WO1993006616A1 - Lighting device and image readout device - Google Patents

Description

明 柳 照明装置及び画像読取 り 装置 技 術 分 野

本発明 は、 主 と し て画像を読み込む に使用す る ィ メ 一ジ ス キ ャ ナ 、 デ ジ タ ル複写機、 フ ァ ク シ ミ リ 等の画像 読取 り 装置の照明装置 に関す る 。

背 景 技 術

従来技術 に お け る 画像読取 り 装置 は、 特開昭 5 4 —

8 1 7 1 5 に開示 さ れて い る 。 第 2 3 図 は、 画像読取 り 装置の傾斜図であ る 。 又、 第 2 4 図は、 第 2 3 図中 の キ ャ リ ッ ジ 3 5 の B — B ' の断面図であ る 2 3 図 に お いて、 所定の分光放射エネ ルギ分布を有す る 赤色水銀蛍 光ラ ン プ 3 7 と 緑色水銀蛍光ラ ン プ 3 s と 青色水銀蛍光 ラ ン プ 3 9 か ら な る 3 本の画像照射用水銀蛍光ラ ン プ と こ こ では図示 し な い 3 台の独立点灯用電源に よ り 照射装 置 3 6 を構成 し てい る 。 照明装置 3 6 内の赤色水銀蛍光 ラ ン プ 3 7 と 緑色水銀蛍光ラ ン プ 3 8 と 青色水銀蛍光ラ ン プ 3 9 を周期的 に順次独立点灯 さ せ 、 画像読取 り 対象 物 2 8 を照射す る 。 対象物 2 8 か ら の反射光を、 縮小 レ ン ズ 3 3 で多数の光電変換素子か ら な る 1 個 の ラ イ ン セ ン サ 3 4 上に結像 さ せ、 色信号を順次取 り 出す こ と に よ り 画像の読み取 り を行な っ てい る 。 し力、 し従来技術であ る と こ ろ の蛍光ラ ン プは、 内部に 封入された水銀の蒸気圧が温度に対 し て大 き く 変動す る ため、 使用環境温度に対する 光量の変動が大 き い と い う 欠点があ っ た。 さ ら に蛍光ラ ン プにお いて は、 得 られる 光量に制限があ る と と も に、 一般に発光効率を最大にす る た め の ラ ン プの最適管径が 4 O fli niと 大き く コ ン パク 卜 化が困難であ っ た。 従っ てカ ラ 一 イ メ ー ジ ス キ ャ ナを構 成する場合 3 本分の 占め る 体積が大 き く コ ンパ ク ト 化カ《 困難であ っ た。

次に第 2 5 図によ り 、 上記の従来技術の方法を用 いて、 書籍等におけ る 開 き 目 の様な傾斜が急変する 物体の画像 を読み取る場合の問題点を説明する 。 従来技術の方法で 原稿合 2 7 上に傾斜の あ る 画像読取 り 対象物 2 S を置い て読み取 り を行な う と 、 読み取る 画像に は実在 し な い色 の影 （以下色ずれと す る ） が生 じ、 色再現が著 し く 劣る と い う 問題が生 じ る。

その原因を以下に説明する。 第 2 5 図におい て、 原稿 合 2 7 に対 して平行でな い対象物 2 8上の一点 A部では、 緑色と青色の水銀蛍光ラ ン プ 3 8 , 3 9 の光は充分照射 されてい る が、 赤色の水銀蛍光ラ ン プ 3 7 の光は照射角 度が浅いため、 充分な光量を照射さ れてい な い こ とがわ かる。 こ の た めに、 例えば、 A部の色彩が白色であ る 場 合、 通常は、 対象物を照射す る 各色水銀蛍光ラ ン プの対 象物か ら の反射光の光量は、 赤、 緑、 青出力値と も 同一 値 と し て ラ イ ンセ ン サ 3 4 か ら 出力 さ れな ければな ら な いが、 従来技術に お い て は、 赤色の水銀蛍光ラ ン プ 3 7 の光が殆ど当た っ てい な い た め、 ラ イ ン セ ン サ 3 4 の赤 色の 出力が低い値 と な り 、 A部の色彩が青紫色の色彩に 色再現 さ れて し ま う 。

こ の現象が生 じ る 原因は、 画像読取 り 対象物あ る 任意 の画像読取 り 位置か ら 見た赤色水銀蛍光ラ ン プ 3 7 と 青 色水銀蛍光ラ ン プ 3 9 間の広が り の角度を対象物に対す る 水銀蛍光ラ ン プの見込み角 α と す る と 、 従来技術に お い て は、 対象物に対す る 水銀蛍光ラ ン プの見込み角 な が 1 0 0 度〜 1 2 0 度程度に配置 し てい る た めであ る 。 対策と し て、 水銀蛍光ラ ン プを同一部位に集め、 対象 物に対す る水銀蛍光ラ ン プの見込み角 α を小 さ く すれば 良い。 し か し 、 蛍光ラ ン プの最適管径は約 4 0 m raと 大 き い た め、 3 本の蛍光ラ ン プを同一部位に集め る こ と が困 難であ っ た。

又、 通常の蛍光ラ ン プは同一の点灯用電源を共用で き な い た め、 3 本の蛍光ラ ン プを独立 し て点灯 さ せ る た め に は、 3 対の独立 し た点灯用電源を要す る 。 そ の結果、 従来技術の照明装置を画像読取 り 装置のキ ヤ リ ッ ジ 3 5 に組み込む と 、 大 き な容積を必要 と す る。 さ ら に キ ヤ リ ッ ジ 3 5 は、 画像の読み取 り 寸法だけ移動 し て読み取 り 動作を行な う 為、 画像読取 り 装置本体 も そ の分大 き く な つ て し ま う と い う 欠点を生 じ てい た。 発 明 の 開 示

本発明の 目 的は、 先量が環境温度に関係 し な い安定 し た照明装置を提供する と こ ろ にあ る 。 又、 コ ンパ ク 卜 な 構成で光出力の大き い照明装置を提供す る こ と に あ る。

ま た、 本発明は コ ン パ ク ト な構成が可能な カ ラ 一画像 読取 り 装置を提供す る と こ ろ にあ る 。 さ ら に本発明 は、 読み取る べき画像が書籍や段差の あ る 画像であ っ て も 、 色ずれを生 じ な い色再現性の高い読み取 り が可能 と な る 画像読取 り 装置用照明装置を提供する こ と に あ る 。

本発明は上記課題を解決する ため に、 密閉 さ れた真空 空洞内に、 所定の第 1 の電圧が与え られて電子を放出す る 陰極と、 前記第 1 の電圧よ り 高い所定の第 2 の電圧が 与え られて前記放出 された電子を加速さ せ る 陽極 と、 該 加速された電子が街突 してカ ソ ー ドル ミ ネ ッ セ ン ス発光 する蛍光体と を備えた こ と を特徴 とす る照明装置を提供 する も のであ る。

さ ら に本発明 は、 密閉 された真空空洞内に、 所定の第 1 の電圧が与え られて電子を放出する 陰極 と 、 前記第 1 の電圧よ り 高い所定の第 2 の電圧が与え られて前記放出 された電子を加速 させ る 陽極 と、 該加速された電子が衝 突 し てカ ソー ドル ミ ネ ッ セ ン ス発光する複数の蛍光体と 、 前記第 1 の電圧以上で前記第 2 の電圧未満の所定の第 3 の電圧が与え られて前記放出 された電子の進行方向を偏 向 させる儒向電極と を備え、 前記第 3 の電圧を制御 し て 前記複数の蛍光体の任意の 1 つ に前記電子を向かわせ る こ と を特徴 と す る 照明装置を提供す る も の で あ る 。

さ ら に本発明 は、 上記の照明装置を備え た こ と を特徴 と す る 画像読取 り 装置を提供す る も の で あ る 。

図面の簡単な説明

第 1 図 は 本発明 の第 1 の実施例の照明装置の斜視図 を示 し 、

第 2 図は 第 1 図の A — A ' 断面図を示 し 、

第 3 図 は 第 1 の実施例の照明装置の点灯回路図を示 し 、

第 4 図は 本発明の第 2 の実施例の照明装置の斜視図 を示 し 、

第 5 図は 第 4 図の A — A ' の断面図を示 し 、

第 6 図は 第 2 の実施例の照明装置の点灯回路図を示 し 、

第 7 図 は 本発明の第 3 の実施例の照明装置の斜視図 を示 し 、

第 8 図 は、 第 7 図の A — A ' 断面図を示 し 、

第 9 図は、 本発明の第 3 の実施例の点灯回路図を示 し 、 第 1 0 図は、 本発明の第 4 の実施例の照明装置の主要 断面図を示 し、

第 1 1 図は、 第 4 の実施例 に お け る 、 金属蒸着型背面 電極の正面図を示 し、

第 1 2 図は、 本発明 の第 5 の実施例の照明装置の主要 断面図を示 し

第 1 3 図は 本発明の第 6 の実施例の照明装置の斜視 図を示 し、

第 1 4 図は 第 1 3 図の C 一 C ' の断面図を示 し、 第 1 5 図は 第 1 3 図の グ リ ッ ド 1 8 の正面図を示 し、 第 1 6 図は 開孔面積 S i 、 S 2 、 S 3 がすべて同 じ 面積で構成 されてい る グ リ ッ ド 1 9 を用 いて、 電子制御 を行な つ た場合におけ る発光面の輝度分布を示 し、

第 1 7 図は、 本発明の第 7 の実施例の グ リ ッ ド 2 3 の 正面図を示 し

第 1 8図は 本発明の第 8 の実施例の ダ リ ッ ド 2 4 の 斜視図を示 し

第 1 9 図は 点灯を制御する た めの点灯回路図を、 第 1 8図中の £ ー £ ' の断面概略図 と共に示 し た図を示 し、 第 2 0 図は、 本発明の照明装置を用 い た画像読取 り 装 置の実施例を示す斜視図を示 し、

第 2 1 図は、 第 2 0 図のキ ャ リ ッ ジ 2 6 の断面図を示 し、

第 2 2 図は、 本発明の照明装置を用 い た画像読取 り 装 置の他の実施例を示す斜視図を示 し、

第 2 3 図は、 従来技術に よ る 画像読取 り 装置の斜視図 を示 し、

第 2 4 図は、 第 2 3 図中のキ ャ リ ッ ジ 3 5 の B — B ' 断面図を示 し、 第 2 5 図は、 従来技術の方法を用 い て、 書籍等の急な傾斜の あ る 画像を読み取 る 場合の構成概略 図を示 し てい る 。

発明を実施す る た めの最良の形態

第 1 図は、 本発明 に お け る 第 1 実施例の照明装置の傾 斜図であ り 、 第 2 図は、 第 1 図の A — A ' 断面図であ る 。 構成の詳細を第 2 図を用 い て説明す る .。 陰極 1 は タ ン ダ ス テ ン カ、 ら な る 直径 5 力、 ら 5 0 ミ ク ロ ン の 細線で あ り 、 そ の表面 は こ こ では図示 し な い酸化バ リ ゥ ム等の電子放 射物質に て被覆 し てあ り 熱電子放射効率を高めて い る 。 そ し て、 陰極固定部材 l a 上に設け ら れた陰極折 り 返 し ポ ー ル l b に よ り 、 1 本の陰極線を S 字状に架張 し て陰 極 1 を形成 し て い る 。 こ れに よ り 陰極を張 る 工程が 1 回 で済み、 こ れを固定す る た めの電極が 1 対で済む上、 発 光幅を狭 く す る 場合で も 陰極の架張が容易 に行な え る 。 ま た透明 な ガラ ス 力、 ら な る 上板 5 の下面に は発色の異な る 3 種類の蛍光体 4 R、 4 G、 4 B を短冊状 に ス ク リ ー ン 印刷等に よ り 塗布 し て あ る 。 蛍光体の材料は 力 ソ ー ド ル ミ ネ ッ セ ン ス が可能な蛍光体であ り 、 具体的 に蛍光体 の例を挙げ る と 、 赤色用蛍光体 と し て Y 2 0 2 S ： E u 、 緑色用蛍光体 と し て G d 2 0 2 S ： T b 、 青色用蛍光体 と し て Z n S : A g 等が挙げ ら れ る 。 こ れ ら の蛍光体を 用 い る こ と に よ り 3 原色の カ ラ ー線光源を構成で き る 。 こ の照明装置の発光色の切 り 替え速度は蛍光体の残光時 間で決ま る 。 カ ソ 一 ドル ミ ネ ッ セ ン ス用 の残光時間 は、 非常に短 く 綠蛍光体 4 G、 青蛍光体 4 B で 0 . 1 ミ リ 秒 以下、 赤蛍光体 4 R にて 1 ミ リ 秒であ る。 こ れ ら の蛍光 体粉末を 1 〜 ： L O m g Zcm² の割合で均一に塗布 し、 そ の上にァノレ ミ ニ ゥ ムか ら な る 陽極 3 を 0 . 1 〜 0 . 4 mの厚み に真空蒸着に よ り 形成する 。

各背面電極 2 G、 2 R、 2 B は、 例 .えば しん ち ゅ う や アル ミ ニ ゥ ム等の導電性があ り かつ非磁性の材料か ら な り 、 コ の字状 に 折曲 げて配置 さ れてい る 。 各背面電極 2 G、 2 R 2 B と 陰極 1 と の間隔 1 2 は、 0 . 1 ミ リ メ ー ト ル前後であ り こ のギヤ ッ プの調整如何に よ り 後述 する 各背面電極 2 G、 2 R、 2 B に印加する 電圧を低 く おさ え る こ とがで き る 。

以上述べた要素部品は第 2 図に示すよ う に 3種類の蛍 先体 4 R、 4 G、 4 B を塗布 し た上扳 5 、 及び側板 6 a 、 6 b 、 底扳 7、 及び第 1 図に示す側板 6 c 、 6 d に よ り 真 空空洞 2 0 を 形成 し て お り 、 排気 管 6 e を 介 し て 1 0 _⁵か ら 1 0 ^_8Torrの真空度と な っ てい る 。 な お上扳 5 の材質は例えば鉛ガラ スか ら な っ てい る 。

次に点灯動作を説明する 。 第 3 図は、 点灯回路図であ る。 綠蛍光体 4 Gの発光制御を例に して説明す る 。 陽極 3 には、 第 1 図に示す リ ー ド端子 3 a を介 し て 5〜 3 0 k V、 最適に は 1 0 k Vの直流電圧 ェ が印加 し てあ る。 陰極 1 に は、 第 1 図に示す リ ー ド端子 1 a の一方を介 し て電圧 V ₂ が印加 してあ り 、 ジ ュ ール熱に よ る発熱に よ り 発生 し た熱電子は、 陽極電圧 ェ に よ る 生 じ る 電界に よ り 陽極 3 に 引 かれて加速 さ れる 。

緑色点灯時に は、 端子 C T L 一 G に 図示 し な い制御手 段か ら制御信号が印加 さ れ ト ラ ン ジ ス 夕 T r — G がオ ン す る 。 ト ラ ン ジ ス タ T r 一 G と 緑背面電極 2 G は第 1 図 に示す リ ー ド端子 2 G — a に よ り 接続 さ れてお り 、 綠背 面電極 2 G の電位は第 1 図に示す リ ー ド端子 1 a の他方 を介 し て接地 さ れてい る 陰極 1 と 同電位 と な る 。 陰極 1 か ら放出 さ れ る 熱電子流は陽極 3 ま で加速 さ れ、 陽極 3 を通過 し て蛍光体 4 G を励起す る 。

な お、 蛍光体面上にお け る 発光領域は、 ほぼ緑背面電 極 2 G の コ の字状の第 2 図に示 し た開 口幅 Wで決ま る 。 例え ば、 2 Di m幅の開 口 を有す る 緑背面電極 2 G を使用す る と 、 綠蛍光体 4 G での発光領域は 2 m raと な る 。

又、 背面電極を設け る こ と に よ り 発光面の発光が均一 に な る。 こ れは、 蛍光体に 当た る 電流密度が均一に な る た めであ る 。 こ の電流密度を均一にで き る こ と に よ る 効 果は絶大であ り 、 蛍光体の局所的な部分劣化が無 く な り 、 長時間発光 さ せて も初期性能を維持す る こ と が可能 と な る。 又、 発光が全域に わた っ て均一な ら ば、 均一な照明 装置を得 る こ と も可能 と な る 。

非点灯時に は 端子 C T L 一 G に前記制御手段か ら 制 御信号が印加 さ れ ト ラ ン ジ ス タ T r 一 G がオ フ し、 緑背 面電極 2 G に は、 抵抗 R を介 し て電圧 V が印加 さ れ る 。 その結果、 陰極 1 か ら の熱電子の流れ、 即 ち 陽極電流は 影響を受け る 。 適当な負の印加電圧 v₃ を選ぶ と 、 陽極 電流は完全に零と な る。 実験に よ る と 、 第 2 図に示 し た 陰極 1 と 陽極 3 の距離 1 ェ 力 3 O mm、 陽極電圧 が 1 0 k V s 陰極 1 と緑背面電極電圧 V。 は、 マ イ ナス 4 0 V であ っ た。 こ の背面電極電圧 V _n は距 1 ₂ が小 さ い程 低い電圧で制御する こ と が可能 と な る 。

電界強度の計算か ら 陽極電流をカ ツ ト す る た め に必要 と な る背面電極電圧を求め る式は、 下式の通 り であ る 。

V - ハ

以上の点灯動作を他の蛍先体発光に おい て も 同様に制 御する こ と に よ り 3種類の蛍光体の発光を独立 し て制御 可能とする も のであ る。

次に第 4 1Πま、 本発明の第 2実施例の照明装置の斜視 図であ り 、 第 5図は第 4 図の A — A ' 断面図であ る 。

本実施例では、 1 本の細線か ら な る 陰極 8 を コ の字状 の背面電極 9 で取 り 囲むよ う に設置 し てお り 、 第 1 実施 例で述べたの と同様に、 背面電極 9 の開口幅 Wと 同 じ幅 だけを蛍光体を発光させる こ と がで き る。 具体的な数値 で述べてみ る と、 陽極 3 と 陰極 8 間の距離 l j^ = 3 0 raiD、 陰極 1 と背面電極 9 間の距離 1 ₉ = 0. 5 ram、 陰極 1 と 背面電極 9 の開口部間の距離 1 。 = . 5 mm. 背面電極 開口幅 W = 5 inra、 背面電極 9 の厚さ t = 0. 5 mra、 の と き、 蛍光体の発光する 幅は、 ほぼ 5 raniと な る 。 本実施例では、 さ ら に背面電極 9 の開 口部 と 陽極 3 の 間に グ リ ッ ド 1 0 を配置 し 、 グ リ ッ ド 1 0 と 陽極 3 の 間 に 偏 向 電極 1 1 a 、 1 1 b を 配置 し て い る 。 グ リ ツ ド 1 0 は ス テ ン レ ス 鋼や し ん ち ゆ う 、 ア ル ミ ニ ウ ム 等 の導 電性があ り かつ非磁性の材料か ら な り 、 電子が通過で き る よ う に、 網 目状又は複数の ス リ ッ ト 開 口部か ら な つ て い る 。

次に点灯動作を説明す る 。 第 6 図 は点灯回路図であ る 。 グ リ ツ ド 1 0 は負の電圧 V i ₂を印加す る こ と に よ り 熱 電子の流れを制御す る 役 目 を果 し 、 赤色蛍光体 4 R 、 緑 色蛍光体 4 G 、 青色蛍光体 4 B の発光を切 り 換え る こ と が出来 る 。 つ ま り 陰極 8 や陽極 3 に電圧を印加 し た ま ま で も蛍光体の発光制御が可能 と な る 。

背面電極 9 に は、 陰極 8 への 印加電圧 V 。 よ り 大 き い 電圧 V _{3 a}を印加す る 。 負の電圧を背面電極 9 に 印加 し て も よ い 。 負の電圧を背面電極 9 に 印加す る と 熱電子放出 量は徐々 に減少 し てい き 最後 に は陰極 8 と 陽極 3 と の 間 に電流が全 く 流れな い カ ツ ト オ フ の状態に な る 。 こ れに よ り 、 熱電子の流れを制御で き る 。

グ リ ッ ド 1 0 と 陽極 3 と の 間 に取 り 付けてあ る 偏向電 極 l l a 、 l i b は、 陰極 8 か ら 出 た熱電子を陽極 3 に 到達す る ま での 間 に水平方向 に対 し て偏向 さ せ る 働 き を し てい る 。 具体例を上げて述べてみ る と 、 蛍光体 4 R、

4 G、 4 B の 3 つ の蛍光対を同時に点灯 さ せた い時は偏

1 向電極 1 1 a、 l i b に ス ィ ッ チ S W_∑ 、 S W₂ を介 し て適当な正電圧 V _lfl、 を各々 印加する。 する と 、 陰 極 8か ら 出た熱電子は偏向電極 1 1 a 、 1 1 b に よ り 形 成された正電場に引 き付け られ、 第 5 図に示 し た背面電 極 9 の開口幅 W以上に拡散 し、 蛍光体を励起す る 。 すな わ ち 3種類の蛍光体を全色同時に発光さ せ る こ とが可能 と な っ てい る 。 従 っ て、 こ こ での実施例で述べた 3色の 蛍光体が同時に発光 し た場合は白色 と な る。

次に緑色蛍光体 4 Gだけを発光させ る 時は、 ダラ ン ド と偏向電極 1 1 a、 l i b 間にス ィ ッ チ S Wi 、 S W 2 . S W 3 、 S W₄ を介 し て適当な負の電圧 V ₄ 、 V ₅ を各 々 印加する 。 する と 陰極 8 の前面に静電 レ ン ズが形成 さ れ、 熱電子は L 1 方向 に集束 し て緑蛍光体 4 Gだけを発 光させる。 同 じ よ う に赤色蛍光体 4 Rだけを発光 さ せ る 時は、 偏向電極 1 1 a 、 1 1 b に適当 な負の電圧 V ₄ 、 V ₅ を各々 印加 し陰極 8の前面に静電 レ ンズを形成 さ せ 熱電子を し 2方向 に集束 させておいて、 さ ら に偏向電極 1 1 & にス ィ ッ チ 5 ^₃ を介 し て正の電圧 V ₇ を、 偏向 電極 l i b にス ィ ッ チ S W₄ を介 し て負の電圧 V ₈ を重 畳する こ と に よ っ て静電偏向が行われ、 集束 し た熱電子 は 2 の方向 に ま げ られて赤色蛍光体 4 Rだけを発光 さ せる。 青色蛍光体 4 B だけを発光 させる と き は赤色蛍光 体 4 Rの場合 と は逆に偏向電極 1 1 a の ス ィ ツ チ S W ₃ を介 して負の電圧 V ₆ を 、 偏 向 電極 1 1 b に ス ィ ツ チ s w ₄ を介 し て正の電圧 v ₉ を重畳 さ せ る こ と に よ っ て 集束 し て い る 熱電子が L 3 の方向 に ま げ ら れて青色蛍先 体 4 B だけを発光 さ せ る 。

背面電極 9 、 グ リ ッ ド 1 0 、 偏向電極 1 1 a 、 l i b に よ り 蛍光体発光の点灯動作を制御す る こ と に よ り 、 1 本の陰極 3 種類の蛍光体の発光を独立 し て制御す る こ と が可能 と な り 、 陰極 8 と 陽極 3 に電圧を印加 し た ま ま で の蛍光体の発光制御 も可能 と な る 。 又、 こ の構造では、 蛍光体の発光をナ ノ 秒単位で切 り 替え る こ とがで き る の で、 発光の切 り 替え の高速化 も可能 と な る 。 又、 本発明 の発光は、 カ ソ ー ドル ミ ネ ッ セ ン ス に よ る 発光であ る た め、 周囲の環境温度変動に よ る 光量変動 は殆 どな く 、 点 灯開始時の始動性 も優れてい る 。 更に蛍光体の発光量は 電流密度に比例す る た め、 発光量の調整は非常に容易で あ り 、 大出力の光源か ら 小出力の光源ま で幅広い光出力 の照明装置を構成す る こ と がで き る 。

本実施例で は蛍光体に硫化亜鉛系や希土類系統の高電 圧印加用 の蛍光体を用 い たが、 酸化亜鉛系統の低電圧発 光用 の蛍光体を用 いて低電圧を印加 し て発光 さ せて も 同 等の結果が得 られ る。 又、 白色光を必要 と す る 場合に は こ れ ら赤、 緑、 青各色の蛍光体の輝度バ ラ ン ス を考慮 し て混合 し塗布す る こ と に よ り 実現で き る 。

又 こ の実施例の照明装置 は、 透明 な ガラ ス か ら な る 上 板 5 の接合部に液晶をお く こ と に よ り 液晶テ レ ビプ ロ ジ ヱ ク タ 一 の光源と し て使用可能 と な る 。 すな わ ち 、 1 枚 の モ ノ ク 口液晶パネ ルの背後よ り 本実施例に よ る照明装 置によ り 照射 し、 時系列的に 3 原色の高速点灯 と 液晶パ ネ ルの切 り 替えを同期に行な う こ と に よ り カ ラ ー表示力く 可能と な る 。

なお、 外部か ら の電磁場の影響を う けな い よ う にす る た めに、 真空空洞 2 0 の 内面に薄膜を蒸着 し一定の電位 にする と効果的であ る 。

第 7 図は、 本発明に よ る第 3 の実施例に よ る 画像読取 り 装置用照明装置の斜視図で、 第 8 図は第 7 図中の A — A ' の断面図であ る 。

陰極 1 2 G、 1 2 R、 1 2 B と 陽極 3 の間に は台形型 の 1 枚で構成されてい る グ リ ツ ド 1 3 を配置 し、 第 1 図 に示 し たガラ ス扳 6 a、 6 b と ガラ ス板 7 でグ リ ッ ドを は さんで固定 し てる 。 陰極は第 1 図に示 し た よ う に折 り 返 し ポ ー ル に よ り 1 本の陰極線を S 字状に架張 し て形成 して も よ い。

次に第 9 図は本発明 に よ る第 3 の実施例の点灯回路図 であ る。 3 本の陰極 8 に電圧 丄 5を印加す る と ジ ュ ール 熱に よ り 加熱さ れた陰極 S が、 その周 り に塗布 し た電子 放射物質を 4 0 0 度〜 8 0 0 度に加熱 し、 熱電子を出 し 易い状態にす る。 そ の状態において、 グ リ ッ ド 1 3 に ス イ ッ チ s w ₅ を介 し て正電圧 v _{1 3}を印加す る と熱電子は、 グ リ ツ ド 1 3 で止ま っ て し ま う がグ リ ツ ド 1 3 の開口部 か ら 漏れた熱電子の みが陽極 3 に 印加 さ れて い る 5 〜 3 0 k V , 最適値は 1 0 k Vの高電圧 ェ に よ っ て生 じ る 電界に よ っ て加速 さ れ、 陽極 3 を突 き 抜けて蛍光体 4 G、 4 R、 4 B を励起 し 、 可視光を放射す る 。

こ こ で例え ば、 緑の蛍光体 4 G の みを例 に と り 第 9 図 を用 い て説明す る 。 陰極 8 に V ₁₅、 陽極 3 に 丄 の電圧 を印加 し た状態で、 グ リ ッ ド 1 3 に ス ィ ッ チ S W を介 し て正の電圧 V ₁₃を印加 し 、 金属板型背面電極 1 2 R、 1 2 B に それぞれス ィ ッ チ S W ₇ 、 S W ₈ を介 し て負の 電圧 V ₁₉、 V ₂₁を、 金属板型背面電極 1 2 G に 陰極 8 と 同電位 も し く は正の電圧 v ₁₆を ス ィ ッ チ s w ₆ を介 し て 印加す る 。 こ の時、 金属板型背面電極 1 2 R、 1 2 B に 負の電圧が印加 し てあ る た め に、 それ ら に各々 対応す る 陰極 8か ら熱電子が発生せず、 赤 と 青の光は放出 さ れな い。 よ っ て、 赤の蛍光体 4 G の みが励起 さ れ発光す る 。

同様に、 赤の蛍光体 4 Rの みを発光 さ せ る 時は、 金属 板型背面電極 1 2 G、 1 2 B に ス ィ ッ チ S W _ft 、 S W ₈ を介 し て負の電圧 V ₁₇、 V ₂₁を、 金属板型背面電極 1 2 R に陰極 8 と 同電位 も し く は正の電圧 V ₁₈を ス ィ ッ チ S W ₇ を介 し て印加すればよ い。 又、 青の蛍光体 4 B の みを発光 さ せ る 時は、 金属板型背面電極 4 G、 4 R に ス イ ッ チ s w ₆ 、 s w ₇ を介 し て負の電圧 v ₁₇、 v ₁₉を、 金属板型背面電極 1 2 B に陰極 8 と 同電位 も し く は正の 電圧 v _2Qを ス ィ ッ チ s w ₈ を介 し て印加すればよ い。

5 ― 又、 発光させる蛍光体の背面電極に印加す る正の電圧 V ₁₆、 V ₁₈、 V _2Qは 、 陰極 8 に 印加す る 電圧 と 同 じ 時 (陰極 8 と同電位） 、 陰極 8か ら放出 される 電子量が最 大にな る。

こ こ で、 も し グ リ ッ ド 1 3 を使用せず、 背面電極の み を用 いて上記の蛍光体の発光制御を行 お う 場合を考え てみ る 。 陽極電圧 1 0 k V、 陰極一 陽極間距離 1 i = 2 1 . 5 rani、 背面電極一陰極間距離 1 ₂ = 0. 2 5 ιππιの 条件において、 陽極 3 に流れる電流値が 5 0 Α に な る よ う に 陰極 8 に 印加す る 電圧 を調整 し た状態で、 こ の 陽 極 3 に 流 れ る 電流値 を ゼ ロ に す る た め に は 背面電 極 1 2 G 、 1 2 R、 1 2 B に 印加 す る 負 の 電圧が約 一 3 0 0 V必要にな る 。 しか し、 本実施例で述べたダ リ ッ ド 1 3 を陽極 3 と 陰極 8 の間に設けて、 ダ リ ッ ド電極 1 3 に 2〜 3 Vの正の電圧 V ₁₃を印加す る こ と に よ り 、 上記の蛍光体の発光制御を行な う ための背面電極電圧が 一 5 0 V程度ですむ。 こ れは、 グ リ ッ ド 1 3 を陰極 8 と 陽極 3 の間に配置する こ と に よ り 、 陽極 3 に印加 さ れて い る高電圧に よ り 発生す る 電界を遮断す る効果を有する ためであ る。 したがっ て、 陰極 8か ら熱電子を引 き 出す か止め る かは、 陽極 3 の電圧に全 く 影響さ れず、 背面電 極 1 2 G、 1 2 R、 1 2 B と グ リ ッ ド 1 3 の電圧 と の関 係のみに依存する こ と にな る。

又 、 全色発先 さ せ な い 場合 は 、 金属 板型背面電極 2 1 G、 1 2 R、 1 2 B に それぞれ負の電圧 V ₁₇、 V _{i g} V ₂ ,を印加す る こ と に よ り 可能 と な る が、 グ リ ッ ド 1 3 に負の電圧 v _ly1を印加す る こ と に よ つ て も可能 と な る 。

上述 し た様に、 陰極 8 か ら放出 さ れ る 電子は、 グ リ ツ ド 1 3 だけで も背面電極 1 2 G、 1 2 R、 1 2 B だけで も 制御す る こ と は で き る が、 グ リ ッ ド 1 3 と 背面電極 1 2 G、 1 2 R、 1 2 B の両方で制御す る こ と に よ り 低 電圧で制御で き る 。

さ ら に、 本発明では、 グ リ ツ ド 1 3 を共通の一枚に よ り 構成 し てい る の で、 グ リ ッ ド 1 3 の支持 も 容易 に な る 。 又、 陰極 8 か ら 出 た電子は、 グ リ ツ ド 1 3 の開 口部以外 力、 ら は陽極 3 へは到達出来な く な る の で、 発光 さ せた い 蛍光体以外の蛍光体が発光す る こ と がな く な る 。 つ ま り 電子の も れ も 防 ぐ こ と に な る 。 よ っ て、 金属扳型背面電 極 1 2 G、 1 2 R、 1 2 B と グ リ ッ ド 1 3 に よ っ て陰極 8 と 陽極 3 に電圧を印加 し た ま ま で も蛍光体 4 G、 4 R、 4 B の発光を制御す る こ と がで き る 。 そ の結果、 1 台の 照明装置の発光部か ら 3 色の独立発光が可能 と な る 。

又、 本発明 に よ る 照明装置は、 カ ソ 一 ドル ミ ネ ッ セ ン ス に よ る 発光を用 い てい る ので、 発光効率が高い。 例え ば、 緑色蛍光体 Z n S ： C u , A 1 に お い て、 陽極 3 に 印加す る電圧 ェ = 8 k V 、 蛍光体への照射電子電流密 度 5 0 〃 A / cm ² の時、 輝度は 4 7 , 4 2 0 cd/ m ² と な る 。 さ ら に、 光量を必要 と す る 時は、 印加電圧や蛍光

7 体への照射電子電流密度を上げる こ と に よ り 大光量を得 る こ とができ る。 その結果、 従来の蛍光ラ ン プに較べ同 —光量を確保す る ため に必要と な る発光領域を狭 く す る こ とが可能 と な る。

第 1 0 図は本発明 によ る第 4 の実施例を示す主要断面 図で、 第 1 1 図は本発明 に よ る 第 4 の 施例 にお け る金 属蒸着型背面電極の正面図であ る 。 緑色用金属蒸着型背 面電極 1 4 G 、 赤色用金属蒸着型背面電極 1 4 R 、 青色 用金属蒸着型背面電極 1 4 B は、 ア ル ミ ニ ウ ム等を選択 的に短冊状に真空蒸着等の方法でガラ ス板 7 上に直接形 成す る 。 こ れ に よ り 、 底部ガ ラ ス板 7 と 側部ガ ラ ス扳 6 a、 6 b では さ み こ む こ と によ り 背面電極を固定する と い う 工程が省略で き 、 容易に背面電極を空洞 2 0 中に 形成 す る こ と が可能 と な る 。 又、 陰極 8 と 背面電極 1 4 G、 1 4 R 1 4 B 間 の 距離が正確に維持で き る の で、 点灯 * 消灯の た め の 背面電極 1 4 G、 1 4 R、 1 4 B の制御電圧のバラ ツ キが小 さ く な り 、 発光が安定 する と い う 効果を有する。

第 1 2 図は本発明 に よ る第 5 の実施例を示す主要断面 図であ る。 陰極 8 と陽極 3 の間に平板型ダ リ ッ ド 1 4 を 形成 し、 ガラ ス扳 6 a、 6 b を分割 し、 そ こ に は さ ん で 固定する。 これに よ り 、 グ リ ッ ドの曲げ加工の工程が省 略でき る と と も に、 グ リ ッ ドを作成す る た めの材料 も少 な く てすむ。 第 1 3 図は、 本発明 に よ る 第 6 の実施例 に よ る 画像入 力装置用照明装置の斜視図で、 第 1 4 図は第 1 3 図中の C - C ' の断面図であ る 。 又、 第 1 5 図は第 1 3 図の グ リ ッ ド電極 1 8 の正面図であ る 。

第 1 3 図 にお いて、 X 軸方向 に緑色蛍光体 1 5 G 、 赤 色蛍光体 1 5 R 、 青色蛍光体 1 5 B の jl頃で上板 5 の 内側 に塗布す る 。 背面電極 も 同様に X 軸方向 に緑色用背面電 極 1 6 G 、 、 赤色用 背面電極 1 6 R 、 青色用 背面電極 1 6 B の順で蛍光体 と 同 じ数だ け陰極 1 7 に対 し て陽極 3 の反対側に形成す る 。 又、 陰極 1 7 は、 蛍光体 と 背面 電極の対に対 し て 1 本ずつ y 軸方向 に架張す る 。 ダ リ ッ ド 1 8 は、 エ ッ チ ン グ等の方法に よ り 一体化 し て形成 し 、 蛍光体の数 と 同 じ数だけ第 1 5 図 に示 し た開口部 1 8 a を設け る 。

こ こ で、 も し第 1 5 図 に示 し た開 口部 1 8 a 中の開 口 面積 、 S ₉ 、 S 。 がすべて同 じ面積で構成 さ れて い る グ リ ツ ドで電子制御を行な う と 、 発光面 に輝度む ら 力 生 じ る 。

こ の輝度む ら の発生す る 原因を以下に詳 し く 説明す る 。 第 1 6 図 は、 開 口面積 S i 、 S ₂ 、 S 。 がすべて同 じ面 積で構成 さ れてい る ダ リ ヅ ド電極 1 9 を用 い て、 電子制 御を行な っ た場合にお け る 蛍光体 1 5 G の発光面の輝度 分布を示 し た 図であ る 。 熱電子 2 2 は陰極 1 7 が加熱 さ れて発生す るが、 陰極 1 7 の両端部 P 付近は陰極固定 部材 2 1 等に接 し てい る ので熱が逃げやす く な っ てい る 。 つ ま り 、 中央部 P „ の温度は高 く 、 両端部 P „ の温度は 低 く な り 、 中央部 P „ 両端部 P „ とで温度差が生 じ る。 そ の結果、 陰極 1 7 か ら放出 される熱電子 2 2 の量が中 央部！⁵し では多 く 、 両端部 P e では少な く な る 。 こ の状 態で、 開口面積 S 丄 、 S ₂ 、 S 3 がすべて同 じ ダ リ ッ ド 1 9 を用 いて電子制御を行な う こ と に よ り 蛍光体に熱電 子 2 2 を照射させる と 、 発光面の中央部の輝度 L _e が両 端部の輝度 L よ り も 高 く な る 。 その結果、 輝度む らが 生 じ、 蛍光体の中央部が他の部分よ り も早 く 劣化 し て し ま う 。 第 1 6 図では、 第 1 3 図中の y 軸方向 におけ る輝 度む ら を例に挙げたが、 こ の輝度む ら は、 第 1 3 図中の X 軸方向につ い て も 同様に生 じ る 。

そ こ で、 第 1 5 図 に示す ごと く 、 開口部 1 8 a の開口 面積を S i では広 く し、 S _n 、 S ₃ と開口部 1 8 a の中 心へ近づ く ほど狭 く する 。 こ の グ リ ッ ド 1 8 を第 1 6 図 中の開口面積 S 丄 、 S ₂、 S ₃ がす べ て 同 じ ダ リ ッ ド 1 9 の代わ り に用 い る こ と に よ り 電子制御を行な う と 、 熱電子 2 2 の量が多い 中央部では熱電子をカ ツ ト し、 熱 電子 2 2 の量が少な い両端部では多 く の熱電子 2 2 を通 過 させる こ とがで き る 。 つ ま り 、 第 1 5 図に示す ごと く 、 ダ リ ッ ド 1 8 の開 口部 1 8 a の開口面積を部分的に変化 させる こ と に よ り 、 ダ リ ッ ド 1 8 を通過す る熱電子 2 2 の量が均一にな る。 そ の結果、 蛍光体に照射する電流密 度を一様にす る こ と が可能 と な り 、 第 1 5 図中の X 軸、 y 軸方向 に お け る 発光面の輝度む ら をな く す こ と がで き る だけでな く 、 蛍光体の部分的な劣化を防 ぐ こ と も 可能 に な る 。

第 1 7 図 は、 本発明 に よ る 第 7 の実施例であ る と こ ろ の グ リ ツ ド 2 3 の正面図であ る 。 ダ リ 8 ッ ド 2 3 の開口 部 2 3 a を両端の幅 h i よ り も 中央の h 幅 h ₂ の方が狭 い チ ョ ウ ネ ク タ イ 状の六角形で、 かつ グ リ ツ ド 2 3 の 中 央線 D — D ' 方向 に近づ く につれて、 形状は同 じ で も 面 積が狭 く な る 様に形成す る 。 こ の構造に よ り 、 第 1 6 図 中の X 軸、 y 軸方法につ いての輝度む ら を防 ぐ こ と が可 能に な る だけでな く 、 開 口部 2 3 a を作成す る 際の穴あ けの工程が省略で き る。 又、 第 1 5 図 に示 し た ダ リ ッ ド 1 8 に比べグ リ ツ ド 2 3 に よ り カ ツ ト さ れ る 熱電子の量 も少な く な る と い う 効果を有す る 。

第 1 8 図は、 本発明 に よ る 第 8 の実施例であ る と こ ろ の ダ リ ッ ド 2 4 の斜視図であ る 。 第 1 9 図 は、 点灯を制 御す る た めの点灯回路図を、 第 1 8 図中の E — E ' の断 面概略図 と共に示 し た図であ る 。 ダ リ ッ ド 2 4 は陽極 3 方向へ半円柱状に形成 し てい る。

例え ば、 赤色蛍光体 4 Rの みを発光 さ せ る場合を考え る。 陰極 3 に正の電圧 Vェ を印加 し た状態で、 背面電極 1 4 R に正の電圧 V ₁₈を、 グ リ ッ ド 2 4 に正の電圧 を印加す る と 、 熱電子がダ リ ッ ド 2 4 へ引 き 出 さ れ る 。 グ リ ツ ド 2 4 に到達 し た熱電子の 内、 開口部 2 5 を通過 し た熱電子のみが、 陽極 3 に印加 してい る正の電圧 V丄 に向か っ て加速 され、 陽極 3 を通過 し て蛍光体 4 Rを励 起 し、 発光す る。 こ の時、 蛍光体 4 G、 4 B を発光さ せ な い た め に 、 背面電極 1 4 G、 1 4 B に各々 負の電圧 V ₁₇、 V ₂₁を印加する 。

実験锆果を以下に示すと 、 V j_ = 8 k V、 V ₁₃= 5 V

^V 15- ³ · ^{3 V}、 ^V 18- ^{5 V}、 V ₁₇—— 1 0 _V、 V ₂₁ = 一 1 0 V、 蛍光体 4 R と グ リ ッ ド 2 4 間距離 J = 5. 4 mnu グ リ ッ ド 2 4 と 陰極 8 間距離 K - 2. 4 mnu 陰極 8 と背面電極 1 4 R間距離 2 ππιで、 開口部 2 5 の 半円柱の半径 r を 0 . 4 inmに し た時、 蛍光体 4 R上の発 光幅 I は、 約 2. 4 in raにな っ た。

以上の実験結果か ら わか る様に、 グ リ ッ ド 2 4 の開口 部 2 5を半円柱状にする こ と によ り 熱電子が第 1 7 図中 の X 軸方向、 又は一 X 軸方向 に引 き付け られる 。 そ の結 杲、 蛍光体 4 R上において、 グ リ ツ ド 2 4 の開 口部 2 5 の開口幅 2 r ( = 0. 8 ran) よ り も広い幅 （ 2. 4 ram) を均一に電子照射する こ とが可能 と な り 、 X 軸方向の輝 度む ら を防 ぐ こ と が可能と な る。

又、 こ の方法は、 隣接発光領域への電子漏れを防 ぎ、 かつ発光幅を充分確保する ため に有効な方法であ る 。

さ ら に、 開口部 2 5 の開口面積の形状を、 本発明 に よ る第 7 の実施例の形状と 同様にチ ヨ ゥ ネ ク タ イ 状の形状 と す る こ と に よ り 、 第 1 8 図中の x、 y 軸方向の輝度む ら を同時に防 ぐ こ と が可能 と な る 。

第 2 ◦ 図は、 本発明 に よ る 照明装置を用 い た画像入力 装置の実施例を示す斜視図で、 第 2 1 図 は第 2 0 図中の キ ャ リ ッ ジ 2 6 の B — B ' 断面図であ る 。 以下画像を読 み と る た めの動作を第 2 0 図、 第 2 1 図に よ っ て説明す る 。 前記キ ャ リ ッ ジ 2 6 内 に は本発明 に よ る 実施例であ る 第 2 図 と 同 じ照明装置 3 1 を搭載 し てお り 、 ガラ ス 台 2 7 に載せた画像読取 り 対象物 2 8 の一部の行 L を照射 す る 。 そ し てそ の反射散乱光を ミ ラ ー 3 2 を介 し て縮小 レ ン ズ 3 3 に よ り 光電気変換素子であ る と こ ろ の C C D 3 4 上に結像す る 。 前記 C C D 3 4 は一次元の イ メ ー ジ セ ン サであ り 、 こ こ では図示 し な い電気回路 に よ り 1 行 分の画像デー タ を読み込む こ と がで き る 。

カ ラ ー の読み取 り を行な う た め に は、 下記の よ う な手 順で行な う 。 ま ず、 前記緑蛍光体 4 G を発光 さ せ対象物 2 8 の緑光に対す る 反射成分を前記 C C D 3 4 で読み と り 、 前記キ ャ リ ッ ジ 2 6 は そ の ま ま で今度は前記赤蛍光 体 4 R を発光 さ せ前記対象物 2 8 の赤光に対す る反射成 分 を前記 C C D 3 4 で読 み 取 り 、 そ し て前記青蛍光体 4 B の青光に対す る 反射成分を前記 C C D 3 4 で読み取 り 、 前記対象物 2 8 の 3 原色成分を得 る こ と がで き る 。

次に前記照明装置 3 1 及び前記 ミ ラ ー 3 2 、 前記縮小 レ ン ズ 3 3 、 前記 C C D 3 4 を一式固定 し た前記キ ヤ リ

2 ッ ジ 2 6 を図中、 矢印方向 に読み取 り 分解能に応 じ た距 離だけ駆動装置 3 0 に よ り タ イ ミ ン グベル ト 2 9 を介 し て移動す る 。 以上の 動作を籙 り 返す こ と に よ り 対象物 2 8 の全面を読み と る こ と がで き る 。

本発明によ る 照明装置は高速な発光色の切 り 替えが可 能と な る た め、 一度のキ ャ リ ッ ジの移動にて対象物 2 8 を読み と る線順次モ ー ドでの読み取 り も可能 と な る 。

尚、 第 2 1 図では第 2 図に示 し た第 1 の実施例の照明 装置を用 い た が、 他 の 実施例 の照明装置をキ ャ リ ッ ジ 2 6 に搭載 して も よ い。

第 2 2 図に本発明 に よ る第 8図に示 し た実施例の照明 装置を画像読取 り 装置用照明装置と して配置 し た図を示 す。 上述 し た通 り 、 同一光量を確保する ため に必要と な る発光領域を狭 く す こ る と が可能 と な る ので、 例えば、 1 色あ た り の発光幅を 1 . 5 mniと し、 3色で発光幅 6 πιπι、 発光面力、 ら画像ま での距離を 1 6 raniとす る と 、 こ の時の 見込み角 な は約 2 0度と な り 、 従来の見込み角 の約 6分 の 1 にな る ため、 色ずれをお こ し に く く な る。

次に第 1 3 図に示 し た照明装置を画像読取 り 装置用照 明装置と して、 第 2 2 図の場合と 同 じ様に配置す る 。 つ ま り 、 第 1 3 図の X 軸方向が第 2 2図中では、 紙面垂直 方向 と な る様に配置する 。 こ の時、 螢光体は、 第 1 3 図 の X 軸方向、 第 2 1 図中におい ては、 紙面垂直方向に塗 布 してい る こ と にな る。 従 っ て、 こ の場合、 第 2 2 図に お い て画像か ら の 3 色の見込み角 α 力《 0 度 と な る 。 そ の 結果、 色ずれを全 く お こ さ な く な る と い う 絶大な る 効果 を有す る 。

又、 本発明 に よ る 照明装置の点灯回路の 内で、 大 き な 容積を必要 と す る 陽極用 の高電圧電源は 1 台あ れば良 く 、 こ の実施例の照明装置 と 点灯回路を画 入力装置の キ ヤ リ ッ ジ に組み込ん だ際、 小 さ な容積ですむ。 そ の結果、 本発明 に よ る照明装置を用 い た画像入力装置本体の容積 も小 さ く す る こ と が可能 と な る 。

さ ら に、 こ の実施例の照明装置 は小型で高出力 の照明 装置 と な る の で、 こ の照明装置を画像読取 り 装置 に用 い る と 、 高速で高解像度な読み取 り がで き る 画像入力装置 にす る こ と が可能 と な る 。 今 日 の画像読取 り 装置 は、 ラ イ ン セ ン サで読み取 り を行な っ て い る が、 こ の ラ イ ン セ ン サは、 蓄積時間内 に照射 さ れた光量の積分量に比例す る 出力 を行な う 積分型ラ イ ン セ ン サであ る 。 つ ま り 、 画 像読取 り 対象物に照射す る 照明装置か ら の光量が大 き く な る と 、 ラ イ ン セ ン サ に入 っ て来 る 光量 も大 き く な る の で、 ラ イ ン セ ン サの蓄積時間を短 く す る こ と がで き る 。 そ の結果、 画像読取 り 装置 と し て の読み取 り 時間を短 く で き 、 結果 と し て読み取 り 速度を速 く す る こ と が可能 と な る。 こ の こ と は、 今 日 の画像読取 り 装置の課題の 1 つ であ る読み取 り 速度の高速化を解決す る 方策 と な る 。

本発明 に よれば、 密閉 さ れた真空空洞内 に置かれた陰 極に所定の電圧が与え ら れる と電子が放出 さ れ る 。 陽極 に印加された高電圧によ り 放出 さ れた電子が加速 されて 蛍光体に衝突 し てカ ソ ー ドル ミ ネ ッ セ ン ス発光が行われ る o

さ ら に本発明 に よれば、 陰極か ら放出 された電子の進 行方向は偏向電極に よ り 偏向 さ れて任意の蛍光体に向か ラ

さ ら に本発明 に よれば、 陰極か ら放出 さ れた電子の量 は制御電極に よ り 制御 される。 ま た陰極か ら放出 された 電子の放出領域が制御電極に よ り 制御 される 。

以上述べた よ う に本発明 に よれば、 前記照明装置は力 ソ ー ドル ミ ネ ッ セ ン ス の発光原理で発光す る の で、 光量 が環境温度に関係 し ない安定 し た照明装置を提供する こ とができ る と い う 効果を有する 。 ま た、 コ ンパ ク ト な構 成で光出力の大き い照明装置を提供す る こ とがで き る 。 さ ら に、 3 原色発光可能でかつ 1 本の陰極で独立 し て発 光制御可能な一体化 し た コ ンパ ク ト な照明装置を提供す る こ と がで き る。 又、 本発明 に よ る照明装置を用 い た画 像読取 り 装置 も 前記照明装置が力 ソ ー ドル ミ ネ ッ セ ン ス に よ る発光原理を使用 してい る ので使用環境温度に よ ら ず始動性 と光量安定性がよ く 、 かつ高性能であ る と い う 効果を有する 。

さ ら に本発明 に よれば、 複数の螢光体が塗布 してあ る 発光管において、 1 つ の ダ リ ッ ド電極と 、 複数の背面電 極で螢光体を励起す る 電子を制御す る こ と に よ り 、 1 台 に照明装置の発光部か ら 3 色の独立発光が可能な照明装 置 と な り 、 読み取 る べ き 画像が書籍や段差の あ る 画像で あ っ て も 色ずれの生 じ な い色再現性の高い画像入力装置 用照明装置を得 る こ と がで き る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 密閉 された真空空洞内 に、 所定の第 1 の電圧が 与え られて電子を放出する 陰極 と 、 前記第 1 の電圧よ り 高い所定の第 2 の電圧が与え ら れて前記放出 さ れた電子 を加速させる 陽極 と、 該加速 された電子が街突 し てカ ソ 一 ドル ミ ネ ッ セ ン ス発光す る 蛍光体と を備え た こ と を特 徵と する照明装置。

2 . 密閉 された真空空洞内 に、 所定の第 1 の電圧が 与え られて電子を放出する 陰極 と 、 前記第 1 の電圧よ り 高い所定の第 2 の電圧が与え られて前記放出 さ れた電子 を加速させる 陽極と、 該加速された電子が街突 し てカ ソ ー ドル ミ ネ ッ セ ン ス発光する 複数の蛍光体と 、 前記第 1 の電圧以上で前記第 2 の電圧未満の所定の第 3 の電圧が 与え られて前記放出 さ れた電子の進行方向を偏向 させる 偏向電極と を備え、 前記第 3 の電圧を制御 し て前記複数 の蛍光体の任意の 1 つ に前記電子を向かわせ る こ と を特 徵とする照明装置。

3 . 前記第 1 の電圧以上で前記第 2 の電圧未満の所 定の電圧が与え られて、 前記陰極か ら放出 さ れた電子の 量を制御する制御電極を備え た こ とを特徴とす る請求項 1 又は 2 に記載の照明装置。

4 . 前記第 1 の電圧以上で前記第 2 の電圧未満の所 定の電圧が与え られて、 前記陰極か ら放出 された電子の 放出領域を制御す る 制御電極を備え た こ と を特徴 と す る 請求項 1 又は 2 に記載の照明装置。

5 . 請求項 1 又は 2 に記載の照明装置を備え た こ と を特徵 と す る 画像読取 り 装置。