JPWO2013027258A1

JPWO2013027258A1 - 冷陰極蛍光管照明装置

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Publication number: JPWO2013027258A1
Application number: JP2011536695A
Authority: JP
Inventors: 学羽澤
Original assignee: Explore Corp Ltd
Current assignee: Explore Corp Ltd
Priority date: 2011-08-22
Filing date: 2011-08-22
Publication date: 2015-03-05

Abstract

冷陰極蛍光管を光源とする照明装置に於いて周囲の明るさに適応した照明の明るさを選択し、省エネルギーを達成し、かつ照明色を選択できることを課題とする。冷陰極蛍光管の細管特長を生かし、複数の冷陰極蛍光管を装備した照明装置とし、それらを選択点灯することにより環境の明るさに適応した照明装置とする。また、複数使用の冷陰極蛍光管に発光色の異なるものを用い、それらを任意選択点灯することにより、照明対象物や環境に適した照明色を選択点灯することができる構成とした。

Description

本発明は、冷陰極蛍光管を光源とする照明装置に関するものである。

冷陰極蛍光管（以下、「ＣＣＦＬ管」と略記する。）は電極にフィラメントを用いないので、管径を非常に細くできるという特長を有する。また、点滅点灯による劣化が少ないため大変長寿命で、さらに、構造や点灯回路が比較的簡単なので低価格で実現できるという特長がある。このため、これらの特長を生かして液晶テレビ画面のバックライトとして広く利用されてきた。

また、一般に蛍光灯と言われる蛍光管は熱陰極蛍光管と呼ばれるもので、電極を加熱して積極的に熱電子放出を行い、放電を開始する仕組みから加熱を伴う電極の小型化が難しく蛍光灯全体として小型化することが難しいという課題を有していた。一方、ＣＣＦＬ管は陰極を加熱せずに電子放出を行う。このために、熱陰極蛍光管に比べてＣＣＦＬ管は陰極降下電圧が大きく、その陰極降下電圧は発光に寄与しないのでそのまま熱的な損失となる。このため、ＣＣＦＬ管は熱陰極蛍光管に比べて発光効率が若干悪い。

こうした中で、従前はニッケル電極が主流であった陰極材料に、近年になってモリブデン電極が開発され、陰極降下電圧を大幅に下げることができるようになってきた。また、陰極材料としてカーボンナノチューブを利用する効果やダイヤモンド薄膜効果によって陰極降下電圧をさらに低下させることができると予想されているため、ＣＣＦＬ管の発光効率は大幅に改善される見通しとなってきている。

また、ＣＣＦＬ管の他の特長として、放電電極にエミッタを必要としないため、構造が簡易となりＣＣＦＬ管の外径を大幅に細くすることが可能で、管径が１〜２ｍｍのものも実用化されている。更に寿命は蛍光灯の４倍以上であり、点滅応答速度が速く、温度上昇が少ないのも特長である。

上記のような特長から、従来の蛍光灯（熱陰極管）に代わる蛍光灯型のＣＣＦＬ管照明装置の発明がなされている。

特許文献１にみられる照明ランプ装置は、一対のＣＣＦＬ管を従来の蛍光灯と同寸法のケースに収め、電極ピンも従来の蛍光灯と同一構造として、従来の照明器具にそのまま取り付けられるという優れた発明であるが、ＣＣＦＬ管の細径可能という特長を十分に活用しているとは言い難い。

特開２０１０−２４４８３５号公報

従来の蛍光灯を使用した照明装置は、蛍光灯の管全体が一様に発光するという特性を利用して、室内空間を一様に照明するための天井照明に広く用いられている。しかし、昼間時に外部からの光が差し込むように室内空間の明るさを変化させ、照明の明るさを変えるには、蛍光灯の点灯本数を制御する必要があった。

簡単には蛍光灯を何本かはずせば良いのであるが、天井装備の蛍光灯照明装置でははずすことが面倒で、夜間にまた装着するのは更に面倒である。このような手間を省くため、点灯制御回路を蛍光灯照明個々に備えると、照明器具は大きなスペースを占め、照明対象空間のレイアウトやデザイン上の制約が大きくなるという課題がある。

一方、省エネの観点から消費電力の少ない発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と略記する。）を用いた照明装置が急速に普及している。しかし、従来の直管型や環状の蛍光灯を用いた天井装備の照明器具にＬＥＤを用いるには大幅な改修工事が必要となる。このような大幅な改修工事を必要とせず、従来の蛍光灯用照明器具をできるだけ活用した照明装置とすることも課題である。

上記各課題を解決するため、本発明に係るＣＣＦＬ管を用いた照明装置は、細径のＣＣＦＬ管の端部を複数装着できる保持器とＣＣＦＬ管を点灯するためのインバータ点灯回路、点灯回路を選択する選択回路及び反射板を収容するケースからなる照明装置を備えて構成する。なお、後述の如く照明の明るさや発光色を変化させるためには装備するＣＣＦＬ管は３本以上の複数が望ましい。

更に、上記に用いる複数のＣＣＦＬ管として発光色の異なるＣＣＦＬ管を用いて、それらを選択点灯することにより照明色を変化させることができる。

発光色の異なるＣＣＦＬ管を選択点灯して照明色を変化できる機能を生かし、被照明物によってあらかじめ選択されたＣＣＦＬ管を点灯させることができる。

また、ＣＣＦＬ管の選択点灯を、照明器具より離れた位置から赤外線あるいは無線によってリモートコントロール制御することができる。

更に、複数のＣＣＦＬ管を収容したケース外形および照明器具との接続電極構造を従来の蛍光灯と同じとして従来の蛍光灯器具を活用できるようにすることも可能である。

以上述べたとおり、本発明によれば、従来の蛍光灯照明に比べ、照明領域の明るさに応じてＣＣＦＬ管の点灯本数を選択でき、簡単に照明の明るさをコントロールすることができ、省電力を達成できる。

上記、点灯本数やどのＣＣＦＬ管を点灯するかの選択をリモートコントロールできる機能により、容易に使用環境に最適な照明の明るさとすることができる。

また、ＣＣＦＬ管の細管特性により、従来の蛍光灯照明装置と比較して非常に薄型の照明装置を構成することができ、天井設置の照明装置のみならず壁面設置としても突出が少なく、更に応用分野を拡大することができる。

発光色の異なるＣＣＦＬ管を複数用い、それらを選択することにより照明色調を変化させることができる。例えば食品売り場の照明として本発明による照明装置を用い、食肉売り場には生肉独特の赤を表現するよう赤みがかったＣＣＦＬ管を選択し、魚売り場にはピンクがかったＣＣＦＬ管を選択して魚の青みを際立たせる等、食品売り場の売り上げアップにも貢献できる。

更に、従来の蛍光灯と同じ外形中に４〜５本以上のＣＣＦＬ管を収容できるので、従来の蛍光灯照明器具を活用し、蛍光灯に換えて本発明のＣＣＦＬ管照明装置を使用することができる。このため、従来の蛍光灯用の照明器具をすぐに活用することができる。更に従来の蛍光灯には無いＣＣＦＬ管選択点灯による明るさ調整、色度調整という新しい機能を付加することができる。

本発明に係るＣＣＦＬ管を光源とする照明装置の一実施例の概略構造を示す図である。図１に示すＣＣＦＬ管照明装置の断面概略構造を示す図である。図１に示すＣＣＦＬ照明装置の点灯制御を行なうブロックダイヤグラムである。本発明に係るＣＣＦＬ管を光源とする照明装置を既存の蛍光灯と同寸法に収めた一実施例の概略構造を示す図である。図４に示すＣＣＦＬ照明装置の断面概略構造を示す図である。図４と同様な従来の蛍光灯型で全周照明のＣＣＦＬ照明装置の断面図である。

以下、図面を参照して本発明に係るＣＣＦＬを光源とする照明装置の実施形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

図１〜図３を参照して、本発明にかかる一実施例（実施例１）に係るＣＣＦＬを光源とする照明装置について説明する。図１は本発明によるＣＣＦＬ照明装置を薄型の天井あるいは壁面装備の照明装置とした場合の例である。図２はそのＡ−Ａ´断面図である。

図１、２の例ではＣＣＦＬ管２が５本（２−１〜２−５）、照明装置台座４に取り付けられている。ＣＣＦＬ管２の背後にはＣＣＦＬ管の背面に向かう光を前面に向かうよう反射する反射板３が取り付けられている。この反射板３と照明装置台座４との間にはＣＣＦＬ管２を点灯するためのインバータ回路７が収められている。なおインバータ回路７はＣＣＦＬ管２を点灯させるものであり、その構成は周知であるので詳細な説明は省略する。

また、照明装置台座４の側面には点灯選択スイッチ５が設けられており、例えばＣＣＦＬ管２の５本全部（２−１〜２−５）のインバータ回路７に電源を供給してＣＣＦＬ管２を全部点灯したり、２−１、２−３、２−５の３本を点灯したり、２−２、２−４の２本を点灯したり、２−３の１本のみを点灯するよう４段階の明るさ選択をすることができる。以上が収められた照明装置台座４はＣＣＦＬ管２の保護と照明光の拡散のために例えば乳白色のプラスチック等で作られたカバー６で覆われている。

以上の説明ではＣＣＦＬ管２を５本使用した場合の例を示したが、５本以上あるいは５本以下の複数を用いる場合も同様である。さらにＣＣＦＬ管２として同種類の発光色を用いるものを使用しても良いし、発光色の異なるＣＣＦＬ管２を複数用いて任意のＣＣＦＬ管２を選択点灯することにより照明色を変化させることができる。

図３は、上記点灯選択にかかわる点灯制御をおこなうブロックダイヤグラムである。図３ではＣＣＦＬ管２をｎ本使用する場合の例を示しており、図３のＡでは図２の様に点灯制御回路を手動スイッチで操作する場合、Ｂでは点灯制御回路を赤外線あるいは電波あるいは超音波リモートコントロール受信機によって操作する場合を示している。

図４〜図５を参照して、本発明にかかる一実施例（実施例２）に係るＣＣＦＬを光源とする照明装置について説明する。図４は本発明によるＣＣＦＬ照明装置を蛍光灯と同寸法に収めた一実施例の概略構造を示す図である。図５はそのＢ−Ｂ´断面図である。

図４は、既存の蛍光灯の外形直径寸法と略同一直径のガラスあるいはプラスチック等の筒型カバー１０中に直径４ｍｍのＣＣＦＬ管２を５本内蔵した一例である。上記筒型カバー１０は乳白色にて構成すれば従来蛍光灯と違和感がないが、他の着色としてもよい。図２の例と同様、５本のＣＣＦＬ管２は台座８ａ、８ｂに取り付けられ、ＣＣＦＬ管２の背後には反射板３が設置されている。更にその後方のスペースにはインバータ回路７が内蔵されており、台座８ａには点灯選択スイッチ５が設けられている。この点灯選択スイッチをリモートコントロール機能にすることができることも前掲と同様である。

台座８ａ、８ｂには従来の蛍光灯と同様の電極９が設けられ、従来の蛍光灯照明器具を利用して取り付けることができる。

なお、図４では天井装備の蛍光灯を想定しているので上面への照明は考慮していないが、図４から分かるように筒型カバー１０の内部全周にわたってＣＣＦＬ管２を複数装備する余地があり、全周照明とすることもできる。この場合には反射板の内部空間にインバータ回路等を内蔵することができる。

図５は、図４のＢ−Ｂ´断面図である。５本のＣＣＦＬ管２の後方には反射板３があり、台座８ａと８ｂは支持板１１によって支持されており、２つの台座は筒型カバー１０によって覆われている。この筒型カバー１０と支持板１１との間隙にインバータ回路７が収容されているが、ＣＣＦＬ管２を全周に取り付けた図６の場合は反射板３によって台座８ａと８ｂを支持し、反射板３の内部にインバータ回路７を内蔵しても良い。

本発明に係るＣＣＦＬ管照明装置は周囲の環境に応じて簡単に明るさをコントロールできるため、省エネルギーの観点からも蛍光灯ランプの代替品として使用できる。また、照明色を変化できる特長によってウインドウ照明や食料品照明等の照明光源として応用が期待でき、蛍光灯ランプの代替品にとどまらず、照明光源として有用であって、食品産業、広告業、観光業、住宅産業等を含む産業上の広い利用可能性がある。

１…ＣＣＦＬ管照明装置、２…ＣＣＦＬ管、２−１〜２−ｎ…ＣＣＦＬ管、３…反射板、４…照明装置台座、５…点灯選択スイッチ、６…カバー、７…インバータ回路、８ａ、８ｂ…照明装置台座、９…電極、１０…筒型カバー、１１…支持板、３０…電源、３１−１〜３１−ｎ…スイッチ、３２−１〜３２−ｎ…インバータ回路、３３…点灯選択回路、３４…リモコン受信機、３５…リモコン送信機

Claims

冷陰極蛍光管を用いる照明装置に於いて、３本以上の複数の冷陰極蛍光管を同一照明装置内に装備し、任意の冷陰極蛍光管を選択点灯できることを特徴とした冷陰極管照明装置。
請求項１記載の冷陰極管照明装置に於いて、発光色の異なる冷陰極蛍光管を用いることを特徴とする冷陰極蛍光管照明装置。
請求項１または２記載の冷陰極蛍光管照明装置に於いて、任意の冷陰極蛍光管の組み合わせ点灯を選択できることを特徴とする冷陰極蛍光管照明装置。
請求項１乃至３のいずれか１項記載の冷陰極蛍光管照明装置に於いて、任意の冷陰極蛍光管の点灯選択を電波または赤外線または超音波にて遠隔操作することを特徴とする冷陰極蛍光管照明装置。
請求項１乃至４のいずれか１項記載の冷陰極蛍光管照明装置に於いて、前記照明装置を従来型熱陰極蛍光管と同一の電極構造としたことを特徴とする冷陰極蛍光管照明装置。