专利名称：光源装置、放电管及其控制方法
技术领域：
本发明涉及光源装置、放电管(discharge lamp)及其控制方法。
背景技术：
目前已知重氢灯等放电管。专利文献1所公开的放电管在封入了 气体的密闭容器内配置有阴极、阳极、开孔部件及屏蔽电极(shield electrode),在阴极和阳极之间形成放电。阴极由灯丝组成，在灯丝上 通电而产生的热电子通过屏蔽电极的开口，到达开孔部件的开口内， 被阳极收集。在开孔部件的开口的附近，由于热电子而带电的气体粒 子发光，该发光经由密闭容器的侧壁而输出到外部。
专利文献1:日本特表2004-519077号公报
发明内容
然而，在现有的放电管屮，存在点灯性(turn-on characteristic)变
差的情况，而其原因不明。
本发明正是针对上述技术问题完成的发明，本发明的目的在于提 供一种能够改善点灯性的光源装置、放电管及其控制方法。
为了解决上述问题，本申请的发明人进行了专心研究，其结果是， 发现了以下这样的原因。即， 一旦使屏蔽电极的电位为浮动电位，则 来自阴极的热电子在屏蔽电极内蓄积，屏蔽电极的电位变成负电位。 在该情况下，从阴极向开孔部件的热电子量减少，放电开始初期的良 好的点灯受到阻碍。因此， 一旦屏蔽电极的电位接地，则能够抑制屏 蔽电极的充电，因而被认为可以进行良好的点灯。然而，在这种情况 下，除了来自阴极的放电之外，还从接地电位的屏蔽电极向高电位的 阳极进行放电，持续点灯变得不稳定。
因此，本发明所涉及的光源装置具备封入了气体的密闭容器， 配置于密闭容器内的阴极，配置于密闭容器内的阳极，具有位于阴极和阳极之间的放电路径上的第1开口的幵孔部件，具有位于阴极和开 孔部件之间的放电路径上的第2开口的屏蔽电极，以及将屏蔽电极的 电位切换成接地电位及浮动电位中任意一者的电位控制单元。
原则上，在阴极中产生的热电子在屏蔽电极的第2开口内和开孔
部件的第1开口内通过，被阳极收集。在该放电路径上，在开孔部件 的附近，被封入的气体激发，进行发光。
在放电开始初期，在阴极和开孔部件之间、在阴极和阳极之间施 加触发电压，进行预备放电。这时候，因为屏蔽电极的电位被电位控 制单元控制成为接地电位，所以屏蔽电极内没有蓄积来自阴极的热电 子，因此，屏蔽电极不会成为负电位，从而能够抑制从阴极到开孔部 件的热电子量的降低，改善放电初期的预备放电的点灯性。而且，在 预备放电后，通过电位控制单元而使屏蔽电极的电位成为浮动电位， 所以能够抑制从屏蔽电极向阳极的非本意放电，使持续点灯稳定，点 灯性得到改善。
这样的电位控制单元可以设置在放电管外部的电源装置内，也可 以安装在放电管自身上，也可以使用现有的电源装置，因此在工业上 是有用的。
艮口，本发明所涉及的放电管具备封入了气体的密闭容器，配置 在密闭容器内的阴极，配置在密闭容器内的阳极，具有位于阴极和阳 极之间的放电路径上的第1开口的开孔部件，具有位于阴极和开孔部 件之间的放电路径上的第2开口的屏蔽电极，以及将屏蔽电极的电位 切换到接地电位以及浮动电位中的任意一者的电位控制元件。
如上所述，因为作为电位控制单元的电位控制元件切换屏蔽电极 的电位，所以能够改善放电开始初期以及持续点灯时候的点灯件。
而且，电位控制元件优选是连接于屏蔽电极和接地电位之间的双 向电压触发型开关。双向电压触发型开关是根据输入的电压而被连接 或者被切断的开关。优选双向电压触发型开关是依次层叠P型半导体、
N型半导体、P型半导体、N型半导体以及P型半导体而成的半导体元件。
该半导体元件根据两端间的电压而使两端间的导通状态以及切断 状态继续。在放电开始初期，因为一旦在开孔部件上施加触发电位，
6则位于开孔部件和阴极之间的屏蔽电极的电位上升，所以以该电位为触发，而使作为双向电压触发型开关的半导体元件的两端间导通。
艮口，在放电开始初期，屏蔽电极经由半导体元件连接于接地电位。之后， 一旦屏蔽电极内的电荷流到接地电位，则以该电位作为触发，切断半导体元件的两端间。因此，通过采用该元件，能够自动改善放电管的点灯性。另外，作为这样的半导体元件，可以使用作为双向二
端子复合晶闸管的"SIDAC (Silicon Diode for Alternating Current)"(注
册商标)，也可以使用同样构造的三端双向开关(TRIAC)。
而且，电位控制元件也可以是连接于屏蔽电极和接地电位之间且在温度上升的时候被切断的具有温度依赖性的开关。作为具有温度依赖性的开关，已知有双金属。这样的开关随着放电时候的开关的温度上升，其两端间被切断。
艮口，在放电开始初期，屏蔽电极经由切换开关连接于接地电位。之后，由于屏蔽电极内的电荷流到接地电位引起的开关自身的发热，或者由于伴随着放电的来自气体、开孔部件、屏蔽电极的辐射热，或者由于从闲放电而被加热的屏蔽电极向开关传导的热，开关被切断。因此，通过使用该开关，能够自动改善放电管的点灯性。
另外，也可以是如下构成电位控制单元具备介于屏蔽电极和接地电位之间的开关，感知放电开始初期后的放电状态的检测单元，在检测单元没有感知到上述放电状态的情况下连接开关，在感知到上述放电状态的情况下切断开关。在该情况下，在放电开始初期，屏蔽电极连接于接地电位，在之后的放电状态的时候，能够使屏蔽电极成为浮动电位，从而能够具有上述作用。
而且，本发明所涉及的放电管，其特征在于，具备封入了气体的密闭容器，配置在密闭容器内的阴极，配置在密闭容器内的阳极，具有位于阴极和阳极之间的放电路径上的第1开口的开孔部件，具有位于阴极和开孔部件之间的放电路径上的第2开口的屏蔽电极，电连接于屏蔽电极的导电部件，导电部件的电位在放电开始初期时为接地电位，之后为浮动电位。
艮U，通过具备这样的导电部件，能够使连接于导电部件的屏蔽电极的电位在放电开始初期时为接地电位，之后为浮动电位，从而能够具有上述作用。
而且，本发明所涉及的放电管的控制方法是，具有以下构成的放 电管的控制方法该放电管具备封入了气体的密闭容器、配置在密闭 容器内的阴极、配置在密闭容器内的阳极、具有位于阴极和阳极之间 的放电路径上的第1开口的开孔部件、具有位于阴极和开孔部件之间 的放电路径上的第2开口的屏蔽电极；在上述控制方法中，具备以下 工序预备放电工序，在放电开始初期的期间，在使屏蔽电极的电位 为接地电位的状态下，在阴极和阳极之间以及在阴极和所述开孔部件 之间施加触发电压；主放电工序，在预备放电工序之后，在阴极和阳 极之间施加主电压的状态下，使屏蔽电极的电位为浮动电位。
在施给触发电压的预备放电工序中，因为屏蔽电极接地，所以屏 蔽电极不在负电位带电，能够抑制从阴极到达开孔部件的热电子量的 降低，从而使点灯性得到改善。而且，在主放电工序中，因为屏蔽电 极成为浮动电位，所以能够抑制从屏蔽电极向阳极的放电，使持续放 电时候的点灯性得到改善。
根据本发明所涉及的光源装置、放电管及其控制方法，能够改善 点灯性。
图1是气体放电管的立体图。
图2是气体放电管的平面图。
图3是气体放电管沿in-ni箭头标记的截而图。
图4是采用双向电压触发型开关的光源装置的电路图。
图5是触发电源的电路图。
图6是实验所用的光源装置的电路图。
图7是实施例所涉及的阳极电压的时间波形(a)和流过开孔部件 的电流的时间波形(b)。
图8是比较例所涉及的阳极电压的时间波形(a)和流过开孔部件 的电流的时间波形(b)。
图9是采用光检测元件和开关的光源装置的电路图。
图IO是采用电流检测元件和开关的光源装置的电路图。
8图11是采用温度检测元件和开关的光源装置的电路图。
图12是采用双向电压触发型开关的放电管的电路图。
图13是采用具有温度依赖性的开关的放电管的电路图。
图14是在密闭容器外部具备电位控制元件的放电管的示意图。
图15是在密闭容器内部具备电位控制元件的放电管的示意图。
图16是表示双向电压触发型开关的图。
符号的说明 1阴极
2阳极 3开孔部件 4屏蔽电极 4屏蔽电极
5电位控制单元(电位控制元件)
5X双向电压触发型开关
5E温度检测元件
5A光检测元件
5C电流检测元件
10密闭容器
11支持部
12基部
13管座(socket) 100放电管 DO 二极管 GND接地电位 HI开口 H2开口 H3开口 H4开口 Ml电流计 M2电压计W放电路径
具体实施例方式
以下，对实施方式所涉及的光源装置、放电管及其控制方法进行 说明。另外，对相同的要素使用相同的符号，省略重复说明。
图1是气体放电管的立体图，图2是气体放电管的平面图，图3
是气体放电管沿in-ni箭头标记的截面图。
放电管100具备封入了气体的密闭容器10。在密闭容器10内配置 有阴极1、阳极2、开孔部件(放电限制部)3、屏蔽电极4、支持部 11、基部12以及各种管脚A,B，C,D，E,F。阴极l、阳极2、开孔部件3、 屏蔽电极4以及各种管脚A,B，C，D，E，F由导电体构成，支持部11和基 部12由陶瓷等绝缘体构成。
密闭容器10由透明材料构成，在其内部产生的光经由作为窗材的 侧壁输出到外部。将从密闭容器IO侧面射出光的类型的气体放电管称 为侧窗型(Side-on)气体放电管，将从密闭容器10的顶部射出光的类 型的气体放电管称为端窗型(Head-on)气体放电管。在本例子屮，表 示了侧窗型气体放电管。作为窗材的材料，可以使用硼硅酸玻璃、石 英玻璃和氟化镁等，其他的玻璃材料也可以适用于窗材。
阴极l由巻成线圈状的灯丝构成，如果经由支持管脚A,B在灯丝 的两端间供给电流的话，则作为阴极1的灯丝被加热，从阴极1释放 出热电子。
作为被封入在密闭容器10内的气体，已知的有稀有气体、水银气 体或者重氢气体。本例子的放电管是重氢灯。重氢灯通过重氢气体的 放电而在紫外区域产生连续光谱，被用于分析仪器等中。
阳极2由支持管脚E支撑，收集在阴极1中产生的热电子。 开孔部件3是具有使电场狭窄的第1开口 Hl的部件，经由连接部 件D3电连接于支持管脚D。开孔部件3的第1开口 Hl的周围的开口 端面，向屏蔽电极4一侧突出，该突出部分从屏蔽电极的开口 H3中稍 有突出。
屏蔽电极4是具有由间隔板4d隔开的2个室4X、4Y的箱型部件， 第1室4X内配置有阴极1，第1室4X和第2室4Y经由设置在间隔板4d上的长方形的第2开口 H2连通。第1室4X由设置有光射出用 的开口 H4的前面板4a和间隔板4d划分而成，间隔板4d的一端固定 于支持部11。第2室4Y由具有开口 H3的固定板4b和前面板4a划分 而成。
支持部11被固定于基部12，在它们之间的空间内配置有阳极2、 支持管脚C,D。支持部ll在中央具有贯通孔，在该贯通孔内配置有开 孔部件3。固定于开孔部件3的后表面的连接部件D3的前表面与支持 部11的后表面相接触，进行了开孔部件3的定位。支持管脚A和支持 管脚F与管轴平行地贯通支持部11的宽度方向的两端部。支持管脚C 与管轴平行地贯通基部12的中央，支持管脚C电连接于屏蔽电极4。 具体而言，屏蔽电极4具备从后面板4b的上方端部向后方延伸的顶面 板4c，顶面板4c被固定于支持管脚C，由此屏蔽电极4和支持管脚C 被电连接。
开孔部件3的第1开口 Hl位于阴极1和阳极2之间的放电路径W 上，屏蔽电极4的第2开口 H2位于阴极1和开孔部件3之间的放电路 径W上。S卩，在阴极1中产生的热电子经由第2开口 H2、第1开口 Hl到达阳极2。
另外，上述的支持管脚A，B，C，D,E，F分别被固定并且电连接于延伸 到密闭容器IO外部的引线管脚(引线端子)A1,B1,C1，D1,E1，F1。
图4是采用双向电压触发型开关5X的光源装置的电路图。
放电管100的阴极1的其中一端的端子Al连接于接地电位GND， 另一端的端子B1连接于加热电源P3的高电位侧。
阳极2的端子El经由二极管DO连接于主电源P4的高电位侧。 而且，阳极2的端子El经由开关S2连接于触发电源P2的高电位侧。
开孔部件3的端子D1经由开关S1连接于触发电源P1的高电位侧。 触发电源P1,P2的低电位侧连接于接地电位GND。
作为电位控制单元的电位控制元件5 (双向电压触发型丌关5X) 电连接于屏蔽电极4的端子C1和接地电位GND之间。
电位控制元件5将屏蔽电极4的电位切换到接地电位GND和浮动 电位中的任意一者。放电管100的点灯经过以下工序进行。 (1)热电子产生工序
ii通过从加热电源P3向阴极1供给电力大约20秒钟来加热阴极1， 使从阴极1放出热电子。
(2) 主电场形成工序
通过主电源P4，在阴极1和阳极2之间施加电压，使得在阴极1 和阳极2之间产生主电场，该主电场使热电子在阳极2方向上受力。 该主电场沿着放电路径W形成。
(3) 预备放电工序
在放电开始初期，进行预备放电。即，通过连接开关S1，而由触 发电源P1在阴极1和开孔部件3之间施加触发电压。由此，在阴极l 和开孔部件3之间发生预备放电，在开孔部件3的开口 Hl的附近产生 荷电粒子。通过与开关Sl的连接相联动地同时连接开关S2，从而由触 发电源P2在阴极1和阳极2之间施加触发电压。开关Sl和开关S2的 连接时间可以是同时，也可以相差稍微的时间差。而且，给予阳极2 的触发电位比给予开孔部件3的触发电位更高。由此，在开孔部件3 的开口 Hl附近产生的荷电粒子通过开口 Hl，到达阳极2，从而进行 了预备放电。
在此，在预备放电期间，通过导通电位控制元件(单元)5，从而 使屏蔽电极4的电位成为接地电位GND。 gp，在该控制方法中，在放 电开始初期的期间，在使屏蔽电极4的电位为接地电位GND的状态下， 在阴极1和阳极2之间以及在阴极1和开孔部件3之间施加触发电压。 在给予触发电压的预备放电工序中，因为屏蔽电极4接地，屏蔽电极4 内没有蓄积来自阴极1的热电子，所以，屏蔽电极4不会带电至负电 位，能够抑制从阴极1到开孔部件3的热电子量的降低，从而使点灯 性得到改善。即，在该装置中，可以在开孔部件3的开口H1的附近可 靠地产生荷电粒子，可靠地形成主放电。
(4) 主放电工序
继预备放电之后进行主放电。主放电形成之后，将屏蔽电极4的 电位设为浮动电位。g卩，通过切断电位控制元件5，从而将屏蔽电极4 切离接地电位GND。在主放电工序中，通过电位控制元件(单元)5， 而使屏蔽电极4成为浮动电位，因此能够抑制从屏蔽电极4向阳极2 的非本意放电，使持续放电稳定，点灯性得到改善。在阴极1中产生的热电子原则上在屏蔽电极4的第2开口 H2内以 及开孔部件3的第1开口 Hl内通过，被阳极2收集。在该放电路径W 上，在开孔部件3的附近，激发被封入的气体，进行发光。
上述的电位控制元件(单元)5可以设置在放电管100外部的电源 装置内，也可以安装在放电管100本体上，也可以使用现有的电源装 置，因此，在工业上是有用的。
本例的电位控制元件5是连接于屏蔽电极4和接地电位GND之间 的双向电压触发型开关5X。双向电压触发型开关5X是根据输入的电 压而被连接或者被切断的开关。优选双向电压触发型开关5X是图16 所示那样的半导体元件。
该半导体元件根据两端T1,T2 (参照图16)之间的电压而使两端 间的导通状态以及切断状态继续。
在上述的放电开始初期， 一旦在开孔部件3上施加触发电位，则 位于开孔部件3和阴极1之间的屏蔽电极4的电位上升，所以以该电 位为触发，来导通作为双向电压触发型开关5X的半导体元件的两端 间。
艮口，在放电开始初期，屏蔽电极4经由作为双向电压触发型开关 5X的半导体元件而连接于接地电位GND。之后， 一旦屏蔽电极4内 的电荷流到接地电位GND，则以该电位为触发，来切断双向电压触发 型开关5X的两端间。因此，通过采用该元件，能够自动改善放电管 100的点灯性。另外，作为这样的半导体元件，可以釆用双向二端子复 合晶闸管"SIDAC"(注册商标)，也可以采用构造相同的三端双向开 关(TRIAC)。
而且，如果着眼于支持管脚C的话，本例子的放电管100具备电 连接于屏蔽电极4的支持管脚(导电部件)C，支持管脚C的电位在放 电开始初期时为接地电位GND，此后为浮动电位。即，放电管100通 过具备这样的支持管脚C，从而使连接于支持管脚C的屏蔽电极4的 电位在放电开始初期时为接地电位GND，之后为浮动电位，从而能够
具有上述作用。
图5是触发电源的电路图。
图4所示的触发电源P1,P2例如可以由例如图5所示的电路构成。
13触发电源Pl是经由切换开关Sl连接到触发电源用主电源P的电 容，如果将切换开关S1连接到触发电源用主电源P侧的话，该电容被 充电，如果连接到端子Dl侧的话，该电容作为触发电源P1，在端子
Dl和接地电位GND之间给予触发电压。
触发电源P2是经由切换开关S2连接到触发电源用主电源P的电 容，如果将切换开关S2连接到触发电源用主电源P侧的话，该电容被 充电，如果连接到端子El侧的话，该电容作为触发电源P2，在端子 El和接地电位GND之间给予触发电压。
图6是实验所用的光源装置的电路图。
在图4的光源装置中，在端子D1和开关S1之间插入电流计Ml， 在端子El和接地电位GND之间插入电压计M2。在施加触发电压的 时候，由电流计M1测量流过开孔部件3的电流，由电压计M2测量阴 极1和阳极2之间的电压。
将图6所示的光源装置作为实施例，将从该光源装置中除去了电 位控制元件5的光源装置作为比较例。
图7是实施例所涉及的阳极电压的时间波形(a)和流过开孔部件 的电流的时间波形(b)。另外，图8是比较例所涉及的阳极电压的时 间波形(a)和流过开孔部件的电流的时间波形(b)。
从中可知，在实施例所涉及的光源装置中，因为屏蔽电极4不带 电，所以有很多电流流到开孔部件3中，进行良好的预备放电。另一 方面，在比较例所涉及的光源装置中，因为屏蔽电极4带电，所以只 是稍有电流流到开孔部件3中，没有进行良好的预备放电。
图9是采用光检测元件和开关的光源装置的电路图。
作为上述的电位控制单元5，也可以采用光检测元件5A和开关5B。
艮口，电位控制单元具备介于屏蔽电极4和接地电位GND之间的 开关5B、以及感知放电开始初期后的放电状态的光检测元件(检测单 元)5A，在光检测元件5A没有感知到放电状态的情况下连接开关5B， 在感知到放电状态的情况下切断开关5B。在该情况下，能够使得在放 电开始初期，屏蔽电极4连接于接地电位GND，在之后的放电状态的 时候，屏蔽电极4成为浮动电位，从而能够具有上述作用。如果使光检测元件5A为光电二极管的话，在主放电开始的时候， 光电二极管的输出增大，能够感知放电开始初期后的放电状态。因此，
以根据该输出的增大而切断开关5B的方式连接光电二极管和开关5B 即可。如果使开关5B为场效应晶体管或者双极型晶体管，则在其栅极 (Gate)或者基极(Base)输入光电二极管的输出。例如，在使光电二 极管的电流在电阻中流过而转换为电压的情况下，随着来自放电管的 光量(放电量)增大，输出电压增大，因此，如果将该电压输入到正 常导通(normally on)型P通道FET中，则能完成上述动作。 图IO是采用电流检测元件和开关的光源装置的电路图。 作为上述的电位控制单元5，也可以采用电流检测元件5C和开关5D。
艮口，电位控制单元具备介于屏蔽电极4和接地电位GND之间的 开关5D，以及感知放电开始初期后的放电状态的电流检测元件(检测 单元)5C，在电流检测元件5C没有感知到放电状态的情况下连接开关 5D，在感知到放电状态的情况下切断开关5D。在该情况下也能够在放 电开始初期，使屏蔽电极4连接于接地电位GND，在之后的放电状态 的吋候，使屏蔽电极4成为浮动电位，从而能够具有上述作用。
如果使电流检测元件5C为相对于主电源P4巾联连接的电阻，则 在主放电开始的时候，该电阻两端之间的电压增大，能够感知到放电 开始初期后的放电状态。因此，以根据该输出的增加来切断开关5D的 方式连接电阻和开关5D即可。在使开关5B为场效应晶体管或者双极 型晶体管的情况下，电阻两端间电压向晶体管的输入方法可以与上述 相同。
图11是采用温度检测元件和开关的光源装置的电路图。 作为上述的电位控制单元5，也可以采用温度检测元件5E和开关5F。
艮口，电位控制单元具备介于屏蔽电极4和接地电位GND之间的 开关5F，以及感知放电开始初期后的放电状态的温度检测元件(检测 单元)5E，在温度检测元件5E没有感知到放电状态的情况下连接开关 5F，在感知到放电状态的情况下切断开关5F。在该情况下也能够在放 电开始初期，使屏蔽电极4连接于接地电位GND，在之后的放电状态
15的时候，使屏蔽电极4成为浮动电位，从而能够具有上述作用。
如果使温度检测元件5E成为配置在能够检测来自放电管100的辐 射热的位置上的温度传感器，则在主放电开始的时候，该温度传感器 两端间的电压增加，能够感知到放电开始初期后的放电状态。因此，
以根据该输出的增加来切断开关5F的方式连接温度传感器和开关5F 即可。在使开关5F为场效应晶体管或者双极型晶体管的情况下，温度 传感器的输出电压向晶体管的输入方法可以与上述电阻两端间电压的 输入方法相同。
图12是采用双向电压触发型开关的放电管的电路图。 作为电位控制元件5 (5X)，电连接屏蔽电极4和阴极1接地电位 侧的端子A1。如上所述，在预备放电开始初期，双向电压触发型开关 5X的两端间电位增加，双向电压触发型开关5X导通，屏蔽电极4连 接于接地电位。由此，能够防止屏蔽电极4的带电，进行充分的预备 放电。
而且，如上所述， 一旦屏蔽电极4的电荷被释放出，则双向电压 触发型开关5X被切断，屏蔽电极4成为浮动电位。由此，能够使主放 电稳定地持续。
图13是采用具有温度依赖性的开关的放电管的电路图。
艮口，电位控制元件5连接于屏蔽电极4和接地电位(阴极1的接 地电位侧的端子A1)之间，是在温度上升的时候被切断的具有温度依 赖性的开关5G。作为具有温度依赖性的开关5G，已知有双金属。随 着放电时候的开关5G的温度上升，这样的开关5G的两端间被切断。
艮口，在放电开始初期，屏蔽电极4经由开关5G连接于接地电位。 之后，由于屏蔽电极4内的电荷流到接地电位而引起的开关5G自身的 发热，或者由于伴随着放电的来自气体、开孔部件3、屏蔽电极4的辐 射热，或者由于从由放电加热的屏蔽电极4向开关5G传导的热，开关 5G被切断。因此，通过采用该开关5G，能够自动改善放电管100的 点灯性。
图14是在密闭容器外部具备电位控制元件的放电管的示意图。 上述的电位控制元件5可以配置在密闭容器10的外部。放电管100 具备固定于密闭容器10的侧管周围的管座13，在管座13的内部空间中配置有上述的电位控制元件5。电位控制元件5电连接于与屏蔽电极 4相连接的端子Cl和阴极接地电位侧的端子Al之间，作为电位控制
端子5，可以采用双向电压触发型开关5X或具有温度依赖性的开关 5G。
图15是在密闭容器内部具备电位控制元件的放电管的示意图。 上述的电位控制元件5可以配置在密闭容器10内部。电位控制元 件5电连接于与屏蔽电极4相连接的支持管脚C和阴极接地电位侧的 支持管脚A之间，作为电位控制端子5，可以采用双向电压触发型开 关5X或具有温度依赖性的开关5G。
图16是表示双向电压触发型开关的图。
如该图所示，上述双向电压触发型开关5X优选是依次层叠P型半 导体5a、 N型半导体5b、 P型半导体5c、 N型半导体5d和P型半导 体5e而成的半导体元件，构成没有栅极的双向二端子复合晶闸管。两 端间的电压一旦超过阈值则导通，两端间电压一旦消失则成为绝缘状 态而切断。作为这种元件的一个例子的SIDAC (注册商标)，在施加超 过标准转折电压(breakovervoltage)的电压的时候，经由负电阻区域， 切换为低的通态电压(onstate voltage)。电流被切断，或者继续传导直 至到达最小保持电流以下为止。
另外，在本实施方式中，虽然使用了双向电压触发型开关，但是 也可以采用单向电压触发型开关等电压触发型开关。另外，在该情况 下，在制造的时候，必须留意其连接的方向性，而采用双向电压触发 型开关的情况下没有这种必要，因此从操作上考虑优选采用双向电压 触发型开关。
权利要求
1.一种光源装置，其特征在于具备封入了气体的密闭容器，配置在所述密闭容器内的阴极，配置在所述密闭容器内的阳极，具有位于所述阴极和所述阳极之间的放电路径上的第1开口的开孔部件，具有位于所述阴极和所述开孔部件之间的放电路径上的第2开口的屏蔽电极，和将所述屏蔽电极的电位切换到接地电位以及浮动电位中的任意一者的电位控制单元。
2. 如权利要求1所述的光源装置，其特征在于 所述电位控制单元具备介于所述屏蔽电极和接地电位之间的开关，和 感知放电开始初期后的放电状态的检测单元；在所述检测单元没有感知到所述放电状态的情况下连接所述开 关，在感知到所述放电状态的情况下切断所述开关。
3. —种放电管，其特征在于 具备封入了气体的密闭容器， 配置在所述密闭容器内的阴极， 配置在所述密闭容器内的阳极，具有位于所述阴极和所述阳极之间的放电路径上的第1开口的开 孔部件，具有位于所述阴极和所述开孔部件之间的放电路径上的第2开口 的屏蔽电极，和将所述屏蔽电极的电位切换到接地电位以及浮动电位中的任意一者的电位控制元件。
4. 如权利要求3所述的放电管，其特征在于所述电位控制元件是连接于所述屏蔽电极和接地电位之间的电压 触发型开关。
5. 如权利要求3所述的放电管，其特征在于所述电位控制元件是连接于所述屏蔽电极和接地电位之间的双向 电压触发型开关。
6. 如权利要求5所述的放电管，其特征在于所述双向电压触发型开关是依次层叠P型半导体、N型半导体、P 型半导体、N型半导体以及P型半导体而成的半导体元件。
7. 如权利要求3所述的放电管，其特征在于所述电位控制元件是连接于所述屏蔽电极和接地电位之间且在温 度上升的吋候被切断的具有温度依赖性的开关。
8. —种放电管，其特征在于 具备封入了气体的密闭容器， 配置在所述密闭容器内的阴极， 配置在所述密闭容器内的阳极，具有位于所述阴极和所述阳极之间的放电路径上的第1开口的开 孔部件，具有位于所述阴极和所述开孔部件之间的放电路径上的第2开口 的屏蔽电极，和电连接于所述屏蔽电极的导电部件；所述导电部件的电位在放电开始初期时为接地电位，之后为浮动 电位。
9. 一种放电管的控制方法，其特征在于所述放电管具备 封入了气体的密闭容器， 配置在所述密闭容器内的阴极， 配置在所述密闭容器内的阳极，具有位于所述阴极和所述阳极之间的放电路径上的第1开口的开 孔部件，具有位于所述阴极和所述开孔部件之间的放电路径上的第2开口 的屏蔽电极；在所述控制方法中，具备预备放电工序，在放电开始初期的期间，在使所述屏蔽电极的电 位为接地电位的状态下，在所述阴极和所述阳极之间以及在所述阴极 和所述开孔部件之间施加触发电压；主放电工序，在所述预备放电工序之后，在所述阴极和所述阳极 之间施加主电压的状态下，使所述屏蔽电极的电位成为浮动电位。
全文摘要
本发明涉及光源装置、放电管及其控制方法。在放电开始初期，屏蔽电极经由双向电压触发型开关连接于接地电位。之后，屏蔽电极内的电荷一旦流到接地电位，以该电位为触发，在双向电压触发型开关的两端间切断。因此，在放电初期通过抑制屏蔽电极的带电从而能够抑制放电的降低，在持续放电的时候，能够抑制由于从屏蔽电极向阳极的非本意的放电所造成的不稳定化，通过使用该元件，从而能够自动改善放电管的点灯性。
文档编号H05B41/18GK101690408SQ20088002246
公开日2010年3月31日 申请日期2008年5月2日 优先权日2007年6月28日
发明者伊藤喜延, 伊藤真城, 松下孝二 申请人:浜松光子学株式会社