JP3439757B2 - 電球形蛍光ランプ - Google Patents

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
および蛍光ランプ点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境保護と経済性の視点か
ら、電球に比べて低消費電力、長寿命の特長を持つ電球
形蛍光ランプが、住宅やホテルなどにおいて省エネ光源
として注目され、電球が利用されている照明器具にその
まま電球と置換して利用できる手軽さもあることからま
すます普及してきている。

【０００３】さらに、最近、従来の有電極の電球形蛍光
ランプの他に無電極の電球形蛍光ランプが普及し始めて
いる。無電極蛍光ランプは、従来の有電極蛍光ランプの
寿命を決める要因であった電極が無いことから寿命が有
電極蛍光ランプに比べて５〜１０倍も長いため、今後ま
すます普及していくことが期待される。

【０００４】一方、光環境をＴＰＯに応じてより適切に
演出するために、電球を用いて調光をすることがある。
電球の調光には電球用調光器を用いるのが一般的であ
り、電球用調光器は商用の交流電源を位相制御して電球
に入力される電力をコントロールし明るさを変化させ
る。しかし電球形蛍光ランプを一般の電球用調光器に接
続すると、電球形蛍光ランプへの入力電流が電球用調光
器に接続しない場合に比べて大幅に増加し、電球用調光
器を操作すると２倍以上に増加することがある。

【０００５】したがって電球用調光器に電球形蛍光ラン
プを接続すると、この入力電流の増加による電子部品へ
のストレスにより、点灯回路の寿命が大幅に短くなった
りすることがある。

【０００６】このため電球形蛍光ランプを、電球用調光
器を内蔵した照明器具のソケットに差し込んで使用した
ときの信頼性の確保が困難であるという課題があり、こ
れを解決するための技術が求められている。

【０００７】これに関連する従来技術としては、特開平
９−１２９３８３号公報に示されるものがある。特開平
９−１２９３８３号公報によれば放電ランプを点灯する
点灯回路において、点灯回路に入力する電流が与えられ
た値よりも大きな振幅を有する周期的な電流パルスを検
出する手段と、この検出手段からの検出信号をもとに点
灯回路への電力供給を遮断する手段とを備えた放電ラン
プ点灯回路装置及びこの回路装置を有する小型放電ラン
プが報告されている。

【０００８】図６は、前記特開平９−１２９３８３号公
報で開示された放電ランプの回路装置を示したものであ
る。図６に示すように、開示された回路装置は、整流回
路Ｄ１〜Ｄ４と、整流回路Ｄ１〜Ｄ４に結合されたコン
デンサＣ２からなる蓄電手段と、整流回路Ｄ１〜Ｄ４か
らの直流電力を交流電力に変換しランプＬＡに供給する
ための直流−交流変換器IIIと、与えられた値Ｗ１より
も大きな振幅を有する周期的な電流パルスを検出する手
段Ｉ（Ｒ１〜Ｒ６，Ｔ１，Ｔ２，Ｃ１）と、この手段Ｉ
と結合して回路装置の作動状態を変化・停止する手段II
（IIＡ，Ｓ１）とを備えている。

【０００９】電源がＫ１−Ｋ２間に接続されると、抵抗
Ｒ７とＤ１〜Ｄ４とからなるダイオードブリッジで構成
された整流回路からの電圧はコンデンサＣ２で平滑さ
れ、コンデンサＣ２からの直流を直流―交流変換器III
で交流に変換されランプＬＡに供給される。この回路装
置が不注意などによって電球用調光器を介して商用電源
に接続されると、調光器を介して接続しない場合に比べ
てより大きな振幅のパルス電流が周期的に流れる。この
大きな振幅のパルス電流により抵抗Ｒ６に発生する電圧
パルスの振幅も大きくなり、トランジスタＴ２が抵抗Ｒ
６からの信号に応じて導通状態となり、これによりトラ
ンジスタＴ１も導通状態となり、抵抗Ｒ３及びトランジ
スタＴ１を介してコンデンサＣ１がＫ３に接続された補
助電源（図示せず）により充電される。コンデンサＣ１
に充電された電荷は抵抗Ｒ４を介して放電されるが、も
し与えられた値Ｗ１より大きい電流パルスが現れると抵
抗Ｒ４を介して放電される電荷量より端子Ｋ３を介して
補助電源から充電される電荷量の方が多くなり、コンデ
ンサＣ１両端の電圧は上昇し、手段IIの回路部ＩＩＡを
起動させる値に達する。すると回路部ＩＩＡがスイッチ
ング素子Ｓ１をオフ状態とし、供給電圧を遮断する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した上記回路装置では、周期的な電流パルスを検出す
る手段Ｉにより電球用調光器に接続してあることを検出
し、スイッチング素子Ｓ１を遮断したとしても、スイッ
チング素子Ｓ１をオフにした状態を維持（ラッチ）する
ことができない懸念がある。すなわち、スイッチング素
子Ｓ１がターンオフしたとしても、オフ状態を維持する
ためには電源が必要であり、整流回路Ｄ１〜Ｄ４以降に
補助電源が構成されているとすると、スイッチング素子
Ｓ１のターンオフ後補助電源への電源供給ラインが遮断
されるため補助電源の電圧が徐々に低下し、いずれスイ
ッチング素子Ｓ１がターンオンすると考えられる。そし
てスイッチング素子Ｓ１がオン・ＯＦＦを繰り返し、ラ
ンプＬＡは点滅を繰り返す不具合を生じる。また補助電
源が、整流回路Ｄ１〜Ｄ４の出力部とは別の整流回路Ｄ
１〜Ｄ４を設けて構成している場合には、スイッチング
素子Ｓ１をオフ状態にラッチすることも可能であるが、
このような構成では回路装置が大形化してしまい、コス
ト的にも不利である。

【００１１】また、特開平９−１２９３８３号公報は、
電球形蛍光ランプを電球用調光器を備えた照明器具に誤
まって接続した場合、必ず回路への電力供給を遮断する
ようになっている。しかし、住宅などにあっては、たと
えこのような使われ方をされた場合であっても、全光す
なわち調光しないで１００％で点灯する使用条件にあっ
てはそのまま使用できれば改めて照明器具を購入するこ
ともなく済み、利便性だけでなく経済性の点からも望ま
しい。

【００１２】さらに、電球用調光器を備えた照明器具に
誤まって接続することによって電球形蛍光ランプが点灯
しないとき、そのランプが寿命で切れたため点灯しない
のか、あるいは電球用調光器に接続したため点灯しない
のか、その原因が利用者に分かるようなランプが望まれ
る。

【００１３】本発明はこのような課題を解決するための
もので、電球形蛍光ランプが誤まって電球用調光器を備
えた照明器具に接続された場合、調光器が全光状態には
正常点灯し、調光状態には入力電流の増大を検知して点
灯回路の動作を確実に停止してランプの消灯状態を維持
し且つ点灯回路を保護する機能を備えた電球形蛍光ラン
プを提供することである。

【００１４】また本発明は、電球形蛍光ランプを誤まっ
て電球用調光器を備えた照明器具に接続されランプが点
灯しない時、その電球形蛍光ランプが点灯しないのは、
電球用調光器を介して商用電源に接続したからだという
ことが利用者に分かるように表示素子によって表示する
機能をそなえた電球形蛍光ランプを提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願発明による第１の電
球形蛍光ランプは、電源に電気的に接続するための電球
口金と、前記口金から入力される交流を直流に変換する
整流回路と、前記整流回路に接続された平滑コンデンサ
と、前記平滑コンデンサからの直流を高周波に変換する
インバータ回路と、前記整流回路からの電流を検出する
電流検出回路と、前記電流検出回路で検出された電流が
所定の電流値を超えた場合に前記インバータ回路の動作
を停止し且つその停止状態を維持する停止回路とを備
え、前記インバータ回路は、相補型の回路を構成する、
ｎ型ＦＥＴとｐ型ＦＥＴとを含んでおり、前記ｎ型ＦＥ
Ｔと前記ｐ型ＦＥＴとを交互に導通、非導通とする信号
を発生する制御回路とを含み、前記停止回路は、サイリ
スタとして機能する部分を含み、前記電流検出回路から
の信号に応じて導通するサイリスタ回路と、前記サイリ
スタ回路からの信号に応じて高電圧側の前記ｎ型ＦＥＴ
のゲート−ドレイン間を短絡させて非導通状態にするト
ランジスタとを含み、且つ、前記電流検出回路で検出し
た電流が前記所定の電流値を越えた時に、前記電流検出
回路からの信号に応じて前記サイリスタ回路を導通さ
せ、さらに前記サイリスタ回路からの信号によって前記
トランジスタを導通させ、前記ｎ型ＦＥＴを非導通状態
に維持して発光管を消灯状態に維持させるように構成さ
れている。

【００１６】前記電球形蛍光ランプが電球用調光器に電
気的に接続されたときで且つ実質的に全光状態で点灯し
たときに検出される電流値よりも、前記所定の電流値は
高い値に設定されていることが好ましい。

【００１７】

【００１８】

【００１９】前記サイリスタ回路は、前記サイリスタと
して機能する部分として、サイリスタ素子を含んでいる
ことが好ましい。

【００２０】前記サイリスタ回路は、前記サイリスタと
して機能する部分として、２つのトランジスタから構成
された回路を含んでいることが好ましい。

【００２１】前記電流検出回路は、前記整流回路と前記
平滑コンデンサとの間に配置された電流検出抵抗と、前
記電流検出抵抗と並列に接続され、前記電流検出抵抗に
印加される電圧が所定値よりも大きくなると導通する電
流検出トランジスタとを含み、前記電流検出トランジス
タからの信号が前記電流検出回路からの信号として前記
サイリスタ回路を導通させることが好ましい。

【００２２】前記整流回路が負の温度係数を有するサー
ミスタを有し、前記サーミスタが前記電流検出抵抗とし
て機能することが好ましい。

【００２３】前記電流検出回路で検出した電流が所定の
電流値を超えるとき、この状態を表示する表示素子をさ
らに備えたものであることが好ましい。

【００２４】本願発明による第２の電球形蛍光ランプ
は、電源に電気的に接続するための電球口金と、前記口
金から入力される交流を直流に変換する整流回路と、前
記整流回路に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コ
ンデンサからの直流を高周波に変換するインバータ回路
と、入力された前記平滑コンデンサの両端の脈流電圧波
形を検出し、当該脈流電圧波形と基準電圧波形とが異な
る場合に制御信号を出力する電圧波形検出回路と、前記
制御信号に基づいて、前記インバータ回路の動作を停止
し且つその停止状態を維持する停止回路とを備え、前記
電圧波形検出回路は、少なくとも第１のコンデンサと第
１の抵抗とを含む微分回路と、前記平滑コンデンサの両
端の電圧波形が基準電圧波形と異なることを前記第１の
抵抗の両端に印加される電圧によって検出するダイオー
ドと第２のコンデンサとの直列回路と、から構成されて
おり、前記インバータ回路は、相補型の回路を構成す
る、ｎ型ＦＥＴとｐ型ＦＥＴとを含んでおり、前記停止
回路は、サイリスタとして機能する部分を含み、少なく
とも前記電圧波形検出回路の前記第２のコンデンサから
の信号を受けて導通するサイリスタ回路と、前記サイリ
スタ回路の導通状態を保持する第２の抵抗と、を含み、
高電圧側の前記ｎ型ＦＥＴのゲート−ドレイン間を短絡
させて非導通とさせる機能を有する。

【００２５】前記基準電圧波形は、前記口金から入力さ
れる交流が商用電源であるときの電圧波形であることが
好ましい。

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】前記サイリスタ回路は、前記サイリスタと
して機能する部分として、サイリスタ素子を含んでいる
ことが好ましい。

【００３０】前記サイリスタ回路は、前記サイリスタと
して機能する部分として、２つのトランジスタから構成
された回路を含んでいることが好ましい。

【００３１】前記停止回路が動作したことを表示する表
示素子をさらに備えることが好ましい。

【００３２】前記電圧波形検出回路を構成する部品の定
格値の大きさが、前記制御信号が所定値よりも大きいと
きに、前記サイリスタ回路を導通させる電流を供給する
ように所定の値に設定されていることが好ましい。

【００３３】前記電球形蛍光ランプが有する発光管は、
有電極の発光管であることが好ましい。

【００３４】前記電球形蛍光ランプが有する発光管は、
無電極の発光管であることが好ましい。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、本発明によ
る第１の電球形蛍光ランプの実施形態１について図面を
参照しながら説明する。

【００４１】図１は、本発明の第１の電球形蛍光ランプ
実施形態１における点灯回路図である。点灯回路は、整
流回路５１、整流回路５１からの脈流を平滑する平滑コ
ンデンサ５２，平滑化された直流を交流に変換するスイ
ッチング素子５３ａとスイッチング素子５３ａを駆動・
制御する制御回路５３ｂとからなるインバータ回路５３
と、無電極蛍光ランプ２１を含む負荷共振回路５４と、
整流回路５１から平滑コンデンサ５２への電流を検出す
る電流検出回路５５と、電流検出回路５５で検出した電
流が所定の電流値を越えているときインバータ回路５３
への動作を停止して無電極蛍光ランプ２１への電力供給
を停止する停止回路５６とで構成されている。

【００４２】また、本発明の実施の形態１における電球
形蛍光ランプは図２に示すように点灯回路、発光管（バ
ルブ）、口金等がコンパクトに一体化された構成であ
る。即ち、本実施形態の電球形蛍光ランプは、電源に電
気的に接続するための電球口金２６と、口金２６から入
力される交流を直流に変換する整流回路５１と、整流回
路５１に接続された平滑コンデンサ５２と、平滑コンデ
ンサ５２からの直流を高周波に変換するインバータ回路
５３と、整流回路５１からの電流を検出する電流検出回
路５５と、電流検出回路５５で検出された電流が所定の
電流値を超えた場合にインバータ回路５３の動作を停止
し且つその停止状態を維持する停止回路５６とを備え
る。

【００４３】図２において、無電極蛍光ランプ２０は、
発光管２１と樹脂などのプラスチック材料のハウジング
２５と口金２６から構成されている。発光管２１は略円
筒形状であって、光透過性を有する例えばソーダライム
ガラスから形成されており、凹入部２１ａを有してい
る。また、発光管２１には、図示はしないが水銀と希ガ
ス（例えばアルゴン）を封入しており、発光管２１の内
面には蛍光体を塗布した蛍光体層がある（図示せず）。
発光管２１の凹入部２１ａには、発光管２１内でプラズ
マ放電を起こさせるために交流電磁界を発生させる誘導
コイル２３が配されている。誘導コイル２３は略棒状を
した磁性材料であるフェライトコア２３ａとそのフェラ
イトコア２３ａに巻きつけられた巻線２３ｂとで構成さ
れている。さらに、ハウジング２５内には、巻線２３ｂ
に交流電流を供給するための回路基板２４が配されてお
り、図１に示す点灯回路が電子部品および回路パターン
（図示せず）によって形成され、巻線２３ｂに接続され
ている。さらに回路基板２４への入力電力は、口金２６
を介して供給される。即ち、口金２６は点灯回路に電気
的に接続されている。発光管２１内に封入した水銀は、
誘導コイル２３によって発生した交流電磁界によって励
起されて紫外線を発生させる。この紫外線は、発光管２
１の内面に塗布された蛍光体に照射され、可視放射に変
換される。

【００４４】はじめに、本実施形態の電球形蛍光ランプ
の、電流検出回路５５と停止回路５６とを除いた、点灯
回路部分の構成と動作について説明する。なお、電球形
蛍光ランプは電球用調光器には接続されておらず、適切
な商用電源に接続されていて、電流検出回路５５には所
定の電流値を越える電流が流れていないものとする。

【００４５】図１において整流回路５１はダイオードブ
リッジＤＢを用いた一般的な回路であり、突入電流防止
のためのサーミスタＲ１１と、雑音防止のためのフィル
タとしてコンデンサＣ１１及びチョークコイルＬ１１と
を備えている。整流回路５１で全波整流された脈流は平
滑コンデンサ５２で平滑化され、平滑コンデンサ５２の
両端には交流電源電圧のほぼピーク値に一致する直流電
圧が発生する。

【００４６】インバータ回路５３は制御回路５３ｂから
の信号によりスイッチング素子５３ａを交互に導通・非
導通にし、平滑コンデンサ５２からの直流を交流に変換
する。また、このスイッチング素子５３ａは、相補型の
回路を構成するＴ１１とＴ１２の２つの電界効果トラン
ジスタ（ＦＥＴ）を含んでいる。

【００４７】負荷共振回路５４は、トランスＬ１２の一
次巻線Ｌ１２ｂと、コンデンサＣ１８と、コンデンサＣ
１６と、誘導コイル２３と、発光管２１とで構成されて
おり、誘導コイル２３に流れる電流によって発生する電
磁界により発光管２１内に封入されている水銀が励起さ
れ、発光管２１は発光する。

【００４８】点灯回路が口金２６に接続されたＫ１，Ｋ
２を介して交流電源に接続されると、平滑コンデンサ５
２の両端に発生した電圧が、抵抗Ｒ１４，インダクタＬ
１３、トランス１２の二次巻線Ｌ１２ａ、抵抗Ｒ１５、
コンデンサＣ１４、抵抗Ｒ１２の直列回路に印加され、
コンデンサＣ１４に発生する電圧がツェナーダイオード
Ｄ１１のツェナー電圧に達すると、コンデンサＣ１４の
電荷がスイッチング素子５３ａのＴ１１のゲート端子に
供給され、スイッチング素子５３ａのＴ１１がオン状態
になる。

【００４９】スイッチング素子５３ａのＴ１１がオン状
態になると、コンデンサＣ１８及びＣ１６に充電されて
いた電荷がスイッチング素子５３ａのＴ１１とトランス
Ｌ１２の一次巻線Ｌ１２ｂを介して放電される。このと
きトランスＬ１２の一次巻線Ｌ１２ｂを流れる電流によ
って、トランスＬ１２の二次巻線Ｌ１２ａに誘導電圧が
発生し、インダクタＬ１３とコンデンサＣ１５とで構成
される直列共振回路がＬ１３とＣ１５とで決まる共振周
波数で振動動作するためコンデンサＣ１５の両端に振動
電圧が発生する。その振動電圧によってスイッチング素
子５３ａのＴ１１はオン状態を所定の時間維持し、その
後、スイッチング素子５３ａのＴ１１のゲート−ソース
間に逆バイアス方向の電圧がコンデンサＣ１５の両端に
発生するためスイッチング素子５３ａのＴ１１はオフ状
態になるとともに、同時にスイッチング素子５３ａのＴ
１２のゲート−ソース間には順バイアス方向電圧が印加
されることとなりスイッチング素子５３ａのＴ１２がオ
ン状態となる。

【００５０】スイッチング素子５３ａのＴ１２がオン状
態となると、コンデンサ５２の両端に発生する直流電圧
を電源としコンデンサＣ１８、誘導コイル２３、トラン
スＬ１２の一次巻線Ｌ１２ｂ、スイッチング素子５３ａ
のＴ１２を介して電流が流れる。この時、トランスＬ１
２の一次巻線Ｌ１２ｂを流れる電流は、スイッチング素
子５３ａのＴ１１がオン状態の時とは逆方向であり、ト
ランスＬ１２の二次巻線Ｌ１２ａには、先程と逆極性の
誘導電圧が発生し、インダクタＬ１３とコンデンサＣ１
５とで決まる共振周波数で振動動作するためコンデンサ
Ｃ１５の両端に振動電圧が発生する。この振動電圧によ
ってスイッチング素子５３ａのＴ１２はオン状態を所定
の時間維持し、その後、スイッチング素子５３ａのＴ１
２のゲート−ソース間に逆バイアス電圧がコンデンサＣ
１５の両端に発生するためスイッチング素子５３ａのＴ
１２はオフ状態となるとともに、同時にスイッチング素
子５３ａのＴ１１のゲート−ソース間には順バイアス方
向の電圧が印加されることになり、スイッチング素子５
３ａのＴ１１がオン状態となる。

【００５１】以後、スイッチング素子５３ａのＴ１１と
Ｔ１２は交互にオン状態、オフ状態を繰り返し、負荷共
振回路５４に交流が印加される。無電極蛍光ランプ２１
は誘導コイル２３に流れる電流によって発生する電磁界
で発光する。

【００５２】ここで、インバータ回路５３を含む高周波
電源が供給する交流電流の周波数について説明する。本
実施形態において、高周波電源が供給する交流電流の周
波数は、実用的に一般的に使用されているＩＳＭ帯の１
３．５６ＭＨｚまたは数ＭＨｚと比べると、１ＭＨｚ以
下（例えば、４０〜５００ｋＨｚ）の比較的低い周波数
の領域である。この低周波数領域の周波数を使用する理
由を述べると、次の通りである。まず、１３．５６ＭＨ
ｚまたは数ＭＨｚのような比較的高い周波数領域で動作
させる場合、高周波電源から発生するラインノイズを抑
制するためのノイズフィルタが大型となり、高周波電源
の体積が大きくなってしまう。また、ランプから放射ま
たは伝播されるノイズが高周波ノイズの場合、高周波ノ
イズには非常に厳しい規制が法令にて設けられているた
め、その規制をクリアーするには、高価なシールドを設
けて使用する必要があり、コストダウンを図る上で大き
な障害となる。一方、４０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度の周波
数領域で動作させる場合には、高周波電源を構成する部
材として、一般電子機器用の電子部品として使用されて
いる安価な汎用品を使用することができるとともに、寸
法の小さい部材を使用することが可能となるため、コス
トダウンおよび小型化を図ることができ、利点が大き
い。ただし、本実施形態の電球形蛍光ランプは、１ＭＨ
ｚ以下の動作に限らず、１３．５６ＭＨｚまたは数ＭＨ
ｚ等の周波数の領域においても動作させ得るものであ
る。

【００５３】以上、電流検出回路５５と停止回路５６と
を除く回路部分について、その構成と動作を説明した。

【００５４】次に、図１に示した点灯回路における、電
流検出回路５５と停止回路５６の構成及びその動作につ
いて説明する。

【００５５】電流検出回路５５は、電流検出抵抗Ｒ１
０、抵抗Ｒ２１、コンデンサＣ２１、トランジスタＴ２
１及びツェナーダイオードＤ２２とで構成される。整流
回路５１からの電流すなわち点灯回路に入力される電流
を電流検出抵抗Ｒ１０で検出し、抵抗Ｒ２１とコンデン
サＣ２１とで構成される積分回路でコンデンサＣ２１の
両端には点灯回路に入力される電流に比例した電圧が発
生する。このコンデンサＣ２１に発生する電圧がツェナ
ーダイオードＤ２２のツェナー電圧を超えるとトランジ
スタＴ２１のベース電流が流れる。これによりトランジ
スタＴ２１のエミッタからコレクタへ電流が流れ、この
電流が停止回路５６を起動する起動電流となる。つま
り、電流検出回路５５は、整流回路５１と平滑コンデン
サ５２との間に配置された電流検出抵抗Ｒ１０と、この
電流検出抵抗Ｒ１０と並列に接続され、電流検出抵抗Ｒ
１０に印加される電圧が所定値（ツェナー電圧）以上に
なると導通する電流検出トランジスタＴ２１とを含み、
トランジスタＴ２１からの信号（電流）が停止回路５６
のサイリスタＴ２２（サイリスタ回路）を導通させる。
なお、停止回路５６を動作させる点灯回路への入力電流
値はツェナーダイオードＤ２２の定数設定によって任意
に変えることができ、電球用調光器が接続されておらず
通常の入力電流の時にはツェナーダイオードＤ２２がＯ
Ｎせず、誤って電球用調光器に接続され入力電流が増加
した時にツェナーダイオードＤ２２がＯＮするようにツ
ェナーダイオードＤ２２の定数を設定する。

【００５６】なお、この電流検出回路５５において、抵
抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１を除いても、電流検出抵抗
Ｒ１０、トランジスタＴ２１及びツェナーダイオードＤ
２２だけで上記の機能を有する。

【００５７】停止回路５６は、抵抗Ｒ２２、Ｒ２３、コ
ンデンサＣ２２、サイリスタＴ２２、トランジスタＴ２
３とで構成される。点灯回路に所定の電流値を越える電
流が入力されると、電流検出回路５５からの信号により
コンデンサＣ２２が充電されコンデンサＣ２２の両端に
電圧が発生し、サイリスタＴ２２のゲート電圧として印
加され、サイリスタＴ２２が導通する。これによりトラ
ンジスタＴ２３にベース電流が流れ、トランジスタ２３
がＯＮしスイッチング素子５３ａのＴ１１のゲート−ド
レイン間が短絡される。スイッチング素子５３ａのＴ１
１のゲート−ドレイン間が短絡されると、スイッチング
素子５３ａのＴ１１には制御回路５３ｂからの信号が正
常に伝わらなくなるため、スイッチング素子５３ａのＴ
１１はオフ状態となりインバータ回路５３が動作を停止
し、発光管２１は消灯する。このときサイリスタＴ２２
にはトランジスタＴ２３、抵抗Ｒ２３を介して平滑コン
デンサＣ５２から電流が流れ、この電流がサイリスタＴ
２２の保持電流以上になるように抵抗Ｒ２３を適切に設
定することによりサイリスタＴ２２はＯＮ状態を維持
し、インバータ回路５３は動作停止状態すなわち発光管
２１の消灯状態を維持する。

【００５８】ここで、停止回路５６のトランジスタＴ２
３は、スイッチング素子５３ａの相補型の回路を構成す
る２つのＦＥＴのうち高電圧側のｎ型ＦＥＴであるＴ１
１のゲート−ドレイン間を短絡させてスイッチング素子
５３ａを非導通とさせる。ＦＥＴの動作を停止させてス
イッチング素子を非導通とするには、通常はゲート−ソ
ース間を短絡させるのであるが、本実施形態では、ソー
ス電位が接地電位と高電位との間で変動するためゲート
−ソース間を短絡させることは困難である。従って、ｎ
型ＦＥＴのゲート−ドレイン間を短絡させてスイッチン
グ素子５３ａを非導通とさせている。また、実験の結
果、２つのＦＥＴのうち低電位側のｐ型ＦＥＴのＴ１２
のゲート−ドレイン間を短絡させると、理由は不明であ
るが、回路が破壊されてしまうことがあるので、高電位
側のＴ１１のゲート−ドレイン間を短絡させている。

【００５９】上記停止回路５６は、サイリスタとして機
能する部分を含み、電流検出回路５５からの信号に応じ
て導通するサイリスタ回路（サイリスタＴ２２）と、こ
のサイリスタ回路からの信号に応じてスイッチング素子
５３ａを非導通状態にするトランジスタＴ２３とを含
み、電流検出回路５５で検出した電流が所定の電流値を
越えた時に、電流検出回路からの信号に応じてサイリス
タ回路を導通させ、スイッチング回路を非導通状態に維
持して発光管を消灯状態に維持させるように構成されて
いる。

【００６０】なお、本実施の形態における電球形蛍光ラ
ンプでは、電球用調光器を介して本電球形蛍光ランプを
商用電源に接続したとき、電球用調光器を全光（１００
％点灯）としたときに電流検出素子Ｒ１０を流れる電流
の例えば１．２倍の電流値をもって電流検出回路５５に
おける所定の電流値に設定してある。つまり、実質的に
全光（１００％点灯）状態で点灯したときに検出される
電流値よりも、所定の電流値は高く設定されている。

【００６１】したがって、電球用調光器を介して、本電
球形蛍光ランプを商用電源に接続した場合、電球用調光
器を調光点灯（１００％点灯未満）するように操作した
時、電流検出回路５５が点灯回路に入力される所定の電
流値よりも大きい電流を検出し、停止回路５６が発光管
２１への電力供給を停止するので、過電流によって点灯
回路がストレスを受け短寿命になることを防止する。ま
た電流検出回路５５において所定の電流値を、電球用調
光器を全光（１００％点灯）としたときに点灯回路に入
力される電流の１．２倍の電流に設定してあるため、全
光状態ではそのまま使用することができる。

【００６２】（実施形態２）図３は、実施形態２の点灯
回路図である。実施形態１と異なる点は、ランプが有電
極であり、これにより負荷共振回路５４１の構成が異な
る点だけである。

【００６３】図３に示すように、負荷共振回路５４１
は、電極２０Ａ，２０Ｂを備えた蛍光ランプ２０と、コ
ンデンサＣ１７、予熱用のコンデンサＣ１９とトランス
Ｌ１２の一次巻線Ｌ１２ｂとで構成されている。

【００６４】また本実施形態における電球形蛍光ランプ
において電流検出回路５５が検出する所定の電流値は、
電球形蛍光ランプを電球用調光器を介して商用電源に接
続し、且つ電球用調光器の設定を全光状態としたときに
点灯回路に入力される電流の例えば１．２倍の電流値と
してある点も実施形態１と同様である。

【００６５】負荷共振回路５４１はコンデンサＣ１７、
予熱用のコンデンサＣ１９とトランスＬ１２の一次巻線
Ｌ１２ｂとで直列共振回路を形成しており、コンデンサ
Ｃ１９の両端に共振電圧として高電圧が発生する。電極
２０Ａ，２０Ｂへの予熱電流によって電極の温度が上昇
し、電極２０Ａ，２０Ｂから熱電子が発生しやすくなる
と、蛍光ランプ２０は絶縁破壊を起こし蛍光ランプ２０
は放電を開始する。蛍光ランプ２０が放電を開始する
と、トランスＬ１２の一次巻線Ｌ１２ｂにより蛍光ラン
プ２０に流れる電流が制限されて安定放電を維持する。

【００６６】このような構成の電球形蛍光ランプを商用
電源に接続したときには、先に実施形態１で説明したよ
うに、点灯回路に入力される電流は、電流検出回路５５
で設定してある所定の電流値以下となり、停止回路５６
は起動せずインバータ回路は動作を維持し蛍光ランプ２
０への電力供給を停止することはない。

【００６７】一方、本実施形態の電球形蛍光ランプを誤
って電球用調光器を介して商用電源に接続したとして
も、実施形態１と同様に点灯回路がストレスを受け短寿
命となることはない。また、実施形態１と同様に、調光
器を全光状態とすればそのまま照明用光源として使用す
ることができる。

【００６８】（実施形態３）図４は、実施形態３の点灯
回路図である。本実施形態が実施形態１と異なる点は、
電球用調光器に接続することによって本電球形蛍光ラン
プが点灯しないとき、点灯回路に設けた表示素子例えば
発光ダイオードが点灯し、このことを使用者に知らせる
表示回路５７が設けられている点である。

【００６９】表示回路５７は、発光ダイオードＤ３３と
発光ダイオードＤ３３への過電流防止用抵抗Ｒ３３とで
構成されており、抵抗Ｒ２３と並列に接続してある。

【００７０】このような表示回路５７を設けた電球形蛍
光ランプを電球用調光器を介して商用電源に接続し、点
灯回路に入力される電流が電流が電流検出回路５５で所
定の電流値を超えるような場合、実施形態１で説明した
ように停止回路５６が動作しサイリスタＴ２２が導通す
る。このとき抵抗Ｒ３３に並列に接続された発光ダイオ
ードＤ３３にも電流が流れ、発光ダイオードＤ３３が発
光する。この発光ダイオードＤ３３が点灯することによ
って、電球形蛍光ランプの使用者は点灯回路への過電流
を防止する停止回路５６が働いたことを認識できる。

【００７１】上述した電球形蛍光ランプの断面図を図５
に示した。発光ダイオードＤ３３を回路基板２４上に配
置してある。発光ダイオードＤ３３が発光する場合、発
光ダイオードＤ３３の光の一部が無電極蛍光ランプ２１
を透過することによりランプ使用者に視認される。な
お、発光ダイオードＤ３３としては、表示を分かりやす
くするために、ＧａＰ（緑、黄）、ＩｎＧａＡｌＰ
（赤）、ＧａＡｓＰ（赤）など単色発光で明るいものを
利用することが望ましい。

【００７２】なお、この電球形蛍光ランプの電流検出回
路５５において、過電流防止のために所定の電流値とし
て、電球用調光器を全光（１００％フル点灯）状態のと
きの電流値より少し大きい電流値例えば１．２倍の電流
値に設定しておけばこの電球形蛍光ランプを全光状態で
はそのまま使用できる。この場合、発光ダイオードＤ３
３は点灯しないこととなる。

【００７３】なお、実施形態１〜３において電流検出抵
抗Ｒ１０を整流回路５１で使用した負の温度係数を持つ
サーミスタＲ１１と共用すれば部品点数を削減できる特
有の効果も期待できる。即ち、電流検出抵抗Ｒ１０の位
置にサーミスタＲ１１を移し、抵抗Ｒ１０を取り去れば
よい。

【００７４】また、実施形態１〜３において所定の電流
値を、電球形蛍光ランプを電球用調光器を介して商用電
源に接続し、且つ電球用調光器の設定を全光状態とした
ときに点灯回路に入力される電流の例えば１．２倍の電
流値としたが他の値例えば１．３倍としても良い。

【００７５】さらに、実施形態１〜３において、図１４
に示すように、サイリスタ素子Ｔ３２をこれと等価な回
路と置き換えてもよい。図１４（ｂ）はサイリスタとし
て機能する部分として、２つのトランジスタＴ６１，Ｔ
６２から構成されたサイリスタ回路を示し、２つの抵抗
Ｒ６１，Ｒ６２も回路素子として加わっている。図１４
（ｃ）はサイリスタとして機能する部分として、２つの
トランジスタＴ６３，Ｔ６４から構成された回路を示
し、２つの抵抗Ｒ６３，Ｒ６４も回路素子として加わっ
ている。

【００７６】（実施形態４）以下、本発明による第２の
電球形蛍光ランプの実施の形態について図面を参照しな
がら説明する。図７は、実施形態４に係る無電極電球形
蛍光ランプ２０の点灯回路のブロック図である。

【００７７】点灯回路は、整流回路５１と，平滑コンデ
ンサ５２と，平滑化された直流を交流に変換するインバ
ータ回路５３と，発光管２１内の放電ガスを励起するた
めの電力を供給する負荷共振回路５４と、平滑コンデン
サ５２両端の電圧波形が商用電源に接続したときの電圧
波形、すなわち基準電圧波形と比較して異なるかどうか
を検出し、且つ異なることを検出したとき停止回路５６
を起動する制御信号を発生する電圧波形検出回路５８
と、前記電圧波形検出回路５８からの制御信号により起
動し、インバータ回路５３の動作を停止する停止回路５
６とで構成されている。

【００７８】つまり、本実施形態の無電極の電球形蛍光
ランプ２０は、電源に電気的に接続するための電球口金
２６と、前記口金２６から入力される交流を直流に変換
する整流回路５１と、前記整流回路５１に接続された平
滑コンデンサ５２と、前記平滑コンデンサ５２からの直
流を高周波に変換するインバータ回路５３と、入力され
た前記平滑コンデンサ５２の両端の脈流電圧波形を検出
し、当該脈流電圧波形と基準電圧波形とを比較して制御
信号を出力する電圧波形検出回路５８と、前記制御信号
に基づいて、前記インバータ回路５３の動作を停止し且
つその停止状態を維持する停止回路５６とを備えてい
る。

【００７９】本構成の無電極電球形蛍光ランプ２０にお
いて、電圧波形検出回路５８で検出される平滑コンデン
サ両端５２の電圧波形は、このランプが商用電源に接続
された場合には図８（ａ）のような波形であり、また電
球用調光器を介して接続された場合には位相制御される
ことにより図８（ｂ）のようであり、双方の場合におけ
る電圧波形は大きく異なる。本発明になる無電極電球形
蛍光ランプ２０は、この電圧波形の差に着目して、電球
用調光器に接続されているか、接続されていないかを電
圧波形検出回路５８で判断し、もしランプが電球用調光
器を介して接続されている場合には電圧波形検出回路５
８からの制御信号によって停止回路５６を起動し点灯回
路動作を停止する回路構成としたものである。

【００８０】また、本実施形態における無電極電球形蛍
光ランプ２０の模式図を図１２に示す。無電極電球形蛍
光ランプ２０は、点灯回路とランプがコンパクトに一体
化された構成である。無電極電球形蛍光ランプ２０は、
凹入部２１ａを有し、水銀と希ガス例えばアルゴン（図
示せず）を封入した透光性の発光管２１で構成され、こ
の発光管２１の内部には水銀の励起作用によって発生す
る紫外線が、発光管２１の内面に塗布された蛍光体に照
射され、可視放射に変換される。なお、発光管２１は略
球形である。水銀励起のための放電プラズマの生成は、
誘導コイル２３によって発光管２１内に発生される交流
電磁界によって供給されるエネルギーによって行われ
る。誘導コイル２３は略棒状をした磁性材料であるフェ
ライト磁芯２３ａと巻線２３ｂとで構成されており、発
光管２１が有する凹入部２１ａに配置されている。さら
に誘導コイル２３に交流電流を供給するための点灯回路
を構成する電子部品は、回路基板２４上に配置されてお
り、この回路基板２４への電力供給は口金２６を介して
行われる。

【００８１】次に、本実施形態の無電極電球形蛍光ラン
プ２０の動作について図７の点灯回路ブロック図を用い
て説明する。

【００８２】無電極電球形蛍光ランプ２０に供給される
商用の交流は、先ず整流回路５１で整流され、さらに平
滑コンデンサ５２によりリプル成分が取り除かれる。こ
の平滑コンデンサ５２の両端の電圧波形は、この無電極
電球形蛍光ランプ２０を商用電源に接続した場合の電圧
波形、すなわち基準電圧波形と比較して同じものか、そ
れとも異なるものかが電圧波形検出回路５８において検
出される。平滑コンデンサ５２両端の電圧波形が基準電
圧波形と異なることが検出された場合は、電圧波形検出
回路５８で発生された制御信号が停止回路５６に送ら
れ、停止回路５６はインバータ回路５３の動作を停止さ
せる。この場合、無電極電球形蛍光ランプ２０は電球用
調光器に接続されていて、位相制御された交流が入力さ
れている。即ち、基準電圧波形は、口金２６から入力さ
れる交流が商用電源であるときの電圧波形であり、停止
回路５６は口金２６から入力される交流が位相制御され
た交流であるかどうかを前記基準電圧波形に基づいて比
較して、制御信号を出力するようにこの電球形蛍光ラン
プ２０は構成されている。

【００８３】本実施形態では、平滑コンデンサ５２の両
端の電圧波形が基準電圧波形と比較して異なることを検
出するために以下述べる方法を採用している。すなわ
ち、平滑コンデンサ５２の両端の電圧を微分回路を通
し、得られた電圧パルスの振幅を検出し、この振幅が基
準電圧波形に対する電圧パルスの振幅と比較して小さい
か、大きいかで波形の違いを検出する方法である。電球
用調光器を介して無電極電球形ランプ２０が接続された
場合には、先述の図８（ｂ）に示すように電圧波形は、
急峻な立ち上がりを示す。このことは電圧波形をフーリ
エ解析した場合、無電極電球形蛍光ランプ２０を電球用
調光器を介して接続すると、高調波成分がより多くなる
ことを示している。したがって平滑コンデンサ５２の電
圧を、電圧波形検出回路５８の微分回路を通して得られ
る電圧パルスの振幅は、図８の（ｃ）と（ｄ）とを比較
すれば分かるように、この無電極電球形蛍光ランプ２０
を直接商用電源に接続した場合の電圧パルスの振幅より
も、電球用調光器を介して調光している場合の電圧パル
スの振幅の方が大きい。本実施形態の無電極電球形蛍光
ランプ２０では、電圧波形検出回路５８の微分回路を通
して得られる電圧パルスの振幅が、この無電極電球形蛍
光ランプ２０が電球用調光器を介さず、直接商用電源に
接続された場合の電圧パルスの振幅と比べて５〜１０％
以上高い振幅となるとき、電圧波形検出回路５８が、こ
の無電極電球形蛍光ランプ２０が調光器を介して接続さ
れていることを検出し、インバータ回路５３を停止させ
る制御信号を停止回路５６に送る構成としてある。

【００８４】したがって、この無電極電球形蛍光ランプ
２０が直接商用電源に接続された場合には、電圧波形検
出回路５８から停止回路５６に対してインバータ回路５
３を停止する制御信号は送られない。このため整流回路
５１から平滑コンデンサ５２を通してインバータ回路５
３に送られた直流は交流に変換され、負荷共振回路５４
を介して発光管２１に供給され、発光管２１内にプラズ
マが発生し、この無電極電球形蛍光ランプ２０は正常に
点灯する。

【００８５】なお、本実施形態の無電極電球形蛍光ラン
プ２０におけるインバータ回路５３は、スイッチング素
子としてパワーＭＯＳＦＥＴを用いている。スイッチン
グ素子として、パワートランジスタを用いたものであっ
ても勿論良い。

【００８６】以上述べたように本実施形態では、この無
電極電球形蛍光ランプ２０を誤って電球用調光器を備え
た照明器具に接続した場合でも、停止回路５６が働き回
路やランプを損傷することはない。

【００８７】また本実施形態において、平滑コンデンサ
５２両端の電圧波形が、基準電圧波形に対して異なるこ
とを検出する方法として、平滑コンデンサ５２の両端に
かかる電圧を微分回路を通すことによって得られる電圧
パルスの振幅が、基準電圧波形の場合に比べて大きい
か、否かで検出する方法を用いたが、必ずしもこの方法
に限定する必要は無い。

【００８８】なお本実施形態のランプとして無電極電球
形蛍光ランプを取り上げたが、有電極の電球形蛍光ラン
プであっても本発明と同様な効果が得られる。

【００８９】（実施形態５）本発明の実施の形態５にお
ける無電極電球形蛍光ランプは、実施形態４の説明で述
べた基本構成を具現した一つのものであり、発光原理
は、図１２を用いて、実施形態４の説明で述べたものと
同じであるので説明を省略し、実施形態４と同一の構成
は、同一の等号を付して説明を省略する。

【００９０】図９は、本実施の形態に係る無電極電球形
蛍光ランプ４０の点灯回路図である。

【００９１】図９において、整流回路５１は、ダイオー
ドブリッジＤＢを用いた一般的な回路であり、突入電流
防止用サーミスタＲ１１と、雑音防止のためのフィルタ
としてコンデンサＣ１１及びインダクタＬ１１とを備え
ている。整流回路５１で全波整流された脈流は平滑コン
デンサ５２で平滑化され、コンデンサ５２の両端の電圧
には交流電圧のほぼピーク値に相当する直流電圧が発生
する。

【００９２】インバータ回路５３は制御回路５３ｂから
の信号によりスイッチング素子５３ａを交互に導通・非
導通にし、平滑コンデンサ５２からの直流を交流に変換
する。また、このスイッチング素子５３ａは、相補型の
回路を構成するＴ１１とＴ１２との２つのＦＥＴを含ん
でいる。

【００９３】負荷共振回路５４は、トランスＬ１２の一
次巻線Ｌ１２ｂと、コンデンサＣ１８と、コンデンサＣ
１６と、誘導コイル２３及び発光管２１とで構成されて
おり、誘導コイル２３を流れる電流によって発生する電
磁界により発光管２１内に封入されている水銀が励起さ
れ発光する。

【００９４】点灯回路が口金２６を介して電源に接続さ
れると、平滑コンデンサ５２の両端に発生した電圧が、
抵抗Ｒ３２、抵抗Ｒ１４、インダクタＬ１３、トランス
Ｌ１２の二次巻線Ｌ１２ａ、抵抗Ｒ１５、コンデンサＣ
１４、抵抗Ｒ１２の直列回路に印加され、コンデンサＣ
１４に発生する電圧がツェナーダイオードＺＤ１１のツ
ェナー電圧に達すると、コンデンサＣ１４の電荷がスイ
ッチング素子５３ａのＴ１１のゲート端子に供給され、
スイッチング素子５３ａのＴ１１がオン状態になる。ス
イッチオング素子５３ａのＴ１１がオン状態になると、
コンデンサＣ１８及びＣ１６に充電されていた電荷がス
イッチング素子５３ａのＴ１１とトランスＬ１２の一次
巻線Ｌ１２ｂを介して放電される。このときトランスＬ
１２の二次巻線Ｌ１２ａに誘導電圧が発生し、インダク
タＬ１３とコンデンサＣ１５とで構成される直列共振回
路がＬ１３とＣ１５とで決まる共振周波数で振動動作を
するためコンデンサＣ１５の両端に振動電圧が発生す
る。この振動電圧によってスイッチング素子５３ａのＴ
１１のゲート・ソース間に、コンデンサＣ１５の両端に
発生する逆バイアス方向の電圧が印加されるため、スイ
ッチング素子５３ａのＴ１１がオフ状態になるととも
に、同時にスイッチング素子５３ａのＴ１２のゲート・
ソース間には順バイアス方向電圧が印加されることにな
り、スイッチング素子５３ａのＴ１２がオン状態とな
る。スイッチング素子５３ａのＴ１２がオン状態となる
と、平滑コンデンサＣ５２の両端に発生する直流電圧を
電源としコンデンサＣ１８，誘導コイル２３，トランス
Ｌ１２の一次巻線Ｌ１２ｂ、スイッチング素子５３ａの
Ｔ１２を介して電流が流れる。この時、トランスＬ１２
の一次巻線Ｌ１２ｂを流れる電流は、スイッチング素子
５３ａのＴ１１がオン状態のときとは逆方向であり、ト
ランスＬ１２の二次巻線Ｌ１２ａには、先程と逆極性の
誘導電圧が発生し、インダクタＬ１３とコンデンサＣ１
５とで決まる共振周波数で振動動作するためコンデンサ
Ｃ１５の両端に振動電圧が発生する。この振動電圧によ
ってスイッチング素子５３ａのＴ１２はオン状態を所定
時間維持し、その後、スイッチング素子５３ａのＴ１２
のゲート・ソース間に、コンデンサＣ１５の両端に発生
する逆バイアス電圧が印加されるため、スイッチング素
子の５３ａのＴ１２はオフ状態となるとともに、同時に
スイッチング素子５３ａのＴ１１のゲート・ソース間に
は順バイアス方向の電圧が印加されることになり、スイ
ッチング素子５３ａのＴ１１がオン状態となる。以後、
スイッチング素子５３ａのＴ１１とＴ１２とは、それぞ
れ交互にオン状態、オフ状態を繰り返し、負荷共振回路
５４に交流が印加される。発光管２１は誘導コイル２３
に流れる電流によって発生する電磁界で発光する。

【００９５】以上、電圧波形検出回路５８と停止回路５
６とを除く回路部分について、その構成と動作を説明し
た。

【００９６】次に、図９に示す点灯回路における、電圧
波形検出回路５８と停止回路５６の構成及びその動作に
ついて説明する。

【００９７】電圧波形検出回路５８は、コンデンサＣ３
０，抵抗Ｒ３１、ダイオードＤ３１及びコンデンサＣ３
１とで構成されている。また停止回路５６は、サイリス
タＴ３２と抵抗Ｒ３２とで構成されている。電圧波形検
出回路５８において、コンデンサＣ３０と抵抗Ｒ３１と
は、高調波成分を通す微分回路を形成しており、この微
分回路を通して流れる電流の一部はダイオードＤ３１を
介してコンデンサＣ３１を充電する。つまり、この電圧
波形検出回路５８は、第１のコンデンサＣ３０と第１の
抵抗Ｒ３１とを含む微分回路と、平滑コンデンサ５２の
両端の電圧波形が基準電圧波形と異なることを第１の抵
抗Ｒ３１の両端に印加される電圧によって検出するダイ
オードＤ３１と第２のコンデンサＣ３１との直列回路
と、から構成されていると言うことができる。

【００９８】このコンデンサＣ３１の放電電流が、停止
回路５６のサイリスタＴ３２をオフ状態からオン状態に
するために必要なゲート電流以上となると、サイリスタ
Ｔ３２のアノード−カソード間に電流が流れ、サイリス
タＴ３２がオン状態となる。なお、サイリスタＴ３２を
オン状態にするために必要なゲート電流よりも大きな電
流は、電球形蛍光ランプ４０を電球用調光器に接続した
ときのコンデンサＣ３１の放電電流である。サイリスタ
Ｔ３２に電流が流れると、スイッチング素子５３ａのＴ
１１（相補型の回路を構成する２つのＦＥＴ（ｎ型ＦＥ
Ｔ、ｐ型ＦＥＴ）のうち高電圧側のｎ型ＦＥＴ）のゲー
ト−ドレイン間が短絡した状態となり、Ｔ１１はオフ状
態となる。なお停止回路５６に含まれる抵抗Ｒ３２は、
サイリスタＴ３２のオン状態（すなわち停止回路５６の
オフ状態）を持続的に維持するためのもので、サイリス
タＴ３２を流れる電流が保持電流以上となるようにその
抵抗値が設定されている。

【００９９】従って、停止回路５６は、サイリスタとし
て機能する部分を含み、少なくとも電圧波形検出回路５
８の第２のコンデンサＣ３１からの電流（信号）を受け
て導通するサイリスタ回路（サイリスタＴ３２）と、前
記サイリスタ回路（サイリスタＴ３２）の導通状態を保
持する第２の抵抗Ｒ３２とを含んで、高電圧側のＦＥＴ
のゲート−ドレイン間を短絡させて非導通とさせる機能
を有している。

【０１００】以上述べた構成の無電極電球形蛍光ランプ
４０とすることで、この無電極電球形蛍光ランプ４０が
誤って電球用調光器に接続された場合、停止回路５６が
働き、この無電極電球形蛍光ランプ４０が破壊されるこ
とはなく、この無電極電球形蛍光ランプ４０を電球用調
光器から外して使用すれば正常に点灯させることができ
る。

【０１０１】さらに本実施形態の無電極電球形蛍光ラン
プ４０の回路は、実施形態１の電球形蛍光ランプと比べ
て回路構成が非常に簡単であり、したがって部品点数が
少なくて済む経済的な構成となっている。このことにつ
いて以下述べるような検討を行った。

【０１０２】検討にあたっては、無電極電球形蛍光ラン
プ４０の点灯回路は、実施形態５の無電極電球形蛍光ラ
ンプ４０の点灯回路と同一であるとし、この点灯回路に
停止回路を含む保護回路（実施形態５の場合には、電圧
波形検出回路５８と停止回路５６とで構成されている）
を形成するために付加する必要のある電子部品点数がい
くらになるかを、本実施形態の回路構成の場合と、実施
形態１の回路構成の場合とについて求めた。本実施形態
の無電極電球形蛍光ランプ４０の点灯回路の場合には、
図９から分かるように、電圧波形検出回路５８および停
止回路５６に付加する必要のある電子部品点数は、Ｃ３
０，Ｒ３１，Ｄ３１，Ｃ３１，Ｔ３２及びＲ３２の６個
である。これに対して、図１に示す実施形態１の無電極
電球形蛍光ランプの点灯回路の場合には、電流検出回路
５５および停止回路５６に付加する必要のある電子部品
点数はＲ１０，Ｒ２１，Ｃ２１，Ｔ２１，Ｄ２２、Ｒ２
２，Ｃ２２，Ｔ２２，Ｒ２３及びＴ２３の１０個であ
る。すなわち、本実施形態の無電極電球形蛍光ランプ４
０の回路構成とすることにより電子部品点数が４つ（４
０％）少なくなることが分かった。したがって本実施形
態の無電極電球形蛍光ランプ４０は、電子部品が占有す
る容積が小さくて済むためランプ・ハウジング内の基板
回路の形成が実施形態１の無電極電球形蛍光ランプに比
べて容易であるだけでなく、コスト的にも有利であるこ
とが分かった。

【０１０３】なお、本実施形態の無電極電球形蛍光ラン
プ４０は、電球用調光器を介して商用電源に接続すると
き、この電球用調光器の設定が調光状態に設定したとき
だけでなく、全光状態すなわち１００％フル点灯とした
ときも、電圧波形検出回路５８及び停止回路５６が働き
この無電極電球形蛍光ランプの点灯回路は動作しない
（したがって点灯しない）が、電圧波形検出回路５８に
使用する電子部品の定格値の選定・設定にあたって以下
に述べるようにすることによって電球用調光器を全光状
態としたときにはそのまま使用することができる無電極
電球形蛍光ランプ４０となる。

【０１０４】すなわち、無電極電球形蛍光ランプを電球
用調光器を介して商用電源に接続し全光状態（１００％
点灯状態）としたとき、図９で示した点灯回路の電圧波
形検出回路５８の微分回路を構成する第１の抵抗Ｒ３１
の両端に印加される電圧によってダイオードＤ３１を通
して電流がコンデンサＣ３１に流れることはなく、した
がってサイリスタＴ３２はオフ状態で、点灯回路が正常
に動作するようにし、且つまた、調光状態としたとき、
前記第１の抵抗Ｒ３１の両端に印加される電圧によって
ダイオードＤ３１を通してコンデンサＣ３１に電流が流
れ、したがってサイリスタＴ３２がオン状態となり、停
止回路５６が働き、インバータ回路５３が停止するよう
に、電圧波形検出回路５８のコンデンサＣ３０，抵抗Ｒ
３１、ダイオードＤ３１及びコンデンサＣ３１の定格値
を選定する。つまり、電圧波形検出回路５８からの制御
信号の大きさが所定値（例えば、電球用調光器が全光状
態の時の制御信号の大きさの１．２倍）よりも大きいと
きにサイリスタＴ３２を導通させる電流を供給するよう
に、電圧波形検出回路５８を構成する部品の定格値が所
定の値に設定されている。ここでは、制御信号は、微分
回路を通った基準電圧波形の振幅Ｘに対する、微分回路
を通った脈流電圧波形の振幅Ｙの比（Ｙ／Ｘ）である。

【０１０５】このようにして選定した定格値の電子部品
を使用した図の点灯回路構成の無電極電球形蛍光ランプ
を、電球用調光器を備えた照明器具に誤って接続したと
しても、全光状態とすればそのまま正常に使用すること
ができ便利である。しかも電球用調光器の設定を不注意
にもしくは誤って調光状態に設定したとしても、停止回
路５６が働き、点灯回路に大きな電流が流れることによ
る回路の損傷も防止できることは既に述べた通りであ
る。

【０１０６】（実施形態６）図１０は、実施形態６の有
電極電球形蛍光ランプ５０の点灯回路図である。実施形
態５と異なる点は、発光管２１’が有電極であり、この
ため負荷共振回路５４１の構成が異なる点だけである。

【０１０７】図１０に示すように、負荷共振回路５４１
は、電極２１Ａ，２１Ｂを備え内面に蛍光体が塗布され
た発光管２１’と、コンデンサＣ１７，予熱用コンデン
サＣ１９とトランスＬ１２の一次巻線Ｌ１２ｂとで構成
されている。

【０１０８】また本実施形態における有電極電球形蛍光
ランプ５０において電圧波形検出回路５８及び停止回路
５６の構成と動作は実施形態５の場合と同様である。

【０１０９】負荷共振回路５４１はコンデンサＣ１７，
余熱用コンデンサＣ１９とトランスＬ１２の一次巻線と
で直列共振回路を形成しており、コンデンサＣ１９の両
端に共振電圧として高電圧が発生する。電極２１Ａ，２
１Ｂへの余熱電流によって電極の温度が上昇し、電極２
１Ａ、２１Ｂから熱電子が発生しやすくなると、発光管
２１’は絶縁破壊を起こし放電を開始する。発光管２
１’が放電を開始すると、トランスＬ１２の一次巻線Ｌ
１２ｂにより発光管２１’に流れる電流が制限され安定
放電を維持する。

【０１１０】このような構成の有電極電球形蛍光ランプ
５０を商用電源に接続したときには、先に実施形態５で
説明したように、電圧波形検出回路５８において、抵抗
Ｒ３１の両端にかかる電圧によってダイオードＤ３１に
電流が流れないので、停止回路５６のサイリスタＴ３２
はオン状態とならない。このため停止回路５６は作動せ
ずインバータ回路５３は動作を維持し、発光管２１’へ
の電力供給が停止することはない。

【０１１１】一方、本実施形態の有電極電球形蛍光ラン
プ５０を誤って電球用調光器を介して接続したときに
は、実施形態５で説明したように、電圧波形検出回路５
８における抵抗Ｒ３１の両端にかかる電圧によってダイ
オードＤ３１を介して電流が流れコンデンサＣ３１を充
電する。このコンデンサＣ３１の放電電流が、停止回路
５６のサイリスタＴ３２のアノード・カソード間に流れ
ると、サイリスタＴ３２がオン状態となり、さらにこれ
によってスイッチング素子Ｔ１１がオフ状態となり、イ
ンバータ回路５３は動作を停止する。なお停止回路５６
の抵抗Ｒ３２の値は、サイリスタＴ３２に保持電流以上
の電流が流れるように設定してあり、サイリスタのオン
状態が維持され、インバータ回路５３の動作は持続的に
停止（すなわちラッチ）した状態となる。したがって点
灯回路がストレスを受け短寿命となることはない。

【０１１２】なお、本実施形態の構成の有電極電球形蛍
光ランプの場合にも、実施形態５の無電極電球形蛍光ラ
ンプについて述べたように、図１０の電圧波形検出回路
５８のコンデンサＣ３０，抵抗Ｒ３１，ダイオードＤ３
１及びコンデンサＣ３１の定格値を適切に選定すること
によって、この有電極電球形蛍光ランプを、電球用調光
器の設定を全光状態すなわち１００％フル点灯状態とし
たときにもそのまま利用できるランプとすることができ
ることは同様である。

【０１１３】（実施形態７）本実施形態の電球形蛍光ラ
ンプ６０は、先に実施形態５で述べた無電極電球形蛍光
ランプ２０と構成、点灯回路ともに基本的に同じである
が、異なる点は、電球用調光器に接続することによって
ランプの停止回路５６が働きランプが点灯しないとき、
発光ダイオードが点灯してこのことを使用者に知らせる
ように表示回路５７が設けられている点である。

【０１１４】本実施形態の無電極電球形蛍光ランプ６０
の点灯回路図を図１１に示す。図１１に示すように、表
示回路５７は、発光ダイオードＤ３３と発光ダイオード
Ｄ３３への過電流を防止する抵抗Ｒ３２とで構成されて
いる。抵抗Ｒ３２は、実施形態５で述べたように、サイ
リスタＴ３２の保持電流を確保する役割を果たしてお
り、この抵抗Ｒ３２を過電流防止用抵抗として利用する
ことで部品点数の増加を抑えている。

【０１１５】この様な表示回路５７を設けておけばサイ
リスタＴ３２が導通し、停止回路５６が働くときには必
ず発光ダイオードＤ３３が点灯することは明らかであ
る。無電極電球形蛍光ランプ６０の使用者は、無電極電
球形蛍光ランプ６０が消灯しているものの発光ダイオー
ドＤ３３が点灯しているとき、無電極電球形蛍光ランプ
６０が消灯しているのは点灯回路が故障しているからで
はなく、この無電極電球形蛍光ランプ６０を電球用調光
器を介して接続したため停止回路５６が働いているから
だということが分かる。この場合、もしその無電極電球
形蛍光ランプ６０が調光しない全光状態（１００％フル
点灯状態）で利用できるタイプのものであれば調光器の
設定を全光状態とすることでそのまま利用することがで
きる。また、もし全光状態で使用できないタイプの無電
極電球形蛍光ランプ６０であれば、調光器を外してこの
電球形蛍光ランプ６０を直接商用電源に接続することで
正常に使用することができる。

【０１１６】上述した無電極電球形蛍光ランプ６０の断
面図を図１３に示した。発光ダイオードＤ３３は回路基
板２４の上に配置してあり、発光ダイオードＤ３３が点
灯するとき透光性の発光管を通して光が外部に放射され
るので停止回路５６が働いていることが容易に分かる。

【０１１７】なお発光ダイオードＤ３３としては、表示
が分かりやすくするために、ＧａＰ（緑、黄）、ＩｎＧ
ａＡｌＰ（赤）、ＧａＡｓＰ（赤）など単色で明るいも
のを利用することが好ましい。

【０１１８】また表示回路５７の発光ダイオードＤ３３
の設置場所は必ずしも本実施形態の通りとする必要はな
く、発光していることが確実に表示できるものであれば
良い。

【０１１９】なお、実施形態４〜７で述べた無電極電球
形蛍光ランプおよび有電極電球形蛍光ランプは、一般照
明用ランプに限定されることなく、例えば紅班効果やビ
タミンＤ生成に有効なスペクトルを有する電球口金付き
健康線用ランプや、植物の光合成や形態形成に有効なス
ペクトルを有する電球口金付き植物育成用ランプであっ
ても良いことはいうまでもない。

【０１２０】また、実施形態４〜７において、図１４に
示すように、サイリスタ素子Ｔ３２をこれと等価な回路
と置き換えてもよい。図１４（ｂ）はサイリスタとして
機能する部分として、２つのトランジスタＴ６１，Ｔ６
２から構成されたサイリスタ回路を示し、２つの抵抗Ｒ
６１，Ｒ６２も回路素子として加わっている。図１４
（ｃ）はサイリスタとして機能する部分として、２つの
トランジスタＴ６３，Ｔ６４から構成された回路を示
し、２つの抵抗Ｒ６３，Ｒ６４も回路素子として加わっ
ている。

【０１２１】さらに、実施形態４の無電極電球形ランプ
は、蛍光体を塗布しない石英ガラス、硼珪酸ガラスの透
明な発光管を採用しても良く、無電極電球形蛍光ランプ
は、例えば室内の直接目に触れない場所に置くことによ
り電球口金付き殺菌線ランプとして利用することができ
る。

【０１２２】また、実施形態１〜７の電球形蛍光ランプ
は、内部に発光ガスが封入されたバルブ（発光管２１）
と、バルブを点灯するための点灯回路とを備え、点灯回
路は、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換回
路（整流回路５１と平滑コンデンサ５２）と、ＡＣ／Ｄ
Ｃ変換回路で変換された直流電圧を交流電圧に変換する
ＤＣ／ＡＣ変換回路（インバータ回路５３）と、ＤＣ／
ＡＣ変換回路に電気的に接続された負荷共振回路５４
と、ＡＣ／ＤＣ変換回路に印加される交流電圧が、調光
器によって位相制御された交流電圧かどうかを検知し、
当該交流電圧が位相制御されていない商用電源である場
合および当該交流電圧の位相が実質的に全光状態に制御
されている場合には停止信号を出力せずに、それ以外の
場合に停止信号を出力する検知回路（電流検出回路５５
または電圧波形検出回路５８）と、検知回路からの停止
信号により、ＤＣ／ＡＣ変換回路の動作を停止し且つそ
の停止状態を維持する停止回路５６とを含む蛍光ランプ
点灯装置であるともいうことができる。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
球形蛍光ランプを誤って電球用調光器を介して商用電源
に接続した場合、点灯回路に入力する電流が増加するの
を検出し回路動作を停止させることによって点灯回路が
ストレスを受け短寿命になることを防止することができ
る。

【０１２４】電球形蛍光ランプを誤って電球用調光器を
介して商用電源に接続された場合、点灯回路に入力する
電流が増大するのを、平滑コンデンサの両端の電圧波形
が、これらの電球形蛍光ランプを直接商用電源に接続し
たときと異なることで検出し、これを基に停止回路を起
動しインバータ回路の動作を停止させることによって点
灯回路がストレスを受け短寿命になることを防止するこ
とができる。

【０１２５】また電球用調光器を介して商用電源に接続
された場合であっても全光（１００％点灯）状態であれ
ば使用することも可能である。

【０１２６】また表示素子により、入力電流の増加によ
る点灯回路の短寿命を防止するため点灯回路の動作が停
止しているのであって、電球形蛍光ランプが切れている
のではないことを使用者に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における電球形蛍光
ランプの回路図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における電球形蛍光
ランプの断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態における電球形蛍光
ランプの回路図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態における電球形蛍光
ランプの回路図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態における電球形蛍光
ランプの断面図である。

【図６】従来技術における点灯回路の一例を示すブロッ
ク図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態における電球形蛍光
ランプの点灯回路ブロック図である。

【図８】（ａ）商用電源に接続したときの平滑コンデン
サ両端の電圧波形、（ｂ）電球用調光器を介して接続し
たときの平滑コンデンサ両端の電圧波形、（ｃ）微分回
路を通した（ａ）の電圧波形、（ｄ）微分回路を通した
（ｂ）の電圧波形を示す図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態における電球形蛍光
ランプの回路図である。

【図１０】本発明の第６の実施の形態における電球形蛍
光ランプの回路図である。

【図１１】本発明の第７の実施の形態における電球形蛍
光ランプの回路図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態における電球形蛍
光ランプの断面図である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態における電球形蛍
光ランプの断面図である。

【図１４】（ａ）サイリスタ、（ｂ）サイリスタと等価
な回路の一つ、（ｃ）サイリスタと等価な回路の別の一
つを示す図である。

【符号の説明】

２０，４０，５０，６０ 電球形蛍光ランプ（蛍光ラ
ンプ点灯装置） ２１，２１’ 発光管（バルブ） ２１ａ 凹入部 ２３ 誘導コイル ２６ 口金（電球口金） ５１ 整流回路 ５２ 平滑コンデンサ ５３ インバータ回路（ＤＣ／Ａ
Ｃ変換回路） ５３ａ スイッチング素子 ５３ｂ 制御回路 ５４，５４１ 負荷共振回路 ５５ 電流検出回路（検知回路） ５６ 停止回路 ５８ 電圧波形検出回路（検知回
路） Ｄ３３ 発光ダイオード（表示素
子） Ｒ１０ 電流検出抵抗 Ｒ１１ サーミスタ Ｔ２１ 電流検出トランジスタ Ｔ２２ サイリスタ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 光治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−129383（ＪＰ，Ａ) 特開2001−244097（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−73985（ＪＰ，Ａ) 特開2001−93690（ＪＰ，Ａ) 特開2000−277282（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−302987（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−106799（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−172776（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−90898（ＪＰ，Ｕ) 特許パルス回路技術事典，日本，株式 会社オーム社，1980年 ５月20日，ｐ ｐ．13−14 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/24 - 41/298 H05B 41/36 - 41/44 H02M 7/48 H02M 7/537 - 7/5395

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源に電気的に接続するための電球口金
   と、 前記口金から入力される交流を直流に変換する整流回路
   と、 前記整流回路に接続された平滑コンデンサと、 前記平滑コンデンサからの直流を高周波に変換するイン
   バータ回路と、 前記整流回路からの電流を検出する電流検出回路と、 前記電流検出回路で検出された電流が所定の電流値を超
   えた場合に前記インバータ回路の動作を停止し且つその
   停止状態を維持する停止回路とを備え、 前記インバータ回路は、 相補型の回路を構成する、ｎ型ＦＥＴとｐ型ＦＥＴとを
   含んでおり、 前記ｎ型ＦＥＴと前記ｐ型ＦＥＴとを交互に導通、非導
   通とする信号を発生する制御回路とを含み、 前記停止回路は、 サイリスタとして機能する部分を含み、前記電流検出回
   路からの信号に応じて導通するサイリスタ回路と、 前記サイリスタ回路からの信号に応じて高電圧側の前記
   ｎ型ＦＥＴのゲート−ドレイン間を短絡させて非導通状
   態にするトランジスタとを含み、且つ、 前記電流検出回路で検出した電流が前記所定の電流値を
   越えた時に、前記電流検出回路からの信号に応じて前記
   サイリスタ回路を導通させ、さらに前記サイリスタ回路
   からの信号によって前記トランジスタを導通させ、前記
   ｎ型ＦＥＴを非導通状態に維持して発光管を消灯状態に
   維持させるように構成されている、 電球形蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 前記電球形蛍光ランプが電球用調光器に
   電気的に接続されたときで且つ実質的に全光状態で点灯
   したときに検出される電流値よりも、前記所定の電流値
   は高い値に設定されている、請求項１に記載の電球形蛍
   光ランプ。
3. 【請求項３】 前記サイリスタ回路は、前記サイリスタ
   として機能する部分として、サイリスタ素子を含んでい
   る、請求項１または２に記載の電球形蛍光ランプ。
4. 【請求項４】 前記サイリスタ回路は、前記サイリスタ
   として機能する部分として、２つのトランジスタから構
   成された回路を含んでいる、請求項１または２に記載の
   電球形蛍光ランプ。
5. 【請求項５】 前記電流検出回路は、 前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に配置された
   電流検出抵抗と、 前記電流検出抵抗と並列に接続され、前記電流検出抵抗
   に印加される電圧が所定値よりも大きくなると導通する
   電流検出トランジスタとを含み、 前記電流検出トランジスタからの信号が前記電流検出回
   路からの信号として前記サイリスタ回路を導通させる、
   請求項１から４の何れか一つに記載の電球形蛍光ラン
   プ。
6. 【請求項６】 前記整流回路が負の温度係数を有するサ
   ーミスタを有し、 前記サーミスタが前記電流検出抵抗として機能する、請
   求項５に記載の電球形蛍光ランプ。
7. 【請求項７】 前記電流検出回路で検出した電流が所定
   の電流値を超えるとき、この状態を表示する表示素子を
   さらに備えた、請求項１から６の何れか一つに記載の電
   球形蛍光ランプ。
8. 【請求項８】 電源に電気的に接続するための電球口金
   と、 前記口金から入力される交流を直流に変換する整流回路
   と、 前記整流回路に接続された平滑コンデンサと、 前記平滑コンデンサからの直流を高周波に変換するイン
   バータ回路と、 入力された前記平滑コンデンサの両端の脈流電圧波形を
   検出し、当該脈流電圧波形と基準電圧波形とが異なる場
   合に制御信号を出力する電圧波形検出回路と、 前記制御信号に基づいて、前記インバータ回路の動作を
   停止し且つその停止状態を維持する停止回路とを備え、 前記電圧波形検出回路は、 少なくとも第１のコンデンサと第１の抵抗とを含む微分
   回路と、 前記平滑コンデンサの両端の電圧波形が基準電圧波形と
   異なることを前記第 １の抵抗の両端に印加される電圧に
   よって検出するダイオードと第２のコンデンサとの直列
   回路と、から構成されており、 前記インバータ回路は、 相補型の回路を構成する、ｎ型ＦＥＴとｐ型ＦＥＴとを
   含んでおり、 前記停止回路は、 サイリスタとして機能する部分を含み、少なくとも前記
   電圧波形検出回路の前記第２のコンデンサからの信号を
   受けて導通するサイリスタ回路と、 前記サイリスタ回路の導通状態を保持する第２の抵抗
   と、を含み、 高電圧側の前記ｎ型ＦＥＴのゲート−ドレイン間を短絡
   させて非導通とさせる機能を有する、 電球形蛍光ラン
   プ。
9. 【請求項９】 前記基準電圧波形は、前記口金から入力
   される交流が商用電源であるときの電圧波形である、請
   求項８に記載の電球形蛍光ランプ。
10. 【請求項１０】 前記サイリスタ回路は、前記サイリス
    タとして機能する部分として、サイリスタ素子を含んで
    いる、請求項８または９に記載の電球形蛍光ランプ。
11. 【請求項１１】 前記サイリスタ回路は、前記サイリス
    タとして機能する部分として、２つのトランジスタから
    構成された回路を含んでいる、請求項８または９に記載
    の電球形蛍光ランプ。
12. 【請求項１２】 前記停止回路が動作したことを表示す
    る表示素子をさらに備える、請求項８から１１の何れか
    一つに記載の電球形蛍光ランプ。
13. 【請求項１３】 前記電圧波形検出回路を構成する部品
    の定格値は、前記制御信号の大きさが所定値よりも大き
    いときに、前記サイリスタ回路を導通させる電流を供給
    するように所定の値に設定されている、請求項８記載の
    電球形蛍光ランプ。
14. 【請求項１４】 前記電球形蛍光ランプが有する発光管
    が、有電極の発光管である、請求項１から１３の何れか
    一つに記載の電球形蛍光ランプ。
15. 【請求項１５】 前記電球形蛍光ランプが有する発光管
    が、無電極の発光管である、請求項１から１３の何れか
    一つに記載の電球形蛍光ランプ。