JP2010135202A - 電球形蛍光ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】
安価であって大型化することなく、定格寿命の期間に亘って蛍光ランプの光出力を略一定に制御する電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを配設する照明器具を提供する。
【解決手段】
電球形蛍光ランプ１は、屈曲形の蛍光ランプ２と、インダクタＣＴ１ｂおよびコンデンサＣ５，Ｃ６を有する駆動回路２１、蛍光ランプ２の累積点灯時間に応じて駆動回路２１のインダクタＣＴ１ｂのインダクタンス値またはコンデンサＣ５，Ｃ６のキャパシタンス値を実質的に変化させて駆動回路２１の共振周波数を次第に変化させることによりインバータ回路２０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフ周波数を次第に変化させるように形成された集積回路２４を有して構成された点灯装置３と、点灯装置３を収容しているカバー４とを具備している。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般の電球用ソケットに装着される電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを配設している照明器具に関する。

電球形蛍光ランプは、その蛍光ランプの光束が点灯時間の経過にしたがって減少する。一方、蛍光ランプの累積点灯時間を記憶する不揮発性メモリを備え、この不揮発性メモリの累積点灯時間を参照して蛍光ランプの光出力がほぼ一定となるように制御する蛍光灯点灯装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。この蛍光灯点灯装置は、照明エリアの明るさが初期照度を維持するように光出力を制御するものである。
特開２０００−２００６９１号公報（第２頁、第１図）

電球形蛍光ランプは、一般の白熱電球の代替品として、安価に提供することが求められており、従来の初期照度補正の機能回路を付加すると、高価になってしまうとともに、点灯装置を狭い配設空間に収容し難く、大型化するという問題があった。

本発明は、安価であって大型化することなく、定格寿命の期間に亘って蛍光ランプの光出力を略一定に制御する電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを配設する照明器具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電球形蛍光ランプの発明は、屈曲形の蛍光ランプと；交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、この直流電源回路から出力された直流電圧をスイッチング素子のオンオフ動作により高周波交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、このインバータ回路から出力された高周波交流電圧に応じて共振し前記蛍光ランプを点灯させる共振回路と、前記蛍光ランプに流れるランプ電流に応じた電流が流れるインダクタおよびこのインダクタと共振するコンデンサを有し、前記インダクタおよびコンデンサの共振周波数により前記インバータ回路のスイッチング素子をオンオフ動作させる自励式の駆動回路と、前記蛍光ランプの点灯時間を計時する計時部および前記蛍光ランプの累積点灯時間を記憶する記憶部を備え、この記憶部に記憶されている前記蛍光ランプの累積点灯時間に応じて前記蛍光ランプのランプ電力を次第に増加させて前記蛍光ランプの光出力が略一定となるように前記駆動回路のインダクタのインダクタンス値またはコンデンサのキャパシタンス値を実質的に変化させて前記インダクタおよびコンデンサの共振周波数を次第に変化させることにより前記インバータ回路のスイッチング素子のオンオフ周波数を次第に変化させるように形成された前記駆動回路を制御する集積回路とを有して構成された点灯装置と；一端側に電球用ソケットに装着可能な口金を有し、他端側に前記蛍光ランプの端部側を保持し、前記点灯装置を収容しているカバーと；を具備していることを特徴とする。

本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。

屈曲形の蛍光ランプは、直管状のバルブを加熱、軟化させて折曲したものの他、管状のバルブ同士を端部で継いで連通させたブリッジ形あるいはブリッジ後にモールド形で形成したもの、さらにバルブを螺旋状（ヘリカル状）に形成したものも包含される。

「ランプ電力を次第に増加させる」とは、ランプ電力が連続的に、すなわち短時間例えば５時間、１０時間や２０時間ごとに増加することの他、段階的に、例えば１００時間、２００時間、４００時間や５００時間ごとに増加するものであってもよい。スイッチング素子のオンオフ周波数を次第に変化させるのは、ランプ電力を増加させるために変化させるものであり、ランプ電力を増加させる前記タイミングで変化させるものである。

「インダクタのインダクタンス値またはコンデンサのキャパシタンス値を実質的に変化させる」とは、例えば抵抗成分が付加されることを意味する。例えば、インダクタと並列的に可変抵抗が接続され、コンデンサと直列的に可変抵抗が接続されることと同等である。

本発明によれば、点灯装置の集積回路は、記憶部に記憶されている蛍光ランプの累積点灯時間に応じて駆動回路のインダクタのインダクタンス値またはコンデンサのキャパシタンス値を実質的に変化させると、駆動回路のインダクタおよびコンデンサの共振周波数が累積点灯時間に応じた共振周波数に変化する。この変化した共振周波数でインバータ回路のスイッチング素子がオンオフ動作することにより、蛍光ランプは、累積点灯時間に応じたランプ電力に増加されて点灯する。こうして、電球形蛍光ランプは、その蛍光ランプのランプ電力が初期値から累積点灯時間に応じて増加されることにより、点灯時間の経過による光束の減少が補正されて、ほぼ寿命期間に亘って初期値の略一定の光出力が出力される。

請求項２に記載の電球形蛍光ランプの発明は、請求項１記載の電球形蛍光ランプの発明において、前記集積回路は、前記蛍光ランプの点灯開始からの一定時間、前記蛍光ランプに通常点灯時のランプ電力よりも大きいランプ電力が入力するように前記駆動回路を制御することを特徴とする。

通常点灯時のランプ電力は、蛍光ランプの累積点灯時間に応じて点灯している蛍光ランプのランプ電力を意味する。

「蛍光ランプに通常点灯時のランプ電力よりも大きいランプ電力が入力するように」とは、蛍光ランプの光束の立ち上がり後の通常時には、前記大きいランプ電力が入力されている状態を意味する。立ち上がり時、蛍光ランプのランプ電力は、前記大きいランプ電力に向かって上昇しているものである。

本発明によれば、電球形蛍光ランプの点灯開始からの一定時間、蛍光ランプに通常点灯時のランプ電力よりも大きいランプ電力が入力するように制御されるので、電球形蛍光ランプの光束の立ち上がりが遅くなることが防止される。

請求項３に記載の照明器具の発明は、請求項１または２記載の電球形蛍光ランプと；この電球形蛍光ランプが装着される電球用ソケットを配設している器具本体と；を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、請求項１または２記載の電球形蛍光ランプを具備するので、電球形蛍光ランプの定格寿命の期間に亘って、蛍光ランプから略一定の光束が放射される照明器具が提供される。

請求項１の発明によれば、点灯装置は、蛍光ランプの点灯時間を計時する計時部および蛍光ランプの累積点灯時間を記憶する記憶部を集積回路に備えており、累積点灯時間に応じて駆動回路の共振周波数を変化させて蛍光ランプの光出力を略一定に制御する簡易な構成であるので、点灯装置をカバーの狭い配設空間に収容することができて安価であって小形化されるとともに、照明エリアを定格寿命の期間に亘って初期値の略一定の光束で照明することができて省電力化が図れる電球形蛍光ランプを提供することができる。

請求項２の発明によれば、電球形蛍光ランプは、点灯開始からの一定時間に亘って、蛍光ランプに通常点灯時のランプ電力よりも大きいランプ電力が入力されるようにして立ち上げられるので、電球形蛍光ランプからの放射光による照明エリアの明るさの立ち上がりが遅くなることを防止できて、人に対する不便さや不快感などを防止することができる。

請求項３の発明によれば、電球形蛍光ランプの定格寿命の期間に亘って電球形蛍光ランプから略一定の光束が放射されるので、電球形蛍光ランプを交換するまで、照明エリアを略一定の明るさで照明することのできる照明器具を提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１ないし図４は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は電球形蛍光ランプの概略縦断面図、図２は点灯装置の概略回路図、図３は蛍光ランプの制御を示し、（ａ）は累積点灯時間に対するランプ電力の変化図、（ｂ）は累積点灯時間に対する光束の変化図、図４は蛍光ランプの点灯開始後の制御を示し、（ａ）は立ち上がり時間に対するランプ電力の変化図、（ｂ）は立ち上がり時間に対する光束の変化図である。

図１において、電球形蛍光ランプ１は、蛍光ランプ２、点灯装置３およびカバー４を有して構成されている。

蛍光ランプ２は、ヘリカル状（螺旋状）に屈曲されたバルブ５を有している。そのバルブ５は、内面に可視光を発光する図示しない蛍光体層が形成され、内部に水銀および希ガスとしてのアルゴンガスなどの図示しない放電媒体が封入されている。また、バルブ５の両端部５ａ，５ｂには、図示しない一対のフィラメント電極が封装されている。そして、当該両端部５ａ，５ｂからフィラメント電極の両端にそれぞれ接続されている１対のリードワイヤ６ａ，６ａ、６ｂ，６ｂが引き出され、点灯装置３に接続されている。また、バルブ５の一端部５ｂ側には、細長い細管７が設けられている。そして、バルブ５の両端部５ａ，５ｂは、保持部材８に保持されている。

保持部材８は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの耐熱性を有する合成樹脂により有底の略円筒状に形成されている。そして、底板８ａには、バルブ５の両端部５ａ，５ｂを貫通、挿入させる孔９および凹部１０が形成されている。バルブ５は、その両端部５ａ，５ｂが孔９および凹部１０に貫通、挿入された状態でシリコーン樹脂などの接着材により底板８ａに固着されている。そして、保持部材８は、カバー４の他端側４ｂの内面に図示しない接着材により固着されている。こうして、蛍光ランプ２は、そのバルブ５の両端部５ａ，５ｂ側が保持部材８を介してカバー４の他端側４ｂに保持されている。

カバー４は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの耐熱性を有する合成樹脂により、一端側４ａが円筒状の口金取付け部１２に形成され、他端側４ｂが口金取付け部１２よりも拡開している略喇叭状の支持本体部１３に形成されている。口金取付け部１２は、電球用ソケットに装着可能な口金１４を配設している。すなわち、口金１４は、Ｅ２６形などのエジソン形の口金を構成しており、口金取付け部１２に被せてポンチによりかしめられている。このとき、点灯装置３に電気的に接続される図示しないリード線（入力線）が口金１４のアイレット部１４ａおよびシェル部１４ｂにそれぞれ接続されている。

また、カバー４は、点灯装置３を収容している。点灯装置３は、保持部材８の底板８ａに載置されるようにして固定されている。そして、カバー４の他端側４ｂには、蛍光ランプ２を内包するようにして透光性のグローブ１５が取り付けられている。グローブ１５は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などにより、一般白熱電球の形状に形成されており、一端側１５ａがカバー４の他端側４ｂの内面に図示しない接着材により固着されている。

点灯装置３は、基板１６および基板１６に実装された点灯回路部品１７により構成されている。基板１６は、例えばガラスエポキシ材や紙フェノール材からなり、長方形に形成されて、一面側１６ａに点灯回路部品１７を実装している。点灯回路部品１７により、蛍光ランプ２を高周波点灯させる点灯回路１８が形成されている。点灯回路１８は、口金１４を介して給電されると、その点灯回路部品１７が動作して蛍光ランプ２を高周波点灯させる。

図２は、点灯回路１８（点灯装置３）の回路図を示したものである。点灯回路１８は、直流電源回路１９、インバータ回路２０および駆動回路２１を有してなる高周波点灯回路２２、共振回路２３および集積回路２４を有して構成されている。

直流電源回路１９は、整流器２５および整流器２５の出力端子間に接続された平滑用コンデンサＣ１を有して形成されている。整流器２５の入力端子間は、コンデンサＣ２およびインダクタＬ１からなるノイズフィルター回路２６と、ヒューズＦ１とを介して入力端子２７ａ，２７ｂに接続されている。入力端子２７ａ，２７ｂには、商用交流電源Ｖｓが接続されている。直流電源回路１９は、商用交流電源Ｖｓからの交流電圧を直流電圧に変換して平滑用コンデンサＣ１の両端間に発生（出力）させている。

インバータ回路２０は、平滑用コンデンサＣ１に対して並列に、スイッチング素子としての互いに相補形となるＭＯＳ形のＮチャネルの電界効果トランジスタＱ１およびＰチャネルの電界効果トランジスタＱ２が直列に接続されて構成されている。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は、互いのソースが接続され、互いのゲートが接続されている。また、電界効果トランジスタＱ２のソース、ドレイン間には、起動用の抵抗Ｒ１が接続されている。インバータ回路２０は、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が交互にオンオフ動作することにより、直流電源回路１９から出力された直流電圧を高周波交流電圧に変換して、電界効果トランジスタＱ２のソース、ドレイン間に出力する。

共振回路２３は、電界効果トランジスタＱ２のソース、ドレイン間に、蛍光ランプ２を介して直列的に接続された直流カット用コンデンサＣ３、インダクタＬ２および共振用コンデンサＣ４からなっている。共振回路２３は、電界効果トランジスタＱ２のソース、ドレイン間に出力されたインバータ回路２０の高周波交流電圧に応じて共振し、その共振電流で蛍光ランプ２のフィラメント電極２ａ，２ｂを予熱するとともに、その共振電圧をフィラメント電極２ａ，２ｂ間に印加して蛍光ランプ２を高周波点灯させる。

インダクタＬ２の非電源側、共振用コンデンサＣ４の両端間および電界効果トランジスタＱ２のドレイン側は、それぞれ出力端子２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄに接続されている。この出力端子２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄに、蛍光ランプ２のバルブ５の両端部５ａ，５ｂから導出されたリード線６ａ，６ａ，６ｂ，６ｂが接続されている。

駆動回路２１は、自励式に形成されたものであり、電界効果トランジスタＱ１のソースおよび電界効果トランジスタＱ２のソースと、直流カット用コンデンサＣ３との間に一次巻線ＣＴ１ａが介挿されたカレントトランスＣＴ１を有している。そして、カレントトランスＣＴ１のインダクタとしての二次巻線ＣＴ１ｂと、二次巻線ＣＴ１ｂに並列的に接続されたコンデンサとしての第１のコンデンサＣ５と、第１のコンデンサＣ５（二次巻線ＣＴ１ｂ）に並列的に接続されたコンデンサとしての第２のコンデンサＣ６およびＮ形バイポーラトランジスタＴｒ１の直列回路と、互いに逆接続されたツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の直列回路とが電界効果トランジスタＱ１のゲート、ソース間および電界効果トランジスタＱ２のゲート、ソース間に接続されている。バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間は、集積回路２４に接続されている。バイポーラトランジスタＴｒ１のコレクタ、エミッタ間には、逆方向となるようにダイオードＤ１が接続されている。

カレントトランスＣＴ１の一次巻線ＣＴ１ａには、共振回路２３の共振に応じて、図２中の接続点ａ１側から接続点ａ２側に、接続点ａ２側から接続点ａ１側に、交互に共振電流（ランプ電流）が流れる。そして、二次巻線ＣＴ１ｂには、一次巻線ＣＴ１ａに接続点ａ１側から接続点ａ２側に電流が流れるときに、図２中の接続点ａ１側から接続点ａ３側に電流が流れる。この電流は、一次巻線ＣＴ１ａに対する二次巻線ＣＴ１ｂの巻数比に応じて、蛍光ランプ２に流れるランプ電流に応じた電流となっている。そして、その電流により、第１のコンデンサＣ５および第２のコンデンサＣ６は、接続点ａ３側から充電される。第１のコンデンサＣ５の両端間に発生する電圧がツェナーダイオードＺＤ１により所定値にカットされて、電界効果トランジスタＱ１のゲート、ソース間に印加され、電界効果トランジスタＱ１がオンする。

また、二次巻線ＣＴ１ｂには、一次巻線ＣＴ１ａに接続点ａ２側から接続点ａ１側に電流が流れるときに、接続点ａ３側から接続点ａ１側に電流が流れる。この電流により、第１のコンデンサＣ５および第２のコンデンサＣ６は、接続点ａ１側から充電されるとともに、接続点ａ３側に放電される。第１のコンデンサＣ５の両端間に発生する電圧がツェナーダイオードＺＤ２により所定値にカットされて、電界効果トランジスタＱ２のゲート、ソース間に印加され、電界効果トランジスタＱ２がオンし、電界効果トランジスタＱ１がオフする。

そして、二次巻線ＣＴ１ｂ、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６は、二次巻線ＣＴ１ｂに上記のように電流が流れることにより共振する。インバータ回路２０の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は、二次巻線ＣＴ１ｂ、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の共振周波数により交互にオンオフ動作する。

そして、第２のコンデンサＣ６に直列接続されているバイポーラトランジスタＴｒ１は、そのベース、エミッタ間に集積回路２４から制御電圧（直流電圧）が印加され、そのベースに制御電圧に応じた電流が供給されるものである。制御電圧は、蛍光ランプ２の累積点灯時間に応じて変化され、例えば０Ｖ、０．７〜０．８Ｖの範囲で次第に増加される。すなわち、累積点灯時間の初期値例えば０〜５００時間は、集積回路２４からの制御電圧がバイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加されない（０Ｖが印加される）ものであり、ベースに電流が供給されないものである。これにより、第２のコンデンサＣ６は、第１のコンデンサＣ５と実質的に並列接続しなくなって、カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂおよび第１のコンデンサＣ５の共振周波数により、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は、交互にオンオフ動作する。

バイポーラトランジスタＴｒ１は、そのベース、エミッタ間に印加される制御電圧が増加されるにしたがい、そのトランジスタ特性により、コレクタ、エミッタ間に電流が流れやすくなる。これにより、第２のコンデンサＣ６は、二次巻線ＣＴ１ｂに流れる電流による単位時間当たりの充電量がバイポーラトランジスタＴｒ１の電流の流れやすさにより変化し、バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加される制御電圧が増加されるにしたがい増加する。ここで、第２のコンデンサＣ６は、接続点ａ１側から充電されるときは、ダイオードＤ１を介して二次巻線ＣＴ１ｂに流れる電流に相当する電流により充電されるものである。そして、第１のコンデンサＣ５は、その充電量が並列的に接続されている第２のコンデンサＣ６の充電量に応じて変化するものである。これにより、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の合成容量（キャパスタンス値）は、実質的に、バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加される制御電圧に応じて変化し、当該制御電圧が増加されるにしたがい大きくなるものである。

カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂ、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の共振周波数は、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の合成容量（キャパシタンス値）が実質的に大きくなるにしたがい低下していく。そして、インバータ回路２０の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のオンオフ動作のオンオフ周波数が低下していくにしたがい、共振回路２３の共振による共振電流が増加していき、蛍光ランプ２に流れるランプ電流が増加していき、ランプ電力が増加していくものである。

駆動回路２１には、さらに起動用のコンデンサＣ７および抵抗Ｒ２が設けられている。コンデンサＣ７は、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のゲートの接続ライン上において、第１のコンデンサＣ５および逆接続されたツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の直列回路の間に介挿されている。コンデンサＣ７には、コンデンサＣ７の充電電荷を放電させるとともに電流経路を形成している抵抗Ｒ３が接続されている。抵抗Ｒ２は、コンデンサＣ７および抵抗Ｒ３の接続点ａ４と、電界効果トランジスタＱ１のドレイン（平滑用コンデンサＣ１の正極側）との間に接続されている。

集積回路２４は、チップ形成されて基板１６に実装されているものであり、マイコン（ＣＰＵ）２９を有し、さらに計時部３０および不揮発性の記憶部３１を備えている。そして、集積回路２４は、その動作電源を電界効果トランジスタＱ１のドレイン、ソース間に形成した動作電源回路３２から入力している。

動作電源回路３２は、電界効果トランジスタＱ１のオフ時、電界効果トランジスタＱ１のドレイン、ソース間に発生する電圧を分圧するコンデンサＣ８およびコンデンサＣ９と、コンデンサＣ９に並列接続され、コンデンサＣ９の両端間電圧を動作電圧にカットするツェナーダイオードＺＤ３と、コンデンサＣ９およびツェナーダイオードＺＤ３の並列回路とコンデンサＣ８との間に介挿された逆流防止用のダイオードＤ２と、コンデンサＣ９およびツェナーダイオードＺＤ３の並列回路とコンデンサＣ８およびダイオードＤ２の接続点ａ５との間に接続された回生用のダイオードＤ３とを有して形成されている。そして、コンデンサＣ９の両端間電圧が動作電圧として集積回路２４に供給されている。

集積回路２４は、動作電源回路３２からの動作電源により動作すると、計時部３０が蛍光ランプ２の点灯時間を計時するものである。集積回路２４の動作直後に、蛍光ランプ２が点灯するので、集積回路２４の動作でもって蛍光ランプ２の点灯時間とするものである。そして、マイコン２９は、常時、計時部３０が計時する点灯時間を記憶部３１に記憶されている累積点灯時間に加算し、その加算後の累積点灯時間を記憶部３１に上書きして記憶させる。

記憶部３１は、蛍光ランプ２の累積点灯時間を記憶するとともに、当該累積点灯時間に対する駆動回路２１のバイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加する制御電圧の補正用テーブルを記憶している。この補正用テーブルは、累積点灯時間に応じて蛍光ランプ２のランプ電力を定格電力よりも小さい初期値から次第に増加させるためのデータである。当該初期値は、定格電力の例えば７０％としている。そして、初期値での制御電圧を０Ｖとし、蛍光ランプ２の定格寿命（例えば１２０００時間）では制御電圧を例えばＤＣ０．７９６Ｖとし、初期値から定格寿命に至るまでは累積点灯時間の増加に応じて制御電圧を０ＶまたはＤＣ０．７Ｖから次第に増加させ、例えば蛍光ランプ２の点灯時間が５００時間増加するごとに制御電圧を０．００４Ｖ（４ｍＶ）増加させている。

マイコン２９は、記憶部３１に記憶されている補正用テーブルを参照して、記憶部３１に記憶されている累積点灯時間に応じた制御電圧を駆動回路２１のバイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に出力し、ベースに電流を供給するものである。すなわち、累積点灯時間が０〜５００時間は、制御電圧を出力せず、５００〜１０００時間は、ＤＣ０．７Ｖの制御電圧を出力し、以後、５００時間ごとに４ｍＶずつ加算した制御電圧を出力し、蛍光ランプ２の定格寿命（１２０００時間）以降は、ＤＣ０．７９６Ｖを出力するものである。これにより、図３（ａ）に示すように、蛍光ランプ２は、そのランプ電力が累積点灯時間に応じて初期値（定格電力の７０％）から次第に増加され、１２０００時間からは定格電力となるように点灯制御されるものである。

また、マイコン２８は、商用交流電源Ｖｓが投入されるごとに、点灯開始からの一定時間に亘って、バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に例えばＤＣ０．７９６Ｖの制御電圧を出力するように構成されている。これにより、図４（ａ）に示すように、蛍光ランプ２は、点灯開始からの一定時間例えば１．２分、定格電力が入力されるように点灯される。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。

電球形蛍光ランプ１が装着されている電球用ソケットに商用交流電源Ｖｓを投入（給電）すると、交流電圧が口金１４に印加される。図２において、交流電圧は、点灯装置３の入力端子２７ａ，２７ｂに印加され、直流電源回路１９の平滑用コンデンサＣ１に直流電圧が発生する。この直流電圧の発生により、動作電源回路３２のコンデンサＣ９の両端間に動作電圧が形成されて、集積回路２４が動作する。集積回路２４のＣＰＵ２９は、ＤＣ０．７９６Ｖの制御電圧を駆動回路２１のバイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に出力する。そして、計時部３０は、蛍光ランプ２の点灯時間の計時を行い、ＣＰＵは、記憶部３１に記憶されている累積点灯時間に計時された点灯時間を加算し、記憶部３１に上書きして記憶させる。

商用交流電源Ｖｓが投入された始動時、平滑用コンデンサＣ１の正極側から抵抗Ｒ２、コンデンサＣ７、カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂ、抵抗Ｒ１および平滑用コンデンサＣ１の負極側の経路で電流が流れて、コンデンサＣ７が充電される。そして、コンデンサＣ７の充電電圧がカレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂを介して電界効果トランジスタＱ１のゲート、ソース間に印加され、電界効果トランジスタＱ１がオンする。

そして、平滑用コンデンサＣ１の正極側から電界効果トランジスタＱ１、カレントトランスＣＴ１の一次巻線ＣＴ１ａ、共振回路２３、蛍光ランプ２および平滑用コンデンサＣ１の負極側の経路で電流が流れることにより、共振回路２３が共振するようになり、カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂに流れる電流によって二次巻線ＣＴ１ｂ、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６が共振し、その共振電圧（第１のコンデンサＣ５の両端間電圧）が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のそれぞれのゲート、ソース間に交互に印加され、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が交互にオンオフ動作する。この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のオンオフ動作に応じた共振回路２３の共振電流により蛍光ランプ２のフィラメント電極２ａ，２ｂが予熱され、共振電圧がフィラメント電極２ａ，２ｂ間に印加されて、蛍光ランプ２が高周波点灯する。

図１において、蛍光ランプ２が点灯すると、屈曲形のバルブ５から可視光が放射され、グローブ１５を透過して、外方に出射される。そして、出射光により、照明エリアが照明される。

集積回路２４は、図４（ａ）に示すように、点灯開始から一定時間（例えば１．２分）に亘って、ＤＣ０．７９６Ｖの制御電圧をバイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加する。これにより、カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂ、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の共振周波数は、蛍光ランプ２に定格電力が入力するよう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を交互にオンオフさせるオンオフ周波数となる。蛍光ランプ２は、定格電力が入力するように制御されるので、立ち上がり時に流れる電流が大きく、図４（ｂ）の実線（本発明）に示すように、その光束の立ち上がりが遅くなることはないものである。これにより、電球形蛍光ランプ１からの放射光による照明エリアの明るさの立ち上がりが遅くなることを防止することができて、人に対する不便さや不快感などを防止することができる。

なお、集積回路２４は、蛍光ランプ２に定格電力が入力するように制御電圧を出力することに限らず、通常点灯時のランプ電力、すなわち蛍光ランプ２の累積点灯時間に応じたランプ電力よりも大きいランプ電力が蛍光ランプ２に入力するような制御電圧を出力してもよい。この場合であっても、電球形蛍光ランプ１からの放射光による照明エリアの明るさの立ち上がりが遅くなることを防止することができる。

図２において、集積回路２４は、点灯開始から一定時間（例えば１．２分）が経過すると、蛍光ランプ２の累積点灯時間を記憶部３１から読み出し、累積点灯時間に応じた制御電圧をバイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加する。すなわち、累積点灯時間が５００時間に達していないと、制御電圧を出力しない（０Ｖの制御電圧を出力する）ものである。第２のコンデンサＣ６は、実質的に第１のコンデンサＣ５に並列接続されなくなり、カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂおよび第１のコンデンサＣ５による共振周波数で、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が交互にオンオフ動作する。これにより、共振回路２３の共振によるランプ電流（共振電流）が減少し、蛍光ランプ２は、定格電力の７０％のランプ電力（初期値）で点灯する。照明エリアは、当該７０％のランプ電力に応じた光出力（光束）で照明される。

この後、集積回路２４は、累積点灯時間が５００時間に達すると、制御電圧をＤＣ０．７Ｖとし、さらに累積点灯時間が５００時間増加するごとに４ｍＶ加算して、バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加する。バイポーラトランジスタＴｒ１は、ベース、エミッタ間に印加される制御電圧が増加すると、そのトランジスタ特性により、コレクタ、エミッタ間に電流が流れやすくなる。第２のコンデンサＣ６は、バイポーラトランジスタＴｒ１に電流が流れやすくなるにしたがい、カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂに流れる電流による充電量および放電量が多くなる。この充電量が増加（変化）することは、第２のコンデンサＣ６の実質的な容量（キャパシタンス値）の増加（変化）を示すものである。すなわち、バイポーラトランジスタＴｒ１は、擬似可変抵抗の機能を有するものであり、第２のコンデンサＣ６は、バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加される制御電圧の増加にしたがって、その容量（キャパシタンス値）が実質的に増加していく。

また、第１のコンデンサＣ５は、第２のコンデンサＣ６およびバイポーラトランジスタＴｒ１の直列回路と並列接続しているので、カレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂに流れる電流による充電量が第２のコンデンサＣ６の充電により制約され、第２のコンデンサＣ６と同様に、バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加される制御電圧の増加にしたがって、その容量（キャパシタンス値）が実質的に増加していくものである。この結果、バイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加される制御電圧の増加（変化）にしたがって、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の合成容量（合成キャパシタンス値）が実質的に増加（変化）し、二次巻線ＣＴ１ｂ、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の共振周波数が次第に低下（変化）していく。

そして、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のオンオフ周波数が次第に低下すると、共振回路２３による共振電流（ランプ電流）が次第に増加して、図３（ａ）に示すように、蛍光ランプ２のランプ電力が次第に増加していく。

蛍光ランプ２は、図３（ｂ）の破線（従来）で示すように、その点灯時間の経過にしたがって、その光束が次第に低下していくものである。しかし、累積点灯時間の経過にしたがって蛍光ランプ２のランプ電力を次第に増加させることにより、図３（ｂ）の実線（本発明）で示すように、蛍光ランプ２の光束は、累積点灯時間が初期（０時間）であって、定格電力の７０％のランプ電力時の光束（初期値）で略一定に制御される。すなわち、初期値に照度補正される。

そして、集積回路２４は、蛍光ランプ２の累積点灯時間が１２０００時間（定格寿命）に達すると、以降、ＤＣ０．７９６Ｖの制御電圧をバイポーラトランジスタＴｒ１のベース、エミッタ間に印加する。このときのカレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂ、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の共振周波数により、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が交互にオンオフ動作すると、共振回路２３の共振によって蛍光ランプ２に定格ランプ電流が流れて、蛍光ランプ２は、定格電力で点灯する。

上述したように、電球形蛍光ランプ１は、蛍光ランプ２の累積点灯時間に応じて蛍光ランプ２のランプ電力を初期値から定格電力まで定格寿命（１２０００時間）の期間に亘って次第に増加させて、蛍光ランプ２から放射される光束（光出力）を略一定に制御しているので、照明エリアを定格寿命の期間に亘って初期値の略一定の光束（光出力）で照明することができ、図３（ａ）に示すように、次第に増加させているランプ電力と定格電力との差分の電力を削減することができて、省電力化を図ることができる。

そして、点灯装置３は、その集積回路２４に蛍光ランプ２の累積点灯時間を計時する計時部３０および蛍光ランプ２の累積点灯時間を記憶する記憶部３１を備えているとともに、蛍光ランプ２の累積点灯時間に応じて駆動回路２１の第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の合成容量（合成キャパシタンス値）を実質的に変化させて蛍光ランプ２の光束（光出力）を初期値の略一定に制御する簡易な構成であるので、点灯装置３をカバー４の狭い配設空間に収容することができて、市場に受け入れられる安価であって小形化することができ、初期照度に補正することのできる電球形蛍光ランプ１を提供することができるものである。

なお、計時部３０は、集積回路２４の動作電源の入力時間を計時させているが、蛍光ランプ２の点灯時に発生している電圧を検出して計時するようにしてもよい。また、電球形蛍光ランプ１は、グローブ１５は設けなくてもよく、蛍光ランプ２が露出する構成であってもよい。

また、バイポーラトランジスタＴｒ１は、Ｎ形を用いたがＰ形であってもよい。この場合、第２のコンデンサＣ６を充電、放電する方向がＮ形のときと逆方向になるものである。

なお、駆動回路２１の共振周波数の可変は、第１および第２のコンデンサＣ５，Ｃ６の合成容量（合成キャパシタンス値）を実質的に変化させることで行ったが、これに限らず、インダクタを形成するカレントトランスＣＴ１の二次巻線ＣＴ１ｂのインダクタンス値を実質的に変化させるようにしてもよい。例えば、二次巻線ＣＴ１ｂに並列的に擬似可変抵抗となる電気素子を接続し、この電気素子が集積回路２４から出力される制御電圧に応じて制御されるようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図５は、本発明の第２の実施形態を示す照明器具の一部切り欠き概略正面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

図５に示す照明器具３２は、天井３３に埋設されるダウンライトであり、外形が有底の略円筒状である器具本体３４に電球形蛍光ランプ１が取り付けられる電球用ソケット３５が配設されている。器具本体３４は、器具本体３４と一体的に設けられている化粧枠３６と板バネ３７，３７により、天井３３が挟持されて、天井３３に固定されている。そして、電球用ソケット３５には、電球形蛍光ランプ１が装着されている。

電球形蛍光ランプ１の蛍光ランプ２からの放射光は、直接光および器具本体３４の内面で反射された反射光となって、化粧枠３６の開口３８から床面側に出射される。電球形蛍光ランプ１は、その光出力を初期照度に補正するものであるので、定格寿命の期間に亘って、照明エリアを略一定の明るさで照明することができる。

本発明の第１の実施形態を示す電球形蛍光ランプの概略縦断面図。 同じく、点灯装置の概略回路図。 同じく、蛍光ランプの制御を示し、（ａ）は累積点灯時間に対するランプ電力の変化図、（ｂ）は累積点灯時間に対する光束の変化図。 同じく、蛍光ランプの点灯開始後の制御を示し、（ａ）は立ち上がり時間に対するランプ電力の変化図、（ｂ）は立ち上がり時間に対する光束の変化図。 本発明の第２の実施形態を示す照明器具の一部切り欠き概略正面図。

符号の説明

１…電球形蛍光ランプ
２…蛍光ランプ
３…点灯装置
４…カバー
１９…直流電源回路
２０…インバータ回路
２１…駆動回路
２３…共振回路
２４…集積回路
３２…照明器具
３４…照明器具本体

Claims (3)

1. 屈曲形の蛍光ランプと；
   交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、この直流電源回路から出力された直流電圧をスイッチング素子のオンオフ動作により高周波交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、このインバータ回路から出力された高周波交流電圧に応じて共振し前記蛍光ランプを点灯させる共振回路と、前記蛍光ランプに流れるランプ電流に応じた電流が流れるインダクタおよびこのインダクタと共振するコンデンサを有し、前記インダクタおよびコンデンサの共振周波数により前記インバータ回路のスイッチング素子をオンオフ動作させる自励式の駆動回路と、前記蛍光ランプの点灯時間を計時する計時部および前記蛍光ランプの累積点灯時間を記憶する記憶部を備え、この記憶部に記憶されている前記蛍光ランプの累積点灯時間に応じて前記蛍光ランプのランプ電力を次第に増加させて前記蛍光ランプの光出力が略一定となるように前記駆動回路のインダクタのインダクタンス値またはコンデンサのキャパシタンス値を実質的に変化させて前記インダクタおよびコンデンサの共振周波数を次第に変化させることにより前記インバータ回路のスイッチング素子のオンオフ周波数を次第に変化させるように形成された前記駆動回路を制御する集積回路とを有して構成された点灯装置と；
   一端側に電球用ソケットに装着可能な口金を有し、他端側に前記蛍光ランプの端部側を保持し、前記点灯装置を収容しているカバーと；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. 前記集積回路は、前記蛍光ランプの点灯開始からの一定時間、前記蛍光ランプに通常点灯時のランプ電力よりも大きいランプ電力が入力するように前記駆動回路を制御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。
3. 請求項１または２記載の電球形蛍光ランプと；
   この電球形蛍光ランプが装着される電球用ソケットを配設している器具本体と；
   を具備していることを特徴とする照明器具。

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