JPH0992210A - 二重管形低圧水銀蒸気放電ランプとランプ装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低圧水銀蒸気放電ランプを低温雰囲気で始動さ
せる場合は光束の立上がりが遅くなり、また安定点灯中
に発光管が過度に温度上昇すると輝度が下がるという問
題がある。 【解決手段】気密空間をなした透光性外管２０に、電極
１３が封装されかつ水銀および希ガスが封入されてなる
発光管１０を収容し、上記発光管１０と外管２０との間
に、これら発光管と外管を熱伝導可能に連結するシリコ
ンゴム２５などのような熱伝導性部材を設けたことを特
徴とする。上記の構成によれば、低温雰囲気で始動する
と外管内の断熱空間の保温作用により発光管の温度上昇
が促される。また、発光管の温度が過剰に上昇しようと
すると、シリコンゴムを通じて発光管の熱が外管に逃が
される。よって、周囲の温度変化による輝度の変動を抑
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二重管形蛍光ラン
プで代表される二重管形低圧水銀蒸気放電ランプとその
ランプ装置およびこのランプを用いた照明装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、液晶表示装置のバックライトとし
て消費電力の小さな蛍光ランプが使用されており、小形
の液晶表示装置では冷陰極蛍光ランプも使用されてい
る。しかしながら、このような蛍光ランプは点灯時の発
熱量が小さいため発光管の温度が雰囲気温度によって大
きな影響を受け易いという問題がある。すなわち、例え
ば蛍光ランプを氷点下で始動した場合、封入してある水
銀が蒸発し難いから蒸気圧が上昇するまでに長い時間を
要し、所定の明るさになるまで数分間待たなければなら
ず、よって低温状況における立上がり特性が良くないと
いう不具合がある。

【０００３】このような不具合を改善する手段として、
蛍光ランプの周囲に低温補償用のヒータを設けるなどの
工夫がなされている。しかし、このような構造は、ヒー
タおよびヒータ制御用の温度ヒューズやサーミスタ等を
必要とするから部品点数が増し、またこれら部品が光を
遮るなどの不具合がある。

【０００４】一方、実公平４−５２９３２号公報には、
発光管を気密性の外管に収容して二重管構造にするとい
う提案がなされている。発光管を外管に収容して二重管
構造にすると、発光管の周囲が断熱空間で囲まれるから
ランプを始動した場合、発光管から発せられる熱の逃げ
るのが抑止され、発光管の温度上昇を促し、光束の立上
がりが素早くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成した二重管構造の蛍光ランプの場合、低温雰
囲気で長時間点灯したり、大きなランプ電力を投入して
大きな輝度を得ようとしたり、または特に周囲の温度が
高い状況で長時間点灯すると、外管内の断熱空間の断熱
作用により、むしろ発光管が過度に温度上昇することが
ある。このように過度な温度上昇を生じると、水銀の蒸
気圧が最適値を越えるようになり、水銀の自己吸収が生
じて逆に輝度の低下を招くという不具合がある。

【０００６】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするのは、低温雰囲気では光束の
立上がりを促し、安定点灯中には発光管の過度な温度上
昇を防止して輝度の低下を抑止した二重管形低圧水銀蒸
気放電ランプとそのランプ装置および照明装置を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

［構成］請求項１の発明は、気密空間を有する透光性外
管と；この外管に収容され、放電空間に電極が封装され
ているとともに、水銀および希ガスが封入されてなる発
光管と；上記発光管と外管との間に設けられ、これら発
光管と外管を熱伝導可能に連結した熱伝導性部材と；を
具備したことを特徴とする二重管形低圧水銀蒸気放電ラ
ンプである。

【０００８】請求項２の発明は、熱伝導部材は、一端が
発光管に接触するとともに他端が外管に接触された熱伝
導体であることを特徴とする請求項１に記載の二重管形
低圧水銀蒸気放電ランプである。

【０００９】請求項３の発明は、熱伝導部材は、発光管
と外管との間に掛け渡された熱応動素子であり、所定の
温度以上になると発光管と外管を熱的に連結することを
特徴とする請求項１に記載の二重管形低圧水銀蒸気放電
ランプである。

【００１０】請求項４の発明は、熱伝導部材は、発光管
と外管との間に充填され、所定温度以上になると蒸発し
て発光管と外管を熱的に連結する蒸発性熱媒体であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の二重管形低圧水銀蒸気
放電ランプである。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４のいずれか一に記載の二重管形低圧水銀蒸気放電ラン
プと；この低圧水銀蒸気放電ランプを点灯させる高周波
点灯回路と；を具備したことを特徴とする二重管形低圧
水銀蒸気放電ランプ装置である。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
４のいずれか一に記載の二重管形低圧水銀蒸気放電ラン
プと；上記ランプが取り付けられる照明器具本体と；を
具備したことを特徴とする照明装置である。

【００１３】［作用］請求項１の発明によれば、周囲温
度が低い雰囲気で始動すると、発光管の周囲が外管内に
形成された気密の断熱空間で囲まれるから発光管から発
せられる熱が逃げるのが抑止され、発光管の温度上昇が
促される。そして、発光管の温度が過剰に上昇しようと
すると、発光管と外管を熱伝導可能に連結した熱伝導性
部材を通じて発光管の熱が外管に逃がされ、外管の表面
から放熱される。したがって、低温始動時の立上がり特
性を改善するとともに、高温時に発光管の過剰温度上昇
を抑えて最適温度に保ち、周囲の温度変化による輝度の
変動を抑止することができる。

【００１４】請求項２の発明によれば、熱伝導部材は一
端が発光管に接触するとともに他端が外管に接触された
熱伝導体であるから発光管と外管の間の熱伝導を促し、
しかも構造が簡単であり、取り付けも容易である。

【００１５】請求項３の発明によれば、熱伝導部材は発
光管と外管との間に掛け渡された熱応動素子であるか
ら、所定の温度未満であれば発光管と外管を熱的に連結
せず、よって始動時に温度上昇しようとする発光管の熱
を外管に伝えないから、発光管の温度上昇を促し、しか
しながら発光管の温度が所定の温度を越えると熱応動素
子が作動して発光管と外管を熱的に連結し、発光管の熱
を外管に伝えて外管から放熱させるようになる。よって
低温始動時の立上がり特性を改善するとともに、高温時
に発光管の過剰温度上昇を抑えて最適温度に保つことが
できる。

【００１６】請求項４の発明によれば、熱伝導部材は、
発光管と外管との間に充填された蒸発性熱媒体であるか
ら、発光管が所定温度未満であれば外管内の蒸発性熱媒
体の蒸発量が少なく、よって熱媒体として熱伝導作用が
小さく、発光管の温度上昇は早くなる。しかしながら外
管内温度が所定温度を越えると蒸発性熱媒体の蒸発量が
多くなり、熱伝導作用が大きくなり、発光管の熱を外管
に伝える割合が増すから、発光管の温度上昇を抑える。

【００１７】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
請求項４のいずれか一に記載の二重管形低圧水銀蒸気放
電ランプを高周波点灯回路を用いて高周波点灯するか
ら、陽極降下電圧および陰極降下電圧が下がり、ランプ
電圧を下げることができ、よってランプの発光効率が向
上する。

【００１８】請求項６に記載の照明装置は、光源として
用いる二重管形低圧水銀蒸気放電ランプが低温始動性に
優れるので輝度の立上がりが良好であり、しかも温度変
化が生じても輝度の変動が少なく、画面の輝度変化が少
ない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明について、図１ないし
図６に示す第１の実施例にもとづき説明する。図１は二
重管形冷陰極蛍光ランプ１およびその点灯回路の構成を
示す図である。

【００２０】図１に示す二重管形冷陰極蛍光ランプ１
は、内管となる発光管１０と、この発光管１０を収容し
た外管２０とで二重管構造をなしている。発光管１０
は、外径Ｄが例えば３mm、全長が２３０mmとされた鉛ガ
ラスからなる直管形バルブ１１を有し、このバルブ１１
の内面には、水銀の発する波長２５４nmの紫外線により
励起されて可視光を発光する蛍光体、例えば色温度６５
００Ｋを発する３波長発光形蛍光体からなる蛍光体層１
２が形成されている。

【００２１】バルブ１１の長手方向両端部には、冷陰極
１３，１３が封装されている。冷陰極１３，１３は、そ
れぞれリード線を兼ねる電極軸１３ｂに棒形または円筒
形の電極本体１３ａを接合して構成されており、電極本
体１３ａはニッケルＮｉにて形成されている。上記電極
軸１３ｂは、ガラスと熱膨脹率が近似する金属、例えば
太径ジュメット線からなる封着線１４に接続されてお
り、この封着線１４はバルブ１１端部の封止部１５に封
着されている。上記封着線１４はそれぞれ外部リード線
１６に接続されている。

【００２２】上記バルブ１１内には、所定量の水銀と、
所定圧のアルゴンＡｒおよびネオンＮｅからなる混合希
ガスが封入されている。混合希ガスの封入圧は約１００
Torrとなっている。

【００２３】このような発光管１０は外管２０に収容さ
れている。外管２０は、外径が例えば４mm、全長が２５
５mmとされた鉛ガラスからなり、両端部が閉塞されてい
る。この閉塞端部２１，２１にはガラスと熱膨脹率が近
似する金属、例えば太径ジュメット線からなる導線２
２，２２が気密に封着されており、この導線２２，２２
の内端面には前記発光管１０の外部リード線１６，１６
が接続されているとともに外端面には他の外部リード線
２３，２３が接続されている。

【００２４】このような外管２０内は気密をなしてお
り、この外管２０内は真空もしくは希ガスを低い圧力で
封入してある。本実施例では外管内を真空としてある。
そして、発光管１０と外管２０の間には、１か所または
複数箇所に熱伝導部材２５…が設けられている。熱伝導
部材２５…は、金属や熱伝導性接着剤などであってもよ
いが、本実施例では熱伝導性に優れたシリコンゴムが用
いられている。シリコンゴム２５…は、発光管１０の軸
方向に沿って１か所以上、例えば３か所に配置されてお
り、各箇所では図１（Ｂ）図に示すように、放射方向に
３個配置されている。これらシリコンゴム２５…は、内
端が発光管１０の外面に密着された状態で接合されてい
るとともに、外端が外管２０の内面に接触された状態で
接合されている。よって、発光管１０と外管２０はシリ
コンゴム２５…を介して機械的および熱的に連結されて
いるものである。

【００２５】上記のような二重管形冷陰極蛍光ランプ１
は、図１に示す高周波点灯回路２に接続されている。こ
の高周波点灯回路２は周波数５０ｋＨｚ程度の高周波電
力を上記蛍光ランプ１に供給し、よってこの蛍光ランプ
１は高周波点灯されるようになっている。この場合、ラ
ンプ電流は５ mＡとなるように設定されている。

【００２６】このような構成の二重管形冷陰極蛍光ラン
プ１の作用について説明する。高周波点灯回路２から冷
陰極蛍光ランプ１に周波数５０ｋＨｚ、電圧１２００Ｖ
（ｒｍｓ）程度の高周波電圧を供給すると、冷陰極蛍光
ランプ１内では発光管１０の両端に設けた冷陰極１３，
１３間に上記高周波電圧が印加され、これによりこれら
冷陰極１３，１３間で放電が開始される。この放電によ
り５ mＡ程度のランプ電流が流れ、発光管１０に封入さ
れた水銀が蒸発されて電離および励起され、この水銀は
紫外線を発する。この紫外線は発光管１０の内面に形成
した蛍光体層１２により可視光に変化され、この可視光
が発光管１０のバルブ１１および外管２０を透過して外
部に放出される。

【００２７】ところで、上記構成の二重管形冷陰極蛍光
ランプ１を低温雰囲気で始動させると、発光管１０が外
管２０により包囲されており、外管２０内が真空空間と
なっているから発光管１０は断熱空間で囲われることに
なる。したがって、始動時に発光管１０の熱が外部に逃
げるのが抑えられ、いわゆる真空空間の保温作用により
発光管１０の温度上昇が早くなる。このため発光管１０
内の水銀の蒸発が促され、光束の立上がりが早くなり、
低温始動性が改善される。

【００２８】そして、安定点灯時間が長くなって発光管
１０の温度が過度に上昇しようとすると、発光管１０の
外面に接触されているシリコンゴム２５…を通じて発光
管１０の熱が外管２０に直接的に伝達され、外管２０の
表面から放出される。このため、発光管１０の過度な温
度上昇が防止され、水銀の蒸気圧を抑えることができ、
水銀の自己吸収を抑制して光束の低下を防止することが
できる。

【００２９】また、上記の構造は外管２０内にシリコン
ゴム２５…を介して発光管１０を機械的に保持している
構造となっており、外部から振動や衝撃が加えられても
シリコンゴム２５…が弾性変形して吸収作用を奏するの
で発光管１０に振動や衝撃が伝わるのが防止され、発光
管１０を保護し、外部リード線１６、１６に応力が集中
するのを避けることもできる。さらに、例え衝撃などを
受けて外管２０にクラックが入ったとしても、発光管１
０が無事であればランプとして機能する。

【００３０】なお、上記シリコンゴム２５…による熱の
逃し作用は、シリコンゴム２５…の使用数や使用場所を
適宜に選択してその能力を選定することができる。図２
ないし図４は、それぞれ周囲温度が−３０℃、２５℃お
よび８５℃のときの光出力立上がり特性の測定図であ
り、図２に示す通り、前記実施例の構造の発光管１０
を、外管なしで、周囲温度が−３０℃の雰囲気で始動さ
せた場合、特性Ａのように、輝度の上昇が遅く、点灯１
０分後であっても輝度は３０００cd／ｍ² である。これ
に対し、上記発光管１０を外管２０に収容し、外管２０
内を真空にし、発光管１０と外管２０の間にシリコンゴ
ム２５…を設置した本発明の二重管形蛍光ランプ１の場
合、ランプ電流５ mＡで−３０℃の雰囲気で始動させる
と、図２の特性Ｂで示すように、始動から約４０秒で２
２０００cd／ｍ² の輝度が得られ、低温始動特性が良好
になる。

【００３１】なお、二重管形冷陰極蛍光ランプにおい
て、発光管１０と外管２０の間にシリコンゴム２５…を
設置しない場合は、ランプ電流５ mＡで−３０℃の雰囲
気で始動させると、図２の特性Ｃで示すようになり、低
温始動特性は良好になる。

【００３２】同じく、外管なしの発光管１０を、周囲温
度が２５℃の雰囲気で始動させた場合、図３の特性Ａの
ように、輝度の上昇は早く、安定点灯時には２５０００
cd／ｍ² の輝度が得られた。

【００３３】また、上記発光管１０を外管２０に収容
し、外管２０内を真空にし、発光管１０と外管２０の間
にシリコンゴム２５…を設置した本発明の二重管形蛍光
ランプ１の場合、ランプ電流５ mＡで２５℃の雰囲気で
始動させると、図３の特性Ｂで示すように、輝度が急速
に上昇し、その後発光管１０の温度上昇に伴って輝度が
徐々に低下するものの、点灯２分後には輝度が２４００
０cd／ｍ² に落ち着いた。

【００３４】なお、二重管形冷陰極蛍光ランプにおい
て、発光管１０と外管２０の間にシリコンゴム２５…を
設置しない場合、ランプ電流５ mＡで２５℃の雰囲気で
始動させると、図３の特性Ｃで示すようになり、輝度の
上昇は急であるが、安定点灯後次第に輝度が低下する傾
向が見られた。

【００３５】さらに、外管なしの発光管１０を、周囲温
度が８５℃の雰囲気で始動させた場合、図４の特性Ａの
ように、点灯２分後の輝度は２５０００cd／ｍ² であ
り、大幅な輝度の低下はなかった。

【００３６】また、発光管１０を外管２０に収容し、外
管２０内を真空にし、発光管１０と外管２０の間にシリ
コンゴム２５…を設置した本発明の二重管形蛍光ランプ
１の場合、ランプ電流５ mＡで８５℃の雰囲気で始動さ
せると、図４の特性Ｂで示すように、点灯２分後の輝度
は２４０００cd／ｍ² であり、この場合も大幅な輝度の
低下がなかった。

【００３７】しかし、二重管形冷陰極蛍光ランプにおい
て、発光管１０と外管２０の間にシリコンゴム２５…を
設置しない場合は、ランプ電流５ mＡで８５℃の雰囲気
で始動させると、図４の特性Ｃで示すようになり、発光
管１０がオーバヒートして安定点灯時には輝度が１７５
００cd／ｍ² 程度まで下がってしまう傾向が見られた。

【００３８】このようなことから、発光管１０を外管２
０に収容し、外管２０内を真空にし、発光管１０と外管
２０の間にシリコンゴム２５…を設置した本発明の二重
管形蛍光ランプ１の場合は、低温雰囲気での光束立上が
り特性が良好になり、かつ高温雰囲気でも発光管１０の
熱が外部に逃がされて過度な温度上昇が防止され、水銀
蒸気圧を適度に保つことから、輝度の変化を抑制するこ
とができる。

【００３９】図５および図６は図１に示す二重管形冷陰
極放電ランプ１およびその点灯装置を、照明装置として
の液晶表示装置の光源装置として用いた例を示す。すな
わち、これら図５および図６において、３０はバックラ
イト、４０は液晶表示パネルを示す。

【００４０】バックライト３０は、導光板３１と、一対
の上記二重管形冷陰極蛍光ランプ１，１およびこれら二
重管形冷陰極蛍光ランプ１，１を包囲する照明器具本体
に該当する反射体３２，３２を備えており、導光板３１
はアクリル樹脂などのような透明または乳白色の光透過
性材料により、矩形の平板形に形成されている。この導
光板３１の両端には、この導光板３１の端面に対向して
上記二重管形冷陰極蛍光ランプ１，１が配置されてい
る。上記二重管形冷陰蛍光ランプ１，１は図１に示され
た構造のランプであり、図５および図６で図示しない高
周波点灯回路２に対し、図１のようにして接続されてい
る。

【００４１】各二重管形冷陰極蛍光ランプ１，１は、そ
れぞれ反射体３２、３２にて覆われている。これら反射
体３２，３２は金属または樹脂などからなり、断面が半
円形または２次曲線をなして上記蛍光ランプ１，１の管
軸方向に沿って伸びるほぼ樋形状をなしている。反射体
３２，３２の内面には上記蛍光ランプ１，１から放射さ
れる光を反射して導光板４１の端面に向かわせる反射面
３３，３３が形成されている。

【００４２】上記導光板３１の下面、つまり背面には反
射板３５または反射シートが設けられており、この反射
板３５は導光板３１に導入された光を反射して上面（表
面）側に向わせる。そして、導光板３１の上面にはアク
リル樹脂などからなる乳白色を有する光拡散板３６また
は光拡散シートが設けられており、この光拡散板３６は
導光板３１の上面から放射される光を拡散して均一な輝
度分布となるよう制御し、これにより明るさのむらを解
消するようになっている。

【００４３】このような構成によりバックライト３０が
構成されているものであり、このバックライト３０の光
拡散板３６の前面には、前記液晶表示パネル４０が設置
されている。したがって、バックライト３０と液晶表示
パネル４０とで液晶表示装置が構成されている。

【００４４】このような構成の液晶表示装置において
は、光源としての二重管形冷陰極蛍光ランプ１，１を高
周波点灯すると、これら蛍光ランプ１，１から出た光が
直接、および反射体３２，３２の反射面３３，３３で反
射されて導光板３１の端面に向い、この端面から導光板
３１の内部に進入する。導光板３１の内部では光が各面
で全反射を繰り返しつつ進み、かつ背面に設けた反射板
３５により反射されるため、結局、前面に向けて放出さ
れる。このようにして導光板３１の前面に向かう光は、
光拡散板３６により拡散され、この拡散光が液晶表示パ
ネル４０の背面を照射する。よって、液晶表示パネル４
０は上記バックライト３０からの光で照明され、前面に
所定の表示を現出することができる。

【００４５】このようなバックライト３０は、光源とし
て用いるランプ１の低温始動性がよいから、液晶表示パ
ネル４０の画面の明るさの立上がりがよくなり、かつラ
ンプ１は周囲温度の変化による輝度の変化が少ないから
液晶表示パネル４０の画面の明るさの変化も少ない。

【００４６】なお、本発明は上記第１の実施例に制約さ
れるものではない。すなわち、第１の実施例では、発光
管１０と外管２０を熱的に連結する熱伝導部材として、
これら発光管１０と外管２０に跨がって接合されたシリ
コンゴム２５…を用いた場合を説明したが、本発明はこ
れに限らず、図７に示す第２の実施例のように、熱応動
形熱伝導部材、例えばバイメタル片４０を使用してもよ
い。本実施例の場合、発光管１０の外面に複数の支持用
帯板４１…を巻回し、これら帯板４１…にバイメタル片
４０…の一端を溶接などの手段で接合してある。バイメ
タル片４０…は温度差により変形するものであり、発光
管１０側の温度が外管２０側の温度に比べて所定以上の
温度差が生じると先端が想像線で示すように熱変形して
伸び、この先端が外管２０の内面に接触するようになっ
ている。

【００４７】このような構造の熱応動形熱伝導部材、す
なわちバイメタル片４０…を用いると、周囲温度が低く
て発光管１０および外管２０ともに低い温度の状態にあ
るときにランプ１を始動させると、発光管１０の周囲は
真空空間により囲われているから真空空間が断熱作用を
奏し、よって発光管１０の温度上昇を促す。このとき、
バイメタル片４０…は先端が外管２０に接触していない
から、発光管１０の熱がバイメタル片４０を通じて逃げ
ることがない。

【００４８】よって低温始動時の光束立上がりを迅速に
し、短時間に輝度が上昇する。一方、周囲温度が０℃前
後の低い温度であるにも拘らず、安定点灯を続けて発光
管１０の温度が上昇した場合、例えば発光管温度が５０
℃以上になると、発光管１０の熱を受けてバイメタル片
４０が熱変形し、先端部が外管２０の内面に接触する。
このため発光管１０の熱がバイメタル片４０を通じて外
管２０に伝えられ外管２０の表面から放出される。この
ことから発光管１０の温度上昇を抑え、水銀蒸気圧の過
度な上昇を抑止する。

【００４９】なお、バイメタル片４０は発光管１０の温
度と周囲の温度との温度差が所定値に達したら熱変形す
るものであるから、例えば外部の雰囲気温度が８０℃以
上で発光管１０の温度が上記温度差以下である場合は、
熱変形せずに外管２０に接触しない。このため、外部の
高い熱を拾って発光管１０に伝えることはなく、周囲温
度が極めて高い場合に発光管温度を過度に上昇させるな
どの不具合を回避できる。

【００５０】また、本発明は、図８に示す第３の実施例
のように、熱伝導部材として蒸発性熱媒体を使用しても
よい。図８の二重管形冷陰極蛍光ランプは、その構造が
基本的に従来のものと変わらないが、外管２０内に蒸発
性熱媒体、例えば水銀を封入してある。水銀は外管２０
内の温度に応じて蒸発量が変化する。そして、水銀蒸気
は熱媒体として作用し、発光管１０と外管２０との間の
熱の授受をなす。

【００５１】したがって、このような構成の場合、周囲
温度が低い状態でランプ１を始動させると、外管２０内
の水銀蒸発量が少ないから外管２０内は真空状態に近
く、よってこの真空空間が断熱作用を奏することから発
光管１０の温度上昇を促す。よって低温始動時の光束立
上がりを促し、短時間に輝度を上昇させる。

【００５２】一方、発光管１０の温度が高くなると外管
２０内の温度も上昇し、外管２０内に封入した水銀の蒸
発が促され、外管２０内の水銀蒸気が増す。この水銀蒸
気は熱媒体として作用するから、発光管１０の熱を外管
内の水銀蒸気を通じて外管２０に伝え、よって外管２０
の表面から放出させる。このことから発光管１０の温度
上昇を抑え、発光管２０内の水銀蒸気圧の過度な上昇を
抑止する。

【００５３】前記図８に示した第３の実施例の場合、外
管２０内に蒸発性熱媒体として水銀を封入した例を説明
したが、外管に封入された水銀を熱媒体のみに使用する
のはもったいないから、図６に示す第４の実施例のよう
にしてもよい。すなわち、図９の第４実施例では、外管
２０内に水銀とアルゴン・ネオンなどからなる希ガスを
封入するとともに、外管２０の内面に螢光体層２４を形
成し、さらに外管２０の端部に外管電極２５，２５を封
装してある。これら外部電極２５，２５も高周波回路２
に接続してある。

【００５４】このような構成によれば、ランプ１の始動
時に発光管１０の電極１３，１３および外管電極２５，
２５に同時に高周波電力を印加して、それぞれ発光管１
０内および外管２０内で放電を発生させる。周囲温度が
低い場合、外管２０内の温度上昇が遅れるが、発光管１
０は外管２０の気密空間で保温されるから温度上昇が促
され、よって発光管１０の光束立上がりが良くなる。

【００５５】その後、発光管１０の温度が上昇すると発
光管１０の熱が外管２０内の水銀および希ガスに伝わ
り、同時に外管２０内放電により外管２０内空間の温度
も上昇するから、外管２０でも水銀が電離および励起さ
れ、よって紫外線を放出するから蛍光体層２４にて可視
光に変換される。

【００５６】したがって、安定点灯状態に至ると、発光
管１０の放電発光に加えて外管２０も放電発光するか
ら、理論的には発光管のみの放電発光に比べて２倍以上
の光出力が得られる。

【００５７】そして、発光管１０の温度が高くなると、
外管内空間の水銀蒸気が熱媒体となって発光管の熱を外
管２０に伝えるから、外管２０の表面から放熱されるよ
うになり、発光管１０の過剰な温度上昇を防止する。

【００５８】なお、図９のような二重管蛍光ランプの構
造の場合、外部リード線や封着線を共用して、それぞれ
の電極１３と２５を封着線から並列に分岐配線してもよ
く、または電極１３と２５を直列に接続してもよい。

【００５９】さらに、外管２０の放電発光が安定状態に
達すると、発光管１０の放電発光を停止して外管１０の
みから発光するようにしてもよい。さらに、本発明は直
管形蛍光ランプには限らず、屈曲形蛍光ランプであって
もよく、また電極が冷陰極であることには制約されず、
熱陰極であってもよく、さらには図１０に示す第５の実
施例のような無電極蛍光放電ランプであってもよい。図
１０に示す無電極蛍光放電ランプは、ほぼ球形をなす内
管７０の内部に水銀およびアルゴン等の希ガスを封入す
るとともにこの内管７０の内面に蛍光体層７１を設け、
この内管７０の外周に高周波励起コイル７２を巻回して
ある。高周波励起コイル７２は高周波点灯回路７３に接
続されている。

【００６０】上記内管７０は外管７５に収容されてい
る。外管７５内は真空または希ガスが低圧に封入されて
いる。なお、７６はランプホルダーである。このような
構造の２重管形無電極蛍光放電ランプは、高周波回路７
３を通じて高周波励起コイル７２に高周波電力を供給す
ると、内管７０内で高周波電場が形成され、これにより
高周波放電が発生する。したがって、水銀が電離および
励起されるから紫外線を発し、この紫外線は螢光体層７
１で可視光に変換される。この可視光は内管７０および
外管７５を透過して外部に放射される。

【００６１】内管７０と外管７５との間に、図１０には
図示しないが、図１に示すようなシリコンゴム２５など
から熱伝導部材、または図７に示すようなバイメタル片
４０、もしくは水銀などのような蒸発性熱媒体を介在さ
せておくと、低温始動時には外管７５内の空間の保温作
用で内管７０の温度上昇を促し、よって水銀蒸気圧が速
やかに上昇して輝度の立上がりが迅速になる。また、内
管７０の温度が高くなると、上記シリコンゴム２５など
から熱伝導部材またはバイメタル片４０もしくは水銀な
どのような蒸発性熱媒体を介して内管７０の熱が外管７
５に伝達され、外管７５の表面から放熱される。

【００６２】よって、このような構造の２重管形無電極
蛍光放電ランプであっても、低温時の始動特性を良好に
し、かつ周囲の温度変化による輝度変化を抑止すること
ができる。発光管１０の断面形状は円形、楕円形または
長円形のいずれの場合であってもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１の発明によれ
ば、周囲温度が低い雰囲気で始動すると外管内に形成さ
れた断熱空間の保温作用により発光管から発せられる熱
が逃げるのが抑止され、発光管の温度上昇が促される。
また、発光管の温度が過剰に上昇しようとすると、熱伝
導性部材を通じて発光管の熱が外管に逃がされ、外管の
表面から放熱される。したがって、低温始動時の立上が
り特性が改善されるとともに、発光管の過剰温度上昇が
抑止され、周囲の温度変化による輝度の変動を抑止する
ことができる。

【００６４】請求項２の発明によれば、熱伝導部材は一
端が発光管に接触するとともに他端が外管に接触された
熱伝導体であるから発光管と外管の間の熱伝導を促し、
しかも構造が簡単であり、取り付けも容易である。

【００６５】請求項３の発明によれば、熱伝導部材は発
光管と外管との間に掛け渡された熱応動素子であるか
ら、所定の温度未満であれば発光管と外管を熱的に連結
せず、よって始動時に温度上昇しようとする発光管の熱
を外管に伝えないから、発光管の温度上昇を促し、しか
しながら発光管の温度が所定の温度を越えると熱応動素
子が作動して発光管と外管を熱的に連結し、発光管の熱
を外管に伝えて外管から放熱させるようになる。よって
低温始動時の立上がり特性を改善するとともに、高温時
に発光管の過剰温度上昇を抑えて最適温度に保つことが
できる。

【００６６】請求項４の発明によれば、熱伝導部材は、
発光管と外管との間に充填された蒸発性熱媒体であるか
ら、発光管が所定温度未満であれば外管内の蒸発性熱媒
体の蒸発量が少なく、よって熱媒体として熱伝導作用が
小さく、発光管の温度上昇は早くなる。しかしながら外
管内温度が所定温度を越えると蒸発性熱媒体の蒸発量が
多くなり、熱伝導作用が大きくなり、発光管の熱を外管
に伝える割合が増すから、発光管の温度上昇を抑える。

【００６７】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
請求項４のいずれか一に記載の二重管形低圧水銀蒸気放
電ランプを高周波点灯回路を用いて高周波点灯するか
ら、陽極降下電圧および陰極降下電圧が下がり、ランプ
電圧を下げることができ、よってランプの発光効率が向
上する。

【００６８】請求項６の照明装置であれば、光源として
用いる二重管形低圧水銀蒸気放電ランプが低温始動性に
優れるので輝度の立上がりが良好であり、しかも温度変
化が生じても輝度の変動が少なく、画面の輝度変化が少
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、（Ａ）図は二重
管形冷陰極蛍光ランプの断面図、（Ｂ）図は（Ａ）図の
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図。

【図２】周囲温度が−３０℃における各種冷陰極蛍光ラ
ンプの光出力立上がり特性を示す図。

【図３】周囲温度が２５℃における各種冷陰極蛍光ラン
プの光出力立上がり特性を示す図。

【図４】周囲温度が８５℃における各種冷陰極蛍光ラン
プの光出力立上がり特性を示す図。

【図５】図１の蛍光ランプを光源としたバックライトを
用いた液晶表示装置の全体を示す分解した斜視図。

【図６】同液晶表示装置の断面図。

【図７】本発明の第２の実施例を示し、（Ａ）図は二重
管形冷陰極蛍光ランプの断面図、（Ｂ）図は（Ａ）図の
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図。

【図８】本発明の第３の実施例を示し、二重管形冷陰極
蛍光ランプの断面図。

【図９】本発明の第４の実施例を示し、二重管形冷陰極
蛍光ランプの断面図。

【図１０】本発明の第５の実施例を示し、二重管形無電
極形蛍光放電ランプの断面図。

【符号の説明】

１…二重管形冷陰極蛍光ランプ ２、７３…高周波点灯回路 １０…発光管 １１…バルブ １２…蛍光体層 １３…冷陰極 ２０…外管 ２５…シリコンゴム（熱伝導部材） ４０…バイメタル片 ７０…内管 ７２…高周波励起コイル ７５…外管 ３１…導光板 ３２…反射体 ３６…光拡散板 ４０…液晶表示パネル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気密空間を有する透光性外管と；この外
   管に収容され、放電空間に電極が封装されているととも
   に、水銀および希ガスが封入されてなる発光管と；上記
   発光管と外管との間に設けられ、これら発光管と外管を
   熱伝導可能に連結した熱伝導性部材と；を具備したこと
   を特徴とする二重管形低圧水銀蒸気放電ランプ。
2. 【請求項２】 熱伝導部材は、一端が発光管に接触する
   とともに他端が外管に接触された熱伝導体であることを
   特徴とする請求項１に記載の二重管形低圧水銀蒸気放電
   ランプ。
3. 【請求項３】 熱伝導部材は、発光管と外管との間に掛
   け渡された熱応動素子であり、所定の温度以上になると
   発光管と外管を熱的に連結することを特徴とする請求項
   １に記載の二重管形低圧水銀蒸気放電ランプ。
4. 【請求項４】 熱伝導部材は、発光管と外管との間に充
   填され、所定温度以上になると蒸発して発光管と外管を
   熱的に連結する蒸発性熱媒体であることを特徴とする請
   求項１に記載の二重管形低圧水銀蒸気放電ランプ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか一に
   記載の二重管形低圧水銀蒸気放電ランプと；この低圧水
   銀蒸気放電ランプを点灯させる高周波点灯回路と；を具
   備したことを特徴とする二重管形低圧水銀蒸気放電ラン
   プ装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項４のいずれか一に
   記載の二重管形低圧水銀蒸気放電ランプと；上記ランプ
   が取り付けられる照明器具本体と；を具備したことを特
   徴とする照明装置。