説明

放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプ

【課題】 調光時に明るさのちらつきを防止した放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】 深調光し過ぎて下限値以上に調光した場合には、調光器71のダイアックQ2の位相角が所定値以上に大きくなり部分平滑回路76の電解コンデンサC8の電圧が低下する。ツェナダイオードZD3がオフして電解トランジスタQ7がオフし、電界効果トランジスタQ8がオンすることにより電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5のゲートが全波整流回路74の負極の電位に落ちる。電界効果トランジスタQ4がオフし、インバータ回路77の発振は停止し、発光管18は消灯する。電界効果トランジスタQ8がオンすることにより、ダイオードD13を介して白熱電球19に部分平滑回路76で部分平滑された電流が流れて、白熱電球19が点灯する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、調光点灯させてもちらつきを防止した放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、平滑回路を用いた放電灯点灯装置は、商用交流電源の交流電圧をトライアックなどにより位相制御する位相制御形調光器に接続し、放電灯点灯装置に入力する交流電圧を位相制御形調光器で位相制御して、平均電圧を変化させることにより放電ランプをたとえば調光位相90°から180°まで消灯することなく制御できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、位相制御形調光器の特に調光下限、すなわち平均電圧の低い状態では、トライアックは負荷が軽いために正負の導通時間が異なってしまうヒステリシス特性が現れ、正負でランプ電流の波高値が異なり、放電ランプの明るさにちらつきが生じるおそれがある問題を有している。
【0004】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、調光時にも明るさのちらつきを防止した放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の放電灯点灯装置は、放電ランプを点灯する放電灯点灯回路と;放電ランプの調光量を検出する調光量検出手段と;この調光量検出手段で調光量が所定値以下と検出されると放電ランプを消灯させるとともにこの放電ランプとは別個のランプを点灯させる切換手段とを具備したもので、調光量検出手段で放電ランプの調光量を検出し、調光量が所定値以下であると検出されると、切換手段は放電ランプから別個のランプに切り換えるため、深調光による放電ランプのちらつきをなくして別個のランプが点灯する。
【0006】請求項2記載の放電灯点灯装置は、請求項1記載の放電灯点灯装置において、調光量検出手段は、放電灯点灯回路に印加される電圧を検出するもので、電圧の検出により簡単に調光量を検出できる。
【0007】請求項3記載の放電灯点灯装置は、請求項1または2記載の放電灯点灯装置において、交流電源の交流電圧を整流して放電灯点灯回路に供給する整流回路を具備し、別個のランプは整流回路の出力により点灯するもので、ちらつきが生じにくい。
【0008】請求項4記載の放電灯点灯装置は、請求項1または2記載の放電灯点灯装置において、別個のランプは、交流電源の交流電圧により点灯するもので、他の回路を経由しないで別個のランプが点灯するため、効率の低下が小さい。
【0009】請求項5記載の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプと;この蛍光ランプとは別個のランプと;請求項1ないし4いずれか一記載の放電灯点灯装置と;放電灯点灯装置を収納するとともに蛍光ランプを支持するカバーと;放電灯点灯装置が電気的に接続されるとともにカバーの基端に配設された口金とを具備したもので、それぞれの作用を奏する。
【0010】請求項6記載の電球形蛍光ランプは、請求項5記載の電球形蛍光ランプにおいて、蛍光ランプは、複数のU字状の管体で構成され、別個のランプは、U字状の管体の間に位置するもので、放電ランプと別個のランプとを効率良く配置できる。
【0011】請求項7記載の電球形蛍光ランプは、請求項6記載の電球形蛍光ランプにおいて、別個のランプは、U字状の管体の先端より突出して位置するもので、別個のランプが点灯する際に蛍光ランプの管体による悪影響を防止できる。
【0012】請求項8記載の電球形蛍光ランプは、請求項5ないし7いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、蛍光ランプと別個のランプとは発光色がほぼ同一であるもので、放電ランプから別個のランプに切り換わっても発光色がほぼ同一なので違和感が少ない。
【0013】請求項9記載の電球形蛍光ランプは、請求項5ないし8いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、別個のランプは、白熱電球であるもので、低い輝度で照明できる。
【0014】請求項10記載の電球形蛍光ランプは、請求項9記載の電球形蛍光ランプにおいて、白熱電球は、放電ランプの全光出力時の消費電力の1.5倍以下の消費電力であるもので、白熱電球に切り換わっても大きなストレスを与えたり、白熱電球による発熱の弊害を防止する。
【0015】請求項11記載の電球形蛍光ランプは、請求項5ないし10いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、別個のランプは、発光ダイオードであるもので、低い輝度で照明できる。
【0016】請求項12記載の電球形蛍光ランプは、請求項5ないし11いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、蛍光ランプが収納されカバーとともにほぼ電球形状を形成する光拡散処理が施されたグローブを具備したもので、グローブは光を拡散する処理がなされているもので、グローブ全体が均一に発光するとともに、電球に比べて低い消費電力で電球に代えて用いることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電球形蛍光ランプの一実施の形態を図面を参照して説明する。
【0018】図2は電球形蛍光ランプの一実施の形態の一部を切り欠くとともにグローブを透視した側面図、図3R>3は電球形蛍光ランプの一実施の形態のバルブを展開して示すとともにバルブを点灯する電気回路を示す説明図、図4は発光管の仕切体を透過した平面図である。
【0019】まず、図2に示すように、11は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ11は、口金12を有するカバー14、このカバー14に収納された放電灯点灯装置としての点灯回路16、透光性を有するグローブ17、このグローブ17に収納された放電ランプとしての発光管18および別個のランプとしての白熱電球19を備えている。なお、発光管18の消費電力は22Wで、白熱電球19の消費電力は白熱電球19の発熱による周囲の影響および点灯回路16のストレスを考慮して発光管18の消費電力の1.5倍以下である33W以下である。そして、口金12、カバー14およびグローブ17で構成される外囲器は、白熱電球などの一般照明用電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。たとえばカバー14はグローブ17の形状に応じて形状を異ならせ、グローブ17がA形の場合にはグローブ17と協働してA形バルブに近い形状になるようにし、G形の場合にはG形バルブに近い球体の一部のような形状にする。なお、一般照明用電球とはJIS C 7501に定義されるものである。
【0020】そして、カバー14は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの耐熱性合成樹脂などにて形成されたカバー本体21を備えている。このカバー本体21は、下方に拡開する開口部を有する略円筒状をなし、白熱電球用照明器具への適合率を高めるために中間部から基端部にかけて細く形成し、上端部にエジソンタイプのE26型などの受電手段として機能しセンターコンタクトおよび口金シェルを有する口金12が被せられ、接着剤または支持手段たとえばポンチによる機械的固着であるかしめなどにより固定されている。なお、点灯回路16は口金12のアイレット金具と、口金シェルとに接続される。
【0021】また、グローブ17は、透明あるいは光拡散性を有する乳白色またはサンドブラス処理などされ、ガラスあるいは合成樹脂により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球と略同一形状の滑らかな曲面状に形成されているとともに、開口部の縁部には、カバー14の下端開口部の内側に嵌合する図示しない嵌合縁部が形成されている。なお、このグローブ17は、拡散膜などの別部材を組み合わせ、輝度の均一性を向上することもでき、あるいは省略することもできる。
【0022】また、点灯回路16は、水平状、すなわち発光管18の長手方向と垂直に配置される回路基板(PC板)24を備え、この回路基板24の両面すなわち口金12側である上面および発光管18側である下面に、複数の電気部品25,26が実装されている。
【0023】そして、回路基板24は、略円板状で、直径寸法は、50mm程度の略円板と同等かそれよりも小さく形成されている。また、回路基板24の上面には、比較的熱に弱い、すなわち比較的耐熱性が低い電解コンデンサ、フィルムコンデンサなどの電気部品25が配置されているとともに、下面には、比較的熱に強く、すなわち比較的耐熱性が高い高さ寸法の小さいチップ状のチップ部品である電気部品26が配置されている。また、背の高い電気部品を頂点とする逆円錐状に配設されている。
【0024】また、図2ないし図4に示すように、発光管18は、内部に放電路が屈曲して形成されるコンパクトな形の透光性放電容器となるたとえばソーダライムガラス、鉛ガラスあるいはバリウムシリケートガラスなどの経済的な軟質ガラスまたはホウケイ酸ガラスなどの硬質または半硬質ガラスのガラスバルブ31を有している。このガラスバルブ31の内面に、結晶構造がγ形あるいはα形のアルミナ微粒子を主体とする保護膜を介して、放電によって発生した紫外線を波長変換して所望波長域の可視光を得る耐熱特性、負荷特性および演色性に優れた三波長形蛍光体が塗布された図示しない蛍光体層が形成されており、これにより発光管18は蛍光ランプを構成している。また、ガラスバルブ31の内部にイオン化媒体となるアルゴンなどの希ガスや水銀などを含む放電ガスとなる封入ガスが封入され、ガラスバルブ31の両端に一対の電極32がピンチシールによって封装されている。また、希ガスとしては、アルゴン、クリプトン、キセノンあるいはネオンなどの一種または複数種を混合して数1000Pa〜数10000Paの圧力で封入する。なお、保護膜にα形のアルミナ微粒子を用いれば、優れた光束立ち上がり特性となる。また、蛍光体層は、保護膜を介さずに内面に直接形成したり、反射膜などを介して間接的に形成してもよい。
【0025】そして、ガラスバルブ31は、略同形状の複数、たとえば4本のU字状の管体33a,33b,33c,33dを有し、これら管体33a〜33dは、たとえば管外径が13mm以下、好ましくは8mm〜11mm、小形化を図ったものは3mm〜9mmで、たとえば10mmのガラス製の断面略円筒状であって、長さ寸法が110mm〜130mmの管が、中間部で滑らかに湾曲されて頂部を有する略U字状に形成されている。すなわち、各管体33a〜33dは、滑らかに反転する屈曲部34と、この屈曲部34に連続する互いに平行な一対の直管部35とを備えている。なお、ガラスバルブ31のより小形化のための外径は、外径が3mm未満であると、ランプ電流が絞られすぎてしまい、所望のランプ入力を確保するためには、ランプ電流が小さくなる分について放電路長を長くして補う必要があるので小形化を図れなくなり、また、ランプ電圧が高くなるから始動電圧も高くなり、点灯回路も大形化するとともに、コストアップになる。反対に、ガラスバルブ31の外径が13mmを超えると、大きくなりすぎて、コンパクトな蛍光ランプを得にくくなる。なお、ガラスバルブ31の内径は、概ね外径に比例しの肉厚の2倍を外径から減算した値の平均値である。
【0026】また、ガラスバルブ31の中間部の各管体33b,33cの両端と、ガラスバルブ31の両端の各管体33a,33dの一端とがつなぎ部となる3つの連通管部36を介して順次接続されて1本の連続した放電路37が形成されている。連通管部36は、各管体33a〜33dの端部をバーナーで加熱溶融した後、吹き破ることによって形成された開口同士をつなぎ合わせて形成されている。そして、ガラスバルブ31は、放電路37の長さがランプ電力に応じて250mm〜500mm程度に形成される。
【0027】そして、ガラスバルブ31が電球形蛍光ランプ11に組み込まれた状態において、各管体33a〜33dの頂部となる屈曲部34は、電球形蛍光ランプ11の上下方向を長手方向とする中心軸を中心とする所定の円周上に等間隔で位置され、また、各管体33a〜33dの直管部35も、電球形蛍光ランプ11の中心軸を中心とする所定の円周上に等間隔で位置され、すなわち、各管体33a〜33dの直管部35が断面四角形の各辺に対応して配置されている。
【0028】また、各管体33a〜33dの一端には排気管とも呼ばれる円筒状の細管38a,38b,38c,38dがそれぞれ連通状態で突設されている。ただし、ガラスバルブ31の両端部の管体33a,33dの細管38a,38dは電極32が封装される端部とは反対側である非電極側の端部に突設されている。これら各細管38a〜38dは、ガラスバルブ31の製造過程で溶断によって順次封止され、各細管38a〜38dのうちの封止されていない一部を通じてガラスバルブ31内が排気されるとともに、封入ガスが封入されて置換された後に、その各細管38a〜38dのうちの封止されていない一部、たとえば細管38bを溶断することによって封止される。
【0029】さらに、各電極32は、たとえばタングステン(W)ワイヤを二重巻きしアルカリ土類金属の電子放射物質の酸化物を塗布したフィラメントコイル41を有し、このフィラメントコイル41が一対で2本の線状の電極用のウエルズ42に支持されている。各ウエルズ42は、ガラスバルブ31の両端の管体33a,33dの端部にピンチシールによって封着された図示しないジュメット線を介して、管体33a,33dの外部に導出されたワイヤ44に接続されている。このジュメット線はバルブ端部のピンチシール部45によって封止されている。そして、ガラスバルブ31が電球形蛍光ランプ11に組み込まれる際に、ワイヤ44が点灯回路16に接続される。また、各電極32は封着の際にフィラメントコイル41の形状が乱れるのを防止するために、ビードマウント構造としてもよい。
【0030】なお、各管体33a〜33dの端部とも、ピンチシールによって封止されたピンチシール部45が形成されている。
【0031】また、中間部の一方の管体33cの細管38cには、その細管38aを封止する際にイオン化媒体としての水銀の放出源となる主アマルガム51が封入されている。この主アマルガム51は、ビスマス、インジウムおよび水銀にて構成されるBi−In−Hg合金であり、略球形状で粒径約2.5mmの粒子3個で40mg〜120mg程度封入され、ガラスバルブ31内の水銀蒸気圧を適正な範囲に制御する。なお、主アマルガム51としては、ビスマス、インジウムの他に、たとえばBi−In−Sn−Hgのようにスズ、鉛などを組み合わせた合金によって形成したものを用いてもよい。また、水銀の含有量が6質量%程度になると、水銀がアマルガムの表面に滲み出てべとつきを生じやすいので、アマルガムを製造する際に、急冷して結晶粒子を小さくしたり、アマルガムの表面にべとつき防止処理をしたりすることが好ましい。また、ガラスバルブ31の外径が小さくなるほど、点灯時に放電空間内の水銀蒸気圧が均一に分布するまでに時間がかかりやすくなるので、主アマルガム51をガラスバルブ31の複数の位置で供給するとよい。
【0032】さらに、中間部の各管体33b,33cの細管38b,38cとは反対側である細管38b,38cを有していない側の端部には、放電路37の途中に位置し、消灯時にガラスバルブ31内の浮遊水銀を吸着しかつ始動時を含む点灯初期に吸着した水銀を放出する2つの放電路途中の図示しない補助アマルガムが配設されている。すなわち、ガラスバルブ31の放電路途中のイオン化媒体としての水銀の放出源となる2つの補助アマルガムに挟まれる管体33c の端部に主アマルガム51が配置されている。
【0033】また、補助アマルガムは、管体33b,33cの軸方向に長い長方形板状でたとえばSUS製の基板を有し、この基板の一端がニッケル(Ni)製で1本の線状の支持部材としての補助アマルガム用のウエルズ54に溶接にて取り付けらている。基板には、ウエルズ54との溶接箇所から離反した箇所に水銀を吸着するインジウム(In)などの金属メッキが施されている。そして、ウエルズ54との溶接箇所から離反した箇所に金属メッキを施すことにより、ランプ点灯時に金属メッキのインジウムが溶けてウエルズ54に達するために、ウエルズ54のニッケルとインジウムとの反応によって合金を形成して水銀蒸気圧特性を損なうというようなことがなく、経時的な使用による始動時の光束の立ち上がり特性の低下を防止できる。
【0034】また、両端の各管体33a,33dの電極32の一方のウエルズ42には、補助導体となる図示しない電極側の補助アマルガムが取り付けられている。この補助アマルガムは、補助アマルガムと同様に構成され、同様の水銀蒸気圧特性を有する。
【0035】また、ガラスバルブ31の補助アマルガムが配置される中間の管体33b,33cの端部であるピンチシール部45と連通管部36との距離Lは8〜15mmの範囲に形成されている。このようにすることで、管体33a〜33dを連通管部36で接続する接続加工時に、ウエルズ54が受ける熱影響を少なくしてウエルズ54が高温となって封止箇所であるピンチシール部45にクラックが発生するのが防止される。
【0036】また、発光管18は、蛍光ランプ固定部材でありまた点灯回路固定部材である支持手段としての仕切板61に取り付けられ、この仕切板61がカバー14に固定されている。すなわち、仕切板61は、円板状をなす基板部62を備え、この基板部62に形成された取付孔62aに、各管体33a〜33dの端部を挿入したうえたとえばシリコーン接着剤にて接着などして、発光管18が仕切板61に固定されている。また、仕切板61には、白熱電球19が取り付けられている。この白熱電球19は、発光管18の各管体33a〜33dに対向する部分の周囲にアルミニウムあるいは銀が蒸着されて鏡面状の円柱の基体65の先端に光照射部66が形成され、4つの管体33a〜33dの中央に取り付けられ、先端の光照射部66は照射方向となる周囲に管体33a〜33dが位置して陰影とならないようにグローブ17の最も高い位置で管体33a〜33dの先端より突出した位置に位置している。
【0037】さらに、基板部62の外周部からは、上側に向かいさらに外側に向かう嵌合段部63が形成されている。そして、この嵌合段部63をカバー14の内側に嵌合し、さらに、この嵌合段部63とカバー14との間にグローブ17の嵌合縁部を嵌合した状態で、嵌合段部63とカバー14との間にたとえばシリコーン接着剤を充填することにより、これらの部材が互いに固定されている。また、嵌合段部63の上側には、円筒状などをなす図示しない取付片部が突設され、この取付片部に、嵌合あるいは接着などして、点灯回路16の回路基板24が取り付けられている。
【0038】次に、点灯回路16を図1を参照して説明する。
【0039】図1は点灯回路を示す回路図で、この図1に示すように、商用交流電源eに2線式の調光器71が接続され、商用交流電源eおよびこの調光器71で位相制御により出力電圧可変の交流電源72を構成している。また、2線式の調光器71は、トライアックQ1を備え、このトライアックQ1に対して並列にノイズ吸収用のコンデンサC1が接続され、トライアックQ1のゲートにはトリガ用のダイアックQ2が接続され、このダイアックQ2は位相角設定用の可変抵抗R1を介してトライアックQ1の一端側に接続されるとともに、コンデンサC2を介してトライアックQ1の他端側に接続されている。そして、可変抵抗R1の抵抗値を変化させることにより可変抵抗R1およびコンデンサC2の時定数を変化させて、トライアックQ1がオンする位相を変化させ、平均電圧を変化させて全光点灯および調光点灯を設定する。
【0040】また、調光器71を介した商用交流電源eには、インピーダンス素子Z1が接続され、このインピーダンス素子Z1に対して並列にコンデンサC3が接続されている。そして、調光器71を介した商用交流電源eには4つのダイオードD1〜D4で構成された全波整流回路74の入力端子が接続されている。
【0041】さらに、全波整流回路74の出力端子には、ノイズ除去用のインダクタL1および抵抗R2の直列回路が接続され、発生する高周波ノイズを商用交流電源eに流出しないように除去するフィルタ回路75を構成している。
【0042】そして、抵抗R2には、非平滑直流電圧のピーク値がそのまま残存し全波整流回路74から出力された非平滑直流電圧の谷の部分を埋めて部分的な平滑電圧を形成する部分平滑回路76が接続されている。この部分平滑回路76は、抵抗R2に対して並列に高周波バイパス用のコンデンサC6が接続され、このコンデンサC6に対して並列に、電解コンデンサC7、ダイオードD7、抵抗R3、電解コンデンサC8の直列回路が接続され、電解コンデンサC7およびダイオードD7の接続点と全波整流回路74の負極との間にダイオードD7と逆極性にダイオードD8が接続され、電解コンデンサC7、ダイオードD7および抵抗R3の直列回路に対して並列に逆極性のダイオードD9が接続されている。
【0043】また、部分平滑回路76には、ハーフブリッジ形の放電灯点灯回路としてのインバータ回路77が接続されている。このインバータ回路77は、2つの相補型のNチャネルでMOS形の電界効果トランジスタQ4およびPチャネルでMOS形の電界効果トランジスタQ5が直列に接続され、周波数10kHz以上、好適には周波数20〜200kHzの高周波交流を出力する。また、電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5は起動用の抵抗R4を介して調光器71を介した商用交流電源eの一端に接続されるとともに、電界効果トランジスタQ5のドレイン、ソース間に起動用の抵抗R5およびコンデンサC10が並列に接続されている。また、抵抗R5およびコンデンサC10の接続点は、抵抗R6および抵抗R7の直列回路を介してインダクタL1に接続され、抵抗R6に対して並列にコンデンサC11が接続されている。さらに、電界効果トランジスタQ4のゲート、ソース間には逆極性に接続されたツェナダイオードZD1およびツェナダイオードZD2の直列回路が接続されるとともに、コンデンサC12および帰還トランスTr1の二次巻線Tr1bが接続されている。そして、帰還トランスTr1の二次巻線Tr1bに対して並列に、コンデンサC13および電界効果トランジスタQ6の直列回路が接続されている。
【0044】また、調光が下限値以下になると発振を停止させる保護回路78を有し、この保護回路78は抵抗R3および電解コンデンサC8の接続点および全波整流回路74の負極側に接続された抵抗R8の間に調光量検出手段としてのツェナダイオードZD3、抵抗R9および抵抗R10の直列回路が接続され、抵抗R10に対して並列にコンデンサC14が接続され、抵抗R9および抵抗R10の接続点に電界効果トランジスタQ7のゲートが接続され、この電界効果トランジスタQ7のドレインは抵抗R11を介して抵抗R3および電解コンデンサC8の接続点に接続され、電界効果トランジスタQ7のゲートはコンデンサC15を介して抵抗R4および全波整流回路74の負極間に接続されている。さらに、抵抗R9および抵抗R10の接続点から、抵抗R13およびダイオードD11を介して電界効果トランジスタQ8のドレインに接続され、この電界効果トランジスタQ8のドレインはダイオードD12を介して電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5のゲートに接続されている。また、切換手段としての電界効果トランジスタQ8のドレインは、ダイオードD13および白熱電球19の直列回路を介してインダクタL1に接続されている。さらに、抵抗R7および抵抗R8の接続点は、ツェナダイオードZD4および抵抗R17の直列回路を介して、電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5の接続点に接続され、抵抗R17に対して並列にコンデンサC16が接続され、ツェナダイオードZD4および抵抗R17の接続点は電界効果トランジスタQ6のゲートに接続されている。
【0045】さらに、電界効果トランジスタQ5のドレイン、ソース間には、負荷回路79が接続され、この負荷回路79は帰還トランスTr1の一次巻線Tr1aから単巻線トランスの昇圧トランスTr2の直列巻線Tr2bおよび直流カット用のコンデンサC17の直列回路に接続され、昇圧トランスTr2の共通巻線Tr2aは直列巻線Tr2bおよび限流インダクタL2を介して発光管18のフィラメントコイル41,41のそれぞれの一端に接続され、このフィラメントコイル41,41の他端間には始動用のコンデンサC18および抵抗R19の直列回路が接続されている。
【0046】次に、上記実施の形態の点灯回路16の動作について説明する。
【0047】まず、調光器71が接続されていないあるいは調光器71が全光点灯状態に設定されているときについて説明する。なお、点灯回路16は調光器71が接続されている商用交流電源eあるいは調光器71が接続されていない商用交流電源eのいずれにも対応可能である。
【0048】商用交流電源eから抵抗R4、ツェナダイオードZD1,ZD2、抵抗R8に電流が流れてコンデンサC10を充電し、電界効果トランジスタQ4をオンする。
【0049】電界効果トランジスタQ4がオンすると、部分平滑回路76から、電界効果トランジスタQ4、帰還トランスTr1の一次巻線Tr1a、昇圧トランスTr2の直列巻線Tr2b、限流インダクタL2、フィラメントコイル41、コンデンサC18、抵抗R19、フィラメントコイル41、コンデンサC16、抵抗R4に電圧が印加され、主としてコンデンサC17および限流インダクタL2などの共振により、電界効果トランジスタQ4がオフするとともに、電界効果トランジスタQ5がオンする。そして、これらの動作により電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5が、交互にオン、オフを繰り返す。
【0050】この動作を繰り返し高周波交流電圧を発生して、フィラメントコイル41,41が予熱され、フィラメントコイル41,41間が所定値以上の電圧になると、発光管18が始動、点灯する。
【0051】また、部分平滑回路76の電解コンデンサC7,C8のそれぞれには、全波整流回路74からの平滑直流電圧によって、非平滑直流電圧のピーク値の1/2の電圧が充電される。一方、放電時にはダイオードD7〜D9により、各電解コンデンサC7,C8が並列に放電する。このため、商用交流電源eの半波整流波形における谷の部分が埋められて、電解コンデンサC7,C8にいわゆる部分平滑電圧が発生する。このように部分平滑回路76を用いたことにより、調光によって非平滑直流電圧の導通角が変化するが、部分平滑回路76では非平滑直流電圧の導通角に応じて全波整流回路74から部分平滑回路76に流入する入力電流の大きさが変化するとともに、平滑化直流電圧も変化する。このため、調光による導通角の変化と、発光管18に供給されるランプ電流の大きさとが相関を示し、調光がスムースとなり、調光特性が良好になる。また、部分平滑回路76を用いることにより突入電流も防止できる。さらに、入力電圧が高くなるとコンデンサC11の両端子間の電圧が上昇してツェナダイオードZD4がオンして電界効果トランジスタQ6がオンするので、コンデンサC13が電気的に接続され、電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5の発振周波数が低くなり、ランプ電流が増加して発光管18は明るくなる。
【0052】また、白熱電球19の基体65の周囲は鏡面状で、この基体65の周囲は発光管18の内面側に対向するので、発光管18の内方に向けた光は白熱電球19の周囲で反射されて外側に照射されることにより、発光効率も向上する。
【0053】次に、調光器71を接続して調光する場合について説明する。
【0054】まず、調光器71の可変抵抗R1を操作することによりダイアックQ2の動作する位相角を変化させ、トライアックQ1の導通位相角が変化し、平均電圧を低下させて発光管18を調光する。すなわち、調光により入力電圧が低くなるとコンデンサC11の両端間の電圧が低下してツェナダイオードZD4がオフして電界効果トランジスタQ6がオフするので、コンデンサC13が電気的に接続されていない状態になり、電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5の発振周波数が高くなり、ランプ電流が減少して発光管18は暗くなる。
【0055】そして、たとえば深調光し過ぎて下限値以上に調光した場合には、調光器71のダイアックQ2の位相角が所定値以上に大きくなり休止期間が長くなると部分平滑回路76の電解コンデンサC8の電圧が低下し、ツェナダイオードZD3がオフして電解トランジスタQ7がオフし、電界効果トランジスタQ8がオンすることにより電界効果トランジスタQ4および電界効果トランジスタQ5のゲートが全波整流回路74の負極の電位に落ちるため、電界効果トランジスタQ4がオフし、インバータ回路77の発振は停止し、発光管18は消灯する。
【0056】また、電界効果トランジスタQ8がオンすることにより、ダイオードD13を介して白熱電球19に部分平滑回路76で部分平滑された電流が流れて、白熱電球19が点灯する。そして、この際には部分平滑回路76によるハンチングが生じないため、発光管18から白熱電球19への切り換わりは良好となる。白熱電球19に流れる電流は部分平滑されているため、大きなちらつきはない。さらに、白熱電球19の光照射部66は発光管18の先端より突出しているとともに発光管18の各管体33a〜33dに対向する部分の周囲の基体65は鏡面状であるので、光照射部66が点灯した際に発光管18による光の遮蔽が少ないので、白熱電球19の点灯による発光管18の陰影を防止できる。
【0057】このように、発光管18を調光し、調光の度合いが下限値以上になり位相導通角が大きくなって電流の休止期間が長くなると、発光管18を消灯させるとともに白熱電球19を点灯させることにより、ちらつきを生ずることなく輝度を調光器71の位相角が180°になる0%調光まで低下できる。なお、白熱電球19の発光色に合わせて発光管18の発光色をほぼ同じにしておけば、発光管18から白熱電球19に切り換わる際にも違和感がない。また、発光管18の発光色を白色、昼白色あるいは昼光色にしておけば、全光点灯時には昼間の色に近づけ、深調光の場合には常夜灯の発光色となり、従来の蛍光ランプと常夜灯とを備えた照明器具と同等の作用、効果を奏し、寝室の枕元灯などに有効である。
【0058】次に、他の実施の形態の点灯回路16を図5を参照して説明する。
【0059】図5は点灯回路を示す回路図で、図1に示す点灯回路16において、部分平滑回路76の出力により白熱電球19を点灯していたものに対し、調光器71を介した商用交流電源eの交流電圧により白熱電球19を点灯させるものである。すなわち、図1に示すダイオードD13に代えて、調光器71を介した商用交流電源eの両端にダイオードD15およびダイオードD16を接続し、これらダイオードD15およびダイオードD16の接続点に白熱電球19を接続したものである。すなわち、商用交流電源eの交流電圧をダイオードD15およびダイオードD16でそれぞれ半波ずつ整流して全波整流し、全波整流された交流電圧で白熱電球19を点灯させている。
【0060】このように、商用交流電源eから直接電圧を印加することにより、白熱電球19の点灯時には全波整流回路74および部分平滑回路76などを用いないことにより、効率の低下を防止できるとともに、白熱電球19の点灯時は発光管18の点灯時より消費電力が大きいため、全波整流回路74および部分平滑回路76のストレスも防止できる。
【0061】次に、他の実施の形態の電球形蛍光ランプ11を図6および図7を参照して説明する。
【0062】図6は電球形蛍光ランプの一実施の形態の一部を切り欠くとともにグローブを透視した側面図、図7R>7は発光管の仕切体を透過した平面図である。そして、この図6および図7に示す電球形蛍光ランプ11は、図2ないし図4に示す電球形蛍光ランプ11と同様に仕切板61に白熱電球19が取り付けられているが、白熱電球19が異なる。この白熱電球19は、発光管18の各管体33a〜33dの高さより低く、発光管18の各管体33a〜33dに対向する部分の周囲はクリアで光を照射する光照射部91を有し、先端は各管体33a〜33dの先端より基端側に位置して乳白色など光拡散処理された先端部92を有している。
【0063】また、U字状の各管体33a〜33dの間の部分および各隣り合う管体33a〜33dの間の部分には、各管体33a〜33dと光透過率がほぼ等しいシリコン樹脂94が充填されている。なお、このシリコン樹脂94は管体33a〜33dの保持、固定としての機能も有している。
【0064】そして、白熱電球19が点灯した場合には、先端方向は先端部92は光拡散処理されているため、グローブ17の先端方向を均一に照射できるとともに、光照射部91から照射される光は発光管18の各管体33a〜33dまたはシリコン樹脂94を介して照射されるため、白熱電球19の点灯による発光管18の陰影を防止でき、周囲に均一に照射できる。
【0065】また、シリコン樹脂94には遮光性を有するものを使用しても、発光管18の各管体33a〜33dの周囲に直接照射される光がなくなり、少なくともU字状の各管体33a〜33dを介して照射され、これら各管体33a〜33dで光を拡散するので、白熱電球19の点灯による発光管18の陰影を防止でき、周囲に均一に照射できる。
【0066】なお、調光器71は、一般的には電球形蛍光ランプ11を構成するものではなく、室内の壁面に埋設されたり、照明器具に内蔵されたりして用いられるが、電球形蛍光ランプ11に組み込むことができる。
【0067】また、いずれの場合にも白熱電球19に代えて発光ダイオードを用いることもできる。そして、この発光ダイオードを用いる場合には、発光管18の基端側の周囲に円周状に配設すれば全体を均等に明るくできる。
【0068】
【発明の効果】請求項1記載の放電灯点灯装置によれば、調光量検出手段で放電ランプの調光量を検出し、調光量が所定値以下であると検出されると、切換手段は放電ランプから別個のランプに切り換えるため、深調光による放電ランプのちらつきをなくして別個のランプを点灯できる。
【0069】請求項2記載の放電灯点灯装置によれば、請求項1記載の放電灯点灯装置に加え、調光量検出手段は放電灯点灯回路に印加される電圧を検出するので、電圧の検出により簡単に調光量を検出できる。
【0070】請求項3記載の放電灯点灯装置によれば、請求項1または2記載の放電灯点灯装置に加え、別個のランプは交流電源の交流電圧を整流する整流回路の出力により点灯するもので、ちらつきが生じにくくできる。
【0071】請求項4記載の放電灯点灯装置によれば、請求項1または2記載の放電灯点灯装置に加え、別個のランプは交流電源の交流電圧により点灯するので、他の回路を経由しないで別個のランプが点灯するため、効率の低下が小さくできる。
【0072】請求項5記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項1ないし4いずれか一記載の放電灯点灯装置を収納するとともに蛍光ランプを支持するカバーと、放電灯点灯装置が電気的に接続されるとともにカバーの基端に配設された口金とを具備したので、それぞれの効果を奏することができる。
【0073】請求項6記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項5記載の電球形蛍光ランプに加え、U字状の管体の間に位置するもので、放電ランプと別個のランプとを効率良く配置できる。
【0074】請求項7記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項6記載の電球形蛍光ランプに加え、別個のランプはU字状の管体の先端より突出して位置するので、別個のランプが点灯する際に蛍光ランプの管体による悪影響を防止できる。
【0075】請求項8記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項5ないし7いずれか一記載の電球形蛍光ランプに加え、放電ランプから別個のランプに切り換わっても発光色がほぼ同一なので違和感が少なくできる。
【0076】請求項9記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項5ないし8いずれか一記載の電球形蛍光ランプに加え、別個のランプは白熱電球であるもので、低い輝度で照明できる。
【0077】請求項10記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項9記載の電球形蛍光ランプに加え、白熱電球は放電ランプの全光出力時の消費電力の1.5倍以下の消費電力であるので、白熱電球に切り換わっても大きなストレスを与えたり、白熱電球による発熱の弊害を防止できる。
【0078】請求項11記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項5ないし10いずれか一記載の電球形蛍光ランプに加え、別個のランプは発光ダイオードであるので、低い輝度で照明できる。
【0079】請求項12記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項5ないし11いずれか一記載の電球形蛍光ランプに加え、蛍光ランプが収納されカバーとともにほぼ電球形状を形成する光拡散処理が施されたグローブを具備したので、グローブは光を拡散する処理がなされているので、グローブ全体を均一に発光できるとともに、電球に比べて低い消費電力で電球に代えて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の点灯回路を示す回路図である。
【図2】同上電球形蛍光ランプの一部を切り欠くとともにグローブを透視した側面図である。
【図3】同上電球形放電ランプのバルブを展開して示すとともにバルブを点灯する電気回路を示す説明図である。
【図4】同上発光管の仕切体を透過した平面図である。
【図5】同上他の一実施の形態の点灯回路を示す回路図である。
【図6】同上他の実施の形態の電球形蛍光ランプの一部を切り欠くとともにグローブを透視した側面図である。
【図7】同上発光管の仕切体を透過した平面図である。
【符号の説明】
11 電球形蛍光ランプ
12 口金
14 カバー
16 放電灯点灯装置としての点灯回路
17 グローブ
18 放電ランプとしての発光管
19 別個のランプとしての白熱電球
33a〜33d 管体
72 交流電源
76 部分平滑回路
77 放電灯点灯回路としてのインバータ回路
Q8 切換手段としての電界効果トランジスタ
ZD3 調光量検出手段としてのツェナダイオード

【特許請求の範囲】
【請求項1】 放電ランプを点灯する放電灯点灯回路と;放電ランプの調光量を検出する調光量検出手段と;この調光量検出手段で調光量が所定値以下と検出されると放電ランプを消灯させるとともにこの放電ランプとは別個のランプを点灯させる切換手段と;を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項2】 調光量検出手段は、放電灯点灯回路に印加される電圧を検出することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
【請求項3】 交流電源の交流電圧を整流して放電灯点灯回路に供給する整流回路を具備し、別個のランプは、整流回路の出力により点灯することを特徴とする請求項1または2記載の放電灯点灯装置。
【請求項4】 別個のランプは、交流電源の交流電圧により点灯することを特徴とする請求項1または2記載の放電灯点灯装置。
【請求項5】 蛍光ランプと;この蛍光ランプとは別個のランプと;請求項1ないし4いずれか一記載の放電灯点灯装置と;放電灯点灯装置を収納するとともに蛍光ランプを支持するカバーと;放電灯点灯装置が電気的に接続されるとともにカバーの基端に配設された口金と;を具備したことを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項6】 蛍光ランプは、複数のU字状の管体で構成され、別個のランプは、U字状の管体の間に位置することを特徴とする請求項5記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項7】 別個のランプは、U字状の管体の先端より突出して位置することを特徴とする請求項6記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項8】 蛍光ランプと別個のランプとは発光色がほぼ同一であることを特徴とする請求項5ないし7いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項9】 別個のランプは、白熱電球であることを特徴とする請求項5ないし8いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項10】 白熱電球は、放電ランプの全光出力時の消費電力の1.5倍以下の消費電力であることを特徴とする請求項9記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項11】 別個のランプは、発光ダイオードであることを特徴とする請求項5ないし10いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項12】 蛍光ランプが収納されカバーとともにほぼ電球形状を形成する光拡散処理が施されたグローブを具備したことを特徴とする請求項5ないし11いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図7】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2003−142290(P2003−142290A)
【公開日】平成15年5月16日(2003.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2001−335659(P2001−335659)
【出願日】平成13年10月31日(2001.10.31)
【出願人】(000003757)東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Fターム(参考)】