(57)【要約】【課題】発光効率および消費電力効率が高く、かつ外形寸法の小さい照明器具を提供する。【解決手段】照明器具１は、上面に開口を有する箱形の器具本体２と、器具本体２の上面に配置されて、開口を掩蔽する反射板３と、反射板３の反射面に対向配置されたＵ字冷陰極蛍光ランプ４とを備え、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４は、１ｍｍから９ｍｍ、望ましくは１ｍｍから６ｍｍ、更に望ましくは、２．６ｍｍから４．０ｍｍの外径を有する。また、望ましくは反射板３の反射面からＵ字冷陰極蛍光ランプ４の中心までの距離は、５ｍｍである。さらに望ましくは、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４の長軸中心間距離は１６ｍｍである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口を有する箱形の器具本体と、
前記器具本体の上面に配置されて、前記開口を掩蔽する反射板と、
前記反射板の反射面に対向配置された１ｍｍないし９ｍｍの外径を有するＵ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプと、
を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記冷陰極蛍光ランプは、１ｍｍないし６ｍｍの外径を有することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記冷陰極蛍光ランプは、２．６ｍｍないし４．０ｍｍの外径を有することを特徴とする請求項２に記載の照明器具。
【請求項４】
前記反射板の反射面から前記冷陰極蛍光ランプの中心までの距離は、３ｍｍないし８ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項５】
前記反射板の反射面から前記冷陰極蛍光ランプの中心までの距離は、４．５ｍｍないし５．４ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の照明器具。
【請求項６】
前記反射板の反射面から前記冷陰極蛍光ランプの中心までの距離は、５ｍｍである
ことを特徴とする請求項５に記載の照明器具。
【請求項７】
前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプは平行にＵ字またはコの字曲げされた冷陰極蛍光ランプであり、
前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離は１０ｍｍないし２０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項８】
前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離は１５．５ｍｍないし１６．４ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の照明器具。
【請求項９】
前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離は１６ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の照明器具。
【請求項１０】
前記反射板の上方に配置されて、前記冷陰極蛍光ランプの周囲の空間を外部環境から区画するとともに、前記蛍光ランプが放射する光線を透過するカバーを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項１１】
前記器具本体の下面から前記カバーの上面までの高さは、４５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項１２】
前記器具本体の下面から前記カバーの上面までの高さは、３９ｍｍであることを特徴とすることを特徴とする請求項１１に記載の照明器具。
【請求項１３】
前記照明器具の最大の幅は、４０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項１４】
前記照明器具の最大の幅は、３５ｍｍであることを特徴とする請求項１３に記載の照明器具。
【請求項１５】
前記器具本体と反射板との間に形成された空間部に、前記冷陰極蛍光ランプの点灯回路を配置することを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具に関し、特に冷陰極蛍光ランプを利用した薄形タイプの照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
開口部を有する箱形の器具本体の中に固定されたソケットに蛍光ランプを装着して、開口部に透光性のカバーを備える照明器具が知られている。このような照明器具は、居室あるいは通路の天井、あるいはキッチンセットの棚下などに取り付けて使用され、熱陰極蛍光ランプから構成されることが多い。熱陰極蛍光ランプには、内面に発光層を有する管状のガラスバルブの両端部分にフィラメントコイルなどの熱陰極が配置されると共に、ガラスバルブの内部にアルゴンなどの不活性ガスおよび水銀が封入されている。この熱陰極蛍光ランプは小径化が難しく、その外径はほぼ２５〜３８ｍｍ程度の範囲に設定されている。このために、器具本体の外形寸法も必然的に大きくなる。なお、一般に「蛍光灯」と言えば、この熱陰極蛍光ランプを指す。
【０００３】
また、照度を大きくするために、２本の蛍光ランプを器具本体の中に並列に配置する場合があるが、２本の蛍光ランプの間隔を狭くすると、適切な配光分布を得られないので、所望の被照射面にわたって充分な照度を得ることができない。適切な配光分布を得るためには、蛍光ランプの間隔をある程度大きくしなければならない。そのため、熱陰極蛍光ランプを２本使用する照明器具の幅は更に大きく（概ね８０ｍｍ以上）なる。
【０００４】
一方、近年は、室内の空間を大きくとる建築設計が好まれる傾向にあり、天井、壁面等に取り付ける照明器具の外形寸法を小さくすることが求められている。したがって、熱陰極蛍光ランプを使用する照明器具は、小型化という市場の要求に合致しないという問題がある。
【０００５】
冷陰極蛍光ランプは熱陰極蛍光ランプに比べ、径が細く、また寿命が永く、消費電力が小さいことから液晶のバックライト用の光源としては、多く利用されている（例えば、特許文献１ないし特許文献４に記載のバックライト装置）。そこで、冷陰極蛍光ランプを照明器具に用いることによってスリム化を図った照明器具が提案されている。例えば、特許文献５には、一般照明用器具として十分な明るさを得ることが可能である、薄形化を図った冷陰極蛍光ランプの照明器具が紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２１７３２２号公報
【特許文献２】実開平０３−１００８２６号公報
【特許文献３】特開平０７−２７０７８３号公報
【特許文献４】特開２００５−２９２２２６号公報
【特許文献５】特開２００６−２６９２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１ないし特許文献４に記載されている通り、冷陰極蛍光ランプは液晶パネルのバックライトには使用されることは多い。しかし、冷陰極蛍光ランプは、ランプ１本当りの光量が小さく、ランプ電圧が高いという課題を有する。このために、冷陰極蛍光ランプを使用した照明器具は、住宅や施設用等の一般照明分野には殆ど普及していない。また、特許文献５に記載の照明器具は、ランプ電圧が高いという問題は解決しているが、従来の熱陰極蛍光ランプを使用した場合と比較しほぼ同じ明るさを得るには、複数本の冷陰極蛍光ランプを用い同等の消費電力が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光効率および消費電力効率を向上することができ、かつ外形寸法の小さい照明器具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る照明器具は、上面に開口を有する箱形の器具本体と、
前記器具本体の上面に配置されて、前記開口を掩蔽する反射板と、
前記反射板の反射面に対向配置された１ｍｍないし９ｍｍの外径を有するＵ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の照明器具によれば、照明器具の外形寸法、特に幅を小さくすることができ、かつ発光効率および消費電力効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る照明器具の側面図である。
【図２】実施の形態に係る照明器具の正面図である。
【図３】実施の形態に係る照明器具の図１のＸ部分の拡大図である。
【図４】実施の形態に係る照明器具の図１のＹ−Ｙ’線で切断した横断面図である。
【図５】実施の形態に係るＵ字冷陰極蛍光ランプの点灯回路の一例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態に係る照明器具の配光特性を表すグラフである。
【図７】実施の形態に係る照明器具の発光効率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。なお、図中に描かれた構成要素の大きさは、実際の大きさではなく、理解しやすいよう拡大して描いている場合もある。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る照明器具の側面図を示す。図２は、実施の形態に係る照明器具の正面図を示す。また、図３は、実施の形態に係る照明器具の図１のＸ部分の拡大図を示す。図１および２に示すように、照明器具１は、器具本体２、反射板３、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４、カバー５およびホルダ６を備える。なお、カバー５は透明であるため、図１においてカバー５の内部を実線で描いている。また、図２ではカバー５を省略している。器具本体２は、上面が開放された箱のような形をしている。反射板３は器具本体２の上面を塞ぐように配置されている。Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４は、反射板３の上方にホルダ６によって固定されている。また、照明器具１の高さａ（器具本体２の下面からカバー５の上面まで）は４５ｍｍ以下とし、望ましくは３５ｍｍから４５ｍｍの間で選ぶ。本実施の形態では、最適値として３９ｍｍを選んでいる。照明器具１の幅ｂは４０ｍｍ以下とし、望ましくは３０ｍｍから４０ｍｍの間で選ぶ。本実施の形態では、最適値として３５ｍｍを選んでいる。なお、照明器具１の長さは設置する場所に合わせた長さでよい。
【００１４】
器具本体２は、厚さ０．６ｍｍの冷間圧延鋼板を曲げて、箱状に組み立てた筐体である。なお、器具本体２は鋼板を曲げ加工したものには限定されない。プラスチック素材を射出成形してもよいし、鋼板あるいはその他の金属素材をプレス加工で成形してもよい。
【００１５】
反射板３は、厚さ０．５ｍｍの冷間圧延鋼板からなり、表面に高反射白色塗装を施して、反射率を高くしている。白色塗装に代えて、反射板３の表面にアルミニウム鏡面，銀鏡面，拡散反射面を形成してもよい。また、反射板３の素材は鋼板には限定されない。例えば、アルミニウム板，樹脂板などの素材の表面に反射面を形成したものを反射板３に用いてもよい。
【００１６】
Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４は、内面に発光層を有し、かつ内部空間にアルゴンガスなどの不活性ガスおよび水銀を封入したＵ字状のガラスバルブの両端部分に一対の冷陰極を備える蛍光ランプである。ガラスバルブの直径ｃは、１ｍｍから９ｍｍの間、望ましくは１ｍｍから６ｍｍの間、更に望ましくは、２．６ｍｍから４．０ｍｍの間で選ぶ。２．６ｍｍから４．０ｍｍの直径のガラスバルブは、バックライト装置等で使用されているものと同様の太さである。
【００１７】
また、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４はホルダ６を介して反射板３に固定される。Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４は、２本の長軸部分が互いに平行になるよう曲げられており、その長軸中心間距離ｄは１０ｍｍから２０ｍｍの間、望ましくは１５．５ｍｍから１６．４ｍｍの間で選ぶ。本実施の形態では最適値として１６ｍｍを選んでいる。また、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４の中心と反射板３の反射面（反射板３のＵ字冷陰極蛍光ランプ４と対向する表面）の間の距離ｅは３ｍｍから８ｍｍの間、望ましくは４．５ｍｍから５．４ｍｍの間で選ぶ。本実施の形態では最適値として５ｍｍを選んでいる。
【００１８】
カバー５は、透明なアクリル樹脂、例えばメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）で成型され、器具本体２の上方にあって、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４を外気から隔離する。なお、本実施の形態ではカバー５を透明にしたが、例えば、アクリル樹脂に乳白色の顔料を加えれば、冷陰極蛍光ランプ４が放射する光が顔料の粒子に反射して拡散されるので、眩しさを押さえることができる。あるいは、カバー５の内側に光を乱反射させるなどの拡散機能を備える粗面（例えばダイヤカット）を備えるようにしてもよい。
【００１９】
図４は、実施の形態に係る照明器具の図１のＹ−Ｙ’線で切断した横断面図である。図４に示すように、反射板３の下面には点灯回路７が固定され、点灯回路７は器具本体２の内部に収容されている。また、器具本体２の側面には端子台８を備え、端子台８と点灯回路７の間はリード線９で電気的に接続されている。
【００２０】
図５は、実施の形態に係るＵ字冷陰極蛍光ランプの点灯回路の一例を示すブロック図である。点灯回路７は、インバータ回路ＩＮＶ、インバータ回路ＩＮＶの入力側に接続された整流回路ＤＥを有する。さらにインバータ回路ＩＮＶはホルダ６を介してＵ字冷陰極蛍光ランプ４に接続される。また、端子台８は図示しない電源装置に接続されて、前記電源装置から２４Ｖの直流電流が供給される。電源装置から供給された直流電流は、リード線９を通って点灯回路７に送給される。点灯回路７に送給された直流電流は、前記インバータ回路で高圧の高周波電流に変換されて、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４を点灯させる。なお、図５に示す点灯回路は一例であり、他の回路によってＵ字冷陰極蛍光ランプ４を点灯させてもよい。例えば、図５には両高圧回路での点灯方式を示したが、片高圧回路でもよい。
【００２１】
図６は、実施の形態に係る照明器具の配光特性を表すグラフである。前述したとおり、照明器具１における各寸法を、ガラスバルブの直径ｃを２．６ｍｍから４．０ｍｍ、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４の長軸中心間距離ｄを１６ｍｍ、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４と反射板３の間隔ｅを５ｍｍとする。このように定めることによって、図６に示すように照明器具１の配光分布は最適化され、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４が放射する光を照明対象に無駄なく照射することができる。
【００２２】
冷陰極蛍光ランプはその周囲の温度によって発光効率が変化する。Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４には、その発光効率を最大にする、周囲温度の最適値がある。周囲温度が最適値より低くても、逆に高くても、発光効率は低下する。図７は、実施の形態に係る照明器具の発光効率を示すグラフである。照明器具１を、−２０℃（低温）または８０℃（高温）の恒温槽内において２４Ｖで点灯させ、その後恒温槽の温度制御を切り、常温へと変化していく間の照度の変化を測定したものである。グラフ横軸の周囲温度とは、冷陰極蛍光ランプの周囲の温度であり、カバー５の内部の温度をいう。図７に示すように、本実施の形態のＵ字冷陰極蛍光ランプ４の発光効率が最大になる周囲温度は約３０℃〜４０℃である。
【００２３】
また、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４が点灯すると、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４のカバー５の内部の空気の温度は、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４からの発熱によって上昇する。カバー５の内部の空気の温度が上昇するにしたがって、カバー５の外の環境温度とカバー５の内部の周囲温度との温度差が大きくなり、カバー５の表面から外部に放出される熱量が大きくなる。そして、カバー５の内部の空気がある温度に達すると、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４の発熱量とカバー５の放熱量が均衡して、以後、カバー５の内部の空気の温度は一定になる。つまり、照明器具１を連続して使用する時のＵ字冷陰極蛍光ランプ４の周囲温度は、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４の発熱量とカバー５から放出される放熱量とが均衡する温度で一定になる。
【００２４】
本実施の形態では、カバー５の容積および肉厚並びに材質を適切に選択して、照明器具１の環境温度が屋内一般環境である約２０〜３０℃において照明器具１を定格電力で使用すると、カバー５の内部の空気の周囲温度が約３０℃〜４０℃になったときに、発熱量と放熱量が均衡して、以後一定になるように設計している。したがって、一般環境下の環境温度（２０℃〜３０℃）では、照明器具１を定格電力で使用すると、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４の周囲温度はＵ字冷陰極蛍光ランプ４の発光効率が最大になる範囲（約３０℃〜４０℃）で安定するので、Ｕ字冷陰極蛍光ランプ４の発光効率を最大に保つことができる。
【００２５】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、外径が２．６ｍｍから４．０ｍｍの細径化されたＵ字冷陰極蛍光ランプを使用するので、照明器具を小型化することができる。したがって設置場所を広くとらないため、取り付け場所（例えば、天井や棚下）の空間デザインが自由になる。さらに、冷陰極蛍光ランプは熱陰極蛍光ランプと比べ長寿命のため、照明器具のメンテナンスの軽減が図れる。
【００２６】
さらに、Ｕ字冷陰極蛍光ランプを使用しているため、直管の２灯用の照明器具と比べると、発光長が長く、発光効率および消費電力効率が高い。特に、器具全長が短い場合は、直管の２灯用の照明器具では発光効率が低いのに対し、Ｕ字冷陰極蛍光ランプを用いることによって発光効率が向上する。また、ランプ本数とランプ付随部品の点数を減らして、照明器具全体のコストの削減を図ることができる。
【００２７】
また、反射板の反射面から冷陰極蛍光ランプの中心までの距離を、約５ｍｍに、Ｕ字冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離を約１６ｍｍにしているので、配光分布が最適化され、照度が向上する。
【００２８】
カバーの内部空間の容積とカバーの材質および肉厚を最適化しているので、屋内常温（約２０〜３０℃）環境で、冷陰極蛍光ランプを点灯すると、カバーの内部空間の空気の温度は冷陰極蛍光ランプの発光効率が最大になる温度（３０〜４０℃）で安定し、Ｕ字冷陰極蛍光ランプの発光効率を最大に保つことができる。
【００２９】
また、点灯回路等を反射板の下面に取り付けて、器具本体の内部に収納しているので、点灯回路等を配置するスペースを設ける必要がなくなる。そのため、照明器具をさらに小型化することができる。
【００３０】
本実施の形態ではＵ字冷陰極蛍光ランプを用いる例について説明したが、コの字形状の冷陰極蛍光ランプでもよい。さらに、本実施の形態では、小型化という観点から点灯回路が反射板の下面に固定され器具本体の内部に収容されている例について述べたが、点灯回路が器具本体の内部に収容されておらず、例えばホルダの横等の他の場所に配置されていてもよい。
【００３１】
本実施の形態では、１本のＵ字冷陰極蛍光ランプを備える照明器具について説明したが、Ｕ字冷陰極蛍光ランプを複数本備えてもよい。例えばＵ字冷陰極蛍光ランプを２本備える照明器具の場合は、１本の場合と同様にＵ字冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離を望ましくは１６ｍｍ、反射板の反射面から冷陰極蛍光ランプの中心までの距離を望ましくは約５ｍｍに設計することによって、配光分布が最適化され、照度が向上する。また、カバーの内部空間の容積とカバーの材質および肉厚を最適化することによって、Ｕ字冷陰極蛍光ランプの発光効率を最大に保つことができる。
【００３２】
発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内で種々の実施形態が可能である。
【００３３】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００３４】
本発明に係る照明器具について、好ましくは、前記冷陰極蛍光ランプは、１ｍｍないし６ｍｍの外径を有することを特徴とする。
【００３５】
さらに好ましくは、前記冷陰極蛍光ランプは、２．６ｍｍないし４．０ｍｍの外径を有することを特徴とする。
【００３６】
好ましくは、前記反射板の反射面から前記冷陰極蛍光ランプの中心までの距離は、３ｍｍないし８ｍｍであることを特徴とする。
【００３７】
好ましくは、前記反射板の反射面から前記冷陰極蛍光ランプの中心までの距離は、４．５ｍｍないし５．４ｍｍであることを特徴とする。
【００３８】
さらに好ましくは、前記反射板の反射面から前記冷陰極蛍光ランプの中心までの距離は、５ｍｍであることを特徴とする。
【００３９】
好ましくは、前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプは平行にＵ字またはコの字曲げされた冷陰極蛍光ランプであり、
前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離は１０ｍｍないし２０ｍｍであることを特徴とする。
【００４０】
好ましくは、前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離は１５．５ｍｍないし１６．４ｍｍであることを特徴とする。
【００４１】
さらに好ましくは、前記Ｕ字型またはコの字型の冷陰極蛍光ランプの長軸中心間距離は１６ｍｍであることを特徴とする。
【００４２】
好ましくは、前記反射板の上方に配置されて、前記冷陰極蛍光ランプの周囲の空間を外部環境から区画するとともに、前記蛍光ランプが放射する光線を透過するカバーを備えることを特徴とする。
【００４３】
好ましくは、前記器具本体の下面から前記カバーの上面までの高さは、４５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００４４】
さらに好ましくは、前記器具本体の下面から前記カバーの上面までの高さは、３９ｍｍであることを特徴とすることを特徴とする。
【００４５】
好ましくは、前記照明器具の最大の幅は、４０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００４６】
さらに好ましくは、前記照明器具の最大の幅は、３５ｍｍであることを特徴とする。
【００４７】
好ましくは、前記器具本体と反射板との間に形成された空間部に、前記冷陰極蛍光ランプの点灯回路を配置することを特徴とする。
【符号の説明】
【００４８】
１  照明器具
２  器具本体
３  反射板
４  Ｕ字冷陰極蛍光ランプ
５  カバー
６  ホルダ
７  点灯回路
８  端子台
９  リード線
【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５】
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【図６】
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【図７】
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