JPH09259824A - 可変色照明装置及び可変色照明装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１つの発光管で発光色を変化することが可能
で、拡散板などの混色手段を用いずに使用でき、調光性
が良く、比較的構造が簡易な電子ビームを利用した屋内
照明用可変色照明装置及びその駆動方法を得る。 【解決手段】真空容器１の内前面側を２種類以上の蛍光
体で塗り分け、後面側に設けられた背面電極１０と離隔
して１本もしくは複数本平行に線状熱陰極５を張架し、
この線状熱陰極５から引き出し電極１１によって引き出
された電子の通過、遮断の制御を行う、絶縁性基板に形
成され、蛍光体の塗布パターンに対応し、同種の蛍光体
に対応する電極には全て同電位が印加されるように接続
され、かつ、異種の蛍光体に対応する電極には独立に電
位が印加できるように絶縁されたアレイ状の金属電極群
からなる制御電極１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子ビームを利用し
た照明装置、特に屋内照明用の可変色照明装置で、例え
ば部屋の用途等に応じて照明の色を変えることができる
照明装置及びその駆動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３５に、テレビジョン学会技術報告
ＶＯＬ.１５，ＮＯ.１ 「車載用高輝度バックライト」
に示された従来の照明装置の一例である高輝度発光管の
断面図を示す。

【０００３】図において、ガラスで形成された真空容器
１０１の発光面である前面ガラス上にアルミニウム製の
放熱器１０２が設けられ、その前面には拡散ガラスから
なる拡散板１０３が配設されている。真空容器１０１、
放熱器１０２、拡散板１０３で囲まれた空間には冷却液
１０４が封入されている。真空容器１０１内には、タン
グステン細線に酸化物を塗布した線状熱陰極１０５が、
等間隔で数本張架されており、この線状熱陰極１０５と
真空容器１０１の後面との間には拡散電極１０６、真空
容器１０１の発光面である前面の真空側には蛍光面１０
７、線状熱陰極１０５と蛍光面１０７との間には電子通
過孔を有するグリッド１０８、さらに真空封止のための
金属蓋である排気蓋１０９が配設されている。ここで、
蛍光面１０７は、例えばＹ₂SiＯ₅：Tbのような蛍光体が
一様に塗布された蛍光膜と、アルミニウムを真空蒸着し
たメタルバックからなる。また、グリッド１０８はステ
ンレスの薄板をエッチング加工したものである。

【０００４】次に、動作について説明する。線状熱陰極
１０５に電流を流し、線状熱陰極１０５の温度を例えば
６００℃〜７００℃に設定することによって熱電子が放
射される。熱電子は蛍光面１０７に印加された６kV〜１
０kVの高電圧によって引き出される。グリッド１０８を
通過した電子は蛍光面１０７に入射し、蛍光体が発光す
る。このときグリッド電圧を−２０Ｖ〜０Ｖの間で変化
し、蛍光面に入射する電流量を制御することにより輝度
を調光することができる。また、拡散電極１０６に１０
Ｖ〜５０Ｖの電圧を印加し、電子ビームを拡散させるこ
とによって蛍光面１０７を一様な輝度で発光させること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の高輝度発光管は
上記のように構成されていたので、蛍光膜に塗布した蛍
光体によって発光色は決まっており、また蛍光体へ入射
する電子量が固定されていたので、発光色を変化するこ
とができなかった。従って、発光色が変化可能な可変色
照明としては使用することができないという問題点があ
った。

【０００６】これに対し、それぞれ単色光を放射する発
光管を複数色組み合わせて、１つの装置に組込み、拡散
板を介して外部へ光を放射することにより、調光された
可変色照明装置がある。しかし、複数の発光管を用い、
さらに調光するために拡散板を用いなくてはならないと
いう制約があった。拡散板を用いると光の強度が減衰し
てしまうという問題があった。

【０００７】また、可変色装置としてはテレビに代表さ
れるＣＲＴが考えられるが、電子銃や偏向ヨーク等を組
み込んだ複雑構造のため、奥行きや形状の点で制約があ
った。そのため、例えば、可変色照明装置として例えば
天井に吊って設置すること等はできない。

【０００８】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、真空発光管に発光色可変手段を
備えることにより、１つの発光管で発光色を変化させる
ことが可能で、拡散板などの混色手段を用いることなく
使用でき、調光性が良く、比較的構造が簡易な、電子線
励起による発光を利用した屋内照明用可変色照明装置を
得ることを目的としている。さらに、可変色の制御が容
易な、可変色照明装置の駆動方法を得ることを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る可変色照明装置は、少なくとも２種類以上の蛍光体で
塗り分けられた蛍光面と、該蛍光面に対向して設けられ
た背面電極と、該背面電極と離隔して複数の電子通過孔
を有する引き出し電極との間に設けられ、１本もしくは
複数本平行に張架され、電子を放射する線状熱陰極と、
上記引き出し電極と上記蛍光面との間に設けられ、上記
引き出し電極に印加された電圧により上記線状熱陰極か
ら引き出された電子を通過させる通過孔を有する制御電
極であって、上記蛍光面上の蛍光体の塗布パターンに対
応し、同種の蛍光体に対応する電極には全て同電位が印
加されるように接続され、かつ、異種の蛍光体に対応す
る電極には独立に電位が印加されるように絶縁されて該
通過孔を通過し上記蛍光面上の各々の蛍光体へ入射され
る電子量を制御する電極群をさらに備えた制御電極と
を、真空に保たれた密封容器内に配設したものである。

【００１０】本発明の請求項２に係わる可変色照明装置
は、請求項１において、制御電極が、電子通過孔を有す
る絶縁性基板に、蛍光体の塗布パターンに対応してアレ
イ状に形成された薄膜金属電極群を備えたことを規定す
るものである。

【００１１】本発明の請求項３に係わる可変色照明装置
は、請求項１において、制御電極と蛍光面との間に集束
電極をさらに備えたことを規定するものである。

【００１２】本発明の請求項４に係わる可変色照明装置
は、請求項１において、制御電極に印加する電圧の電圧
源として、電圧の印加時間を制御する手段を備えたこと
を規定するものである。

【００１３】本発明の請求項５に係わる可変色照明装置
は、少なくとも２種類以上の蛍光体で塗り分けられた蛍
光面と、該蛍光面に対向して設けられた背面電極と、該
背面電極と離隔して複数の電子通過孔を有する引き出し
電極との間に設けられ、１本もしくは複数本平行に張架
され、電子を放射する線状熱陰極と、上記引き出し電極
と上記蛍光面との間に設けられ、上記引き出し電極に印
加された電圧により上記線状熱陰極から引き出された電
子を通過させる通過孔を有し、該通過孔を通過し上記蛍
光面上の蛍光体へ入射される電子量を印加された電位に
よって制御する制御電極と、該制御電極を通過した電子
の広がりを制御して上記蛍光面での発光領域を制御する
集束電極とを、真空に保たれた密封容器内に配設したも
のである。

【００１４】本発明の請求項６に係わる可変色照明装置
は、少なくとも２種類以上の蛍光体で塗り分けられた蛍
光面と、該蛍光面に対向して設けられた背面電極と、該
背面電極と離隔して複数の電子通過孔を有する引き出し
電極との間に設けられ、１本もしくは複数本平行に張架
され、電子を放射する線状熱陰極と、上記引き出し電極
と上記蛍光面との間に設けられ、上記引き出し電極に印
加された電圧により上記線状熱陰極から引き出された電
子を通過させる通過孔を有し、該通過孔を通過し上記蛍
光面上の蛍光体へ入射される電子の位置を制御する偏向
電極とを、真空に保たれた密封容器内に配設したもので
ある。

【００１５】本発明の請求項７に係わる可変色照明装置
は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、蛍光面の蛍光
体の塗布面積と種類とを制御して発光色を制御すること
を規定するものである。

【００１６】本発明の請求項８に係わる可変色照明装置
は、電子照射中による発光色と電子照射を止めた直後の
残光色とが異なる蛍光体の塗布された蛍光面と、該蛍光
面に対向して設けられた背面電極と、該背面電極と離隔
して複数の電子通過孔を有する引き出し電極との間に設
けられ、１本もしくは複数本平行に張架され、電子を放
射する線状熱陰極とを、真空に保たれた密封容器内に配
設し、上記引き出し電極から引き出される電子の上記蛍
光体への照射時間と照射停止時間を制御する手段を備え
たものである。

【００１７】本発明の請求項９に係わる可変色照明装置
は、請求項８において、電子の上記蛍光体への照射時間
と照射停止時間を制御する手段が引き出し電極に備えら
れたパルス状電圧発生源であることを規定するものであ
る。

【００１８】本発明の請求項１０に係わる可変色照明装
置は、請求項１乃至９のいずれか１項において、真空に
保たれた密封容器の形状が略円筒形であり、蛍光面がそ
の側面部分の少なくとも一部に形成されていることを規
定するものである。

【００１９】本発明の請求項１１に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を少
なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
装置の駆動方法であって、引き出された電子に、上記蛍
光体の種類に応じて制御された大きさの電圧を印加し
て、各々の蛍光体への電子の入射量を制御し、電子の入
射量に応じた発光色を複数得るものである。

【００２０】本発明の請求項１２に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、請求項１１において、印加する電圧の
印加時間を制御することにより蛍光体への電子の入射量
を制御して、電子の入射量に応じた発光色を複数得るこ
とを規定するものである。

【００２１】本発明の請求項１３に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を少
なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
装置の駆動方法であって、引き出された電子の蛍光体へ
入射される広がりを制御し、上記少なくとも２種類以上
の蛍光体の領域を特定することにより、同時に発光させ
る蛍光体の種類に応じた発光色を複数得るものである。

【００２２】本発明の請求項１４に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を少
なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
装置の駆動方法であって、引き出された電子に上記少な
くとも２種類以上の蛍光体の位置に応じて制御された大
きさの電圧を印加して、蛍光体への電子の入射位置を偏
向制御して、電子の入射位置に応じた発光色を複数得る
ものである。

【００２３】本発明の請求項１５に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を蛍
光体に照射して発光させる照明装置の駆動方法であっ
て、線状熱陰極から引き出された電子の蛍光体への照射
時間と照射停止時間とを制御して、上記蛍光体への電子
照射に対応した発光色と、電子照射を止めた時の残光色
とにより複数の発光色を得るものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、本発明の一実施の形態を図につい
て説明する。図１は本発明の一実施の形態の可変色照明
装置の断面摸式図、図２は本発明の一実施の形態の可変
色照明装置の要部斜視図、図３は本発明の一実施の形態
の可変色照明装置の一部断面側面図で、図２中Ｘ−Ｘ’
方向の断面を示している。図において、例えばガラスで
形成された真空容器１内部の後面側には背面電極１０が
設けられ、この背面電極１０には、１２．５mm間隔で複
数の溝が設けられている。溝の断面形状は長径１．５m
m、短径１mmの半楕円形状である。背面電極１０の溝の
部分には、線状熱陰極５が並行に数本張架されており、
線状熱陰極５の蛍光面７側には引き出し電極１１が配設
される。背面電極１０と引き出し電極１１は導通してお
り同じ電圧が印加される。引き出し電極はメッシュ状に
電子通過孔が設けられ、開口率が高い電極である。引き
出し電極の断面形状も長径１．５mm、短径１mmの半楕円
形状である。蛍光面７は、真空容器１の発光面である前
面の真空側に設けられ、蛍光膜７ａとブラックマトリッ
クス７ｂとメタルバック７ｃから構成される。蛍光膜は
Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の蛍光体を
ストライプ状に塗布したものである。本実施の形態で
は、例えば蛍光体の組成としてＲがＹ₂Ｏ₃：Eu、ＧがＹ
₂SiＯ₅：Tb、ＢがZnＳ：Ag,Alのものを用いている。ピ
ッチは０．７mmであり、３色塗布すると２．１mmピッチ
の周期となる。このように約２mmという細かいピッチの
ため、蛍光体がそれぞれ発光しても、拡散板を用いなく
ても混色されたような自然な光が得られ、拡散板などを
用いることなく屋内用照明としてそのまま使用すること
が可能となる。このピッチは小さい方が混色という点で
は良いが、おおよそ４mm以下のピッチで形成すれば拡散
板無しで使用可能である。また、蛍光膜７ａのラインの
幅は０．６mmであり、各ラインの間の幅０．１mmの場所
にブラックマトリックス７ｂが設けられている。ライン
の方向は線状陰極５と直交する方向である。制御電極１
２は、絶縁性の基板１２ａ上に、蛍光面の塗布パターン
に対応して長手方向が線状熱陰極５と直交する方向で、
０．７mmピッチでアレイ状に薄膜金属電極１２ｂが設け
られている。この薄膜金属電極１２ｂは絶縁性基板１２
ａの線状熱陰極側５に設けられ、電子通過孔１３を有し
ている。そして、薄膜金属電極１２ｂは、効果的に電子
に電界をかけられるように、電子通過孔１３の内部に入
り込むような形で形成されている。

【００２５】図４は、本発明の一実施の形態の可変色照
明装置に備えられた制御電極の平面図で、線状熱陰極側
から見た図である。配線１４は例えばパラレルギャップ
溶接により、各薄膜金属電極１２ｂに溶接されている。
薄膜金属電極群は２本置きに配線によって導通してお
り、同じ色に対応する電極には同じ電圧が印加されると
ともに、それぞれの色に対応する電極に対しては独立に
電圧が印加できるように隣同士の電極は絶縁がなされて
いる。

【００２６】次に、本可変色照明装置の動作及び駆動方
法について説明する。線状熱陰極５、引き出し電極１
１、制御電極１２及び蛍光面７には、図示していない
が、それぞれ電源が備えられている。線状熱陰極５の電
位を０Ｖとして、引き出し電極１１に１０Ｖ〜４０Ｖ程
度の電圧を印加すると、線状熱陰極５から熱電子が放出
される。引き出し電極１１は開孔率が高いため、大半の
電子は引き出し電極１１を通り抜け、制御電極１２へ向
かう。制御電極１２の各薄膜金属電極１２ｂには、電子
通過孔１３が設けられているが、薄膜金属電極１２ｂに
０Ｖ〜１００Ｖ程度の電圧を印加すると電子が通過し、
０Ｖ〜−２０Ｖ程度の電圧を印加することによって電子
が通過できなくなる。例えば、本実施の形態の場合、２
０００Ｋの色温度で発光させたいときにはＲに対応する
薄膜金属電極には８０Ｖ、Ｇに対応する薄膜金属電極に
は４０Ｖ、Ｂに対応する薄膜金属電極には−５Ｖを印加
すれば良く、また、１００００Ｋの色温度で発光させた
いときはＲ、Ｇ、Ｂの薄膜金属電極のそれぞれに２０
Ｖ、８０Ｖ、６０Ｖを印加すれば良い。制御電極１２を
通過した電子は６ＫＶ〜２０ＫＶ程度の高電圧が印加さ
れた蛍光面に入射し、発光する。

【００２７】図５は色度図で、図中本実施の形態に使用
した蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｂの色度を点Ｒ、Ｇ、Ｂで示す。本
実施の形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれを独立に発光する
ことができるため、発光できる色度範囲は、三角形ＲＧ
Ｂ内の領域であり、大きく発光色を変化することができ
る。変色例として、図６に、図５に図示した完全放射体
軌跡１５上で色温度を２０００Ｋ〜１００００Ｋまで変
化させたときの色温度と、蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに
対応した薄膜金属電極の印加電圧を示す。このように、
薄膜金属電極の電圧を制御することで、所望の色を発光
することができる。

【００２８】本実施の形態のような構成、駆動方法によ
り、ピッチの小さな複数種の蛍光体パターンに入射する
電子の量を制御できるため、１つの発光管で発光色を変
化することが可能となる。そのため、この発光管を用い
て装置を構成すると、拡散板などの混色手段を用いずに
使用でき、調光性が良く、比較的構造が簡易な電子ビー
ムを利用した屋内照明用可変色照明装置を得ることがで
きる。

【００２９】本実施の形態においては、図５に示される
ように、広い変色範囲を得るために色純度の高い蛍光体
を使用した例について示したが、変色範囲が狭くても良
い場合はもっと色純度の低い蛍光体を使用しても良い。
色純度が低くても良ければ、蛍光体の選定の幅が広が
り、顔料を使用しなくても良くなったり、蛍光体を混合
して使用できたりする。これらのことにより、例えば発
光効率の向上を図ることができる。

【００３０】なお、本実施の形態において、線状熱陰極
５のピッチを１２．５mmとした例について示したが、こ
の大きさに因われることはない。しかし、ピッチが大き
くなると輝度むらが生じるので、この点を考慮してピッ
チを決めればよい。

【００３１】また、本実施の形態において、引き出し電
極１１の断面形状を長径１．５mm、１mmの半楕円形状と
した例について示したが、この大きさに因われることは
ない。しかし、大きくすると電子引き出しのための電圧
が上昇してしまい、小さくすると装置を高精度で組み立
てなければならないので、この点を考慮して大きさを決
める必要がある。さらに、引き出し電極１１と背面電極
１０の溝の形状をいずれも半楕円形状としたが、半円形
や凹形等を組み合わせたものであってもよい。但し、引
き出し電極１１が制御電極側に突き出た縦長の半楕円形
状の場合は、電子の広がりを促進でき、輝度の均一化が
容易となる。

【００３２】実施の形態２．以下、本発明の別の実施の
形態を図について説明する。図７は本発明の一実施の形
態の可変色照明装置に使用される線状熱陰極近傍の拡大
斜視図である。この図に示される線状熱陰極５、背面電
極１０、引き出し電極１１は実施の形態１で示した可変
色照明装置に適用され、図示していない部分の構成は実
施の形態１と同様である。上記実施の形態１における引
き出し電極１１はメッシュ状の有孔金属電極であった
が、本実施の形態の図７では、引き出し電極１１は簾状
の有孔金属電極である。本実施の形態のように簾状の有
孔金属電極で引き出し電極を形成することによって、引
き出し電極の開孔率を向上させ、電子を効率良く引き出
すことができる。

【００３３】実施の形態３．以下、本発明の別の実施の
形態を図について説明する。図８は本発明の一実施の形
態の可変色照明装置に使用される線状熱陰極近傍の拡大
斜視図である。この図に示される線状熱陰極５、背面電
極１０、引き出し電極１１は実施の形態１で示した可変
色照明装置に適用され、図示していない部分の構成は実
施の形態１と同様である。上記実施の形態１もしくは２
においては引き出し電極１１と背面電極１０は導通され
ていたが、引き出し電極１１と背面電極１０は必ずしも
同電位である必要はなく、本実施の形態のように分離さ
れていても良い。本実施の形態の場合、背面電極１０に
負の電圧を印加し、引き出し電極１１に正の電圧を印加
すれば背面電極１０には電子が入射せず、背面電極１０
で消費される電力を低減することができる。また、背面
電極１０の電圧を変化することにより、線状熱陰極５か
ら放出される電子の広がりを変えることができるので、
蛍光面における輝度ムラをなくすることが容易になる。

【００３４】実施の形態２、３において、引き出し電極
の断面形状と背面電極の溝の断面形状に楕円弧を用いて
いるが、実施の形態１で記載した通り、必ずしも楕円弧
である必要はなく、要は電子を効果的に引き出すことが
でき、制御電極へ向かう電子流の電流密度が均一になる
ように構成されていればよい。

【００３５】実施の形態４．以下、本発明の別の実施の
形態を図について説明する。図９は本発明の一実施の形
態の可変色照明装置に使用される制御電極の平面図で、
配線を含めた図である。なお、図において、制御電極１
２以外の構成は上記実施の形態１と同様である。本実施
の形態においては、制御電極１２の電子通過孔１３は円
形ではなく細長い形状をしている。また、隣接する薄膜
金属電極の電子通過孔とは半ピッチずらして形成されて
いる。電子通過孔を細長くしたため、本実施の形態にお
ける制御電極１２は実施の形態１の制御電極１２と比較
して開孔率が高くなる。そのため、輝度の向上を図るこ
とができる。しかし、開孔率をあげると電極の構造が弱
くなるため、本実施の形態では、ピッチを半分ずらすこ
とによって電極の開孔部が近接しないように分散し、電
極の弱体化を防いでいる。この場合、ピッチを複雑な規
則性をもってずらすと、蛍光面に幾何学的輝度ムラが生
じる場合があるため、本実施の形態で例示したように半
ピッチずらす程度にし、開孔部が均一に分散するように
する方がよい。

【００３６】また、１つの電子通過孔の面積を広げるこ
とによって開孔率をあげると、輝度の向上を図ることが
できるが、電子を遮断することが難しくなる傾向がある
ため、この点について考慮して開孔率を決定すればよ
い。

【００３７】実施の形態５．以下、本発明の別の実施の
形態を図について説明する。図１０は本発明の一実施の
形態の可変色照明装置に使用される制御電極の平面図
で、配線を含めた図である。なお、図において、制御電
極１２以外の構成は上記実施の形態１と同様である。本
実施の形態においては、制御電極１２においてＲの薄膜
金属電極１２Ｒは制御電極端部でつなぎ合わせることに
よって一体化されている。Ｇの薄膜金属電極１２Ｇも同
様である。また、Ｂの薄膜金属電極１２Ｂは端部でワイ
ヤボンディングにより架橋配線１６により導通されてい
る。上記実施例の形態１に示した薄膜金属電極に１本１
本パラレルギャップ溶接で配線を溶接する方法に比べ
て、本実施の形態に示したように制御電極を形成するこ
とによって、組立作業量、配線数を減らすことができ
る。

【００３８】実施の形態６．以下、本発明の別の実施の
形態を図について説明する。図１１は本発明の一実施の
形態の可変色照明装置に使用される制御電極の平面図
で、配線を含めた図である。なお、図において、制御電
極１２以外の構成は上記実施の形態１と同様である。本
実施の形態においては、上記実施の形態５の構造、即ち
Ｒ、Ｇの薄膜金属電極１２Ｒ、１２Ｇは制御電極端部で
接続することによって一体化され、さらにＢの薄膜金属
電極１２Ｂはその端部に電極の形成された（導通されて
いる）スルーホール１７を設け、このスルーホール１７
を介して制御電極１２の蛍光面側で接続するようにして
いる。上記実施の形態１において示した薄膜金属電極に
１本１本パラレルギャップ溶接で配線を溶接する方法に
比べて、本実施の形態のように制御電極を形成すること
によって、組立作業量、配線数を大幅に減らすことがで
きる。また、配線が繁雑にならなくてよい。

【００３９】実施の形態７．以下、本発明の別の実施の
形態を図について説明する。図１２は本発明の一実施の
形態の可変色照明装置に使用される蛍光面を示す平面図
である。図において、真空容器１は一部のみ（前面の
み）示しており、蛍光膜７ａ、ブラックマトリックス７
ｂは図のように配設され、アルミバックは図示していな
い。また、図１３はこの蛍光面に対応した制御電極の平
面図で、配線を含むものである。なお、蛍光面、制御電
極以外の構成は上記実施の形態１と同様である。上記実
施の形態１において、蛍光体はＲ、Ｇ、Ｂの３種類を用
いた例について示したが、必ずしも３色である必要はな
い。図１４には、図５と同様の色度図を示す。例えば、
図１４の色度図上の線分ＡＢ上でのみ発光色を変化可能
な可変色照明装置を得る場合、蛍光体には図１４中の線
分ＡＢを延長上に位置する点Ｃ、点Ｄの様な色度を持つ
２種類の蛍光体Ｃ、Ｄを用いればよい。これを図１２中
に示されるように交互に塗分けることにより所望の発光
色を得ることができる。また、これらの蛍光体はいずれ
も単一の組成ではなく、実施の形態１で使用したＲ、
Ｇ、Ｂの蛍光体を混合して得られたものである。このよ
うに蛍光体は発光色、効率などに応じて、適宜混合して
使用しても良い。

【００４０】また、本実施の形態のように、蛍光体を２
種類だけ用いる場合、変色範囲は色度図上で直線で示さ
れる領域となるが、例えば、図１４の線分ＡＢは、色温
度３０００Ｋから１００００Ｋの色度を示す曲線にきわ
めて近いため、近似的に線分ＡＢの変色範囲をもって、
色温度３０００Ｋから１００００Ｋの変色範囲に代える
こともできる。

【００４１】図１３に示したように、制御電極において
発光色Ｃを持つ蛍光体に対応する薄膜金属電極１２Ｃは
制御電極端部で一体化されている。発光色Ｄを持つ蛍光
体に対応する薄膜金属電極１２Ｄも同様である。このた
め、制御電極に設けられた配線は２本のみである。この
ように、蛍光体の種類は少ない方が構造が簡単になる。
またピッチが細かくなるため、より自然な光が得ること
ができる。

【００４２】また、本実施の形態とは逆に、例えば変色
範囲を増やすために蛍光体の種類を増やしてもよい。変
色範囲によって色度図上で蛍光体の種類と数を決めてや
ればよい。

【００４３】実施の形態８．以下、本発明の一実施の形
態を図について説明する。図１５は本発明の一実施の形
態の可変色照明装置の要部斜視図である。図において、
真空容器１は一部のみ（前面のみ）示しており、制御電
極１２の蛍光面側に集束電極１８が設けられている。そ
のほかの構成は実施の形態１と同様である。制御電極１
２の電子通過孔の大きさ、形状、また、制御電極１２と
蛍光面７の距離などによっては、電子通過孔を通過した
電子が大きく広がり、設計の蛍光体以外の蛍光体にも入
射する場合があり、設計通りの発光色が得られないこと
がある。本実施の形態は、このような問題を回避するた
めに、集束電極１８を設け、これに適切な電圧を印加す
ることによって電子の広がりを抑えることができる。こ
れは集束電圧を設け、適切な電圧を印加することによっ
て、電子通過孔部に、電子ビームの集束を図るために都
合の良い電界レンズが形成されるためである。 なお、
集束電極１８には制御電極１２に対応した電子通過孔が
形成されている。

【００４４】なお、図中集束電極１８は制御電極１２と
近接あるいは接触して設けられているが、所望の集束度
に電子ビームが集束できるように、集束電極１８と制御
電極１２とが配置されればよい。

【００４５】実施の形態９．以下、本発明の一実施の形
態を図について説明する。本実施の形態は例えば実施の
形態１に使用される可変色照明装置の駆動方法で、可変
色照明装置の制御電極への印加電圧としてパルス状の電
圧を印加するためのパルス電圧発生源を備えた場合の駆
動方法である。図１６は、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体に対応し
たそれぞれの薄膜金属電極へのパルス電圧の印加方式の
１例の説明図である。実施の形態１においては、制御電
極１２の薄膜金属電極に印加する電圧を制御することに
よって発光色を変化させたが、同様の構造で制御電極に
印加するパルス電圧のパルス幅、即ち電圧の印加時間を
変化させることによって発光色を変化させることができ
る。

【００４６】本実施の形態において、このパルスは発光
においてフリッカを感じさせないように周波数は６０Ｈ
ｚ（周期約１６.７msec）とした。パルスはｏｎ電圧を
８０Ｖ、ｏｆｆ電圧を−２０Ｖとした。薄膜金属電極に
ｏｎ電圧が印加されているときは電子を通過し、ｏｆｆ
電圧が印加されているときには電子を遮断する。図１６
に示したパルス波形においては、１周期約１６.７msec
をＲの発光期間、Ｇの発光期間、Ｂの発光期間と３分割
した例である。即ち、ある１色にｏｎ電圧が印加されて
いるとき、他の２色にはｏｆｆ電圧が印加されている。
例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂを１：１：１の時間配分で発光させ
たいときには、まずＲに約５.６msecｏｎ電圧を印加
し、次にＧに約５.６msec ｏｎ電圧を印加し、それから
Ｂに約５.６msec ｏｎ電圧を印加することになる。本実
施の形態のパルス電圧印加方式では、ｏｎ電圧が印加さ
れているのはどの瞬間を選んでもＲ、Ｇ、Ｂいずれかの
１色であり、蛍光面に入射する電流量が一定のため、消
費電力を一定に保つことができる。図１７は、１例とし
て、色温度を２０００Ｋから１００００Ｋまで変化させ
たときの、色温度とＲ、Ｇ、Ｂの１周期のｏｎ時間の関
係である。このように、制御電極に印加するパルス電圧
のパルス幅を変えることによって、発光色を変化するこ
とができる。なお、上記ｏｎ、ｏｆｆの時間は任意に設
定できることは言うまでもない。

【００４７】パルス電圧を印加することにより、発光色
を変化させる場合はデジタル的に細かく発光色を変化さ
せることができ、それに応じて調光された発色光を得る
ことができる。また、輝度はＲ、Ｇ、Ｂの発光時間の割
合は変えずに、１周期内におけるｏｎ電圧の総印加時間
を減らすことにより、最大輝度からゼロまで変化するこ
とができる。

【００４８】なお、本実施の形態においても、実施の形
態８と同様に集束電極を用いて電子の広がりを制御でき
る。

【００４９】実施の形態１０．以下、本発明の別の実施
の形態を図について説明する。本実施の形態は、上記実
施の形態９と異なるパルス電圧の印加方式である。図１
８は本発明の実施の形態１０のパルス電圧印加方式の説
明図である。上記実施の形態９と同様に周波数は６０Ｈ
ｚ（周期約１６.７msec）とし、ｏｎ電圧を８０Ｖ、ｏ
ｆｆ電圧を−２０Ｖとした。図１８に示したパルス波形
はＲ、Ｇ、Ｂの中で、発光時間配分比がもっとも大きい
ものに１周期内の一定期間ｏｎ電圧を印加し、残りの２
色は配分比に応じて１周期内の発光時間を決定したもの
である。それぞれの発光期間の始まりは一致させてあ
る。図１８においては、発光時間配分比がもっとも大き
いＧに１周期につき１３msecの間ｏｎ電圧を印加し、Ｒ
とＢのｏｎ電圧印加時間をそれに対応して決定したもの
である。

【００５０】上記実施の形態９のパルス電圧印加方式に
おいてはどの瞬間を選んでも、Ｒ、Ｇ、Ｂいずれかの１
色にしかｏｎ電圧が印加されてなかったのに対して、本
実施の形態のパルス電圧印加方式では３色もしくは２色
に同時にｏｎ電圧が印加されている期間があり、そのた
め、電子が常時放射されているため、制御電極に効果的
に電子を引き寄せることが可能で、輝度を向上させるこ
とができる。

【００５１】本実施の形態のパルス電圧印加方式におい
ても、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光時間の割合を変えずに、１周期
内におけるｏｎ電圧の印加時間を変えることにより、最
大輝度からゼロまで変化させることが可能である。

【００５２】なお、実施の形態９、１０のパルス電圧印
加方式に、さらに印加電圧を変化させることができるこ
とは言うまでもない。

【００５３】実施の形態１１．以下、本発明の一実施の
形態を図について説明する。図１９は本発明の実施の形
態の可変色照明装置に用いられる蛍光面の平面図、図２
０は図１９の蛍光面に対応した制御電極の拡大平面図で
ある。また、図２１は色度図である。上記実施の形態１
〜１０において蛍光面におけるＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの蛍
光体の占める面積比は１：１：１である。しかし、本実
施の形態の主な変色範囲は図２１の斜線部１９ａで示さ
れるような範囲であるため、Ｇの光量が多く必要とさ
れ、次にＲの光量が必要とされ、Ｂの光量はわずかしか
必要にならない。そこで、図１９のようにＢ、Ｒ、Ｇの
順に蛍光体塗布面積を大きくし、それに対応して併せて
制御電極１２の電子通過孔１３の大きさも蛍光面に合わ
せて変えれば、発光面積が同じ場合は、輝度を向上する
ことができる。また、輝度が同じ場合は、発光面積を小
さくしてコンパクト化を図ることができる。ただし、
Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの光量比は面積比だけで決まるので
はなく、蛍光体の発光効率にもよるため、蛍光体塗布の
面積比決定に際しては必要光量と発光効率を併せて考慮
する必要がある。さらに、面積に応じた電子量が到達す
るように、制御電極に印加される電圧も制御する必要が
あることは言うまでもない。

【００５４】また、図２１中斜線部１９ｂ、１９ｃの領
域での発光色範囲が必要な場合は同様にＲ、Ｂの蛍光体
塗布面積を増加させればよい。

【００５５】実施の形態１２．以下、本発明の一実施の
形態を図について説明する。図２２は本発明の実施の形
態１２の可変色照明装置の斜視図、図２３は拡大側面断
面図で、図２２中ＹーＹ’断面を示したものである。図
において、制御電極１２は平板状の有孔金属電極、例え
ばステンレスの平板にエッチングで直径０．３５mmの円
形の電子通過孔１３をピッチ０．７mmで設けたものであ
る。また、制御電極１２の蛍光面側に集束電極１８が設
けられている。集束電極１８はステンレスの平板に直径
０.４mmの円形の電子通過孔１３を設けたものである。
制御電極１２と集束電極１８とは電子通過孔の位置が対
応するように重ねてあるが、ガラスフリット２０を用い
て、間隔をあけることによって絶縁されている。蛍光面
７にはＧの蛍光体が直径０．５mmの円形で０．７mmピッ
チで塗布されており、残りの部分にはＢの蛍光体が塗布
されている。実施の形態１と異なり、本実施の形態では
１枚の金属平板で制御電極が構成されているので、制御
電極には一定の電圧が印加され、蛍光面の蛍光体に対応
するように独立に電圧を制御できるものではない。

【００５６】図２４、図２５は電子ビーム２１が制御電
極１２、集束電極１８を通過し蛍光面に照射される様子
を説明したもので、図２３の一部拡大摸式図に相当す
る。図２４は電子ビームが良く集束されている場合、図
２５は電子ビームが十分に集束されていない場合の例で
ある。

【００５７】次に、駆動方法について説明する。まず、
制御電極１２には常時８０Ｖを印加した。ここで、集束
電極１８に１５０Ｖを印加すると、電子通過孔を通過し
た電子は集束されて、図２４の電子ビーム２１に示すよ
うに電子はＧの蛍光体の部分だけに入射する。次に、集
束電極に７０Ｖを印加すると電子通過孔を通過した電子
は広がって、図２５の電子ビーム２１に示すように、Ｇ
の蛍光体だけではなく、Ｂの蛍光体にも入射する。図２
６に本実施の形態における集束電極の電圧と蛍光面にお
ける電子ビームの直径の関係を示す。この図から電子ビ
ームの直径は集束電極の電圧が約１５０Ｖで最小値をと
ることがわかる。従って、集束電極の電圧を１５０Ｖ程
度にすると発光色はＧの方向へ変位し、集束電極の電圧
を１５０Ｖから大きく変えるほど発光色はＢの方向へ変
位する。このように、集束電極の電圧を調節して電子の
照射される蛍光面の領域を制御し、発光させる蛍光体の
数を制御することによって発光色を変化させることがで
きる。

【００５８】なお、図２７に蛍光面７上の蛍光体の分布
を示すが、本実施の形態では、Ｇの蛍光体の周囲にＢの
蛍光体が塗布された図２７中(a)の例について示した
が、これらの組み合わせは発光色範囲で選択すればよ
い。また、図２７中(b)に示すように、３色で塗分けて
もまたそれ以上の種類で塗分けてもよいことは言うまで
もない。

【００５９】本実施の形態は、構造が実施の形態１、
２、３に比べて簡易になるが、電子ビーム中心の蛍光体
は常に発光しているため、色再現範囲には制約が生じ
る。本実施の形態においても、蛍光体の塗布パターンは
細分化できるため、拡散板などの混色手段を用いること
なく、照明として使用することが可能になる。

【００６０】実施の形態１３．以下、本発明の一実施の
形態を図について説明する。図２８は本発明の実施の形
態１３の可変色照明装置に用いられる偏向電極の平面図
である。該偏向電極は上記実施の形態１の図２中制御電
極と代替して配設される。また、図２９は本実施の形態
の可変色照明装置の側面断面図である。偏向電極２２は
１対の櫛歯状の電極を交差状に組み合わせたものであ
り、それぞれ異なる電圧を印加することができる。偏向
電極２２は、金属のみで形成を行うことができるため、
比較的加工が容易である。偏向電極の細い部分（偏向
部）の幅は、例えば０．５mmであり、隣り合う偏向部と
偏向部の間には例えば０．５mmの隙間がある。電子はこ
の隙間を通過して蛍光面７に入射する。また、蛍光面７
は２種類の蛍光体Ｇ、Ｂがストライプ状に０．５mmピッ
チ（２種で１．０mmピッチ）で塗布されている。

【００６１】次に、駆動方法にて説明する。両方の偏向
電極２２ａ、２２ｂに同じ電極に同じ電圧、例えば５０
Ｖを印加すると電子は直進し、蛍光面７に垂直に入射す
る。しかし片方の偏向電極２２ａに７０Ｖを印加し、も
う片方の偏向電極２２ｂに３０Ｖを印加すると電子は偏
向され図３０の電子軌道２１ａに示したように、Ｇの蛍
光体にのみ入射する。逆に偏向電極２２ａに３０Ｖを印
加し、偏向電極２２ｂに７０Ｖを印加すると電子は逆の
方向に偏向され、電子軌道２１ｂに示したようにＢの蛍
光体にのみ入射する。偏向を例えば、周期的に切り替え
ると、偏向によりＧが発光する時間とＢが発光する時間
を調節することにより、発光色を変化させることができ
る。

【００６２】図３１に偏向電極２２に印加する電圧波形
の一例を示す。周波数は６０Ｈｚとした。１周期におけ
るＢの発光時間ｔＢの割合を大きくするほど、発光色は
Ｂ側に変位する。逆にＧの発光時間ｔＧの割合を大きく
するほど発光色はＧ側に変位する。このように１対の櫛
歯状の偏向電極を備え、電子ビームの偏向を制御するこ
とによって発光色を変化させることができる。

【００６３】なお、本実施の形態においては２種類の蛍
光体を塗り分けた例について示したが、例えば実施の形
態１のように３種類であれば偏向角や方向が制御できる
ように電圧を制御すればよい。

【００６４】本実施の形態のように偏向電極を１対の櫛
歯状の金属平板で形成したので、簡便に装置を構成でき
る。また、本実施の形態のように装置を構成し、駆動さ
せることにより、１つの発光管で発光色が変えることが
でき、拡散板などの混色手段を用いることなく使用でき
る、構造の簡単な可変色照明装置を得ることができる。

【００６５】実施の形態１４．以下、本発明の一実施の
形態を図について説明する。図３２は本発明の実施の形
態１４の可変色照明装置の斜視図である。蛍光面７は電
子で刺激中の発光色が刺激後の発光色（残光色）と異な
る蛍光体を一様に塗布したものである。この蛍光体とし
て、例えば、ZnＳ：Ag＋（Zn，Cd）Ｓ：Cuを用い、電子
照射中の発光色が青、残光色が橙黄の例について説明す
る。蛍光体に電子を入射すると、蛍光体は青で発光し、
電子の入射をやめると蛍光体は橙黄で発光した後消光す
る。引き出し電極に０Ｖを印加すると電子は放出されず
正の電圧、例えば２５Ｖを印加すると電子が放出され
る。そのため、電子の蛍光体への照射時間を制御するに
は電子の引き出し時間を制御すればよい。

【００６６】図３３は、引き出し電極に周波数が異なる
２つの矩形波電圧を印加して発光色を変化させる波形図
を示したものである。引き出し電極に２５０Ｈｚの矩形
波を印加した場合に比べて、５００Ｈｚの矩形波を印加
した場合の方が、橙黄の発光色で発光している時間が長
く、刺激中の発光色と刺激後の発光色を合わせた光色と
しては、高周波数で点灯するほど、橙黄側に変位する。

【００６７】このように蛍光体に刺激中の発光色と刺激
後の発光色が違う蛍光体を用い、電子を引き出す電圧が
周期的に印加される引き出し電極を用いて、刺激中に発
光している時間と刺激後に発光している時間の割合を変
えることによって発光色を変化することができる。

【００６８】なお、上記実施の形態においては、蛍光体
としてZnＳ：Ag＋（Zn，Cd）Ｓ：Cuを用いた例について
示したが、この蛍光体に限定されることはない。例え
ば、蛍光体としてZnＳ：Cu，Ag，Clを用いれば発光色が
青緑、残光色が青、蛍光体として、ZnＳ：Pb，Cuを用い
れば、発光色が青緑、残光色が黄緑が得られる。

【００６９】また、本実施の形態においては、電子の蛍
光体への照射時間を制御できればよいため、上記実施の
形態のように引き出し電極のｏｎ−ｏｆｆを用いるだけ
でなく、機械的に蛍光面の前で電子を遮断するストッパ
やチョッパ等を用いてもよい。

【００７０】上記のように本実施の形態の様に構成する
ことによって、特定の蛍光体を用いるものの、構造は非
常に簡単な可変色照明装置を得ることができる。また、
１種類の蛍光体は蛍光面に一様に塗布しているため、混
色手段を要さない。

【００７１】実施の形態１５．以下、本発明の一実施の
形態を図について説明する。図３４は本発明の実施の形
態１５の可変色照明装置の断面斜視図である。真空容器
の形状が円筒形であり、内部例えば上記実施の形態１で
例示した装置構成が搭載される。また、真空容器の形状
に合わせて、蛍光面、制御電極なども曲率を持ったもの
になっているが、基本的な構成及び動作は上記実施の形
態１と同様である。さらに、この真空容器１内には上記
実施の形態１〜１４のいずれかの可変色照明装置の構成
も搭載可能である。図３４のように真空容器を円筒形に
形成することによって、広い角度にわたって均一な配光
を行うことができる。また、真空容器が曲率を持つこと
によって真空容器の耐圧が増すため、ガラスの厚みを減
少し、軽量化を図ることができる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１の可変
色照明装置においては、少なくとも２種類以上の蛍光体
で塗り分けられた蛍光面と、該蛍光面に対向して設けら
れた背面電極と、該背面電極と離隔して複数の電子通過
孔を有する引き出し電極との間に設けられ、１本もしく
は複数本平行に張架され、電子を放射する線状熱陰極
と、上記引き出し電極と上記蛍光面との間に設けられ、
上記引き出し電極に印加された電圧により上記線状熱陰
極から引き出された電子を通過させる通過孔を有する制
御電極であって、上記蛍光面上の蛍光体の塗布パターン
に対応し、同種の蛍光体に対応する電極には全て同電位
が印加されるように接続され、かつ、異種の蛍光体に対
応する電極には独立に電位が印加されるように絶縁され
て該通過孔を通過し上記蛍光面上の各々の蛍光体へ入射
される電子量を制御する電極群をさらに備えた制御電極
とを真空に保たれた密封容器内に配設したので、１つの
発光管で発光色を変化することが可能で、拡散板などの
混色手段なしで使用でき、調光性が良く、比較的構造及
び回路構成が簡易な電子ビームを利用した可変色照明装
置を低コストで得ることができる。

【００７３】本発明の請求項２に係わる可変色照明装置
は、請求項１において、制御電極が、電子通過孔を有す
る絶縁性基板に、蛍光体の塗布パターンに対応してアレ
イ状に形成された薄膜金属電極群を備えたものであるの
で、比較的構造が簡易な電子ビームを利用した可変色照
明装置を得ることができる。

【００７４】本発明の請求項３に係わる可変色照明装置
は、請求項１において、制御電極と蛍光面との間に集束
電極をさらに備えたものであるので、蛍光面に入射する
電子ビームの広がりを制御でき、発光色の制御が容易に
なる。

【００７５】本発明の請求項４に係わる可変色照明装置
は、請求項１において、制御電極に印加する電圧の電圧
源として、電圧の印加時間を制御する手段を備えたの
で、印加時間の制御で発光色を容易に制御でき、デジタ
ル的に細かい調光が可能となる。

【００７６】本発明の請求項５に係わる可変色照明装置
は、少なくとも２種類以上の蛍光体で塗り分けられた蛍
光面と、該蛍光面に対向して設けられた背面電極と、該
背面電極と離隔して複数の電子通過孔を有する引き出し
電極との間に設けられ、１本もしくは複数本平行に張架
され、電子を放射する線状熱陰極と、上記引き出し電極
と上記蛍光面との間に設けられ、上記引き出し電極に印
加された電圧により上記線状熱陰極から引き出された電
子を通過させる通過孔を有し、該通過孔を通過し上記蛍
光面上の蛍光体へ入射される電子量を印加された電位に
よって制御する制御電極と、該制御電極を通過した電子
の広がりを制御して上記蛍光面での発光領域を制御する
集束電極とを、真空に保たれた密封容器内に配設したの
で、電子ビームの広がりを制御することで発光させる蛍
光体の領域、種類を制御でき、１つの発光管で発光色を
変化することが可能で、拡散板などの混色手段なしで使
用でき、調光性が良く、比較的構造が簡易な電子ビーム
を利用した可変色照明装置を得ることができる。

【００７７】本発明の請求項６に係わる可変色照明装置
は、少なくとも２種類以上の蛍光体で塗り分けられた蛍
光面と、該蛍光面に対向して設けられた背面電極と、該
背面電極と離隔して複数の電子通過孔を有する引き出し
電極との間に設けられ、１本もしくは複数本平行に張架
され、電子を放射する線状熱陰極と、上記引き出し電極
と上記蛍光面との間に設けられ、上記引き出し電極に印
加された電圧により上記線状熱陰極から引き出された電
子を通過させる通過孔を有し、該通過孔を通過し上記蛍
光面上の蛍光体へ入射される電子の位置を制御する偏向
電極とを、真空に保たれた密封容器内に配設したので、
電子ビームの放射方向を制御することにより電子ビーム
の照射される蛍光体を制御できるので、１つの発光管で
発光色を変化することが可能で、拡散板などの混色手段
をなしで使用でき、調光性が良く、比較的構造が簡易な
電子ビームを利用した可変色照明装置を得ることができ
る。

【００７８】本発明の請求項７に係わる可変色照明装置
は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、蛍光面の蛍光
体の塗布面積と種類とを制御して発光色を制御したの
で、同じ発光面積であれば高輝度化を図ることができ、
同じ輝度であれば発光面積を小さくしコンパクト化が可
能な可変色照明装置を得ることができる。

【００７９】本発明の請求項８に係わる可変色照明装置
は、電子照射中による発光色と電子照射を止めた直後の
残光色とが異なる蛍光体の塗布された蛍光面と、該蛍光
面に対向して設けられた背面電極と、該背面電極と離隔
して複数の電子通過孔を有する引き出し電極との間に設
けられ、１本もしくは複数本平行に張架され、電子を放
射する線状熱陰極とを、真空に保たれた密封容器内に配
設し、上記引き出し電極から引き出される電子の上記蛍
光体への照射時間と照射停止時間を制御したので、１つ
の発光管で発光色を変化することが可能で、拡散板など
の混色手段なしで使用でき、調光性が良く、比較的構造
が簡易な電子ビームを利用した可変色照明装置を得るこ
とができる。

【００８０】本発明の請求項９に係わる可変色照明装置
は、請求項８において、電子の上記蛍光体への照射時間
と照射停止時間を制御する手段が引き出し電極に備えら
れたパルス状電圧発生源であるので、簡便な装置構成
で、比較的構造が簡易な電子ビームを利用した可変色照
明装置を得ることができる。

【００８１】本発明の請求項１０に係わる可変色照明装
置は、請求項１乃至９のいずれか１項において、真空に
保たれた密封容器の形状が略円筒形であり、蛍光面がそ
の側面部分の少なくとも一部に形成されているので、広
い範囲で均一な配光が得られ、また、真空容器の厚みを
薄くすることができるため装置の軽量化を図ることがで
きる。

【００８２】本発明の請求項１１に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を少
なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
装置の駆動方法であって、引き出された電子に、上記蛍
光体の種類に応じて制御された大きさの電圧を印加し
て、各々の蛍光体への電子の入射量を制御し、電子の入
射量に応じた発光色を複数得るので、電圧の大きさを制
御するだけで、容易に発光色の制御が可能となり、簡便
な可変色照明装置の駆動方法を得ることができる。

【００８３】本発明の請求項１２に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、請求項１１において、印加する電圧の
印加時間を制御することにより蛍光体への電子の入射量
を制御して、電子の入射量に応じた発光色を複数得るの
で、電圧の印加時間を制御するだけで、容易に発光色の
制御が可能となり、簡便な可変色照明装置の駆動方法を
得ることができる。

【００８４】本発明の請求項１３に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を少
なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
装置の駆動方法であって、引き出された電子の蛍光体へ
入射される広がりを制御し、上記少なくとも２種類以上
の蛍光体の領域を特定することにより、同時に発光させ
る蛍光体の種類に応じた発光色を複数得るので、電子の
広がりを制御するだけで、容易に発光色の制御が可能と
なり、簡便な可変色照明装置の駆動方法を得ることがで
きる。

【００８５】本発明の請求項１４に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を少
なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
装置の駆動方法であって、引き出された電子に上記少な
くとも２種類以上の蛍光体の位置に応じて制御された大
きさの電圧を印加して、蛍光体への電子の入射位置を偏
向制御して、電子の入射位置に応じた発光色を複数得る
ので、電子の蛍光体への入射位置を制御するだけで、容
易に発光色の制御が可能となり、簡便な可変色照明装置
の駆動方法を得ることができる。

【００８６】本発明の請求項１５に係わる可変色照明装
置の駆動方法は、線状熱陰極から引き出された電子を蛍
光体に照射して発光させる照明装置の駆動方法であっ
て、線状熱陰極から引き出された電子の蛍光体への照射
時間と照射停止時間とを制御して、上記蛍光体への電子
照射に対応した発光色と、電子照射を止めた時の残光色
とにより複数の発光色を得るので、電子の蛍光体への照
射時間と照射停止時間とを制御するだけで、容易に発光
色の制御が可能となり、簡便な可変色照明装置の駆動方
法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の可変色照明装置の断
面構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態１の可変色照明装置の要
部を示す斜視図である。

【図３】 本発明の実施の形態１の可変色照明装置の要
部拡大断面図である。

【図４】 本発明の実施の形態１における制御電極の平
面図である。

【図５】 本発明の実施の形態１における可変色範囲を
示す色度図である。

【図６】 本発明の実施の形態１における可変色照明装
置の制御電極への入力電圧例を示す図である。

【図７】 本発明の実施の形態２における可変色照明装
置の線状熱陰極近傍の拡大斜視図である。

【図８】 本発明の実施の形態３における可変色照明装
置の線状熱陰極近傍の拡大斜視図である。

【図９】 本発明の実施の形態４における制御電極の平
面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態５における制御電極の
平面図である。

【図１１】 本発明の実施の形態６における制御電極の
平面図である。

【図１２】 本発明の実施の形態７における蛍光面の平
面図である。

【図１３】 本発明の実施の形態７における制御電極の
平面図である。

【図１４】 本発明の実施の形態７における可変色範囲
を示す色度図である。

【図１５】 本発明の実施の形態８の可変色照明装置の
要部を示す斜視図である。

【図１６】 本発明の実施の形態９における可変色照明
装置の制御電極への入力波形説明図である。

【図１７】 本発明の実施の形態９における制御電極へ
のパルス状電圧の１周期における入力時間例である。

【図１８】 本発明の実施の形態１０における可変色照
明装置の制御電極への入力波形説明図である。

【図１９】 本発明の実施の形態１１における蛍光面の
拡大平面図である。

【図２０】 本発明の実施の形態１１における制御電極
の拡大平面図である。

【図２１】 本発明の実施の形態１１における主な変色
範囲を示す色度図である。

【図２２】 本発明の実施の形態１２の可変色照明装置
の要部を示す斜視図である。

【図２３】 本発明の実施の形態１２の可変色照明装置
の要部を示す拡大断面図である。

【図２４】 本発明の実施の形態１２において電子ビー
ムの広がりを小さくしたときの説明図である。

【図２５】 本発明の実施の形態１２において電子ビー
ムの広がりを大きくしたときの説明図である。

【図２６】 本発明の実施の形態１２における集束電極
の印加電圧と電子ビームの直径の関係を示す図である。

【図２７】 本発明の実施の形態１２における蛍光体塗
布パターンの他の例を示す図である。

【図２８】 本発明の実施の形態１３における偏向電極
の平面図である。

【図２９】 本発明の実施の形態１３の可変色照明装置
の要部拡大断面図である。

【図３０】 本発明の実施の形態１３における電子ビー
ムの偏向を示す説明図である。

【図３１】 本発明の実施の形態１３における偏向電極
への入力電圧波形図である。

【図３２】 本発明の実施の形態１４の可変色照明装置
の要部を示す斜視図である。

【図３３】 本発明の実施の形態１４における変色方法
の説明図である。

【図３４】 本発明の実施の形態１５の可変色照明装置
の要部を示す斜視図である。

【図３５】 従来例の高輝度発光管の断面図である。

【符号の説明】

１ 真空容器、 ５ 線状熱陰極、 ７ 蛍光
面、１０ 背面電極、 １１ 引き出し電極、１２
制御電極、 １２ａ 絶縁性基板、 １２ｂ 薄膜金属
電極、１３ 電子通過孔、 １８ 集束電極、２１，
２１ａ，２１ｂ 電子ビーム、 ２２，２２ａ，２２ｂ
偏向電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 正人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大平 卓也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２種類以上の蛍光体で塗り分
   けられた蛍光面と、該蛍光面に対向して設けられた背面
   電極と、該背面電極と離隔して複数の電子通過孔を有す
   る引き出し電極との間に設けられ、１本もしくは複数本
   平行に張架され、電子を放射する線状熱陰極と、上記引
   き出し電極と上記蛍光面との間に設けられ、上記引き出
   し電極に印加された電圧により上記線状熱陰極から引き
   出された電子を通過させる通過孔を有する制御電極であ
   って、上記蛍光面上の蛍光体の塗布パターンに対応し、
   同種の蛍光体に対応する電極には全て同電位が印加され
   るように接続され、かつ、異種の蛍光体に対応する電極
   には独立に電位が印加されるように絶縁されて該通過孔
   を通過し上記蛍光面上の各々の蛍光体へ入射される電子
   量を制御する電極群をさらに備えた制御電極とを、真空
   に保たれた密封容器内に配設した可変色照明装置。
2. 【請求項２】 制御電極が、電子通過孔を有する絶縁性
   基板に、蛍光体の塗布パターンに対応してアレイ状に形
   成された薄膜金属電極群を備えたものであることを特徴
   とする請求項１に記載の可変色照明装置。
3. 【請求項３】 制御電極と蛍光面との間に集束電極をさ
   らに備えたことを特徴とする請求項１に記載の可変色照
   明装置。
4. 【請求項４】 制御電極に印加する電圧の電圧源とし
   て、電圧の印加時間を制御する手段を備えたことを特徴
   とする請求項１に記載の可変色照明装置。
5. 【請求項５】 少なくとも２種類以上の蛍光体で塗り分
   けられた蛍光面と、該蛍光面に対向して設けられた背面
   電極と、該背面電極と離隔して複数の電子通過孔を有す
   る引き出し電極との間に設けられ、１本もしくは複数本
   平行に張架され、電子を放射する線状熱陰極と、上記引
   き出し電極と上記蛍光面との間に設けられ、上記引き出
   し電極に印加された電圧により上記線状熱陰極から引き
   出された電子を通過させる通過孔を有し、該通過孔を通
   過し上記蛍光面上の蛍光体へ入射される電子量を印加さ
   れた電位によって制御する制御電極と、該制御電極を通
   過した電子の広がりを制御して上記蛍光面での発光領域
   を制御する集束電極とを、真空に保たれた密封容器内に
   配設した可変色照明装置。
6. 【請求項６】 少なくとも２種類以上の蛍光体で塗り分
   けられた蛍光面と、該蛍光面に対向して設けられた背面
   電極と、該背面電極と離隔して複数の電子通過孔を有す
   る引き出し電極との間に設けられ、１本もしくは複数本
   平行に張架され、電子を放射する線状熱陰極と、上記引
   き出し電極と上記蛍光面との間に設けられ、上記引き出
   し電極に印加された電圧により上記線状熱陰極から引き
   出された電子を通過させる通過孔を有し、該通過孔を通
   過し上記蛍光面上の蛍光体へ入射される電子の位置を制
   御する偏向電極とを、真空に保たれた密封容器内に配設
   した可変色照明装置。
7. 【請求項７】 蛍光面の蛍光体の塗布面積と種類とを制
   御して発光色を制御することを特徴とする請求項１乃至
   ６のいずれか１項に記載の可変色照明装置。
8. 【請求項８】 電子照射中による発光色と電子照射を止
   めた直後の残光色とが異なる蛍光体の塗布された蛍光面
   と、該蛍光面に対向して設けられた背面電極と、該背面
   電極と離隔して複数の電子通過孔を有する引き出し電極
   との間に設けられ、１本もしくは複数本平行に張架さ
   れ、電子を放射する線状熱陰極とを、真空に保たれた密
   封容器内に配設し、上記引き出し電極から引き出される
   電子の上記蛍光体への照射時間と照射停止時間を制御す
   る手段を備えた可変色照明装置。
9. 【請求項９】 電子の上記蛍光体への照射時間と照射停
   止時間を制御する手段が引き出し電極に備えられたパル
   ス状電圧発生源であることを特徴とする請求項８に記載
   の可変色照明装置。
10. 【請求項１０】 真空に保たれた密封容器の形状が略円
    筒形であり、蛍光面がその側面部分の少なくとも一部に
    形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいず
    れか１項に記載の可変色照明装置。
11. 【請求項１１】 線状熱陰極から引き出された電子を少
    なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
    装置の駆動方法であって、引き出された電子に、上記蛍
    光体の種類に応じて制御された大きさの電圧を印加し
    て、各々の蛍光体への電子の入射量を制御し、電子の入
    射量に応じた発光色を複数得ることを特徴とする可変色
    照明装置の駆動方法。
12. 【請求項１２】 印加する電圧の印加時間を制御するこ
    とにより蛍光体への電子の入射量を制御して、電子の入
    射量に応じた発光色を複数得ることを特徴とする請求項
    １１に記載の可変色照明装置の駆動方法。
13. 【請求項１３】 線状熱陰極から引き出された電子を少
    なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
    装置の駆動方法であって、引き出された電子の蛍光体へ
    入射される広がりを制御し、上記少なくとも２種類以上
    の蛍光体の領域を特定することにより、同時に発光させ
    る蛍光体の種類に応じた発光色を複数得ることを特徴と
    する可変色照明装置の駆動方法。
14. 【請求項１４】 線状熱陰極から引き出された電子を少
    なくとも２種類以上の蛍光体に照射して発光させる照明
    装置の駆動方法であって、引き出された電子に上記少な
    くとも２種類以上の蛍光体の位置に応じて制御された大
    きさの電圧を印加して、蛍光体への電子の入射位置を偏
    向制御して、電子の入射位置に応じた発光色を複数得る
    ことを特徴とする可変色照明装置の駆動方法。
15. 【請求項１５】 線状熱陰極から引き出された電子を蛍
    光体に照射して発光させる照明装置の駆動方法であっ
    て、線状熱陰極から引き出された電子の蛍光体への照射
    時間と照射停止時間とを制御して、上記蛍光体への電子
    照射に対応した発光色と、電子照射を止めた時の残光色
    とにより複数の発光色を得ることを特徴とする可変色照
    明装置の駆動方法。