放電ランプおよび放電ランプ制御システム
【課題】 高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることの可能な構造を有する放電ランプを提供する。
【解決手段】 バルブ１の両端部の各々に封止部としてのステム４が設けられ、該ステム４は、高温時融点材料で形成されたステム本体５と、ステム本体６内を貫通する一対のリード線６，６と、バルブ内部の側において一対のリード線６，６の先端に設けられたフィラメント電極７とを有し、さらに、バルブ１の両端部の各々に設けられたステム４のうち少なくとも一方の端部のステムが、該ステムの高温状態を検知するための検知電線８を一対のリード線６，６間に有している。
【解決手段】 バルブ１の両端部の各々に封止部としてのステム４が設けられ、該ステム４は、高温時融点材料で形成されたステム本体５と、ステム本体６内を貫通する一対のリード線６，６と、バルブ内部の側において一対のリード線６，６の先端に設けられたフィラメント電極７とを有し、さらに、バルブ１の両端部の各々に設けられたステム４のうち少なくとも一方の端部のステムが、該ステムの高温状態を検知するための検知電線８を一対のリード線６，６間に有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプ（熱陰極蛍光ランプ）などの放電ランプおよび放電ランプ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、管形外囲器の両端部にフィラメント電極を封装してなる低圧水銀蒸気放電灯において、少なくとも一方のフィラメント電極近傍の外囲器に外気導入孔を設けて、この外気導入孔を上記フィラメント電極が正常動作温度より高温になったとき溶融する閉塞材で気密閉塞した放電灯が示されている。
【０００３】
特許文献１の低圧水銀蒸気放電灯では、少なくとも一方のフィラメント電極近傍の外囲器に外気導入孔を設けて、この外気導入孔を上記フィラメント電極が正常動作温度より高温になったとき溶融する閉塞材で気密閉塞したので、寿命末期などの理由でフィラメント電極の温度が異常に上昇したとき閉塞材が溶融して外気圧を外囲器内に導入し、放電不能になって放電灯が自動的に消灯する。これにより、過熱による不測の事態を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−６４８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の放電灯（放電ランプ）では、高温になった際に、ランプの気密を破壊することで点灯を止めるため、水銀蒸気が外部に漏れてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることの可能な構造を有する放電ランプおよび放電ランプ制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、バルブの両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融解材料で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムは、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有していることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線は、ステム本体のフィラメント電極側の表面が所定の深さだけ溶融するときに前記検知電線の一方の端部がステム本体から露出するように、初期状態ではステム本体内に埋め込まれていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線の一方の端部は、フィラメント電極側においてステム本体から露出し、ステム本体に用いられる材料よりも融点の低い材料の層で覆われていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の放電ランプにおいて、前記ステム本体には、ハットステム型のものが用いられることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の放電ランプを制御する放電ランプ制御システムであって、前記放電ランプに設けられている検知電線に電流が流れたか否かを検知する検知手段と、前記検知手段で検知電線に電流が流れたことを検知したときに、前記放電ランプの放電を停止させる停止手段とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至請求項５記載の発明によれば、バルブの両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融点材料で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムは、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有しており、該検知電線に電流が流れたことによってステムの高温状態を検知したときに、前記放電ランプの放電を停止させることができるので、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることができ、水銀蒸気が外部に漏れてしまう事態を防止できる。
【００１３】
特に、請求項４記載の発明によれば、ステム本体には、ハットステム型のものが用いられるので、ランプ製造工程における封止の際、ステム本体内の検知電線の位置にバーナーが直接当たらず、検知電線の位置がずれないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の放電ランプの構成例を示す図（断面図）である。
【図２】図１の放電ランプに用いられるステム本体を示す図である。
【図３】図１の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図４】図１の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図５】図１の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図６】図１に示すような放電ランプの放電制御を行う放電ランプ制御システムの一例を示す図である。
【図７】図１の放電ランプの検知電線の機能を説明するための図である。
【図８】電流検知部の構成例を示す図である。
【図９】本発明の放電ランプの他の構成例を示す図（断面図）である。
【図１０】図９の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図１１】図９の放電ランプの検知電線の機能を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本発明の放電ランプは、バルブ（ガラス管）の両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融点材料（例えばＢＫＵガラス）で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムが、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有していることを特徴としている。
【００１７】
図１は本発明の放電ランプの構成例を示す図（断面図）である。なお、図１では、放電ランプの一方の端部だけが部分的に示されている。
【００１８】
図１において、符号１はバルブ（ガラス管（材質は例えばＢＫＵガラス））、符号２はバルブ（ガラス管）１の内壁に塗布されている蛍光体（例えばＮＮ蛍光体）、符号３はバルブ内部、符号４は封止部としてのステム、符号５はステム本体（材質は例えばＢＫＵガラス）、符号６はステム本体５内を貫通する一対のリード線、符号７はバルブ内部３の側において一対のリード線６の先端に設けられたフィラメント電極、符号８はステム４の高温状態を検知するための検知電線である。
【００１９】
ここで、バルブ（ガラス管）１の外径・内径はそれぞれ例えば６ｍｍ・５ｍｍであり、バルブ（ガラス管）１内（すなわちバルブ内部３）には、例えば、水銀が３．５ｍｇ、バッファガスとしてＡｒが８ｔｏｒｒ封入されている。また、フィラメント電極７には、電子放射性物質（エミッタ（例えば、Ｂａ，Ｃａ，Ｓｔ））が塗布（充填）されている。また、検知電線８は、一対のリード線６，６間に位置決めされている。特に、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされているのが好ましい。すなわち、検知電線８が一対のリード線６，６間に位置決めされていると（特に、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされていると）、後述のように（図７（ａ），（ｂ），（ｃ）で説明するように）、フィラメント電極７からのスパッタ物の堆積による一対のリード線６，６の導通によって（堆積したスパッタ物に一対のリード線６，６からの電流が流れるようになることにより発生する熱によって）、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが溶融して検知電線８の一方の端部８ａを露出させることができ、スパッタ物からの電流が検知電線８にも流れるようにすることができるためである。
【００２０】
より詳細には、スパッタ物は、リード線６付近に堆積する傾向があり、例えば、ステム本体５内のリード線６，６のうちの一方のリード線６に偏って堆積してしまう場合もある。そのため、検知電線８が一対のリード線６，６間であっても、いずれか一方のリード線６に近づけて配置されるときには、スパッタ物が検知電線８の近くのリード線６に偏って堆積してしまう場合があり、このときには、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａの溶融もこのリード線６の近傍に偏り、この結果、検知電線８は、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合よりも早く電流を検知してしまい、放電の点灯期間を縮めてしまうことになる。
【００２１】
一方、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合は、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａの中心付近が溶融することで電流を検知するため、スパッタ物の堆積の偏りがあったとしても放電ランプの停止時期が一定となり、スパッタ物の堆積の偏りと電流検知時のバラツキがなくなる。従って、好適には、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置されるのが良い。
【００２２】
また、図１の例では、検知電線８は、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが所定の深さだけ溶融するときに検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出するように、初期状態では図１のようにステム本体５内に埋め込まれている。なお、上述したように、検知電線８は、放電ランプの他方の端部のステムにも設けられても良いし、放電ランプの他方の端部のステムには設けられなくても良い。
【００２３】
また、図１の例では、ステム本体５には、図２に示すようなハットステム型のものが用いられている。
【００２４】
図１に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）は、基本的には、本願出願人の先願である特願２００９−０７４８１６の段落００３５〜００５０に記載されているのと同様な仕方で製造することができる。ただ、図１の放電ランプ（蛍光ランプ）では、ステム４を製造する工程で、ステム本体５内に検知電線８を埋め込む必要がある。
【００２５】
図３（ａ），（ｂ）、図４、図５は図１の放電ランプ（蛍光ランプ）におけるステム４の製造方法を説明するための図である。図１の放電ランプ（蛍光ランプ）のステム４を製造するには、図３（ａ），（ｂ）のように内径および外径が所定の大きさのガラス管を所定の長さに切断した形状のカットガラス（ガラスビーズ）５１を用意し、内部に一対のリード線６と検知電線８とを所定の間隔で平行に配置する。配置方法としては、一対のリード線６、検知電線８の一端を治具などで固定することにより所定の間隔で平行に位置決めし、反対側の端部からガラスビーズ５１を差し込む。治具を用いてガラスビーズ５１を一対のリード線６、検知電線８の長手方向の所定位置に支持する。しかる後、図３（ｂ）に示すように、ガラスビーズ５１を周囲からガスバーナー５２等で加熱する。この際、ガラスビーズ５１および一対のリード線６、検知電線８を一体に回転させてもよい。
【００２６】
加熱によって、ガラスビーズ５１が軟化すると、図４のような球状に変形する。このような状態になるまで十分に加熱したならば、ハットステム型にするための成形型５３で上下から挟み込むことにより、図２のステム本体５の形状（ハットステム型）に成型する。この段階で、検知電線８は、ステム本体５内に埋め込まれる。これにより、ステム４が製造される。
【００２７】
次いで、製造したステム４の一対のリード線６の先端にフィラメント電極７を継線し、フィラメント電極７にエミッタを塗布する。なお、一対のリード線６とフィラメント電極７との接合方法は、かしめることによって機械的に接合する方法や、溶接などで接合する方法を用いることができる。
【００２８】
次に、図５に示すように、蛍光体２が予め形成されたバルブ（ガラス管）１の一方の端部にステム４を挿入し、ステム本体５とバルブ（ガラス管）１との接合部分（いまの例では、ハットステム型のステム本体５の縁部分）をガスバーナー５６等で加熱し、この部分のバルブ（ガラス管）１を軟化させる。表面張力によってバルブ（ガラス管）１は焼き縮み、ステム本体５の縁部分にまとわりつくようになる。さらに加熱を進めるとバルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分は溶融し、バルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分とが一体化することによって接合する。これにより、バルブ（ガラス管）１の一方の端部の気密が確保される。
【００２９】
図６は図１に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）の放電制御を行う放電ランプ制御システムの一例を示す図である。図６の例では、図１に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）３０には、その一方の端部のステム４だけに検知電線８が設けられているものが用いられている。図６を参照すると、この放電ランプ制御システムは、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４の一対のリード線６に電流Ｉを流して、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのフィラメント電極７を熱するための（フィラメント電極７からエミッタを放出させ易くするための）フィラメント用電源３１と、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４のリード線６間に電圧を印加し、主放電を起こすための主放電用電源３２と、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の一方の端部のステム４に設けられた検知電線８に電流が流れたかを検知し、検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、放電ランプの放電（主放電）を停止させる（主放電用電源３２を落とす）電流検知部３３とを有している。
【００３０】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図６の放電ランプ制御システムにおいて主放電用電源３２によって図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４のリード線６間に電圧を印加し、主放電が起こっているときの（図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期における）放電ランプ（蛍光ランプ）３０の検知電線８の機能を説明するための図である。
【００３１】
図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期には、フィラメント電極７に塗布されたエミッタが枯渇し、フィラメント電極７のスパッタが激しくなり、図７（ａ）に示すように、導電性を有するスパッタ物３５がステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上に堆積する。図７（ｂ）に示すようにステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上へのスパッタ物３５の堆積が増えると、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上に堆積したスパッタ物３５により一対のリード線６間が導通し、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上に堆積したスパッタ物３５に一対のリード線６からの電流Ｉが流れるようになり、スパッタ物３５に電流が流れることにより発生した熱で、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが溶融する。そして、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが所定の深さだけ溶融するときに、図７（ｃ）に示すように検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８にも流れるようになる。
【００３２】
図８は電流検知部３３の構成例を示す図であり、図８の例では、電流検知部３３は、放電ランプ３０に設けられている検知電線８に電流が流れたか否かを検知する検知手段３７と、前記検知手段３７で検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、前記放電ランプ３０の放電を停止させる停止手段３８とを備えている。ここで、検知手段３７は、例えば検知電線８に直列に接続された抵抗Ｒを有し、該抵抗Ｒの両端間の電圧Ｖが所定の閾値Ｖ０を超えたときに検知電線８に電流が流れたと検知し、また、停止手段３８は、検知手段３７で検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、主放電用電源３２に停止信号（停止命令）Ｔを与えることで、放電ランプ３０の放電（主放電）を停止させるようになっている。
【００３３】
このように、図１の放電ランプ（蛍光ランプ）、図６の放電ランプ制御システムでは、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが所定の深さだけ溶融し、検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８に流れたことを検知したときに、放電ランプの放電を停止させることができるので、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることができ、水銀蒸気が外部に漏れてしまう事態を防止できる。
【００３４】
図９は本発明の放電ランプの他の構成例を示す図（断面図）である。なお、図９では、放電ランプの一方の端部だけが部分的に示されている。また、図９において、図１と同様の箇所には同じ符号を付している。
【００３５】
図９において、符号１はバルブ（ガラス管（材質は例えばＢＫＵガラス））、符号２はバルブ（ガラス管）１の内壁に塗布されている蛍光体（例えばＮＮ蛍光体）、符号３はバルブ内部、符号４は封止部としてのステム、符号５はステム本体（材質は例えばＢＫＵガラス）、符号６はステム本体５内を貫通する一対のリード線、符号７はバルブ内部３の側において一対のリード線６の先端に設けられたフィラメント電極、符号８はステム４の高温状態を検知するための検知電線である。
【００３６】
ここで、バルブ（ガラス管）１の外径・内径はそれぞれ例えば６ｍｍ・５ｍｍであり、バルブ（ガラス管）１内（すなわちバルブ内部３）には、例えば、水銀が３．５ｍｇ、バッファガスとしてＡｒが８ｔｏｒｒ封入されている。また、フィラメント電極７には、電子放射性物質（エミッタ（例えば、Ｂａ，Ｃａ，Ｓｔ））が塗布（充填）されている。また、検知電線８は、一対のリード線６，６間に位置決めされている。特に、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされているのが好ましい。すなわち、検知電線８が一対のリード線６，６間に位置決めされていると（特に、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされていると）、後述のように（図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）で説明するように）、フィラメント電極７からのスパッタ物の堆積による一対のリード線６，６の導通によって（堆積したスパッタ物に一対のリード線６，６からの電流が流れるようになることにより発生する熱によって）、層９が溶融して検知電線８の一方の端部８ａを露出させることができ、スパッタ物からの電流が検知電線８にも流れるようにすることができるためである。
【００３７】
より詳細には、スパッタ物は、リード線６付近に堆積する傾向があり、例えば、リード線６，６のうちの一方のリード線６に偏って堆積してしまう場合もある。そのため、検知電線８が一対のリード線６，６間であっても、いずれか一方のリード線６に近づけて配置されるときには、スパッタ物が検知電線８の近くのリード線６に偏って堆積してしまう場合があり、このときには、層９の溶融もこのリード線６の近傍に偏り、この結果、検知電線８は、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合よりも早く電流を検知してしまい、放電の点灯期間を縮めてしまうことになる。
【００３８】
一方、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合は、層９の中心付近が溶融することで電流を検知するため、スパッタ物の堆積の偏りがあったとしても放電ランプの停止時期が一定となり、スパッタ物の堆積の偏りと電流検知時のバラツキがなくなる。従って、好適には、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置されるのが良い。
【００３９】
ところで、図９の例では、検知電線８の一方の端部８ａは、フィラメント電極７側においてステム本体５から露出し、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス（例えばＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２））の層９で覆われている点が、図１の例と相違している。なお、前述したように、検知電線８は、放電ランプの他方の端部のステムにも設けられても良いし、放電ランプの他方の端部のステムには設けられなくても良い。
【００４０】
また、図９の例でも、ステム本体５には、図２に示すようなハットステム型のものが用いられている。
【００４１】
図９に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）も、基本的には、本願出願人の先願である特願２００９−０７４８１６の段落００３５〜００５０に記載されているのと同様な仕方で製造することができる。ただ、図９の放電ランプ（蛍光ランプ）では、ステム４を製造する工程で、フィラメント電極７側において検知電線８の一方の端部がステム本体５から露出するようにステム本体５内に検知電線８を配置し、フィラメント電極７側においてステム本体５から露出している検知電線８の一方の端部８ａを、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス）の層９で覆う必要がある。
【００４２】
より具体的に、図９の放電ランプ（蛍光ランプ）のステム４を製造するには、先ず、図３（ａ），（ｂ）に示したと同様に内径および外径が所定の大きさのガラス管を所定の長さに切断した形状のカットガラス（ガラスビーズ）５１を用意し、内部に一対のリード線６と検知電線８とを所定の間隔で平行に配置する。配置方法としては、一対のリード線６、検知電線８の一端を治具などで固定することにより所定の間隔で平行に位置決めし、反対側の端部からガラスビーズ５１を差し込む。治具を用いてガラスビーズ５１を一対のリード線６、検知電線８の長手方向の所定位置に支持する。しかる後、図３（ｂ）に示したと同様に、ガラスビーズ５１を周囲からガスバーナー５２等で加熱する。この際、ガラスビーズ５１および一対のリード線６、検知電線８を一体に回転させてもよい。
【００４３】
加熱によって、ガラスビーズ５１が軟化すると、図４に示したような球状に変形する。このような状態になるまで十分に加熱したならば、ハットステム型にするための成形型５３で上下から挟み込むことにより、図２のステム本体５の形状（ハットステム型）に成型する。この段階で、検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出するようにステム本体５内に検知電線８が配置される。
【００４４】
次いで、図１０（ａ）に示すように、検知電線８の一方の端部８ａが露出しているステム本体５の表面に例えばフリットガラス９を置き、これをガスバーナー５５等で加熱して、図１０（ｂ）に示すように、ステム本体５から露出している検知電線８の一方の端部８ａを、例えばフリットガラスの層９で覆う。これにより、ステム４が製造される。
【００４５】
次いで、製造したステム４の一対のリード線６の先端にフィラメント電極７を継線し、フィラメント電極７にエミッタを塗布する。なお、一対のリード線６とフィラメント電極７との接合方法は、かしめることによって機械的に接合する方法や、溶接などで接合する方法を用いることができる。
【００４６】
次に、図５に示したと同様に、蛍光体２が予め形成されたバルブ（ガラス管）１の一方の端部にステム４を挿入し、ステム本体５とバルブ（ガラス管）１との接合部分（いまの例ではハットステム型のステム本体５の縁部分）をガスバーナー５６等で加熱し、この部分のバルブ（ガラス管）１を軟化させる。表面張力によってバルブ（ガラス管）１は焼き縮み、ステム本体５の縁部分にまとわりつくようになる。さらに加熱を進めるとバルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分は溶融し、バルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分とが一体化することによって接合する。これにより、バルブ（ガラス管）１の一方の端部の気密が確保される。
【００４７】
図９に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）の放電制御を行う放電ランプ制御システムは、図６に示したものと全く同様に構成できる。なお、図６の例では、図９に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）３０には、その一方の端部のステム４だけに検知電線８が設けられているものが用いられている。
【００４８】
図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図６の放電ランプ制御システムにおいて主放電用電源３２によって図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４のリード線６間に電圧を印加し、主放電が起こっているときの（図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期における）放電ランプ（蛍光ランプ）３０の検知電線８の機能を説明するための図である。
【００４９】
図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期には、フィラメント電極７に塗布されたエミッタが枯渇し、フィラメント電極７のスパッタが激しくなり、図１１（ａ）に示すように、導電性を有するスパッタ物３５が、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス）の層９上に堆積する。図１１（ｂ）に示すように層９上へのスパッタ物３５の堆積が増えると、層９上に堆積したスパッタ物３５により一対のリード線６間が導通し、層９上に堆積したスパッタ物３５に一対のリード線６からの電流Ｉが流れるようになり、スパッタ物３５に電流が流れることにより発生した熱で、層９が溶融する。そして、層９が溶融すると、図１１（ｃ）に示すように検知電線８の一方の端部８ａが露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８にも流れるようになる。
【００５０】
図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０が用いられる場合も、図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０が用いられる場合と全く同様にして、図８の電流検知部３３により、放電ランプ３０に設けられている検知電線８に電流が流れたか否かを検知し、検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、放電ランプ３０の放電を停止させることができる。
【００５１】
このように、図９の放電ランプ（蛍光ランプ）、図６の放電ランプ制御システムでは、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス）の層９が溶融し、検知電線８の一方の端部８ａが露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８に流れたことを検知したときに、放電ランプの放電を停止させることができるので、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることができ、水銀蒸気が外部に漏れてしまう事態を防止できる。
【００５２】
なお、図６に示した例では、図１または図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０には、その一方の端部のステム４だけに検知電線８が設けられているものが用いられているが、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のステム４に検知電線８が設けられているものを用いることもできる。そして、この場合には、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のステム４に設けられている検知電線８のうちのいずれか一方の検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、放電ランプ３０の放電を停止させるように構成することができる。
【００５３】
また、上述の各例では、放電ランプ（蛍光ランプ）３０のステム本体５には、ハットステム型のものが用いられているが、ハットステム型以外にも、例えばボタンステム型のものなどを用いることもできる。ただ、放電ランプ（蛍光ランプ）３０のステム本体５にハットステム型のものを用いる場合には、図５に示すように、ランプ製造工程における封止の際、ステム本体５内の検知電線８の位置にガスバーナー５６等が直接当たらず、検知電線８の位置がずれないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、照明器具、液晶バックライトなどに利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１ バルブ（ガラス管）
２ 蛍光体
３ バルブ内部
４ ステム
５ ステム本体
６ 一対のリード線
７ フィラメント電極
８ 検知電線
９ 融点の低い材料の層
３０ 放電ランプ
３１ フィラメント用電源
３２ 主放電用電源
３３ 電流検知部
３７ 検知手段
３８ 停止手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプ（熱陰極蛍光ランプ）などの放電ランプおよび放電ランプ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、管形外囲器の両端部にフィラメント電極を封装してなる低圧水銀蒸気放電灯において、少なくとも一方のフィラメント電極近傍の外囲器に外気導入孔を設けて、この外気導入孔を上記フィラメント電極が正常動作温度より高温になったとき溶融する閉塞材で気密閉塞した放電灯が示されている。
【０００３】
特許文献１の低圧水銀蒸気放電灯では、少なくとも一方のフィラメント電極近傍の外囲器に外気導入孔を設けて、この外気導入孔を上記フィラメント電極が正常動作温度より高温になったとき溶融する閉塞材で気密閉塞したので、寿命末期などの理由でフィラメント電極の温度が異常に上昇したとき閉塞材が溶融して外気圧を外囲器内に導入し、放電不能になって放電灯が自動的に消灯する。これにより、過熱による不測の事態を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−６４８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の放電灯（放電ランプ）では、高温になった際に、ランプの気密を破壊することで点灯を止めるため、水銀蒸気が外部に漏れてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることの可能な構造を有する放電ランプおよび放電ランプ制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、バルブの両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融解材料で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムは、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有していることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線は、ステム本体のフィラメント電極側の表面が所定の深さだけ溶融するときに前記検知電線の一方の端部がステム本体から露出するように、初期状態ではステム本体内に埋め込まれていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線の一方の端部は、フィラメント電極側においてステム本体から露出し、ステム本体に用いられる材料よりも融点の低い材料の層で覆われていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の放電ランプにおいて、前記ステム本体には、ハットステム型のものが用いられることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の放電ランプを制御する放電ランプ制御システムであって、前記放電ランプに設けられている検知電線に電流が流れたか否かを検知する検知手段と、前記検知手段で検知電線に電流が流れたことを検知したときに、前記放電ランプの放電を停止させる停止手段とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至請求項５記載の発明によれば、バルブの両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融点材料で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムは、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有しており、該検知電線に電流が流れたことによってステムの高温状態を検知したときに、前記放電ランプの放電を停止させることができるので、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることができ、水銀蒸気が外部に漏れてしまう事態を防止できる。
【００１３】
特に、請求項４記載の発明によれば、ステム本体には、ハットステム型のものが用いられるので、ランプ製造工程における封止の際、ステム本体内の検知電線の位置にバーナーが直接当たらず、検知電線の位置がずれないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の放電ランプの構成例を示す図（断面図）である。
【図２】図１の放電ランプに用いられるステム本体を示す図である。
【図３】図１の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図４】図１の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図５】図１の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図６】図１に示すような放電ランプの放電制御を行う放電ランプ制御システムの一例を示す図である。
【図７】図１の放電ランプの検知電線の機能を説明するための図である。
【図８】電流検知部の構成例を示す図である。
【図９】本発明の放電ランプの他の構成例を示す図（断面図）である。
【図１０】図９の放電ランプにおけるステムの製造方法を説明するための図である。
【図１１】図９の放電ランプの検知電線の機能を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本発明の放電ランプは、バルブ（ガラス管）の両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融点材料（例えばＢＫＵガラス）で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムが、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有していることを特徴としている。
【００１７】
図１は本発明の放電ランプの構成例を示す図（断面図）である。なお、図１では、放電ランプの一方の端部だけが部分的に示されている。
【００１８】
図１において、符号１はバルブ（ガラス管（材質は例えばＢＫＵガラス））、符号２はバルブ（ガラス管）１の内壁に塗布されている蛍光体（例えばＮＮ蛍光体）、符号３はバルブ内部、符号４は封止部としてのステム、符号５はステム本体（材質は例えばＢＫＵガラス）、符号６はステム本体５内を貫通する一対のリード線、符号７はバルブ内部３の側において一対のリード線６の先端に設けられたフィラメント電極、符号８はステム４の高温状態を検知するための検知電線である。
【００１９】
ここで、バルブ（ガラス管）１の外径・内径はそれぞれ例えば６ｍｍ・５ｍｍであり、バルブ（ガラス管）１内（すなわちバルブ内部３）には、例えば、水銀が３．５ｍｇ、バッファガスとしてＡｒが８ｔｏｒｒ封入されている。また、フィラメント電極７には、電子放射性物質（エミッタ（例えば、Ｂａ，Ｃａ，Ｓｔ））が塗布（充填）されている。また、検知電線８は、一対のリード線６，６間に位置決めされている。特に、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされているのが好ましい。すなわち、検知電線８が一対のリード線６，６間に位置決めされていると（特に、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされていると）、後述のように（図７（ａ），（ｂ），（ｃ）で説明するように）、フィラメント電極７からのスパッタ物の堆積による一対のリード線６，６の導通によって（堆積したスパッタ物に一対のリード線６，６からの電流が流れるようになることにより発生する熱によって）、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが溶融して検知電線８の一方の端部８ａを露出させることができ、スパッタ物からの電流が検知電線８にも流れるようにすることができるためである。
【００２０】
より詳細には、スパッタ物は、リード線６付近に堆積する傾向があり、例えば、ステム本体５内のリード線６，６のうちの一方のリード線６に偏って堆積してしまう場合もある。そのため、検知電線８が一対のリード線６，６間であっても、いずれか一方のリード線６に近づけて配置されるときには、スパッタ物が検知電線８の近くのリード線６に偏って堆積してしまう場合があり、このときには、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａの溶融もこのリード線６の近傍に偏り、この結果、検知電線８は、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合よりも早く電流を検知してしまい、放電の点灯期間を縮めてしまうことになる。
【００２１】
一方、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合は、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａの中心付近が溶融することで電流を検知するため、スパッタ物の堆積の偏りがあったとしても放電ランプの停止時期が一定となり、スパッタ物の堆積の偏りと電流検知時のバラツキがなくなる。従って、好適には、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置されるのが良い。
【００２２】
また、図１の例では、検知電線８は、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが所定の深さだけ溶融するときに検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出するように、初期状態では図１のようにステム本体５内に埋め込まれている。なお、上述したように、検知電線８は、放電ランプの他方の端部のステムにも設けられても良いし、放電ランプの他方の端部のステムには設けられなくても良い。
【００２３】
また、図１の例では、ステム本体５には、図２に示すようなハットステム型のものが用いられている。
【００２４】
図１に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）は、基本的には、本願出願人の先願である特願２００９−０７４８１６の段落００３５〜００５０に記載されているのと同様な仕方で製造することができる。ただ、図１の放電ランプ（蛍光ランプ）では、ステム４を製造する工程で、ステム本体５内に検知電線８を埋め込む必要がある。
【００２５】
図３（ａ），（ｂ）、図４、図５は図１の放電ランプ（蛍光ランプ）におけるステム４の製造方法を説明するための図である。図１の放電ランプ（蛍光ランプ）のステム４を製造するには、図３（ａ），（ｂ）のように内径および外径が所定の大きさのガラス管を所定の長さに切断した形状のカットガラス（ガラスビーズ）５１を用意し、内部に一対のリード線６と検知電線８とを所定の間隔で平行に配置する。配置方法としては、一対のリード線６、検知電線８の一端を治具などで固定することにより所定の間隔で平行に位置決めし、反対側の端部からガラスビーズ５１を差し込む。治具を用いてガラスビーズ５１を一対のリード線６、検知電線８の長手方向の所定位置に支持する。しかる後、図３（ｂ）に示すように、ガラスビーズ５１を周囲からガスバーナー５２等で加熱する。この際、ガラスビーズ５１および一対のリード線６、検知電線８を一体に回転させてもよい。
【００２６】
加熱によって、ガラスビーズ５１が軟化すると、図４のような球状に変形する。このような状態になるまで十分に加熱したならば、ハットステム型にするための成形型５３で上下から挟み込むことにより、図２のステム本体５の形状（ハットステム型）に成型する。この段階で、検知電線８は、ステム本体５内に埋め込まれる。これにより、ステム４が製造される。
【００２７】
次いで、製造したステム４の一対のリード線６の先端にフィラメント電極７を継線し、フィラメント電極７にエミッタを塗布する。なお、一対のリード線６とフィラメント電極７との接合方法は、かしめることによって機械的に接合する方法や、溶接などで接合する方法を用いることができる。
【００２８】
次に、図５に示すように、蛍光体２が予め形成されたバルブ（ガラス管）１の一方の端部にステム４を挿入し、ステム本体５とバルブ（ガラス管）１との接合部分（いまの例では、ハットステム型のステム本体５の縁部分）をガスバーナー５６等で加熱し、この部分のバルブ（ガラス管）１を軟化させる。表面張力によってバルブ（ガラス管）１は焼き縮み、ステム本体５の縁部分にまとわりつくようになる。さらに加熱を進めるとバルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分は溶融し、バルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分とが一体化することによって接合する。これにより、バルブ（ガラス管）１の一方の端部の気密が確保される。
【００２９】
図６は図１に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）の放電制御を行う放電ランプ制御システムの一例を示す図である。図６の例では、図１に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）３０には、その一方の端部のステム４だけに検知電線８が設けられているものが用いられている。図６を参照すると、この放電ランプ制御システムは、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４の一対のリード線６に電流Ｉを流して、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのフィラメント電極７を熱するための（フィラメント電極７からエミッタを放出させ易くするための）フィラメント用電源３１と、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４のリード線６間に電圧を印加し、主放電を起こすための主放電用電源３２と、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の一方の端部のステム４に設けられた検知電線８に電流が流れたかを検知し、検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、放電ランプの放電（主放電）を停止させる（主放電用電源３２を落とす）電流検知部３３とを有している。
【００３０】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図６の放電ランプ制御システムにおいて主放電用電源３２によって図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４のリード線６間に電圧を印加し、主放電が起こっているときの（図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期における）放電ランプ（蛍光ランプ）３０の検知電線８の機能を説明するための図である。
【００３１】
図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期には、フィラメント電極７に塗布されたエミッタが枯渇し、フィラメント電極７のスパッタが激しくなり、図７（ａ）に示すように、導電性を有するスパッタ物３５がステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上に堆積する。図７（ｂ）に示すようにステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上へのスパッタ物３５の堆積が増えると、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上に堆積したスパッタ物３５により一対のリード線６間が導通し、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａ上に堆積したスパッタ物３５に一対のリード線６からの電流Ｉが流れるようになり、スパッタ物３５に電流が流れることにより発生した熱で、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが溶融する。そして、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが所定の深さだけ溶融するときに、図７（ｃ）に示すように検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８にも流れるようになる。
【００３２】
図８は電流検知部３３の構成例を示す図であり、図８の例では、電流検知部３３は、放電ランプ３０に設けられている検知電線８に電流が流れたか否かを検知する検知手段３７と、前記検知手段３７で検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、前記放電ランプ３０の放電を停止させる停止手段３８とを備えている。ここで、検知手段３７は、例えば検知電線８に直列に接続された抵抗Ｒを有し、該抵抗Ｒの両端間の電圧Ｖが所定の閾値Ｖ０を超えたときに検知電線８に電流が流れたと検知し、また、停止手段３８は、検知手段３７で検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、主放電用電源３２に停止信号（停止命令）Ｔを与えることで、放電ランプ３０の放電（主放電）を停止させるようになっている。
【００３３】
このように、図１の放電ランプ（蛍光ランプ）、図６の放電ランプ制御システムでは、ステム本体５のフィラメント電極７側の表面５ａが所定の深さだけ溶融し、検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８に流れたことを検知したときに、放電ランプの放電を停止させることができるので、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることができ、水銀蒸気が外部に漏れてしまう事態を防止できる。
【００３４】
図９は本発明の放電ランプの他の構成例を示す図（断面図）である。なお、図９では、放電ランプの一方の端部だけが部分的に示されている。また、図９において、図１と同様の箇所には同じ符号を付している。
【００３５】
図９において、符号１はバルブ（ガラス管（材質は例えばＢＫＵガラス））、符号２はバルブ（ガラス管）１の内壁に塗布されている蛍光体（例えばＮＮ蛍光体）、符号３はバルブ内部、符号４は封止部としてのステム、符号５はステム本体（材質は例えばＢＫＵガラス）、符号６はステム本体５内を貫通する一対のリード線、符号７はバルブ内部３の側において一対のリード線６の先端に設けられたフィラメント電極、符号８はステム４の高温状態を検知するための検知電線である。
【００３６】
ここで、バルブ（ガラス管）１の外径・内径はそれぞれ例えば６ｍｍ・５ｍｍであり、バルブ（ガラス管）１内（すなわちバルブ内部３）には、例えば、水銀が３．５ｍｇ、バッファガスとしてＡｒが８ｔｏｒｒ封入されている。また、フィラメント電極７には、電子放射性物質（エミッタ（例えば、Ｂａ，Ｃａ，Ｓｔ））が塗布（充填）されている。また、検知電線８は、一対のリード線６，６間に位置決めされている。特に、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされているのが好ましい。すなわち、検知電線８が一対のリード線６，６間に位置決めされていると（特に、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に位置決めされていると）、後述のように（図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）で説明するように）、フィラメント電極７からのスパッタ物の堆積による一対のリード線６，６の導通によって（堆積したスパッタ物に一対のリード線６，６からの電流が流れるようになることにより発生する熱によって）、層９が溶融して検知電線８の一方の端部８ａを露出させることができ、スパッタ物からの電流が検知電線８にも流れるようにすることができるためである。
【００３７】
より詳細には、スパッタ物は、リード線６付近に堆積する傾向があり、例えば、リード線６，６のうちの一方のリード線６に偏って堆積してしまう場合もある。そのため、検知電線８が一対のリード線６，６間であっても、いずれか一方のリード線６に近づけて配置されるときには、スパッタ物が検知電線８の近くのリード線６に偏って堆積してしまう場合があり、このときには、層９の溶融もこのリード線６の近傍に偏り、この結果、検知電線８は、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合よりも早く電流を検知してしまい、放電の点灯期間を縮めてしまうことになる。
【００３８】
一方、検知電線８が一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置される場合は、層９の中心付近が溶融することで電流を検知するため、スパッタ物の堆積の偏りがあったとしても放電ランプの停止時期が一定となり、スパッタ物の堆積の偏りと電流検知時のバラツキがなくなる。従って、好適には、検知電線８は、一対のリード線６，６間の中心（中点）に配置されるのが良い。
【００３９】
ところで、図９の例では、検知電線８の一方の端部８ａは、フィラメント電極７側においてステム本体５から露出し、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス（例えばＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２））の層９で覆われている点が、図１の例と相違している。なお、前述したように、検知電線８は、放電ランプの他方の端部のステムにも設けられても良いし、放電ランプの他方の端部のステムには設けられなくても良い。
【００４０】
また、図９の例でも、ステム本体５には、図２に示すようなハットステム型のものが用いられている。
【００４１】
図９に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）も、基本的には、本願出願人の先願である特願２００９−０７４８１６の段落００３５〜００５０に記載されているのと同様な仕方で製造することができる。ただ、図９の放電ランプ（蛍光ランプ）では、ステム４を製造する工程で、フィラメント電極７側において検知電線８の一方の端部がステム本体５から露出するようにステム本体５内に検知電線８を配置し、フィラメント電極７側においてステム本体５から露出している検知電線８の一方の端部８ａを、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス）の層９で覆う必要がある。
【００４２】
より具体的に、図９の放電ランプ（蛍光ランプ）のステム４を製造するには、先ず、図３（ａ），（ｂ）に示したと同様に内径および外径が所定の大きさのガラス管を所定の長さに切断した形状のカットガラス（ガラスビーズ）５１を用意し、内部に一対のリード線６と検知電線８とを所定の間隔で平行に配置する。配置方法としては、一対のリード線６、検知電線８の一端を治具などで固定することにより所定の間隔で平行に位置決めし、反対側の端部からガラスビーズ５１を差し込む。治具を用いてガラスビーズ５１を一対のリード線６、検知電線８の長手方向の所定位置に支持する。しかる後、図３（ｂ）に示したと同様に、ガラスビーズ５１を周囲からガスバーナー５２等で加熱する。この際、ガラスビーズ５１および一対のリード線６、検知電線８を一体に回転させてもよい。
【００４３】
加熱によって、ガラスビーズ５１が軟化すると、図４に示したような球状に変形する。このような状態になるまで十分に加熱したならば、ハットステム型にするための成形型５３で上下から挟み込むことにより、図２のステム本体５の形状（ハットステム型）に成型する。この段階で、検知電線８の一方の端部８ａがステム本体５から露出するようにステム本体５内に検知電線８が配置される。
【００４４】
次いで、図１０（ａ）に示すように、検知電線８の一方の端部８ａが露出しているステム本体５の表面に例えばフリットガラス９を置き、これをガスバーナー５５等で加熱して、図１０（ｂ）に示すように、ステム本体５から露出している検知電線８の一方の端部８ａを、例えばフリットガラスの層９で覆う。これにより、ステム４が製造される。
【００４５】
次いで、製造したステム４の一対のリード線６の先端にフィラメント電極７を継線し、フィラメント電極７にエミッタを塗布する。なお、一対のリード線６とフィラメント電極７との接合方法は、かしめることによって機械的に接合する方法や、溶接などで接合する方法を用いることができる。
【００４６】
次に、図５に示したと同様に、蛍光体２が予め形成されたバルブ（ガラス管）１の一方の端部にステム４を挿入し、ステム本体５とバルブ（ガラス管）１との接合部分（いまの例ではハットステム型のステム本体５の縁部分）をガスバーナー５６等で加熱し、この部分のバルブ（ガラス管）１を軟化させる。表面張力によってバルブ（ガラス管）１は焼き縮み、ステム本体５の縁部分にまとわりつくようになる。さらに加熱を進めるとバルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分は溶融し、バルブ（ガラス管）１とステム本体５の縁部分とが一体化することによって接合する。これにより、バルブ（ガラス管）１の一方の端部の気密が確保される。
【００４７】
図９に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）の放電制御を行う放電ランプ制御システムは、図６に示したものと全く同様に構成できる。なお、図６の例では、図９に示すような放電ランプ（蛍光ランプ）３０には、その一方の端部のステム４だけに検知電線８が設けられているものが用いられている。
【００４８】
図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図６の放電ランプ制御システムにおいて主放電用電源３２によって図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のそれぞれのステム４のリード線６間に電圧を印加し、主放電が起こっているときの（図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期における）放電ランプ（蛍光ランプ）３０の検知電線８の機能を説明するための図である。
【００４９】
図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０の寿命末期には、フィラメント電極７に塗布されたエミッタが枯渇し、フィラメント電極７のスパッタが激しくなり、図１１（ａ）に示すように、導電性を有するスパッタ物３５が、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス）の層９上に堆積する。図１１（ｂ）に示すように層９上へのスパッタ物３５の堆積が増えると、層９上に堆積したスパッタ物３５により一対のリード線６間が導通し、層９上に堆積したスパッタ物３５に一対のリード線６からの電流Ｉが流れるようになり、スパッタ物３５に電流が流れることにより発生した熱で、層９が溶融する。そして、層９が溶融すると、図１１（ｃ）に示すように検知電線８の一方の端部８ａが露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８にも流れるようになる。
【００５０】
図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０が用いられる場合も、図１の放電ランプ（蛍光ランプ）３０が用いられる場合と全く同様にして、図８の電流検知部３３により、放電ランプ３０に設けられている検知電線８に電流が流れたか否かを検知し、検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、放電ランプ３０の放電を停止させることができる。
【００５１】
このように、図９の放電ランプ（蛍光ランプ）、図６の放電ランプ制御システムでは、ステム本体５に用いられる材料（例えばＢＫＵガラス）よりも融点の低い材料（例えばフリットガラス）の層９が溶融し、検知電線８の一方の端部８ａが露出し、スパッタ物３５からの電流が検知電線８に流れたことを検知したときに、放電ランプの放電を停止させることができるので、高温になった際に、ランプの気密を破壊することなく点灯を止めることができ、水銀蒸気が外部に漏れてしまう事態を防止できる。
【００５２】
なお、図６に示した例では、図１または図９の放電ランプ（蛍光ランプ）３０には、その一方の端部のステム４だけに検知電線８が設けられているものが用いられているが、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のステム４に検知電線８が設けられているものを用いることもできる。そして、この場合には、放電ランプ（蛍光ランプ）３０の両端部のステム４に設けられている検知電線８のうちのいずれか一方の検知電線８に電流が流れたことを検知したときに、放電ランプ３０の放電を停止させるように構成することができる。
【００５３】
また、上述の各例では、放電ランプ（蛍光ランプ）３０のステム本体５には、ハットステム型のものが用いられているが、ハットステム型以外にも、例えばボタンステム型のものなどを用いることもできる。ただ、放電ランプ（蛍光ランプ）３０のステム本体５にハットステム型のものを用いる場合には、図５に示すように、ランプ製造工程における封止の際、ステム本体５内の検知電線８の位置にガスバーナー５６等が直接当たらず、検知電線８の位置がずれないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、照明器具、液晶バックライトなどに利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１ バルブ（ガラス管）
２ 蛍光体
３ バルブ内部
４ ステム
５ ステム本体
６ 一対のリード線
７ フィラメント電極
８ 検知電線
９ 融点の低い材料の層
３０ 放電ランプ
３１ フィラメント用電源
３２ 主放電用電源
３３ 電流検知部
３７ 検知手段
３８ 停止手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブの両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融解材料で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムは、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有していることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線は、ステム本体のフィラメント電極側の表面が所定の深さだけ溶融するときに前記検知電線の一方の端部がステム本体から露出するように、初期状態ではステム本体内に埋め込まれていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項３】
請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線の一方の端部は、フィラメント電極側においてステム本体から露出し、ステム本体に用いられる材料よりも融点の低い材料の層で覆われていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の放電ランプにおいて、前記ステム本体には、ハットステム型のものが用いられることを特徴とする放電ランプ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の放電ランプを制御する放電ランプ制御システムであって、前記放電ランプに設けられている検知電線に電流が流れたか否かを検知する検知手段と、前記検知手段で検知電線に電流が流れたことを検知したときに、前記放電ランプの放電を停止させる停止手段とを備えていることを特徴とする放電ランプ制御システム。
【請求項１】
バルブの両端部の各々に封止部としてのステムが設けられ、該ステムは、高温時融解材料で形成されたステム本体と、ステム本体内を貫通する一対のリード線と、バルブ内部の側において一対のリード線の先端に設けられたフィラメント電極とを有し、さらに、バルブの両端部の各々に設けられた前記ステムのうち少なくとも一方の端部のステムは、該ステムの高温状態を検知するための検知電線を前記一対のリード線間に有していることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線は、ステム本体のフィラメント電極側の表面が所定の深さだけ溶融するときに前記検知電線の一方の端部がステム本体から露出するように、初期状態ではステム本体内に埋め込まれていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項３】
請求項１記載の放電ランプにおいて、前記検知電線の一方の端部は、フィラメント電極側においてステム本体から露出し、ステム本体に用いられる材料よりも融点の低い材料の層で覆われていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の放電ランプにおいて、前記ステム本体には、ハットステム型のものが用いられることを特徴とする放電ランプ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の放電ランプを制御する放電ランプ制御システムであって、前記放電ランプに設けられている検知電線に電流が流れたか否かを検知する検知手段と、前記検知手段で検知電線に電流が流れたことを検知したときに、前記放電ランプの放電を停止させる停止手段とを備えていることを特徴とする放電ランプ制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１１３６３５（Ｐ２０１１−１１３６３５Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５７８１（Ｐ２００９−２６５７８１）
【出願日】平成２１年１１月２１日（２００９．１１．２１）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２１日（２００９．１１．２１）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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