蛍光ランプおよび植物栽培用照明器具
【課題】植物の光合成と成長を有効に促進し、光束維持率が良好であってかつ作業者の照明環境を改善することができる蛍光ランプを提供する。
【解決手段】透光性ガラスバルブ２と；ガラスバルブの内面に形成され、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成された蛍光体層６と；このガラスバルブ内に封入された放電媒体と；このバルブの両端に封装された一対の電極５，５と；を具備している。
【解決手段】透光性ガラスバルブ２と；ガラスバルブの内面に形成され、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成された蛍光体層６と；このガラスバルブ内に封入された放電媒体と；このバルブの両端に封装された一対の電極５，５と；を具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培用に好適な蛍光ランプに係り、特に蛍光体を改良した蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、植物の栽培用光源として、赤色発光蛍光体と青色発光蛍光体とを配合してなる蛍光体層を具備した蛍光ランプ（プラントルクス）が普及している。
【０００３】
近年では、三波長形蛍光体に遠赤色発光蛍光体を混合した蛍光体層を具備した植物栽培用の蛍光ランプも提案されている。さらに、この遠赤色発光蛍光体として鉄付活リチウム・アルミネート（鉄付活アルミン酸リチウム、ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ）を使用する蛍光ランプが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
この蛍光ランプからは遠赤色光が放射されることになるが、この遠赤色光が所定の品種の植物に照射されると、植物のフィトクロム反応によって植物の成長を制御することが可能になることが知られている（特許文献２、非特許文献１参照）。
【０００５】
上記蛍光ランプに使用されている鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体はバルブ内の水銀蒸気と反応して劣化し易いので、光束維持率が悪く、長期間植物の栽培用照明として使用するには不向きであるという問題がある。
【０００６】
そこで、鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体に代えて水銀蒸気と反応しにくい遠赤色発光蛍光体としてクロムまたはユーロピウムで付活されたＹＡＧ構造を有する蛍光体を使用した蛍光ランプが知られている（特許文献３参照）。
【０００７】
また、他の植物育成用蛍光ランプとしては、遠赤色発光蛍光体に加えて、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体、青色発光蛍光体を具備したものも知られている（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平７−２２０６８２号公報
【特許文献２】特開２０００−４１５０６号公報
【特許文献３】特開平９−１９９０８６号公報
【特許文献４】特開平２−６０５２５号公報
【非特許文献１】光バイオインダストリー「光反応による生物反応の制御」（社団法人 照明学会著 第１２−１９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の蛍光ランプにおいても植物栽培における成長の促進の効果は十分ではなく、また植物プラント内における作業者に対する照射環境も併せて改善する必要があった。
【０００９】
また、赤色光は長日植物の開花促進に適さず、緑色光は開花促進に殆ど効果がない。さらに、長日植物の、例えばシロイヌナズナ等は、遠赤色光と青色光によって開花が促進されていることが知られているが、青色光は全ての長日植物に対して開花促進効果があるのではなく、逆に開花を抑制する長日植物もある。
【００１０】
そして、遠赤色光単色の蛍光ランプでは、遠赤色光が人間の目には見えない不可視光であるので、夜間に栽培等の作業をする場合には、植物に殆ど影響を与えずに作業を照明する可視光を出力する蛍光ランプ等の光源を別途用意しなければならず、煩雑であるうえにコストアップを招く。但し、植物栽培等の作業を日中行なう場合には、可視光は不要の場合もある。
【００１１】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、植物の成長をより一層促進し、光束維持率が良好な蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、透光性バルブと；このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；バルブ内に封入された放電媒体と；バルブ内に封装された一対の電極と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【００１３】
請求項２に係る発明は、上記遠赤色蛍光体は、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ（クロム付活ガリウム・ガドリウム蛍光体）からなることを特徴とする請求項２記載の蛍光ランプである。
【００１４】
請求項３に係る発明は、上記蛍光体層の蛍光体全体に対する上記緑色蛍光体の比率が５０質量％以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプである。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具照明器具である。
【００１６】
本発明者らが長日植物に対する光照明反応について試験を行なったところ、赤色光の放射エネルギー比率を落としても成長促進効果には殆ど影響しないことが分った。すなわち、同じ電力で蛍光ランプを点灯させる場合には、赤色以外の光の放射エネルギー比率を高くした方が有利であることから、本発明の蛍光ランプには赤色蛍光体を用いていない。
【００１７】
請求項５に係る発明は、透光性バルブと；このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；バルブ内に封入された放電媒体と；バルブ内に封装された一対の電極と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【００１８】
請求項６に係る発明は、上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１％以上１０％未満であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプである。
【００１９】
なお、ここで遠赤色発光蛍光体に対する青色発光蛍光体の質量比率の１％以上１０％未満は、この青色発光蛍光体で発光する青色発光（Ｂ）と、遠赤色発光蛍光体で発光する遠赤色発光（ＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＦＲ）では、ほぼ０．２〜０．７に相当する。
【００２０】
請求項７に係る発明は、上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１０％以上２０％以下であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプである。
【００２１】
なお、ここで、遠赤色発光蛍光体に対する青色発光蛍光体の質量比率の１０％以上２０％以下は、この青色発光蛍光体で発光する青色発光（Ｂ）と、遠赤色発光蛍光体で発光する遠赤色発光蛍光体（ＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＦＲ）では、ほぼ０．７〜１．２に相当する。
【００２２】
請求項８に係る発明は、上記青色発光蛍光体は、２価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢＡＭ）からなることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプである。
【００２３】
請求項９に係る発明は、透光性バルブと；このバルブの内面に形成された緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；バルブ内に封入された放電媒体と；バルブ内に封装された一対の電極と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、請求項５ないし９のいずれか一記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具である。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る発明の蛍光ランプは、蛍光体層として、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体からなる蛍光体層が形成されているので、青色発光および遠赤色発光に基づく植物の成長を促進することができ、比視感度の高い緑色発光により植物を高効率かつ高照度で照明することができるので、植物の栽培時等の作業性を向上させることができる。
【００２６】
請求項５に係る発明の蛍光ランプは、蛍光体層として、青色発光蛍光体と遠赤色発光蛍光体からなる蛍光体層が形成されているので、青色発光および遠赤色発光により長日植物の例えばシロイヌナズナ等では開花促進効果を奏することができる。
【００２７】
請求項９に係る蛍光ランプは、遠赤外線に基づく植物の成長を促進することができ、また、可視光の緑色発光を含んでいるので、夜間に栽培等の作業をする際にも、所要の照度を与えることができ、作業者の照明環境を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１実施形態に係る直管形蛍光ランプ１の一部切欠斜視図、図２は図１のＩＩ部拡大断面図、図３は同蛍光ランプ１の諸特性の一覧表を示す図、図４は同蛍光ランプ１の発光の各波長域の光量子束および放射束を示す一覧表を表す図である。
【００３０】
図１に示すように蛍光ランプ１は直管形の透光性ガラスバルブ２を具備している。このガラスバルブ２は、その軸方向両端部を一対のステム３，３により気密に封止し、これらステム３，３の内端部には熱陰極からなる一対の電極４，４を取り付けている。
【００３１】
電極４はタングステンコイルフィラメントにより形成されており、ステム３を貫通して導入された一対のリード線５，５に支持されている。電極４には、図示しないＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯなどからなる電子放射性物質（エミッタ）が塗布されている。
【００３２】
ガラスバルブ２は、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどの軟質ガラスにより直管形に形成されるが、ほうケイ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラス製であってもよい。また、ガラスバルブ２は、その内面のほぼ全長に蛍光体層６を形成し、ガラスバルブ２の内部に、希ガスと水銀とが放電媒体として封入されている。放電媒体の希ガスには、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）またはクリプトン（Ｋｒ）などが含まれ、本実施形態にはアルゴン（Ａｒ）が使用されている。
【００３３】
ガラスバルブ２内にはアマルガムが封入されていてもよい。アマルガムは、ガラスバルブ２の端部に封着されたステムに配設された細管（排気管）内などに収容される。アマルガムは溶融、機械的保持などの手段によってこれらいずれかの位置に固定または収納される。また、アマルガムはバルブ内を移動可能に収容されていてもよい。ガラスバルブ２内にアマルガムを配設すると、周囲温度が比較的高くなっても最適な状態で蛍光ランプ１が点灯される。
【００３４】
アマルガムは、水銀と合金を作る物質と水銀との合金である。例えば、水銀の定量封入のために亜鉛−水銀などのアマルガムを封入してもよい。アマルガムはペレット状、柱状、板状等どのような形状であってもよい。なお、図１中、符号７は一対の口金であり、符号８は口金７に植設された口金ピンである。
【００３５】
そして、蛍光体層６は、青色発光蛍光体ＰＢ、緑色発光蛍光体ＰＧおよび遠赤色発光蛍光体ＰＦＲを混合してなる。
【００３６】
すなわち、蛍光体層４は、４４０〜４６０ｎｍの波長域に発光する青色発光蛍光体ＰＢとしての（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ；Ｅｕ、と、５４０〜５６０ｎｍの波長域に発光する緑色発光蛍光体ＰＧとしてのＬａＰＯ４；Ｃｅ，Ｔｂと、７００〜８００ｎｍの波長域に発光する遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてのクロム付活のＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒとを混合し、ガラスバルブ２の内面にコーティングすることにより形成される。
【００３７】
また、緑色発光蛍光体ＰＧは、これら蛍光体ＰＧ，ＰＢ，ＦＲ全体に対して５０質量％以上の比率で混合される。
【００３８】
図３は管径約１７．５ｍｍ、管長約１１００ｍｍのガラスバルブ２を２本並設し、一方側のそれぞれの端部に電極４，４を封装し、他方側のそれぞれの端部を閉塞するとともに、端部近傍で連結管により接続された略Ｕ字状のガラスバルブ２の内面に蛍光体層６を形成した定格ランプ電力１０５Ｗの高周波点灯専用の蛍光ランプ１を例えば３本（Ｎｏ．１，２，３）試作したときの諸特性を示す一覧表であり、この表中、ＶＬはランプ電圧（Ｖ）、ＩＬはランプ電流（Ａ）、ＷＬはランプ電力（Ｗ）、φは光束（ｌｍ）、ｌｍ／Ｗはランプ効率、Ｘ，Ｙは色度、Ｒａは平均演色評価数である。
【００３９】
図４はこの蛍光ランプ１の発光中の各波長域の光量子束と放射束を示す一覧表である。図５は図３で示す試作ランプ１〜３の平均値の分光分布（分光光量子束（μｍｏｌ／Ｓ／５ｎｍ））を示すグラフ、図６は同平均値の分光放射束を示すグラフである。
【００４０】
放射束は放射エネルギをＷ自体で示している。一方、光量子束は、放射束の各波長における放射量（Ｗ）を１光子のエネルギＥで除することにより、その波長における光子数を求め、さらに、この光子数を波長域で積分したものが、光量子束である。光量子束は、長波長になるに連れて光子数が多く、短波長になるに連れて光子数が少なくなる。これは、偶然かもしれないが、植物の光合成の感度曲線に近いため、多用されていると考えられる。
【００４１】
図５に示すようにこの蛍光ランプ１の発光中には、波長域４４０〜４６０ｎｍの青色発光Ｂ、波長域５４０〜５６０ｎｍの緑色発光Ｇ、波長域６００〜７００ｎｍの赤色発光Ｒ、波長域７００〜８００ｎｍの遠赤色発光ＦＲがそれぞれ含まれていることは明らかである。また、図６に示すように蛍光ランプ１の発光中、緑色発光Ｇの放射束が最大であることが示されている。
【００４２】
したがって、この蛍光ランプ１の発光中には、植物の光合成と形態形成に有効な青色発光を含んでいるので、光合成と形態形成を促進することができる。
【００４３】
ところで、一般に植物細胞内に存在する光形態形成ホルモン（フィトクロム）には、赤色光吸収型（Ｐｒ型）と、遠赤色光吸収型（Ｐｆｒ型）の２種類が存在し、これらの光平衡のバランスにより植物の形態形成が制御されることが知られている。
【００４４】
したがって、本実施形態に係る蛍光ランプ１では、その発光中に遠赤色光ＦＲを含んでいるので、その遠赤色光ＦＲにより植物のフィトクロムが反応し、形態形成を促進することができる。
【００４５】
また、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてクロム付活ガリウム・ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ）を採用したので、図７中破線で示すように遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体（ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ）を使用した従来品Ａに比して高負荷ランプでも光束維持率を改善することができる。
【００４６】
さらに、蛍光体層６は遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒを採用したので、この遠赤色発光蛍光体ＰＦＲと、青色発光蛍光体ＰＢおよび緑色発光蛍光体ＰＧとを混合してなる混合蛍光体の水溶液を作成し、この水溶液をガラスバルブ２の内面にコーティングして蛍光体層６を形成した場合でも、図８に示すように鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体（ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ）を遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして使用した従来品Ａよりも本実施形態品Ｂの方が光束立上り特性を向上させることができる。
【００４７】
すなわち、蛍光体層６では、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして使用するＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒには、水分中のＯＨ等と結合するＬｉを含有していないので、このＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体を水溶性バインダーに分散させた懸濁液をガラスバルブ２の内面にコーティングする工程においても、ＯＨやＣＯ２，ＣＯが不純ガスとしてガラスバルブ２内に残留するのを抑制することができる。このために、蛍光ランプ１の光束立上り特性を低下させる不純ガスを低減することができるので、光束立上り特性を向上させることができる。
【００４８】
また、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２を水溶液としてガラスバルブ２の内面に塗布することができるので、有機溶剤の使用を回避することができる。このために、有機溶剤の使用による環境負荷を軽減することができる。
【００４９】
さらに、蛍光体層６は緑色発光蛍光体ＰＧを含有しているので、緑色発光Ｇにより遠赤色発光が出力されているか否かを確認することができる。
【００５０】
また、蛍光体層６の各蛍光体の中で最も視感度が高い緑色光Ｇを発光させる緑色発光蛍光体ＰＧの蛍光体層６の蛍光体全体に対する比率を、５０質量％以上にしたので、同一のランプ電力においても照度を向上させることができる。このために、植物栽培等の作業性とランプ効率とを共に向上させることができる。
【００５１】
そして、蛍光体層６には赤色発光蛍光体ＰＲを含有していないので、その分、青色発光蛍光体ＰＢや緑色発光蛍光体ＰＧ、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲ等の含有量を増加させることができる。このために、その増量した蛍光体が有する作用効果を増進させることができる。
【００５２】
第２実施形態に係る蛍光ランプ１Ａは、その蛍光体層６Ａを、上記第１実施形態に係る蛍光ランプ１の蛍光体層６から上記緑色発光蛍光体ＰＧを抜いて青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとを所定比率で混合し、所定量塗布形成したことにより構成した点に特徴があり、これ以外は上記蛍光ランプ１と同一構成であるので、その重複した説明は省略する。
【００５３】
すなわち、この蛍光体層６Ａは、４４０〜４６０ｎｍの波長域に発光する青色発光蛍光体ＰＢとしての（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ；Ｅｕ、と、７００〜８００ｎｍの波長域に発光する遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてのクロム付活のＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒとを混合し、ガラスバルブ２の内面にコーティングすることにより形成される。
【００５４】
図９はこの遠赤色発光蛍光体ＰＦＲを質量比率で８５％、青色発光蛍光体ＰＢを同１５％混合してなる蛍光体層６Ａの発光スペクトルの放射強度分布を示すグラフである。
【００５５】
したがって、この蛍光ランプ１Ａによれば、その発光中に、青色発光と遠赤色発光を含むので、長日植物の例えばシロイヌナズナ等の植物に対して開花促進効果を奏することができる。また、この蛍光ランプ１Ａの発光中には可視光の青色発光を含んでいるので、夜間栽培時の作業の際にも適度の照度を得ることができる。
【００５６】
さらに、緑色発光蛍光体ＰＧを削除した分、青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとを増量させることができるので、その分、青色発光と遠赤色発光の光量を増加させることができる。このために、青色発光と遠赤色発光とにより開花促進効果のある長日植物に対して開花促進効果をさらに高めることができる。
【００５７】
しかし、蛍光体全体に対する青色発光蛍光体ＰＢの質量比率を１％以上１０％未満に減少させてもよい。この青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとの質量比率は青色発光（Ｂ）と遠赤色発光（ＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＦＲ）では、ほぼ０．２〜０．７に相当する。
【００５８】
この場合は、青色発光が植物一般の草丈の伸長を抑制する効果があるので、青色発光の割合を減少させることにより、植物の開花を促進すると共に、草丈を十分に伸長させることができる。このために、草丈が大きいことが必要な切花の開花促進に適している。
【００５９】
また、蛍光体全体に対する青色発光蛍光体ＰＢの質量比率を１０％以上２０％以下に調整してもよい。この場合、青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとの質量比率は、青色発光（Ｂ）と遠赤色発光（ＰＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＰＦＲ）では、ほぼ０．７〜１．２に相当する。
【００６０】
この場合は、本来、遠赤色発光が植物一般の草丈の伸長を促進する効果があるので、これら遠赤色発光と青色発光とをこのような比で配合することにより、草丈がヒョロヒョロと伸びる徒長を防止して草丈と開花とのバランスがよい理想的な草姿を保ちつつ開花を促進することができる。
【００６１】
このために、草丈が大きく伸長する必要のない鉢植の植物の開花促進や苗の育成に適している。
【００６２】
なお、青色発光蛍光体ＰＢとしては、上記（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ；Ｅｕに代えて、２価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（ＢＡＭ）を使用してもよい。
【００６３】
このＢＡＭによれば、ピーク波長が４５０ｎｍのスペクトルの青色発光を出力するが、この青色発光は植物の青色発光受容体であるクリプトクロムの吸収スペクトルのピークとほぼ一致する。このために、このクリプトクロムを有する植物について形態形成効果と開花促進効果とを共に奏することができる。
【００６４】
本願発明の第３実施形態に係る蛍光ランプ１Ｂは、その蛍光体層６Ｂを、上記第２実施形態に係る蛍光体層６Ａの青色発光蛍光体ＰＢを、緑色発光蛍光体ＰＧに置換して、緑色発光蛍光体ＰＧと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとを混合することにより構成してもよい。また、この緑色発光蛍光体ＰＧとしては、セリウムおよびテルビウム付活リン酸ランタン（ＬＡＰ）を使用してもよい。
【００６５】
図１０はこの緑色発光蛍光体ＰＧを質量比率で１５％、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲを同８５％混合してなる蛍光体層６Ｂの発光スペクトルの放射強度分布を示すグラフである。
【００６６】
この蛍光体層６Ｂを具備した蛍光ランプ１Ｂによれば、青色発光を含まないので、青色発光で開花促進効果を示さない長日植物の開花促進に適している。
【００６７】
また、遠赤色発光は長日植物の開花を促進することきができ、緑色発光は夜間に作業する際に、植物の生育に影響を与えずに作業者に所要の照度を与えて作業性を向上させることができる。
【００６８】
さらに、昼間に蛍光ランプ１Ｂの交換のために点灯の有無を確認する場合にも、可視光の緑色発光の有無を確認することにより、例えば広い栽培ハウス内においても、蛍光ランプの点灯の有無を簡単かつ迅速に識別することができる。
【００６９】
本発明の第４の実施形態に係る植物栽培用照明器具は、上記蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかと、この蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかを保持する図示しない照明器具本体と、この照明器具本体に配設されて、この蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂの一対の電極４，４に例えば８００Ｗ以上の高周波電力を供給する高周波点灯回路（図示せず）と、を具備して構成される。この植物栽培用照明器具によれば、蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかを備えているので、植物栽培用照明器具としても蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかと同様の作用効果を奏することができる。
【００７０】
なお、上記第１〜第３の実施形態に係る蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂでは、遠赤色蛍光体ＰＦＲとしてＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒを使用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして、Ｙ３Ａｌ３Ｏ１２；Ｃｒ、Ｙ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ、Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２；Ｃｒ、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒのいずれかを使用してもよく、これら蛍光体の発光スペクトルを図１１、図１２、図１３、図１４にそれぞれ示す。
【００７１】
また、ガラスバルブ２の内面と蛍光体層６，６Ａ，６Ｂとの間には、保護膜を介在させてもよい。保護膜としては金属酸化物微粒子から構成したものが好適である。金属酸化物微粒子としてはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）等周知のものを使用することが可能である。
【００７２】
さらに、上記第１〜第３の実施形態に係る蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂでは直管形のガラスバルブ２を具備した直管形蛍光ランプについて説明したが、本発明は、直管形ガラスバルブ２以外の所要形状のガラスバルブでもよく、例えば所要形状に屈曲ないし折曲された屈曲管でもよく、これら屈曲管を有する電球形蛍光ランプやコンパクト形蛍光ランプにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る蛍光ランプの一部切欠斜視図。
【図２】図１のＩＩ部拡大断面図。
【図３】図１で示す蛍光ランプの諸特性の一覧表を示す図。
【図４】図１で示す蛍光ランプの発光中の各波長域の光量子束および放射束の一覧表を示す図。
【図５】図１で示す蛍光ランプの分光分布を示すスペクトル図。
【図６】図１で示す蛍光ランプの放射束分布を示すスペクトル図。
【図７】図１で示す蛍光ランプの放射束維持率（％）を示すスペクトル図。
【図８】図１で示す蛍光ランプの光束立上り特性を示すスペクトル図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る蛍光ランプの発光スペクトラムの放射強度分布を示すグラフ。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る蛍光ランプの発光スペクトラムの放射強度分布を示すグラフ。
【図１１】Ｙ３Ａｌ３Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【図１２】Ｙ３Ａｌ３Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【図１３】Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【図１４】Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【符号の説明】
【００７４】
１，１Ａ，１Ｂ…蛍光ランプ、２…ガラスバルブ、４…電極、６，６Ａ，６Ｂ…蛍光体層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培用に好適な蛍光ランプに係り、特に蛍光体を改良した蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、植物の栽培用光源として、赤色発光蛍光体と青色発光蛍光体とを配合してなる蛍光体層を具備した蛍光ランプ（プラントルクス）が普及している。
【０００３】
近年では、三波長形蛍光体に遠赤色発光蛍光体を混合した蛍光体層を具備した植物栽培用の蛍光ランプも提案されている。さらに、この遠赤色発光蛍光体として鉄付活リチウム・アルミネート（鉄付活アルミン酸リチウム、ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ）を使用する蛍光ランプが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
この蛍光ランプからは遠赤色光が放射されることになるが、この遠赤色光が所定の品種の植物に照射されると、植物のフィトクロム反応によって植物の成長を制御することが可能になることが知られている（特許文献２、非特許文献１参照）。
【０００５】
上記蛍光ランプに使用されている鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体はバルブ内の水銀蒸気と反応して劣化し易いので、光束維持率が悪く、長期間植物の栽培用照明として使用するには不向きであるという問題がある。
【０００６】
そこで、鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体に代えて水銀蒸気と反応しにくい遠赤色発光蛍光体としてクロムまたはユーロピウムで付活されたＹＡＧ構造を有する蛍光体を使用した蛍光ランプが知られている（特許文献３参照）。
【０００７】
また、他の植物育成用蛍光ランプとしては、遠赤色発光蛍光体に加えて、赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体、青色発光蛍光体を具備したものも知られている（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平７−２２０６８２号公報
【特許文献２】特開２０００−４１５０６号公報
【特許文献３】特開平９−１９９０８６号公報
【特許文献４】特開平２−６０５２５号公報
【非特許文献１】光バイオインダストリー「光反応による生物反応の制御」（社団法人 照明学会著 第１２−１９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の蛍光ランプにおいても植物栽培における成長の促進の効果は十分ではなく、また植物プラント内における作業者に対する照射環境も併せて改善する必要があった。
【０００９】
また、赤色光は長日植物の開花促進に適さず、緑色光は開花促進に殆ど効果がない。さらに、長日植物の、例えばシロイヌナズナ等は、遠赤色光と青色光によって開花が促進されていることが知られているが、青色光は全ての長日植物に対して開花促進効果があるのではなく、逆に開花を抑制する長日植物もある。
【００１０】
そして、遠赤色光単色の蛍光ランプでは、遠赤色光が人間の目には見えない不可視光であるので、夜間に栽培等の作業をする場合には、植物に殆ど影響を与えずに作業を照明する可視光を出力する蛍光ランプ等の光源を別途用意しなければならず、煩雑であるうえにコストアップを招く。但し、植物栽培等の作業を日中行なう場合には、可視光は不要の場合もある。
【００１１】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、植物の成長をより一層促進し、光束維持率が良好な蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、透光性バルブと；このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；バルブ内に封入された放電媒体と；バルブ内に封装された一対の電極と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【００１３】
請求項２に係る発明は、上記遠赤色蛍光体は、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ（クロム付活ガリウム・ガドリウム蛍光体）からなることを特徴とする請求項２記載の蛍光ランプである。
【００１４】
請求項３に係る発明は、上記蛍光体層の蛍光体全体に対する上記緑色蛍光体の比率が５０質量％以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプである。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具照明器具である。
【００１６】
本発明者らが長日植物に対する光照明反応について試験を行なったところ、赤色光の放射エネルギー比率を落としても成長促進効果には殆ど影響しないことが分った。すなわち、同じ電力で蛍光ランプを点灯させる場合には、赤色以外の光の放射エネルギー比率を高くした方が有利であることから、本発明の蛍光ランプには赤色蛍光体を用いていない。
【００１７】
請求項５に係る発明は、透光性バルブと；このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；バルブ内に封入された放電媒体と；バルブ内に封装された一対の電極と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【００１８】
請求項６に係る発明は、上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１％以上１０％未満であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプである。
【００１９】
なお、ここで遠赤色発光蛍光体に対する青色発光蛍光体の質量比率の１％以上１０％未満は、この青色発光蛍光体で発光する青色発光（Ｂ）と、遠赤色発光蛍光体で発光する遠赤色発光（ＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＦＲ）では、ほぼ０．２〜０．７に相当する。
【００２０】
請求項７に係る発明は、上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１０％以上２０％以下であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプである。
【００２１】
なお、ここで、遠赤色発光蛍光体に対する青色発光蛍光体の質量比率の１０％以上２０％以下は、この青色発光蛍光体で発光する青色発光（Ｂ）と、遠赤色発光蛍光体で発光する遠赤色発光蛍光体（ＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＦＲ）では、ほぼ０．７〜１．２に相当する。
【００２２】
請求項８に係る発明は、上記青色発光蛍光体は、２価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢＡＭ）からなることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプである。
【００２３】
請求項９に係る発明は、透光性バルブと；このバルブの内面に形成された緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；バルブ内に封入された放電媒体と；バルブ内に封装された一対の電極と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、請求項５ないし９のいずれか一記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具である。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る発明の蛍光ランプは、蛍光体層として、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体からなる蛍光体層が形成されているので、青色発光および遠赤色発光に基づく植物の成長を促進することができ、比視感度の高い緑色発光により植物を高効率かつ高照度で照明することができるので、植物の栽培時等の作業性を向上させることができる。
【００２６】
請求項５に係る発明の蛍光ランプは、蛍光体層として、青色発光蛍光体と遠赤色発光蛍光体からなる蛍光体層が形成されているので、青色発光および遠赤色発光により長日植物の例えばシロイヌナズナ等では開花促進効果を奏することができる。
【００２７】
請求項９に係る蛍光ランプは、遠赤外線に基づく植物の成長を促進することができ、また、可視光の緑色発光を含んでいるので、夜間に栽培等の作業をする際にも、所要の照度を与えることができ、作業者の照明環境を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１実施形態に係る直管形蛍光ランプ１の一部切欠斜視図、図２は図１のＩＩ部拡大断面図、図３は同蛍光ランプ１の諸特性の一覧表を示す図、図４は同蛍光ランプ１の発光の各波長域の光量子束および放射束を示す一覧表を表す図である。
【００３０】
図１に示すように蛍光ランプ１は直管形の透光性ガラスバルブ２を具備している。このガラスバルブ２は、その軸方向両端部を一対のステム３，３により気密に封止し、これらステム３，３の内端部には熱陰極からなる一対の電極４，４を取り付けている。
【００３１】
電極４はタングステンコイルフィラメントにより形成されており、ステム３を貫通して導入された一対のリード線５，５に支持されている。電極４には、図示しないＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯなどからなる電子放射性物質（エミッタ）が塗布されている。
【００３２】
ガラスバルブ２は、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどの軟質ガラスにより直管形に形成されるが、ほうケイ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラス製であってもよい。また、ガラスバルブ２は、その内面のほぼ全長に蛍光体層６を形成し、ガラスバルブ２の内部に、希ガスと水銀とが放電媒体として封入されている。放電媒体の希ガスには、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）またはクリプトン（Ｋｒ）などが含まれ、本実施形態にはアルゴン（Ａｒ）が使用されている。
【００３３】
ガラスバルブ２内にはアマルガムが封入されていてもよい。アマルガムは、ガラスバルブ２の端部に封着されたステムに配設された細管（排気管）内などに収容される。アマルガムは溶融、機械的保持などの手段によってこれらいずれかの位置に固定または収納される。また、アマルガムはバルブ内を移動可能に収容されていてもよい。ガラスバルブ２内にアマルガムを配設すると、周囲温度が比較的高くなっても最適な状態で蛍光ランプ１が点灯される。
【００３４】
アマルガムは、水銀と合金を作る物質と水銀との合金である。例えば、水銀の定量封入のために亜鉛−水銀などのアマルガムを封入してもよい。アマルガムはペレット状、柱状、板状等どのような形状であってもよい。なお、図１中、符号７は一対の口金であり、符号８は口金７に植設された口金ピンである。
【００３５】
そして、蛍光体層６は、青色発光蛍光体ＰＢ、緑色発光蛍光体ＰＧおよび遠赤色発光蛍光体ＰＦＲを混合してなる。
【００３６】
すなわち、蛍光体層４は、４４０〜４６０ｎｍの波長域に発光する青色発光蛍光体ＰＢとしての（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ；Ｅｕ、と、５４０〜５６０ｎｍの波長域に発光する緑色発光蛍光体ＰＧとしてのＬａＰＯ４；Ｃｅ，Ｔｂと、７００〜８００ｎｍの波長域に発光する遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてのクロム付活のＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒとを混合し、ガラスバルブ２の内面にコーティングすることにより形成される。
【００３７】
また、緑色発光蛍光体ＰＧは、これら蛍光体ＰＧ，ＰＢ，ＦＲ全体に対して５０質量％以上の比率で混合される。
【００３８】
図３は管径約１７．５ｍｍ、管長約１１００ｍｍのガラスバルブ２を２本並設し、一方側のそれぞれの端部に電極４，４を封装し、他方側のそれぞれの端部を閉塞するとともに、端部近傍で連結管により接続された略Ｕ字状のガラスバルブ２の内面に蛍光体層６を形成した定格ランプ電力１０５Ｗの高周波点灯専用の蛍光ランプ１を例えば３本（Ｎｏ．１，２，３）試作したときの諸特性を示す一覧表であり、この表中、ＶＬはランプ電圧（Ｖ）、ＩＬはランプ電流（Ａ）、ＷＬはランプ電力（Ｗ）、φは光束（ｌｍ）、ｌｍ／Ｗはランプ効率、Ｘ，Ｙは色度、Ｒａは平均演色評価数である。
【００３９】
図４はこの蛍光ランプ１の発光中の各波長域の光量子束と放射束を示す一覧表である。図５は図３で示す試作ランプ１〜３の平均値の分光分布（分光光量子束（μｍｏｌ／Ｓ／５ｎｍ））を示すグラフ、図６は同平均値の分光放射束を示すグラフである。
【００４０】
放射束は放射エネルギをＷ自体で示している。一方、光量子束は、放射束の各波長における放射量（Ｗ）を１光子のエネルギＥで除することにより、その波長における光子数を求め、さらに、この光子数を波長域で積分したものが、光量子束である。光量子束は、長波長になるに連れて光子数が多く、短波長になるに連れて光子数が少なくなる。これは、偶然かもしれないが、植物の光合成の感度曲線に近いため、多用されていると考えられる。
【００４１】
図５に示すようにこの蛍光ランプ１の発光中には、波長域４４０〜４６０ｎｍの青色発光Ｂ、波長域５４０〜５６０ｎｍの緑色発光Ｇ、波長域６００〜７００ｎｍの赤色発光Ｒ、波長域７００〜８００ｎｍの遠赤色発光ＦＲがそれぞれ含まれていることは明らかである。また、図６に示すように蛍光ランプ１の発光中、緑色発光Ｇの放射束が最大であることが示されている。
【００４２】
したがって、この蛍光ランプ１の発光中には、植物の光合成と形態形成に有効な青色発光を含んでいるので、光合成と形態形成を促進することができる。
【００４３】
ところで、一般に植物細胞内に存在する光形態形成ホルモン（フィトクロム）には、赤色光吸収型（Ｐｒ型）と、遠赤色光吸収型（Ｐｆｒ型）の２種類が存在し、これらの光平衡のバランスにより植物の形態形成が制御されることが知られている。
【００４４】
したがって、本実施形態に係る蛍光ランプ１では、その発光中に遠赤色光ＦＲを含んでいるので、その遠赤色光ＦＲにより植物のフィトクロムが反応し、形態形成を促進することができる。
【００４５】
また、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてクロム付活ガリウム・ガドリニウム蛍光体（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ）を採用したので、図７中破線で示すように遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体（ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ）を使用した従来品Ａに比して高負荷ランプでも光束維持率を改善することができる。
【００４６】
さらに、蛍光体層６は遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒを採用したので、この遠赤色発光蛍光体ＰＦＲと、青色発光蛍光体ＰＢおよび緑色発光蛍光体ＰＧとを混合してなる混合蛍光体の水溶液を作成し、この水溶液をガラスバルブ２の内面にコーティングして蛍光体層６を形成した場合でも、図８に示すように鉄付活リチウム・アルミネート蛍光体（ＬｉＡｌＯ２：Ｆｅ）を遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして使用した従来品Ａよりも本実施形態品Ｂの方が光束立上り特性を向上させることができる。
【００４７】
すなわち、蛍光体層６では、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして使用するＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒには、水分中のＯＨ等と結合するＬｉを含有していないので、このＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体を水溶性バインダーに分散させた懸濁液をガラスバルブ２の内面にコーティングする工程においても、ＯＨやＣＯ２，ＣＯが不純ガスとしてガラスバルブ２内に残留するのを抑制することができる。このために、蛍光ランプ１の光束立上り特性を低下させる不純ガスを低減することができるので、光束立上り特性を向上させることができる。
【００４８】
また、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２を水溶液としてガラスバルブ２の内面に塗布することができるので、有機溶剤の使用を回避することができる。このために、有機溶剤の使用による環境負荷を軽減することができる。
【００４９】
さらに、蛍光体層６は緑色発光蛍光体ＰＧを含有しているので、緑色発光Ｇにより遠赤色発光が出力されているか否かを確認することができる。
【００５０】
また、蛍光体層６の各蛍光体の中で最も視感度が高い緑色光Ｇを発光させる緑色発光蛍光体ＰＧの蛍光体層６の蛍光体全体に対する比率を、５０質量％以上にしたので、同一のランプ電力においても照度を向上させることができる。このために、植物栽培等の作業性とランプ効率とを共に向上させることができる。
【００５１】
そして、蛍光体層６には赤色発光蛍光体ＰＲを含有していないので、その分、青色発光蛍光体ＰＢや緑色発光蛍光体ＰＧ、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲ等の含有量を増加させることができる。このために、その増量した蛍光体が有する作用効果を増進させることができる。
【００５２】
第２実施形態に係る蛍光ランプ１Ａは、その蛍光体層６Ａを、上記第１実施形態に係る蛍光ランプ１の蛍光体層６から上記緑色発光蛍光体ＰＧを抜いて青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとを所定比率で混合し、所定量塗布形成したことにより構成した点に特徴があり、これ以外は上記蛍光ランプ１と同一構成であるので、その重複した説明は省略する。
【００５３】
すなわち、この蛍光体層６Ａは、４４０〜４６０ｎｍの波長域に発光する青色発光蛍光体ＰＢとしての（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ；Ｅｕ、と、７００〜８００ｎｍの波長域に発光する遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとしてのクロム付活のＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒとを混合し、ガラスバルブ２の内面にコーティングすることにより形成される。
【００５４】
図９はこの遠赤色発光蛍光体ＰＦＲを質量比率で８５％、青色発光蛍光体ＰＢを同１５％混合してなる蛍光体層６Ａの発光スペクトルの放射強度分布を示すグラフである。
【００５５】
したがって、この蛍光ランプ１Ａによれば、その発光中に、青色発光と遠赤色発光を含むので、長日植物の例えばシロイヌナズナ等の植物に対して開花促進効果を奏することができる。また、この蛍光ランプ１Ａの発光中には可視光の青色発光を含んでいるので、夜間栽培時の作業の際にも適度の照度を得ることができる。
【００５６】
さらに、緑色発光蛍光体ＰＧを削除した分、青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとを増量させることができるので、その分、青色発光と遠赤色発光の光量を増加させることができる。このために、青色発光と遠赤色発光とにより開花促進効果のある長日植物に対して開花促進効果をさらに高めることができる。
【００５７】
しかし、蛍光体全体に対する青色発光蛍光体ＰＢの質量比率を１％以上１０％未満に減少させてもよい。この青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとの質量比率は青色発光（Ｂ）と遠赤色発光（ＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＦＲ）では、ほぼ０．２〜０．７に相当する。
【００５８】
この場合は、青色発光が植物一般の草丈の伸長を抑制する効果があるので、青色発光の割合を減少させることにより、植物の開花を促進すると共に、草丈を十分に伸長させることができる。このために、草丈が大きいことが必要な切花の開花促進に適している。
【００５９】
また、蛍光体全体に対する青色発光蛍光体ＰＢの質量比率を１０％以上２０％以下に調整してもよい。この場合、青色発光蛍光体ＰＢと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとの質量比率は、青色発光（Ｂ）と遠赤色発光（ＰＦＲ）との放射強度比（Ｂ／ＰＦＲ）では、ほぼ０．７〜１．２に相当する。
【００６０】
この場合は、本来、遠赤色発光が植物一般の草丈の伸長を促進する効果があるので、これら遠赤色発光と青色発光とをこのような比で配合することにより、草丈がヒョロヒョロと伸びる徒長を防止して草丈と開花とのバランスがよい理想的な草姿を保ちつつ開花を促進することができる。
【００６１】
このために、草丈が大きく伸長する必要のない鉢植の植物の開花促進や苗の育成に適している。
【００６２】
なお、青色発光蛍光体ＰＢとしては、上記（ＳｒＣａＢａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ；Ｅｕに代えて、２価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム蛍光体（ＢＡＭ）を使用してもよい。
【００６３】
このＢＡＭによれば、ピーク波長が４５０ｎｍのスペクトルの青色発光を出力するが、この青色発光は植物の青色発光受容体であるクリプトクロムの吸収スペクトルのピークとほぼ一致する。このために、このクリプトクロムを有する植物について形態形成効果と開花促進効果とを共に奏することができる。
【００６４】
本願発明の第３実施形態に係る蛍光ランプ１Ｂは、その蛍光体層６Ｂを、上記第２実施形態に係る蛍光体層６Ａの青色発光蛍光体ＰＢを、緑色発光蛍光体ＰＧに置換して、緑色発光蛍光体ＰＧと遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとを混合することにより構成してもよい。また、この緑色発光蛍光体ＰＧとしては、セリウムおよびテルビウム付活リン酸ランタン（ＬＡＰ）を使用してもよい。
【００６５】
図１０はこの緑色発光蛍光体ＰＧを質量比率で１５％、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲを同８５％混合してなる蛍光体層６Ｂの発光スペクトルの放射強度分布を示すグラフである。
【００６６】
この蛍光体層６Ｂを具備した蛍光ランプ１Ｂによれば、青色発光を含まないので、青色発光で開花促進効果を示さない長日植物の開花促進に適している。
【００６７】
また、遠赤色発光は長日植物の開花を促進することきができ、緑色発光は夜間に作業する際に、植物の生育に影響を与えずに作業者に所要の照度を与えて作業性を向上させることができる。
【００６８】
さらに、昼間に蛍光ランプ１Ｂの交換のために点灯の有無を確認する場合にも、可視光の緑色発光の有無を確認することにより、例えば広い栽培ハウス内においても、蛍光ランプの点灯の有無を簡単かつ迅速に識別することができる。
【００６９】
本発明の第４の実施形態に係る植物栽培用照明器具は、上記蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかと、この蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかを保持する図示しない照明器具本体と、この照明器具本体に配設されて、この蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂの一対の電極４，４に例えば８００Ｗ以上の高周波電力を供給する高周波点灯回路（図示せず）と、を具備して構成される。この植物栽培用照明器具によれば、蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかを備えているので、植物栽培用照明器具としても蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂのいずれかと同様の作用効果を奏することができる。
【００７０】
なお、上記第１〜第３の実施形態に係る蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂでは、遠赤色蛍光体ＰＦＲとしてＧｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒを使用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、遠赤色発光蛍光体ＰＦＲとして、Ｙ３Ａｌ３Ｏ１２；Ｃｒ、Ｙ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ、Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２；Ｃｒ、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒのいずれかを使用してもよく、これら蛍光体の発光スペクトルを図１１、図１２、図１３、図１４にそれぞれ示す。
【００７１】
また、ガラスバルブ２の内面と蛍光体層６，６Ａ，６Ｂとの間には、保護膜を介在させてもよい。保護膜としては金属酸化物微粒子から構成したものが好適である。金属酸化物微粒子としてはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）等周知のものを使用することが可能である。
【００７２】
さらに、上記第１〜第３の実施形態に係る蛍光ランプ１，１Ａ，１Ｂでは直管形のガラスバルブ２を具備した直管形蛍光ランプについて説明したが、本発明は、直管形ガラスバルブ２以外の所要形状のガラスバルブでもよく、例えば所要形状に屈曲ないし折曲された屈曲管でもよく、これら屈曲管を有する電球形蛍光ランプやコンパクト形蛍光ランプにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る蛍光ランプの一部切欠斜視図。
【図２】図１のＩＩ部拡大断面図。
【図３】図１で示す蛍光ランプの諸特性の一覧表を示す図。
【図４】図１で示す蛍光ランプの発光中の各波長域の光量子束および放射束の一覧表を示す図。
【図５】図１で示す蛍光ランプの分光分布を示すスペクトル図。
【図６】図１で示す蛍光ランプの放射束分布を示すスペクトル図。
【図７】図１で示す蛍光ランプの放射束維持率（％）を示すスペクトル図。
【図８】図１で示す蛍光ランプの光束立上り特性を示すスペクトル図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る蛍光ランプの発光スペクトラムの放射強度分布を示すグラフ。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る蛍光ランプの発光スペクトラムの放射強度分布を示すグラフ。
【図１１】Ｙ３Ａｌ３Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【図１２】Ｙ３Ａｌ３Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【図１３】Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【図１４】Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒ蛍光体の発光スペクトルを示すグラフ。
【符号の説明】
【００７４】
１，１Ａ，１Ｂ…蛍光ランプ、２…ガラスバルブ、４…電極、６，６Ａ，６Ｂ…蛍光体層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性バルブと；
このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；
バルブ内に封入された放電媒体と；
バルブ内に封装された一対の電極と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
上記遠赤色蛍光体は、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒからなることを特徴とする請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
上記蛍光体層の蛍光体全体に対する上記緑色蛍光体の比率が５０質量％以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプと；
この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；
を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具。
【請求項５】
透光性バルブと；
このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；
バルブ内に封入された放電媒体と；
バルブ内に封装された一対の電極と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項６】
上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１％以上１０％未満であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１０％以上２０％以下であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
上記青色発光蛍光体は、２価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢＡＭ）からなることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
透光性バルブと；
このバルブの内面に形成された緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；
バルブ内に封入された放電媒体と；
バルブ内に封装された一対の電極と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項１０】
請求項５ないし９のいずれか一記載の蛍光ランプと；
この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；
を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具。
【請求項１】
透光性バルブと；
このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；
バルブ内に封入された放電媒体と；
バルブ内に封装された一対の電極と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
上記遠赤色蛍光体は、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２；Ｃｒからなることを特徴とする請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
上記蛍光体層の蛍光体全体に対する上記緑色蛍光体の比率が５０質量％以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一記載の蛍光ランプと；
この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；
を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具。
【請求項５】
透光性バルブと；
このバルブの内面に形成された青色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；
バルブ内に封入された放電媒体と；
バルブ内に封装された一対の電極と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項６】
上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１％以上１０％未満であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
上記蛍光体層の蛍光体全体に対する青色発光蛍光体の質量比率が１０％以上２０％以下であることを特徴とする請求項５記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
上記青色発光蛍光体は、２価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマグネシウム（ＢＡＭ）からなることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
透光性バルブと；
このバルブの内面に形成された緑色発光蛍光体および遠赤色発光蛍光体から構成されてなる蛍光体層と；
バルブ内に封入された放電媒体と；
バルブ内に封装された一対の電極と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項１０】
請求項５ないし９のいずれか一記載の蛍光ランプと；
この蛍光ランプの一対の電極に高周波電力を供給する高周波点灯回路と；
を具備していることを特徴とする植物栽培用照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−１２７６６（Ｐ２００６−１２７６６Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７３７６５（Ｐ２００４−３７３７６５）
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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