能によって、大きい放電ギャップを介しての放電も、著しく長いむだ時間で駆動することができる。また特に、前記不変な位相関係に関連して、小さい放電ギャプがまだ「従来一般的な」電力の範囲内でスイッチオンされ、この場合点火補助機能は、大きいギャプを介して放電を、従来一般的に達成可能な電力範囲を大きく下回って調光することができる。この場合、非常に低い電力において、場合によっては小さい放電ギャップを有する放電をもっぱら駆動することによって、電力をさらに低下させることができる。
【００３５】
同じ目的でさらに別の可能性は、この「二重機能電極」が２つの電極によって変えられるとう点にある。この２つの電極のうちの一方の電極はアノードとして、小さい放電ギャプ内に設けられたカソードに対応配置されていて、他方の電極はカソードとして、大きい放電ギャプ内に設けられたアノードに対応配置されている。これら２つの電極が十分に狭く互いに隣接し合っている場合には、同様に前記のような点火補助機能が可能である。
【００３６】
本発明の別の観点によれば、前記本発明による手段が、電極装置の構成によって補助されて、従来の放電ギャプにおいても良好な調光可能性が得られる。このために電極装置は、いわゆる制御長さに沿って非均質に構成されるので、制御長さ内で放電の動作電圧が変化する。短さに関しては、１９９８年９月２９日に出願されたドイツ連邦共和国特許出願第１９８４４７２０．５号明細書に記載された「誘電体バリア放電のための調光可能な放電ランプ」が参照される。この出願の開示内容が本願に含まれている。
【００３７】
この関連性から、電極の少なくとも一部の正弦状の形状が有利である。この場合、非均質性は放電ギャップの変化及びひいては動作電圧の変化として示されている。
【００３８】
本発明による電力調節若しくは調光方法のための方法は、前述のように、パルス化された電力供給の各有効電力パルス間のむだ時間を、電力に対する影響のためのパラメータとして使用する。本発明の枠内で、相応の電子式の安定器を構成するための具体的な２つの変化実施例が有利である。この２つの変化実施例は請求項１７及び請求項１８に記載されている。その他の詳細については、その他のすべての引用した出願明細書と同様に同一出願人の出願明細書（第１９８３９３２９．６号明細書、第１９８３９３３６．９号明細書）による「ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｓｃｈｅｓ  Ｖｏｒｓｃｈａｌｔｇｅｒａｅｔ  ｆｕｅｒ  Ｅｎｔｌａｄｕｎｇｓｌａｍｐｅ  ｍｉｔ  ｄｉｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ  ｂｅｈｉｎｄｅｒｔｅｎ  Ｅｎｔｌａｄｕｎｇｅｎ（誘電体バリア放電を有する放電ランプのための電子式の安定器）」が参照される。本願明細書には、この出願明細書の開示内容も含まれている。上記出願明細書に記載された、光束変換器（Ｆｌｕｓｓｗａｎｄｌｅｒ）原理若しくは遮断・／光束変換器原理により電子式の安定器は、一次回路接続装置を介して周期的に（ここではＴＱで示されている）、制御装置（ここではＳＥ）によって接続される。その限りにおいて、むだ時間は、安定器及び放電ランプの電気的なパラメータを適当に選択する際に、この制御装置の制御ロジック内に相応に侵入することによって影響される。従って、この制御装置の基準値に外部から影響を与えることによって、むだ時間の値の時間的定義に影響を与えることができる。その詳細については専門家により明らかである。
【００３９】
前記本発明による駆動方法と前記本発明による放電ランプとの組み合わせにおいて、本発明は、このような放電ランプと、それに応じて設計された電子式の安定器とを有する照明システムに関する。これは必ずしも請求項１７及び請求項１８によるものではない。
【００４０】
有利な使用例としては、冒頭に述べたように、例えば画像スクリーン、信号ランプ、信号装置の照明及びバックライトその他が考えられる。一般的にみてこの使用範囲は、あらゆる種類の情報表示装置と組み合わせることができる。情報を表示する際には、様々な周囲条件下における表示装置からの情報の読み取り可能性が非常に重要である。これは特に、暗い周囲条件においては眩惑しないこと、また明るい周囲条件又は妨害照明においては読み取り可能性である。適応させるために、できるだけ広く調節可能な、放電ランプの電力範囲が重要である。
【００４１】
これは特に、交通技術的な範囲、例えば車両の内部におけるランプが該当する。補足的に、ヨーロッパ特許公開第０９２６７０５号明細書の開示内容が参照される（引用済み）。また、前述のように、モニター及び画像スクリーンが考えられる。このようなモニター及び画像スクリーンにおいては、光束のための調節範囲、典型的には１：１００が必要である。この調節範囲は、本発明なしの放電ランプ（従来では典型的には１：５）では、実現は殆ど不可能である。オフィスオートメーション化の範囲、例えばスキャナー内のランプも考えられる。
【００４２】
図面の説明
以下に、図面に概略的に示された本発明の具体的な実施例を説明する。開示した個々の特徴は、それぞれ単独でも、また図示の実施例とは異なる組み合わせでも本発明にとって重要なものである。
【００４３】
図１は、本発明による電極装置の概略図、
図２は、本発明の別の実施例による電極装置の概略図、
図３は、本発明のさらに別の実施例による電極装置の概略図、
図４は、本発明のさらに別の実施例による電極装置の概略図、
図５は、本発明のさらに別の実施例による電極装置の一部の概略図、
図６は、図５に示した電極装置を説明するための概略図である。
【００４４】
図１に示した本発明の第１実施例による電極装置においては、１から１２までの符号が付けられた１２個の電極条片（Ｅｌｅｋｔｒｏｄｅｎｓｔｒｅｉｆｅｎ）が示されている。これらの電極条片は、フラット形投影器・放電容器の図示していない壁で分離されている。これらの電極条片はもちろん種々異なる形式で、種々異なる壁上で例えばフラット形投影器・放電容器の互いに向き合うプレート内側で分離されてもよい。
【００４５】
この場合、電極条片１と２，５と６，７と８、並びに１１と１２は、それぞれ互いに４ｍｍ離れている。４ｍｍは、明細書の冒頭で説明した最大の放電ギャプである。これとは異なり、電極条片２，３，４，５並びに電極条片８，９，１０，１１は、それぞれ互いに０．４ｍｍ、つまり本発明に従って最小の間隔を保って配置されている。電極条片６と７とは互いに約２〜３ｍｍの間隔を保っている。
【００４６】
図１の右側に示した、各電極条片の極性は次のような駆動形式で可能である。外側の電極条片１，１２、並びに中央の電極条片６，７は正の電位にあり、従ってアノード（陽極）として接続されている。内側の電極条片３，４，９，１０は、それぞれ狭い間隔を保った４つの電極条片から成るグループを形成して負の電位にあり、従ってカソード（陰極）である。残りの電極条片２，５，８，１１は、正の電位と負の電位の間の電位にあるが、著しく負の電位に近い。これは図１では、簡単にするために０で示されている。この場合、それぞれの電位は選択的に切換え可能であり、つまり電極条片１〜１２に同時に電気を供給する必要はない。
【００４７】
本発明によれば、非常に低い出力若しくは光束を有するフラット形投影器の調光範囲内で、それぞれ電極対２と３，４と５、８と９、並びに１０と１１との間の放電ギャプを介して、放電が駆動される。この０．４ｍｍの電極間隔は著しく短いので、この放電は、非常に容易に点灯され、本発明に従って、１ｍｓ及びそれ以上の範囲のむだ時間（Ｔｏｄｚｅｉｔ）でさえも制御することができる。むだ時間を短縮又は延長することによって、フラット形投影器は、非常に低い出力においても問題なく調光することができる。
【００４８】
また、前述のように、（フラット形投影器の全負荷に対抗して）設けられた供給電力の相対的な減少を越える、大きい放電ギャプに亙る放電の著しい劣化効率によって、放射された光束がさらに減少される。等級（これに限定されるものではないが）を与えるために、０．４ｍｍの短い放電ギャプに亙る放電の出力は、この実施例では４ｍｍの大きい放電ギャプに亙る高い電力の放電におけるよりも例えばファクターが約５だけ悪い。
【００４９】
電極条片１と２との間、５と６との間、７と８との間並びに１１と１２との間の大きい放電ギャプを介して、従来技術におけるものに相当する放電が点火されて駆動され、フラット形投影器に良好な効率で高い光束を放射させることができる。
【００５０】
本発明によれば、典型的な形式で、調光時に少なくとも１０：１の相対的な電力変化が可能である。放電ギャプを及び調節可能なむだ時間を相応に設計することによって、２０：１、５０：１又は１００：１及びそれ以上の値が得られる。注目すべきことは、前記のような相対的な出力変化による短い放電ギャプに亙って放電効率を前記のように劣化させることによって、効率が劣化されたファクターの分だけ増強される実際の相対的な光束変化が得られる、ということである。このファクターのための典型的な値は、０．４ｍｍの放電ギャプにおいて５である。これによって本発明に従って５０：１の相対的な光束変化、最良の場合５００：１の光束変化さえも得られる。
【００５１】
高い電力範囲と低い電力範囲との間の移行範囲で、図示の電極装置は同時に、前記の長い放電ギャプ及び短い放電ギャプを介して放電駆動することができる。この場合、同時という意味は、個々の有効電力パルスに関することではなく、放電ランプの作動接続又は遮断接続という意味で肉眼で見える時間だけに関することである。これによって、中間電位・電極条片２，５，８，１１の短い間隔に亙っての放電によってせき止められた（ａｕｆｇｅｓｔａｕｔｅｎ）電極が、長い放電ギャプに亙る放電の点火を補助することができる。このような本発明による、放電間の相互作用によって、放電の調光可能性を、著しく小さい電力の長い放電ギャプを越えて広げることができる。
【００５２】
さらに小さい電力において、フラット形投影器は、短い放電ギャプに亙る放電で駆動することができる。
【００５３】
この実施例においては、電極条片３，４，９及び１０はそれぞれ２重に構成されたカソードであるものとする。このようなカソード分離は、以下に記載した第２実施例において例として示されているように、省略することもできる。
【００５４】
図１にはさらに、電極条片６，７が同様に１対のアノードとして構成されていることが示されている。このようツイン形配置技術に関しては、ドイツ連邦共和国特許公開第１９７１１８９２号明細書を参照されたい。
【００５５】
図１に示した電極装置は、勿論、可能な限り大きい電極装置の一部である。
【００５６】
図１には、電極条片１〜６若しくは７〜１２は、図１の垂直方向でそれぞれ１つの「基本隔室（Ｅｌｅｍａｎｔａｒｚｅｌｌｅ）」が形成されており、この基本隔室は任意に何回も繰り返すことができる。
【００５７】
図２には本発明の第２実施例の断面図が示されている。この場合、図１に示したツイン形アノード６及び７の代わりに、波形若しくは正弦状に形成されたアノード１３及び１７が設けられている。これについては、本明細書と同一出願人による特許出願第１９８４４７２１．３号「Ｅｎｔｌａｄｕｎｇｓｌａｍｐｅ  ｆｕｅｒ  ｄｉｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ  ｂｅｈｉｎｄｅｒｔｅ  Ｅｎｔｌａｄｕｎｇ  ｍｉｔ  ｖｅｒｂｅｓｓｅｒｔｅ  Ｅｌｅｋｔｒｏｄｅｎｋｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ（改良された電極構造を有する、誘電体バリア放電のための放電ランプ）」を参照されたい。この出願の開示内容についてはその都度引用される。
【００５８】
さらに、図１で２重に構成されたカソード３，４，９及び１０は、それぞれ単独の電極条片１５及び１９として構成されている。
【００５９】
図２では、基本隔室は例えば電極条片１５〜１９に相当する。この場合、カソードを１対で互いに突き合わせることによって、図２では個別の電極条片１５若しくは１９にまとめられている。
【００６０】
放電ギャプは前記実施例のものに相当する。この場合、電極１３と１４、１６と１７、１７と１８との間の放電ギャプは局所的に弱められている。図２に示した構造から上方及び下方に連続すると、正弦状の電極がそれぞれ両方向で隣接電極を有しているので、正弦状の電極１３及び１７の上半部と下半部とは、それぞれ別の隣接電極に対応配置する必要がある。このことはつまり例えば電極１７のために、「山部；Ｂｒｇｅ」（図２に関連して）が、電極条片１６に対する放電ギャプを規定し、「谷部；Ｔａｅｌｅｒ」が電極条片１８に対する放電ギャプを規定するということである。これらの放電ギャプは、それぞれ３ｍｍ乃至４ｍｍの間で変動する。
【００６１】
放電ギャプの局所的な変化は、図１に示されたツイン配置構造対して選択的な実施例を提供するだけでなく、さらに明細書の冒頭に記載した従来の調光技術のためにも適している。従ってこれについては、冒頭で挙げた明細書を参照されたい。
【００６２】
もちろん、ここで図示された選択的な実施例は、別の組み合わせも考えられる。例えば図２に示した用に１対のカソードを設けることもできる。また、隣接された電極条片は本発明に従って小さい放電ギャプで正弦状に又はその他形式でメアンダ状（蛇行状）に構成することも考えられる。
【００６３】
ガス放電ランプのその他の技術的な詳細については、種々異なる引用された明細書を参照されたい。幾つかのデータが例として挙げられる。電極軌道の幅は０．６ｍｍ。パルス毎に８０μＪのエネルギーが接続される。むだ時間の変化によって、８Ｗ（もっぱら大きい放電ギャプを有する）乃至０．８Ｗ（１０ｋＨｚ）若しくは０．０８Ｗ（１ｋＨｚ）の範囲内の全負荷間で変化せしめられる。これに相応して、光束の調光範囲は１：５００である。
【００６４】
図３には別の実施例が示されており、この場合、管状の放電ランプ内での電極装置が概略的な横断面図で示されている。
【００６５】
符号２１〜２５によって、それぞれ誘電層によって覆われた電極条片の横断面図が示されている。これらの電極条片２１〜２５は、内径１０．６ｍｍ及び外径１２ｍｍの円筒形ガラス放電容器の内側に析出されている。図示の配置構成によって、どの電極条片がどの極性で駆動されるかに応じて、種々異なる放電ギャプが実現される。以下に放電ギャプの選択的な例が示されている。
【００６６】
２３−２４：０．５ｍｍ
２１−２２：１．５ｍｍ
２３−２５：４ｍｍ
２１−２５：８．３ｍｍ
２２−２３：１０．５ｍｍ
これによって、電極条片２３、２４と、電極間隔２１、２２との間の放電ギャプによって、本発明に従って小さい放電ギャプが実現される。付加的に、４ｍｍ〜１０．５ｍｍの間の種々異なる大きさの３つの放電ギャプが可能である。より大きい放電ギャプの範囲においても、放電効率がさらに改善されるので、この観点で電極条片２２と２３との間の大きい放電ギャプが最適化される。他方では、この放電ギャプに亙って放電を点火するために比較的高い電圧が必要であり、また比較的高い電力を接続しなければならない。
【００６７】
特に立体的な電極形状において多くの選択可能性を有する配置が実現可能である。
【００６８】
冒頭に述べた点火補助機能は、ここでは２つの形式で示されている。一方は、カソードとしての電極条片２４、中間電極としての電極条片２３、アノードとしての電極条片２５（図１及び図２で符号＋、０、及び−で示されている）。他方では、カソードとしての電極条片２２、中間電極としての電極条片２１、アノードとしての電極条片２５。
【００６９】
このような調光可能な管形ランプは、例えばフラット形受像スクリーンバックライトにおける縁部ランプとして関心がもたれている。
【００７０】
図４には、フラット形投影ランプのための電極パターン（電極構造形状）の別の実施例が示されている。この図４に示した実施例では、それぞれ３本の同じのこ歯状の電極軌道が比較的狭く隣接しあって配置されている。これらの電極軌道の隣に、それぞれ大きい間隔を保って、こられの電極軌道に対して平行に鏡面対称的な形状の電極軌道が連続して配置されている。それぞれ３本の電極軌道配置の２つの外側の電極軌道若しくは、それぞれこれらの外側の電極軌道に対して鏡面対称的な３本の電極軌道配置は、共通の外側の接続軌道２６若しくは２７によって電極グループにまとめられている。各中央の電極軌道と、これに対してそれぞれ鏡面対称的な３つの電極構造配置とは、別の外側の接続軌道２８によって別の電極グループにまとめられている。各「のこ歯」は非対称的である。各「のこ歯」は、比較的長い緩やかな斜面と短い急な斜面とを有している。各３本配置構造内で、２つの外側の電極軌道と中央の内側の電極軌道との間の間隔は３ｍｍ若しくは２ｍｍである。隣に位置する３本配置構造ののこ歯の先端間の最小間隔は６ｍｍである。運転中に、接続軌道２６及び２７が（瞬間的に）カソード若しくはアノードとして接続されると（ケースＩ）、個別放電（図示せず）が行われる。この場合、接続軌道２８は電気供給源の極に接続されない（電位なし若しくは不安的な電位）。これに対して、特に小さい電力のために設けられた運転時には、接続軌道２６及び２７が、（瞬間的に）アノードとして接続される（ケースＩＩ）。これによってもっぱら各３本配置のそれぞれ狭く隣接し合う電極軌道間で個別放電が行われ、この場合、個別放電は、それぞれのこ歯のピークで行われ、直ぐ隣に隣接する電極軌道に向かって燃焼する。３つの電極グループ２６〜２８のための２つの変化実施例は、公知の形式で例えば電子的にリレー（継電器）これと類似のものによって切り換えることができる。
【００７１】
図４に示された電極パターン及び前記選択的な変化実施例によって、単極のパルス駆動で、フラット形投影ランプのために次の電力範囲がカバーされる。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
この場合Ｕｓはパルスピーク電圧、ｆはパルス繰り返し周波数、Ｐはフラット形投影ランプに接続された平均電力。
【００７４】
電極構造は、両側の誘電的な阻止において、双極の交互のパルス駆動でも運転可能である。
【００７５】
特に注目すべきは、短い約２ｍｍの放電ギャップ（ケースＩＩ）においてもパルス繰り返し周波数（ここでは、８ｋＨｚつまりケースＩにおけるよりも１０倍少ない）、次いで相応に低い平均的な電力が得られる。ケースＩでは、パルスピーク電圧が、電力入力のための制御値である。電圧が次第に高くなるに伴って、各「のこ歯」の先端（＝約６ｍｍの最小の電極間隔）で最初に行われたデルタ状の部分放電が、当該のこ歯の、より長い斜面（＝次第に大きくなる電極間隔）に沿って、カーテン状に拡がった構造に広がり、この構造内で各デルタ状の部分放電がいずれにしてももはや明確に視覚によって確認可能ではない
図４に図示していない変化実施例において、３本配置間にそれぞれ、ほぼ真っ直ぐに延びる電極軌道が設けることができる。これによって、適当な第３の制御変化例（ケースＩＩＩ）によって、平均的な電極間隔若しくは放電ギャプを実現することができる。
【００７６】
図５には断面図によって、つまり外側の接続軌道なしで、本発明による電極パターンの別の実施例が示されている。図示の電極パターンは、勿論、可能な限り大きい電極配置構造からの一部として示されているものである。この電極パターンは、図５に示した電極パターンに対して、より少ない電極軌道から始まり、しかも輝度分布の良好な均質性を有している。何故ならば、以下に記載されているように、より短いか若しくはより長い火花長さを有する個別放電がほぼ同じ位置で生じるからである。これによって、放電構造の立体的な分布が、それぞれの選択的な制御変化実施例への切換時に、単に種々異なる全輝度において、十分に維持される。
【００７７】
図５には、それぞれ複雑な形状を有する２つの電極軌道（２０，３０）が互いに比較的狭く隣接し合って配置されている。これらの電極軌道は、運転中に、比較的短い火花長さを有する放電構造（図示せず）を生ぜしめるために用いられる。この２本配置（２９，３０）から最大間隔を保って、これに対して鏡面対称的な２本配置（３１，３２）その他が配置されている。互いに最大間隔で隣接し合う電極軌道（３０，３１；３２，２９）は、運転中に、比較的大きい火花長さを有する放電構造（図示せず）を生ぜしめるために用いられる。以下に図６を用いて、その他の詳細を説明する。この場合、図６の概略図は、図５に示した電極軌道（２９〜３２）の形状がどのようにして構成されるかについてだけ説明するためのものである。このために、まず対称的なのこ歯状の２つの電極軌道（３３，３３′）が互いに平行に配置される。「のこ歯」のベース部の長さｐは１４ｍｍ、ベース部に亙る高さｓは１ｍｍである。のこ歯・２重ライン３３，３３′の「折れ曲がり箇所」３５，３５′において、それぞれ隣接する電極軌道に向いたのこ歯先端の一部が、楔状の狭い箇所３６，３６′によって補足されている。各狭い箇所３６，３６′の半分の幅ｃは２ｍｍである。狭い箇所３６，３６′の領域における２つの電極軌道間の最小の間隔ｂはそれぞれ１．５ｍｍである。狭い箇所３６，３６′を有する２本配置構造３３，３３′が鏡面対称的に設けられ、これによって狭い箇所３８，３８′を有する鏡面対称的な２本配置構造３４，３４′が得られる。これは、全電極構造が得られるまで繰り返される。図６にまだ残っているすべての「折り曲げ箇所３５，３５′，３７，３７′」におけるブリッジされた部分を取り除くと、ほぼ図５に示した電極構造が得られる。
【００７８】
図５に示した実施例の変化実施例（図示せず）で、狭い箇所は楔状のではなく、アーチ状に構成することもできる。これによって放電の制御特性は、図２に示した電極軌道１３及び１７の湾曲形状におけるように、狭い箇所の領域で「柔軟」である。
【００７９】
また図５に示したような、それぞれ２本配置の２つの電極軌道のうちの一方の狭い箇所を省く、つまりそれぞれ２番目の電極軌道を単にのこ歯状に構成してもよい。極端な場合、それぞれ２番目の電極軌道は、真っ直ぐであってもよりし又は少なくともほぼ真っ直ぐであってもより。いずれにしても、これによって、それぞれ２本配置の内側の狭い箇所の数及びひいては、運転中の部分放電の数は減少される。この変化実施例は、調光運転時の非常に少ない輝度のために適している。
【００８０】
以下では、フラット形ランプ（図示せず）の具体的な構成について説明する。フラット形ランプは、主制限壁として２つの平行なガラス板（厚さ：２ｍｍ、寸法：１０５ｍｍ×１３７ｍｍ）を有している。フラット形ランプのベースプレート上には、例えば図４又は選択的に図５に示したような電極パターンが施されるか、又は金属・スクリーン印刷パターンが施される。この場合、本来の電極軌道は、フレーム（横断面寸法：高さ＝幅＝５ｍｍ）内に配置されており、このフレームはベースプレートをフロントプレートに結合し、放電ボリューム（Ｅｎｔｌａｄｕｎｇｓｖｏｌｕｍｅｎ）を外方に対してシールする（ベースプレートの内側面：７８ｍｍ×１１０ｍｍ）すべての電極軌道は、厚さ１５０μｍのガラス層（Ｇｌａｓｌｏｔｓｃｈｉｃｈｔ）によって覆われている（両側で放電が阻止されている）。ベースプレート及びプレート上には、Ａｌ２Ｏ３又はＴｉＯ２より成る光を反射する層が続いている。すべての内側表面は、３連（Ｄｒｅｉｂａｎｄｅｎ）の蛍光層を有している。球状の支持箇所は、ベースプレートとフロントプレートとの間で中央に嵌め込まれている。電極軌道は、その放電ボリューム内の区分に対するその延長部が、ガラスフレームのシールの下を通ってガイドされている。放電容器内部は、１３ｋＰａの圧力でキセノン（Ｘｅｎｏｎ）充填物で満たされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による電極装置の概略図である。
【図２】  本発明の別の実施例による電極装置の概略図である。
【図３】  本発明のさらに別の実施例による電極装置の概略図である。
【図４】  本発明のさらに別の実施例による電極装置の概略図である。
【図５】  本発明のさらに別の実施例による電極装置の一部の概略図である。
【図６】  図５に示した電極装置を説明するための概略図である。
【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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