DE3425931A1

DE3425931A1 - Dreifarbige entladungslampe

Info

Publication number: DE3425931A1
Application number: DE19843425931
Authority: DE
Inventors: Katsumasa Amagasaki Hyogo Nakai
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-07-18
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1985-04-04
Also published as: US4625152A; GB2145873A; FR2549640A1; FR2549640B1; DE3425931C2; GB8417470D0; GB2145873B; JPH022268B2; JPS6023947A

Description

Dreifarbige "Entladungslampe

Die Erfindung betrifft eine dreifarbige Entladungslampe, insbesondere für Effektbeleuchtung und als Bildelement in einer Farbbilddarstellung.

Eine derartige Leuchtstoffröhre nach dem Stand der Technik hat ein einziges Rohr mit Elektroden an beiden verschweißten Längsenden und Trennwände zum Teilen des Innen- oder Entladungsraumes in drei umkreisartig in Abstand voneinander liegende Abschnitte, welche mit entsprechenden Leuchtstoffen bestrichen sind, die verschiedene Farben, z.B. rot, grün und blau ausstrahlen. Ein Außenmagnet arbeitet mit der Lampe zusammen, um den Entladungsweg zwischen den Elektroden in einen oder zwei der drei Abschnitte umzulenken und somit die entsprechende Primärfarbe bzw. die entsprechenden Primärfarben in vorwiegenden Proportionen auszustrahlen, wobei es möglich ist, eine andere beliebige Farbe zu erzeugen, indem das Ausmaß der Umlenkung eingestellt wird. Somit kann diese Lampe insgesamt beliebige Farben darbieten, was für eine Effektbeleuchtung sehr vorteilhaft ist, wobei jedoch nicht möglich ist, eine Sichtoberläche zu erhalten, auf welcher alle drei Farbabgabeabschnitte erscheinen, so daß diese Lampe sich als Bildelement für Farbdarstellungen nicht eignet.

Andererseits können bekanntermaßen Entladungslampen einer besonderen Gestalt zum Bilden des Farbelements für die Farbdarstellung insbesondere in großem Maß-O₅ stäbe an Stelle der herkömmlichen Farbglühlampen oder Kathodenstrahlröhren Verwendung finden, da sie weniger Strom verbrauchen und heller sind. Es sind

mannigfaltige Leuchstofflampen solcher Sondergestalt zur Färbdarstellung vorgeschlagen worden. Fig. 1 zeigt z.B. eine typische Lampe 1 mit einem mit Leuchtstoff "bestrichenen Rohr einer dreidimensionalen windungsartigen Form mit zwei Elektroden und einem ionisierbaren Strömungsmittel. Pur die Konstruktion der Farbsichtanlage müssen mehrere.solche Entladungslampen in Matrix angeordnet werden, um jeweils ein Bildelement 2 durch die Kombination von drei Lampen 1R> 1G- und 1B zu bilden, wobei die Rohre mit entsprechenden Leuchtstoffen zur Ausstrahlung verschiener Farben, z.B. rot, grün und blau gem. Fig. 2 bestrichen sind. Die Lampen 1R, 16- und 1B müssen aber dabei getrennt voneinander oder durch eine entspreehende.Anzahl der Entladungsstromkreise gesteuert werden, so daß jedes Bildelement 2 drei separate Entladungskreise braucht. Dadurch wird aber der Antriebstromkreis oder Entladekreis kompliziert und erfordert eine große Anzahl von Komponenten, wodurch die ganze Vorrichtung unannehmbar sperrig wird. Ferner muß jede der drei separat angetriebenen Lampen dauernd ein- und ausgeschaltet werden, damit das Bildelement jeweils die gewünschte Farbwiedergabe leistet, und daher wird jede Lampe wiederholt erwärmt bzw. gekühlt, je nach den Schwankungen der Umgebungstemperatur. Die TemperaturSchwankungen sind die wesentliche Ursache einer unregelmäßigen Farbwiedergabe und müssen daher zur Erzielung einer klaren Farbwiedergabe bei der Farbdarstellung vermieden wer-

O₀ den. Darüber hinaus erfordert jede dauernd ein- und auszuschaltende Lampe im Laufe des Änderns der aus einem Bildelement auszustrahlenden Farbe unvermeidbar eine gewisse Anlaufzeit, die zwar viel kürzer als jene bei der Glühlampe aber länger als jene bei der Kathodenstrahlröhre ist, so daß das Farbdarstellungssystem nicht annähernd eine solch hohe Ansprechcharakteristik wie jene der Kathodenstrahlröhren hat.

Diese Mängel sind erfindungsgemäß beseitigt. Die erfindungsgemäße dreifarbige Entladungslampe eignet sich sowohl für Effestbeleuchtung als auch als Bildelement einer Farbdarstellung. Sie beinhaltet eine gedrängte Anordnung der Lichtquellen verschiedener Farben mit einer größeren Lichtemissionsflache und ist also vorteilhaft für Effektbeleuchtung. Sie hat eine Sichtfläche mit drei lichtquellen verschiedener- Farben und ist also vorteilhaft für das Bilden eines Farbelements. Sie hat ein Gehäuse und eine damit verschweißte Bodenplatte zum Bilden eines vakuumdichten Raumes für ein ionisierbares Strömungsmittel mit einem inerten Gas und Quecksilberdampf unter Niederdruck, sowie drei Rohre im allgemeinen in Form eines umgekehrten U im vakuumdicht abgeschlossenen Raum zum Bilden dreier separater Entladungswege in diesem Raum. Im wesentlichen die ganzen Innenoberflächen der Rohre sind mit einem Leuchtstoff zur Ausstrahlung von Licht verschiedener Farben nach Empfang der Ultraviolettstrahlung bestrichen. Durch die U-Form der Rohre wird eine größere Lichtemissionsoberfläche innerhalb eines begrenzten Raumes bzw. des Gehäuses erzielt und somit eine gedrängte Anordnung der Lichtquellen erhalten, so daß die Lampe für Effektbeleuchtung geeignet ist. Die Oberteile oder gebogenen Bereiche der einzelnen Rohre bilden insgesamt eine Sichtoberfläche mit drei Lichtquellen zur Emission von verschiedenen Farben, so daß die Lampe als einzelnes Bildelement geeignet ist. Drei Anoden auf der Bodenplatte innerhalb der verschweißten Enden der betreffenden Rohre wirken mit einer gemeinsamen Kathode auf der Bodenplatte

_on im Abstand von den offenen Enden der betreffenden Rohre zum Bilden der einzelnen Entladungswege zusammen, so daß nach Erregung der Anoden aufeinanderfolgend gesteuert die von den drei Rohren emittierten Farben in verschiedenen Proportionen zur Erzielung der gewünschten Farbe additiv gemischt werden können.

Das Ziel der Erfindung ist also die Schaffung einer dreifarbigen Entladungslampe sowohl als Effekfbeleuchtung "bei alleiniger Verwendung als auch als ein Bildelement für ParbdarStellungen.

Diese lampe ist durch zumindest einen Vorwiderstand mit einer Gleichstromquelle für den Betrieb der Lampe verbunden. Eine Schaltvorrichtung zur aufeinanderfolgenden Erregung der drei Anoden zur aufeinanderfolgenden Aktivierung der durch die Rohre gebildeten Entaldungswege zur Emission von verschiedenen Farben aufeinanderfolgend zum additiven Mischen derselben zur Erzeugung jeder be- " liebigen Farbe aus der Emission der Gesamtlampe durch Verschiebung der Entladungswege in einer derart kurzen Zeit, daß das menschliche Auge diese Verschiebung nicht mehr wahrnehmen kann, nämlich innerhalb von 10 msec oder darunter, ist mit dem Vorwiderstand in Reihe geschaltet und ferner zwischen die Anoden und die positive Seite der Stromquelle geschaltet. Der Vorwiderstand ist vorzugsweise einstellbar, so daß die Leuchtdichte bzw. Helligkeit hinsichtlich der Rohre zur Erzielung eines optimalen Beleuchtungspegels geregelt werden kann. Da ferner die betreffenden Rohre zur Emission von verschiedenen Farben eine gemeinsame Kathode haben, erfährt diese weder eine Unterbrechung der Stromzufuhr noch eine .

Erhitzung während des Beleuchtungsvorganges d.er Lampe, so daß keine wesentlichen TemperaturSchwankungen im Gehäuse stattfinden und sämtliche Rohre auf eine im wesentlichen gleiche Temperatur erhitzt und jegliche Unregelmäßig- _n keiten der Farben aus der Emission der Rohre, die aufeinanderfolgend erregt werden, vermieden werden, wogegen dann, wenn die entsprechenden Elektrodenpaare der Rohre häufig eine Stromunterbrechung und also eine Wiederholung der Erhitzung und Abkühlung während der Farb-Wechselvorgänge erfahren, solche unregelmäßige Farben

vorkommen» Darüber hinaus werden dank der dauernden Erregung der gemeinsamen Kathode bei den Rohren mit den betreffenden Anoden die Entladungen rasch aufeinanderföl-

gend ohne Anlauf- oder Anheizzeit herbeigeführt, so daß die Ansprechzeit für ein Steuersignal zur raschen Erzielung der gewünschten Farbwiedergabe erhöht wird. Diese Merkmale sind insbesondere dann erwünscht und äußerst vorteilhaft, wenn die Lampe als Bildelement "bei der Farbdarstellung Verwendung findet.

Daher ist ein weiteres Ziel der Erfindung die Schaffung einer dreifarbigen Entladungslampe für optimale FarbdarStellungen ohne ungleichmäßige Farben und mit raschem Ansprechbetrieb.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt das Gehäuse in Form eines dreieckigen Prismas mit einem geschlossenen Oberteil und einem offenen Unterteil eines gleichseitigen Dreiecks vor. Der offene Unterteil ist durch die entsprechend geformte gleichseitige Bodenplatte verschlossen, wobei sich im Dreieckmittelpunkt der Bodenplatte die gemeinsame Kathode befindet, während sich an den Scheitelpunkten des Dreiecks die entsprechenden Anoden befinden. Die drei Rohre in Form eines umgekehrten U befinden sich im Gehäuse in solcher Anordnung, daß die offenen Enden der Rohre auf den Mittelpunkt der dreieckigen Bodenplatte gerichtet sind, während die entgegengesetzten Enden derselben mit den Scheitelpunkten der Bodenplatte verschweißt sind, so daß die Rohre zur Emission verschiedener Farben Entladungswege gleicher Länge aufweisen. Somit kann der Entladungsvorgang für die drei Rohre ohne jeglichen Ausgleich ohne weiteres ge-

O₀ steuert bzw. überwacht werden. Bei dieser Dreieckanordnung der Rohre kann auch eine Vielzahl von dreifarbigen Lampen erfindungsgemäß ohne weiteres in Matrixform für den Aufbau der Farbdarstellung angeordnet werden.

_.._ Daher ist ein weiteres Ziel die Schaffung einer dreifarbi-

gen Lampe, die ohne weiteres gesteuert und in die Farbdarstellung aufgenommen werden kann.

Sobald die dreifarbige Lampe mit drei aufeinanderfolgend erregten Entladungswegen zur Darbietung weißer Farbe eingeschaltet oder sobald alle Elektroden zur Beendigung der Entladung in irgendeinem der Entladungswege aberregt werden, ist mehr Zeit zur Wiederaufnahme der Entladung zur Darbietung einer nächsten Earbdarstellung anders als schwarz erforderlich und somit eine unerwünschte Verzögerung der Verschiebung der Farbwiedergabe verursacht. Dieses Problem wird durch den Erfindungsgegenstand gelöst, der eine Vorheizschaltung zum Vorheizen der gemeinsamen Kathode aufweist und zwar nur dann, wenn alle Anoden aberregt sind. Die Verschiebung der Farbwiedergabe von schwarz auf jede andere beliebige Earbe kann daher ohne Verzug zur Erzielung einer reibungslosen Farbverschiebung hinsichtlich aller Farben erfolgen und ist deswegen auch ein weiteres Ziel der Erfindung.

Diese und noch weitere Ziele der Erfindung erhellen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Leuchtstofflampe nach dem Stand der Technik als Bildelement einer Farbdarstellung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Bildelements, das durch die Kombination dreier Stücke der obigen Lampe gebildet ist;

OQ Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer dreifarbigen Entladungslampe gem.einer ersten bevorzugten erfindunsgemäßen Ausfuhrungsfοrm;

Fig. 4 eine Draufsicht der obigen dreifarbigen Lampe;

Fig. 5 eine Unteransicht der obigen dreifarbigen Lampe;

Pig. 6 ein Schaltbild für den Betrieb der obigen dreifarbigen Lampe;

Fig. 7 ein Wellenformdiagramm eines Beispiels der Betriebsfolge einzelner Rohre der obigen dreifarbigen Lampe zur Erzeugung von weißer Farbe und dann von gelber Farbe;

Fig. 8 ein Wellenformdiagramm eines anderen Beispiels des Arbeitsverlaufs der obigen Lampe zur Erzeugung zuerst von weißer Farbe und dann von schwarzer Farbe, worauf eine andere Farbe folgt;

Fig. 9 ein Schaltbild für den Betrieb der obigen dreifarbigen Lam;?e;

Fig. 10 ein Schaltbild für den Betrieb der obigen drefarbigen Lanne;

Fig. 11 ein Schaltbild einer Steuerschaltung beim Stromkreis gem. Fig. 10;

Fig. 12 ein Wellenfojcmbild eines Beispiels des Arbeitsverlaufs der obigen Lampe auf Grund der Steuerschaltung gein. Fig. 11;

Fig. 13 eine schematische Ansicht eines Abschnittes

einer Farbbilddarstellung, wobei eine Vielzahl der obigen dreifarbigen Lampen in Matrixform angeordnet sind;

Fig. 14 eine Draufsicht einer Abwandlung der obigen

dreifarbigen Lampe;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ab-O₅ Wandlung der obigen Ausführungsform;

Fig. 16 und 17 perspektivische Ansichten einer dreifar-Mgen Entladungslampe gem. einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Pig. 18 eine schematische Ansicht eines Abschnittes einer Parbbilddarstellung mit einer Vielzahl der obigen dreifarbigen Lampen in Matrixanordnung;

Pig. 19 eine perspektivische Ansicht einer dreifarbigen Lampe gem. einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ; und

Pig. 20 eine Draufsicht einer Abwandlung der obigen JLusführungsform gem. Pig. 19.

Bezugnehmend nun auf die Pig. 3 bis 5 zeigen diese eine dreifarbige Entladungslampe, die über einen geeigneten Vorwiderstand mit einer Gleichstromquelle betrieben wird und einer ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform entspricht. Sie hat ein Gehäuse 11 aus einem durchsichtigen glasartigen Werkstoff in Porm eines dreieckigen Prismas mit einem geschlossenen Oberteil und einem offenen Unterteil eines gleichseitigen Dreiecks, Eine Bodenplatte 12 ist mit dem Unterteil vakuumdicht verschweißt und somit wird ein vakuumdicht abgeschlossener Innenraum dazwischen gebildet, der mit einem ionisierbaren Strömungsmittel mit einem inerten Gas und mit Quecksilberdampf bei Niederdruck gefüllt ist. Auf der Bodenplatte 12 befinden sich eine gemeinsame Kathode 13 _n in Porm eines Glüh- oder Leuchtfadens sowie drei Anoden 14 in Porm von Platten, wobei die Kathode 13 im Mittelpunkt des Dreiecks liegt und die Anoden 14 an entsprechenden Scheitelpunkten des Dreiecks liegen. Anschlußstifte 15 für die Kathode 13 und Anschlußstifte

_o_ für die einzelnen Anoden 14 erstrecken sich durch die

Bodenplatte 12 hindurch abwärts für den Anschluß an die Gleichstromquelle und zwar innerhalb der Tiefe eines Kragens 17 des unteren Endes des Gehäuses in der Abwärts-

richtung. Innerhalb des vakuumdicht abgeschlossenen Raumes und'zwischen dem Gehäuse 11 und der Bodenplatte 12 "befinden sich drei kongruente Rohre 2OR, 20G- und 2OB aus demselben Werkstoff wie das Gehäuse 11 und in Form eines im allgemeinen umgekehrten U mit durch einen gebogenen Teil an den oberen Enden verbundenen parallelen Schenkeln, wovon der eine etwas kurzer als der andere ist. Diese Rohre stützen sich auf der Bodenplatte 12 ab, wobei die unteren Enden der längeren Schenkel ■ an den Scheitelpunkten des Dreiecks derart vakuumdicht verschweißt sind, daß sich die Anoden 14 innerhalb dieser Enden befinden. Die unteren Enden der kürzeren Schenkel enden in einer Ebene im Aufwärtsabstand von der Bodenplatte 12 und in den Bereichen im gleichen Abstand vom Mittelpunkt der Bodenplatte 12, so daß sie in der unmittelbaren Nachbarschaft der gemeinsamen Kathode gem. den Pig. 3 und 4 offen sind. Drei separate "Entladungswege gleicher Länge werden demgemäß durch die drei Rohre 2OR, 2OG und 2OB gebildet. Die ganzen Innenoberflächen dieser Rohre sind mit Leuchtstoffen zur Emission von drei Primärfarben — rot, grün, blau — nach der elektrischen Entladung innerhalb der besagten Rohre zwischen der gemeinsamen Kathode 13 und den jeweiligen Anoden 14 bestrichen.

Diese Anoden 14 werden durch eine geeignete Schaltvorrichtung in kurzer Zeit von etwa 10 msec oder darunter derart aufeinanderfolgend erregt, daß die Primärfarben der Emission aus den jeweiligen obigen Rohren zur Er-

3Q zeugung jeder anderen beliebigen Farbe additiv gemischt werden. Die erfindungsgemäße Lampe kann also jede beliebige Parbe oder jeden beliebigen Farbton durch die aufeinanderfolgende Erregung der Anoden 14 zur Veränderung des Verhältnisses der Gesamtzeitintervalle für die Erregung eines Rohres für die Emission einer spezifischen Farbe zu jenen für die anderen Rohre innerhalb einer Zeiteinheitsperiode von etwa 10 msec oder darunter erzeugen. Fig. 6 zeigt ein Schaltbild für den Betrieb

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der obigen Lampe mit der Gleichstromquelle 30 zusammen mit einer Hilfsgleichstromquelle 31 zum Vorheizen der gemeinsamen Kathode 13, wobei die Schaltvorrichtung 32 nur in einer Funktionsdarstellung gezeigt ist. Sie ist eine vorzugsweise elektronische Vorrichtung und "bildet zusammen mit einem verstellbaren Torwiderstand 33 einen Steuerabschnitt, wobei dieser Vorwiderstand 33 zusätzlich zur gleichzeitigen Einstellung der Helligkeit der spezifischen Farben dient, welche von den jeweiligen Rohren 2OR, 2OG und 2OB abgegeben werden. Die Schaltvorrichtung 32 weist einen gemeinsamen Anschluß 34, der mit der positiven Seite der Gleichstromquelle 30 verbunden ist, sowie drei Anodenanschlüsse 35, 36 und 37, die jeweils mit den Anoden 14 verbunden sind, sowie einen Hilfsanschluß 38 auf. Die Kathode Xt> ist an die HiIfsgleichstromquelle 31 durch einen Schalter 39 angeschlossen, der mit dem Hilfsanschluß 38 arbeitsmäßig verbunden ist, so daß dieses Organ nur dann geschlossen ist, wenn der gemeinsame Anschluß 34 mit dem Hilfsanschluß 38 in Verbindung steht, d.h. dann, wenn keine der Anoden 14 mit der Gleichstromquelle 30 verbunden ist, zu welchem Zeitpunkt keine Entladung in irgendeinem der Rohre 2OR, 2OG und 2OB stattfindet, damit keine Leuchtstoffstrahlung erzeugt oder schwarze Farbe dargestellt wird.

Die Verbindung des gemeinsamen Anschlusses 34 mit einem der Anodenanschlüsse und dem Hilfsanschluß wird wie oben erwähnt zur Erzeugung der gewünschten Farbe durch das additive Mischen der für die entsprechenden Rohre 2OR, 2OG und 2OB spezifischen Farben aufeinanderfolgend gesteuert. Fig. 7 zeigt beispielsweise den Arbeitsverlauf bei der Erzeugung von weißer Farbe für eine erste Zeitperiode t bis t,,, in welcher alle drei Rohre 2OR, 2OG und 2OB wiederholt erregt werden, um für dieselbe kurze Zeit rote, grüne und blaue Farbe, die additiv zu mischen sein werden, abzugeben, worauf für die nachfolgende Zeitperiode t^ bis t₂, in welcher zwei der Rohre 2OR und

2OG wiederholt erregt werden, um rot und grün abzugeben, welche additiv zu mischen sind, gelbe Farbe erzeugt wird. Pig. 8 zeigt einen anderen Arbeitsverlauf bei der Erzeugung aufeinanderfolgend von weißer und gelber Farbe, die durch schwarze Farbe unterbrochen sind, d.h. es werden drei Rohre 2OR, 2OG und 2OB wiederholt erregt, um insgesamt weiße Farbe zu erzeugen und zwar durch additives Mischen der von ihnen abgegebenen Primärfarben während der Zeitperiode t bis t^, worauf alle Rohre aberregt werden, um während der Zeitperiode t^ bis t₂ schwarze Farbe darzustellen, worauf zwei der Rohre 2OR und 2OG wiederholt erregt werden, um durch additives Mischen von aus ihnen abgegebener roter und grüner Farbe gelbe Farbe zu erzeugen. Während der obigen Zeitperiode t^ bis t₂, in welcher alle Rohre aberregt sind, wird der Schalter 39 geschlossen gehalten, um die Kathode 13 zu erregen oder erhitzen, so daß diese Kathode 13 für die nächste Entladung irgendeiner der Rohre 2OR, 2OG und 2OB unverzüglich bereit ist, so daß die nachfolgende Farbwiedergabe ohne Anheizzeit und ohne Verzug zur Erzielung eines reibungslosen Farbwechsels sofort erfolgen kann. Darüber hinaus wird die an die Kathode während der Zeitperiode der Aberregung aller drei Rohre 2OR, 20G und 2OB angelegte Spannung den Spannungsstoß auf die Kathode 13 in der nachfolgenden Zeit der Wiederaufnahme der Entladung zwischen der Kathode 13 und den Anoden 14 lindern, so daß das Betriebsleben der Kathode 13 bzw. der Lampe verlängert wird. Da ferner der Schalter 39 nur dann geschlossen wird, wenn alle drei Rohre 20R, 2OG und 20B aberregt sind, und da er offen ist, wenn irgendeine der drei Rohre erregt ist, ergibt sich kein zusätzlicher Stromverbaruch für die Kathode 13 während des Beleuchtungsvorganges der Rohre.

Fig. 9 zeigt eine Abwandlung der obigen Arbeitsschaltung, die obiger Schaltung der Fig. 6 ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß drei einstellbare Widerstände 40, 41 und 42 jeweils zwischen die Anodenanschlüsse 35, 36 und

und die entsprechenden Anoden 14 zur Erzielung einer gesonderten Einstellung der Helligkeit hinsichtlich der einzelnen Rohre 2OR, 20G und 2OB geschaltet sind, so daß eine optimale Farbdarstellung erzielter ist. 5

Bezugnehmend auf die Fig. 10 und 11 zeigen diese eine weitere Ar"beitsschaltung zur aufeinanderfolgenden Erregung der drei Rohre 2OR, 20G- und 2OB durch eine Gleichstromquelle 50 sowie eine Hilfsgleichstromquelle 51, die damit in Reihe geschaltet ist. Drei parallele Schalttransistoren 52, 53 und 54 sind zwischen die positive Seite der Gleichstromquelle 50 und die entsprechenden Anoden 14 der Rohre 2OR, 2OG und 2OB geschaltet, während die Kollektoren der Transistoren über geeignete Widerstände mit den entsprechenden Anoden 14 verbunden sind. Die Basen der Schalttransistoren 52, 53 und 54 sind durch Leitungen 55, 56 und 57 mit einer Steuerschaltung 60 verbunden, um somit aufeinanderfolgend angetrieben*zu werden. Die Steuerschaltung 60 ist an die Hilfsgleichstromquelle 51 zur Stromentnahme aus derselben angeschlossen und hat drei Treibertransistoren 62, 63 und 64 zum Antreiben der Schalttransistoren 52, 53 und 54 durch die entsprechenden Leitungen gem. Fig. 11. Die Steuerschaltung 6o weist ferner einen astabilen Multivibrator oder Taktgeber 65 zur Erzeugung einer Taktimpulsfolge mit einem Zyklus von etwa 10 msec oder darunter gem. der Wellenform I in Fig. 12 sowie die Kombination eines ersten, zweiten, dritten und vierten monostabilen Multivibrators oder Univibrators 66, 67, 68 und 69, die sämtlich C/MOS 4528 und mit Taktsteuerkomponenten verbunden sind, auf.

Nun wird die Arbeitsweise der Steuerschaltung 60 unter Bezugnahme auf die Fig. 12 erläutert. Der erste monostabile Multivibrator 66 triggert die Torderflanke jedes mit I bezeichneten und aus dem astabilen Multivibrator 65 zugeführten Triggerimpulses oder Steuerimpulses zur Abgabe des mit II bezeichneten Ausgangswertes Q sowie des mit III bezeichneten Ausgangswertes Q für ein begrenztes

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Zeitintervall, das viel kleiner als die Impulsdauer des Impulses I aus dem astabil en Multivibrator 65 ist. Dann v/ird die Ausgangsleistung II bzw. der Q-Wert II des ersten Multivibrators 66 dem zweiten monostabilen MuItivibrator zugeführt, um denselben in der Art und Weise, in welcher die Vorderflanke getriggert wird, zu triggern, um den Q-Ausgangswert IV für ein Zeitintervall t bis tp zu erzeugen. Der Q-Ausgangswert IV aus dem zweiten Multivibrator 6 7 wird dem Treitertransistor 62 zum Zwecke des Einschaltens desselben zugeführt, wodurch der entsprechende Schalttransistor 52 zum Erregen des Röhrerikolbens (Rohres) 2OR zur Emission von roter Farbe für das begrenzte Zeitintervall t bis tp eingeschaltet wird. Dieses Zeitintervall wird durch die TaktSteuerkomponenten des l§ Kondensators Cx₀ eines festen Wertes und eines an den zweiten Multivibrator 67 angeschlossenen einstellbaren . Widerstandes Rx_? bestimmt, so daß die Einstellung des einstellbaren Widerstandes Rx₂ allein ein gewünschtes Zeitintervall einstellen kann, während welches rote Farbe erzeugt wird. Der Q-Ausgangswert des zweiten Multivibrators 67 wird dem dritten Multivibrator 68 zum Triggern desselben und zur Erzeugung des Q-Ausgangswertes V für ein begrenztes Zeitintervall to bis t~ zugeführt, welches ebenso durch die Taktsteuerkomponenten bestimmt ist, die aus einem festen Kondensator Gx^ und einem

verstellbarenn Widerstand Rx~ bestehen, um in dem einen Zyklus T des Impulses aus dem astabilen Multivibrator 65 durch Einstellung des laktsteuerwiderstandes Rx., einstellbar zu sein. Der Q-Ausgangswert V des dritten Multiar, vibrators 68 wird dann dem Treibertransistor 63 zum Einschalten desselben zugeführt, wodurch der entsprechende Schalttransistor 53 zum Erregen des Röhrenkolbens (Rohres) 2OG zur Emission von grüner Farbe für dieses Zeitintervall tp bis t~ eingeschaltet wird. Beide Q-Ausgangswerte des _oc. ersten und des dritten Multivibrators 66 bzw. 68 werden

dem vierten Multivibrator 69 zugeführt, so daß dieser den Q-Ausgangswert VI ergibt, der auf der Vorderflanke des ^-Ausgangswertes des dritten Multivibrators 68 oder

der nacheilenden Flanke des Q-Ausganges V desselben hochgeht und auf der nacheilenden Planke des Q-Ausganges III des ersten MuItivibrators 66 niedergeht. Der Q-Ausgang YI des vierten Multivibtarors 69 dauert also für ein Zeit-Intervall t~ bis t. fort, das von der Taktsteuerung des Q-Ausganges V des dritten Multivibrators 68, der niedergeht, und der Länge eines Zyklus T des Impulses aus dem astaMlen Multivibrator 65 abhängt, jedoch durch die zusammenarbeitenden Taktsteuerkomponenten Cx, und Rx, bestimmt wird, um ein maximales Zeitintervall zu nahen, das das letztere nicht überschreitet. Der Q-Ausgang YI des vierten Multivibrators 69 dient auf dieselbe Art und Weise wie oben zur Erregung des entsprechenden Röhrenkolbens (Rohres) 2OB zur Emission von "blauer Far "be durch das Ein-

^g schalten des Treiber- und Schalttransistors 64 bzw. 54 für dieses Zeitintervall t^ "bis t.. Bei dieser Anordnung kann das Verhältnis innerhalb des einen Zyklus T des Zeitintervalls, in welchem ein Röhrenkolben (Rohr) 2OR, 2OG oder 2OB zur Emission der spezifischen Farbe erregt wird, zu jenen für die anderen Röhrenkolben (Rohre) nur durch eine Einstellung der Taktsteuerwiderstände Rx₂ und Rx^ verändert werden, so daß die Gesamtlampe jede beliebige Farbe durch ein zweckmäßiges Auswählen des obigen Verhältnisses erzeugen kann. Die Einstellung der einstellbaren Taktsteuerwiderstände RXp und Rx^ wird von außen durch eine (nicht gezeigte) geeignete Farbbestimmungsschaltung gesteuert.

Die dreifarbige Entladungslampe, welche durch aufeinanderfolgende Erregung der drei Rohre 2OR, 2OG und 2OB jede beliebige Farbe bzw. die Primärfarben erzeugt, hat erfindungsgemäß drei U-förmige Rohre 2OR, 2OG und 2OB innerhalb des Gehäuses 11. Die Entladungswege für die betreffenden Röhrenkolben (Rohre) können also verlängert werden, damit sie größere Lichtemissionsoberflächen in einem begrenzten Raum des Gehäuses 11 haben-und somit eine gedrängte Anordnung der lampe erzielen, während gleichzeitig eine ausreichende Lichtmenge abgegeben wird, was für Effektbe-

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leuchtung äußerst wünschenswert ist. Die gezogenen Teile an den oberen Enden der Röhrenkolben (Rohre) 2OR, 2OG und 2OB arbeiten ferner zum Bilden einer Sichtoberfläche zusammen, auf welcher die entsprechenden Farbemissionsquellen separat erscheinen können, so daß die Lampe zur Verwendung als ein Bildelement in einer Farbdarstellung zusätzlich zur Tatsache, daß die Röhrenkolben (Rohre) 2OR, 20G und 2OB aufeinanderfolgend leicht erregt werden können, ohne weiteres geeignet ist. Hierbei ist zu beachten,daß dank der Dreieckprismenform des Gehäuses 11 eine kompakte Anordnung einer Vielzahl von Lampen L zum Bilden der Farbdarstellung gem. Fig. 1j5 . erzielbar ist, bei welcher eine Lampe L an ihren Seitenbereichen in satter Anlage mit jenen der drei benachbarten Lampen L steht. Auch dank der Anordnung der drei Rohre 2OR, 2OG und 2OB an den Scheitelpunkten des gleichseitigen Dreiecks kann eine einzelne Lampe erfolgreich ein einzelnes Bildelement bilden, das unabhängig von den anderen Bildelementen der Farbdarsteilung gesteuert wird.

Pig. 14 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der obigen dreifarbigen Entladungslampe, bei welcher jedes der drei Rohre 21R, 21G bzw. 21B einen ellipsenförmigen Querschnitt hat und derart angeordnet ist, daß eine horizontale Projektion einer Konfiguration vorliegt, die annähernd einer runden Form entspricht. Dadurch vergrößern sich die Lichtemissionsbereiche für die betreffenden Rohre 21R, 21G und 21B innerhalb der Horizontalebene bzw. innerhalb der Sichtoberfläche, wodurch sich eine kompaktere Anordnung der Lampe ergibt, welche zum Bilden der Farbdarstellung geeignet ist und auch zu einer höheren Auflösung bei der Verwendung der Lampe zum Bilden der Farbdarstellung führt. Die anderen Konstruktionsmerkmale sind jenen der obigen Ausführungsform gleich, so daß hier dieselben Bezugszeichen für dieselben Bauteile verwendet werden.

Pig. 15 zeigt eine weitere Abwarjdlung der obigen Ausführungsform, "bei welcher das Gehäuse 11 an seinem unteren Teil mit einem Reflektorfilm 2'3 überzogen ist, der an seiner Innenfläche zum Reflektieren des aus jedem Rohr 2OR, 20G und 2OB ausgestrahlten Lichts metallisiert ist. Die somit am Film 23 zurückgestrahlten Lichter werden mehrmals auf der Innenoberfläche des Gehäuses 11 und auf den Außenoberflächen der Rohre weiter zurückgestrahlt und diffundiert, so daß die Addition des von den Rohren abgegebenen Farben verbessert wird. Die Lampe insgesamt kann also die gewünschte Farbe eines gut additiv gemischten ^und. infolgedessen klaren Farbtons erzeugen.

Bezugnehmend auf die Fig. 16 und 17 zeigen diese eine dreifarbige Entladungslampe gem. einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, welche der obigen Ausf;ührungsform gleich ist, mit der Ausnahme, daß jetzt das Gehäuse 71 in Form eines rechteckigen Parallelepipeds vorliegt und daß drei Rohre 7OR, 7OG und 7OB in einer Reihe im Gehäuse 71 angeordnet sind, dessen Unterteil durch eine entsprechend geformte rechteckige Bodenplatte 72 vakuumdicht verschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Rohre 7OR, 7OG und 7OB mit derselben U-förmigen Gestalt wie bei der obigen Ausführungsform parallel zueinander und in gleichem Abstand voneinander angeordnet. Die entsprechenden einen Enden der Rohre 7OR, 7OG und 7OB sind mit der Bodenplatte 72 aji den Bereichen entlang einer Längsseite derselben derart hermetisch verschweißt, daß sie entsprechende Anoden 74 enthalten, die aufeinanderfolgend erregt werden, während die betreffenden anderen Enden in der Nähe einer gemeinsamen Kathode 73 offen sind, die im Mittelpunkt der entgegengesetzten Längsseite der Bodenplatte 72 angeordnet ist. Fig. 18 zeigt eine Anwendung der diese Konstruktion aufweisenden dreifarbigen

3g Lampe, bei welcher eine Vielzahl von den Lampen L, die zum Bilden der Farbdarstellung zusammengeschlossen sind, vorliegt. Diese Lampen L sind dabei in Reihen quer zur Farbdarstellung angeordnet, wobei die Lampen einer Reihe

gegenüber jenen in "benachbarten Reihen versetzt angeordnet sind, so daß zwei "benachbarte Rohre in einer Lampe L mit dem Rohr in der unmittelbar dort liegenden oberen Lampe in der benachbarten Reihe zum Bilden eines dreieckigen Bildelements gem. der Darstellung mit gestrichelten Linien in der Figur, das aus den drei Rohren besteht, welche die drei Primärfarben rot, grün und blau ausstrahlen, zusammenarbeiten. Drei benachbarte Lampen L sind daher kombiniert, um die drei Bildelemente darzustellen; obwohl eine Lampe nicht ein einzelnes Bildelement bildet, kann also eine Lampe im wesentlichen ein einzelnes Bildelement bilden.

Pig. 19 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungs- !5 form, bei welcher drei Rohre 8OR, 8OG und 8OB derselben Eorm wie bei den obigen Ausführungsformen innerhalb eines zwischen eines kugelförmigen Gehäuses 81 und einer kreisförmigen Bodenplatte 82 gebildeten vakuumdicht abgeschlossenen Raumes angeordnet sind. Die Bodenplatte 82 ist in ihrem Mittelpunkt mit einer gemeinsamen Kathode 83 und an ihren Außenkreisumfang mit drei Anoden 84 versehen, die am Kreisumfang in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß die einen Enden der Rohre 8OR, 8OG bzw. 8OB mit dem Außenkreisumfangsbereich der Bodenplatte 83 vakuumdicht verschweißt sind, während ihre offenen Enden jeweils mittig von der Bodenplatte 83 aus um die Mittelachse des Gehäuses 81 herum münden.

Pig. 20 zeigt eine Abwandlung der obigen Ausführungsform Q₀ der Pig. 19, welche jener Ausführungsform gleich ist, mit der Ausnahme, daß drei Rohre 9OR, 9OG und 9OB derselben Form wie oben so angeordnet sind, daß das offene Ende eines Rohres dicht neben dem vakuumdicht verschweißten Ende der benachbarten Rohres liegt, wodurch sich eine O₅ gedrängte oder kompakte Anordnung der drei Rohre 9OR, 9OG bzw. 9OB ergibt.

Obwohl die vorliegende Erfindung im lichte ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf diese beschränkt, so daß etliche Abwandlungen des Erfindungsgegenstandes seitens der Fachleute innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche dur c hf uhrb ar sind.

LISTE VON BEZUGSZEICHEN

1	Entladungslampe (Stand der Technik)	Kragen	60	Steuerschaltung
1R	Il I!		62	Treibertransistor
1G	Il Il	Rohr	63	Il
1B	11 Il	Il	64	1t
IV)	Bildelement "	Il	65	"astabiler Multivibrator
		Il	66	1.monostabiler Multivibrato
11	Gehäuse	Il	67	2. " "
12	Bodenplatte	Il	68	3. " "
13	gemeinsame Kathode	Reflektorfilm	69	4. " »
H	Anode
15	Anschlußstift	Gleichstromquelle	7OR	Rohr
16	Il	Hilfsgleichstromquelle	7OG	ti
17	Schaltvorrichtung	7OB	11
	Vorwiderstand	71	Gehäuse
2OR	gemeinsamer Anschluß	72	Bodenplatte
2OG	Anodenanschluß	73	gemeinsame Kathode
2OB	It	74	Anode
21R	ti
21G	Hilf sans chluß	8OR	Rohr
21B	Schalter	8OG	Il
23	einstellbarer Widerstand	8OB	Il
	Il II	81	Gehäuse
30	Il 11	82	Bodenplatte
31	Gleichstromquelle	83	gemeinsame Kathode
32	Hilfsgleichstromquelle	84	Anode
33	Schalttransistor
34	It	9OR	Rohr
35	Il	9OG	ti
36	Leitung	9OB	Il
37	It
38	Il
39
40
41
42
50
51
52
53
54
55
56
57

Claims

UBWINSKY & PNETSCH Qotthwditr. 61

D-ΘΟΟΟ München 21

München, 13-7.1984

15.331-IV/Dou

Matsushita Electric Works, ltd.
1048, Kadoma, Kadoma-shi
Osaka 571, JlPAN

Dreifarbige Entladungslampe

Patentansprüche

A/. Dreifarbige, über einen Vorwiderstand gleichspannungsgespeiste Entladungslampe, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11) mit einem geschlossenen Oberteil und einem offenen Unterteil, durch eine mit diesem vakuumdicht verschweißte Bodenplatte (12), so daß im Gehäuse (11) ein vakuumdicht abgeschlossener Raum gebildet ist, der mit einem ionisierbaren, ein Edelgas und Quecksilber'-dampf enthaltenden Medium unter Niederdruck gefüllt ist, durch drei gebogene Rohre (2OR, 2OG, 2OB; 21R, 213-, 21B; 7OR, 7OG, 7OB; 8OR, 8OG, 8OB; 90R, 9OG, 90B),

welche im allgemeinen die Form eines umgekehrten U haben und .im vakuumdicht abgeschlossenen Raum angeordnet sind, wobei ein Ende jedes Rohres vakuumdicht mit der Bodenplatte (12) verschweißt ist unddas andere Ende jedes Rohres offen ist, um drei gesonderte Entladungsbahnen innerhalb des abgeschlossenen Raumes zu bilden, und wobei im wesentlichen die ganzen Innenoberflächen der Rohre mit Leuchtstoffen zur Abgabe verschiedener Farben überzogen sind, ferner durch eine gemeinsame Kathode (13), die auf der Bodenplatte. (12) neben den offenen Enden der Rohre angeordnet ist, und durch drei Anoden (14), welche auf der Bodenplatte (12) innerhalb des Bereiches der vakuumdicht verschweisten Enden der jeweiligen Rohre angeordnet sind, um aufeinanderfolgend mit Strom gespeist zu werden, so daß die von den drei Rohren abgegebenen Farben in verschiedenen Anteilen zur Erzielung der gewünschten Farbe additiv gemischt werden können.
2. lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leuchtstoffe, mit welchen die Rohre überzogen sind, zur Abgabe von drei Primärfarben dienen und jeweils ein Emissionsspektrum von 400 - 500 nm bzw. 500 - 600 nm bzw. 600 - 700 nm haben.
3. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Gehäuse (11) die Form eines gleichseitigen, dreieckigen Prismas mit einem geschlossenen Oberteil und einem offenen Unterteil hat und durch die Bodenplatte „» des entsprechend geformten· gleichseitigen Dreiecks abgeschlossen ist, und daß die Bodenplatte (12) an den Scheitelpunkten des Dreiecks mit den entsprechenden Anoden (14; 74; 84) und in ihrem Mittelpunkt mit der gemeinsamen Kathode (13; 73; 83) versehen ist, so

daß die offenen Enden der Rohre auf den Mittelpunkt 35

der Bodenplatte gerichtet sind, wobei die Achsen der Rohre zueinander parallel verlaufen.

Ι
4. Dreifarbige.,, gleichspannungsgespeiste Entladungslampe, die. über eine Schaltvorrichtung geschaltet wird, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11; 71; 81) und eine Bodenplatte (12; 72; 82), welche vakuumdicht.

miteinander, verschweißt sind, um . einen dazwischen-., liegenden vakuumdicht abgeschlossenen Raum zu bilden, durch ein ionisierbares Strömungsmittel, welches ein inertes Gas und Quecksilberdampf enthält und-mit welchem der vakuumdicht abgeschlossene Raum gefüllt ist, durch drei gebogene Rohre, welche die Form eines im allgemeinen umgekehrten TJ haben und im Entladungsraum angeordnet sind, wobei ein Ende jedes Rohres mir der Bodenplatte vakuumdicht verschweißt und das andere Ende jedes Rohres offen sit, um drei

separate Entladungsbahnen zu bilden, die.sich inner-15

halb des abgeschlossenen Raumes befinden, und wobei im wesentlichen die ganzen Innenoberflächen der Rohre mit Leuchtstoffen überzogen sind, welche verschiedene Farbenabgeben, durch-eine gemeinsame Kathode (13; -73;

83), die auf der Bodenplatte neben den offenen Enden 20

der drei Rohre angeordnet ist, und durch zumindest einen Vorwiderstand (33), der .im Stromkreis zwischen der Lampe und der Gleichstromquelle (30; 50) vorgesehen ist, wobei die Schaltvorrichtung (32) mit dem Widerstand, in Reihe und zwischen die Anoden und die.positive Seite der Gleichstromquelle geschaltet ist, um die Anoden aufeinanderfolgend zu erregen, so daß die. γοη den drei Rohren abgegebenen Farben in verschiedenen. Proportionen additiv gemischt.werden

können, um die gewünschte Farbe zu erhalten. 30
5. Lampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand ein Regelwiderstand (33) ist.
6. Lampe nach Anspruch 4, dadurch"gekennzeichnet, daß eine Vorheizschaltung vorgesehen ist, durch welche die Kathode nur dann.vorgeheizt wird, wenn alle Anoden aberregt sind.