(57)【要約】【課題】蛍光ランプ14の予熱、始動が確実で、電界効果トランジスタQ1，Q2の破壊を防止でき、共振用インダクタンスL1を小さくできる放電ランプ点灯装置18を提供する。【解決手段】蛍光ランプ14の予熱からの始動時には、共振回路74の無負荷共振周波数の進相側周波数において、電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数を低い値から高い値に変化させ、共振用インダクタL1が飽和する状態で蛍光ランプ14を予熱から始動に至らせる。蛍光ランプ14の始動後には、電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数を始動時より低い点灯周波数に移行させ、遅相側周波数において共振用インダクタンスL1が飽和しない状態で蛍光ランプ14の点灯を維持する【選択図】図１
2008243376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を有し、スイッチング素子のオンオフ動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と；
インバータ回路の出力側に直列に接続された共振用インダクタンスおよび共振用コンデンサを有し、共振用コンデンサに一対の電極を有する放電ランプが並列に接続され、放電ランプの始動時に共振用インダクタンスが飽和するとともに放電ランプの点灯時に共振用インダクタンスが飽和しない共振回路と；
放電ランプの予熱からの始動時には、共振回路の無負荷共振周波数の進相側周波数においてスイッチング素子のスイッチング周波数を低い値から高い値に変化させ、共振用インダクタが飽和する状態で放電ランプを予熱から始動に至らせ、放電ランプの始動後には、始動時のスイッチング素子のスイッチング周波数より低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させ、共振用インダクタンスが飽和しない状態で遅相側周波数によって放電ランプの点灯を維持する制御部と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
放電ランプの点灯を検出する点灯検出手段を具備し、
制御部は、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯を検出することにより始動時のスイッチング素子のスイッチング周波数より低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させる
ことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
制御部は、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯が検出されない場合、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる制御、およびスイッチング素子のスイッチング周波数をスイッチング素子が破壊しない低い周波数に移行させる制御のいずれか一方にて制御する
ことを特徴とする請求項２記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
制御部は、放電ランプの予熱から始動までの区間を一定時間とし、一定時間経過後に、始動時のスイッチング素子のスイッチング周波数より低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させる
ことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
制御部は、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯が検出されない場合、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる制御、およびスイッチング素子のスイッチング周波数をスイッチング素子が破壊しない低い周波数に移行させる制御のいずれか一方にて制御する制御ＩＣである
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
一対のフィラメント電極を有する蛍光ランプと；
放電ランプが蛍光ランプである請求項１ないし５いずれか一記載の放電ランプ点灯装置と；
蛍光ランプを支持するとともに放電ランプ点灯装置を収納するカバーと；
カバーに取り付けられた口金と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の電極を有する放電ランプを点灯させる放電ランプ点灯装置および電球形蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電ランプ点灯装置では、共振用インダクタンスと共振用コンデンサとを直列に接続した共振回路を含むハーフブリッジ形のインバータ回路が一般的に用いられており、このインバータ回路のスイッチング素子のスイッチング制御により一対のフィラメント電極を有する放電ランプを始動、点灯させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図９に示すように、従来のインバータ回路のスイッチング素子のスイッチング制御では、無負荷共振周波数f0の右側に位置する進相側周波数においてスイッチング素子のスイッチング周波数を高い値（図９のａ点）から低い値に連続的に変化させる制御により、インバータ回路の出力電圧つまりランプ両端電圧を徐々に上げて行き、放電ランプの予熱から始動（図９のｂ点）に至り、放電ランプを始動している。放電ランプの始動後は、さらに低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させ、放電ランプの点灯状態（図９のｃ点）となる。
【０００４】
この動作において、放電ランプの始動のための十分な始動電圧Vsを得るためには共振用インダクタンスを飽和させないように設計する必要があるが、飽和させないためには共振用インダクタンスのコアおよび巻線のサイズが大きくなり、放電ランプ点灯装置自体の小形化を阻害する要因となる。
【０００５】
また、図１０に示すように、共振用インダクタが飽和した場合、例えば予熱途中に図１０のｂ点で飽和すると、無負荷共振周波数f0が高い周波数f1側に移動するとともにスイッチング素子のスイッチング周波数の制御も高い周波数f1側に近付く制御となるため、無負荷共振点とスイッチング周波数とが近接し、ランプ両端電圧が急激に上昇（図１０のｃ点）し、放電ランプの点灯前にインバータ回路のスイッチング素子を瞬時に破壊するような共振電流が流れてしまうという問題がある。
【０００６】
あるいは、図１１に示すように、例えば予熱途中に図１１のｂ点（f0共振カーブ上）で飽和すると、図１１のｃ点（f1共振カーブ上）に移行するとともに、さらに図１１のｃ点で飽和が加速して図１１のｄ点（f2共振カーブ上）に移行し、十分な始動電圧を発生できないという問題がある。
【特許文献１】特表２００５−５３３３４７号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、従来の放電ランプ点灯装置では、予熱途中に共振用インダクタンスが飽和すると、インバータ回路のスイッチング素子が破壊されたり、十分な始動電圧を発生できないという問題がある。
【０００８】
また、放電ランプの始動時に共振用インダクタンスを飽和させないためには共振用インダクタンスのサイズが大きくなり、放電ランプ点灯装置が大形化する問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、放電ランプの予熱、始動が確実で、スイッチング素子の破壊を防止できるとともに、共振用インダクタンスのサイズを小さくし、小形化できる放電ランプ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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の放電ランプ点灯装置は、スイッチング素子を有し、スイッチング素子のオンオフ動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と；インバータ回路の出力側に直列に接続された共振用インダクタンスおよび共振用コンデンサを有し、共振用コンデンサに一対の電極を有する放電ランプが並列に接続され、放電ランプの始動時に共振用インダクタンスが飽和するとともに放電ランプの点灯時に共振用インダクタンスが飽和しない共振回路と；放電ランプの予熱からの始動時には、共振回路の無負荷共振周波数の進相側周波数においてスイッチング素子のスイッチング周波数を低い値から高い値に変化させ、共振用インダクタが飽和する状態で放電ランプを予熱から始動に至らせ、放電ランプの始動後には、始動時のスイッチング素子のスイッチング周波数より低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させ、共振用インダクタンスが飽和しない状態で遅相側周波数によって放電ランプの点灯を維持する制御部と；を具備しているものである。
【００１１】
放電ランプは、例えば蛍光ランプや高圧放電ランプなどがあり、バルブ内に一対の電極が封装されていればこれらランプに限定されない。
【００１２】
インバータ回路は、スイッチング素子のオンオフ動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力できれば、例えば、ハーフブリッジ形やフルブリッジ形でもよい。放電ランプが蛍光ランプの場合には１０ｋＨｚ以上の高周波電力で蛍光ランプを点灯させることにより発光効率の向上が図れる。
【００１３】
共振回路の共振用インダクタンスは、放電ランプの始動時に共振用インダクタンスが飽和するようにするため、コアおよび巻線のサイズを小さくできる。この共振インダクタンスの飽和は、予熱最適化を図れるように発生電圧との関係で任意に設定可能で、例えば、予熱開始から始動までの任意の点で飽和するようにしても、予熱開始時点から飽和するようにしてもよい。
【００１４】
そして、進相飽和共振を利用して放電ランプの予熱、始動を行い、放電ランプの点灯後は始動周波数より低い点灯周波数に移行させることで、スイッチング素子の破壊を防止するとともに、共振用インダクタンスのサイズを小さくし、小形の放電ランプ点灯装置を提供する。
【００１５】
請求項２記載の放電ランプ点灯装置は、請求項１記載の放電ランプ点灯装置において、放電ランプの点灯を検出する点灯検出手段を具備し、制御部は、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯を検出することにより始動時のスイッチング素子のスイッチング周波数より低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させるものである。
【００１６】
点灯検出手段は、例えば、放電ランプの点灯電圧や点灯電流の検出、回路電流の検出、進相モードから遅相モードに移行したことを検出するなどの検出方法を用いて、放電ランプの点灯を検出する。
【００１７】
そして、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯を検出することにより、始動周波数より低い点灯周波数に確実に移行させ、スイッチング素子の破壊を防止する。
【００１８】
請求項３記載の放電ランプ点灯装置は、請求項２記載の放電ランプ点灯装置において、制御部は、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯が検出されない場合、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる制御、およびスイッチング素子のスイッチング周波数をスイッチング素子が破壊しない低い周波数に移行させる制御のいずれか一方にて制御するものである。
【００１９】
そして、放電ランプが点灯しない場合でも、スイッチング素子の破壊を防止する。
【００２０】
請求項４記載の放電ランプ点灯装置は、請求項１記載の放電ランプ点灯装置において、制御部は、放電ランプの予熱から始動までの区間を一定時間とし、一定時間経過後に、始動時のスイッチング素子のスイッチング周波数より低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させるものである。
【００２１】
放電ランプの予熱から始動までの区間を一定時間は、予熱最適化を図れるように任意に設定可能とする。
【００２２】
そして、放電ランプが点灯しない場合でも、スイッチング素子の破壊を防止する。
【００２３】
請求項５記載の放電ランプ点灯装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の放電ランプ点灯装置において、制御部は、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯が検出されない場合、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる制御、およびスイッチング素子のスイッチング周波数をスイッチング素子が破壊しない低い周波数に移行させる制御のいずれか一方にて制御する制御ＩＣであるものである。
【００２４】
制御ＩＣは、集積回路で構成され、スイッチング素子を同一パッケージに収めてもよい。
【００２５】
請求項６記載の電球形蛍光ランプは、一対のフィラメント電極を有する蛍光ランプと；放電ランプが蛍光ランプである請求項１ないし５いずれか一記載の放電ランプ点灯装置と；蛍光ランプを支持するとともに放電ランプ点灯装置を収納するカバーと；カバーに取り付けられた口金と；を具備しているものである。
【００２６】
蛍光ランプは、複数本のＵ字形バルブを並設して１本の放電路を形成した屈曲形の蛍光ランプ、１本のバルブを螺旋状に屈曲した蛍光ランプなどのいずれでもよい。
【００２７】
カバーは、蛍光ランプを間接的または直接的に支持する場合のいずれでもよい。蛍光ランプを間接的に支持する場合には、カバーの他端側に蛍光ランプを取付可能なホルダを用いるのが好ましい。また、カバーには、蛍光ランプを覆うグローブを取り付けてもよい。
【００２８】
口金は、Ｅ形と称されるねじ込みタイプが通常使用されるが、一般照明用電球が装着されるソケットに取付可能であればこれに限定されない。
【００２９】
そして、小形の放電ランプ点灯装置を用いることにより、電球形蛍光ランプを小形化し、一般照明用電球に近い外観にする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１記載の放電ランプ点灯装置によれば、進相飽和共振を利用して放電ランプの予熱、始動を行い、放電ランプの点灯後は始動周波数より低い点灯周波数に移行させることで、スイッチング素子の破壊を防止できるとともに、共振用インダクタンスのサイズを小さくし、小形の放電ランプ点灯装置を提供できる。
【００３１】
請求項２記載の放電ランプ点灯装置によれば、請求項１記載の放電ランプ点灯装置の効果に加えて、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯を検出することにより、始動周波数より低い点灯周波数に確実に移行させ、スイッチング素子の破壊を防止できる。
【００３２】
請求項３記載の放電ランプ点灯装置によれば、請求項２記載の放電ランプ点灯装置の効果に加えて、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯が検出されない場合、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるか、スイッチング素子のスイッチング周波数をスイッチング素子が破壊しない低い周波数に移行させることにより、放電ランプが点灯しない場合でも、スイッチング素子の破壊を防止できる。
【００３３】
請求項４記載の放電ランプ点灯装置によれば、請求項１記載の放電ランプ点灯装置の効果に加えて、放電ランプの予熱から始動までの区間を一定時間とし、一定時間経過後に、始動時のスイッチング素子のスイッチング周波数より低い点灯周波数にスイッチング素子のスイッチング周波数を移行させることにより、放電ランプが点灯しない場合でも、スイッチング素子の破壊を防止できる。
【００３４】
請求項５記載の放電ランプ点灯装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の放電ランプ点灯装置の効果に加えて、制御ＩＣにより、放電ランプの始動後に、点灯検出手段によって放電ランプの点灯が検出されない場合、スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるか、スイッチング素子のスイッチング周波数をスイッチング素子が破壊しない低い周波数に移行させることにより、放電ランプが点灯しない場合でも、スイッチング素子の破壊を防止でき、制御ＩＣを用いることで小形化もできる。
【００３５】
請求項６記載の電球形蛍光ランプによれば、小形の放電ランプ点灯装置を用いることにより小形化でき、一般照明用電球に近い外観にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施の形態を、図１ないし図８を参照して説明する。
【００３７】
図１は放電ランプ点灯装置の構成図、図２は放電ランプ点灯装置の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフ、図３は放電ランプ点灯装置の予熱から始動に至る時間軸に対する周波数変調の例を(a)(b)に示す波形図、図４は放電ランプ点灯装置の共振用インダクタンスが飽和しないで始動電圧を発生させた場合の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフ、図５は放電ランプ点灯装置の放電ランプが点灯しない場合の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフ、図６は放電ランプ点灯装置を用いた電球形蛍光ランプのバルブ並設方向から見た断面図、図７は電球形蛍光ランプのバルブ並設方向に対して交差する方向から見た断面図、図８は電球形蛍光ランプを用いた照明器具の断面図である。
【００３８】
図６および図７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、高さ方向（管軸方向）の一端に口金12を有するカバー13、このカバー13の他端側に支持された放電ランプとしての蛍光ランプ14、この蛍光ランプ14の一端側を支持してカバー13に取り付けられたホルダ15、蛍光ランプ14を覆うとともに一端側でホルダ15の周囲も覆ってカバー13に取り付けられたグローブ16、口金12およびカバー13の内側に収納された基板17を有する放電ランプ点灯装置18を備えている。そして、定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ、１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球に近い外観に形成されている。この一般照明用電球とは、ＪＩＳ  Ｃ  ７５０１に定義されている。
【００３９】
口金12は、エジソンタイプのＥ２６形などで、ねじ山を備えた筒状のシェル21、このシェル21の一端側の頂部に絶縁部22を介して設けられたアイレット23を備えている。シェル21の他端側をカバー13の一端部に被せて接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００４０】
次に、カバー13は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂にて形成され、一端側には口金12のシェル21が取り付けられる円筒状の口金取付部26が形成され、他端側には拡開した円環状のカバー部27が形成され、内側にはホルダ15を取り付けるホルダ取付部28が形成されている。
【００４１】
次に、蛍光ランプ14は、バルブ30として少なくとも３本の管状バルブであるＵ字形バルブ31，32，33を有し、これらＵ字形バルブ31，32，33が連通部34で順次接続されて１本の連続した放電路35が形成されている。
【００４２】
Ｕ字形バルブ31，32，33は、管外径が３〜８ｍｍのガラス製の断面略円筒状の管体が、中間部で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、Ｕ字形バルブ31，32，33は、湾曲する屈曲部とこの屈曲部に連続する互いに平行な一対の直管部とを備えている。中央のＵ字形バルブ32の高さが、両側のＵ字形バルブ31，33の高さより高い関係を有している。そして、Ｕ字形バルブ31，32，33は、そのＵ字形をなす面が互いに平行に対向するように並設されている。
【００４３】
蛍光ランプ14の内面には例えば３波長形の蛍光体が形成され、蛍光ランプ14の内部にはアルゴン（Ar）やクリプトン（Kr）などの希ガスや水銀などを含む封入ガスが封入されている。
【００４４】
放電路35の両端に位置する両側のＵ字形バルブ31，33の各一端部には一対の電極としてのフィラメント電極36が封装されている。各フィラメント電極36は、フィラメントコイルを有し、このフィラメントコイルが一対の線状のウエルズに支持されている。各ウエルズは、例えば、両側のＵ字形バルブ31，33の一端部に封装されたジュメット線を介して両側のＵ字形バルブ31，33の一端部から外部に導出された一対のリード線に接続されている。
【００４５】
中央のＵ字形バルブ32の一端部には、封装されて排気管とも呼ばれる円筒状の細管38が連通状態に突設されている。この細管38は、蛍光ランプ14内の排気がなされるとともに封入ガスが封入されて置換された後に、溶断することによって封止されている。
【００４６】
中央のＵ字形バルブ32の細管38は、先端部が口金12の内側まで延設されるように長く形成され、その先端部には封止する際にアマルガムとしての主アマルガム39が封入されている。この主アマルガム39は、ビスマス、錫および水銀にて構成される合金であり、略球形状に形成され、蛍光ランプ14内の水銀蒸気圧を適正な範囲に制御する作用を有している。なお、主アマルガム39としては、ビスマス、錫の他に、インジウム、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、中央のＵ字形バルブ32の両端には、水銀吸着放出作用を有する補助アマルガムが封装されている。
【００４７】
このように構成された蛍光ランプ14は、Ｕ字形バルブ31，32，33のバルブ端部が高さ方向の一端側でかつ蛍光ランプ14の中心部の周囲の同一円周上に位置するとともに、各バルブ端部の端面が同一平面上に配置されている。
【００４８】
また、連通部34は、Ｕ字形バルブ31，32，33の一端部のみを封止した状態で、Ｕ字形バルブ31，32，33の互いに接続する端部近傍を加熱溶融させた後、接続するＵ字形バルブ31，32，33の封止されていない他端部から空気を送り込んで吹き破ることにより形成された開口同士をつなぎ合わせて形成されている。
【００４９】
次に、ホルダ15は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂材料にて形成され、円板状の基台部43、この基台部43の周縁部から一端側に突出する円筒状の筒部44を備えている。
【００５０】
基台部43の中心部にはＵ字形バルブ31，32，33のバルブ端部の内側間に挿入される突部45が突出形成されている。この突部45の周面部には蛍光ランプ14の中心部に臨むＵ字形バルブ31，32，33の各バルブ端部の周面内側部分が対向して配置される。
【００５１】
筒部44の一端部には、カバー13のホルダ取付部28に取り付けられる爪部46が形成されている。筒部44の内側には、放電ランプ点灯装置18の基板17を保持するために、ホルダ15の中心線からオフセットした位置で互いに対向する一対の基板取付溝47を有する一対の基板取付部48が形成されている。
【００５２】
そして、蛍光ランプ14とホルダ15とを組み合わせた状態で、これらの間に例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤を注入して接着固定されている。
【００５３】
また、ホルダ15の基台部43には、蛍光ランプ14の各フィラメント電極36の一対のリード線と放電ランプ点灯装置18との電気的接続を中継する中継端子でもある４つの接続部材51が取り付けられている。これら接続部材51は、導電性を有する金属板で構成され、基台部43における基板17がオフセットする側に対して反対側で、ホルダ15に支持する蛍光ランプ14の隣り合うＵ字形バルブ31，32，33のバルブ端部間の位置に、金属板面が径方向に向くとともにホルダ15の一端側と他端側とにそれぞれ突出するように貫通して設けられている。
【００５４】
接続部材51のホルダ15の一端側と他端側とに突出する各先端には、スリット52が入れられて二股状に形成されている。ホルダ15の他端側に突出する各接続部材51のスリット52には、蛍光ランプ14の両端部から導出された各リード線が差し込まれて電気的および機械的に接続されている。
【００５５】
次に、グローブ16は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などの材質により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球の形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。グローブ16の一端部に開口部55が形成され、この開口部55の縁部56がカバー13のカバー部27の内側に嵌合されて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により接着固定されている。
【００５６】
次に、放電ランプ点灯装置18は、基板17を備え、この基板17に点灯回路61を構成する複数の電子部品62が実装されている。基板17は、口金12の内側に挿入可能とする幅寸法を有し、幅寸法に対して高さ寸法が長い矩形状に形成されており、この基板17の両側縁部がホルダ15の一対の基板取付溝47に差し込み係合されてホルダ15の中心軸の方向に沿って縦形に配置されるとともに、ホルダ15の中心線に対してオフセットした位置に配置されている。すなわち、口金12とカバー13とホルダ15とを組み合わせた状態において、基板17は、口金12の内側に対して、その口金12の中心線の方向に沿って縦形に配置されるとともに、口金12の中心線に対してオフセットした位置に配置されている。
【００５７】
基板17の両面側に電子部品62が実装されるが、基板17の口金12との間隔が広い側の一面には、電子部品62のうちの限流インダクタとしてのバラストチョークなどのトランスCT、コンデンサC1、電解コンデンサC2，C3などの大形のディスクリート部品である電子部品62、および制御ＩＣ（集積回路）63がそれぞれ実装され、また、基板17の口金12との間隔が狭い側の他面には、電子部品62のうちの高さの低いチップ形の整流素子やコンデンサなどの面実装部品である電子部品62が実装されている。
【００５８】
基板17の蛍光ランプ14側である他端側で、かつ基板17の口金12との間隔が広い側の一面には、基板17の幅方向に離間した位置から、点灯回路61に接続された４本のリード線64が導出されている。これら各リード線64はホルダ15の各接続部材51の一端側に突出する接続部材51のスリット52に差し込まれて電気的および機械的に接続されている。
【００５９】
また、基板17の口金12との間隔が狭い面側との間には、主アマルガム39を封入した細管38が配置されている。これにより、口金12の内側に放電ランプ点灯装置18と細管38とが効率よく配置される。
【００６０】
また、カバー13の内側には、口金12側と蛍光ランプ14側とを熱的に遮断する熱遮断部材を充填してもよい。この熱遮断部材は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などが用いられ、少なくともカバー13の内周面と基板17および電子部品62との間の開口を埋めるように注入されている。また、熱遮断部材は、口金12の内側やホルダ15の内側まで設けてもよく、口金12の内側まで設ければカバー13と口金12とが接着固定されるので、カバー13と口金12との強度が向上する。また、ホルダ15の内側まで設ければ、同様の理由により、カバー13とホルダ15との強度が向上する。
【００６１】
口金12の内側には、口金12内に配置される主アマルガム39を封入した細管38の先端部と口金12とを熱的に接続する熱伝導性部材を充填してもよい。この熱伝導性部材には、発熱部品である電解コンデンサC2などの一部の電子部品62をさらに熱的に接続させてもよい。この熱伝導性部材は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などが用いられ、例えば、口金12を組み合わせる前に、口金12に収容される細管38の先端部、基板17、電子部品62などに熱伝導性部材を注入したり、熱伝導性部材を内側に注入した口金12を組み合わせることにより、各部品を熱伝導性部材で接続できる。なお、熱伝導性部材は、口金12の内側全体に充填するようにしてもよく、つまり熱遮断部材に接触していてもよい。
【００６２】
また、図１に、放電ランプ点灯装置18の回路図を示す。
【００６３】
商用交流電源ｅにフィルタ回路71を介して直流電圧を発生する直流電圧発生回路72が接続され、この直流電圧発生回路72の出力側に直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路73が接続され、このインバータ回路73の出力側に共振回路74および蛍光ランプ14が接続されている。
【００６４】
直流電圧発生回路72は、整流素子および電解コンデンサC2，C3などを有する倍電圧整流回路などで構成されている。
【００６５】
インバータ回路73は、ハーフブリッジ形インバータであって、スイッチング素子である互いに相補形となるＭＯＳ形のＮチャネルのトランジスタとしての電界効果トランジスタQ1およびＭＯＳ形のＰチャネルのトランジスタとしての電界効果トランジスタQ2が直列に接続されている。これら電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2は互いのソースが接続されている。電界効果トランジスタQ1，Q2のゲートには、これら電界効果トランジスタQ1，Q2をオンオフ動作させるドライバである制御部75が接続されている。インバータ回路73の電界効果トランジスタQ1，Q2および制御部75は、同一パッケージの制御ＩＣ63内に収められている。
【００６６】
共振回路74は、インバータ回路73の出力側に直列に接続された共振用インダクタンスL1および共振用コンデンサC4を有し、共振用コンデンサC4に蛍光ランプ14が並列に接続されている。共振用インダクタンスL1は、蛍光ランプ14の始動時に共振用インダクタンスL1が飽和するとともに、蛍光ランプ14の点灯時に共振用インダクタンスL1が飽和しないように設計されている。共振用インダクタンスL1と共振用コンデンサC4および蛍光ランプ14との間には直流カット用のコンデンサC5が接続されている。
【００６７】
蛍光ランプ14の一端には蛍光ランプ14の点灯を検出する点灯検出手段76が接続され、この点灯検出手段76の検出信号が制御部75に入力される。点灯検出手段76は、例えば、蛍光ランプ14の点灯電圧や点灯電流の検出、回路電流の検出、進相モードから遅相モードに移行したことを検出するなどの検出方法を用いて、蛍光ランプ14の点灯を検出する。
【００６８】
そして、放電ランプ点灯装置18の制御部75による制御動作について説明する。
【００６９】
図２に示すように、放電ランプ点灯装置18に通電されることにより、制御部75は、共振回路74の無負荷共振周波数f0の左側に位置する進相側周波数において、進相モードで電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数を低い周波数（図２のａ点）から開始して高い周波数に徐々に変化させるように制御し、共振カーブに沿って出力電圧（ランプ両端電圧）を徐々に上昇させていく。
【００７０】
電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数が予熱途中の図２のｂ点に到達し、共振用インダクタンスL1が飽和すると、この飽和した共振用インダクタンスL1と共振コンデンサC4との無負荷共振周波数が右側の周波数f1に移行し、それに見合う出力電圧（ランプ両端電圧）が発生（図２のｃ点）する。
【００７１】
さらに、電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数を高い周波数に変化させていき、共振用インダクタンスL1の飽和が大きくなると、電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数もさらに右側の周波数f2に移行し、始動電圧Vs（図２のｄ点）が発生する。すなわち、制御周波数が高くなることに伴い、共振用インダクタンスL1が飽和することで、無負荷共振カーブも移動し、始動電圧Vsを発生させる。出力電圧（ランプ両端電圧）が始動電圧Vsに達することにより、蛍光ランプ14が点灯する。
【００７２】
このように、共振用インダクタンスL1をあえて飽和させるために、共振用インダクタンスL1のフェライトコアおよび巻線のサイズを小さくすることが可能となり、共振用インダクタンスL1の小形化が図れる。
【００７３】
なお、図３(a)(b)に示すように、蛍光ランプ14の予熱から始動に到る時間軸に対する周波数変調は、予熱最適化が図れるように、スイープ形でもよく、切り替え方式でよい。
【００７４】
さらに、共振用インダクタンスL1の飽和も予熱最適化が図れるように、発生電圧との関係で任意に設定可能である。すなわち、（図２のａ点）で既に飽和する設定としてもよいし、予熱から始動に到る任意の点で飽和する設計としてもよい。
【００７５】
また、蛍光ランプ14の点灯を点灯検出手段76によって検知することにより、始動周波数から点灯周波数に周波数を低下するように周波数を移行させ（図２のｅ点）、共振用インダクタンスL1が飽和しないような設定で、遅相モードで蛍光ランプ14の点灯を維持する。
【００７６】
ここで、蛍光ランプ14の点灯時に、始動周波数から点灯周波数に周波数を低下するように周波数を移行させる効果について説明する。図４において、共振用インダクタンスL1が飽和しない設定で始動、点灯させた場合、点灯に至る経路において、図４のｃ´点を通過する。ｃ´点にて、進相スイッチングが発生する。また、ｃ´点で蛍光ランプ14が点灯した場合、周波数が正規点灯周波数（図４のｃ点）に比べて低い所で点灯するため、正規点灯に比べランプ電力が多く供給され、ｃ´点からｃ点に移行するまでの間、蛍光ランプ14の明るさが明るくなる現象が発生する。そのため、蛍光ランプ14の点灯後に、始動周波数から点灯周波数に周波数を低下するように周波数を移行させることで、このような現象が発生するのを回避できる。
【００７７】
このように、放電ランプ点灯装置18では、進相飽和共振を利用して蛍光ランプ14の予熱、始動を行い、蛍光ランプ14の点灯後は始動周波数より低い点灯周波数に移行させることで、電界効果トランジスタQ1，Q2の破壊を防止できるとともに、共振用インダクタンスL1のサイズを小さくし、小形の放電ランプ点灯装置18を提供できる。
【００７８】
しかも、蛍光ランプ14の始動後に、点灯検出手段76によって蛍光ランプ14の点灯を検出することにより、始動周波数より低い点灯周波数に確実に移行させ、電界効果トランジスタQ1，Q2の破壊を防止できる。
【００７９】
また、図５に示すように、予熱開始から所定の始動時間経過後に、点灯検出手段76によって蛍光ランプ14の点灯が検出されない場合は、インバータ回路73の制御部75による発振停止機能により電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング動作を停止させるか、スイッチング周波数を電界効果トランジスタQ1，Q2が破壊しないレベルまで、つまり図５のｄ点から図５のｇ点に素早く低下させる。これにより、蛍光ランプ14が点灯しない場合でも、電界効果トランジスタQ1，Q2の破壊を防止できる。
【００８０】
また、蛍光ランプ14の予熱から始動までの区間を一定時間（例えば１秒間）とし、その一定時間経過後に、始動時の電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数より低い点灯周波数に電界効果トランジスタQ1，Q2のスイッチング周波数を移行させることにより、蛍光ランプ14が点灯しない場合でも、電界効果トランジスタQ1，Q2の破壊を防止できる。
【００８１】
そして、電球形蛍光ランプ11は、小形の放電ランプ点灯装置18を用いることにより小形化でき、一般照明用電球に近い外観にできる。
【００８２】
このように形成された電球形蛍光ランプ11は、図８に示すように、例えばダウンライトである照明器具91に用いることができる。この照明器具91は、器具本体92を有し、この器具本体92内にソケット93および反射体94が取り付けられ、ソケット93には電球形蛍光ランプ11が装着される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図である。
【図２】同上放電ランプ点灯装置の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフである。
【図３】同上放電ランプ点灯装置の予熱から始動に至る時間軸に対する周波数変調の例を(a)(b)に示す波形図である。
【図４】同上放電ランプ点灯装置の共振用インダクタンスが飽和しないで始動電圧を発生させた場合の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフである。
【図５】同上放電ランプ点灯装置の放電ランプが点灯しない場合の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフである。
【図６】同上放電ランプ点灯装置を用いた電球形蛍光ランプのバルブ並設方向から見た断面図である。
【図７】同上電球形蛍光ランプのバルブ並設方向に対して交差する方向から見た断面図である。
【図８】同上電球形蛍光ランプを用いた照明器具の断面図である。
【図９】従来の放電ランプ点灯装置の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフである。
【図１０】従来の放電ランプ点灯装置の共振用インダクタンスが飽和した場合の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフである。
【図１１】従来の放電ランプ点灯装置の共振用インダクタンスが飽和した場合の周波数とランプ両端電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８４】
11    電球形蛍光ランプ
12    口金
13    カバー
14    放電ランプとしての蛍光ランプ
18    放電ランプ点灯装置
36    電極としてのフィラメント電極
63    制御ＩＣ
73    インバータ回路
74    共振回路
75    制御部
76    点灯検出手段
C4    共振用コンデンサ
L1    共振用インダクタンス
Q1，Q2    スイッチング素子としての電界効果トランジスタ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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