(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ、バルブの内面に被着された蛍光体膜、バルブの内部に封入された希ガスおよびバルブの外面にその軸方向に沿って対向するように配設されるとともに少なくとも一方がそのほぼ全長にわたって形成された一対の外部電極を有する希ガス放電灯と；
直流電源と；
直流電源から直流の供給を受けて単極のパルス電圧を出力して希ガス放電灯の一対の外部電極に印加することにより希ガス放電灯を点灯するパルス点灯回路と；
を具備していることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置。
【請求項２】
パルス点灯回路は、調光周波数でチョッピングされた点灯周波数の単極パルスを出力して希ガス放電灯を調光点灯することを特徴とする請求項１記載の希ガス放電灯点灯装置。
【請求項３】
希ガス放電灯の外部電極は、ペースト材料をバルブ外面に焼成して形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の希ガス放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、希ガス放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の希ガス放電灯の一例として、例えばガラス製バルブ内にキセノン（Ｘｅ）などの希ガスのみを封入し、バルブのほぼ全内周面に蛍光体膜を被着する一方、バルブの外周面にアルミニウム製などのテープ状をなす一対の外部電極をほぼ全長にわたって貼着した構成が知られている。
【０００３】
この希ガス放電灯を、その外部電極間で放電させることにより、バルブの直径方向に陽光柱を発生させて希ガスを励起させて、発光させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の希ガス放電灯は、希ガス放電による発光が得られるものであったが、その点灯装置のさらなる改良が望まれていた。
【０００５】
本発明は、比較的簡単な構成で効果的に希ガス放電による発光が得られる希ガス放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の希ガス放電灯点灯装置は、バルブ、バルブの内面に被着された蛍光体膜、バルブの内部に封入された希ガスおよびバルブの外面にその軸方向に沿って対向するように配設されるとともに少なくとも一方がそのほぼ全長にわたって形成された一対の外部電極を有する希ガス放電灯と；直流電源と；直流電源から直流の供給を受けて単極のパルス電圧を出力して希ガス放電灯の一対の外部電極に印加することにより希ガス放電灯を点灯するパルス点灯回路と；を具備していることを特徴としている。
【０００７】
請求項２は、請求項１の希ガス放電灯点灯装置において、パルス点灯回路は、調光周波数でチョッピングされた点灯周波数の単極パルスを出力して希ガス放電灯を調光点灯することを特徴としている。
【０００８】
請求項３は、請求項１または２記載の希ガス放電灯点灯装置において、希ガス放電灯の外部電極は、ペースト材料をバルブ外面に焼成して形成されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の希ガス放電灯点灯装置によれば、単極パルスを出力するパルス点灯回路により一対の外部電極を備えた希ガス放電灯に単極のパルス電圧を印加して希ガス放電を生起させて希ガス放電灯を点灯するので、効果的に希ガス放電による発光を得ることができる。
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の希ガス放電灯点灯装置における実施例を説明する。
【００１０】
図２および図３は、本発明の希ガス放電灯点灯装置における第１の実施例を示し、図２は回路図、図３は希ガス放電灯の正面図である。本実施例において、希ガス放電灯点灯装置１４は、希ガス放電灯１、直流電源４およびパルス点灯回路５具備して構成されている。
【００１１】
希ガス放電灯１は、例えばガラス製バルブ２を自動車用メータパネルの形状に対応させて円弧状に折曲し、このバルブ２内にはキセノン（Ｘｅ）などの希ガスのみを封入している。バルブ２は、そのほぼ全内周面に蛍光体膜を被着する一方、バルブ２の外周面の円弧状内周部と外周部には、アルミニウム製などのテープ状をなす一対の外部電極３ａ，３ｂをバルブ２のほぼ全長にわたって貼着しており、これら一対の外部電極３ａ，３ｂの長手方向の両端をバルブ２の直径方向でほぼ一致させて終端させている。
【００１２】
したがって、これら一対の外部電極３ａ，３ｂ間で放電させることにより、バルブ２の直径方向に陽光柱を発生させて希ガスを励起させ、発光させることができる。
【００１３】
直流電源４は、直流をパルス点灯回路５に供給する。
【００１４】
パルス点灯回路５は、単極のパルス電圧を例えば３２ＫＨｚで高電位側出力端Ｈと低電位側出力端Ｌとの間に出力する。そして、高電位側出力端Ｈは、希ガス放電灯１の外周側の外部電極３ｂに接続し、低電位側出力端Ｌは内周側の外部電極３ａに接続する。
【００１５】
そうして、希ガス放電灯１は、その一対の外部電極３ａ，３ｂ間にパルス点灯回路５から出力される単極のパルス電圧が印加されることによりパルス点灯する。
【００１６】
しかしながら、上述したような従来構造の希ガス放電灯１を用いた場合には、管端部（バルブ２の端部）において陽光柱が糸状に収束してランダムに走り、明暗の縞模様が形成され、ちらつきが発生する。
【００１７】
すなわち、本発明者の実験によれば、１０４Ｈｚの調光周波数と３２ＫＨｚの点灯周波数でこの希ガス放電灯１を点灯させる場合に、調光率が約９３％のときには既に高電位（Ｈ）側の外周側外部電極３ｂの管端部でちらつきが発生し、さらに、調光率を約７３％に下げたときには低電位（Ｌ）側の内周側外部電極３ａの管端部にもちらつきが発生した。さらにまた、調光率を３３％に下げたときにはバルブ２の全体にちらつきが発生した。
【００１８】
本発明者は、このような希ガス放電灯１のちらつきの原因を究明するために、種々の希ガス放電灯について実験を行った結果、一対の外部電極３ａ，３ｂの長さがほぼ等しく、これらの長手方向両端同士をバルブ２の直径方向で相互に一致させて終端させている点にちらつきの原因があるという新しい知見を得た。
【００１９】
そこで、希ガスを封入するバルブの外周面に、その軸方向に沿う一対の外部電極を対向させて添設する希ガス放電灯において、前記一対の外部電極のうち、一方の長さを他方よりも短くして、これら両電極の長手方向両端同士を前記バルブの直径方向で一致させないように終端させたることにした。つまり、内外一対の外部電極における一方の長さを他方よりも短くして、これら両電極の長手方向両端同士を前記バルブの径方向で一致さないように終端させると、バルブのほぼ全体でちらつきを低減することができた。
【００２０】
図１（Ａ）および図４は、本発明の希ガス放電灯点灯装置における第２の実施例を示し、図１（Ａ）は希ガス放電灯の正面図、図４は回路図である。本実施例は、希ガス放電灯１１が第１の実施例と異なり、またパルス点灯回路が具体的な回路構成を示している。なお、図１（Ａ）はベストモードの一例を示す。
【００２１】
すなわち、希ガス放電灯１１は、図１（Ａ）に示すように、例えばガラス製バルブ１２を自動車用メータパネルの形状に対応させて円弧状に折曲し、バルブ１２内には主たるキセノン（Ｘｅ）と、Ｈｅ，Ｎｅ，Ｋｒ，Ａｒのいずれかの希ガスのみを１００〜１２０Torrの圧力で封入している。
【００２２】
バルブ１２は、そのほぼ全内周面に蛍光体膜を被着する一方、バルブ１２の外周面における円弧状の内周部と外周部にアルミニウム製テープ状の一対の外部電極１３ａ，１３ｂを貼着している。
【００２３】
そして、内周側の外部電極１３ａは、バルブ１２の円弧状内周部のほぼ全長にわたって被着されており、その長手方向両端をバルブ１２の内周部側の両端にほぼ一致させて終端している。
【００２４】
これに対して、外周側の外部電極１３ｂは、バルブ１２の円弧状外周部の全長よりバルブの両端側において若干短く形成されており、その長手方向の両端が、内周側の外部電極１３ｂの両端に正対する位置よりも若干の寸法Ｌａだけバルブ１２の軸方向に沿って後退するように終端している。
【００２５】
一方、パルス点灯回路５は、図４に示すように、その入力側が直流電源１５に接続している。また、パルス点灯回路５は、単極のパルス電圧を出力する高電位側出力端Ｈおよび低電位側出力端Ｌを有している。さらに、パルス点灯回路５は、直流電源１５からの直流を例えば１００Ｈｚ〜１０００ＫＨｚでチョッピングするトランジスタなどからなるスイッチング素子１６と、このスイッチング素子１６のチョッピングを所定のオンデューティにより制御して調光する調光制御回路１７と、スイッチング素子１６からの単極パルスを例えば２０〜５０ＫＨｚの点灯周波数で発振させるとともに、高圧に昇圧するトランス１８およびこのトランス１８を駆動する一対のスイッチング素子１９ａ，１９ｂと、その制御回路２０とを有している。そして、高電位側出力端Ｈは、トランス１８の高電位側の端部から導出されて希ガス放電灯１の外周側の外部電極１３ｂの一端に接続している。一方、低電位側出力端Ｌは、トランス１８の低電位側の端部から導出されて同じく内周側の外部電極１３ａの一端に接続している。
【００２６】
したがって、希ガス放電灯１１の外周側の外部電極１３ｂには、単極パルスの高電位が印加される一方、内周側の外部電極１３ｂには、単極パルスの低電位が印加される。
【００２７】
このように、希ガス放電灯１１は、そのバルブ２の内、外周側に配設された一対の外部電極１３ａ，１３ｂ間に単極のパルス電圧が印加されることによって、バルブ２の内部に希ガス放電が生起して、バルブ１２のほぼ全長にわたってその直径方向に陽光柱が発生し、蛍光体膜が励起されて効果的に発光する。
【００２８】
以上を要約すれば、希ガス放電灯１１は、図４に示すように、その内周側の外部電極３ａが、パルス点灯回路５の低電位側出力端Ｌに接続する一方、その外周側の外部電極３ｂが、パルス点灯回路５の高電位側出力端Ｈに、それぞれ接続、パルス点灯回路５からの単極パルスによって例えば３２ＫＨｚでパルス点灯するように構成されている。
【００２９】
そして、第２の実施例の希ガス放電灯１１を例えば１０４Ｈｚの調光周波数と、３２ＫＨｚの点灯周波数で点灯させたときのちらつきは、調光率が約２０％のときに、バルブ１２の軸方向中間部で発生し、調光率が約１３％のときには、内、外周側両外部電極１３ａ，１３ｂの両側の管端部でちらつきが発生し始め、やがて全体がちらつき出す。
【００３０】
つまり、第２の実施例の希ガス放電灯２１によれば、調光率が約２０％を超えると、希ガス放電灯１１のちらつきは殆ど見出し得なかった。
【００３１】
図１（Ｂ）〜（Ｄ）は、本発明の希ガス放電灯点灯装置における第３ないし第５の実施例の希ガス放電灯をそれぞれ示す正面図である。
【００３２】
すなわち、図１（Ｂ）に示す第３の実施例は、希ガス放電灯２１の外周側の外部電極２３ｂが、円弧状のバルブ２２の外周側に、バルブ２２の円弧状外周部のほぼ全長にわたって被着されており、その長手方向の両端をバルブ２２の外周部側の両端にほぼ一致させて終端している。これに対して、内周側の外部電極２３ａが円弧状のバルブ２２の内周側に、その全長より両端においてそれぞれ若干の寸法Ｌａだけバルブ２２の軸方向に沿って後退して終端している。
【００３３】
そうして、内周側の外部電極２３ａの一端を図２に示すパルス点灯回路５の高電位側出力端Ｈに、また外周側の外部電極２３ｂの一端を同じく低電位側出力端Ｌに、それぞれ接続して、単極のパルス電圧を一対の外部電極２３ａ，２３ｂ間に印加することにより、希ガス放電灯２１を点灯するようになっている。なお、上記以外は、前記した図１（Ａ）に示す第２の実施例と同様である。
【００３４】
そして、第３の実施例の希ガス放電灯２１を第２の実施例と同様の条件、つまり１０４Ｈｚの調光周波数と３２ＫＨｚの点灯周波数で点灯した場合の希ガス放電灯２１のちらつきは、調光率が約４１％のときに、高電位側の内周側の外部電極２３ａの管端部でちらつきが発生し、調光率を３０％に下げたときには、バルブ２２のほぼ中間部でちらつきが発生し、さらに調光率を約２１％に下げたときにはバルブ２２のほぼ全体でちらつきが発生した。
【００３５】
つまり、第３の実施例の希ガス放電灯２１によれば、調光率が約４１％を超えている場合には、ちらつきを殆ど見出し得ない程に低減することができる。
【００３６】
図１（Ｃ）に示す第４の実施例は、希ガス放電灯３１が、円弧状のバルブ３２の内周側に、そのほぼ全長にわたって内周側の外部電極３３ａを形成する一方、バルブ３２の外周側に、その全長よりも両端において若干の寸法Ｌａだけ軸方向に沿って後退するように終端している外周側の外部電極３３ｂを形成し、内周側の外部電極３３ａに高電位（Ｈ）、外周側の外部電極３３ｂに低電位（Ｌ）を印加する点に特徴がある。
【００３７】
そして、第４の実施例の希ガス放電灯３１を前記各実施例と同様の条件で点灯した場合、調光率が約６６％のときに、内周側および外周側の外部電極３３ａ，３３ｂの両側の管端部でちらつきが発生し、調光率を約５７％に下げたときにバルブ３２のほぼ全体にちらつきが発生した。
【００３８】
つまり、第４の実施例の希ガス放電灯３１によれば、調光率が約６６％を超えているときは、ちらつきを殆ど見出し得なかった。
【００３９】
図１（Ｄ）に示す第５の実施例の希ガス放電灯４１は、図１（Ｂ）に示す第３の実施例と同様に、その外周側の外部電極４３ｂが、円弧状のバルブ４２の外周側に、バルブ４２の円弧状外周部のほぼ全長にわたって被着されており、その長手方向の両端をバルブ４２の外周部側の両端にほぼ一致させて終端している。これに対して、内周側の外部電極４３ａが円弧状のバルブ４２の内周側に、その全長より両端においてそれぞれ若干の寸法Ｌａだけバルブ４２の軸方向に沿って後退するように終端している。
【００４０】
そうして、内周側の外部電極４３ａに低電位（Ｌ）を、外周側の外部電極４３ｂに高電位（Ｈ）を、それぞれ印加する点に特徴がある。
【００４１】
そして、第５の実施例の希ガス放電灯４１を前記各実施例と同様の条件で点灯した場合のちらつきは、調光率が約８０％のときは、一対の外部電極４３ａ，４３ｂの両側の管端部でちらつきが発生し始め、調光率を約２１％に下げたときにはバルブ４２のほぼ全体にちらつきが発生した。
【００４２】
つまり、第５の実施例の希ガス放電灯４１によれば、調光率が約８０％を超えている場合には、ちらつきを殆ど見出し得なかった。
【００４３】
したがって、第２ないし第５の実施例によれば、調光率が約９３％で一対の外部電極３ａ，３ｂの管端部でちらつきが発生し始める図３に示す第１の実施例の希ガス放電灯１における場合に比して、ちらつきを低減できることが判明した。
【００４４】
なお、前記第２ないし第５の実施例では、図２に示す希ガス放電灯点灯装置１４により２本の希ガス放電灯１１〜４１を同時に点灯し調光する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、また、その点灯本数に限定されるものでもない。しかも、バルブ１２〜４２も円弧状に限定されず、その形状には限定されない。
【００４５】
また、一対の外部電極１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ，４３ａ，４３ｂはアルミニウム製テープに限定されるものではなく、銅製テープ、または銅とカーボンをペースト状にして焼成したものでもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の希ガス放電灯点灯装置によれば、比較的簡単な構成のパルス点灯回路により外部電極を備えた希ガス放電灯に単極のパルス電圧を印加して希ガス放電を生起させているので、効果的に希ガス放電による発光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の希ガス放電灯点灯装置における第２ないし第５の実施例の希ガス放電灯をそれぞれ示す正面図
【図２】本発明の希ガス放電灯点灯装置における第２の実施例を示す回路図
【図３】本発明の希ガス放電灯点灯装置における第１の実施例を示す希ガス放電灯の正面図
【図４】同じくパルス点灯回路と直流電源および希ガス放電灯との接続状態を示すブロック回路図
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，４１…希ガス放電灯
２，１２，２２，３２，４２…バルブ
３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ，４３ａ，４３ｂ…外部電極
５…パルス点灯回路
１４…希ガス放電灯点灯装置
４，１５…直流電源
１６，１９ａ，１９ｂ…スイッチング素子
１８…トランス
１７…調光制御回路
２０…制御回路
【図１】
0003762158.tif 000002
【図２】
0003762158.tif 000003
【図３】
0003762158.tif 000004
【図４】
0003762158.tif 000005