(57)【要約】【課題】  放電プラズマを利用した照明装置に関し、光を全面に放射でき、線材と蛍光体の間隔を容易に所定の大きさにでき製造性に優れる。【解決手段】  金属棒１１と、金属棒１１の外周に円筒状に形成された蛍光体１２と、蛍光体１２の外周に当該蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて設けられ全周に炭素膜が成膜された線材１３と、これら金属棒１１，蛍光体１２，線材１３を封入した真空封止体１０とを備え、金属棒１１と線材１３との間に電圧を印加し、線材１３より放出された電子が蛍光体１２に衝突して発光するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属棒と、前記金属棒の外周に円筒状に形成された蛍光体と、前記蛍光体の外周に当該蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて設けられ全周に炭素膜が成膜された線材と、これら金属棒，蛍光体，線材を封入した真空封止体とを備えた照明装置であって、
前記金属棒と前記線材との間に電圧を印加し、前記線材より放出された電子が蛍光体に衝突して発光することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記線材が軸方向に延設されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記線材が前記蛍光体の周方向に等間隔に複数本設けられていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記線材が螺旋状に形成され、前記蛍光体表面との間に所定の間隔を巻回されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電プラズマを利用した照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界放射型の電子放出源を用いた照明装置として、例えば、特許文献１に記載の照明装置が提案されている。この照明装置は、真空封止体内に一対のガラス基板を設置し、一方のガラス基板に電子放出源（カソード）を設け、他方のガラス基板に透明電極膜（アノード）を介して蛍光体を設けてなり、電子放出源より放出された電子が面状の蛍光体に衝突して蛍光体が励起され発光し、真空封止体内で拡散と反射を繰り返して可視光として放出されるように構成されている。
【０００３】
しかし、このような照明装置では、電子放出源より放出された電子が面状の蛍光体に衝突して発光する構成であるため、光の放出が一定方向に限定されてしまう。このため、真空封止体の全面より光が放出される照明装置が望まれている。
【０００４】
また、電子放出源を設けたガラス基板と、蛍光体を設けたガラス基板との間隔を所定の大きさにすることが困難であり、製造性に劣るという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２５５６９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明においては、光を全面に放射でき、線材と蛍光体の間隔を容易に所定の大きさにできることを解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の照明装置は、金属棒と、前記金属棒の外周に円筒状に形成された蛍光体と、前記蛍光体の外周に当該蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて設けられ全周に炭素膜が成膜された線材と、これら金属棒，蛍光体，線材を封入した真空封止体とを備え、前記金属棒と前記線材との間に電圧を印加し、前記線材より放出された電子が蛍光体に衝突して発光することを特徴とするものである。
【０００７】
前記線材は、軸方向に延設されているものや、蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて螺旋状に形成されているもの等が挙げられる。
【０００８】
本発明の照明装置によると、金属棒と線材との間に電圧を印加することで、線材から放出された電子が円筒状の蛍光体表面に衝突して蛍光体が励起され発光し、真空封止体全面から光が放射される。
【０００９】
また、円筒状の蛍光体の外周に線材を配置した構成であり、線材の設置に際し蛍光体の外周面との間隔を容易に所定の大きさにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光を全面に放射でき、線材と蛍光体の間隔を容易に所定の大きさにでき製造性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の最良の実施形態を図１ないし図３に基づいて説明する。
【００１２】
図１は照明装置の一部破断斜視図、図２は照明装置の断面図、図３は照明装置の正面図を示している。
【００１３】
照明装置は、真空封止体１０内に、金属棒１１、蛍光体１２、線材１３を封入して構成されている。
【００１４】
真空封止体１０は、円筒状のガラス管からなり、内部は真空（１０−６Ｔｏｒｒ）に形成されている。
【００１５】
金属棒１１は、中実の棒体でもよく、あるいは中空の金属管でもよい。また、その材質は、アルミニウム、銅、Ｎｉ、ＳＵＳ等からなり、表面は蛍光体１２の接着性と、蛍光体１２の発光を反射するのに適した例えば鏡面仕上げとなっている。
【００１６】
蛍光体１２は、金属棒１１の外周全面に円筒状に形成されている。
【００１７】
線材１３はＮｉ，ステンレス，Ｆｅなどからなり、かつ、直径１ｍｍに形成されている。線材１３の全周には、カーボンナノウォール（炭素膜）が成膜されている。線材１３は、軸方向に延設されており、かつ、蛍光体１２の周方向に等間隔に４本設けられている。なお、線材１３の直径は一例であり、１ｍｍに限定されるものではない。
【００１８】
また、蛍光体１２の全面を発光させるには、線材１３と蛍光体１２との間隔を広げ高い電位を加えるか、あるいは線材１３の本数を増やして互いの間隔を狭め、蛍光体１２の全面に電子が放射されるようにすることが好ましい。
【００１９】
蛍光体１２と線材１３との間隔を所定の大きさにするにはスペーサ１４を用いる。スペーサ１４は、蛍光体１２に外嵌した環体１４ａに４つの突片１４ｂを外方に折曲形成してなる。スペーサ１４は、蛍光体１２の両端の外周面に設けられており、これら両端のスペーサ１４の対向する突片１４ｂ間に線材１３を架設する。これにより、線材１３が、蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて配置される。なお、環体１４ａは蛍光体１２に接着してもよい。
【００２０】
さらに、蛍光体１２の一端において、各線材１３どうしが導体１５にて電気的に接続されている。
【００２１】
照明装置は、金属棒１１と一の線材１３の一端との間に電線１６を介してパルス電源１７を接続することで、金属棒１１と線材１３との間に電圧が印加され、線材１３より放出された電子が蛍光体１２に衝突して発光する。
【００２２】
発光輝度は、パルス電圧を１ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れるまで上昇させると２０万Ｃｄとなる。この場合の条件として、φ１ｍｍで長さ１０ｃｍのカソードに、３ｍｍ間隔で、φ２ｃｍで長さ１０ｃｍの蛍光体付き金属アノードを構成し、１０−６Ｔｏｒｒの真空下でパルス電圧６ｋＶ（１ＫＨｚ）を印加することで１ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れた。
【００２３】
このように構成された照明装置によると、金属棒１１に外嵌した円筒状の蛍光体１２の外周に、当該蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて線材１３を設けて、金属棒１１と線材１３との間に電圧を印加して線材１３から放出された電子が円筒状の蛍光体表面に衝突して蛍光体１２が励起され発光し、真空封止体全面から光が放射される。
【００２４】
また、円筒状の蛍光体１２の外周に線材１３を配置した構成であり、線材１３の設置に際し、スペーサ１４等を用いることで、蛍光体１２の外周面との間隔を容易に所定の大きさにすることができる。
【００２５】
フィールドエミッタを用いる光源は、エミッタ（カソード）と蛍光体側アノード間の距離を正確に狭くすればするほど電圧を低くできる（エミッタ特性は１〜４Ｖ／μｍ）。したがって、今回の構造はスペーサ１４を入れることでカソード／アノード間の間隔を精度よく制御でき、間隔０．５ｍｍで電圧８００Ｖにおいて３００ｌｍ／Ｗの効率を得た。
【００２６】
なお、線材１３の本数は４本に限定されるものではなく、一本であってもよく、また２本以上何本であってもよい。
【００２７】
また、スペーサ１４の形状は上記構造に限定されるものではない。
【００２８】
本発明の他の実施形態を図４に基づいて説明する。
【００２９】
本実施形態は、線材２０が螺旋状に形成され、蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて巻回されていることを特徴とするものである。なお、その他の構成は、図１ないし図３に示した実施形態と同一であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
すなわち、環体１４ａに１つの突片１４ｂを外方に折曲形成してなるスペーサ１４を蛍光体１２の両端に外嵌してなる。全周にカーボンナノウォールが成膜された螺旋状の線材２０を蛍光体１２に巻回し、線材２０の両端を各スペーサ１４の突片１４ｂに固定する。これにより、線材１３が、蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて配置される。そして、線材２０の一端と金属棒１１との間に電圧を印加し、線材２０より放出された電子が蛍光体１２に衝突して発光する。
【００３１】
このように構成された照明装置においても、光を全面に放射でき、線材と蛍光体の間隔を容易に所定の大きさにできる。
【００３２】
しかも、線材２０が螺旋状に形成されており、線材２０が蛍光体１２の全周に配置されることから、蛍光体１２の３６０°全面を容易に発光させるのに適している。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、高圧水銀ランプ，メタルハライドランプ，高圧ナトリウムランプ等の高輝度ランプ（ＨＩＤランプ）として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態における照明装置の一部破断斜視図
【図２】本発明の実施の形態における照明装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態における照明装置の正面図
【図４】本発明の他の実施の形態における照明装置の一部破断斜視図
【符号の説明】
【００３５】
１０  真空封止体
１１  金属棒
１２  蛍光体
１３，２０  線材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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