JPH09320339A

JPH09320339A - 照明装置

Info

Publication number: JPH09320339A
Application number: JP13732196A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogasawara; 宏小笠原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】制御回路部がノイズの影響を受けにくく、放
電灯にちらつきが生じにくくさせると共に、小型化を図
る。【解決手段】放電灯１が装着されるソケット２ａが設
けられた灯体部２と、放電灯１を点灯させる点灯装置５
とを備えてなる照明装置において、点灯装置５を、高周
波回路部７と、この高周波回路部７の高周波によって励
振、駆動され放電灯１に高電圧を印加させる圧電トラン
ス１１とを備えて構成させると共に、圧電トランス１１
とソケット２ａとの間を接続する二次側電線５ｂが、高
周波回路部７と圧電トランス１１との間を接続する一次
側電線５ａよりも短くなるように、圧電トランス１１を
灯体部２を支持するアーム３の先端側に灯体部２に近接
させて収容させ、高周波回路部７をアーム３の基部側に
設けられたベース４内に収容させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置に関し、
特に高周波回路部の出力を圧電トランスで昇圧させて放
電灯を点灯させる照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷陰極ランプやネオン管等の放
電灯は、始動させるのに予熱は必要ではないものの、数
ｋＶ以上の高電圧を必要とするため、このような放電灯
を点灯させるための点灯装置は、放電灯に高電圧を印加
できるようにトランスが使用されている。そして、冷陰
極ランプは、液晶ディスプレイのバックライトや避難誘
導灯、あるいはデスクスタンド等に、ネオン管は、自動
車用のストップランプ等に広く使用されるようになって
きている。また、近年では、このような照明装置の小型
化に伴って、それに収容される点灯装置にも小型化、薄
型化が要望されるようになってきている。

【０００３】図１２、及び図１３は、従来の照明装置を
示すもので、この照明装置は、デスクスタンドであっ
て、放電灯１が収容される灯体部２と、その灯体部２を
支持するアーム３と、アーム３の灯体部２と反対側に設
けられたベース４、及び放電灯１を点灯させるための点
灯装置５とを備えて構成されている。

【０００４】ベース４は、所定の厚みを有し内部に空間
を備えた箱状であって、その上面に長尺のアーム３の基
部側が略垂直をなすように固着され、アーム３の先端側
には、放電灯１である例えば冷陰極ランプを装着するソ
ケット２ａが収容されると共に放電灯１を略覆うように
設けられるセード２ｂを備えた灯体部２が設けられてい
る。

【０００５】点灯装置５は、直流電圧源６に接続されて
直流を高周波に変換するスイッチング回路の制御回路部
７ａを含む高周波回路部７と、高周波回路部７の出力電
圧を昇圧させて高電圧とし、その高電圧を放電灯１に印
加させる高周波トランス８とを備えて構成されている。
また、高周波トランス８には、その巻線に近接して設け
られて高周波トランス８の異常温度上昇時に、その異常
温度により動作し、発煙等の発生を防止させる保護素子
９が設けられている。

【０００６】直流電圧源６は、例えば商用電源を整流し
て直流を得るようにされており、高周波トランス８は、
電磁変換方式のトランスが使用されている。そして、高
周波トランス８は、その一次側電極が高周波回路部７と
一次側電線５ａにより接続されて、高周波回路部７と共
にベース４内に収容されており、高周波トランス８の二
次側電極と灯体部２のソケット２ａ間は、長尺のアーム
３内を通る二次側電線５ｂにより接続されている。した
がって、二次側電線５ｂは、一次側電線５ａよりも長く
なるようにされている。なお、図１において、１０は、
照明装置を点滅操作させるためにベース４に設けられた
スイッチを示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の照明装置においては、高周波回路
部７と高周波トランス８とがベース４内に収容されて近
接しており、高周波トランス８は放電灯１の始動時に数
ｋＶの高電圧を発生するものであるために、高周波回路
部７の制御回路部７ａがノイズの影響を受けて誤動作す
る恐れがあるという問題点があった。また、このノイズ
の影響による誤動作を防止するには保護回路を設ける必
要も生じて、点灯装置５の部品点数が増加するほか、電
磁変換方式の高周波トランス８は、所定の絶縁耐圧を確
保するためには必然的に形状が大きくなり、安全性を確
保する上から保護素子９も必要であって点灯装置５が大
型化するという問題点があった。

【０００８】また、高周波トランス８とソケット２ａ間
の二次側電線５ｂにも、放電灯１に印加される高電圧が
かかっているが、この二次側電線５ｂが長いと配線容量
が大きくなって電圧降下が大きくなり、ソケット２ａに
装着される放電灯１に所定の電圧が印加できない恐れも
あった。また、放電灯１に所定の電圧を印加させるため
には、その電圧降下分だけ高周波トランス８の昇圧比を
上げる必要があって高周波トランス８が大型化して効率
も悪くなるほか、二次側電線５ｂが長いとノイズを外部
に放出し易くなるという問題点もあった。

【０００９】そこで、高周波回路部７から高周波トラン
ス８を含む点灯装置５を灯体部２に収容させることも考
えられるが、この照明装置では、高周波回路部７と高周
波トランス８とが近接するため、制御回路部７ａがノイ
ズの影響を受け易くなるほか、灯体部２が大型化して見
栄えが悪くなるという問題点も生ずる。

【００１０】また、図１４に示すように、点灯装置５の
うちの高周波トランス８のみを灯体部２に収容させ、高
周波回路部７をベース４内に収容させて、二次側電線５
ｂを一次側電線５ａよりも短くさせることも考えられ
る。しかしながら、この照明装置では、二次側電線５ｂ
の長さが短くなって外部へのノイズの放出は抑制される
ものの、高周波回路部７と高周波トランス８との間の一
次側電線５ａが長くなって、これがアンテナのような役
目を果たして外部からのノイズをひろい易くなり、高周
波トランス８の出力が不安定となり易く、放電灯１のラ
ンプ電流が数ｍＡと非常に小さいために、放電灯１がち
らつきを生じ易いという問題点があった。また、これを
防止するには、高周波トランス８にフィルターを設けて
ノイズを伝えないようにする必要があるが、放電灯１の
ちらつきを抑える十分なＬＣフィルターを得ようとする
と、インダクタンスの大きなインダクタを使用する必要
があって、高周波トランス８が大型化してしまうという
問題点が生ずる。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みてなされもの
で、その目的とするところは、制御回路部がノイズの影
響を受けにくく、放電灯にちらつきが生じにくい小型化
を図った照明装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、放電灯
１が装着されるソケット２ａが設けられた灯体部２と、
前記放電灯１を点灯させる点灯装置５とを備えてなる照
明装置において、前記点灯装置５を、高周波回路部７
と、この高周波回路部７の高周波によって励振、駆動さ
れ前記放電灯１に高電圧を印加させる圧電トランス１１
とを備えて構成させると共に、前記圧電トランス１１と
前記ソケット２ａの前記放電灯１に当接する端子との間
を接続する二次側電線５ｂが、前記高周波回路部７と前
記圧電トランス１１との間を接続する一次側電線５ａよ
りも短くなるように、前記高周波回路部７と前記圧電ト
ランス１１とを配設したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の照明装置において、前記圧電トランス１１を、前
記灯体部２を支持するアーム３内に、前記灯体部２に近
接させて収容させたことを特徴とするものである。

【００１４】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
記載の照明装置において、前記圧電トランス１１を、前
記灯体部２に収容させたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項４記載の発明にあっては、請求項３
記載の照明装置において、前記圧電トランス１１を前記
ソケット２ａに収容させたことを特徴とするものであ
る。

【００１６】請求項５記載の発明にあっては、請求項
１、乃至請求項４のうち１つの請求項記載の照明装置に
おいて、前記圧電トランス１１と前記高周波回路部７の
間に帰還回路５ｃを設け、前記圧電トランス１１より一
部出力を検出して前記高周波回路部７に帰還させて、前
記放電灯１の点灯周波数を安定化させたことを特徴とす
るものである。

【００１７】請求項６記載の発明にあっては、請求項
１、乃至請求項４のうち１つの請求項記載の照明装置に
おいて、前記圧電トランス１１の出力部の低圧側と前記
放電灯１の間に、前記放電灯１に流れるランプ電流を検
出する検出抵抗１２を挿入し、この検出抵抗１２の前記
放電灯１側と前記高周波回路部７の間に帰還回路５ｃを
設けて、前記放電灯１の点灯時のランプ電流を安定化さ
せたことを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１、乃至図５は、本発明の照明
装置の第１の実施の形態を示すものであり、この照明装
置は、デスクスタンドであって、片口金、または両口金
の放電灯１が収容される灯体部２と、その灯体部２を支
持するアーム３と、アーム３の灯体部２と反対側に設け
られたベース４、及び放電灯１を点灯させるための点灯
装置５とを備えて構成されている。

【００１９】ベース４は、略板状で所定の重量を有して
机上等に載置されるものであって、その奥側の上面に、
長尺であって内部に空間を有するアーム３の基部側が略
垂直に固着されている。また、アーム３の先端側には、
放電灯１である例えば冷陰極ランプを装着するソケット
２ａが収容されると共に、放電灯１を略覆うように設け
られるセード２ｂを備えた灯体部２が配設されている。
また、ベース４の手前側の上面には、照明装置を点滅操
作させるためのスイッチ１０が設けられている。

【００２０】アーム３は、ベース４の奥側の上面に略垂
直に固着された下アーム３ａと、その上側に回動自在に
設けられた上アーム３ｂとを備えて構成されており、下
アーム３ａと上アーム３ｂの内部には、それらを挿通す
る空間が設けられている。また、上アーム３ｂの上端に
は、灯体部２が回動自在に取り付けられるようにされて
いる。

【００２１】点灯装置５は、スイッチング回路とその制
御回路部７ａを含む高周波回路部７と、高周波回路部７
の出力電圧を昇圧させて高電圧とし、その高電圧を放電
灯１に印加させる圧電トランス１１とを備えて構成され
ており、高周波回路部７はアーム３の基部側である下ア
ーム３ａのベース４側に収容され、圧電トランス１１は
アーム３の先端側である上アーム３ｂの灯体部２側に収
容されている。高周波回路部７は、例えば商用電源を整
流されて得られる直流電圧源６に接続されて、スイッチ
ング回路をスイッチングさせて直流を高周波に変換させ
るようにされている。したがって、圧電トランス１１の
二次側電極と灯体部２のソケット２ａの放電灯１に当接
する端子との間の配線である二次側電線５ｂは、圧電ト
ランス１１の一次側電極と高周波回路部７との間の配線
である一次側電線５ａよりも配線長が短くなっている。
なお、図３は、この圧電トランス１１の斜視図を、図４
はその回路図を示し、この圧電トランス１１はローゼン
型であって、形状は略、厚み１．５mm、幅５mm、長さ５
０mmに形成されている。

【００２２】このように構成された照明装置で、始動性
能を調べるために、ソケット２ａに放電灯１を装着させ
ない状態で周波数を変化させて、圧電トランス１１の入
出力電圧を計測して昇圧比（Ｖout ／Ｖin）を調べたと
ころ、図５に曲線Ａで示すように、周波数が７０ｋＨｚ
で、圧電トランス１１の機械共振はピークとなり、その
昇圧比は１００倍以上であった。また、周波数が６８ｋ
Ｈｚから７２ｋＨｚの範囲では、昇圧比は２０倍以上あ
り、入力電圧Ｖinが６０Ｖ程度でも放電灯１である冷陰
極ランプを始動させるのに十分な電圧が得られることが
わかった。次に、ソケット２ａに放電灯１である冷陰極
ランプを装着させて、同様の周波数範囲で高周波回路部
７を発振させたところ、放電灯１は始動し、その後、周
波数を６５ｋＨｚにすると、ランプ電圧４００Ｖ、ラン
プ電流５ｍＡの安定した定格点灯状態に移行した。そし
て、放電灯１が点灯した状態で、周波数を変化させて昇
圧比（Ｖout ／Ｖin）を調べたところ、図５に曲線Ｂで
示すように、周波数が６３ｋＨｚで、圧電トランス１１
の機械共振はピークとなり、その昇圧比は１０倍程度と
なった。また、圧電トランス１１は、放電灯１の始動時
においても点灯時においても、限られた周波数の入力電
圧を特に昇圧させ、それ以外の周波数の入力はほとんど
昇圧しないことがわかった。

【００２３】このように構成されているため、本実施の
形態における照明装置においては、高電圧が印加される
圧電トランス１１と灯体部２のソケット２ａとの間の配
線である二次側電線５ｂを短くできて、二次側電線５ｂ
での電圧降下が小さくなり効率が向上できると共に、二
次側電線５ｂのループが小さくなることから、照明装置
外部へのノイズの放出が抑制できる。また、圧電トラン
ス１１と高周波回路部７との間の配線である一次側電線
５ａがノイズをひろったとしても、圧電トランス１１が
限られた周波数成分のみを昇圧させるため、ノイズ成分
はカットされて放電灯１がちらつくこともない。さらに
は、圧電トランス１１は、セラミックスであり、保護素
子が不要であるほか、高周波回路部７の制御回路部７ａ
が、圧電トランス１１及びソケット２ａに至る二次側電
線５ｂから離れているため、制御回路部７ａが誤動作を
起こしにくくなる。

【００２４】図６及び図７は、本発明の照明装置の第２
の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態と異
なる点は、点灯装置５の圧電トランス１１を、放電灯１
を装着させるソケット２ａに近接させて、灯体部２に収
容させた点であり、他は前記第１の実施の形態と同様に
構成されている。

【００２５】つまり、圧電トランス１１は、アーム３の
先端に固定される灯体部２の端部であって、例えばソケ
ット２ａのアーム３側近傍、または、放電灯１の光が照
射されるセード２ｂの内側等に配設されており、特にセ
ード２ｂの内側に配設する場合には、白色のケースに収
容して配光に影響を与えないようにされている。

【００２６】このように構成しても前記第１の実施の形
態と同様の効果を奏すると共に、圧電トランス１１とソ
ケット２ａとをさらに近接して配設できて、高電圧が印
加される配線をさらに短くでき、電圧降下をさらに小さ
くさせて効率が向上できると共に、照明装置外部へのノ
イズの放出がさらに抑制できる。

【００２７】図８、及び図９は、本発明の照明装置の第
３の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態と
異なる点は、点灯装置５の圧電トランス１１を、放電灯
１を装着させるソケット２ａ内に収容させた点であり、
他は前記第１の実施の形態と同様に構成されている。な
お、図９において、(a) は放電灯１が両口金形である場
合を示し、(b) は片口金形である場合を示す。

【００２８】このように構成しても前記第１の実施の形
態と同様の効果を奏すると共に、圧電トランス１１と放
電灯１とをさらに近接して配設できて、高電圧が印加さ
れる配線をさらに短くでき、電圧降下をさらに小さくさ
せて効率が向上できると共に、照明装置外部へのノイズ
の放出がさらに抑制できる。また、圧電トランス１１を
ソケット２ａに収容させることにより、アーム３に圧電
トランス１１の収容部を形成する必要がなくなって、部
品点数を削減することができる。

【００２９】図１０は、本発明の照明装置の第４の実施
の形態を示すもので、前記第１の実施の形態と異なる点
は、圧電トランス１１の側面側に検出電極を設けて、そ
の検出電極と高周波回路部７の間に帰還回路５ｃを設
け、圧電トランス１１より一部出力を検出して高周波回
路部７に帰還させて、放電灯１の点灯周波数を安定化さ
せた点であり、他は前記第１の実施の形態と同様に構成
されている。

【００３０】このように構成しても前記第１の実施の形
態と同様の効果を奏すると共に、帰還回路５ｃにより、
放電灯１の点灯時の圧電トランス１１の一部出力を高周
波回路部７の制御回路部７ａに帰還させることにより、
動作周波数を安定化させることができる。

【００３１】図１１は、本発明の照明装置の第５の実施
の形態を示すもので、前記第１の実施の形態と異なる点
は、圧電トランス１１の出力部の低圧側と放電灯１の間
に、放電灯１に流れるランプ電流を検出する検出抵抗１
２を挿入し、この検出抵抗１２の放電灯１側と高周波回
路部７の間に帰還回路５ｃを設けて、放電灯１の点灯時
の動作周波数や高周波回路部７のスイッチング素子のト
リガ信号のデューティを制御することによりランプ電流
を安定化させた点であり、他は前記第１の実施の形態と
同様に構成されている。

【００３２】このように構成しても前記第１の実施の形
態と同様の効果を奏すると共に、帰還回路５ｃにより、
放電灯１のランプ電流を高周波回路部７の制御回路部７
ａに帰還させることにより、ランプ電流を一定にするこ
とができる。

【００３３】なお、前記各実施の形態においては、照明
装置が、ベース４を備えたデスクスタンドであって、高
周波回路部７をアーム３内のベース４側に収容させたも
のを例示したが、本発明はこれに限らず、高周波回路部
をベース内に収容させたものや、アームの下端に取付部
が設けられたベースのないデスクスタンドであっても良
く、また、避難誘導灯等のその他の照明装置であっても
良い。

【００３４】

【発明の効果】このように構成されているため本発明
は、請求項１記載の発明にあっては、高電圧が印加され
る圧電トランスと灯体部のソケットの放電灯に当接する
端子との間の配線である二次側電線を短くできて、二次
側電線での電圧降下は小さくなり効率が向上できると共
に、二次側電線のループが小さくなることから、照明装
置外部へのノイズの放出が抑制できる。また、圧電トラ
ンスと高周波回路部との間の配線である一次側電線がノ
イズをひろったとしても、圧電トランスが限られた周波
数成分のみを昇圧させるため、ノイズ成分はカットされ
て放電灯がちらつくこともない。さらには、圧電トラン
スは、セラミックスであり、保護素子が不要であるほ
か、高周波回路部の制御回路部が、圧電トランス及びソ
ケットに至る二次側電線から離れているため、制御回路
部が誤動作を起こしにくくなる。

【００３５】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の発明の効果に加えて、圧電トランスがアームの灯
体部側に収容されてソケットとさらに近接して配設でき
て、高電圧が印加される配線をさらに短くでき、電圧降
下をさらに小さくさせて効率が向上できると共に、照明
装置の外部へのノイズの放出がさらに抑制できる。

【００３６】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
記載の発明の効果に加えて、圧電トランスが灯体部に収
容されてソケットとさらに近接して配設できて、高電圧
が印加される配線をさらに短くでき、電圧降下をさらに
小さくさせて効率が向上できると共に、照明装置の外部
へのノイズの放出がさらに抑制できる。

【００３７】請求項４記載の発明にあっては、請求項３
記載の発明の効果に加えて、圧電トランスがソケット内
に収容されて放電灯とさらに近接して配設できて、高電
圧が印加される配線をさらに短くでき、電圧降下をさら
に小さくさせて効率が向上できると共に、照明装置の外
部へのノイズの放出がさらに抑制できる。また、圧電ト
ランスをソケットに収容させることにより、アームに圧
電トランスの収容部を形成する必要がなくなって、部品
点数を削減することができる。

【００３８】請求項５記載の発明にあっては、請求項
１、乃至請求項４のうち１つの請求項記載の発明の効果
に加えて、帰還回路により、放電灯の点灯時の圧電トラ
ンスの一部出力を高周波回路部の制御回路部に帰還させ
ることにより、動作周波数を安定化させることができ
る。

【００３９】請求項６記載の発明にあっては、請求項
１、乃至請求項４のうち１つの請求項記載の発明の効果
に加えて、帰還回路により、放電灯のランプ電流を高周
波回路部の制御回路部に帰還させることにより、ランプ
電流を一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明装置の第１の実施の形態を示す斜
視図である。

【図２】同上の照明装置の回路構成を含む模式図であ
る。

【図３】同上の圧電トランスを示す斜視図である。

【図４】同上の圧電トランスの等価回路図である。

【図５】同上の昇圧比を示す特性図である。

【図６】本発明の照明装置の第２の実施の形態を示す斜
視図である。

【図７】同上の照明装置の回路構成を含む模式図であ
る。

【図８】本発明の照明装置の第３の実施の形態を示す斜
視図である。

【図９】同上の要部を示すもので、(a) は放電灯が両口
金である場合のソケットの模式図、(b) は放電灯が片口
金である場合のソケットの模式図である。

【図１０】本発明の照明装置の第４の実施の形態を示す
回路構成図である。

【図１１】本発明の照明装置の第５の実施の形態を示す
回路構成図である。

【図１２】従来の照明装置（第１の従来例）を示す斜視
図である。

【図１３】同上の照明装置の回路構成を含む模式図であ
る。

【図１４】同上の照明装置の回路構成を含む異なる模式
図である。

【符号の説明】

１放電灯２灯体部２ａソケット３アーム５点灯装置５ａ一次側電線５ｂ二次側電線５ｃ帰還回路７高周波回路部１１圧電トランス１２検出抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電灯が装着されるソケットが設けられ
た灯体部と、前記放電灯を点灯させる点灯装置とを備え
てなる照明装置において、前記点灯装置を、高周波回路
部と、この高周波回路部の高周波によって励振、駆動さ
れ前記放電灯に高電圧を印加させる圧電トランスとを備
えて構成させると共に、前記圧電トランスと前記ソケッ
トの前記放電灯に当接する端子との間を接続する二次側
電線が、前記高周波回路部と前記圧電トランスとの間を
接続する一次側電線よりも短くなるように、前記高周波
回路部と前記圧電トランスとを配設したことを特徴とす
る照明装置。
【請求項２】前記圧電トランスを、前記灯体部を支持
するアーム内に、前記灯体部に近接させて収容させたこ
とを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】前記圧電トランスを、前記灯体部に収容
させたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】前記圧電トランスを、前記ソケットに収
容させたことを特徴とする請求項３記載の照明装置。
【請求項５】前記圧電トランスと前記高周波回路部の
間に帰還回路を設け、前記圧電トランスより一部出力を
検出して前記高周波回路部に帰還させて、前記放電灯の
点灯周波数を安定化させたことを特徴とする請求項１、
乃至請求項４のうち１つの請求項記載の照明装置。
【請求項６】前記圧電トランスの出力部の低圧側と前
記放電灯の間に、前記放電灯に流れるランプ電流を検出
する検出抵抗を挿入し、この検出抵抗の前記放電灯側と
前記高周波回路部の間に帰還回路を設けて、前記放電灯
の点灯時のランプ電流を安定化させたことを特徴とする
請求項１、乃至請求項４のうち１つの請求項記載の照明
装置。