高圧放電ランプおよび照明器具
【課題】
可視光選択吸収性膜を形成することによって簡単に色温度を最適化するとともに演色性や見え方を改善し、かつduvを−方向に調整することによってより赤を中心とする見え方を改善した高圧放電ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】
高圧放電ランプ１は、少なくともタリウム（Tl）ハロゲン化物が封入された透光性セラミックス放電容器２と；一端に口金１４が配設され内部に前記放電容器を収容する外管バルブ１３と；前記外管バルブ１３の内側面または外表面に形成された金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜１５と；を具備している。可視選択吸収性被膜１５の金粒子によって波長約535nmの光が吸収されて発光金属であるタリウム（Tl）の発光ピークの大きさを調整することが可能となり、演色性や見え方を改善し、かつduvを0から−方向に調整可能となり、より赤を中心とする見え方を改善することができる。
可視光選択吸収性膜を形成することによって簡単に色温度を最適化するとともに演色性や見え方を改善し、かつduvを−方向に調整することによってより赤を中心とする見え方を改善した高圧放電ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】
高圧放電ランプ１は、少なくともタリウム（Tl）ハロゲン化物が封入された透光性セラミックス放電容器２と；一端に口金１４が配設され内部に前記放電容器を収容する外管バルブ１３と；前記外管バルブ１３の内側面または外表面に形成された金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜１５と；を具備している。可視選択吸収性被膜１５の金粒子によって波長約535nmの光が吸収されて発光金属であるタリウム（Tl）の発光ピークの大きさを調整することが可能となり、演色性や見え方を改善し、かつduvを0から−方向に調整可能となり、より赤を中心とする見え方を改善することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演色性が高く見え方が良好でありかつ光色の良好な金属蒸気放電灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗用などの光源として、平均演色評価数Raが比較的高く、高効率なセラミックメタルハライドランプが使用されている。このようなランプでは、色温度3000〜4200Kの前後で用途に応じて使いわけされており、主として封入物を最適化することにより色温度4000〜4200K前後,3000〜3200K前後,3500K前後の各種仕様が用意されており、使用用途に応じて選択的に使用されている。しかしながら、この種のランプは、平均演色評価数Raは比較的高いものの、赤の見え方を表す特殊演色評価数R9は60前後までのものがほとんどであり、赤の見え方が悪い。
【０００３】
この改善のため、600nm以下を吸収する複合酸化物からなる粒子を主体とした膜をコート、600nmの可視光選択吸収性複合酸化物からなる粒子を利用した膜をコートし簡単に色温度を最適化するとともに演色性や見え方を改善したことを特徴とする金属蒸気放電灯が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６０３４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
600nm以下を吸収する複合酸化物微粒子を主体とした可視光選択吸収性膜をコートしてあまり光束を低下させず演色性や見え方を改善することが可能である。しかし、従来の可視光選択吸収性膜は、基本的に青色光を中心にカットしているため、色度図上の黒体軌跡からの偏差を表す指標であるduvがこの膜を形成していない基準ランプに対してやや＋方向にシフトする。そのため、基準ランプのduvが元々＋にずれていた場合には、さらに＋方向にずれて光色の色ずれが大きくなる場合がある。この偏差のずれについてduvを−側に調整することは原理的にできない。
【０００５】
本発明は、可視光選択吸収性膜を形成することによって簡単に色温度を最適化するとともに演色性や見え方を改善し、かつduvを−方向に調整することによってより赤を中心とする見え方を改善した高圧放電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】
【０００６】
請求項１の高圧放電ランプは、少なくともタリウム（Tl）ハロゲン化物が封入された透光性セラミックス放電容器と；一端に口金が配設され内部に前記放電容器を収容する外管バルブと；前記外管バルブの内側面または外表面に形成された金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜と；を具備していることを特徴とする。
【０００７】
この可視選択吸収性被膜の膜厚は、0.3〜1.0μmとすることが好ましい。0.3μm未満だと膜厚調整が困難であり、また膜に干渉色が映りやすく、透過率が変動しやすい。1.0μmを超えると膜強度低下が発生しやすい。
【０００８】
可視選択吸収性被膜の金（Au）粒子の平均粒径は4〜100nmの範囲内とするのが適切である。平均粒径が100nmを超えると光吸収スペクトルの急峻な吸収ピーク特性が得られない。平均粒径4nm未満になると製造プロセスが複雑となりコストアップとなる。
【０００９】
金粒子は、波長約535nmに吸収のピークを有するため、これにより波長535nm付近に発光ピークを有するタリウム（Tl）の発光を調整することが可能となり、演色性や見え方を改善し、かつduvは0から−方向に調整することが可能となる。これにより、より赤を中心とする見え方が改善される。
【００１０】
外管バルブは、Ｔ型やＢＴ型等があげられるが、一端側が閉塞された片口金タイプの形状であれば形状は限定されない。また、外管バルブ内に放電容器を覆って放電容器の破裂時に飛散防止効果を発揮する筒状のシュラウドを設けてもよい。また、外管バルブの内側に放電容器を包囲する中間バルブを設け、３重管構造の高圧放電ランプとしてもよい。したがって、外管バルブの内側面とは、外管バルブの内表面の他に、その内側にシュラウドや中間バルブが存在する場合には、それらの内表面または外表面を含むことを意味する。
【００１１】
請求項２は、請求項１記載の高圧放電ランプにおいて、前記可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合していることを特徴とする。
【００１２】
可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合することによって、透過率の調整することができ、また膜強度を改善することが可能となる。
【００１３】
請求項３の照明器具は、器具本体と；この器具本体に装着された請求項１または２記載の高圧放電ランプと；を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の高圧放電ランプによれば、透光性セラミックス放電容器の外表面または外管バルブの外表面もしくは内表面に金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜を形成しているので、金粒子によって波長約535nmの光が吸収されて発光金属であるタリウム（Tl）の発光ピークの大きさを調整することが可能となり、演色性や見え方を改善し、かつduvを0から−方向に調整可能となり、より赤を中心とする見え方を改善することができる。
【００１５】
請求項２の高圧放電ランプによれば、可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合しているので、透過率の調整することができ、また膜強度を改善することが可能となる。
【００１６】
請求項３の高圧放電ランプによれば、請求項１または２の高圧放電ランプを使用した照明器具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】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態である高圧放電ランプを示す正面図である。
【００１９】
１は高圧放電ランプとしてのメタルハライドランプであり、アルミナセラミック製の発光管２を備えている。この発光管２は、中央の発光部３と、この発光部３の軸方向の両端側に互いに延出する細管部４ａ，４ｂとを備えている。発光部３は、細管部４ａ，４ｂを介して気密に封止されていて内部に放電空間が形成されており、この放電空間には細管部４ａ，４ｂから導入された一対の電極（図示せず）が対向して配置されている。細管部４ａ，４ｂには、夫々先端部に各電極が接合された給電体５ａ，５ｂが配設され、ガラスフリット等で封着されている。発光管２内には所定のハロゲン金属や希ガス（必要に応じて水銀が追加される）等からなる放電媒体が封入されている。
【００２０】
給電体５ａは、一端がステム１０に固定された筒状のガイド体１１等により支持されるとともに後述する口金と電気的に接続されている。給電体５ｂは、一端がステム１０に固定されたリード線により支持されるとともに後述する口金と電気的に接続されている。なお、このステム１０には、必要に応じて点灯管等の始動器が設けられていてもよい。
【００２１】
発光管２は、硬質ガラス製の外管バルブ１３によって保護されている。この外管バルブ１３は、先端側が閉塞されたＴバルブ形状をなしており、他端側には発光管２と導通する給電手段としてのＥ形口金１４が取り付けられている。
【００２２】
外管バルブ１３の外表面には、金（Au）からなる粒子と珪素（Si）化合物を主体とした可視選択吸収性被膜１５が形成されている。金粒子の平均粒径は約15nmであり、この金粒子を熱硬化型の耐熱性シリコーン樹脂(IPA(イソプロピルアルコール)+エタノール系8質量%)からなるバインダーに0.7質量％添加した塗布液をコーティングして可視選択吸収性被膜１５の膜厚約1.0μmとなるように形成されている。
【００２３】
図２は、可視選択吸収性被膜１５の透過率特性を示すグラフである。図２のグラフに示されているように、可視選択吸収性被膜１５は、波長約535nm付近に金（Au）による吸収が発生していることがわかる。可視選択吸収性被膜１５が形成されていないハロゲン化タリウム（Tl）が封入された発光管を有する高圧放電ランプは、タリウム（Tl）の波長約535nmの発光ピークが大きく、この発光強度がduvに大きく影響を及ぼしているが、可視選択吸収性被膜１５を形成することによって色温度を3500Kに最適化するとともに演色性や見え方を改善しかつduvを0から−方向に調整可能であり、より赤を中心とする見え方を改善できる。表１に示すように、可視選択吸収性被膜１５が形成されていない従来ランプに比べて、演色性（平均演色評価数Ra、赤の見え方を表す特殊演色評価数R9）や見え方を改善し、かつduvを0から−方向に調整可能することができる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
図３は、本実施形態のランプと従来例のランプとの分光分布の比較したグラフである。可視選択吸収性被膜１５によって約535nm付近の発光強度調整することで相対的には赤と青の発光強度の比率が増加することとなり、それにより上述した効果が得られている。duvの調整は金（Au）粒子の添加量を増加させれば−側へシフトするため、それにより適宜調製可能である。
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る照明器具を示す概略断面図である。但し、図１と同部材は同符番を付して説明を省略する。
【００２７】
２１は、照明器具であり、高圧放電ランプ１は、外管バルブ１３の所定領域に可視選択吸収性被膜１５が形成された第１実施形態の設けられていないメタルハライドランプである。照明器具２１は、下面が開放された反射体２５を有し、この反射体２５の天井面にはソケット２６を備えている。高圧放電ランプ１は、口金１４を上向きの状態でソケット２６に螺合することにより照明器具２１に取り付けられている。
【００２８】
この第２の実施形態にかかる照明器具によれば、第１の実施形態で説明したように、高圧放電ランプ１の色温度が最適化されるとともに演色性や光色のズレとムラが大きく改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態である高圧放電ランプを示す正面図。
【図２】可視選択吸収性被膜の透過率特性を示すグラフ。
【図３】本実施形態のランプと従来例のランプとの分光分布の比較したグラフ。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る照明器具を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１…高圧放電ランプ、２…透光性セラミックス放電容器、１３…外管バルブ、１４…口金、１５…可視選択吸収性被膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演色性が高く見え方が良好でありかつ光色の良好な金属蒸気放電灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗用などの光源として、平均演色評価数Raが比較的高く、高効率なセラミックメタルハライドランプが使用されている。このようなランプでは、色温度3000〜4200Kの前後で用途に応じて使いわけされており、主として封入物を最適化することにより色温度4000〜4200K前後,3000〜3200K前後,3500K前後の各種仕様が用意されており、使用用途に応じて選択的に使用されている。しかしながら、この種のランプは、平均演色評価数Raは比較的高いものの、赤の見え方を表す特殊演色評価数R9は60前後までのものがほとんどであり、赤の見え方が悪い。
【０００３】
この改善のため、600nm以下を吸収する複合酸化物からなる粒子を主体とした膜をコート、600nmの可視光選択吸収性複合酸化物からなる粒子を利用した膜をコートし簡単に色温度を最適化するとともに演色性や見え方を改善したことを特徴とする金属蒸気放電灯が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６０３４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
600nm以下を吸収する複合酸化物微粒子を主体とした可視光選択吸収性膜をコートしてあまり光束を低下させず演色性や見え方を改善することが可能である。しかし、従来の可視光選択吸収性膜は、基本的に青色光を中心にカットしているため、色度図上の黒体軌跡からの偏差を表す指標であるduvがこの膜を形成していない基準ランプに対してやや＋方向にシフトする。そのため、基準ランプのduvが元々＋にずれていた場合には、さらに＋方向にずれて光色の色ずれが大きくなる場合がある。この偏差のずれについてduvを−側に調整することは原理的にできない。
【０００５】
本発明は、可視光選択吸収性膜を形成することによって簡単に色温度を最適化するとともに演色性や見え方を改善し、かつduvを−方向に調整することによってより赤を中心とする見え方を改善した高圧放電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】
【０００６】
請求項１の高圧放電ランプは、少なくともタリウム（Tl）ハロゲン化物が封入された透光性セラミックス放電容器と；一端に口金が配設され内部に前記放電容器を収容する外管バルブと；前記外管バルブの内側面または外表面に形成された金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜と；を具備していることを特徴とする。
【０００７】
この可視選択吸収性被膜の膜厚は、0.3〜1.0μmとすることが好ましい。0.3μm未満だと膜厚調整が困難であり、また膜に干渉色が映りやすく、透過率が変動しやすい。1.0μmを超えると膜強度低下が発生しやすい。
【０００８】
可視選択吸収性被膜の金（Au）粒子の平均粒径は4〜100nmの範囲内とするのが適切である。平均粒径が100nmを超えると光吸収スペクトルの急峻な吸収ピーク特性が得られない。平均粒径4nm未満になると製造プロセスが複雑となりコストアップとなる。
【０００９】
金粒子は、波長約535nmに吸収のピークを有するため、これにより波長535nm付近に発光ピークを有するタリウム（Tl）の発光を調整することが可能となり、演色性や見え方を改善し、かつduvは0から−方向に調整することが可能となる。これにより、より赤を中心とする見え方が改善される。
【００１０】
外管バルブは、Ｔ型やＢＴ型等があげられるが、一端側が閉塞された片口金タイプの形状であれば形状は限定されない。また、外管バルブ内に放電容器を覆って放電容器の破裂時に飛散防止効果を発揮する筒状のシュラウドを設けてもよい。また、外管バルブの内側に放電容器を包囲する中間バルブを設け、３重管構造の高圧放電ランプとしてもよい。したがって、外管バルブの内側面とは、外管バルブの内表面の他に、その内側にシュラウドや中間バルブが存在する場合には、それらの内表面または外表面を含むことを意味する。
【００１１】
請求項２は、請求項１記載の高圧放電ランプにおいて、前記可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合していることを特徴とする。
【００１２】
可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合することによって、透過率の調整することができ、また膜強度を改善することが可能となる。
【００１３】
請求項３の照明器具は、器具本体と；この器具本体に装着された請求項１または２記載の高圧放電ランプと；を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の高圧放電ランプによれば、透光性セラミックス放電容器の外表面または外管バルブの外表面もしくは内表面に金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜を形成しているので、金粒子によって波長約535nmの光が吸収されて発光金属であるタリウム（Tl）の発光ピークの大きさを調整することが可能となり、演色性や見え方を改善し、かつduvを0から−方向に調整可能となり、より赤を中心とする見え方を改善することができる。
【００１５】
請求項２の高圧放電ランプによれば、可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合しているので、透過率の調整することができ、また膜強度を改善することが可能となる。
【００１６】
請求項３の高圧放電ランプによれば、請求項１または２の高圧放電ランプを使用した照明器具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】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態である高圧放電ランプを示す正面図である。
【００１９】
１は高圧放電ランプとしてのメタルハライドランプであり、アルミナセラミック製の発光管２を備えている。この発光管２は、中央の発光部３と、この発光部３の軸方向の両端側に互いに延出する細管部４ａ，４ｂとを備えている。発光部３は、細管部４ａ，４ｂを介して気密に封止されていて内部に放電空間が形成されており、この放電空間には細管部４ａ，４ｂから導入された一対の電極（図示せず）が対向して配置されている。細管部４ａ，４ｂには、夫々先端部に各電極が接合された給電体５ａ，５ｂが配設され、ガラスフリット等で封着されている。発光管２内には所定のハロゲン金属や希ガス（必要に応じて水銀が追加される）等からなる放電媒体が封入されている。
【００２０】
給電体５ａは、一端がステム１０に固定された筒状のガイド体１１等により支持されるとともに後述する口金と電気的に接続されている。給電体５ｂは、一端がステム１０に固定されたリード線により支持されるとともに後述する口金と電気的に接続されている。なお、このステム１０には、必要に応じて点灯管等の始動器が設けられていてもよい。
【００２１】
発光管２は、硬質ガラス製の外管バルブ１３によって保護されている。この外管バルブ１３は、先端側が閉塞されたＴバルブ形状をなしており、他端側には発光管２と導通する給電手段としてのＥ形口金１４が取り付けられている。
【００２２】
外管バルブ１３の外表面には、金（Au）からなる粒子と珪素（Si）化合物を主体とした可視選択吸収性被膜１５が形成されている。金粒子の平均粒径は約15nmであり、この金粒子を熱硬化型の耐熱性シリコーン樹脂(IPA(イソプロピルアルコール)+エタノール系8質量%)からなるバインダーに0.7質量％添加した塗布液をコーティングして可視選択吸収性被膜１５の膜厚約1.0μmとなるように形成されている。
【００２３】
図２は、可視選択吸収性被膜１５の透過率特性を示すグラフである。図２のグラフに示されているように、可視選択吸収性被膜１５は、波長約535nm付近に金（Au）による吸収が発生していることがわかる。可視選択吸収性被膜１５が形成されていないハロゲン化タリウム（Tl）が封入された発光管を有する高圧放電ランプは、タリウム（Tl）の波長約535nmの発光ピークが大きく、この発光強度がduvに大きく影響を及ぼしているが、可視選択吸収性被膜１５を形成することによって色温度を3500Kに最適化するとともに演色性や見え方を改善しかつduvを0から−方向に調整可能であり、より赤を中心とする見え方を改善できる。表１に示すように、可視選択吸収性被膜１５が形成されていない従来ランプに比べて、演色性（平均演色評価数Ra、赤の見え方を表す特殊演色評価数R9）や見え方を改善し、かつduvを0から−方向に調整可能することができる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
図３は、本実施形態のランプと従来例のランプとの分光分布の比較したグラフである。可視選択吸収性被膜１５によって約535nm付近の発光強度調整することで相対的には赤と青の発光強度の比率が増加することとなり、それにより上述した効果が得られている。duvの調整は金（Au）粒子の添加量を増加させれば−側へシフトするため、それにより適宜調製可能である。
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る照明器具を示す概略断面図である。但し、図１と同部材は同符番を付して説明を省略する。
【００２７】
２１は、照明器具であり、高圧放電ランプ１は、外管バルブ１３の所定領域に可視選択吸収性被膜１５が形成された第１実施形態の設けられていないメタルハライドランプである。照明器具２１は、下面が開放された反射体２５を有し、この反射体２５の天井面にはソケット２６を備えている。高圧放電ランプ１は、口金１４を上向きの状態でソケット２６に螺合することにより照明器具２１に取り付けられている。
【００２８】
この第２の実施形態にかかる照明器具によれば、第１の実施形態で説明したように、高圧放電ランプ１の色温度が最適化されるとともに演色性や光色のズレとムラが大きく改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態である高圧放電ランプを示す正面図。
【図２】可視選択吸収性被膜の透過率特性を示すグラフ。
【図３】本実施形態のランプと従来例のランプとの分光分布の比較したグラフ。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る照明器具を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１…高圧放電ランプ、２…透光性セラミックス放電容器、１３…外管バルブ、１４…口金、１５…可視選択吸収性被膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともタリウム（Tl）ハロゲン化物が封入された透光性セラミックス放電容器と；
一端に口金が配設され内部に前記放電容器を収容する外管バルブと；
前記外管バルブの内側面または外表面に形成された金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
前記可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合していることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
【請求項３】
器具本体と；
この器具本体に装着された請求項１または２記載の高圧放電ランプと；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
少なくともタリウム（Tl）ハロゲン化物が封入された透光性セラミックス放電容器と；
一端に口金が配設され内部に前記放電容器を収容する外管バルブと；
前記外管バルブの内側面または外表面に形成された金（Au）粒子およびSi化合物を主体とする可視選択吸収性被膜と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
前記可視選択吸収性被膜にZnO,Al2O3,SiO2,Y2O3を主成分とする粒子を混合していることを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ。
【請求項３】
器具本体と；
この器具本体に装着された請求項１または２記載の高圧放電ランプと；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２６６６５０（Ｐ２００９−２６６６５０Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１５４５０（Ｐ２００８−１１５４５０）
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【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２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【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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