以下、本発明の実施の形態について、図� ��を用いて説明する。なお、以下、記載する� ��法などの具体的なランプ仕様は一例であっ� ��、これに限定されるわけではない。

 1.電球形蛍光ランプの構成
 図1は、実施の形態に係る電球形蛍光ランプ 1の構成を模式的に示す断面図である。

 図1に示すように、放電ランプの一種であ る電球形蛍光ランプ1は、二重螺旋形状の発� �管10、この発光管10をその端部で保持するホ� ��ダー20、発光管10における旋回内の円筒形状 の空間に配置された補助電球30、発光管10及� �補助電球30を点灯駆動するための点灯ユニッ ト40、点灯ユニット40に係る動作回路部品を� �装するプリント板70を備える。

 発光管10は、例えば、定格電力9Wであり白 熱電球60Wの代替として用いられる。仮想軸CL� ��りを旋回する2つの旋回部を有する二重螺旋 形状をしている。螺旋形状部分の管外径は7.5 mm、螺旋に旋回している旋回部分どうしの隙� ��(巻層の隙間)は2.0mm、旋回回数(巻層数)は約6 回、仮想軸CL方向から見たときの環外径は32.5 mm、管全長は60mmである。

 発光管10は、その管の両端内部それぞれ� �フィラメントコイル電極(電極間距離530mm)が� ��けられ、管内には波長253.7nm紫外線放射物質 としての単体の水銀Hgが3.0mg封入され、また� �ルゴンAr、クリプトンKrの混合ガス(Ar80%+Kr20%) の混合ガスが550Paの封入圧で封入されている� ��

 なお、封入する水銀は、完全に単体でな� ��とも亜鉛水銀やスズ水銀などの略単体の形� ��であってもよい。

 発光管10の放電空間における電極の近傍� �は、図示しない補助アマルガムが配設され� �いる。補助アマルガムは、ランプ始動時に� �銀を放出することで光束立ち上がり特性を� �善する。補助アマルガムの形成金属体には� �インジウムInメッキされたステンレスメッシ ュ切片を用いている。

 補助電球30は、円筒状をしたガラスバル� �31、ガラスバルブ内に収納されたタングステ ン製のフィラメントコイル32を備えたフィラ� ��ント電球である。このフィラメントコイル3 2は、一対のステムリード線33,34に支持されて いる。

 また、補助電球30は、定格電力20W(発光管1 0の2倍)であって、旋回する発光管10の内方に� ��入されている。すなわち、補助電球30のガ� �スバルブ31の外壁は、発光管10の外壁に対し� ��近接している。ガラスバルブ31は、旋回す� �発光管10内側の、旋回軸(仮想軸CL)を中心と� �た空間内に配されているとも言い得る。

 なお、ガラスバルブ31内には、クリプトンKr -窒素N ₂ の混合ガスが80KPa封入されている。ガラスバ� ��ブ31は、管外径16mm、管長40mmである。

 この補助電球30は、発光管10よりも高い(� �い)光束立ち上がり特性を有し、ランプ1始動 時の一定期間だけ点灯されることで、ランプ 1の立ち上がり特性を向上させる。

 発光管10および補助電球30は、ホルダーに 20設けられた挿入穴にそれぞれ挿入され、ホ� ��ダー20の裏面側でシリコーン樹脂などを用� �て固定されている。

 点灯ユニット40は、シリーズインバータ� �式などに基づくインバータ回路から構成さ� �ており、回路効率は約90%である。従って、� �光管10への管入力は10×0.9=約9Wとなる。

 ホルダー20により固定されたプリント板70 は、ガラス・エポキシ樹脂製(耐熱温度約150� �)であって、略円形状をしており外径は約38mm である。

 また、プリント板70の2つある外層面のう� ��、一方の部品面(component side,補助電球30側の 面とは反対側となる。)には点灯ユニット40に 係る動作回路部品の大半が実装されている。 他方のはんだ面(solder side)は、部品面の部品� ��固定し電気的に接続するはんだ付けが施さ� ��ている。

 点灯ユニット40に係る動作回路部品は、� �ルダー20の図1中下方向に展開されており、� �の動作回路部品はケース50により覆われてい る。

 ケース50の下側端部には、口金60が取り付 けられている。

 発光管10の頂点部分には、凸部10aが形成� �れている。

 この凸部10aは、透明性のシリコーン樹脂� ��らなる熱伝導性媒体82を介してグローブ80と 結合されている。この凸部10aは、発光管10の� ��光時の最冷点箇所となる。

 また、グローブ80は透光性を有しており、� �の内表面には、炭酸カルシウムを主成分と� �てた拡散膜が塗布されている。
2.回路構成
 図2は、実施の形態に係る電球形蛍光ランプ 1の回路構成を示す図である。

 図2に示すように、電球形蛍光ランプ1の� �灯ユニット40は、商用電源から電力供給を受 けて発光管10、補助電球30を点灯させるもの� �あり、整流器41、平滑器42、安定器43、予熱� �路44、タイマー回路46,温度ヒューズ71を含ん� ��いる。

 商用電源側から発光管10に向けた電力経� �上において、商用電源から供給される交流� �流を整流する整流器41、電流中の脈動分を減 少させる平滑器42、発光管10の点灯を制御す� �安定器43の順に接続されている。

 タイマー回路46は、補助電球30を一定期間 だけ点灯させる回路であり、素子として、抵 抗R11~R15、コンデンサ(キャパシタ)C11,C12、ツ� �ナーダイオードZD,トランジスタ素子Q3,Q4を含 んでいる。

 タイマー回路46の動作の概要は次の通り� �ある。

 (1)電球形蛍光ランプ1への電源がオンとさ れると(ランプ始動となると)、抵抗R12、抵抗R 14の分圧によりコンデンサC12が瞬時に充電さ� ��トランジスタQ3のGS(ゲート・ソース)閾値に� ��しトランジスタQ3がオンになり補助電球30が 点灯する。また、抵抗R11を通って、コンデン サC11の充電が開始される。

 (2)コンデンサC11の充電電圧がツェナーダ� ��オードZDがしきい値電圧に到達すると、ト� �ンジスタ素子Q4のBE(ベース・エミッタ)間が� �電する。

 (3)トランジスタ素子Q4のBE間の通電により トランジスタ素子Q4のオンになると、トラン� ��スタ素子Q3のGS(ゲート・ソース)間が短絡し� ��補助電球30が消灯する。

 このように、コンデンサC11の充放電によ� ��、補助電球30の点灯-消灯制御が行われる。� ��3(a)~(c)に、コンデンサC11電位の経時的な変� �のグラフを示す。

 図3(a)に示すように、電球形蛍光ランプ1� �始動(ON)から約60秒後に、コンデンサC11の充� �が完了し、補助電球30が消灯される(補助電� �off)。

 そして、電球形蛍光ランプ1が消灯される と(OFF)、自然放電によりコンデンサC11の電位� ��低下し、消灯から期間T1経過後に電位はほ� �ゼロとなる。

 図3(b)に示すように、電球形蛍光ランプ1� �消灯され(OFF)、自然放電が完了する期間T1よ� ��短い期間T2経過後、再度点灯(ON)された場合� ��は、コンデンサC11の電位V2から充電再開さ� �るため、充電期間は60秒より短い期間T3とな� ��。そして、補助電球30の点灯-消灯の期間もT 3となる。

 図3(c)に示すように、電球形蛍光ランプ1� �消灯され(OFF)、期間T4(>T2)経過後に、再度� �灯された場合は、補助電球30の点灯-消灯の� �間は期間T5(>T3)となる。

 このように、電球形蛍光ランプ1の消灯か ら一定期間T1内に再点灯された場合には、補� ��電球30の点灯期間は通常の設定期間である60 秒よりも短くなる。しかも、一定期間T1内で� ��灯-再点灯の期間が短いほど、補助電球30の� ��灯期間が短縮される。

 消灯から再点灯までの期間が短い場合に� ��、前回点灯による熱が発光管10内に残り管� �の水銀蒸気圧が高いため、光束立ち上がり� �性が通常より良好な傾向にある。

 このような場合には、補助電球30により� �光管10の光束を補完する必要性は低下する。

 このため、消灯から再点灯までの期間が� ��い場合に、補助電球30の点灯時間を通常よ� �短くすることで、補助電球30の総点灯時間を 短縮し、補助電球30が発光管10より先に寿命� �尽きるのを抑制することが可能となる。

 図4に、消灯から再点灯までの期間(イン� �ーバル)と、補助電球の点灯時間との関係の� ��ラフを示す。

 図4中、t6は、再点灯時の発光管10の光束� �ち上がり特性(例えば、管内の水銀蒸気圧の� ��化特性や、管内温度が室温に冷却されるま� ��の所要時間などに依存する。)に基づいて決 定することができ、t6を60秒~300秒とする。

 なお、補助電球の点灯-消灯期間は、C11の 容量、R11の抵抗値、印加電圧などを変更する ことで適宜調整することができる。

 具体的に述べると、コンデンサC11の残留電� ��は、発光管の消灯から再点灯までの時間の� ��短に依存するので、例えばC11の容量を変更� ��ることで、補助電球の点灯-消灯期間を調整 することができる。
3.光束立ち上がり
 上述の電球形蛍光ランプ1の、補助電球30を� ��えることによる光束立ち上がり特性向上の� ��果について説明する。

 図5に、周囲温度5℃における補助電球の� �無が光束立ち上がりに与える影響を調べた� �果のグラフを示す。

 A線は、補助電球30を備えない従来の電球� ��蛍光ランプの光束遷移であり、始動時には� ��常状態の約10%の光束しか得られていない。

 B線は、実施の形態に係る電球形蛍光ラン プ1の光束遷移である。始動時に定常状態の� �35%もの光束が得られており、立ち上がり特� �が向上している。

 なお、B線においては60秒の時点で約65%か� ��約50%へと光束が急に落ち込んでいるのは、� ��助電球30を消灯したためである。しかし、� �助電球30を消灯した場合においても、A線で� �す従来の電球形蛍光ランプよりは高い割合� �光束が得られている。

 また、ランプ始動時において、定常状態� ��25%程度の光束が得られれば、ランプを使用� ��るユーザに違和感を与えることはないと考� ��られる。

 C線は、実施の形態に係る電球形蛍光ラン プ1と、補助アマルガムを備えない以外の構� �は同じランプの光束遷移である。B線とC線と を比べると、補助アマルガムによる光束立ち 上がり特性の向上の効果がわかる。

 このように始動時において、立ち上がり� ��性が遅い発光管10の光束を、特性が早い補� �電球30の光束で補うことで、電球形蛍光ラン プ1全体としては、良好な光束立ち上がり特� �を得ることができる。

 もっとも、上述のように回路部品の不良� ��どにより、タイマー回路が正常に動作せず� ��補助電球30が設定時間を超えて延々と点灯� �継続するような事態が想定される。

 本実施の形態では、プリント板70上に温度� �ューズ71を設け、溶断時には点灯ユニットに おける通電を遮断することで、タイマー回路 が動作しない場合に生じ得る不具合を防止す る。次に、この温度ヒューズ71を中心に点灯� ��ニット40の外観構成について説明する。
4.点灯ユニット
 図6は点灯ユニット40の斜視図である。

 円板状をしたプリント板70の部品面70a上� �は、点灯ユニット40に係る動作回路部品が実 装されている。

 動作回路部品としては、主に安定器43を� �成する分品であるパワーIC74、平滑コンデン� ��75,76、共振コンデンサ77、限流用のチョーク コイル78を含む。

 パワーIC74は、左右に複数本(図4中では、� ��右4本ずつ描いている。)のICピン74pを有して いる。

 部品面70a上には、このパワーIC74とチョー クコイル78とに挟まれるようにして、絶縁性� ��有するシリコンチューブ72に覆われた温度� �ューズ71(例えば、溶断温度141℃)が配されて� ��る。

 温度ヒューズ71は、ICピン74p(図4中では、� ��側のICピン74pはシリコンチューブ72に遮られ て見えなくなっている。)に近接して配置さ� �ている。

 そして、ICピン74pは、プリント板70を貫通 しているため、温度ヒューズが配置された部 品面70a側とは反対側のはんだ面70b上の熱を、 部品面70a側に伝達させ易い。

 このような配置関係にあるため、補助電� ��30→ICピン74p→温度ヒューズ71というICピン74 pを介した熱伝達の経路を確立することがで� �る。

 また、温度ヒューズ71は、プリント板70の 略中央に実装されたチョークコイル78にも隣� ��して配置されている。

 チョークコイル78は、点灯ユニット40におけ る発熱体であるため、温度ヒューズ71をチョ� ��クコイル78に隣接させることで、温度ヒュ� �ズ71の検知性を高めることができる。
5.温度ヒューズ
 実施の形態に係る温度ヒューズ71の配置位� �や溶断温度は、プリント板70の温度測定から 導いて決定されたものである。次に、この温 度測定について説明する。

 図7(a)は点灯ユニット40を、プリント板70� �はんだ面70b側から見た平面図である。

 図7(a)に示すように、本温度測定において は、電球形蛍光ランプ1を実際の灯具に取り� �けて点灯し、プリント板70のチョークコイル 78が配置された中央部分C点(Center)、周縁部分V 点(Verge,板周縁から5mm内側の箇所)の2点におけ る温度測定を行った。

 この測定では、
 ケースA:補助電球30を点灯-消灯(点消灯時間� ��約30秒と設定)するタイマー回路46を正常に� �作させ、補助電球30は点灯開始から約30秒だ� ��点灯させた場合、
 ケースB:タイマー回路46を敢えて動作させず に、補助電球30を延々と点灯させた場合、
の2つケースA,ケースBについて30分点灯後の温 度を測定した。なお、ケースBでは、温度ヒ� �ーズ71を載せるとヒューズが溶断して温度測 定ができないおそれがあるため、プリント板 70から温度ヒューズ71を除去した。

 図7(b)に測定結果の表を示す。

 この表からわかるように、タイマー回路4 6が正常に動作したケースAの温度はC点で120℃ 、V点で110℃と低く、30分点灯後も正常な点灯 が維持されている。

 これに対して、タイマー回路46を動作さ� �ないケースBの温度は、C点で166℃、V点で145� �と異常に高温となった。

 一般に、プリント板におけるトラッキン� ��現象は、基板温度が160℃以上になると発生� ��出すことが知られており、ケースBでは特に 中央のC点の温度が高く危険である。トラッ� �ング現象とは絶縁部が劣化し絶縁破壊し、� �縁部に電流が流れる経路が形成させる現象� �いう。

 この温度測定結果から、温度ヒューズ71� �配置する好適な位置は、高温になりやすい� �リント板70の略中央部分であると言える。

 プリント板70の「略中央部分」とは、例� �ば、チョークコイル78などの高温になりやす い部品が集まっている部分であり、例えば、 円形をしたプリント板の半径の、約70%の半径 以下の同心円部分をいう。

 そして、C点の温度は、ケースAで120℃、ケ� �スBで166℃であったため、温度ヒューズ71の� �断温度は、120℃と166℃との間に設定すれば� �トラッキング現象の発生を未然に確実に防� �しつつ、タイマー回路が正常に動作する場� �に不必要に溶断させないようにすることが� �きる。この観点から実施の形態では溶断温� �を141℃に設定している。
6.その他
(1)上述の実施の形態では、タイマー回路46は� ��CR時定数を用いたものを例として説明した� �、タイマー回路としても次のような例も考� �られる。

 A,タイマー回路としてPTC素子を用いる。� �の場合例えば、点灯及び消灯時に変化するPT C素子の抵抗値に着目して計時を行うことが� �きる。

 B,IC回路による標準部品としてのタイマー 回路を用いる。

 また、実施の形態では、電球形蛍光ラン� ��1の消灯から再点灯までの時間が短くなるほ ど、補助電球30の点灯時間を短くするとして� ��明したが、短縮はリニア(線形的)でなくと� �消灯-再点灯間の時間に応じて段階的に短縮� ��るとしても構わない。

 また、特に消灯-再点灯間の時間間隔が特 に短い場合には、補助電球30を点灯すらしな� ��としても構わない。点灯しないことで、補� ��電球30の総点灯時間に加えて点灯回数を減� �すことができ、より長寿命とすることがで� �る。

 図8に、消灯から再点灯までの期間(イン� �ーバル)と、補助電球の点灯時間との関係の� ��ラフを示す。

 図8中において、t9は例えば、数秒程度であ� ��。この程度の間隔であれば、発光管10の管� �の水銀蒸気圧はほとんど低下しておらず、� �用上問題のない早い光束立ち上がり特性を� �ることができるからである。
(2)上述の実施の形態では、始動時において、 発光管10の光束を補助する補助電球30として� �ィラメント電球を例に挙げて説明したが、� �ィラメント電球に限らず光束を補助できる� �光体を用いても基本的には同様に光束立ち� �がり特性の向上が得られる。具体的には、� �光体として、クリプトン電球、KTクリプトン 電球、さらに、高輝度LEDなどを用いることも できる。

 もっとも、補助電球としては、フィラメン� ��電球のように発熱しやすい電球を採用する� ��とが好ましい。係る補助電球を発光管に接� ��して配置することで、熱伝導により発光管� ��を暖めて水銀蒸気圧を上昇させ、発光管自� ��の光束立ち上がりを改善するという優位な� ��果が得られるからである。
(3)上述の実施の形態では、グローブを有する タイプの電球形蛍光ランプ1について説明し� �が、グローブ無しのタイプであっても構わ� �い。

 図9は、電球形蛍光ランプ5の構成を示す� �式図である。

 電球形蛍光ランプ5は、グローブ80(図1)無し� ��タイプである。発光管15の旋回における内� �に補助電球30を配し、点灯ユニット40及び温� ��ヒューズ71として上記同様の構成を採用す� �ことで、実施の形態と同様の効果を得るこ� �ができる。
(4)上述の実施の形態では、二重螺旋形状の発 光管を有する電球形蛍光ランプ1を例に挙げ� �説明したが、本発明は、U字管などの屈曲管� ��状、円管形状、直管形状の発光管を有する� ��ンプに適用することが可能である。

 もっとも、二重螺旋形状の発光管のように� ��電路長が長い(例えば、500mm以上)ランプは、 外気温の低い状態での光束立ち上がりの遅れ が顕在化しやすいため、本発明を好適に利用 することができる。
(5)上述の実施の形態では、プリント基板70を� ��置き(仮想軸CLと略直交する方向に配置)して いたが、これに限らず縦置き(仮想軸CLと略平 行な方向に配置)しても構わない。
(6)上述の実施の形態では、補助電球30をラン� ��1の始動(ランプ1の電源オン時とほぼ同時で� ��る。)と同時に点灯するとして説明したが、 ランプ1の始動に合わせて補助電球30を点灯さ せれば良く、始動より例えば数秒程度だけ遅 延させて点灯開始するようにしても構わない 。

 この程度の遅延なら、ユーザが光束立ち上� ��り遅れに気付きにくく実用上問題ないと考� ��られるからである。
(7)上述の実施の形態では、発光管10の消灯ー� ��点灯間の時間に応じて、補助電球30の点灯� �間の長短を変更するとしたが、これに限ら� �、例えば、消灯-再点灯間の時間が応じて補� ��電球30への入力電力を変更するとしても構� �ない。

 例えば、消灯から再点灯までの時間が数� ��秒程度と短い場合には、補助電球30への入� �電力を通常20Wの半分の10Wと設定する。入力� �力を小さくすることで、補助電球30のフィラ メントコイルの損耗などを抑制し、補助電球 30を長寿命化できる。

 上述のように消灯直後は、発光管10の管内� �暖まっているため、光束立ち上がりの遅れ� �目立つこともない。
(8)本発明は、実施の形態に係る電球形蛍光ラ ンプ1を備える照明装置として実施可能であ� �。なお、照明装置とは、放電ランプと各種� �具とが組み合わされ構成されたものを指す� �そして、各種器具とは、例えば、反射鏡、� �さ、カバーや密閉器具などを指す。
(9)実施の形態の構成と、上述の(1)~(8)の構成� �組み合わせて実施することが可能である。