(57)【要約】【課題】低周波交流電源をオンオフして調光点灯させるとともに、白熱電球との代替性を失うことないとともに大幅なコストアップを避けた調光点灯可能な電球形蛍光ランプを提供する。【解決手段】蛍光ランプ本体１と、低周波交流を整流平滑化する整流平滑回路ＲＳ、整流平滑回路ＲＳから出力する直流を高周波に変換するインバータＩＮＶ、インバータＩＮＶの出力端および蛍光ランプ本体１の間に介在する負荷回路ＬＣ、駆動信号を出力してインバータＩＮＶを駆動する駆動信号発生回路ＤＳＧ、ならびに低周波交流電源ＡＳのオンオフからなる調光指令信号を受信して駆動信号発生回路ＤＳＧを制御して蛍光ランプ本体１を調光点灯させる調光制御回路ＤＣＣを備え、蛍光ランプ本体１と一体的に配設された点灯回路２とを具備している。【選択図】図４
2004119163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光ランプ本体と；
低周波交流を整流平滑化する整流平滑回路、整流平滑回路から出力する直流を高周波に変換するインバータ、インバータの出力端および蛍光ランプ本体の間に介在する負荷回路、駆動信号を出力してインバータを駆動する駆動信号発生回路、ならびに低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号を受信して駆動信号発生回路を制御して蛍光ランプ本体を調光点灯させる調光制御回路を備え、蛍光ランプ本体と一体的に配設された点灯回路と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
調光制御回路は、調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が段調光点灯をするように駆動信号を制御することを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
調光制御回路は、調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が複数レベルの段調光点灯をするように駆動信号発生回路を制御することを特徴とする請求項１または２記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
全光点灯、調光点灯および消灯を含む蛍光ランプ本体の動作モードが予め定められた順序で切り換えられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項５】
調光指令信号は、低周波交流電源のオフ時間からなり、オフ時間の長短によって異なる点灯モードを指定するように構成されており；
調光制御回路は、調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が点灯するように駆動信号発生回路を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプ本体および蛍光ランプ本体を点灯する点灯回路を一体的に備えた電球形蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】電球形蛍光ランプを白熱電球並みに調光点灯したいという要求がある。
【０００３】
これに応える技術として、白熱電球用の調光装置を用いて白熱電球と同様に円滑な調光を可能にしようとするものがある（たとえば、特許文献１、２参照）。したがって、位相制御回路を主体として構成された調光装置を電球形蛍光ランプの電源側に別に配設する必要がある。
【０００４】
一方、電源スイッチを短時間オフさせることにより、ランプを段調光点灯させる調光装置が従来から知られている（たとえば、特許文献３参照）。この技術は、壁面に配置された電源スイッチを１．５秒以内にオンオフの連続操作をすることで、電源スイッチに接続した照明器具内のランプの点灯状態を消灯状態から全光点灯させ、次に同様にオンオフの連続操作により調光点灯に切り換え、さらに同様の連続操作によりベビー球に切り換えを行う。
【０００５】
特許文献３の従来技術は、サイリスタを用いて電子化されたリレーによって蛍光ランプとベビー球とを切り換えるとともに、蛍光ランプの点灯回路を切り換えて全光点灯および調光点灯の切り換えを行うように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−３１９７９７号公報
【特許文献２】特開２００２−　　８８８９号公報
【特許文献３】特開昭６３−２７１８９５号公報
【発明が解決しようとする課題】特許文献１または２の従来技術は、別設の調光装置がないと調光点灯させることができないという本発明の目的に対しては問題がある。しかし、この点は、前述した目的からすれば、格別問題ではない。
【０００６】
調光装置を電球形蛍光ランプと別に配設しないでも、電球形蛍光ランプを調光可能にするために、調光装置を電球形蛍光ランプに組込んで両者を一体化させることもできるが、電球形蛍光ランプが大きくなってしまい白熱電球との代替性が失われてしまう。また、電球形蛍光ランプから離間した位置から調光操作ができないので、使い勝手が甚だ悪くなる。
【０００７】
従来技術２は、電源回路を切り換えるので、リレーにパワー素子を用いる必要があり、回路が大形化するとともに、高価になってしまうので、電球形蛍光ランプには適さない。たとえ採用したとしても、白熱電球との代替性に優れた電球形蛍光ランプを得ることができない。
【０００８】
本発明は、比較的簡単な回路の付加により、低周波交流電源をオンオフして調光点灯させることができる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、白熱電球との代替性を損なうことなしに大幅なコストアップを避けて調光点灯可能な電球形蛍光ランプを提供することを他の目的とする。
【００１０】
【課題を達成するための手段】請求項１の発明の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ本体と；低周波交流を整流平滑化する整流平滑回路、整流平滑回路から出力する直流を高周波に変換するインバータ、インバータの出力端および蛍光ランプ本体の間に介在する負荷回路、駆動信号を出力してインバータを駆動する駆動信号発生回路、ならびに低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号を受信して駆動信号発生回路を制御して蛍光ランプ本体を調光点灯させる調光制御回路を備え、蛍光ランプ本体と一体的に配設された点灯回路と；を具備していることを特徴としている。
【００１１】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
本発明は、上記のように蛍光ランプ本体および点灯回路を構成要素としている。以下、構成要素ごとに説明する。
【００１２】
＜蛍光ランプ本体について＞　　蛍光ランプ本体は、透光性放電容器、蛍光体層、電極および放電媒体を備えている。
【００１３】
（透光性放電容器について）　　透光性放電容器は、内部に屈曲された放電路が形成されるようにコンパクトな形に形成されていて、より小形化のためには外径が１３ｍｍ以下、好ましくは８〜１１ｍｍ、さらに一層小形化を図るには３〜９ｍｍが好適である。たとえば、１本の細長いガラス管を鞍形に湾曲したり、Ｕ字状に屈曲した複数のＵ字状ガラス管を連結管により接続するとともに、各Ｕ字状ガラス管の部分を円周上に配列したり、Ｕ字状ガラス管の間に形成される空隙部分を一方向から見透せるように前後に揃えて配列することにより、さらにはガラス管をスパイラルに巻回することによっても、透光性放電容器をコンパクトな形に形成し、しかも内部に屈曲された放電路を形成することができる。なお、連結管は、吹き破り法により形成したり、別に用意した管を用いてガラス溶着して形成したりすることができる。
【００１４】
また、透光性放電容器のより一層の小形化のための外径は、上記の数値範囲内で自由に選択できるが、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大きくして補わなければならなくなり、小形化を図れなくなる。また、これに伴い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、透光性放電容器の外径が１３ｍｍを超えると、透光性放電容器が大きくなりすぎて、コンパクトな蛍光ランプを得にくくなる。なお、透光性放電容器の内径は、概ね外径に比例し、透光性放電容器の肉厚の２倍を外径から減算した値の平均値である。
【００１５】
さらに、透光性放電容器の少なくとも両端には、シール部たとえばピンチシール部が形成されていて、さらに要すれば、これに加えて中間にもピンチシール部が形成される。たとえば、複数のＵ字状ガラス管を連結管によって連結して透光性放電容器が形成される場合には、透光性放電容器の中間にもシール部を形成することができる。すなわち、各Ｕ字状ガラス管の両端部にシール部を形成し、端部に近い中間部同士を連結管によって連結して、１本の屈曲した放電路を形成する。
【００１６】
一方、透光性放電容器の長さ、したがって透光性放電容器の両端に封装した一対の電極の間に形成される放電路の長さすなわち放電路長は、外径が上記範囲内であれば、電球形蛍光ランプのランプ電力に応じて２５０〜５００ｍｍに設定することができる。
【００１７】
さらに、透光性放電容器は、上記の構造を備えていれば、その材料は制限されないが、一般的にはガラスを用いて構成することができる。この場合、ガラスとしてはソーダライムガラス、鉛ガラス、バリウムシリケートガラスなどの軟質ガラスを用いるのが経済的であるが、要すればホウケイ酸ガラスなどの硬質または半硬質ガラスを用いることもできる。
【００１８】
さらにまた、透光性放電容器の横断面形状は、通常円形にするのが一般的であるが、要すれば非円形たとえば楕円形その他任意の横断面形状にすることができる。
【００１９】
（蛍光体層について）　　蛍光体層は、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ために用いる。用いる蛍光体の種類は限定されないが、３波長発光形蛍光体は、耐熱特性および負荷特性に優れたものを得ることができるとともに、演色性に優れているので、好適である。
【００２０】
また、本発明において、蛍光体層が「透光性放電容器の内面側に配設されている」とは、蛍光体層は透光性放電容器の内面に直接形成されていてもよいし、保護膜、反射膜などを介して間接的に形成してもよいことを意味している。
【００２１】
さらに、保護膜としては、Ａｌ２Ｏ３の微粒子を主体とする膜構成を用いることができる。
【００２２】
（電極について）　　透光性放電容器の両端には一対の電極がシール部を介して封装されるが、電極構造はフィラメント電極およびセラミックス電極などのいずれでもよい。
【００２３】
電極がフィラメント電極で、シール部がピンチシール構造の場合には、封着の際にフィラメント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を採用して透光性放電容器の両端にピンチシールすることができる。
【００２４】
セラミックス電極を用いる場合、セラミックス電極は以下に示す構成を備えている。すなわち、セラミックス電極は、複合酸化物や酸窒化物の焼結体と、この焼結体を担持する導電性基体とを備えている。焼結体は、アルカリ土類元素および遷移金属元素を主成分とする複合酸化物や酸窒化物の微粒子やその多孔質集合体からなる。また、焼結体の微粒子やその多孔質集合体の表面を炭化物たとえばＴａＣなどおよびまたは窒化物たとえばＴｉＮなどで被覆することができる。これらの被覆を表面に形成することにより、Ｂａなどの熱電子放出物質のスパッタリングを防止する作用がある。
【００２５】
（放電媒体について）　　放電媒体は、透光性放電容器内に封入されていて、広く普及している水銀および希ガスを用いる。
【００２６】
また、電球形蛍光ランプが点灯中高温になるので、高温下での水銀蒸気圧を最適に制御するために、アマルガムによって供給するのが一般的である。アマルガムを用いることにより、周囲温度の変化に対しても水銀蒸気圧を安定に制御でき、したがって安定した光出力を得ることができる。さらに、電極の近傍に補助アマルガムを配設することにより、点灯初期に水銀蒸気を供給して、光束立上り特性を良好にすることができる。前者のアマルガムを補助アマルガムと区別するために、以下「主アマルガム」という。
【００２７】
主アマルガムは、低圧水銀蒸気放電に必要な水銀を放出して透光性放電容器内に水銀蒸気を供給するもので、好ましくは細管内に収納される。そして、主アマルガムはＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇ、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｇなどの組成が挙げられるが、これに限定されない。
【００２８】
補助アマルガムは、アマルガム形成金属たとえばインジウムＩｎなどを所要の位置に配設することにより、透光性放電容器内において水銀が移動してアマルガムを形成するように構成される。アマルガム形成金属は、ステンレスなどの金属基体に蒸着などによって被着させることができる。また、補助アマルガムは、電極の近傍に配設される場合には、電極の導入線に溶接により支持させることができる。また、電極とは遠隔した位置に補助アマルガムが配設される場合には、シール部に基端が封着された適当な導入線のような部材に支持させることができる。
【００２９】
希ガスは、アルゴン、クリプトン、キセノン、ネオンなどの一種または複数種を混合して数千〜数万Ｐａの圧力で封入することができる。
【００３０】
＜点灯回路について＞　　点灯回路は、蛍光ランプ本体を始動し、高周波点灯するための回路手段であるが、点灯は全光点灯および調光点灯のいずれの態様も可能である。また、本発明において、点灯回路は、整流平滑回路、インバータ、負荷回路、駆動信号発生回路、および調光制御回路を備えて構成されている。そして、必要に応じてその他の構成を具備することが許容される。なお、以上の回路要素は、一般的には配線基板に実装される。また、本発明において、「高周波」とは、周波数１０ｋＨｚ以上を意味し、好ましくは周波数２０〜２００ｋＨｚである。以下、点灯回路の構成要素ごとに詳細に説明する。
【００３１】
（整流平滑回路について）　　整流平滑回路は、低周波交流を平滑化された直流に変換する手段であって、その交流入力端がノイズフィルタおよび口金などを介して低周波交流電源に接続され、直流出力端に平滑化直流を出力するもので、整流機能および平滑化機能を含んでいる。なお、「平滑化」とは、脈流を含んだ不完全な平滑化を許容する。整流機能については、各種整流回路を任意所望に採用することができる。たとえば、ブリッジ形全波整流回路、倍電圧形全波整流回路、センタータップ形全波整流回路、半波整流回路などを用いることができる。
【００３２】
また、平滑化機能については、種々の平滑回路を任意所望に採用することができる。しかし、電球形蛍光ランプの白熱電球との代替性を高めるためおよび高調波含有率を規格値内に収めるためには、平滑回路に用いる電解コンデンサの静電容量をなるべく小さく抑えて、電解コンデンサを小形化することが肝要であるが、一方で始動から所定時間定格入力電力より大きな入力電力を投入するためには、静電容量を大きくするのが効果的である。部分平滑回路は、このような相反する要求に応えるのに効果的である。
【００３３】
（インバータについて）　　インバータは、直流を交流に変換する手段であり、本発明においては各種回路方式のインバータを用いることができる。その中でも、コストが低くて小形化しやすいハーフブリッジ形インバータが好適である。また、インバータは、入力端、出力端および制御端を備えていて、入力端には直流電圧が印加され、出力端には出力の高周波電圧が現れる。制御端にはスイッチング素子を駆動するための後述する駆動信号発生回路からの駆動信号が入力する。また、スイッチング素子は、電流駆動形のスイッチング手段たとえばバイポーラ形トランジスタ、ならびに電圧駆動形のスイッチング手段たとえば電界効果形トランジスタ（ＦＥＴ）などいずれの駆動形式のものであってもよい。
【００３４】
なお、スイッチング素子が高周波スイッチングを行なうために、起動回路などの付随的な回路を高周波インバータに付設することができる。インバータの駆動は、他励式にて行われる。
【００３５】
次に、本発明において、インバータとして好適なハーフブリッジ形インバータの構成について説明する。ハーフブリッジ形インバータは、第１および第２のスイッチング素子を含んでいる。第１および第２のスイッチング素子は、整流平滑回路の平滑化直流電圧が印加されるように直列的に接続されていて、ハーフブリッジインバータの主体部分を構成する。そして、第１および第２のスイッチング素子の交互スイッチングにより高周波交流電圧を発生する。
【００３６】
また、スイッチング素子は、同一極性および相補形のいずれでもよい。なお、ＦＥＴは、電圧ドライブ形のスイッチング素子であるため、駆動が容易である。また、ＭＯＳＦＥＴは、安全動作領域による制約の少ない電力用のスイッチング素子として効果的である。さらに、エンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴは、電源投入時の処理が容易で電力用のスイッチング手段として好適である。さらにまた、Ｎチャンネル形ＭＯＳＦＥＴが現状では商品ラインアップが豊富であるから、有利である。しかし、要すれば、Ｐチャンネル形ＭＯＳＦＥＴを用いることができる。さらに、一方のスイッチング素子にＮチャンネル形ＭＯＳＦＥＴを用い、他方のスイッチング素子にＰチャンネル形ＭＯＳＦＥＴを用いることにより、第１および第２のスイッチング素子を相補形に構成することができる。
【００３７】
ところで、スイッチング素子は、駆動端子を備えていることが許容される。そして、駆動端子に所定の極性の駆動信号が供給されたときに駆動すなわちオンされる。エンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴにおいては、駆動端子であるところのゲートと、ソースとの間に駆動信号であるところのゲート電圧が印加されたときに、チャンネルが形成されてオン状態になる。したがって、ゲート電圧が印加されない状態ではオフ状態を維持する。
【００３８】
「平滑化直流電圧が印加されるように直列的に接続される」とは、整流平滑回路から見て第１および第２のスイッチング素子が直列的な接続関係にあることをいい、第１および第２のスイッチング素子と整流平滑回路との間に他の回路部品たとえばインダクタや抵抗器などが介在していてもよい。また、第１および第２のスイッチング素子段の間に回路部品が介在していてもよい。
【００３９】
（負荷回路について）　　負荷回路は、インバータから出力される高周波交流により作動して蛍光ランプ本体を安定に点灯する回路手段である。蛍光ランプ本体を始動して安定に点灯するために、限流インダクタおよび始動回路などを備えることができる。また、インバータから直流成分が負荷回路に流入しないように直流カットコンデンサを含ませることができる。さらに、始動回路として、たとえば限流インダクタと直列共振回路を形成する共振コンデンサを蛍光ランプ本体と並列的に接続することができる。さらにまた、蛍光ランプ本体の一対の電極を所要温度に加熱するために、電極加熱回路を付加回路に付設することができる。
【００４０】
（駆動信号発生回路について）　　駆動信号発生回路は、駆動信号を発生してインバータのスイッチング素子を駆動する手段であるが、インバータを自励制御してもよいし、他励制御してもよい。自励制御は、インバータの高周波出力を帰還して駆動信号を形成し、インバータを駆動する。
【００４１】
また、本発明において蛍光ランプ本体を調光点灯するためには、電球形蛍光ランプへの入力電力の投入を低減すればよいが、その具体的な構成を問わないが、自励形および他励形のいずれにおいても、インバータから発生する高周波の周波数やオンデューティなどを後述する調光制御回路からの制御によって変化させるように構成することで実現できる。たとえば、周波数を変化させる場合、負荷回路の共振周波数に接近した周波数にすれば、負荷回路の共振回路の共振度合いが強くなって蛍光ランプ本体に印加される電圧が高くなり、蛍光ランプ本体の光束が増大する。反対に、負荷回路の共振周波数から離反する周波数にすれば、負荷回路の共振回路の共振度合いが弱くなって蛍光ランプ本体に印加される電圧が低くなり、蛍光ランプ本体の光束が低減する。したがって、所望の点灯状態に適合する周波数を設定すればよい。
【００４２】
自励形の駆動信号発生回路は、負荷回路に１次巻線が直列に挿入された帰還変圧器およびドライブ共振回路を含む帰還形駆動信号発生回路を主体とする構成を用いることができる。また、他励形の駆動信号発生回路には、ドライバＩＣを主体として用いて外部回路を簡単化、かつ、コンパクト化することができる。
【００４３】
（調光制御回路について）　　調光制御回路は、低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号を受信し、その内容を識別し、かつ、識別された調光指令信号の内容に応じて駆動信号発生回路を制御して、蛍光ランプ本体を調光点灯させる手段である。「低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号」とは、オンおよびオフの組み合わせやオフ時間の長短などにより形成される。オンおよびオフの組み合わせによる調光指令信号の場合は、たとえば低周波交流電源を短い間隔のオフとそれに引き続くオンからなり、それらの有無または回数により調光指令信号の内容が識別される。また、オフ時間の長短による調光指令信号の場合は、たとえば長いオフ時間と短いオフ時間とで異なる内容として識別される。なお、調光指令信号は、電源スイッチを操作して容易に形成することができる。
【００４４】
また、調光制御回路は、調光指令信号を識別するためには、たとえばコンデンサの放電時定数が異なる時定数回路を主体とする複数の電圧保持回路からなる電圧比較回路を用いて、上記複数の電圧保持回路の電圧を比較するように構成することができる。また、駆動信号発生回路を制御するためには、たとえばチャージポンプ回路を用いて、駆動信号発生回路の周波数決定用のコンデンサ容量を変更する回路を制御させることができる。
【００４５】
さらに、本発明は、蛍光ランプ本体を段調光点灯させるのに好適である。しかし、要すれば、調光レベルの段数を多くするなどにより連続的な調光を行わせることができる。
【００４６】
＜本発明のその他の構成について＞　　本発明の必須構成要件ではないが、以下の構成を所望に応じて選択的に具備することにより、電球形蛍光ランプとして機能が追加されたり、性能が向上したりする。
１．カバーについて
カバーは、少なくともその内部に点灯回路を収納するとともに、蛍光ランプ本体を支持し、かつ、基端に口金を支持する。さらに、グローブを備えた電球形蛍光ランプにおいては、グローブをカバーに固定することもできる。
【００４７】
点灯回路をカバーの内部に収納し、かつ、定置するために、補助的な部材たとえば仕切り板を利用することができる。すなわち、仕切り板に配線基板を支持させるとともに、仕切り板をカバーの開口端を塞ぐようにカバーに装着することにより、配線基板をカバー内に収納させることができる。この場合、さらに仕切り板をグローブと一緒にカバーに固定することができる。しかし、要すれば、点灯回路の配線基板を直接カバー内に支持させて収納することができるのはいうまでもない。
【００４８】
また、蛍光ランプ本体をカバーに支持させるのにも仕切り板を用いることができる。すなわち、蛍光ランプ本体を仕切り板に支持させ、仕切り板をカバーの開口端に固定する。そうして、カバーの開口端に仕切り板を装着することによって、カバーに不要な開口ができないようにすることができる。
【００４９】
さらに、カバーは、前述したようにその基端に口金を支持するが、白熱電球用照明器具への電球形蛍光ランプ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するのがよい。しかし、カバー全体の形状は、電球形蛍光ランプとしてのデザインを考慮して決定されるべきである。なお、後述するグローブを備える場合、カバーの形状は、蛍光ランプ本体が露出する場合とでは、主としてデザイン的配慮から、異なるのは当然である。たとえば、Ｇ形グローブの場合には、カバーをグローブと協働してＧ形バルブに近い形状になるように、球体の一部のような形状にすることができる。また、Ａ形グローブの場合にも、カバーをグローブと協働してなるべくＡ形バルブに近い形状になるような形状にすることができる。
２．グローブについて
グローブは、蛍光ランプ本体の外側を包囲する手段である。グローブを配設することにより、電球形蛍光ランプに種々の機能を付与することができる。
３．口金について
口金は、受電手段であるとともに、電球形蛍光ランプを機械的に支持する手段として機能する。そして、既知の口金を適宜選定して用いることができるが、電球形蛍光ランプとして多用されているＥ２６形ねじ口金が適当である。しかし、要すれば、異なる仕様の口金を用いることができる。
【００５０】
また、口金をカバーに支持させるための手段は、特に制限されないので、既知の支持手段たとえばポンチによる機械的固着すなわち加締めや接着などによって支持すればよい。
【００５１】
＜本発明の作用について＞　　本発明においては、調光制御回路を電球形蛍光ランプの点灯回路に付加してなり、調光制御回路が低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号を受信し、かつ、調光指令信号の内容を識別して、駆動信号発生回路を制御する。そのため、駆動信号発生回路から発生する駆動信号は、調光指令信号の内容にしたがってドライブ周波数や位相などが制御されている。そして、駆動信号がインバータを駆動すると、インバータから調光指令内容にしたがった高周波出力が出力し、蛍光ランプ本体を付勢する。その結果、蛍光ランプ本体は、調光指令信号に沿って調光点灯または全光点灯する。すなわち、本発明の電球形蛍光ランプは、低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号に応じて所望に調光点灯することができる。
【００５２】
また、本発明において、調光制御回路は、低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号を受信し、その内容を識別して駆動信号発生回路を制御すればよいので、その回路構成が簡単で、かつ、コンパクトに構成することができ、電球形蛍光ランプの白熱電球との代替性を殆ど損なうことがないとともに、低周波交流電源のオンオフのみの簡単な操作で確実に調光点灯する電球形蛍光ランプを比較的安価に得ることができる。
【００５３】
請求項２の発明の電球形蛍光ランプは、請求項１記載の電球形蛍光ランプにおいて、調光制御回路は、調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が段調光点灯をするように駆動信号を制御することを特徴としている。
【００５４】
本発明は、調光点灯の態様として段調光を規定している。ただし、調光段数は１段および複数段のいずれでもよい。段調光点灯を行わせるには、駆動信号が段階的に制御されるように調光制御回路および駆動信号発生回路を構成すればよい。
【００５５】
そうして、本発明においては、調光が段調光なので、調光制御回路および駆動信号発生回路が簡単な回路構成で、電球形蛍光ランプがコンパクトになり、しかも調光操作が容易になる。
【００５６】
請求項３の発明の電球形蛍光ランプは、請求項１または２記載の電球形蛍光ランプにおいて、調光制御回路は、調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が複数レベルの段調光点灯をするように駆動信号発生回路を制御することを特徴としている。
【００５７】
本発明は、調光点灯の態様として複数レベルの段調光を規定している。最も少ない段調光のレベルは、２段階の段調光であり、この場合、たとえば調光度合の相対的に小さい「調光１」モードと、調光度合の相対的に大きい「調光２」モードとを設定することができる。したがって、調光しない点灯である「全光」モードと、点灯しない「消灯」モードと合わせて４つの動作モードを選択可能に設定することができる。
【００５８】
また、最も多い段調光のレベルは、要すれば殆ど連続調光に見える程度までの数の多段まで許容される。しかし、低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号によって操作するには、良好な操作性を維持することが困難になりやすいので、留意する必要がある。
【００５９】
そうして、本発明においては、段調光が複数レベルなので、所望の調光レベルをきめ細かく選択することが可能になり、多用な照明ニーズに対応させることができる。
【００６０】
請求項４の発明の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、全光点灯、調光点灯および消灯を含む蛍光ランプ本体の動作モードが予め定められた順序で切り換えられることを特徴としている。
【００６１】
本発明は、蛍光ランプ本体の動作モードを調光指令信号の数に応じて切り換えるのに好適な構成を規定している。動作モードの切り換えの順序としては、たとえば動作モードが全光点灯、調光点灯および消灯の３つである場合、全光点灯、調光点灯、消灯の順序または調光点灯、全光点灯、消灯の順序のいずれかを設定することができる。
【００６２】
調光指令信号としては、たとえば低周波交流電源の短時間間隔のオフ、オンを１信号としたり、時間幅の異なるオフ時間を信号としたりすることができる。そして、調光制御回路が上記の１信号を受信するごとに、または信号内容に応じて蛍光ランプ本体の点灯（全光および調光）モードを予定の順序にしたがって切り換えるように構成する。なお、消灯は、電源スイッチをオフすることで行われる。
【００６３】
そうして、本発明は、簡単な構成の調光指令信号で蛍光ランプ本体の点灯モードを切り換える場合に好都合である。また、本発明においては、蛍光ランプの動作モードが予め決定しているので、操作が簡単でも所望の動作モードを容易に、かつ、確実に記憶できる。
【００６４】
請求項５の発明の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、調光指令信号は、低周波交流電源のオフ時間からなり、オフ時間の長短によって異なる点灯モードを指定するように構成されており；調光制御回路は、調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が点灯するように駆動信号発生回路を制御する；ことを特徴としている。
【００６５】
本発明は、低周波交流電源のオフ時間の後にオンしたときに、そのオンする前のオフ時間の長短を判定して調光指令信号の内容を識別するものである。たとえば、オンの前のオフ時間が長い場合には全光点灯モードとし、短い場合には調光点灯モードとする。しかし、要すれば、上記の逆であってもよい。また、短いオフ時間を複数に区分して識別するように構成すれば、蛍光ランプ本体の点灯モードとして複数レベルの調光点灯モードを設定することができる。
【００６６】
そうして、本発明においては、調光指令信号が低周波交流電源のオフ時間の長短からなるので、調光操作がさらに簡単になり、１回の操作で所望の点灯モードを選択することができる。
【００６７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００６８】
図１ないし図４は、本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施の形態を示し、図１は一部断面正面図、図２はグローブを透視した平面図、図３は分解斜視図、図４は点灯回路の回路図である。各図において、１は蛍光ランプ本体、２は点灯回路、３はカバー、４は口金、５はグローブ、６は仕切り板である。
【００６９】
蛍光ランプ本体１は、透光性放電容器１ａ、蛍光体層、放電媒体および電極１ｂを備えている。
【００７０】
透光性放電容器１ａは、４本の外径１０ｍｍのＵ字状ガラス管１ａ１を３つの連結管１ａ２によって連結し、かつ、各Ｕ字状ガラス管１ａ１が円周上に等配されるように形成されている。各Ｕ字状ガラス管１ａ１は、その両端にシール部１ａ３が形成されているとともに、それぞれ１個の細管１ａ４が一つのシール部１ａ３から外部へ突出している。細管１ａ４は、透光性放電容器１ａの内部に連通している。そして、透光性放電容器１の内部を排気し、主アマルガム（図示しない。）の収納や希ガスの封入する際に利用する。連結管１ａ２は、吹き破り法によって形成されている。
【００７１】
蛍光体層は、図示を省略しているが、３波長発光形蛍光体を主体として構成されており、透光性放電容器１ａの内面側に図示を省略しているアルミナ微粒子を主体とする保護膜を介して形成されている。
【００７２】
放電媒体は、アルゴンおよび水銀からなる。水銀は、アマルガムおよびアルゴンから供給される。アマルガムは、主アマルガムおよび補助アマルガムからなる。主アマルガムは、透光性放電容器１の細管１ａ４内に収納されている。そして、主アマルガムは、Ｈｇが６質量％のＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇからなり、粒径約２．５ｍｍの粒子３個を封入している。補助アマルガム（図示しない。）は、ステンレス鋼の薄板にインジウムＩｎを鍍金してなり、主アマルガムの近傍に位置するように導入線に溶接されている。
【００７３】
電極１ｂは、フィラメント電極によって構成されている。そして、電極１ｂは、タングステン線からなる３重コイルにアルカリ土類金属酸化物からなる電子放射物質の酸化物を塗布してなる。
【００７４】
点灯回路２は、その回路構成の詳細については後述するが、図１および図３に示すように、配線基板２ａに実装されている。
【００７５】
配線基板２ａは、ほぼ円形をなし、図１に示すように仕切り板６を介してカバー３の開口端近傍に支持されている。
【００７６】
カバー３は、白色の遮光性の耐熱性合成樹脂をカップ状の筒体に成形して構成されている。そして、基端３ａが細く絞られ、先端３ｂが開口し、内部が空洞を形成していて、点灯回路２の殆どを包囲している。
【００７７】
口金４は、Ｅ２６形ねじ口金からなり、カバー３の基端３ａにポンチによる加締めによって装着されている。
【００７８】
グローブ５は、透明ガラスバルブの内面に形成された光拡散性微粒子を含む塗付膜によって乳白色の光拡散性を備え、Ａ形をなしていて、蛍光ランプ１を包囲している。そして、グローブ５の基端がカバー３の先端の開口に接続して、グローブ５およびカバー３は、外囲器ＡＪを形成している。
【００７９】
仕切り板６は、蛍光ランプ本体１および配線基板２ａを支持しているとともに、外囲器ＡＪ内を発光室Ａと点灯回路収納室Ｂとに区分している。また、仕切り板６は、蛍光ランプ本体１および点灯回路２を支持するとともに、グローブ５と一緒にカバー３に固定するために、以下の構造を備えている。
【００８０】
すなわち、仕切り板６は、図１に示すように、下方に開放した頂部が閉塞した筒部６ａおよび筒部６ａの外側に突出した鍔部６ｂを備えている。そして、筒部６ａの頂面６ａ１に蛍光ランプ本体１の透光性放電容器１ａのＵ字状ガラス管１ａ１の両端のシール部近傍を挿入する挿入孔６ａ２を形成していて、Ｕ字状ガラス管１ａ１のシール部近傍を挿入し、シリコーン接着剤（図示しない。）により接着して、蛍光ランプ本体１を仕切り板６に支持し、固定している。また、仕切り板６の筒部６ａの下端内部に第２の配線基板ＰＢ２を挿入して支持している。さらに、仕切り板６の鍔部６ｂがカバー３の開口部近傍の内面に当接するように仕切り板６がカバー３内に挿入され、上からグローブ５の開口端がカバー３の開口端に挿入した状態でシリコーン接着剤（図示しない。）によって固着されている。
【００８１】
次に、図４を参照して点灯回路２の構成を説明する。点灯回路２は、入力端ａ、ｂ、ノイズフィルタＮＦおよび整流平滑回路ＲＳ、インバータＩＮＶ、負荷回路ＬＣ、駆動信号発生回路ＤＳＧおよび調光制御回路ＤＣＣからなる。
【００８２】
入力端ａ、ｂは、低周波交流電源ＡＳに図示しない口金を介して接続する。
【００８３】
ノイズフィルタＮＦは、整流平滑回路ＲＳの直流出力側において線路に直列に挿入されたインダクタＬ１および同じく入力側において線路間に並列的に接続されたコンデンサＣ１からなる。そして、インバータＩＮＶのスイッチングによって発生する高周波ノイズを低周波交流電源ＡＳ側に流出しないように除去する。なお、低周波交流電源ＡＳは、商用１００Ｖ交流電源からなる。
【００８４】
整流平滑回路ＲＳは、ブリッジ形全波整流回路ＦＢＲおよび平滑コンデンサＣ２からなる。
【００８５】
インバータＩＮＶは、ハーフブリッジ形インバータからなり、第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を主体として構成されている。第１のスイッチング素子Ｑ１は、Ｎチャンネル形ＭＯＳＦＥＴからなる。そして、第１のスイッチング素子Ｑ１のドレインが整流平滑回路ＲＳの直流出力端の正極に接続している。第２のスイッチング素子Ｑ２は、Ｐチャンネル形ＭＯＳＦＥＴからなる。そして、第２のスイッチング素子Ｑ２のソースが第１のスイッチング素子Ｑ１のソースに接続し、ドレインが抵抗器Ｒ１を介して整流平滑回路ＲＳの直流出力端の負極に接続することにより、第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路の両端間すなわちインバータＩＮＶの入力端に整流平滑回路ＲＳから出力される平滑化直流電圧が印加される。
【００８６】
また、インバータＩＮＶは、起動回路ＳＴを備えている。起動回路ＳＴは、抵抗器Ｒ２、Ｒ３および後述するドライブ保護回路ＤＰからなる。抵抗器Ｒ２は、低周波交流電源ＡＳの一端と第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲートとの間に接続している。抵抗器Ｒ３は、第２のスイッチング素子Ｑ２のソース・ドレイン間に接続している。
【００８７】
負荷回路ＬＣは、直流カットコンデンサＣ４、限流インダクタＬ２および共振コンデンサＣ５の直列回路によって構成されていて、インバータＩＮＶの出力端間すなわちスイッチング素子Ｑ２のソース・ドレイン間に抵抗器Ｒ１を介して接続している。そして、直流カットコンデンサＣ４の静電容量が相対的に大きいので、主として限流インダクタＬ２および共振コンデンサ５が負荷共振回路を形成している。
【００８８】
蛍光ランプ本体１は、一対の電極１ｂ、１ｂを介して負荷回路ＬＣの共振コンデンサＣ５に並列接続されている。
【００８９】
駆動信号発生回路ＦＤＧは、帰還変圧器ＮＳＴ、ドライブ共振回路ＤＲＣ、ドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳおよびドライブ保護回路ＤＰからなる帰還形であり、インバータＩＮＶを自励形として駆動する。
【００９０】
帰還変圧器ＮＳＴは、コア、１次巻線ｗｐおよび２次巻線ｗｓからなる。コアは、ドラム形のフェライトコアによって構成されており、磁路が開放している。１次巻線ｗｐは、負荷回路ＬＣの直流カットコンデンサＣ４とスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のソースの間に挿入されている。２次巻線ｗｓは、第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のソースと、ドライブ共振コンデンサＣ６および結合コンデンサＣ８の接続点との間に接続されている。
【００９１】
ドライブ共振回路ＤＲＣは、帰還変圧器ＮＳＴの２次巻線ｗｓおよびドライブ共振コンデンサＣ６、Ｃ７を直列的に接続することにより、２次巻線ｗｓのインダクタンスとドライブ共振コンデンサＣ６およびＣ７の実効的な合成静電容量とで形成された直列共振回路である。
【００９２】
ドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳは、スイッチＱ３からなり、スイッチＱ３がオフ状態のときにドライブ共振コンデンサＣ７をＣ６に直列接続にして、ドライブ共振回路ＤＲＣに接続したり、オン状態のときにドライブ共振コンデンサＣ７を短絡することにより、ドライブ共振回路ＤＲＣから除外したりするように切り換える。スイッチＱ３は、ＭＯＳＦＥＴからなり、ドライブ共振コンデンサＣ７に並列接続するようにドライブ共振コンデンサＣ６と直列に接続している。
【００９３】
ドライブ保護回路ＤＰは、一対のツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２の逆直列回路からなり、第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に接続されていて、所要の駆動電圧を越える電圧を吸収して、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲートを過電圧から保護する。
【００９４】
調光制御回路ＤＣＣは、電圧比較回路ＶＣ、ラッチ回路ＬＴＣおよびチャージポンプ回路ＣＰＣからなる。電圧比較回路ＶＣは、抵抗器Ｒ４、Ｒ５の直列回路、ならびに第１および第２の電圧保持回路ＶＨ１、ＶＨ２からなる。抵抗器Ｒ４、Ｒ５の直列回路は、電圧分圧回路を形成している。第１の電圧保持回路ＶＨ１は、抵抗器Ｒ５に並列接続されたコンデンサＣ９からなる。第２の電圧保持回路ＶＨ２は、抵抗器Ｒ５に並列接続されたダイオードＤ１および電解コンデンサＣ１０の直列回路からなる。
【００９５】
ラッチ回路ＬＴＣは、ＰＵＴ１、ツェナーダイオードＺＤ３および抵抗器Ｒ６、Ｒ７からなる。ＰＵＴ１は、抵抗器Ｒ６と直列回路を形成して電解コンデンサＣ１０に並列接続している。ツェナーダイオードＺＤ１は、ＰＵＴ１のアノードと制御端子との間に図示極性に接続している。抵抗器Ｒ７は、ダイオードＤ１のアノードとツェナーダイオードＺＤ３のカソードとの間に接続している。
【００９６】
チャージポンプ回路ＣＰＣは、ダイオードＤ２、抵抗器Ｒ８、Ｒ９およびコンデンサＣ１１からなる。ダイオードＤ２は、そのアノードがＰＵＴ１および抵抗器Ｒ６の接続点に接続し、カソードが抵抗器Ｒ８を介してドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳのスイッチＱ３のゲートに図示極性に接続している。抵抗器Ｒ９およびコンデンサＣ１１は、上記スイッチＱ３のゲート・ソース間に並列接続している。
【００９７】
次に、回路動作について説明する。
【００９８】
低周波交流電源ＡＳを入力端ａ、ｂに接続して電源を投入すると、整流平滑回路ＲＳにより平滑化された直流電圧がインバータＩＮＶの入力端間に印加される。しかし、インバータＩＮＶの第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、ゲート電圧が印加されていないので、オフ状態のままである。
【００９９】
一方、低周波交流電圧は、上記と同時に直接起動回路ＳＴにも印加される。これにより、抵抗器Ｒ２およびＲ３を介してドライブ保護回路ＤＰの両端に交流電圧が分圧されて現れる。その結果、ドライブ保護回路ＤＰに生じる電圧降下が第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に対して順方向になるスイッチング素子がオンする。たとえば、第１のスイッチング素子Ｑ１がオンしたとすると、第２のスイッチング素子Ｑ２は、ドライブ保護回路ＤＰの電圧降下が逆方向なので、オフ状態を維持する。
【０１００】
そうして、インバータＩＮＶが起動し、以後は駆動信号発生回路ＦＤＧから発生する駆動信号によってインバータＩＮＶが駆動される。すなわち、インバータＩＮＶが起動して負荷回路ＬＣに負荷電流が流れると、駆動信号発生回路ＦＤＧの帰還変圧器ＮＳＴの１次巻線ｗｐに電圧降下が生じ、２次巻線ｗｓに２次電圧が誘起される。そして、２次電圧が２次巻線ｗｐのインダクタンスとコンデンサＣ６のキャパシタンスとの直列共振がドライブ共振回路ＤＲＣ生じてドライブ共振電圧がドライブ共振コンデンサＣ６、Ｃ７の直列回路の両端に発生する。このドライブ共振電圧は、結合コンデンサＣ８およびドライブ保護回路ＤＰを介してインバータＩＮＶの第１および第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲート・ソース間に印加される。その結果、インバータＩＮＶは、持続的に自励発振して、その出力端である第２のスイッチング素子Ｑ２の両端間に高周波電圧が連続的に発生する。
【０１０１】
インバータＩＮＶが作動すると高周波電圧が発生し、その出力端に現れる。その結果、高周波電圧が抵抗器Ｒ１、負荷回路ＬＣの直流カットコンデンサＣ４および限流インダクタＬ２を経由して蛍光ランプ本体１の一対の電極１ｂ、１ｂ間に限流インダクタＬ２と共振コンデンサＣ５との直列共振により高められて印加されるので、蛍光ランプ本体１が始動し、点灯する。なお、このときの蛍光ランプ本体１の点灯状態は、後述する理由により調光点灯である。
【０１０２】
次に、調光点灯から全光点灯への切り換えについて説明する。低周波交流電源ＡＳを投入すると、上述したようにインバータＩＮＶが起動するのと同時に調光制御回路ＤＣＣにも低周波交流電圧が印加される。その結果、電圧比較回路ＶＣの第１の電圧保持回路ＶＨ１を構成するコンデンサＣ９および第２の電圧保持回路ＶＨ２の電解コンデンサＣ１０がともに充電時定数が同じなので、同時に充電される。しかし、第１の電圧保持回路ＶＨ１による保持電圧Ｖ１の方が第２の電圧保持回路ＶＨ２による保持電圧Ｖ２よりダイオードＤ１における電圧降下の分の０．６Ｖだけ高くなっている。このため、ラッチ回路ＬＴＣは、そのＰＵＴ１の制御端子に抵抗器Ｒ７を介して印加される電圧Ｖ１がアノードの電位Ｖ２より０．６Ｖ高いので、ＰＵＴ１はオフしている。その結果、チャージポンプ回路ＣＰＣが動作しないので、ドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳのスイッチＱ３はオフし、ドライブ共振回路ＤＲＣのキャパシタンスがドライブ共振コンデンサＣ６、Ｃ７の直列接続で決まる静電容量となる。
【０１０３】
次に、低周波交流電源ＡＳをオフすると、第１および第２の電圧保持回路ＶＨ１、ＶＨ２はともに放電を開始するが、第１の電圧保持回路ＶＨ１は、抵抗器Ｒ５を経由して放電するので、その放電時定数が比較的小さい。ただし、充電時定数よりは大きい。したがって、第１の電圧保持回路ＶＨ１は、急速に放電する。これに対して、第２の電圧保持回路ＶＨ２は、ツェナーダイオードＺＤ３および抵抗器Ｒ７、Ｒ５を直列に経由して放電するので、その放電時定数が相対的に大きい。したがって、第２の電圧保持回路ＶＨ２は、緩やかに放電する。そのため、ラッチ回路ＬＴＣにおけるＰＵＴ１の制御端子の電位は、第２の電圧保持回路ＶＨ２からツェナーダイオードＺＤ３を経由して印加される電位の方が抵抗器Ｒ７を経由して印加される電位より高くなるが、ツェナーダイオードＺＤ３の電圧降下の０．６ＶだけＰＵＴ１のアノードの電位より低くなる。そのため、ＰＵＴ１がオンし、チャージポンプ回路ＣＰＣを作動させ、これによりドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳのスイッチＱ３をオンさせる。ラッチ回路ＬＴＣは、ＰＵＴ１のオン状態にラッチするので、ドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳのスイッチＱ３もオン状態に維持される。
【０１０４】
そうして、低周波交流電源ＡＳを上記のオフさせた短時間後に再びオンすると、ドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳは、スイッチＱ３のオンにより、ドライブ共振コンデンサＣ７をドライブ共振回路ＤＲＣから開放する。これにより、ドライブ共振周波数が調光点灯時より負荷回路ＬＣの共振周波数に近づくので、蛍光ランプ本体１の印加電圧が上昇するので、蛍光ランプ本体１は全光点灯を行う。
【０１０５】
ドライブ共振回路ＤＲＣのドライブ共振コンデンサＣ７の開放の回路動作をさらに詳述すれば、ラッチ回路ＬＴＣのＰＵＴ１がオンすると、抵抗器Ｒ６に電圧降下が生じ、チャージポンプ回路ＣＰＣのダイオードＤ２および抵抗器Ｒ８を経由してコンデンサＣ１１を充電するので、ドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳのスイッチＱ３は、そのゲート電位がソース電位に対して正のスレッシュホールド電圧より高くなるので、オンする。そして、上記の状態は、低周波交流電源ＡＳのオン後もラッチ回路ＲＣのＰＵＴ１がオン状態を維持するので、低周波交流電源が投入されている間、維持される。
【０１０６】
以上説明した回路動作から理解できるように、調光制御回路ＤＣＣの電圧比較回路ＶＣおよびラッチ回路ＬＴＣにおける回路定数如何で調光状態から全光状態に切り換える際の許容されるオフ時間の長さを所望に設定できるが、実際的には１．５秒程度以内になるようにするのは容易である。
【０１０７】
以下、図５および図６を参照して本発明の他の実施の形態について説明する。なお、各図において、図４と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【０１０８】
図５は、本発明の電球形蛍光ランプの第２の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、図４に示す第１の実施の形態における駆動信号発生回路ＤＳＧのドライブ共振回路ＤＲＣの共振コンデンサＣ６、Ｃ７およびドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳと、調光制御回路ＤＣＣとを、それぞれ２組づつ配設している点で異なる。なお、図中２組目の回路には１組目の回路に付したのと同じ符号に「´」を表示してある。
【０１０９】
すなわち、駆動信号発生回路ＤＳＧは、ドライブ共振回路ＤＲＣのドライブ共振コンデンサＣ６およびＣ７の直列回路とドライブ共振コンデンサＣ６´およびＣ７´の直列回路とが並列接続した状態になっている。上記の各ドライブ共振コンデンサが全てドライブ共振回路に並列接続しているときの共振周波数をｆ１、ドライブ共振コンデンサＣ６とドライブ共振コンデンサＣ６´およびＣ７´の直列回路とがドライブ共振回路ＤＲＳに並列接続しているときの共振周波数をｆ２、ドライブ共振コンデンサＣ６とドライブ共振コンデンサＣ６´とがドライブ共振回路ＤＲＳに並列接続しているときの共振周波数をｆ３とすれば、各共振周波数は下式の関係になる。
ｆ１＞ｆ２＞ｆ３
したがって、共振周波数ｆ３のときが全光点灯であり、共振周波数ｆ２のときが調光１の点灯であり、共振周波数ｆ１のときが調光２の点灯である。調光２の点灯は調光１の点灯より調光度が大きい。上記各モードにおける光束値は下式の関係になる。
調光２＜調光１＜全光
また、２組目の調光制御回路ＤＣＣ´における電圧比較回路ＶＣ´の電圧保持回路ＶＨ２´の放電時定数は、第１の組における第２の電圧保持回路ＶＨ２の放電時定数よりさらに遅く設定されている。なお、２組目の調光制御回路ＤＣＣ´における電圧比較回路ＶＣ´の電圧保持回路ＶＨ１´は、１組目のものと共通になっている。
【０１１０】
そうして、低周波交流電源ＡＳをオンすると、２組の調光制御回路ＤＣＣ、ＤＣＣ´が動作しないので、駆動信号発生回路ＤＳＧは、ドライブ共振回路ＤＲＣのドライブ共振コンデンサＣ６およびＣ７の直列回路とドライブ共振コンデンサＣ６´およびＣ７´の直列回路とが並列接続した状態になっている。このときの共振周波数はｆ１であり、蛍光ランプ本体１は、調光度の大きい調光２の点灯を行う。
【０１１１】
次に、低周波交流電源ＡＳを相対的に短い時間オフさせ、続いてオンさせると、１組目の調光制御回路ＤＣＣのみが作動して、ドライブ周波数切換回路ＤＦＳのスイッチＱ３がオンする。その結果、ドライブ共振コンデンサＣ７が短絡されるので、ドライブ共振回路ＤＲＣのドライブ共振周波数はｆ２となり、蛍光ランプ本体１は調光度の小さい調光１の点灯を行う。
【０１１２】
さらに、低周波交流電源ＡＳを相対的に長い時間オフさせ、続いてオンさせると、２組の調光制御回路ＤＣＣ、ＤＣＣ´がともに作動して、２組のドライブ周波数切換回路ＤＦＳ、ＤＦＳ´のスイッチＱ３、Ｑ３´がともにオンする。その結果、ドライブ共振コンデンサＣ７、Ｃ７´がともに短絡されるので、ドライブ共振回路ＤＲＣのドライブ共振周波数はｆ３となり、蛍光ランプ本体１は全光点灯を行う。
【０１１３】
図６は、本発明の電球形蛍光ランプの第３の実施の形態を示す回路図である。本実施の形態は、駆動信号発生回路ＤＳＧのドライブ共振回ＤＲＣ´および調光制御回路ＤＣＣ´を図４に示す第１の実施の形態におけるものと異なる。
【０１１４】
すなわち、ドライブ共振回ＤＲＣ´は、ドライブ共振コンデンサＣ６とＣ７とを並列接続し、さらにドライブ共振コンデンサＣ７を調光制御回路ＤＣＣ´により開放できるように構成されている。
【０１１５】
調光制御回路ＤＣＣ´は、電源オフ時間監視回路ＯＴＭおよびドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳ“からなる。電源オフ時間監視回路ＯＴＭは、抵抗器Ｒ１０、Ｒ１１の直列回路、電圧保持回路ＶＨ３および微分回路ＤｆＣからなる。抵抗器Ｒ１０およびＲ１１の直列回路は、一端が整流平滑回路ＲＳの直流出力端の正極に、他端が起動回路ＳＴの抵抗器Ｒ３を経由して整流平滑回路ＲＳの直流出力端の負極に、それぞれ接続していて、分圧回路を形成している。電圧保持回路ＶＨ３は、抵抗器Ｒ１１に並列接続したコンデンサＣ１２からなる。微分回路ＤｆＣは、コンデンサＣ１３、Ｃ１４および抵抗器Ｒ１２、Ｒ１３からなる。コンデンサＣ１３および抵抗器Ｒ１２、Ｒ１３は、コンデンサＣ１３に並列接続して電圧保持回路ＶＨ３の保持電圧に基づいて微分動作を行う。コンデンサＣ１４は、抵抗器Ｒ１３に並列接続している。
【０１１６】
ドライブ共振周波数切換回路ＤＦＳ“は、サイリスタＳおよびダイオードＤ３からなる。サイリスタＳは、ドライブ共振コンデンサＣ７と直列接続してドライブ共振コンデンサＣ６に並列接続している。ダイオードＤ３は、サイリスタＳに逆並列接続している。
【０１１７】
そうして、低周波交流電源ＡＳをオンすると、オフ時間監視回路ＯＴＭの抵抗器Ｒ１１の両端に整流平滑回路ＲＳの直流出力電圧が抵抗器Ｒ１０、Ｒ１１および抵抗器Ｒ３の分圧比に応じた電圧が抵抗器Ｒ１１の両端に現れる。この電圧によって、コンデンサＣ１２が充電し、コンデンサＣ１２の端子電圧に基づいて微分回路ＤｆＣが微分動作をするので、抵抗器Ｒ１３の両端には最大でコンデンサＣ１２の端子電圧の過渡電圧が現れ、この電圧でコンデンサＣ１４が充電されると、サイリスタＳがオンする。サイリスタＳのオンにより、ドライブ共振回路ＤＲＳのドライブ共振コンデンサＣ７がＣ６に並列接続する。その結果、インバータＩＮＶが相対的に低いドライブ周波数で駆動され、負荷回路ＬＣの共振周波数に相対的に接近するので、全光点灯する。
【０１１８】
低周波交流電源ＡＳを短時間オフすると、インバータＩＮＶの発振が停止して、サイリスタＳの保持が解除される。一方、再びオンすると、電圧保持回路ＶＨ３のコンデンサＣ１２の電荷が残留しているので、微分回路ＤｆＣの微分動作は弱く、抵抗器Ｒ１３の両端に現れる電圧は、サイリスタＳをオンさせるのに必要な値に到達しない。そのため、サイリスタＳはオフ状態となるので、ドライブ共振コンデンサＣ７は開放される。したがって、ドライブ共振回路ＤＲＣのドライブ共振周波数は、ドライブ共振コンデンサＣ６のみにより決まる相対的に高い値になる。その結果、蛍光ランプ本体１は、調光点灯を行う。
【０１１９】
次に、低周波交流電源ＡＳを比較的長い時間オフして再びオンした場合には、電圧保持回路ＶＨ３のコンデンサＣ１２の残留電荷がなくなるので、蛍光ランプ本体１は、回路動作説明の最初に述べたように全光点灯を行う。
【０１２０】
以上の説明から理解できるように、本実施の形態においては、オフ時間の長短に応じて全光点灯と調光点灯とを切り換えることができる。
【０１２１】
【発明の効果】請求項１ないし５の各発明によれば、蛍光ランプ本体と、整流平滑回路、インバータ、負荷回路、駆動信号発生回路、ならびに低周波交流電源のオンオフからなる調光指令信号を受信して駆動信号発生回路を制御して蛍光ランプ本体を調光点灯させる調光制御回路を備え、蛍光ランプ本体と一体的に配設された点灯回路とを具備していることにより、低周波交流電源をオンオフして調光点灯させることができるので、コンパクトで白熱電球との代替性を失うことがないばかりでなく、大幅なコストアップを避けた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２２】
請求項２の発明によれば、加えて調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が段調光点灯をする電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２３】
請求項３の発明によれば、加えて調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が複数レベルの段調光点灯をする電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２４】
請求項４の発明によれば、加えて全光点灯、調光点灯および消灯を含む蛍光ランプ本体の動作モードが予め定められた順序で切り換えられることにより、調光操作が容易な電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２５】
請求項５の発明によれば、加えて調光指令信号が低周波交流電源のオフ時間からなり、オフ時間の長短によって点灯モードを指定するように構成され、調光指令信号に応じて蛍光ランプ本体が点灯することにより、回路構成が簡単な電球形蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施の形態を示す一部断面正面図
【図２】同じくグローブを透視した平面図
【図３】同じく分解斜視図
【図４】同じく点灯回路の回路図
【図５】本発明の電球形蛍光ランプの第２の実施の形態を示す回路図
【図６】本発明の電球形蛍光ランプの第３の実施の形態を示す回路図
【符号の説明】
１…蛍光ランプ本体、ＣＰＣ…チャージポンプ回路、ＤＣＣ…調光制御回路、ＤＦＳ…ドライブ共振周波数切換回路、ＤＲＣ…ドライブ共振回路、ＤＳＧ…駆動信号発生回路、ＩＮＶ…インバータ、ＬＴＣ…ラッチ回路、ＶＣ…電圧比較回路
【図１】
2004119163.tif 000003
【図２】
2004119163.tif 000004
【図３】
2004119163.tif 000005
【図４】
2004119163.tif 000006
【図５】
2004119163.tif 000007
【図６】
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