JP2008034350A

JP2008034350A - 高圧放電ランプおよび照明器具

Info

Publication number: JP2008034350A
Application number: JP2007077509A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawakatsu; 晃川勝
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-02-14

Abstract

【課題】
耐久性、耐熱性に優れ、紫外線および青色の光吸収特性を容易に制御することが可能な紫外線カットフィルタ付を提供する。
【解決手段】
高圧放電ランプＬ２の紫外線カットフィルタＦは、外管バルブ１１の外表面にインジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子からなる紫外線カット材料を塗布して紫外線カット被膜が形成されており、この紫外線カット被膜は波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上である。そして、誘虫効果のある光を有効にカットしつつ可視光透過量の低下が抑えられ、紫外線カットフィルタＦを透過する紫外線を有効にカットし、透過可視光の出力を大きく低下させずに昆虫の飛来を抑制することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも紫外線をカットし、可視光を透過する紫外線カットフィルタを形成する紫外線カットフィルタを備えた高圧放電ランプおよび照明器具に関する。

紫外線を遮断（カット）するカットフィルタを設けた高圧放電ランプが知られている。これら光源および照明器具は、紫外線および一部青色光を必要としない生物等の損傷防止や紙・布等の劣化防止、低誘虫用など照明に主として利用されるものである。

従来のこれらの紫外線カットフィルタ付き高圧放電ランプは、高温になるため、透光性のガラスの表面に耐久性およびコスト面に優れた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子を主成分とする紫外線吸収被膜をバルブ外表面に形成した紫外線カットフィルタ付ランプが知られている（例えば特許文献１参照）。

また、紫外線カット特性を改善するために、ＺｎＯにＩｎ，Ｂｉ，Ｆｅをドープし、ドープ金属濃度が表面から中心に変化した紫外線カットフィルタおよび管球が特開２００６−２９８７４９号に提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００１−１４３６５７号公報特開２００６−２９８７４９号公報

特許文献１の高圧放電ランプは、無機酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子を主成分とした紫外線カットフィルタが形成されているので、紫外線カットフィルタの耐熱性、耐久性に優れているが、カット波長は波長約３８０ｎｍ以下であり紫外線カット特性は不十分である。

特許文献２の紫外線カットフィルタおよび管球は、紫外線カット特性が向上するものの、特にバルブ温度が１５０℃前後から最大４００〜５００℃の高温になる金属蒸気放電灯に適用した場合には、紫外線近傍の透過率低下などの問題があり、金属蒸気放電灯とそれを光源とする照明器具に応用した場合光色の変化などの見え方、演色性の低下が問題となる場合がある。

本発明は、有害な飛来昆虫を誘引する原因となる紫外線をカット膜を有する金属蒸気放電灯とそれを光源とする照明器具において紫外線カットが良好であり、かつ光束低下、光色や色温度変化がなく良好な金属蒸気放電灯とそれを光源とする照明器具を提供する。

本発明の高圧放電ランプは、透光性ガラス基材表面にインジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子を主体とする紫外線カット材料を塗布して紫外線カット被膜が形成されており、透光性ガラス基材を含めた波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上である紫外線カットフィルタと；この紫外線カットフィルタに周囲が覆われた発光管と；を具備していることを特徴とする。

酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子にインジウム（Ｉｎ）をドープすると半導体微粒子となり、その半導性の付与によって本来約３８０ｎｍ以下であったカット波長が長波長側にシフトする。

カット波長を長波長側に大幅シフトさせると、紫外線による損傷生物等の損傷防止や紙、布等の劣化防止、低誘虫用などに関しては改善されるが、青色光の一部がカットされることにより光色変化、透過率低下等が発生する。

このドープ金属の濃度を調整することによってカット波長を調整することが可能である。インジウムの亜鉛に対するドープ量は質量比率で２．５〜７．５％である。

バルブ温度が、１５０℃前後から最大４００〜５００℃の高温になる金属蒸気放電灯では、紫外線カットフィルタにはインジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子が９０質量％以上含有されており、この紫外線カットフィルタ中のカーボン残留量が０．５質量％以下とするのが好ましい。このような紫外線カットフィルタは、膜耐熱温度を４００℃以上にすることが可能である。無機バインダー成分としてＳｉＯ_２，ＺｒＯなどの金属酸化物は、２０ｗｔ％以下がのぞましい。

また、紫外線カットフィルタの膜厚を０．５〜２．０μｍ、インジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子の平均粒径を１００〜２００ｎｍにすることによって紫外線カットフィルタの平均可視透過率を９０％以上にすることが好ましい。

高圧放電ランプは、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、水銀ランプ等の金属蒸気放電ランプを意味する。バルブ温度が、１５０℃前後から最大４００〜５００℃の高温になる高圧放電ランプの発光管を覆う紫外線カットフィルタは、発光管を外方から気密に封止する外管バルブを透光性ガラス基材として設けてもよいし、この外管バルブと発光管との間に配設されるシュラウドと呼ばれる飛散防止用の円筒体を透光性ガラス基材として設けたものであってもよい。

バルブ温度が、１５０℃前後から最大４００〜５００℃の高温になる高圧放電ランプの発光管を覆う紫外線カットフィルタの光学特性は、波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上である。このため、紫外線による損傷生物等の損傷防止や紙、布等の劣化防止、低誘虫用などが良好でかつ光色変化がない良好な紫外線カットフィルタ付き高圧放電ランプまたはこのランプを装着した照明器具が得られる。

「短波長吸収端側の透過率５０％波長」は、紫外線カット被膜が形成された透光性ガラス基材を含んだ紫外線カットフィルタの透過率のうち、紫外線側の可視光帯域で透過率が減少する波長領域において透過率が５０％となっている波長を示す。

さらに、上記微粒子の最外表面上に酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）または酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）のうち少なくとも一種を主成分とする層が形成されていてもよい。酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）または酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）は、化学的安定性に優れた材料であり、かつ被膜形成も比較的容易なので、前記微粒子の最外表面に層状に形成することによって紫外線カットの性能を大きく損なうことなく耐久性を一層改善することができる。この層の厚さは、１．０〜３０ｎｍ、好ましくは３．０〜１０ｎｍの範囲とするのが望ましい。層の厚さが１．０ｎｍ未満だと耐久性の改善効果が十分に得られず、３０ｎｍを超えると紫外線のカット効果が損なわれるので好ましくない。

紫外線カット被膜は、所定のランプ特性を備えていれば、その構成は特に制約されないが、所望の光をカットしつつカットする波長以外の光を良好に透過させるため、その膜厚は０．５〜２．０μｍの範囲内とするのが好ましい。

請求項２は、請求項１記載の紫外線カットフィルタにおいて、透光性基材表面と紫外線カット被膜との間または紫外線カット被膜上に酸化亜鉛（ＺｎＯ）および酸化セリウム（ＣｅＯ_２）の少なくとも一種の微粒子を塗布して形成された第２被膜が積層されていることを特徴とする。

第２の被膜を積層することにより、波長３８０ｎｍ以下のＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ領域における紫外線カットを改善したフィルタ付き高圧放電ランプまたは器具が得られる。

請求項３は、請求項１または２記載の紫外線カットフィルタにおいて、紫外線カット被膜に酸化亜鉛（ＺｎＯ）および酸化セリウム（ＣｅＯ_２）の少なくとも一種の微粒子が添加されていることを特徴とする。波長３８０ｎｍ以下のＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ領域における紫外線カットを改善したフィルタ付き高圧放電ランプまたは器具が得られる。

紫外線カット被膜に酸化亜鉛微粒子または酸化セリウム微粒子の少なくとも一方を添加することにより、紫外線カット被膜のＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ領域における紫外線カット特性が向上し、かつ可視光透過量の低下を極力抑えることができる。

請求項５の紫外線カットフィルタの膜厚は０．５〜２．０μｍであり、インジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子の平均粒径が１００〜２００ｎｍであって、紫外線カットフィルタの平均可視透過率が９０％以上であることを特徴とする。

照明器具は、天井直付け器具、ダウンライトや透光器等を含み、カバーには板状のカバーの他、グローブを含むものである。

上記紫外線カットフィルタ付の高圧放電ランプはバルブ温度が、１５０℃前後から最大４００〜５００℃の高温になる条件でそのフィルタの光学特性により光出力が極端に低下することがなく、光源の発光色や色温度変化を少なくすることができる。

本発明の紫外線カットフィルタ付き高圧放電ランプおよびそれと組み合わせた照明器具は、紫外線透光性バルブ表面にインジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子主体とする紫外線カット材料を塗布して紫外線カット被膜が形成されており、バルブ温度が、１５０℃前後から最大４００〜５００℃の高温になるこの紫外線カット被膜付き透光性基材は波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上であるので、光色変化などがなく紫外線および一部青色光を必要としない生物等の損傷防止や紙・布等の劣化防止、低誘虫用として最適である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態としての高圧放電ランプを示す概略正面図である。Ｌ２は高圧放電ランプとしての２５０Ｗ級のメタルハライドランプであり、このメタルハライドランプＬ２には発光管４０の周囲に発光管４０を保護する透明な外管バルブ１１が設けられている。外管バルブ１１には発光管４０と導通する給電手段としてのＥ形口金３が取付けられている。

この外管バルブ１１の外表面には、紫外線カットフィルタＦが形成されている。紫外線カットフィルタＦは、波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上であり、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上である。この紫外線カットフィルタＦにより、発光管４０から放射される光のうち紫外線および波長４００〜４２５ｎｍの光が効果的にカットされる。これにより、メタルハライドランプＬ２の外管１１からは、ほとんど可視光だけが放射される。

第１の実施形態のメタルハライドランプＬ２によれば、光色変化などがほとんどなく、紫外線および一部青色光を必要としない生物等の損傷防止や紙、布等の劣化防止、低誘虫用として最適な紫外線カットフィルタ付きの高圧放電ランプを提供することができる。

紫外線カットフィルタＦを構成する紫外線カット材料は、インジウムがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子を主体とするものである。このインジウムがドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子は、略球形状であって粒径１０〜２００ｎｍ、好ましくは１００〜２００ｎｍの範囲であって、例えば約１５０ｎｍの微粒子である。

次に、紫外線カットフィルタＦの製造方法について説明する。まず、紫外線カット材料としてのＩｎドープＺｎＯ粒子を、例えば水溶液中の酢酸亜鉛と塩化インジウムを加水分解後乾燥し、熱処理して製造する。この紫外線カット材料のインジウムドープ量は、Ｚｎに対して２．５〜７．５質量％である。この紫外線カット材料としてのＩｎドープＺｎＯ粒子をエタノール＋水の溶媒に分散させ、シリカバインダー等添加して１０〜２０質量％の範囲内の所望の濃度の分散液を調整する。この分散液を外管バルブ１１の外表面に塗布し、紫外線カット材料塗膜を０．５〜２．０μｍの範囲、例えば約１．０μｍで形成する。この塗膜を３００〜７００℃の大気中雰囲気で所定時間熱処理して、紫外線カット被膜３が形成される。

紫外線カットフィルタＦは、紫外線カット被膜３の主たる紫外線カット材料であるＩｎドープＺｎＯ粒子の光学特性および膜厚を適宜調整することによって、波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上となる特性を得ることができる。これにより、光色変化などがなく紫外線および一部青色光を必要としない生物等の損傷防止や紙、布等の劣化防止、低誘虫用として最適な紫外線カットフィルタ付きのメタルハライドランプを提供することができる。

なお、紫外線カットフィルタＦは、メタルハライドランプＬの外管バルブ１１の外表面に塗布することに限らず、外管バルブ１１の内外面いずれか一方の面に形成すればよい。また、紫外線カットフィルタＦの望ましい光学特性は、５０％カット波長が約４００〜４２５ｎｍであり、かつ５００ｎｍ以上の全透過率が８５％以上である。５０％カット波長が波長４００ｎｍより短波長側であると、ＺｎＯ微粒子を用いた従来の紫外線カットフィルタとほぼ同程度の効果しか得られず、それ以上の低誘虫効果は望めない。５０％カット波長が波長４２５ｎｍよりも長波長側になると、フィルタの透過光が黄色味を帯びてくるため被照明物を自然な色で照明できなくなることから望ましくない。

また、紫外線カットフィルタＦの９０質量％以上がＩｎドープＺｎＯ微粒子であり、フィルタ中のカーボン残留量を０．５質量％以下にすることにより、フィルタの耐熱温度を４００℃以上にすることができるので、点灯中高温になる高圧放電ランプに紫外線カットフィルタＦを塗布形成するにあたって最適な耐熱特性を得ることができる。カーボン残留量が０．５質量％を超えていると、ランプを継続点灯していくことにより透過率が低下しやすくなる。

また、紫外線カットフィルタＦの膜厚を０．５〜２．０μｍ、ＩｎドープＺｎＯ微粒子の平均粒径を１００〜２００ｎｍとすることによって、さらに高い透過率と誘虫性を低減する効果が高いランプまたは照明器具を得ることができる。

図２は、第１の実施形態の紫外線カットフィルタＦの分光透過率を示すグラフである。図２のグラフにおいて、（Ａ）および（Ｂ）は紫外線カット材料にＩｎドープＺｎＯ粒子を用いた紫外線カットフィルタを示し、（Ｃ）は上記特許文献１に記載されているＺｎＯを紫外線カット材料に用いた従来の紫外線カットフィルタを示している。なお、（Ａ）は紫外線カット材料としてのＩｎドープＺｎＯ粒子のＩｎ／Ｚｎ（モル比）が約５．０、（Ｂ）は同約３．５の材料を示している。

図２に示すように、各紫外線カットフィルタの短波長吸収端側の透過率（Transmission）５０％波長は、（Ａ）が約４１８〜４２０ｎｍ、（Ｂ）が約４１５ｎｍ、（Ｃ）が約３８５ｎｍであった。また、波長４５０ｎｍ以上の可視光の透過率は（Ａ）よりも（Ｂ）の紫外線カットフィルタの方が高くなっている。このことから、（Ｂ）の紫外線カットフィルタを用いたメタルハライドランプとすることによって、紫外線カットが良好であり、かつ光束低下、光色や色温度変化がない良好な金属蒸気放電灯を提供することができる。

図３は、第１の実施形態のメタルハライドランプの分光放射特性（Relative Intensity ? wave length）を示すグラフ、図４は図３の４００〜５００ｎｍの波長範囲を拡大したグラフである。図３および図４のグラフにおいて、（Ａ）は太破線、（Ｂ）は細線、（Ｃ）は一点破線でそれぞれ示している。（Ｄ）で示す太線は外管バルブ１１に紫外線カットフィルタを設けていないときの分光放射特性を示しており、波長４５０ｎｍ以上では（Ａ）〜（Ｄ）の放射特性にはほとんど差が見られないので、太線（Ｄ）のみ記載している。また、波長３８０ｎｍ以下では、（Ａ）〜（Ｃ）の放射特性にはほとんど差がなかった。

なお、図３および図４の（Ｅ）で示す点線は、昆虫の比視感度（Relative Luminousity factor ? wave length）曲線を示し、（Ｆ）で示す実線は製紙の相対損傷度曲線Ｄ（λ）を示している。

図３および図４に示すように、（Ａ）および（Ｂ）の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプは、波長４０５〜４２５ｎｍの領域の青色光を有効にカットしていることがわかる。これに対し、（Ｃ）の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプは、波長４０５ｎｍ未満の紫外線をカットしていることが分かるが、４０５ｎｍ以上の光はほとんどカットしていないので、（Ｄ）の分光放射特性とほとんど変わらないものである。

なお、（Ａ）および（Ｂ）の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプは、波長４０５〜４２５ｎｍの領域の青色光を有効にカットしているので、紫外線カットフィルタ無しの（Ｄ）の分光放射特性に比べて全光束が若干低下するが、実用上５％程度低下しても一般照明用途としては問題なく利用可能である。

図５は、図３の（Ｅ）で示す昆虫の比視感度曲線からシミュレーションで表した短波長吸収端側の透過率５０％波長毎の誘虫性を示すグラフ(Light Trap Possibility - cut-wave length）である。（Ａ）および（Ｂ）の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプは、誘虫性のファクター（Light Trap Possibility：任意値）が０．３以下と低いのに対し、（Ｃ）で示す従来の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプの場合には、誘虫性のファクターが０．５を超えてしまっているので好ましくない。

図６は、図３の（Ｆ）で示す製紙の相対損傷度曲線Ｄ（λ）からシミュレーションで表した短波長吸収端側の透過率５０％波長毎の損傷係数を示すグラフ(Damage Factor - cut-wave length）である。（Ａ）および（Ｂ）の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプは、損傷係数(Damage Factor)が０．２５以下と低く、製紙工場などで使用しても紙片の損傷が問題にはならないのに対し、（Ｃ）で示す従来の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプの場合には、損傷係数が０．４を超えてしまっているので、製紙工場などで使用する照明用光源としては好ましくない。

図７は、（Ａ）ないし（Ｃ）の紫外線カットフィルタ付のメタルハライドランプのｘ−ｙ色度値を示すグラフである。短波長吸収端側の透過率５０％波長が（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）と大きくなるにつれてｘ−ｙ色度値も上昇していることが分かるが、一般照明用の演色性には影響のないレベルである。

紫外線カット被膜は、第１の実施形態で説明したように紫外線カット材料としてのＩｎドープＺｎＯ粒子をエタノール＋水の溶媒に分散させて所定濃度の分散液を調整した後、５〜５０質量％の範囲内で略同粒径の酸化亜鉛微粒子を所定量添加し、その後透光性基材１の表面にフローコート等で塗布し、３００〜５００℃の大気中雰囲気で所定時間熱処理して製膜してもよい。酸化亜鉛微粒子を所定量添加することによって、紫外線カットフィルタＦのＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ領域における紫外線カット特性が向上し、かつ可視光透過量の低下を極力抑えることが可能となる。なお、酸化亜鉛微粒子の添加に代えて、またはこれに追加して酸化セリウム微粒子を添加してもよい。

第１の実施形態では、外管バルブ１１の表面に紫外線カット被膜を形成して紫外線フィルタＦを構成したが、この外管バルブ１１の表面と紫外線カット被膜との間に酸化亜鉛微粒子および酸化セリウム微粒子からなる第２被膜を積層してもよい。第２被膜は、粒径約５０ｎｍの酸化亜鉛微粒子および酸化セリウム微粒子を同等比率で２０質量％分散されたエタノール分散液を調整し、この分散液を外管バルブの外表面にフローコート等で塗布して形成する。その後、第１の実施形態で調整した紫外線カット材料としてのＩｎドープＺｎＯ粒子が分散された分散液を第２被膜３ａの表面にフローコート等で塗布して紫外線カット被膜の塗膜を形成する。そして、積層された両被膜を３００〜５００℃の大気中雰囲気で同時に熱処理して製膜することができる。この積層被膜を有する紫外線カットフィルタは、紫外線カット被膜のＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂ領域における紫外線カット特性が向上し、かつ可視光透過量の低下を極力抑えることができる。なお、この第２被膜は紫外線カット被膜の外側表面に形成してもよい。

図８は、本発明の第２の実施形態の照明器具を示す概略断面図である。本実施形態では、上記紫外線カットフィルタＦを前面カバーガラスＦに用いた照明器具である。高圧放電ランプＬ２は、外管バルブ１１に紫外線カットフィルタが設けられていない２５０Ｗ級のメタルハライドランプであり、照明器具３０に収容されて使用される。本例の照明器具３０は下面が開放された反射体３１を有し、この反射体３１の天井面にソケット３２を備えている。反射体３１の開口部には紫外線カットフィルタＦとしての前面カバーガラスが設けられている。メタルハライドランプＬ２はその口金を上記ソケット３２に螺合することにより照明器具３０に取り付けられる。

前面カバーガラスＦは、その外表面に紫外線カット材料としてのＩｎドープＺｎＯ粒子を主体として第１の実施形態と同様な方法によって形成されている。前面カバーガラスＦは、光学特性が波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上となっている。

このような照明器具３０であれば、光色変化などがなく紫外線および一部青色光を必要としない生物等の損傷防止や紙、布等の劣化防止、低誘虫用として最適な照明器具を提供することができる。

なお、上記実施形態で説明した紫外線カットフィルタＦに反射防止効果を有するＳｉＯ_２保護膜を組み合わせると可視光透過率を高くすることが可能である。例えば、紫外線カットフィルタＦの上に反射防止効果を有するＳｉＯ_２微粒子を主体とした反射防止膜を形成するか、または紫外線カットフィルタＦが形成された面とは反対側の表面にＳｉＯ_２微粒子を主体とした反射防止膜を形成することができる。この反射防止効果を有するＳｉＯ_２保護膜は、有機Ｓｉ化合物を熱分解することによって多孔質のＳｉＯ_２被膜によって構成してもよい。

例えば、照明器具の硬質バルブ製カバーガラスの透過率は、理想的には最大約９２％（実際には９２〜９０％前後）であるが、ＳｉＯ_２微粒子を主体とした反射防止膜を形成することによって紫外線カットフィルタＦを設けた場合であっても、紫外線カットフィルタＦを形成しない場合よりも高い透過率を得ることも可能である。

ＳｉＯ_２微粒子を主体とした反射防止膜は、以下のように形成することが可能である。紫外線カットフィルタＦの表面または紫外線カットフィルタＦの形成面と反対側のカバーガラス表面にＳｉＯ_２粒子（粒径約５０ｎｍ）を例えば５〜１５質量％の濃度となるようにエタノール等の溶媒に分散し、適時バインダーとしてＳｉ化合物などを添加した溶液を塗布し、乾燥させる。または、カバーガラス全体を上記溶液に浸漬し、引き上げ乾燥させる。この後、２００〜５００℃で熱処理し、０．２〜０．５μｍの反射防止被膜を形成する。これにより、前面ガラスの光学特性として５０％カット波長約４００〜４２５ｎｍでかつ５００ｎｍ以上の全透過率が９２％以上の高透過率の高透過率のＵＶカット機能を有する照明器具を提供することができる。また、紫外線カットフィルタＦの上に最外層として反射防止被膜を形成することによって過酷な使用条件、雰囲気であっても耐久性が高い高透過率ＵＶカット機能を有する照明器具を提供することができる。なお、この反射防止膜を高圧放電ランプの外管バルブに形成しても同様の効果が得られることはいうまでもない。

本発明の第１の実施形態としての高圧放電ランプを示す概略正面図。図１の高圧放電ランプの紫外線カットフィルタの分光透過率を示すグラフ。図１のメタルハライドランプの分光放射特性を示すグラフ。図３の４００〜５００ｎｍの波長範囲を拡大したグラフ図３で示す昆虫の比視感度曲線からシミュレーションで表した誘虫性を示すグラフ。図３で示す製紙の相対損傷度曲線からシミュレーションで表した損傷係数を示すグラフ。図１のメタルハライドランプのｘ−ｙ色度値を示すグラフ。本発明の第２の実施形態の照明器具を示す概略断面図。

符号の説明

１１・・・外管バルブ、Ｆ・・・紫外線カットフィルタ、Ｌ２…高圧放電ランプ、３０…照明器具、４０・・・発光管。

Claims

透光性ガラス基材表面にインジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子を主体とする紫外線カット材料を塗布して紫外線カット被膜が形成されており、透光性ガラス基材を含めた波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上である紫外線カットフィルタと；
この紫外線カットフィルタに周囲が覆われた発光管と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ。
透光性ガラス基材表面と紫外線カット被膜との間または紫外線カット被膜上に酸化亜鉛（ＺｎＯ）および酸化セリウム（ＣｅＯ_２）の少なくとも一種の微粒子を塗布して形成された第２被膜が積層され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。
紫外線カット被膜に酸化亜鉛（ＺｎＯ）および酸化セリウム（ＣｅＯ_２）の少なくとも一種の微粒子が添加されていることを特徴とする請求項１または２記載の高圧放電ランプ。
紫外線カットフィルタにはインジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子が９０質量％以上含有されており、この紫外線カットフィルタ中のカーボン残留量が０．５質量％以下であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の高圧放電ランプ。
紫外線カットフィルタの膜厚は０．５〜２．０μｍであり、インジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子の平均粒径が１００〜２００ｎｍであって、紫外線カットフィルタの平均可視透過率が９０％以上であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の高圧放電ランプ。
器具本体と；
この器具本体に配設された請求項１ないし５いずれか一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。
器具本体と；
この器具本体に配設された光源と；
この光源を覆うように前記器具本体に配設された透光性ガラスカバーと；
この透光性ガラスカバーを透光性ガラス基材としてその透光性ガラス基材表面にインジウム（Ｉｎ）がドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）微粒子主体とする紫外線カット材料を塗布して紫外線カット被膜が形成されており、透光性ガラス基材を含めた波長３９０ｎｍのカット率が９０％以上、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４０５〜４２５ｎｍであり、かつ波長５００ｎｍ以上の全可視光透過率が８５％以上である紫外線カットフィルタと；
を具備していることを特徴とする照明器具。