(57)【要約】【課題】一般の白熱電球より、起動が速く、ストロボがなく、発光効率が高く、光束が多く、低消費電力で、また、優れた演色性で、耐振性が優れ、寿命が長く、よって、より家屋、住宅、オフィス等の照明用具に適する冷陰極蛍光ランプを提供する。【解決手段】口金とバルブを含み、前記バルブ内に渦巻状の冷陰極を有し、前記口金内に直流若しくは交流周波数変換器を内蔵し、前記口金のヘッドにキャップが設けられるた冷陰極蛍光ランプによる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
口金とバルブを含み、前記バルブ内に渦巻状の冷陰極管を有し、前記口金内に直流又は交流周波数変換器を内蔵し、前記口金のヘッドにキャップが設けられることを特徴とする、冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記渦巻状の冷陰極管が、一体成形により、両端の冷陰極が前記口金の底部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
前記周波数変換器の周波数が60kHzであることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項４】
前記バルブの製造に透明の又はすりガラスを採用することができ、外形は通常の白熱電球同様の形状、又は桶形等の特別な形状であることを特徴する請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項５】
前記冷陰極蛍光ランプが、前記キャップとして、標準的なE27（E26）ねじ込みキャップ、E14小型キャップ又はB22差込みキャップを採用することができ、220Vの電圧の交流電流、110Vの交流電流又は12Vの直流電流等に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光ランプに関し、従来の家屋、住宅、オフィス等の照明用具に使用される白熱電球に代わる照明用具に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球及び蛍光ランプが照明として現在、家屋、住宅、オフィス等に広く使用されている。特に白熱電球がよく採用されている。白熱電球の原理は、1858〜1859年にアメリカのモーセス（Moses G. Farmer）により発明された。その後、イギリスのスワン（Sir Joseph Swan）及びアメリカのエジソン（Thomas Edison）らは各自研究し、エジソンは1879年に研究した白熱電球の特許を取得し、この白熱電球を市場に登場させた。その後、白熱電球は絶えず改良され、広く使用されている。なお、蛍光ランプは1867年にフランスのベクレル（A. E. Becquerel）により発明された。その後、他の研究者が引き続き改良し、1938年に熱陰極蛍光ランプがアメリカで登場し、徐々に広く普及していった。
【０００３】
蛍光チューブと白熱電球とを比べると、白熱電球の光束密度は、ワットあたり15 lmであり、蛍光チューブの光束密度は、ワットあたり15〜100 lmであるので、蛍光チューブの光束密度は白熱電球と比べ４〜６倍となる。蛍光チューブは白熱電球より発光効率がよく、消費電力が比較的低く、寿命が比較的長いが、演色性が比較的劣り、しかも体積が比較的大きい。蛍光チューブは市場に現れたのが遅く、その頃市場では既に白熱電球が広く使用されており、しかも、白熱電球の方が優れた演色性があり、体積がより小さいといった長所があり、かつ、一般的な蛍光チューブは、独自の形態を持ち、白熱電球と交換可能でないため、市場の主流となることはなかった。市場には、蛍光ランプ内に小型の蛍光チューブを内蔵する、白熱電球と交換可能な蛍光ランプも存在するが、演色性が比較的劣り、また体積も比較的大きい。
【０００４】
白熱電球、蛍光チューブとも、同様にフィラメントを含み、フィラメントの持つ電気抵抗により発熱する。しかしながら、使用されているフィラメントがやせ細り、低耐振性のため、断線すると電気が流れず、不点灯（寿命）となる。図１を参照すると、図１は一般的な白熱電球の構造図である。バルブ（１'）はガラスで密閉した容器である。そのバルブ内にタングステンフィラメント（２'）があり、タングステンフィラメント（２'）に電流を流すことにより、発熱し、光を発する。図２を参照すると、図２は一般的な蛍光チューブの構造図である。バルブ（１'）はガラスで密閉した容器である。そのバルブ内の両端に電極（３'）を配し、前記電極（３'）はタングステンフィラメント（２'）である。蛍光チューブは内面に蛍光物質（５'）が塗布され、管内に水銀の蒸気圧とアルゴンガス（４'）等を封入する。放電において放出された電子は、水銀原子と衝突し、紫外線を発生する。これが蛍光物質（５'）を励起して発光する仕組みである。
【０００５】
冷陰極蛍光ランプは、ガス放電光源であり、1895年に米国のムーア（Macfarlane Moore）が二酸化炭素と窒素を冷陰極の構造原理に加え、そして、研究者はそれを改良及び研究・開発し、ネオンチューブ（neon tube）として用い、照明に採用されている。その後、パソコンの発展に従って、冷陰極蛍光ランプは液晶ディスプレイのバックライトとして使用されるようになった。冷陰極蛍光ランプは、耐振性に優れ、温度の上昇が低く、熱陰極蛍光チューブに比べ体積が小さく、しかも、優れた演色性があり、発光効率も熱陰極蛍光チューブより高く、消費電力が低く、寿命が比較的長い。図３を参照すると、図３は一般的な冷陰極蛍光ランプを示す構造図である。この構造は一般的な熱陰極蛍光ランプと類似するが、両端の電極にはフィラメントを加えず、吸気電極（３'）を内蔵する。チューブ内に水銀の蒸気圧、アルゴンガス又はネオンガス等の混合ガス（４'）を含み、しかも、内面に蛍光粉（５'）を塗布したチューブにケイ酸亜鉛（zinc silicate）と燐酸塩といった希土類元素を封入し、希土類元素が、発生した紫外線の波長を可視光になるよう380nm〜780nmに増加させることができる。蛍光粉層（５'）は希土３原色の蛍光複合物である。その３原色はそれぞれ赤緑青で３原色の異なる組成成分の比率に対して通して、色温度及び色度により、様々な発光色を作り出すことができる。例えば、2,700ケルビン温度（K:degrees Kelvin）は白熱電球の色温度と色度に接近して、5,600ケルビン温度は蛍光灯の色温度と色度に接近する。ケルビン温度が高ければ、高いほど、色が深い青色になり、色温度が低くなる。両端の電極に高電圧を加えると放電が始まる。この放電により、励起された（電離）水銀の蒸気及び彭などの混合ガスが紫外線（253.7nm）を発生し、その紫外線が可視光線を発光させる。熱陰極の蛍光ランプの電気回路は電源（８'）、起動器のスイッチ（６'）及び安定器（７'）を含み、冷陰極の蛍光ランプの電気回路は電源（８'）と周波数変換器（９'）のみを必要とし、多くのエネルギーを発射する必要がないため、体積はより小さく、温度の増加は少ない。しかも、冷陰極蛍光ランプ内にはフィラメントがないため、起動の時、熱陰極の蛍光ランプのように、強い熱電子を放出させることによるフィラメントの断線がない。起動の時、冷陰極蛍光ランプは放出された強い熱電子によって優れた耐振性があり、連続的に発光する照明へと応用し、さらに表現を増すことができる。
【０００６】
市場の冷陰極蛍光ランプは、液晶ディスプレイのバックライトとして使われ、日常で、家屋、住宅、オフィスの照明として用いられることはない。従来の冷陰極蛍光ランプは管長で効率が小さく、より光束密度が大きくなく、しかも、白熱電球と交換することができないため、その応用範囲は制限されている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、従来の家庭、オフィス等の照明用具に使用された白熱電球と交換可能な冷陰極蛍光ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を解決するため、本発明は、口金とバルブを含み、前記バルブ内に渦巻状の冷陰極があり、前記口金内に直流又は交流周波数変換器を内蔵し、そして、前記口金のヘッドにキャップを設けることができる冷陰極蛍光ランプを提供する。
【０００９】
前記冷陰極蛍光ランプは、前記渦巻状の冷陰極管が、一体成形により、両端の冷陰極が前記口金の底部に設けられることを特徴とする。
【００１０】
前記冷陰極蛍光ランプは、前記周波数変換器の周波数が60kHzであることを特徴とする。
【００１１】
前記冷陰極蛍光ランプは、前記バルブの製造において、透明又はすりガラスを採用することができ、外形は通常の白熱電球と同様とする事ができ、又は桶形などのように特別な形状を採用することができることを特徴する。
【００１２】
前記の冷陰極蛍光ランプは、前記キャップとして標準的なE27（E26）ねじ込みキャップ、E14小型のキャップ又はB22差込みキャップを採用することができ、220Vの電圧の交流電流、110Vの交流電流又は12Vの直流電流等に接続することを特徴とする。
【００１３】
本発明の構造原理は市場の冷陰極蛍光ランプの構造原理と同様であって、前記の渦巻状の冷陰極蛍光ランプが、チューブの増加により、効率的、有効的な発光長及び光束を増加するので、一般の白熱電球のレベルを達成することができる。前記冷陰極蛍光ランプのバルブは、白熱電球と交換することができる。前記周波数変換器は、高周波数フィードバック方法を使用し力率（power factor）を上昇させ、調和波（harmonic wave）の量を減少させることにより、冷陰極蛍光ランプを起動させる。
【００１４】
前記の技術原理を採用して、3W〜250Wの異なった電力の冷陰極蛍光ランプを提供する。その冷陰極蛍光ランプは、一般の白熱電球より、起動が速く、ストロボ（strobe）がなく、発光効率が高く、光束が多く、低消費電力化で、同様に優れた演色性で、耐振性が優れ、寿命が長く、よって、より家屋、住宅、オフィス等の照明用具に適する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
図４及び図５を参照すると、本発明は、口金（２）とバルブ（１）を含み、前記バルブ（１）内に渦巻状の冷陰極チュープ（３）があり、前記口金（２）内に直流又は交流周波数変換器（４）を内蔵し、そして、前記口金（２）のヘッドにキャップ（５）が設けられた冷陰極蛍光ランプを提供する。
【００１６】
前記冷陰極蛍光ランプは、前記渦巻状の冷陰極管（３）が、一体成形により、両端の冷陰極（３１、 ３２）が前記口金（２）の底部に設けられることを特徴とする
【００１７】
前記冷陰極蛍光ランプは、前記周波数変換器（４）の周波数が60kHzであることを特徴とする。
【００１８】
前記冷陰極蛍光ランプは、前記バルブ（１）の製造において透明又はすりガラスを採用することができ、外形は通常の白熱電球と同様とすることができ、又は桶形等のように特別な形状を採用することができることを特徴する。
【００１９】
前記の冷陰極蛍光ランプは、前記キャップ（５）として、標準的なE27（E26）ねじ込みキャップ、E14小型のキャップ又はB22差込みキャップを採用することができ、220Vの電圧の交流電流、110Vの交流電流又は12Vの直流電流等に接続することを特徴とする。
【００２０】
図３及び図５を参照すると、本発明の構造原理は、前記周波数変換器が、高周波数フィードバック方法を使用し力率を上昇させ、調和波の分量を減少させることにより、冷陰極蛍光ランプを起動させる。両端の吸気電極に電流を通して、水銀の蒸気及び彭などの混合ガスが励起され（電離）、380nm〜780nmになる不可視光線の紫外線（253.7nm）を発生させる。
【００２１】
下記の表は、本発明7Wの電力の冷陰極蛍光ランプの電球と一般的の7Wの電力の白熱電球の比較である。
【００２２】
【表１】
0003106865.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２３】
上記のデータによると、本発明の提供する冷陰極蛍光ランプは、一般の白熱電球より、起動が速く、ストロボがなく、発光効率が高く、光束が多く、低消費電力化で、同様に優れた演色性で、耐振性が良く、寿命が長く、よって、より家屋、住宅、オフィス等の照明用具に適する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の白熱電球を示す構造図である。
【図２】従来の熱陰極蛍光ランプを示す構造図である。
【図３】従来の冷陰極蛍光ランプを示す構造図である。
【図４】本発明の冷陰極蛍光ランプを示す構造図である。
【図５】本発明が７ワット数の冷陰極蛍光ランプを示す回路図である。
【符号の説明】
【００２５】
（図１）
１'  ガラス球（バルブ）
２'  タングステンフィラメント
（図２）
１'  ガラス球（バルブ）
２'  タングステンフィラメント
３'  電極
４'  アルゴンガス
５'  蛍光物質
（図３）
１'  バルブ
３'  吸気電極
４'  アルゴンガス及びネオンガス等の混合ガス
５'  蛍光物質
８'  電源
９'  周波数変換器
（図４）
１  ガラス球（バルブ）
２  口金
３  渦巻状の冷陰極チュープ
３１  冷陰極
３２  冷陰極
５  キャップ
（図５）
４  周波数変換器
【図１】
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【図２】
0003106865.tif 000005
【図３】
0003106865.tif 000006
【図４】
0003106865.tif 000007
【図５】
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