ENTLADUNGSLAMPE MIT KAPAZITIVER FELDMODULATION

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine sogenannte stille Entladungslampe, auch dielektrische Barrieren-Entladungslampe genannt, die für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt ist. Zu einer solchen Entladungslampe gehören ein Entladungsgefäß, das das Entladungsmedium enthält, in dem über Elektroden Entladungen gezündet und aufrechterhalten werden. Stille Entladungslampen werden mit dielektrisch behinderten Entladungen betrieben, wobei zumindest ein Teil der Elektroden durch eine dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt ist. Wenn die Elektroden spezifisch als Kathoden und Anoden ausgelegt sind, also für einen Betrieb mit einer uniformen Polarität vorgesehen sind, so müssen zumindest die Anoden durch diese dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt sein. Bei bipolarem Betrieb müssen alle Elektroden durch eine dielektrische Schicht vom Entladungsmedium getrennt sein. Auch eine Wand des Entladungsgefäßes kommt als solche dielektrische Schicht in Betracht. Das Entladungsmedium besteht im allgemeinen aus einer Gasmischung und enthält in der Regel Edelgase, beispielsweise Xe.

Stand der Technik

[0002] Im übrigen kann auf einen einschlägigen Stand der Technik und die Fachliteratur verwiesen werden, soweit stille Entladungslampen im allgemeinen betroffen sind.

[0003] Spezielleren Stand der Technik, der für die vorliegende Anmeldung von Interesse ist, bildet die US 6 252 352 B1. Dieses Dokument beschreibt stille Entladungslampen mit streifenförmigen Elektroden, an denen in bestimmten Abständen Vorsprünge vorgesehen sind, um für einzelne Entladungsstrukturen Vorzugsplätze zu definieren. Damit soll ein unkontrolliertes Wandern oder Erlöschen und Wiederauftreten solcher Entladungsstrukturen vermieden werden und die örtliche Verteilung der Entladungsstrukturen in dem Entladungsraum systematisch geordnet werden. Bei dem zitierten Stand der Technik geht es dabei insbesondere um die Steigerung der Homogenität der Leuchtdichteverteilung in sogenannten Flachstrahlern, also flach ausgebildeten stillen Entladungslampen, die vor allem zur Hinterleuchtung von Anzeigen verschiedenster Art von Interesse sind. Es wird außerdem auf die noch ältere US-A 6 060 828 verwiesen.

[0004] Es kann jedoch auch aus anderen Gründen erwünscht sein, auf die Anordnung einzelner Entladungsstrukturen in dem Entladungsraum Einfluß nehmen zu können.

[0005] Solche einzelnen Entladungsstrukturen treten in stillen Entladungslampen insbesondere dann auf, wenn gemäß der in der WO94/23442 erläuterten gepulsten Betriebsweise vorgegangen wird, wobei Δ-förmige einzelne Entladungen entstehen. Je nach Betriebsparametern können solche Entladungen auch verbreitert auftreten und sogar durchgehende "Vorhänge" bilden, in Einzelfällen auch in sich aufgeteilt sein und dergleichen. Dies ist eine Frage des Elektrodendesigns und der verschiedenen Betriebsparameter der Entladungslampe. Für die vorliegende Erfindung spielen diese Einzelheiten keine wesentliche Rolle. Die Erfindung richtet sich im übrigen auch auf stille Entladungslampen, in denen sich möglicherweise unter anderen Umständen als in der genannten WO-Schrift beschrieben ebenfalls stabile und lokalisierbare Entladungsstrukturen ausbilden. Die Erfindung ist damit nicht auf die Lehre der WO-Schrift eingeschränkt.

[0006] Die JP 08 031386 zeigt eine dielektrisch behinderte Entladungslampe mit drei Elektroden, von denen eine an der Innenseite des Entladungsgefäßes verläuft und zur Verringerung der für die Zündung der Entladung erforderlichen Mindestspannung dient. Die WO 98/26447 zeigt eine dielektrisch behinderte Entladungslampe mit einer periodische strukturierten Kaltkathode zur Erzeugung von freien Elektronen mit einem Ferroelektrikum. Die US 5,146,140 zeigt eine elektrodenlose Entladungslampe mit in einer Entladungsröhre angeordneten hohlzylindrischen Metallbändern zur Verhinderung der Quecksilbereinlagerung in den Entladungsgefäßwänden.

Darstellung der Erfindung

[0007] Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Entladungen im Entladungsraum so zu beeinflussen, dass eine Randaufhellung erreicht werden kann. Dabei richtet sich die Erfindung auf solche stille Entladungslampen, die in zumindest einer Richtung ausgedehnt sind, die im folgenden als Längsrichtung bezeichnet wird. Dabei kann die Ausdehnung natürlich auch zusätzlich in einer zweiten Richtung vorliegen, also flächig sein.

[0008] Allgemein ist die Erfindung definiert als eine Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit einem mit einem Entladungsmedium gefüllten Entladungsgefäß und Entladungselektroden, die zumindest teilweise durch eine dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt sind, wobei das Entladungsgefäß zumindest entlang einer Längsrichtung ausgedehnt ist, und mit einer elektrisch leitenden und von den Elektroden gleichspannungsmäßig elektrisch isolierten Einrichtung, die an zumindest eine der Elektroden wechselspannungsmäßig kapazitiv gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Einrichtung außerhalb des Entladungsgefäßes angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, durch die kapazitive Kopplung an die Elektrode die durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden definierten Äquipotentiallinien entlang der Längsrichtung zwischen Randbereichen und Mittenbereichen des Entladungsgefäßes unterschiedlich so zu modulieren, dass die Modulation durch die kapazitive Kopplung zur Randaufhellung bei der Entladungslampe dient.

[0009] Dieser Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Verteilung von Entladungsstrukturen in dem Entladungsraum nicht nur durch eine inhomogene Ausgestaltung der Elektroden selbst erzielen läßt. Vielmehr wird erfindungsgemäß eine Einrichtung zur kapazitiven Beeinflussung der Feldverteilung im Entladungsraum vorgeschlagen, die von den Elektroden (im Gleichstromsinn) galvanisch getrennt ist. Die Elektroden können also eine völlig uniforme Gestalt haben, beispielsweise gerade Streifen sein (sie sind jedoch nicht auf uniforme Ausgestaltungen eingeschränkt). Da die Betriebsfrequenzen von dielektrisch behinderten Entladungen jedenfalls relativ hoch liegen, läßt sich durch eine kapazitive Ankopplung der erfindungsgemäßen Einrichtung eine wechselstrommäßige Beeinflussung der Feldverteilung herstellen. Man kann sich zur Veranschaulichung vorstellen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung zur kapazitiven Beeinflussung (im folgenden kapazitive Einrichtung genannt) gegenüber der oder den Elektroden oder dem Entladungsraum wechselstrommäßige Abgriffe bildet. Dadurch verzerrt die kapazitive Einrichtung die Äquipotentiallinien in dem Entladungsraum.

[0010] Dies geschieht erfindungsgemäß vorzugsweise in einer entlang der Ausdehnung der Entladungslampe in der Längsrichtung oszillierenden Weise. Dabei ist mit dem Begriff "oszillierend" umschrieben, daß die Äquipotentiallinien sozusagen in einem "auf und ab" oder "hin und her" verlaufenden Sinn verzerrt werden. Diese oszillierende Verzerrung kann, muß jedoch nicht periodisch sein. Eine periodische Modulation der Äquipotentiallinien bildet allerdings einen bevorzugten Fall.

[0011] Aus dem zitierten Stand der Technik wird bereits deutlich, daß sich die einzelnen Entladungsstrukturen abhängig von der Feldverteilung anordnen. Durch die Verzerrung der Äquipotentiallinien können dabei erfindungsgemäße Vorzugsplätze für Entladungsstrukturen gegeben sein, mit denen sich in der gewünschten Weise eine bestimmte Anordnung der Entladungsstrukturen sicherstellen läßt. Die kapazitive Einrichtung bildet somit eine Alternative zu der in dem beschriebenen Stand der Technik angeführten Strukturierung der Elektroden selbst. Die Erfindung kann somit beispielsweise von Interesse sein, um eine Elektrodenstrukturierung zu vermeiden, etwa weil sich zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens oder wegen schlechter Zugänglichkeit der für die Elektroden vorgesehenen Plätze homogenkontinuierliche Elektroden anbieten. Im übrigen erfordert die erfindungsgemäße kapazitive Einrichtung, die aus elektrisch leitendem Material bestehen muß, keinen wesentlichen technischen Aufwand und kann insbesondere auch außerhalb des Entladungsgefäßes angebracht sein, muß dieses nicht einmal berühren.

[0012] Mit der Erfindung kann also auf besondere Strukturierung der Elektroden zur Erzeugung von Vorzugsplätzen für Entladungsstrukturen verzichtet werden. Solche Strukturierungen sind jedoch nicht ausgeschlossen. Insbesondere können solche Strukturierungen durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen korrigiert, ergänzt oder, wenn gewünscht, kompensiert werden.

[0013] Insbesondere dient nämlich die erfindungsgemäße Modulation zur Randaufhellung, wozu auf die Ausführungsbeispiele verwiesen wird.

[0014] Es ist also nicht unbedingt notwendig, daß die Modulation durch die kapazitive Einrichtung in einer 1:1-Entsprechung an die Entladungsstrukturverteilung angepaßt ist. Jedoch ist bevorzugt, daß die kapazitive Modulation an die Zwischenabstände zwischen den Entladungsstrukturen angepaßt ist. Dies kann allerdings auch so der Fall sein, daß beispielsweise die kapazitive Modulation Mehrfachen der Zwischenentladungsabstände entspricht, wobei innerhalb dieser mehrfachen Abstände eine Zwischenunterteilung durch andere Maßnahmen vorgesehen ist. Die Anpassung der Oszillationslängenskala an die Zwischenabstände ist auch in diesem Sinn zu verstehen.

[0015] Erfindungsgemäß hat sich ein Längenbereich von höchstens dem 6-fachen, besser 5-fachen, 4-fachen oder sogar höchstens dem 3-fachen Entladungsabstand als bevorzugter Bereich für diese Oszillationslängenskala herausgestellt.

[0016] Die kapazitive Einrichtung kann zwei- oder mehrfach vorgesehen sein, um Entladungsvorzugsplätze von verschiedenen Seiten des Entladungsgefäßes aus "einzuprägen". Natürlich kann auch eine (der) kapazitiven Einrichtung(en) die Äquipotentiallinien im Bereich zweier oder mehrerer Elektroden beeinflussen. Erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß die kapazitive Einrichtung zumindest doppelt im Sinne von zweiteilig vorgesehen ist und die Einrichtungen bzw. Teile der Einrichtung beide Elektrodenpolaritäten der Lampe erfassen. Dies ist besonders bei bipolar betriebenen Entladungslampen von Vorteil, weil es sich im allgemeinen anbietet, die Kathoden bzw. den Bereich der Kathoden mit Vorzugsplätzen für Entladungen zu versehen, weil dort die Entladungen stärker lokalisiert sind als im Bereich der Anoden. Beim bipolaren Betrieb wirken alle Elektroden in bestimmten Betriebsphasen als Kathoden. Außerdem lassen sich mit zwei kapazitiven Einrichtungen bzw. zwei Teilen einer solchen leicht Halterungen für eine Entladungslampe konstruieren, die ohnehin notwendig wären und damit den für die Erfindung notwendigen Aufwand auf eine geeignete Strukturierung der Halterungen beschränken. Hierzu wird auf das Beispiel von Figur 2 verwiesen.

[0017] Vorzugsweise ist diese Modulation über im wesentlichen die gesamte Erstreckung der Entladungslampe zumindest in der einen Längsrichtung vorhanden und weiterhin vorzugsweise zumindest über diese gesamte Länge im wesentlichen periodisch. Dadurch kann die bei diesen Entladungslampen in der Regel wesentliche Homogenität der Leuchtdichteverteilung erzielt werden.

[0018] Wenn nach der Erfindung die kapazitive Einrichtung außerhalb des Entladungsgefäßes angeordnet ist und die Elektroden, d.h. zumindest die Elektroden im Bereich der kapazitiven Einrichtung, bevorzugt innerhalb des Entladungsgefäßes, so ist damit bereits die zuvor angesprochene galvanische Trennung gegeben. Natürlich kann auch bei außerhalb des Entladungsgefäßes liegenden Elektroden eine Isolierung zwischen der kapazitiven Einrichtung und den Elektroden vorgesehen sein. Wie bereits erwähnt, ist die kapazitive Einrichtung vorzugsweise eine Entladungsgefäßhalterung bzw. ein Teil einer solchen.

[0019] Besonders ausgeprägt ist die erfindungsgemäße Wirkung dann, wenn die kapazitive Einrichtung eine kapazitive Kopplung zwischen der mit ihr gekoppelten Elektrode und einer zugehörigen Gegenelektrode näher liegenden Teilen des Entladungsraumes bewirkt. Dann ergibt sich ein einer effektiven Elektrodenverbreiterung vergleichbarer Effekt.

[0020] Bei einer früheren Patentanmeldung (DE-A 199 55 108) derselben Anmelderin wurde erläutert, daß sich mit einer äußeren thermischen Einrichtung der Wärmetransport in die Entladungslampe oder aus der Entladungslampe heraus in inhomogener Weise beeinflussen läßt. Dadurch sollte dem an sich inhomogenen Eigentemperaturverhalten der Entladungslampe entgegengewirkt werden, um möglichst homogene Entladungsbedingungen und damit eine homogene Leuchtdichteverteilung zu erzeugen.

[0021] Die vorliegende Erfindung steht mit den mit der dortigen Erfindung behandelten Problemen in folgendem Zusammenhang: Durch die kapazitive Einrichtung im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann eine gewisse Temperaturhomogenisierung entlang der zumindest einen Längsrichtung der Entladungslampe bewirkt werden. Dies hängt im einzelnen davon ab, wie gut der thermische Kontakt zwischen der kapazitiven Einrichtung und dem Entladungsgefäß ist. Die durch die Modulation der Feldverteilung notwendige Strukturierung der kapazitiven Einrichtung steht dieser Temperaturhomogenisierung schon deswegen nicht notwendigerweise im Weg, weil diese Modulation mit einer auf die Zwischenentladungsabstände abgestimmten Längenskala erfolgen soll. Die Temperaturinhomogenitäten in der Entladungslampe treten jedoch in der Regel auf einer größeren Längenskala auf; die Entladungslampe ist nämlich gewöhnlich in der Mitte wärmer als am Rand, wobei sich dazwischen ein stetiger Verlauf ergibt. Die für die Modulation der Feldverteilung notwendige Strukturierung kann also theoretisch zwar zu einer leichten Modulation der Temperaturverteilung führen, wenn der Wärmekontakt zu dem Entladungsgefäß gut ist. Jedoch sind Temperaturschwankungen auf der Längenskala der Zwischenentladungsabstände, die sich jedoch über die Erstreckung der Lampe mit dieser Modulation wiederholen, unwesentlich, weil davon die Entladungsstrukturen im wesentlichen alle gleich betroffen sind.

[0022] Darüber hinaus kann die in der zitierten Anmeldung definierte thermische Einrichtung allerdings auch mit der vorliegenden Erfindung kombiniert sein. Es können also die thermische Einrichtung gemäß der zitierten Anmeldung und die kapazitive Einrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung gleichzeitig vorgesehen sein, insbesondere können sie auch kombiniert sein. Dazu kann die thermisch/kapazitive Einrichtung auf das Eigentemperaturverhalten der Lampe angepaßt thermisch inhomogen wirksam sein, beispielsweise durch unterschiedlich ausgeprägte thermische Leitfähigkeit. Wenn dabei für die kapazitive Wirkung nicht ausschlaggebende Eigenschaften verwendet werden, kann die Feldmodulation davon völlig unberührt bleiben. Beispielsweise könnte die Materialstärke oder das Material selbst so gewählt werden, daß die Einrichtung in der Mitte der Lampe stärker kühlt als am Rand. Gleichermaßen könnte nur in der Mitte ein thermisch leitender Anschluß an eine Kühleinrichtung vorgesehen sein und dergleichen mehr. Insbesondere können auch inhomogen angeordnete Kühlrippen verwendet werden. Zu den verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten für die thermische Einrichtung wird auf die zitierte Voranmeldung verwiesen.

[0023] Wenn die thermisch inhomogene Beeinflussung der Lampe durch Isolationsmaßnahmen vorgenommen wird, indem die tendentiell zu kalten Enden der Lampe isoliert werden, so kann dies ohnehin unabhängig von der kapazitiven Einrichtung erfolgen.

[0024] Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Entladungslampe mit einem Vorschaltgerät versehen, das auf das bereits erwähnte gepulste Betriebsverfahren zugeschnitten ist. Nach heutigem Kenntnisstand lassen sich mit diesem Verfahren in besonders effizienter Weise lokalisierte Entladungsstrukturen erzeugen.

[0025] Besondere Anwendung findet die Erfindung bei stabförmig langgestreckten Entladungslampen. Zum einen sind diese ein bevorzugter Anwendungsfall für die erläuterte "thermische Homogenisierung", zum anderen kann es vor allem bei solchen Entladungslampen schwierig sein, strukturierte Elektroden anzubringen, insbesondere wenn diese innerhalb des Entladungsgefäßes liegen sollen. Elektroden innerhalb des Entladungsgefäßes sind jedoch zur Verringerung der für das Starten und den Betrieb notwendigen Spannungen häufig erwünscht. Im Gegensatz zu flächig offeneren Situationen, in denen beispielsweise mit Siebdruckverfahren gearbeitet werden kann, ist innerhalb einer Glasröhre als Entladungsgefäß nur schwer eine mit Vorsprüngen oder anderen geometrischen Elementen zur Definition von Vorzugsstellen für Entladungen versehene Elektrode herzustellen. Hier bietet die Erfindung einen leicht gangbaren Ausweg, vor allem dann, wenn die ohnehin notwendige Halterung in erfindungsgemäßer Weise ausgestaltet ist.

[0026] Solche Stablampen sind von besonderem Interesse für Kopiereinrichtungen oder Scaneinrichtungen, bei denen eine Stablampe über ein optisch abzutastendes Feld, etwa eine Papierfläche, geführt werden muß.

[0027] Die Erfindung ist jedoch auch für Flachstrahler geeignet, die, wie erwähnt, insbesondere zur Hinterleuchtung von Anzeigeeinrichtungen ein wesentliches Anwendungsgebiet für stille Entladungslampen bilden.

Beschreibung der Zeichnungen

[0028] Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Die dabei offenbarten Merkmale können auch in anderen als den dargestellten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Im einzelnen zeigt:

Figur 1

eine schematisierte Ansicht einer stillen Stabentladungslampe zur Veranschaulichung;

Figur 2

eine Variante zu Figur 1, und zwar im Schnitt entlang der Längsachse;

Figur 3

eine schematische Ansicht einer Variante zu Figur 2 als erstes Ausführungsbeispiel;

Figur 4

eine schematische Ansicht einer weiteren Variante zu Figur 3 als zweites Ausführungsbeispiel;

Figur 5

eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen stillen Stabentladungslampe als drittes Ausführungsbeispiel.

[0029] Figur 1 verdeutlicht eine Einrichtung zur kapazitiven Modulation an einem einfachen Beispiel. Es handelt sich jedoch nicht um ein Ausführungsbeispiel. Mit 1 ist eine stille Stabentladungslampe bezeichnet, die im wesentlichen aus einem langgestreckten Glasrohr besteht. Die Einzelheiten der Elektrodenstruktur sind hier nicht dargestellt, jedoch ansatzweise in Figur 2 zu erkennen. Zu Einzelheiten solcher stillen Stabentladungslampen wird verwiesen auf die Schrift US-A 6 097 155.

[0030] Die durch die bei dieser Stabentladungslampe 1 innenliegenden Elektroden erzeugte Potentialverteilung innerhalb des Entladungsgefäßes, nämlich dem Glasrohr, kann durch das mit 2 bezeichnete Metallblech moduliert werden. Dieses Metallblech weist eine sich in Figur 1 vertikal erstreckende kammähnliche Struktur auf, wobei die oberen Enden der Zinken 3 dieser Kammstruktur an der Stabentladungslampe 1 anliegen.

[0031] Figur 2 zeigt ebenfalls kein Ausführungsbeispiel und verdeutlicht, daß die Zinken 3 die Lampe 1 auch teilweise umschließen können. Im übrigen zeigt Figur 2 im Querschnitt die innenliegenden Elektroden 4 der Stabentladungslampe.

[0032] In der bereits erläuterten Weise koppeln die Zinken 3 an das Innere des Entladungsgefäßes der Stabentladungslampe 1 an. Dies ist ein rein kapazitiver Effekt, bei dem zwischen den Elektroden 4 und den Zinken 3 bzw. zwischen dem Inneren des Entladungsgefäßes und den Zinken 3 eine völlige galvanische Trennung vorliegt. Bei der vorgenommenen Strukturierung des Bleches 2 ergibt sich daraus eine Modulation der in Folge der homogen streifenförmigen Gestaltung der Elektrodenstreifen 4 im übrigen entlang der Längserstreckung der Stabentladungslampe 1 im wesentlichen ungestört verlaufenden Äquipotentiallinien. Damit prägt die Kammstruktur des Bleches 2 der Feldverteilung innerhalb der Stabentladungslampe 1 eine Struktur mit gleicher Oszillationslänge auf, wobei bei diesem Beispiel praktisch über die gesamte Länge der Stabentladungslampe 1 eine periodische Oszillation vorliegt. Dementsprechend verteilen sich die Entladungsstrukturen innerhalb der Stabentladungslampe 1. Sie sitzen vorzugsweise an den Stellen der Zinken 3 innerhalb des Entladungsgefäßes. Bei dem zweiten Beispiel in Figur 2 tritt dieser Effekt gegenüber dem ersten Beispiel in Figur 1 dadurch verstärkt auf, daß die Zinken 3 um die Stabentladungslampe 1 jeweils etwa um einen Viertelkreisumfang herumgeführt sind. Man kann diese Modulation auch anschaulich als effektive Elektrodenverbreiterung auffassen.

[0033] Im übrigen zeigt Figur 1, daß das Blech 2 nur in einem in der Längserstreckung der Stabentladungslampe 1 mittleren Bereich über einen breiteren Blechteil 5 und zwei Schrauben montiert ist. Hierbei kann die Montage auch an einer Wärmesenke erfolgen, wodurch das Blech 2 insgesamt als Kühleinrichtung wirkt. Wenn die Zinken 3 etwas breiter als gezeichnet ausgeführt werden und einen relativ guten Wärmekontakt zu der Stabentladungslampe 1 haben, beispielsweise indem sie wie in Figur 2 dargestellt über einen Teil des Querschnittsumfangs an dieser anliegen, bildet das Blech 2 eine inhomogene Kühleinrichtung im Sinne der bereits erwähnten früheren Erfindung, ohne daß dadurch die kapazitive Einkopplung in gleicher Weise inhomogen wäre.

[0034] Figur 3 zeigt stark schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar eine alternative Anordnung von Zinken einer im übrigen vergleichbaren Kammstruktur, wobei die Zinken hier mit 6 bezeichnet sind. Die Zinken sind in einem in Figur 3 linken Randbereich der Stabentladungslampe 1 dichter angeordnet als in einem in Figur 3 rechts dargestellten mittleren Bereich, wodurch sich auch eine dichtere Anordnung von Entladungsstrukturen in der Stabentladungslampe 1 ergibt. Hieraus folgt eine erfindungsgemäße Aufhellung des Randbereichs. Eine solche Randaufhellung kann aus verschiedenen Gründen sinnvoll sein, insbesondere kann sie zur Kompensation einer sonst auftretenden Randverdunkelung gewählt werden, also im Grunde nur zur Homogenisierung der Leuchtdichteverteilung dienen. Zur Randaufhellung wird im übrigen verwiesen auf die bereits zitierte US 6 252 352 B1.

[0035] Figur 4 zeigt mit den dort dargestellten Zinken 7 eine Variante zu Figur 3 als zweites Ausführungsbeispiel. Hier sind die Zinken 7 im links zu erkennenden Randbereich der Stabentladungslampe zwar nicht dichter angeordnet, jedoch breiter ausgeführt. Dadurch brennen die Entladungsstrukturen im Randbereich heller als im in Figur 4 rechts liegenden mittleren Bereich der Stabentladungslampe 1. Zu beiden Figuren 3 und 4 ist anzumerken, daß die Heterogenität der Zinkenstruktur 6 bzw. 7 zum Rand hin etwas übertrieben dargestellt ist. Bei einer praktischen Ausführung wird die Heterogenität in der Regel nur so ausgeprägt sein, daß insgesamt eine möglichst homogene Leuchtdichteverteilung erzielt wird.

[0036] Figur 5 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel, ebenfalls in stark schematisierter Darstellung. Mit 1 ist wiederum die bereits erläuterte Stabentladungslampe bezeichnet. Auf dieser ist ein mit 8 bezeichneter Metallstreifen aufgebracht, der im linken und rechten äußeren Bereich relativ breit und im mittleren Bereich relativ schmal ausgeführt ist, wobei dazwischen kontinuierliche Übergänge gegeben sind. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß die Elektrodenstreifen innerhalb der Stabentladungslampe 1 nicht strukturiert sind, jedoch wegen einer hohen Lampenleistung eine durchgehende vorhangartige Entladung brennt. (Jedoch können die Elektrodenstreifen auch strukturiert sein, wie dies aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist.) Hier hat die vorliegende Erfindung lediglich die Aufgabe, für die bereits erläuterte Randaufhellung zu sorgen. Dementsprechend moduliert die kapazitive Einrichtung 8 die Feldlinien zwar über im wesentlichen die gesamte Länge der Stabentladungslampe 1, jedoch unabhängig von Zwischenentladungsabständen. Diese Modulation könnte auch ausschließlich im Randbereich vorliegen. Jedoch soll erfindungsgemäß zumindest im Randbereich der Längserstreckung der stillen Entladungslampe oder über im wesentlichen ihre gesamte Länge in der Längsrichtung die erfindungsgemäße Modulation vorliegen.

[0037] Diese Modulation ist in dem Sinn oszillierend, als sie einer "Hin-und-her-" oder "Auf-und-ab-Verschiebung" mit einem Zwischenmaximum bzw. -minimum entspricht. Das würde auch dann gelten, wenn der mittlere Bereich des Metallstreifens 8 fehlen würde.

[0038] Natürlich könnte das dritte Ausführungsbeispiel aus Figur 5 auch mit dem ersten oder zweiten Beispiel kombiniert sein, so daß auf eine Strukturierung der Elektrodenstreifen 4 selbst verzichtet werden kann.

Ansprüche

1. Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit
einem mit einem Entladungsmedium gefüllten Entladungsgefäß (1) und
Entladungselektroden (4), die zumindest teilweise durch eine dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt sind,
wobei das Entladungsgefäß (1) zumindest entlang einer Längsrichtung ausgedehnt ist,
und mit einer elektrisch leitenden und von den Elektroden gleichspannungsmäßig elektrisch isolierten Einrichtung (2, 3, 5, 6-8), die an zumindest eine der Elektroden (4) wechselspannungsmäßig kapazitiv gekoppelt und außerhalb des Entladungsgefäßes (1) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Einrichtung (2, 3, 5, 6-8) dazu ausgelegt ist, durch die kapazitive Kopplung an die Elektrode (4) die durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden (4) definierten Äquipotentiallinien entlang der Längsrichtung zwischen Randbereichen und Mittenbereichen des Entladungsgefäßes (1) unterschiedlich so zu modulieren,
dass die Modulation durch die kapazitive Kopplung zur Randaufhellung zur Kompensation einer sonst auftretenden Randverdunklung und zur Homogenisierung der Leuchtdichteverteilung bei der Entladungslampe dient.

2. Entladungslampe nach Anspruch 1, bei der die Modulation räumlich oszillierend ist.

3. Entladungslampe nach Anspruch 2, bei der die oszillierende Modulation periodisch ist.

4. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die leitende Einrichtung (3) doppelt vorgesehen ist, wobei jede der leitenden Einrichtungen (3) mit jeweils zumindest einer Elektrode (4) jeweils einer anderen Polarität kapazitiv gekoppelt ist.

5. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Elektroden (4) im Inneren des Entladungsgefäßes (1), angeordnet sind.

6. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die leitende Einrichtung (3, 6, 7) eine oder ein Teil einer Halterung des Entladungsgefäßes ist.

7. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer thermischen Einrichtung zur Steuerung des Wärmetransports in die / aus der Lampe in entlang der Längsrichtung inhomogener Weise, die so ausgelegt ist, daß im Betrieb die Temperatur in der Lampe entlang der Längsrichtung homogenisiert wird, welche thermische Einrichtung Kühlrippen aufweist, die entlang der Längsrichtung hinsichtlich ihres Vorhandenseins, ihrer Ausdehnung und/oder ihrer Dichte inhomogen angeordnet sind.

8. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die elektrisch leitende Einrichtung (3) eine kapazitive Kopplung zwischen der mit ihr gekoppelten Elektrode (4) und zu der Gegenelektrode (4) näher liegenden Teilen des Entladungsraumes bewirkt.

9. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Entladungsgefäß (1) stabförmig langgestreckt ist.

10. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die als Flachstrahler ausgebildet ist.

11. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem für ein gepulstes Betriebsverfahren ausgelegten Vorschaltgerät.

12. Verwendung einer Entladungslampe nach Anspruch 9 für eine Kopiereinrichtung oder eine Scaneinrichtung.

Claims

1. Discharge lamp for dielectric barrier discharges having a discharge vessel (1) which is filled with a discharge medium and
discharge electrodes (4), which are at least partially isolated from the discharge medium by means of a dielectric coating,
with the discharge vessel (1) extending along at least one longitudinal direction,
and having a device (2, 3, 5, 6-8) which is electrically conductive, is electrically DC-decoupled from the electrodes but is capacitively AC-coupled to at least one of the electrodes (4) and is arranged outside the discharge vessel (1),
characterized in that the conductive device (2, 3, 5, 6-8) is designed, by means of the capacitive coupling to the electrode (4), to differently modulate the equipotential lines, which are defined by the electric field between the electrodes (4), along the longitudinal direction between edge regions and central regions of the discharge vessel (1) such
that the modulation by means of the capacitive coupling is used for edge brightening in order to compensate for any edge darkening which would otherwise occur and for homogenization of the light intensity distribution in the discharge lamp.

2. Discharge lamp according to Claim 1, in which the modulation is oscillatory in three dimensions.

3. Discharge lamp according to Claim 2, in which the oscillatory modulation is periodic.

4. Discharge lamp according to one of the preceding claims, in which the conductive device (3) is provided in duplicated form, with each of the conductive devices (3) being capacitively coupled to in each case at least one electrode (4) of a respectively different polarity.

5. Discharge lamp according to one of the preceding claims, in which the electrodes (4) are arranged in the interior of the discharge vessel (1).

6. Discharge lamp according to one of the preceding claims, in which the conductive device (3, 6, 7) is a holder, or a part of a holder, for the discharge vessel.

7. Discharge lamp according to one of the preceding claims having a thermal device for controlling the heat transport to/from the lamp in an inhomogeneous manner along the longitudinal direction, and which is designed such that the temperature in the lamp is homogenized along the longitudinal direction during operation, with this thermal device having cooling ribs which are arranged inhomogeneously with regard to their presence, their extent and/or their density along the longitudinal direction.

8. Discharge lamp according to one of the preceding claims, in which the electrically conductive device (3) produces capacitive coupling between the electrode (4) coupled to it and those parts of the discharge area which are located closer to the opposite electrode (4).

9. Discharge lamp according to one of the preceding claims, in which the discharge vessel (1) is elongated in the form of a rod.

10. Discharge lamp according to one of Claims 1 to 9, which is designed as a flat lighting element.

11. Discharge lamp according to one of the preceding claims, having a ballast which is designed for a pulsed operating method.

12. Use of a discharge lamp according to Claim 9 for a copying device or a scanning device.

Revendications

1. Lampe à décharge pour des décharges rendues incomplètes par voie diélectrique comprenant
   une enceinte (1) de décharge emplie de fluide de décharge et
   des électrodes (4) de décharge qui sont séparées au moins en partie du fluide de décharge par une couche diélectrique,
   dans laquelle l'enceinte (1) de décharge s'étend au moins le long d'une direction longitudinale
   et ayant un dispositif (2, 3, 5, 6 à 8) conducteur de l'électricité et isolé électriquement du point de la tension continue des électrodes, qui est couplé capacitivement du point de vue de la tension alternative à au moins une des electrodes (4) et qui est disposé à l'extérieur de l'enceinte (1) de décharge,
   caractérisée en ce que le dispositif (2, 3, 5, 6 à 8) conducteur est conçu pour moduler par le couplage capacitif à l'électrode (4) les lignes d'équipotentiel définies par le champ électrique entre les électrodes (4) le long de la direction longitudinale entre des zones du bord et médianes de l'enceinte (1) de décharge différemment de façon
   à ce que la modulation par le couplage capacitif serve à éclairer les bords pour compenser un obscurcissement des bords qui se produit sinon et pour homogénéiser la répartition de luminance dans la lampe à décharge.

2. Lampe à décharge suivant la revendication 1, dans laquelle la modulation est oscillante dans l'espace.

3. Lampe à décharge suivant la revendication 2, dans laquelle la modulation oscillante est périodique.

4. Lampe à décharge suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif (3) conducteur est prévu en double, chacun des dispositifs (3) conducteurs étant couplé capacitivement à, respectivement, au moins une électrode (4) de, respectivement, une autre polarité.

5. Lampe à décharge suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle les électrodes (4) sont placées à l'intérieur de l'enceinte (1) de décharge.

6. Lampe à décharge suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif (3, 6, 7) conducteur est une fixation ou une partie d'une fixation de l'enceinte de décharge.

7. Lampe à décharge suivant l'une des revendications précédentes, comprenant un dispositif thermique de commande de la propagation de la chaleur de façon non homogène suivant la direction longitudinale dans la lampe ou hors de la lampe, qui est conçu de façon à homogénéiser en fonctionnement la température de la lampe le long de la direction longitudinale, ce dispositif thermique ayant des ailettes de refroidissement, dont la présence, l'étendue et/ou la densité n'est pas homogène le long de la direction longitudinale.

8. Lampe à décharge suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif (3) conducteur d'électricité provoque un couplage capacitif entre l'électrode (4) qui y est couplée et des parties de l'espace de décharge proches de la contre-électrode (4).

9. Lampe à décharge suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'enceinte (1) de décharge s'étend en longueur en forme de barreau.

10. Lampe à décharge suivant l'une des revendications 1 à 9, qui est constituée en source de rayonnement plate.

11. Lampe à décharge suivant l'une des revendications précédentes, comprenant un ballast conçu pour un procédé de fonctionnement pulsé.

12. Utilisation d'une lampe à décharge suivant la revendication 9 pour un dispositif de reprographie ou pour un dispositif de scanner.

Zeichnung