JP2002083505A

JP2002083505A - 電球形蛍光ランプおよび照明器具

Info

Publication number: JP2002083505A
Application number: JP2001188841A
Authority: JP
Inventors: Takeo Yasuda; 丈夫安田; Shinichiro Matsumoto; 晋一郎松本; Kazutoshi Mita; 一敏三田; Yuichiro Takahara; 雄一郎高原
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】市場に多く採用されている一般照明用の小形
白熱電球に置き換え可能な電球形蛍光ランプおよび照明
器具を提供する。【解決手段】電球形蛍光ランプ10は、管内径５〜９ｍｍ
の複数のＵ字状屈曲形バルブ31を並設してバルブ高さが
４０〜５５ｍｍ、放電路長が１２０〜２００ｍｍであ
り、ランプ電力が７〜１２Ｗで点灯したときの全光束が
４５０lm以上、ランプ効率が４５ｌｍ／Ｗ以上となるよ
うに構成された発光管18と；発光管18が取り付けられる
とともに口金12を有し、口金12を含む高さが７５〜１０
５ｍｍであるカバー14と；カバー14内に収容される点灯
回路16と；を具備している。小形白熱電球と略同等の外
形寸法とするとともに、光出力も小形白熱電球と略同等
であり、かつ高効率な点灯を行うことができるので、小
形白熱電球が取付けられる照明器具に置き換え可能な電
球形蛍光ランプを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電球形蛍光ランプ
および照明器具に関する。

【従来の技術】従来、例えば、一般照明用電球のソケッ
トに装着可能な口金を有するカバーを備え、このカバー
の内側に点灯回路を収納するとともに、発光管を屈曲な
どしてグローブに収納した電球形蛍光ランプが知られて
いる。

【０００２】近年、点灯回路の電子回路化や、加工技
術、材質改良などによって発光管である蛍光ランプの小
形化、高効率化が進み、例えば特開２０００−２１３５
１号公報に開示されている電球形蛍光ランプが開発、実
施されている。この電球形蛍光ランプは、白熱電球６０
Ｗ相当サイズでありながら、光出力が同等であり、かつ
高効率、長寿命という特徴を有するものである。

【０００３】現在市販されている電球形蛍光ランプは、
６０Ｗ形を中心とした白熱電球の代替用としたものであ
り、口金を含む高さが１２５ｍｍ程度、外径が６０ｍｍ
程度である。

【０００４】また、口金も６０Ｗを中心とした白熱電球
に使用されているＪＩＳ（C 7709）で規格化されたＥ２
６形が採用されている。

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の電球形
蛍光ランプの出現により、既存の一般照明器具に取付け
られていた白熱電球の略全てを高効率な電球形蛍光ラン
プへの置き換えることが可能となり、省エネルギー社会
へ大きく貢献している。

【０００５】ところで、ダウンライト、スポットライト
や装飾用照明器具といった比較的小形の照明器具にはバ
ルブの最大径が３５〜５０ｍｍ程度の小形白熱電球が用
いられることが多く、特にバルブ内にクリプトンガスを
封入し効率を向上させた小形のクリプトン電球の需要が
高まってきている。これら小形白熱電球にはＪＩＳ（C
7709）で規格化されたＥ１７形の口金が多く採用されて
いる。

【０００６】このように、小形白熱電球専用の照明器具
は市場に多く採用されているが、上記従来技術の電球形
蛍光ランプは小形白熱電球の寸法よりも大きく、また口
金の寸法も異なるため小形白熱電球専用の照明器具に置
き換え可能な電球形蛍光ランプは実現されていない。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、小形白熱電球に相当する電球形蛍光ランプおよび
照明器具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】請求項１の電球形蛍光ラ
ンプは、管内径５〜９ｍｍの複数のＵ字状屈曲形バルブ
を並設してバルブ高さが３５〜５５ｍｍ、放電路長が１
２０〜２００ｍｍであり、ランプ電力が７〜１２Ｗで点
灯したときの全光束が４５０lm以上、ランプ効率が４５
ｌｍ／Ｗ以上となるように構成された発光管と；発光管
が取り付けられるとともに口金を有し、口金を含む全体
の高さが７５〜１０５ｍｍの範囲内となるように発光管
が取付けられるカバーと；を具備していることを特徴と
する。

【０００８】本請求項および以下の請求項において、用
語の定義は以下の説明のとおりである。

【０００９】発光管は、複数のＵ字状屈曲形バルブを連
通するように並設することで内部に少なくとも一本の放
電路が形成されたものであり、発光管の端部にはこの放
電路に放電を生起させる電極が封着されているものであ
る。

【００１０】Ｕ字状屈曲形バルブは、鉛ガラス、ソーダ
ライムガラス、ホウ珪酸ガラスなどのガラス製が製造上
好ましいが、透光性であればセラミックスなど他の材料
であってもよい。特に、環境への影響を考慮すると無鉛
ガラスによって形成するのが最適である。

【００１１】無鉛ガラスとは、実質的に鉛を含まないガ
ラスであり、不純物程度の鉛は含有しても良い。例え
ば、Ｎａ₂Ｏが０〜１０質量％、Ｋ₂Ｏが１〜１０質量
％、ＬｉＯが０〜３質量％（ただし、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏお
よびＬｉ₂Ｏの合計量として５〜２０質量％の範囲）を
含む組成を有し、軟化温度が６８５℃以下であるガラス
等が挙げられる。Ｋ₂ＯおよびＬｉ₂ＯをＮａ₂Ｏと共に
融剤として用いたガラスは、実質的に鉛を含まない組成
で、従来のソーダ石灰ガラスに比べて軟化温度を６８５
℃以下と低下させることができる。このような低軟化点
のガラスをガラスバルブに適用することによって、バル
ブ加工時の加熱温度を低下させることができ、この加熱
温度の低下に基づいて蛍光体層の熱劣化、ひいては全光
束の低下を抑制することが可能となる。さらに、Ｎａ₂
Ｏ量を１０質量％以下とすることで、ガラス中のＮａ成
分に起因する着色、ひいては光束維持率の低下を抑制す
ることが可能となる。

【００１２】Ｕ字状屈曲形バルブは、中間部に放電路を
略Ｕ字状に屈曲させるための屈曲部を備えた形状を有し
ている。屈曲部は、ガラスバルブを軟化させて屈曲形成
するほか、モールド成形や連結管などによるつなぎ成形
されたものであってもよい。また、屈曲部の形状は、半
円弧状に曲成されたものの他、モールド成形などでフラ
ットな頂部の両隅に直角部を備えた略コの字状に形成さ
れたものであってもよい。

【００１３】Ｕ字状屈曲形バルブの内面には直接または
間接的に蛍光体層が被着されており、内部にアルゴン、
ネオン、クリプトンなどの不活性ガスおよび水銀等の放
電媒体が封入されている。蛍光体としては、３波長発光
形の希土類金属酸化物蛍光体やハロ燐酸カルシウム蛍光
体等を用いることができる。

【００１４】電極はフィラメントからなる熱陰極、電子
放射物質が坦持されたセラミック電極、ニッケルなどか
ら形成された冷陰極などが挙げられる。なお、管状バル
ブは、水銀を封入しない希ガス放電を利用したものや電
極を外部に有するものであってもよい。

【００１５】管内径が８ｍｍ以下のような細管のＵ字状
屈曲形バルブを用いる場合には、フィラメント電極をバ
ルブ軸に直交する方向に配設するのが困難であるため、
熱電子放射を行う粒状セラミックスを用いた小形の電極
を使用してもよい。この電極は、リード線に直接または
電気伝導性の容器によって平均粒径が０．１〜１０μｍ
の粒状セラミックスを担持させたものであり、フィラメ
ント電極に比べて寸法が小さく、製造時における電子放
射物質の分解工程を不要としたものである。粒状セラミ
ックスを用いた小形電極を使用することで、細管のＵ字
状屈曲形バルブであっても冷陰極のようにランプ電流が
制約されることの無い高照度ランプ形の電極を備えた発
光管とすることができる。なお、粒状セラミックスを担
持させる容器は、この導電性を備えていれば特に材質は
限定されないが、好適にはＴａのような遷移金属単体ま
たはアルカリ土類元素および遷移金属元素を主成分とす
る導電性セラミックスからなるものがよい。

【００１６】ここで、小形電極に使用される粒状セラミ
ックスについて詳述する。熱電子放射物質としての粒状
セラミックスは、アルカリ土類元素および遷移金属元素
を主成分とする酸化物の複合セラミックスからなる。好
ましくは、アルカリ土類元素の酸化物としてＢａＯ、Ｃ
ａＯおよびＳｒＯからなるグループから一種または複数
種を選択して用いる。また、遷移金属元素としてＺｒＯ
₂およびＴｉＯ₂のいずれか一種または複数種と、Ｖ
₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｓｃ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂
Ｏ₃、Ｄｙ₂Ｏ₃、Ｈｏ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₃、ＣｒＯ₃、Ｍｏ
Ｏ₅、ＷＯ₃とを用いる。粒状セラミックスは、顆粒状、
スポンジ状または塊状に形成されていてもよい。また、
粒状セラミックスは、スパッタリングを防止するためそ
の表面が炭化物およびまたは窒化物で被覆されていても
よい。

【００１７】発光管は、このＵ字状に屈曲された複数本
の管状バルブが１本の放電路が連通するようにつなぎ形
成したものである。しがってダブルＵ、トリプルＵ等の
いろいろな形状を備えた発光管であることを許容する。

【００１８】ダブルＵ形の発光管の場合、Ｕ字状バルブ
の一端に電極を封装し、他端側をつなぎ形成することで
２本の管状バルブの各一端に封装された電極間で放電を
生起されることとなる。

【００１９】トリプルＵ形の発光管の場合、２本のＵ字
状バルブの一端に電極を封装し、他端側を電極が封装さ
れない中間バルブの端部とつなぎ形成することで３本の
管状バルブのうちの両側のＵ字状バルブの各一端に封装
された電極間で放電を生起されることとなる。

【００２０】ダブルＵ、トリプルＵのいずれの場合であ
っても細管が封着される箇所は電極が封装される端部ま
たはつなぎ形成される端部のいずれでも構わない。ま
た、細管の封着は、ステムシールまたはピンチシールの
いずれの方法でもよい。

【００２１】発光管には、水銀が封入されているが、ア
マルガムとして封入するのが好ましい。アマルガムは、
高温でも効率的な点灯を行うために封入される純水銀よ
りも蒸気圧が高い特性を有するものの他、水銀をバルブ
内に定量的に封入するためのものどちらでも構わない。
特にランプ点灯時には発光管が高温となることから、こ
の点灯温度に見合った蒸気圧特性を有するアマルガムを
選定すべきである。蒸気圧特性を考慮したアマルガムの
例としては、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−
水銀（Ｈｇ）、ビスマス（Ｂｉ）−錫（Ｓｎ）−鉛（Ｐ
ｂ）−水銀（Ｈｇ）、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム
（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）などが挙げられる
がこれに限らない。定量封入用のアマルガムとしては、
亜鉛（Ｚｎ）−水銀（Ｈｇ）などが挙げられるがこれに
限らない。また、アマルガムではないが、水銀をセラミ
ックスなどの物質に坦持させたペレット状のものを細管
内に保持させても構わない。

【００２２】発光管は、このＵ字状屈曲形バルブを複数
並設して放電路長が１２０〜２００ｍｍとなるように構
成されている。なお、発光管は、最大幅が４５ｍｍ以下
となるように複数のＵ字状屈曲形バルブを並設すること
が好ましい。

【００２３】放電路長は、小形白熱電球と略同等の光出
力とするためには１２０ｍｍ以上必要であることが実験
により確認された。すなわち、放電路長が１２０ｍｍ未
満であると、所望の光出力が得られず、また、発光に寄
与しない電極損失部分の放電路長に占める割合が大きく
なるため、所望のランプ効率が得られない。したがっ
て、放電路長は１２０ｍｍ以上必要である。しかし、放
電路長が２００ｍｍを超えると、ランプ始動電圧が過度
に高くなり、小形白熱電球と略同等の外形寸法内に収容
される小形インバータ回路では十分な始動電圧を発生さ
せるのが困難なことから、放電路長は１２０〜２００ｍ
ｍとした。

【００２４】小形白熱電球と略同等の外形寸法内に発光
管を収めるためには、発光管は、最大幅を４５ｍｍ以下
にしなければならず、高さも５５ｍｍ以下に制約され
る。この条件下で放電路長が１２０〜２００ｍｍとなる
バルブを得るために管径の異なる種々のバルブで点灯試
験を行ったところ、管内径５〜９ｍｍおよび高さ３５〜
５５ｍｍの範囲内のＵ字状屈曲形バルブを組み合わせて
発光管を構成すれば、十分な光出力とランプ効率が得ら
れることが実験により確認された。

【００２５】発光管は、放電路長を１２０ｍｍ以上にす
るために管内径を９ｍｍ以下に制限しているが、管内径
を９ｍｍ以下にすることでランプ電流を極力抑えてラン
プ電圧を高くし、点灯回路効率を高くすることが可能と
なった。すなわち、ランプ電流が多いほど点灯回路にお
ける熱損失が多くなり、この傾向は消費電力が小さいほ
ど顕著に表れるため、ランプ電力が１２Ｗ以下の発光管
では放電路長を１２０〜２００ｍｍとし、管内径を９ｍ
ｍ以下にすることが望ましい。また、管内径を５ｍｍ未
満とすると、始動電圧が上昇するとともにランプ効率が
低下し、また発光管の製造上も煩雑となってしまう。

【００２６】したがって、Ｕ字状屈曲形バルブは、管内
径５〜９ｍｍ、最大高さが３５〜５５ｍｍの範囲内であ
る。製造工程や発光管効率を考慮すると、Ｕ字状屈曲形
バルブの最大高さは４０〜５５ｍｍとすることが好まし
い場合もあるが、製造工程や発光管効率に影響しなけれ
ば、高さを３５〜５５ｍｍの範囲内とすることが望まし
い。

【００２７】こうして、発光管は放電路長、管内径、蛍
光体層、ガス種およびガス圧等を適宜考慮して、ランプ
電力（発光管の電極間に入力される電力）が７〜１２Ｗ
で点灯したときに、全光束が４５０ｌｍ以上、ランプ効
率が４５ｌｍ／Ｗ以上、より好ましくは５０ｌｍ／Ｗ以
上となるように構成されている。

【００２８】このように構成された発光管を備えた電球
形蛍光ランプとすることによって、小形白熱電球と同等
の光出力で、略同サイズの光源とすることが可能とな
る。

【００２９】カバーは、蛍光ランプを直接的または間接
的に支持するものである。間接的に支持する手段として
は、カバーの口金が取付けられた方向と逆の部位に発光
管の両端部が挿入可能な形状を有するホルダを取付ける
のが好ましい。カバーは、発光管が取り付けらるととも
に口金を有し、電球形蛍光ランプ全体の高さが口金を含
んで７５〜１０５ｍｍとなるように構成されている。な
お、カバーには、蛍光ランプを覆うグローブが取付けら
れていてもよい。このグローブは光透過性を有していれ
ば、光拡散性、透明性のいずれであってもよく、模様ま
たは着色が施してあるものでもよい。グローブの材質は
ガラス、プラスチックのいずれでもよい。グローブの形
状は任意であるが、一般に普及している白熱電球相似形
状のいわゆるＡ形と称される形状、球類似のいわゆるＧ
形と称される形状、先端球形で円筒状のいわゆるＴ形と
称される形状等を採用することができる。グローブが取
付けられている場合の電球形蛍光ランプ全体の高さは、
グローブを含んだ高さで定義される。

【００３０】口金は、Ｅ形と称されるねじ込みタイプが
通常使用されるが、Ｅ１７形口金が装着されるソケット
に取付け可能であればこれに限定されない。また、口金
は、カバーに直接装着される必要はなく、間接的にケー
スに装着されるものやカバーの一部が口金を構成するも
のであってもよい。

【００３１】点灯回路はカバー内に収容されるものであ
り、インバータタイプが好ましいが、本発明の性質上こ
れに限定されない。点灯回路は、カバーに対して直接的
または間接的に取付けられて収納されている。

【００３２】請求項１の電球形蛍光ランプによれば、小
形白熱電球と略同等の外形寸法とするとともに、光出力
も小形白熱電球と略同等であり、かつ高効率な点灯を行
うことができるので、小形白熱電球が取付けられる照明
器具に置き換え可能な電球形蛍光ランプを提供すること
ができる。

【００３３】請求項２は、請求項１記載の電球形蛍光ラ
ンプにおいて、発光管は、管外径が７〜１１ｍｍ、肉厚
が０．７〜１．０ｍｍであって頂部が湾曲形を有する複
数のＵ字状屈曲形バルブを並設して構成されていること
を特徴とする。

【００３４】管外径７〜１１ｍｍ、肉厚０．７〜１．０
ｍｍの範囲内のバルブを用いることで、頂部が湾曲形状
を有するように曲性加工して管内径５〜９ｍｍのＵ字状
屈曲形バルブを比較的容易に製造することができる。

【００３５】請求項２の電球形蛍光ランプによれば、発
光管のＵ字状屈曲形バルブの管外径および肉厚を最適化
することで、製造を比較的容易に行うことができる。

【００３６】請求項３は、請求項1または２記載の電球
形蛍光ランプにおいて、発光管は、点灯時に１００〜１
７５ｋＨｚの範囲内で高周波点灯するように点灯回路に
よって付勢されることを特徴とする。

【００３７】点灯回路は、小形インバータ回路で構成さ
れるが、小形白熱電球と略同等の外形寸法内に収容する
ためには、インバータ回路に実装されている電子部品を
一層小形化されたものを使用する必要がある。特に、限
流インピーダンス素子として使用されるインダクタンス
素子はフェライトコア、ボビンなどの比較的体積の大き
い部品であり、このインダクタンス素子を小形化するこ
とがインバータ回路の小形化のポイントである。

【００３８】インダクタンス素子は、ランプ電流、点灯
周波数、限流インダクタタンス、コイルの磁束密度、巻
線の電流密度などからフェライトコアの実効断面積（Ａ
ｅ）、ボビン窓面積（Ａｗ）が求められ、使用可能なイ
ンダクタンス素子の種類が決定される。フェライトコア
の実効断面積（Ａｅ）およびボビン窓面積（Ａｗ）が大
きければその分インダクタンス素子もサイズが大きくな
る。フェライトコアの実効断面積（Ａｅ）およびボビン
窓面積（Ａｗ）から求められる値は、ランプ電流などが
一定の条件下ではインダクタンス（Ｌ）値に比例し、一
般的に点灯周波数が高くなればインダクタンス（Ｌ）値
も小さくなることから、点灯周波数が高いほど使用可能
なインダクタンス素子のサイズを小さくすることができ
る。

【００３９】従来の電球形蛍光ランプは、数１０ｋＨｚ
の高周波で点灯するように点灯回路が設計されており、
限流インピーダンス素子として使用されるインダクタン
ス素子はＥＥ１３タイプが使用されていた。このインダ
クタンス素子を小形化するために、ＥＥ１３タイプより
も一回り小さいＥＩ１２．５タイプのインダクタンス素
子が使用可能な点灯周波数を実験により調べたところ、
点灯周波数を１００ｋＨｚ以上とすればよいことが確認
された。なお、点灯周波数を１００ｋＨｚ以上にするこ
とによって、ＥＩ１２．５タイプと同等か、それよりも
小さい形状のインダクタンス素子を使用可能であること
はいうまでもない。

【００４０】また、電子機器が発生する電源ノイズ（雑
音端子電圧）は５２６．５ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ内の範囲
で規格が設けられているが、インバータ回路の点灯周波
数が１７５ｋＨｚを超えると、第３次高調波成分が上記
規格の範囲内に発生する。したがって、特別な雑音防止
フィルタが必要となり、小形化には適していないので、
点灯周波数は１７５ｋＨｚ以下にする必要がある。

【００４１】なお、インバータ回路の点灯周波数は、１
００〜１７５ｋＨｚとする必要があるが、インダクタン
ス素子やランプ電流値などのばらつきを考慮すると、点
灯周波数を１２０〜１５０ｋＨｚの範囲内とするのが好
ましい。

【００４２】請求項３の電球形蛍光ランプによれば、発
光管の点灯周波数を１００〜１７５ｋＨｚの範囲内とす
ることにより、点灯回路により小さな電子部品を使用す
ることが可能となり、点灯回路を一層小形化することが
可能となる。

【００４３】請求項４の電球形蛍光ランプは、直線部お
よび屈曲部を有する３本以上のＵ字状屈曲形バルブを直
線部が周方向に位置するように並設して内部に筒状の空
洞部を形成して構成された発光管と；発光管が取り付け
られる基板部および発光管の空洞部に少なくとも一部が
位置するように基板部から突出するとともに内部に収容
空間が設けられた収容凸部を有するホルダーならびにホ
ルダーが装着される口金を有するカバーと；発光管の直
線部の全端部に一面が対向するようにカバーの内側に配
設された回路基板および収容凸部の収容空間に少なくと
も一部が収容されるように回路基板の一面に実装された
電子部品を有する点灯回路と；を具備していることを特
徴とする。

【００４４】発光管の内側に設けられた筒状の空洞部
は、Ｕ字状屈曲形バルブの直線部が囲むように例えば略
円筒状に形成されたものであり、直線部の軸方向に貫通
するように形成するのが好ましい。

【００４５】ホルダーは、カバーと一体または別体のど
ちらでも良い。また、ホルダーの基板部と収容凸部も一
体または別体のどちらでも良い。

【００４６】ホルダーは、発光管からの輻射熱または紫
外線がカバー内側の点灯回路に到達しないように、発光
管との隙間を極力小さくして発光管を支持するのが望ま
しい。

【００４７】点灯回路は回路基板に実装された電子部品
を主体に構成されたものである。点灯回路の回路基板
は、Ｕ字状屈曲形バルブの直線部の全端部に一面が対向
する程度の大きさで円形状または多角形状に構成されて
いる。また、回路基板に実装された電子部品の一部は、
ホルダーの収容凸部の内部に形成された収容空間に少な
くとも一部が収容されるように回路基板の一面に実装さ
れている。この収容空間に位置する電子部品とは、発光
管からの熱の影響を受けても特性が大きく変化しない部
品が選定されており、例えば、チョークバラスト、トラ
ンスなどの巻線部品、トランジスタ、ダイオード、抵抗
などが挙げられる。

【００４８】請求項４の電球形蛍光ランプによれば、発
光管の内側の空洞部に点灯回路の電子部品の一部を位置
させるように構成しているので、カバー内部への点灯回
路の高密度実装が可能となり、外形寸法を一層小さくす
ることができる。

【００４９】請求項５は、請求項４記載の電球形蛍光ラ
ンプにおいて、収容凸部の少なくとも一部に遮熱手段が
設けられていることを特徴とする。

【００５０】遮熱手段としては、金属製の板、熱線吸収
性の樹脂シート、熱線反射性塗料の塗布などが挙げられ
るがこれに限らない。比較的容易なのは、金属性の円筒
をホルダーと一体化された収容凸部の外側面または内側
面に取付けることである。

【００５１】請求項５の電球形蛍光ランプによれば、収
容凸部の少なくとも一部に遮熱手段を設けたので、発光
管の内側の空洞部に配置された点灯回路の電子部品の熱
影響を低減することができる。

【００５２】請求項６は、請求項４または５記載の電球
形蛍光ランプにおいて、回路基板は、カバーの内側に重
なって配設されるように２枚で構成されており、２枚の
回路基板が互いに反対方向に面するそれぞれの外側面に
実装高さが相対的に高い部品がそれぞれ実装されている
ことを特徴とする。

【００５３】２枚の回路基板がそれぞれ対向する内側面
にも電子部品を実装してもよいが、点灯回路の小形化の
ために内側面同士はなるべく近接させる必要があるた
め、部品高さが相対的に低いチップ状の部品を実装する
のが好ましい。

【００５４】請求項６の電球形蛍光ランプによれば、点
灯回路を２枚の回路基板が重なり合うように配設したの
で、点灯回路が一層小形化され、電球形蛍光ランプをよ
り小形化することが可能となる。

【００５５】請求項７は、請求項１ないし６いずれか一
記載の電球形蛍光ランプにおいて、発光管を覆ってカバ
ーに取り付けられ、最大外径が４５〜５５ｍｍの範囲内
のグローブを備えていることを特徴とする。

【００５６】請求項７の電球形蛍光ランプによれば、グ
ローブの最大外径を４０〜５５ｍｍの範囲内としたの
で、小形白熱電球が取付けられる照明器具に置き換え可
能なグローブ付の電球形蛍光ランプを提供することがで
きる。

【００５７】請求項８は、請求項１ないし７いずれか一
記載の電球形蛍光ランプにおいて、口金がＥ１７形であ
ることを特徴とする。

【００５８】請求項８の電球形蛍光ランプによれば、多
くの小形白熱電球が使用しているＥ１７形の口金を備え
ているので、電球形蛍光ランプへ置き換え可能な照明器
具の機種を多くすることができる。

【００５９】請求項９の照明器具は、請求項１ないし８
いずれか一記載の電球形蛍光ランプを備えていることを
特徴とする。

【００６０】請求項９の照明器具によれば、小形白熱電
球から電球形蛍光ランプに置き換えられた照明器具を提
供することができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の電球形蛍光ランプ
および照明器具の一実施の形態を図面を参照して説明す
る。

【００６１】図１ないし図３に第１の実施の形態を示
し、図１は電球形蛍光ランプの正面図、図２は図１の電
球形蛍光ランプの上面図、図３は図１の電球形蛍光ラン
プの要部拡大断面図である。なお、説明を簡略化する関
係で、図１の正面図は電球形蛍光ランプのうちグローブ
およびカバーのみを長手方向の中心線と交わる断面で表
しており、図２はグローブを透視した状態で表してい
る。

【００６２】図１および図２において、10は電球形蛍光
ランプで、この電球形蛍光ランプ10は、口金12を有する
カバー14と、このカバー14に収納された点灯回路16と、
透光性を有するグローブ17と、このグローブ17に収納さ
れた発光管18とを備えている。そして、グローブ17とカ
バー14とから構成される外囲器は、７５Ｗ形相当の一般
照明用小形白熱電球（ミニクリプトン電球、定格消費電
力７１Ｗ）の規格寸法に近似する外形に形成されてい
る。すなわち、口金12を含む高さＨ1 は７５〜１０５ｍ
ｍ程度、直径すなわちグローブ17の外形Ｄ1 が４０〜５
５ｍｍ程度、カバー14の最大外径が３５〜４０ｍｍ程度
に形成されている。以下、口金12側を上側、グローブ17
側を下側として説明する。

【００６３】そして、カバー14は、ポリブチレンテレフ
タレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂などにて形成
されたカバー本体21を備えている。そして、このカバー
本体21は、下方に拡開する略円筒状をなし、上端部に、
Ｅ１７形の口金12が被せられ、接着剤またはかしめなど
により固定されている。

【００６４】また、グローブ17は、透明あるいは光拡散
性を有する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂によ
り、７５Ｗ形の小形白熱電球のガラス球とほぼ同一形状
の滑らかな曲面状または球面状に形成されている。な
お、このグローブ17は、拡散膜などの別部材を組み合わ
せ、輝度の均一性を向上することもできる。

【００６５】そして、カバー14に収納される点灯回路16
は、水平状、すなわち発光管18の長手方向と垂直に重ね
合わせて配置される２枚の円板状の回路基板24ａ，24ｂ
を備え、この回路基板24ａ，24ｂの互いに反対方向に面
する外側面に実装高さが相対的に大きい部品がそれぞれ
実装されている。すなわち口金12側に対向する回路基板
24ａの外側面には比較的耐熱性の弱い電解コンデンサ、
フィルムコンデンサなどの部品25ａが、発光管18側に対
向している回路基板24ｂの外側面にはチョークバラスト
としての巻線部品25ｂが実装高さが相対的に大きい部品
として実装されている。また、回路基板24ａ，24ｂが互
いに対向するそれぞれの内側面には、比較的耐熱性が強
いとともに厚さ寸法が小さいチップ状のＲＥＣ（rectif
ier、整流素子、ダイオードブリッジ）、トランジス
タ、抵抗などのパッケージの厚さ寸法が２〜３ｍｍ程度
に形成されている部品27が実装されている。回路基板24
ａ，24ｂは、ジャンパー線28によって電気的に接続され
ている。これら電子部品を実装することによって高周波
点灯を行なうインバータ回路（高周波点灯回路）が構成
されている。

【００６６】回路基板24ａ，24ｂは、略円板状で、Ｕ字
状屈曲形バルブ31が並設された方向の最大幅Ｄ3 の１．
２倍以下の直径（最大幅寸法）に形成されている。そし
て、口金12側に対向する回路基板24ａから口金12に接続
される給電用のリード線（図示しない）が導出されてお
り、発光管18に対向する回路基板24ｂには出力部となる
２対すなわち４本の出力端子29’が配設されている。出
力端子29’に代えて出力ワイヤーを回路基板24ｂから導
出するようにしてもよく、あるいは回路基板24ｂにラッ
ピングピンを植設するようにしてもよい。

【００６７】また、グローブ17に収納される発光管18
は、略同形状の３本のＵ字状屈曲形バルブ31を所定の位
置に配置し、連通管32で順次接続して、１本の放電路が
形成されている。

【００６８】そして、各Ｕ字状屈曲形バルブ31は、内面
に蛍光体膜を形成するとともに、内部にアルゴンなどの
希ガスおよび水銀が封入されている。そして、各Ｕ字状
屈曲形バルブ31は、管外径が７〜１１ｍｍ、管内径が５
〜９ｍｍ、肉厚が０．７〜１．０ｍｍのガラス製の円筒
状のバルブであり、９０〜１２０ｍｍ程度のバルブを中
間部で滑らかに湾曲させ頂部Ｐを備えた略Ｕ字状に形成
されている。すなわち、各Ｕ字状屈曲形バルブ31は、滑
らかに反転する屈曲部31a と、この屈曲部31aに連続す
る互いに平行な一対の直線部31b とを備えている。そし
て、発光管18は、バルブの高さＨ2 が４０〜５５ｍｍ、
放電路長が１２０〜２００ｍｍ、バルブ並設方向の最大
幅Ｄ2が３０〜３５ｍｍに形成されている。

【００６９】各Ｕ字状屈曲形バルブ31は、マウントを用
いたラインシール、あるいはマウントを用いないピンチ
シールなどにより、一端部が封着されているとともに、
他端部には排気管とも呼ばれる細管（図示しない）が溶
着され、排気を行ない、あるいは必要に応じてアマルガ
ムを備えるようになっている。また、発光管18の両端部
に位置する各Ｕ字状屈曲形バルブ31の端部には、マウン
トを用いたラインシールなどにより、フィラメントコイ
ル38が、一対のウエルズ（導入線、図示しない）に支持
されて配置されている。そして、各ウエルズは、Ｕ字状
屈曲形バルブ31の端部のガラスに封着されたジュメット
線を介してＵ字状屈曲形バルブ31の外部に導出され、回
路基板24ｂの出力端子29’，29’に接続されている。な
お、ウエルズには、必要に応じて補助アマルガムが設け
られていてもよい。

【００７０】発光管18は、Ｕ字状屈曲形バルブ31の直線
部31ｂが周方向に位置するように並設されており、この
直線部31ｂが囲むようにして発光管18の内部に略円筒状
の空洞部31ｃが形成されている。

【００７１】そして、この発光管18は、ホルダーとして
の仕切板33に取り付けられ、この仕切板33がカバー14に
固定されている。すなわち、仕切板33は、円板状をなす
基板部34を備え、この基板部34に形成された６個の取付
孔34a に、各Ｕ字状屈曲形バルブ31の端部を挿入したう
え接着剤にて接着などして、発光管18が仕切板33に固定
されている。

【００７２】図３は、電球形蛍光ランプ10の仕切板33の
内部を説明する要部拡大断面図であり、発光管18の中心
軸を含む断面の状態を部分的に示している。

【００７３】仕切板33には、発光管18の空洞部31ｃに少
なくとも一部が位置するように基板部34から一体的に突
出するとともに内部に収容空間が設けられた収容凸部35
が形成されている。収容凸部35の外周面には円筒状に形
成されたアルミニウム製の遮熱手段35ａが嵌合取着され
ている。

【００７４】仕切板33の下方の開口には、カバー本体21
と係合する係合手段36が設けられており、カバー本体21
に取付けられている。また、基板部34の外周部には、グ
ローブ17と嵌合する嵌合溝37が円周状に形成されてお
り、グローブ17の開口縁部が嵌合固着されている。

【００７５】点灯回路16の回路基板24ａ，24ｂは、カバ
ー本体21または仕切板33の内面側に形成された図示しな
い係止手段によってカバー本体21および仕切板33にそれ
ぞれ一方ずつ、または回路基板24ａ，24ｂの両方がカバ
ー本体21および仕切板33のいずれか一方に係止されてカ
バー14へ支持されている。点灯回路16がカバー14へ支持
されている状態で、発光管18側に対向している回路基板
24ｂの外側面に実装されている巻線部品25ｂは、収容凸
部35の収容空間に収容される。回路基板24ｂの内側面に
はチップ部品29が実装されている。

【００７６】そして、このように構成された電球形蛍光
ランプ10は、入力電力約１０Ｗで、発光管18には、約
９．０Ｗの電力の高周波で加わり、ランプ電流は約２２
０ｍＡ、ランプ電圧は約４２Ｖとなり、３波長発光形蛍
光体の使用により全光束５００ｌｍ、ランプ効率（電球
形蛍光ランプへの入力電力当たりの全光束）は約５０ｌ
ｍ／Ｗとなっている。

【００７７】そして、本実施の形態の電球形蛍光ランプ
10によれば、一般照明用の小形白熱電球と略同等の外形
寸法であって、光出力も小形白熱電球と略同等であり、
かつ高効率な点灯を行うことができるので、小形白熱電
球が取付けられる照明器具に置き換え可能な電球形蛍光
ランプ10を提供することができる。

【００７８】また、発光管18の内側の空洞部31ｃに点灯
回路16の電子部品の一部25ｂを位置させるように構成し
ているので、カバー14内部の点灯回路16の高密度実装が
可能となり、電球形蛍光ランプ10の外形寸法を一層小さ
くすることができる。

【００７９】さらに、収容凸部35の外周面に遮熱手段35
a取付けられているので、空洞部31ｃ内に配置された点
灯回路16の電子部品の一部25ｂが発光管31の熱影響を受
け難くなる。

【００８０】図４は、本発明の第２の実施形態の電球形
蛍光ランプを示す正面図である。第２の実施形態の電球
形蛍光ランプ10は、第１の実施形態におけるグローブ17
がカバー17に固着されていないものであり、発光管18が
外部へ直接露出するものである。このため、仕切板33に
グローブ固着用の嵌合溝が設けられていない。これらの
点を除いて第１の実施形態と構成は略同様であるため、
本実施形態の詳細な説明は省略する。

【００８１】図５は、第１の実施形態の電球形蛍光ラン
プ10が取付けられた照明器具を示す概念図である。この
照明器具Ｌは天井Ｓに埋め込まれたダウンライトであ
り、小形白熱電球であるミニクリプトン電球が装着され
るソケットＴが配設されたものであるが、第１の実施形
態の電球形蛍光ランプ10が装着可能であり、高効率で長
寿命の電球形蛍光ランプ10に置き換えることが可能であ
る。

【００８２】図６は、同上電球形蛍光ランプ10の点灯回
路16で限流インピーダンス素子として使用されるインダ
クタンス素子の相対インダクタンス（Ｌ）値と点灯周波
数との関係を示すグラフである。

【００８３】従来の電球形蛍光ランプは、数１０ｋＨｚ
の高周波で点灯するように点灯回路が設計されており、
限流インピーダンス素子として使用されるインダクタン
ス素子はＥＥ１３タイプが使用されていた（フェライト
コアの実効断面積Ａｅ＝１７．１×１０^-6ｍ²、ボビン
窓面積Ａｗ＝２２．２×１０^-6ｍ²）。ＥＥ１３タイプ
よりも一回り小さいＥＩ１２．５タイプのインダクタン
ス素子が使用可能な点灯周波数を調べるために、第１の
実施形態の電球形蛍光ランプをランプ電流２２０ｍＡ、
ランプ電圧４２Ｖ一定の条件で点灯周波数を変化させて
点灯させた場合の限流インピーダンス素子の相対インダ
クタンス（Ｌ）値を測定した。図６の相対インダクタ値
を示す縦軸には、ＥＥ１３タイプとＥＩ１２．５タイプ
との境界を部分を破線で示しており、この破線よりも下
側の相対インダクタ値であれば、ＥＩ１２．５タイプが
使用可能であることを示している。このグラフによれ
ば、点灯周波数が１００ｋＨｚ以上であれば、ＥＩ１
２．５タイプのインダクタンス素子が使用可能であるこ
とが分かる。なお、ＥＩ１２．５タイプのフェライトコ
アの実効断面積Ａｅは１４．４×１０^-6ｍ²、ボビン窓
面積Ａｗは８．６×１０^-6ｍ²である。また、ＥＩ１
２．５タイプはＥＥ１３タイプに比べて体積比で６０％
であり、かなりの小形化が可能である。

【００８４】図７ないし図９は、本発明の第２の実施の
形態を示し、図７は電球形蛍光ランプの発光管の上面
図、図８は同上電球形蛍光ランプの側面図、図９は図８
の電球形蛍光ランプの中心軸を９０°回転させた状態の
側面図である。なお、第１の実施形態と同一の構成には
同一符号を付し、構成上の違いが特に無い場合にはその
詳細な説明は省略する。

【００８５】図７ないし図９おいて、電球形蛍光ランプ
10は、外径５５ｍｍ高さ１００ｍｍである仮想円柱内に
納まる大きさである。また、この電球形蛍光ランプ10
は、口金12、カバー14およびグローブ17を有する外囲器
を備えている。この外囲器内には、発光管18および点灯
回路16などを有する蛍光ランプ装置が収容されている。
また、この外囲器は、例えばミニクリプトンタイプの電
球の規格寸法に近似する外形で、口金12からグローブ17
までの高さ方向の寸法が約８１ｍｍ程度、グローブ17の
最大直径部分に対応した幅方向の寸法が約４５ｍｍ程度
に形成されている。そして、以下カバー14の一端側つま
り口金12側を上側、他端側つまりグローブ17側を下側と
して説明する。

【００８６】本実施形態の発光管18は、図６ないし図８
に示すように、ガラス製のＵ字状屈曲形バルブ31を３本
有している。発光管18の内面には、例えば３波長形蛍光
体が塗布されて形成されている。また、この発光管18内
には、アルゴンなどの希ガスや水銀などを含む封入ガス
が封入されている。さらに、この発光管18の両端には、
一対のフィラメントコイル電極（図示しない）がステム
（図示しない）によって支持され、このステムがバルブ
31の端部に封着されることで電極が封装されている。

【００８７】Ｕ字状屈曲形バルブ31は、例えば管外径寸
法が１０ｍｍ未満、例えば８ｍｍで、管内径寸法が５ｍ
ｍ以上、例えば６．５ｍｍでガラス製の断面略円筒状の
管が、中間部で湾曲されて頂部を有する略Ｕ字状に形成
されている。すなわち、これら各バルブ31,31’,31’
は、それぞれの頂部の屈曲曲率が同一で湾曲する屈曲部
31aと、この屈曲部31aに連続する互いに平行な一対の直
線部31bとを備えている。電極38が封装されない発光管1
8の中央に設けられたバルブ31は、電極が封装される発
光管18の両側に設けられたバルブ31’よりも高さ方向の
長さが大きくなるように構成されている。すなわち、中
央のバルブ31は、略Ｕ字状の状態で屈曲部31aと直線部3
1bの端部との間の長さが約３６ｍｍ程度に形成されてい
るのに対し、両端のバルブ31’,31’のそれは約３３ｍ
ｍ程度である。なお、各バルブ31,31’,31’の一対の直
線部31b間の最短長さは約９．７ｍｍである。

【００８８】各Ｕ字状屈曲形バルブ31,31’,31’は、各
バルブ31,31’,31’がなす平面が互いに平行な状態で重
なる配置関係でそれぞれが接続され、発光管18を構成し
ている。すなわち、バルブ31,31’,31’の隣接する直線
部31bの端部近傍同士が連通管32で順次接続され、発光
管18に１本の連続した放電路が形成されている。連通管
32は、これらバルブ31,31’,31’がなす平面に直交する
方向に並設して内部に放電路17が形成されている。そし
て、連通管16は、各バルブ31,31’,31’の接続する端部
を加熱溶融した後、吹き破ることによって形成された開
口同士をつなぎ合わせて形成されている。

【００８９】また、各バルブ31,31’,31’は、ステムマ
ウントを用いたラインシールまたはマウントを用いない
ピンチシールなどにより一端部が封止されている。さら
に、中央に位置するバルブ31の他端部には、排気管とも
呼ばれる排気用の太い第１の細管21がステムシールによ
り連通状態に突設されている。この第１の細管39は、例
えば４ｍｍ程度の外径寸法を有している。また、両側に
位置するバルブ31’,31’の他端部には、円筒状の第２
の細管39’,39’がステムシールによりそれぞれ連通状
態に突設されている。ここで、第１の細管39は、バルブ
31の横断面において、第２の細管39’,39’それぞれよ
り発光管18の中心軸寄りに位置している。すなわち、こ
の第１の細管39は、各バルブ31,31’,31’の端部の配置
を断面方向の重心からの距離でみた状態で、発光管18の
重心にもっとも近い位置に設けられている。

【００９０】また、第２の細管39’,39’は、第１の細
管39より短く細く、例えば２ｍｍの外径寸法を有してお
り、電極が封装される端部に突設されている。これら第
１の細管39および第２の細管39’,39’それぞれは、発
光管18の製造過程で溶断によって順次封止され、これら
第１の細管39および第２の細管39’,39’のうちの封止
されていない一部を通じて発光管18内の排気がなされる
とともに、封入ガスが封入されて置換された後に、これ
ら第１の細管39および第２の細管39’,39’のうちの封
止されていない一部を溶断することによって封止され
る。

【００９１】さらに、一対の電極は、熱陰極コイルであ
るフィラメントコイルを有し、このフィラメントコイル
が一対、すなわち２本の線状のウエルズ（図示しない）
に支持されている。各ウエルズは、例えば両端の各バル
ブ31’,31’の端部にステムシールによって封着された
ジュメット線を介して、両端の各バルブ31’,31’の端
部の外部に導出されて点灯回路16に接続されるワイヤ40
に接続されている。

【００９２】そして、中央のバルブ31の第１の細管39に
は、この第１の細管39を封止する際にアマルガムとして
の主アマルガム41が封入されている。この主アマルガム
41は、ビスマス、インジウムおよび水銀にて構成される
合金であり、略球形状に形成され、発光管18内の水銀蒸
気圧を適正な範囲に制御する作用を有している。なお、
主アマルガム41としては、ビスマス、インジウムの他
に、スズ、鉛などを組み合わせた合金によって形成した
ものを用いてもよい。また、両端の各バルブ31’,31’
の電極の一方のウエルズには、主アマルガム41と同様の
水銀蒸気圧特性を有するアマルガムとしての補助アマル
ガム（図示しない）が取り付けられている。

【００９３】また、点灯回路16は、カバー14内に配設さ
れる略円板状の基板24を備え、この基板24の両面すなわ
ち口金12側である上面および発光管18側である下面に、
複数の電気部品が実装されて、発光管18を高周波点灯さ
せるインバータ回路である高周波点灯回路が構成されて
いる。

【００９４】点灯回路16には挿通孔24cが設けられてお
り、この挿通孔24cに第１の細管39が貫通されている。
すなわち、第１の細管39は、発光管18側の空間から仕切
られた口金12側の空間に配置されている。第１の細管39
内には主アマルガム41が収容されているので、比較的高
温となる発光管18側の空間を避けて、比較的低温となる
口金12側の空間に第１の細管39を配設することにより、
主アマルガム41を最適な温度とすることが可能である。

【００９５】点灯回路16の基板24上面には、比較的熱に
弱い、すなわち耐熱性が低い大形の電解コンデンサ、フ
ィルムコンデンサなどの電気部品42が配置されていると
ともに、下面には、比較的熱に強い、すなわち耐熱性が
高い高さ寸法の小さい整流素子またはダイオードブリッ
ジなどの整流回路(ＲＥＣ)や、トランジスタ、抵抗など
のチップ状の電気部品としての図示しないチップ部品43
が配置されている。さらに、基板24は、カバー14の内側
に固定される。

【００９６】図１０は、点灯回路16の回路図である。点
灯回路16は、図１０に示すように、商用交流電源ｅにヒ
ューズＦを介して、両端間電圧が３３０Ｖで短絡するイ
ンピーダンス素子Z1および容量０．１２μＦのコンデン
サC1で構成されたフィルタ回路51が接続され、このフィ
ルタ回路51には全波整流手段としてのたとえばダイオー
ドブリッジなどの整流回路52の交流入力端子が接続さ
れ、この整流回路52の直流出力端子側に誘導量１５０μ
ＨのインダクタL1を介して容量９μＦの平滑用のコンデ
ンサC2が接続されて直流電源33を構成し、この直流電源
53には交流−直流変換手段となる自励式のハーフブリッ
ジ型のインバータ手段としてのインバータ回路54が接続
されている。

【００９７】また、このインバータ回路54は、スイッチ
ング素子としての電流値３．８ＡのＮチャネルの第１の
電界効果トランジスタQ1のドレイン、ソースおよび電流
値−２．５ＡのＰチャネルの第２の電界効果トランジス
タQ2のドレイン、ソースが直列に接続され、相補形に構
成されている。なお、第１の電界効果トランジスタQ1お
よび第２の電界効果トランジスタQ2のゲート容量を共振
容量としている。また、第２の電界効果トランジスタQ2
のドレイン、ソース間には、容量３３００ｐＦのスナバ
コンデンサとしてのコンデンサC3および抵抗値２２ｋΩ
の抵抗R1の並列回路が接続されている。

【００９８】さらに、第２の電界効果トランジスタQ2の
ドレイン、ソース間には負荷回路55が接続され、この負
荷回路55は、容量０．１μＦの直流カット用のコンデン
サC4および誘導量０．２４５ｍＨのインダクタであるＥ
Ｉ１２．５タイプのチョークコイルL2を介して発光管18
のフィラメント4a，4bの一端が接続され、フィラメント
4aの他端およびフィラメント4aの一端間には容量３９０
０ｐＦの始動用のコンデンサC5が接続されている。そし
て、直流カット用のコンデンサC4、チョークコイルL2お
よびコンデンサC5で共振回路56が形成されている。な
お、発光管18は電圧４０Ｖで電流０．２２Ａとなるの
で、点灯時の両端間の抵抗値は１８０Ωである。

【００９９】またさらに、第１の電界効果トランジスタ
Q1のゲートおよび第２の電界効果トランジスタQ2のゲー
トには駆動手段としてのゲート駆動回路57が接続されて
いる。このゲート駆動回路37は、第１の電界効果トラン
ジスタQ1のゲート、ソース間に、極性を反対に直列接続
したそれぞれツェナ電圧２４ＶのツェナダイオードZD1
およびツェナダイオードZD2の第１の電界効果トランジ
スタQ1のゲートおよび第２の電界効果トランジスタQ2を
保護する保護回路を有しており、これらツェナダイオー
ドZD1、ツェナダイオードZD2およびコンデンサC3の直列
回路に対して並列に、誘導量０．４７ｍＨの共振用イン
ダクタL3および容量０．０４７μＦの共振用コンデンサ
C6の直列回路の帰還回路58が接続され、共振用コンデン
サC6に対して並列に抵抗値８２ｋΩの放電回路としての
ダンピング機能を有する抵抗R2が接続され、コンデンサ
C2および第１の電界効果トランジスタQ1のドレインの接
続点と第１の電界効果トランジスタQ1のゲートおよび第
２の電界効果トランジスタQ2のゲート間に抵抗値４７０
ｋΩのインピーダンス素子としての抵抗R3が接続されて
いる。さらに、これら共振用インダクタL3、共振用コン
デンサC6および第１の電界効果トランジスタQ1および第
２の電界効果トランジスタQ2の等価的なゲート容量でＬ
Ｃ直列共振回路59を構成している。なお、共振用コンデ
ンサC6は直流成分除去用のものである。また、ツェナダ
イオードZD1およびツェナダイオードZD2の直列回路に対
して並列に、起動用の抵抗R6が接続されている。

【０１００】なお、コンデンサC3、コンデンサC4および
共振用コンデンサC6には、チップコンデンサを用い、チ
ップコンデンサは温度変化に伴って特性が変化しやすい
ため、発光管18が位置する側と反対側の回路基板24に取
り付け、発光管18の熱影響によるコンデンサC6の容量の
低下などを防止し、動作を確実にする。

【０１０１】次に、図１０に示す点灯回路16の動作につ
いて説明する。まず、商用交流電源ｅの交流電圧を整流
回路52で全波整流し、コンデンサC2で平滑して直流にす
る。そして、コンデンサC2が充電されると、第１の電界
効果トランジスタQ1および第２の電界効果トランジスタ
Q2の両端子間にコンデンサC2の電圧が印加される。この
状態で、抵抗R3を介して電圧が第１の電界効果トランジ
スタQ1および第２の電界効果トランジスタQ2のゲートに
印加されると、第１の電界効果トランジスタQ1のみがオ
ンしてコンデンサC2の電圧は、第１の電界効果トランジ
スタQ1と抵抗R1およびコンデンサC3の並列回路に印加さ
れ、第１の電界効果トランジスタQ1のドレイン、ソース
と、コンデンサC3および抵抗R1の並列回路を介して電流
が流れ、第１の電界効果トランジスタQ1がオンする。

【０１０２】そして、この状態では、コンデンサC2か
ら、第１の電界効果トランジスタQ1、直流カット用のコ
ンデンサC4、チョークコイルL2、フィラメント4a、コン
デンサC5、フィラメント4bおよびコンデンサC2の閉路で
電流が流れ、コンデンサC4の第１の電界効果トランジス
タQ1側が正極となるように充電される。

【０１０３】その後、負荷回路55の共振作用によって電
流が反転し、コンデンサC4の極性が反転して、第１の電
界効果トランジスタQ1および第２の電界効果トランジス
タQ2のゲートに印加される電圧は逆方向になり、第１の
電界効果トランジスタQ1がオフするとともに、第２の電
界効果トランジスタQ2がオンし、インバータ回路54は起
動する。さらに、第１の電界効果トランジスタQ1および
第２の電界効果トランジスタQ2のゲートに印加される電
圧が反転すると、第１の電界効果トランジスタQ1がオン
するとともに、第２の電界効果トランジスタQ2がオフす
る。

【０１０４】その後、第１の電界効果トランジスタQ1お
よび第２の電界効果トランジスタQ2のソースに対するコ
ンデンサC4の電圧は負となり、このコンデンサC4から取
り出された駆動電源の位相が適当に調整されて、このコ
ンデンサC4の電圧の反転によりこのコンデンサC4の交流
分を取り出し、共振用コンデンサC6の電圧も負となり第
１の電界効果トランジスタQ1がオフし、この第１の電界
効果トランジスタQ1がオフした後に、第２の電界効果ト
ランジスタQ2がオンし、共振用インダクタL3、第１の電
界効果トランジスタQ1および第２の電界効果トランジス
タQ2のＬＣ直列共振回路39により動作周波数を確定して
第１の電界効果トランジスタQ1および第２の電界効果ト
ランジスタQ2を交互に、オン、オフさせ、高周波電圧を
発光管18に印加するとともに、コンデンサC5に流れる共
振電流が所定値以上に上昇すると、発光管18が始動し、
約１５０ｋＨｚの高周波で点灯する。

【０１０５】なお、起動時に第１の電界効果トランジス
タQ1および第２の電界効果トランジスタQ2の閾値電圧を
超えてしまうことがある場合には、抵抗R2の抵抗値を変
えることにより第１の電界効果トランジスタQ1および第
２の電界効果トランジスタQ2が閾値電圧を超えてしまう
ことを防止できる。

【０１０６】また、放電灯点灯装置６を動作させた後、
たとえば電源スイッチを切って電源を遮断すると、直流
カット用のコンデンサC4に充電されている電荷は、直流
カット用のコンデンサC4、第１の電界効果トランジスタ
Q1の寄生ダイオード、抵抗R3、共振用インダクタL3、抵
抗R2および直流カット用のコンデンサC4の閉路でコンデ
ンサC4が放電するとともに、共振用コンデンサC6および
抵抗R2の閉路で共振用コンデンサC6が放電される。この
放電により、たとえばツェナダイオードZD1およびツェ
ナダイオードZD2に対して並列な起動用の抵抗を設けて
いなくても、電源遮断後、再度すぐに電源を投入して
も、抵抗R3およびコンデンサC4を介して起動電流を確実
に流すことができるので、再始動を確実にできる。

【０１０７】なお、本実施形態の点灯回路16は、自励発
振の帰還用素子に直流カット用コンデンサC4を用いてい
るが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、カ
レントトランスを負荷回路に直列に接続し、このトラン
スの二次巻線に発生した帰還電流により電界効果トラン
ジスタQ1、Q2を駆動させたドライブ回路としてもよい。
また、カレントトランスを省略するために、限流インダ
クタに二次巻線を磁気結合させて帰還電流を得る方式の
ドライブ回路としてもよい。

【０１０８】図１０に示す点灯回路16の場合、抵抗R2を
接続することにより、たとえば第１の電界効果トランジ
スタQ1のオン時間より第２の電界効果トランジスタQ2の
オン時間が３０％程度長くなり、発光管４の発光がちら
つくことがある。この場合には、ツェナダイオードZD1
よりツェナダイオードZD2をタイミング設定手段として
用い、ツェナダイオードZD1よりツェナダイオードZD2の
ツェナ電圧を大きく設定することにより、第２の電界効
果トランジスタQ2のオン時間を短くして、第１の電界効
果トランジスタQ1および第２の電界効果トランジスタQ2
のオン時間をほぼ等しくでき、発光管４がちらつくこと
を防止できる。また、発光管４の始動前に、コンデンサ
C2、抵抗R3、抵抗R6、抵抗R1およびコンデンサC2の直流
電流が流れることが可能な閉路が形成できるため、イン
バータ回路34の起動が確実になる。

【０１０９】このようにして、電球形蛍光ランプ１は、
入力電力定格１０Ｗで、内１０％程度は放電灯点灯回路
６による損失分であり、点灯周波数は１５０ｋＨｚで、
３波長発光形蛍光体の使用により４８０lmの全光束が得
られる。

【０１１０】そして、電球形蛍光ランプ10の消灯状態に
おいて、口金12に電力が供給されることにより、点灯回
路16によって、発光管18の両端の電極間にランプ点灯電
圧を印加して発光管18を点灯させる。

【０１１１】次に、図１１および図１２に第３の実施の
形態を示し、図１１は電球形蛍光ランプの側面図であ
り、図１２は電球形蛍光ランプの発光管部分の部分的に
示す概略上面図である。なお、第１の実施形態と同一の
構成には同一符号を付し、構成上の違いが特に無い場合
にはその詳細な説明は省略する。

【０１１２】本実施形態の電球形蛍光ランプ10の発光管
18は、頂部の屈曲曲率の異なる２種類が２本づつ、計４
本の略Ｕ字状屈曲形バルブ31,31,31’,31’の隣接する
各端部同士を連通管32で順次接続して１本の連続した放
電路を形成したものであり、放電長が約１６０ｍｍであ
る。また、この電球形蛍光ランプ10の発光管18は、各バ
ルブ31,31,31’,31’の内径寸法が１０ｍｍ以下、具体
的には管外径６．８ｍｍ、管内径６．０ｍｍである。

【０１１３】電球形蛍光ランプ10の発光管18は、カバー
14に取り付けられた状態で、グローブ17内に収容されて
いる。このグローブ17は、透明あるいは光拡散性を有す
る乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂により、ミニ
クリプトンタイプの電球のガラス球の形状に近似した略
球形に形成されている。

【０１１４】さらに、この発光管18の両側に配設された
バルブ31,31の各端部には電極が封装されている。

【発明の効果】請求項１の電球形蛍光ランプによれば、
小形白熱電球と略同等の外形寸法とするとともに、光出
力も小形白熱電球と略同等であり、かつ高効率な点灯を
行うことができるので、小形白熱電球が取付けられる照
明器具に置き換え可能な電球形蛍光ランプを提供するこ
とができる。

【０１１５】請求項２の電球形蛍光ランプによれば、発
光管のＵ字状屈曲形バルブの管外径および肉厚を最適化
することで、製造を比較的容易に行うことができる。

【０１１６】請求項３の電球形蛍光ランプによれば、発
光管の点灯周波数を１００〜１７５ｋＨｚの範囲内とす
ることにより、点灯回路により小さな電子部品を使用す
ることが可能となり、点灯回路を一層小形化することが
可能となる。

【０１１７】請求項４の電球形蛍光ランプによれば、発
光管の内側の空洞部に点灯回路の電子部品の一部を位置
させるように構成しているので、カバー内部への点灯回
路の高密度実装が可能となり、外形寸法を一層小さくす
ることができる。

【０１１８】請求項５の電球形蛍光ランプによれば、収
容凸部の少なくとも一部に遮熱手段を設けたので、発光
管の内側の空洞部に配置された点灯回路の電子部品の熱
影響を低減することができる。

【０１１９】請求項６の電球形蛍光ランプによれば、点
灯回路を２枚の回路基板が重なり合うように配設したの
で、点灯回路が一層小形化され、電球形蛍光ランプをよ
り小形化することが可能となる。

【０１２０】請求項７の電球形蛍光ランプによれば、グ
ローブの最大外径を４０〜５５ｍｍの範囲内としたの
で、小形白熱電球が取付けられる照明器具に置き換え可
能なグローブ付の電球形蛍光ランプを提供することがで
きる。

【０１２１】請求項８の電球形蛍光ランプによれば、多
くの小形白熱電球が使用しているＥ１７形の口金を備え
ているので、電球形蛍光ランプへ置き換え可能な照明器
具の機種を多くすることができる。

【０１２２】請求項９の照明器具によれば、小形白熱電
球から電球形蛍光ランプに置き換えられた照明器具を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の電球形蛍光ランプの
正面図。

【図２】図１の電球形蛍光ランプの上面図。

【図３】図１の電球形蛍光ランプの要部拡大断面図。

【図４】本発明の第２の実施形態の電球形蛍光ランプを
示す正面図。

【図５】第１の実施形態の電球形蛍光ランプが取付けら
れた照明器具を示す概念図。

【図６】同上電球形蛍光ランプの点灯回路に使用される
インダクタンス素子の相対インダクタンス（Ｌ）値と点
灯周波数との関係を示すグラフ。

【図７】本発明の第２の実施の形態の電球形蛍光ランプ
の発光管の上面図。

【図８】同上電球形蛍光ランプの側面図。

【図９】同上電球形蛍光ランプの側面図。

【図１０】同上電球形蛍光ランプの点灯回路の回路図。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の電球形蛍光ラン
プを示す側面図。

【図１２】同上電球形蛍光ランプの発光管部分の部分的
に示す概略上面図。

【符号の説明】

10…電球形蛍光ランプ、12…口金、14…カバー、16…点
灯回路、18…発光管、24，24ａ，24ｂ…回路基板、25
ａ，25ｂ…電子部品、31…Ｕ字状屈曲形バルブ、31ｃ…
空洞部、33…ホルダーとしての仕切板、34…基板部、35
…収容凸部、35ａ…遮熱手段。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 103:025 Ｆ２１Ｓ 5/00 Ｂ (72)発明者三田一敏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)発明者高原雄一郎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） 3K014 AA04 DA05 LA06 LB05 5C039 HH09 HH15 5C043 AA12 CC09 CD02 DD03 DD22 EA01 EC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管内径５〜９ｍｍの複数のＵ字状屈曲形
バルブを並設してバルブ高さが３５〜５５ｍｍ、放電路
長が１２０〜２００ｍｍであり、ランプ電力が７〜１２
Ｗで点灯したときの全光束が４５０ｌｍ以上、ランプ効
率が４５ｌｍ／Ｗ以上となるように構成された発光管
と；発光管が取り付けられるとともに口金を有し、口金
を含む全体の高さが７５〜１０５ｍｍの範囲内となるよ
うに発光管が取付けられるカバーと；カバー内に収容さ
れる点灯回路と；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】発光管は、管外径が７〜１１ｍｍ、肉厚
が０．７〜１．０ｍｍであって頂部が湾曲形を有する複
数のＵ字状屈曲形バルブを並設して構成されていること
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】発光管は、点灯時に１００〜１７５ｋＨ
ｚの範囲内で高周波点灯するように点灯回路によって付
勢されることを特徴とする請求項1または２記載の電球
形蛍光ランプ。
【請求項４】直線部および屈曲部を有する３本以上の
Ｕ字状屈曲形バルブを直線部が周方向に位置するように
並設して内部に筒状の空洞部を形成して構成された発光
管と；発光管が取り付けられる基板部および発光管の空
洞部に少なくとも一部が位置するように基板部から突出
するとともに内部に収容空間が設けられた収容凸部を有
するホルダーならびにホルダーが装着される口金を有す
るカバーと；発光管の直線部の全端部に一面が対向する
ようにカバーの内側に配設された回路基板および収容凸
部の収容空間に少なくとも一部が収容されるように回路
基板の一面に実装された電子部品を有する点灯回路と；
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】収容凸部の少なくとも一部に遮熱手段が
設けられ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】回路基板は、カバーの内側に重なって配
設されるように２枚で構成されており、２枚の回路基板
が互いに反対方向に面するそれぞれの外側面に実装高さ
が相対的に高い部品がそれぞれ実装されていることを特
徴とする請求項４または５記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項７】発光管を覆ってカバーに取り付けられ、
最大外径が４０〜５５ｍｍの範囲内のグローブを備えて
いることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一記載
の電球形蛍光ランプ。
【請求項８】口金がＥ１７形であることを特徴とする
請求項１ないし７いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項９】請求項１ないし８いずれか一記載の電球
形蛍光ランプを備えていることを特徴とする照明器具。