(57)【要約】【課題】安価な蛍光管を使用することができると共に、蛍光管を容易に交換可能な構造を有する照明装置の提供。【解決手段】照明装置は、蛍光管１０と、蛍光管１０を内部に収容する透光性材料からなる筐体２０と、筐体２０内に設けられ、筐体２０内に挿入して収容された蛍光管１０を係止して定位置に保持する保持部３０と、蛍光管１０の外面に着脱自在とされ、蛍光管１０に取着した状態で蛍光管１０の外面に内面が密接して固着保持される導電性材料からなる一対の面状電極４０と、一対の面状電極４０間に高周波電圧を印加する高周波給電手段５０とを備える。高周波給電手段５０により一対の面状電極４０間に高周波電圧を印加して、蛍光管１０内部で容量結合による放電を発生させて蛍光管１０を発光させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光管と、
前記蛍光管を内部に収容する透光性材料からなる筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記筐体内に挿入して収容された蛍光管を係止して定位置に保持する保持部と、
前記蛍光管の外面に着脱自在とされ、前記蛍光管に取着した状態で前記蛍光管の外面に内面が密接して固着保持される導電性材料からなる一対の面状電極と、
前記一対の面状電極間に高周波電圧を印加する高周波給電手段とを備え、
前記高周波給電手段により前記一対の面状電極間に高周波電圧を印加して、前記蛍光管内部で容量結合による放電を発生させて前記蛍光管を発光させることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記面状電極は、内面に粘着層を一体形成した導電性シート状のシート型面状電極からなり、前記内面の粘着層を前記蛍光管の外面に密接状態で粘着させて前記蛍光管の外面に固着保持されると共に、前記内面の粘着層を剥離することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項３】
前記面状電極は、前記蛍光管の外面の湾曲形状に対応した内面形状の薄肉湾曲板状をなす導電性材料からなる一対の面状電極部及び当該一対の面状電極部を互いに接近する方向に付勢する付勢手段を有し、それら一対の面状電極部により蛍光管の外面を弾性的に挟持自在なクリップ型面状電極からなり、前記クリップ型面状電極の両面状電極部の内面を前記蛍光管の外面に弾性的に密接状態で圧着させて前記蛍光管の外面に固着保持されると共に、前記一対の面状電極部を付勢手段の付勢力に抗して互いに離間することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項４】
前記面状電極は、可撓性を有する導電性シート状のシート型面状電極からなり、別体の固着手段により前記蛍光管の外面に密接状態で固着保持されると共に、前記固着手段の固着を解除することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項５】
前記固着手段は、前記蛍光管を前記筐体内に装着したときに、前記シート型面状電極を押圧して前記蛍光管の外面との間で挟持し、前記シート型面状電極を前記蛍光管の外面に密接状態で固着保持すると共に、前記蛍光管を前記筐体から取外すときに、前記シート型面状電極への押圧を解除して前記蛍光管の外面との間での挟持を解除し、前記シート型面状電極を前記蛍光管の外面から取り外し自在とするよう、前記筐体の内部において前記蛍光管の装着時における前記シート型面状電極の位置に対応する部位に設けられた押圧挟持部からなることを特徴とする請求項４記載の照明装置。
【請求項６】
前記面状電極は、前記蛍光管の外面の湾曲形状に対応した内面形状の薄肉湾曲板状をなすと共に周方向一部を開口とした導電性弾性材料からなる弾性嵌合型面状電極からなり、前記開口部分を前記蛍光管に押し込むことにより前記蛍光管に弾性的に嵌合されてその内面を前記蛍光管の外面に弾性的に密接状態で圧着させて前記蛍光管の外面に固着保持されると共に、前記開口部分で拡径することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされることを特徴とする請求項1記載の照明装置。
【請求項７】
前記筐体は、前記面状電極を外部から視認自在とするよう、前記蛍光管の装着時における前記シート型面状電極の位置に対応する部位を透明な電極露出部とし、更に、前記高周波給電手段は、インバータを有し、前記インバータの電気・電子部品を交換自在としたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無電極ランプを利用した照明装置に関し、特に、広告物、掲示物、案内標識、誘導標識等の表示物を内部から照明して表示する表示物照明装置として好適に使用できる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術がある。
【特許文献１】特開平１１−２９６１１４号公報
【０００３】
特許文献１には、歩行者や車両の運転者に行先又は著名地点を案内するため人々の目にふれやすい場所に設置し、夜間も視認しやすいよう自発光式とした案内標識が開示されている。この案内標識は表示面を太陽電池式内照標識とし、太陽電池の発電・蓄電を低温から高温までの幅広い温度範囲に稼働しうるものとして電気二重層コンデンサを活用する構成とし、ている。また、扁平箱状の本体の最上部に太陽電池パネル部を取り付け、その下部に発光表示部を取り付けている。さらに、その表示部の裏面内側に冷陰極または無電極キセノン管を収納し、その光を導光板端面から入射、散光させて表示部及び矢印を切り抜くか、半透明の着色シートを発光させるようにしている。
【０００４】
加えて、特許文献１に記載の案内標識は、太陽電池の発電パネルを表示部と同一平面又は裏面に設置することを可能にして景観上でもスマートなものにすることで、街の景観を傷つけないデザイン構成を目指したとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術は、表示部の裏面内側に無電極キセノン管からなる無電極ランプを収納し、その光を導光板端面から入射、散光させるものの、無電極ランプの具体的な構成については開示してない。ここで、無電極蛍光管等の無電極ランプの発光方式は一般に誘導結合方式とされ、蛍光管の外側面全体に誘導コイルを一定間隔空けて巻くような外部電極方式または蛍光管の内部に誘導コイルを予め収容した内部電極方式により構成されている。これらの無電極ランプは、外部電極方式及び内部電極方式のいずれも、予め、給電電極としてその外側面全体または内部空間に誘導コイルを固定的に配置する必要があり、その構造は固定的なものとならざるを得ない。したがって、特許文献１の案内標識の内部光源に外部電極方式または内部電極方式の無電極ランプを採用して配置する場合も、当然、その無電極ランプは固定的構造のものとなる。即ち、いずれにしても、特許文献１の技術は、上記のような固定的な給電構造（誘導コイル構造）を有するよう設計され製造された無電極ランプを使用することになる。かかる無電極ランプは長寿命、低消費電力といった利点を有するものの、上記のような特殊な構造を有するため、通常の蛍光管と比べて高価であり、当然、この無電極ランプを採用する照明装置や表示装置も高価なものとなる。また、かかる無電極ランプを特許文献１の案内標識に内装した場合に、無電極ランプの寿命や故障等により交換する場合、このように高価な無電極ランプを購入する必要があり、メンテナンス（保守）コストが増大する。ここで、一般の家庭用照明装置に汎用される蛍光管は熱陰極蛍光管であり、内部に希ガスと水銀蒸気とを封入し、内部に固着した一対のフィラメント電極間で熱電子を放出することにより、水銀原子から紫外線を放出し、ガラス管内面の蛍光物質を発光させて照明するようになっている。そして、本発明者は、かかる安価な蛍光管を使用して無電極ランプを構成することができれば、上記のような長寿命、省電力等の画期的な利点を有する無電極ランプを安価に提供することができるのではないかと考え、鋭意研究及び試行錯誤を繰り返した結果、本発明をなしえたものである。
【０００６】
そこで、本発明は、固定的な誘導コイル構造を有する高価な従来の無電極ランプを使用する代わりに安価な通常の蛍光管を使用して無電極ランプを構成することができ、長寿命、省電力等の無電極ランプ特有の効果を発揮できると共に製造コストを大幅に低減でき、更に、使用する蛍光管の寿命が尽きた場合も新しい蛍光管に容易に交換可能な構造を有し、保守コストをも大幅に低減することができる照明装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る照明装置は、蛍光管と、前記蛍光管を内部に収容する透光性材料からなる筐体と、前記筐体内に設けられ、前記筐体内に挿入して収容された蛍光管を係止して定位置に保持する保持部と、前記蛍光管の外面に着脱自在とされ、前記蛍光管に取着した状態で前記蛍光管の外面に内面が密接して固着保持される導電性材料からなる一対の面状電極と、前記一対の面状電極間に高周波電圧を印加する高周波給電手段とを備える。そして、前記高周波給電手段により前記一対の面状電極間に高周波電圧を印加して、前記蛍光管内部で容量結合による放電を発生させて前記蛍光管を発光させる。
【０００８】
請求項２に係る照明装置は、請求項１の構成において、前記面状電極が、内面に粘着層を一体形成した導電性シート状のシート型面状電極からなり、前記内面の粘着層を前記蛍光管の外面に密接状態で粘着させて前記蛍光管の外面に固着保持されると共に、前記内面の粘着層を剥離することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされる。
【０００９】
請求項３に係る照明装置は、請求項１の構成において、前記面状電極が、前記蛍光管の外面の湾曲形状に対応した内面形状の薄肉湾曲板状をなす導電性材料からなる一対の面状電極部及び当該一対の面状電極部を互いに接近する方向に付勢する付勢手段を有し、それら一対の面状電極部により蛍光管の外面を弾性的に挟持自在なクリップ型面状電極からなり、前記クリップ型面状電極の両面状電極部の内面を前記蛍光管の外面に弾性的に密接状態で圧着させて前記蛍光管の外面に固着保持されると共に、前記一対の面状電極部を付勢手段の付勢力に抗して互いに離間することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされる。
【００１０】
請求項４に係る照明装置は、請求項１の構成において、前記面状電極が、可撓性を有する導電性シート状のシート型面状電極からなり、別体の固着手段により前記蛍光管の外面に密接状態で固着保持されると共に、前記固着手段の固着を解除することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされる。
【００１１】
請求項５に係る照明装置は、請求項４の構成において、前記固着手段が、前記蛍光管を前記筐体内に装着したときに、前記シート型面状電極を押圧して前記蛍光管の外面との間で挟持し、前記シート型面状電極を前記蛍光管の外面に密接状態で固着保持すると共に、前記蛍光管を前記筐体から取外すときに、前記シート型面状電極への押圧を解除して前記蛍光管の外面との間での挟持を解除し、前記シート型面状電極を前記蛍光管の外面から取り外し自在とするよう、前記筐体の内部において前記蛍光管の装着時における前記シート型面状電極の位置に対応する部位に設けられた押圧挟持部からなる。
【００１２】
請求項６に係る照明装置は、請求項１の構成において、前記面状電極は、前記蛍光管の外面の湾曲形状に対応した内面形状の薄肉湾曲板状をなすと共に周方向一部を開口とした導電性弾性材料からなる弾性嵌合型面状電極からなり、前記開口部分を前記蛍光管に押し込むことにより前記蛍光管に弾性的に嵌合されてその内面を前記蛍光管の外面に弾性的に密接状態で圧着させて前記蛍光管の外面に固着保持されると共に、前記開口部分で拡径することにより前記蛍光管の外面から取外し自在とされる。
【００１３】
請求項７に係る照明装置は、請求項１乃至６のいずれかの構成において、前記筐体が、前記面状電極を外部から視認自在とするよう、前記蛍光管の装着時における前記シート型面状電極の位置に対応する部位を透明な電極露出部とし、更に、前記高周波給電手段は、インバータを有し、前記インバータの電気・電子部品を交換自在とした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る照明装置は、固定的な誘導コイル構造を有する高価な従来の無電極ランプを使用する代わりに安価な通常の蛍光管を使用して無電極ランプを構成することができ、長寿命、省電力等の無電極ランプ特有の効果を発揮できると共に製造コストを大幅に低減でき、更に、使用する蛍光管の寿命が尽きた場合も新しい蛍光管に容易に交換可能な構造を有し、保守コストをも大幅に低減することができる。更に、本発明にかかる照明装置は、通常の蛍光管を使用しながら、瞬間的な点灯及び消灯が可能であり、また、コンデンサにより供給電力を可変することにより、徐々に光量を増大または減少（フェードイン・フェードアウト）することも可能になる。加えて、本発明に係る照明装置は、小型の蛍光管を使用すれば、例えば、１Ｗ（１２ｖ＊０．０８Ａ）程度の電力で十分な輝度の照明を行うことができ、非常に低消費電力かつ高発光効率な照明装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）を説明する。なお、各実施の形態を通じ、同一の部材、要素または部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００１６】
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１に係る照明装置の全体構成を平面視で概略的に示すと共に筐体内の蛍光管保持具を断面にて示し、図２は本発明の実施の形態１に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す。また、図３は本発明の実施の形態１に係る照明装置における面状電極としてのシート電極を蛍光管に密接固定した状態を示す。図４は本発明の実施の形態１に係る照明装置のインバータを示す。
【００１７】
図１及び図２に示すように、実施の形態１に係る表示物照明装置は、蛍光管１０、蛍光管１０を収容するケース乃至ハウジングとしての筐体２０、筐体２０内に設けられて蛍光管１０を定位置に保持する保持部３０、蛍光管１０に装着される一対の面状電極（面状アンテナ）４０、一対の面状電極４０間に高周波電圧を印加する高周波給電手段５０及びソーラーパネル６０を備えている。なお、本出願書類中で使用する本発明の「面状電極」とは、通常の蛍光管を無電極ランプに実現するための高周波電圧を印加（高周波電流を流す）ための電極という意味で使用し、当然、通常の蛍光管の内部に存在するフィラメント電極とは技術思想を異にする。詳細には、蛍光管１０は、ガラス管の内部に水銀蒸気及びアルゴン等の希ガス（不活性ガス）を封入し、ガラス管の内面に蛍光体（蛍光物質）を塗布してなる一般的なものである。かかる蛍光管１０としては、発光効率の点で新品のものを使用することが好ましい。なお、リサイクル及びリユースによる環境配慮の点から、ある程度使用した蛍光管（水銀蒸気の消耗や蛍光体の劣化がなく外部からの高周波給電により発光可能なもの）を使用することも可能である。本実施の形態では、蛍光管１０として、発光管をＵ字形に曲げて、２本の円筒部１１と、両円筒部１１の内部空間をその先端部で連結部１２により連結すると共に、両円筒部１１の基端を口金１３に固着してなるＵ字管を使用している。また、筐体２０は、長さ方向一端を円形の開口２１とすると共に他端を閉塞した有底円筒状をなし、蛍光管１０を前記一端開口から内部に挿入して収容するものであり、アクリル樹脂等の透明樹脂、ガラス等の透光性材料（透明、半透明、有色透明を含む）より一体成形される。更に、保持部３０は、筐体２０内に設けられ、筐体２０内に挿入して収容された蛍光管１０を係止して保持するようになっている。具体的には、保持部３０は、筐体２０の内面に対応する円盤状をなし、中央部においてＵ字状の蛍光管１０の両円筒部１１に対応する位置に、それぞれ、蛍光管１０の各円筒部１１の外形に一致する内径の円形孔３１を穿設すると共に、両円形孔３１を接続する連結孔３２を穿設し、全体として眼鏡形状を有している。また、実施の形態１では、筐体２０の内部の奥側及び手前側（開口側）に、それぞれ、保持部３０が配置され、前後一対の保持部３０により蛍光管１０の先端部及び基端部を保持するようになっている。即ち、蛍光管１０を筐体２０の開口２１から内部に挿入し、その円筒部１１及び連結部１２を手前側の保持部３０の円形孔３１及び連結孔３２に挿入して奥側に移動し、奥側の保持部３０の円形孔３１及び連結孔３２に挿入することで、前後一対の保持部３０に蛍光管１０の先端部及び基端部を挿着して筐体２０内の定位置に保持するようになっている。なお、保持部３０は、本実施の形態におけるように、蛍光管１０を挿着保持する構成のもの以外にも、蛍光管１０を掛止、握持、挟持等、保持するにより、筐体２０内の定位置に保持することができるものであればよい。また、保持部３０を筐体２０と別体に形成して筐体２０内に固着する以外にも、筐体２０の内部に一体成形するようにしてもよい。
【００１８】
実施の形態１の面状電極は、蛍光管１０の両円筒部１１の外面にそれぞれ着脱自在とされ、蛍光管１０の円筒部１１に取着、装着または固着した状態で蛍光管１０の円筒部１１の外面に内面が密接して固着保持される導電性シート状をなすシート型面状電極４０からなる。具体的には、図３及び図４に示すように、一対のシート型面状電極４０は、蛍光管１０の円筒部１１の外面の湾曲形状に対応乃至合致する湾曲板状乃至半円筒状の面状電極部４１と、面状電極部４１の基端に連続して一体形成され、蛍光管１０の口金１３の外面形状に対応する屈曲乃至湾曲形状を有する基端部４２とからなる。より詳細には、面状電極部４１は、銅、黄銅（真鍮）等の銅合金等の良好な導電性を有する金属等の導電性材料により、蛍光管１０の円筒部１１の半周程度を覆う半円筒状の薄板状乃至シート状（フィルム状やフォイル状も含む）に形成されたものである。面状電極部４１は、蛍光管１０の円筒部１１の外面に密着する半円筒形状を常時維持するよう、形状保持性（剛性）を有する薄板状に形成してもよい。なお、この場合も、面状電極部４１は、蛍光管１０の円筒部１１の外面に内面全体が確実に密接するよう、ある程度の可撓性乃至弾性を有することが好ましい。或いは、面状電極部４１は、通常は十分な可撓性乃至柔軟性を有し、蛍光管１０への装着時に円筒部１１の外面に沿って柔軟に変形して、その内面を円筒部１１の外面に密着できるようにしてもよい。また、面状電極部４１は、内面に粘着層（図示略）を一体形成している。一方、基端部４２は、蛍光管１０の口金１３の外面形状（屈曲形状や湾曲形状）に対応乃至合致する屈曲形状乃至湾曲形状の薄板状に形成され、一対の面状電極部４１または一対の円筒部１１に対応して、口金１３の長さ方向両側に着脱自在に固着されるようになっている。なお、図示の例は、面状電極部４１を一対の円筒部１１の反対側に固着保持し、これに合わせて、基端部４２を口金１３の長さ方向両側に固着しているが、これ以外にも、面状電極部４１は円筒部１１の任意の位置に密接状態で固着保持することができる。この場合、基端部４２は、面状電極部４１が固着される円筒部１１の位置に応じた口金１３の部位に配置される。ここで、基端部４２は面状電極部４１と同様の素材により一体成形して上記形状の導電性シート状としてもよく、或いは、面状電極部４１とは別個のプラスチック等の非導電性材料により上記形状に形成することもできる。ところで、面状電極部４１の基端部４２の内面に、面状電極部４１と同様、粘着層を形成して基端部４２を口金１３の外面に離脱自在に粘着するようにしてもよい。或いは、基端部４２の内面には粘着層を形成することなく、基端部４２を口金１３の外面に単に密接乃至当接するようにし、面状電極部４１の円筒部１１への粘着により、基端部４２を口金１３上の定位置に保持するようにしてもよい。逆に、面状電極部４１の内面には粘着層を形成することなく、面状電極部４１を円筒部１１の外面に単に密接するようにし、基端部４２の内面に粘着層を形成して口金１３に離脱自在に粘着するようにし、基端部４２の口金１３への粘着により、面状電極部４１を円筒部１１の外面の定位置に密接固着して保持するようにしてもよい。ここで、実施の形態１では、シート型面状電極４０は、面状電極部４１の内面の粘着層を蛍光管１０の円筒部１１の外面に密接状態で粘着させて蛍光管１０の円筒部１１の外面に固着保持される。一方、シート型面状電極４０は、面状電極部４１の粘着層を蛍光灯１０の円筒部１１から剥離することにより蛍光管１０の円筒部１１の外面から再粘着可能に取外される。なお、シート型面状電極４０は、基端部４２を省略して面状電極部４１のみから構成してもよい。この場合、面状電極部４１の内面には粘着層を形成する。また、シート型面状電極の面状電極部は、蛍光灯１０の円筒部１１の半周程度を覆うシート状とする以外にも、その半周以下を覆うシート状としたり、全周を覆うシート状としたりすることもできる。面状電極部による円筒部１１の外面への密着面積が多いほど、後述する蛍光灯１０の発光効率や光束密度等を高めることができ、好ましい。
【００１９】
高周波給電手段５０は、直流電源としての蓄電池（二次電池）５１と、蓄電池５１にリード線等の導線Ｌにより電気的に接続されたインバータ５２とを有する。なお、直流電源は、蓄電池５１以外にも、外部電源としての交流電源を直流電源に変換する変換器により構成してもよく、或いは、外部直流電源により構成してもよい。なお、本実施の形態では、直流電源乃至蓄電池５１として安定化電源を使用することもできる。また、インバータ５２は、蓄電池からの電源電流・電圧（直流電流・電圧）を所定周波数の高周波電流・電圧に変換し、リード線等の導線Ｌを介してその高周波電流・電圧を前記一対のシート型面状電極４０に供給する。ここで、本実施の形態では、インバータ４０としては任意のものを使用することができるが、例えば、雰囲気温度２５℃、印加電圧＋１２Ｖ、入力電流（直流電流）１９０（ＭＩＮ）〜３００（ＭＡＸ）ｍＡの条件で、出力電流４．０ｍＡｒｍｓ（ＭＩＮ）、５．０ｍＡｒｍｓ（ＴＹＰ）、６．０ｍＡｒｍｓ（ＭＡＸ）、点灯周波数出力特性２０ＫＨｚ（ＭＩＮ）、３０ＫＨｚ（ＴＹＰ）、４０ＫＨｚ（ＭＡＸ）の出力特性を有するものを使用することができる。なお、本発明で使用する高周波給電手段が印加する「高周波」とは、蛍光管内部の水銀蒸気を直接励起して蛍光管を発光可能であれば、任意の周波数（例えば、数百Ｈｚ以上）とすることができ、本実施の形態のインバータ４０の発生周波数より低いものとすることもできる。このとき、蛍光管の光量は印加周波数に依存するわけではないが、蛍光管に流す電流が大きくなるほど、周波数を増大することが好ましい。例えば、本実施の形態では、数ワット（１〜３Ｗ）程度の高周波電力を供給して蛍光管１０を発光する場合、インバータ４０からの周波数は、上記２０〜４０ＫＨｚより低い周波数、例えば、数百Ｈｚでも十分であると考えられる。一方、蛍光管１０として使用済みの蛍光管等の発光効率の低下したものを使用する場合、新品の蛍光管の場合よりも大きな電力（例えば、数十ワット（例えば、５０Ｗ）程度の高周波電力を供給して蛍光管１０を発光する必要があると予想されるが、この場合、インバータ４０からの周波数は、上記２０〜４０ＫＨｚ程度、或いは、それよりも若干高い周波数とする必要があると考えられる。ここで、インバータ４０からの導線Ｌは、前記シート型面状電極４０の面状電極部４１に電気的に接続されるが、前記基端部４２を導体により形成した場合、基端部４２に電気的に接続し、基端部４２を介して面状電極部４１に給電するようにしても良い。或いは、基端部４２を非導体により形成し、導線Ｌを面状電極部４１に接続した場合、導線Ｌの先端部は、基端部４２と蛍光体１０の口金１３との間に挟持して保持するよう構成することもできる。また、前記ソーラーパネル６０は、蓄電池５１にリード線等の導線により電気的に接続され、太陽光を電気変換（光電変換）して蓄電池５１に給電するようになっている。ここで、本実施の形態では、蛍光管１０の発光に必要な電力は非常に小さなもの（例えば、小型の蛍光管の場合は１Ｗ程度、これより大きな蛍光管の場合でも２〜３Ｗ程度）で十分であるため、ソーラーパネル６０のみからの給電によっても蓄電池５１の充電量を常に十分な値に維持することができ、ソーラーパネル６０を小型化することができ、かつ、外部電源に依存しない構成とすることができる。また、本実施の形態の照明装置は、かかる小電力の構成であるため、電波法の規制による制限を受けることがなく、高周波として使用する周波数の選定を自由に行うことができる。なお、図示はしないが、上記のように蛍光管１０等を内装した筐体２０、高周波給電手段５０及びソーラーパネル６０は、ケースまたはハウジング等により一体化して、一体で取り扱いできるようにすることが好ましい。例えば、高周波給電手段５０のケースに蓄電池５１及びインバータ５２を収容して一体化すると共に、当該ケースを筐体２０の長さ方向一端部または他端部に固着し、更に、ソーラーパネルを高周波給電手段５０のケースに固着する。或いは、インバータ５２は、蛍光管１０の口金１３に外付けで固着して一体化したり、内装して一体化したりしてもよい。この場合、蓄電池５１も、口金１３に外付けで固着して一体化したり、筐体２０に内装して一体化したりしてもよい。ただし、通常の蛍光管１０を簡易交換可能に利用する観点からは、インバータ５２は口金１３に外付けで固着して一体化するほうが好ましい。また、使用者がシート型面状電極４０に直接接触することを防止するため、シート型面状電極４０には絶縁体からなる保護カバーを装着したり、シート型面状電極４０が完全に筐体２０内に完全に収容されるよう、蛍光管１０の装着位置を設定したりする必要がある。ここで、筐体２０の外面には、広告表示、案内表示、誘導表示等の表示物を接着や粘着等により貼着することができる。この場合、表示物は透光性フィルムに所定の表示を印刷したものであり、筐体２０内の蛍光管１０からの発光により発光表示される。加えて、実施の形態１では、図５に示すように、インバータ５２は、回路基板５２ａに、トランジスタ、抵抗、コンデンサ、コイル、トランス、ヒューズ等の電気・電子部品５２ｂを実装（搭載）したものである。そして、実施の形態１では、インバータ５２の寿命は、トランジスタ等の電気・電子部品５２ｂの消耗に依存することが殆どであることに着目し、トランジスタ等の電気・電子部品５２ｂを交換自在な構成としている。また、実施の形態１では、筐体２０は、シート型面状電極４０の少なくとも一部（例えば、面状電極部４１の一部等）を外部から視認自在とするよう、蛍光管１０の装着時におけるシート型面状電極４０の位置に対応する部位を透明な電極露出部としてもよい。こうすると、筐体２０の外部から視認されるシート型面状電極４０により、特異な外観意匠を呈し、全体の意匠性をも向上することができる。
【００２０】
次に、上記のように構成した実施の形態１に係る照明装置の使用方法並びに作用及び効果について説明する。
実施の形態１に係る照明装置は、例えば、広告表示装置、案内標識装置、誘導標識装置等として使用することができる。この場合、筐体２０の外面に、透光性フィルムに所定の広告表示、案内表示，誘導表示等を表示した表示物を貼着し、蓄電池５１からインバータ５２を介して一対のシート型面状電極４０に高周波電圧を印加して高周波電流を流す。すると、両シート型面状電極４０間に高周波電磁界が発生し、蛍光管１０の内部空間に高周波電磁界が発生して容量結合によるプラズマ放電が発生する。即ち、シート型面状面状電極部の面状電極部４１からなる一対の平行平板電極間がコンデンサとして機能し、容量結合により高周波電磁場を作用させて放電を発生する。そして、かかる容量結合放電により、通常の誘導結合放電による無電極ランプの場合と同様にして、蛍光管１０の内部空間で高周波電磁場により電子を加速して水銀蒸気に衝突させ、蛍光管１０の内部空間の水銀蒸気を励起して紫外線を放出させて蛍光体を発光させることにより、蛍光管１０を発光させる。このとき、無電極放電による発光であるため、蛍光管１０は瞬時に発光し、応答性が非常に良好である。また、実施の形態１の照明装置は、電源である蓄電池からの電源電圧を図示しない制御手段乃至電圧可変手段（可変コンデンサ等）により制御して増減すると、蛍光管１０の発光量を増減してフェードイン、フェードアウト等の明暗効果（光量可変効果）を容易に発揮することができる。更に、実施の形態１の照明装置は、通常の無電極ランプと同様に、蛍光管１０の水銀蒸気の消耗や蛍光体の劣化等がない限り使用持続可能であり、蛍光管１０を通常の使用限度を超えて非常に長寿命（数万〜数十万時間）とすることができる。なお、蛍光管１０の発光に必要な電力は、上記のように、１Ｗ程度と非常に省電力で済む。ただし、ある程度使用した蛍光管を本実施の形態の照明装置に使用する場合、新品の蛍光管の場合と同様の輝度の発光を得るためには、より大きな電力を供給することが好ましい。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態１に係る照明装置における蛍光管１０の交換方法について図５にしたがって説明する。図５は本発明の実施の形態１に係る照明装置の蛍光管の取替え方法を段階的に示し、（ａ）は蛍光管を筐体内に挿着した状態、即ち、筐体から取り外す前の状態を示し、（ｂ）は蛍光管を筐体から半分程度取り外した状態を示し、（ｃ）は蛍光管を筐体から完全に取り外し、かつ、蛍光管に粘着していたシート型面状電極を蛍光管から取り外した状態を示す。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、実施の形態１に係る照明装置は、蛍光管１０の一対の円筒部１１の外面の基端部に一対のシート型面状電極４０を密接状態で固着保持した状態で、蛍光管１０を筐体２０の内部にある保持部３０に挿着して定位置に保持している。ここで、蛍光管１０の内部の水銀蒸気が消耗して水銀蒸気圧が低下したり、蛍光体が劣化したりして、無電極発光によっても蛍光管１０が十分に発光しなくなると、蛍光管１０を交換する必要がある。この場合、まず、図５（ｂ）に示すように、蛍光管１０の円筒部１１の外面にシート型面状電極４０を固着保持したまま、蛍光管１０を筐体２０の開口部２１から外側にスライドさせるように引っ張り、保持部３０の円形孔３１から蛍光管１０を徐々に引き抜いていく。そして、図５（ｃ）に示すように、蛍光管１０の外面からシート型面状電極４０の面状電極部４１の粘着層を剥離すると共に、基端部４２を口金１３に粘着している場合は基端部４２の粘着層も口金１３から剥離して、シート型面状電極４０を蛍光管１０から取り外す。そして、新たな蛍光管１０に、シート型面状電極４０を粘着により密着状態で貼着して固着保持し、かかる蛍光管１０をシート型面状電極４０と共に筐体２０内に収容して、保持部３０により定位置に保持する。なお、面状電極部４１や基端部４２の粘着層は、再粘着可能な材質であり、繰り返して蛍光管１０に粘着することができる。このようにして、蛍光管１０の交換が終了し、上記と同様にして、蛍光管１０による発光照明が可能になる。なお、図５では蛍光管１０を筐体２０内部より取り外し交換する工程を示したが、蛍光管１０を筐体２０に取り付ける場合は、図５と逆の手順で取り付ければよい。
【００２３】
実施の形態２
図６は本発明の実施の形態２に係る照明装置における面状電極としてのクリップ型電極を蛍光管に密接固定した状態を示す。図６に示すように、実施の形態２の照明装置は、面状電極として、一対のクリップ型面状電極１４０を使用している。詳細には、各クリップ型面状電極１４０は、一対の面状電極部１４１と、一対の面状電極部１４１の基端にそれぞれ固着された一対の把持片１４２と、一対の把持片１４２間に介装されて一対の面状電極部１４１を互いに接近する方向に付勢する付勢手段としてのばね（図示略）とを有する。各面状電極部１４１は、実施の形態１と同様の導電性材料により、蛍光管１０の円筒部１１の円周方向の４分の１強程度を覆う略四分円弧状の薄板状に形成されたものである。面状電極部１４１は、蛍光管１０の円筒部１１の外面に密着する四分円弧状を常時維持するよう、形状保持性（剛性）を有すると共に、蛍光管１０の円筒部１１の外面に内面全体が確実に密接するよう、ある程度の可撓性乃至弾性を有する。一方、把持部１４２は、面状電極部１４１と同様の導電生成材料により一体形成してもよく、非導電性材料により形成してもよい。そして、実施の形態２の照明装置は、一対の把持部１４２によりばねの不勢力に抗して一対の面状電極部１４１を拡開し、当該一対の面状電極部１４１により蛍光管１０の一対の円筒部１１の外面をそれぞれ弾性的に挟持して、面状電極部１４１の内面を蛍光管１０の円筒部１１の外面に弾性的に密接状態で圧着して固着保持する。一方、実施の形態２の照明装置は、一対の把持部１４２によりばねの不勢力に抗して一対の面状電極部１４１を互いに離間して拡開し、蛍光管１０から取り外すことができる。
【００２４】
実施の形態３
図７は本発明の実施の形態３に係る照明装置における面状電極としてのフィルム方シート電極を粘着テープにより蛍光管に密接固定した状態を示す。図７に示すように、実施の形態３の照明装置は、面状電極として、一対のシート型面状電極２４０を使用している。詳細には、各シート型面状電極２４０は、実施の形態１のシート型面状電極４０とほぼ同様の構成とされ、同様の面状電極部２４１及び基端部２４２を有する一方、面状電極部２４１及び基端部２４２の内面に粘着層を設けない構成である。即ち、面状電極部２４１は、可撓性乃至柔軟性を有する導電性シート状のシート型面状電極フィルム状をなす。一方、面状電極部２４１は、別体の固着手段（外付け粘着テープ、筐体に設けた圧接部、クリップ部等）により蛍光管１０の円筒部１１の外面に密接状態で固着保持される。また、面状電極部２４１は、前記固着手段の固着を解除することにより蛍光管１０の円筒部１１の外面から取外し自在とされる。即ち、実施の形態３では、粘着テープ等の貼着用の１枚のテープ２４３により、一対のシート型面状電極２４０を蛍光管１０の一対の円筒部１１の外面にそれぞれ密着状態で圧接して固着保持している。
【００２５】
ここで、前記固着手段は、蛍光管１０を筐体２０内に装着したときに、シート型面状電極２４０の少なくとも面状電極部２４１を押圧して、蛍光管１０の円筒部１１の外面との間で挟持し、シート型面状電極２４０の少なくとも面状電極部２４１を蛍光管１０の円筒部１１の外面に密接状態で固着保持すると共に、蛍光管１０を筐体２０から取外すときに、シート型面状電極２４０の面状電極部２４１への押圧を解除して蛍光管１０の円筒部１１の外面との間での挟持を解除し、シート型面状電極２４０の面状電極部２４１を蛍光管１０の円筒部１１の外面から取り外し自在とするよう、筐体２０の内部において蛍光管１０の装着時におけるシート型面状電極２４０の位置に対応する部位に設けられた押圧挟持部より構成してもよい。
【００２６】
実施の形態４
図８は本発明の実施の形態４に係る照明装置における面状電極としての嵌着型シート電極を蛍光管に密接固定した状態を示す。図８に示すように、実施の形態４の照明装置は、面状電極として、一対の弾性嵌合型面状電極３４０を使用している。詳細には、各弾性嵌合型面状電極３４０は、蛍光管１０の円筒部１１の外面の湾曲形状に対応乃至合致した内面形状の薄肉湾曲板状をなすと共に周方向一部を開口としていた導電性弾性材料からなる。即ち、各弾性嵌合型面状電極３４０は、実施の形態１または２の面状電極部４１，１４１と同様の導電性材料により、蛍光管１０の円筒部１１の外面の半周強程度を覆って密着する半円弧状の薄板状に形成され、かかる形状を常時維持するよう、形状保持性（剛性）を有すると共に、蛍光管１０の円筒部１１の外面に内面全体を弾性的に握持して確実に密接するよう、十分な弾性を有する。そして、弾性嵌合型面状電極３４０は、その開口部分を蛍光管１０の円筒部１１に押し込むことにより蛍光管１０の円筒部１１に弾性的に嵌合される。なお、弾性嵌合型面状電極３４０は、若干の弾性を有して蛍光管外面への弾性接触により密接力を高めている。また、弾性嵌合型面状電極３４０は、その内面を蛍光管１０の円筒部１１の外面に弾性力により弾性的に密接状態で圧着させて蛍光管１０の円筒部１１の外面に固着保持されると共に、前記開口部分で拡径することにより蛍光管１０の円筒部１１の外面から取外し自在とされる。即ち、実施の形態４では、面状電極自体を蛍光管１０の円筒部１１の外面に対応する湾曲形状の剛構造として蛍光管１０の円筒部１１の外面に密嵌して嵌合自在としている。
【００２７】
実施の形態５
図９は本発明の実施の形態５に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す。図９に示すように、実施の形態５に係る照明装置は、実施の形態１の筐体１０より大型の四角箱状をなす筐体４２０に、複数本（図９では２本）のＵ字型の蛍光管１０を並設したものである。これに合せ、筐体４２０内の保持部４３０も、２本の蛍光管１０を保持できるよう、筐体４２０の内面形状に対応する長方形板状をなし、筐体４２０の前後にそれぞれ固着されている。そして、保持部４３０の上下にそれぞれ配置される一対の円形孔４３１に前記一対の蛍光管１０をそれぞれ挿着することにより、蛍光管１０を筐体４２０内の定位置に保持するようになっている。なお、面状電極としては、実施の形態１のシート型面状電極４０を使用している。かかる実施の形態５に係る照明装置は、大型の照明装置として、大判の広告表示物等を照明表示することができる。
【００２８】
実施の形態６
図１０は本発明の実施の形態６に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す。図１０に示すように、実施の形態６に係る照明装置は、実施の形態１の筐体２０よりも小径の円筒状の筐体５２０内に、直管型の１本の蛍光管５１０を挿入して配置している。これに合せ、筐体５２０内の保持部５３０も、１本の蛍光管５１０を保持できるよう、筐体５２０の内面形状に対応する小径円盤状をなし、筐体５２０の前後にそれぞれ固着されている。そして、保持部５３０の１個の円形孔５３１に前記蛍光管５１０を挿着することにより、蛍光管５１０を筐体５２０内の定位置に保持するようになっている。なお、面状電極としては、実施の形態１のシート型面状電極４０から基端部４２を省略して面状電極部４１のみとしたシート型面状電極を使用し、かかるシート型面状電極を蛍光管５１０の外面に密着状態で着脱自在となるよう固着保持している。かかる実施の形態６に係る照明装置は、小型の照明装置として、通常の蛍光灯と同様の使い勝手で使用することができる。
【００２９】
実施の形態７
図１１は本発明の実施の形態７に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す。図１１に示すように、実施の形態７に係る照明装置は、立方体乃至直方体箱状の筐体６２０内に、電球型の蛍光管６１０を配置している。これに合せ、筐体６２０内の保持部６３０も、蛍光管６１０の中央より若干基端側を保持できるよう、筐体６２０の内面形状に対応する正方形乃至長方形板状をなし、筐体６２０の中央よりに固着されている。そして、保持部６３０の１個の円形孔６３１に前記蛍光管６１０を挿着することにより、蛍光管６１０を筐体６２０内の定位置に保持するようになっている。なお、面状電極としては、健康間６１０の中央部の外面に半周弱程度巻き回して密着状態で粘着等により固着保持される一対のシート型面状電極６４０を使用し、かかるシート型面状電極６４０を蛍光管６１０の外面の前後または左右に対をなすよう密着状態で着脱自在となるよう固着保持している。かかる実施の形態７に係る照明装置は、小型の照明装置として、通常の蛍光灯と同様の使い勝手で使用することができる。
【００３０】
ところで、本発明の照明装置では、蛍光管は、直管型の蛍光管、円環型の蛍光管、Ｕ字型の蛍光管、電球型の蛍光管等、各種の蛍光管を使用することができる。また、筐体は、蛍光管の形状または大きさに合わせて、蛍光管の全体を収容可能な形状であれば任意の中空形状とすることができる。
【００３１】
また、本発明の一対の面状電極は、蛍光管の全周に近い周囲を覆うことが、発光効率の点で好ましいが、使用条件に応じて、一部のみ覆う構成としてもよい。また、面状電極の形状は、上記形状以外にも、任意の平板状、シート状、帯状等とすることができる。更にまた、面状電極は、導電性を有して電極として機能する限りにおいて、任意の材料により形成することができる。このように構成した面状電極は、蛍光管の外面に密接して固着する際に、蛍光管の外面の湾曲形状に対応した形状に容易に変形して固着することができる。また、本発明の照明装置は、例えば、従来の無電極ランプと比較して、誘電結合方式の外部電極方式のようにコイルを蛍光管の外側面全体に亘って均一に巻きつける必要も無く、或いは、誘導結合方式の内部電極方式のようにコイルを蛍光管内部に予め設置しておく必要もないので、様々な形状または大きさの使用済み蛍光管をリサイクル使用することができ、結果として、蛍光管の交換が容易になる。
【００３２】
また、前記ソーラーパネル６０は、筐体の外面に一体的に取付けても良いが、この場合、筐体４０の外面の広告等の表示物と干渉しない位置に取付け、表示物が隠れてしまわないようにする。また、ソーラーパネル６０への太陽光の照射効率を増大すべく、ソーラーパネル６０を角度変更自在に取付けることも可能である。このように、本発明の照明装置でソーラーパネル６０を使用した場合、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換して電源として使用できるため、外部の電源（家屋の交流電源等）を必要とすることなく、太陽光がある場所であれば所望の場所に設置することができる。
【００３３】
また、面状電極を蛍光管に離脱自在に固着保持する手段として、上記各実施の形態で粘着層等を使用したが、粘着層の粘着剤は、繰り返し粘着使用可能な限りにおいて任意の構成とすることができる。更に、粘着層は、面状電極の裏面の全面に設けてもよく、或いは、裏面の一部に設けてもよく、面状電極を蛍光管の外面に密着状態で固着保持できる限りにおいて、粘着範囲は任意の範囲とすることができる。例えば、面状電極の裏面の中央または裏面の外周縁近辺のみに粘着層を一体的に設けてもよい。このように、粘着層を面状電極に一体的に設けると、面状電極を蛍光管の外面に容易に粘着して固着することができるため、蛍光管に対する着脱を容易に行え、蛍光管を交換する作業も容易に行うことができる。
【００３４】
また、面状電極は、筐体内部で蛍光管から発せられる光を妨げないよう限りにおいて、任意の構成とすることができる。例えば、面状電極は、粘着層、外付け粘着テープ等の粘着手段により蛍光管に固着する以外にも、結束用ゴムバンド、紐、面ファスナー等を使用して固着することができる。いずれの場合も、面状電極を蛍光管に対して容易に取付けたり、取外したりすることができる。
【００３５】
更に、本発明の照明装置は、蛍光管の応答性が良好で、蛍光管を瞬時に発光・消灯することができることから、多数の蛍光管をドット状乃至マトリックス状に配置して、各ドットを点等・点滅制御することにより、画像表示装置として応用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係る照明装置の全体構成を平面視で概略的に示すと共に筐体内の蛍光管保持具を断面にて示す説明図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す説明図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１に係る照明装置における面状電極としての粘着フィルム型シート電極を蛍光管に密接固定した状態を示す部分斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１に係る照明装置のインバータを拡大して示す拡大斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１に係る照明装置の蛍光管の取替え方法を段階的に示す説明図であり、（ａ）は蛍光管を筐体内に挿着した状態、即ち、筐体から取り外す前の状態を示し、（ｂ）は蛍光管を筐体から半分程度取り外した状態を示し、（ｃ）は蛍光管を筐体から完全に取り外し、かつ、蛍光管に粘着していたシート型面状電極を蛍光管から取り外した状態を示している。
【図６】図６は本発明の実施の形態２に係る照明装置における面状電極としてのクリップ型電極を蛍光管に密接固定した状態を示す部分斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態３に係る照明装置における面状電極としてのフィルム方シート電極を粘着テープにより蛍光管に密接固定した状態を示す部分斜視図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態４に係る照明装置における面状電極としての嵌着型シート電極を蛍光管に密接固定した状態を示す部分斜視図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態５に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す説明図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態６に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す説明図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態７に係る照明装置の全体構成を斜視にて概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，５１０，６１０  蛍光管
２０，４２０，５２０，６２０  筐体
３０，４３０，５３０，６３０  保持部
４０，１４０，２４０，３４０  面状電極
５０  高周波給電手段
５２  インバータ、５２ｂ  電気・電子部品
【図１】
2007149573.tif 000003
【図２】
2007149573.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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