JP4709859B2 - 放電ランプ及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、光束立上がり特性を改善する技術に関するものである。

放電ランプとしての低圧水銀放電ランプの一種である電球形蛍光ランプは、ガラス管内に水銀が封入され且つガラス管の内周面に蛍光層が形成されている発光管、当該発光管を保持する保持部材、前記発光管を発光させる点灯ユニット等を有している。
電球形蛍光ランプは、一般電球よりもランプ効率が高く、省エネ光源として普及が進められている一方で、点灯始動時の光束立上がり特性が一般電球よりも悪く、当該特性を改善すべく種々の検討がなされている。

立上がり特性を改善する電球形蛍光ランプとして、発光管以外に発光体を備え、点灯始動時に発光管と同時に発光体を点灯させるようにしたものがある（特許文献１参照）。
特開２０００−１６４１７４号公報

しかしながら、発光体を備える上記電球形蛍光ランプは、その光束立上がり特性を改善してはいるものの、光束立上がり特性のさらなる改善の要求が強い。
しかも、発光管を保持している保持部材に発光体を固着剤で装着すると、発光管だけを固着する場合に比べて、固着剤の使用量が増加し、また、発光体を装着するための作業が必要となり、放電ランプとして高価なものになってしまう。

本発明は、上記のような課題を鑑みてなされたものであって、点灯始動時の光束立上がり特性を改善と固着剤の使用量低減による低価格化及び作業性向上を図ることができる放電ランプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る放電ランプは、放電発光する発光管と、前記発光管におけるランプ始動時の光束立上がり特性よりも良い特性を有する発光体と、前記発光管と前記発光体とを固着剤により保持する保持部材とを備え、前記発光管と前記保持部材とを固着している固着剤が、前記発光体と前記保持部材とを固着している固着剤とつながっていることを特徴としている。

また、本発明に係る照明装置は、放電ランプと、前記放電ランプを装着して点灯させる照明器具とを備え、前記放電ランプは、上記構成の放電ランプであることを特徴としている。

本発明に係る放電ランプは、発光管と保持部材とを固着している固着剤が、発光体と保持部材とを固着している固着剤とつながっているため、発光中の発光体の熱を固着剤を介して発光管側に伝えることができる。これにより、ランプ始動時における発光管の温度上昇を早めることができ、結果的に発光管の発光物質の蒸気圧を早期に高めることができる。

また、前記発光管は、仮想軸廻りに旋回する旋回部を有し、前記発光体は、前記旋回部により囲繞されていることを特徴としている。
このため、発光中の発光体の熱が、当該発光体を囲繞している旋回部へと伝わり、ランプ始動時における発光管の温度上昇を早めることができる。
さらに、前記発光体は、定常点灯時に発光管から発せられる光束に対して、２０％以上、４０％以下の範囲内の光束を、点灯始動時に発することを特徴とし、或いは、前記発光体は、フィラメントコイルを有する電球であることを特徴している。

また、本発明に係る照明装置は、上記構成の放電ランプを備えているので、点灯始動時の光束立上がり特性を改善と固着剤の使用量低減による低価格化及び作業性向上を図ることができる。

以下、放電ランプの１つである電球形蛍光ランプに本発明を適用した実施の形態について図を用いて説明する。
１．構成について
図１は、本実施の形態に係る電球形蛍光ランプの縦断面図である。
電球形蛍光ランプ１は、図１に示すように、発光管３と、補助電球（本発明における「発光体」に相当する。）４と、発光管３及び補助電球４を保持する保持部材５と、保持部材５における発光管３及び補助電球４が位置する側と反対側に装着され且つ発光管３及び補助電球４を発光（点灯）させるための点灯ユニット７と、点灯ユニット７を内部に収納するように保持部材５に取着されているケース９と、発光管３及び補助電球４を内部に収納するようにその開口部分が保持部材５やケース９に固着されているグローブ１１とを備える。
（１）発光管について
図２は、本実施の形態に係る発光管の概略図である。なお、発光管３の内部の様子が分かるように、ガラス管１３の一部を切り欠いている。

発光管３は、ガラス管１３を湾曲させてなる発光管本体３１と、この発光管本体３１の端部３ａ，３ｂに封着された電極３３とを備える。なお、図２では、発光管３の一方の端部３ａの電極３３だけが現れているが、発光管３の他方の端部３ｂにも同構成の電極が封着されている。また、発光管本体３１の端部、ガラス管１３の端部は、発光管３の端部３ａ，３ｂでもあり、これら端部の符号に「３ａ」、「３ｂ」を用いる。

発光管本体３１は、仮想の旋回軸Ａ上にガラス管１３の中央部（この中央部を「発光管の先端部」ともいい、符号「３ｃ」を用いる。）が位置し、当該中央部の両側部分が前記旋回軸Ａの廻りを一定の旋回半径でそれぞれ一定方向（図２では「Ｂ」である。）に旋回する２重螺旋形状をしている。
つまり、発光管本体３１は、一定の旋回半径で且つ当該旋回軸Ａに沿って一定方向（例えば、図２において下方である。）に移動しながら、旋回軸Ａの廻りを旋回している第１の旋回部３１ａ及び第２の旋回部３１ｂと、２つの旋回部３１ａ，３１ｂと連続する連続部３１ｃとを有する。なお、発光管本体は、ガラス管１本で構成しても良いし、複数本で構成しても良い。

第１の旋回部３１ａと第２の旋回部３１ｂは、互いに同一の旋回ピッチ（旋回軸Ａの廻りを１周する間の旋回軸Ａ上の移動量であり、図中の「Ｐ１」である。）で旋回し、また、第１の旋回部３１ａを構成しているガラス管１３の軸心と、第２の旋回部３１ｂを構成しているガラス管１３の軸心との間の距離（図中の「Ｐ２」である。）は、発光管本体３１の端部３ａ，３ｂ近傍（例えば、発光管３における保持部材５内に挿入される部分である。）を除いて、略一定である。なお、図２におけるＰ１，Ｐ２の寸法線は、各旋回部３１ａ，３１ｂにおけるガラス管１３の中心（軸心）を通る。なお、旋回ピッチは、一定でも良いし、変化しても良いし、さらには、一定の規則性で変化しても良い。

旋回軸Ａの周りを旋回する旋回数は、ランプの仕様（定格電力等）により決定され、また、発光管本体３１の端部３ａ，３ｂ近傍のガラス管１３は、旋回軸Ａの延伸する方向に隣合うガラス管１３との隙間が広くなるように旋回軸Ａの廻りを旋回している。
この発光管本体３１（ガラス管１３）の内面には蛍光体層３５が形成されている。この蛍光体層３５は、１又は複数種類の蛍光体、例えば希土類の蛍光体を含んでいる。また、発光管本体３１の内部には、発光物質である水銀や、緩衝ガスとして希ガス等が封入されている。

電極３３は、図２に示すように、フィラメントコイル４１と、このフィラメントコイル４１を架持する（架設した状態に保持する）一対のリード線４３，４５とからなり、一対のリード線４３，４５がビーズガラス４７により保持（ビーズガラスタイプ）されている。なお、ビーズガラス４７は、発光管本体３１の外部に位置している場合には、電極３３を発光管本体３１に封着した後に除去しても良いし、そのまま残存していても良い。当然、発光管本体３１内に存在していても良い。

フィラメントコイル４１は、例えばタングステン製の素線を複次巻き（コイル状）にしたものからなり、電子放射物質が充填されている。また、リード線４３，４５は、複数の金属線を接続することにより一本化したものでも良いし、１本の金属線をそのまま使用したものでも良い。
電極３３は、一対のリード線４３，４５のうち、ビーズガラス４７とフィラメントコイル４１との間に位置している部分で、発光管本体３１の端部３ａがピンチ封止（圧潰封止）されることにより、発光管本体３１に封着されている。

発光管本体３１の端部３ａには、電極３３が封着された後の発光管本体３１内を真空にしたり、水銀、緩衝ガス等を封入したりする際に使用する細管４９が電極３３と共に封着されている。この細管４９は、発光管本体３１の内部を排気し、さらに水銀、緩衝ガスを封入した後に、例えば、発光管本体３１の外部に位置する部分がチップオフ方式で封止される。これにより、発光管本体３１の内部に放電空間４８が形成される。
（２）補助電球
図３は、本実施の形態に係る補助電球の概略図である。

補助電球４は、電球形蛍光ランプ１を点灯させた際の始動時（所謂、「点灯始動時」である。）にあわせて点灯するものであって、例えば、フィラメントコイル５１を有するフィラメント電球であり、発光管３の光束立上がり特性よりも良い特性を有する。
補助電球４は、図３に示すように、ガラスバルブ５０と、フィラメントコイル５１を保持するステム５２とからなり、当該ステム５２がガラスバルブ５０に封着されてなる。

ここでは、ガラスバルブ５０は円筒状（横断面形状が円形状である。）をしている。また、図３において、ガラスバルブ５０は透明であるため、内部にあるステム５２等の部材は実線で表している。
ステム５２は、フィラメントコイル５１と、当該フィラメントコイル５１に給電し且つ前記フィラメントコイル５１を保持する一対のリード線５３，５４と、ステム５２がガラスバルブ５０にステム封止された後に当該ガラスバルブ５０内を排気等するための細管５５と、当該細管５５と前記一対のリード線５３，５４とを保持するフレアー５６とを備える。

フィラメントコイル５１は、例えば、タングステン材料製の素線を複次巻き（コイル状）にしたものが使用され、図３に示すように、その中央部５１ｃ（コイル軸方向の中央である。）で屈曲し、全体として、ガラスバルブ５０の開口側に拡がる逆「Ｖ」字状をし、その端部５１ａ，５１ｂが一対のリード線５３，５４に取着されている。
なお、本実施の形態では、フィラメントコイル５２の中央部５１ｃを係止して、フィラメントコイル５１を吊設する吊設具５７が、細管５５におけるガラスバルブ５０内に位置する端部に設けられている。

なお、ステム５２がガラスバルブ５０に封止された後に、細管５５を介して、ガラスバルブ５０内が排気され、不活性ガス（例えば、アルゴンガス）がガラスバルブ５０内に封入されている。また、リード線５３，５４は、複数の金属線を接続することにより一本化したものでも良いし、１本の金属線をそのまま使用したものでも良い。
（３）保持部材
図４は、本実施の形態に係る保持部材の斜視図であり、（ａ）は発光管の大部分が位置する側から見た図であり、（ｂ）は基板が位置する側から見た図である。

保持部材５は、図１及び図４に示すように、例えば、周壁１５と、その一端を塞ぐ端壁１７とを備え、前記一端が塞がった筒状をしている。
端壁１７には、図４に示すように、発光管３の端部３ａ，３ｂを保持部材５の内部へと受け入れるための受入口１７ａ，１７ｂと、発光管３の端部３ａ，３ｂを受入口１７ａ，１７ｂへと案内する案内溝１７ｃ，１７ｄと、受入口１７ａ，１７ｂから受け入れられた発光管３の端部３ａ，３ｂを被覆する被覆部１７ｅ，１７ｆと、補助電球４を保持する電球保持部１８とが形成されている。

電球保持部１８は、補助電球４の封止部側に位置する外周部分に当接する外周当接部１８ａと、補助電球４の封止部側に位置する端部（補助電球４の底部）に当接する底部当接部１８ｂとを有する。
外周当接部１８ａは、端壁１７の中央部から口金側に凹入する凹入部分と、当該凹入部分の周縁から発光管３の先端部３ｃ側へと凸出する凸出部分とから構成されている。

つまり、外周当接部１８ａにおける発光管３の先端部３ｃ側に位置する端部が、端壁１７から発光管３の先端部３ｃ側に張り出している（この張り出し部分が上記の凸出部分である。）。
なお、本実施の形態では、凹入部分及び凸出部分の内周面形状は、補助電球４のガラスバルブ５０に対応しており（ガラスバルブ５０の横断面における外周形状に対応している。）、平面視（発光管３の旋回軸Ａが延伸する方向から見た場合である。）において円形状をしている。

底部当接部１８ｂ（及び外周当接部１８ａ）には、補助電球４の一対のリード線５３，５４を保持部材５の内部（端壁１７の裏面側）へと導くための貫通孔１８ｃ，１８ｄが形成されており、また底部当接部１８ｂには、補助電球４の細管５５が保持部材５と緩衝しないようにするための貫通孔１８ｅが形成されている。
本実施の形態では、図４の（ｂ）に示すように、貫通孔１８ｅの周縁から基板２１側へと凸出する凸出部を有している。また、底部当接部１８ｂに設けられている貫通孔１８ｄ，１８ｃは、端壁１７に形成されている一対の受入口１７ａ，１７ｂの間に位置している。

図５は、発光管及び補助電球の保持状態を説明するための保持部材の裏側から見た図であり、（ａ）は発光管と補助電球とを固着する前の状態を示し、（ｂ）は発光管と補助電球とを固着剤で固着した状態を示す。
発光管３の保持は、図１及び図５の（ｂ）に示すように、保持部材５の受入口１７ａ，１７ｂから発光管３の端部３ａ，３ｂを内部に受け入れた状態（図５の（ａ）である。）で、発光管３の端部３ａ，３ｂが固着剤（例えばシリコーン）１９により保持部材５の内面（端壁１７の裏面や周壁１５の内面）に固着されることで行われる。

また、補助電球４の保持は、電球保持部１８に補助電球４の端部（ステム封止部側の端部）が挿入された状態（図５の（ａ）である。）で、補助電球４の下端部が固着剤（例えばシリコン樹脂）１９により保持部材５の内面（端壁１７の裏面）や電球保持部１８の内面（外周当接部１８ａ及び／又は底部当接部１８ｂ）に固着されることで行われる。
この際、電球保持部１８に補助電球４の端部が挿入された状態では、補助電球４の外周と底部とが電球保持部１８と当接し、安定した状態で、補助電球４の固定が行われる。

また、貫通孔１８ｃ，１８ｄは、電球保持部１８の中心（この中心は、保持部材５の中心でもある。）を基準とする周方向に沿って形成され、その一端が、受入口１７ａ，１７ｂの端縁と略一致し、他端が、受入口１７ａ，１７ｂから挿入されている発光管３の端と略一致している。つまり、貫通孔１８ｃ，１８ｄは、保持部材５に挿入された発光管３の端部３ａ，３ｂに対応して形成されている。

発光管３と補助電球４との固着に際しては、まず、貫通孔１８ｃ，１８ｄを利用して、電球保持部１８内へと固着剤１９ａ，１９ｂを流入して、補助電球４の下部側の外周面と電球保持部１８の内周面との隙間に固着剤１９ａ，１９ｂを充填する。その後、発光管３の端部３ａ，３ｂを覆うように固着剤１９ａ，１９ｂが流入される。
発光管３と補助電球４とが固着剤１９ａ，１９ｂにより固着された状態では、結果的に、補助電球４を固着している固着剤１９ａ，１９ｂと、発光管３を固着している固着剤１９ａ，１９ｂとがつながった１つの塊が各受入口１７ａ，１７ｂに対応して形成される（一体化されている。）。

これにより、固着剤１９ａ，１９ｂは、発光管３の端部３ａ，３ｂと補助電球４との両方と接触することとなり、補助電球４で発生した熱を発光管３へと伝え易くなり、点灯始動時の発光管３の温度上昇を早めることができる。
また、発光管３と補助電球４を同時に固着することができ、これにより作業性の改善が図れ、さらに固着剤の使用量の低減も可能となる。
（４）点灯ユニット
図６は、本実施の形態に係る点灯ユニットの構成図である。

点灯ユニット７は、主に整流器６１、平滑器６２、スイッチング＋安定器６３、電球点灯制御器６４等から構成されている。なお、発光管３を点灯させるスイッチング＋安定器には、例えばシリーズインバータ方式の回路が用いられる。以下、点灯ユニット７の一例について説明する。
整流器６１は、商用低周波交流を整流して直流に変換するもので、例えば、４つのダイオードブリッジ素子等から構成されている。平滑器６２は、整流器６１から出力された直流電流を平滑化するもので、例えば、電解コンデンサＣ１，Ｃ２などから構成されている（所謂、倍電圧整流器である。）。なお、点灯ユニット７は、口金２３を介して商用低周波交流電源に接続されることになる。

整流器６１と平滑器６２との間には、平滑器６２から整流器６１へと電流の逆流を防止するためのダイオードＤ１，Ｄ２が接続されている。
スイッチング＋安定器６３は、平滑器６２からの出力を利用して、発光管３に高周波電力を供給したり、点灯中の発光管３に発生する電流変化を安定させたりする。具体的には、スイッチング作用は、例えば、一対のスイッチング素子（例えば、トランジスタ等）や結合コンデンサ等により、また、安定作用は、チョークコイルや共振用コンデンサ等により達成される。

本実施の形態では、ＩＣチップを利用しており、例えば、上記の一対のスイッチング素子等が集積されている。安定器用のチョークコイルや共振コンデンサは、発光管３を点灯（絶縁破壊）させるための共振回路も構成する。
補助電球４は、整流器６１の出力側に接続された配線（給電路）Ｌ１，Ｌ２を介して点灯され、点灯・消灯の制御は電球点灯制御器６４により行われる。電球点灯制御器６４は、配線Ｌ３，Ｌ４を介して、平滑器６２の出力側に接続されており、所定条件（例えば、点灯始動後６０（ｓｅｃ）経過後である。）になると、補助電球４への給電を停止して消灯させる。

整流器６１と口金２３との間には、温度ヒューズ６６が接続されており、例えば、ケース９内の雰囲気温度及び回路部品等が過度に温度上昇したときに、整流器６１側への給電が停止するようにしている。過度な温度上昇としては、点灯始動してから所定時間が経過すると本来消灯すべき補助電球４が消灯せずに点灯を続けている場合や、発光管３内の電極３３が寿命末期に近づいた場合等がある。

図７は、電球点灯制御器の回路図である。
電球点灯制御器６４は、例えば、２つのトランジスタＱ１，Ｑ２、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ４等を備え、トランジスタＱ１のオン・オフ状態で、補助電球４が点灯・消灯される。
つまり、点灯始動すると、補助電球４に接続されているトランジスタＱ１がオン状態となり補助電球４が点灯し、補助電球４が点灯して所定時間経過すると、接続ノードＮ１の分圧が所定値になるとトランジスタＱ１（スイッチング素子である。）がオフ状態となり、補助電球４が消灯する。

補助電球４は、その一方のリード線が配線Ｌ１に、他方のリード線がトランジスタＱ１のドレインに接続されている。トランジスタＱ１は、ソースが配線Ｌ４（Ｌ２）に接続され、ゲートがトランジスタＱ２のコレクタに接続されている。
トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ４、ツェナダイオードＺ１を介して接続ノードＮ１に接続され、トランジスタＱ２のエミッタが配線Ｌ２に接続されている。接続ノードＮ１は、抵抗Ｒ１、接続ノードＮ３を介して配線Ｌ３に接続され、また、コンデンサＣ４を介して配線Ｌ４（Ｌ２）に接続されている。

また、トランジスタＱ２のコレクタとトランジスタＱ１のゲートとの間の接続ノードＮ２は、配線Ｌ３と接続する抵抗Ｒ１の入力側の接続ノードＮ３に抵抗Ｒ２を介して、また配線Ｌ２に抵抗Ｒ３を介して、それぞれ接続されている。なお、抵抗Ｒ２，Ｒ３は、接続ノードＮ２の電圧調整用である。
次に電球点灯制御器６４の動作について説明する。

まず、電球形蛍光ランプ１の点灯が始動する（電源がオンされる）と、補助電球４には配線Ｌ１から給電されて点灯し、これにあわせてコンデンサＣ４に徐々に電荷が蓄積される。なお、この際、トランジスタＱ１はオン状態である。
始動開始後、コンデンサＣ４の充電が完了して接続ノードＮ１の電圧が所定値になると、ツェナダイオードＺ１が絶縁破壊して、トランジスタＱ２がオン状態となる。これにより、トランジスタＱ１がオフ状態となり、補助電球４が消灯する。

電球点灯制御器６４は、上述したように、コンデンサＣ４の充電時間を利用したものであり、点灯始動から補助電球４の消灯までの時間は、コンデンサＣ４の容量や抵抗Ｒ１の抵抗値により設定できる。
図８は、点灯ユニットの斜視図である。
基板２１には、同図に示すように、その中央部にチョークコイルＣＨが実装されており、当該チョークコイルＣＨに対して所定の間隔(例えば、４（ｍｍ）程度）を置いてＩＣチップＩＣが実装されている。ＩＣチップＩＣは、複数のリードＩＣａ，ＩＣｂを有し、これらリードＩＣａ，ＩＣｂが基板２１を貫通して、その裏面側（基板２１におけるチョークコイルＣＨが実装されている側を表面としている。）で半田等により固着されている。また、２つの電解コンデンサＣ１，Ｃ２が、その本体部Ｃ１ａ，Ｃ２ａがチョークコイルＣＨの上方に位置するように、リード線を介して基板２１に実装されている。

また、ＩＣチップＩＣとチョークコイルＣＨとの間には、温度ヒューズ６６が配されており、当該温度ヒューズ６６がＩＣチップＩＣから延出している複数のリード（図８には現れていない。）に接触している。これは、例えば、補助電球４が所定時間経過後も点灯している場合に、補助電球４側の熱を前記リードから温度ヒューズ６６に伝えることができる。

また、電極寿命末期に電極３３が過度に温度上昇すると、チョークコイルＣＨが飽和状態となり温度上昇する。上記の温度ヒューズ６６は、チョークコイルＣＨの近傍に配されているので、この熱（温度）も検知する。この温度が所定以上になると、温度ヒューズ６６が溶断して、整流器６１への電力供給が停止する。
基板２１の保持部材５への取着は、図１の一部拡大図や図４の（ｂ）で示すように、例えば、保持部材５の周壁１５の開口縁から、保持部材５の軸心（図１における上下方向であり、旋回軸Ａの延伸方向と一致する。）と平行な方向に延出する複数の突出部１５ｂが基板２１に当接した状態で、同じく周壁１５の開口縁から保持部材５の軸心と平行な方向に延出する複数の係止腕１５ａが基板２１の周縁に係合することで行われる。

なお、係止腕１５ａは、ここでは、周壁１５の周方向に等間隔をおいて、例えば４個設けられ、突出部１５ｂは、周壁１５の周方向に等間隔をおいて、例えば２個設けられている。
（５）ケース
ケース９は、図１に示すように、例えばコーン状をしており、大径筒部９ａと、当該大径筒部９ａよりも径の小さい小径筒部９ｂと、大径筒部９ａと小径筒部９ｂとを連結する傾斜筒部９ｃとを備える。ケース９の小径筒部９ｂには、ねじ込み型の口金２３、例えば、Ｅ２６型が被着されている。

ケース９と保持部材５との取着は、図１の拡大図に示すように、保持部材５の周壁１５の外面に形成された係合突部１５ｃが、ケース９の内周面に形成された係止凹部９ｄに係合することで行われる。
係合突部１５ｃは、保持部材５の周縁を全周に亘って鍔状に形成されているが、その周縁を周方向に等間隔を置いて複数個形成するようにしても良い。また、係止凹部９ｄは、ケース９その周方向に等間隔を置いて複数個、例えば４個形成されている。さらに、係合突部や係止凹部は互いに係合すれば良く、ケース或いは保持部材のどちらに設けられても良い。
（６）グローブ
グローブ１１は、ここでは、例えばＡ形のものが利用され、グローブ１１の開口側の端部１１ａが、ケース９と保持部材５との間の隙間に挿入された状態で、当該隙間に充填されている固着剤２５、例えば、シリコーンによりケース９及び保持部材５に固着されている。

グローブ１１の底（図１では上端部であり、口金２３から遠く離れた側の端部である。）１１ｂには、発光管３の先端部３ｃに形成された凸部３ｄ（この凸部は点灯時に最冷点箇所となる部分である。）と熱的に連結する熱連結部材２７が設けられている。この熱連結部材２７は、発光管３が点灯した際に発光管３の熱をグローブ１１に伝えて、発光管３の温度を下げるためのものである。

なお、グローブ１１の内表面には、例えば炭酸カルシウムを主成分とする拡散膜２８が塗布されている。
２．実施例
上記実施の形態に係る発光管の実施例について説明する。
（１）構成
発光管本体３１を構成するガラス管１３は、鉛フリーガラス材料で構成され、図２に示すように、その内径Ｄ１が５．９（ｍｍ）、外径Ｄ２が７．５（ｍｍ）であり、ガラス管１３の中心軸が旋回軸Ａの周りを旋回する旋回半径が約１２．８（ｍｍ）である。これにより、外周径Ｄ３が約３３（ｍｍ）の２重螺旋形状の発光管本体３１が得られる。

旋回軸Ａを旋回する第１及び第２の旋回部３１ａ，３１ｂの旋回数の合計は、５回である。また、第１の旋回部３１ａと第２の旋回部３１ｂの旋回ピッチＰ１は１８（ｍｍ）であり、第１の旋回部３１ａの軸心と、第２の旋回部３１ｂの軸心との間の距離Ｐ２は、９（ｍｍ）である。つまり、旋回軸Ａの延伸方向に隣接し合うガラス管１３間の隙間（隣接するガラス管１３の外周同士の間隔で最も狭い部分の隙間）は、１．５（ｍｍ）である。

発光管本体３１を構成するガラス管１３の内面に形成される蛍光体層３５には、例えば、赤（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ）、緑（ＬａＰＯ_４：Ｃｅ、Ｔｂ）及び青（ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２7：Ｅｕ、Ｍｎ）発光の３種類の希土類系の蛍光体を用いている。
発光管本体３１に封入される水銀は、１（ｍｇ）であり、希ガスには、アルゴン、クリプトンの混合ガスが用いられ、５５０（Ｐａ）で封入されている。放電空間４８内における両フィラメントコイル４１の中心軸間距離（所謂、電極間距離である。）は、４００（ｍｍ）である。

発光管３の端部３ａ，３ｂの保持部材５の内部への挿入量は、図５の（ａ）に示すように、１／４周分である。つまり、受入口１７ａ，１７ｂの端縁から、保持部材５の中心Ｏを基準にして、周方向に沿って９０度分回転した位置までであり、電球保持部１８の貫通孔１８ｃ，１８ｄも、保持部材５内の発光管３の端部３ａ，３ｂに対応して設けられている。

そして、発光管３の各端部３ａ，３ｂと補助電球４とを固着する固着剤１９が、図５の（ｂ）に示すように、受入口１７ａ，１７ｂの端縁から、保持部材５の中心Ｏを基準にして、発光管３の端部３ａ，３ｂが挿入されている方向と反対方向に、４５度分戻った位置から、発光管３の端部３ａ，３ｂの先端までの領域に設けられている。
なお、図５の（ｂ）において、固着剤が設けられている領域を、ハッチング部分で示している。また、発光管３の端部３ａを固着している固着剤（１９ａ）と、端部３ｂを固着している固着剤（１９ｂ）とはつながっていない。

当該電球形蛍光ランプは、発光管３への入力（所謂、ランプ入力である。）が１０（Ｗ）で、定格時の発光光束は一般白熱電球６０Ｗと同じ８１０（ｌｍ）である。また、補助電球４への入力が２０（Ｗ)で、このときの定格時の発光光束は２００（ｌｍ）である。
点灯始動から、発光管及び補助電球が発光し、補助電球は始動後約１分間経過すると消灯し、その後発光管３だけが点灯維持される。
（２）光束比較試験結果
上記実施例で説明した本発明に係る電球形蛍光ランプ（以下、「発明品」という。）と、補助電球４を有さずに発光管のみを有する電球形蛍光ランプ（上記発明品と区別するために、以下、「従来品」という。）とを用いて、点灯始動から５分経過するまでの光束立上がり特性の比較試験を行った。

なお、試験を行った環境条件は、周辺温度が５（℃）、であり、この条件下で、電球形蛍光ランプを口金上点灯して行なった。
図９は、光束立上がり特性の比較結果を示す図である。
図中の「Ａ」は発明品の立上がり特性を示し、図中の「Ｂ」は発光体（補助電球）を有しない電球形蛍光ランプの立上がり特性を示す。同図における縦軸は定常点灯時の光束に対する比率であり、１００（％）は、定常点灯時の光束（本実施例では８１０（ｌｍ）である。）を指す。また、同図における横軸は、点灯始動からの経過時間である。なお、発明品とは、発光管３の端部３ａ，３ｂと補助電球４の下端部とを固着剤１９で一体に固着したものである。

同図に示すように、補助電球を有しない電球形蛍光ランプでは、時間の経過とともに、光束が増加し、点灯始動から約３００（Ｓｅｃ）後に定常点灯時の光束の約８０（％）に達している。これに対し、発明品は、点灯始動から８０（％）に達するまでの時間が２４０（Ｓｅｃ）である。つまり、点灯始動から８０（％）に達するまでの時間が本発明品の方が短く、補助電球を有しない電球形蛍光ランプに対して、約２割程度光束立上がり特性が向上している。

この光束立上がり特性の向上の原因は、補助電球を有し、発光管を構成するガラス管がその補助電球の廻りを旋回する構成としているからである。つまり、発光管の温度が補助電球の発光時の熱により加熱され、発光管内の温度が上昇し、結果的に水銀蒸気圧が上昇して、光束立上がり特性が改善したものと考えられる。
そして、発明品における光束立上がりは、発光管と保持部材とを固着する固着剤と、補助電球と保持部材とを固着する固着剤とがつながっていない電球形蛍光ランプに比べて、５％程度、点灯始動直後からほぼ３００（Ｓｅｃ）経過するまでの時間で、向上していることを実験にて確認している。

また、発明品では、点灯始動直後から、定常点灯時の光束の３０（％）に達している。これは、点灯始動に合わせて点灯した補助電球４の光束によるものである。
３．その他
（１）補助電球
本実施の形態では、発光管の発光光束は８１０（ｌｍ）で、補助電球の発光光束は２００（ｌｍ）である。実施の形態では補助電球の発光光束について説明しなかったが、発光管の発光光束（定常点灯時）に対して、２０（％）以上、４０（％）以下の範囲の光束を発するのが好ましい。

この理由は、発光管の発光光束に対して２０（％）未満の場合は、点灯直後の光束が低く、輝度不足となるからである。一方、４０（％）より大きいと、補助電球を消灯させた前後の輝度の差が大きくなりすぎ、且つ補助電球の温度が高くなり、保持部材の材質を高価な高耐熱樹脂を使わなければならなくなるからである。
（２）旋回部について
実施の形態では、旋回軸方向に隣り合う第１の旋回部３１ａのガラス管と、第２の旋回部のガラス管との隙間は、１．５（ｍｍ）であったが、この隙間は、０．５（ｍｍ）以上、５（ｍｍ）以下が好ましい。

この理由は、この隙間が０．５（ｍｍ）未満の場合は、補助電球から発せられた光束が、ランプの光束向上の寄与しなくなり、逆に、５（ｍｍ）より大の場合は、隙間から補助電球から光が照射されて、輝度ムラが大きくなり、且つランプ自体が大きくなるからである。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。
１．ランプ
実施の形態では、所謂、Ａ形の電球形蛍光ランプについて説明したが、他のタイプの電球形蛍光ランプであっても良い。他の例としては、グローブの形状が、例えばＧ形をしたもの等がある。

また、グローブを備えない、所謂Ｄ形の電球形蛍光ランプであっても良い。
図９は、Ｄ形の電球形蛍光ランプの縦断面を示す図である。
電球形蛍光ランプ１０１は、図１に示すように、発光管３と、補助電球４と、発光管３及び補助電球４を保持する保持部材１０５と、保持部材１０５における発光管３及び補助電球４が位置する側と反対側に装着され且つ発光管３及び補助電球４を発光（点灯）させるための点灯ユニット７と、点灯ユニット７を内部に収納し且つ保持部材５に取着されているケース１０９とを備える。

Ｄ形の電球形蛍光ランプ１０１は、実施の形態で説明した電球形蛍光ランプ１との比較において、保持部材１０５とケース１０９とが異なる以外、略同じ構成をしている。
保持部材１０５は、筒状をした周壁１０５ｂと、当該周壁１０５ｂの一端を塞ぐ端壁１０５ａとを備える有底筒状をしている。端壁１０５ａには、発光管３を内部に受け入れるための受入口や、補助電球４を保持するための電球保持部等が形成されている。周壁１０５ｂは、ケース１０９の開口部分に内挿された状態で、例えば、固着剤１１１で固着されている。なお、保持部材１０５とケース１０９との結合は、固着剤以外の手段、例えば、係合手段、螺合手段等を利用しても良い。

周壁１０５ｂには、外周径の異なる、大径部と小径部とがあり、小径部がケース１０９内に挿入される。なお、周壁は、例えば、外周径が同一の筒状をしていても良いし、さらには、横断面形状が多角形状をしていても良い。
２．発光管
実施の形態での発光管の旋回部は、当該旋回部に相当する部分のガラス管が旋回軸の廻りを略同一の旋回半径で旋回する形状をしていたが、発光管は他の螺旋形状をしていても良い。他の形状としては、当該旋回部に相当する部分のガラス管が旋回半径を変えながら旋回する形状をしていても良い。なお、旋回半径の変化は、徐々に大きくなったり、大小を繰り返したりしても良い。

また、実施の形態の発光管は、２つの旋回部を有していたが、旋回部は１つであっても良い。このような例としては、旋回部に相当する部分のガラス管が旋回軸の廻りを、ガラス管の一端が他端から離れるように、一定方向に旋回して旋回部を構成しても良い（所謂、一重螺旋形状である。）。この場合も、補助電球を前記１つの旋回部内に形成されている空間に配すれば実施できる。

さらに、発光管は、例えば、Ｕ字形状をしたガラス管を複数本（例えば、３本）ブリッジ結合して構成した、所謂、３Ｕタイプであっても良い。
３．補助電球
実施の形態では、発光体（補助電球）として、シリカ電球を用いたが、他の発光体を用いても良い。他の発光体としては、ＬＥＤ素子、シリカ電球以外の電球（例えばクリプトン電球）等がある。なお、点灯始動直後の発光管の温度を上昇させて、光束立上がり特性を改善するには、発光体が発光時に発光管の温度以上になる必要がある。
４．補助アマルガム
実施の形態における発光管は、補助アマルガムを有しないタイプであったが、補助アマルガムを有するタイプであっても良い。

図１１は、補助アマルガムを有する発光管の端部を示す図であり、ガラス管の内部が分かるように、ガラス管の一部を切り欠いている。
本例においても、フィラメントコイル１２１は、一対のリード線１２３，１２５に架設されており、このリード線１２３，１２５の中央部分でガラス管１２７の端部に細管１２９と共に封着されている。

一対のリード線１２３，１２５には、ガラス管１２７内に位置する部分に補助アマルガム１３１が設けられている。この補助アマルガム１３１は、例えば、インジウムメッキのステンレスメッシュの切片が用いられている。なお、補助アマルガムは、他の金属、例えば、ガリウム、インジウム、鉛等の金属材料であっても良い。
図９のｃは、補助アマルガムを有する発光管を用いた電球形蛍光ランプを点灯させた際の光束立上がり特性を示している。

図９のａとｃとの違いは、補助アマルガムの有無である。両者を比較すると、点灯始動直後は、補助電球により、光束が急速に立上っている。しかし、その後始動してから６０秒が経過するまでは、光束増加の勾配が補助アマルガムを有する場合のｃの方が高いことが分かる。これは、補助アマルガムの効果と補助電球による熱効果との相乗効果により、補助電球のみを用いた場合（ａである。）よりも勾配が大きくなったと考えられる。
５．保持部材
保持部材は、発光管を保持する機能、補助電球を保持する機能、場合によっては、基板を取着する機能、ケースやグローブと固着できる機能等を有しておれば良く、その構成は、実施の形態で説明した保持部材に限定するものではない。

図１２は、変形例に係る保持部材の概略斜視図であり、（ａ）は発光管本体の大部分が位置する側から見た図であり、（ｂ）は基板が位置する側から見た図である。なお、この保持部材１５１は、上記で説明した、グローブを備えないＤ形の電球形蛍光ランプ用である。
図１３は、発光管と補助電球とを固着剤で固着した状態を示す。

保持部材１５１は、図１２に示すように、例えば、周壁１５３と端壁１５５とを備えた有底筒状をしている。端壁１５５には、実施の形態で説明した保持部材５と同様に、受入口１５５ａ，１５５ｂ、案内溝１５５ｃ，１５５ｄ、被覆部１５５ｅ，１５５ｆ、電球保持部１５７等が形成されている。
電球保持部１５７は、実施の形態と同様に、外周当接部１５７ａと底部当接部１５７ｂとを有する。

外周当接部１５７ａは、端壁１５５の中央部から口金側に凹入する凹入部分から構成されている。つまり、外周当接部１５７ａにおける発光管３の先端部３ｃ側に位置する端面が、実施の形態と異なり、端壁１５５と略面一となっている。
底部当接部１５７ｂ及び外周当接部１５７ａには、補助電球の一対のリード線を保持部材１５１の内部（端壁１５５の裏面側）へと導くための切欠き部１５７ｃ，１５７ｄが形成され、また底部当接部１５７ｂには、補助電球の細管が保持部材１５１と緩衝するのを防止するための貫通孔１５７ｅが設けられている。

本例においても、切欠き部１５７ｃ，１５７ｄは、端壁１５５に形成されている一対の受入口１５５ａ，１５５ｂの間に位置している。なお、本例においては、端壁１５５の裏面には、発光管の端部を位置決めするための保持片１５５ｇ，１５５ｈが形成されている。
また、図１３にも示すように、切欠き部１５７ｃ，１５７ｄは、保持部材１５１に挿入された発光管３の端部３ａ，３ｂに対応し、電球保持部１５７の中心（この中心は、保持部材１５１の中心でもある。）Ｏを基準とする周方向に沿って形成され、その一端が、受入口１５５ａ，１５５ｂの端縁と略一致し、他端が、受入口１５５ａ，１５５ｂから挿入されている発光管３の端と略一致している。

図１３では、固着剤は、ハッチング部分に設けられている。そして、発光管３と補助電球４とが固着剤１６１ａ，１６１ｂにより固着された状態では、結果的に、補助電球４を固着している固着剤１６１ａ，１６１ｂと、発光管３とを固着している固着剤１６１ａ，１６１ｂとがつながった１つの島状の塊として、各切欠き部１５７ｃ，１５７ｄに対応して形成される（一体化されている。）。

なお、本変形例では、保持部材１５１の端壁１５５の裏面に形成されている保持片１５５ｇ，１５５ｈは、固着剤１６１ａ，１６１ｂの流動を規制するダム機能も有している。
６．照明装置
実施の形態では、特に、放電ランプについて説明したが、本発明は、上記放電ランプを利用した照明装置にも適用できる。

図１４は、本発明に係る照明装置の概略図である。
照明装置２００は、例えば、天井２０２に装着されて、使用される。
この照明装置２００は、図１４に示すように、放電ランプ（例えば、電球形蛍光ランプ１である。）と、電球形蛍光ランプ１を装着し点灯させる点灯器具２０１とを備える。
点灯器具２０１は、例えば、天井２０２に取着される器具本体２０４と、器具本体２０４に装着された電球形蛍光ランプ１を覆うカバー２０６とを備える。

器具本体２０４には、電球形蛍光ランプ１の口金２３が取着（螺着）されるソケット２０８を備え、このソケット２０８を介して電球形蛍光ランプ１に給電される。
なお、ここでの照明器具は、一例であり、例えば、閉塞型のカバーを有さずに、開口型のカバーを有するものであっても良いし、放電ランプが横を向くような姿勢（ランプの中心軸が水平となるような姿勢）で点灯させるような照明器具でも良い。

さらに、ここでは、１つの放電ランプを点灯させているが、複数、例えば、３個の放電ランプを点灯させるようなものでも良い。

本発明に係る低圧水銀放電ランプ及び照明装置は、点灯始動時の光束立上がり特性を改善するのに利用できる。

本実施の形態に係る電球形蛍光ランプの縦断面図である。 本実施の形態に係る発光管の概略図である。 本実施の形態に係る補助電球の概略図である。 本実施の形態に係る保持部材の斜視図であり、（ａ）は発光管本体の大部分が位置する側から見た図であり、（ｂ）は基板が位置する側から見た図である。 発光管及び補助電球の保持状態を説明するための保持部材の裏側から見た図であり、（ａ）は発光管と補助電球とを固着する前の状態を示し、（ｂ）は発光管と補助電球とを固着剤で固着した状態を示す。 本実施の形態に係る点灯ユニットの構成図である。 電球点灯制御器の回路図である。 点灯ユニットの斜視図である。 光束立上がり特性の比較結果を示す図である。 Ｄ形の電球形蛍光ランプの縦断面を示す図である。 補助アマルガムを有する発光管の端部を示す図である。 変形例に係る保持部材の概略斜視図であり、（ａ）は発光管本体の大部分が位置する側から見た図であり、（ｂ）は基板が位置する側から見た図である。 発光管と補助電球とを固着剤で固着した状態を示す。 本発明に係る照明装置の概略図である。

符号の説明

１ 電球形蛍光ランプ
３ 発光管
４ 補助電球
５ 保持部材
７ 点灯ユニット
９ ケース
１１ グローブ
１８ 電球保持部
１９ 固着剤
２００ 照明装置

Claims (5)

1. 放電発光する発光管と、
   前記発光管におけるランプ始動時の光束立上がり特性よりも良い特性を有する発光体と、
   前記発光管と前記発光体とを固着剤により保持する保持部材とを備え、
   前記発光管と前記保持部材とを固着している固着剤が、前記発光体と前記保持部材とを固着している固着剤とつながっている
   ことを特徴とする放電ランプ。
2. 前記発光管は、仮想軸廻りに旋回する旋回部を有し、
   前記発光体は、前記旋回部により囲繞されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
3. 前記発光体は、定常点灯時に発光管から発せられる光束に対して、２０％以上、４０％以下の範囲内の光束を、点灯始動時に発する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の放電ランプ。
4. 前記発光体は、フィラメントコイルを有する電球である
   ことを特徴する請求項１〜３の何れか１項に記載の放電ランプ。
5. 放電ランプと、前記放電ランプを装着して点灯させる照明器具とを備える照明装置において、
   前記放電ランプは、請求項１〜４の何れか１項に記載の放電ランプである
   ことを特徴とする照明装置。

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