JP2001313196A

JP2001313196A - 電球形蛍光ランプ、放電ランプ点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JP2001313196A
Application number: JP2000199995A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kamata; 征彦鎌田; Keiichi Shimizu; 恵一清水; Hideo Kozuka; 日出夫小塚; Noriyuki Kitamura; 紀之北村
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】調光位相が９０°以前であっても円滑で安定に
調光でき、しかも明るさのちらつきの虞のない電球形蛍
光ランプ、放電ランプ点灯装置およびこれらを用いた照
明装置を提供する。【解決手段】電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ１と、ノ
イズフィルタＮＦ、整流回路ＦＢＲ、平滑コンデンサＣ
１Ａ、Ｃ１Ｂ、少なくとも１個のスイッチング手段Ｑ
１、Ｑ２、スイッチング周波数制御手段ＳＦＣ、ならび
に負荷回路ＬＣ備え蛍光ランプＦＬを高周波点灯する点
灯回路手段と、点灯回路手段を内部に収納するカバー
と、口金とを具備している。スイッチング周波数制御手
段ＳＦＣは、入力電圧検出手段ＶＤＴ、検出電圧の平滑
化手段ＳＭおよび平滑化電圧に応じて導通度が変化して
共振コンデンサＣ７の実効的静電容量を制御する導通制
御手段ＣＣＭによって構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、改良された点灯回
路手段を備えた電球形蛍光ランプ、放電ランプ点灯装置
およびこれらを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電球形蛍光ランプは、コンパクトな蛍光
ランプとその点灯回路手段を一体化した構成を備え、一
般照明用白熱電球のように小形で、片口金構造を有して
いながら蛍光ランプの特徴である高いランプ効率と長寿
命とを併せて有し、大幅な省電力を図れる光源であるた
めに、白熱電球に代えて多用されている。

【０００３】一般に市販されている電球形蛍光ランプ
は、蛍光ランプを高効率点灯することが可能で、しかも
小形、軽量なことから高周波点灯するものが主流となっ
ていて、そのために高周波インバータを備えている。高
周波インバータは、直流を入力して高周波に変換するた
めに、整流回路を用いて低周波交流をいったん直流に変
換するとともに、平滑コンデンサを用いて非平滑の直流
電圧から平滑化された直流を得る。整流化直流で直接平
滑コンデンサを充電する回路方式をコンデンサインプッ
ト方式というが、後述する理由により調光することがで
きない。また、コンデンサインプット方式の場合、低周
波交流電源から点灯回路手段への入力電流は、平滑コン
デンサへの充電電流になるから、その流入期間が短いの
で、入力電流の休止期間中に位相制御式の調光器がオン
すると、保持電流を確保できないために、調光器におい
てはそのオンを半サイクル中維持することができない。
すなわち、調光器が正常に作動しなくなる。

【０００４】これに対して、近時、調光可能な電球形蛍
光ランプ（従来技術１）が開発された。しかし、この従
来技術１は、特殊な制御用ＩＣを採用していて、回路構
成が複雑で高価になる。

【０００５】また、特開平１１−１３５２９０号公報に
は、位相制御手段１の出力電圧をダイオードＤ１、Ｄ２
にて脈流直流電圧として検出し、これを調光制御手段４
に入力して、インバータ回路２の出力制御を行うように
した回路構成が記載されている。（従来技術２）すなわち、調光制御手段４は、比較器ＣＰ、基準電圧Ｅ
_０および検出抵抗Ｒ_１、Ｒ_２からなり、ダイオード
Ｄ_１、Ｄ_２にて検出した脈流直流電圧を検出抵抗Ｒ _１、
Ｒ_２にて分圧して検出電圧Ｅ_１とし、検出電圧Ｅ_１と基
準電圧Ｅ_０との比較で、検出電圧Ｅ_１が基準電圧Ｅ_０を
超えると（すなわち、位相制御手段１のオン区間で
は）、比較器ＣＰの出力がＨｉｇｈレベルとなる。この
とき、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ_３がオン
しているため、ドライバーＩＣの動作発振周波数は、抵
抗Ｒ_４、コンデンサ（Ｃ_２＋Ｃ_３）で決まる周波数ｆ_２
となる。また、検出電圧Ｅ_１が基準電圧Ｅ_０とよりも低
い区間（すなわち、位相制御手段１の休止区間）は、比
較器ＣＰの出力はＬｏｗレベルとなるため、スイッチン
グ素子Ｑ_３はオフして、ドライバーＩＣの動作発振周波
数は、抵抗Ｒ_４、コンデンサＣ_２で決まる周波数ｆ_１と
なる。周波数の関係は、ｆ_１＞ｆ_２とされる。

【０００６】そうして、交流電源電圧の各半サイクルに
おいて、位相制御手段１がオフしている休止区間は、ダ
イオードＤ_１、Ｄ_２にて検出される脈流直流電圧、すな
わち検出電圧Ｅ_１が低いので、インバータ回路２は高い
周波数ｆ_１で動作する。このとき、インバータ回路２の
出力は、主としてインダクタＬ１およびコンデンサＣ _６
の直列共振回路の共振特性曲線において動作周波数が遅
相領域に位置するように一般に設定されるために、小さ
くなる。

【０００７】これに対して、位相制御手段１がオンして
いるオン区間は、ダイオードＤ_１、Ｄ_２にて検出される
脈流直流電圧、すなわち検出電圧Ｅ_１が高いので、イン
バータ回路２は低い周波数ｆ_２で動作する。このとき、
インバータ回路２の出力は、上記の理由から大きくな
る。

【０００８】したがって、位相制御手段１の操作によっ
てそのサイリスタＳの交流電源電圧の各半サイクルにお
けるオン区間を変化させるのに対応して、インバータ回
路２の動作周波数をｆ_１とｆ_２とに切り替え、それぞれ
の周波数における動作時間の割合を変化させてランプの
光出力を変化させるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来技術２においては、交流電源電圧の各半サイクルごと
に高低異なる動作周波数ｆ_１、ｆ_２の切り替えが行われ
るために、交流電源周波数の２倍の周波数による明るさ
のちらつきがランプに生じやすく、特に電源電圧が変化
したときなどにはその傾向が強くなる虞がある。

【００１０】本発明は、調光位相が９０°以前であって
も円滑で安定に調光でき、しかも明るさのちらつきの虞
がない電球形蛍光ランプ、放電ランプ点灯装置およびこ
れらを用いた照明装置を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は、調光時の放電が安定して
いて、しかも明るさのちらつきの少ない電球形蛍光ラン
プおよびこれを用いた照明装置を提供することを他の目
的とする。

【００１２】さらに、本発明は、調光時に平滑コンデン
サへの突入電流が増加しにくい電球形蛍光ランプおよび
これを用いた照明装置を提供することをさらに他の目的
とする。

【００１３】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の電球形
蛍光ランプは、屈曲された放電路が内部に形成されるよ
うにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、
透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性
放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光
性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含む
イオン化媒体を備えた蛍光ランプと；入力端が低周波交
流電源に接続するノイズフィルタ、交流入力端がノイズ
フィルタの出力端側に接続した整流回路、整流回路の直
流出力電圧を平滑化する平滑コンデンサ、高周波でスイ
ッチングする少なくとも１個のスイッチング手段、入力
電圧にほぼ比例する電圧を検出してその検出電圧に応じ
てスイッチング手段のスイッチング周波数を各半サイク
ルを通じてほぼ一定に維持しながら連続的に変化させる
スイッチング周波数制御手段、ならびに限流インダクタ
ンスおよびコンデンサを含む負荷共振回路を含みコンデ
ンサの少なくとも一部と並列的に蛍光ランプを接続する
とともにスイッチング手段のスイッチングによって発生
した高周波電圧が印加される負荷回路を備えた点灯回路
手段と；点灯回路手段を内部に収納するとともに、蛍光
ランプを支持するカバーと；点灯回路手段の入力端に接
続するとともにカバーの基端に配設された口金と；を具
備していることを特徴としている。

【００１４】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【００１５】＜蛍光ランプについて＞（透光性放電容器について）透光性放電容器は、外径が
１１ｍｍ以下、好ましくは８〜１１ｍｍ、さらに一層小
形化を図るには３〜９ｍｍが好適であり、内部に屈曲さ
れた放電路が形成されるようにコンパクトな形に形成さ
れている。たとえば、１本の細長いガラス管を鞍形に湾
曲したり、Ｕ字状に屈曲した複数のＵ字状ガラス管を連
結管により接続するとともに、各Ｕ字状ガラス管の部分
を円周上に配列したり、Ｕ字状ガラス管の間に形成され
る空隙部分を一方向から見透せるように前後に揃えて配
列することにより、さらにはガラス管をスパイラルに巻
回することによっても、透光性放電容器をコンパクトな
形に形成し、しかも内部に屈曲された放電路を形成する
ことができる。なお、連結管は、吹き破り法により形成
したり、別に用意した管を用いてガラス溶着して形成す
ることができる。

【００１６】また、透光性放電容器の外径は、上記の数
値範囲内で自由に選択できるが、外径が３ｍｍ未満であ
ると、ランプ電流が絞られすぎてしまい、所望のランプ
入力を確保するためには、ランプ電流が小さくなる分に
ついて放電路長を大きくして補わなければならなくな
り、小形化を図れなくなる。また、これに伴いランプ電
圧が高くなるから、始動電圧も高くなり、点灯回路も大
形化するとともに、コストアップになる。反対に、透光
性放電容器の外径が１１ｍｍを超えると、透光性放電容
器が大きくなりすぎて、コンパクトな蛍光ランプを得に
くくなる。なお、透光性放電容器の内径は、概ね外径に
比例し、透光性放電容器の肉厚の２倍を外径から減算し
た値の平均値である。

【００１７】さらに、透光性放電容器の少なくとも両端
には、シール部たとえばピンチシール部が形成されてい
て、さらに要すれば、これに加えて中間にもピンチシー
ル部が形成される。たとえば、複数のＵ字状ガラス管を
連結管によって連結して透光性放電容器が形成される場
合には、透光性放電容器の中間にもシール部を形成する
ことができる。すなわち、各Ｕ字状ガラス管の両端部に
シール部を形成し、端部に近い中間部同士を連結管によ
って連結して、１本の屈曲した放電路を形成する。

【００１８】一方、透光性放電容器の長さ、したがって
透光性放電容器の両端に封装した一対の電極の間に形成
される放電路の長さすなわち放電路長は、外径が上記範
囲内であれば、電球形蛍光ランプのランプ電力に応じて
３００〜５００ｍｍに設定することができる。

【００１９】さらに、透光性放電容器は、上記の構造を
備えていれば、その材料は制限されないが、一般的には
ガラスを用いて構成することができる。この場合、ガラ
スとしてはソーダライムガラス、鉛ガラスなどの軟質ガ
ラスを用いるのが経済的であるが、要すればホウケイ酸
ガラスなどの硬質または半硬質ガラスを用いることもで
きる。

【００２０】さらにまた、透光性放電容器の横断面形状
は、通常円形にするのが一般的であるが、要すれば非円
形たとえば楕円形その他任意の横断面形状にすることが
できる。

【００２１】（蛍光体層について）蛍光体層は、放電に
よって発生した紫外線を波長変換して所望波長域の可視
光を得るために用いる。用いる蛍光体の種類は限定され
ないが、３波長発光形蛍光体は、耐熱特性および負荷特
性に優れたものを得ることができるとともに、演色性に
優れているので、好適である。

【００２２】また、本発明において、蛍光体層が「透光
性放電容器の内面側に配設されている」とは、蛍光体層
は透光性放電容器の内面に直接形成されていてもよい
し、保護膜、反射膜などを介して間接的に形成してもよ
いことを意味している。

【００２３】さらに、保護膜としては、Ａｌ_２Ｏ_３の微
粒子を主体とする膜構成を用いることができる。結晶構
造は、β形およびα形のいずれでもよい。しかし、α形
Ａｌ _２Ｏ_３を用いた保護膜を用いることにより、優れた
光束立ち上がり特性を得ることができる。

【００２４】（電極について）透光性放電容器の両端に
は一対の電極がシール部を介して封装されるが、電極構
造はフィラメント電極およびセラミックス電極などのい
ずれでもよい。

【００２５】電極がフィラメント電極で、シール部がピ
ンチシール構造の場合には、封着の際にフィラメントの
形状が乱れるのを防止するために、ビードマウント構造
を採用して透光性放電容器の両端にピンチシールするこ
とができる。

【００２６】セラミックス電極を用いる場合、セラミッ
クス電極は以下に示す構成を備えている。すなわち、セ
ラミックス電極は、複合酸化物や酸窒化物の焼結体と、
この焼結体を担持する導電性基体とを備えている。

【００２７】焼結体は、アルカリ土類元素および遷移金
属元素を主成分とする複合酸化物や酸窒化物の微粒子や
その多孔質集合体からなる。また、焼結体の微粒子やそ
の多孔質集合体の表面を炭化物たとえばＴａＣなどおよ
びまたは窒化物たとえばＴｉＮなどで被覆することがで
きる。これらの被覆を表面に形成することにより、Ｂａ
などの熱電子放出物質のスパッタリングを防止する作用
がある。しかし、熱電子放出物質は、内部から熱拡散に
よって表面焼結体の温度が低いときに、電気伝導を補助
する機能も有する。

【００２８】「導電性基体」とは、適度な導電性を備え
ていて、焼結体を担持する部材であればどのような材料
によって構成されていてもよく、たとえばタングステン
コイルに付着させて担持させたり、遷移金属または上記
焼結体から形成したカップ状体の内部に収納して担持さ
せることができる。

【００２９】（イオン化媒体について）透光性放電容器
内に封入されるイオン化媒体は、水銀および希ガスを含
んでいる。

【００３０】水銀は、電球形蛍光ランプが点灯中高温に
なるので、高温下での水銀蒸気圧を最適に制御するため
に、アマルガムによって供給するのが一般的である。ア
マルガムを用いることにより、周囲温度の変化に対して
も水銀蒸気圧を安定に制御でき、したがって安定した光
出力を得ることができる。さらに、電極の近傍に補助ア
マルガムを配設することにより、点灯初期に水銀蒸気を
供給して、光束立ち上がり特性を良好にすることができ
る。前者のアマルガムを補助アマルガムと区別するため
に、以下「主アマルガム」という。

【００３１】主アマルガムは、低圧水銀蒸気放電に必要
な水銀を放出して透光性放電容器内に水銀蒸気を供給す
るもので、好ましくは細管内に収納される。そして、主
アマルガムはＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇ、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈ
ｇなどの組成であるとともに、光束立ち上がりを良好に
するために、４．５重量％以上好適には６重量％の水銀
を含むものを用いることができる。

【００３２】しかし、水銀の含有量が上記含有量になる
と、水銀がアマルガムの表面に滲み出てべとつきを生じ
やすいので、配慮すべきである。すなわち、アマルガム
を製造する際に、急冷して結晶粒子を小さくしたり、ア
マルガムの表面にべとつき防止処理をすることができ
る。

【００３３】また、主アマルガムの封入量は、４０〜１
２０ｍｇ程度がよい。

【００３４】さらに、主アマルガムは、適当なサイズの
粒子に加工して必要量が封入されるように複数の粒子を
細管内に封入するのがよい。

【００３５】さらにまた、透光性放電容器の外径が小さ
くなるほど、点灯時に透光性放電容器の放電空間内の水
銀蒸気圧が均一に分布するまでに時間がかかりやすくな
るので、主アマルガムを透光性放電容器の複数の位置で
供給することができる。

【００３６】補助アマルガムは、アマルガム形成金属た
とえばインジウムＩｎなどを所要の位置に配設すること
により、透光性放電容器内において水銀が移動してアマ
ルガムを形成するように構成される。アマルガム形成金
属は、ステンレスなどの金属基体に蒸着などによって被
着させることができる。

【００３７】さらに、補助アマルガムは、電極の近傍に
配設される場合には、電極の導入線に溶接により支持さ
せることができる。また、電極とは遠隔した位置に補助
アマルガムが配設される場合には、シール部に基端が封
着された適当な導入線のような部材に支持させることが
できる。

【００３８】希ガスは、アルゴン、クリプトン、キセノ
ン、ネオンなどの一種または複数種を混合して数千〜数
万Ｐａの圧力で封入することができる。

【００３９】＜点灯回路手段について＞本発明において
点灯回路手段は、蛍光ランプを始動し、高周波点灯する
ための回路手段である。そして、ノイズフィルタ、整流
回路、平滑コンデンサ、少なくとも１個のスイッチング
手段、スイッチング周波数制御手段、ならびに負荷回路
を少なくとも具備して構成されている。そして、必要に
応じてその他の構成を具備することが許容される。たと
えば、点灯回路手段の入力インピーダンスを所望に調整
する入力インピーダンス調整手段を配設することができ
る。また、以上の回路要素は、一般的には配線基板に実
装される。なお、本発明において、「高周波」とは、周
波数１０ｋＨｚ以上を意味し、好ましくは周波数２０〜
２００ｋＨｚである。

【００４０】以下、回路要素ごとに分説する。

【００４１】（ノイズフィルタについて）ノイズフィル
タは、低周波交流電源と整流回路との間に介在して、高
周波インバータのスイッチング手段の高周波スイッチン
グによって発生した高周波ノイズが低周波交流電源側へ
流出しないように阻止するものである。もちろん、低周
波交流電源とノイズフィルタとの間に調光器が介在し
て、位相制御された低周波交流電圧がノイズフィルタの
入力端に印加され得る。そして、ノイズフィルタは、一
般的には低周波交流電源と整流回路との間に直列に接続
されるインダクタと、低周波交流電源に並列的に接続さ
れるコンデンサとによって構成されている。また、ノイ
ズフィルタのコンデンサを電球形蛍光ランプの入力イン
ピーダンスを少なくとも調光器の位相制御素子の休止区
間の間相対的に低インピーダンスに調整するための入力
インピーダンス調整手段に用いるコンデンサと共用する
ことができる。

【００４２】（整流回路について）整流回路は、低周波
交流を直流に変換する手段であって、その交流入力端が
直接または間接的にノイズフィルタを介して低周波交流
電源に接続され、直流出力端に非平滑直流を出力するも
ので、各種整流回路を任意に採用することができる。た
とえば、ブリッジ形全波整流回路、倍電圧形全波整流回
路、センタータップ形全波整流回路、半波整流回路など
を用いることができる。

【００４３】（平滑コンデンサについて）平滑コンデン
サは、整流回路の非平滑直流電圧を平滑にするための手
段であり、一般的には整流回路の回路方式に応じて電解
コンデンサを一個または複数個用いる。たとえば、倍電
圧形整流回路の場合には、２個の平滑コンデンサを直列
接続して用いる。また、平滑コンデンサを整流回路の非
平滑直流電圧によって直接充電して平滑化する（「コン
デンサインプット方式」という。）だけでなく、高周波
インバータの後述するスイッチング手段による高周波ス
イッチングを利用して低周波交流電源電圧の各半サイク
ルのほぼ全区間にわたって間接的に充電する既知の各種
回路方式たとえばスイッチング手段が高周波インバータ
だけでなくチョッパとしても作用する複合チョッパ方式
などを採用することができる。この方式によると、平滑
コンデンサの充電時に突入電流を生じないので、平滑コ
ンデンサの破壊を回避するとともに、点灯回路手段の高
力率、低高周波歪を実現することができる。なお、上記
各種回路方式は、高力率、低高調波歪である点で共通し
ているので、本発明においては「高力率、低高調波歪回
路方式」という。さらに、平滑コンデンサは、ほぼ完全
にフラットな平滑化直流電圧を得るように構成できる
が、要すれば適度のリップルを含む平滑化直流を得るよ
うな構成であってもよい。

【００４４】（スイッチング手段について）少なくとも
１個のスイッチング手段は、高周波インバータの主体部
分を構成する。本発明において、高周波インバータの回
路形式は自由であり、特定の回路形式に限定されない。
たとえば、交互にスイッチングする直列接続された一対
のスイッチング手段を用いるハーフブリッジ形インバー
タや並列形インバータ、１個のスイッチング手段を用い
る一石形インバータなどを採用することができる。ま
た、スイッチング手段は、電流ドライブ形のスイッチン
グ手段たとえばバイポーラ形トランジスタ、ならびに電
圧ドライブ形のスイッチング手段たとえばＦＥＴのいず
れのドライブ形式のものであってもよい。ＦＥＴとして
は、ＭＯＳＦＥＴを用いることができる。また、ＭＯＳ
ＦＥＴは、Ｎチャンネル形およびＰチャンネル形のいず
れであってもよい。なお、スイッチング手段が高周波ス
イッチングを行うためには、起動回路およびドライブ信
号発生回路などを高周波インバータに付設する。

【００４５】（スイッチング周波数制御手段について）
スイッチング周波数制御手段は、高周波インバータを構
成するスイッチング手段のスイッチング周波数を電源電
圧の高さに応じて制御する手段であり、本発明の特徴的
な構成部分である。そして、入力電圧にほぼ比例する電
圧を検出する入力電圧検出機能およびその検出電圧に応
じてスイッチング周波数を変化させるスイッチング周波
数制御機能を備えている。

【００４６】入力電圧検出機能は、その検出電圧が入力
電圧に対して実効値または平均値的に比例ないしは概ね
比例的であればよい。入力電圧の検出は、交流電圧の正
負両半波を検出してもよいし、いずれか一方の半波のみ
を検出してもよい。後者の場合に、半波の交流成分のみ
を検出してもよいし、半波を直流成分を含んでそのまま
検出してもよい。また、検出した入力電圧の実効値を得
るには、実効値変換回路を経由して検出電圧を取り出せ
ばよい。同様に平均値を得るには、平均値変換回路を経
由すればよい。入力電圧が位相制御形の調光器を経由す
ることによって位相制御されている場合であっても、実
効値または平均値によって入力電圧の調光位相を検出す
ることができる。

【００４７】次に、スイッチング周波数制御機能は、高
周波インバータのスイッチング手段をドライブするドラ
イブ回路のスイッチング周波数を決定する機能を制御す
ることによって実現できる。ドライブ回路は、自励形お
よび他励形のいずれであってもよい。自励形の場合、負
荷回路に流れる電流を帰還してスイッチング共振回路を
作動させてスイッチング周波数を決定するので、スイッ
チング共振回路の共振コンデンサに直列に導通制御手段
を接続して、導通制御手段を検出電圧に応じて制御する
ことによって共振コンデンサの静電容量を実効的に変化
させることができる。他励形の場合、ドライブ信号用の
発振回路を用いて、その発振周波数によりスイッチング
周波数を決定するので、発振回路の発振周波数を連続的
に制御すればよい。たとえば、発振回路の発振周波数設
定用の時定数回路のコンデンサと直列に導通制御手段を
接続し、導通制御手段を検出電圧に応じて制御すること
ができる。

【００４８】（負荷回路について）負荷回路は、少なく
とも負荷共振回路を備えていて、そのコンデンサに蛍光
ランプを並列的に接続する。そして、負荷共振回路は、
それぞれ一個または複数個のインダクタおよびコンデン
サからなる。インダクタには限流インダクタンスが含ま
れる。なお、限流インダクタンスは、蛍光ランプに対し
て直列接続されて蛍光ランプの負特性を補償して、所定
のランプ電流を通流させる。そして、チョークコイル、
漏れ変圧器などによって構成することができる。また、
コンデンサの一部として直流カットコンデンサを含むこ
とができる。これにより、高周波インバータに対して導
電的に接続した回路方式を採用することができる。一般
に直流カットコンデンサは、静電容量の大きなコンデン
サを用いるので、負荷共振回路にはほとんど寄与しない
が、静電容量を相対的に小さくして負荷共振回路のコン
デンサの明らかな一部を担当するように構成することも
できる。なお、蛍光ランプは、コンデンサの一部または
全部と並列に接続される。

【００４９】＜カバーについて＞カバーは、少なくとも
その内部に点灯回路手段を収納するとともに、蛍光ラン
プを支持し、かつ基端に口金を支持する。さらに、グロ
ーブを備えた電球形蛍光ランプにおいては、グローブを
カバーに固定する。

【００５０】点灯回路手段をカバーの内部に収納し、か
つ定置するために、補助的な部材たとえば仕切り板を利
用することができる。すなわち、仕切り板に配線基板を
支持させるとともに、仕切り板をカバーの開口端を塞ぐ
ようにカバーに装着することにより、配線基板をカバー
内に収納させることができる。この場合、さらに仕切り
板をグローブと一緒にカバーに固定することができる。
しかし、要すれば、配線基板を直接カバー内に支持させ
て収納することができるのはいうまでもない。

【００５１】また、蛍光ランプをカバーに支持させるの
にも仕切り板を用いることができる。すなわち、蛍光ラ
ンプを仕切り板に支持させ、仕切り板をカバーの開口端
に固定する。そうして、カバーの開口端に仕切り板を装
着することによって、カバーに不要な開口ができないよ
うにすることができる。

【００５２】さらに、カバーは、その基端に口金を支持
し、かつ白熱電球用照明器具への適合率を高めるため
に、中間部から基端部にかけて細く形成するのがよい。
しかし、カバー全体の形状は、電球形蛍光ランプとして
のデザインを考慮して決定されるべきである。すなわ
ち、グローブを備えている場合のカバーと、グローブを
備えていないで、蛍光ランプが露出する場合のカバーと
では、主としてデザイン的配慮から、カバーの形状が大
きく異なるのは当然である。

【００５３】また、グローブの形状に応じてカバーの形
状が異なるべきものである。たとえば、Ｇ形グローブの
場合には、カバーをグローブと協働してＧ形バルブに近
い形状になるように、球体の一部のような形状にするこ
とができる。また、Ａ形グローブの場合にも、カバーを
グローブと協働してなるべくＡ形バルブに近い形状にな
るような形状にすることができる。

【００５４】＜口金について＞口金は、受電手段である
とともに、電球形蛍光ランプを機械的に支持する手段と
して機能する。そして、既知の口金を適宜選定して用い
ることができるが、電球形蛍光ランプとして多用されて
いるＥ２６形ねじ口金が適当である。

【００５５】また、口金をカバーに支持させるための手
段は、特に制限されないので、既知の支持手段たとえば
ポンチによる機械的固着すなわち加締めなどによって支
持すればよい。

【００５６】＜その他の構成について＞１入力インピーダンス調整手段について低周波交流電源の各半サイクルにおいて、調光器のサイ
リスタがオフしている休止区間に電球形蛍光ランプに印
加される電圧は、休止区間中の調光器のインピーダンス
と、電球形蛍光ランプの入力インピーダンスとの比に比
例する。そこで、上記区間中に電球形蛍光ランプに印加
される電圧を所望の値にしたい場合、その入力端子間に
入力インピーダンス調整手段を挿入することができる。
入力インピーダンス調整手段としては、たとえば比較的
静電容量の大きなコンデンサおよび振動電流抑制のため
の抵抗器の直列回路により構成することができる。２調光器について調光器は、一般的に電球形蛍光ランプを構成する回路要
素ではなく、室内の壁面に埋設されたり、照明器具に内
蔵されて用いられるが、本発明においては、要すれば電
球形蛍光ランプに組み込むことが許容される。また、調
光器は、位相制御素子と、位相制御素子のオン位相を制
御する操作回路とを主構成要素としている。位相制御素
子は、トライアックなどのサイリスタなどの無接点スイ
ッチ素子からなる。また、操作回路は、位相制御素子の
制御端子に所望位相の導通信号を供給する回路で、可変
抵抗器およびコンデンサを直列に接続してなる移相回路
およびダイアックなどのトリガー素子を備えている。ま
た、位相制御素子に並列にコンデンサを接続して、位相
制御素子のスイッチングに伴って発生するノイズを吸収
するように構成されている。

【００５７】＜本発明の作用について＞まず、本発明の
電球形蛍光ランプを調光器を経由しないで直接低周波交
流電源に接続した場合の回路動作について説明する。す
なわち、整流回路からの非平滑の直流出力が平滑コンデ
ンサによって平滑化され、平滑コンデンサに充電され
る。したがって、平滑コンデンサの充電電圧は、低周波
的に見たときに多少のリップルを含んでいたとしても、
高周波的に見たときに、一定であるとして差し支えな
い。平滑化直流電圧が印加されると、起動回路が作動し
てスイッチング手段がスイッチングを開始し、続いてド
ライブ回路が作動してスイッチング手段にドライブ信号
が供給されるため、スイッチング手段は継続的にスイッ
チングを行い高周波インバータが作動する。この場合、
スイッチング周波数制御手段において検出される入力電
圧は一定であるから、スイッチング周波数は一定であ
る。

【００５８】一方、スイッチング手段の高周波スイッチ
ングによるインバータ動作によって発生した高周波が印
加される負荷回路においては、その負荷共振回路が高周
波に共振して正弦波形の高周波振動を行う。

【００５９】また、負荷回路には、負荷共振回路が備え
られていることにより、蛍光ランプの始動点灯を制御で
きるうえに、結果として上記入力電流波形がほぼ正弦波
になり、このため高調波歪が著しく低減する。

【００６０】一方、負荷回路にあっては、負荷共振回路
が結果として入力電流波形の正弦波化に貢献している他
に、蛍光ランプの始動時に電極間に共振による高電圧を
印加して始動を促進することができる。また、蛍光ラン
プの一対のフィラメント電極の非電源側端子間に負荷共
振回路のコンデンサを接続することにより、フィラメン
ト加熱回路を形成することもできる。

【００６１】次に、電球形蛍光ランプを調光器を経由し
て低周波交流電源に接続した場合について説明する。す
なわち、各半サイクルにおいて、調光器のサイリスタな
どの位相制御素子がオンすることによって位相制御され
た低周波交流電圧が電球形蛍光ランプの口金に印加され
る。そして、整流回路で整流され、平滑コンデンサに充
電が行われる。

【００６２】一方、スイッチング周波数制御手段は、位
相制御された入力電圧にほぼ比例する電圧を検出し、そ
の検出電圧に応じてスイッチング周波数を決定する。す
なわち、調光位相がほぼ０°で、低周波交流電源電圧が
位相制御されないでそのまま、負荷に印加されることに
より、蛍光ランプを全光点灯する場合には、スイッチン
グ手段が所定の基準となるスイッチング周波数でスイッ
チングして高周波が発生する。なお、「調光位相」と
は、低周波交流電源電圧の各半波における位相制御が開
始される位相を意味する。

【００６３】次に、調光器が操作されて調光位相がたと
えば４５°になると、入力電圧はその実効値が調光位相
に見合った値まで低減する。これに対して、平滑コンデ
ンサの充電電圧は、調光位相が０°から９０°近傍にな
るまで殆ど変化しないで一定になる。しかし、スイッチ
ング周波数制御手段においては、各半サイクルごとに入
力電圧を検出して、調光位相の４５°に見合った実効的
または平均的な電圧値の検出電圧を生じる。そして、検
出電圧に応じてたとえば基準となるスイッチング周波数
より相対的に高いスイッチング周波数が決定され、スイ
ッチング手段は半サイクルを通じてほぼ一定の上記高い
スイッチング周波数でドライブされるので、周波数が各
半サイクルを通じてほぼ一定に高い高周波電圧が発生し
て、負荷回路に印加される。その結果、負荷回路の限流
インピーダンスが大きくなって蛍光ランプは調光位相４
５°に見合った調光点灯を行う。しかし、調光位相が９
０°を超えると、平滑コンデンサの充電電圧も低下して
くるので、調光特性の下り勾配が大きくなりすぎないよ
うにしたいならば、スイッチング周波数の低下の度合い
を低減するように構成することができる。

【００６４】以上から明らかなように、本発明において
は、調光位相９０°以前の調光を円滑に行うことができ
る。

【００６５】また、低周波交流電源の各半サイクルの全
体を通じてほぼ一定のスイッチング周波数でスイッチン
グ手段がスイッチングして高周波を発生するので、どの
調光位相にあっても明るさのちらつきを生じないで安定
な調光を行うことができる。

【００６６】請求項２の発明の電球形蛍光ランプは、請
求項１記載の電球形蛍光ランプにおいて、負荷回路に流
れる電流を帰還して帰還電圧を生じる帰還手段、ならび
に帰還電圧に対して共振する共振インダクタおよび共振
コンデンサを有し共振出力によりスイッチング手段をド
ライブするスイッチング共振回路を具えたドライブ回路
を具備し；スイッチング周波数制御手段は、入力電圧に
ほぼ比例する電圧を検出する入力電圧検出手段、入力電
圧検出手段の検出電圧を平滑化する平滑化手段、および
平滑化手段の平滑化電圧に応じて共振コンデンサの実効
的な静電容量を制御する導通制御手段を備えている；こ
とを特徴としている。

【００６７】本発明は、自励形の高周波インバータにお
いてスイッチング周波数制御手段の好適な構成を具備し
た電球形蛍光ランプを規定している。

【００６８】すなわち、自励形の高周波インバータは、
負荷回路に流れる電流を帰還してスイッチング手段のド
ライブ信号を形成する回路方式であり、少なくとも帰還
手段およびスイッチング共振回路を備えている。帰還手
段は、負荷回路の限流インダクタンスに帰還巻線を磁気
結合するか、１次巻線のインダクタンスが小さく、しか
も２次巻線のインダクタンスが大きい変成器の１次巻線
を負荷回路に限流インダクタンスと直列に挿入すること
により、上記帰還巻線または２次巻線から得ることがで
きる。また、スイッチング共振回路は、帰還電圧に共振
してスイッチング手段のドライブ信号を形成するもの
で、共振インダクタおよび共振コンデンサを構成要素と
する。高周波インバータが複数のスイッチング手段を備
えている場合、スイッチング手段ごとにスイッチング共
振回路を配設することができるが、単一のスイッチング
共振回路を用いることもできる。すなわち、高周波イン
バータがハーフブリッジ形インバータの場合、一対のス
イッチング手段を相補形にすれば、単一のスイッチング
共振回路を用いて角スイッチング手段をそのままドライ
ブすることができる。また、同一極性形のスイッチング
手段を用いるときには、極性転換のための変圧器を介在
させることにより、単一のスイッチング共振回路を用い
ることができる。

【００６９】次に、スイッチング周波数制御手段は、入
力電圧検出手段、平滑化手段および導通制御手段を備え
て構成されている。入力電圧検出手段は、少なくとも入
力電圧の半サイクルにおける半波の電圧の実質的な高さ
を検出できるように構成されていればよく、また後段の
平滑化手段に対して検出電圧を直流化して送出するのが
望ましい。そして、検出電圧を直流化するために、整流
回路の一部または全部を利用することが許容される。た
とえば、整流回路がブリッジ形整流回路である場合に
は、その全波整流された脈流電圧を利用することができ
る。また、整流回路が倍電圧整流回路や半波整流回路で
ある場合には、一個の整流ダイオードの両端に現れる逆
方向電圧を利用する。さらに、検出電圧に対する電源電
圧の変動を回避したいなら、ツェナーダイオードなどを
用いて適当なレベルで検出電圧をクランプすることがで
きる。

【００７０】平滑化手段は、検出電圧を平滑化してその
実効値、平均値など検出電圧の実効的な電圧値を求める
もので、適当な時定数を有する抵抗器およびコンデンサ
を直列的に含む回路を用いることにより、コンデンサの
端子電圧から出力を得ることができる。

【００７１】導通制御手段は、トランジスタなどの半導
体素子で平滑化手段の出力に応じて導通度を変化させる
ことができるものであり、スイッチング共振回路のたと
えば共振コンデンサに直列接続することにより、コンデ
ンサの静電容量を実効的に、かつ連続的に変化させる。
なお、連続的に変化させるというのは、完全な連続変化
だけでなく、断続的な変化であるが、全体として見たと
きに連続的であるといえるような場合をも含む。

【００７２】そうして、本発明においては、高周波イン
バータの主体部分を構成するスイッチング手段を帰還手
段およびスイッチング共振回路によって自励制御するに
際して、スイッチング周波数制御手段の入力電圧検出手
段により入力電圧を検出し、検出電圧を平滑化手段によ
り平滑化し、さらに平滑化出力によって導通度制御手段
の導通度を制御することによって、入力電圧に応じてス
イッチング共振回路の共振周波数したがって高周波イン
バータの高周波出力の周波数を連続的に変化させること
ができる。このため、高周波インバータの周波数に応じ
て蛍光ランプのランプ電流したがって光出力を変化すな
わち調光することができる。

【００７３】また、高周波インバータが自励形であると
ともに、スイッチング周波数制御手段が上述したように
構成されているため、全体として回路構成が簡単で、し
たがって安価にすることができる。

【００７４】請求項３の発明の電球形蛍光ランプは、屈
曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな
形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の
内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に
封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部
に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備
えた蛍光ランプと；入力端が低周波交流電源に接続する
ノイズフィルタ、交流入力端がノイズフィルタの出力端
側に接続した整流回路、整流回路の直流出力電圧を平滑
化する平滑手段、高周波でスイッチングする少なくとも
１個のスイッチング手段、位相制御されて休止区間のあ
る入力電圧が印加される場合にその休止区間中インピー
ダンスが低下する入力インピーダンス調整手段、ならび
に限流インダクタンスおよびコンデンサを含む負荷共振
回路を含みコンデンサの少なくとも一部と並列的に蛍光
ランプを接続するとともにスイッチング手段のスイッチ
ングによって発生した高周波電圧が印加される負荷回路
を備えた点灯回路手段と；点灯回路手段を内部に収納す
るとともに、蛍光ランプを支持するカバーと；点灯回路
手段の入力端に接続するとともにカバーの基端に配設さ
れた口金と；を具備していることを特徴としている。

【００７５】電球形蛍光ランプを位相制御形の調光器で
調光する場合、調光器の位相制御素子がオフしている休
止期間中に電球形蛍光ランプに印加される電圧は、当該
休止区間中の電球形蛍光ランプの入力インピーダンス
と、調光器のインピーダンスとの和に対する電球形蛍光
ランプの入力インピーダンスの構成比を電源電圧に乗算
した値である。したがって、休止区間中の電球形蛍光ラ
ンプの入力インピーダンスが相対的に大きいと、電球形
蛍光ランプに印加される入力電圧が高くなり、誤動作の
原因になる。たとえば、請求項１または２に規定するス
イッチング周波数制御手段を備えている場合、入力電圧
が大きくなると、スイッチング周波数制御手段が調光器
の導通角が大きくなったのと同様に作用してスイッチン
グ周波数を制御すると、スイッチング周波数変化による
光出力の制御量が必要な程度より大きくなり、所望の調
光を行うことができない。

【００７６】また、上記のように電球形蛍光ランプに印
加される入力電圧が高くなる反面、調光器に印加される
電源電圧が低くなる。これに伴い、調光器内の調光位相
を決定するところの時定数回路に印加される電源電圧が
低下し、サイリスタのターンオンの位相が大幅に遅れて
しまう。その結果、調光操作に応じた調光位相を得るこ
とができなくなる。要するに、調光器も誤動作する。

【００７７】そこで、本発明においては、入力電圧の休
止区間中における電球形蛍光ランプの電源側から見たイ
ンピーダンスすなわち入力インピーダンスを低くして電
球形蛍光ランプに印加する入力電圧が低くなるようにし
たものである。しかし、入力電圧が休止区間に続いてオ
ン区間になっても入力インピーダンスが低いと、入力イ
ンピーダンスによって発生する電力損失が大きくなる。
その結果、電球形蛍光ランプとしてのランプ効率が低下
するので、本発明においては、休止区間が終了すると、
入力インピーダンスが高くなるように自動的に制御され
る。

【００７８】すなわち、入力インピーダンス調整手段
は、入力インピーダンスを休止区間とオン区間とで相対
的に変化するように構成されるとともに、入力電圧の休
止区間の有無を検出し、検出結果に基づいて入力インピ
ーダンスを制御するように構成されている。入力インピ
ーダンスを変化させるには、たとえば電球形蛍光ランプ
の入力端間に相対的に高い値を示す入力インピーダンス
調整手段を接続するとともに、そのインピーダンスの一
部を短絡するようにスイッチ手段を接続し、スイッチ手
段を休止区間の検出結果に基づいて制御することによっ
て実現できる。入力電圧の休止区間を検出するには、た
とえば入力電圧の波高値を監視すればよい。なお、本発
明の実施に際しては、請求項１または２の構成を併せて
採用することにより、スイッチング周波数制御手段の誤
動作を防止するので、一層好都合である。

【００７９】請求項４の発明の電球形蛍光ランプは、屈
曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな
形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の
内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に
封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部
に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備
えた蛍光ランプと；入力端が低周波交流電源に接続する
ノイズフィルタ、交流入力端がノイズフィルタの出力端
側に接続した整流回路、整流回路の直流出力電圧を平滑
化する平滑化手段、高周波でスイッチングする少なくと
も１個のスイッチング手段、限流インダクタンスおよび
コンデンサからなる負荷共振回路を含みコンデンサの少
なくとも一部と並列的に蛍光ランプを接続するとともに
スイッチング手段のスイッチングによって発生した高周
波電圧が印加される負荷回路、蛍光ランプのランプ電流
のピーク値を検出するランプ電流ピーク値検出回路、な
らびにランプ電流ピーク値検出回路の検出出力に応じて
ランプ電流のピーク値がほぼ一定になるようにスイッチ
ング手段のスイッチング周波数を制御するランプ電流ピ
ーク値制御回路を備えた点灯回路手段と；点灯回路手段
を内部に収納するとともに、蛍光ランプを支持するカバ
ーと；点灯回路手段の入力端に接続するとともにカバー
の基端に配設された口金と；を具備していることを特徴
としている。

【００８０】本発明は、ランプ電流のピーク値を一定に
なるように帰還制御することで、調光時の放電を安定化
する構成を規定している。すなわち、ランプ電流ピーク
値検出回路およびランプ電流ピーク値制御回路を具備し
ていて、これらによりランプ電流のピーク値を一定に帰
還制御する。

【００８１】ランプ電流ピーク値検出回路は、蛍光ラン
プに流れるランプ電流を帰還して、そのピーク値の包絡
線を検出するように構成されている。ランプ電流を帰還
するには、たとえば蛍光ランプと直列に変流器またはイ
ンピーダンスを挿入することにより実現することができ
る。変流器の場合には、その１次巻線を蛍光ランプと直
列に挿入し、２次巻線に現れる電圧からランプ電流のピ
ーク値を検出することができる。また、インピーダンス
を用いる場合には、当該インピーダンスを蛍光ランプと
直列に挿入し、その電圧降下からランプ電流のピーク値
を検出することができる。帰還したランプ電流から、そ
のピーク値の包絡線を検出するには、たとえば検出電圧
波形のピーク値に充電されるコンデンサを回路に接続し
て、コンデンサの端子電圧を検出すればよい。そして、
検出したピーク値の包絡線の検出信号をランプ電流ピー
ク値制御回路に制御入力する。

【００８２】ランプ電流ピーク値制御回路は、ランプ電
流ピーク値検出回路からの制御入力に応動してスイッチ
ング手段のスイッチング周波数を制御して、ランプ電流
のピーク値が一定になるように制御する。なお、所要の
制御量を決定するために、ランプ電流の基準ピーク値を
予め定めておき、制御入力された検出したピーク値の包
絡線の値をランプ電流の基準ピーク値と比較して、制御
量を求めるように構成することができる。なお、ランプ
電流のピーク値に応じてスイッチング周波数を制御する
ための回路手段は問わないが、たとえばスイッチング手
段を他励制御形の回路構成として、その発振器の発振周
波数を制御するように構成することができる。

【００８３】そうして、本発明においては、ランプ電流
検出回路の」検出信号をランプ電流ピーク値制御回路に
制御入力すると、それに応じてスイッチング手段のスイ
ッチング周波数が制御されて、発生する高周波の周波数
が変化する。これによって、負荷回路のインピーダンス
がランプ電流のピーク値の包絡線が一定になる方向に変
化して、ランプ電流のピーク値の包絡線が一定化され
る。その結果、深調光時にも放電が安定し、明るさのち
らつきを生じにくい。また、電極への負担が少なくて、
短寿命になりにくい。これに対して、ランプ電流の平均
値を帰還制御した場合は、明るさのちらつきや放電の立
ち消えなどが発生しやすく、深調光における放電の安定
を得ることができない。

【００８４】請求項５の発明の電球形蛍光ランプは、請
求項４記載の電球形蛍光ランプにおいて、低周波交流電
源電圧の調光位相を検出する入力電圧調光位相検出回路
と；入力電圧調光位相検出回路の検出出力に応じてラン
プ電流の基準ピーク値を変化させるランプ電流基準ピー
ク値制御回路と；を具備していることを特徴としてい
る。

【００８５】本発明は、所要の制御量を決定するため
に、ランプ電流の基準ピーク値を予め定めて、帰還ピー
ク値と基準ピーク値とを比較して制御量を決定するよう
にした構成において、入力電圧調光位相検出回路および
ランプ電流基準ピーク値制御回路を備えることで、入力
電圧調光位相検出回路の検出出力に応じて、ランプ電流
基準ピーク値制御回路においてランプ電流の基準ピーク
値を変化させるものである。

【００８６】入力電圧調光位相検出回路は、低周波交流
電源に接続された調光器によって位相制御された低周波
交流電源電圧が入力されたときに、その調光位相を検出
するように構成されている。なお、位相制御された低周
波交流電源電圧は、ノイズフルタの入力端、整流回路の
入力端または出力端のいずれにおいても検出することが
できる。

【００８７】ランプ電流基準ピーク値制御回路は、入力
電圧調光位相検出回路において検出した調光位相に応じ
てランプ電流の基準ピーク値を変化させる。

【００８８】そうして、本発明においては、調光位相に
応じてランプ電流の基準ピーク値を変化させることによ
り、ランプ電流のピーク値が調光位相に応じた値に制御
される。このため、たとえ電球形蛍光ランプがコンデン
サインプット方式であったとしても、０〜９０°の調光
位相においてもそれに応じた調光を行うことが可能にな
る。したがって、白熱電球とほぼ同様な調光特性を得る
ことができる。

【００８９】請求項６の発明の電球形蛍光ランプは、屈
曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな
形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の
内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に
封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部
に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備
えた蛍光ランプと；入力端が低周波交流電源に接続する
ノイズフィルタ、交流入力端がノイズフィルタの出力端
側に接続した整流回路、整流回路の直流出力電圧を平滑
化する平滑化手段、高周波でスイッチングする少なくと
も１個のスイッチング手段、限流インダクタンスおよび
コンデンサからなる負荷共振回路を含みコンデンサの少
なくとも一部と並列的に蛍光ランプを接続するとともに
スイッチング手段のスイッチングによって発生した高周
波電圧が印加される負荷回路、低周波交流電源電圧の導
通期間を検出する入力電圧導通期間検出回路、ならびに
入力電圧導通期間検出回路の検出出力に応じてスイッチ
ング手段を低周波交流電源電圧の各半サイクルごとに入
力電圧の導通期間の間だけスイッチングさせるスイッチ
ング期間制御回路を備えた点灯回路手段と；点灯回路手
段を内部に収納するとともに、蛍光ランプを支持するカ
バーと；点灯回路手段の入力端に接続するとともにカバ
ーの基端に配設された口金と；を具備していることを特
徴としている。

【００９０】本発明は、低周波交流電源電圧の各半サイ
クルの導通期間にのみ蛍光ランプを点灯させることで、
調光を円滑にする構成を規定している。すなわち、入力
電圧導通期間検出回路およびスイッチング期間制御回路
を具備していて、これらにより、導通期間にのみ高周波
を発生させて蛍光ランプを点灯する。

【００９１】入力電圧導通期間検出回路は、低周波交流
電源電圧の導通期間を検出する手段であって、低周波交
流電源に接続された調光器によって位相制御された低周
波交流電源電圧が入力されたときに、その導通期間を検
出するように構成されている。なお、位相制御された低
周波交流電源電圧は、ノイズフルタの入力端、整流回路
の入力端または出力端のいずれにおいても検出すること
ができる。

【００９２】スイッチング期間制御回路は、入力電圧導
通期間検出回路の検出出力に応じてスイッチング手段を
低周波交流電源電圧の各半サイクルごとに入力電圧の導
通期間の間だけスイッチングさせる手段であって、入力
電圧導通期間検出回路から導通期間の検出信号が制御入
力されているときだけ、たとえばスイッチング手段に対
するドライブ信号を供給するようにすればよい。

【００９３】なお、本発明においては、低周波交流電源
電圧の各半サイクルごとに蛍光ランプが点灯と消灯を繰
り返すので、電極がダメージを受けやすくなるので、そ
のダメージを少なくするために、点灯の直前に電極をフ
ィラメント予熱を行ったり、非導通期間中フィラメント
予熱を行ったりするように構成することができる。

【００９４】また、高周波発生用のスイッチング手段
は、他励形および自励形のいずれであってもよい。

【００９５】そうして、本発明においては、低周波交流
電源電圧の半サイクルごとに、その導通期間においての
みスイッチング手段がスイッチングを行って高周波出力
を発生して蛍光ランプを点灯し、非導通期間においては
蛍光ランプが消灯する。したがって、非導通期間中スイ
ッチング手段は、高周波発生動作を停止する。このた
め、回路損失が低減して平滑コンデンサの電圧低下が少
なくなる。そして、調光器により位相制御が行われて
も、平滑コンデンサの残留電荷が多いため、突入電流が
少なくなる。

【００９６】また、調光器による位相制御によって入力
電圧が変化し、これに伴って高周波電流も変化するの
で、蛍光ランプの調光を行うことができる。

【００９７】請求項７の発明の放電ランプ点灯装置は、
低周波交流電圧を位相制御する調光器と；少なくとも負
荷に対して直列のインダクタを備え入力端が低周波交流
電源に接続するノイズフィルタ、交流入力端がノイズフ
ィルタの出力端に接続した整流回路、整流回路の直流出
力電圧を平滑化する平滑コンデンサ、高周波でスイッチ
ングする少なくとも１個のスイッチング手段、入力電圧
にほぼ比例する電圧を検出して平滑化しその平滑化電圧
に応じてスイッチング手段のスイッチング周波数を各半
サイクルを通じてほぼ一定に維持しながら連続的に変化
させるスイッチング周波数制御手段、ならびに限流イン
ダクタンスおよびコンデンサを含む負荷共振回路を含み
スイッチング手段のスイッチングによって発生した高周
波電圧が印加される負荷回路を備えた点灯回路手段と；
負荷回路のコンデンサの少なくとも一部と並列的に接続
される放電ランプと；を具備していることを特徴として
いる。

【００９８】本発明において、放電ランプは蛍光ランプ
に限定されない。低圧放電ランプおよび高圧放電ランプ
のいずれでもよい。また、ガス放電ランプおよび金属蒸
気放電ランプのいずれでもよい。さらに、放電ランプと
点灯回路手段とは、一体的であってもよいし、互いに離
間していてもよい。さらにまた、調光器と点灯回路手段
とは、一体的であってもよいし、互いに離間していても
よい。

【００９９】そうして、本発明の作用、効果は、請求項
１と本質的に同様である。

【０１００】請求項８の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に配設された請求項１ないし６記載
の電球形蛍光ランプまたは請求項７記載の放電ランプ点
灯装置と；を具備していることを特徴としている。

【０１０１】本発明において、「照明装置」とは、電球
形蛍光ランプまたは放電ランプの発光を利用するあらゆ
る装置を含む広い概念である。たとえば、照明器具、液
晶などのバックライト装置およびこれを組み込んだパー
ソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、ＧＰＳ機器
などの各種情報機器、画像読取装置およびこれを組み込
んだ複写機、ファクシミリ、ならびにスキャナなどのＯ
Ａ機器、標識灯などを含む。

【０１０２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【０１０３】図１は、本発明の電球形蛍光ランプの第１
の実施形態を示す一部断面正面図である。

【０１０４】図２は、同じくグローブを透視した平面図
である。

【０１０５】図３は、同じく分解斜視図である。

【０１０６】各図において、１は蛍光ランプ、２は点灯
回路手段、３はカバー、４は口金、５はグローブ、６は
仕切り板である。

【０１０７】＜蛍光ランプ１について＞蛍光ランプ１
は、透光性放電容器１ａおよび電極１ｂを備えている。

【０１０８】透光性放電容器１ａは、４本の外径１０ｍ
ｍのＵ字状ガラス管１ａ１を３つの連結管１ａ２によっ
て連結し、かつ各Ｕ字状ガラス管１ａ１が円周上に等配
されるように形成されている。

【０１０９】各Ｕ字状ガラス管１ａ１は、その両端にシ
ール部１ａ３が形成されているとともに、それぞれ１個
の細管１ａ４が一つのシール部１ａ３から外部へ突出し
ている。

【０１１０】細管１ａ４は、透光性放電容器１ａの内部
に連通している。細管１ａ４は、透光性放電容器１の内
部を排気したり、主アマルガム（図示しない。）の収納
や希ガスの封入の際に利用される。

【０１１１】連結管１ａ２は、吹き破り法によって形成
されている。

【０１１２】蛍光体層は、３波長発光形蛍光体を主体と
して構成されており、透光性放電容器１ａの内面側に図
示を省略しているアルミナ微粒子を主体とする保護膜を
介して形成されている。

【０１１３】電極１ｂは、フィラメント電極によって構
成されている。そして、電極１ｂは、タングステン線か
らなる２重コイルにアルカリ土類金属からなる電子放射
物質の酸化物を塗布してなる。

【０１１４】主アマルガムは、透光性放電容器１の細管
１ａ４内に収納されている。そして、主アマルガムは、
Ｈｇが６重量％のＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇからなり、粒径約
２．５ｍｍの粒子３個を封入している。

【０１１５】補助アマルガム（図示しない。）は、ステ
ンレス鋼の薄板にインジウムＩｎを鍍金してなり、主ア
マルガムの近傍に位置するように導入線に溶接されてい
る。

【０１１６】＜点灯回路手段２について＞点灯回路手段
２は、その回路構成の詳細については後述するが、ハー
フブリッジ形インバータを主体として構成されていて、
蛍光ランプ１を付勢して点灯させるもので、後述するカ
バー３内に収納されている。そして、高周波出力端は、
後述するように蛍光ランプ１に所要に接続されている。
また、点灯回路手段２は、配線基板２ａおよびこれに実
装された回路部品２ｂからなる。そして、主な回路部品
２ｂは、図において配線基板２ａの下面に実装されてい
る。一方、回路部品２ｂは、カバー３の内部の空洞が逆
切頭円錐状をなしているので、それに合わせて輪郭が背
の高いコンデンサなどの回路部品を頂点とする概ね逆円
錐状になるように配線基板２ａに実装されている。ま
た、一対のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、ＤＩＰ端子
を備えたドレイン露出モールドパッケージ形ＭＯＳＦＥ
Ｔからなる。

【０１１７】＜カバー３について＞カバー３は、白色の
遮光性の耐熱性合成樹脂をカップ状の筒体に成形して構
成されている。そして、基端３ａが細く絞られ、先端３
ｂが開口し、内部が回路部品を収納する空洞を形成して
いる。

【０１１８】＜口金４について＞口金４は、Ｅ２６形ね
じ口金からなり、カバー３の基端３ａにポンチによる加
締めによって装着されている。なお、点灯回路手段２の
入力端は口金４のセンターコンタクトと、口金シェルと
に接続されている。

【０１１９】＜グローブ５について＞グローブ５は、透
明ガラスバルブの内面に光拡散性微粒子を塗布して乳白
色の光拡散性を備え、Ａ形をなしていて、蛍光ランプ１
を包囲している。そして、グローブ５の基端がカバー３
の先端の開口に接続して、グローブ５およびカバー３
は、外囲器ＡＪを形成している。

【０１２０】＜仕切り板６について＞仕切り板６は、蛍
光ランプ１および配線基板２ａを支持しているととも
に、外囲器ＡＪ内を発光室Ａと点灯回路収納室Ｂとに区
分している。

【０１２１】また、仕切り板６は、蛍光ランプ１および
点灯回路手段２を支持するとともに、グローブ５と一緒
にカバー３に固定するために、以下の構造を備えてい
る。

【０１２２】すなわち、仕切り板６は、図において下方
に開放した頂部が閉塞した筒部６ａおよび筒部６ａの外
側に突出した鍔部６ｂを備えている。そして、筒部６ａ
の頂面６ａ１に蛍光ランプ１の透光性放電容器１ａのＵ
字状ガラス管１ａ１の両端のシール部近傍を挿入する挿
入孔６ａ２を形成していて、Ｕ字状ガラス管１ａ１のシ
ール部近傍を挿入し、シリコーン接着剤（図示しな
い。）により接着して、蛍光ランプ１を仕切り板６に支
持し、固定している。

【０１２３】また、仕切り板６の筒部６ａの下端内部に
配線基板２ａを挿入して支持している。

【０１２４】さらに、仕切り板６の鍔部６ｂがカバー３
の開口部近傍の内面に当接するように仕切り板６がカバ
ー３内に挿入され、上からグローブ５の開口端がカバー
３の開口端に挿入した状態でシリコーン接着剤（図示し
ない。）によって固着されている。

【０１２５】以下、回路構成について説明する。

【０１２６】図４は、本発明の電球形蛍光ランプおよび
放電ランプ点灯装置の第１の実施形態における点灯回路
手段および調光器を示す回路図である。

【０１２７】図５は、同じく調光器を示す回路図であ
る。

【０１２８】図において、ＡＳは低周波交流電源、ａ、
ｂは交流端子、ＤＭは調光器、ｃ、ｄは入力端子、ｆは
過電流フューズ、ＮＦはノイズフィルタ、ＺＲＣは入力
インピーダンス調整手段、ＦＢＲは整流回路、平滑コン
デンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、ＨＦＩは高周波インバータ、Ｓ
ＦＣはスイッチング周波数制御手段、ＬＣは負荷回路で
ある。

【０１２９】＜低周波交流電源ＡＳについて＞低周波交
流電源ＡＳは、商用１００Ｖ交流電源からなる。

【０１３０】＜交流端子ａ、ｂについて＞交流端子ａ、
ｂは、放電ランプ点灯装置としての入力端であり、低周
波交流電源ＡＳの両極に接続している。

【０１３１】＜調光器ＤＭについて＞調光器ＤＭは、図
５に示すように、端子ｔ１、ｔ２、トライアックＴＲＩ
ＡＣ、操作回路ＯＣおよびコンデンサＣ２を備えてい
る。端子ｔ１は、図４において交流端子ａに接続する。
端子ｔ２は、同様に入力端子ｃに接続される。また、端
子ｔ１、ｔ２間にはトライアックＴＲＩＡＣおよびコン
デンサＣ３が並列接続されている。操作回路ＯＣは、移
相回路ＰＳＣおよびダイアックＤＩＡＣを備えている。
移相回路ＰＳＣは、可変抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ
２の直列回路からなるとともに、トライアックＴＲＩＡ
Ｃに並列接続され、移相出力端子とトライアックＴＲＩ
ＡＣのトリガー端子との間にダイアックＤＩＡＣが接続
されている。

【０１３２】＜入力端子ｃ、ｄについて＞入力端子ｃ、
ｄは、電球形蛍光ランプとしての入力端であり、図１の
口金４に接続している。

【０１３３】＜過電流フューズｆについて＞過電流フュ
ーズｆは、図１および図３の点灯回路手段２の回路部品
２ｂを実装する配線基板２ａに一体に形成したパターン
ヒューズからなり、低周波交流電源ＡＳから調光器ＤＭ
を介して電球形蛍光ランプに流入する入力電流が過電流
になった際に、溶断して回路が焼損しないように保護す
る。

【０１３４】＜ノイズフィルタＮＦについて＞ノイズフ
ィルタＮＦは、低周波交流電源ＡＳと整流回路ＦＢＲと
の間において線路に直列に挿入されるインダクタＬ１お
よび調光器ＤＭと整流回路ＦＢＲとの間において線路間
に並列的に接続されるコンデンサＣ４からなり、高周波
インバータＨＦＩにおけるスイッチングによって発生す
る高周波ノイズを低周波交流電源ＡＳ側に流出しないよ
うに除去する。

【０１３５】＜入力インピーダンス調整手段ＺＲＣにつ
いて＞入力インピーダンス調整手段ＺＲＣは、コンデン
サＣ５および抵抗器Ｒ２の直列回路からなり、ノイズフ
ィルタＮＦの負荷側において両線路間に跨って接続され
ている。

【０１３６】＜整流回路ＦＢＲについて＞整流回路ＦＢ
Ｒは、一対のダイオードＤ１、Ｄ２を用いて後述する平
滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂと協働して倍電圧整流回路
を構成していて、入力インピーダンス調整手段ＺＲＣの
後段においてダイオードＤ１のカソードおよびダイオー
ドＤ２のアノードが一方の線路に接続している。

【０１３７】＜平滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂについて
＞平滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂは、それぞれ電解コン
デンサからなる。すなわち、平滑コンデンサＣ１Ａの両
端は、ダイオードＤ１を介して入力端子ｃ、ｄに接続す
る一対の線路間に接続している。これに対して、平滑コ
ンデンサＣ１Ｂは、ダイオードＤ２を介して入力端子
ｃ、ｄに接続する一対の線路間に接続している。

【０１３８】そうして、平滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ
は、負荷側に対して直列接続されて、その両端間に入力
電圧値に対して倍の電圧が得られる。

【０１３９】＜高周波インバータＨＦＩについて＞高周
波インバータＨＦＩは、第１のスイッチング手段Ｑ１，
第２のスイッチング手段Ｑ２、第１および第２のドライ
ブ回路ＤＣ１、ＤＣ２および起動回路ＳＴを備えた自励
形のハーフブリッジ形インバータとして構成されてい
る。

【０１４０】第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、
Ｑ２は、Ｎチャンネル形ＭＯＳＦＥＴからなる。そし
て、第１のスイッチング手段Ｑ１のソースが平滑コンデ
ンサＣ１Ａの負極に接続し、ドレインが第２のスイッチ
ング手段Ｑ２のソースに接続している。第２のスイッチ
ング手段Ｑ２は、そのドレインが平滑コンデンサＣ１Ｂ
の正極に接続している。すなわち、第１および第２のス
イッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、平滑コンデンサＣ１Ａ、
Ｃ１２の両端間に直列接続されている。

【０１４１】第１のドライブ回路ＤＣ１は、帰還巻線Ｗ
Ｃ、スイッチング共振回路ＳＲＣ、同期変圧器ＳＴＦの
１次巻線ｐ、結合コンデンサＣ６よびドライブ保護回路
ＤＰからなっている。すなわち、帰還巻線ＦＷは、後述
する負荷回路ＬＣの限流インダクタンスＬ２に磁気結合
している。スイッチング共振回路ＳＲＣは、共振インダ
クタＬ３および共振コンデンサＣ７の直列共振回路から
なり、その両端が帰還巻線ＦＷの両端に接続されて帰還
巻線ＦＷの誘起電圧に共振する。同期変圧器ＳＴＦの１
次巻線ｐは、共振コンデンサＣ７の両端に現れる共振電
圧がその両端に印加されるように接続されている。結合
コンデンサＣ６は、スイッチング共振回路ＳＲＣの共振
インダクタＬ３および共振コンデンサＣ７の接続点と第
１のスイッチング手段Ｑ１のゲートとの間に接続されて
いる。ドライブ保護回路ＤＰは、逆直列接続された一対
のツエナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２からなり、第１の
スイッチング手段Ｑ１のゲート・ソース間に接続されて
いる。これに対して、第２のドライブ回路ＤＣ２は、同
期変圧器ＳＴＦの２次巻線ｓを第２のスイッチング手段
Ｑ２のゲート・ソース間に１次巻線ｐと逆極性になるよ
うに接続することによって構成されている。

【０１４２】起動回路ＳＴは、抵抗器Ｒ３、Ｒ４および
ドライブ保護回路ＤＰからなる。すなわち、抵抗器Ｒ３
は、第２のスイッチング手段Ｑ２のドレイン・ソース間
に並列接続している。抵抗器Ｒ４は、第１のスイッチン
グ手段Ｑ１のドレイン・ソース間に接続している。これ
により、起動回路ＳＴは、平滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１
Ｂの両端間に並列接続されていて、起動時に第１のスイ
ッチング手段Ｑ１のゲート・ソース間にドライブ保護回
路ＤＰの両端間に現れる電圧降下を起動電圧として印加
することが分かる。

【０１４３】＜スイッチング周波数制御手段ＳＦＣにつ
いて＞スイッチング周波数制御手段ＳＦＣは、入力電圧
検出手段ＶＤＴ、平滑化手段ＳＭおよび導通制御手段Ｃ
ＣＭからなる。入力電圧検出手段ＶＤＴは、コンデンサ
Ｃ８、抵抗分圧器ＶＤおよびツエナーダイオードＺＤ３
からなる。そして、コンデンサＣ８および抵抗分圧器Ｖ
Ｄの直列回路が整流回路ＦＢＲのダイオードＤ１の両端
に並列接続している。抵抗分圧器ＶＤは、抵抗器Ｒ５、
Ｒ６の直列回路からなり、分圧電圧が抵抗器Ｒ６の両端
から得られる。ツエナーダイオードＺＤ３は、抵抗器Ｒ
６に並列接続されている。そうして、コンデンサＣ８に
より入力電圧のダイオードＤ１に対して逆方向の半波に
含まれる交流成分のみが入力検出電圧として抽出され
る。

【０１４４】平滑化手段ＳＭは、抵抗器Ｒ７およびコン
デンサＣ９からなり、ツエナーダイオードＺＤ３の両端
間に抵抗器Ｒ７およびコンデンサＣ９を直列接続してい
る。そうして、コンデンサＣ９の両端から平滑化電圧を
得る。

【０１４５】導通制御手段ＣＣＭは、Ｎチャンネル形Ｍ
ＯＳＦＥＴからなり、そのドレイン・ソースがスイッチ
ング共振回路ＳＲＣの共振コンデンサＣ７と直列に接続
され、ゲートが平滑化手段ＳＭの出力端に接続されてい
る。そうして、導通制御手段ＣＣＭは、平滑化手段ＳＭ
の出力電圧に応じて導通度が連続的に変化する。

【０１４６】＜負荷回路LCについて＞」負荷回路ＬＣ
は、限流インダクタンスＬ２、直流カットコンデンサＣ
１０およびコンデンサＣ１１の直列回路によって構成さ
れていて、第２のスイッチング手段Q２に並列接続して
いる。そして、限流インダクタンスＬ２、直流カットコ
ンデンサＣ１０およびコンデンサＣ１１は、負荷共振回
路ＬＲＣを形成している。

【０１４７】＜蛍光ランプＦＬについて＞蛍光ランプＦ
Ｌは、負荷回路ＬＣのコンデンサＣ１１に並列接続して
いる。なお、蛍光ランプＦＬは、図１ないし３に示す構
成であり、Ｅ１、Ｅ２はそのフィラメント電極である。

【０１４８】＜回路動作について＞まず、調光器ＤＭが
接続されていないときの高周波インバータＨＦＩの動作
について説明する。

【０１４９】低周波交流電源ＡＳを投入すると、整流回
路ＦＢＲおよび平滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂにより平
滑化された直流倍電圧が得られる。そして、直列接続さ
れた第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２の直
列回路に直流倍電圧が印加される。しかし、このとき第
１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２はドライブ
方向のゲート電圧がゲート・ソース間に印加されていな
いので、オフ状態である。平滑化直流電圧は、同時に起
動回路ＳＴにも印加され、起動回路ＳＴのドライブ保護
回路ＤＰの電圧降下が最初に第１のスイッチング手段Ｑ
１のゲート・ソース間にドライブ方向の電圧として印加
される。その結果、第１のスイッチング手段Ｑ１はスレ
ッシュホールド電圧を超えるように設定されているた
め、オンする。これに対して、第２のスイッチング手段
Ｑ２のゲート・ソース間にゲート信号電圧が印加されな
いので、オフ状態のままである。

【０１５０】そうして、第１のスイッチング手段Ｑ１が
オンすると、平滑コンデンサＣ１Ｂの正極から負荷回路
ＬＣすなわちコンデンサＣ１１、直流カットコンデンサ
Ｃ１０、限流インダクタンスＬ２、第１のスイッチング
手段Ｑ１および平滑コンデンサＣ１Ａの負極の経路を電
流が流れる。このとき、負荷回路ＬＣの限流インダクタ
ンスＬ２と、直流カットコンデンサＣ１０およびコンデ
ンサＣ１１とが直列共振してコンデンサＣ１１の端子電
圧が高くなり、かつ充電される。しかし、直流カットコ
ンデンサＣ１０は、静電容量が大きく設定されているの
で、主としてコンデンサＣ１１が限流インダクタＬ２と
共振する。

【０１５１】一方、限流インダクタンス２に電流が流れ
たことにより、帰還巻線ＦＷに図中に付された極性記号
のない方の端子が高い極性の電圧が誘起される。このと
き限流インダクタンスＬ２の電圧降下は、図中の極性記
号が付されていない側の端子が高くなる。これにより、
帰還巻線ＦＷに誘起された電圧が第１のスイッチング手
段Ｑ１のゲート・ソース間にドライブ方向の電圧として
印加されるので、第１のスイッチング手段Ｑ１は引き続
きオン状態である。これに対して、第２のスイッチング
手段Ｑ２のゲート・ソース間にはドライブ方向と反対の
極性であるため、引き続きオフ状態である。

【０１５２】ところが、第１のドライブ回路ＤＣ１のス
イッチング共振回路ＳＲＣの共振電圧は、共振による振
動によって次に極性が反転するので、そのとき第１のス
イッチング手段Ｑ１のゲートが逆電圧になってオフし、
反対に第２のスイッチング手段Ｑ２のゲートが同期変圧
器ＳＴＦを介してスイッチング共振回路ＳＲＣの共振電
圧が逆極性で印加されるため、ドライブ方向の極性にな
ってオンする。したがって、第１のスイッチング手段Ｑ
１のオン時間は、第１のドライブ回路ＤＣ１のスイッチ
ング共振回路ＳＲＣの共振周波数により決定される。

【０１５３】第１のスイッチング手段Ｑ１がオフになる
と、限流インダクタンスＬ２に蓄積されていた電磁エネ
ルギーが放出されて、限流インダクタンスＬ２から第２
のスイッチング手段Ｑ２の寄生ダイオード、コンデンサ
Ｃ１１、直流カットコンデンサＣ１０、および限流イン
ダクタンスＬ２の経路を引き続き電流を流し続けるが、
その電流が０になると、今度はコンデンサＣ１１の充電
電荷が第２のスイッチング手段Ｑ２、限流インダクタン
ス２、直流カットコンデンサＣ１０およびコンデンサＣ
１１の経路を放電し、電流が上記とは反対方向に流れ
る。このとき、帰還巻線ＦＷに誘起される電圧は、図中
の極性記号が付された方の端子が高く、他方の端子が低
くなるので、ドライブ回路ＤＣ１を介して誘起電圧が印
加される第１のスイッチング手段Ｑ１はオフ状態を維持
し、第２のスイッチング手段Ｑ２はオン状態を維持す
る。

【０１５４】ところが、ドライブ回路ＤＣ１、ＤＣ２の
誘起電圧がスイッチング共振回路ＳＲＣにより振動して
極性が反転すると、再び第１のスイッチング手段Ｑ１が
オンし、第２のスイッチング手段Ｑ２がオフする。その
結果、再び平滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂから、最初に
説明したように電流が負荷回路ＬＣに流れる。以下、以
上説明した動作を繰り返して、自励形のハーフブリッジ
形インバータとして作動する。

【０１５５】さて、負荷回路ＬＣにハーフブリッジ形イ
ンバータの高周波電流が流れると、コンデンサＣ１１を
流れる電流が蛍光ランプＦＬの一対のフィラメント電極
Ｅ１、Ｅ２にも流れるので、フィラメント電極Ｅ１、Ｅ
２は加熱されて熱電子放出状態になるとともに、直列共
振によって蛍光ランプＦＬに印加される電圧が高くなる
ので、蛍光ランプＦＬは始動し、点灯状態になる。な
お、本実施形態においては、点灯回路２の動作周波数が
負荷回路ＬＣの共振周波数より高い７０〜９０ｋＨｚの
範囲に設定されているので、蛍光ランプＦＬは、正常時
には遅相領域で点灯する。

【０１５６】次に、調光器ＤＭによる調光動作について
説明する。

【０１５７】図６は、本発明の電球形蛍光ランプおよび
放電ランプ点灯装置の第１の実施形態における調光時の
電球形蛍光ランプの入力電圧波形を示す波形図である。

【０１５８】図において、（ａ）はほぼ全光点灯状態に
おける入力電圧波形、（ｂ）は中間的な調光状態におけ
る入力電圧波形を、それぞれ示す。

【０１５９】本発明の実施形態においては、調光器ＤＭ
のトライアックＴＲＩＡＣの休止区間中にはコンデンサ
Ｃ２および主として入力インピーダンス調整手段ＺＲＣ
によって按分された低い電圧が電球形蛍光ランプに印加
される。なお、高周波インバータＨＦＩは、この電圧が
整流回路ＦＢＲで整流され、平滑コンデンサＣ１Ａ、Ｃ
１Ｂで平滑化された電圧を印加されて起動する。これに
対して、調光器ＤＭの移相回路ＰＳＣの出力電圧すなわ
ちコンデンサＣ３の端子電圧が上昇してダイアックＤＩ
ＡＣがオンすると、トライアックＴＲＩＡＣにゲート電
流が流入してオンする。これにより、電球形蛍光ランプ
には低周波交流電源ＡＳの電圧の各半サイクルにおける
トライアックＴＲＩＡＣの導通後のほぼ全電圧が印加さ
れる。そうして、調光器ＤＭにあっては、操作回路ＯＣ
の可変抵抗器Ｒ１の値を変えることにより、移相が行わ
れトライアックＴＲＩＡＣの導通位相が変化して導通区
間が変化する。

【０１６０】一方、電球形蛍光ランプにおいては、スイ
ッチング周波数制御手段ＳＦＣにおいて、入力電圧検出
手段ＶＤＴが入力電圧にほぼ比例する電圧を検出する。

【０１６１】図７は、本発明の電球形蛍光ランプおよび
放電ランプ点灯装置の第１の実施形態における入力電圧
検出手段による入力検出電圧の調光位相に対する変化を
示すグラフである。

【０１６２】図において、横軸は調光位相（°）を、縦
軸は入力検出電圧（Ｖ）を、それぞれ示す。図から明ら
かなように、調光位相の変化を入力検出電圧の変化とし
て取り出すことができる。

【０１６３】図８は、本発明の電球形蛍光ランプおよび
放電ランプ点灯装置の第１の実施形態におけるスイッチ
ング周波数制御手段によるスイッチング共振回路の実効
的静電容量の変化を示すグラフである。

【０１６４】図において、横軸はゲート・ソース間電圧
Ｖ_ＧＳを、縦軸は実効的静電容量Ｃを、それぞれ示す。
図から明らかなように、導通制御手段ＣＣＭのゲート・
ソース間電圧Ｖ_ＧＳを高くしていくと、最初のうちは実
効的静電容量Ｃがほぼ比例的に増加していき、その後飽
和する。実効的静電容量Ｃがほぼ比例的に増加する領域
は、導通制御手段ＣＣＭの導通度が連続的に変化し得る
ことを示している。したがって、導通度が連続的に変化
する特性を用いることによって、スイッチング周波数を
連続的に変化させることができる。

【０１６５】図９は、本発明の電球形蛍光ランプおよび
放電ランプ点灯装置の第１の実施形態における調光特性
を示すグラフである。

【０１６６】図において、横軸は調光位相（°）を、縦
軸はランプ電力（Ｗ）を、それぞれ示す。図から明らか
なように、本発明によれば、調光位相９０°以前におい
ても良好な調光を行うことができる。なお、調光位相が
１８０°になる以前にランプ電力特性が垂直になってい
るのは、蛍光ランプが途中で消灯すらためである。

【０１６７】図１０は、本発明の電球形蛍光ランプおよ
び放電ランプ点灯装置の第２の実施形態を示す回路図で
ある。

【０１６８】図において、図４と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、入力イ
ンピーダンス調整手段ＺＲＣ、整流回路ＦＢＲ、平滑コ
ンデンサＣ１、スイッチング周波数制御手段ＳＦＣおよ
び高周波インバータＨＦＩが異なる。

【０１６９】すなわち、入力インピーダンス調整手段Ｚ
ＲＣは、コンデンサＣ４および抵抗器Ｒ２からなる点で
は図４と同様であるが、コンデンサＣ４がノイズフィル
タＮＦのコンデンサ（図４のＣ４）の機能を兼ねさせて
いる点で異なる。整流回路ＦＢＲは、ブリッジ形全波整
流回路によって構成されている。平滑コンデンサＣ１
は、単一である。スイッチング周波数制御手段ＳＦＣ
は、入力電圧のうち入力端子ｃが正の電位になる半波に
おいて、当該半波が直接直流成分を含めて直接抵抗分圧
器ＶＤを介して抵抗器Ｒ６の両端から検出され、ダイオ
ードＤ３を介して平滑化手段ＳＭにて平滑化される。高
周波インバータＨＦＩは、第１のスイッチング手段Ｑ１
がハイサイド側に配設されている。

【０１７０】図１１は、本発明の電球形蛍光ランプおよ
び放電ランプ点灯装置の第３の実施形態を示す回路図で
ある。

【０１７１】図において、図４と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、入力イ
ンピーダンス調整手段ＺＲＣを入力電圧の休止区間にお
いてのみ低インピーダンスになるように構成している。
すなわち、入力インピーダンス調整手段ＺＲＣは、可変
入力インピーダンス回路ＢＺおよび制御回路ＣＳからな
る。可変入力インピーダンス回路ＢＺは、抵抗器Ｒ８、
Ｒ９およびスイッチ手段Ｑ３の直列回路と、スイッチ手
段Ｑ３のドライブ回路ＤＣ３とからなる。直列回路は、
抵抗器Ｒ８、Ｒ９の抵抗値の合計が５ｋΩ以下に規定さ
れているとともに、整流回路ＦＢＲの直流出力端間に接
続されている。また、ドライブ回路ＤＣ３は、整流回路
ＦＢＲの直流出力端および平滑コンデンサＣ１の間に直
列に挿入されたダイオードＤ４と、ダイオードＤ４およ
び平滑コンデンサＣ１の間において平滑コンデンサＣ１
に並列接続された分圧器ＶＤとからなる。分圧器ＶＤ
は、抵抗器Ｒ１０、Ｒ１１の直列回路からなり、抵抗器
Ｒ１１の両端がスイッチ手段Ｑ３のゲート・ソース間に
接続されている。

【０１７２】制御回路ＣＳは、制御スイッチＱ４および
抵抗器Ｒ１２、Ｒ１３からなる。制御スイッチＱ４は、
バイポーラトランジスタからなり、コレクタ・エミッタ
がスイッチ手段Ｑ３のゲート・ソース間に接続してい
る。抵抗器Ｒ１２は、制御スイッチＱ４のベース・エミ
ッタ間に接続している。抵抗器Ｒ１３は、一端が抵抗器
Ｒ８およびＲ９の接続点に接続し、他端が制御スイッチ
Ｑ４のベースに接続している。

【０１７３】そうして、調光器ＭＤのサイリスタがオフ
している入力電圧の休止区間中においては、ベース・コ
レクタ間に印加される抵抗器Ｒ１１の端子電圧が低いの
で、制御スイッチＱ４はオフしている。一方、スイッチ
手段Ｑ３は、分圧器ＶＤの出力電圧によりオンするの
で、可変入力インピーダンス回路ＢＺの直列回路の抵抗
が５ｋΩ以下であり、電球形蛍光ランプの入力インピー
ダンスが全体として小さくなっている。このため、電球
形蛍光ランプの入力電圧波形が正常になる。

【０１７４】一方、調光器ＭＤに印加される低周波電源
電圧が大きくなるので、調光器ＭＤは、サイリスタの保
持電流を確保してオン状態を維持することができる。す
なわち、調光器ＭＤは動作異常を生じない。また、休止
区間中における可変入力インピーダンス回路ＢＺの直列
回路の消費電力は、印加電圧が低いので極めて少なく、
したがって電球形蛍光ランプの効率に与える影響も少な
い。

【０１７５】これに対して、調光器ＭＤがオン区間にな
ると、制御回路ＣＳの抵抗器Ｒ１２の電圧降下が大きく
なるために、制御スイッチＱ４がオンする。これにより
スイッチ手段Ｑ３がオフする。スイッチ手段Ｑ３がオフ
すると、整流回路ＦＢＲの直流出力端間には抵抗器Ｒ
８、Ｒ９、Ｒ１３およびＲ１２の直列回路が接続されて
いるのみで、この直列回路の抵抗は極めて大きいので、
電球形蛍光ランプの入力インピーダンスは大きくなって
電力消費は小さくなる。

【０１７６】図１２は、本発明の電球形蛍光ランプおよ
び放電ランプ点灯装置の第３の実施形態における各部の
電圧・電流の波形を示す波形図である。

【０１７７】図において、（ａ）は入力電圧、（ｂ）は
スイッチ手段Ｑ３のゲート・ソース間電圧、（ｃ）は制
御スイッチＱ４のベース電流である。

【０１７８】図１３は、従来技術における電球形蛍光ラ
ンプにおける入力電圧波形を示す波形図である。

【０１７９】図から理解できるように、入力インピーダ
ンス調整手段がないために、調光器の休止区間に電球形
蛍光ランプの印加される入力電圧が高くなっている。

【０１８０】図１４は、本発明の電球形蛍光ランプの第
４の実施形態を示す回路図である。

【０１８１】図において、図４と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、ランプ
電流のピーク値の包絡線を一定に帰還制御して調光時の
放電の安定を図ったものである。ＳＣは平滑化手段、Ｃ
ＰＤはランプ電流ピーク値検出回路、ＰＣＣはランプ電
流ピーク値制御回路である。以下、図１と相違している
構成を中心に説明する。

【０１８２】＜平滑化手段ＳＭについて＞平滑化手段Ｓ
Ｍは、インダクタＬ４、高周波電流通路ＨＰ、スイッチ
ング手段Ｑ２、ダイオードＤ５および平滑コンデンサＣ
１により主として構成されて複合化昇圧チョッパを形成
している。そして、インダクタＬ４の一端は、全波整流
回路ＦＢＲの正極に接続し、他端は高周波電流通路ＨＣ
Ｐの一端およびダイオードＤ５のアノードに接続してい
る。高周波電流通路ＨＣＰは、コンデンサＣ１３を直列
に含んでいて、その他端は後述する負荷回路ＬＣの限流
インダクタンスＬ２および直流カットコンデンサＣ５の
接続点に接続している。スイッチング手段Ｑ２について
は後述する。ダイオードＤ５は、そのカソードが平滑コ
ンデンサＣ１の正極に接続している。平滑コンデンサＣ
１は、その負極が全波整流回路ＦＢＲの負極に接続して
いる。

【０１８３】そうして、第２のスイッチング手段Ｑ２が
オンしたときに、全波整流回路ＦＢＲの直流出力端の正
極からインダクタＬ３、高周波電流通路ＨＣＰ、限流イ
ンダクタンスＬ２、第２のスイッチング手段Ｑ２および
全波整流回路ＦＢＲの直流出力端の負極の経路を直接高
周波電流が流れる。また、一部の直接高周波電流は、直
流カットコンデンサＣ１０および蛍光ランプＦＬを通っ
て流れる。そして、直接高周波電流が流れたときにイン
ダクタＬ４に電磁エネルギーが蓄積される。引き続い
て、第２のスイッチング手段Ｑ２がオフすると、インダ
クタＬ４に蓄積されていた電磁エネルギーは、ダイオー
ドＤ３を介して平滑コンデンサＣ１に流れ、これを昇圧
的に充電する。そうして、直接高周波電流は、低周波交
流電圧のほぼ全期間を通じて流れる。

【０１８４】＜第１および第２のスイッチング手段Ｑ
１、Ｑ２について＞第１および第２のスイッチング手段
Ｑ１、Ｑ２は、ともにそのゲートドライブ方式が他励形
に構成されている。すなわち、スイッチング手段Ｑ１、
Ｑ２は、そのゲートドライブ回路が発振器Ｏｓｃ、差動
増幅器ＯＰ２、基準電位源Ｅｓ２およびインバータＩＮ
Ｖを主体として構成されている。

【０１８５】そうして、発振器Ｏｓｃの発振出力は、差
動増幅器ＯＰ２で増幅され、第２のスイッチング手段Ｑ
２のゲート・ソース間に印加される。第１のスイッチン
グ手段Ｑ１に対しては、インバータＩＮＶを介すること
により極性を反転して同様に印加される。その結果、第
１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、交互に
スイッチングを行う。

【０１８６】＜負荷回路ＬＣについて＞負荷回路ＬＣ
は、蛍光ランプＦＬの接続態様が異なっている。すなわ
ち、一対の電極Ｅ１、Ｅ２がフィラメント予熱巻線ｗｆ
１、ｗｆ２により予熱されるようになっている。また、
フィラメント予熱巻線ｗｆ１、ｗｆ２は、限流インダク
タンスに磁気結合している。

【０１８７】そうして、蛍光ランプＦＬの一対の電極Ｅ
１、Ｅ２は、限流インダクタンスＬ３に流れるランプ電
流に応じてフィラメント予熱巻線ｗｆ１、ｗｆ２の誘起
電圧により予熱される。

【０１８８】＜ランプ電流ピーク値検出回路ＣＰＤにつ
いて＞ランプ電流ピーク値検出回路ＣＰＤは、電流変成
器ＣＴ、整流回路ＲｅｃおよびコンデンサＣ１４を主と
して構成されている。すなわち、電流変成器ＣＴは、そ
の１次巻線ｗｐが蛍光ランプＦＬと直列に接続されてい
る。整流回路Ｒｅｃは、その交流入力端が電流変成器Ｃ
Ｔの２次巻線ｗｓの両端に接続されている。コンデンサ
Ｃ１４は、整流回路Ｒｅｃの直流出力端間に接続されて
いる。

【０１８９】そうして、コンデンサＣ１４の両端間にラ
ンプ電流のピーク値の包絡線に相当する検出信号が現れ
る。

【０１９０】＜ランプ電流ピーク値制御回路ＰＣＣにつ
いて＞ランプ電流ピーク値制御回路ＰＣＣは、差動増幅
器ＯＰ１および基準電位源基準電位源Ｅｓ２を主として
構成されている。すなわち、差動増幅器ＯＰ１の一方の
入力端には、ランプ電流ピーク値検出回路ＣＰＤのコン
デンサＣ１４の電位が印加され、他方の入力端には、基
準電位源Ｅｓ２の電位が印加される。差動増幅器ＯＰ１
の出力端は、ダイオードＤ６および抵抗器Ｒ１３を介し
て発振器Ｏｓｃを制御するように接続されている。

【０１９１】そうして、ランプ電流ピーク値検出回路Ｃ
ＰＤのコンデンサＣ１４の両端間に現れたランプ電流の
ピーク値の包絡線に相当する検出信号は、ランプ電流ピ
ーク値制御回路ＰＣＣの差動増幅器ＯＰ１で基準電位源
Ｅｓ１の電位と比較され、差があると発振器Ｏｓｃを制
御する。

【０１９２】＜全体の回路動作について＞負荷回路ＬＣ
の蛍光ランプＦＬに流れるランプ電流のピーク値の包絡
線は、ランプ電流ピーク値検出回路ＣＰＤにおいて検出
され、ランプ電流ピーク値制御回路ＰＣＣに制御入力さ
れ、準基準電位源Ｅｓ１の電位と比較され、差があると
発振器Ｏｓｃを制御するので、その差に応じて第１およ
び第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周
波数が変化して、ランプ電流がランプ電流のピーク値の
包絡線が一定になるように変化する。

【０１９３】図１５は、本発明の電球形蛍光ランプの第
４の実施形態における各部の電圧、電流波形を示す波形
図である。

【０１９４】図において、（ａ）は低周波交流電源電圧
波形、（ｂ）は入力電圧波形、（ｃ）は平滑コンデンサ
電圧、（ｄ）はランプ電流のピーク値の包絡線、をそれ
ぞれ示す。なお、ランプ電流のピーク値の包絡線は、制
御により一定になっている。

【０１９５】図１６は、本発明の電球形蛍光ランプの第
５の実施形態を示す回路図である。

【０１９６】図において、図１４と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、入力
電圧調光位相検出回路ＶＰＤを配設するとともに、ラン
プ電流ピーク値検出回路ＣＰＤの基準電位源Ｅｓ１´を
可変形に構成した点で異なる。

【０１９７】入力電圧調光位相検出回路ＶＰＤは、整流
回路ＦＢＲの直流出力端に現れる非平滑直流電圧からそ
の調光位相を検出するように構成されている。

【０１９８】基準電位源Ｅｓ１´は、入力電圧調光位相
検出回路ＶＰＤの検出信号すなわち調光位相に応じてそ
の基準電位が変化する。

【０１９９】そうして、本実施形態においては、入力電
圧の調光位相に応じてランプ電流ピーク値検出回路ＣＰ
Ｄの基準電位が比例的に変化するので、平滑化手段ＳＭ
がコンデンサインプット方式であったとしても（図にお
いては、平滑化手段ＳＭが複合昇圧チョッパを構成して
いる。）、０〜９０°の調光位相の間も円滑に調光が行
われる。

【０２００】図１７は、本発明の電球形蛍光ランプの第
６の実施形態を示す回路図である。

【０２０１】図において、図１４と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、入力
電圧導通期間検出回路ＶＯＤおよびスイッチング期間制
御回路ＳＴＣを具備して、スイッチング手段Ｑ１、Ｑ２
を低周波交流電源電圧の各半サイクルごとに入力電圧の
導通期間の間だけスイッチングさせることで、円滑な調
光を行うとともに、平滑コンデンサへの突入電流の増加
を抑制したものである。以下、図１および図１４と相違
している構成を中心に説明する。

【０２０２】入力電圧導通期間検出回路ＶＯＤは、ノイ
ズフィルタＮＦの入力端にそれぞれダイオードＤ７、Ｄ
８のアノードを接続し、カソードを共通接続することに
よって、調光器による位相制御した低周波交流電源電圧
が入力したときに、その正負両極性の半波の導通期間を
検出する手段である。なお、ＧＤＣは自励形のゲートド
ライブ信号発生回路である。

【０２０３】スイッチング期間制御回路ＳＴＣは、制御
入力された入力電圧導通期間検出回路ＶＯＤの検出出力
に基づいてゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣを導通期
間においてのみ発振動作するように間欠発振制御を行
う。

【０２０４】図１８は、本発明の電球形蛍光ランプの第
６の実施形態における各部の電圧、電流波形を示す波形
図である。

【０２０５】図において、（ａ）は低周波交流電源電圧
波形、（ｂ）は入力電圧波形、（ｃ）は平滑コンデンサ
電圧、（ｄ）はランプ電流のピーク値の包絡線、をそれ
ぞれ示す。なお、ランプ電流のピーク値の包絡線は、入
力電圧の各半サイクルにおいて調光による低周波交流電
源電圧の導通期間のみ流れていることが分かる。また、
ランプ電流の包絡線波形の初期にピーク状の部分がある
が、これは蛍光ランプの点灯に先行して電極のフィラメ
ント予熱が行われていることを示している。

【０２０６】図１９は、本発明の電球形蛍光ランプの第
７の実施形態を示す回路図である。

【０２０７】図において、図１および図１７と同一部分
については同一符号を付して説明は省略する。本実施形
態は、第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２を
自励形に構成している点で図１７と異なる。また、自励
制御回路の構成において図１と異なる。以下、図１およ
び図１７と主に相違している構成を中心に説明する。

【０２０８】＜ノイズフィルタＮＦについて＞ノイズフ
ィルタＮＦは、サージ吸収素子ＳＡ、コンデンサＣ４お
よびインダクタＬ１によって構成されている。サージ吸
収素子ＳＡは、コンデンサＣ４と並列に接続されてい
る。インダクタＬ１は、全波整流回路ＦＢＲの直流出力
端に一端が接続されている。

【０２０９】＜第１および第２のスイッチング手段Ｑ
１、Ｑ２について＞第１のスイッチング手段Ｑ１は、エ
ンハンスメント形のＮチャンネル形ＭＯＳＦＥＴからな
り、そのドレインが平滑化手段ＳＣを構成する平滑コン
デンサＣ１の正極に接続している。第２のスイッチング
手段Ｑ２は、エンハンスメント形のＰチャンネル形ＭＯ
ＳＦＥＴからなり、そのソースが第１のスイッチング手
段Ｑ１のソースに接続し、ドレインが平滑化手段ＳＣの
負極に接続している。すなわち、第１および第２のスイ
ッチング手段Ｑ１、Ｑ２は相補形に構成されている。

【０２１０】そうして、第１および第２のスイッチング
手段Ｑ１、Ｑ２は、平滑化手段ＳＣの両端間に直列接続
されている。

【０２１１】＜ゲートドライブ回路ＧＤＣについて＞ゲ
ートドライブ回路ＧＤＣは、負荷回路ＬＣに１次巻線ｐ
を直列に挿入した電流変成器ＣＴの２次巻線Ｓ、コンデ
ンサＣ６、Ｃ７およびドライブ保護回路ＤＰから構成さ
れている。そして、電流変成器ＣＴの２次巻線Ｓのイン
ダクタンスおよびコンデンサＣ７は、スイッチング共振
回路ＳＲＣを形成している。スイッチング共振回路ＳＲ
Ｃの共振出力は、コンデンサＣ６を直列に介し、かつド
ライブ保護回路ＤＰを並列に経由して第１および第２の
スイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に印加
される。

【０２１２】＜起動回路ＳＴについて＞起動回路ＳＴ
は、抵抗器Ｒ３、Ｒ１４、Ｒ１５、電流変成器ＣＴの２
次巻線Ｓおよび抵抗器Ｒ３の直列回路により構成されて
いる。そして、始動時に抵抗器Ｒ４１５の両端間に生じ
る電圧降下により第１のスイッチング手段Ｑ１が最初に
オンする。

【０２１３】＜入力電圧導通期間検出回路ＶＯＤについ
て＞入力電圧導通期間検出回路ＶＯＤは、ダイオードＤ
７、Ｄ８に加えてコンデンサＣ１５および抵抗器Ｒ１
６、Ｒ１７を備え、抵抗器Ｒ１６、Ｒ１７の接続点に導
通期間検出信号を得ている。

【０２１４】＜スイッチング期間制御回路ＳＴＣについ
て＞スイッチング期間制御回路ＳＴＣは、比較回路ＯＰ
３、基準電位源Ｅｓ３、フォトカプラＰＣ、スイッチＱ
３を備えている。比較回路ＯＰ３は、入力電圧導通期間
検出回路ＶＯＤからの導通期間検出信号と基準電位源Ｅ
ｓ３とを比較するように接続されている。スイッチＱ３
は、ＭＯＳＦＥＴからなり、ゲートドライブ回路ＧＤＣ
中のドライブ信号保護回路ＤＰの一方のツェナーダイオ
ードＺＤ２に並列接続されている。フォトカプラＰＣの
フォトトランジスタＱｐは、スイッチＱ３のゲート・ソ
ース間に接続されている。

【０２１５】そうして、低周波交流電源電圧の導通期間
中、比較回路ＯＰ３から出力を生じるので、フォトカプ
ラＰＣの発光ダイオードＬＥＤは発光する。発光ダイオ
ードＬＥＤの発光によりフォトトランジスタＱｐがオン
し、スイッチＱ３がオフする。その結果、ドライブ信号
保護回路ＤＰの保護の下にゲートドライブ回路ＧＤＣ
は、第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２に通
常どおりゲートドライブ信号を交互に供給してインバー
タ動作を行わせる。そのため、:蛍光ランプは点灯す
る。

【０２１６】これに対して、低周波交流電源電圧が非導
通期間になると、比較回路ＯＰ３から出力が生じなくな
り、フォトカプラＰＣの発光ダイオードＬＥＤが発光を
停止する。そのため、フォトトランジスタＱｐがオフ
し、スイッチＱ３がオンするので、第１および第２のス
イッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、そのゲート・ソース間電
圧が低くなってオフ状態になり、インバータ動作を停止
する。そのため、蛍光ランプは消灯する。

【０２１７】図２０は、本発明の照明装置の一実施形態
としての電球形蛍光ランプを用いた壁面取付け灯を示す
正面図である。

【０２１８】図において、１１は照明装置本体、１２は
電球形蛍光ランプである。

【０２１９】照明装置本体１１は、陶器製で、内部が中
空で、下面が開口し、側面に取付け部が形成されてい
る。また、内部にはランプソケット１１ａが配設されて
いる。

【０２２０】電球形蛍光ランプ１２は、図１ないし図３
に示す構造であるが、全体としてグローブ５およびカバ
ー３がほぼ球形をなしたいわゆるＧ形をなしている。そ
して、その口金が照明装置本体１１の下面から内部に挿
入され、ランプソケット１１ａにねじ込まれることによ
って、電球形蛍光ランプ１２は照明装置本体１１に装着
されている。

【０２２１】

【発明の効果】請求項１および２の各発明によれば、屈
曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな
形に形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光
性放電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀およ
び希ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、
ノイズフィルタ、整流回路、平滑コンデンサ、少なくと
も１個のスイッチング手段、スイッチング手段のスイッ
チング周波数を入力電圧の各半サイクルを通じてほぼ一
定に維持しながら連続的に変化させるスイッチング周波
数制御手段、ならびに負荷回路を備え蛍光ランプを高周
波点灯する点灯回路手段と、点灯回路手段を内部に収納
するカバーと、口金とを具備していることにより、調光
位相が９０°以前であっても円滑で安定に調光でき、し
かも明るさのちらつきの虞のない電球形蛍光ランプを提
供することができる。

【０２２２】請求項２の発明によれば、加えて帰還手段
および帰還電圧に共振するスイッチング共振回路を備え
たドライブ回路によってスイッチング手段をドライブす
る自励形であるとともに、スイッチング周波数制御手段
が入力電圧検出手段、平滑化手段および導通制御手段を
備えて構成されていることにより、回路構成が簡単で安
価な電球形蛍光ランプを提供することができる。

【０２２３】請求項３の発明によれば、屈曲された放電
路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成され
ていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の
両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含
むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、ノイズフィル
タ、整流回路、平滑コンデンサ、少なくとも１個のスイ
ッチング手段、入力インピーダンス調整手段、ならびに
負荷回路を備え蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路手
段と、点灯回路手段を内部に収納するカバーと、口金と
を具備していることにより、入力電圧の休止区間中の入
力インピーダンスを小さくして、印加電圧を低くした電
球形蛍光ランプを提供することができる。

【０２２４】請求項４および５の発明によれば、屈曲さ
れた放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に
形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放
電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希
ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、ノイ
ズフィルタ、整流回路、平滑化手段、少なくとも１個の
スイッチング手段、負荷回路、ランプ電流ピーク値検出
回路、ならびにランプ電流ピークを備え蛍光ランプを高
周波点灯する点灯回路手段と、点灯回路手段を内部に収
納するカバーと、口金とを具備していることにより、ラ
ンプ電流のピーク値の包絡線が一定に制御され、深調光
時にも放電が安定して明るさのちらつきが生じにくいと
ともに、電極への負担が少なくて短寿命になりくい電球
形蛍光ランプを提供することができる。

【０２２５】請求項５の発明によれば、加えて入力電圧
調光位相検出回路およびランプ電流基準ピーク値制御回
路を備えていることにより、調光位相に応じてランプ電
流の基準ピーク値が変化するので、たとえコンデンサイ
ンプット方式であったとしても０〜９０°の調光位相に
おいても円滑な調光を行う電球形蛍光ランプを提供する
ことができる。

【０２２６】請求項６の発明によれば、屈曲された放電
路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成され
ていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の
両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含
むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、ノイズフィル
タ、整流回路、平滑化手段、少なくとも１個のスイッチ
ング手段、負荷回路、入力電圧導通期間検出回路、なら
びにスイッチング期間制御回路を備えていることによ
り、低周波交流電源電圧の半サイクルごとに、その導通
期間においてのみ蛍光ランプが高周波点灯するため、円
滑な調光を行うとともに、平滑コンデンサへの突入電流
が少ない電球形蛍光ランプを提供することができる。

【０２２７】請求項７の発明によれば、放電ランプと、
ノイズフィルタ、整流回路、平滑コンデンサ、少なくと
も１個のスイッチング手段、スイッチング周波数制御手
段、ならびに負荷回路を備え蛍光ランプを高周波点灯す
る点灯回路手段とを具備していることにより、入力電圧
に応じて高周波出力の周波数を各半サイクルを通じてほ
ぼ一定に維持しながら連続的に変化させるので、調光位
相が９０°以前であっても円滑で安定な調光が可能な放
電ランプ点灯装置を提供することができる。

【０２２８】請求項８の発明によれば、照明装置本体が
請求項１ないし６の電球形蛍光ランプまたは請求項８の
放電ランプ点灯装置をすることにより、請求項１ないし
７の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施形態を
示す一部断面正面図

【図２】同じくグローブを透視した平面図

【図３】同じく分解斜視図

【図４】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ点
灯装置の第１の実施形態における点灯回路手段および調
光器を示す回路図

【図５】同じく調光器を示す回路図

【図６】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ点
灯装置の第１の実施形態における調光時の電球形蛍光ラ
ンプの入力電圧波形を示す波形図

【図７】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ点
灯装置の第１の実施形態における入力電圧検出手段によ
る入力検出電圧の調光位相に対する変化を示すグラフ

【図８】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ点
灯装置の第１の実施形態におけるスイッチング周波数制
御手段によるスイッチング共振回路の実効的静電容量の
変化を示すグラフ

【図９】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ点
灯装置の第１の実施形態における調光特性を示すグラフ

【図１０】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ
点灯装置の第２の実施形態を示す回路図

【図１１】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ
点灯装置の第３の実施形態を示す回路図

【図１２】本発明の電球形蛍光ランプおよび放電ランプ
点灯装置の第３の実施形態における各部の電圧・電流の
波形を示す波形図

【図１３】従来技術における電球形蛍光ランプにおける
入力電圧波形を示す波形図

【図１４】本発明の電球形蛍光ランプの第４の実施形態
を示す回路図

【図１５】本発明の電球形蛍光ランプの第４の実施形態
における各部の電圧、電流波形を示す波形図

【図１６】本発明の電球形蛍光ランプの第５の実施形態
を示す回路図

【図１７】本発明の電球形蛍光ランプの第６の実施形態
を示す回路図

【図１８】本発明の電球形蛍光ランプの第６の実施形態
における各部の電圧、電流波形を示す波形図

【図１９】本発明の電球形蛍光ランプの第７の実施形態
を示す回路図

【図２０】本発明の照明装置の一実施形態としての電球
形蛍光ランプを用いた壁面取付け灯を示す正面図

【符号の説明】

ＡＳ…低周波交流電ａ…交流端子ｂ…交流端子ｃ…入力端子ｂ…入力端子ＤＭ…調光器ｆ…過電流フューズＮＦ…ノイズフィルタＺＲＣ…入力インピーダンス調整手段ＳＦＣ…スイッチング周波数制御手段ＶＤＴ…入力電圧検出手段ＶＤ…電圧分割器ＳＭ…平滑化手段ＣＣＭ…導通制御手段ＦＢＲ…整流回路 C１Ａ…平滑コンデンサ C１Ｂ…平滑コンデンサＨＦＩ…高周波インバータＱ１…第１のスイッチング手段Ｑ２…第２のスイッチング手段ＤＣ１…第１のドライブ回路ＤＣ２…第２のドライブ回路 FW…帰還巻線ＳＲＣ…スイッチング共振回路ＳＴＦ…同期変圧器ｐ…１次巻線ｓ…２次巻線ＤＰ…ドライブ保護回路ＳＴ…起動回路ＬＣ…負荷回路ＬＲＣ…負荷共振回路Ｌ２…限流インダクタンスＣ５…直流カットコンデンサＣ６…コンデンサＦＬ…蛍光ランプＥ１…フィラメント電極Ｅ２…フィラメント電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小塚日出夫東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者北村紀之東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内Ｆターム(参考） 3K072 AA02 AA05 BA05 BB10 BC01 CA03 DB03 DC08 DD04 FA05 GA03 GB12 GC02 HA06 HA10 HB06 3K098 CC22 DD21 DD35 DD36 DD43 EE14 EE27 EE28 FF14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屈曲された放電路が内部に形成されるよう
にコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透
光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放
電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性
放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイ
オン化媒体を備えた蛍光ランプと；入力端が低周波交流
電源に接続するノイズフィルタ、交流入力端がノイズフ
ィルタの出力端側に接続した整流回路、整流回路の直流
出力電圧を平滑化する平滑コンデンサ、高周波でスイッ
チングする少なくとも１個のスイッチング手段、入力電
圧にほぼ比例する電圧を検出してその検出電圧に応じて
スイッチング手段のスイッチング周波数を各半サイクル
を通じてほぼ一定に維持しながら連続的に変化させるス
イッチング周波数制御手段、ならびに限流インダクタン
スおよびコンデンサを含む負荷共振回路を含みコンデン
サの少なくとも一部と並列的に蛍光ランプを接続すると
ともにスイッチング手段のスイッチングによって発生し
た高周波電圧が印加される負荷回路を備えた点灯回路手
段と；点灯回路手段を内部に収納するとともに、蛍光ラ
ンプを支持するカバーと；点灯回路手段の入力端に接続
するとともにカバーの基端に配設された口金と；を具備
していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】負荷回路に流れる電流を帰還して帰還電圧
を生じる帰還手段、ならびに帰還電圧に対して共振する
共振インダクタおよび共振コンデンサを有し共振出力に
よりスイッチング手段をドライブするスイッチング共振
回路を具えたドライブ回路を具備し；スイッチング周波
数制御手段は、入力電圧にほぼ比例する電圧を検出する
入力電圧検出手段、入力電圧検出手段の検出電圧を平滑
化する平滑化手段、および平滑化手段の平滑化電圧に応
じて共振コンデンサの実効的な静電容量を制御する導通
制御手段を備えている；ことを特徴とする請求項１記載
の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】屈曲された放電路が内部に形成されるよう
にコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透
光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放
電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性
放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイ
オン化媒体を備えた蛍光ランプと；入力端が低周波交流
電源に接続するノイズフィルタ、交流入力端がノイズフ
ィルタの出力端側に接続した整流回路、整流回路の直流
出力電圧を平滑化する平滑手段、高周波でスイッチング
する少なくとも１個のスイッチング手段、位相制御され
て休止区間のある入力電圧が印加される場合にその休止
区間中インピーダンスが低下する入力インピーダンス調
整手段、ならびに限流インダクタンスおよびコンデンサ
を含む負荷共振回路を含みコンデンサの少なくとも一部
と並列的に蛍光ランプを接続するとともにスイッチング
手段のスイッチングによって発生した高周波電圧が印加
される負荷回路を備えた点灯回路手段と；点灯回路手段
を内部に収納するとともに、蛍光ランプを支持するカバ
ーと；点灯回路手段の入力端に接続するとともにカバー
の基端に配設された口金と；を具備していることを特徴
とする電球形蛍光ランプ。
【請求項４】屈曲された放電路が内部に形成されるよう
にコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透
光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放
電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性
放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイ
オン化媒体を備えた蛍光ランプと；入力端が低周波交流
電源に接続するノイズフィルタ、交流入力端がノイズフ
ィルタの出力端側に接続した整流回路、整流回路の直流
出力電圧を平滑化する平滑化手段、高周波でスイッチン
グする少なくとも１個のスイッチング手段、限流インダ
クタンスおよびコンデンサからなる負荷共振回路を含み
コンデンサの少なくとも一部と並列的に蛍光ランプを接
続するとともにスイッチング手段のスイッチングによっ
て発生した高周波電圧が印加される負荷回路、蛍光ラン
プのランプ電流のピーク値を検出するランプ電流ピーク
値検出回路、ならびにランプ電流ピーク値検出回路の検
出出力に応じてランプ電流のピーク値がほぼ一定になる
ようにスイッチング手段のスイッチング周波数を制御す
るランプ電流ピーク値制御回路を備えた点灯回路手段
と；点灯回路手段を内部に収納するとともに、蛍光ラン
プを支持するカバーと；点灯回路手段の入力端に接続す
るとともにカバーの基端に配設された口金と；を具備し
ていることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項５】低周波交流電源電圧の調光位相を検出する
入力電圧調光位相検出回路と；入力電圧調光位相検出回
路の検出出力に応じてランプ電流の基準ピーク値を変化
させるランプ電流基準ピーク値制御回路と；を具備して
いることを特徴とする請求項４記載の電球形蛍光ラン
プ。
【請求項６】屈曲された放電路が内部に形成されるよう
にコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透
光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放
電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性
放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイ
オン化媒体を備えた蛍光ランプと；入力端が低周波交流
電源に接続するノイズフィルタ、交流入力端がノイズフ
ィルタの出力端側に接続した整流回路、整流回路の直流
出力電圧を平滑化する平滑化手段、高周波でスイッチン
グする少なくとも１個のスイッチング手段、限流インダ
クタンスおよびコンデンサからなる負荷共振回路を含み
コンデンサの少なくとも一部と並列的に蛍光ランプを接
続するとともにスイッチング手段のスイッチングによっ
て発生した高周波電圧が印加される負荷回路、低周波交
流電源電圧の導通期間を検出する入力電圧導通期間検出
回路、ならびに入力電圧導通期間検出回路の検出出力に
応じてスイッチング手段を低周波交流電源電圧の各半サ
イクルごとに入力電圧の導通期間の間だけスイッチング
させるスイッチング期間制御回路を備えた点灯回路手段
と；点灯回路手段を内部に収納するとともに、蛍光ラン
プを支持するカバーと；点灯回路手段の入力端に接続す
るとともにカバーの基端に配設された口金と；を具備し
ていることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項７】低周波交流電圧を位相制御する調光器と；
少なくとも負荷に対して直列のインダクタを備え入力端
が低周波交流電源に接続するノイズフィルタ、交流入力
端がノイズフィルタの出力端側に接続した整流回路、整
流回路の直流出力電圧を平滑化する平滑コンデンサ、高
周波でスイッチングする少なくとも１個のスイッチング
手段、入力電圧にほぼ比例する電圧を検出してその検出
電圧に応じてスイッチング手段のスイッチング周波数を
各半サイクルを通じてほぼ一定に維持しながら連続的に
変化させるスイッチング周波数制御手段、ならびに限流
インダクタンスおよびコンデンサを含む負荷共振回路を
含みスイッチング手段のスイッチングによって発生した
高周波電圧が印加される負荷回路を備えた点灯回路手段
と；負荷回路のコンデンサの少なくとも一部と並列的に
接続される放電ランプと；を具備していることを特徴と
する放電ランプ点灯装置。
【請求項８】照明装置本体と；照明装置本体に配設され
た請求項１ないし７のいずれか１記載の電球形蛍光ラン
プまたは請求項４記載の放電ランプ点灯装置と；を具備
していることを特徴とする照明装置。