JP2002299091A

JP2002299091A - 電球形蛍光ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JP2002299091A
Application number: JP2001099708A
Authority: JP
Inventors: Nobuya Shirata; 伸弥白田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】位相調光器が接続された回路配線に複数の電球
形蛍光ランプを接続してもちらつき等の不具合を抑制し
て点灯可能な電球形蛍光ランプを提供する。【解決手段】電球形蛍光ランプは、屈曲された放電路が
形成される蛍光ランプ１８とスイッチング手段Ｑ１，Ｑ
２によって発生した高周波電圧を印加して蛍光ランプ１
８を点灯させる点灯回路手段３２と点灯回路手段３２を
内部に収納するとともに、蛍光ランプ１８を支持するカ
バーと点灯回路手段３２の入力側に接続するとともにカ
バーの基端に配設された口金と蛍光ランプ１８の異常点
灯を検出する検出手段を有し、この検出手段の検出出力
に応じてノイズフィルタＦへの通電を遮断する保護手段
とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプの異常
点灯を検出して保護手段を動作させる機能を備えた電球
形蛍光ランプおよび照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電球形蛍光ランプは、コンパクト形状の
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、白熱電球の代替が進みつつある。

【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
ており、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非平滑の
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て、スイッチン
グ手段によって高周波電圧を発生させている。

【０００４】近年、電球形蛍光ランプの普及が進み、位
相制御式の調光器によって調光可能な白熱電球用の照明
器具にも電球形蛍光ランプを代替使用する要求が高まっ
てきている。

【０００５】しかし、上述の平滑コンデンサを用いて直
流電圧を得る高周波インバータは、低周波交流電源から
点灯回路手段への入力電流が平滑コンデンサへの充電電
流になるから、その流入期間が短く、入力電流の休止期
間中に位相制御式の調光器がオンした場合、調光器の保
持電流を確保できないから、調光器はそのオンを半サイ
クル中維持することができず、調光器が正常に作動しな
くなるという不具合が発生するおそれがあった。

【０００６】そこで、本発明者等は、入力電流の休止期
間中でも点灯回路手段に入力電流を流すことが可能な通
電経路を整流回路出力と負荷回路との間に設けるととも
に、調光器の位相角を９０°よりも深く絞ったいわゆる
深調光状態における不安定点灯を抑制する保護回路を設
けた電球形蛍光ランプを特願２００１−２４９２６号と
して出願している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電球形蛍光
ランプは、位相調光器が接続された回路配線に並列的に
複数接続されることがあるが、この場合に複数のうちの
一部が寿命等により不点になると、他の電球形蛍光ラン
プがちらついたり、回路部品が破壊されてしまうという
不具合が生じることが分かった。

【０００８】一例として、図５に示すように、位相調光
器３０が接続された回路配線に電球形蛍光ランプＸ，Ｙ
を並列的に接続して点灯した場合について説明する。通
常の全光点灯時の電球形蛍光ランプＸ，Ｙの入力電流、
電圧波形は図６（ａ）のようになるが、電球形蛍光ラン
プＹがフィラメント断線により不点となった場合には、
電球形蛍光ランプＸの入力電流、電圧波形は図６（ｂ）
のように不安定な波形となって、ランプがちらついた
り、過電圧によって電解コンデンサなどの回路部品が破
壊されてしまうことがある。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、位相調光器が接続された回路配線に複数の電球形
蛍光ランプを接続してもちらつき等の不具合を抑制して
点灯可能な電球形蛍光ランプ、これを用いた照明装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を達成するための手段】請求項１の電球形蛍光ラ
ンプは、屈曲された放電路が形成される蛍光ランプと；
入力側に設けられたコンデンサを含むノイズフィルタ、
このノイズフィルタの出力端側に接続された整流回路お
よびこの整流回路の直流出力電圧を高周波でスイッチン
グして高周波電圧を発生させるスイッチング手段を有
し、このスイッチング手段によって発生した高周波電圧
を蛍光ランプに印加して蛍光ランプを点灯させる点灯回
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側に
接続するとともにカバーの基端に配設された口金と；蛍
光ランプの異常点灯を検出する検出手段を有し、この検
出手段の検出出力に応じてノイズフィルタへの通電を遮
断する保護手段と；を具備していることを特徴とする。

【００１１】本発明者は、図６（ｂ）の波形が発生する
原因を調べたところ、一部の電球形蛍光ランプが不点と
なっても、不点になった電球形蛍光ランプのノイズフィ
ルタを構成するコンデンサは電源側に接続されたままな
ので、わずかながら電流が流入していることが不具合の
原因であることを突き止めた。

【００１２】すなわち、図６（ａ）の電流波形における
ｃ点は、ノイズフィルタのコンデンサへの流入に伴う振
動成分を示すが、一対の電球形蛍光ランプのうち不点と
なった電球形蛍光ランプのノイズフィルタにも依然とし
てコンデンサに電流が流入する。一方、ランプ電流は点
灯している電球形蛍光ランプのみへの流入分であり、ノ
イズフィルタのコンデンサへの流入電流は不点となった
電球形蛍光ランプを含んだ流入分であるため、一対の電
球形蛍光ランプのうち不点となった場合には、ｃ点の低
下が大きくなって調光器のオン期間にサイリスタの保持
電流以下まで入力電流が低下することにより、調光器が
正常に動作しなくなる。

【００１３】このような不具合を解消するために、請求
項１では、ランプの異常を検出して、ノイズフィルタと
入力側との接続を遮断した。

【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た透光性気密容器
から構成されている。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、蛍光ランプをコンパ
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、蛍光ランプの外径は、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、蛍光ラン
プの外径が１１ｍｍを超えると、蛍光ランプが大きくな
りすぎて、コンパクトな蛍光ランプを得にくくなる。な
お、蛍光ランプの内径は、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、蛍光ランプ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蛍光ランプが形成される場合に
は、蛍光ランプ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、蛍光ランプの長さ、したがって蛍光
ランプ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、蛍光ランプは、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】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。さらに、保護膜としてＡｌ₂Ｏ₃などの金属酸
化物微粒子を主体とする膜構成を用いることができる。

【００２１】蛍光ランプ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。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。

【００２２】蛍光ランプ内には、水銀および希ガスを含
むイオン化媒体が封入される。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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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、入力側、
ノイズフィルタ、整流回路、少なくとも１個のスイッチ
ング手段、保護回路、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。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。以
下、回路要素ごとに分説する。

【００２７】入力側は、点灯回路手段としてのものであ
り、したがって必ずしも口金である必要はない。たとえ
ば、本発明においては、電球形蛍光ランプが調光器とし
ての機能を一体化して備えていることが許容されるが、
このような場合、口金と点灯回路手段の入力側との間に
調光回路が介在する。また、入力側は、端子の形態を備
えていなくてもよい。

【００２８】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。そして、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、要すれば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
に含まれるコンデンサと共用することができる。

【００２９】整流回路は、低周波交流を直流に変換する
手段であって、その交流入力側が直接または他の回路要
素が介在して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、各種回路方式の整流回路の中から所望により任
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。

【００３０】なお、整流回路の非平滑直流電圧を平滑に
するために平滑コンデンサを整流回路の出力側両端に接
続してもよい。この平滑コンデンサは、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
滑コンデンサは、コンデンサインプット方式によって充
電されるのであってもよいし、複合チョッパ方式によっ
て充電されてもよい。なお、「複合チョッパ方式」と
は、スイッチング手段が高周波インバータとしてだけで
なく、チョッパとしても作用する回路方式であって、こ
れにより、低周波交流電圧の各半サイクルのほぼ全位相
域にわたって平滑コンデンサが充電されるため、高力
率、低高調波歪となる。また、平滑コンデンサは、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ような平滑化直流を
得るような構成であってもよい。

【００３１】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。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、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ことがで
きる。

【００３２】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。ＭＯＳＦＥＴ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。

【００３３】さらに、スイッチング手段は、高周波イン
バータの主体部分だけでなく、チョッパとしても作用す
る複合チョッパ方式を構成することができる。

【００３４】さらにまた、スイッチング手段は、高周波
インバータが自励形および他励形のいずれであっても適
応することができる。

【００３５】保護回路は、蛍光ランプが寿命末期に至っ
たときなどの異常点灯状態をする検出手段を有ている。
この異常点灯状態は、例えば蛍光ランプの電極に塗布さ
れた電子放射物質（エミッタ）の消耗によりランプ電圧
が上昇したり、半波放電状態になった状態など、この状
態のまま点灯を維持することが好ましくない意味する。
この異常点灯状態は、ランプ電流、ランプ電圧またはラ
ンプ温度を周知の検出手段を用いることによって検出が
可能である。また、フィラメントの断線を検知する検出
手段であってもよい。

【００３６】保護回路は、この検出手段が異常点灯であ
ること検出した場合に出力し、この出力に応じてノイズ
フィルタへの通電を遮断する機能を備えている。

【００３７】また、保護回路には、調光器によって所定
の調光位相以上で位相制御された入力電圧が入力側間に
印加されたときにスイッチング手段を制御して蛍光ラン
プを消灯させるための構成が備えられていてもよい。

【００３８】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、漏れ変圧器などのイン
ダクタ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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】請求項１の電球形蛍光ランプによれば、位
相調光器が接続された回路配線に複数の電球形蛍光ラン
プを接続した場合に、そのうちの少なくとも１個が寿命
末期などによって異常点灯状態に至って消灯しても電球
形蛍光ランプは保護手段によってノイズフィルタへの通
電が遮断されるので、回路配線に接続された残りの電球
形蛍光ランプが点灯継続してもちらつき等の不具合が抑
制され、正常な点灯を継続することが可能となる。

【００４７】請求項２は、請求項１記載の電球形蛍光ラ
ンプにおいて、保護手段は、検出手段の検出出力に応じ
てノイズフィルタのコンデンサと入力側との接続を遮断
する遮断手段を有することを特徴とする。

【００４８】請求項２の電球形蛍光ランプによれば、保
護手段にノイズフィルタのコンデンサと入力側との接続
を遮断する遮断手段を備えたので、蛍光ランプの異常点
灯によりノイズフィルタへの通電を確実に遮断すること
が可能となる。

【００４９】請求項３は、請求項２記載の電球形蛍光ラ
ンプにおいて、保護手段の検出手段が蛍光ランプのラン
プ電圧を検出して異常を検知するものであり、遮断手段
が検知手段の検出出力によりオフするスイッチ手段であ
ることを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。

【００５０】遮断手段を構成するスイッチ手段は、バイ
ポーラトランジスタ、電界効果形トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）などの半導体素子の他に、接点の接続・開放動作を
行う機械的なスイッチ手段であってもよい。

【００５１】請求項３の電球形蛍光ランプによれば、蛍
光ランプの異常点灯をランプ電圧により検出し、この検
出出力によってノイズフィルタのコンデンサと入力側と
の接続をスイッチ手段が遮断するので、ノイズフィルタ
への通電を一層確実に遮断することが可能となる。

【００５２】請求項４は、請求項２記載の電球形蛍光ラ
ンプにおいて、保護手段の検出手段が蛍光ランプの温度
を感知するように配設された温度ヒューズであり、この
温度ヒューズが遮断手段を兼用していることを特徴とす
る。

【００５３】請求項４の電球形蛍光ランプによれば、蛍
光ランプの異常点灯をランプ温度の上昇により検出し、
この温度上昇によって温度ヒューズが遮断することによ
ってノイズフィルタのコンデンサと入力側との接続をス
イッチ手段が遮断するので、ノイズフィルタへの通電を
一層確実に遮断することが可能となる。

【００５４】請求項５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４いずれか一
記載の電球形蛍光ランプと；を具備していることを特徴
とする。

【００５５】本発明において、「照明装置」とは、電球
形蛍光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、表示灯などを含む。

【００５６】請求項５の照明装置によれば、請求項１な
いし４の作用を備えた電球形蛍光ランプを有する照明装
置を提供することができる。

【００５７】

【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。

【００５８】図１は、第１の実施形態の電球形蛍光ラン
プを示す一部を透視した正面図、図２は図１の電球形蛍
光ランプの点灯回路部分を示す回路図である。

【００５９】図１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手
段、ノイズフィルタおよび保護手段からなる回路手段１
６と、透光性を有するグローブ１７と、このグローブ１
７に収納された蛍光ランプ１８とを備えている。そし
て、グローブ１７とカバー１４とを備えた外囲器は、定
格電力６０Ｗ形相当の白熱電球などの一般照明用電球の
規格寸法に近似する外形に形成されている。なお、一般
照明用電球とはＪＩＳＣ７５０１に定義されるもの
である。

【００６０】また、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で、上端部にＥ
２６形などの口金１２が被せられ、この口金１２は接着
剤またはかしめなどにより固定されている。

【００６１】さらに、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、定格電力６０Ｗ形相当の一般照明用電球のガラ
ス球とほぼ同一形状の滑らかな曲面状に形成されている
とともに、開口部の縁部には、カバー１４の下端の開口
部の内側に嵌合する嵌合縁部が形成されている。なお、
このグローブ１７は、拡散膜などの別部材を組合せ、輝
度の均一性を向上することもできる。

【００６２】そして、カバー１４に収納される点灯回路
１６は、水平状、すなわち蛍光ランプ１８の長手方向と
垂直に配置される円板状の回路基板２４を備え、この回
路基板２４の両面すなわち口金１２側である上面および
蛍光ランプ１８側である下面に、復数の回路部品２５が
実装されている。

【００６３】また、グローブ１７に収納される蛍光ラン
プ１８は、略同形状の３本のＵ字状屈曲形バルブ２６を
所定の位置に配置し、連通管２７で順次接続して、１本
の放電路が形成されている。

【００６４】そして、各Ｕ字状屈曲形バルブ２６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２６はガラス製の円筒状のバルブであ
り、中間部で滑らかに湾曲させた略Ｕ字状に形成されて
いる。

【００６５】点灯回路１６は、図２に示すように構成さ
れている。すなわち、商用交流電源ｅに位相制御により
電力を制御して調光する位相調光器Ｓを介してヒューズ
ｆ１およびフィルタ回路Ｆを構成するコンデンサＣ２１
およびインダクタＬ１１、コンデンサＣ２２が接続さ
れ、このフィルタ回路Ｆに全波整流回路３１の入力端子
が接続されている。また整流回路３１の出力端子間に
は、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ２３の直列回路が接
続され、この直列回路にインダクタＬ１１およびコンデ
ンサＣ２４の直列回路が並列的に接続されている。イン
ダクタＬ１１およびコンデンサＣ２４の一方の接続点に
は整流回路３１の出力方向に通流可能なダイオードＤ１
１が接続され、このダイオードＤ１１の出力端とコンデ
ンサＣ２４の他方の接続点との間には、平滑用の電解コ
ンデンサＣ２が接続され、このコンデンサＣ２には自励
式のハーフブリッジ形のインバータ回路からなる点灯回
路手段３２が接続されている。

【００６６】点灯回路手段３２は、コンデンサＣ２に対
して並列に対して並列に、スイッチング素子であるＭＯ
Ｓ形のＮチャンネルのトランジスタとしての電界効果ト
ランジスタＱ１およびＭＯＳ形のＰチャンネルのトラン
ジスタとしての電界効果トランジスタＱ２が直列回路と
して接続され、Ｎチャンネルの電界効果トランジスタＱ
１およびＰチャンネルの電界効果トランジスタＱ２は互
いのソースが接続され、相補形に構成されている。

【００６７】また、電界効果トランジスタＱ２のドレイ
ン、ソース間には、不飽和形トランスＴｒ１の太い線が
１０回巻かれた一次巻線Ｔｒ１ａ、共振作用も有するバ
ラスト用インダクタＬ１２および直流カット用のコンデ
ンサＣ３を介して、蛍光ランプ１８の両端のフィラメン
トコイル１８ａ，１８ｂの一端がそれぞれ接続され、一
方のフィラメントコイル１８ａの一端と他方のフィラメ
ントコイル１８ｂとの他端間には、始動用のコンデンサ
Ｃ４が接続されている。そして、インダクタＬ１２およ
びコンデンサＣ３の接続点は、コンデンサＣ２５を介し
てインダクタＬ１１およびダイオードＤ１１の接続点に
接続されている。

【００６８】さらに、電界効果トランジスタＱ１のゲー
トおよび電界効果トランジスタＱ２のゲートと電界効果
トランジスタＱ１および電界効果トランジスタＱ２のソ
ースとの間に抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ５
のＲＣ起動回路を介して、不飽和形トランスＴｒ１の細
い線が２００回巻かれた二次巻線Ｔｒ１ｂが接続されて
いる。

【００６９】また、ダイオードＤ１１と電界効果トラン
ジスタＱ１のゲートとの間には起動回路を構成する抵抗
Ｒ３が接続され、電界効果トランジスタＱ２のドレイ
ン、ソース間には、起動回路の起動抵抗Ｒ４およびスイ
ッチング改善用のコンデンサＣ７が接続されている。

【００７０】さらに、電界効果トランジスタＱ１のゲー
ト、ソース間には全波整流手段としてのダイオードブリ
ッジ３３の入力端子が接続され、ダイオードブリッジ３
３の出力端子間には安全手段となるレベルシフト手段と
しての機能を有する定電圧手段３４を構成するツェナー
ダイオードＺＤ２１とツェナーダイオードＺＤ２３およ
び制御手段である電界効果トランジスタＱ３のドレイ
ン、ソースが直列に接続されている。なお、ツェナーダ
イオードＺＤ２３の逆阻止電圧よりツェナーダイオード
ＺＤ２１の逆阻止電圧の方が高い。また、電界効果トラ
ンジスタＱ３のゲートは抵抗Ｒ５を介してダイオードＤ
１１の出力端に接続されるとともに、電界効果トランジ
スタＱ３のゲート、ソース間には抵抗Ｒ２１および抵抗
Ｒ２２の直列回路とコンデンサＣ８の並列回路が接続さ
れ、電源電圧検出手段３５を構成している。

【００７１】そして、抵抗Ｒ２２の両端には保持手段と
してのトランジスタＱ１１のコレクタ、エミッタが接続
され、このトランジスタＱ１１のベースは抵抗Ｒ２３を
介して電界効果トランジスタＱ３のドレインに接続され
るとともに、抵抗Ｒ２４を介してトランジスタＱ１１の
エミッタに接続される。

【００７２】保護手段３６は、コンデンサＣ４に並列接
続された抵抗Ｒ３１、Ｒ３２の直列回路、抵抗Ｒ３２で
分圧された電圧を検出する検出手段３８およびこの検出
手段３８の検出出力によって開放動作を行う遮断手段と
してのスイッチ手段３９からなる。スイッチ手段３９
は、ヒューズｆ１とノイズフィルタＦとの間に接続され
ている。

【００７３】次に、上記実施形態の動作について説明す
る。まず、点灯回路１６に電源が投入されると、商用交
流電源ｅの電圧を整流回路３１で全波整流し、インダク
タｌ１１、コンデンサＣ２４、ダイオードＤ１１、およ
びコンデンサＣ２などで平滑する。なお、位相調光器Ｓ
により商用交流電源ｅの電圧を位相制御すると、コンデ
ンサＣ２の平滑直流電圧が低下し、ランプ電力が絞られ
るため、蛍光ランプ１８の負荷特性によってランプ電圧
が上昇し、電力を低下させて蛍光ランプ１８を調光す
る。

【００７４】まず、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ２を介してＮ
チャンネルの電界効果トランジスタＱ１のゲートに電圧
が印加され、電界効果トランジスタＱ１がオンする。電
界効果トランジスタＱ１のオンによりトランスＴｒ１の
一次巻線Ｔｒ１ａ、インダクタＬ１２、コンデンサＣ
３、コンデンサＣ４などで共振する。そして、トランス
Ｔｒ１の二次巻線Ｔｒ１ｂに電圧が誘起され、トランス
Ｔｒ１の二次巻線Ｔｒ１ｂおよびコンデンサＣ６が固有
共振して電界効果トランジスタＱ１をオンさせ、電界効
果トランジスタＱ２をオフさせる電圧を発生させる。つ
いで、トランスＴｒ１の一次巻線Ｔｒ１ａ、インダクタ
Ｌ１２、コンデンサＣ３、コンデンサＣ４の共振電圧が
反転するとトランスＴｒ１の二次巻線Ｔｒ１ｂには逆の
電圧が発生し、電界効果トランジスタＱ１をオフさせ、
電界効果トランジスタＱ２をオンさせる電圧を発生す
る。

【００７５】さらに、トランスＴｒ１の二次巻線Ｔｒ１
ｂおよびコンデンサＣ４の共振電圧が反転すると、電界
効果トランジスタＱ１がオンし、電界効果トランジスタ
Ｑ２をオフする。以後、同様に電界効果トランジスタＱ
１および電界効果トランジスタＱ２が交互にオン、オフ
して、共振電圧が発生し、コンデンサＣ４に並列接続さ
れた蛍光ランプ１８はコイルフィラメント１８ａ，１８
ｂを予熱しつつ始動電圧を印加して、始動、点灯する。

【００７６】なお、商用交流電源ｅの電圧が低い期間に
おいてもコンデンサ２５を介してインダクタＬ１２、電
界効果トランジスタＱ２に入力電流が流れるため、力率
が改善されるとともに、位相調光器Ｓの自己保持電流を
確保することができ、位相調光器Ｓの誤動作を防止する
ことができる。このとき、インダクタＬ１１、ダイオー
ドＤ１１およびコンデンサＣ２４は電界効果トランジス
タＱ２とともに昇圧チョッパ回路を構成している。

【００７７】そして、たとえば全光点灯時あるいは位相
角９０°程度の調光時には平滑コンデンサＣ２の直流電
圧は設定範囲外の所定値以上であるため、コンデンサＣ
８が充電され電界効果トランジスタＱ３のゲートに電圧
を印加するので、電界効果トランジスタＱ３はオン状態
を保ち、ツェナーダイオードＺＤ２３で設定される電圧
で電界効果トランジスタＱ１および電界効果トランジス
タＱ２のゲート、ソース間の電圧が設定されて通常の周
波数で動作し、全光点灯あるいは位相角９０°の出力で
蛍光ランプ１８を点灯させる。なお、ダイオードブリッ
ジ３３を用いることにより、ツェナーダイオードＺＤ２
１、ＺＤ２３には直流電圧が印加されるので、構成およ
び動作を簡単にできる。

【００７８】また、たとえば位相角１３５°の深調光に
なると、平滑コンデンサＣ２の直流電圧は設定範囲内の
所定値以下に低下するため、コンデンサＣ８の電圧が低
下して電界効果トランジスタＱ３のゲートに電圧が低下
し、電界効果トランジスタＱ３がオフとなる。電界効果
トランジスタＱ３がオフすると、ツェナーダイオードＺ
Ｄ２１で設定される電圧となり、このツェナーダイオー
ドＺＤ２１で設定される電圧は、ツェナーダイオードＺ
Ｄ２３で設定される電圧より高いので、動作周波数が高
くなり、点灯回路手段３２の開放電圧が低下して蛍光ラ
ンプ１８は立ち消える。そして、電界効果トランジスタ
Ｑ３がオフすることにより、抵抗Ｒ２４の電位差が大き
くなりトランジスタＱ１１がオンして、抵抗Ｒ２２の電
流をバイパスし、電界効果トランジスタＱ３のゲート電
圧をより低下させる方向に維持するため、平滑コンデン
サＣ２の電圧が変動しても電界効果トランジスタＱ３の
はオフ状態を保持してランプ電圧を低い状態で保持し、
蛍光ランプ１８が立ち消え状態を維持してちらついた状
態で点灯することを防止する。

【００７９】そして、蛍光ランプ１８が寿命末期に至
り、半波放電などの異常放電を生起してランプ両端電圧
が上昇した場合には、コンデンサＣ４の両端に高い電圧
が発生する。この電圧を抵抗Ｒ３１、Ｒ３２で分圧し、
検出手段３８で検出する。検出された電圧が所定値を超
えた場合には、検出手段３８がランプ寿命として検出
し、出力を行う。この出力がスイッチ手段３９に入力さ
れ、スイッチ手段３９が開放することで、商用交流電源
ｅとノイズフィルタＦとが開放され、ノイズフィルタＦ
への通電が遮断される。

【００８０】このように、蛍光ランプ１８の異常状態を
検出手段３８が検出することで、スイッチ手段３９によ
り確実にノイズフィルタＦへの通電が遮断されるので、
電球形蛍光ランプ１０を複数並列に接続した場合であっ
ても、異常状態検出後に消灯した電球形蛍光ランプ１０
のノイズフィルタＦには電流が流れることがなく、点灯
を継続している残りの電球形蛍光ランプ１０が誤動作を
起こすおそれがない。

【００８１】なお、本実施形態では、検出手段３８をラ
ンプ電圧を検知する手段として説明したが、ランプ電流
を検知する手段によって蛍光ランプ１８の異常状態を検
出するようにしてもよい。

【００８２】図３は、第２の実施形態を示す回路図であ
る。本実施形態では、保護手段３６の遮断手段を変形し
たものである。図３は、図２の第１の実施形態から変更
した要部の回路図のみを示し、その他の部分については
図２と同様であるため、説明は省略する。

【００８３】第２の実施形態では、遮断手段としてのス
イッチ手段３９がコンデンサ２１と位相調光器Ｓの出力
側との間に接続されているものである。スイッチ手段３
９をこのような接続関係にしても、第１の実施形態と同
様に機能する。

【００８４】図４は、第３の実施形態を示す回路図であ
る。本実施形態では、保護手段３６の遮断手段を変形し
たものである。図４は、図２の第１の実施形態から変更
した要部の回路図のみを示し、その他の部分については
図２と同様であるため、説明は省略する。

【００８５】第３の実施形態では、検出手段３８として
温度ヒューズｓｆを設け、この温度ヒューズｓｆを蛍光
ランプ１８に熱的に接続したものである。そして、温度
ヒューズｓｆを商用交流電源ｅとノイズフィルタＦとの
間に接続し、蛍光ランプ１８の異常状態における温度上
昇に伴って遮断するように動作させ、ノイズフィルタＦ
への通電を遮断させることが可能である。なお、温度ヒ
ューズｓｆの接続位置は図４に限らず、コンデンサ２１
と位相調光器Ｓの出力側との間に接続されていてもよ
い。

【００８６】第３の実施形態では、第１の実施形態と同
様に機能するとともに、検出手段としての温度ヒューズ
ｓｆが遮断手段としても機能するので回路構成を簡単に
することができる。

【００８７】なお、保護手段は、上記のようにノイズフ
ィルタＦへの通電を遮断する遮断手段を設ける他に、蛍
光ランプ１８の異常状態を検出した場合にノイズフィル
タＦに高インピーダンス素子を接続するようなスイッチ
素子を備えた回路を設けてもよい。このようなインピー
ダンス調整回路をノイズフィルタＦに付加することでも
上記実施形態と同様に機能させることが可能である。

【００８８】

【発明の効果】請求項１の電球形蛍光ランプによれば、
位相調光器が接続された回路配線に複数の電球形蛍光ラ
ンプを接続した場合に、そのうちの少なくとも１個が寿
命末期などによって異常点灯状態に至って消灯しても電
球形蛍光ランプは保護手段によってノイズフィルタへの
通電が遮断されるので、回路配線に接続された残りの電
球形蛍光ランプが点灯継続してもちらつき等の不具合が
抑制され、正常な点灯を継続することが可能となる。

【００８９】請求項２の電球形蛍光ランプによれば、保
護手段にノイズフィルタのコンデンサと入力側との接続
を遮断する遮断手段を備えたので、蛍光ランプの異常点
灯によりノイズフィルタへの通電を確実に遮断すること
が可能となる。

【００９０】請求項３の電球形蛍光ランプによれば、蛍
光ランプの異常点灯をランプ電圧により検出し、この検
出出力によってノイズフィルタのコンデンサと入力側と
の接続をスイッチ手段が遮断するので、ノイズフィルタ
への通電を一層確実に遮断することが可能となる。

【００９１】請求項４の電球形蛍光ランプによれば、蛍
光ランプの異常点灯をランプ温度の上昇により検出し、
この温度上昇によって温度ヒューズが遮断することによ
ってノイズフィルタのコンデンサと入力側との接続をス
イッチ手段が遮断するので、ノイズフィルタへの通電を
一層確実に遮断することが可能となる。

【００９２】請求項５の照明装置によれば、請求項１な
いし４の作用を備えた電球形蛍光ランプを有する照明装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の電球形蛍光ランプを
示す正面図である。

【図２】図１の電球形蛍光ランプの点灯回路部分を示す
回路図である。

【図３】同上第２の実施形態の点灯回路手段の要部を示
す回路図である。

【図４】同上第３の実施形態の点灯回路手段の要部を示
す回路図である。

【図５】位相調光器が接続された回路配線に複数の電球
形蛍光ランプが接続された状態を示す概略図。

【図６】位相調光器が接続された回路配線に電球形蛍光
ランプの入力電流、電圧波形。

【符号の説明】

１０…電球形蛍光ランプ、１２…口金、１４…カバー、
１８…蛍光ランプ、３１…整流回路、３２…点灯回路手
段、３６…保護手段、３８…検出手段、Ｃ２１…コンデ
ンサ、Ｆ…ノイズフィルタ、Ｑ１，Ｑ２…スイッチング
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 ＥＦターム(参考） 3K014 AA04 DA05 3K072 AA02 AA05 BA03 BB01 BC01 BC03 CA03 CA11 CB02 DB03 DD01 DE04 EA01 EA07 EB04 EB05 EB07 EB10 FA05 GA02 GB12 GC02 HA02 HB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屈曲された放電路が形成される蛍光ラン
プと；入力側に設けられたコンデンサを含むノイズフィ
ルタ、このノイズフィルタの出力端側に接続された整流
回路およびこの整流回路の直流出力電圧を高周波でスイ
ッチングして高周波電圧を発生させるスイッチング手段
を有し、このスイッチング手段によって発生した高周波
電圧を蛍光ランプに印加して蛍光ランプを点灯させる点
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
力側に接続するとともにカバーの基端に配設された口金
と；蛍光ランプの異常点灯を検出する検出手段を有し、
この検出手段の検出出力に応じてノイズフィルタへの通
電を遮断する保護手段と；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】保護手段は、検出手段の検出出力に応じ
てノイズフィルタのコンデンサと入力側との接続を遮断
する遮断手段を有す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】保護手段の検出手段が蛍光ランプのラン
プ電圧を検出して異常を検知するものであり、遮断手段
が検知手段の検出出力によりオフするスイッチ手段であ
ることを特徴とする請求項２記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】保護手段の検出手段が蛍光ランプの温度
を感知するように配設された温度ヒューズであり、この
温度ヒューズが遮断手段を兼用していることを特徴とす
る請求項２記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項５】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４いずれか一記載の電球形蛍光ラン
プと；を具備していることを特徴とする照明装置。