(57)【要約】【課題】点灯時における温度正特性抵抗素子での電力損失を低減させることの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。【解決手段】一対のフィラメント電極４ａ，４ｂを有して共振用コンデンサＣ４に並列的に接続された放電ランプ４と、共振用コンデンサＣ４に並列的に接続され、放電ランプ４の予熱時および点灯時における共振回路３による共振電圧の間に導通電圧を有する電圧依存性素子５および自身の発熱に応じて抵抗値が増加する温度正特性抵抗素子６の直列回路７を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を高周波電圧に変換して出力する高周波出力回路と；
高周波出力回路の出力端間に直列的に接続されたインダクタおよび共振用コンデンサを有してなる共振回路と；
一対のフィラメント電極を有して共振用コンデンサに並列的に接続された放電ランプと；
共振用コンデンサに並列的に接続され、放電ランプ点灯前の予熱時における印加電圧と点灯後の印加電圧との間に導通電圧を有する電圧依存性素子および自己発熱に伴う温度上昇に応じて抵抗値が増加する温度正特性抵抗素子の直列回路と；
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】
電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子は、一体的に形成されてい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】
通電開始から放電ランプ点灯開始までの時間をｔｓ、点灯開始直前に放電ランプに印加される最大電圧をＶｓとし、通電開始直後から一定の電圧値Ｖｈが放電ランプに印加される定電圧時間をｔｈとしたときに、ｔｓは１秒以下であって、
０．２５≦ｔｈ／ｔｓ≦０．８、０．５≦Ｖｈ／Ｖｓ≦０．８
なる関係式を満足することを特徴とする請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
放電ランプが蛍光ランプである請求項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しているカバーと；
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、温度正特性抵抗素子を有してフィラメント電極を適切に予熱でき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】
この種の放電ランプ点灯装置は、例えばインバータ回路の出力端間にインダクタおよび共振用コンデンサが直列的に接続され、共振用コンデンサと並列的に放電ランプとしての蛍光ランプおよび温度正特性抵抗素子が接続されて構成されている。
【０００３】
この放電ランプ点灯装置は、温度正特性抵抗素子の抵抗値が所定値に上昇するまでの時間は高いランプ始動電圧が発生せず、フィラメント電極を十分に予熱してから高いランプ始動電圧を印加して放電ランプが点灯を開始するように動作する。このため、ランプ始動電圧の印加によってフィラメント電極がスパッタ等によって劣化することが抑制されるので、点滅回数が多くなることによるフィラメント劣化を原因とした短寿命化が防止できるというものである。すなわち、インバータ回路への通電開始直後は、温度正特性抵抗素子の抵抗値が小さく、予熱電流が各フィラメント電極に流れて各フィラメント電極が予熱されるが、その後温度正特性抵抗素子が自己発熱によって次第に温度上昇して抵抗値が徐々に増加すると共振回路の共振成分が変動することによって共振電圧が上昇するので、十分な熱電子放射が行われる程度に各フィラメント電極を予熱するのに必要な時間が経過した後にランプ始動電圧が発生するように共振電圧が変化するものである。
【０００４】
そして、定常点灯時におけるフィラメント電極の電力損失を削減しようとする放電ランプ点灯装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この放電ランプ点灯装置は、前述のインバータ回路のように共振用コンデンサに温度正特性抵抗素子が並列接続されているとともに、各フィラメント電極の両端間にそれぞれ温度負特性抵抗素子が接続されている。すなわち、放電ランプの定常点灯時に、温度負特性抵抗素子の抵抗値が小さくなるので、共振用コンデンサを介して流れる共振電流がフィラメント電極よりも温度負特性抵抗素子に流れることになって、各フィラメント電極における電力損失の削減が図れるというものである。
【０００５】
また、ランプ点灯後には温度正特性抵抗素子にわずかながら不要な電流が流れるが、このわずかな電流も損失につながるため、蛍光ランプが点灯した後は温度正特性抵抗素子に流れる電流を遮断することが好ましい。このため、温度正特性抵抗素子に電圧制限素子を直列に接続し、ランプ点灯後は電圧制限素子が動作して温度正特性抵抗素子を非導通状態にする放電ランプ点灯装置の構成が知られている。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開２００１−３５７９８９号公報（第４−５頁、図２）
【特許文献２】特開昭６３−３１８０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の放電ランプ点灯装置は、温度正特性抵抗素子の追加によってフィラメント電極を適正に予熱することが可能であるが、放電ランプの点灯開始までの時間が長く、また点滅寿命特性についてもさらなる改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、点滅寿命特性を向上させることができ、温度正特性抵抗素子における電力損失も低減させることの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】
【０００８】
請求項１に記載の放電ランプ点灯装置は、直流電圧を高周波電圧に変換して出力する高周波出力回路と；高周波出力回路の出力端間に直列的に接続されたインダクタおよび共振用コンデンサを有してなる共振回路と；一対のフィラメント電極を有して共振用コンデンサに並列的に接続された放電ランプと；共振用コンデンサに並列的に接続され、放電ランプ点灯前の予熱時における印加電圧と点灯後の印加電圧との間に導通電圧を有する電圧依存性素子および自己発熱に伴う温度上昇に応じて抵抗値が増加する温度正特性抵抗素子の直列回路と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。
【００１０】
「高周波出力回路の出力端間に直列的に接続されたインダクタおよび共振用コンデンサ」は、共振用コンデンサが放電ランプを介してインダクタと接続される場合、または共振用コンデンサの一部が放電ランプを介さずにインダクタと接続される場合、さらに放電ランプ以外の他の部品を介してインダクタと接続される場合のいずれでもよく、要はインダクタと高周波出力回路の出力端間に直列共振が発生し、この共振電圧が放電ランプに印加されるとともに点灯開始前にフィラメント電極を予熱するような関係で接続されればよいことを意味する。したがって、共振用コンデンサは、例えば単一の共振用コンデンサとして一対のフィラメント電極の非電源側端子間に接続されていてもよく、放電ランプの一対のフィラメント電極のそれぞれの非電源側端子間および電源側端子間にそれぞれ接続される第１および第２のコンデンサにより形成されてもよい。なお、フィラメント電極が共振用コンデンサへ流れる電流を通電しないで巻線部品などによって予熱される場合には、共振用コンデンサは一対のフィラメント電極のそれぞれの電源側端子間に接続されるものであってもよい。
【００１１】
「電圧依存性素子の導通電圧」とは、電流が大きく流れ始める印加電圧をいう。電圧依存性素子は、自己に印加される電圧が０Ｖ〜導通電圧未満のときには電流を遮断するようにオフ状態となるものが好ましいが、わずかな電流が流れるものであってもよい。電圧依存性素子としては、バリスタ、ツェナーダイオード、トリガーダイオードなどが挙げられるが、所定電圧値以上では電流の通電を実質的に遮断する素子であれば、他の素子であってもよい。
【００１２】
高周波出力回路へ通電が開始されると、その直後から比較的高い共振電圧が発生し、予熱電流が各フィラメント電極に流れてフィラメント電極が早期に適正温度に至るように予熱される。これは、導通状態の電圧依存性素子のインピーダンスがある程度高いために電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子の直列回路の両端電圧が大きくなり、共振電圧も高くなるためである。このように早期に高い共振電圧を発生させた方が、従来のように温度正特性抵抗素子のみを共振コンデンサに並列的に接続した場合よりもフィラメント電極が早期に温度上昇し、点灯開始するまでの時間を短縮することができる。
【００１３】
また、上記特許文献２に示すような従来の高周波出力回路のように電圧依存性素子、温度正特性抵抗素子および第２のコンデンサの直列回路を共振コンデンサに並列的に接続した構成では、第２のコンデンサの分圧比によって電圧依存性素子のインピーダンスを所望値に設定することが制限されてしまうため、高周波出力回路への通電開始直後から比較的高い共振電圧を継続的に発生させるのが困難であった。しかし、請求項１の発明のように、電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子の直列回路を共振コンデンサに対して並列的に接続することで高周波出力回路への通電開始直後から比較的高い共振電圧を継続的に発生させることが可能となり、フィラメント電極を早期に適正温度に予熱することができるので、点灯開始までの時間を短縮することができた。
【００１４】
放電ランプの点灯開始後の印加電圧は、共振回路の共振コンデンサの両端に発生する共振電圧であって、ほぼランプ電圧を意味する。しかし、直列接続されている温度正特性抵抗素子のインピーダンスによる電圧降下分が大きくなっている場合には、この温度正特性抵抗素子の両端間に発生している電圧分を考慮する必要がある。なお、放電ランプの点灯状態は、全光点灯を基本とするが、調光点灯動作を行うものであってもよい。
【００１５】
請求項２に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、電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子は、一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子は、一体的に形成されているので、回路基板に実装しやすいとともに、回路基板での省スペース化が図れる。
【００１７】
請求項３に記載の放電ランプ点灯装置は、請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置において、通電開始から放電ランプ点灯開始までの時間をｔｓ、点灯開始直前に放電ランプに印加される最大電圧をＶｓとし、通電開始直後から一定の電圧値Ｖｈが放電ランプに印加される定電圧時間をｔｈとしたときに、ｔｓは１秒以下であって、０．２５≦ｔｈ／ｔｓ≦０．８、０．５≦Ｖｈ／Ｖｓ≦０．８なる関係式を満足することを特徴とする。
【００１８】
一般的に、放電ランプの使用者が通電操作からランプ点灯に至るまでに要する時間の許容範囲は１秒以下であり、１秒を超えると遅延動作と感じやすい。このことから、高周波出力回路への通電開始から放電ランプ点灯開始までの時間ｔｓは１秒以下、好ましくは0.3〜0.8秒となるように回路が構成されている。
【００１９】
フィラメント電極が早期に温度上昇させるためには、点灯開始直前に放電ランプに印加される最大電圧Ｖｓの５０〜８０％の略一定の電圧値を点灯開始までの時間ｔｓの２５〜８０％の時間に継続的に発生させる必要があることが実験により確認された。ここで、「一定の電圧値Ｖｈ」とは、リップルによる変動分を除き、波形上隣接するリップルの最大peak値間の差分値が5%以内であることを意味する。このことは、隣接するリップルの最大peak値間の差分値が5%を超えて上昇に転じた時点でｔｈの期間は終了することを意味する。
【００２０】
Ｖｈ／Ｖｓが０．５未満ではフィラメント電極に流れる電流が小さく、ｔｓが１秒以下なのでフィラメント電極を十分に予熱することができない。
【００２１】
Ｖｈ／Ｖｓが０．８を超えると両フィラメント電極間にグロー放電が発生しやすくなり、このグロー放電によってフィラメント電極がスパッタされ、劣化するので好ましくない。
【００２２】
ｔｈ／ｔｓが０．２５未満になると、温度正特性抵抗素子の抵抗値の変化に伴う共振電圧の上昇傾向が緩やかになるため好ましくない。これは、放電ランプの点灯開始時には速やかにグロー／アーク転移する方がフィラメント電極のスパッタが発生しにくく、点滅寿命特性が向上することになるが、共振電圧の上昇傾向が緩やかになるとアーク放電に転移する前にグロー放電が発生しやすくなってフィラメント電極がスパッタしやすくなるためである。
【００２３】
ｔｈ／ｔｓが０．８を超えるとランプの点灯開始のために必要な電圧発生時間が短くなって点灯開始せずに不点となる場合があるので好ましくない。
【００２４】
請求項４に記載の電球形蛍光ランプは、放電ランプが蛍光ランプである請求項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しているカバーと；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。
【００２５】
本発明によれば、蛍光ランプの点灯時におけるフィラメント電極での電力損失が低減でき、また、電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子が回路基板に実装しやすく、かつカバー内に収納しやすい電球形蛍光ランプが提供される。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子の直列回路を共振コンデンサに並列的に接続したので、放電ランプの点灯開始後には温度正特性抵抗素子にはほとんど電流が流れず、温度正特性抵抗素子での電力損失が低減され、高周波出力回路への通電開始直後から比較的高い共振電圧が継続的に放電ランプに印加されることによりフィラメント電極が早期に温度上昇し、点灯開始するまでの時間を短縮することができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子は一体的に形成されているので、回路基板に容易に実装することができるとともに、回路基板での省スペース化を図ることができる。
【００２８】
請求項３の発明によれば、通電開始から放電ランプ点灯開始までの時間ｔｓ、点灯開始直前に放電ランプに印加される最大電圧Ｖｓ、通電開始直後から一定の電圧値Ｖｈが放電ランプに印加される定電圧時間ｔｈの関係を所望の範囲に規定したので、フィラメント電極が適正に予熱されるとともに、放電ランプの点灯開始時に速やかにグロー／アーク転移してフィラメント電極にスパッタが発生しにくく、放電ランプの点滅特性が向上する。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置を具備するので、放電ランプの点灯時におけるフィラメント電極での電力損失が低減され、また、電圧依存性素子および温度正特性抵抗素子がカバー内に容易に収納される電球形蛍光ランプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００３１】
図１〜図２は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は放電ランプ点灯装置の回路図、図２は共振コンデンサの電圧と周波数の関係を示す特性図である。
【００３２】
図１において、放電ランプ点灯装置１は、高周波出力回路としてのインバータ回路２、共振回路３、放電ランプとしての蛍光ランプ４、電圧依存性素子としてのバリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７を有して構成されている。
【００３３】
放電ランプ点灯装置１は、商用交流電源ＶｓにヒューズＦ１と、コンデンサＣ１およびインダクタＬ１からなるフィルタ回路８を介して全波整流器９の入力端子が接続されている。この全波整流器９の出力端子には、平滑用コンデンサＣ２が接続されて直流電圧発生回路１０が構成され、この直流電圧発生回路１０の平滑用コンデンサＣ２に、直流電圧を高周波電圧に変換して出力するハーフブリッジ形のインバータ回路２のインバータ主回路１１が接続されている。
【００３４】
インバータ主回路１１は、平滑用コンデンサＣ２に対して並列に、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チャネルトランジスタとしての電界効果トランジスタＱ２の直列回路が接続されている。そして、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。
【００３５】
電界効果トランジスタＱ２のドレイン、ソース間には、非飽和形の電流トランスＣＴ１の一次巻線ＣＴ１ａ、直流カット用コンデンサＣ３、インダクタＬ２および共振用コンデンサＣ４が直列的に接続されている。ここで、インダクタＬ２および共振コンデンサＣ４は、共振回路３を構成し、インバータ回路（高周波出力回路）２の出力端間に直列的に接続されている。
【００３６】
そして、直流電圧発生回路１０の平滑用コンデンサＣ２と電界効果トランジスタＱ１のゲート（制御端子）および電界効果トランジスタＱ２のゲート（制御端子）との間には、起動用の抵抗Ｒ１が接続され、これら電界効果トランジスタＱ１のゲートおよび電界効果トランジスタＱ２のゲートと、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のソースとの間に、コンデンサＣ５およびコンデンサＣ６の直列回路が接続され、このコンデンサＣ５およびコンデンサＣ６の直列回路に対して並列に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のゲート保護のためのツェナダイオードＺＤ１およびツェナダイオードＺＤ２の直列回路が接続されている。また、電流トランスＣＴ１の一次巻線ＣＴ１ａには、二次巻線ＣＴ１ｂが磁気的に結合して設けられ、この二次巻線ＣＴ１ｂは、コンデンサＣ６に並列接続されている。また、コンデンサＣ５に対して並列に、放電用の抵抗Ｒ２が接続されている。
【００３７】
また、電界効果トランジスタＱ２のドレイン、ソース間には、起動用の抵抗Ｒ３およびスイッチング改善用のコンデンサＣ７の並列回路が接続されている。このようにして、インバータ回路（高周波出力回路）２が構成されている。
【００３８】
そして、共振回路３を構成する共振用コンデンサＣ４には、蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂの一端がそれぞれ接続されている。そして、蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂのそれぞれの両端間には、インダクタＬ２に磁気的に結合した予熱巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂが接続されている。
【００３９】
また、共振用コンデンサＣ４に対して並列にバリスタ５および正温度特性抵抗素子（Positive Temperature Coefficient）６の直列回路７が接続されている。バリスタ５は、蛍光ランプ４の予熱時および点灯時のそれぞれのときの共振回路３の共振電圧（共振用コンデンサＣ４の両端電圧）の間に設定される任意の電圧（導通電圧としてのバリスタ電圧）が両端間に印加されると急激に電流が流れるように形成された半導体セラミクスである。また、正温度特性抵抗素子６は、自身に流れる電流による発熱に応じて抵抗値が増加するものである。すなわち、蛍光ランプ４の予熱時および始動時には、正温度特性抵抗素子６に共振回路３による共振電流の一部が流れ、蛍光ランプ４の点灯時には、電流がほとんど流れなくなる。バリスタ５および正温度特性抵抗素子６の直列回路７は、直流カット用コンデンサＣ３と共に、共振回路３の一部を構成している。
【００４０】
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
【００４１】
商用交流電源Ｖｓを投入すると、全波整流器９で全波整流され、平滑用コンデンサＣ２で平滑された直流電圧が平滑用コンデンサＣ２の両端に発生する。
【００４２】
そして、当該直流電圧は、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、電流トランスＣＴ１の２次巻線ＣＴ１ｂおよび抵抗Ｒ３の直列回路に印加され、それぞれの抵抗値に応じた電圧降下を生じる。その結果、抵抗Ｒ２の電圧降下によってコンデンサＣ５が充電されるとともに、電流トランスＣＴ１の２次巻線ＣＴ１ｂを介して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のそれぞれのゲート、ソース間に印加される。
【００４３】
電界効果トランジスタＱ１は、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ５の電圧が順方向に印加されるので、オンする。これに対して、電界効果トランジスタＱ２は、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ５の電圧が逆方向であるので、オフ状態を維持する。
【００４４】
電界効果トランジスタＱ１がオンすると、電流トランスＣＴ１の一次巻線ＣＴ１ａ、直流カット用コンデンサＣ３、インダクタＬ２、共振用コンデンサＣ４、および、バリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７の閉回路に前記直流電圧が印加され、直流カット用コンデンサＣ３、インダクタＬ２および共振用コンデンサＣ４は共振するようになる。このとき、バリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７のインピーダンス成分も共振合成成分の一部に含まれている。また、電流トランスＣＴ１の一次巻線ＣＴ１ａのインダクタンス成分は、共振合成成分としてはほとんど無視できる程度の大きさである。
【００４５】
そして、電流トランスＣＴ１の２次巻線ＣＴ１ｂに電圧が誘起され、コンデンサＣ６と２次巻線ＣＴ１ｂのインダクタンス成分とが固有共振して略一定の周波数で電界効果トランジスタＱ１をオンさせ、電界効果トランジスタＱ２をオフさせる電圧を発生させる。
【００４６】
そして、直流カット用コンデンサＣ３、インダクタＬ２および共振用コンデンサＣ４による共振電圧が反転すると、電流トランスＣＴ１の２次巻線ＣＴ１ｂには前回と逆の電圧が発生し、電界効果トランジスタＱ１をオフさせ、電界効果トランジスタＱ２をオンさせる電圧が発生する。さらに、共振回路３の共振電圧が反転すると、電界効果トランジスタＱ１がオンするとともに、電界効果トランジスタＱ２がオフする。以後、同様に、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が交互にオン、オフして、共振回路３による共振電圧が発生し、インダクタＬ２に共振電流が流れる。インダクタＬ２に共振電流が流れると、共振電流に応じた予熱電流が予熱巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを介して蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂに流れて予熱する。
【００４７】
そして、当初の共振電流が流れ出した状態において、すなわち、蛍光ランプ４の予熱時において、共振回路３の共振電圧（共振用コンデンサＣ４の両端電圧）は、バリスタ５の導通電圧（バリスタ電圧）以上となっている。この結果、バリスタ５が導通し、共振電流の一部がバリスタ５を介して温度正特性抵抗素子６に流れる。そして、蛍光ランプ４の予熱時、温度正特性抵抗素子６は、温度が低いために抵抗値が例えば３ｋΩ〜５ｋΩ程度と低いので、温度正特性抵抗素子７に流れる電流が大きい。このときの共振コンデンサＣ４の両端間に発生する共振電圧は、図２の実線Ａに示す共振特性の点ａのように低くなる。  そして、温度正特性抵抗素子６に電流が流れることにより、ジュール熱が発生する。すると、温度正特性抵抗素子６の抵抗値が上昇して、温度正特性抵抗素子６に流れる電流が減少するようになる。この結果、共振合成成分が変化し、共振用コンデンサＣ４に流れる電流が増加するように共振動作も変化し、図２の実線Ｂに示す共振特性の点ａと同じ周波数（ｆ1）上にある点ｂになるまで共振電圧が徐々に高くなる。このとき、徐々にインダクタＬ２の両端電圧が上昇し、予熱巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに発生する電圧も上昇していくので、蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂに予熱電流が供給されて、フィラメント電極４ａ，４ｂの予熱が適切になされる。
【００４８】
さらに、温度正特性抵抗素子６の抵抗値が増加して共振成分の変化により共振電流が増加し、蛍光ランプ８の始動に必要な電圧ｂまで電圧が上昇すると、蛍光ランプ４は放電を開始し、始動、点灯する。
【００４９】
蛍光ランプ４が点灯した後は、温度正特性抵抗素子６の抵抗値は数１０ｋΩ程度になっている。そして、蛍光ランプ４の等価抵抗値が温度正特性抵抗素子６の抵抗値より十分に小さいため、図２の実線Ｃに示す共振特性の点ａ，ｂと同じ周波数（ｆ1）上にある点ｃのように共振電圧が低下して、蛍光ランプ４の点灯が維持される。そして、インダクタＬ２に流れる共振電流も低下するので、蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂに流れる共振電流も低下し、フィラメント電極４ａ，４ｂが過剰に予熱されることが防止される。
【００５０】
このとき、共振電圧は、バリスタ５の導通電圧（バリスタ電圧）を下回るようになっている。この結果、バリスタ５を介して温度正特性抵抗素子６に電流がほとんど流れなくなり、温度正特性抵抗素子６での消費電力が零に近い値となる。すなわち、蛍光ランプ４の点灯時における放電ランプ点灯装置１の電力損失が低減される。
【００５１】
上述したように、温度正特性抵抗素子６の抵抗値の変化により、蛍光ランプ４の予熱時、始動時および点灯時における共振電圧を適切に変化させるとともに、点灯時に温度正特性抵抗素子６に共振電流が極力流れなくしているので、温度正特性抵抗素子６での電力損失が低減される。
【００５２】
なお、バリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７は、蛍光ランプ４の非電源側のフィラメント電極４ａ，４ｂ間に接続されてもよい。また、予熱巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの一方を取り除き、フィラメント電極４ａ，４ｂの一方のみを予熱するものであってもよい。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５４】
図３は、本発明の第２の実施形態を示す放電ランプ点灯装置を示す回路図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５５】
図３に示す放電ランプ点灯装置１２は、図１に示す放電ランプ点灯装置１において、予熱巻線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを取り除き、蛍光ランプ４の非電源側のフィラメント電極４ａ，４ｂ間に共振用コンデンサＣ８を接続したものである。そして、インダクタＬ２、共振用コンデンサＣ８、直流カット用コンデンサＣ３、バリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７により、共振回路１３が形成されている。
【００５６】
共振回路１３の共振電流は、蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂを介して流れ、フィラメント電極４ａ，４ｂを予熱する。そして、蛍光ランプ４の予熱時および始動時には、バリスタ５は大電流が流れることのできる程度に導通しているので、共振電流の一部が温度正特性抵抗素子６に流れ、温度正特性抵抗素子６が発熱して抵抗値が変化する。この結果、共振電流および共振電圧（共振用コンデンサＣ８の両端電圧）が変化し、フィラメント電極４ａ，４ｂが適切に予熱され、蛍光ランプ４が始動、点灯する。
【００５７】
そして、蛍光ランプ４が点灯すると、フィラメント電極４ａ，４ｂ間の等価抵抗値の発生により、共振回路１３の共振電圧が低下し、共振電流が減少する。これにより、フィラメント電極４ａ，４ｂが適切に予熱されて、蛍光ランプ４の点灯が維持される。このとき、共振電圧は、バリスタ５に大電流を流すことのできる導通電圧（バリスタ電圧）を下回っている。この結果、バリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７に電流がほとんど流れなくなり、当該直列回路７での電力損失が低減される。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００５９】
図４は、本発明の第３の実施形態を示す放電ランプ点灯装置を示す回路図である。なお、図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００６０】
図４に示す放電ランプ点灯装置１４は、図３に示す放電ランプ点灯装置１２において、蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂの両端間にそれぞれ温度負特性抵抗素子（Negative Temperature Coefficient）１５，１５を接続したものである。
【００６１】
蛍光ランプ４が始動する前において、温度負特性抵抗素子１５，１５の温度は低く、その抵抗値は大きいので、共振電流の大部分は、蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂに流れ、フィラメント電極４ａ，４ｂを適切に予熱する。そして、共振電流が大きくなるに従い、温度負特性抵抗素子１５，１５に流れる電流も幾分大きくなり、温度負特性抵抗素子１５，１５がジュール熱により発熱して、温度負特性抵抗素子１５，１５の抵抗値が低下するようになる。これにより、フィラメント電極４ａ，４ｂに流れていた共振電流が次第に温度負特性抵抗素子１５，１５に流れるようになる。
【００６２】
そして、蛍光ランプ４が点灯した後には、温度負特性抵抗素子１５，１５の温度が高くなって、抵抗値が限りなく低下すると、大部分の共振電流が温度負特性抵抗素子１５，１５に流れ、フィラメント電極４ａ，４ｂには小電流が流れるため、フィラメント電極４ａ，４ｂでの電力損失が低減される。
【００６３】
なお、温度負特性抵抗素子１５は、フィラメント電極４ａ，４ｂの一方のみの両端間に接続されていてもよい。
【００６４】
また、第２および第３の実施形態において、バリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７は、蛍光ランプ４の非電源側のフィラメント電極４ａ，４ｂ間に接続されてもよい。さらに、第１〜第３の実施形態において、共振用コンデンサＣ４または共振用コンデンサＣ８は、第１および第２の共振用コンデンサに分割され、それぞれフィラメント電極４ａ，４ｂの電源側、非電源側に接続されていてもよい。
【００６５】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００６６】
図５は、本発明の第４の実施形態を示す電球形蛍光ランプのグローブを透過した状態の側面図である。なお、図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００６７】
図５に示す電球形蛍光ランプ１６は、カバー１７、口金１８およびグローブ１９を有し、カバー１７内に図３に示す放電ランプ点灯装置１２が収納されている。カバー１７およびグローブ１９は、外囲器２０を構成している。この外囲器２０は、白熱電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。口金１８は、カバー１７に取り付けられている。
【００６８】
そして、放電ランプ点灯装置１２のフィルタ回路８、直流電圧発生回路１０、インバータ回路（高周波出力回路）２および共振回路３などの各部品は、回路基板２１に実装されている。この回路基板２１は、カバー１７内に配設され、蛍光ランプ４を支持している。
【００６９】
そして、バリスタ５および温度正特性抵抗素子６の直列回路７は、一体的に形成されている。バリスタ５および温度正特性抵抗素子６が一体的に形成されることにより、回路基板２１に実装しやすいとともに、回路基板２１での省スペース化が図れる。
【００７０】
電球形蛍光ランプ１６は、蛍光ランプ４の点灯時に温度正特性抵抗素子６での電力損失が低減されているので、省電力化される。
【００７１】
図６は、図３に記載された本発明の第２の実施形態を示す放電ランプ点灯装置のランプ電圧波形をグラフである。
【００７２】
放電ランプ点灯装置１への通電が時間ｔ0で開始されると、共振回路１３は予熱電圧Ｖｈが約１７０Ｖの共振電圧を放電ランプ１のフィラメント電極４ａ，４ｂ間に発生し、このときの共振電流によってフィラメント電極４ａ，４ｂが予熱される。そして、通電開始からの時間ｔｈが約0.28秒経過したときに温度正特性抵抗素子６が自己発熱して抵抗値が上昇し始め、共振電圧も上昇していく。そして、通電開始からの時間ｔｓが約0.7秒経過したときに始動電圧Ｖｓとして約２６０Ｖの共振電圧が発生し、放電ランプ１が始動、点灯する。
【００７３】
ここで、予熱電圧Ｖｈは、温度正特性抵抗素子６に通電される電流値ＩPTCと温度正特性抵抗素子６の初期抵抗値ＲPTCの積に電圧依存性素子５の両端間電圧ＶZを加算した値で求められ、式で表すと以下のとおりとなる。
【００７４】
Ｖｈ＝ＩPTC×ＲPTC＋ＶZ
【００７５】
図７は、比較例の放電ランプ点灯装置のランプ電圧波形をグラフである。この比較例の放電ランプ点灯装置は、図３に記載された本発明の第２の実施形態の放電ランプ点灯装置から電圧依存性素子５を取り外し、温度正特性抵抗素子６のみを放電ランプ１のフィラメント電極４ａ，４ｂを介して共振コンデンサＣ８に並列的に接続した以外は同一の構成であるので、その詳細な説明は省略する。
【００７６】
この比較例の放電ランプ点灯装置への通電が時間ｔ0で開始されると、共振回路は予熱電圧Ｖｈが約１２０Ｖの共振電圧を放電ランプのフィラメント電極４ａ，４ｂ間に発生し、通電開始からの時間ｔｈが約0.1秒経過したときに温度正特性抵抗素子が自己発熱して抵抗値が上昇し始め、共振電圧も上昇していく。そして、通電開始からの時間ｔｓが約1.1秒経過したときに始動電圧Ｖｓとして約２６０Ｖの共振電圧が発生し、放電ランプが始動、点灯する。
【００７７】
図７に示すように、比較例の放電ランプ点灯装置には電圧依存性素子５が接続されていないので、通電開始直後の共振電圧Ｖｈが低いが、第２の実施形態の場合には、図６に示すように導通状態の電圧依存性素子のインピーダンスがある程度高いために電圧依存性素子５および温度正特性抵抗素子６の直列回路の両端電圧が大きく、共振電圧Ｖｈが高くなる。このように本実施形態の方が早期に高い共振電圧を発生させているので、比較例のように温度正特性抵抗素子６のみを共振コンデンサＣ４に並列的に接続した場合よりもフィラメント電極４ａ，４ｂが早期に温度上昇し、点灯開始するまでの時間ｔｓが約0.4秒短縮されている。
【００７８】
一般的に、放電ランプ１の使用者は、通電操作からランプ点灯に至るまでに要する時間が１秒を超えると遅延動作と感じやすいので、本実施形態のように時間ｔｓを１秒以下、好ましくは0.3〜0.8秒にすることが好ましい。
【００７９】
また、本実施形態では、Ｖｈ／Ｖｓが0.65、ｔｈ／ｔｓが0.4であるので、フィラメント電極４ａ，４ｂの予熱効果が十分に得られ、かつ放電ランプの点灯開始時に速やかにグロー／アーク転移して放電ランプ１が点灯を開始しているので、点滅特性を向上することができる。
【００８０】
なお、図４に示す第３の実施形態のように蛍光ランプ４のフィラメント電極４ａ，４ｂの両端間にそれぞれ温度負特性抵抗素子１５，１５を接続した場合には、共振電流が温度負特性抵抗素子１５，１５とフィラメント電極４ａ，４ｂとに分流されるため、フィラメント電極４ａ，４ｂの加熱、すなわち抵抗値増加を抑えることになるので、ｔｈの期間が経過したあとの共振電圧の素早く上昇させ、つまり図６のｔｈの期間後の包絡線の傾きが大きくなるようにして、ｔｓの時間をさらに短くするように作用させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図。
【図２】同じく、共振コンデンサの電圧と周波数の関係を示す特性図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す電球形蛍光ランプのグローブを透過した状態の側面図。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す放電ランプ点灯装置のランプ電圧波形をグラフ。
【図７】比較例の放電ランプ点灯装置のランプ電圧波形をグラフ。
【符号の説明】
【００８２】
１，１２，１４…放電ランプ点灯装置
２…高周波出力回路としてのインバータ回路
３，１３…共振回路
５…電圧依存性素子としてのバリスタ
６…温度正特性抵抗素子
７…バリスタおよび温度正特性抵抗素子の直列回路
１６…電球形蛍光ランプ
１７…カバー
１８…口金
【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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