CN1216153A - 荧光灯和金属卤化物灯 - Google Patents

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明石泉
清水正则
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Abstract

一种保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉同时提高黄昏视觉和黄昏黎明视觉或宽视场中的照明效率的荧光灯,从峰值发射波长在530到580nm波长范围和600到650nm波长范围内的荧光物质获得主导辐射,把峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质的光通量比设定为在主导波长带内辐射的总光通量的4到40%,把灯的光色的相关色温设定为3500K到∞,把Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)设定在5到70的范围内。

Description

荧光灯和金属卤化物灯
技术领域
本发明涉及高效的照明光源，这种光源能保证这样的彩色再现水平，从而允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色的绝对色知觉，人体视觉特性的绝对色知觉就是基于这些表面色。
本发明涉及以下三个主要技术。
第一个技术是荧光灯和金属卤化物灯，用于提供在黄昏黎明视觉和黄昏视觉下或宽视场内允许高发光亮度的高效照明光源，同时保证彩色再现水平允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对的色知觉。
第二个技术是荧光灯和金属卤化物灯，它们提供具有光色中白色的照明而不会在结合常规的高温光源一起使用时感到不调和，同时保证彩色再现水平允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对的色知觉。
第三个技术是荧光灯和金属卤化物灯，它们提供具有与白炽灯的色彩相同光色的高效照明而不会在结合常规的低色温光源一起使用时感到不调和，同时保证彩色再现水平允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对的色知觉。
背景技术
在常规的灯中，通过参考基准光源(黑体辐射、重新构成的日光辐射体)依据以一般显色指数(Ra)估计精细彩色再现质量来设计光谱特性。相反，在基于所述日本申请的日本专利申请(JAP-HEI7-242863号申请(1995年9月21日))PCT/JP96/02618揭示了通过应用人类粗略辨别色彩的人体视觉特性(即绝对色知觉)来优化光谱特性设计的方法。
此方法可提供高效的光源，同时保证彩色再现水平允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉，人体视觉特性的绝对色知觉就基于这些表面色。实现具有绝对色知觉的高效光源的一个观点是把光波长集中于主要为绿色和红色的波长带内。以下将把这种光源叫做新的高效光源。
以光发射效率为首选目标同时满足最低彩色再现要求而设计的新的高效光源，常被用于户外照明、马路照明、街道照明等。这是因为户外、马路和街道等不需要室内照明所需的高度逼真的彩色再现，其重点在于光源的发光效率。
实现这种新的高效光源的另一个观点是在uv色度坐标上把与Planckiam轨迹(Duv)的偏差设定为0或正。
与Planckian轨迹(Duv)的偏移为0或更高的范围是对基本色彩有高效的绝对色知觉的区域。因此，就保持对基本色彩的绝对色知觉来说，新的高效光源取Duv的正值。以下将详细描述在正Duv值的范围内除新的高效光源以外还未被常规光源利用的一部分。
作为一种用于描述光源色彩的与照明光源的色度分类有关的国际标准，使用IEC(国际电学技术委员会)标准。世界各国还具有它们自己的标准。其中的一个标准是在日本使用的JIS(日本工业标准)中指定的荧光灯色度分类标准。
IEC标准参考存在于Planckian轨迹附近的中心点依据容限来确定光色，而JIS定义了Planckian轨迹中的上下限制线并规定限制线的内部范围作为容许范围。
从估计已有技术的显色性能的观点，发展了注意不使发射从Planckian轨迹向上(Duv的正侧)偏移的常规的灯。
然而，实际上，就Duv而言，容许范围沿竖直方向的宽度在IEC的情况下从7.5到9.5，在JIS的情况下从10到19，因此，在已有技术中一直使用光色在Duv的正侧上从0到5范围内的照明光源。
从另一个观点看，作为以白色来描述光源适用范围的标准有用于信号光色的CIE标准。依据此标准，不把沿Planckian轨迹所规定的狭窄白色区域以外Duv的正侧区域用作白光照明光源。
本发明的一个目的是提高新高效光源在黄昏黎明视觉和黄昏视觉下的亮度效果。众所周知，在照度高的白昼视觉条件下，视觉细胞中的视锥细胞工作，在照度低的黄昏视觉下，视觉细胞中的视杆细胞工作，而在照度处于以上两者之间的中等水平的黄昏黎明视觉下，视锥细胞和视杆细胞都工作。然而，常规照明光源的光谱特性都是在假设视锥细胞工作的白昼视觉下设计的。
另一方面，在使用新的高效光源而不是为精确色彩再现而设计的常规光源的情况下，以相对低的照度(黄昏视觉、黄昏黎明视觉)来设计照明。
因此，本发明的第一个目的是通过把重点放在照度相对低的条件上同时考虑视杆细胞对新高效光源的效果来设计光谱特性。
本发明的第二个目的是提高新高效光源的宽视场中的亮度效果。
虽然把照度和辉度用作亮度的光度量，但照度和辉度的光谱特性是基于沿人眼黄斑中心2°视角而测得的的亮度的光谱特性。然而，由于人眼不仅接收来自黄斑中心周围有限范围内的光，也接收来自实际照明环境中更宽视场的光，所以出现了亮度的实际效果随光源的光谱分布而与照度不同的情况。
于是，本发明的第二个目的是如此设定新高效光源的光谱特性，从而提高在进入实际照明环境时感受到的宽视场内的亮度效果。
本发明的第三个目的是提高新高效光源的光色的白度。新高效光源的白度是很弱的。
因此，本发明的第三个目的旨在提高新高效光源的白度。
本发明的第四个目的是给新高效光源提供白炽灯型彩色图象。
即，本发明旨在给作为低色温光源的新高效光源提供白炽灯型的彩色效果。发明内容
本发明的照明光源具有以下装置，这些装置用于提高黄昏黎明视角和黄昏视角中的发光亮度以及提高在新高效光源的宽视场内的亮度。
权利要求1的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，同时提高黄昏视角和黄昏黎明视角或宽视场中的发光效率，其中从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质的光通量比设定为主导波长带内辐射的总光通量的4到40％，把灯的光色的相关色温设定为3500K到∞，把Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)设定在5到70的范围内。
权利要求2的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，同时提高黄昏视角和黄昏黎明视角或宽视场中的发光效率，其中从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质的光通量比设定为主导波长带内辐射的总光通量的4到40％，把灯的光色的相关色温设定为3500K到∞，把Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)设定在5到70的范围内。
权利要求3的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，同时提高黄昏视角和黄昏黎明视角或宽视场中的发光效率，它包括峰值发射波长在420到530nm、530到580nm以及600到650nm波长范围内且光色在x-y色度坐标平面上y＜-0.43x+0.60、y＜0.64x+0.15以及X＞0.16的区域内的荧光物质。
权利要求4的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，同时提高黄昏视角和黄昏黎明视角或宽视场中的发光效率，它包括峰值发射波长在470到530nm、530到580nm以及600到650nm波长范围内且光色在x-y色度坐标平面上y＜-0.43x+0.60、y＜0.64x+0.15以及X＞0.16的区域内的荧光物质。
权利要求5的本发明是如权利要求1到4中任一项的荧光灯，其中用于获得峰值发射波长在530到580nm波长带内的主导辐射的荧光物质是以铽或铽和铈来激发的荧光物质，峰值发射波长在600到650nm波长带内的荧光物质是由铕或锰激发的荧光物质，峰值发射波长在420到530nm波长带内的荧光物质和峰值发射波长在470到530nm波长带内的荧光物质是由铕或铕和锰、或者锑或锰或者锑和锰激发的荧光物质。
权利要求6的本发明是如权利要求1到5中任一项的荧光灯，其中峰值发射波长在530到580nm以及600到650nm波长范围内的荧光物质包括由(Ce,Gd,Tb)(Mg,Mn)B5O10和(Ce,Gd)(Mg,Mn)B5O10构成的单晶荧光物质。
权利要求7的本发明是如权利要求1到6中任一项的荧光灯，其中峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质以及峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质是卤化磷酸盐化荧光物质。
权利要求8的本发明是如权利要求1到6中任一项的荧光灯，其中峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质是BaMgAl10O17∶Eu、(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu或BaMgAl10O17∶Eu,Mn。
权利要求9的本发明是如权利要求1到6中任一项的荧光灯，其中峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质是Sr4Al10O25∶Eu或Ce(Mg,Zn)Al11O19∶Mn。
权利要求10的本发明是如权利要求1到9中任一项的荧光灯，它同时包括峰值发射波长在420到470nm波长范围内的荧光物质以及峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质。
权利要求11的本发明是如权利要求1到10中任一项的荧光灯，峰值发射波长在420到470nm波长范围内的荧光物质以及峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质是(Ba,Sr)MgAl10O17∶Eu,Mn。
本发明的照明光源在结合常规的高色温光源一起使用新的高效光源时具有提高光色白度的以下装置。
权利要求12的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，同时提高光色的白度，其中从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把峰值发射波长在至少420到470nm波长范围内的荧光物质作为次发射，把相关色温设定为3500K到∞，把Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)设定在x-y色度坐标平面上5到70范围中的y＜-0.43x+0.60的区域内。
权利要求13的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，同时提高光色的白度，其中从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把峰值发射波长在至少420到470nm波长范围内的荧光物质作为次发射，色度点(x,y)位于x-y色度坐标平面上由a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)所包围区域内的y＜-0.43x+0.60的区域内。
权利要求14的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，同时提高光色的白度，其中从峰值发射波长在530到580nm的波长范围内的荧光物质来获得主导辐射，色度点(x,y)位于x-y色度坐标平面上由a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)所包围区域内的y＜-0.43x+0.60的区域内。
权利要求15的本发明是如权利要求12到14中任一项的荧光灯，其中把峰值发射波长在420到470nm的次发射波长范围内的荧光物质所发射的光通量与峰值发射波长在530到580nm的波长范围内的荧光物质所发射的光通量之比设定为B∶G,B被设定在从4到11％的范围内，G被设定在96到89％的范围内。
权利要求16的本发明是如权利要求12到15中任一项的荧光灯，其中以R∶(B+G)的比例来昆合峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质所发射的光通量以及峰值发射波长在420到470nm范围内的荧光物质所发射的光通量与峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质所发射的光通量之和，这里R被设定在0到28％的范围内，B+G在100到72％的范围内。
权利要求17的本发明是如权利要求12到15中任一项的荧光灯，其中把由铕激发的荧光物质用作峰值发射波长在420到470nm范围内的荧光物质，把由铽或铽和铈激发的荧光物质用作峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质，把由锰或铕激发的荧光物质用作峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质。
权利要求18的本发明是如权利要求14的荧光灯，它是由铽激发的峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质和卤化磷酸盐化荧光物质构成的。
权利要求19的本发明是如权利要求12到17中任一项的荧光灯，其中峰值发射波长在530到580nm以及600到650nm波长范围内的荧光物质包括由(Ce,Gd,Tb)(Mg,Mn)B5O10和(Ce,Gd)(Mg,Mn)B5O10构成的单晶荧光物质。
权利要求20的本发明是如权利要求12到17中任一项或权利要求19的荧光灯，其中峰值发射波长在420到470nm波长范围内的荧光物质包括BaMgAl10O17∶Eu、(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu或BaMgAl10O17∶Eu,Mn。
本发明的照明光源在结合常规的低色温光源一起使用新的高效光源时具有用于改善光色与白炽灯色彩不调和的感觉的以下装置。
权利要求21的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，其中从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把相关色温设定为1700K到∞，把发射光色设定在x-y色度坐标平面上5到70的Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)区域与fx2+gy2+hxy+ix+jy+k=0(f=0.6179,g=0.6179,h=0.7643,i=-0.2205,j=-0.1765,k=0.0829)的二次方程曲线内色度点(x,y)的区域相互重叠的范围内。
权利要求22的本发明是一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，其中从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，除由连接x-y色度坐标平面上的色度点l:(0.4775,0.4283)、m:(0.4594,0.3971)、n:(0.4214,0.3887)、o:(0.4171,0.3846)、p:(0.3903,03719),q:(0.3805,0.3642)、r:(0.3656,0.3905)、s:(0.3938,0.4097)、t:(0.4021,0.4076)、u:(0.4341,0.4233)以及v:(0.4348,0.4185)的线段所包围的l到v范围所限定区域以外，色度点(x,y)的范围在fx2+gy2+hxy+ix+jy+k=0(f=0.6179,g=0.6179,h=0.7643,i=-0.2205,j=-0.1765,k=0.0829)的二次方程曲线部分内的区域内。
权利要求23的本发明是如权利要求21到22中任一项的荧光灯，它从峰值发射波长在530到560nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，其中把峰值发射波长在530到560nm的波长范围内的荧光物质所发射的光通量与峰值发射波长在600到650nm的波长范围内的荧光物质所发射的光通量之比设定为G∶R(％)，G被设定在从70到59％的范围内，R被设定在30到41％的范围内。
权利要求24的本发明是如权利要求21到23中任一项的荧光灯，它从峰值发射波长在530到560nm的波长范围以及600到620nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，从峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质来获得次发射，其中如此设定峰值发射波长在420到530nm(B+BG)、530到560nm(G)和600到620nm(R)波长范围内的荧光物质的光通量比(B+BG)∶G∶R(％)，从而B+BG从0到3,G从59到71,R从41到26。
权利要求25的本发明是如权利要求21到24中任一项的荧光灯，其中把由铽或铽和铈激发的荧光物质用作峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质，把由铕或锰激发的荧光物质用作峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质。
权利要求26的本发明是如权利要求21到25中任一项的荧光灯，其中峰值发射波长在530到580nm以及600到650nm波长范围内的荧光物质包括由(Ce,Gd,Tb)(Mg,Mn)B5O10和(Ce,Gd)(Mg,Mn)B5O10构成的单晶荧光物质。
在把本发明应用于除荧光灯以外的光源时，本发明的照明光源具有用于解决问题的以下装置。
权利要求27的本发明是如权利要求1到26中任一项的荧光灯，它被用作户外照明、马路照明、街道照明、安全照明、车灯、隧道照明、公共广场照明、仓库照明、备用照明或工业照明。
权利要求28的本发明是一种金属卤化物灯，它具有与权利要求1到26中任一项的荧光灯的光色和发射光谱相同的光色和发射光谱。
权利要求29的本发明是如权利要求28的金属卤化物灯，它被用作户外照明、马路照明、街道照明、安全照明、车灯、隧道照明、公共广场照明、仓库照明、备用照明或工业照明。
附图概述
图1是示出依据本发明一个典型实施例的荧光灯的光谱特性的图。
图2和图3示出各种归一化到峰值高度(设定为1)的相对发光效率的比较。
图4示出Vb,10(λ)与Vb,2(λ)之差，VM(λ)与V(λ)之差，V10(λ)与V(λ)=V2(λ)之差以及V′(λ)与V(λ)之差。
图5示出以归一化到峰值高度(设定为1)的人眼三种视锥细胞(S视锥细胞、M视锥细胞、L视锥细胞)的基本光谱灵敏度以及视杆细胞的基本光谱灵敏度。
图6在x-y色度坐标平面上示出本发明荧光灯(权利要求3,4)的色彩范围。
图7在x-y色度坐标平面上示出理论上的发光效率。
图8在x-y色度坐标平面上示出照度的修正因子F。
图9示出单色光谱轨迹上的点。
图10示出x-y色度坐标平面上光源17(la)到21(le)的色度值x、y及其回归曲线22(y=-0.43x+0.58)。
图11示出在权利要求13和14的情况下，光源的色度值(x,y)=a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)、直线23(y＜-0.43x+0.60)与色彩名称之间的关系。
图12到图16示出由20W的荧光灯构成的光源(lf)到(lj)的光谱分布。
图17示出在由荧光灯来实现新的高效光源时的光谱特性。
图18示出在本发明权利要求13和14的情况下，由色度坐标平面上的色度值(x,y)=a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)所限定的色度范围25。
图19示出x-y色彩点坐标上的21种光色t1到t21。
图20示出作为白炽灯型色彩的每个测试光源的接受率及其色度点(x,y)。
图21示出本发明权利要求21的点l到v与曲线23之间的关系。
图22示出由用作基准的JIS所量化的荧光灯的光色范围。
图23到图26示出在光通量比LAP∶YOX变化时以荧光灯为实施例的光谱分布。
图27示出依据本发明另一个实施例的荧光灯的光谱分布。
图28示出V′(λ)/V(λ)的值与各种光源之间的关系。
图29示出V10(λ)/V(λ)的值与各种光源之间的关系。
本发明的较佳实施方式
新的高效光源提供了一种高效光源，同时通过使辐射能量集中在主要由绿色和红色所构成的波长带中来保证对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉的彩色再现水平。除此之外，本发明的第一实施例通过加入了蓝色或蓝-绿色带的辐射，从而提高黄昏黎明视觉和黄昏视觉中的照明亮度或宽视场中的照明亮度。
在图1中示出作为本发明一个典型实施例的荧光灯。
图1中的实线示出在以荧光灯来实施本发明时产生的光谱分布。虚线2示出在由荧光灯来构成新的高效光源时产生的光谱分布。依据本发明，如图1所示，通过加大蓝色或蓝-绿光谱特性的相对功率，可提高新的高效光源在黄昏黎明视觉和黄昏视觉中的照明亮度以及在宽视场中的照明亮度。以下将详细地描述这个基本原理。
对光的亮度的响应特性随光谱而变化，该特性叫做相对照明效率或相对照明效率函数。一般依据CIE(CommissionInternational de I’Eclairage)所定义的标准白昼视觉光谱照明效率函数(以下叫做V(λ))来估计照明亮度。这基于视锥细胞在人眼习惯于明亮的环境(即白昼视觉)条件下对亮度的灵敏度特性。众所周知，在此条件下的灵敏度中心位于555nm处，通常依据相对于V(λ)的光谱特性的效率来估计照明光源。
另一方面，作为基于视杆细胞在人眼习惯于黑暗环境(即标准黄昏视觉)条件下对亮度的灵敏度特性的估计标准，使用由CIE(International Illumination Commission)所定义的标准黄昏视觉光谱照明效率函数(以下叫做V′(λ))。众所周知，此条件下的最大灵敏度位于507nm。
据说，在亮度处于白昼视觉和黄昏视觉之间的中等水平时的黄昏黎明视觉环境中，人眼以以上两者之间的中等相对照明效率特性进行工作。于是，此特性随人眼对环境的适应情况而变化。
即，事实上与白昼视觉相比，在黄昏视觉或黄昏黎明视觉中，在蓝色或蓝-绿色带中人眼对光的灵敏度更高。这表明通过在比常规照明光源(通常是根据白昼视觉下的效率设计的)低的照度值所设计的环境下使用的新高效光源中增强光谱的蓝色或蓝-绿部分可提高有效或照明亮度。
同时对V(λ)进行各种修正。
首先，将在这里描述Judd的修正的色匹配函数(以下叫做VM(λ))。此修正是基于V(λ)对较短波长区域中蓝色带的赋值低于实际值这一事实。虽然VM(λ)确实更准确地代表了实际响应，但也不能否认不需要改变光度计系统。于是，虽然出版号为No.86的CIE批准把此修正函数作为用于白昼视觉的2°光谱照明效率函数(1990)，但在估计普通灯的亮度时不使用此修正函数。
现在，将描述以与V(λ)不同的视场大小为基础的相对照明效率的一个模型。虽然V(λ)是根据在视觉灵敏度最高的黄斑中心的中央观察(视角为2°)而形成的V2(λ)，但还有根据更宽的视场(10°)形成的另一个函数，即被推荐为CIE1964补充光度计系统的V10(λ)。
由于在实际环境中进人人眼的光不限于沿狭窄的视场入射的光，而且还包括以更宽的视场入射的光，所以在估计较宽视场的亮度效果时，认为V10(λ)能更好地反映实际情况。
视锥细胞包括在短波长下具有较高灵敏度的S(蓝色)视锥细胞，在长波长下具有较高灵敏度的L(红色)视锥细胞，以及在中波长下具有较高灵敏度的M(绿色)视锥细胞。由于在黄斑中心只有很少的S视锥细胞，而在密度较高的周围视觉中有许多S视锥细胞，所以假设较大的视场导致把重点放在对蓝光的灵敏度上。
由于黄斑中心也没有视杆细胞，且V′(λ)是在远离黄斑中心的点处形成的相对照明效率，所以可看出蓝色或蓝-绿色带在修正为在黄昏视觉和黄昏黎明视觉中使用较低的照度而设计的光源亮度以及在修正实际情况下从较宽的视场入射到人眼的光的亮度感觉方面都有较大的份量。
以下，将相对于根据由闪烁光度计技术(其中使对象的眼睛交替地暴露于不同色彩的光，同时把闪烁减到最少)或连续比较技术(其中使色彩稍有不同的光相匹配)获得的结果而形成的V(λ)，来描述由直接匹配方法(其中对亮度进行直接比较)而形成的相对照明效率。
此技术直接提取亮度视觉，并规定为出版号为No.75的CIE：基于亮度匹配的单色点光源2°和10°视场的光谱照明效率函数(1988)。基于2°视场的函数叫做Vb,2(λ)，基于10°视场的函数叫做Vb,10(λ)，在此情况下较好地表示了亮度的直接视觉，但未提供平滑的分布曲线。
然而，在考虑到Vb,2(λ)和Vb,10(λ)之间的差别时，直接匹配方法也高估了在视场较宽时对蓝色的灵敏度。
虽然V10(λ)、VM(λ)、V′(λ)、Vb,2(λ)和Vb,10(λ)比V(λ)较好地反映了随时间和场合而变化的实际情况，但还是把它们作为亮度的辅助光度量，所以在普通灯的亮度估计和开发方面不予使用。
然而，在整体地使用这些估计函数V10(λ)、VM(λ)、V′(λ)、Vb,2(λ)和Vb,10(λ)的实际情况下，可提高通常在相对低的照度下使用的新高效光源的照明或有效亮度。
图2和3比较了被归一化到峰值高度(设定为1)的各种相对照明效率。图2示出V(λ)、V10(λ)、VM(λ)和V′(λ)。图3示出通过与V(λ)不同的精神生理技术而得到的Vb,2(λ)和Vb,10(λ)，把V(λ)作为基准。
根据以上讨论，图4示出作为Vb,10(λ)和Vb,2(λ)之差、VM(λ)和V(λ)之差、V10(λ)和V(λ)=V2(λ)之差以及V′(λ)与V(λ)之差的各种相对照明效率之差异。
在考虑相对照明效率的各种测量值时，图的正侧相应于在常规V(λ)中低估的部分，表示出光谱功率集中在蓝色或蓝-绿色带中。
在对这些测量值进行逐个研究时，可对相对照明效率各种测量值的峰值和范围得出以下关系。
*Vb,10(λ)和Vb,2(λ)之差的峰值出现在500nm处，50％峰值高度的宽度在460到520nm的范围内，80％峰值高度的宽度在480到550nm的范围内。
*VM(λ)和V(λ)之差的峰值出现在435nm处，50％峰值高度的宽度在415到450nm范围内，80％峰值高度的宽度在420到445nm的范围内。
*V10(λ)和V(λ)=V2(λ)之差的峰值出现在500nm处，50％峰值高度的宽度在465到515nm范围内，80％峰值高度的宽度在480到505nm的范围内。
*V’(λ)与V(λ)之差的峰值出现在490nm处，而50％峰值高度的宽度在445到515nm范围内，80％峰值高度的宽度在470到505nm的范围内。
还知道以下的发现，在这里示出这些发现只是作为参考，因为这些发现是通过不同的技术得出的，因此不能把这些发现与以上数据作直接的比较。
*Vb,2(λ)和V(λ)之差的峰值出现在530nm处，由于相对照明效率的变形，使50％峰值高度的宽度分成430到480nm的范围以及510到535nm的范围，80％峰值高度的宽度在530nm±2.5nm的范围内。
*Vb,10(λ)和V(λ)之差的峰值出现在500nm处，50％峰值高度的宽度在450到520nm的范围内，80％峰值高度的宽度在475到510nm的范围内。
以下描述在此情况下位于正侧且将在图4光谱分布上修正的这些范围。
通过把波长带中低于新高效光源的主发射波长的这些修正带相组合，可断定应加以修正的范围最大为从420到530nm。
本发明以这个范围为基础。以下将讨论此范围中允许非常高效的区域。
由于VM(λ)主要表示在455nm以下(S视锥细胞在此工作)的蓝色波长带中的修正，在可见光辐射的短波长区域中进行的许多修正用于本质上低的灵敏度，在80％峰值高度的宽度可获得除VM(λ)与V(λ)之差以外具有最高修正效果的区域是从470到530nm。
图5示出归一化到峰值高度(设定为1)的人眼的三种视锥细胞(S视锥细胞、M视锥细胞、L视锥细胞)的基本光谱灵敏度以及视杆细胞的基本光谱灵敏度。
可看出，视杆细胞在黄昏黎明视觉以及在黄昏视觉中工作，且具有介于S视锥细胞以及M视锥细胞的光谱灵敏度峰值之间的光谱灵敏度峰值。
普通照明光源旨在刺激在白昼视觉下工作的三种视锥细胞(L视锥细胞、M视锥细胞和L视锥细胞)，但新高效光源的辐射能量集中在绿色和红色带内，从而主要刺激两种视锥细胞(M视锥细胞和L视锥细胞)，于是刺激了视觉系统中的r-g对比色响应系统。
在设计常规的照明光源时，由于假设用于白昼视觉，所以未考虑到视杆细胞的光谱灵敏度。然而，在本发明的技术中，对黄昏视觉、黄昏黎明视觉和照明亮度的提高是以刺激两种视锥细胞(M视锥细胞和L视锥细胞)和视杆细胞为基础的。于是，为了减少对提高亮度感觉贡献较少的S视锥细胞的刺激以及提高对视杆细胞的刺激效率，把待加入新高效光源的这部分辐射能量集中在470到530nm的蓝-绿波长带中是可行的。
此外，由于S视锥细胞密布于视网膜的黄斑中心周围，所以较宽的视场导致高估了S视锥细胞相关的灵敏度。因此，通过把重点放在刺激密布于黄斑中心周围的S视锥细胞可实现在本发明的技术中提高宽视场中的照明亮度。为此目的，使待加入新高效光源中的辐射部分集中在420到470nm的蓝色波长带中是可行的。由于S视锥细胞和视杆细胞的相对照明效率的范围在光谱上重叠，所以黄昏黎明视觉和黄昏视觉中照明亮度和宽视场中照明亮度都有待提高的波长带从420到530nm。然而，由于相对照明效率的值在可见光辐射的短波长区域内相当低，所以，最好把重点放在470到530nm的区域内，以便使以上的两个方面都得以提高。
为了提高黄昏黎明视觉以及黄昏视觉或宽视场中的的照明亮度，同时保证对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色的绝对色知觉，最好增强灯色中的蓝色或蓝-绿色成分。为此目的，最好把灯色的相关色温设定在高的水平，在把相关色温即普通光源的色彩指数用作指数的情况下，最好把相关色温设定在3500K或更高，或使灯色的色度在x-y色度坐标平面上的y＜-0.43x+0.60范围内。
图6示出本发明的荧光灯(权利要求3、4)在x-y色度坐标平面上产生的光色的范围。通过在由三个不等关系所确定的区域中产生光色来实现本发明，这三个不等关系是图6-3的y＜-0.43x+0.60、图6-4的y＞0.64x+0.15以及图6-5的x＞0.16。以下将描述理由。
y=0.64x+0.15的区域相应于在CIE技术报告CIE107-1994中所规定的白色灯光趋向绿色的上限；参见用于信号灯色彩的CIE的正式推荐。
这表明，本发明提供的光色其Duv的值位于一般被用作图6-6的白光的光的正侧，此光色属于还未在已有技术中使用的照明光范围。
y＜-0.43x+0.60的区域是把峰值发射波长在420到530nm范围内的荧光物质或峰值发射波长在470到530nm范围内的荧光物质加入在绿色和红色带内发出辐射的新高效光源从而通过视觉实验过程来确定彩色消失点的结果。
在该实验中，作为在绿色和红色带中发出辐射的新高效光源的典型样品，使用这样的光源，即把来自涂敷有通常被用作绿光发射荧光物质的[化学式1]LaPO4∶Ce,Tb(LAP)的荧光灯以及涂敷有通常被用作红光发射荧光物质的[化学式2]Y2O3∶Eu,(YOX)的荧光灯的光相混合。然后，再把来自该光源的光与来自涂敷有通常被用作蓝光发射荧光物质(峰值发射波长在420到470nm范围内)的[化学式3](Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu(SCA)的荧光灯的光或来自通常被用作蓝-绿光发射荧光物质(峰值发射波长在470到530nm范围内)涂敷有[化学式4]的Sr4Al14O25∶Eu(SAE)的荧光灯的光相混合，通过主观估计来确定彩色消失点。
图6示出了实验结果。在图中也示出分别涂敷有荧光物质的这些荧光灯的光色在x-y色度坐标平面上的位置：标号7示出LAP,8示出YOX,9示出SCA,10示出SAE。
这些光色的x-y色度坐标值如下。
7用于LAP:x=0.332,y=0.540
8用于YOX:x=0.596,y=0.332
9用于SCA:x=0.156,y=0.079
10用于SAE:x=0.152,y=0.356
图6中的点11是某一点的曲线图，光源的彩色在该点开始消失同时蓝光(化学式3)逐渐与新高效光源的样品(它是如此构成的，从而绿光[化学式1]对红光[化学式2]的光通量比为LAP(绿色)∶YOX(红色)=100∶0)发出的光相混合。点12是混合比LAP∶YOX=95∶5的主观估计实验结果的曲线图。点13是混合比LAP∶YOX=90∶10的类似主观估计实验结果的曲线图。点14是混合比LAP∶YOX=85∶15的类似主观估计实验结果的曲线图。点15是混合比LAP∶YOX=80∶20的类似主观估计实验结果的曲线图。
从结果11到15，获得y=-0.43x+0.58的回归曲线。然而，由于主观估计引入了变化，所以y截距的第二小数点位置的数字进位包含所有的曲线图，从而给出y＜-.43x+0.60(公式1)。
以下将详细地描述本发明的第二实施例，其中增强由新的高效光源发出的光的白度。
图6中的点16是某一点的曲线图，灯发出的光的色彩在该点开始消失同时荧光物质(化学式4)的蓝-绿色光与给出光通量比LPA(绿色)∶YOX(红色)=80∶20的样品所发出的光逐步混合。
此结果也类似于以上混合有蓝色荧光物质发出的光所述的实验结果(给出关系y＜-.43x+0.60)。于是，可看出，确定在混合光色中开始感觉到白色的点的主要因素是色度，而不是混合光的带宽。公式(1)代表在蓝色或蓝-绿色带中的辐射增强时新高效光源的光的黄-绿色变为蓝-绿色光(即当互为对比色的蓝色和黄色相互抵消时色彩开始消失)的边界。
x＞0.16的区域代表朝蓝色或蓝-绿色方向色彩强度的容限。图6的点9和10代表在色度图上绘制的使用[化学式3]和[化学式4]的荧光物质制成的荧光灯的光色。考虑到实际的可行性来确定不等式x＞0.16，从而不包括点9和10的色度。
虽然在同一照度下(同一照明光通量)增强蓝色或蓝-绿色范围内的辐射提高了黄昏视觉和黄昏黎明视觉或宽视场中的光谱照明效率，但就光度量V(λ)而言，增强这些范围内的辐射本质上将导致光源效率的降低。增强这些范围内的辐射还引起红色范围内的辐射相对降低，导致降低用作诸如危险指示等重要符号的红色光色的再现。
光的辐射强度与照明通路的光度量V(λ)相关，而V(λ)峰值处波长为555nm的单色的效率达到683lm/W的最大值。而除了555nm以外波长的光的效率低于683lm/W，在图7中示出这个关系，其中把光的理论效率绘制在x-y色度坐标平面上。
由此结果，可看出光的理论效率向x-y色度坐标平面上的右下方(蓝色或蓝-绿色)降低。虽然期望感觉到同一照度的光具有相同的亮度而不管它是白光还是蓝-绿色的光，但实际上感觉到彩色的光比白光亮。令感觉到的彩色光的亮度为B，彩色光的照度为L，则彩色光的比B/L在x-Y色度坐标平面上发生变化。log(L)+F(F是修正因子)的值对应于亮度B，由图8的x-y色度坐标平面上照度的修正因子F来表示照度的修正因子F与在x-y色度坐标平面上的位置之间的关系。修正因子F恐怕是必须的，因为Abney法则认为具有不同光谱的光通量是累积的而不是保持不变的，作为累积基础的V(λ)的分布曲线是不完整的。
可看出，修正比例向色度坐标平面上的右下方(蓝色或蓝-绿色)增大。虽然这表明低估了蓝色或蓝-绿色区域中的V(λ)，但本发明x-y色度坐标平面上光色的区域覆盖了在理论上低估的蓝色和蓝-绿色的光色。
图9示出单一色调在光谱轨迹上的位置。单一色调指从光波长中只提取单个光谱时对于纯红色、绿色、蓝色和黄色的刺激给出色知觉响应的波长下的光刺激。
例如，在看到具有单一黄色和单一绿色之间的中间光谱的光时，同时感觉到淡黄色和淡绿色。
图9示出用线段与相等能量的白色W相连的单一色彩红色、绿色、蓝色和黄色。
理论上，在x-y色度坐标平面上，由单一黄色、单一绿色和相等能量的白色W所限定的区域中的光使得感觉到淡黄色和淡绿色。在光谱离开白色且更靠近于单色边缘的高斯光谱时，增强了它的色彩。
从理论上来说，假设与白色的色差是相同的，则对比色淡黄色与淡蓝色在连接单一绿色和白色的线(LN)上相互对抗。
线LN类似于在以上所述的主观估计实验的线(公式1)，假设如上所述的理论支持主观估计的结果。相对于对M视锥细胞和L视锥细胞的刺激程度而言，在对S视锥细胞的刺激率超过某一程度时，可以认为淡黄色和淡蓝色相互对抗。
如上所述，通过应用本发明的色度范围，可制出光谱照明效率高且从有色光接收到彩色强度缓和的光源。
在此范围中，从光谱照明效率和光色的观点看，尤其想要使用接近白色且淡蓝绿色的感觉压倒淡黄绿色感觉的色彩范围。
因此，以下将详细地描述依据本发明的第二实施例把新高效光源改成能发出白度增加的光。
在由荧光灯来构成本发明的光源时，使用稀土元素荧光物质可使发出的辐射能量集中在特定的波长带内。
在此实施例中，峰值波长在530到580nm范围内的荧光物质是以铽或铽和铈激发的荧光物质，600到650nm范围内的荧光物质是以铕或锰激发的荧光物质，420到530nm范围内以及470到530nm范围内的荧光物质是以铕、或铕和锰、或锑、或锰、或锑和锰激发的荧光物质。
尤其是，峰值波长带从530到580nm的荧光物质是[化学式1]LaPO4∶Ce,Tb、[化学式5]CeMgAl11O19∶Tb、[化学式6](Ce,Gd)MgB5O10∶Tb或[化学式7]La2O3·0.2SiO2·0.9P2O5∶Ce,Tb，从600到650nm的荧光物质是[化学式2]Y2O3∶Eu或[化学式8](YGd)2O3∶Eu。用于产生主波长的这些荧光物质如以上的申请PCT/JP96/02618(光源)中所述。
作为峰值发射波长在420到530nm的波长带内的荧光物质的例子，有峰值波长在420到470nm范围内的荧光物质，它们是由[化学式9]BaMgAl10O17∶Eu和[化学式3](Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu构成的。虽然有许多化学成分与此类似的荧光物质，但其中加入Mg的[化学式10](Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2∶Eu包含在本发明的范围内。峰值波长在470到530nm内的荧光物质是[化学式4]Sr4Al14O25∶Eu或[化学式11]Ce(Mg,Zn)Al11O19∶Mn。
然后，通过制造包括两种荧光物质的荧光物质层可实现420到530nm范围内的辐射，这两种荧光物质的峰值发射波长分别在420到470nm以及470到530nm的范围内。在此情况下，除了提高黄昏视觉、黄昏黎明视觉以及宽视场中的照明亮度以外，还可有效地提高对白色的感觉。
作为在420到530nm范围内辐射的荧光物质的另一个例子，有[化学式12](Ba,Sr)MgAl10O17∶Eu,Mn。本发明的范围还包括不包括Sr的[化学式13](Ba,Sr)BaMgAl10O17∶Eu,Mn。增加激发成分Eu的浓度使420到470nm范围内的辐射得以增加，增加激发成分Mn的浓度实现了470到530nm范围内的辐射。在此情况下，由于以单种荧光物质来设定420到470nm范围内的辐射以及470到530nm范围内的辐射之比，所以可容易地设定色调并可抑制灯的制造期间色彩的不均匀性。
通过从[化学式14](Ce,Gd,Tb)(Mg,Mn)B5O10来制造峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质以及从[化学式15](Ce,Gd)(Mg,Mn)B5O10来制造峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质，从而可通过对荧光物质使用相同的基本材料形成的单种荧光物质来设定530到580nm范围内的辐射以及600到650nm范围内的辐射之比，所以可容易地设定色调并可抑制灯的制造期间色彩的不均匀性。
在把钙卤化磷酸盐化荧光物质[化学式16]Ca5(PO4)3(F,Cl)∶Sb,Mn用于峰值发射波长在420到530nm范围内的荧光物质时，可以低成本制造本发明的荧光灯。在此荧光物质中，由于激发媒介Mn具有黄色区域中的辐射峰值而激发媒介Sb具有蓝色-绿色区域内的辐射峰值，所以通过增大激发媒介Mn的浓度可增强蓝色-绿色区域中的光。本发明的权利要求书包括省略Mn的情况，在此情况下，获得蓝-白光色的单峰值辐射。
现在将描述本发明的第二实施例。
本发明的第二实施例是光色的色度降低而白度增强的新高效光源。依据本发明的第二实施例，420到470nm范围内的辐射增加，从而降低了新高效光源的光色的色度而增加了白度，同时把除了530到580nm以及从600到650nm的主导辐射波长带以外区域中的辐射增加减到最少。因此，与本发明的第一实施例不同，把辐射加到420到470nm的蓝色波长区域。荧光物质的组成以第一实施例为基础。
与第一实施例相比，在此实施例中，通过增加较短波长的辐射，加入最少的次发射而大大改变了本光源的光色。
尤其是，如下进行类似于本发明第一实施例的主观估计。作为发出的辐射集中在绿色和红色区域的新高效光源的一个例子，使用这种光源，它发出来自涂敷有通常被用作绿光发射荧光物质的[化学式1]LaPO4∶Ce,Tb(LAP)的荧光灯以及涂敷有通常被用作红光发射荧光物质的[化学式2]Y2O3∶Eu,(YOX)的荧光灯的混合光。然后，再把此光源发出的光与来自涂敷有通常被用作蓝光发射荧光物质(峰值发射波长在420到470nm范围内)的[化学式3](Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu(SCA)的荧光灯发出的光相混合，通过调节方法来确定彩色消失而白度增加的点。
在主观估计中，对象是具有正常色视觉的四个成年人，在一种条件下进行三次试验。
以五个步骤改变新高效光源样品中绿光发射[化学式1]和红光发射[化学式2]的光通量比：即从LAP(绿色)∶YOX(红色)=100∶0、LAP(绿色)∶YOX(红色)=95∶5、LAP(绿色)∶YOX(红色)=90∶10、LAP(绿色)∶YOX(红色)=85∶15到LAP(绿色)∶YOX(红色)=80∶20。在表1中示出色度值x和y、钙卤化磷酸盐荧光物质和Duv。
[表1]LAP和YOX的比例不同的混合光(5种变化)
  LAP∶YOX(光通量比，％)     x     y 相关色温[K]     Duv
    100∶0     0.3323     0.5397     5531     74.5
    95∶5     0.3552     0.5234     5096     62.9
    90∶10     0.3721     0.5083     4757     53.3
    85∶15     0.3934     0.4897     4311     41.3
    80∶20     0.4086     0.4792     3992     33.9
在表2中示出主观估计的结果。
[表2]在彩色消失且开始感觉到光为白色时光源的光通量比、色度值x与y、相关色温和Duv的实验比较
    LAP∶YOX∶SCA(光通量比，％)     x     y 相关色温[K]     Duv
光源(la)    95.84∶0.00∶4.16   0.2966   0.4474     6494     59
光源(lb)    91.60∶4.57∶3.84   0.3162   0.4439     5953     50
光源(lc)    87.51∶8.68∶3.81   0.3304   0.4339     5576     41
光源(ld)    82.78∶13.91∶3.31   0.3506   0.4314     5041     33
光源(le)    78.90∶17.66∶3.44   0.3615   0.4174     4722     24
就光通量比而言，表2示出使对象开始感觉到色度降低且光已变白的LAP∶YOX∶SCA的光通量比(％)的平均值。光源被表示为la到le，示出此时的色度值x和y、钙卤化磷酸盐荧光物质和Duv。
图10示出光源17(la)到光源21(le)的色度值x和y及其回归曲线(y=-0.43x+0.58)。此图示出的直线23是回归曲线的平行移动，在线的y截距的第二小数点位置处的数字进位，从而包括了光源(la)到(le)所有的色度值x和y。阴影区24表示权利要求13和14的范围。
图11示出权利要求13和14用于比较的色度值(x,y)a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)以及线23(y＜-0.43x+0.60)与光源发出的光的色彩名称之间的关系。通过把本发明荧光灯的条件设定为直线y=-0.43x+0.60，可制成发出的光的色度较少而有白色感觉的荧光灯。
在表3中示出作光源lf到lj的光源的LAP、YOX和SCA荧光物质的加权比、色度值x与y、卤化磷酸盐荧光物质和Duv，这些光源相应于使用20个荧光灯作为原型的表2中的光源(la)到(le)。
[表3]当彩色消失而开始感觉到光变为白色时各种20W荧光灯的混合比、色度值x与y、相对色温和Duv的比较
    LAP∶YOX∶SCA(混合比，％)     x     y 相关色温[K]     Duv
  光源(lf)    76.93∶6.49∶16.58   0.3004   0.4380     6419     54.5
  光源(lg)    69.05∶17.97∶12.98   0.3177   0.4451     5911     50.3
  光源(lh)    61.43∶27.24∶11.33   0.3320   0.4307     5530     39.6
  光源(li)    51.29∶41.95∶6.76   0.3468   0.4388     4906     33.9
  光源(lj)    48.70∶43.29∶8.01   0.3656   0.4233     4641     24.9
图12到图16利用20W荧光灯的本发明实施例的光源lf到lj的光谱分布。
与使用荧光灯而制成的具有图17所示光谱分布的新高效光源的实施例相比，在这些光谱分布中，存在由峰值发射波长在420到470nm的波长带内的荧光物质所产生的相对光谱功率，通过增加此波长带中的辐射可降低新荧光灯的光色中的彩色而增加白度。还可提高黄昏视觉、黄昏黎明视觉和宽视场中的照明亮度以及提高白度。
[表4]只由通过实验确定的LAP和SCA构成的光源(i)到(m)的光通量比(％)
    LAP的光通量(％)     SCA的光通量(％)
    光源(la)      95.84      4.16
    光源(lb)      95.98      4.02
    光源(lc)      95.83      4.17
    光源(ld)      96.16      3.84
    光源(le)      95.82      4.18
    平均      95.92      4.08
表4以按照具有表2所示三种单个荧光物质的三个荧光灯的光通量比的混合比为基础，只示出按照光通量比的光源la到le的LAP和SCA的混合比。
可以看出，几乎在每个光源中，LAP和SCA的混合比(％)都是96∶4。本发明色度范围的色度点(0.285,0.332)的位置离蓝色区域最远，因此在该点SCA的混合比最大。
当通过添加的色彩混合公式从具有用于色彩混合的三种单荧光物质的单色荧光灯的色度值中进行计算时，在该色度点处LAP、YOX和SCA的光通量比(％)为81∶9∶10。在LAP和SCA的情况下，光通量比变为89∶11。
于是，当以B∶G(这里，B从4到11(％)，G从96到89(％))的光通量比(％)来混合类似于峰值发射波长在420到470nm范围内的SCA等荧光物质以及类似于峰值发射波长在530到580nm范围内的LAP等荧光物质发出的光时，可制成彩色较少的白色荧光灯。
在本发明的色度范围内，YOX的光通量比(％)变为最大的彩色点为直线y=-0.43x+0.60和y=0.15+0.64x的交叉点。当通过添加色彩混合公式来计算时，LAP、YOX和SCA的光通量比(％)在该交叉点上为70∶28∶2。根据此发现，可形成具有白色且光中的彩色较少的光色，从而通过以R∶B+G的比例(这里，R被设定在0到28(％)的范围内，B+G被设定在100到72(％)的范围内)把诸如YOX等峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质所发出的光通量R与诸如SCA等峰值发射波长在420到470nm范围内的荧光物质所发出的光通量和诸如LAP等峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质所发出的光通量之和B+G相混合可获得高效的绝对色知觉。
图18示出由色度值(x,y)a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)以及由y＜-0.43x+0.60所限定的本发明权利要求13和14的色度范围25，荧光灯26具有单个荧光物质LAP，在x-y色度坐标平面上绘制了涂敷有白昼色彩的卤化磷酸盐荧光物质的光源(lk)27的色度值x与y，涂敷有不鲜明的白色的卤化磷酸盐荧光物质的光源(ll)28的色度值x与y以及涂敷有白色的卤化磷酸盐荧光物质的光源(lm)29的色度值x与y。通过把光源26和光源lk27到lm29中的一个与色度x,y为虚线(1)30、(2)31以及(3)32内的光源相昆合，可实现具有本发明色度范围25的光源。
表5把利用20W荧光灯的光源lf到lj、具有图11所示的光谱特性的新荧光灯、利用卤化磷酸盐荧光物质的常规白色荧光灯以及三波长带辐射型日光荧光灯的灯效率作了比较。
[表5]各种光源(20W)的灯效率
    灯的类型     灯的效率(lm/W)
    光源(lf)      106.0
    光源(lg)      101.5
    光源(lh)      97.6
    光源(li)      96.3
    光源(lj)      01.4
    新高效光源      96.9
白色荧光灯(卤化磷酸盐荧光物质)      73.9
    白色日光荧光灯(三带辐射型)      78.7
光源lf到lj的灯效率大约比采用卤化磷酸盐荧光物质的常规白色荧光灯的效率高24到43％，比常规三带辐射型日光荧光灯的效率高大约10到35％。以下将描述本发明的第三实施例。
本发明的第三实施例对新高效光源的光提供白炽色彩。荧光物质的特殊结构类似于第一实施例中的特殊结构。
本发明的实施例是以通过主观估计光源的光色是否被接受为白炽灯的光色而获得的实验数据为基础的。
在本实施例中，同时存在两个发光区域，每个区域的视角尺寸为2°，一个发光区作为测试刺激，另一个作为暗视场中的基准刺激。
把测试刺激设计成能够随机地表示21种光色t1到t21。通过调节[化学式1]LaPO4∶Ce,Tb的绿光为特征的荧光灯(LAP)、以[化学式2]Y2O3∶Eu的红光为特征的荧光灯(YOX)、以[化学式3](Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu的蓝光为特征的荧光灯(SCA)以及发出峰值发射波长为580nm且色度值x,y为(0.515,0.472)的纯黄光的荧光灯的混合比来产生每个测试刺激。在表6中示出测试刺激的特性。
[表6]测试刺激t1到t21的色度值x,y、相关色温和Duv
测试刺激号     x     y     Tc(K)     Duv
    t1     0.4860     0.4620     2731     15.6
    t2     0.4714     0.4501     2834     12.9
    t3     0.4538     0.4339     2964     9.2
    t4     0.4077     0.4607     3915     27.5
    t5     0.4232     0.4497     3571     20.0
    t6     0.4336     0.4352     3295     12.6
    t7     0.3756     0.3626     4030     -5.4
    t8     0.3927     0.3742     3657     -4.6
    t9     0.4143     0.3948     3344     -0.1
    t10     0.4626     0.3665     2310     -16.7
    t11     0.4559     0.3812     2518     -10.8
    t12     0.4438     0.3931     3798     -5.2
    t13     0.3942     0.4385     4062     22.6
    t14     0.4090     0.4285     3701     15.0
    t15     0.4239     0.4244     3389     10.2
    t16     0.4869     0.4018     2299     -4.4
    t17     0.4810     0.4155     2466     0.5
    t18     0.4666     0.4258     2724     4.9
    t19     0.4062     0.3475     3074     -20.1
    t20     0.4127     0.3656     3115     -12.7
    t21     0.4230     0.3875     3110     -4.8
作为基准刺激，存在白炽灯光色(相关色温2800K，色度值x,y(0.452,0.406))。
在实验中，把测试刺激随机地提供给被要求比较测试刺激与基准刺激的对象，确定是否可把测试刺激的光色接受为白炽灯光色。
由七个具有正常色彩视觉的对象在相同的条件下重复三次估计。虽然以两个照度级3000cd/cm2和300cd/cm2示出光发射区，但实验结果示出在这两个照度级之间的光色估计没有差别。
图20示出测试光源作为白炽色彩的接受率，对光源的每个色度点(x,y)以小数点形式表示。曲线23是50％接受率的回归曲线。即，曲线23内的区域表示至少被一半的对象接受为白炽色彩的光色的范围。
图21示出由连接本本发明权利要求21的色度点l:(0.4775,0.4283)、m:(0.4594,0.3971)、n:(0.4214,0.3887)、o:(0.4171,0.3846)、p:(0.3903,03719),q:(0.3805,0.3642)、r:(0.3656,0.3905)、s:(0.3938,0.4097)、t:(0.4021,0.4076)、u:(0.4341,0.4233)以及v:(0.4348,0.4185)的线段所包围的l到v范围所限定的区域与曲线23之间的关系。
由l到v所限定的区域表示通过JIS方法获得的常规灯的光色范围，在此方法中，在Planckian轨迹附近设定上下划界线并把其内部指定为容限范围。IEC所规定的荧光灯的色度包含在此范围内。本发明的权利要求22是在从曲线23内部减去由1到v所限定的区域时的左边的范围。
直线24示出当改变只使用峰值发射波长在530到580nm范围内的LAP荧光物质以及峰值发射波长在600到650nm范围内的YOX荧光物质而制成的荧光灯中的光通量比LAP∶YOX时色度发生的变化。
点25表示在LAP∶YOX=70∶30情况下的色度，这里相关色温是大约3500K,Duv是大约19，而点26表示LAP∶YOX=65∶35情况下的色度，这里相关色温是大约3100K,Duv是大约12，点27表示在LAP∶YOX=60∶40情况下的色度，这里相关色温是大约2800K,Duv是大约6，点28表示在LAP∶YOX=55∶45情况下的色度，这里相关色温是大约2600K,Duv是大约1。
因而示出，对于主导辐射波长在530到580nm范围内以及600到650nm范围内的荧光灯，在把相关色温用作指数时，3500K的相关色温确定了白炽光色和白光色之间的边界线。
图22示出权利要求21的色度1到v与JIS的荧光灯的光色范围之间的关系供参考。
在图22中，区域29表示冷白光的色度范围，区域30表示热白光的色度范围，区域31表示荧光灯白炽灯型色彩的色度范围。从图22中可明显看出，除了白色色度范围的左下方顶角以外的顶角相应于l到v。在图23到26中示出荧光灯的一个实施例在光通量比LAP∶YOX如图21中的25到28所示变化时的光谱分布。
作为发出白炽色彩的光的本发明新高效光源的一个实施例，把用作峰值发射波长在540到560nm范围内的荧光物质的LAP[化学式1]LaPO4∶Ce,Tb与用作峰值发射波长在600到620nm范围内的荧光物质的YOX[化学式2]Y2O3∶Eu相结合，同时把光通量比从LAP∶YOX=60∶40变到LAP∶YOX=70∶30。
与常规的三带辐射型荧光灯的色彩相比，在把光通量比设定为LAP∶YOX=70∶30时，可使效率增加10％而减少荧光物质的种类。
图27示出本发明另一个实施例的光谱特性，其中以光通量比1∶67∶32来组合用作峰值发射波长在440到460nm范围内的荧光物的成分为(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu的SCA、用作峰值发射波长在540到560nm范围内的荧光物质的成分为LaPO4Ce,Tb的LAP以及用作峰值发射波长在600到620nm范围内的荧光物质的成分为Y2O3∶Eu的YOX。
该荧光灯的色度值x与y是(0.4315,0.4334)，而相关色温为3317K,Duv为12.3。通过给除了主导辐射波长以外的波长范围加上次发射，此实施例可产生本发明权利要求21和权利要求22色度范围内任意所需的光色。
在构成新高效光源时，除了利用上述荧光灯的实施例以外，通过利用金属卤化物灯来产生与本发明荧光灯的光色相同的光色可实现类似的效果，从而提供了以下的灯。
第一种是这样的金属卤化物灯，在黄昏黎明视觉和黄昏视觉或在宽视场中有高的照明亮度。同时保证允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉的彩色再现水平。
第二种是这样的金属卤化物灯，它在光色中具有白色而不会在结合常规的高温光源一起使用时引起光色不调和的感觉，同时保证允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉的彩色再现水平。
第三种是用作高效照明光源的金属卤化物灯，它具有与白炽光色相同的光色而不会在结合常规的低色温光源一起使用时引起不调和的感觉，同时保证允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉的彩色再现水平。
在金属卤化物灯的情况下，可通过把在420到530nm范围内辐射的金属卤化物以及在470到530nm范围内辐射的金属卤化物加到主导辐射波长在530到580nm范围内以及600到650nm范围内的金属卤化物中来实现本发明。虽然普通的金属卤化物灯利用In(蓝色辐射)、Tl(绿色辐射)以及Na(黄色、红色辐射)，但通过把这些元素相组合并增加In的含量从而增加蓝色辐射的强度来实现本发明。
还可通过把[化学式17]NaI·AlCl3或[化学式18]CaI2·AlCl3与铊的卤化物(例如碘化铊)相组合来实现本发明。
通常使用的另一种金属卤化物灯是以Sc-Na-(Th)为基础的。还可通过把这种灯与铊的卤化物(例如碘化铊)相组合来实现本发明。
还可通过把基于Ce-Na-Cs-(Sm)(例如，这些元素的碘化物)(其中，减少Sm的含量从而减少蓝色辐射的成分)的荧光物质与铊的卤化物(例如碘化铊)相组合来实现本发明。
如上所述，本发明能对新高效光源实现以下改进。
第一是这样的光源，它在黄昏黎明视觉和黄昏视觉或在宽视场中有高的照明亮度，同时保证允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉的彩色再现水平。
第二是这样的光源，它在光色中具有白色而不会在结合常规的高温光源一起使用时引起光色不调和的感觉，同时保证允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉的彩色再现水平。
第三是可用作高效照明光源的光源，它具有与白炽灯相同的光色而不会在结合常规的低色温光源一起使用时引起不调和的感觉，同时保证允许对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉的彩色再现水平。
本发明作为重点不在于色彩再现逼真程度等地方所使用的高效定向光源有很高的实用性。例如，尤其有希望把本发明作为户外照明光源，本发明可用作户外照明、马路照明、街道照明、车灯、隧道照明、公共广场照明、仓库照明、工厂照明等。
在重点不在于色彩再现逼真度的地方把光源与低照度结合使用时，可把本发明的效果最佳化，于是可在黄昏视觉到黄昏黎明视觉的视觉环境范围中使用本光源。
依据本发明，在新高效光源中控制了420到530nm(尤其是420到470nm以及470到530nm)、530到580nm以及600到650nm视觉辐射波长带中的辐射比例。
此结构可进一步提供以下的效果。
一个效果是实现一种高效照明光源，它保证对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉，同时提高在黄昏视觉和黄昏黎明视觉或在宽视场中的照明效率。
另一个效果是实现一种照明光源，它具有光色中的白色，同时保证对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉。
第三个效果是实现一种高效照明光源，它具有与白炽灯相当的光色，同时保证对至少红、绿、蓝、黄、白和黑等表面色有绝对色知觉。
从实验中得知，即使在照度相同的环境下，当相关色温较高时也可感觉到普通照明光源较亮。这恐怕是因为来自相关色温较高的光源的辐射包括较高强度的蓝色或蓝-绿色成分。
现在将通过与这些普通照明光源相比较来描述本发明的效果。
比较的主要基准是具有白炽灯光色(3000K):EX-L、中间色(5000K):EX-N以及日光色(6700K):EX-D的三带辐射型荧光灯。也把以下的灯用作比较基准：普通白色荧光灯:使用卤化磷酸盐荧光物质的FLW、高效定向高压钠灯：NHl、低压钠灯：NX、显色提高的高压钠灯：NH2、荧光汞灯：HF以及金属卤化物灯：MHL。
为了保证灯的效率不低于10％，本发明在新高效光源：2B(2L)中加上[化学式3](Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu来提供2B+SCA，加上钙卤化磷酸盐荧光物质(化学式16)Ca5(PO4)3(F,Cl)∶Sb,Mn来提供2B+halo-W以及加上[化学式11]Sr4Al14O25∶Eu来提供2B+SAE。由于新高效光源(双带辐射型荧光灯)的效率比三带辐射型日光荧光灯的效率高20％或更高，即使是普通光通量也优于三带辐射型日光荧光灯。除此之外，以下将描述亮度的主观再现。
为了证实在黄昏黎明视觉和黄昏视觉中照明亮度的效果，把V′(λ)/V(λ)用作代表性指数，为了证实在宽视场中提高照明亮度的效果，把V10(λ)/V(λ)用作代表性指数。
图28示出V′(λ)/V(λ)的值与各种光源之间的关系，图29示出V10(λ)/V(λ)的值与各种光源之间的关系。
这些数据示出，在诸如普通照明光源中所使用的钙卤化磷酸盐荧光物质等宽的波长带上发射光的情况下，给新高效光源加入荧光物质对提高光谱照明效率的效果较小，在荧光物质发出的光处于相对较窄的波长带内的情况下，这个效果较大。即，在峰值发射波长从420到470nm的带内的相对狭窄的带内辐射的荧光物质[化学式3](Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu具有充分的改进效果。在峰值辐射波长从470到530nm的带内的相对狭窄的带内辐射的荧光物质[化学式11]Sr4Al14O25∶Eu具有大的改进效果。
图28和29的数据的意义只在于它们的相互关系，把470到530nm范围内的辐射加到新高效光源对于提高各种照明效率的效果大于从EX-L(三带辐射型荧光灯的白炽灯光色)感觉到的亮度与从EX-D(三带辐射型荧光灯的白昼-白光)感觉到的亮度之间的差别，同时把EX-L的环境照明的照度与EX-D的环境照明的照度设定为相同。
本发明的这些效果具有广泛的应用，诸如交通照明、街道照明、安全灯、夜晚灯、自动化工厂的照明以及用于僻静地方的公共照明，在这里希望有诸如节约能源和经济等特性，同时不需要使光源具有高度逼真的彩色再现，且配用于在黄昏视觉和黄昏黎明视觉中低的设计照度。
此外，依据本发明，通过增强420到530nm波长带内的辐射，可降低新荧光灯的色彩而提供白色，同时保持高的效率。
为了进一步有效地降低彩色而增加白度，辐射的光能量最好集中在较短波长一侧的420到470nm的波长带内。
可能有相反的情况，即从美学的观点，想要相关色温较低的白炽灯的光色。在此情况下，由于通过本发明来确定被接受为白炽色彩的光的色度范围，所以可制成在此色度范围内辐射光的光源。
工业应用性
从以上描述中可以理解，使用本发明的新高效光源并结合高色温的光源，可提供白度较高而不调和的感觉较少的各种光色，使用本发明的新高效光源并结合TS和低色温的光源，可提供相当于白炽色彩而不调和的感觉较少的各种光色。

Claims (29)

1．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，同时提高在黄昏视觉和黄昏黎明视觉或宽视场中的照明效率，其特征在于从峰值发射波长在530到580nm波长范围和600到650nm波长范围内的荧光物质获得主导辐射，把峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质的光通量比设定为在主导波长带内辐射的总光通量的4到40％，把灯的光色的相关色温设定为3500K到∞，把Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)设定在5到70的范围内。
2．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，同时提高黄昏视角和黄昏黎明视角或宽视场中的照明效率，其特征在于从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质的光通量比设定为主导波长带内辐射的总光通量的4到40％，把灯的光色的相关色温设定为3500K到∞，把Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)设定在5到70的范围内。
3．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，同时提高黄昏视角和黄昏黎明视角或宽视场中的照明效率，其特征在于它包括峰值发射波长在420到530nm、530到580nm以及600到650nm波长范围内且光色在x-y色度坐标平面上y＜-0.43x+0.60、y＞0.64x+0.15以及X＞0.16区域内的荧光物质。
4．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色绝对色知觉，同时提高黄昏视角和黄昏黎明视角或宽视场中的照明效率，其特征在于它包括峰值发射波长在470到530nm、530到580nm以及600到650nm波长范围内且光色在x-y色度坐标平面上y＜-0.43x+0.60、y＞0.64x+0.15以及X＞0.16区域内的荧光物质。
5．如权利要求1到4中任一项所述的荧光灯，其特征在于用于获得峰值发射波长在530到580nm波长带内的主导辐射的荧光物质是以铽或铽和铈激发的荧光物质，峰值发射波长在600到650nm的波长带内的荧光物质是由铕或锰激发的荧光物质，峰值发射波长在420到530nm波长带内的荧光物质和峰值发射波长在470到530nm的波长带内的荧光物质是由铕或铕和锰、或者锑或锰或者锑和锰激发的荧光物质。
6．如权利要求1到5中任一项所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在530到580nm以及600到650nm波长范围内的荧光物质包括由(Ce,Gd,Tb)(Mg,Mn)B5O10和(Ce,Gd)(Mg,Mn)B5O10构成的单晶荧光物质。
7．如权利要求1到6中任一项所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质以及峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质是卤化磷酸盐化荧光物质。
8．如权利要求1到6中任一项所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质包括BaMgAl10O17∶Eu、(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu或BaMgAl10O17∶Eu,Mn。
9．如权利要求1到6中任一项所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质包括Sr4Al10O25∶Eu或Ce(Mg,Zn)Al11O19∶Mn。
10．如权利要求1到9中任一项所述的荧光灯，它同时包括峰值发射波长在420到470nm波长范围内的荧光物质以及峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质。
11．如权利要求1到10中任一项所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在420到470nm波长范围内的荧光物质以及峰值发射波长在470到530nm波长范围内的荧光物质是(Ba,Sr)MgAl10O17∶Eu,Mn。
12．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，同时提高光色的白度，其特征在于从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把峰值发射波长在至少420到470nm波长范围内的荧光物质作为次发射，把相关色温设定为3500K到∞，把Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)设定在x-y色度坐标平面上5到70范围中y＜-0.43x+0.60的区域内。
13．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，同时提高光色的白度，其特征在于从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把峰值发射波长在至少420到470nm波长范围内的荧光物质作为次发射，色度点(x,y)位于x-y色度坐标平面上由a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)所包围区域内y＜-0.43x+0.60的区域内。
14．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，同时提高光色的白度，其特征在于从峰值发射波长在530到580nm的波长范围内的荧光物质来获得主导辐射，色度点(x,y)位于x-y色度坐标平面上由a:(0.228,0.351)、b:(0.358,0.551)、c:(0.525,0.440)、d:(0.453,0.440)、e:(0.285,0.332)所包围区域内的y＜-0.43x+0.60的区域内。
15．如权利要求12到14中任一项所述的荧光灯，其特征在于把峰值发射波长在420到470nm的次发射波长范围内的荧光物质所发射的光通量与峰值发射波长在530到580nm的波长范围内的荧光物质所发射的光通量之比设定为B∶G,B被设定在从4到11％的范围内，G被设定在96到89％的范围内。
16．如权利要求12到15中任一项所述的荧光灯，其特征在于以R∶(B+G)的比例来混合峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质所发射的光通量以及峰值发射波长在420到470nm范围内的荧光物质所发射的光通量与峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质所发射的光通量之和相混合，这里R被设定在0到28％的范围内，B+G在100到72％的范围内。
17．如权利要求12到15中任一项所述的荧光灯，其特征在于把由铕激发的荧光物质用作峰值发射波长在420到470nm范围内的荧光物质，把由铽或铽和铈激发的荧光物质用作峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质，把由锰或铕激发的荧光物质用作峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质。
18．如权利要求14所述的荧光灯，其特征在于它是由铽激发的峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质和卤化磷酸盐化荧光物质构成的。
19．如权利要求12到17中任一项所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在530到580nm以及600到650nm波长范围内的荧光物质包括由(Ce,Gd,Tb)(Mg,Mn)B5O10和(Ce,Gd)(Mg,Mn)B5O10构成的单晶荧光物质。
20．如权利要求12到17中任一项或权利要求19所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在420到470nm波长范围内的荧光物质包括BaMgAl10O17∶Eu、(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2∶Eu或BaMgAl10O17∶Eu,Mn。
21．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，其特征在于从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，把相关色温设定为1 700K到∞，把发射光色设定在x-y色度坐标平面上5到70的Duv(与uv坐标上完美辐射体轨迹的距离)区域与fx2+gy2+hxy+ix＋jy+k=0(f=0.6179,g=0.6179,h=0.7643,i=-0.2205,j=-0.1765,k=0.0829)的二次方程曲线内色度点(x,y)的区域相互重叠的范围内。
22．一种荧光灯，它保证了对至少红、绿、蓝、黄和白等表面色有绝对色知觉，其特征在于从峰值发射波长在530到580nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，除由连接x-y色度坐标平面上的色度点l:(0.4775,0.4283)、m:(0.4594,0.3971)、n:(0.4214,0.3887)、o:(0.4171,0.3846)、p:(0.3903,03719),q:(0.3805,0.3642)、r:(0.3656,0.3905)、s:(0.3938,0.4097)、t:(0.4021,0.4076)、u:(0.4341,0.4233)以及v:(0.4348,0.4185)的线段所包围的l到v范围所限定区域以外，色度点(x,y)的范围在fx2+gy2+hxy+ix+jy+k=0(f=0.6179,g=0.6179,h=0.7643,i=-0.2205,j=-0.1765,k=0.0829)的二次方程曲线内部的区域内。
23．如权利要求21到22中任一项所述的荧光灯，它从峰值发射波长在530到560nm的波长范围以及600到650nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，其特征在于把峰值发射波长在530到560nm的波长范围内的荧光物质所发射的光通量与峰值发射波长在600到650nm的波长范围内的荧光物质所发射的光通量之比设定为G∶R(％),G被设定在从70到59％的范围内，R被设定在30到41％的范围内。
24．如权利要求21到23中任一项所述的荧光灯，其特征在于它从峰值发射波长在530到560nm的波长范围以及600到620nm范围内的荧光物质来获得主导辐射，从峰值发射波长在420到530nm波长范围内的荧光物质来获得次发射，如此设定峰值发射波长在420到530nm(B+BG)、530到560nm(G)和600到620nm(R)波长范围内的荧光物质的光通量比(B+BG)∶G∶R(％)，从而B+BG从0到3,G从59到71,R从41到26。
25．如权利要求21到24中任一项所述的荧光灯，其特征在于把由铽或铽和铈激发的荧光物质用作峰值发射波长在530到580nm范围内的荧光物质，把由铕或锰激发的荧光物质用作峰值发射波长在600到650nm范围内的荧光物质。
26．如权利要求21到25中任一项所述的荧光灯，其特征在于峰值发射波长在530到580nm以及600到650nm波长范围内的荧光物质包括由(Ce,Gd,Tb)(Mg,Mn)B5O10和(Ce,Gd)(Mg,Mn)B5O10构成的单晶荧光物质。
27．如权利要求1到26中任一项所述的荧光灯，它被用作户外照明、马路照明、街道照明、安全照明、车灯、隧道照明、公共广场照明、仓库照明、备用照明或工业照明。
28．一种金属卤化物灯，它具有与权利要求1到26中任一项所述的荧光灯的光色和发射光谱相当的光色和发射光谱。
29．如权利要求28的金属卤化物灯，其特征在于它被用作户外照明、马路照明、街道照明、安全照明、车灯、隧道照明、公共广场照明、仓库照明、备用照明或工业照明。
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