(57)【要約】【課題】熱陰極蛍光ランプの点灯時の輝点の形成を安定化することができ、ひいては、熱陰極蛍光ランプの寿命を安定に長くすることを可能とする構造のフィラメントを提供する。【解決手段】ダブルコイルフィラメント５において、電子放射性物質１９の被着領域２１における一次巻きコイル１１のピッチを、フィラメント５の中央部を含む領域２１Ａで大、その両側の領域２１Ｂａ，２１Ｂｂで小とする。トリプルコイルフィラメント２３において、電子放射性物質３７の被着領域３９における二次巻きコイル３１のピッチを、フィラメント２３の中央部を含む領域３９Ａで大、その両側の領域３９Ｂａ，３９Ｂｂで小とする。スティックコイルフィラメント４１において、電子放射性物質５３の被着領域５５における二次巻きコイル４９のピッチを、フィラメント４１の中央部を含む領域５５Ａで大、その両側の領域５５Ｂａ，５５Ｂｂで小とする。【選択図】図２
2009043433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱陰極蛍光ランプのバルブの各端部に導入された一対のリード線を両端部にそれぞれ導通させ、且つ該両端部の間で熱電子放出用の電子放射性物質が被着されたフィラメントであって、
前記フィラメントは、通電素線を巻回して構成された一次巻きコイルと、該一次巻きコイルを巻回して構成された二次巻きコイルとを有するダブルコイルのフィラメントであり、
前記フィラメントの電子放射性物質の被着領域は、該フィラメントの中央部を含んで前記二次巻きコイルの軸心方向での長さが該被着領域よりも短い第１領域と、該二次巻きコイルの軸心方向で第１領域の両側に連なる一対の第２領域とからなり、
前記第１領域における一次巻きコイルのピッチが、各第２領域における一次巻きコイルのピッチよりも大きくなるように前記被着領域における一次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプのフィラメント。
【請求項２】
熱陰極蛍光ランプのバルブの各端部に導入された一対のリード線を両端部にそれぞれ導通させ、且つ該両端部の間で熱電子放出用の電子放射性物質が被着されたフィラメントであって、
前記フィラメントは、通電素線の周囲に副素線を巻回して構成された一次巻きコイルと、該通電素線を巻回して構成された二次巻きコイルと、該二次巻きコイルを巻回して構成された三次巻きコイルとを有するトリプルコイルのフィラメントであり、
前記フィラメントの電子放射性物質の被着領域は、該フィラメントの中央部を含み、且つ、前記三次巻きコイルの軸心方向での長さが該被着領域よりも短い第１領域と、該三次巻きコイルの軸心方向で第１領域の両側に連なる一対の第２領域とからなり、
前記第１領域における二次巻きコイルのピッチが、各第２領域における二次巻きコイルのピッチよりも大きくなるように前記被着領域における二次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプのフィラメント。
【請求項３】
熱陰極蛍光ランプのバルブの各端部に導入された一対のリード線を両端部にそれぞれ導通させ、且つ該両端部の間で熱電子放出用の電子放射性物質が被着されたフィラメントであって、
前記フィラメントは、通電素線の周囲に副素線を巻回して構成された一次巻きコイルと、該通電素線を巻回して構成された二次巻きコイルとを有するスティックコイルのフィラメントであり、
前記フィラメントの電子放射性物質の被着領域は、該フィラメントの中央部を含み、且つ、前記二次巻きコイルの軸心方向での長さが該被着領域よりも短い第１領域と、該二次巻きコイルの軸心方向で第１領域の両側に連なる一対の第２領域とからなり、
前記第１領域における二次巻きコイルのピッチが、各第２領域における二次巻きコイルのピッチよりも大きくなるように前記被着領域における二次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプのフィラメント。
【請求項４】
請求項１記載の熱陰極蛍光ランプのフィラメントにおいて、前記被着領域の両端部における一次巻きコイルのピッチの、前記第１領域における一次巻きコイルのピッチに対する比率であるピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の値になるように前記被着領域における一次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプのフィラメント。
【請求項５】
請求項２または３記載の熱陰極蛍光ランプのフィラメントにおいて、前記被着領域の両端部における二次巻きコイルのピッチの、前記第１領域における二次巻きコイルのピッチに対する比率であるピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の値になるように前記被着領域における二次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプのフィラメント。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィラメントを電極として備えたことを特徴とする熱陰極蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱陰極蛍光ランプのフィラメントおよび熱陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば大画面の液晶テレビでは、そのバックライト用のランプとして複数の蛍光ランプが使用される。このように複数の蛍光ランプを使用する機器では、その蛍光ランプの必要個数をできるだけ少なくすることが望まれている。この場合、蛍光ランプには、冷陰極蛍光ランプと熱陰極蛍光ランプとがあるが、一般に、熱陰極蛍光ランプは、冷陰極蛍光ランプよりも一本当たりの光量を多くでき、また、安価である。このため、近年では、大画面の液晶テレビのバックライト用のランプとして、熱陰極蛍光ランプが使用されるようになってきている。
【０００３】
熱陰極蛍光ランプは、そのバルブ内の各端部に導入された一対のリード線間に電極としてのフィラメントを備え、このフィラメントの両端部間に熱電子放出用の電子放射性物質（以下、エミッタということがある）が被着されている（例えば特許文献１、２を参照）。この場合、フィラメントとしては、従来からダブルコイルのフィルラメント、トリプルコイルのフィラメント、あるいは、スティックコイルのフィラメントが一般に知られている。
【０００４】
この種の熱陰極蛍光ランプ（より詳しくは予熱始動型の熱陰極蛍光ランプ）の点灯は次のように行なわれる。すなわち、バルブの各端部のフィラメントに通電して、各フィラメントを予熱することにより該フィラメントに被着したエミッタから熱電子を放射させる。そして、この状態で、両フィラメント間（より詳しくは、一方のフィラメントの一端部に導通するリード線と、他方のフィラメントの一端部に導通するリード線との間）に交流電源から安定器を介して高電圧を印加し、電流を制御することで、グロー放電を経てアーク放電を発生させ、ひいては、熱陰極蛍光ランプ（以下、単に蛍光ランプということがある）を点灯させる。
【０００５】
そして、蛍光ランプの点灯時には、陰極となっているフィラメントのうちのエミッタが被着されている領域（以下、エミッタ被着領域ということがある）内で、放電電流が集中する輝点が形成される。その輝点の形成箇所は高温となるため、エミッタが主に蒸発によって消耗する。この場合、新品もしくはそれに近い蛍光ランプ（トータルの点灯時間が十分に短い蛍光ランプ）では、その点灯時の輝点は、エミッタ被着領域でのエミッタの温度がほぼ均一であるとした場合、原理的には、フィラメントの当初のエミッタ被着領域の一端部（放電電流の供給側の一端部）に形成され、その一端部側からエミッタが蒸発などにより消耗していく。なお、輝点がエミッタ被着領域のうちの放電電流の供給側（電源側）の一端部で形成されるのは、該一端部から離れた位置で輝点が形成される場合よりも、放電に必要な電流がフィラメントの一端部と輝点との間で流れるときに該フィラメントの抵抗に応じて生じる電圧上昇分がより小さくなるからである。そして、蛍光ランプのトータルの点灯時間の増加に伴うエミッタの消耗によって、輝点が当初のエミッタ被着領域の一端部から他端部に向かって移動していき、最終的にエミッタの全てが消耗すると、蛍光ランプが寿命を迎えることとなる。
【特許文献１】特開平１０−２５５９９１号公報
【特許文献２】特開平８−１０２２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、大画面の液晶テレビのように複数の蛍光ランプを必要とする機器では、各蛍光ランプの寿命ができるだけ長いことはもちろん、各蛍光ランプ毎の寿命ができるだけばらつきを生じないことが望まれる。この場合、蛍光ランプの寿命を向上させるために、従来は、例えば前記特許文献１に見られるように、フィラメントの重量に対するエミッタの重量の比と、フィラメントの予熱時間あるいは予熱エネルギーとの関係を規定する技術が提案されている。あるいは、前記特許文献２に見られるように、トリプルコイルのフィラメントの各コイルのピッチや径と、定格ランプ電流との関係を規定する技術が提案されている。
【０００７】
しかしながら、これらの技術では、蛍光ランプの寿命を安定に長くする上では不十分であり、以下に説明するような現象によって、蛍光ランプの寿命が短命なものとなる場合がしばしば生じることが本願発明者の検討によって判明した。
【０００８】
すなわち、蛍光ランプの寿命を安定に長くする上では、蛍光ランプの点灯時の輝点が、前記した如く、エミッタ被着領域の一端側から徐々に移動していき、ひいては、エミッタ被着領域の全てのエミッタが該エミッタ被着領域の一端側から徐々に消耗していくことが理想的であると考えられる。
【０００９】
ところが、新品もしくはそれに近い蛍光ランプであっても、その始動時の輝点が、エミッタ被着領域の中央付近の箇所など、該エミッタ被着領域の一端部以外の箇所にも形成されるような現象が発生する場合がある。そして、このような現象が発生する場合には、一点集中するような輝点が安定に形成されないか、もしくは、該安定輝点が形成されるまでに時間がかかることから、フィラメントの材質であるタングステンの飛散、すなわち、スパッタが発生しやすい。そして、このようなスパッタが発生すると、飛散したタングステンが残存するエミッタに付着し、該エミッタの電子放射性が損なわれてしまう。この結果、フィラメントに被着した全てのエミッタを消耗できないこととなり、蛍光ランプの寿命が短命なものとなってしまう。
【００１０】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、熱陰極蛍光ランプの点灯時の輝点の形成を安定化することができ、ひいては、熱陰極蛍光ランプの寿命を安定に長くすることを可能とする構造のフィラメントを提供することを目的とする。さらに、そのようなフィラメントを有する熱陰極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】
【００１１】
本願発明者は、熱陰極蛍光ランプの点灯時の輝点が前記したように不安定なものとなる現象について種々様々な検討・分析を行なった結果、次のことを知見した。
【００１２】
熱陰極蛍光ランプの点灯時にフィラメントに形成される輝点が前記したように不安定なものとなる現象は、フィラメントの予熱時におけるエミッタの温度分布が密接に影響すると考えられる。すなわち、フィラメントの両端部は、一対のリード線にそれぞれ導通しているので、その両端部付近での熱がリード線を介して外部に逃げやすい。一方、従来のダブルコイル、トリプルコイル、あるいはスティックコイルのフィラメントでは、それを構成するコイル、特に、予熱時の主たる通電線により構成されるコイル（ダブルコイルでは一次巻きコイル、トリプルコイルおよびスティックコイルでは二次巻きコイル）のピッチがほぼ一定のピッチとされているため、該フィラメントからエミッタに供給される熱量は、エミッタ被着領域の各所でほぼ均等になると考えられる。
【００１３】
このため、エミッタが未だ消耗されていない状態でフィラメントの予熱を行なったときのエミッタの温度は、例えば図４（ｂ）に二点鎖線で示すグラフのようにフィラメントの中央部付近で最大となるような温度分布となりやすい。そして、このようにフィラメントの中央部付近でのエミッタの温度が他の箇所に比して高くなりやすいことから、該中央部付近でのエミッタから熱電子が多く放射されやすい。ひいては、該中央部付近で放電電流が集中する輝点が形成されやすい。一方、前記したように放電に必要な電流が輝点からフィラメントを流れるときに該フィラメントの抵抗に応じて生じる電圧上昇の影響に着目すると、エミッタ被着領域のうちの放電電流の供給側の一端部に輝点が形成されやすい。このため、輝点が形成されやすい箇所が複数個所に分散することとなり、この結果、安定した単一の輝点の形成が妨げられると考えられる。
【００１４】
そして、このような不都合を回避するためには、フィラメントの予熱時に、エミッタ被着領域でのフィラメントの温度分布、ひいては、エミッタの温度分布をできるだけ均一にすることが望ましいと考えられる。
【００１５】
以上説明したことを踏まえて以下に本発明を説明する。
【００１６】
本発明の熱陰極蛍光ランプのフィラメントは、前記の目的を達成するために、その基本的態様として３つの態様がある。
【００１７】
その第１の態様は、熱陰極蛍光ランプのバルブの各端部に導入された一対のリード線を両端部にそれぞれ導通させ、且つ該両端部の間で熱電子放出用の電子放射性物質が被着されたフィラメントであって、前記フィラメントは、通電素線を巻回して構成された一次巻きコイルと、該一次巻きコイルを巻回して構成された二次巻きコイルとを有するダブルコイルのフィラメントであり、前記フィラメントの電子放射性物質の被着領域は、該フィラメントの中央部を含んで前記二次巻きコイルの軸心方向での長さが該被着領域よりも短い第１領域と、該二次巻きコイルの軸心方向で第１領域の両側に連なる一対の第２領域とからなり、前記第１領域における一次巻きコイルのピッチが、各第２領域における一次巻きコイルのピッチよりも大きくなるように前記被着領域における一次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする（第１発明）。
【００１８】
この第１発明によれば、前記フィラメントはダブルコイルのフィラメントであるので、該フィラメントの予熱時には、前記一次巻きコイルおよび二次巻きコイルを構成する通電素線に通電される。このとき、前記被着領域のうち、フィラメントの中央部を含む前記第１領域における一次巻きコイルのピッチが、該第１領域の両側に連なる一対の第２領域のそれぞれにおける一次巻きコイルのピッチよりも大きいので、前記通電素線により構成される一次巻きコイルから被着領域のエミッタに供給される熱量は、第１領域よりも各第２領域の方が多くなる。ただし、各第２領域は、第１領域よりもフィラメントの端部に近いので、該端部に導通するリード線を介して熱が逃げやすい。
【００１９】
このため、前記被着領域におけるフィラメントの温度、ひいては、エミッタの温度を、該被着領域の全体にわたってほぼ均一なものとすることができる。従って、フィラメントの予熱時に、被着領域の各所における熱電子の放射量が概ね均一なものとなって、被着領域におけるフィラメントやエミッタの温度分布が輝点の形成箇所に影響を及ぼすような事態が防止される。この結果、熱陰極蛍光ランプの点灯時の放電電流を被着領域の一端部側（放電電流の供給側）に集中させて、フィラメントにおける単一の輝点の形成を安定化することができる。
【００２０】
従って、第１発明によれば、熱陰極蛍光ランプの点灯時の輝点の形成を安定化することができる。ひいては、第１発明のフィラメント使用して構成される熱陰極蛍光ランプの寿命を安定に長くすることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の熱陰極蛍光ランプの第２の態様は、熱陰極蛍光ランプのバルブの各端部に導入された一対のリード線を両端部にそれぞれ導通させ、且つ該両端部の間で熱電子放出用の電子放射性物質が被着されたフィラメントであって、前記フィラメントは、通電素線の周囲に副素線を巻回して構成された一次巻きコイルと、該通電素線を巻回して構成された二次巻きコイルと、該二次巻きコイルを巻回して構成された三次巻きコイルとを有するトリプルコイルのフィラメントであり、前記フィラメントの電子放射性物質の被着領域は、該フィラメントの中央部を含み、且つ、前記三次巻きコイルの軸心方向での長さが該被着領域よりも短い第１領域と、該三次巻きコイルの軸心方向で第１領域の両側に連なる一対の第２領域とからなり、前記第１領域における二次巻きコイルのピッチが、各第２領域における二次巻きコイルのピッチよりも大きくなるように前記被着領域における二次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする（第２発明）。
【００２２】
この第２発明によれば、前記フィラメントはトリプルコイルのフィラメントであるので、該フィラメントの予熱時には、前記二次巻きコイルおよび三次巻きコイルを構成する通電素線に通電される。このとき、前記被着領域のうち、フィラメントの中央部を含む前記第１領域における二次巻きコイルのピッチが、該第１領域の両側に連なる一対の第２領域のそれぞれにおける二次巻きコイルのピッチよりも大きいので、前記二次巻きコイルを構成する通電素線から被着領域のエミッタに供給される熱量は、第１領域よりも各第２領域の方が多くなる。ただし、各第２領域は、第１領域よりもフィラメントの端部に近いので、該端部に導通するリード線を介して熱が逃げやすい。
【００２３】
このため、前記第１発明と同様に、前記被着領域におけるフィラメントの温度、ひいては、エミッタの温度を、該被着領域の全体にわたってほぼ均一なものとすることができる。ひいては、熱陰極蛍光ランプの点灯時の放電電流を被着領域の一端部側（放電電流の供給側）に集中させて、フィラメントにおける輝点の形成を安定化することができる。
【００２４】
従って、第２発明によれば、熱陰極蛍光ランプの点灯時の輝点の形成を安定化することができる。ひいては、第２発明のフィラメント使用して構成される熱陰極蛍光ランプの寿命を安定に長くすることが可能となる。
【００２５】
また、本発明の熱陰極蛍光ランプの第３の態様は、熱陰極蛍光ランプのバルブの各端部に導入された一対のリード線を両端部にそれぞれ導通させ、且つ該両端部の間で熱電子放出用の電子放射性物質が被着されたフィラメントであって、前記フィラメントは、通電素線の周囲に副素線を巻回して構成された一次巻きコイルと、該通電素線を巻回して構成された二次巻きコイルとを有するスティックコイルのフィラメントであり、前記フィラメントの電子放射性物質の被着領域は、該フィラメントの中央部を含み、且つ、前記二次巻きコイルの軸心方向での長さが該被着領域よりも短い第１領域と、該二次巻きコイルの軸心方向で第１領域の両側に連なる一対の第２領域とからなり、前記第１領域における二次巻きコイルのピッチが、各第２領域における二次巻きコイルのピッチよりも大きくなるように前記被着領域における二次巻きコイルのピッチが設定されていることを特徴とする。
【００２６】
この第３発明によれば、前記フィラメントはスティックコイルのフィラメントであるので、該フィラメントの予熱時には、前記二次巻きコイルを構成する通電素線に通電される。このとき、前記被着領域のうち、フィラメントの中央部を含む前記第１領域における二次巻きコイルのピッチが、該第１領域の両側に連なる一対の第２領域のそれぞれにおける二次巻きコイルのピッチよりも大きいので、前記通電素線により構成される二次巻きコイルから被着領域のエミッタに供給される熱量は、第１領域よりも各第２領域の方が多くなる。ただし、各第２領域は、第１領域よりもフィラメントの端部に近いので、該端部に導通するリード線を介して熱が逃げやすい。
【００２７】
このため、前記第１発明と同様に、前記被着領域におけるフィラメントの温度、ひいては、エミッタの温度を、該被着領域の全体にわたってほぼ均一なものとすることができる。ひいては、熱陰極蛍光ランプの点灯時の放電電流を被着領域の一端部側（放電電流の供給側）に集中させて、フィラメントにおける輝点の形成を安定化することができる。
【００２８】
従って、第３発明によれば、熱陰極蛍光ランプの点灯時の輝点の形成を安定化することができる。ひいては、第３発明のフィラメント使用して構成される熱陰極蛍光ランプの寿命を安定に長くすることが可能となる。
【００２９】
前記第１発明では、前記被着領域の両端部における一次巻きコイルのピッチの、前記第１領域における一次巻きコイルのピッチに対する比率であるピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の値になるように前記被着領域における一次巻きコイルのピッチが設定されていることが好ましい（第４発明）。
【００３０】
同様に、前記第２発明または第３発明では、前記被着領域の両端部における二次巻きコイルのピッチの、前記第１領域における二次巻きコイルのピッチに対する比率であるピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の値になるように前記被着領域における二次巻きコイルのピッチが設定されていることが好ましい（第５発明）。
【００３１】
このように、ピッチ比を規定することによって、寿命が短くなりすぎるような熱陰極蛍光ランプが出現する確率を十分に小さくし、熱陰極蛍光ランプの寿命を長くすることの安定性を高めることができる。
【００３２】
また、本発明の熱陰極蛍光ランプは、前記第１〜第５発明のいずれかのフィラメントを電極として備えたことを特徴とする（第６発明）。
【００３３】
この第６発明によれば、寿命を安定に長くすることができる熱陰極蛍光ランプを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１は本実施形態の熱陰極蛍光ランプの概略構成を示す図である。同図を参照して、本実施形態の熱陰極蛍光ランプ１（以下、単に蛍光ランプ１という）は、バルブ３の各端部にステム５を備え、このステム５に保持された一対のリード線７，７がバルブ３内に導入されている。そして、バルブ３の各端部の一対のリード線７，７間に電極としてのフィラメント９が配設され、該フィラメント９の両端部が加締めなどによりリード線７，７にそれぞれ連結されると共に導通されている。
【００３５】
なお、蛍光ランプ１は、予熱始動型（スタータ型）の熱陰極蛍光ランプであり、公知のものと同様に、蛍光ランプ１の各端部のフィラメント９に通電して該フィラメント９を予熱した後に、蛍光ランプ１の両端部のフィラメント９，９の間（より詳しくは蛍光ランプ１の一端部のリード線７，７の一方と、蛍光ランプ２の他端部のリード線７，７の一方との間）に図示しない交流電源から安定器を介して高電圧を印加することによって、蛍光ランプ１の点灯・発光が行なわれるようになっている。
【００３６】
各フィラメント９の構造を図２〜図４を参照して以下に詳説する。図２は蛍光ランプ１の各フィラメント９の構造を示す図、図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ図２の丸枠Ａ，Ｂにおけるフィラメント９の一次巻きコイル１３を拡大して示す図、図４（ａ），（ｂ）は、それぞれフィラメント９の一次巻きコイル１３のピッチの分布、温度の分布を示す図である。
【００３７】
本実施形態では、フィラメント９はダブルコイルのフィラメントであり、図２および図３（ａ），（ｂ）に示すように、通電素線１１を巻回して構成された一次巻きコイル１３と、この一次巻きコイル１３の両端部であるレグ部１５ａ，１５ｂの間の部分を巻回して構成された二次巻きコイル１７とを有する。通電素線１１の材質は、例えばタングステンである。また、一次巻きコイル１３の軸心方向でのレグ部１５ａ，１５ｂの長さは互いにほぼ同じである。
【００３８】
フィラメント９のうちのレグ部１５ａ，１５ｂを除く部分、すなわち、二次巻きコイル１７を構成している部分には、一次巻きコイル１３の隙間を埋めるようにして電子放射性物質であるエミッタ１９が被着されている。エミッタ１９の材質は、例えばアルカリ土類金属であるバリウム、ストロンチウム、およびカルシウムの複合酸化物である。
【００３９】
以下の説明では、フィラメント９のうち、エミッタ１９が被着されている部分（レグ部１５ａ，１５ｂを除く部分）をエミッタ被着領域２１という。二次巻きコイル１７の軸心方向でのエミッタ被着領域２１の中央部は、フィラメント９の中央部（二次巻きコイル１７の中央部）にほぼ一致している。なお、エミッタ被着領域２１は、フィラメントの新品状態での領域である。また、以下の本実施形態の説明では、特にことわらない限り、「長さ」や「距離」、「位置」は、二次巻きコイル１７の軸心方向での長さ、距離、位置を意味するものとする。
【００４０】
本実施形態においては、フィラメント９のエミッタ被着領域２１は、図２に示すように、フィラメント９の中央部を含む第１領域２１Ａと、この第１領域２１Ａの両側に連なる一対の第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂとから成る。そして、第１領域２１Ａと、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂとでは、一次巻きコイル１３のピッチ（刻み値）が異なるものとされている。ここで、第１領域２１Ａは、その長さがエミッタ被着領域２１の長さよりも短く、且つ、該第１領域２１Ａの一端からフィラメント９の中央部までの長さと、該第１領域２１Ａの他端からフィラメント９の中央部までの長さとが互いにほぼ同じになるような領域である。また、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂの長さは、互いにほぼ同じである。
【００４１】
エミッタ被着領域２１でのピッチの分布（二次巻きコイル１７の軸心方向での分布）は、本実施形態では、図４（ａ）に示すように設定されている。なお、図４（ａ）の横軸の「位置」は、フィラメント９の中央部からの距離を、エミッタ被着領域２１の全体の長さに対する相対値として百分率で表したものである。
【００４２】
図４（ａ）に示すように、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂにおける一次巻きコイル１３のピッチは、第１領域２１Ａに近づくにつれて徐々に大きくなるように変化している。なお、フィラメント９の中央部からの距離が互いに同じとなるような第２領域２１Ｂａの位置と第２領域２１Ｂｂの位置とにおける一次巻きコイル１３のピッチは互いに同一である。なお、図４（ａ）では、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂでの一次巻きコイル１３のピッチが連続的に変化するように記載しているが、実際には、１ピッチ毎に段階的にピッチが変化するものとなる。
【００４３】
そして、第１領域２１Ａにおける一次巻きコイル１３のピッチは第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂにおけるピッチよりも大きい一定のピッチとなっている。そのピッチは、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂの第１領域２１Ａ側の最端部でのピッチよりも若干大きいピッチである。従って、エミッタ被着領域２１での一次巻きコイル１３のピッチは、フィラメント９の中央部を含む第１領域２１Ａでのピッチが、エミッタ被着領域２１の両端部寄りの第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂでのピッチよりも大きくなるように設定されている。換言すれば、一次巻きコイル１３の軸心方向での単位長さ当たりの巻き数が、エミッタ被着領域２１の両端部寄りの第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂよりも、第１領域２１Ａの方が小さくなっている。
【００４４】
このため、例えば図２の丸枠Ａの部分（第２領域２１Ｂａ内の部分）での一次巻きコイル１３のピッチを図３（ａ）に示すようにＰ１、図２の丸枠Ｂの部分（第１領域２１Ａ内の部分）での一次巻きコイル１３のピッチをＰ２としたとき、Ｐ１＜Ｐ２となっている。
【００４５】
ここで、本実施形態において、エミッタ被着領域２１の両端部での一次巻きコイル１３のピッチ（第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂの第１領域２１Ａと反対側の端部でのピッチ）の、フィラメント９の中央部でのピッチ（第１領域２１Ａでのピッチ）に対する比率をピッチ比と定義する。本実施形態では、このピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の比率（例えば０．７）になるようにエミッタ被着領域２１での一次巻きコイル１３のピッチの分布が設定されている。このようにピッチ比の範囲を規定した理由については後述する。
【００４６】
なお、本実施形態では、フィラメント９のエミッタ被着領域２１以外の領域、すなわち、レグ部１５ａ，１５ｂでの一次巻きコイル１３のピッチは、エミッタ被着領域２１の両端部でのピッチ（第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂの第１領域２１Ａと反対側の端部でのピッチ）と同じとされている。また、二次巻きコイル１７のピッチは一定とされている。
【００４７】
上記のようにピッチを変化させた一次巻きコイル１３を作成するためには、例えば、通電素線１１を巻回する際に、通電素線１１の送り速度を可変的に制御するようにすればよい。より具体的には、例えば、レグ部１５ａ、第２領域２１Ｂａ、第１領域２１Ａ、第２領域２１Ｂｂ、レグ部１５ｂの順に一次巻きコイル１３を作成する場合には、まず、通電素線１１が巻回される芯線を一定の送り速度で送りながら該通電素線１１を巻回していくことで、レグ部１５ａを形成し、次いで、芯線の送り速度を徐々に増加させながら通電素線１１を巻回していくことで、第２領域２１Ｂａを形成する。次いで、増加後の送り速度を維持しつつ、通電素線１１を巻回していくことで、第１領域２１Ａを形成し、さらに、芯線の送り速度を徐々に減少させながら、通電素線１１を巻回していくことで、第２領域２１Ｂｂを形成する。最後に、減少後の送り速度を維持しつつ、通電素線１１を巻回していくことで、レグ部１５ｂを形成する。これにより、一次巻きコイル１３が作成されることとなる。そして、このように作成した一次巻きコイル１３のレグ部１５ａ，１５ｂの間の箇所を巻回することにより、本実施形態のフィラメント９を作成できることとなる。なお、レグ部１５ｂ側から一次巻きコイル１３を作成する場合も上記と同様でよい。
【００４８】
以上説明した本実施形態のフィラメント９では、第１領域２１Ａよりも第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂの方が一次巻きコイル１３のピッチが大きいため、通電素線１１に電流を流すフィラメント９の予熱時に、前記エミッタ被着領域２１でフィラメント９からエミッタ１９に供給される熱量は、第１領域２１Ａよりも第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂの方が多くなる。ただし、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂは、第１領域２１Ａよりもフィラメント９の両端部（レグ部１５ａ，１５ｂ）に近いので、該両端部に導通するリード線７，７を介して熱が逃げやすい。
【００４９】
このため、図４（ｂ）に実線で示すグラフのように、エミッタ被着領域２１でのフィラメント９の温度、ひいては、エミッタ１９の温度が概ね均一な分布となる。このため、フィラメントの予熱時に、エミッタ被着領域２１の各所での熱電子の放射量が概ね均一なものとなり、エミッタ被着領域２１におけるフィラメント９やエミッタ１９の温度分布が輝点の形成箇所に影響を及ぼすような事態が防止される。この結果、蛍光ランプ１の点灯時の放電電流をエミッタ被着領域２１の一端部側（放電電流の供給側）に集中させて、フィラメント９における単一の輝点の形成を安定化することができる。
【００５０】
そして、このように輝点の形成の安定化がなされることで、スパッタの発生が抑制され、エミッタ被着領域２１のエミッタ１９の全体を蛍光ランプ１の点灯のために活用することができ、ひいては、蛍光ランプ１の寿命を安定に長くすることができる。
【００５１】
なお、フィラメント９の一次巻きコイル１３のピッチを全長に渡って一定とした場合には、エミッタ被着領域２１でのフィラメント９の温度分布は、図４（ｂ）に二点鎖線のグラフで示すように、中央部において温度が最も高くなるような分布となる。そして、この場合には、前記したように輝点の形成が不安定になる場合がある。
【００５２】
補足すると、本実施形態では、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂにおける一次巻きコイル１３のピッチを徐々に変化させるようにしたが、これらの第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂにおけるピッチを第１領域２１Ａのピッチよりも小さいピッチで一定とし、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂと第１領域２１Ａとの境界付近で一次巻きコイルのピッチがステップ状に変化するようにしてもよい。その場合、このようなピッチ分布を有する一次巻きコイルは、通電素線１１が巻回される芯線の送り速度を制御する手法では作成することが難しいが、例えば次のような手法で一次巻きコイルを作成することが可能である。
【００５３】
すなわち、通電素線１１が巻回される芯線を一定の送り速度で送りながら、該通電素線１１を一次巻きコイルの全巻き数分、巻回することで、仮の一次巻きコイルを作成し、その後に、その仮の一次巻きコイルの第１領域２１Ａに相当する部分を伸長させて、該部分のピッチを広げる。これにより、第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂと第１領域２１Ａとの境界付近でピッチがステップ状に変化するような一次巻きコイルを作成することができる。そして、この一次巻きコイルの両端部のレグ部の間の箇所を巻回することで、第１領域２１Ａにおける一次巻きコイルのピッチが第２領域２１Ｂａ，２１Ｂｂでの一次巻きコイルのピッチよりも大きくなるようなダブルコイルのフィラメントを作成できることとなる。
【００５４】
また、レグ部１５ａ，１５ｂにおける一次巻きコイル１３のピッチは、必ずしも、エミッタ被着領域２１の端部におけるピッチと同じにする必要はない。ただし、それらのピッチを同じにする方がフィラメント９の製造が容易である。また、エミッタ被着領域２１でのフィラメント９の温度分布を均一化する上でも有利になる場合が多い。
【００５５】
また、第１領域２１Ａは必ずしも、一次巻きコイル１３の複数ピッチを含むような領域である必要はなく、フィラメント９の全長が比較的短いような場合には、一次巻きコイルの１ピッチ分の領域でもよい。
【００５６】
また、蛍光ランプは、直管形のものに限らず、環状やＵ字状など、湾曲した形状のものであってもよい。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図５〜図７を参照して説明する。なお、本実施形態は、前記第１実施形態のものとフィラメントの構造だけが相違するので、第１実施形態と同一の構成要素については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。
【００５７】
図５は本実施形態における熱陰極蛍光ランプのフィラメントの構造を示す図、図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ図５の丸枠Ｃ，Ｄにおけるフィラメントの二次巻きコイルを拡大して示す図、図７は図６（ａ）の丸枠Ｅにおけるフィラメントの一次巻きコイルを示す図である。
【００５８】
図５〜図７を参照して、本実施形態におけるフィラメント２３は、トリプルコイルのフィラメントである。すなわち、フィラメント２３は、通電素線２５の周囲に該通電素線２５のほぼ全長にわたって副素線２７を緩く巻回して構成された一次巻きコイル２９（図７参照）と、通電素線２５をその周囲の一次巻きコイル２９と共に巻回して構成された二次巻きコイル３１と、この二次巻きコイル３１の両端部であるレグ部３３ａ，３３ｂの間の部分を巻回して構成された三次巻きコイル３５とを有する。通電素線２５および副素線２７の材質は、例えばタングステンである。また、副素線２７は、通電素線２５よりも小さい径の細線である。なお、図５および図６では、図示の便宜上、一次巻きコイル２９の図示を省略している。
【００５９】
そして、フィラメント２３のうちのレグ部３３ａ，３３ｂを除く部分、すなわち、三次巻きコイル３５を構成している部分には、一次巻きコイル２９および二次巻きコイル３１の隙間を埋めるようにして、第１実施形態と同じ材質の電子放射性物質（エミッタ）３７が被着されている。なお、二次巻きコイル３１の軸心方向でのレグ部３３ａ，３３ｂの長さは互いにほぼ同じである。
【００６０】
以下の説明では、フィラメント２３のうち、電子放射性物質３７が被着されている部分（レグ部３３ａ，３３ｂを除く部分）をエミッタ被着領域３９という。三次巻きコイル３５の軸心方向でのエミッタ被着領域３９の中央部は、フィラメント２３の中央部（三次巻きコイル３５の中央部）にほぼ一致している。また、以下の本実施形態の説明では、特にことわらない限り、「長さ」や、「距離」、「位置」は、三次巻きコイル３５の軸心方向での長さ、距離、位置を意味するものとする。
【００６１】
本実施形態においては、フィラメント２３のエミッタ被着領域３９のうち、フィラメント２３の中央部を含む図５の第１領域３９Ａと、この第１領域３９Ａの両側の第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂとでは、二次巻きコイル３１のピッチ（刻み値）が異なるものとされている。ここで、第１領域３９Ａは、第１実施形態と同様に、その長さがエミッタ被着領域３９の長さよりも短く、且つ、該第１領域３９Ａの一端からフィラメント２３の中央部までの長さと、該第１領域３９Ａの他端からフィラメント２３の中央部までの長さとが互いにほぼ同じになるような領域である。また、第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂの長さは、互いにほぼ同じである。
【００６２】
エミッタ被着領域３９での二次巻きコイル３１のピッチの分布（三次巻きコイル３５の軸心方向での分布）は、本実施形態では、前記第１実施形態と同様に、前記図４（ａ）に示す如く設定されている。従って、例えば図５の丸枠Ｃの部分（第２領域３９Ｂａ内の部分）での二次巻きコイル３１のピッチを図６（ａ）に示すようにＰ３、図５の丸枠Ｄの部分（第１領域３９Ａ内の部分）での二次巻きコイル３１のピッチをＰ４としたとき、Ｐ３＜Ｐ４である。
【００６３】
ここで、本実施形態において、エミッタ被着領域３９の両端部での二次巻きコイル３１のピッチ（第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂの第１領域３９Ａと反対側の端部でのピッチ）の、フィラメント２３の中央部でのピッチ（第１領域３９Ａでのピッチ）に対する比率をピッチ比と定義する。本実施形態では、このピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の比率（例えば０．６）になるようにエミッタ被着領域３９での二次巻きコイル３１のピッチの分布が設定されている。このようにピッチ比の範囲を規定した理由については後述する。
【００６４】
なお、本実施形態では、フィラメント２３のエミッタ被着領域３９以外の領域（レグ部３３ａ，３３ｂ）での二次巻きコイル３１のピッチは、エミッタ被着領域３９の両端部でのピッチ（エミッタ被着領域３９内での最小のピッチ）と同じとされている。また、一次巻きコイル２９のピッチと三次巻きコイル３５にピッチとは、一定のピッチとされている。
【００６５】
上記のようにエミッタ被着領域３９でのピッチを変化させた二次巻きコイル３１を作成するためには、例えば、１次巻きコイル２９が巻回された通電素線２５を巻回する際に、通電素線２５が巻回される芯線の送り速度を可変的に制御するようにすればよい。その送り速度の制御の仕方は、第１実施形態で、一次巻きコイル１３を作成する場合と同じでよい。
【００６６】
本実施形態では、上記のように構成されたフィラメント２３の両端部（レグ部３３ａ，３３ｂ）が、第１実施形態のフィラメント９の代わりに、蛍光ランプ１の各端部のリード線７，７にそれぞれ連結されて導通される。これにより、フィラメント２３を電極として備えた熱陰極蛍光ランプ（予熱始動型の熱陰極蛍光ランプ）が構成されることとなる。この場合、フィラメント２３の予熱時には、フィラメント２３を流れる電流の一部は副素線２７を流れるものの、大部分は通電素線２５を流れることとなる。
【００６７】
以上説明した本実施形態のフィラメント２３では、第１領域３９Ａよりも第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂの方が二次巻きコイル３１のピッチが大きいため、フィラメント９の予熱時に、前記エミッタ被着領域３９でフィラメント２３からエミッタ３７に供給される熱量は、第１領域３９Ａよりも第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂの方が多くなる。ただし、第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂは、第１領域３９Ａよりもフィラメント２３の両端部（レグ部３３ａ，３３ｂ）に近いので、該両端部に導通するリード線７，７を介して熱が逃げやすい。
【００６８】
このため、前記第１実施形態と同様に、エミッタ被着領域３９でのフィラメント２３の温度、ひいては、エミッタ３７の温度が概ね均一な分布となり、エミッタ被着領域３９におけるフィラメント２３やエミッタ３７の温度分布が輝点の形成箇所に影響を及ぼすような事態が防止される。この結果、蛍光ランプの点灯時の放電電流をエミッタ被着領域３９の一端部側（放電電流の供給側）に集中させて、フィラメント２３における単一の輝点の形成を安定化することができる。ひいては、蛍光ランプの寿命を安定に長くすることができる。
【００６９】
実際、本実施形態の蛍光ランプに関して、２．７５時間の点灯と、０．２５時間の消灯とを繰り返す点滅寿命試験を複数の蛍光ランプに対して実施した結果、蛍光ランプの平均寿命（トータルの点灯可能時間の平均値）が、トリプルコイルのフィラメントの二次巻きコイルのピッチを一定した従来の蛍光ランプの２倍程度に向上することが確認された。なお、この点滅寿命試験における本実施形態の蛍光ランプのフィラメント２３では、各領域３９Ａ，３９Ｂａ，３９Ｂｂの長さを三次巻コイル３５の１ターン分の領域とした。そして、第１領域３９Ａにおける二次巻きコイル３１のピッチを、通電素線２５の直径の６倍のピッチとし、第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂにおける二次巻きコイル３１のピッチは、第１領域３９Ａ側から徐々に小さくなり、レグ部３３ａ，３３ｂ側の端部（エミッタ被着領域３９の両端部）において第１領域３９Ａでのピッチの０．６倍となるようにした。すなわち、前記ピッチ比を０．６とした。
【００７０】
補足すると、本実施形態に関しても、第１実施形態に関して補足説明したような変形態様が可能である。例えば、第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂにおけるピッチを第１領域３９Ａのピッチよりも小さいピッチで一定とし、第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂと第１領域３９Ａとの境界付近で一次巻きコイルのピッチがステップ状に変化するようにしてもよい。その場合、このようなピッチ分布を有する二次巻きコイルは、前記第１実施形態で補足説明した場合と同様の手法で作成することが可能である。
【００７１】
すなわち、一次巻きコイル２７を巻いた通電素線２５が巻回される芯線を一定の送り速度で送りながら該通電素線２５を巻回することで、仮の二次巻きコイルを作成し、その後に、その仮の二次巻きコイルの第１領域３９Ａに相当する部分を伸長させて、該部分のピッチを広げる。これにより、第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂと第１領域３９Ａとの境界付近でピッチがステップ状に変化するような二次巻きコイルを作成することができる。そして、この二次巻きコイルの両端部のレグ部の間の箇所を巻回することで、第１領域３９Ａにおける二次巻きコイルのピッチが第２領域３９Ｂａ，３９Ｂｂでの二次巻きコイルのピッチよりも大きくなるようなトリプルコイルのフィラメントを作成できる。
【００７２】
また、レグ部３３ａ，３３ｂにおける二次巻きコイル３１のピッチは、必ずしも、エミッタ被着領域３９の端部におけるピッチと同じにする必要はない。
【００７３】
また、フィラメント３９の全長が比較的短いような場合には、第１領域３９Ａは一次巻きコイルの１ピッチ分の領域でもよい。
【００７４】
また、蛍光ランプは、直管形のものに限らず、環状やＵ字状など、湾曲した形状のものであってもよい。
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図８〜図１１を参照して説明する。なお、本実施形態は、前記第１実施形態のものとフィラメントの構造だけが相違するので、第１実施形態と同一の構成要素については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。
【００７５】
図８は本実施形態における熱陰極蛍光ランプのフィラメントの構造を示す図、図９（ａ），（ｂ）はそれぞれ図８の丸枠Ｆ，Ｇにおけるフィラメントの二次巻きコイルを拡大して示す図、図１０は図９（ａ）の丸枠Ｈにおけるフィラメントの一次巻きコイルを示す図、図１１は図８のフィラメントを蛍光ランプに組み込んだ状態を示す図である。
【００７６】
図８〜図１０を参照して、本実施形態におけるフィラメント４１は、スティックコイルのフィラメントである。すなわち、フィラメント４１は、通電素線４３の周囲に該通電素線４３のほぼ全長にわたって副素線４５を緩く巻回して構成された一次巻きコイル４７（図１０参照）と、通電素線４３をその周囲の一次巻きコイル４７と共に巻回して構成された二次巻きコイル４９とを有する。通電素線４３および副素線４５の材質は、例えばタングステンである。また、副素線４５は、通電素線４３よりも小さい径の細線である。なお、図８および図９では、図示の便宜上、一次巻きコイル４７の図示を省略している。
【００７７】
そして、フィラメント４１のうちのレグ部５１ａ，５１ｂを除く部分には、一次巻きコイル４７および二次巻きコイル４９の隙間を埋めるようにして、第１実施形態と同じ材質の電子放射性物質（エミッタ）５３が被着されている。なお、二次巻きコイル４９の軸心方向でのレグ部５１ａ，５１ｂの長さは互いにほぼ同じである。
【００７８】
以下の説明では、フィラメント４１のうち、電子放射性物質５３が被着されている部分（レグ部５１ａ，５１ｂを除く部分）をエミッタ被着領域５５という。二次巻きコイル４９の軸心方向でのエミッタ被着領域５５の中央部は、フィラメント４１の中央部（二次巻きコイル４９の中央部）にほぼ一致している。また、以下の本実施形態の説明では、特にことわらない限り、「長さ」や、「距離」、「位置」は、二次巻きコイル４９の軸心方向での長さ、距離、位置を意味するものとする。
【００７９】
本実施形態においては、フィラメント４１のエミッタ被着領域５５のうち、フィラメント４１の中央部を含む図８の第１領域５５Ａと、この第１領域５５Ａの両側の第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂとでは、二次巻きコイル４９のピッチ（刻み値）が異なるものとされている。ここで、第１領域５５Ａは、第１実施形態と同様に、その長さがエミッタ被着領域５５の長さよりも短く、且つ、該第１領域５５Ａの一端からフィラメント４１の中央部までの長さと、該第１領域５５Ａの他端からフィラメント４１の中央部までの長さとが互いにほぼ同じになるような領域である。また、第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂの長さは、互いにほぼ同じである。
【００８０】
エミッタ被着領域５５での二次巻きコイル４９のピッチの分布（二次巻きコイル４９の軸心方向での分布）は、本実施形態では、前記第１実施形態と同様に、前記図４（ａ）に示す如く設定されている。従って、例えば図８の丸枠Ｆの部分（第２領域５５Ｂａ内の部分）での二次巻きコイル４９のピッチを図９（ａ）に示すようにＰ５、図８の丸枠Ｇの部分（第１領域５５Ａ内の部分）での二次巻きコイル４９のピッチをＰ６としたとき、Ｐ５＜Ｐ６である。
【００８１】
ここで、本実施形態において、エミッタ被着領域５５の両端部での二次巻きコイル４９のピッチ（第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂの第１領域５５Ａと反対側の端部でのピッチ）の、フィラメント４１の中央部でのピッチ（第１領域５５Ａでのピッチ）に対する比率をピッチ比と定義する。本実施形態では、このピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の比率（例えば０．７）になるようにエミッタ被着領域５５での二次巻きコイル４９のピッチの分布が設定されている。このようにピッチ比の範囲を規定した理由については後述する。
【００８２】
なお、本実施形態では、フィラメント４１のエミッタ被着領域５５以外の領域（レグ部５１ａ，５１ｂ）での二次巻きコイル４９のピッチは、エミッタ被着領域５５の両端部でのピッチ（エミッタ被着領域５５内での最小のピッチ）と同じとされている。また、一次巻きコイル４７のピッチは、一定のピッチとされている。
【００８３】
上記のようにエミッタ被着領域５５でのピッチを変化させた二次巻きコイル４９を作成するためには、例えば、１次巻きコイル４７が巻回された通電素線４３を巻回する際に、通電素線４３が巻回される芯線の送り速度を可変的に制御するようにすればよい。その送り速度の制御の仕方は、第１実施形態で、一次巻きコイル１３を作成する場合と同じでよい。
【００８４】
本実施形態では、上記のように構成されたフィラメント４１の両端部（レグ部５１ａ，５１ｂ）が、例えば図１１に示すように、第１実施形態のフィラメント９の代わりに、蛍光ランプ１の各端部のリード線７，７にそれぞれ連結されて導通される。なお、図１１では、フィラメント４１の長さは、リード線７，７の間隔よりも大きく、該リード線７，７間で湾曲して配設される。これにより、フィラメント４１を電極として備えた熱陰極蛍光ランプ（予熱始動型の熱陰極蛍光ランプ）が構成されることとなる。この場合、フィラメント４１の予熱時には、フィラメント４１を流れる電流の一部は副素線４５を流れるものの、大部分は通電素線４３を流れることとなる。
【００８５】
以上説明した本実施形態のフィラメント４１では、第１領域５５Ａよりも第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂの方が二次巻きコイル４９のピッチが大きいため、フィラメント４１の予熱時に、前記エミッタ被着領域５５でフィラメント４１からエミッタ５３に供給される熱量は、第１領域５５Ａよりも第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂの方が多くなる。ただし、第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂは、第１領域５５Ａよりもフィラメント４１の両端部（レグ部５１ａ，５１ｂ）に近いので、該両端部に導通するリード線７，７を介して熱が逃げやすい。
【００８６】
このため、前記第１実施形態と同様に、エミッタ被着領域５５でのフィラメント４１の温度、ひいては、エミッタ５３の温度が概ね均一な分布となり、エミッタ被着領域５５におけるフィラメント４１やエミッタ５３の温度分布が輝点の形成箇所に影響を及ぼすような事態が防止される。この結果、蛍光ランプの点灯時の放電電流をエミッタ被着領域５５の一端部側（放電電流の供給側）に集中させて、フィラメント４１における単一の輝点の形成を安定化することができる。ひいては、蛍光ランプの寿命を安定に長くすることができる。
【００８７】
実際、本実施形態の蛍光ランプに関して、前記点滅寿命試験を複数の蛍光ランプに対して実施した結果、蛍光ランプの最短寿命（トータルの点灯可能時間の最小値）が、３０，０００時間となり、スティックコイルのフィラメントの二次巻きコイルのピッチを一定した従来の蛍光ランプの最短寿命（１５，０００時間）の２倍程度に向上することが確認された。なお、この点滅寿命試験における本実施形態の蛍光ランプのフィラメント４１では、エミッタ被着領域５５の長さを２０ｍｍ、各領域５５Ａ，５５Ｂａ，５５Ｂｂの長さをそれぞれ１４ｍｍ、３ｍｍ、３ｍｍとした。そして、第１領域５５Ａにおける二次巻きコイル４９のピッチを、通電素線４３の直径の５倍のピッチとし、第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂにおける二次巻きコイル４９のピッチは、第１領域５５Ａ側から徐々に小さくなり、レグ部５１ａ，５１ｂ側の端部で第１領域５５Ａでのピッチの０．７倍となるようにした。すなわち、前記ピッチ比を０．７とした。
【００８８】
補足すると、本実施形態に関しても、第１実施形態に関して補足説明したような変形態様が可能である。例えば、第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂにおけるピッチを第１領域５５Ａのピッチよりも小さいピッチで一定とし、第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂと第１領域５５Ａとの境界付近で一次巻きコイルのピッチがステップ状に変化するようにしてもよい。その場合、このようなピッチ分布を有する二次巻きコイルは、前記第１実施形態で補足説明した場合と同様の手法で作成することが可能である。
【００８９】
すなわち、一次巻きコイル４５を巻いた通電素線４３を一定の送り速度で巻回することで、仮の二次巻きコイルを作成し、その後に、その仮の二次巻きコイルの第１領域５５Ａに相当する部分を伸長させて、該部分のピッチを広げる。これにより、第２領域５５Ｂａ，５５Ｂｂと第１領域５５Ａとの境界付近でピッチがステップ状に変化するような二次巻きコイル、つまり、スティックコイルのフィラメントを作成することができる。
【００９０】
また、レグ部５１ａ，５１ｂにおける二次巻きコイル４９のピッチは、必ずしも、エミッタ被着領域５５の端部におけるピッチと同じにする必要はない。
【００９１】
また、フィラメント４１の全長が比較的短いような場合には、第１領域５５Ａは一次巻きコイルの１ピッチ分の領域でもよい。
【００９２】
また、蛍光ランプは、直管形のものに限らず、環状やＵ字状など、湾曲した形状のものであってもよい。
【００９３】
次に、以上説明した第１〜第３の各実施形態について、前記ピッチ比を０．５〜０．９の範囲内に規定した理由を説明する。本願発明者は、第１実施形態の蛍光ランプ１と同様にダブルコイルのフィラメントを電極として備える３種類の蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃを作成した。蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの違いは管径である。この場合、各種類の蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃ毎に、そのフィラメントの一次巻きコイルの前記ピッチ比が０．４〜１．０の範囲で０．１ずつ異なる蛍光ランプを複数個ずつ（２０個ずつ）作成した。そして、各蛍光ランプについて、前記点滅寿命試験を実施し、寿命を迎えるまでのトータルの点灯時間（以下、寿命時間という）を計測した。以下、この試験を第１寿命試験という。なお、各蛍光ランプのフィラメントの構造は、ピッチ比以外は第１実施形態のものと同じである。また、ピッチ比が１．０であるフィラメントは、その一次巻きコイルの全長にわたって一定のピッチのフィラメントである。
【００９４】
この第１寿命試験の試験結果を次の表１に示す。なお、表１において「○」は、いずれの蛍光ランプについても寿命時間が目標寿命時間以上となったことを意味し、「△」は、寿命時間が目標寿命時間よりも短いが、目標寿命時間の８０％以上となる蛍光ランプが１つ以上出現したことを意味し、「×」は、寿命時間が目標寿命時間の８０％に満たない蛍光ランプ（例えば寿命時間が目標寿命時間の５０％程度となるような蛍光ランプ）が１つ以上出現したことを意味する。なお、目標寿命時間は、エミッタが完全に消費されて寿命になった蛍光ランプの寿命時間の最小値であり、これは、蛍光ランプの管（バルブ）のタイプによって異なる。
【００９５】
【表１】
2009043433.tif 000003
【００９６】
また、本願発明者は、第２実施形態の蛍光ランプと同様にトリプルコイルのフィラメントを電極として備える３種類の蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃを作成した。蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの種類は、上記第１寿命試験の場合と同じである。この場合、各種類の蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃ毎に、そのフィラメントの二次巻きコイルの前記ピッチ比が０．４〜１．０の範囲で０．１ずつ異なる蛍光ランプを複数個ずつ（２０個ずつ）作成した。そして、各蛍光ランプについて、前記点滅寿命試験を実施し、第１寿命試験と同様に寿命時間を計測した。以下、この試験を第２寿命試験という。なお、各蛍光ランプのフィラメントの構造は、ピッチ比以外は第１実施形態のものと同じである。また、ピッチ比が１．０であるフィラメントは、その二次巻きコイルの全長にわたって一定のピッチのフィラメントである。
【００９７】
この第２寿命試験の試験結果を次の表２に示す。なお、表２における「○」、「△」、「×」の意味は、表１と同じである。
【００９８】
【表２】
2009043433.tif 000004
【００９９】
また、本願発明者は、第３実施形態の蛍光ランプと同様にスティックコイルのフィラメントを電極として備える３種類の蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃを作成した。蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの種類は、上記第１寿命試験の場合と同じである。この場合、各種類の蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃ毎に、そのフィラメントの二次巻きコイルの前記ピッチ比が０．４〜１．０の範囲で０．１ずつ異なる蛍光ランプを複数個ずつ（２０個ずつ）作成した。そして、各蛍光ランプについて、前記点滅寿命試験を実施し、第１寿命試験と同様に寿命時間を計測した。以下、この試験を第３寿命試験という。なお、各蛍光ランプのフィラメントの構造は、ピッチ比以外は第３実施形態のものと同じである。また、ピッチ比が１．０であるフィラメントは、その二次巻きコイルの全長にわたって一定のピッチのフィラメントである。
【０１００】
この第２寿命試験の試験結果を次の表２に示す。なお、表２における「○」、「△」、「×」の意味は、表１と同じである。
【０１０１】
【表３】
2009043433.tif 000005
【０１０２】
表１〜３から判るように、ピッチ比が０．５〜０．９の範囲内の値（０．５または０．９を含む）であれば、フィラメントのタイプが、ダブルコイル、トリプルコイル、スティックコイルのいずれであっても、蛍光ランプの寿命時間を目標寿命時間の８０％以上に確保できる。そして、蛍光ランプの寿命時間が目標寿命時間の８０％以上あれば、実用上は問題が無い。そこで、前記各実施形態では、０．５〜０．９の範囲を好適なピッチ比の値の範囲とし、該ピッチ比の値をその範囲内の値に規定するようにした。なお、ピッチ比が０．５よりも小さい場合に、寿命時間が目標寿命時間の８０％に満たない蛍光ランプが出現する理由は、次のように考えられる。すなわち、ピッチ比が小さ過ぎると、フィラメントの端部側のピッチが小さすぎて、該端部側の温度が高くなり過ぎる。このため、エミッタがある程度消耗した時点で、その消耗により剥き出しになった部分のフィラメントを構成するダングステンの熱電子放射性が高まる。この結果、エミッタが被着している部分と、熱電子放射性が高まった剥き出し部分との間で不安定な輝点が発生しやすくなって、安定な輝点が形成されるまでに時間がかかるようになる。ひいては、スパッタが発生しやすくなって、飛散したタングステンがエミッタに付着する被毒が起こる。その結果、エミッタを消耗しきれずに蛍光ランプが寿命を迎え、該蛍光ランプの寿命が目標寿命時間の８０％に満たないような短命なものとなると考えられる。
【０１０３】
また、ピッチ比が０．９を超えると、寿命時間が目標寿命時間の８０％に満たない蛍光ランプが出現する理由は、ダブルコイルのフィラメントの一次巻きコイルや、トリプルコイルのフィラメントもしくはスティックコイルの二次巻きコイルのピッチが、エミッタ被着領域において均一になることから、前記したようにフィラメントの中央部における温度が高くなるからであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１実施形態における熱陰極蛍光ランプの概略構成を示す図。
【図２】第１実施形態の蛍光ランプに備えたフィラメントの構造を示す図。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ図２の丸枠Ａ，Ｂにおけるフィラメントの一次巻きコイルを拡大して示す図。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１実施形態のフィラメントの一次巻きコイルのピッチの分布、温度の分布を示す図。
【図５】本発明の第２実施形態における熱陰極蛍光ランプのフィラメントの構造を示す図。
【図６】図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ図５の丸枠Ｃ，Ｄにおけるフィラメントの二次巻きコイルを拡大して示す図。
【図７】図６（ａ）の丸枠Ｅにおけるフィラメントの一次巻きコイルを示す図。
【図８】本発明の第３実施形態における熱陰極蛍光ランプのフィラメントの構造を示す図。
【図９】図９（ａ），（ｂ）はそれぞれ図８の丸枠Ｆ，Ｇにおけるフィラメントの二次巻きコイルを拡大して示す図。
【図１０】図９（ａ）の丸枠Ｈにおけるフィラメントの一次巻きコイルを示す図。
【図１１】図８のフィラメントを熱陰極蛍光ランプに組み込んだ状態を示す図。
【符号の説明】
【０１０５】
１…熱陰極蛍光ランプ、３…バルブ、７，７…リード線、９…ダブルコイルのフィラメント、１１…通電素線、１３…一次巻きコイル、１７…二次巻きコイル、１９…エミッタ（電子放射性物質）、２１…エミッタ被着領域、２１Ａ…第１領域、２１Ｂａ，２１Ｂｂ…第２領域、２３…トリプルコイルのフィラメント、２５…通電素線、２７…副素線、２９…一次巻きコイル、３１…二次巻きコイル、３５…三次巻きコイル、３７…エミッタ（電子放射性物質）、３９…エミッタ被着領域、３９Ａ…第１領域、３９Ｂａ，３９Ｂｂ…第２領域、４１…スティックコイルのフィラメント、４３…通電素線、４５…副素線、４７…一次巻きコイル、４９…二次巻きコイル、５３…エミッタ（電子放射性物質）、５５…エミッタ被着領域、５５Ａ…第１領域、５５Ｂａ，５５Ｂｂ…第２領域。
【図１】
2009043433.tif 000006
【図２】
2009043433.tif 000007
【図３】
2009043433.tif 000008
【図４】
2009043433.tif 000009
【図５】
2009043433.tif 000010
【図６】
2009043433.tif 000011
【図７】
2009043433.tif 000012
【図８】
2009043433.tif 000013
【図９】
2009043433.tif 000014
【図１０】
2009043433.tif 000015
【図１１】
2009043433.tif 000016