(57)【要約】【課題】安定点灯中のフィラメントでの消費電力を低減し、また片方又は両方のフィラメント断線時に不要な電力を消費しない放電灯点灯装置を得る。【解決手段】高周波電力を出力するインバータ回路と、放電灯と、該放電灯に直列接続された減流用のチョークコイルを含む負荷回路と、放電灯に並列接続された第１及び第２のコンデンサと、インバータ回路の出力周波数を決定するドライバ回路と、を有し、負荷回路又は放電灯がインバータ回路の出力点に接続され、第１のコンデンサは放電灯の一方のフィラメントを介して負荷回路に接続され、第２のコンデンサは放電灯の他方のフィラメントを介して負荷回路に接続されるものであって、インバータ回路の電源投入直後における出力周波数をチョークコイルと第１又は第２のコンデンサのどちらか一方のコンデンサとの共振周波数よりも高く設定したものである。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電力を出力するインバータ回路と、放電灯と、該放電灯に直列接続された減流用のチョークコイルを含む負荷回路と、前記放電灯に並列接続された第１及び第２のコンデンサと、前記インバータ回路の出力周波数を決定するドライバ回路と、を有し、前記負荷回路又は前記放電灯が前記インバータ回路の出力点に接続され、前記第１のコンデンサは前記放電灯の一方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記第２のコンデンサは前記放電灯の他方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続されるものであって、前記インバータ回路の電源投入直後における出力周波数を前記チョークコイルと前記第１又は第２のコンデンサのどちらか一方のコンデンサとの共振周波数よりも高く設定したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
高周波電力を出力するインバータ回路と、放電灯と、該放電灯に直列接続された減流用のチョークコイルを含む負荷回路と、前記放電灯に並列接続された第１及び第２のコンデンサと、前記インバータ回路の出力周波数を決定するドライバ回路と、を有し、前記負荷回路又は前記放電灯が前記インバータ回路の出力点に接続され、前記第１のコンデンサは前記放電灯の一方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記第２のコンデンサは前記放電灯の他方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続されるものであって、前記チョークコイルと前記第１又は第２のコンデンサとの共振回路によって発生する電力が、前記放電灯の定格電力以下となるように前記第１又は第２のコンデンサの容量を設定したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
正特性サーミスタが、前記放電灯に並列接続され、該放電灯の双方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続されたことを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
負特性サーミスタが、前記第１のコンデンサ又は第２のコンデンサと前記負荷回路間にあるフィラメントに並列に接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装したことを特徴とする照明器具。
【請求項６】
屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともにこの放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、この回路基板の屈曲形蛍光ランプと対向する面に前記放電灯点灯装置の正特性サーミスタまたは負特性サーミスタを配置したことを特徴とする照明器具。
【請求項７】
屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともにこの放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、前記回路基板の屈曲形蛍光ランプと対向する面に前記放電灯点灯装置のチョークコイルを配置したことを特徴とする照明器具。
【請求項８】
屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともに、該放電灯点灯装置が少なくとも１つ以上の円筒形のコンデンサを有し、この放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、前記回路基板の口金と対向する面に前記放電灯点灯装置の少なくとも１つの円筒形コンデンサを水平に配置したことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置及び該放電灯点灯装置の照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の一般的な放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。
図１１において、１はインバータ回路、２はチョークコイル３と直流カットコンデンサ４の直列回路からなる負荷回路、５は放電灯（以下、ランプという）、６ａ及び６ｂは前記ランプ５のフィラメントである。７は始動用コンデンサであり、前記ランプ５に対し並列接続され、フィラメント６ａ及び６ｂを介して前記負荷回路２に接続される。８はインバータ回路１の出力周波数を決定するドライバ回路であり、本例においては出力周波数可変としている。
【０００３】
次に上記のように構成された放電灯点灯装置の動作について説明する。
一般に蛍光灯を点灯する際、フィラメントに電流を流す予熱期間と、ランプに通常点灯時の３〜４倍程度の高圧を印加して放電を開始させる始動期間とを経て安定点灯に達する。図１１においては、ドライバ回路８の出力周波数を初期周波数から点灯周波数まで段階的又は連続的に降下させることにより予熱期間と始動期間とを設けることができる。
予熱期間中は、前記インバータ回路１によって高周波化された電流が前記チョークコイル３→直流カットコンデンサ４→フィラメント６ａ→始動用コンデンサ７→フィラメント６ｂ→インバータ回路１のループで流れる。これにより、フィラメント６ａ及び６ｂが予熱される。
また、始動期間中は、前記チョークコイル３と始動用コンデンサ７の電圧共振作用によりランプ５に高圧が印加され放電が開始し安定点灯に達する。
【０００４】
そして、前記ランプ５が放電を開始した後は、ランプ５内のインピーダンスは数百Ω程度の抵抗とみなすことができ、インバータ回路１からの高周波電流のほとんどは、チョークコイル３→直流カットコンデンサ４→ランプ５内→インバータ回路１のループに流れる。しかしながら、ランプ電圧をＶＬ、始動コンデンサ７の容量をＣ７、流れる電流をｉ７、点灯周波数に対する角速度をωとすると、ｉ７＝ω・Ｃ７・ＶＬとなり、この電流が、チョークコイル３→直流カットコンデンサ４→フィラメント６ａ→始動用コンデンサ７→フィラメント６ｂ→インバータ回路１に流れることになる。
フィラメント６ａ、６ｂの各々の抵抗値をＲｆ、フィラメント全体の消費電力をＰ７とすると、Ｐ７＝２・ｉ７２・Ｒｆ＝２・（ω・Ｃ７・ＶＬ）２・Ｒｆとなり、この分は明るさに寄与しない無駄な電力となる。
【０００５】
上記のようなフィラメントによる電力消費を軽減するために、図１２に示すようなランプ５と並列に容量値Ｃ７ｃの始動用コンデンサ７ｃと、容量値Ｃ７ｄの始動用コンデンサ７ｄを接続する構成のものが採用される場合がある。コンデンサ７ｃはフィラメント６ａ及び６ｂを介して負荷回路２に接続され、始動用コンデンサ７ｄはフィラメント６ａ、６ｂを介さずに負荷回路２に接続される。このとき、上記図１１の場合と始動電圧を同じにするため、容量をＣ７ｃ＋Ｃ７ｄ＝Ｃ７となるように設定する。
【０００６】
安定点灯中に始動用コンデンサ７ｃに流れる電流をｉ７ｃ、ランプ電圧をＶＬ、フィラメント６ａ、６ｂの各々の抵抗値をＲｆ、フィラメント全体の消費電力をＰ７ｃとすると、
ｉ７ｃ＝ω・Ｃ７ｃ・ＶＬ
Ｐ７ｃ＝２・ｉ７ｃ２・Ｒｆ
となるから、角速度ω、ランプ電圧ＶＬが上記図１１の場合と等しいとすると、上記容量はＣ７ｃ＋Ｃ７ｄ＝Ｃ７であるので、容量Ｃ７ｃはＣ７より小さく、従って、
Ｐ７ｃ＝ｉ７ｃ２・Ｒｆ
＝（ω・Ｃ７ｃ・ＶＬ）２・Ｒｆ
＜（ω・Ｃ７・ＶＬ）２・Ｒｆ＝Ｐ７
となり、図１１の場合に比べてフィラメント６ａ及び６ｂでの消費電力が軽減されることになる。これにより、損失は改善でき、回路効率を上げることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図１２の構成回路においては、フィラメント断線時の動作に問題がある。特に、ここではフィラメント断線検出等による保護手段がない電球形蛍光灯に適用した場合について考える。
フィラメント６ａ又は６ｂの少なくとも１つが断線した場合、インバータ回路１が出力を開始すると、インバータ回路１→チョークコイル３→直流カットコンデンサ４→始動用コンデンサ７ｄ→インバータ回路１に電流が流れる。チョークコイル３と始動用コンデンサ７ｄの共振電圧がランプ５の放電開始に十分でない場合に、ランプ５は放電できない状態のままインバータ回路１は、その共振電圧を維持する電力を出力し続け、やがて、熱的な限界から破壊する。電球形蛍光灯はランプと点灯回路が一体であるので、ランプが寿命となったら点灯回路を破壊して点灯装置の寿命とすること自体に問題はないが、上記共振電圧を維持し続けている期間は通常点灯時の数倍の電力を消費していることになり、不要な電力を消費し続けていることになる。
【０００８】
また、チョークコイル３と始動用コンデンサ７ｄの共振電圧によってランプ５が放電開始した場合であっても、例えば、すでに両フィラメントが断線していた場合を考えた場合、両フィラメントが断線するほど寿命の進んだものを点灯維持するのは好ましい状態とは言えない。それは、寿命の進んだランプにおいてはランプ内の放電物質が枯渇に近づいているためランプ内のインピーダンスが高く、電流の多くは始動用コンデンサ７ｃ又は７ｄ側に流れ、チョークコイル３と始動コンデンサ７ｃ又は７ｄとの共振電圧分だけインバータ回路１に負担がかかり、電力を通常以上に消費することになるからである。この場合も、最終的にはインバータ回路１の負担が限界となり回路を破壊して装置の寿命とすることになるが、破壊するまでの間、定格電力以上の電力消費を続けることになってしまう。
【０００９】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、安定点灯中のフィラメントに流れる電流を低減し消費電力を低減するとともに、片方又は両方のフィラメント断線時であっても過大な電力を消費しない放電灯点灯装置及び該放電灯点灯装置の照明器具を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載の放電灯点灯装置は、高周波電力を出力するインバータ回路と、放電灯と、該放電灯に直列接続された減流用のチョークコイルを含む負荷回路と、前記放電灯に並列接続された第１及び第２のコンデンサと、前記インバータ回路の出力周波数を決定するドライバ回路と、を有し、前記負荷回路又は前記放電灯が前記インバータ回路の出力点に接続され、前記第１のコンデンサは前記放電灯の一方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記第２のコンデンサは前記放電灯の他方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続されるものであって、前記インバータ回路の電源投入直後における出力周波数を前記チョークコイルと前記第１又は第２のコンデンサのどちらか一方のコンデンサとの共振周波数よりも高く設定するようにしたものである。
【００１１】
また、請求項２記載の放電灯点灯装置は、高周波電力を出力するインバータ回路と、放電灯と、該放電灯に直列接続された減流用のチョークコイルを含む負荷回路と、前記放電灯に並列接続された第１及び第２のコンデンサと、前記インバータ回路の出力周波数を決定するドライバ回路と、を有し、前記負荷回路又は前記放電灯が前記インバータ回路の出力点に接続され、前記第１のコンデンサは前記放電灯の一方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記第２のコンデンサは前記放電灯の他方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続されるものであって、前記チョークコイルと前記第１又は第２のコンデンサとの共振回路によって発生する電力が、前記放電灯の定格電力以下となるように前記第１又は第２のコンデンサの容量を設定するようにしたものである。
【００１２】
また、請求項３記載の放電灯点灯装置は、上記請求項２の装置において、正特性サーミスタが、前記放電灯に並列接続され、該放電灯の双方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続されるようにしたものである。
【００１３】
また、請求項４記載の放電灯点灯装置は、上記請求項１〜３のいずれかの装置において、負特性サーミスタが、前記第１のコンデンサ又は第２のコンデンサと前記負荷回路間にあるフィラメントに並列に接続されるようにしたものである。
【００１４】
また、請求項５記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装したものである。
【００１５】
また、請求項６記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともにこの放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、この回路基板の屈曲形蛍光ランプと対向する面に前記放電灯点灯装置の正特性サーミスタまたは負特性サーミスタを配置したものである。
【００１６】
また、請求項７記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともにこの放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、前記回路基板の屈曲形蛍光ランプと対向する面に前記放電灯点灯装置のチョークコイルを配置したものである。
【００１７】
また、請求項８記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともに、該放電灯点灯装置が少なくとも１つ以上の円筒形のコンデンサを有し、この放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、前記回路基板の口金と対向する面に前記放電灯点灯装置の少なくとも１つの円筒形コンデンサを水平に配置したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。尚、図１において、上記従来例図１１と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
図１において、７ａ、７ｂは始動用コンデンサであり、前記始動用コンデンサ７ａはフィラメント６ａのみを介して前記負荷回路２に接続され、前記始動用コンデンサ７ｂはフィラメント６ｂのみを介して負荷回路２に接続される。尚、前記ドライバ回路８は従来例と同様に出力周波数可変とする。
【００１９】
次に上記のように構成された放電灯点灯装置の動作について説明する。
まず予熱中は、前記インバータ回路１によって高周波化された電流が、前記チョークコイル３→直流カットコンデンサ４→フィラメント６ａ→始動用コンデンサ７ａ→インバータ回路１のループで流れることにより、フィラメント６ａが予熱され、また、前記チョークコイル３→直流カットコンデンサ４→始動用コンデンサ７ｂ→フィラメント６ｂ→インバータ回路１のループでフィラメント６ｂが予熱される。そして、前記始動コンデンサ７ａと７ｂの並列回路と前記チョークコイル３との共振電圧によって、前記ランプ５は放電を開始する。
【００２０】
ここで、前記始動コンデンサ７ａ、７ｂの容量をＣ７ａ、Ｃ７ｂとすると、従来例図１１と始動電圧の条件を等しくし、両フィラメント６ａ、６ｂに流れる電流を均等にするために、例えばＣ７ａ＝Ｃ７ｂ＝１／２×Ｃ７（図１１の始動コンデンサ７の容量）となるようにする。
始動コンデンサ７ａ、７ｂに流れる電流をｉ７ａ、ｉ７ｂとし、ランプ電圧をＶＬとすると、
ｉ７ａ＝ω・Ｃ７ａ・ＶＬ
ｉ７ｂ＝ω・Ｃ７ｂ・ＶＬ
ｉ７ａ＝ｉ７ｂ＝１／２・ω・Ｃ７・ＶＬ
となり、フィラメント６ａ、６ｂの各々の抵抗値をＲｆとすると、両フィラメント６ａ、６ｂで消費する電力Ｐ１は、
Ｐ１＝２・（１／２・ω・Ｃ７・ＶＬ）２・Ｒｆ＝１／４・Ｐ７
となり、従来例図１１の場合に比べてフィラメント６ａ及び６ｂでの消費電力が１／４に軽減されることになる。これにより、損失は大幅に改善でき、回路効率を上げることができる。
【００２１】
図２にドライバ回路８の出力周波数と共振電圧との関係を示す。
図中、Ｌ１及びＬ２はランプ５放電前の特性であり、Ｌ１は両フィラメントが断線していない場合、Ｌ２は片方のフィラメントが断線した場合を示す。また、Ｌ３はランプ５放電後の特性を示すものであり、Ｖｉｇはランプ５を始動するのに必要な電圧を示すものである。
尚、ランプ５放電開始後はランプ管内を一種の導体とみなすことができ、フィラメントが断線していてもコンデンサ７ａ又は７ｂはランプ５に接続された状態と等価になり、非断線時と同様にコンデンサ７ａ又は７ｂにω・Ｃ７ａ・ＶＬ又はω・Ｃ７ｂ・ＶＬの電流が流れる。
ここで、初期周波数をｆ０、点灯周波数をｆ１、ランプ５を始動するのに必要な電圧をＶｉｇとした場合、ランプ５放電前にＶｉｇが確保され放電可能となる周波数を、両フィラメントが断線していないＬ１の場合はｆａｂ、片方のフィラメントが断線したＬ２の場合はｆａとなる。
したがって、初期周波数ｆ０＞ｆａとなるようにｆ０を設定すれば、片方のフィラメントが断線した場合であっても問題なく放電開始できる。
【００２２】
尚、両フィラメント６ａ、６ｂが断線した状態でインバータ回路１が出力を開始した場合は、前記負荷回路２の出力端側ランプ５の負荷側回路は開放状態となり、該ランプ５の負荷側回路での電力は消費されない。
【００２３】
また、前記始動コンデンサ７ａ、７ｂの容量値Ｃ７ａ、Ｃ７ｂについて、Ｃ７ａ≠Ｃ７ｂであっても上記動作によるフィラメントでの消費電力の低減効果を期待できるが、容量値Ｃ７ａ＋Ｃ７ｂが決まっている場合に、フィラメント６ａ及び６ｂでの消費電力の合計値を最小にするのは、Ｃ７ａ＝Ｃ７ｂのときであり、また両フィラメントを均等に予熱することなどを考慮した場合、Ｃ７ａ＝Ｃ７ｂとすることが望ましい。
【００２４】
また、図３にフィラメント６ａ、６ｂでの消費電力をさらに低減した場合の回路構成例を示す。尚、図３において上記図１と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。図において、９ｎは温度上昇に対して抵抗値が単調減少する負特性（ＮＴＣ）サーミスタである。
この例においては、前記始動コンデンサ７ａ、７ｂの容量値を例えばＣ７ａ≦Ｃ７ｂとした場合に、前記ＮＴＣサーミスタ９ｎを前記フィラメント６ｂに並列接続するものである。前記ＮＴＣサーミスタ９ｎは、上述のように温度上昇に対して抵抗値が単調減少するので、始動コンデンサ７ｂから負荷回路２に流れる電流は、放電前等の低温時はＮＴＣサーミスタ９ｎの抵抗値が大きいためフィラメント６ｂを経由し、安定点灯中等の高温時はＮＴＣサーミスタ９ｎの抵抗値が小さくなるためＮＴＣサーミスタ９ｎを経由する。これにより、安定点灯中に実質的にフィラメントで消費される電力は、フィラメント６ａで消費される電力だけになり、フィラメントでの消費電力をさらに低減することができる。
尚、前記ＮＴＣサーミスタ９ｎの有無に関係なく、両フィラメント６ａ、６ｂが断線した状態でインバータ回路１が出力を開始した場合は、前述同様に前記負荷回路２の出力端側ランプ５の負荷側回路は開放状態となり、該ランプ５の負荷側回路での電力は消費されない。
【００２５】
以上のように、本実施の形態においては始動コンデンサ７ａをフィラメント６ａのみを介して負荷回路２に接続し、また始動コンデンサ７ｂをフィラメント６ｂのみを介して負荷回路２に接続するようにして、前記フィラメント６ａ、６ｂに流れる電流を前記２つの始動コンデンサに分流する構成したので、安定点灯中のフィラメントでの消費する電力を低減することができる。
【００２６】
また、片方のフィラメント断線時であっても確実に放電開始できるようにしたので、従来のようにフィラメント断線時のランプ不点灯状態で過大な電力を消費し続けるようなことはなく、不要な電力を消費しないようにすることができる。
さらに、両フィラメント断線時に完全に負荷回路２の出力端側ランプ５の負荷側回路が開放状態となる回路構成としたので、該ランプ５の負荷側回路での電力は消費されず、放電灯点灯装置全体での電力消費もほとんどない状態で不点灯状態を保つことができる。
【００２７】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、ドライバ回路８の出力周波数可変とし、出力周波数の移動により予熱→始動→点灯とモードを移動させることを前提としたが、本実施の形態においてはドライバ回路８の出力周波数が固定の場合で、所定の予熱時間を設け、かつ上記実施の形態１と同様の効果を奏するようにしたものである。
【００２８】
図４はこの発明の実施の形態２における放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。尚、図４において、上記実施の形態１の図１と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
９ｐは温度上昇に対して抵抗値が単調増加する正特性（ＰＴＣ）サーミスタである。前記始動用コンデンサ７ａがフィラメント６ａのみを介し、また前記始動用コンデンサ７ｂがフィラメント６ｂのみを介して前記負荷回路２に接続される一方、前記ＰＴＣサーミスタ９ｐが両フィラメント６ａ、６ｂを介して負荷回路２に接続される。そして、前記ＰＴＣサーミスタ９ｐは放電開始前にフィラメント６ａ及び６ｂを十分予熱してランプ５の点滅寿命を延ばすために用いる。
【００２９】
次に上記のように構成された放電灯点灯装置の動作について説明する。
電源（図示せず）投入後、前記インバータ回路１によって高周波化された電流は、負荷回路２→フィラメント６ａ→始動用コンデンサ７ａ→負荷回路２の経路（１）と、負荷回路２→始動用コンデンサ７ｂ→フィラメント６ｂ→負荷回路２の経路（２）と、負荷回路２→フィラメント６ａ→ＰＴＣサーミスタ９ｐ→フィラメント６ｂ→負荷回路２の経路（３）の三経路に分流される。その後ＰＴＣサーミスタ９ｐは温度上昇に対して抵抗値が単調増加するのでインピーダンスが高くなり、上記経路（３）に電流が流れなくなる。そして、前記始動用コンデンサ７ａと７ｂの並列回路と前記チョークコイル３との共振電圧によって、前記ランプ５は放電を開始する。
【００３０】
図５に上記経路（３）に電流が流れなくなった後のドライバ回路８の出力周波数と共振電圧との関係を示す。
図中、Ｌ１及びＬ２はランプ５放電前の特性であり、Ｌ１は両フィラメントが断線していない場合、Ｌ２は片方のフィラメントが断線した場合を示す。また、Ｌ３はランプ５放電後の特性を示すものである。また、Ｖｉｇの定義は上記実施の形態１同様にランプ５を始動するのに必要な電圧であり、ドライバ回路８の出力周波数はｆ１で固定とする。また、点灯周波数ｆ１におけるチョークコイル３と始動コンデンサ７ａ及び７ｂとの共振電圧によってランプ５が放電開始できるように容量値（Ｃ７ａ＋Ｃ７ｂ）を設定する。
【００３１】
両フィラメントが断線していない場合、上記Ｌ１における周波数ｆ１に対するランプ５の両端電圧はＶｉｇより高い設定としたので、ランプ５は放電開始することができる。また、片方のフィラメントが断線した場合、Ｌ２における周波数ｆ１に対するランプ５の両端電圧はＶｉｇ以下となるので、ランプ５は放電開始することはできない。ここで、片方のフィラメントが断線しランプの不点灯状態を継続する場合、チョークコイル３と始動コンデンサ７ａ又は７ｂとの共振電圧によって発生する電力が、ランプ５の定格電力以下になるように容量値Ｃ７ａ又はＣ７ｂを設定するものとする。
【００３２】
両フィラメントが断線した状態でインバータ回路１が出力を開始した場合は、前述同様に前記負荷回路２の出力端側ランプ５の負荷側回路は開放状態となり、該ランプ５の負荷側回路での電力は消費されない。また、ＰＴＣサーミスタ９ｐは放電開始前にフィラメント６ａ及び６ｂを十分予熱してランプ５の点滅寿命を延ばすために用いているが、ＰＴＣサーミスタ９ｐがなくても上記と同様の動作を期待できる。
【００３３】
尚、前記始動コンデンサ７ａ、７ｂの容量値Ｃ７ａ、Ｃ７ｂについて、Ｃ７ａ≠Ｃ７ｂであっても上記動作によるフィラメントでの消費電力の低減効果を期待できるが、容量値Ｃ７ａ＋Ｃ７ｂが決まっている場合に、フィラメント６ａ及び６ｂでの消費電力の合計値を最小にするのはＣ７ａ＝Ｃ７ｂのときであり、そして両フィラメントを均等に予熱することなどを考慮した場合、上記実施の形態１同様Ｃ７ａ＝Ｃ７ｂとすることが望ましい。
【００３４】
また、図６にフィラメントでの消費電力をさらに低減した場合の回路構成例を示す。尚、図６において、上記図４と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。図において、９ｎは温度上昇に対して抵抗値が単調減少するＮＴＣサーミスタである。
この例においては、前記始動コンデンサ７ａ、７ｂの容量値を例えばＣ７ａ≦Ｃ７ｂとした場合に、前記ＮＴＣサーミスタ９ｎを前記フィラメント６ｂに並列接続するものである。ＮＴＣサーミスタ９ｎは、上述のように温度上昇に対して抵抗値が単調減少するので、始動コンデンサ７ｂから負荷回路２に流れる電流は、放電前等の低温時はＮＴＣサーミスタ９ｎの抵抗値が大きいためフィラメント６ｂを経由し、安定点灯中等の高温時はＮＴＣサーミスタ９ｎの抵抗値が小さくなるためＮＴＣサーミスタ９ｎを経由する。これにより、安定点灯中に実質的にフィラメントで消費される電力は、フィラメント６ａで消費される電力だけになり、フィラメントでの消費電力をさらに低減することができる。
【００３５】
尚、ＮＴＣサーミスタ９ｎの有無に関係なく、両フィラメント６ａ、６ｂが断線した状態でインバータ回路１が出力を開始した場合は、前述同様に前記負荷回路２の出力端側ランプ５の負荷側回路は開放状態となり、該ランプ５の負荷側回路での電力は消費されない。
【００３６】
以上のように、前記フィラメント６ａ、６ｂに流れる電流を２つの始動コンデンサに分流することにより、上記実施の形態１同様に安定点灯中のフィラメント６ａ及び６ｂでの消費する電力を低減することができる。また、片方のフィラメント断線時に不点灯状態になっても、装置全体での消費電力を定格電力以下となるようにしたので、過大な電力を消費し続けるようなことはない。さらに、両フィラメント断線時に完全に負荷回路２の出力端側ランプ５の負荷側回路が開放状態となる回路構成としたので、上記実施の形態１同様に該ランプ５の負荷側回路での電力は消費されず、放電灯点灯装置全体での電力消費もほとんどない状態で不点灯状態を保つことができる。
【００３７】
実施の形態３．
本実施の形態においては、上記実施の形態２の放電灯点灯装置をランプ、口金、カバー及び回路基板が一体となった電球形蛍光灯に適用した場合について示す。
【００３８】
図７は本実施の形態３における電球形蛍光灯の構成図を示す。
尚、図７において、上記実施の形態２の図４と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
１０ａは平滑コンデンサ、１１は口金、１２ａ及び１２ｂは前記口金１１の一部に取付けられ、例えば屈曲形のランプ５に電力を供給して点灯させる回路基板１４に電源を供給するＡＣ電源用リード線、１３は前記口金１１が設けられた筒状部を有し、該口金１１に取付けられ、前記回路基板１４、ランプ５及びグローブ１５を固定しているカバーである。
【００３９】
図８は前記回路基板１４に実装される回路構成を示す。
尚、図８において、上記図７及び上記実施の形態２の図４と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
１０は平滑コンデンサ１０ａ並びにダイオードブリッジ１０ｂからなる直流電源回路、１６はノイズフィルタである。
【００４０】
前記ＡＣ電源用リード線１２ａ及び１２ｂを通してＡＣ電源がノイズフィルター１６を介して前記直流電源回路１０に供給される。直流電源回路１０ではＡＣ電源を前記ダイオードブリッジ１０ｂで整流し、整流された直流電圧を平滑コンデンサ１０ａで平滑して前記インバータ回路１に供給される。そして、駆動回路８からの出力信号によって前記インバータ回路１から高周波電力が出力される。尚、インバータ回路１の出力端側の動作については、上記実施の形態２と同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００４１】
そして、上記回路を構成する部品は、上記図７の回路基板１４の口金１１側（以下、基板上面という）と、回路基板１４のランプ５側（以下、基板下面という）とに分けて配置される。本実施の形態においては、前記ＰＴＣサーミスタ９ｐを基板下面に配置する。
【００４２】
前記ＰＴＣサーミスタ９ｐは温度上昇に対して抵抗値が単調増加するので、ＰＴＣサーミスタ９ｐをより高温となる基板下面に配置することにより、前記インバータ回路１によって高周波化され、負荷回路２→フィラメント６ａ→ＰＴＣサーミスタ９ｐ→フィラメント６ｂ→負荷回路２に流れる電流を極力低減して、余分な電力消費を最小限にとどめるようにするとともに、使用部品を効率よく収納することができる。
【００４３】
尚、上記図３または図６に示した前記フィラメント６ｂに並列接続したＮＴＣサーミスタ９ｎを用いた回路構成を、本実施の形態の図７に示す電球形蛍光灯に用いる場合に、前記ＮＴＣサーミスタ９ｎを基板下面に配置し、温度上昇に対して抵抗値が単調減少する特性を利用して、その抵抗値をより低くすることにより、始動コンデンサ７ｂから負荷回路２に流れる電流を安定点灯中等の高温時は前記ＮＴＣサーミスタ９ｎを経由させることによって、安定点灯中のフィラメントでの消費電力を減らすようにしても良い。
【００４４】
実施の形態４．
上記実施の形態３においては、回路構成の直流電源回路１０にダイオードブリッジ１０ｂによる全波整流を用いる場合を示したが、本実施の形態においては、直流電源回路１０に倍電圧整流を用いるようにしたものである。
【００４５】
図９は本実施の形態４における電球形蛍光灯の構成図を示す。
尚、図９において、上記実施の形態３の図７と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
９ｎはＮＴＣサーミスタ、１０ｃ、１０ｄは例えば円筒形の平滑コンデンサである。
【００４６】
図１０は前記回路基板１４に実装される回路構成を示す。
尚、図１０において、上記図９及び上記実施の形態１で示した図３と同一または相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
直流電源回路１０は、前記平滑コンデンサ１０ｃ、１０ｄ並びにダイオード１０ｅ、１０ｆからなる倍電圧整流回路を用いたものとなっている。
【００４７】
前記ＡＣ電源用リード線１２ａ及び１２ｂからノイズフィルター１６を介して供給されたＡＣ電源が、前記直流電源回路１０の前記ダイオード１０ｅと平滑コンデンサ１０ｃ及び前記ダイオード１０ｆと平滑コンデンサ１０ｄで倍電圧整流され、前記インバータ回路１に供給される。そして、駆動回路８からの出力信号によって前記インバータ回路１から高周波電力が出力される。尚、インバータ回路１の出力端側の動作については、上記実施の形態１と同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００４８】
そして、上記回路を構成する部品は、上記図９の基板上面と基板下面とに分けて配置される。本実施の形態においては、チョークコイル３及びＮＴＣサーミスタ９ｎを基板下面に配置し、また、前記平滑コンデンサ１０ｃ又は１０ｄのどちらか一方のコンデンサ（図９では平滑コンデンサ１０ｃ）を前記回路基板１４に対して水平に配置する。
【００４９】
前記ＮＴＣサーミスタ９ｎは温度上昇に対して抵抗値が単調減少するので、ＮＴＣサーミスタ９ｎをより高温となる基板下面に配置し、その抵抗値をより低くすることにより、始動コンデンサ７ｂから負荷回路２に流れる電流を安定点灯中等の高温時は前記ＮＴＣサーミスタ９ｎを経由させることによって、負荷回路２→始動コンデンサ７ｂ→フィラメント６ｂ→負荷回路２に流れる電流を極力低減して、安定点灯中のフィラメントでの消費電力を低減させるとともに、使用部品を効率よく収納することができる。
【００５０】
尚、前記ＮＴＣサーミスタ９ｎを基板下面に配置する際には、例えばフェライトコア及び銅線等からなる熱伝導のよい前記チョークコイル３には接触しないように配置することが望ましい。
【００５１】
また、上記図４または図６に示した前記両フィラメント６ａ、６ｂを介して負荷回路２に接続したＰＴＣサーミスタ９ｐを用いた回路構成を、本実施の形態の図９に示す電球形蛍光灯に用いる場合に、前記ＰＴＣサーミスタ９ｐを基板下面に配置して、温度上昇に対して抵抗値が単調増加する特性を利用して、その抵抗値をより高くし、負荷回路２→フィラメント６ａ→ＰＴＣサーミスタ９ｐ→フィラメント６ｂ→負荷回路２に流れる電流を極力低減して、余分な電力消費を最小限にとどめるようにしてもよい。
【００５２】
また、直流電源回路に倍電圧整流回路を用いたことにより、ランプの両端電圧の高いランプに対しても十分な電力を投入することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る請求項１の放電灯点灯装置は、高周波電力を出力するインバータ回路と、放電灯と、該放電灯に直列接続された減流用のチョークコイルを含む負荷回路と、前記放電灯に並列接続された第１及び第２のコンデンサと、前記インバータ回路の出力周波数を決定するドライバ回路と、を有し、前記負荷回路又は放電灯が前記インバータ回路の出力点に接続され、前記第１のコンデンサは放電灯の一方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記第２のコンデンサは放電灯の他方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記各々のフィラメントに流れる電流を前記２つのコンデンサに分流するようにしたので、安定点灯中のフィラメントでの消費する電力を低減することができる。また、前記インバータ回路の電源投入直後における出力周波数を前記チョークコイルと第１又は第２のコンデンサのどちらか一方のコンデンサとの共振周波数よりも高く設定したので、片方のフィラメント断線時であっても確実に放電開始でき、従来のようにフィラメント断線時のランプ不点灯状態で過大な電力を消費し続けることがなく、不要な電力を消費しないようにすることができる。さらに、両フィラメント断線時に完全にランプの負荷側回路が開放状態となる回路構成としたので、ランプの負荷側回路での電力は消費されず、放電灯点灯装置全体での電力消費もほとんどない状態で不点灯状態を保つことができる。
【００５４】
また、請求項２記載の放電灯点灯装置は、高周波電力を出力するインバータ回路と、放電灯と、該放電灯に直列接続された減流用のチョークコイルを含む負荷回路と、前記放電灯に並列接続された第１及び第２のコンデンサと、前記インバータ回路の出力周波数を決定するドライバ回路と、を有し、前記負荷回路又は放電灯がインバータ回路の出力点に接続され、前記第１のコンデンサは放電灯の一方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記第２のコンデンサは放電灯の他方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続され、前記各々のフィラメントに流れる電流を前記２つの始動コンデンサに分流するようにしたので、上記請求項１同様に安定点灯中のフィラメントでの消費する電力を低減することができる。また、片方のフィラメント断線時に不点灯状態になっても、前記チョークコイルと前記第１又は第２のコンデンサとの共振回路によって発生する電力が、放電灯の定格電力以下になるように前記第１又は第２のコンデンサの容量を設定するようにしたので、過大な電力を消費し続けるようなことはない。さらに、両フィラメント断線時に完全にランプの負荷側回路が開放状態となる回路構成としたので、上記請求項１同様にランプの負荷側回路での電力は消費されず、放電灯点灯装置全体での電力消費もほとんどない状態で不点灯状態を保つことができる。
【００５５】
また、請求項３記載の放電灯点灯装置は、上記請求項２の放電灯点灯装置において、正特性（ＰＴＣ）サーミスタが前記放電灯に並列接続され、該放電灯の双方のフィラメントを介して前記負荷回路に接続されるようにしたので、ドライバ回路が固定周波数しか出力できない場合でも、安定点灯中のフィラメントでの消費電力を低減することができる。
【００５６】
また、請求項４記載の放電灯点灯装置は、上記請求項１〜３のいずれかの放電灯点灯装置において、負特性（ＮＴＣ）サーミスタが、前記第１のコンデンサ又は第２のコンデンサと前記負荷回路間にあるフィラメントに並列に接続されるようにしたので、安定点灯中のフィラメントでの消費電力をさらに低減することができる。
【００５７】
また、請求項５記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装したので、安定点灯中等のフィラメントでの消費電力の低減や両フィラメント断線時等で不要な電力を消費しない照明器具が得られる。
【００５８】
また、請求項６記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともにこの放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、この回路基板の屈曲形蛍光ランプと対向する面に前記放電灯点灯装置の正特性サーミスタまたは負特性サーミスタを配置するようにしたので、温度上昇に対して抵抗値が高くなる正特性（ＰＴＣ）サーミスタ、又は抵抗値が低くなる負特性（ＮＴＣ）サーミスタの特性を利用して、ＰＴＣサーミスタの抵抗値をより高く、又はＮＴＣサーミスタの抵抗値をより低くできるので、上記安定点灯中等のフィラメントでの消費電力の低減効果をより発揮することのできる照明器具が得られる。
【００５９】
また、請求項７記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともにこの放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、前記回路基板の屈曲形蛍光ランプと対向する面に前記放電灯点灯装置のチョークコイルを配置するようにしたので、効率良く構成部品を収納することができ、よりコンパクト化の図れる照明器具が得られる。
【００６０】
また、請求項８記載の照明器具は、屈曲形蛍光ランプを内蔵したグローブと口金とを有する電球形蛍光ランプを具備し、この電球形蛍光ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置を内装するとともに、該放電灯点灯装置が少なくとも１つ以上の円筒形のコンデンサを有し、この放電灯点灯装置の回路基板を前記屈曲形蛍光ランプと口金との間に配設し、前記回路基板の口金と対向する面に前記放電灯点灯装置の少なくとも１つの円筒形コンデンサを水平に配置するようにしたので、例えば電界コンデンサを２つ有するような場合に、効率良く部品を配置でき器具全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るドライバ回路の出力周波数と共振電圧との関係を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る放電灯点灯装置の他の回路構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２における放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るドライバ回路の出力周波数と共振電圧との関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る放電灯点灯装置の他の回路構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３における電球形蛍光灯の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る回路構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４における電球形蛍光灯の構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る回路構成を示す図である。
【図１１】従来の放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。
【図１２】従来の他の放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１　インバータ回路、　２　負荷回路、　３　チョークコイル、　４　直流カットコンデンサ、　５　ランプ、　６ａ、６ｂ　フィラメント、　７ａ、７ｂ　始動コンデンサ、　８　ドライバ回路、　９ｎ　ＮＴＣサーミスタ、　９ｐ　ＰＴＣサーミスタ、　１０　直流電源回路、　１０ａ、１０ｃ、１０ｄ　平滑コンデンサ、　１０ｂ　ダイオードブリッジ、　１０ｅ、１０ｆ　ダイオード、　１１　口金、　１２ａ、１２ｂ　ＡＣ電源用リード線、　１３　カバー、　１４　回路基板、　１５　グローブ。
【図１】
2004031110.tif 000003
【図２】
2004031110.tif 000004
【図３】
2004031110.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004031110.tif 000009
【図８】
2004031110.tif 000010
【図９】
2004031110.tif 000011
【図１０】
2004031110.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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