JPH03214596A - 蛍光灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は蛍光灯装置であって、特に、寒暖の変化が激
レい地域における照明に用いて好適なものに関する。

［従来の技術］ 一般家庭において通常の照明に用いられる蛍光灯は、温
暖地域においては寒色系が好まれ、寒冷地域では暖色系
が好まれる傾向が強い。これは、気温の高低に対する発
光色の変化が、人間の気分に大きな影響を与えることを
示している。

かかる傾向に対し、従来の蛍光灯は、発光面に塗布する
蛍光体の種類を変更することにより、昼光色あるいは白
色な乙　複数種類の発光色の蛍光灯を提供している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、蛍光体の種類を変更することにより発光
色を変更する方法では、発光色を変えるためには蛍光灯
それ自体を取り替えねばならず、寒暖の変化の激しい地
域においては適切な対応が難しい。

ところで、本発明者は以前、放電管内に複数種類のガス
を封入するとともに放電電流の波形を変えることにより
、放電管内の電子エネルギーを制御し、励起レベルの異
なるスペクトルを選択的に放射して、発光色が変化でき
ることを示した（例えば、特公昭５３−４２３８６号公
報参照）。

本発明者らは更に研究を続けた結果、従来の蛍光灯にお
いて水銀蒸気とともに封入されているアルゴンガスに代
えてネオンガスを使用することにより、気温の変化によ
って直接的に、あるいは放電用電源の周波数あるいは電
流波形の変化により間接的に、青みがかった寒色系の色
から、赤みがかった暖色系の色まで発光色を変更できる
ことを知見した。

本発明は上記した知見に基づいてなされたものであって
、簡単な構成で容易且つ大幅に色温度を変更可能とした
蛍光灯装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる蛍光灯装置は、第１図にその全体の概略
的な構成を示す如く、放電管１０内に少なくとも水銀と
ネオンを封入するとともに内面側に所定の蛍光体１２を
有する蛍光灯１と、該蛍光灯１の点灯手段とを備えてい
る。

前記した点灯手段は、蛍光灯の色温度を変更すべく電流
波形を制御可能としたことを特徴とする。

なお上記した点灯手段を、蛍光灯１の管径、封入ガス圧
および温度に対応して、色温度を変更すべく放電周波数
および波形を制御可能とすることも可能である。

また、上記した放電管１０内に更に、アルゴンを封入す
ることが好ましい。

［作用］ 上記構成において、所定のパルス信号を用いて放電を行
なうことにより、励起レベルの低い水銀蒸気が放電して
紫外線を発生し、蛍光体１２を発光させて白色あるいは
昼光色を発すると同時に、それよりも励起レベルの高い
、水銀による可視光領域の青白色の放電およびネオンガ
スによる赤色の放電も行なわれる。

ここで、例えば気温の変動に対応して蛍光灯の色温度を
変化させる場合は、放電電流の波形を変化させることに
より、放電管１０内の電子エネルギーが制御され、紫外
線による蛍光体層１２それ自体の発光色を中心として、
水銀による青白色から、ネオンガスの発光色が混じった
赤みがかった色まで、色温度は連続的に変更されるので
ある。

［実施例］ 以下本発明を、一般家庭に備える照明用の蛍光灯装置に
実施した一例を示すがこれに限らず、ディスプレイ用な
ど各種用途の蛍光灯装置に実施できることは勿論である
。

本発明にかかる蛍光灯装置は、第１図にその全体構成を
示す如く、所定の発光動作を行なう蛍光灯１に加えて、
該蛍光灯１の点灯手段として、蛍光灯１に所定の電流波
形の放電エネルギーを供給する電源部２と、電源部２の
動作を規制する制御部３とを備えている。この蛍光灯１
と電源部２とを、第２図に示す如く本体ケース４内に一
体に収納して天井５から吊す一方、制御部３を壁面６に
備えて、後記する各種操作を可能とする。

本体ケース４は、電源部２を収納した中空状の収納箱７
の下方にかさ状の反射面８を備え、この反射面８の中に
蛍光灯１を配設している。

蛍光灯１は、例えば円筒状のガラス管からなる放電管１
０の両端部に電極１１・１１を備えるとともに、内部に
水銀とネオンのガスを封入し、更に内面を蛍光体１２の
層で覆っている。

水銀は、気温の変化に対応して蒸気圧が変動し得る様に
、十分な量の水銀が粒状に封入される。

一方ネオンは、必要とする色温度の可変範囲および発光
効率に対応して、所定の封入圧に設定している。すなわ
ち、ネオンガスの量が少なすぎると発光色の暖色方向へ
の色変化は期待できないが、逆に多すぎると、赤みが勝
ちすぎて家庭用の蛍光灯としては一般的でなくなる。更
に、ネオンガスの封入圧の大小によって、ランプとして
の発光効率も違ってくる。そこで、ランプ効率を十分に
高く維持しながら、しかも必要とする色温度の可変範囲
に対応して、ネオンガスの封入圧が決定されるのである
。

蛍光体１２は、水銀蒸気の放電時に発生する紫外線を照
射した際に、例えば６５０００Ｋの昼光色を発生する「
ハロ燐酸カルシウム・アンチモンマンガンＪを使用する
ことが好ましい。しかし、必要とする発光色に対応して
、適宜変更することは可能である。

なお、上記した水銀およびネオンを主たる封入ガスとし
、更にアルゴンなどの不活性ガスを少量加えることによ
り、安定した色温度の変更動作が行なえる。

また、ネオンガスが放電すると、負グローにより電極１
】・１１近傍が赤橙色に色付いて見える場合がある。か
かる色が問題となる時は、電極１１付近の蛍光体］２の
種類あるいは塗布厚さを部分的に変更して負グロ一の色
を打ち消す様にするか、カバー１３で電極１１付近を遮
光することも可能である。

電源部２は、商用交流電源１４を入力とし、例えば数μ
ｓ〜数百μｓの内から選ばれた所定のバルス輻τを有す
る、第３図（ａ）または（ｂ）の様な三角波状、あるい
は第３図（Ｃ）の様な矩形波状あるいは又第３図（ｄ）
の様な矩形波と三角波を合成したパルス信号Ｓ１を発生
可能とするものであって、更に例えば数十Ｈｚ〜数ｋｔ
ｌｚの範囲で、制御部３から出力される制御信号Ｓ２の
入力により、放電電流の波形および周波数が連続的に変
更できる様に構成している。

制御部３は、電源部２のオンオフ用のスイッチ２０、自
動または手動動作の切り換えスイッチ２１、蛍光灯１に
おける発光色の手動による変更用ボリューム２２および
サーミスタの様な気温の検知手段２３を備え、入力され
た条件に対応した信号変換処理を行ない、電源部２に制
御信号ｓ２を送る。

すなわち、電源スイッチ２０をオンすると電源部２が始
動し、蛍光灯１にパルス信号Ｓ１を印加して放電を開始
する。ここで、切り換えスイッチ２１が手動側にあると
、ボリューム２２のスライド操作と連動して電源部２か
ら蛍光灯１に送られるパルス信号Ｓ１の繰り返し周波数
ｆあるいは電流波形が連続的に変更され、蛍光灯１にお
ける色温度が手動で東更される。

一方、スイッチ２、１が自動側にあると、室外に配設さ
れた検知千段２３が外気温に比例した検知信号Ｓ３を制
御部３に送り、該信号Ｓ３の大きさに対応した制御信号
Ｓ２が電源部２に送られて電源部２から出力されるパル
ス信号Ｓ１の放電周波数ｆあるいは電流波形を自動的に
変え、外気温に対応した色温度の光が蛍光灯１から発せ
られるのである。

［実験例］ 内径が２　．　３　ｃｍの、蛍光体１２を備えていない
透明な直管状の放電管１０内に、３８ｃｍの距離を設け
て電極１１・１１を配設するとともに、ネオンガスを４
■騰Ｈｇ封入して蛍光灯１を形成した。がかる蛍光灯１
の電極１１・１１間に、パルス輻τが３００μｓの第３
図（ａ）で示す立ち上がりの早い三角波を加え、パルス
信号Ｓ１の繰り返し周波数ｆと放電管１０の周囲温度Ｔ
とをパラメータとし、放電管１０から放出される発光色
の変化を測定した結果、第４図および第５図に示すグラ
フが得られた。

かかる精果から、第４図に示す様に、放電管１０の温度
Ｔを常温である２０℃の一定とし、周波数ｆを４０Ｈｚ
から５　０　０　Ｈ　ｚまで変化させると、白色を中心
に、赤色に近い発光色から、青色に近い色にまで輻広く
色温度が変化できることが確かめられた。

一方、第５図に示す如く、例えば周波数ｆを５００Ｈｚ
の一定とし、放電管温度Ｔを０℃から４０℃まで変化さ
せた場合も、２０℃における白色を中心に、赤色に近い
発光色から、青色に近い色にまで幅広く色温度が変化で
き、何れの場合も、外気温の変化に対応した色温度の変
化が可能であることが判る。

［発明の効果］ 本発明は上記の如く、水銀とネオンを主たる放電気体と
するとともに、電流波形が制御可能な信号で放電を行な
う様にしたので、寒色系から暖色系まで色温度を略連続
的に変更できる。

更に、蛍光灯１の管径、ガス圧および温度に対応して、
放電周波数および波形を変化可能としたことにより、蛍
光灯１の構成に適応させて色温度を変化させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示す概略図である。 第２図は本発明を家庭用の照明器具に実施した一例を示
す斜視図である。 第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は何れも、放電
に使用する電流波形の一例を示す波形図である。 第４図および第５図は実験結果を示すグラフであって、
第４図はパルス信号の周波数をパラメータとして温度変
化に対する色温度の変化を、第５図は温度をパラメータ
として周波数を変化させた場合の色温度の変化を、各々
ＣＩＥ色度図のＸ座標値で表わしたものである。 １　・ ２　・ ３　・ １０ １１ １　２ ・蛍光灯、 ・電源部、 ・制御部、 ・放電管、 ・電極、 ・蛍光体。 者 板　　谷　　　良　　平 竜子　雅俊 第４図 温度（Ｔ） 第５図 周 渡 数 （ｆ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放電管（１０）内に少なくとも水銀とネオンを封入
   し、内面に所定の蛍光体（１２）を有する蛍光灯（１）
   と、 該蛍光灯（１）の点灯手段とを備えた蛍光灯装置であっ
   て、 前記した点灯手段が、蛍光灯（１）の色温度を変更すべ
   く電流波形を制御可能としたことを特徴とする蛍光灯装
   置。 ２、放電管（１０）内に少なくとも水銀とネオンを封入
   し、内面に所定の蛍光体（１２）を有する蛍光灯（１）
   と、 該蛍光灯（１）の点灯手段とを備えた蛍光灯装置であっ
   て、 前記した点灯手段が、蛍光灯（１）の管径、封入ガス圧
   および温度に対応して、色温度を変更すべく放電周波数
   および波形を制御可能としたことを特徴とする蛍光灯装
   置。 ３、上記した放電管（１０）内には更に、アルゴンが封
   入されている請求項１または２記載の蛍光灯装置。