(57)【要約】【課題】放電ガスの励起効率の向上が図れるとともに、放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、且つ構造が簡単で製造し易い放電発生装置、及び発光装置、並びに照明器具を提供することにある。【解決手段】放電発生装置１は、透光性材料から形成され放電ガスが封入された気密容器２と、放電ガスを放電させて気密容器２内の放電プラズマ生成空間Ｓに放電プラズマを生成するために放電ガスに電界を印加する一対の電極３，３と、気密容器２の内壁面に設置され放電ガス中へ電子を供給する電子源４と、電子源４に外部から光を照射する光源５とを備え、電子源４は、気密容器２を透過して外部から気密容器２内に入射される光を吸収することで電子を放出する光電変換膜４１を用いて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に透光性部分が設けられ放電ガスが封入された気密容器と、気密容器の内部と外部との少なくとも一方に配置され放電ガスにエネルギを供給して放電させて放電プラズマを生成するエネルギ供給手段と、気密容器の内壁面に設置され放電ガス中へ電子を供給する電子源とを備え、電子源は、気密容器の透光性部分を通って外部から気密容器内に入射される光を吸収することで電子を放出する光電変換膜を用いて構成されていることを特徴とする放電発生装置。
【請求項２】
電子源は、気密容器の内壁面に配置される板状の支持部材を備え、支持部材には、当該支持部材の厚み方向に貫通する複数の開口部が設けられ、光電変換膜は、支持部材の開口部の内面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の放電発生装置。
【請求項３】
支持部材の開口部は、気密容器内の所望の放電プラズマ生成空間に近づくにつれて開口面積が減少する逆テーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の放電発生装置。
【請求項４】
支持部材において放電プラズマ生成空間に臨む面には、気密容器内部の光を吸収することで電子を放出する光電変換部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の放電発生装置。
【請求項５】
気密容器の外部から透光性部分を通じて電子源に光を照射する光源を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放電発生装置。
【請求項６】
光源の動作を制御する制御手段を備え、制御手段は、エネルギ供給手段により放電ガスにエネルギが供給されるタイミングに同期して光源を動作させるように構成されていることを特徴とする請求項５記載の放電発生装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の放電発生装置を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項７記載の発光装置を備えていることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電発生装置、及び発光装置、並びに照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から図１０に示すように、放電ガス（図示せず）が封入された気密容器１０１と、気密容器１０１の内部に配置され放電ガスを放電させて気密容器１０１内の放電プラズマ生成空間Ｓに放電プラズマを生成するためのエネルギを供給するエネルギ供給手段として放電ガスに電界を印加する一対の放電用の電極１０２，１０２と、放電ガス中に電子を供給可能な電子源１０３とを備えた放電発生装置１００が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の放電発生装置１００では、放電用の電極１０２，１０２間に電圧を印加しながら電子源１０３から放電ガス中へ電子を供給することで、放電開始電圧の低減、放電プラズマの維持電圧の低減、放電プラズマの安定化等の効果を得られることが知られている。
【０００４】
尚、上記特許文献１には、上述の放電発生装置を備え、気密容器の少なくとも一部が透光性材料により形成されるとともに、気密容器の内面に放電プラズマで生成される紫外線等で励起されて発光する蛍光体層が形成された発光装置として、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や、照明器具用の蛍光ランプ等が例示されている。
【特許文献１】特開２００２−１５０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の放電発生装置１００では電子源１０３として弾道電子面放出型電子源（Ballistic electron Surface-emitting Device：ＢＳＤ）等の電界放射型の電子源（冷陰極型電子源）が用いられている。このような電子源１０３から電子を放出させるには電子源１０３に駆動電圧を印加するための電子源用の駆動装置が必要となり、また、電子源１０３は気密容器１０１内に配置されるものであるから、気密容器１０１の外部に設けられる駆動装置から電子源１０３に駆動電圧を印加するための配線１０３ａ，１０３ａを、気密容器１０１の気密性を損なうことなく気密容器１０１から引き出さなくてはならない。
【０００６】
そのため、従来の放電発生装置では、電界放射型の電子源を設けることで放電ガスの励起効率の向上を図ったり、放電プラズマの開始電圧（放電開始電圧）及び放電プラズマの維持電圧（放電維持電圧）の低減効果を得ようとしたりする場合、放電発生装置の構造が複雑になって、非常に製造し難くなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、放電ガスの励起効率の向上が図れ、また放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、且つ構造が簡単で製造し易い放電発生装置、及び発光装置、並びに照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１の放電発生装置の発明では、少なくとも一部に透光性部分が設けられ放電ガスが封入された気密容器と、気密容器の内部と外部との少なくとも一方に配置され放電ガスにエネルギを供給して放電させて放電プラズマを生成するエネルギ供給手段と、気密容器の内壁面に設置され放電ガス中へ電子を供給する電子源とを備え、電子源は、気密容器の透光性部分を通って外部から気密容器内に入射される光を吸収することで電子を放出する光電変換膜を用いて構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の放電発生装置の発明によれば、気密容器内の放電ガス中へ電子を供給する電子源を設けているから、放電ガスの励起効率の向上が図れるという効果を奏し、また放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、その結果、低消費電力化が図れるという効果を奏する。その上、電子源は透光性部分を通って外部から気密容器内に入射される光を吸収することで電子を放出する光電変換膜を用いて構成されているので、従来のように電界放射型の電子源を用いる場合とは異なり、電子源から電子を放出させるために電子源に駆動電圧を印加する駆動装置を設けたり、駆動装置から電子源に駆動電圧を印加するための配線を気密容器から引き出したりしなくて済み、構造が簡単で製造し易くなるという効果を奏する。
【００１０】
請求項２の放電発生装置の発明では、請求項１の発明において、電子源は、気密容器の内壁面に配置される板状の支持部材を備え、支持部材には、当該支持部材の厚み方向に貫通する複数の開口部が設けられ、光電変換膜は、支持部材の開口部の内面に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の放電発生装置の発明によれば、気密容器の内壁面に配置される板状の支持部材に当該支持部材の厚み方向に貫通する複数の開口部を設けるとともに該開口部の内面に光電変換膜を設けているので、気密容器の内壁面に光電変換膜を設ける場合等に比べて光電変換膜が放電プラズマに曝され難くなるから、光電変換膜が放電プラズマによってダメージを受けてしまうことを抑制できて、長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
【００１２】
請求項３の放電発生装置の発明では、請求項２の発明において、支持部材の開口部は、気密容器内の所望の放電プラズマ生成空間に近づくにつれて開口面積が減少する逆テーパ状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の放電発生装置の発明によれば、支持部材の開口部が気密容器内の放電プラズマ生成空間に近づくにつれて開口面積が減少する逆テーパ状となっているので、開口面積が一様である場合に比べて、光電変換膜が放電プラズマに曝され難くなるから、放電プラズマによってダメージを受けてしまうことをさらに抑制できるという効果を奏し、また気密容器の外部の光が光電変換膜に照射され易くなって電子源での電子の放出効率を高めることができるという効果を奏する。
【００１４】
請求項４の放電発生装置の発明では、請求項２又は３の発明において、支持部材において放電プラズマ生成空間に臨む面には、気密容器内部の光を吸収することで電子を放出する光電変換部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の放電発生装置の発明によれば、支持部材において放電プラズマ生成空間に臨む面に気密容器内部の光を吸収することで電子を放出する光電変換部を設けているから、気密容器外部の光だけではなく放電発生装置自体が放射する光によっても電子を放出することができるようになり、放電維持電圧をさらに低減できて、さらなる低消費電力化が図れるという効果を奏する。
【００１６】
請求項５の放電発生装置の発明では、請求項１〜４のいずれか１項の発明において、気密容器の外部から透光性部分を通じて電子源に光を照射する光源を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の放電発生装置の発明によれば、気密容器の外部から透光性部分を通じて電子源に光を照射する光源を備えているから、周囲の明るさによらず電子源から安定して電子を放出させることが可能になり、設置場所の自由度が高くなるという効果を奏する。
【００１８】
請求項６の放電発生装置の発明では、請求項５の発明において、光源の動作を制御する制御手段を備え、制御手段は、エネルギ供給手段により放電ガスにエネルギが供給されるタイミングに同期して光源を動作させるように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の放電発生装置の発明によれば、エネルギ供給手段により放電ガスにエネルギが供給されるタイミングに同期するように光源を動作させる制御手段を備えているので、光源を動作させる時間を短くでき、これにより光源の動作に必要な電力を抑えて消費電力の低減を図ることができるという効果を奏する。
【００２０】
請求項７の発光装置の発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放電発生装置を備えていることを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発光装置の発明によれば、放電ガスの励起効率の向上が図れるという効果を奏し、また放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、その結果、低消費電力化が図れるという効果を奏する。さらに、発光効率の向上が図れるという効果を奏する。その上、構造が簡単で製造し易くなるという効果を奏する。
【００２２】
請求項８の照明器具の発明では、請求項７記載の発光装置を備えていることを特徴とする。
【００２３】
請求項８の照明器具の発明によれば、放電ガスの励起効率の向上が図れるという効果を奏し、また放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、その結果、低消費電力化が図れるという効果を奏する。さらに、発光効率の向上が図れるという効果を奏する。その上、構造が簡単で製造し易くなるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、気密容器内の放電ガス中へ電子を供給する電子源を設けているから、放電ガスの励起効率が向上するという効果を奏し、また放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、その結果、低消費電力化が図れるという効果を奏する。その上、電子源は透光性部分を通って外部から気密容器内に入射される光を吸収することで電子を放出する光電変換膜を用いて構成されているので、従来のように電界放射型の電子源を用いる場合とは異なり、電子源から電子を放出させるために電子源に駆動電圧を印加する駆動装置を設けたり、駆動装置から電子源に駆動電圧を印加するための配線を気密容器から引き出したりしなくて済み、構造が簡単で製造し易くなるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施形態１）
本実施形態の放電発生装置１は、例えば放電ガスの放電によって紫外線を放射する紫外線ランプ等の発光装置に用いられるものであって、図１に示すように、放電ガス（図示せず）が封入された気密容器２と、放電ガスを放電させて気密容器２内の放電プラズマ生成空間Ｓに放電プラズマを生成するために放電ガスに電界を印加する一対の電極３，３と、気密容器２の内壁面に設置され放電ガス中へ電子を供給する電子源４と、電子源４に気密容器２の外部から光を照射する光源５と、光源５を制御する制御部６とを備え、電子源４は、気密容器２を通って（透過して）外部から気密容器２内に入射される光を吸収することで電子を放出する光電変換膜４１を用いて構成されている。尚、本実施形態では、制御部６が、光源５の動作を制御する制御手段を構成している。
【００２６】
気密容器２は、透光性材料（例えば、石英ガラス等のガラス材料や、透光性セラミック等）を用いて両端が閉塞された長寸の円筒状に形成されている。尚、気密容器２は円筒状の形状に限らず、例えば、電球のような球状の形状であってもよいし、直方体状の形状や立方体状の形状等でもよいし、一対の平板と両平板との間に介在するフレームとで構成される平面型の気密容器であってもよい。
【００２７】
気密容器２には、放電ガスとして励起されることで紫外線を放射するキセノン（Ｘｅ）ガスが封入されている。尚、放電ガスは、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）等の希ガス、窒素（Ｎ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び水銀蒸気のいずれか、又はこれらの組み合わせを主成分とする混合ガスを用いることができる。また、放電ガスは、上記の例に限らず、放電を起こすことが可能なものであればよい。
【００２８】
一対の電極３，３は、気密容器２の内部に配置され放電ガスを放電させて気密容器２内の放電プラズマ生成空間Ｓに放電プラズマを生成するためのエネルギを供給するエネルギ供給手段として用いられるものであって、気密容器２の軸方向（長手方向、図１における左右方向）で互いに対向するようにして気密容器２の両端にそれぞれ設けられている。当然ながら一対の電極３，３は気密容器２の気密性を保持するようにして気密容器２に設けられている。そして、本実施形態では気密容器２内において一対の電極３，３間の空間が放電プラズマ生成空間Ｓとなる。したがって、放電プラズマ生成空間Ｓは、電極３，３の形状や、配置位置によって所望の位置に設定することができる。
【００２９】
電子源４は、光（光子）を吸収して電子を放出する性質を有する物質からなる光電変換膜４１を用いて構成されており、図１に示すように気密容器２の長手方向中央部の内壁面に積層される。ここで、電子源４を構成する光電変換膜４１の材料の好適な例としてはナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、アンチモン（Ｓｂ）、アンチモン銀やセシウムアンチモン等のアンチモン合金、ヨウ化セシウム、カリウム性ナトリウム、セシウム化合物、セシウム酸化銀化合物等が挙げられる。
【００３０】
光源５は、例えば、電源Ｖを用いて駆動されるものであって、白熱電球、蛍光灯、水銀ランプ、キセノンランプ、冷陰極ランプ、有機ＥＬ、無機ＥＬ、ＬＥＤ等を用いることができる。尚、光源５は、電源Ｖを用いて駆動されるものに限らず、例えば、燐光材料、蓄光材料、化学発光材料（例えばルミノール溶液）等を用いてもよい。また、光源５としては、電子源４を構成する光電変換膜４１の光電変換率が高い波長領域の光を放射できるものを用いることが好ましい。また、光源５は、電子源４において気密容器２の内壁面に対向する面である裏面（図１における下面）全体に光を照射できるようなものを用いることが好ましい。
【００３１】
制御部６は、電源Ｖを用いて光源５を駆動するためのものであり、例えばマイクロコンピュータ等により構成されている。
【００３２】
ところで、放電開始電圧の低減や、放電プラズマの維持電圧の低減、放電プラズマの安定化等の効果は、一対の電極３，３間に電圧を印加しながら電子源４から放電ガス中へ電子を供給することにより得られるものであるから、一対の電極３，３間に電圧を印加していない状態では、電子源４から放電ガス中へ電子を供給しなくてもよい。
【００３３】
そこで、本実施形態の制御部６では、エネルギ供給手段により放電ガスにエネルギが供給されるタイミング（すなわち、一対の電極３，３間に電圧を印加するタイミング）に同期して光源５を点灯させるようにしている。
【００３４】
例えば、一対の電極３，３間に印加される電圧が図２（ａ）に示すような正の矩形波電圧と負の矩形波電圧を交互に印加する周期波電圧であるような場合、制御部６は、図２（ａ），（ｂ）に示すように一対の電極３，３間に矩形波電圧の印加を開始する時点Ｔ１から当該矩形波電圧の印加を終了する時点Ｔ２までの間に、所定時間（ｔ１〜ｔ２の間）だけ光源５を点灯させる制御を行うように構成されている。
【００３５】
尚、図２（ａ），（ｂ）に示す例では、一対の電極３，３間に正又は負の矩形波電圧を印加する毎（すなわち、周期波電圧の半周期毎）に光源５を点灯させるようにしているが、正の矩形波電圧毎、或いは負の矩形波電圧毎（すなわち、周期波電圧の１周期毎）に光源５を点灯させるようにしてもよいし、正負によらず矩形波電圧２つおき、或いは３つおきに光源５を点灯させるようにしてもよい。要は、一対の電極３，３により放電ガスにエネルギが供給されるタイミングに同期して光源５を動作させるようにすればよい。
【００３６】
次に、放電発生装置１の動作について説明する。まず、一対の電極３，３間に、一方の電極３（図１における左側の電極３）の電位を基準電位として図２（ａ）に示すような矩形波電圧からなる周期波電圧を印加した際には、制御部６により所定時間（ｔ１〜ｔ２の間）だけ光源５が点灯される。そして、光源５の光を吸収した電子源４からは気密容器２内に電子が放出され、電子源４より放出された電子は、一対の電極３，３間の電界によって加速されて気密容器２内に存在する放電ガスの分子或いは原子に衝突する。このとき、衝突前に電子が持っているエネルギが放電ガスの電離エネルギよりも大きければ、放電ガスが励起されて電離する。このような過程が繰り返されることによって一対の電極３，３間に流れる電流が急激に増大し、放電プラズマ生成空間Ｓに放電プラズマが生成されることになる。
【００３７】
以上述べた本実施形態の放電発生装置１によれば、気密容器２内の放電ガス中へ電子を供給する電子源４を設けているから、放電ガスの励起効率の向上が図れるという効果を奏する。また、放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、その結果、低消費電力化が図れるという効果を奏する。
【００３８】
その上、電子源４は気密容器２の透光性部分（本実施形態では気密容器２全体）を通って外部から気密容器２内に入射される光を吸収することで電子を放出する光電変換膜４１を用いて構成されているので、従来のように電界放射型の電子源を用いる場合とは異なり、電子源４から電子を放出させるために電子源４に駆動電圧を印加する駆動装置を設けたり、駆動装置から電子源４に駆動電圧を印加するための配線を気密容器２から引き出したりしなくて済み、構造が簡単で製造し易くなるという効果を奏する。
【００３９】
さらに、気密容器２の外部から透光性部分を通じて電子源４に光を照射する光源５を備えているから、周囲の明るさによらず電子源４から安定して電子を放出させることが可能になり、設置場所の自由度が高くなるという効果を奏する。
【００４０】
加えて、エネルギ供給手段により放電ガスにエネルギが供給されるタイミング（すなわち、一対の電極３，３間に電圧を印加するタイミング）に同期して光源５を点灯させることで、終始電子源４から電子を放出させる場合に比べて光源５を動作させる時間を短くしているから、光源５の動作に必要な電力を抑えて消費電力の低減化が図れるという効果を奏する。
【００４１】
したがって以上述べたような放電発生装置１を備える発光装置によれば、放電ガスの励起効率の向上が図れるという効果を奏する。また放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、その結果、低消費電力化が図れるという効果を奏する。さらに発光効率の向上が図れるという効果を奏する。その上、構造が簡単で製造し易くなるという効果を奏する。
【００４２】
尚、本実施形態では、気密容器２の外部から電子源４に光を照射するために光源５を用いているが、光源５の代わりに太陽光、月光、屋内の照明光等の放電発生装置１と独立な外部の光を用いるようにしてもよく、このようにすれば光源５を点灯させるための電力が必要なくなるから、低消費電力化が図れる。
【００４３】
（実施形態２）
本実施形態の放電発生装置１は、電子源４の構成に特徴があり、その他の構成は上記実施形態１と同様であるから、図示及び説明を省略する。
【００４４】
本実施形態における電子源４は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、光電変換膜４１を支持する支持部材４０を備えている。
【００４５】
支持部材４０は、例えば、ガラス材料や、セラミック材料、金属材料、高分子材料等を用いて板状（本実施形態では、矩形の平板状）に形成され、表面（図３（ａ）における上面）を気密容器２内の放電プラズマ生成空間Ｓに対向させるとともに裏面（図３（ａ）における下面）を気密容器２（図１参照）の内壁面に接触させた状態で、気密容器２の長手方向中央部の内壁面に設置される。
【００４６】
この支持部材４０には、当該支持部材４０の厚み方向に貫通する複数（図示例では、３０）の開口面積が一様な開口部４０ａが設けられ、開口部４０ａは、例えば開口形状が円形状に形成されている。
【００４７】
光電変換膜４１は、支持部材４０の開口部４０ａの内面に、当該内面全面を覆うようにして設けられている。
【００４８】
以上述べた本実施形態の放電発生装置１によれば、上記実施形態１の放電発生装置１と同様の効果を奏する上に、気密容器２の内壁面に配置される板状の支持部材４０に当該支持部材４０の厚み方向に貫通する複数の開口部４０ａを設けるとともに、この開口部４０ａの内面に光電変換膜４１を設けているので、気密容器２の内壁面に光電変換膜４１を設ける場合等に比べて、光電変換膜４１が放電プラズマに曝され難くなり、これにより光電変換膜４１が放電プラズマによってダメージ（イオン衝突による損傷等）を受けてしまうことを抑制できて、長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
【００４９】
ところで、本実施形態では、電子源４の支持部材４０に開口形状が円形状の開口部４０ａを設けているが、開口部４０ａの開口形状は多角形状であってもよい。例えば、図４（ａ）に示すように開口形状が四角形状（図示例では、正方形）の開口部４０ａであってもよいし、図４（ｂ）に示すように開口形状が三角形状（図示例では、正三角形）の開口部４０ａであってもよいし、図４（ｃ）に示すように開口形状が八角形状（図示例では、正八角形）の開口部４０ａであってもよい。要は、支持部材４０の厚み方向に支持部材４０を貫通する（支持部材４０において放電プラズマ生成空間Ｓに臨む面側と気密容器２の内壁面に臨む面側とを連通させる）ようなものであればよい。
【００５０】
また、支持部材４０に設ける開口部４０ａの大きさも、用途や、目的、仕様等に合わせて適宜設定すればよく、例えば図４（ｄ）に示すように、図４（ａ）に比べて支持部材４０の外形サイズを変えることなしに各開口部４０ａの開口面積を大きくすることで支持部材４０の表面の面積を小さくするようにしてもよいし、図４（ｅ）に示すように開口部４０ａの数を増やしてもよいし、図４（ｆ）に示すように、開口形状が異なる開口部４０ａ（図示例では、開口形状が四角形状の開口部と開口形状が八角形状の開口部）を支持部材４０に設けるようにしてもよい。これらの点は、後述する実施形態３，４においても同様である。
【００５１】
（実施形態３）
本実施形態の放電発生装置１の基本構成は、実施形態２と略同じであり、電子源４における支持部材４０の開口部４０ａの形状に特徴がある。尚、その他の構成は上記実施形態２と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では支持部材４０の各開口部４０ａが、図５（ａ），（ｂ）に示すように、気密容器２の内壁面に臨む裏面（図５（ａ）における下面）から放電プラズマ生成空間Ｓに臨む支持部材４０の表面（図５（ａ）における上面）にいくにつれて開口面積が減少する逆テーパ状に形成されている（言い換えれば、開口部４０ａは、放電プラズマ生成空間Ｓに近づくにつれて開口面積が減少する逆テーパ状に形成されている）。
【００５３】
また、本実施形態では、支持部材４０の表面側における開口部４０ａの開口面積が実施形態２に比べて小さく、且つ支持部材４０の裏面側における開口部４０ａの開口面積が実施形態２に比べて大きくなるように形成されている。
【００５４】
以上述べた本実施形態の放電発生装置１によれば、上記実施形態２と同様の効果を奏する上に、支持部材４０の開口部４０ａが気密容器２内の放電プラズマ生成空間Ｓに近づくにつれて開口面積が減少する逆テーパ状となっているから、上記実施形態２の開口部４０ａのように開口面積が一様である場合に比べて、支持部材４０の表面側における開口部４０ａの開口面積を小さくでき、その結果、光電変換膜４１が放電プラズマに曝され難くなり、放電プラズマによってダメージを受けてしまうことをさらに抑制できるという効果を奏する。また、上記実施形態２の開口部４０ａのように開口面積が一様である場合に比べて、支持部材４０の裏面側における開口部４０ａの開口面積を大きくできるから、気密容器２の外部の光（主に光源５の光）が光電変換膜４１に照射され易くなり、電子源４での電子の放出効率を高めることができるという効果を奏する。
【００５５】
（実施形態４）
本実施形態の放電発生装置１の基本構成は、実施形態３と略同じであり、電子源４の構成に特徴がある。尚、その他の構成は上記実施形態３と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
本実施形態における電子源４は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、支持部材４０の表面（図６（ａ）における上面）に、気密容器２（図１参照）内部の光（本実施形態の場合、放電ガスの放電によって生じる紫外線）を吸収することで電子を放出する光電変換部４２を備えている点が実施形態３と相違する。
【００５７】
光電変換部４２は、光電変換膜４１と同様に光を吸収して電子を放出する性質を有する物質を用いて形成される光電変換膜であって、図６（ａ），（ｂ）に示すように、支持部材４０において放電プラズマ生成空間Ｓに臨む面である上記表面に当該表面全面を覆うようにして設けられている。
【００５８】
尚、光電変換部４２の材料として好適な例は、上記実施形態１で述べた光電変換膜４１の材料と同様である。また、本実施形態では、光電変換膜４１と光電変換部４２とは同一の材料を用いて連続一体に形成しているが、連続一体に形成せずに別個に形成するようにしてもよく、光電変換膜４１と光電変換部４２とは別の材料からなるものであってもよい。
【００５９】
以上述べた本実施形態の放電発生装置１によれば、上記実施形態３と同様の効果を奏する上に、支持部材４０の表面に、気密容器２内部の光（本実施形態の場合、放電ガスの放電によって生じる紫外線）を吸収することで電子を放出する光電変換部４２を設けているから、気密容器２外部の光だけではなく、放電発生装置１自体が放射する光によっても電子を放出することができるようになり、放電維持電圧をさらに低減できて、さらなる低消費電力化が図れるという効果を奏する。
【００６０】
尚、光電変換部４２は、支持部材４０において放電プラズマ生成空間Ｓに臨む面である表面に設けられるため、放電プラズマに曝されてダメージを受ける可能性があるが、光電変換部４２は、１０ｎｍ〜１５ｎｍ程度の厚みの表面電極が必要となる弾道電子面放出型電子源とは異なり十分な厚みを持たせることができるため、放電プラズマによるダメージの影響は比較的小さい。また、光電変換部４２がダメージを受けたとしても、光電変換膜４１には何ら影響がないため、光電変換膜４１による効果は問題なく得ることができるようになっている。
【００６１】
ところで、上記各実施施形態のエネルギ供給手段は、図７（ａ）に示すように円筒状の気密容器２の内部に一対の電極３，３を気密容器２の長手方向に離間して配置したものを用いているが、エネルギ供給手段の配置や構成は図７（ａ）に示すものに限定されない。
【００６２】
例えば、エネルギ供給手段を、図７（ｂ）に示すように円筒状の気密容器２の外部において気密容器２に近接して巻回された誘導コイル３０により構成してもよいし、図７（ｃ）に示すように円筒状の気密容器２の外部において気密容器２の長手方向に沿って配置された一対の面状の電極３１，３１で構成してもよい。
【００６３】
或いは、図７（ｄ）に示すように気密容器２の内部において長手方向の一端部に配置された電極３と気密容器２の外部において気密容器２の長手方向沿って配置された面状の電極３１とで構成してもよいし、図７（ｅ）に示すように円筒状の気密容器２の外部に配置された少なくとも１つ以上（図示例では、２つ）の円環状の電極３２で構成してもよいし、図７（ｆ）に示すように円筒状の気密容器２の内部に配置された二対の電極３，３，３，３により構成してもよい。
【００６４】
この他、図７（ｇ）に示すように円筒状の気密容器２の外部において気密容器２の長手方向に所定間隔ずつ離れて配置された複数（図示例では、５つ）の円環状の電極３２により構成してもよいし、図７（ｈ）に示すように円筒状の気密容器２の外部において気密容器２の長手方向に所定間隔ずつ離れて配置された複数（図示例では、５つ）の面状の電極３３により構成してもよい。また、図７（ｉ）に示すように直方体状の気密容器２の内部に法線方向が直交するようにして配置された一対の電極３，３により構成してもよいし、図７（ｊ）に示すように直方体状の気密容器２の内部において並設された一対の電極３，３により構成してもよい。
【００６５】
尚、上述したようなエネルギ供給手段に印加する電圧は、直流電圧、交流電圧、パルス電圧等から適宜選択すればよい。ここで、エネルギ供給手段として図７（ｇ）に示すように気密容器２の長手方向に複数の電極３２が所定間隔ずつ離れて配置されている場合には、例えば、隣り合う電極３２同士が異なる電極群となるように複数の電極３２を２組の電極群に分けて結線し、一方の電極群に印加する矩形波の交流電圧と他方の電極群に印加する交流電圧とを逆位相とすることで、気密容器２の長手方向の寸法が比較的長い場合でも気密容器２内の略全長に亘って放電プラズマを生成することが可能となる。
【００６６】
同様に、図７（ｈ）に示すように気密容器２の長手方向に複数の電極３３が所定間隔ずつ離れて配置されている場合には、例えば、隣り合う電極３３同士が異なる電極群となるように複数の電極３３を２組の電極群に分けて結線し、一方の電極群に印加する矩形波の交流電圧と他方の電極群に印加する交流電圧とを逆位相とすればよく、このようにすれば、図７（ｇ）に示す例と同様に、気密容器２の長手方向の寸法が比較的長い場合でも気密容器２内の略全長に亘って放電プラズマを生成することが可能となる。
【００６７】
ところで、上記各実施形態では、発光装置として紫外線ランプを例示したが、発光装置は紫外線ランプに限らず、例えば、照明器具用の蛍光ランプや、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等でもよく、蛍光ランプの場合には、図８（ａ）に示すように、気密容器２の内面の適宜部位に、紫外線により励起されて発光する（可視光を放射する）蛍光体層７を設ければよい。
【００６８】
また、上記各本実施形態では、気密容器２の全体を透光性材料により形成してあるが、気密容器２は、例えば図８（ｂ），（ｃ）に示すように、少なくとも一部に透光性部分である透光板２ｂが設けられたものを用いてもよい。
【００６９】
図８（ｂ），（ｃ）の気密容器２は、透光性を有していない材料を用いて一面が開口した直方体の箱状に形成された本体２ａと、透光性材料（例えば、ガラス等）を用いて本体２ａの一面開口を閉塞する矩形板状に形成された透光性部分である透光板２ｂとで構成されている。
【００７０】
このような気密容器２を用いる場合、上述の電子源４（図１、図３〜図６参照）は気密容器２内において透光板２ｂを介して光を受け取ることができる位置に設け、光源（図示せず）は透光板２ｂを通して電子源４に光を照射できる位置に設けるようにすればよい。
【００７１】
ここで、図８（ｂ）に示す発光装置では、透光板２ｂを通して気密容器２の外部に紫外線が放射され、図８（ｃ）に示す発光装置では、蛍光体層７で発光した可視光が透光板２ｂを通して気密容器２の外部に放射されることになる。
【００７２】
また、上記各実施形態の放電発生装置１を備える発光装置は、例えば図９（ａ）〜（ｃ）に示すような照明器具８に利用することができる。図９（ａ）〜（ｃ）に示す照明器具８は、所謂富士型の照明器具であって、天井面のような施工面に取り付けられる器具本体８０と、器具本体８０の長手方向両端部にそれぞれ設けられた各一対のソケット８１と、器具本体８０に器具本体８０を覆うように取り付けられる断面Ｖ字形の反射板８２と、器具本体８０に長手方向が一致する形でそれぞれソケット８１間に保持される２本の直管形のランプ８３と、２本のランプ８３を点灯させる点灯装置（図示せず）とを備えている。
【００７３】
ここで、ランプ８３に電子源４を、器具本体８０に光源５を、点灯装置に制御部６をそれぞれ設けることにより、上記各実施形態の放電発生装置１を備える発光装置を利用した照明器具を実現することができ、この照明器具によれば、放電ガスの励起効率の向上が図れるという効果を奏する。また放電プラズマの開始電圧及び維持電圧の低減効果が得られ、その結果、低消費電力化が図れるという効果を奏する。さらに発光効率の向上が図れるという効果を奏する。その上、構造が簡単で製造し易くなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施形態１の放電発生装置の概略説明図である。
【図２】同上の放電発生装置の動作説明図である。
【図３】実施形態２の放電発生装置の電子源を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図４】同上における電子源の支持部材の他の例を示す概略説明図である。
【図５】実施形態３の放電発生装置の電子源を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図６】実施形態４の放電発生装置の電子源を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図７】同上におけるエネルギ供給手段の他の例を示す概略説明図である。
【図８】発光装置の例を示す概略説明図である。
【図９】本発明の放電発生装置を備える発光装置を用いた照明器具を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図である。
【図１０】従来の放電発生装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１    放電発生装置
２    気密容器
３    電極（エネルギ供給手段）
４    電子源
４０  支持部材
４１  光電変換膜
５    光源
６    制御部（制御手段）
Ｓ    放電プラズマ生成空間
【図１】
2008108641.tif 000003
【図２】
2008108641.tif 000004
【図３】
2008108641.tif 000005
【図４】
2008108641.tif 000006
【図５】
2008108641.tif 000007
【図６】
2008108641.tif 000008
【図７】
2008108641.tif 000009
【図８】
2008108641.tif 000010
【図９】
2008108641.tif 000011
【図１０】
2008108641.tif 000012