発光鋲、制御ボックス、およびこれらを備えた照明システム
【課題】従来よりも格段に、低電力消費、高効率高輝度発光、低敷設コストでもってトンネル内を安全に歩行できる照明システムを提供すること。
【解決手段】本照明システムは、車道２と歩道３とを備えたトンネル１に設置されるものであり、フィールドエミッションランプ１０内蔵の発光鋲６をトンネル内部に所定間隔で配置するとともに、照明モードでは第１の発光輝度で歩道を照明するよう駆動し、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させるようになっている。
【解決手段】本照明システムは、車道２と歩道３とを備えたトンネル１に設置されるものであり、フィールドエミッションランプ１０内蔵の発光鋲６をトンネル内部に所定間隔で配置するとともに、照明モードでは第１の発光輝度で歩道を照明するよう駆動し、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車道と歩道とを備えたトンネルの内部に所定間隔で設置される発光鋲、発光鋲を制御する制御ボックス、およびこれらを備えた照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光鋲は、一般に、道路の路面上に設置されるなどして、例えば、交通誘導標識、防災避難誘導灯、等に使用されている（特許文献１参照）。発光鋲は、道路上に所定間隔で配置されて、光を点滅させることにより、自動車を運転するドライバーに注意を喚起させて交通誘導などさせる。このような道路のうちトンネル内道路には車道に加えて歩道を備えて児童の通学路、近隣住民の生活路に加えて他府県からの旅行者等の通過路になっているものがあり、このような生活トンネルでは歩行者の安全確保上、発光鋲に加えて照明灯の設置は必須である。
【０００３】
ところで、このような生活トンネルの中には歩道が狭い上に照明が少なくて暗いトンネルがある一方で、トンネル内の歩行者の中には無灯火車両や通過風圧が大きい大型車があるために、トンネル内の暗い照明の中を歩行する歩行者に危険を及ぼすことがあり、また、車両のドライバーからは発光鋲の点滅輝度が低い場合では発光鋲の点滅で車道と歩道との境界が視認しづらく安全走行に支障を来たすことがある。
【０００４】
以上の事情に鑑みてトンネル内道路の歩行者の歩行の安全確保のためのトンネル内道路では、照明灯とは別途にドライバーへの注意喚起のため発光鋲を設置する場合、照明設備の敷設コストが高価となるとともに、電力コストも相当に嵩むという課題がある。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）に照明灯機能と発光鋲機能とを兼用させることがある。しかしながら、発光ダイオードは点状光源であって面状光源ではないために、照明灯としての機能を実現するには発光ダイオードを多数設置することが必要となり、その敷設コストが膨大となる上に、発光ダイオードの発光輝度を高めるために大電流が必要となり電力コストが著しく高価になるとともに発熱により寿命の早期劣化を来たし長期設置には不向きであるという課題がある。
【特許文献１】特開平１０−１３５５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明により解決すべき課題は、
（１）発光鋲に照明灯機能を持たせる際に蛍光灯や発光ダイオード等の他のランプ類よりも低電力消費でありながら高発光輝度構造のものを用いて敷設数少なくして敷設コストを低減可能となし、
（２）さらに発光ダイオードのごとき点光源ではなく面状光源として使用可能となして照明灯機能を実現可能となし、
（３）かつ、トンネル内道路の照明時（照明モード）の発光輝度よりもドライバーへの注意喚起時（注意喚起モード）にはより高発光輝度で点滅可能としてドライバーの注意喚起をより高いレベルで促してトンネル内道路の歩行者の安全歩行を図ることら加えて、
（４）さらに、照明モードと注意喚起モードの切り替えに際して瞬時にそのモードの切り替えを可能としかつどのモードにおいても立上がり時から高輝度、高効率で発光可能としかつそのための電力消費も低減可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による照明システムは、車道と歩道とを備えたトンネルに設置される照明システムにおいて、フィールドエミッションランプ内蔵発光鋲をトンネル内部に所定間隔で配置するとともに、照明モードでは第１の発光輝度で歩道を照明するよう駆動し、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる、ことを特徴とするものである。
【０００７】
フィールドエミッションランプは、真空封止管内に発光面が面状である蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボン膜からなる電界電子放出部が形成されてなるものであることが好ましい。
【０００８】
発光鋲はトランスを内蔵しており、そのトランスから蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、照明モードではパルス状高電圧を連続印加し、注意喚起モードではパルス状高電圧を周期的に印加することが好ましい。
【０００９】
トンネル内の歩行者または進入車両の有無に対応したセンサ信号を出力するセンサを備え、発光鋲の点灯状態をこのセンサからのセンサ信号に応答して照明モードと注意喚起モードとにモード切り換えしてもよい。
【００１０】
本発明の照明システムは、照明モードでは発光鋲を照明灯として第１の発光輝度で発光することができ、注意喚起モードでは発光鋲を第１の発光輝度よりも高輝度の第２の発光輝度で発光することができる。そして、発光鋲に内蔵するランプとしてフィールドエミッションランプを用いているので、蛍光灯や発光ダイオード等の他のランプ類よりも低電力消費でありながら高発光輝度することができるから、発光鋲の敷設数少なくして敷設コストを低減することができる。
【００１１】
また、フィールドエミッションランプを、真空封止管内に発光面が面状である蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源とした場合、発光ダイオードのごとき点光源とは異なって、該フィールドエミッションランプを内蔵する発光鋲の使用数が少なくても照明灯として十分な明るさで歩道を広範囲に照明することができる。さらに、トンネル内道路の照明時（照明モード）の発光輝度よりもドライバーへの注意喚起時（注意喚起モード）には、より高発光輝度で点滅するのでドライバーにはトンネルに進入する以前からトンネル内道路の歩行者に対する注意を喚起することができ、歩行者は明るい照明でかつ安全に歩行することができる。
【００１２】
また、フィールドエミッションランプの線状陰極を、導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボン膜からなる電界電子放出部の構成とした場合においては、そのカーボン膜をカーボンナノウォール膜により構成することが好ましい。カーボンナノウォール膜は、基板上に多数のナノオーダの壁状炭素薄片が平面方向に集合連成された形態であり、カーボンナノウォール膜は、電気伝導度の高いグラファイトに近い結晶構造を持ち、数十層のグラフェンシートからなり、電圧印加により端部である壁状部の上面で高い電界集中が起こって電子を放出するものである。カーボンナノウォール膜は熱的安定性、機械的強度に優れており、低真空環境下でも安定した電子放出特性を有する。カーボンナノウォール膜の壁状部は両側壁面と上壁面（端部）からなり、この上壁面に電界集中が起こって該上壁面から電子放出が行われる。カーボンナノウォール膜は、比較的低温でかつ１０-1ないし１０-2Ｐａ程度の低真空環境下でも電子放出が行われるなど、環境負荷が極めて小さい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来よりも格段に、低電力消費、高効率高輝度発光、低敷設コストでもってトンネル内を安全に歩行させることができる照明システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態に係る発光鋲およびそれを用いた照明システムを説明すると、図１（ａ）（ｂ）は、照明システムの概要を説明するためのトンネルを示す図であり、このトンネル１は車道２の両側に歩道３を備えたアーチ状をなし、そのトンネル内壁には多数の照明灯４がトンネル入口から出口に整列状に敷設されている。これら照明灯４はトンネル内部全体を照明する通常の蛍光灯である。歩道３の路肩側には防護柵５が設置されている。
【００１５】
歩道３の路肩に等間隔で複数の発光鋲６と複数の制御ボックス７とが埋設され相互に配線接続されている。実施の形態では発光鋲６と制御ボックス７とは別体であるが、発光鋲６と制御ボックス７とを一体化してもよい。
【００１６】
トンネル１の入口部分の壁にトンネル１内の歩行者を検知するための歩行者センサ８が設置されている。歩行者センサ８は公知のものを用いることができる。歩行者センサ８は各制御ボックス７に共通に配線され、トンネル１内の歩行者無しの場合は第１のセンサ信号を、歩行者有りの場合は第２のセンサ信号を各制御ボックス７それぞれに出力するようになっている。
【００１７】
制御ボックス７は、歩行者センサ８よりのトンネル内の歩行者無しの第１のセンサ信号の入力に応答して歩道３を照明する照明モードとし、歩行者センサ８よりのトンネル内の歩行者有りの第２のセンサ信号の入力に応答して車両９のドライバーに注意を喚起させる注意喚起モードとし、それに対応した制御信号を発光鋲６に出力する。
【００１８】
発光鋲６は、制御ボックス７よりの照明モードであるとの制御信号に応答して第１の発光輝度で連続発光させて歩道３を照明し、制御ボックス７よりの注意喚起モードであるとの制御信号に応答して第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅発光して車両９のドライバーに注意を喚起させるようになっている。
【００１９】
図２に、上記複数の発光鋲６と、複数の発光鋲６それぞれに個別に対応する複数の制御ボックス７と、複数の制御ボックス７に共通に配線接続された歩行者センサ８との配線接続構成を示す。この場合、図３で示すように、複数の発光鋲６を１つの制御ボックス７に共通に配線接続する構成とすることができる。
【００２０】
図４を参照して、発光鋲６と制御ボックス７との構成を説明する。発光鋲６は、面状光源であるフィールドエミッションランプ１０と、制御ボックス７からの制御信号に応答してフィールドエミッションランプ１０を発光駆動するトランス１１とを内蔵している。
【００２１】
制御ボックス７は、ブレーカ１２と、直流電源１３と、制御基板１４とを内蔵しており、ブレーカ１２を介して入力する商用交流を直流電源１３で直流電圧に変換したうえで制御基板１４に入力し、制御基板１４は歩行者センサ８からのセンサ信号を処理して歩行者の有無に対応した制御電圧を発光鋲６内のトランス１１に印加するようになっている。
【００２２】
図５ないし図８を参照して、フィールドエミッションランプ１０を詳細に説明する。図５はフィールドエミッションランプ１０の斜視図、図６はフィールドエミッションランプ１０の断面図、図７はフィールドエミッションランプ１０の内部平面図、図８はカーボンナノウォール膜のＳＥＭ写真である。
【００２３】
これらの図に示すフィールドエミッションランプ１０は、面状光源として、フロントパネル１５と、リアパネル１６と、サイドパネル１７とにより内部を真空密封された直方体形状の真空封止管構成であり、フロントパネル１５の内面に蛍光体付き陽極１８が形成されているとともに、この蛍光体付き陽極１８に対向して互いに平行な２本の線状陰極１９が設けられている。線状陰極１９は１本でも、また、多数本でもよい。
【００２４】
蛍光体付き陽極１８は、ガラス基板からなるフロントパネル１５上に形成されたＩＴＯなどからなる透明の陽極１８ａと、この陽極１８ａ上に形成された蛍光体１８ｂとから構成されている。
【００２５】
線状陰極１９は、断面円形の導電性ワイヤ１９ａの外周面にカーボン膜であるカーボンナノウォール膜１９ｂが形成されている。導電性ワイヤ１９ａはニッケル、鉄、コバルト等からなる。導電性ワイヤ１９ａの断面形状は円形に限らず、楕円、半楕円、半円形、矩形状、多角形状、等があり、これらのいずれであってもよい。導電性ワイヤ１９ａの外周面には研磨により粗くされて電界集中がより起り易くなっている。
【００２６】
導電性ワイヤ１９ａ上のカーボンナノウォール膜１９ｂは、反応ガスがＣＨ4／Ｈ2の混合ガスでガス圧５０〜１００ｔｏｒｒとした直流プラズマＣＶＤ法により成膜されたものであり、図８にそのＳＥＭ写真を示す。
【００２７】
直流プラズマＣＶＤの詳細は省略するが、簡単には、炭化水素であるＣＨ4とＨ2とを含む反応ガスを反応室に導入するとともに反応室内でプラズマを発生させ、その内部に配置したターゲットである導電性ワイヤ１９ａの表面にカーボンナノウォール膜１９ｂを成膜したものである。この反応室内においては陽極と陰極との間に直流電圧を印加し、導電性ワイヤ１９ａは陽極側に配置する。
【００２８】
以上のフィールドエミッションランプ１０の電圧、電流特性を図９に示している。横軸は蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加される電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）であり、縦軸は蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に流れる電流である。図９で示すように印加電圧がほぼ３ｋＶ未満では電流は流れずほぼゼロであり、この印加電圧ではフィールドエミッションランプ１０は発光しない。印加電圧が３ｋＶ超になってくると電流が流れ始める。
【００２９】
フィールドエミッションランプ１０の発光輝度、印加電圧特性を図１０に示している。横軸は印加電圧、縦軸は発光輝度である。図１０で示すように、３〜４ｋＶを超えて発光輝度が増大している。
【００３０】
フィールドエミッションランプ１０の発光輝度、電力特性を図１１に示している。横軸は電力、縦軸は発光輝度である。図１１で示すように、数ワットの電力で高い発光輝度が得られる。このフィールドエミッションランプ１０をより高い電力で高周波駆動すると、より高い発光輝度が得られる。
【００３１】
図１２は、トランス１１からフィールドエミッションランプ１０の蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加する電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）波形例を示している。図１２で示すように、トランス１１は、フィールドエミッションランプ１０の動作開始電圧超でかつ蛍光体１８ｂを励起発光させる動作電圧の下限値未満の低い直流電圧Ｖ１に重畳ピーク電圧値が動作電圧の下限値以上となる微分パルス電圧Ｖ２を重畳したパルス状高電圧を、照明モードでは連続出力してフィールドエミッションランプ１０を連続点灯可能とし、注意喚起モードでは間欠的に出力してフィールドエミッションランプ１０を点滅可能としている。
【００３２】
図１３は、トランス１１からフィールドエミッションランプ１０の蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加する他の電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）波形例を示している。図１３で示すように、トランス１１は、フィールドエミッションランプ１０の動作電圧範囲のパルス状高電圧を照明モードでは連続出力してフィールドエミッションランプ１０を連続点灯可能とし、注意喚起モードでは間欠的に出力してフィールドエミッションランプ１０を点滅可能としている。
【００３３】
図１４は、トランス１１からフィールドエミッションランプ１０の蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加する、さらに他の電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）波形例を示している。図１４で示すように、トランス１１は、正負二つの微分パルス状電圧を立上がりを同期させて生成し、正の微分パルス状電圧を蛍光体付き陽極１８に、また、負の微分パルス状高電圧を線状陰極１９にそれぞれ印加するようになっている。これら正負の微分パルス状高電圧を同期させた状態で照明モードでは連続出力してフィールドエミッションランプ１０を連続点灯可能とし、注意喚起モードでは間欠的に出力してフィールドエミッションランプ１０を点滅可能としている。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態では、照明モードでは発光鋲６を照明灯として第１の発光輝度（例えば１．５〜数ワット電力で５０００〜８０００ｃｄ／ｍ2）で発光することができ、注意喚起モードでは発光鋲６を第１の発光輝度よりも高輝度の第２の発光輝度（第１の発光輝度の場合より高い電力であるが数ワット電力で１５０００〜３５０００ｃｄ／ｍ2）で発光することができる。
【００３５】
そして、フィールドエミッションランプ１０を用いているので、蛍光灯や発光ダイオード等の他のランプ類よりも低電力消費でありながら照明モードでも注意喚起モードでも共に高効率、高輝度発光することができるから、発光鋲６の敷設数少なくして敷設コストを低減することができる。また、発光ダイオードのごとき点光源ではなく面状光源であるからフィールドエミッションランプ１０の使用数が少なくても照明灯として十分な明るさで歩道を広範囲に高効率、高輝度で照明することができる。さらに、照明モード時よりもドライバーへの注意を喚起する注意喚起モード時には、より高輝度で発光点滅するのでドライバーにはトンネルに進入する以前からトンネル内道路の歩行者に対する注意を効果的に促し喚起することができ、歩行者は、従来よりも明るい照明でかつより安全に歩行することができる。さらには、パルス状高電圧の印加仕様とすることにより、照明モードと注意喚起モードの切り替えに際しての発光の立上がりが良好であり、立ち上がり時から高輝度、高効率で即応性高く発光することができるとともに電力消費も大幅に低減することができる。
【００３６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る照明システムを示す図である。
【図２】照明システムのブロック回路図である。
【図３】照明システムの他のブロック回路図である。
【図４】照明システムの詳細なブロック回路図である。
【図５】フィールドエミッションランプの斜視図である。
【図６】フィールドエミッションランプの断面図である。
【図７】フィールドエミッションランプの内部の平面図である。
【図８】カーボンナノウォール膜のＳＥＭ写真である。
【図９】フィールドエミッションランプの電圧、電流特性を示す図である。
【図１０】フィールドエミッションランプの発光輝度、印加電圧特性を示す図である。
【図１１】フィールドエミッションランプの発光輝度、電力特性を示す図である。
【図１２】トランスからフィールドエミッションランプの蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加する電圧波形例を示す図である。
【図１３】トランスからフィールドエミッションランプの蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加する他の電圧波形例を示す図である。
【図１４】トランスからフィールドエミッションランプの蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加するさらに他の電圧波形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ トンネル
２ 車道
３ 歩道
４ 照明灯
５ 防護柵
６ 発光鋲
７ 制御ボックス
８ 歩行者センサ
９ 車両
１０ フィールドエミッションランプ
１１ トランス
１２ ブレーカ
１３ 直流電源
１４ 制御基板
１５ フロントパネル
１６ リアパネル
１７ サイドパネル
１８ 蛍光体付き陽極
１９ 線状陰極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車道と歩道とを備えたトンネルの内部に所定間隔で設置される発光鋲、発光鋲を制御する制御ボックス、およびこれらを備えた照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光鋲は、一般に、道路の路面上に設置されるなどして、例えば、交通誘導標識、防災避難誘導灯、等に使用されている（特許文献１参照）。発光鋲は、道路上に所定間隔で配置されて、光を点滅させることにより、自動車を運転するドライバーに注意を喚起させて交通誘導などさせる。このような道路のうちトンネル内道路には車道に加えて歩道を備えて児童の通学路、近隣住民の生活路に加えて他府県からの旅行者等の通過路になっているものがあり、このような生活トンネルでは歩行者の安全確保上、発光鋲に加えて照明灯の設置は必須である。
【０００３】
ところで、このような生活トンネルの中には歩道が狭い上に照明が少なくて暗いトンネルがある一方で、トンネル内の歩行者の中には無灯火車両や通過風圧が大きい大型車があるために、トンネル内の暗い照明の中を歩行する歩行者に危険を及ぼすことがあり、また、車両のドライバーからは発光鋲の点滅輝度が低い場合では発光鋲の点滅で車道と歩道との境界が視認しづらく安全走行に支障を来たすことがある。
【０００４】
以上の事情に鑑みてトンネル内道路の歩行者の歩行の安全確保のためのトンネル内道路では、照明灯とは別途にドライバーへの注意喚起のため発光鋲を設置する場合、照明設備の敷設コストが高価となるとともに、電力コストも相当に嵩むという課題がある。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）に照明灯機能と発光鋲機能とを兼用させることがある。しかしながら、発光ダイオードは点状光源であって面状光源ではないために、照明灯としての機能を実現するには発光ダイオードを多数設置することが必要となり、その敷設コストが膨大となる上に、発光ダイオードの発光輝度を高めるために大電流が必要となり電力コストが著しく高価になるとともに発熱により寿命の早期劣化を来たし長期設置には不向きであるという課題がある。
【特許文献１】特開平１０−１３５５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明により解決すべき課題は、
（１）発光鋲に照明灯機能を持たせる際に蛍光灯や発光ダイオード等の他のランプ類よりも低電力消費でありながら高発光輝度構造のものを用いて敷設数少なくして敷設コストを低減可能となし、
（２）さらに発光ダイオードのごとき点光源ではなく面状光源として使用可能となして照明灯機能を実現可能となし、
（３）かつ、トンネル内道路の照明時（照明モード）の発光輝度よりもドライバーへの注意喚起時（注意喚起モード）にはより高発光輝度で点滅可能としてドライバーの注意喚起をより高いレベルで促してトンネル内道路の歩行者の安全歩行を図ることら加えて、
（４）さらに、照明モードと注意喚起モードの切り替えに際して瞬時にそのモードの切り替えを可能としかつどのモードにおいても立上がり時から高輝度、高効率で発光可能としかつそのための電力消費も低減可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による照明システムは、車道と歩道とを備えたトンネルに設置される照明システムにおいて、フィールドエミッションランプ内蔵発光鋲をトンネル内部に所定間隔で配置するとともに、照明モードでは第１の発光輝度で歩道を照明するよう駆動し、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる、ことを特徴とするものである。
【０００７】
フィールドエミッションランプは、真空封止管内に発光面が面状である蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボン膜からなる電界電子放出部が形成されてなるものであることが好ましい。
【０００８】
発光鋲はトランスを内蔵しており、そのトランスから蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、照明モードではパルス状高電圧を連続印加し、注意喚起モードではパルス状高電圧を周期的に印加することが好ましい。
【０００９】
トンネル内の歩行者または進入車両の有無に対応したセンサ信号を出力するセンサを備え、発光鋲の点灯状態をこのセンサからのセンサ信号に応答して照明モードと注意喚起モードとにモード切り換えしてもよい。
【００１０】
本発明の照明システムは、照明モードでは発光鋲を照明灯として第１の発光輝度で発光することができ、注意喚起モードでは発光鋲を第１の発光輝度よりも高輝度の第２の発光輝度で発光することができる。そして、発光鋲に内蔵するランプとしてフィールドエミッションランプを用いているので、蛍光灯や発光ダイオード等の他のランプ類よりも低電力消費でありながら高発光輝度することができるから、発光鋲の敷設数少なくして敷設コストを低減することができる。
【００１１】
また、フィールドエミッションランプを、真空封止管内に発光面が面状である蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源とした場合、発光ダイオードのごとき点光源とは異なって、該フィールドエミッションランプを内蔵する発光鋲の使用数が少なくても照明灯として十分な明るさで歩道を広範囲に照明することができる。さらに、トンネル内道路の照明時（照明モード）の発光輝度よりもドライバーへの注意喚起時（注意喚起モード）には、より高発光輝度で点滅するのでドライバーにはトンネルに進入する以前からトンネル内道路の歩行者に対する注意を喚起することができ、歩行者は明るい照明でかつ安全に歩行することができる。
【００１２】
また、フィールドエミッションランプの線状陰極を、導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボン膜からなる電界電子放出部の構成とした場合においては、そのカーボン膜をカーボンナノウォール膜により構成することが好ましい。カーボンナノウォール膜は、基板上に多数のナノオーダの壁状炭素薄片が平面方向に集合連成された形態であり、カーボンナノウォール膜は、電気伝導度の高いグラファイトに近い結晶構造を持ち、数十層のグラフェンシートからなり、電圧印加により端部である壁状部の上面で高い電界集中が起こって電子を放出するものである。カーボンナノウォール膜は熱的安定性、機械的強度に優れており、低真空環境下でも安定した電子放出特性を有する。カーボンナノウォール膜の壁状部は両側壁面と上壁面（端部）からなり、この上壁面に電界集中が起こって該上壁面から電子放出が行われる。カーボンナノウォール膜は、比較的低温でかつ１０-1ないし１０-2Ｐａ程度の低真空環境下でも電子放出が行われるなど、環境負荷が極めて小さい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来よりも格段に、低電力消費、高効率高輝度発光、低敷設コストでもってトンネル内を安全に歩行させることができる照明システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態に係る発光鋲およびそれを用いた照明システムを説明すると、図１（ａ）（ｂ）は、照明システムの概要を説明するためのトンネルを示す図であり、このトンネル１は車道２の両側に歩道３を備えたアーチ状をなし、そのトンネル内壁には多数の照明灯４がトンネル入口から出口に整列状に敷設されている。これら照明灯４はトンネル内部全体を照明する通常の蛍光灯である。歩道３の路肩側には防護柵５が設置されている。
【００１５】
歩道３の路肩に等間隔で複数の発光鋲６と複数の制御ボックス７とが埋設され相互に配線接続されている。実施の形態では発光鋲６と制御ボックス７とは別体であるが、発光鋲６と制御ボックス７とを一体化してもよい。
【００１６】
トンネル１の入口部分の壁にトンネル１内の歩行者を検知するための歩行者センサ８が設置されている。歩行者センサ８は公知のものを用いることができる。歩行者センサ８は各制御ボックス７に共通に配線され、トンネル１内の歩行者無しの場合は第１のセンサ信号を、歩行者有りの場合は第２のセンサ信号を各制御ボックス７それぞれに出力するようになっている。
【００１７】
制御ボックス７は、歩行者センサ８よりのトンネル内の歩行者無しの第１のセンサ信号の入力に応答して歩道３を照明する照明モードとし、歩行者センサ８よりのトンネル内の歩行者有りの第２のセンサ信号の入力に応答して車両９のドライバーに注意を喚起させる注意喚起モードとし、それに対応した制御信号を発光鋲６に出力する。
【００１８】
発光鋲６は、制御ボックス７よりの照明モードであるとの制御信号に応答して第１の発光輝度で連続発光させて歩道３を照明し、制御ボックス７よりの注意喚起モードであるとの制御信号に応答して第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅発光して車両９のドライバーに注意を喚起させるようになっている。
【００１９】
図２に、上記複数の発光鋲６と、複数の発光鋲６それぞれに個別に対応する複数の制御ボックス７と、複数の制御ボックス７に共通に配線接続された歩行者センサ８との配線接続構成を示す。この場合、図３で示すように、複数の発光鋲６を１つの制御ボックス７に共通に配線接続する構成とすることができる。
【００２０】
図４を参照して、発光鋲６と制御ボックス７との構成を説明する。発光鋲６は、面状光源であるフィールドエミッションランプ１０と、制御ボックス７からの制御信号に応答してフィールドエミッションランプ１０を発光駆動するトランス１１とを内蔵している。
【００２１】
制御ボックス７は、ブレーカ１２と、直流電源１３と、制御基板１４とを内蔵しており、ブレーカ１２を介して入力する商用交流を直流電源１３で直流電圧に変換したうえで制御基板１４に入力し、制御基板１４は歩行者センサ８からのセンサ信号を処理して歩行者の有無に対応した制御電圧を発光鋲６内のトランス１１に印加するようになっている。
【００２２】
図５ないし図８を参照して、フィールドエミッションランプ１０を詳細に説明する。図５はフィールドエミッションランプ１０の斜視図、図６はフィールドエミッションランプ１０の断面図、図７はフィールドエミッションランプ１０の内部平面図、図８はカーボンナノウォール膜のＳＥＭ写真である。
【００２３】
これらの図に示すフィールドエミッションランプ１０は、面状光源として、フロントパネル１５と、リアパネル１６と、サイドパネル１７とにより内部を真空密封された直方体形状の真空封止管構成であり、フロントパネル１５の内面に蛍光体付き陽極１８が形成されているとともに、この蛍光体付き陽極１８に対向して互いに平行な２本の線状陰極１９が設けられている。線状陰極１９は１本でも、また、多数本でもよい。
【００２４】
蛍光体付き陽極１８は、ガラス基板からなるフロントパネル１５上に形成されたＩＴＯなどからなる透明の陽極１８ａと、この陽極１８ａ上に形成された蛍光体１８ｂとから構成されている。
【００２５】
線状陰極１９は、断面円形の導電性ワイヤ１９ａの外周面にカーボン膜であるカーボンナノウォール膜１９ｂが形成されている。導電性ワイヤ１９ａはニッケル、鉄、コバルト等からなる。導電性ワイヤ１９ａの断面形状は円形に限らず、楕円、半楕円、半円形、矩形状、多角形状、等があり、これらのいずれであってもよい。導電性ワイヤ１９ａの外周面には研磨により粗くされて電界集中がより起り易くなっている。
【００２６】
導電性ワイヤ１９ａ上のカーボンナノウォール膜１９ｂは、反応ガスがＣＨ4／Ｈ2の混合ガスでガス圧５０〜１００ｔｏｒｒとした直流プラズマＣＶＤ法により成膜されたものであり、図８にそのＳＥＭ写真を示す。
【００２７】
直流プラズマＣＶＤの詳細は省略するが、簡単には、炭化水素であるＣＨ4とＨ2とを含む反応ガスを反応室に導入するとともに反応室内でプラズマを発生させ、その内部に配置したターゲットである導電性ワイヤ１９ａの表面にカーボンナノウォール膜１９ｂを成膜したものである。この反応室内においては陽極と陰極との間に直流電圧を印加し、導電性ワイヤ１９ａは陽極側に配置する。
【００２８】
以上のフィールドエミッションランプ１０の電圧、電流特性を図９に示している。横軸は蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加される電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）であり、縦軸は蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に流れる電流である。図９で示すように印加電圧がほぼ３ｋＶ未満では電流は流れずほぼゼロであり、この印加電圧ではフィールドエミッションランプ１０は発光しない。印加電圧が３ｋＶ超になってくると電流が流れ始める。
【００２９】
フィールドエミッションランプ１０の発光輝度、印加電圧特性を図１０に示している。横軸は印加電圧、縦軸は発光輝度である。図１０で示すように、３〜４ｋＶを超えて発光輝度が増大している。
【００３０】
フィールドエミッションランプ１０の発光輝度、電力特性を図１１に示している。横軸は電力、縦軸は発光輝度である。図１１で示すように、数ワットの電力で高い発光輝度が得られる。このフィールドエミッションランプ１０をより高い電力で高周波駆動すると、より高い発光輝度が得られる。
【００３１】
図１２は、トランス１１からフィールドエミッションランプ１０の蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加する電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）波形例を示している。図１２で示すように、トランス１１は、フィールドエミッションランプ１０の動作開始電圧超でかつ蛍光体１８ｂを励起発光させる動作電圧の下限値未満の低い直流電圧Ｖ１に重畳ピーク電圧値が動作電圧の下限値以上となる微分パルス電圧Ｖ２を重畳したパルス状高電圧を、照明モードでは連続出力してフィールドエミッションランプ１０を連続点灯可能とし、注意喚起モードでは間欠的に出力してフィールドエミッションランプ１０を点滅可能としている。
【００３２】
図１３は、トランス１１からフィールドエミッションランプ１０の蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加する他の電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）波形例を示している。図１３で示すように、トランス１１は、フィールドエミッションランプ１０の動作電圧範囲のパルス状高電圧を照明モードでは連続出力してフィールドエミッションランプ１０を連続点灯可能とし、注意喚起モードでは間欠的に出力してフィールドエミッションランプ１０を点滅可能としている。
【００３３】
図１４は、トランス１１からフィールドエミッションランプ１０の蛍光体付き陽極１８と線状陰極１９との間に印加する、さらに他の電圧（陽陰極間電圧ＶＡＫ）波形例を示している。図１４で示すように、トランス１１は、正負二つの微分パルス状電圧を立上がりを同期させて生成し、正の微分パルス状電圧を蛍光体付き陽極１８に、また、負の微分パルス状高電圧を線状陰極１９にそれぞれ印加するようになっている。これら正負の微分パルス状高電圧を同期させた状態で照明モードでは連続出力してフィールドエミッションランプ１０を連続点灯可能とし、注意喚起モードでは間欠的に出力してフィールドエミッションランプ１０を点滅可能としている。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態では、照明モードでは発光鋲６を照明灯として第１の発光輝度（例えば１．５〜数ワット電力で５０００〜８０００ｃｄ／ｍ2）で発光することができ、注意喚起モードでは発光鋲６を第１の発光輝度よりも高輝度の第２の発光輝度（第１の発光輝度の場合より高い電力であるが数ワット電力で１５０００〜３５０００ｃｄ／ｍ2）で発光することができる。
【００３５】
そして、フィールドエミッションランプ１０を用いているので、蛍光灯や発光ダイオード等の他のランプ類よりも低電力消費でありながら照明モードでも注意喚起モードでも共に高効率、高輝度発光することができるから、発光鋲６の敷設数少なくして敷設コストを低減することができる。また、発光ダイオードのごとき点光源ではなく面状光源であるからフィールドエミッションランプ１０の使用数が少なくても照明灯として十分な明るさで歩道を広範囲に高効率、高輝度で照明することができる。さらに、照明モード時よりもドライバーへの注意を喚起する注意喚起モード時には、より高輝度で発光点滅するのでドライバーにはトンネルに進入する以前からトンネル内道路の歩行者に対する注意を効果的に促し喚起することができ、歩行者は、従来よりも明るい照明でかつより安全に歩行することができる。さらには、パルス状高電圧の印加仕様とすることにより、照明モードと注意喚起モードの切り替えに際しての発光の立上がりが良好であり、立ち上がり時から高輝度、高効率で即応性高く発光することができるとともに電力消費も大幅に低減することができる。
【００３６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る照明システムを示す図である。
【図２】照明システムのブロック回路図である。
【図３】照明システムの他のブロック回路図である。
【図４】照明システムの詳細なブロック回路図である。
【図５】フィールドエミッションランプの斜視図である。
【図６】フィールドエミッションランプの断面図である。
【図７】フィールドエミッションランプの内部の平面図である。
【図８】カーボンナノウォール膜のＳＥＭ写真である。
【図９】フィールドエミッションランプの電圧、電流特性を示す図である。
【図１０】フィールドエミッションランプの発光輝度、印加電圧特性を示す図である。
【図１１】フィールドエミッションランプの発光輝度、電力特性を示す図である。
【図１２】トランスからフィールドエミッションランプの蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加する電圧波形例を示す図である。
【図１３】トランスからフィールドエミッションランプの蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加する他の電圧波形例を示す図である。
【図１４】トランスからフィールドエミッションランプの蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加するさらに他の電圧波形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ トンネル
２ 車道
３ 歩道
４ 照明灯
５ 防護柵
６ 発光鋲
７ 制御ボックス
８ 歩行者センサ
９ 車両
１０ フィールドエミッションランプ
１１ トランス
１２ ブレーカ
１３ 直流電源
１４ 制御基板
１５ フロントパネル
１６ リアパネル
１７ サイドパネル
１８ 蛍光体付き陽極
１９ 線状陰極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車道と歩道とを備えたトンネルに設置される照明システムにおいて、フィールドエミッションランプ内蔵発光鋲をトンネル内部に所定間隔で配置するとともに、照明モードでは第１の発光輝度で歩道を照明するよう駆動し、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる、ことを特徴とする照明システム。
【請求項２】
フィールドエミッションランプは、真空封止管内に発光面が面状である蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボン膜からなる電界電子放出部が形成されてなるものである、ことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
カーボン膜が、基板上に多数のナノオーダの壁状炭素薄片が平面方向に集合連成された形態のカーボンナノウォール膜であることを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
発光鋲はトランスを内蔵しており、そのトランスから蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、照明モードではパルス状高電圧を連続的に印加し、注意喚起モードではパルス状高電圧を周期的に印加する、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の照明システム。
【請求項５】
トンネル内の歩行者または進入車両の有無に対応したセンサ信号を出力するセンサを備え、このセンサからのセンサ信号に応答して照明モードと注意喚起モードとにモード切り換えする、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の照明システム。
【請求項６】
車道と歩道とを備えたトンネルに設置される照明システムにおいて、発光鋲と、この発光鋲を制御する制御ボックスとを備え、発光鋲は、フィールドエミッションランプと、トランスとを備え、フィールドエミッションランプは、平面状ないしは曲面状の発光面を備えた真空封止管内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、かつ、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されており、トランスはパルス状高電圧を蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加するものであり、
制御ボックスは、発光鋲内のトランスに配線接続されて、蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道をフィールドエミッションランプにより照明させるよう、また、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度でフィールドエミッションランプを点滅動作させるようにトランスを駆動制御する、ことを特徴とする照明システム。
【請求項７】
パルス状高電圧の波形ピーク付近が微分パルス状である、ことを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
【請求項８】
パルス状高電圧の波形ピークが平坦である、ことを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
【請求項９】
パルス状高電圧が、正負二つの微分パルス状電圧を立上がりを同期させて生成してなるものであり、正の微分パルス状電圧を蛍光体付き陽極に、また、負の微分パルス状電圧を線状陰極にそれぞれ印加する、ことを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
【請求項１０】
車道と歩道とを備えたトンネル内に設置されてトンネル内を照明する発光鋲であって、
フィールドエミッションランプと、トランスとを内蔵し、フィールドエミッションランプは、平面状ないしは曲面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなり、かつ、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されており、トランスはパルス状高電圧を蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加する、ことを特徴とする発光鋲。
【請求項１１】
請求項６に記載の照明システムに用いる制御ボックスであって、
トランスに配線接続されて、蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、フィールドエミッションランプを照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道を照明動作させるよう、また、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させるようにトランスを駆動制御する、ことを特徴とする制御ボックス。
【請求項１２】
フィールドエミッションランプを内蔵して車道と歩道とを備えたトンネルの内部に設置された面状光源と、該面状光源を、照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道を照明動作させ、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる制御部とを、具備したことを特徴とする照明システム。
【請求項１３】
フィールドエミッションランプは、真空封止管内に面状の蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されている、ことを特徴とする請求項１２に記載の照明システム。
【請求項１４】
車道と歩道とを備えたトンネルに設置される発光鋲において、
フィールドエミッションランプと、トランスとを備え、フィールドエミッションランプは、面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されてなり、トランスは蛍光体付き陽極と線状陰極との間にパルス状高電圧を印加して、フィールドエミッションランプを照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道を照明動作させ、また、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる、ことを特徴とする発光鋲。
【請求項１５】
請求項１４に記載の発光鋲と、発光鋲内のトランスの駆動を制御する制御ボックスとを備えた、ことを特徴とする照明システム。
【請求項１６】
請求項１４に記載の発光鋲と、トンネル内への歩行者または進入車両の有無を検知するセンサと、発光鋲のフィールドエミッションランプをセンサからの第１のセンサ信号に応答して第１の発光輝度で連続点灯させ、第２のセンサ信号に応答して第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅点灯させるようトランスを駆動制御する制御信号を出力する制御ボックスとを備えた、ことを特徴とする照明システム。
【請求項１７】
少なくともフィールドエミッションランプとトランスとを内蔵した複数の発光鋲と、複数の発光鋲それぞれに個別に配線接続されてトランスを駆動制御する複数の制御ボックスとを備え、
各発光鋲それぞれのフィールドエミッションランプは、面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されてなり、かつ、トランスからの微分パルス状高電圧が蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加されて電界電子放出部から電子を放出させるとともに該電子を蛍光体付き陽極の蛍光体に衝突させて該蛍光体を励起発光させるものであり、
各制御ボックスは、それぞれ、照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも各フィールドエミッションランプを照明動作させ、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で各フィールドエミッションランプを点滅動作させるようトランスを駆動制御する制御信号を出力する、ことを特徴とする照明システム。
【請求項１８】
少なくともフィールドエミッションランプとトランスとを内蔵した複数の発光鋲と、複数の発光鋲それぞれに共通に配線接続されてトランスを駆動制御する制御ボックスとを備え、
各発光鋲それぞれのフィールドエミッションランプは、面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されてなり、かつ、トランスからの微分パルス状高電圧が蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加されて電界電子放出部から電子を放出させるとともに該電子を蛍光体付き陽極の蛍光体に衝突させて該蛍光体を励起発光させるものであり、
制御ボックスは、照明モードでは第１の発光輝度で各フィールドエミッションランプを照明動作させ、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で各フィールドエミッションランプを点滅動作させるようトランスを駆動制御する制御信号を出力する、ことを特徴とする照明システム。
【請求項１】
車道と歩道とを備えたトンネルに設置される照明システムにおいて、フィールドエミッションランプ内蔵発光鋲をトンネル内部に所定間隔で配置するとともに、照明モードでは第１の発光輝度で歩道を照明するよう駆動し、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる、ことを特徴とする照明システム。
【請求項２】
フィールドエミッションランプは、真空封止管内に発光面が面状である蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボン膜からなる電界電子放出部が形成されてなるものである、ことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
カーボン膜が、基板上に多数のナノオーダの壁状炭素薄片が平面方向に集合連成された形態のカーボンナノウォール膜であることを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
発光鋲はトランスを内蔵しており、そのトランスから蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、照明モードではパルス状高電圧を連続的に印加し、注意喚起モードではパルス状高電圧を周期的に印加する、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の照明システム。
【請求項５】
トンネル内の歩行者または進入車両の有無に対応したセンサ信号を出力するセンサを備え、このセンサからのセンサ信号に応答して照明モードと注意喚起モードとにモード切り換えする、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の照明システム。
【請求項６】
車道と歩道とを備えたトンネルに設置される照明システムにおいて、発光鋲と、この発光鋲を制御する制御ボックスとを備え、発光鋲は、フィールドエミッションランプと、トランスとを備え、フィールドエミッションランプは、平面状ないしは曲面状の発光面を備えた真空封止管内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、かつ、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されており、トランスはパルス状高電圧を蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加するものであり、
制御ボックスは、発光鋲内のトランスに配線接続されて、蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道をフィールドエミッションランプにより照明させるよう、また、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度でフィールドエミッションランプを点滅動作させるようにトランスを駆動制御する、ことを特徴とする照明システム。
【請求項７】
パルス状高電圧の波形ピーク付近が微分パルス状である、ことを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
【請求項８】
パルス状高電圧の波形ピークが平坦である、ことを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
【請求項９】
パルス状高電圧が、正負二つの微分パルス状電圧を立上がりを同期させて生成してなるものであり、正の微分パルス状電圧を蛍光体付き陽極に、また、負の微分パルス状電圧を線状陰極にそれぞれ印加する、ことを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
【請求項１０】
車道と歩道とを備えたトンネル内に設置されてトンネル内を照明する発光鋲であって、
フィールドエミッションランプと、トランスとを内蔵し、フィールドエミッションランプは、平面状ないしは曲面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなり、かつ、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されており、トランスはパルス状高電圧を蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加する、ことを特徴とする発光鋲。
【請求項１１】
請求項６に記載の照明システムに用いる制御ボックスであって、
トランスに配線接続されて、蛍光体付き陽極と線状陰極との間に、フィールドエミッションランプを照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道を照明動作させるよう、また、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させるようにトランスを駆動制御する、ことを特徴とする制御ボックス。
【請求項１２】
フィールドエミッションランプを内蔵して車道と歩道とを備えたトンネルの内部に設置された面状光源と、該面状光源を、照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道を照明動作させ、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる制御部とを、具備したことを特徴とする照明システム。
【請求項１３】
フィールドエミッションランプは、真空封止管内に面状の蛍光体付き陽極と、この蛍光体付き陽極と対向配置された１つないし複数の線状陰極とを備えた面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されている、ことを特徴とする請求項１２に記載の照明システム。
【請求項１４】
車道と歩道とを備えたトンネルに設置される発光鋲において、
フィールドエミッションランプと、トランスとを備え、フィールドエミッションランプは、面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されてなり、トランスは蛍光体付き陽極と線状陰極との間にパルス状高電圧を印加して、フィールドエミッションランプを照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも歩道を照明動作させ、また、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅動作させる、ことを特徴とする発光鋲。
【請求項１５】
請求項１４に記載の発光鋲と、発光鋲内のトランスの駆動を制御する制御ボックスとを備えた、ことを特徴とする照明システム。
【請求項１６】
請求項１４に記載の発光鋲と、トンネル内への歩行者または進入車両の有無を検知するセンサと、発光鋲のフィールドエミッションランプをセンサからの第１のセンサ信号に応答して第１の発光輝度で連続点灯させ、第２のセンサ信号に応答して第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で点滅点灯させるようトランスを駆動制御する制御信号を出力する制御ボックスとを備えた、ことを特徴とする照明システム。
【請求項１７】
少なくともフィールドエミッションランプとトランスとを内蔵した複数の発光鋲と、複数の発光鋲それぞれに個別に配線接続されてトランスを駆動制御する複数の制御ボックスとを備え、
各発光鋲それぞれのフィールドエミッションランプは、面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されてなり、かつ、トランスからの微分パルス状高電圧が蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加されて電界電子放出部から電子を放出させるとともに該電子を蛍光体付き陽極の蛍光体に衝突させて該蛍光体を励起発光させるものであり、
各制御ボックスは、それぞれ、照明モードでは第１の発光輝度で少なくとも各フィールドエミッションランプを照明動作させ、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で各フィールドエミッションランプを点滅動作させるようトランスを駆動制御する制御信号を出力する、ことを特徴とする照明システム。
【請求項１８】
少なくともフィールドエミッションランプとトランスとを内蔵した複数の発光鋲と、複数の発光鋲それぞれに共通に配線接続されてトランスを駆動制御する制御ボックスとを備え、
各発光鋲それぞれのフィールドエミッションランプは、面状の発光面を備えた真空封止パネル内の該発光面内面に蛍光体付き陽極を設けるとともにこの蛍光体付き陽極と対向して１つないし複数の線状陰極を配置してなる面状光源であり、線状陰極は導電性ワイヤとこの導電性ワイヤの外周面に形成されたカーボンナノウォール膜からなる電界電子放出部が形成されてなり、かつ、トランスからの微分パルス状高電圧が蛍光体付き陽極と線状陰極との間に印加されて電界電子放出部から電子を放出させるとともに該電子を蛍光体付き陽極の蛍光体に衝突させて該蛍光体を励起発光させるものであり、
制御ボックスは、照明モードでは第１の発光輝度で各フィールドエミッションランプを照明動作させ、注意喚起モードでは第１の発光輝度よりも高い第２の発光輝度で各フィールドエミッションランプを点滅動作させるようトランスを駆動制御する制御信号を出力する、ことを特徴とする照明システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１２５５３（Ｐ２００７−１２５５３Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９４９８３（Ｐ２００５−１９４９８３）
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（５９７１５４９６６）学校法人高知工科大学 (141)
【出願人】（５０４２２４３７１）ダイヤライトジャパン株式会社 (105)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（５９７１５４９６６）学校法人高知工科大学 (141)
【出願人】（５０４２２４３７１）ダイヤライトジャパン株式会社 (105)
【Ｆターム（参考）】
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