JP2002373797A

JP2002373797A - 蛍光ランプ点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JP2002373797A
Application number: JP2001183951A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sugiyama; 謙二杉山; Ichiro Yamada; 市朗山田; Kunihiko Ikada; 邦彦筏; Katsuhide Misono; 勝秀御園
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】定格ランプ電流の５０％以下のランプ電流で点
灯したときの早期黒化が低減する蛍光ランプ点灯システ
ムおよびこれを備えた照明装置を提供する。【解決手段】透光性放電容器１、蛍光体層、一対のフィ
ラメント電極２、２、および放電媒体を備えた蛍光ラン
プＦＬと、蛍光ランプＦＬをその定格ランプ電流の５０
％以下のランプ電流で点灯する際に一つのフィラメント
電極２の両端間における抵抗値が２５℃において蛍光ラ
ンプＦＬを放置しているときの値の４．７５倍以下にな
るようにフィラメント電極２を補助加熱する電極補助加
熱手段６および蛍光ランプを高周波点灯する主点灯回路
手段７を備えた点灯回路ＯＣとを具備している。電極補
助加熱手段６は、主点灯回路手段７と並列的に接続した
り、主点灯回路手段７の限流手段にフィラメント加熱巻
線を磁気結合したりしたフィラメント加熱トランスやコ
ンデンサ予熱回路であってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプ点灯装
置およびこれを備えた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オフィスや店舗の急速な変化の中で、
「より快適に」、「より効率的に」、「より取扱い簡単
に」などの照明に対する要求が高まり、このような要求
を満足すべく、一般照明用の蛍光ランプに加えて高周波
点灯専用形蛍光ランプ（たとえば、ＦＨＦ３２ＥＸ形な
ど）やコンパクト形蛍光ランプなどが開発された。これ
らの蛍光ランプは、そのいずれも従来から一般に広く用
いられてきた管径２８〜３８ｍｍの一般照明用の蛍光ラ
ンプに比べて高効率であるとともに、管径および管長が
小さくて、コンパクトであるという共通の特徴を有して
いる。前者の蛍光ランプは、点灯周波数が規定されてい
ないが、高周波点灯することにより、発光効率が高くな
る。また、後者の蛍光ランプは、高周波点灯回路と組み
合わせて点灯するように構成されていて、その多くはラ
ンプ効率が前者のそれより高くなるように設計されてい
る。

【０００３】一方、蛍光ランプを高周波点灯の場合、高
周波点灯回路の出力を制御することが比較的容易である
から、別設の調光器を用いることなしに、蛍光ランプを
調光点灯させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、蛍光ラン
プ、特に高周波点灯専用形蛍光ランプやコンパクト形の
蛍光ランプは、調光時において定格ランプ電流の５０％
以下の低ランプ電流領域で点灯したときに、フィラメン
ト電極の補助加熱条件が高すぎて、蛍光ランプのフィラ
メント電極付近のバルブが点灯数十時間ないし数百時間
で黒化を生じる場合がある。この問題は、周囲温度を高
くしても光束が低下しない、すなわちランプ電流値上昇
しない水銀蒸気圧制御を施した蛍光ランプにおいて、総
水銀封入量が少ない場合に顕著に現れる。

【０００５】従来は、このような早期黒化を点灯装置の
設計段階で防止するための適切な技術が見当たらなかっ
た。そのため、蛍光ランプと点灯装置とを組み合わせて
寿命試験を行い、その結果をもって電極補助加熱条件の
良否を判定していた。したがって、蛍光ランプの設計に
合わせた点灯装置の設計の試行錯誤が多くなり、設計に
長期間を要するという問題がある。

【０００６】本発明は、蛍光ランプを定格ランプ電流の
５０％以下に調光点灯したときに生じる早期黒化を、点
灯装置の設計段階において低減できるようにした蛍光ラ
ンプ点灯システムおよびこれを備えた照明装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の蛍光ラ
ンプ点灯装置は、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、放電路の両端に配設される
ように透光性放電容器に封装された一対のフィラメント
電極、および透光性放電容器の内部に封入された放電媒
体を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプをその定格ランプ
電流の５０％以下のランプ電流となるように２０ｋＨｚ
以上の高周波で点灯する際に一方のフィラメント電極の
両端間における抵抗値が２５℃において蛍光ランプを放
置しているときの値の４．７５倍以下になるようにフィ
ラメント電極を補助加熱する電極補助加熱手段および蛍
光ランプに高周波点灯する主点灯回路手段を備えた点灯
回路と；を具備していることを特徴としている。

【０００８】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。

【０００９】＜蛍光ランプについて＞蛍光ランプは、透
光性放電容器、蛍光体層、一対のフィラメント電極およ
び放電媒体を備えている。

【００１０】（透光性放電容器について）透光性放電容
器は、内部に放電路が形成されるように構成されていれ
ば、その形状は自由である。たとえば、直管状、Ｕ字
状、Ｕ字状部分を３または４個直列、かつ、蛇行状に接
続した形状または円周上にＵ字形部分を等配した形状な
どであることを許容する。なお、「Ｕ字状」とは、２本
の直線部分が連通部によって連通されていて、その結果
形成される放電路が折り返されるように屈曲されている
ことを意味し、２本の直線部は互いに接近していてもよ
いし、離間していてもよい。したがって、１本の直管を
中間で折り曲げてもよいし、隣接して平行に配置した２
本の直管の一端を連結管または吹き破り法によって接続
してＵ字状に形成してもよい。また、２本の直線部の連
通部は、いわゆるＨ字状、コ字状、Ｕ字状および狭窄状
などをなしていることが許容される。さらに、連通部
は、その内部の放電路に対して直交する断面の形状が円
形、楕円形および涙滴形など任意の形状であってもよ
い。

【００１１】透光性放電容器の材質は、気密性、加工性
および耐火性を備えていれば特に制限されないが、一般
的にこの種蛍光ランプに用いられている軟質ガラスが好
適である。

【００１２】（一対のフィラメント電極について）一対
のフィラメント電極は、透光性放電容器内部に形成され
る方電路の両端近傍に配設されている。フィラメント電
極を透光性放電容器の両端に封装するには、フレアステ
ム、ピンチシールステム、ボタンステムなど適当な手段
を用いることができる。

【００１３】（蛍光体層について）蛍光体層は、たとえ
ば３波長発光形の蛍光体を用いて構成するのが好まし
い。また、蛍光体層は、透光性放電容器の内面に直接接
触して形成してもよいし、アルミナなどの保護膜および
または酸化チタンなどの反射膜を介して間接的に形成し
てもよい。なお、使用する蛍光体は、照明目的に応じて
その色温度および演色性などの特性を任意所望に選択す
ることができる。

【００１４】（放電媒体について）放電媒体は、希ガス
および水銀を含んで構成されている。希ガスは、蛍光ラ
ンプの放電開始を容易にするとともに、バッファガスと
して用いられ、好適にはアルゴンを数百ないし１０００
Ｐａ程度透光性放電容器内に封入する。水銀は、純水銀
およびアマルガムのいずれでもよい。また、アマルガム
の場合は、蒸気圧特性が純水銀に類似しているアマルガ
ムたとえばＺｎ−Ｈｇであってもよいし、蒸気圧特性が
純水銀と異なったアマルガムであってもよい。

【００１５】＜点灯回路について＞点灯回路は、少なく
とも主点灯回路手段および電極補助加熱手段を備えてい
るものとする。また、要すれば、後述する調光制御手段
を備えることができる。

【００１６】（主点灯回路手段について）主点灯回路手
段は、蛍光ランプを高周波点灯する手段であり、所要電
圧で周波数２０ｋＨｚ以上の高周波を発生する高周波発
生手段および蛍光ランプに流れるランプ電流を所要値に
限流する限流手段を備えている。高周波発生手段は、イ
ンバータを主体として構成することができる。この場
合、所要電圧は、ランプ電流が定格ランプ電流およびそ
の５０％以下のいずれをも流し得るように可変であって
もよいし、予め５０％以下のランプ電流を流すように規
定されていてもよい。限流手段は、適当なインピーダン
スにより構成することができるが、好適にはチョークコ
イルまたは漏洩トランスなどのインダクタにより構成す
るのがよい。

【００１７】（電極補助加熱手段について）電極補助加
熱手段は、蛍光ランプの始動時および点灯中において、
ランプ両端を以下に示すように補助的に加熱して、当該
フィラメント電極に担持された電子放射性物質から熱電
子放出を行なわせる手段である。本発明において、電極
補助加熱は、蛍光ランプをその定格ランプ電流の５０％
以下のランプ電流で点灯する際に、一つのフィラメント
電極の両端間における抵抗値が２５℃において蛍光ラン
プを放置しているときの値の４．７５倍以下になるよう
にフィラメント電極を加熱するように行なわれる。上記
の電極補助加熱条件を超えると、電極補助加熱が過剰に
なって早期黒化が生じやすくなるので、不可である。

【００１８】次に、上記の電極補助加熱条件を求める方
法について説明する。

【００１９】まず、２５℃において蛍光ランプを放置し
ているときのフィラメント電極の両端間における抵抗値
をＲｃとすれば、Ｒｃは、口金ピン間の抵抗を測定する
ことによって求めることができる。この抵抗値Ｒｃは、
所与の蛍光ランプにおいて一義的に定まる。

【００２０】これに対して、点灯中のフィラメント電極
の両端間における抵抗値をＲｆとすれば、Ｒｆは、これ
を間接的に求めることができる。すなわち、放電が生じ
ないようにした条件下で、電極補助加熱電流Ｉｆを変化
させながら、Ｒｆの変化を測定する。そして、一方の軸
を電極補助加熱電流とし、他方の軸を抵抗値倍率Ｒｆ／
Ｒｃとするグラフを作成する。そうすれば、Ｒｆ／Ｒｃ
＝４．７５のときの電極補助加熱電流Ｉｆが求める電極
補助加熱条件の上限値である。なお、好適にはＲｆ／Ｒ
ｃは４．２５である。

【００２１】電極補助加熱条件を実現するための回路構
成は、既知の各種電極補助加熱方式を用いることができ
る。たとえば、フィラメント加熱トランス方式、コンデ
ンサ予熱回路方式などを採用することができる。前者の
場合、その１次巻線を主点灯回路手段と並列的に接続し
てもよいし、主点灯回路の限流手段を構成するインダク
タを１次巻線として２次巻線をこれに磁気結合してもよ
い。なお、いずれの電極補助加熱方式であっても上述の
補助加熱条件は、蛍光ランプが定格ランプ電流の５０％
以下のランプ電流で点灯中におけるものである。

【００２２】＜本発明の作用について＞本発明において
は、蛍光ランプを高周波点灯するので、陽極損失が実質
的に発生しないため、高いランプ効率が得られるととも
に、明るさのちらつきがなく、しかも、即時始動が可能
になる。加えて、フィラメント電極の補助加熱が最適化
され、点灯５００時間以内の早期黒化が抑制される。

【００２３】次に、フィラメント電極の観察に基づいて
本発明の電極補助加熱条件を説明する。すなわち、ラン
プ電流が定格ランプ電流の５０％を下回ると、フィラメ
ント温度が低下して電子放出性物質からの電子の放出が
少なくなるとともに集中しなくなって、いわゆる陰極輝
点が形成されないことがある。この状態で電極補助加熱
電流を増大していくと、陰極を覆っている負グローが消
滅する。このときの陰極加熱条件は、前述の最適フィラ
メント補助加熱条件の上限値をわずかに越えた値であっ
た。

【００２４】ところで、フィラメント電極の陰極フェー
ズにおいて、陰極を覆う負グローの中では、放電電流を
賄うために、水銀原子の電離が盛んに行なわれており、
この電離により放電電流を賄うための電子が生成されて
いる。一方、電子放射性物質から蒸発した電子放射性元
素の原子たとえばバリウムＢａ原子は、負グローの中で
電離し、プラスイオンとなっている。そして、Ｂａイオ
ンは、負グロー内の電位によりフィラメント電極に引き
戻されるので、陰極付近のＢａイオン濃度が高く保たれ
ることにより、電子放射性物質からのＢａなどの電子放
射性元素の蒸発が抑制され、その結果黒化が低減される
効果を奏する。

【００２５】ところが、定格ランプ電流に対して５０％
以下の低電流での放電条件において、フィラメント電極
補助加熱が過大であると、電極補助加熱による陰極から
の熱電子の総量が放電電流を賄うに足りるに達するの
で、放電電流を賄うための水銀電子の電離が不要にな
り、負グローは形成されなくなる。そのため、電子放射
性物質から蒸発したＢａは、電離しないので、透光性放
電容器内の電位傾度によって、陰極付近に引き戻される
ようなことがない。したがって、陰極付近のＢａイオン
濃度も高くならないので、電子放射性物質からのＢａの
蒸発が抑制されなくなって、早期黒化を生じる。

【００２６】また、陰極フェーズにおいて、電極補助加
熱が多いために、豊富な熱電子により陰極の前面に電子
による空間電界が形成されている場合、陰極降下電圧は
マイナスの値になって、少量のＢａイオンを陰極付近か
ら遠ざけるように作用するので、電子放射性物質からの
Ｂａの蒸発を加速することになる。

【００２７】以上を要約すれば、陰極輝点が形成されな
いことのある定格ランプ電流の５０％以下のランプ電流
による放電条件において、フィラメント電極補助加熱を
多くしすぎると、熱電子のみで放電電流を十分賄えるの
で、負グローが形成されないため、電子放射性物質から
の電子放射性元素の蒸発が促進されて、早期黒化の要因
になることが分った。これに対して、本発明において
は、前述した要件を満足することにより、負グローが形
成されるため、早期黒化が抑制される。

【００２８】請求項２の発明の蛍光ランプ点灯装置は、
請求項１記載の蛍光ランプ点灯装置において、水銀蒸気
圧がアマルガムまたは最冷部温度によって制御されるよ
うに構成されており、透光性放電容器内に封入される水
銀が透光性放電容器の内容積１ｌ当たり０．０２５ｇ以
下であることを特徴としている。

【００２９】本発明は、水銀蒸気圧がアマルガムまたは
最冷部温度によって制御されるように構成された蛍光ラ
ンプである。この種の蛍光ランプは、周囲温度が２０〜
３０℃の範囲内（好ましくは２５℃）に光束のピークが
くるように特性を付与している。

【００３０】アマルガムによる水銀蒸気圧の制御は、Ｂ
ｉ−ＩｎやＢｉ−Ｓｎ−Ｐｂのように純水銀よりも蒸気
圧特性の低いアマルガムを透光性放電容器内の所望位置
に封入したものである。

【００３１】最冷部温度による制御は、透光性放電容器
内に放電による熱影響を受けにくい空間を設けて相対的
に温度が低い最冷部を形成し、透光性放電容器内の水銀
蒸気圧がこの最冷部の温度によって決定されるものであ
る。

【００３２】蛍光ランプを密閉形の照明器具内に収容し
て周囲温度が上昇した場合に調光制御を行なうと、水銀
蒸気圧が上昇することによって、調光時における所望の
ランプ電圧、ランプ電流が上昇し、熱電子が不足して早
期黒化が進んでしまうことになる。

【００３３】しかし、水銀蒸気圧がアマルガムまたは最
冷部温度によって制御されるように構成されていると、
周囲温度が上昇しても、透光性放電容器内の蒸気圧の上
昇割合低く抑えられるため、ランプ電流もさほど上昇し
ないので、黒化には影響しないことが分った。

【００３４】また、周囲温度変化に伴う水銀蒸気圧の変
化スピードは、透光性放電容器内の封入水銀量に比例し
ていることが分り、これを抑えるためには、封入水銀量
が透光性放電容器の容積に対して０．０２５ｇ／ｌ以下
にすればよいことが実験により確認された。

【００３５】なお、透光性放電容器内には、点灯中の消
費水銀量を見込んだ最低必要水銀量を封入しなければな
らないため、この最低水銀封入量を確保したうえで封入
水銀量を上記の値にする必要がある。最低水銀封入量
は、透光性放電容器の内容積によって異なるが、概ね２
〜１０ｍｇの範囲である。

【００３６】そうして、本発明においては、高温時に調
光制御を行なった場合でも、その水銀蒸気圧変化を抑制
することができ、早期黒化を防止することができる。

【００３７】請求項３の発明の蛍光ランプ点灯システム
は、請求項１または２記載の蛍光ランプ点灯システムに
おいて、電極補助加熱手段は、フィラメント加熱トラン
スからなることを特徴としている。

【００３８】本発明は、好適な電極補助加熱手段を規定
している。フィラメント加熱トランスは、蛍光ランプの
点灯状態と切り離して電極補助加熱条件を設定しやすい
ので、好都合である。

【００３９】フィラメントトランスは、これを主点灯回
路手段に対して並列的に接続して配設することにより、
定電圧でフィラメント電極を補助加熱するように構成で
きる。しかし、要すれば、フィラメント加熱巻線を主点
灯回路手段の限流インダクタに磁気結合させることによ
って構成してもよい。さらに、インバータの入力端間に
チョッパ回路を配設することによって、インバータの入
力電圧を調節することができるが、この場合、要すれば
チョッパ回路のインダクタにフィラメント加熱巻線を磁
気結合することによってフィラメント加熱トランスを構
成することもできる。

【００４０】請求項３の発明の蛍光ランプ点灯装置は、
請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプ点灯装
置において、点灯回路は、調光制御手段を備えているこ
とを特徴としている。

【００４１】本発明は、点灯回路が調光制御手段を具備
していることにより、主点灯回路手段を制御して蛍光ラ
ンプを調光点灯することが可能になる。

【００４２】主点灯回路手段を制御して調光点灯を行な
わせるには、たとえば主点灯回路手段の動作周波数を可
変したり、高周波出力電圧のデューティを制御したり、
可変の入力電圧に比例する高周波出力電圧を生じるよう
にしたりして、実現することができる。

【００４３】また、調光のパターンは、連続的、段階的
または固定的のいずれであってもよい。

【００４４】請求項５の発明の蛍光ランプ点灯装置は、
請求項１ないし４のいずれか一記載の蛍光ランプ点灯装
置において、蛍光ランプは、高出力点灯特性および低出
力点灯特性を有しており；定格ランプ電流は、蛍光ラン
プを高出力点灯する際の値である；ことを特徴としてい
る。

【００４５】高周波点灯専用形蛍光ランプの中には、相
対的に高出力特性と低出力特性とを有する蛍光ランプが
あるが、本発明は、このような蛍光ランプにおける好適
な電極補助加熱条件を規定している。すなわち、このよ
うな蛍光ランプの場合には、高出力点灯特性における定
格ランプ電流に対して５０％以下のランプ電流で点灯す
る際に、フィラメント電極の抵抗値を所定値以下に規制
するものとする。

【００４６】高出力特性と低出力特性とを有する蛍光ラ
ンプとしては、表１に例示する蛍光ランプが実用化され
ているが、本発明はこれらに限定されない。

【００４７】

【表１】形名管径（ｍｍ）定格ランプ電力（Ｗ）定格ランプ電流（Ａ）ＦＨＦ１６２５．５１６０．２５５２３０．４２５ＦＨＣ２０１６．５２００．２３０２８０．４３０請求項６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５のいずれか一記載
の蛍光ランプ点灯装置と；を具備していることを特徴と
している。

【００４８】本発明において、照明装置とは、蛍光ラン
プの発光を利用するあらゆる装置を包含する広い概念で
あり、たとえば照明器具、画像読取装置、表示装置など
である。

【００４９】また、照明装置本体とは、照明装置から蛍
光ランプ点灯装置を除いた残余の部分をいう。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００５１】図１は、本発明の蛍光ランプ点灯装置の第
１の実施形態を示す回路図である。

【００５２】図２は、同じく蛍光ランプを示す一部切欠
一部断面正面図である。

【００５３】各図において、ＦＬは蛍光ランプ、ＯＣは
点灯回路、ＡＳは低周波交流電源である。

【００５４】＜蛍光ランプＦＬについて＞蛍光ランプＦ
Ｌは、透光性放電容器１、一対のフィラメント電極２、
２、蛍光体層３、口金４、スペーサ５を備えて構成され
ている。

【００５５】透光性放電容器１は、管径１７．５ｍｍで
あり、一対の細長い軟質ガラス管の一端から若干後退し
た位置において連結して折り返し部分１ｄを形成してい
るとともに、他端を封止することによって、内部に細長
いＵ字状の放電路を形成してなる。そして、一対の直線
部１ａ、１ａ、連通部１ｂおよびフレアステム１ｃを備
えている。一対の直線部１ａ、１ａは、互いに接近して
平行に配置され、それぞれ一端が気密に閉塞されてい
る。連通部１ｂは、直線部１ａの一端から他端側へ若干
後退した位置に吹き破り法によって形成されているの
で、直線部１ａの一端部に形成される折り返し部分１ｄ
がＨ字状をなしている。フレアステム１ｃは、一対の直
線部１ａ、１ａの他端を封止しているとともに、一対の
導入線１ｃ１および細管１ｃ２を備えている。また、透
光性放電容器１の内部には、細管１ｃ２を経由してアル
ゴン３２０Ｐａと適量の純水銀とからなる放電媒体が封
入されている。

【００５６】一対のフィラメント電極２、２は、タング
ステンフィラメントに酸化バリウムを主体とする電子放
射性物質を担持して構成され、フレアステム１ｃの一対
の内部導入線１ｃ１間にマウント高さが１０ｍｍになる
ように継線されている。

【００５７】蛍光体層３は、３波長発光形蛍光体を主体
として構成されていて、透光性放電容器１の内面の主と
して放電路に対向する部分に被着されている。

【００５８】口金４は、透光性放電容器１の両端部を抱
持するように透光性放電容器１に装着されている。な
お、４ａは口金ピンである。

【００５９】スペーサ５は、透光性放電容器１の一対の
直線部１ａ、１ａ間に挿入されて直線部１ａの振動や衝
撃による破損を防止している。

【００６０】そうして、蛍光ランプは、ＦＨＰ１０５形
であり、その管長が１１５０ｍｍ、定格ランプ電流が
０．４３Ａ、ランプ電力１０５Ｗ、全光束が初特性で１
０５００ｌｍ、ランプ効率１００ｌｍ／Ｗが得られる高
周波点灯専用形である。そして、本発明の蛍光ランプに
おいては、光束が約２８℃でピークになる。また、封入
水銀量は透光性放電容器の内容積１ｌ当たり２２ｍｇ以
下である。

【００６１】＜点灯回路ＯＣについて＞点灯回路ＯＣ
は、電極補助加熱手段６、主点灯回路手段７および調光
制御手段８を備えている。

【００６２】電極補助加熱手段６は、１次巻線が低周波
交流電源ＡＳに接続した定電圧加熱方式のフィラメント
加熱トランスからなり、ｘ、ｙの出力端を蛍光ランプＦ
Ｌの一対のフィラメント電極２、２の入力端ｘ、ｙに接
続するように構成されている。そして、電極補助加熱手
段６は、フィラメント電極２、２を４．４Ｖで補助加熱
する。その結果、フィラメント電極２の両端間の抵抗値
は、２５℃において蛍光ランプＦＬを放置しているとき
の値の４．６倍となる。

【００６３】主点灯回路手段７は、高周波発生手段が雑
音防止フィルタ、整流回路、平滑回路、高周波インバー
タを含み、限流手段がインダクタからなる構成であっ
て、蛍光ランプＦＬの一対のフィラメント電極２、２の
間に高周波出力電圧を印加する。

【００６４】調光制御手段８は、高周波インバータの出
力を制御する手段であり、それにより蛍光ランプＦＬに
投入される電力を調節して調光点灯させる。

【００６５】＜低周波交流電源ＡＳについて＞低周波交
流電源ＡＳは、商用交流電源からなる。

【００６６】＜回路動作について＞低周波交流電源ＡＳ
を投入すると、電極補助加熱手段６および主点灯回路手
段７が低周波交流により付勢されて、蛍光ランプＦＬの
一対のフィラメント電極２、２が電極補助加熱手段６の
定電圧出力により加熱されるとともに、一対のフィラメ
ント電極２、２の間に高周波電圧が印加されるので、ほ
どなく蛍光ランプＦＬは、始動して高周波点灯する。一
対のフィラメント電極２、２は、蛍光ランプＦＬの点灯
中４．４Ｖ一定の補助加熱電圧の印加によって加熱され
続ける。

【００６７】本実施形態においては、点灯４０００時間
まで黒化が発生しなかった。

【００６８】これに対して、電極補助加熱電圧を６Ｖに
した以外は本実施形態と同一仕様の比較例を製作して点
灯した。その結果、フィラメント電極２の両端間の抵抗
値は、２５℃において蛍光ランプＦＬを放置していると
きの値の６．０倍となり、点灯２００時間からフィラメ
ント電極２の付近の透光性放電容器１に黒化が発生し始
めた。

【００６９】次に、定格ランプ電流に対するランプ電流
の比率を変えて蛍光ランプを点灯する際に、２５℃にお
いて蛍光ランプＦＬを放置しているときの値に対する電
極補助加熱による抵抗値の倍率を変えた場合における点
灯５００時間までの黒化の発生の有無と、負グローが消
滅し始める上記抵抗値の倍率とについて調査した結果を
図３および図４に基づいて説明する。なお、図中「ラン
プ電流比率」とは、定格ランプ電流に対するランプ電流
の比率をいう。また、「抵抗値倍率」とは、２５℃にお
いて蛍光ランプＦＬを放置しているときの値に対する電
極補助加熱による抵抗値の倍率である。

【００７０】図３は、点灯５００時間までの早期黒化の
有無を示すグラフである。図において、横軸はランプ電
流比率を、縦軸は抵抗値倍率を、それぞれ示す。なお、
図中、○印は問題なし、×印は早期黒化発生、を示す。

【００７１】図から明らかなように、抵抗値倍率が４．
７５を超えてタングステンフィラメントの平均温度で７
６０℃に達すると、早期黒化が発生しやすくなる。ま
た、ほぼ定格ランプ電流における点灯でも早期黒化は発
生していない。

【００７２】図４は、負グローが消滅し始める抵抗値倍
率を示すグラフである。図において、横軸はランプ電流
比率を、縦軸は抵抗値倍率を、それぞれ示す。なお、図
中の点は、縦軸方向にそれぞれ異なる試験サンプルを示
している。

【００７３】図から理解できるように、抵抗値倍率が
４．７５を超えると、負グローが殆どの場合に消滅し、
早期黒化との因果関係の存在を窺わせる。

【００７４】以下、図５ないし図８を参照して本発明の
他の実施形態を説明する。なお、図１および図２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。

【００７５】図５は、本発明の蛍光ランプ点灯装置の第
２の実施形態における蛍光ランプのワイヤバルブを示す
一部切欠正面図である。

【００７６】本実施形態の蛍光ランプは、コンパクト形
であり、透光性放電容器１が４本の直線部１ａを３つの
連通部１ｂにより連結して蛇行した放電路を形成してい
る点で異なる。なお、折り返し部１ｄに最冷部が形成さ
れ、細管１ｃ２にアマルガムが収容されるように構成し
てもよい。

【００７７】図６は、本発明の蛍光ランプ点灯装置の第
３の実施形態における蛍光ランプを示す一部切欠正面図
である。

【００７８】本実施形態は、透光性放電容器１が直管形
の高周波点灯専用形の蛍光ランプであり、高出力点灯特
性および低出力点灯特性を有している。

【００７９】図７は、本発明の蛍光ランプ点灯装置の第
４の実施形態を示す回路図である。

【００８０】本実施形態においては、電極補助加熱手段
６が限流手段７ｂに磁気結合したフィラメント加熱トラ
ンスからなる点で異なる。すなわち、主点灯回路手段７
は、高周波発生手段７ａおよび限流手段７ｂからなる。
限流手段７ｂは、インダクタにより構成されている。電
極補助加熱手段６は、限流手段７ｂを１次巻線として、
これにフィラメント加熱巻線を磁気結合させることによ
って構成されている。

【００８１】そうして、蛍光ランプＦＬが定格ランプ電
流の５０％以下のランプ電流で点灯中、電極補助加熱手
段６による電極補助加熱によって、蛍光ランプＦＬのフ
ィラメント電極２の両端間の抵抗値は、２５℃において
蛍光ランプを放置しているときの値の４．７５倍以下に
なる。

【００８２】図８は、本発明の蛍光ランプ点灯装置の第
５の実施形態を示す回路図である。

【００８３】本実施形態においては、電極補助加熱手段
６がコンデンサ予熱回路からなる点で異なる。すなわ
ち、電極補助加熱手段６は、蛍光ランプＦＬの一対のフ
ィラメント電極２、２の非電源側端子間にコンデンサＣ
を接続してコンデンサ予熱回路を形成している。

【００８４】本実施形態における電極補助加熱手段６
は、蛍光ランプＦＬが点灯すると、蛍光ランプＦＬの両
端電圧がランプ電圧まで低下する。そして、蛍光ランプ
ＦＬが定格ランプ電流の５０％以下のランプ電流での電
極の抵抗値は、図７における説明と同様になる。

【００８５】図９は、本発明の照明装置の一実施形態と
しての天井直付け形蛍光灯器具を示す斜視図である。

【００８６】図において、１１は照明器具本体、１２は
蛍光ランプである。

【００８７】照明器具本体１１は、トラフ構造をなして
いて、内部に点灯装置が収納されている。また、照明装
置本体１１の外面は、白色塗装が施されて反射面になっ
ているとともに、長手方向の一端にランプソケット１１
ａが配設され、他端側にはランプホルダー１１ｂが配設
されている。

【００８８】蛍光ランプ１２は、図１２に示す実施形態
のものが用いられ、その口金がランプソケット１１ａに
装着されるとともに、長手方向の先端寄りの部分がラン
プホルダー１１ｂに支持されることによって照明装置本
体１１に装着されている。

【００８９】

【発明の効果】請求項１ないし５の各発明によれば、透
光性放電容器、蛍光体層、一対のフィラメント電極、お
よび放電媒体を備えた蛍光ランプと、蛍光ランプをその
定格ランプ電流の５０％以下のランプ電流で点灯する際
に一つのフィラメント電極の両端間における抵抗値が２
５℃において蛍光ランプを放置しているときの値の４．
７５倍以下になるようにフィラメント電極を補助加熱す
る電極補助加熱手段および蛍光ランプを高周波点灯する
主点灯回路手段を備えた点灯回路とを具備していること
により、定格ランプ電流の５０％以下のランプ電流で点
灯したときの早期黒化が低減する蛍光ランプ点灯装置を
提供することができる。

【００９０】請求項２の発明によれば、加えて水銀蒸気
圧がアマルガムまたは最冷部温度によって制御されるよ
うに構成されており、透光性放電容器内に封入される水
銀が透光性放電容器の内容積１ｌ当たり０．０２５ｇ以
下であることにより、高温時に調光制御を行なった場合
でも、その水銀蒸気圧変化を抑制することができ、早期
黒化を防止する蛍光ランプ点灯装置を提供することがで
きる。

【００９１】請求項３の発明によれば、加えて電極補助
加熱手段がフィラメント加熱トランスからなることによ
り、電極補助加熱が蛍光ランプの点灯状態に影響を受け
にくい蛍光ランプ点灯装置を提供することができる。

【００９２】請求項４の発明によれば、加えて点灯回路
が調光制御手段を備えていることにより、蛍光ランプを
定格ランプ電流の５０％以下のランプ電流で点灯しやす
い蛍光ランプ点灯装置を提供することができる。

【００９３】請求項５の発明によれば、加えて蛍光ラン
プが高出力点灯特性および低出力点灯特性を有してお
り、定格ランプ電流が蛍光ランプを高出力点灯する際の
値であることにより、蛍光ランプがいわゆる２重定格を
有していても、定格ランプ電流の５０％以下のランプ電
流で点灯したときの早期黒化が低減する蛍光ランプ点灯
装置を提供することができる。

【００９４】請求項６の発明によれば、照明装置本体
と、照明装置本体に支持された請求項１ないし４のいず
れか一記載の蛍光ランプ点灯装置とを具備していること
により、請求項１ないし４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】本発明の蛍光ランプ点灯装置の第１の実施形態
を示す回路図

【図２】同じく蛍光ランプを示す一部切欠一部断面正面
図

【図３】点灯５００時間までの早期黒化の有無を示すグ
ラフ

【図４】負グローが消滅し始める抵抗値倍率を示すグラ
フ

【図５】本発明の蛍光ランプ点灯装置の第２の実施形態
における蛍光ランプのワイヤバルブを示す一部切欠正面
図

【図６】本発明の蛍光ランプ点灯装置の第３の実施形態
における蛍光ランプを示す一部切欠正面図

【図７】本発明の蛍光ランプ点灯装置の第４の実施形態
を示す回路図

【図８】本発明の蛍光ランプ点灯装置の第５の実施形態
を示す回路図

【図９】本発明の照明装置の一実施形態としての天井直
付け形蛍光灯器具を示す斜視図

【符号の説明】

１…透光性放電容器２…フィラメント電極６…電極補助加熱手段７…主点灯回路手段８…調光制御手段ＡＳ…低周波交流電源ＦＬ…蛍光ランプＯＣ…点灯回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者筏邦彦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)発明者御園勝秀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 AA05 AA07 AA08 AA19 AC11 AC20 BA05 BC01 BC02 BC03 CA03 CA16 DB01 DB04 DC02 DC05 GB01 HA08 HA10 3K098 CC09 CC10 CC22 CC40 DD20 DD35 EE03 EE32 EE40 GG03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、放電路の両端に配設されるよう
に透光性放電容器に封装された一対のフィラメント電
極、および透光性放電容器の内部に封入された希ガスお
よび水銀を含む放電媒体を備えた蛍光ランプと；蛍光ラ
ンプをその定格ランプ電流の５０％以下のランプ電流と
なるように２０ｋＨｚ以上の高周波で点灯する際に一つ
のフィラメント電極の両端間における抵抗値が２５℃に
おいて蛍光ランプを放置しているときの値の４．７５倍
以下になるようにフィラメント電極を補助加熱する電極
補助加熱手段および蛍光ランプを高周波点灯する主点灯
回路手段を備えた点灯回路と；を具備していることを特
徴とする蛍光ランプ点灯装置。
【請求項２】水銀蒸気圧がアマルガムまたは最冷部温度
によって制御されるように構成されており、透光性放電
容器内に封入される水銀が透光性放電容器の内容積１ｌ
当たり０．０２５ｇ以下であることを特徴とする請求項
１記載の蛍光ランプ点灯装置。
【請求項３】電極補助加熱手段は、フィラメント加熱ト
ランスからなることを特徴とする請求項１または２記載
の蛍光ランプ点灯装置。
【請求項４】点灯回路は、調光制御手段を備えているこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍
光ランプ点灯装置。
【請求項５】蛍光ランプは、高出力点灯特性および低出
力点灯特性を有しており；定格ランプ電流は、蛍光ラン
プを高出力点灯する際の値である；ことを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか一記載の蛍光ランプ点灯装
置。
【請求項６】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５のいずれか一記載の蛍光ランプ点灯
装置と；を具備していることを特徴とする照明装置。