JPH04370602A

JPH04370602A - 可変色照明装置

Info

Publication number: JPH04370602A
Application number: JP3174462A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hayashi; 浩一林
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 1992-12-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発生光の色度を変化
させることのできる可変色照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電灯の発生光の色度を連続的に変化さ
せる装置としては、特公昭５３−４２３８６号公報や特
開昭６３−１９８２９５号公報に開示されたものが知ら
れている。これらの装置では、放電灯内に封入する発光
材料として、放電灯内の電子エネルギに依存して発光色
が変化する気体や蒸気を用い、放電灯の通電パルスの波
形を変化させることによって発光色を変化させている。例えば、通電パルスの通電時間と休止時間との比を比較
的大きくすると青色の発生光が得られ、その比を比較的
小さくすると赤色の発生光が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような装
置では、例えば赤色の発色光を得る際には通電パルスの
休止時間を長くするので、放電灯に投入される電力が小
さくなり、照明用光源として十分な輝度が得られない場
合があるという問題があった。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、発生光の色度を
変化させることができる高輝度の照明装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載した可変色照明装置は、互いに異な
る色度の光を外部に発する複数の発光管を所定の回転軸
のまわりに配置した発光管群と、前記発光管群を前記回
転軸のまわりに回転させる回転手段と、前記発光管群の
複数の発光管を点灯させる点灯制御手段と、を備える。

【０００６】前記点灯制御手段は、複数の発光管の相対
出力を調整する手段を含むことが好ましい。

【０００７】また、前記複数の発光管は、青の波長域の
光を外部に発する第１の発光管と、緑の波長域の光を外
部に発する第２の発光管と、赤の波長域の光を外部に発
する第３の発光管とを含むことが好ましい。

【０００８】ここで、「異なる色度の光を外部に発する
」とは、各発光管固有の発生光の色度が異なる場合のみ
でなく、各発光管固有の発生光の色度は同じであって、
発光管自身に着色したり、また、発光管の外側に色付き
フィルタを設けたりすることによって、外部に出射され
る光の色度が異なるようにした場合も含んでいる。

【０００９】なお、日本工業規格（ＪＩＳ　　Ｚ８１１
０）では、単色の光源光の色名と波長範囲との関係を次
のように規定している。３８０〜４５５ｎｍ：青紫４５５〜４８５ｎｍ：青４８５〜４９５ｎｍ：青緑４９５〜５４８ｎｍ：緑５４８〜５７３ｎｍ：黄緑５７３〜５８４ｎｍ：黄５８４〜６１０ｎｍ：黄赤６１０〜７８０ｎｍ：赤ただし、この発明において、「青の波長域の光」とは３
８０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長範囲の光を言い、「緑の波
長域の光」とは４８５ｎｍ〜５７３ｎｍの波長範囲の光
を、「赤の波長域の光」とは５７３ｎｍ〜７８０ｎｍの
波長範囲の光を言う。

【００１０】

【作用】回転手段が複数の発光管を有する発光管群を回
転させるので、所望の色度で外部に発光する発光管を所
定の点灯方向に位置決めすることができ、従って、所定
の点灯方向における発生光の色度を変えることができる
。このとき、各発光管の出力を低下させる必要がないの
で、高輝度のままで発生光の色度を変化させることがで
きる。

【００１１】点灯制御手段を、複数の発光管の相対出力
を調整する手段を含むものとすれば、発光管群全体の発
生光の色度を変えることができる。従って、発光管の回
転による発生光の色度の変更と、発光管の相対出力の調
整による発生光の色度の変更とを組み合わせることによ
って、所定の点灯方向に対する発光管群全体の発生光の
色度を多様な方法で変えることができる。

【００１２】さらに、３原色の色に近い色度で外部に発
光する発光管を用いるようにすれば、色度座標系におけ
る広範囲の色度の発生光を得ることができる。

【００１３】

【実施例】

Ａ．実施例の構成図１は、この発明の一実施例としての可変色照明装置の
構成を示す図である。この可変色照明装置は、可変色ラ
ンプ１と、電力制御回路２と、調色制御回路３と、遠隔
操作装置４とを備えている。電力制御回路２は、交流電
源５に接続されている。

【００１４】図２は、可変色ランプ１の斜視図である。可変色ランプ１の口金１０１の上にはガラス製の外管１
０２が固定されている。外管１０２内には透光性アルミ
ナで形成された３本の発光管１１１、１１２、１１３が
設置されている。これらの発光管１１１、１１２、１１
３には、後述するようにそれぞれ異なる２元以上の多元
のアマルガムが封入されており、３原色に近い色で発光
する。なお、図１では、図示の都合上２本の発光管のみ
を示している。

【００１５】３本の発光管１１１、１１２、１１３は、
アルミナ製の上部端栓１２１と下部端栓１２２とで共通
に封止されており、正三角形状に配列されている。上部
端栓１２１の上面の中央からは円柱状の突起部１２１ａ
が上方に突出しており、下部端栓１２２の下面の中央か
らも、円柱状の突起部１２２ａが下方に突出している。なお、突起部１２１ａ、１２２ａは３本の発光管１１１
〜１１３で構成される発光管群の回転軸に相当している
。

【００１６】図３は、端栓１２１、１２２と第２の発光
管１１２の断面を示す部分断面図である。上部端栓１２
１は、各発光管の上部開口を封止する凸状の封止部１２
１ｂを有している。上部の主電極１５２は、封止部１２
１ｂの中心に設けられている電極保持孔を通して発光管
１１２の外部に引き出されており、電極保持孔の部分に
おいて封止剤（モリブデン箔）で封止されている。下部
端栓１２２にも各発光管の下部開口を封止する凸状の封
止部１２２ｂが設けられている。下部の主電極１５５と
補助電極１５８とは、封止部１２２ｂに設けられている
電極保持孔を通してそれぞれ保持されている。

【００１７】突起部１２１ａ、１２２ａは、口金１０１
からそれぞれコの字を伏せた形状に立設された上方支持
版１３１と下部支持板１３２とで回動可能に支持されて
いる。突起部１２２ａは、下部支持板１３２の下方にお
いて、口金１０１の中心に固定されたモータ１４１の回
転軸と連結されている。このモータ１４１は、ランプ内
の高温環境において動作可能な超音波モータである。モ
ータ１４１の回転軸にはロータリエンコーダ１４２も設
置されている。モータ１４１が回転すると、突起部１２
１ａ、１２２ａを中心として３本の発光管１１１〜１１
３が回転する。ただし、外管１０２内の配線が絡まない
ようにするため、発光管群の回転は調色制御回路３によ
って所定の原点位置から±１８０°の範囲に制限されて
いる。

【００１８】この可変色ランプ１は、発光管群を外管１
０２内で回転させることができることが大きな特徴であ
る。

【００１９】発光管１１１〜１１３の上端には、主電極
１５１〜１５３がそれぞれ固定されており、また、下端
には主電極１５４〜１５６とともに始動用の補助電極１
５７〜１５９が固定されている。各電極はモリブデンで
形成されている。上方の主電極１５１〜１５３のリード
線１５１ａ〜１５３ａは、逆Ｌ字状に曲げられて各発光
管と平行に下方に伸びている。下部端栓１２２のすぐ下
部にはアルミナ製の電極固定板１２３が設けられており
、リード線１５１ａ〜１５３ａと、各発光管の下端の電
極１５４〜１５９のリード線とが電極固定板１２３を貫
通した形で固定されている。なお、リード線１５１ａ〜
１５３ａは、上部端栓１２１と電極固定板１２３との間
を固定する支持部材としての役割も有している。また、
電極固定板１２３は、不透明なアルミナで形成されてお
り、モータ１４１やロータリエンコーダ１４２が発光管
からの光で直接照射されないようにするための遮弊部材
としての役割も有している。

【００２０】なお、ランプの始動時に、補助電極と下端
の主電極との間にグロー放電を起こさせるための始動回
路は電極固定板１２３の下部に各発光管ごとに設けられ
ているが、図１および図２では、図示を省略している。

【００２１】口金１０１には、主電極１５１〜１５６用
の接続ピン１７１〜１７６と、モータ１４１用の接続ピ
ン１８１、１８２と、エンコーダ１４２用の接続ピン１
８３、１８４とが設けられている。主電極１５１〜１５
６と接続ピン１７１〜１７６との間は、変形しやすい導
線（例えばより線を石綿の絶縁布で絶縁したもの）で接
続されている。これらの導線にはたるみを持たせて、発
光管群の回動に追従できるようにしている。

【００２２】可変色ランプ１の外部では、図１に示すよ
うに、主電極用の接続ピン１７１〜１７６が電力制御回
路２に接続されており、モータとエンコーダのための接
続ピン１８１〜１８４は調色制御回路３に接続されてい
る。

【００２３】Ｂ．調色方法図４は、発光管群の回転による発光色の変更方法を説明
するための概略平面図である。第１の発光管１１１には
Ｈｇ−Ｉｎ系の２元アマルガムが封入されており、４１
１ｎｍおよび４５１ｎｍの線スペクトルの光（青紫色の
光）を発光する。第２の発光管１１２にはＨｇ−Ｔｌ系
の２元アマルガムが封入されており、５３５ｎｍの線ス
ペクトルの光（緑色の光）を発光する。また、第３の発
光管１１３にはＨｇ−Ｎａ系の２元アマルガムが封入さ
れており、５８９ｎｍの線スペクトルの光（黄赤色の光
）を発光する。なお、図４では発光管１１１、１１２、
１１３にそれぞれＢ、Ｇ、Ｒの字を記している。

【００２４】可変色ランプ１の点灯方向Ｔを図４に矢印
で示す方向と仮定すれば、点灯方向Ｔにおける可変色ラ
ンプ１全体の発光色は、３本の発光管１１１〜１１３の
回転位置と相対出力とに依存する。

【００２５】図４（ａ）に示すように、点灯方向Ｔに第
２の発光管１１２が向いている場合には、点灯方向Ｔに
おける可変色ランプ１全体の発生光が緑に近い色になる
。このとき、点灯方向Ｔと反対の方向では、可変色ラン
プ１全体の発生光が赤紫に近い色になる。一方、図４（
ｂ）に示すように、（ａ）の状態から反時計方向に６０
°回転させると、点灯方向Ｔにおける可変色ランプ１全
体の発生光が青緑に近い色となり、点灯方向Ｔと逆の方
向では赤に近い色となる。

【００２６】このように、発光管群の回転位置を調整す
ることによって、所定の点灯方向におけるランプ全体の
発生光を所望の色に近いものとすることができる。

【００２７】なお、図４のように３本の発光管を正三角
形状に配列して発光管群を構成した場合には、発光管群
を少なくとも図４（ａ）に示す原点位置と、この原点位
置から±１２０°回転した位置で位置決めできるように
すればよい。こうすれば、３本の発光管のいずれかが点
灯方向Ｔの正面に向かうように位置決めできる。また、
原点位置から６０°ずつ異なる位置において、±１８０
°の範囲内で発光管群を位置決めできるようにすれば、
さらに多様な発光色を得易いという利点がある。６０°
ずつ異なる位置で発光管群を位置決めするためには、ロ
ータリエンコーダ１４２として６０°ずつ異なる回転位
置を検出できるものを用いればよい。

【００２８】図５は、発光管の相対出力と発光色との関
係を説明するためのｘｙ色度図である。図において、Ａ
点、Ｂ点、Ｃ点は、それぞれ発光管１１１、１１２、１
１３の発色点を示している。可変色ランプ１の発光色は
、色の加法則（加法混色）に従って、３つの点Ａ、Ｂ、
Ｃを頂点とする三角形の範囲において変更することが可
能である。例えば、第２、第３の発光管１１２、１１３
の出力を第１の発光管１１１の出力よりも大きく設定す
ることによって、Ｄ点に示す薄い黄緑色の発生光が得ら
れる。

【００２９】以上のように、この可変色照明装置では、
発光管群を回転させることによって、特定の方向におけ
る視覚的な発光色を変化させることができる。また、発
光管１１１〜１１３の相対出力を変更することによって
も発光色を変化させることができる。従って、この２つ
の調色方法の一方または双方を利用することによって、
所望の方向における視覚的な発生光を所望の色に調整す
ることができるという利点がある。

【００３０】さらに、この実施例では複数の発光管を隣
接して配置しているので、以下に説明するように、各発
光管の調光可能な範囲が拡大されるという利点がある。高輝度放電ランプの調光可能な範囲は１０％程度であり
、白熱灯やハロゲンランプなどに比べて調光可能範囲が
著しく狭いことが知られている。これは、次のような理
由による。高輝度放電ランプにおいて光束を落とすため
に発光管への入力を抑えると、発光管内の温度が低下し
、これによって発光管内のＩｎ，Ｔｌ，Ｎａ等の発光物
質の蒸気分圧が変化する。そして、これらの蒸気分圧が
所定の値以下になるとランプが失灯してしまう。発光管
が１本しかない従来の高輝度放電ランプでは、失灯しな
いで調光できる範囲は定格出力のせいぜい約９０％程度
であった。

【００３１】これに対して、上記実施例では図１、図２
に示すように複数の発光管を隣接して配置しているので
、各発光管から放射される熱が他の発光管に供給される
。従って、一本の発光管（例えば１１１）への入力を低
下させた時にも、他の２本の発光管１１２、１１３から
発光管１１１に熱が与えられる。この結果、発光管が一
本しか無いランプにおいてその発光管への入力を低下さ
せた場合に比べて、発光管１１１はより高温に保たれる
ことになる。したがって、発光管１１１の内部の発光物
質の蒸気分圧は変化しないので失灯しにくく、調光可能
な範囲が拡大される。

【００３２】なお、一本の発光管１１１への入力を低下
させるときに、他の発光管１１２、１１３への入力を上
昇させるようにすれば、発光管１１１の温度低下を防止
ことができ、さらに低い入力レベルまで調光できる。こ
のように、この実施例では各発光管の調光可能な範囲が
拡大されるので、ランプ全体の発生光の色度もより広い
範囲で変更できるという利点がある。

【００３３】Ｃ．装置の電気的構成と動作図６は、実施
例の電気的構成を示すブロック図である。電力制御回路２は、３本の発光管１１１、１１２、１１
３のそれぞれに対応する３つの調光器２１、２２、２３
と３つの安定器２４、２５、２６とを備えている。調光
器２１〜２３は半導体位相制御回路であり、各調光器に
は交流電源５が並列に接続されている。なお、各発光管
１１１〜１１３の定格電圧が異なる場合には、各調光器
に定格電圧の異なる交流電源を接続するようにしてもよ
い。

【００３４】調色制御回路３は、入力部３１と、出力配
分算定部３２と、発光管出力算定部３３と、３つの調光
信号出力部３４、３５、３６と、回転位置制御部３７と
を備えている。また、遠隔操作装置４は、回転位置設定
部４１と、色度設定部４２と、ランプ出力設定部４３と
を備えている。なお、遠隔操作装置４は、図１に示すよ
うに指令を入力するためのキーと、ランプの運転状態を
表示するための表示部とを有している。

【００３５】発光管群の回転位置を変化させる場合には
、オペレータが遠隔操作装置４のキーを押すことによっ
て発光管群の回転位置を設定する。回転位置は、例えば
、第１の発光管１１１が点灯方向Ｔ（図４）の方向を向
いている場合を原点位置として、±１８０°の範囲の値
で入力する。回転位置設定部４１は、入力された発光管
群の回転位置を表わす回転位置信号Ｓｒを、調色制御回
路３の入力部３１に与える。回転位置信号Ｓｒは更に回
転位置制御部３７に与えられ、モータ１４１を駆動する
駆動信号に変換される。回転位置制御部３７は、モータ
１４１に駆動信号を与えるとともに、ロータリエンコー
ダ１４２から現在位置信号を受取り、回転位置信号Ｓｒ
で指定された回転位置に発光管群を位置決めする。

【００３６】発光管群の回転位置を変えないでランプの
発光色や光束を変化させる場合には、オペレータが遠隔
操作装置４のキーを押すことによってランプの色度と出
力とを設定する。色度は、例えばｘｙ色度座標系の座標
値で入力する。図５に示すＤ点の場合、ｘｙ色度座標系
における座標値は（０．３７，０．４５）となる。ラン
プの出力は、例えば各色度におけるランプの最大出力に
対する相対出力（パーセント）で入力する。遠隔操作装
置４の色度設定部４２とランプ出力設定部４３とは、そ
れぞれキー入力された値に応じて、色度信号Ｓｃとラン
プ出力信号Ｓｐとをそれぞれ発生し、調色制御回路３の
入力部３１に伝送する。

【００３７】色度信号Ｓｃは入力部３１から出力配分算
定部３２に与えられる。出力配分算定部３２は、色度信
号Ｓｃで表わされる色度を実現するための３本の発光管
１１１〜１１３の全光束の相対値を、色の加法則に従っ
て決定する。

【００３８】発光管出力算定部３３は、出力配分算定部
３２で算出された各発光管の全光束の相対値（すなわち
、出力の相対値）と、ランプ出力信号Ｓｐとに基づいて
、各発光管の出力レベルを算出する。この際、出力配分
算定部３２で算定された相対出力値がもっとも大きな発
光管の出力レベルを、その発光管の定格出力と、ランプ
出力信号Ｓｐで表わされる相対出力（パーセント）とを
乗じたレベルに合わせる。例えば、３本の発光管の出力
の相対値が０．６：０．４：１．０であり、ランプ出力
信号Ｓｐで表わされる相対出力が７０％である場合には
、各発光管の出力レベルはそれぞれ４２％、２８％、７
０％と設定される。

【００３９】各発光管の出力レベルを示す信号は、発光
管出力算定部３３から３つの調光信号出力部３４〜３６
に与えられ、調光信号出力部３４〜３６は、調光器２１
〜２３を制御するための調光信号（フェード信号）を発
生する。調光器２１〜２３では、調光信号出力部３４〜
３６から与えられた調光信号によって各発光管に流れる
電流の導通位相角が制御される。この結果、各発光管に
流れる電流が調整され、各発光管の全光束が調整される
。なお、各発光管の効率は電流に依存するので、全光束
は必ずしも給電量に比例しない。そこで、発光管出力算
定部３３は、発光管の全光束と給電量との関係に応じて
、出力配分算定部３２で決定された各発光管の全光束の
比を保つように、所定の較正曲線に従って、調光信号出
力部３４〜３６に与える信号を補正している。

【００４０】上述した発光管群の回転に発光色の調整と
、各発光管の相対出力の変化による発光色の調整とを同
時に用いれば、発光色を多様な方法で変更できるばかり
でなく、点灯方向も容易に変えることができるという利
点がある。また、例えば、発光管群を±１８０°の範囲
で回動させつつ各発光管の相対出力を所定の変化パター
ンで連続的に変化させれば、そのパターンに応じた特有
の色変化で照明を行なうことができる。

【００４１】Ｄ．変形例なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において
実施することが可能であり、例えば次のような変形も可
能である。

【００４２】（１）図７に示すように、可変色ランプの
外管１０２の中に部分円筒面状の反射板１９０を設けて
もよい。このような反射板を設けることにより、点灯方
向Ｔに出射される光束が多くなるので、点灯方向Ｔに対
してより明るい照明を行なうことができるという利点が
ある。

【００４３】（２）上記実施例では、３本の発光管に異
なる２元アマルガムを封入することによって発光色を変
えていた。しかし、２元アマルガムの代わりに、金属ハ
ロゲン化物を封入してもよい。例えば、第１の発光管１
１１にはＩｎＩ３　等のインジウムのハロゲン化物を封
入し、第２の発光管１１２にはＴｌＩ等のタリウムのハ
ロゲン化物を、また、第３の発光管１１３にはＮａＩ等
のナトリウムのハロゲン化物を封入してもよい。

【００４４】（３）上記実施例では、発光管に封入する
発光物質を各発光管ごとに変えていたが、発光色を変え
るためには、耐熱性と透光性とを有する色付フィルター
を発光管の外側に直接設けることによってランプの外部
に出射される光の色を調整してもよい。

【００４５】図８（ａ）の発光管は、透光性アルミナの
管の外周層として、酸化クロムを約１ｍｏｌ％固溶させ
た赤色の外周層を形成した発光管である。酸化クロムの
代わりに酸化ニッケルを固溶させると緑色の層となり、
酸化コバルトを固溶させると青色の層となる。なお、外
周層の厚みとしては、１０μｍ程度が好ましい。このよ
うに、透光性アルミナの管の外周層のみを着色する代わ
りに、発光管全体に上記の酸化物を固溶させることによ
って発光管の全体を着色するようにしてもよい。

【００４６】図８（ｂ）は、中央部の外径が両端部の外
径よりも細い透光性アルミナの発光管１１０の外側に、
スリーブ状の色付きフィルタ２１０を取り付けた発光管
を示す図である。この色付きフィルタ２１０は、アルミ
ナにクロム、ニッケル、またはコバルトの酸化物を固溶
させた透光性セラミックのスリーブである。

【００４７】あるいは、図８の（ｃ）や（ｄ）のように
、発光管の周囲に板状の色付セラミックフィルタ２２１
、２２２、２２３を設置してもよい。例えば、フィルタ
２２１、２２２、２２３として、それぞれ単結晶のルビ
ー、エメラルドおよびブルーサファイアを用いてもよい
。

【００４８】なお、上述のように、発光管自身を着色し
たり、発光管の外側に色付きフィルタを設けたりするの
と同時に、各発光管に封入する発光物質をかえて発光管
固有の発光色を変えるようにしてもよい。

【００４９】（４）上記実施例では、３本の発光管を上
部端栓１２１と下部端栓１２２とで挟持していたが、３
本分の発光管を一体として構成した発光管（以下、「一
体型発光管」と呼ぶ。）を用いてもよい。このような一
体型発光管では、各発光管で発生する熱が他の発光管に
効率よく供給され、熱が外部に逃げる割合が減少する。従って、一本の発光管の入力を低下させた場合にも、そ
の発光管の温度が低下しにくい。この結果、図２のよう
に複数の発光管を互いに離れた状態で配置する場合に比
べて、各発光管の調光範囲が更に広くなるという利点が
ある。

【００５０】図９（ａ）は、３本分の発光管の隣合う管
壁を一体化した一体型発光管を示している。発光部とな
る３つの貫通孔ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３の間（すなわち
、発光管の中心部）には小さな貫通孔が開けられている
。

【００５１】図９（ｂ）は、（ａ）の一体型発光管の周
囲の凹凸をなくし、発光管全体の水平断面の形状が、丸
みを帯びた三角形になるようにしたものである。この一
体型発光管では貫通孔の間にくびれた部分がないので、
各発光部の（すなわち、各貫通孔ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ
３の）出力が異なる場合にも、熱応力による応力集中が
起こりにくい。従って、（ａ）の発光管に比べて熱応力
による破壊が起きにくいという利点がある。なお、一体
型発光管は、例えば射出成形によって成形することがで
きる。

【００５２】（５）上記実施例では、３本の発光管を用
いていたが、３本に限らず、一般に２本以上の発光管を
所定の回転軸のまわりに配置した発光管群を用いること
ができる。図１０は、４本の発光管を上部端栓と下部端
栓とで正方状に挟持した発光管群を示す図である。この
図では、緑色の発光管を２本用いている。ＲＧＢの３原
色を用いて白色と等色な発生光を得るには、Ｒ：Ｇ：Ｂ
の光束（ｌｍ）の比を１：４．６：０．０６にする必要
がある。各色の発光管の全光束を互いに異なる値に設計
することも可能だが、緑色の発光管の全光束を前記の比
で示される程度に高めるのは一般に容易ではない。従っ
て、例えば図１０のように、緑色の発光管を赤色や青色
の発光管よりも多く用いれば、白色に近い発生光を得易
いという利点がある。

【００５３】なお、２本の発光管を用いただけでは白色
と等色な発生光を得ることはできないが、２本の発光管
の発生光の色度の組み合わせによって、数種類の色度に
発生光を変化させることは可能である。

【００５４】なお、複数の発光管を、互いに等価な位置
関係で回転軸のまわりに配置すれば、発光管群を回転さ
せたときに、所望の色の発光管を点灯方向に向けるのが
容易になるという利点がある。ここで、「等価な位置関
係」とは、発光管群を回転軸まわりに回転させた時に、
異なる発光管を同じ回転位置に位置決めすることができ
る関係を言う。

【００５５】（６）上記実施例では、補助電極を各発光
管の下端部に設けていたが、図１１に示すように一部の
発光管（図１１の場合には発光管１１２）の補助電極１
５８をその発光管の上端に設けるようにしてもよい。一
般に知られているように、発光管内の放電は、補助電極
に隣接する主電極と補助電極との間のグロー放電で開始
され、その後、次第に主電極間のアーク放電に移行する
。従って、発光管の温度は補助電極が存在する方の端部
で早く上昇し、他方の端部では温度上昇が遅いのが普通
である。発光管の始動時間（主電極間のアーク放電が完
全に行なわれるようになるまでの時間）は、発光管の温
度上昇に依存する。そこで、上述のように、一部の発光
管の補助電極を発光管の上端に設けるようにすれば、そ
の発光管の補助電極側の端部の熱が、熱放射によって隣
接する発光管に伝えられる。すなわち、隣接して設置さ
れた２本の発光管の補助電極を互いに異なる側の端部に
設けると、各発光管の温度上昇が加速され、この結果、
各発光管の始動時間が短縮されるという利点がある。

【００５６】なお、一部の発光管の補助電極を他の発光
管と異なる端部に設けるようにすれば、図１１に示すよ
うに、始動回路１９１、１９２を発光管の上部と下部に
分けて配置するのが容易になる。従って、複数の発光管
のそれぞれに対応する始動回路をランプ内に配置しやす
いという利点もある。

【００５７】また、図１０のように偶数本の発光管を用
いる場合には、隣接する発光管ごとに、補助電極を設置
する端部を交互に変えることによって、始動時間の短縮
の効果と始動回路の配置容易性とを更に高めることがで
きる。

【００５８】（７）上記実施例では、ランプの内部にモ
ータを設けていたが、図１２に示すようにモータをラン
プの外部に設けてランプ全体を回転させるようにしても
よい。すなわち、この可変色照明装置は一般に、発光管
群を回転させる回転手段を備えていればよい。

【００５９】図１２において、可変色ランプ１ａは、図
１の可変色ランプ１と異なり、モータ１４１とエンコー
ダ１４２とを有しておらず、また、電極固定板１２３が
３本の脚１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃで支えられてい
る。従って、発光管群はランプ内に固定されている。こ
の可変色ランプ１ａ外部の接続ピンは回転台３１０の図
示しないソケットに挿入される。

【００６０】回転台３１０は、固定台３２０の上に載置
されており、回転台３１０の中心軸が固定台３２０の中
央に設置されたエンコーダ付きのダイレクトドライブモ
ータ１４０に連結されている。また、回転台３１０の下
面の周辺部には、回転可能な鋼球を下部に有する支持脚
３１１が３カ所設けられており、モータ１４０の回転に
応じて回転台３１０が滑らかに回転できるようにされて
いる。

【００６１】各発光管に電力を供給する配線は、電力制
御回路２から回転台３１０の図示しない端子に接続され
ている。これらの配線は、回転台３１０の回転に追従で
きるように、たるみを持たせている。

【００６２】図１２のように、ランプを回転台３１０の
上に載置して回転台３１０を回すようにすれば、ランプ
内の高温環境で動作するモータを使用しなくてもすむと
いう利点がある。また、ランプ内部にモータを設けてい
ないので、ランプ単体の単価を低く抑えることができる
。従って、ランプの交換を考慮すると、照明装置として
の経済性を向上させることができるという利点がある。

【００６３】なお、上記実施例では発光管群（またはラ
ンプ）を回転させる手段として、モータとエンコーダと
を用いたが、その他の駆動装置と回転位置検出装置とを
有する回転手段を用いてもよい。駆動装置としては、例
えば、ピエゾ素子やソレノイドを用いた駆動部と、駆動
部の直線運動を回転運動に変換するギアなどの伝動機構
とで構成された装置を用いることができる。また、回転
位置検出装置としては、例えば、リミットスイッチなど
を用いることができる。

【００６４】（８）上述のランプはいずれも発光管の一
方の端部に始動用の補助電極を有していたが、始動電極
が無い発光管を用いてもよい。また、上述のランプはい
ずれも片口金タイプのランプとしたが、両口金タイプの
ランプにしてもよい。図１３は、両口金タイプの可変色
ランプ１ｂを備えた可変色照明装置を示す図である。こ
の可変色ランプ１ｂは、下部口金１０１ａと上部口金１
０１ｂとを有しており、その間に円筒状の外管１０２ａ
が封着されている。上部口金１０１ｂには、上部端栓１
２１の突起部１２１ａを回転可能に保持する上方支持板
１３１が固定されている。下部口金１０１ａには、各発
光管の下部の主電極にそれぞれ接続された接続ピン１７
１、１７３、１７５が設けられており、一方、上部口金
１０１ｂには、各発光管の上部の主電極にそれぞれ接続
された接続ピン１７２、１７４、１７６が設けられてい
る。

【００６５】このような両口金タイプのランプを用いれ
ば、上部の主電極のリード線１５１ａを、図１のように
下方に逆Ｌ字形に曲げて、発光管の上部を支持する支持
棒としての役割を持たせる必要がない。従って、ランプ
内の構成を簡単化することができるとともに、ランプの
断面積を小さくできるという利点がある。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明によれば、回転手段が複数の発光管を有する発光
管群を回転させるので、所望の色度で外部に発光する発
光管を所定の点灯方向に位置決めすることができ、従っ
て、所定の点灯方向における発生光の色度を変えること
ができる。このとき、各発光管の出力を低下させる必要
がないので、高輝度のままで発生光の色度を変化させる
ことができるという効果がある。

【００６７】また、請求項２に記載した発明によれば、
点灯制御手段が、複数の発光管の相対出力を調整する手
段を含むものとしているので、各発光管の相対出力を変
化させることによって発光管群全体の発生光の色度を変
えることができる。従って、発光管の回転による発生光
の色度の変更と、発光管の相対出力の調整による発生光
の色度の変更とを組み合わせることによって、所定の点
灯方向に対する発光管群全体の発生光の色度を多様な方
法で変えることができるという効果がある。

【００６８】さらに、請求項３に記載した発明によれば
、３原色の色に近い色度で外部に発光する発光管を用い
るので、色度座標系における広範囲の色度の発生光を得
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例としての可変色照明装置の
構成を示す図。

【図２】可変色ランプの斜視図。

【図３】端栓と第２の発光管の断面を示す部分断面図。

【図４】発光管群の回転による発光色の変更方法を説明
するための概略平面図。

【図５】発光管の相対出力と発光色との関係を説明する
ためのｘｙ色度図。

【図６】実施例の電気的構成を示すブロック図。

【図７】反射板を設けた可変色ランプを示す斜視図。

【図８】色付きフィルタまたは色付きスリーブで発生光
の色を調整する方法を示す説明図。

【図９】３本分の発光管を一体化した一体型発光管を示
す図。

【図１０】４本の発光管を用いた発光管群を示す図。

【図１１】補助電極を発光管の上端と下端に分けて設け
た発光管群を示す図。

【図１２】モータをランプの外部に設けてランプ全体を
回転させる可変色照明装置を示す図。

【図１３】両口金タイプの可変色ランプ１ｂを備えた可
変色照明装置を示す図。

【符号の説明】

１…可変色ランプ２…電力制御回路３…調色制御回路４…遠隔操作装置５…交流電源１０１…口金１０２…外管１１０…発光管１１１…発光管１１２…発光管１１３…発光管１２１…上部端栓１２１ａ…突起部１２１ｂ…封止部１２２…下部端栓１２２ａ…突起部１２２ｂ…封止部１２３…電極固定板１２３ａ…脚１３１…上方支持版１３２…下部支持板１４０…ダイレクトドライブモータ１４１…モータ１４２…ロータリエンコーダ１５１…主電極１５１ａ…リード線１５２…主電極１５４…主電極１５５…主電極１５７…補助電極１５８…補助電極１７１…接続ピン１８１…接続ピン１８３…接続ピン１９０…反射板１９１…始動回路２１０…フィルタ２２１…色付セラミックフィルタ３１０…回転台３１１…支持脚３２０…固定台Ｓｃ…色度信号Ｓｐ…ランプ出力信号Ｓｒ…回転位置信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　発生光の色度を変更可能な可変色照明
装置であって、互いに異なる色度の光を外部に発する複
数の発光管を、所定の回転軸のまわりに配置した発光管
群と、前記発光管群を前記回転軸のまわりに回転させる
回転手段と、前記発光管群の複数の発光管を点灯させる
点灯制御手段と、を備えることを特徴とする可変色照明
装置。
【請求項２】　　請求項１記載の可変色照明装置であっ
て、前記点灯制御手段は、複数の発光管の相対出力を調
整する手段を含む可変色照明装置。
【請求項３】　　請求項２記載の可変色照明装置であっ
て、前記複数の発光管は、青の波長域の光を外部に発す
る第１の発光管と、緑の波長域の光を外部に発する第２
の発光管と、赤の波長域の光を外部に発する第３の発光
管とを含む可変色照明装置。