JP2002329596A

JP2002329596A - 電球形蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2002329596A
Application number: JP2001133685A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Ikada; 邦彦筏; Kiyoshi Nishio; 清志西尾
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-15

Abstract

(57)【要約】【課題】位相制御電圧を入力して調光点灯が可能であっ
て、効率の向上と、うなりと光のちらつきの防止ないし
低減を図る。【解決手段】口金を有するカバー１１と；このカバーに
取り付けられる蛍光ランプと；電源３電圧の位相を制御
する位相調光器４からの位相制御電圧を平滑して直流電
圧に変換し、さらに、この平滑化直流電圧を高周波電力
に変換して蛍光ランプを付勢する高周波発生手段および
この高周波電力に直流を重畳して常時直流を蛍光ランプ
１１に通電する直流重畳回路６を備え、カバー内に内蔵
される点灯回路５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、電源電圧の位相制
御電圧に応じて調光点灯可能な電球形蛍光ランプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の放電灯点灯装置の一例と
しては特公平３−３０２７８号公報に記載されたものが
提案されている。これは、白熱灯とともに放電灯を調光
点灯するために、電源電圧の正弦波電圧のピーク部を残
して両端部を切り取るように位相制御し、この位相制御
された電圧を高周波電圧に変換して各ランプ（白熱灯ま
たは放電灯）を付勢するようにしたものである。また、
放電灯にとっては、ピーク部を存した波形の包絡線を有
する高周波電圧が印加されるので、放電を立ち消えさせ
ることなく比較的深く調光することが可能であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来技術は、深い
調光点灯が可能であるが、交流電圧の各半サイクル毎に
点灯と消灯を繰り返すものであるため、すなわち、交流
電圧の各半サイクル毎に消灯再点弧を繰り返すものであ
るため、再点弧のために電力を消費し、その分効率が悪
いという課題があった。

【０００４】特に、自励式点灯回路の場合、図１２に示
すように位相制御電圧の導通角が例えば約１２０°のと
き、交流電圧の各半サイクル毎に所定の休止区間Ｒを置
いて点灯消灯を繰り返すため、再点弧電圧Ｖｒが高くな
るうえに、巻線類からうなりが発生し、使用環境によっ
ては光のちらつきが問題になる。

【０００５】また、水銀蒸気圧制御用のアマルガムを封
入し蛍光ランプを透光性カバーで覆っている、例えば電
球形蛍光ランプのような照明装置では、従来技術のよう
に点灯消灯を繰り返すものでは、バルブ内温度の上昇が
遅くなり、特に点灯直後や低温雰囲気中においては光出
力の立上りが遅く、光出力が一定化しないという問題が
あった。

【０００６】本発明は、位相制御電圧を入力して調光点
灯が可能であって、効率の向上と、うなりと光のちらつ
きの防止ないし低減を図ることができる電球形蛍光ラン
プを提供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、蛍光ランプに
直流を通電することにより発生し易い水銀カタホリシス
を抑制して蛍光ランプ全体の明るさのむらを低減し、輝
度均斉度を向上させることができる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
口金を有するカバーと；このカバーに取り付けられる蛍
光ランプと；電源電圧の位相を制御する位相調光手段か
らの位相制御電圧を平滑して直流電圧に変換し、さら
に、この平滑化直流電圧を高周波電力に変換して蛍光ラ
ンプを付勢する高周波発生手段およびこの高周波電力に
直流を重畳して常時直流を蛍光ランプに通電する直流重
畳手段を備え、カバー内に内蔵される点灯回路と；を具
備していることを特徴とする電球形蛍光ランプである。

【０００９】なお、請求項１および以下の発明におい
て、特にことわる場合を除き、高周波発生手段はその出
力を変化可能なものであればどのようなものでもよい
が、例えば、自励式のインバータを主として構成するこ
とができる。出力を変化する手段としても、例えば共振
回路を有する場合にスイッチング周波数を変化するも
の、放電灯の限流素子としてリアクタンス素子を有する
場合にスイッチング周波数を変化するもの、これらを組
み合わせたもの、一石式インバータの場合にスイッチン
グ装置のオンデューティを変化するものなど適宜選定し
得る。

【００１０】また、高周波発生手段において入力電圧を
平滑化直流電圧に変換する手段としても、平滑コンデン
サを用いるもの、昇圧チョッパからなるアクティブフィ
ルタを用いるもの、入力電圧のピーク値より低い電圧値
に充電され自己の電圧よりも入力電圧が低い期間に放電
する部分平滑回路を用いるものなどを適宜選定できる。
しかし、入力電源（位相制御される交流電圧を出力する
電源、例えば商用電源）の入力力率を低下させない点で
は、平滑コンデンサのみを用いるのではなく、アクティ
ブフィルタ、部分平滑回路などを用いるのが好ましい。

【００１１】本発明によれば、位相調光手段から位相制
御電圧が高周波発生手段に入力されると、この位相制御
電圧が平滑化直流電圧に変換され、これが高周波電圧に
変換され、この高周波電圧には直流が直流重畳手段によ
り重畳されて、常時直流が蛍光ランプに通電され、付勢
される。したがって、蛍光ランプは通電休止区間がな
く、常時直流が通電されるので、上記した従来例のよう
に交流電圧の半サイクル毎に再点弧することなく、連続
的に点灯する。これにより、再点弧のための電力消費が
実質的に少ないうえに、再点弧電圧を低減でき、さら
に、うなりと光出力のちらつきも低減する。

【００１２】また、位相制御電圧の導通角に応じて蛍光
ランプの付勢電力が変化する。すなわち、導通角が小さ
ければ（導通期間が長い）蛍光ランプの光出力が大きく
なるように付勢電力が変化し、導通角が大きければ（導
通期間が短かい）蛍光ランプの光出力が小さくなるよう
に付勢電力が変化する。すなわち、蛍光ランプが調光さ
れる。

【００１３】請求項２に係る発明は、直流重畳手段は、
蛍光ランプに並列的に接続されたダイオードおよびイン
ピーダンス素子の直列回路からなり、このダイオードの
カソード側を、蛍光ランプの一対の電極のうち、アマル
ガム封入位置よりも遠い方の電極に接続していることを
特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプである。

【００１４】一般に、蛍光ランプに直流を常時通電する
場合は、蛍光ランプの水銀アマルガムからバルブ内に放
出される水銀イオンが負電位の電極側に吸引されて増加
し水銀分布が片寄るという水銀カタホリシス現象が発生
し易い。

【００１５】しかし、この発明によれば、直流重畳手段
のダイオードのカソード側が蛍光ランプの水銀アマルガ
ム封入位置から遠い側の電極に接続されているので、水
銀アマルガム封入位置から遠い方の電極に直流の負電位
が印加される。したがって、水銀アマルガムから放出さ
れる水銀が、その封入位置から遠い電極側へ拡散するの
で、水銀のカタホリシスを低減して蛍光ランプの輝度均
斉度を向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図１１に基づいて説明する。なお、これらの図中、同
一または相当部分には同一符号を付している。

【００１７】図１は本発明の一実施形態に係る電球型蛍
光ランプ１の調光自在の放電灯点灯装置２の一例を示す
回路図であり、図１中、符号３は交流電源の一例であっ
て、例えば５０Ｈｚ、１００Ｖの電力を出力する商用電
源である。４は位相調光手段の一例である位相調光器で
あり、調光のために、電源電圧の位相を制御して位相制
御電圧を点灯回路５に与える機能を有し、トライアック
を主として構成するなど周知のものの使用が可能であ
る。

【００１８】点灯回路５は高周波発生手段の一例であっ
て、上記電球形蛍光ランプ１の後述するカバー内に、屈
曲形等所要形状の蛍光ランプ１１と共に内蔵されるもの
であり、位相調光器４からの位相制御電圧中の高周波成
分を除去する高周波阻止フィルタ、このフィルタからの
交流の位相制御電圧を直流に変換する整流装置、この整
流装置からの直流を平滑して平滑化直流電圧に変換する
平滑化直流電圧変換部およびこの平滑化直流電圧をその
直流電圧の包絡線を有する高周波交流電力に変換して２
次側から蛍光ランプ１１に与え、調光自在に点灯させる
インバータ部を備えている。インバータ部は、スイッチ
ング部およびこのスイッチング部の発振を制御する発振
制御部を備えている。

【００１９】そして、この点灯回路５の２次側には、直
流重畳手段の一例である直流重畳回路６を並列に挿入
し、この直流重畳回路６の出力側を蛍光ランプ１１の一
対の電極１２ａ，１２ｂにそれぞれ並列に接続してい
る。

【００２０】但し、図２に示すようにこの直流重畳回路
６は蛍光ランプ１１の始動用コンデンサＣ側に、並列に
挿入してもよい。

【００２１】また、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように直
流重畳回路６はダイオード６ａにインピーダンスを直列
に接続したものからなり、インピーダンスとしては抵抗
６ｂとコンデンサ６ｃとの並列回路（同（Ａ）参照）、
コンデンサ６ｃのみ（同（Ｂ）参照）、コンデンサ６ｃ
とインダクタ６ｄとの並列回路（同（Ｃ）参照）、イン
ダクタ６ｄのみでもよい（同（Ｄ）参照）。

【００２２】図４は上記電球形蛍光ランプ１の外観正面
図である。この電球形蛍光ランプ１は、口金１３を有す
るカバー１４と、このカバー１４内に収納された上記点
灯回路５と、透光性を有するグローブ１５と、このグロ
ーブ１５内に収納された上記蛍光ランプ１１としての発
光管１６とを備えている。

【００２３】そして、グローブ１５とカバー１４とを備
えた外囲器は、例えば定格電力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
されており、一般照明用電球とはＪＩＳＣ７５０１
で定義されるものである。

【００２４】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より形
成されたカバー本体１７を備えている。このカバー本体
１７は、図中下方に拡開する略円筒状で、図中上端部に
Ｅ２６型などの口金１３が被せられ、この口金１３は接
着剤またはかしめなどにより固定されている。

【００２５】グローブ１５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、その上部開口端の縁部には、カバー１４の下端部開
口端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１５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。

【００２６】そして、カバー１４内に収納される点灯回
路５は、水平状、すなわち発光管１６の長手方向に対し
て垂直に配置される円板状の回路基板１８を備えてい
る。この回路基板１８の両面、すなわち口金１３側であ
る上面および発光管１６側である下面に、複数の電気部
品１９が実装されている。

【００２７】また、グローブ１５内の発光管１６は、略
同形状の３本のＵ字状屈曲形バルブ２０を所定の位置に
配置し、これらバルブ２０同士を連通管部２１により順
次接続して、１本の放電路が形成されている。

【００２８】そして、各Ｕ字状屈曲形バルブ２０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２０はガラス製の円筒状のバルブを、そ
の長手方向中間部でＵ字状に滑らかに湾曲させて略Ｕ字
状に形成されている。

【００２９】図５は上記点灯回路５の回路図である。こ
の点灯回路５は、商用交流電源３の電源電圧の位相制御
により電力を制御して調光する位相調光器４の出力側
に、入力電源装置Ｅの高周波阻止フィルタ回路を接続し
ている。このフィルタ回路はコンデンサＣ２１，Ｃ２２
およびインダクタＬ１１により高周波阻止フィルタ回路
を構成しており、このフィルタ回路の出力側に全波整流
器７の入力端子が接続されている。また、この全波整流
器７の出力端子には上記平滑化直流電圧変換部が接続さ
れている。この平滑化直流電圧変換部は、抵抗Ｒ１１と
コンデンサＣ２３との直列回路に、インダクタＬ１１お
よびコンデンサＣ２４の直列回路を接続し、そのコンデ
ンサＣ２４にダイオードＤ１１および平滑用のコンデン
サＣ２を接続することにより構成されており、このコン
デンサＣ２には自励式のハーフブリッジ型のインバータ
主回路８が接続されている。

【００３０】このインバータ主回路８は、コンデンサＣ
２に対して並列に、スイッチング素子であるＭＯＳ型の
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とＭＯＳ型の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との直列回路を接続し、
これらＮチャンネルの電界効果トランジスタＱとＰチャ
ンネルの電界効果トランジスタＱ２の両ソースを相互に
接続することにより相補型に構成されている。

【００３１】電界効果トランジスタＱ２のドレイン、ソ
ース間には、共振作用も有するトランスＴｒ１の太い線
が例えば１０回巻かれた一次巻線Ｔｒ１ａ、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１１の一対の電極であるフィラメント１２
ａ，１２ｂの各一端がそれぞれ接続され、これらフィラ
メント１２ａ，１２ｂの他端間には、始動用のコンデン
サＣが接続されている。そして、インダクタＬ１２とコ
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とダイオードＤ１１との接続点に接続さ
れている。

【００３２】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Ｒ２およびコンデンサＣ５のＲＣ起
動回路を介して、コンデンサＣ６およびトランス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。

【００３３】また、ダイオードＤ２およびコンデンサＣ
２の接続点と、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起動抵抗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。

【００３４】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９の入力端子が接続されている。このダイオードブ
リッジ９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１０を構成する
ツェナダイオードＺＤ２１とツェナダイオードＺＤ２３
および制御手段１０を構成するスイッチング手段として
の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、ツェナダイオードＺＤ２１の
逆阻止電圧はツェナダイオードＺＤ２３の逆阻止電圧よ
り高い。また、電界効果トランジスタＱ３のゲートは抵
抗Ｒ５を介してインダクタＬ１１およびダイオードＤ１
１の接続点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Ｒ
２２の直列回路とコンデンサＣ８との並列回路が接続さ
れ、電源電圧検出手段１０ａを構成している。

【００３５】また、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。

【００３６】そして、上記インバータ主回路８の出力側
のコンデンサＣ３と、蛍光ランプ１１の一対のフィラメ
ント１２ａ，１２ｂとの間にて、上記直流重畳回路６が
並列に挿入されている。この直流重畳回路６としては、
例えば図３（Ｂ）で示すようにコンデンサ６ｃとダイオ
ード６ａとの直列回路から構成されている。

【００３７】次に、この点灯回路５の作用について説明
する。

【００３８】まず、点灯回路５に電源が投入されると、
商用交流電源３の交流電圧が、入力電源装置Ｅの全波整
流器７により全波整流され、インダクタＬ１１、コンデ
ンサＣ２４、ダイオードＤ１，Ｄ２およびコンデンサＣ
２などで平滑される。この平滑化直流電圧は、位相調光
器４により商用交流電源ｅの電圧を位相制御することに
より低下し、ランプ電力が絞られるため、蛍光ランプ１
１の負荷特性によってランプ電圧が上昇し、トランスＴ
ｒ１から帰還される電圧波形も上昇することによってイ
ンバータ８の発振周波数が上昇し、蛍光ランプ１１に供
給される電力を低下させてこの蛍光ランプ１１を調光さ
れる。

【００３９】すなわち、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。このために、トランスＴｒ１の一次巻線Ｔｒ１
ａ、インダクタＬ１２、コンデンサＣ３、コンデンサＣ
４の回路に電圧が印加され、これらトランス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などで共振する。そして、トランスＴｒ
１の二次巻線Ｔｒ１ｂに電圧が誘起され、トランスＴｒ
１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する。次いで、
トランスＴｒ１の一次巻線Ｔｒ１ａ、インダクタＬ１
２、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。

【００４０】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がオフする。以後、同様に、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１１は他方のフィラメント１２ｂを予
熱しつつ始動電圧を印加して、始動、点灯する。

【００４１】そして、例えば全光点灯時あるいは位相角
９０°程度の調光時には入力電源装置Ｅの電圧は設定範
囲外の所定値以上であるため、コンデンサＣ８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
１１を点灯させる。なお、ダイオードブリッジ９を用い
ることにより、ツェナダイオードＺＤ１には直流電流が
印加されるので、構成および動作を簡単にできる。

【００４２】また、例えば位相角１３５°の深調光にな
り入力電源装置Ｅの電圧が所定範囲外の所定値以下に低
下し、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のゲート電圧が低下し、電界効果トランジス
タＱ３がオフすると、ツェナダイオードＺＤ２１で設定
される電圧となり、このツェナダイオードＺＤ２１で設
定される電圧は、ツェナダイオードＺＤ２３で設定され
る電圧より高いので、動作周波数が高くなり、インバー
タ主回路８の開放電圧が低下して蛍光ランプ１１は立ち
消えする。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、入力電源装置Ｅの電圧が変
動しても電界効果トランジスタＱ３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１１が立
ち消え状態を維持して点灯することを防止する。そし
て、コンデンサＣにより一対のフィラメント１２ａ，１
２ｂが予熱される。

【００４３】また、復帰のポイントは、９０°ないし１
３５°の間にあってもよく、このようにすることで若干
のヒステリシス特性を持たせた連続調光操作を実現する
ことが可能である。

【００４４】さらに、トランジスタＱ１１により電界効
果トランジスタＱ３のオフ状態を保持するため、商用交
流電源ｅの電源電圧の変動の波形に同期して電圧の高い
部分で電界効果トランジスタＱ３がオンすることを防止
できる。したがって、蛍光ランプ１１が立ち消えした後
に、高い電圧が印加されてそれぞれの部品の温度が上昇
したり、フィラメント１２ａ，１２ｂの消耗などが生じ
て蛍光ランプ１１が短寿命化することを防止できる。

【００４５】そして、直流重畳回路６により蛍光ランプ
１１に直流を重畳しているので、蛍光ランプ１１の立ち
消えを防止することができるうえに、光束のちらつきの
低減と、巻線類のうなりの低減とを図ることができる。

【００４６】すなわち、直流重畳回路６により、蛍光ラ
ンプ１１の一対のフィラメント１２ａ，１２ｂに通電さ
れる高周波電力に直流を重畳するので、例えば図６に示
すようにランプ電流の休止区間Ｒにも包絡線で示す直流
が蛍光ランプ１１に通電される。このために、蛍光ラン
プ１１には常時直流が通電されるので、蛍光ランプの光
束の変動と、電流変動を抑制してちらつきを低減ないし
防止し、再点弧時のエネルギーが減少するので、再点弧
電圧Ｖｒを抑制することができる。その結果、巻線類に
よるうなりも低減ないし防止することができる。

【００４７】図７は上記直流重畳回路６を蛍光ランプ１
１の一対の電極（フィラメント）１２ａ，１２ｂに接続
する方法を示す模式図である。すなわち、蛍光ランプ１
１はその排気管１１ａ内に、例えば球状の水銀アマルガ
ム１１ｂを封入しているが、この水銀アマルガム封入位
置が一対の電極１２ａ，１２ｂの一方、例えば１２ａ側
に近くなる場合がある。この場合に仮に一方の電極１２
ａに負電圧の直流電圧を印加すると、水銀アマルガム封
入位置に近い一方の電極１２ａ側に、陽イオンの水銀が
多く偏在するカタホリシス現象を発生させる場合があ
る。

【００４８】そこで、この場合は水銀アマルガム封入位
置からの一方の電極１２ａよりも遠い他方の電極１２ｂ
のフィラメントに、直流重畳回路６のダイオード６ａの
カソード側を接続し、そのアノード側を水銀アマルガム
封入位置に近い電極１２ａを接続している。

【００４９】これにより、直流重畳回路６により一対の
電極１２ａ，１２ｂに直流電圧が印加されると、水銀ア
マルガム１１ｂの封入位置から遠くにある電極１２ｂに
直流の負電位が印加される。

【００５０】このために、水銀アマルガム１１ｂから放
出される水銀の陽イオンが負電位の電極１２ｂ側に吸引
されて拡散され、水銀が蛍光ランプ１１の発光管１６内
にほぼ均等に分布される。したがって、発光管１６内の
水銀が水銀アマルガム封入位置周辺やその近傍の電極１
２ａ側に片寄る上記カタホリシス現象を抑制することが
できる。その結果、この水銀カタホリシス現象に起因す
る蛍光ランプ１１の明るさのむらを低減し、輝度均斉度
を向上させることができる。

【００５１】図８（Ａ）は本発明の第２の実施の形態の
要部断面図であり、これは上記電極１２ａ，１２ｂのフ
ィラメントコイル１２ｃをインナーリード１２ｄに、発
光管１６の長手（軸）方向の長手軸に対してほぼ平行に
なるように設けて縦形に構成した点に特徴がある。

【００５２】すなわち、一方のインナーリード１２ｄの
先端部をコ字状に折曲し、そのコ字状一端に縦形フィラ
メントコイル１２ｃの一方のレグを固着し、他方のレグ
を他方の直状のインナーリード１２ｅの先端に固着して
いる。なお、図８（Ａ）中、符号１６ａは発光管１６の
細径のガラスバルブであり、このガラスバルブ１６ａの
内面には蛍光体膜１６ｂをほぼ全長に亘って形成してお
り、ガラスバルブ１６ａの軸方向両端部をピンチシール
により気密に封止１６ｃしている。また符号１６ｄは排
気管、１６ｅは一対の上記インナーリード１２ｄ，１２
ｅ間に直交するように架設されたガラスビードである。

【００５３】この発光管１６によれば電極１２ａ，１２
ｂの縦形フィラメントコイル１２ｃをガラスバルブ１６
ａの長手軸にほぼ平行に配設したので、太径のガラスバ
ルブのようにフィラメントコイル１２ｃをガラスバルブ
１６ａの長手軸に対して垂直方向、つまり図８中、水平
方向に設けた横形の場合に比して、次の課題を解決でき
る。すなわちフィラメントコイル１２ｃをガラスバルブ
１６ａ内に挿入して所定位置に組み付ける際に、若干傾
いて固定されてしまったとき、この横形のフィラメント
コイルの場合は、その一方のレグが細径のガラスバルブ
１６ａの蛍光体膜１６ｂに当って破損させ、外観を損な
うという課題が発生する。

【００５４】これに対し、この縦形フィラメントコイル
１２ｃによれば、細径ガラスバルブ１６ａ内の縦形フィ
ラメントコイル１２ｃ周りのスペースを大きく稼ぐこと
ができるので、縦形フィラメントコイル１２ｃの小形化
とそれに伴なう効率低下を回避することができるうえ
に、縦形フィラメントコイル１２ｃに付着されるエミッ
タ付着量の減少とそれに伴うランプ寿命の低下を共に回
避できる。

【００５５】図８（Ｂ）は同図（Ａ）で示す縦形フィラ
メントコイル１２ｃに対向する位置にて補助アマルガム
１１ｃをインナーリード１２ｄに固定した発光管１６を
示している。

【００５６】この発光管１６によれば、補助アマルガム
１１ｃを縦形フィラメントコイル１２ｃの近傍にて対向
配置したので、この縦形フィラメントコイル１２ｃの輻
射熱により水銀アマルガム１１ｂを効率的に加熱して水
銀をガラスバルブ１６ａ内に放出させることができるの
で、光束の立上りを向上させることができる。

【００５７】図９は本発明の他の実施形態の概略回路図
であり、上記図８（Ａ）または（Ｂ）で示す発光管１６
と点灯回路５との接続方法を示している。

【００５８】すなわち、図９に示すように、一対の縦形
フィラメントコイル１２ｃ，１２ｃのガラスバルブ１６
ａの軸方向一端側にそれぞれ接続された各アウターリー
ド１２ｆを点灯回路５、つまり電源３側に電気的に接続
した点に特徴がある。

【００５９】図１０に示すように、この発光管１６によ
れば、放電開始起点であるカソードスポットＳが一対の
縦形フィラメントコイル１２ｃ，１２ｃの各軸方向一端
側にそれぞれ形成され、エミッタの消耗に伴ってこのカ
ソードスポットＳが図１０中内方へ順次移動して行くの
で、点灯初期におけるカソードスポットＳ，Ｓ同士間の
有効放電長Ｌを長くすることができる。このために、発
光効率向上を図ることができるうえに、電極封止端部の
暗部を縮小することができる。

【００６０】図１１は図１０で示す縦形フィラメントコ
イル１２ｃを図４で示す蛍光ランプ１の発光管１６の電
極のフィラメントに置換したときの概略正面図である。

【００６１】この発光管１６によれば、その点灯初期、
各縦形フィラメントコイル１２ｃのカソードスポット
Ｓ，Ｓが各ガラスバルブ１６ａの軸方向一端側の一端、
すなわち、図１１では縦形フィラメントコイル１２ｃの
上端に形成され、エミッタの消耗に伴って各カソードス
ポットＳ，Ｓが図１１中下方へ順次降下して行き、点灯
後期では図中下端でエミッタが消滅する。しかし、ここ
で、なおも放電を持続しようとするので、電力損失が増
大して発熱量が増大する。しかし、このとき両カソード
スポットＳ，Ｓは縦形フィラメントコイル１２ｃの図１
１中下端まで移動しており、合成樹脂製のカバー１４か
ら遠く離れているので、このカバー１４を溶融させる可
能性を低減できる。

【００６２】また、点灯初期では各縦形フィラメントコ
イル１２ｃ，１２ｃの図１１中上端にてカソードスポッ
トＳ，Ｓがそれぞれ形成されるので、発光管１６内の自
然対流により各縦形フィラメントコイル１２ｃ，１２ｃ
を予熱することができる。これにより、発光効率を向上
できるうえに、再点弧時の光束立上りを向上できる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば、位相調光手段から位相制御電圧が高周波発生
手段に入力されると、この位相制御電圧が平滑化直流電
圧に変換され、これが高周波電圧に変換され、この高周
波電圧には直流が直流重畳手段により重畳されて、常時
直流が蛍光ランプに通電されて付勢される。したがっ
て、蛍光ランプは通電休止区間がなく、常時直流が通電
されるので、上記した従来例のように交流電圧の半サイ
クル毎に再点弧することなく、連続的に点灯する。これ
により、再点弧のための電力消費が実質的に少ないうえ
に、再点弧電圧を低減でき、さらに、うなりと光出力の
ちらつきも低減する。

【００６４】また、位相制御電圧の導通角に応じて蛍光
ランプの付勢電力が変化させることができる。すなわ
ち、導通角が小さければ（導通期間が長い）蛍光ランプ
の光出力が大きくなるように付勢電力を変化させ、導通
角が大きければ（導通期間が短かい）蛍光ランプの光出
力が小さくなるように付勢電力が変化させる。すなわ
ち、蛍光ランプを調光できる。

【００６５】ところで、一般に蛍光ランプに直流を常時
通電する場合には、蛍光ランプの水銀アマルガムからバ
ルブ内に放出される水銀イオンが負電位の電極側に吸引
されて増加し水銀分布が片寄るという水銀カタホリシス
現象が発生し易い。

【００６６】しかし、請求項２に係る発明によれば、直
流重畳手段のダイオードのカソード側が蛍光ランプのア
マルガム封入位置から遠い側の電極に接続されているの
で、水銀アマルガム封入位置から遠い方の電極に直流の
負電位が印加される。したがって、水銀アマルガムから
放出される水銀が、その封入位置から遠い電極側へ拡散
するので、水銀のカタホリシスを低減して蛍光ランプの
輝度均斉度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ラン
プの放電灯点灯装置の回路図。

【図２】本発明の他の実施形態に係る電球形蛍光ランプ
の放電灯点灯装置の回路図。

【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は図１または
図２で示す直流重畳回路の回路図。

【図４】図１等で示す電球形蛍光ランプの一例の正面
図。

【図５】図１等で示す放電灯点灯回路の一例の回路図。

【図６】図１等で示す放電灯点灯回路のランプ電圧とラ
ンプ電流のタイミングチャート。

【図７】図１で示す電球形蛍光ランプの屈曲形発光管を
展開して示し、この発光管の一対の電極と直流重畳回路
との接続状態を示す図。

【図８】（Ａ）は細径発光管の一例の電極封止端部の概
略断面図、（Ｂ）は同細径発光管の他の例の電極封止端
部の概略断面図。

【図９】図８（Ａ）または（Ｂ）で示す一対の縦形フィ
ラメントコイルと点灯回路との接続方法を示す概略回路
図。

【図１０】図８（Ａ）で示す一対の縦形フィラメントコ
イルを配設した発光管の一部の切欠縦断面図。

【図１１】図４で示す電球形蛍光ランプの上部を拡大し
て示す概略正面図。

【図１２】従来の放電灯点灯回路のランプ電圧とランプ
電流のタイミングチャート。

【符号の説明】

１電球形蛍光ランプ２放電灯点灯装置３商用電源４位相調光器５点灯回路６直流重畳回路６ａダイオード６ｂ抵抗６ｃコンデンサ６ｄ発光管７全波整流器８インバータ主回路９ダイオードブリッジ回路１０定電圧手段１１蛍光ランプ１１ｂ水銀アマルガム１１ｃ補助アマルガム１２ａ，１２ｂ一対の電極１２ｃ縦形フィラメントコイル１３口金１４カバー１５グローブ１６発光管１６ａガラスバルブ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０５Ｂ 41/16 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｒ 41/24 Ｆ２１Ｙ 103:025 41/282 Ｆ２１Ｓ 5/00 Ｂ // Ｆ２１Ｙ 103:025 Ｈ０５Ｂ 41/29 ＣＦターム(参考） 3K072 AA06 AC11 CA03 DE03 GB01 HA10 3K082 AA39 AA54 BA05 BA06 BA41 BB02 BD05 CA11 3K098 CC23 CC56 DD01 DD21 EE03 EE28 5C015 EE01 FF01 UU03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】口金を有するカバーと；このカバーに取
り付けられる蛍光ランプと；電源電圧の位相を制御する
位相調光手段からの位相制御電圧を平滑して直流電圧に
変換し、さらに、この平滑化直流電圧を高周波電力に変
換して蛍光ランプを付勢する高周波発生手段およびこの
高周波電力に直流を重畳して常時直流を蛍光ランプに通
電する直流重畳手段を備え、カバー内に内蔵される点灯
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】直流重畳手段は、蛍光ランプに並列的に
接続されたダイオードおよびインピーダンス素子の直列
回路からなり、このダイオードのカソード側を、蛍光ラ
ンプの一対の電極のうち、アマルガム封入位置よりも遠
い方の電極に接続し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。