JP3264671B2 - 昼光スペクトル発生ランプ - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/02—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for simulating daylight
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
- F21V7/28—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by coatings
-
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-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
- H05B39/04—Controlling
- H05B39/08—Controlling by shifting phase of trigger voltage applied to gas-filled controlling tubes also in controlled semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B47/10—Controlling the light source
-
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 昼光スペクトルを出力するランプである。
背景技術 特定のスペクトルを出力するランプを提供するために
多くの試みがなされてきた。然して、米国特許第4,878,
318号はあるスペクトルを出力するランプを開示してい
る。
多くの試みがなされてきた。然して、米国特許第4,878,
318号はあるスペクトルを出力するランプを開示してい
る。
しかしながら、昼光と概ね同一のスペクトル出力を発
生させる従来技術のランプはない。
生させる従来技術のランプはない。
本発明の目的は、昼光のスペクトル光配光の均一性が
概ね同一のスペクトル光線の配光を行う一体のランプを
提供することである。
概ね同一のスペクトル光線の配光を行う一体のランプを
提供することである。
発明の背景 本発明によれば、レフレクタ本体内に位置したフィラ
メントを含むランプであって、前記フィラメントによっ
て放射される可視スペクトル放射線エネルギの少なくと
も50パーセントが前記レフレクタ本体の反射面に向かっ
て導かれるようなランプが提供され、そのようなレフレ
クタ本体のフィルタコーティングが特定の公式に従って
全体の使用可能可視光線を発生させる。
メントを含むランプであって、前記フィラメントによっ
て放射される可視スペクトル放射線エネルギの少なくと
も50パーセントが前記レフレクタ本体の反射面に向かっ
て導かれるようなランプが提供され、そのようなレフレ
クタ本体のフィルタコーティングが特定の公式に従って
全体の使用可能可視光線を発生させる。
図面の簡単な説明 本発明は同じ参照数字が同じ要素を指示する添付図面
を参照することによってより完全に理解される。
を参照することによってより完全に理解される。
第１図は本発明によるランプ組立体の一好適実施例の
断面図、 第２図は第１図に示す組立体において使用されるレフ
レクタの一部の拡大断面図、 第３図は昼光スペクトルの一例のグラフ、 第４図は白熱ランプのスペクトル出力の一例のグラ
フ、 第５図はレフレクタの反射率のクラフ、 第6A図、第6B図、第6C図、第6D図、第6E図および第6F
図はそれぞれ、種々の人工的な光源状態に対して、特定
の光源と所望の出力とに対して用いるべきレフレクタの
特性を規定した表、 第７図は、実際の昼光と比較した、第６図のデータか
ら作ったランプ組立体の実際の出力のグラフ、 第８図は、第１図に示す組立体において用いるフィラ
メントの断面図、 第９図は、第１図に示すランプ組立体からなる照明組
立体の概略図、 第10図は本発明の代替実施例、 第11図は第１図および（または）第10図に示すランプ
組立体からなる別の好適照明組立体を示す図、 第12図は第１図に示すランプ組立体からなるさらに別
の好適照明組立体を示す図、 第13図、第14図および第15図は本発明の別の好適ラン
プの実施例の断面図、 第16図は第13図、第14図および第15図に示すランプの
フィラメントの上面図、 第17図は可変電圧源を備えた回路において概略図示す
る第16図に示すフィラメントの側面図、 第18図、第19図および第20図は第13図から第17図まで
に示すランプのスペクトル出力を制御する装置を示す図
である。
断面図、 第２図は第１図に示す組立体において使用されるレフ
レクタの一部の拡大断面図、 第３図は昼光スペクトルの一例のグラフ、 第４図は白熱ランプのスペクトル出力の一例のグラ
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図はそれぞれ、種々の人工的な光源状態に対して、特定
の光源と所望の出力とに対して用いるべきレフレクタの
特性を規定した表、 第７図は、実際の昼光と比較した、第６図のデータか
ら作ったランプ組立体の実際の出力のグラフ、 第８図は、第１図に示す組立体において用いるフィラ
メントの断面図、 第９図は、第１図に示すランプ組立体からなる照明組
立体の概略図、 第10図は本発明の代替実施例、 第11図は第１図および（または）第10図に示すランプ
組立体からなる別の好適照明組立体を示す図、 第12図は第１図に示すランプ組立体からなるさらに別
の好適照明組立体を示す図、 第13図、第14図および第15図は本発明の別の好適ラン
プの実施例の断面図、 第16図は第13図、第14図および第15図に示すランプの
フィラメントの上面図、 第17図は可変電圧源を備えた回路において概略図示す
る第16図に示すフィラメントの側面図、 第18図、第19図および第20図は第13図から第17図まで
に示すランプのスペクトル出力を制御する装置を示す図
である。
発明を実施するための最良の態様 第１図は好ましい一白熱ランプおよびレフレクタユニ
ット10の断面図である。前記ユニット10はレフレクタ12
と、該レフレクタ12の基部16を介してレフレクタ12に固
定された白熱電球14と、電球14内に配置されたフィラメ
ント18とからなる。
ット10の断面図である。前記ユニット10はレフレクタ12
と、該レフレクタ12の基部16を介してレフレクタ12に固
定された白熱電球14と、電球14内に配置されたフィラメ
ント18とからなる。
レフレクタは放射線エネルギを反射するために用いる
面すなわち材料からなる形式のものである。ユニット10
に用いられるレフレクタ12は円弧面20を含むことが好ま
しい。
面すなわち材料からなる形式のものである。ユニット10
に用いられるレフレクタ12は円弧面20を含むことが好ま
しい。
本発明によるランプに用いられるレフレクタはある特
定の光学特性を有することが好ましい。
定の光学特性を有することが好ましい。
レフレクタ本体は400〜700ナノメートルの範囲で可視
スペクトル放射線エネルギをさえぎり、かつ反射する面
を有する。使用されるフィラメント18は可視スペクトル
放射線エネルギの少なくとも約50パーセントがレフレク
タの面に向かって導かれるようにレフレクタの内部に位
置する。可視スペクトル放射線エネルギの少なくとも約
90パーセントがレフレクタの面に向かって導かれるよう
にフィラメント18が位置すれば尚好ましい。
スペクトル放射線エネルギをさえぎり、かつ反射する面
を有する。使用されるフィラメント18は可視スペクトル
放射線エネルギの少なくとも約50パーセントがレフレク
タの面に向かって導かれるようにレフレクタの内部に位
置する。可視スペクトル放射線エネルギの少なくとも約
90パーセントがレフレクタの面に向かって導かれるよう
にフィラメント18が位置すれば尚好ましい。
レフレクタ本体は、レフレクタの面に向かって導かれ
た可視スペクトル放射エネルギの各波長の反射された放
射輝度が、レフレクタの面に向かって導かれない可視ス
ペクトル放射エネルギと組み合わされると概ね式Ｒ
（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／
〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕に従って全体光線出力を発生させるコ
ーティングをその面に有している。Ｒ（ｌ）は前記波長
に対するレフレクタのコーティングの反射率、Ｄ（ｌ）
は昼光色温度に対する前記波長の放射輝度、Ｓ（ｌ）は
前記波長における前記フィラメントの全体放射輝度、Ｘ
は前記レフレクタの面に向かって導かれる可視スペクト
ル放射エネルギのパーセントである。
た可視スペクトル放射エネルギの各波長の反射された放
射輝度が、レフレクタの面に向かって導かれない可視ス
ペクトル放射エネルギと組み合わされると概ね式Ｒ
（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／
〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕に従って全体光線出力を発生させるコ
ーティングをその面に有している。Ｒ（ｌ）は前記波長
に対するレフレクタのコーティングの反射率、Ｄ（ｌ）
は昼光色温度に対する前記波長の放射輝度、Ｓ（ｌ）は
前記波長における前記フィラメントの全体放射輝度、Ｘ
は前記レフレクタの面に向かって導かれる可視スペクト
ル放射エネルギのパーセントである。
一実施例においては、レフレクタ12は例えば凹状内面
20のような凹状内面を有する。第１図に示す実施例にお
いては、中空の湾曲内面20はパラボロイドミラーとして
機能する概ね放物線状の形状を有する。
20のような凹状内面を有する。第１図に示す実施例にお
いては、中空の湾曲内面20はパラボロイドミラーとして
機能する概ね放物線状の形状を有する。
本発明において使用しうる典型的なレフレクタ12は容
易に市場に入手しうる。
易に市場に入手しうる。
「主要焦点」としても知られるレフレクタの焦点は平
行な入射光線がそこへ集合し、レンズあるいはミラーに
よって反射された後光線がそこから離散する点である。
レフレクタの焦点は従来の手段によって決定しうる。例
えば、米国特許第5,105,347号、同第5,084,804号、同第
5,047,902号、同第5,045,982号、同第5,037,191号、同
第5,010,272号等を参照されたい。
行な入射光線がそこへ集合し、レンズあるいはミラーに
よって反射された後光線がそこから離散する点である。
レフレクタの焦点は従来の手段によって決定しうる。例
えば、米国特許第5,105,347号、同第5,084,804号、同第
5,047,902号、同第5,045,982号、同第5,037,191号、同
第5,010,272号等を参照されたい。
レフレクタ12の焦点30は概ね30で示す位置に位置す
る。フィラメント18は焦点30に位置する。
る。フィラメント18は焦点30に位置する。
焦点30は、該焦点30とレフレクタの上面26との間の距
離が少なくともレフレクタ12の深さ24の約50パーセン
ト、より好ましくはレフレクタ12の深さ24の少なくとも
約60パーセントであるようにレフレクタ12の上面26の概
ね下方に位置することが好ましい。
離が少なくともレフレクタ12の深さ24の約50パーセン
ト、より好ましくはレフレクタ12の深さ24の少なくとも
約60パーセントであるようにレフレクタ12の上面26の概
ね下方に位置することが好ましい。
レフレクタ12の深さ24が増すにつれて、レフレクタ12
はその面でさえぎられる可視スペクトル放射エネルギの
パーセントを増す。式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ
（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕を参照すれ
ば、レフレクタ12の深さ24が増すにつれてＸが増加す
る。
はその面でさえぎられる可視スペクトル放射エネルギの
パーセントを増す。式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ
（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕を参照すれ
ば、レフレクタ12の深さ24が増すにつれてＸが増加す
る。
レフレクタ12は対称軸線32を有する。フィラメント18
は対称軸線32に対して概ね整合し、かつ概ね平行であ
る。
は対称軸線32に対して概ね整合し、かつ概ね平行であ
る。
レフレクタ12の反射面20は層組織36によって被覆され
ている。第２図を参照すれば、層組織36は、基層46の上
にコーティングされる少なくとも約５枚の層38,40,42お
よび44からなる。
ている。第２図を参照すれば、層組織36は、基層46の上
にコーティングされる少なくとも約５枚の層38,40,42お
よび44からなる。
基層46は基本的には、例えばプラスチックあるいはガ
ラスのような透明材から構成されることが好ましい。透
明という用語は目立って散乱あるいは拡散することなく
放射線を透過させる性質を指す。
ラスのような透明材から構成されることが好ましい。透
明という用語は目立って散乱あるいは拡散することなく
放射線を透過させる性質を指す。
透明の基層材料は例えば透明のホウケイ酸ガラスであ
る。ホウケイ酸ガラスは例えば米国特許第5,017,521
号、同第4,944,784号、同第4,911,520号、同第4,909,85
6号、同第4,906,270号、同第4,870,034号、同第4,830,6
52号等に記載されている。
る。ホウケイ酸ガラスは例えば米国特許第5,017,521
号、同第4,944,784号、同第4,911,520号、同第4,909,85
6号、同第4,906,270号、同第4,870,034号、同第4,830,6
52号等に記載されている。
再び第２図を参照すれば、層38は層40と隣接し、層40
の方は層42と、層42の方は層44と隣接している。少なく
とも約５枚のそのような隣接するコーティングを最低、
層46に溶着する必要があるが、少なくとも20枚のそのよ
うな連続したコーティングを有することが好ましい。
の方は層42と、層42の方は層44と隣接している。少なく
とも約５枚のそのような隣接するコーティングを最低、
層46に溶着する必要があるが、少なくとも20枚のそのよ
うな連続したコーティングを有することが好ましい。
一実施例においては、層38,40,42および44の各々は、
そのような層に隣接し、かつ連続するいずれかのその他
の層の屈折率と相違する屈折率を有する（例えばフッ化
マグネシウム、酸化ケイ素、硫化亜鉛等のような）誘電
材料である。一般に、層38,40,42および44の屈折率は約
1.3から約2.6の範囲である。各層は例えば蒸着法あるい
はその他の周知の方法によってレフレクタに順次溶着さ
れる。
そのような層に隣接し、かつ連続するいずれかのその他
の層の屈折率と相違する屈折率を有する（例えばフッ化
マグネシウム、酸化ケイ素、硫化亜鉛等のような）誘電
材料である。一般に、層38,40,42および44の屈折率は約
1.3から約2.6の範囲である。各層は例えば蒸着法あるい
はその他の周知の方法によってレフレクタに順次溶着さ
れる。
下記する手順に従って、特定のスペクトル出力を備え
たレフレクタ12が作られる。スペクトル出力は昼光のス
ペクトルと、ランプ10に使用する電球のスペクトルに対
して、下記する方法により計算され、決定される。
たレフレクタ12が作られる。スペクトル出力は昼光のス
ペクトルと、ランプ10に使用する電球のスペクトルに対
して、下記する方法により計算され、決定される。
昼光のスペクトルは周知であって、本願出願人による
米国特許第5,079,683号、同第5,083,252号および同第5,
282,115号に述べられており、そのようなスペクトルの
一例が第３図に示されている。
米国特許第5,079,683号、同第5,083,252号および同第5,
282,115号に述べられており、そのようなスペクトルの
一例が第３図に示されている。
第３図を参照すれば、（Ｙ軸に）ワット表示で、放射
輝度に対して（Ｘ軸に）波長をプロットしたグラフは昼
光のスペクトルを提供するようにプロットされているこ
とが判る。第４図は白熱電球18に対する同様のグラフで
ある。
輝度に対して（Ｘ軸に）波長をプロットしたグラフは昼
光のスペクトルを提供するようにプロットされているこ
とが判る。第４図は白熱電球18に対する同様のグラフで
ある。
いずれかの特定の波長に対して、その波長での放射輝
度は昼光および使用ランプの双方に対して決定しうる。
第３図と第４図とを参照すれば、線50は500ナノメート
ルの波長のところで引かれ、その放射輝度を決定しう
る。
度は昼光および使用ランプの双方に対して決定しうる。
第３図と第４図とを参照すれば、線50は500ナノメート
ルの波長のところで引かれ、その放射輝度を決定しう
る。
線50は点52において昼光スペクトルのグラフと交差
し、500ナノメートルの波長において前記昼光スペクト
ルは0.5ワットの放射輝度を有していることを示す。
し、500ナノメートルの波長において前記昼光スペクト
ルは0.5ワットの放射輝度を有していることを示す。
線50は点54においてランプ18のスペクトルのグラフと
交差し、500ナノメートルの波長において0.5ワットの放
射輝度を有していることを示す。
交差し、500ナノメートルの波長において0.5ワットの放
射輝度を有していることを示す。
レフレクタ12はその表面にコーティングを備えたレフ
レクタ本体からなり、該本体の表面から、前記レフレク
タに向かって導かれていない可視スペクトルの放射エネ
ルギと組み合わされると前記レフレクタの面に向かって
導かれた前記可視スペクトルの放射エネルギの各波長の
反射した放射輝度は、式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ
（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕に概ね従っ
て全体光線出力を発生させる。但し、Ｒ（ｌ）は前記波
長に対するレフレクタのコーティングの反射率、Ｄ
（ｌ）は昼光色温度に対する前記波長の放射輝度、Ｓ
（ｌ）は前記波長における前記フィラメントの全体放射
輝度、Ｘは前記レフレクタの面に向かって導かれた可視
スペクトルの放射エネルギのパーセントである。
レクタ本体からなり、該本体の表面から、前記レフレク
タに向かって導かれていない可視スペクトルの放射エネ
ルギと組み合わされると前記レフレクタの面に向かって
導かれた前記可視スペクトルの放射エネルギの各波長の
反射した放射輝度は、式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ
（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕に概ね従っ
て全体光線出力を発生させる。但し、Ｒ（ｌ）は前記波
長に対するレフレクタのコーティングの反射率、Ｄ
（ｌ）は昼光色温度に対する前記波長の放射輝度、Ｓ
（ｌ）は前記波長における前記フィラメントの全体放射
輝度、Ｘは前記レフレクタの面に向かって導かれた可視
スペクトルの放射エネルギのパーセントである。
そのような公式を用いて、特定の波長に対して、レフ
レクタ12の所望の反射率を決定することができる。この
値は点56にプロットしうる（第５図参照のこと）。
レクタ12の所望の反射率を決定することができる。この
値は点56にプロットしうる（第５図参照のこと）。
前述の方法により、各波長に対して、レフレクタ12に
対する所望の反射率を示すグラフを構築することができ
る。そのような典型的なグラフが第５図に示されてい
る。第３図、第４図および第５図並びにこれらの図が含
むデータは必ずしも実際の値を反映するものではなく、
単にレフレクタ12に対する所望の値を構成する方法を示
すために示されていることが認められる。
対する所望の反射率を示すグラフを構築することができ
る。そのような典型的なグラフが第５図に示されてい
る。第３図、第４図および第５図並びにこれらの図が含
むデータは必ずしも実際の値を反映するものではなく、
単にレフレクタ12に対する所望の値を構成する方法を示
すために示されていることが認められる。
このように、ホウケイ酸塩の基板を備えた放物線形レ
フレクタに対する所望の反射率の値は各種の波長におい
て、種々の条件に対して計算された。
フレクタに対する所望の反射率の値は各種の波長におい
て、種々の条件に対して計算された。
第6A図に示す表は、約2800あるいは約3,100ケルビン
温度の色温度を備えた電球を用いたレフレクタに対する
所望の反射率の値を示しており、約5,000ケルビン温度
の昼光色温度を所望する場合に100パーセントの光線が
レフレクタに入射する。
温度の色温度を備えた電球を用いたレフレクタに対する
所望の反射率の値を示しており、約5,000ケルビン温度
の昼光色温度を所望する場合に100パーセントの光線が
レフレクタに入射する。
第6A図を参照すれば、10ナノメートルの増分で、380
ナノメートルから780ナノメートルまでの波長に対する
一連の値が示されている。
ナノメートルから780ナノメートルまでの波長に対する
一連の値が示されている。
前記各波長に対して、放射束発散度が計算され、特定
の「黒体源」に対して提供されている。放射束発散度は
光源から放射された単位面積当りの放射束である。
の「黒体源」に対して提供されている。放射束発散度は
光源から放射された単位面積当りの放射束である。
放射束発散度は周知のプランクの放射則に従って計算
しうる。例えば（1978年にニューヨークのマグロウヒ
ル、ブック、カンパニ:McGraw Hill Book Company,New
Yorkにより発行されたウォルター、ジー、ドリスコール
他（Walter G.Driscoll et al）の「光学ハンドブッ
ク」（“Handbook of Optics"）を参照されたい。ま
た、米国特許第4,924,478号、同第5,098,197号、および
同第4,974,182号も参照されたい。
しうる。例えば（1978年にニューヨークのマグロウヒ
ル、ブック、カンパニ:McGraw Hill Book Company,New
Yorkにより発行されたウォルター、ジー、ドリスコール
他（Walter G.Driscoll et al）の「光学ハンドブッ
ク」（“Handbook of Optics"）を参照されたい。ま
た、米国特許第4,924,478号、同第5,098,197号、および
同第4,974,182号も参照されたい。
各波長に対して、前記「光学ハンドブック」の９〜14
頁に例えば記載されている周知の「相対スペクトル放射
照度分布」式に従って特定の色温度において通常の昼光
状態に対して相対スペクトル放射照度を計算することが
できる。スペクトル放射照度は、単位波長間隔当りの単
位面積当りのワットで表わした、所定の波長における単
位波長間隔当りの放射照度である。
頁に例えば記載されている周知の「相対スペクトル放射
照度分布」式に従って特定の色温度において通常の昼光
状態に対して相対スペクトル放射照度を計算することが
できる。スペクトル放射照度は、単位波長間隔当りの単
位面積当りのワットで表わした、所定の波長における単
位波長間隔当りの放射照度である。
いずれかの特定の波長における「最適フィルタ」設計
に対する反射率は公式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ
（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕から計算す
ることができる。Ｒ（ｌ）は「最適フィルタ」反射率で
ある。Ｄ（ｌ）は「通常の昼光」欄に記入した相対スペ
クトル放射照度値である。Ｓ（ｌ）は「黒体源」の欄に
記入した放射束発散度である。
に対する反射率は公式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ
（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕から計算す
ることができる。Ｒ（ｌ）は「最適フィルタ」反射率で
ある。Ｄ（ｌ）は「通常の昼光」欄に記入した相対スペ
クトル放射照度値である。Ｓ（ｌ）は「黒体源」の欄に
記入した放射束発散度である。
Ｘの値は光線追跡（光学要素あるいは光学系を介して
光線が通る軌跡を数学的に計算）することにより容易に
計算しうる。光線追跡は前記「光学ハンドブック」の例
えば２−11頁から２−16頁、２−66頁、２−68頁、２−
69頁および２−72頁から２−76頁までに記載されてい
る。
光線が通る軌跡を数学的に計算）することにより容易に
計算しうる。光線追跡は前記「光学ハンドブック」の例
えば２−11頁から２−16頁、２−66頁、２−68頁、２−
69頁および２−72頁から２−76頁までに記載されてい
る。
Ｘ、Ｄ（ｌ）、およびＳ（ｌ）の値により、所望の反
射率（最適フィルタ）を容易に計算しうる。次に、「最
適フィルタ基準」は、最大の「最適フィルタ）値を決
め、それをいずれかの特定の波長に対する値に割り、そ
れに100を掛けることにより計算できる。
射率（最適フィルタ）を容易に計算しうる。次に、「最
適フィルタ基準」は、最大の「最適フィルタ）値を決
め、それをいずれかの特定の波長に対する値に割り、そ
れに100を掛けることにより計算できる。
第6A図は、所望の昼光の色温度が5,000ケルビン温度
であり、光源の色温度が3,100ケルビン温度である場合
に得られる値を示す。第6B図は、所望の昼光の色温度が
4,100ケルビン温度であり、光源の色温度が3,100ケルビ
ン温度である場合に得られる値を示す。第6C図は、所望
の昼光の色温度が6,500ケルビン温度であり、光源の色
温度が3,100ケルビン温度である場合に得られる値を示
す。第6D図は、所望の昼光の色温度が4,100ケルビン温
度であり、光源の色温度が2,800ケルビン温度である場
合に得られる値を示す。第6E図は、所望の昼光の色温度
が5,000ケルビン温度であり、光源の色温度が2,800ケル
ビン温度である場合に得られる値を示す。第6F図は、所
望の昼光の色温度が6,500ケルビン温度であり、光源の
色温度が2,800ケルビン温度である場合に得られる値を
示す。
であり、光源の色温度が3,100ケルビン温度である場合
に得られる値を示す。第6B図は、所望の昼光の色温度が
4,100ケルビン温度であり、光源の色温度が3,100ケルビ
ン温度である場合に得られる値を示す。第6C図は、所望
の昼光の色温度が6,500ケルビン温度であり、光源の色
温度が3,100ケルビン温度である場合に得られる値を示
す。第6D図は、所望の昼光の色温度が4,100ケルビン温
度であり、光源の色温度が2,800ケルビン温度である場
合に得られる値を示す。第6E図は、所望の昼光の色温度
が5,000ケルビン温度であり、光源の色温度が2,800ケル
ビン温度である場合に得られる値を示す。第6F図は、所
望の昼光の色温度が6,500ケルビン温度であり、光源の
色温度が2,800ケルビン温度である場合に得られる値を
示す。
第6A図〜第6F図の各々は100パーセント反射（Ｘ＝
１）を想定している。100パーセント以下の反射率に対
しては、例えば、第6A図において、レフレクタに入射す
る光線が90パーセントであるとすれば380ナノメートル
における反射率（Ｒ）がＲ（380）＝〔Ｄ（380）−〔Ｓ
（380）×〔１−0.9〕〕〕／〔Ｓ（380）×0.9〕＝〔0.
6977−〔0.3072×0.1〕〕／〔0.3072×0.9〕＝2.2124の
ように各種値が同様に計算される。この過程は各波長に
対して繰り返される。次に、最大Ｒ値が決められ、次に
「最適フィルタ基準」が本明細書の他のところで述べた
方法に従って決定される。
１）を想定している。100パーセント以下の反射率に対
しては、例えば、第6A図において、レフレクタに入射す
る光線が90パーセントであるとすれば380ナノメートル
における反射率（Ｒ）がＲ（380）＝〔Ｄ（380）−〔Ｓ
（380）×〔１−0.9〕〕〕／〔Ｓ（380）×0.9〕＝〔0.
6977−〔0.3072×0.1〕〕／〔0.3072×0.9〕＝2.2124の
ように各種値が同様に計算される。この過程は各波長に
対して繰り返される。次に、最大Ｒ値が決められ、次に
「最適フィルタ基準」が本明細書の他のところで述べた
方法に従って決定される。
特定の波長における１組の所望の反射率の値、使用す
る基板および所望レフレクタの寸法が提供されると、コ
ーティングされたとき所望の形状と寸法を有し、所望の
反射率の値を発生させるレフレクタ用コーティングを特
別設計できる会社が多くある。限定的でないが例示すれ
ば、それらの会社には、マサチュセツ州アクトンのアク
ションリサーチ社（Aotion Research of Acton,Mass）
ニューヨーク州ロチェスタのボッシュローム社（Bausch
＆ Lomb Corporation of Rochester,New York）、ペン
シルバニア州ウイロウグローブのエバポレーテッドコー
ティング社（Evaporated Coatings Inc.of Willow Grov
e）、ペンシルバニア州カリフォルニアアービンのメレ
スグリオット社（Melles Griot Company of Irvine,Cal
ifornia,Pennsylvania）、カリフォルニア州サンタロー
ザのOCLI社（OCLI Company of Santa Rosa,Californi
a）、およびニューヨーク州ウエストバビロンのタイロ
リフト社（Tyrolift Company Inc.of West Babylon,New
York）が含まれる。
る基板および所望レフレクタの寸法が提供されると、コ
ーティングされたとき所望の形状と寸法を有し、所望の
反射率の値を発生させるレフレクタ用コーティングを特
別設計できる会社が多くある。限定的でないが例示すれ
ば、それらの会社には、マサチュセツ州アクトンのアク
ションリサーチ社（Aotion Research of Acton,Mass）
ニューヨーク州ロチェスタのボッシュローム社（Bausch
＆ Lomb Corporation of Rochester,New York）、ペン
シルバニア州ウイロウグローブのエバポレーテッドコー
ティング社（Evaporated Coatings Inc.of Willow Grov
e）、ペンシルバニア州カリフォルニアアービンのメレ
スグリオット社（Melles Griot Company of Irvine,Cal
ifornia,Pennsylvania）、カリフォルニア州サンタロー
ザのOCLI社（OCLI Company of Santa Rosa,Californi
a）、およびニューヨーク州ウエストバビロンのタイロ
リフト社（Tyrolift Company Inc.of West Babylon,New
York）が含まれる。
多数の昼光スペクトルが存在している。しかしなが
ら、そのようなスペクトル全ての特徴とするところは、
各々がスペクトルにわたって相対的に均等な量の全ての
色を含んでいることである。本願出願人による装置をい
ずれの昼光スペクトルにもシュミレートするために使用
しうる。
ら、そのようなスペクトル全ての特徴とするところは、
各々がスペクトルにわたって相対的に均等な量の全ての
色を含んでいることである。本願出願人による装置をい
ずれの昼光スペクトルにもシュミレートするために使用
しうる。
第７図は第6A図の反射特性を備えたレフレクタを用
い、本発明によって作られたランプ組立体の出力のグラ
フである。各波長に対して、昼光（黒色ボックスの値）
とランプ10（白色ボックスの値）の出力がプロットされ
た。
い、本発明によって作られたランプ組立体の出力のグラ
フである。各波長に対して、昼光（黒色ボックスの値）
とランプ10（白色ボックスの値）の出力がプロットされ
た。
可視光線の少なくとも90パーセントがレフレクタ12に
入射するものと想定して、ランプ10の全体の光線出力は
フィラメント12によって放射される可視光線の少なくと
も50パーセントからなる。
入射するものと想定して、ランプ10の全体の光線出力は
フィラメント12によって放射される可視光線の少なくと
も50パーセントからなる。
本明細書に使用する概ね同一の項は全体光線出力を指
し、これは連続体における約400から700ナノメートルの
間の各波長に対して、前述の公式によって決まるＤ
（ｌ）値の約30パーセント以内であり、前記の波長全て
の組合わせ平均は前記波長全ての組合わせたＤ（ｌ）の
約10パーセント以内である。
し、これは連続体における約400から700ナノメートルの
間の各波長に対して、前述の公式によって決まるＤ
（ｌ）値の約30パーセント以内であり、前記の波長全て
の組合わせ平均は前記波長全ての組合わせたＤ（ｌ）の
約10パーセント以内である。
再び第１図と第２図を参照すれば、レフレクタ12の種
々の点においてコーティング組織36は変動し、そのよう
なコーティング組織はレフレクタの面全体にわたって均
一な厚さを有していないことが好ましい。
々の点においてコーティング組織36は変動し、そのよう
なコーティング組織はレフレクタの面全体にわたって均
一な厚さを有していないことが好ましい。
一好適実施例においては、レフレクタ12のコーティン
グした内面20はマルチ小面になっている。マルチ小面の
面は例えば米国特許第4,917,447号、同第4,893,132号、
および同第4,757,513号に記載されている。
グした内面20はマルチ小面になっている。マルチ小面の
面は例えば米国特許第4,917,447号、同第4,893,132号、
および同第4,757,513号に記載されている。
第８図は電球14内のフィラメント18の部分断面図で、
電球14とレフレクタ12の細部は説明を判りやすくするた
めに省略してある。フィラメント18は焦点30の概ね中央
に位置しレフレクタ12の対称軸と整合している。フィラ
メント18は電線60,62を介して電気接続タブ64,66に、そ
こからピン68,70（第１図参照）に接続され、ピンは電
気ソケットに差し込みうる。
電球14とレフレクタ12の細部は説明を判りやすくするた
めに省略してある。フィラメント18は焦点30の概ね中央
に位置しレフレクタ12の対称軸と整合している。フィラ
メント18は電線60,62を介して電気接続タブ64,66に、そ
こからピン68,70（第１図参照）に接続され、ピンは電
気ソケットに差し込みうる。
フィラメント18はタングステンから構成することが好
ましい。これら形式のフィラメントは米国特許第4,857,
804号、同第4,998,044号、同第4,959,586号、同第4,92
3,529号、同第4,839,559号等に記載されている。
ましい。これら形式のフィラメントは米国特許第4,857,
804号、同第4,998,044号、同第4,959,586号、同第4,92
3,529号、同第4,839,559号等に記載されている。
白熱電球は従来の手段により特定のフィラメントやフ
ィラメント形状のものを容易に作ることができる。この
ように、例えば米国特許第5,037,342号（石英ハロゲン
ランプ）、や同第4,876,482号（ハロゲン白熱ランプ）
等の方法を用いることができる。
ィラメント形状のものを容易に作ることができる。この
ように、例えば米国特許第5,037,342号（石英ハロゲン
ランプ）、や同第4,876,482号（ハロゲン白熱ランプ）
等の方法を用いることができる。
第８図はランプ（第８図には示さず）内にフィラメン
ト18を取り付ける一好適手段を示している。フィラメン
ト18はその全面の周りで放射線を放射する。そのような
放射線の第１の部分は想像線200と202の間から放射さ
れ、そのような放射線の第２の部分は想像線204と206と
の間で放射される。前記放射線の第２の部分は概ね第１
の部分を上廻る。このため、フィラメント18がレフレク
タ12（図示せず）の回転軸線32に対して概ね平行になる
ようにフィラメント18を方向づけることが好ましい。
ト18を取り付ける一好適手段を示している。フィラメン
ト18はその全面の周りで放射線を放射する。そのような
放射線の第１の部分は想像線200と202の間から放射さ
れ、そのような放射線の第２の部分は想像線204と206と
の間で放射される。前記放射線の第２の部分は概ね第１
の部分を上廻る。このため、フィラメント18がレフレク
タ12（図示せず）の回転軸線32に対して概ね平行になる
ようにフィラメント18を方向づけることが好ましい。
高強度電球14は高強度ハロゲン電球であることが好ま
しい。
しい。
再び第１図を参照すれば、ランプ組立体10は、例えば
ガラスのような透明材料から基本的に構成されることが
好ましいカバースライド23を含むことが好ましい。カバ
ースライド23は厚さが少なくとも約1.0ミリであること
が好ましく、従来の手段によりレフレクタ12に装着しう
る。
ガラスのような透明材料から基本的に構成されることが
好ましいカバースライド23を含むことが好ましい。カバ
ースライド23は厚さが少なくとも約1.0ミリであること
が好ましく、従来の手段によりレフレクタ12に装着しう
る。
カバースライド23の機能はランプ組立体10が破壊する
ような起りにくい場合に使用者が負傷しないよう阻止す
ることである。さらに、希望に応じて、カバースライド
23はコーティングしてよく、この場合、紫外線の吸収に
使用することもできる。
ような起りにくい場合に使用者が負傷しないよう阻止す
ることである。さらに、希望に応じて、カバースライド
23はコーティングしてよく、この場合、紫外線の吸収に
使用することもできる。
第９図は本発明のランプ組立体を概略示すものであ
る。ランプ組立体72は電線80,82および84によって双方
のランプ10,76に電気的に接続された制御装置74を含
む。
る。ランプ組立体72は電線80,82および84によって双方
のランプ10,76に電気的に接続された制御装置74を含
む。
第10図は本発明のさらに別の好ましいランプを概略図
示する。第10図を参照すれば、ランプ組立体210はレフ
レクタと電球との組立体214からなることが判る。
示する。第10図を参照すれば、ランプ組立体210はレフ
レクタと電球との組立体214からなることが判る。
レフレクタと電球との組立体214は、一次拡散カバー
スライド218、あるいは拡散グローブ212あるいはその双
方に向かって光線を向き直すようにされた凹状の非放物
線形が好ましいレフレクタ216を含む。フィラメント220
はレフレクタ216の対称軸に対して概ね平行に、あるい
は垂直に向けることができる。レフレクタ216の外面220
には放射線吸収コーティング222をコーティングしてい
る。
スライド218、あるいは拡散グローブ212あるいはその双
方に向かって光線を向き直すようにされた凹状の非放物
線形が好ましいレフレクタ216を含む。フィラメント220
はレフレクタ216の対称軸に対して概ね平行に、あるい
は垂直に向けることができる。レフレクタ216の外面220
には放射線吸収コーティング222をコーティングしてい
る。
フィラメント220から放射された、誘電コーティング2
24を通る放射エネルギはコーティング222によって吸収
され、熱エネルギに変換される。この熱エネルギは必要
に応じて、熱拡散フィン226を用いることにより放散さ
れる。
24を通る放射エネルギはコーティング222によって吸収
され、熱エネルギに変換される。この熱エネルギは必要
に応じて、熱拡散フィン226を用いることにより放散さ
れる。
ランプ210はねじ込みコンセント228により熱エネルギ
源に装着しうる。
源に装着しうる。
概ね一定の輝度および（または）放射照度のスペクト
ル分布を発生させ、一方白熱光状態から昼光状態に、あ
るいはその逆に切り換えるために１個以上ランプ10と１
個以上のランプ76とに関連して制御装置74（あるいはそ
の他の類似の制御手段）を用いることができる。
ル分布を発生させ、一方白熱光状態から昼光状態に、あ
るいはその逆に切り換えるために１個以上ランプ10と１
個以上のランプ76とに関連して制御装置74（あるいはそ
の他の類似の制御手段）を用いることができる。
ランプ10および76の一配置例を第11図に示す。そのよ
うな配置は複列低電圧照明システムに使用しうる。
うな配置は複列低電圧照明システムに使用しうる。
ランプ10および76の別の配置例を第12図に示す。
マルチフィラメントの色温度可変ランプ 第13図から第20図まで、前述のランプのマルチバンク
を同じ形式の単一ランプあるいはランプのバンクに交換
でき、しかも光線出力の色温度を変えるようにしうるラ
ンプを示す。
を同じ形式の単一ランプあるいはランプのバンクに交換
でき、しかも光線出力の色温度を変えるようにしうるラ
ンプを示す。
ランプ300は第13図から第17図に概略図示する相違点
を除きランプ10の各構成要素を概ね全て備えている（第
１図参照）。
を除きランプ10の各構成要素を概ね全て備えている（第
１図参照）。
電球314は、エネルギ源に並列に電気接続されること
が好ましいフィラメント316とフィラメント318とを含
む。フィラメント318はフィラメント18と同様（第１図
参照）、レフレクタ12の対称軸（第１図の要素32を参
照）に対して概ね整合し、かつ概ね平行である。フィラ
メント318の中心は（レフレクタ12の基部の上方距離ｆ
に位置する）レフレクタ12の焦点322に、あるいはその
近傍に位置している。焦点322に、あるいはその近傍に
フィラメント318を正確に位置づけるのはフィラメント3
18により放射される光線の所望のビーム広がりをどうす
るかによるが、一般にフィラメント318の中心はレフレ
クタ12の基部あるいは頂部の上方で約0.5fから約1.5fの
ところに位置すべきである。しかしながら、フィラメン
ト316の中心はレフレクタ12の基部の上方約0.8fから約
1.2fに位置することが好ましい。
が好ましいフィラメント316とフィラメント318とを含
む。フィラメント318はフィラメント18と同様（第１図
参照）、レフレクタ12の対称軸（第１図の要素32を参
照）に対して概ね整合し、かつ概ね平行である。フィラ
メント318の中心は（レフレクタ12の基部の上方距離ｆ
に位置する）レフレクタ12の焦点322に、あるいはその
近傍に位置している。焦点322に、あるいはその近傍に
フィラメント318を正確に位置づけるのはフィラメント3
18により放射される光線の所望のビーム広がりをどうす
るかによるが、一般にフィラメント318の中心はレフレ
クタ12の基部あるいは頂部の上方で約0.5fから約1.5fの
ところに位置すべきである。しかしながら、フィラメン
ト316の中心はレフレクタ12の基部の上方約0.8fから約
1.2fに位置することが好ましい。
レフレクタ12の面に使用するコーティングの反射特性
を決めるために本発明により公式（Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ
（ｌ）−〔Ｓ（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×
Ｘ〕）が用いられる。同じ公式がランプ300に対しても
用いられる。しかしながら、コーティングの特性を計算
する場合、変数Ｓ（ｌ）とＸとを決めるためにフィラメ
ント318が主として用いられる。
を決めるために本発明により公式（Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ
（ｌ）−〔Ｓ（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×
Ｘ〕）が用いられる。同じ公式がランプ300に対しても
用いられる。しかしながら、コーティングの特性を計算
する場合、変数Ｓ（ｌ）とＸとを決めるためにフィラメ
ント318が主として用いられる。
ランプ300はまた、その光軸の周りで、フィラメント3
18の上方でレフレクタ14内の中央に配置の第２のフィラ
メント316を含む。フィラメント316の中心点328はレフ
レクタ12の頂点326の上方の距離314をおいて電球314に
配置されており、その距離324はレフレクタ12の焦点距
離（ｆ）の約２倍が好ましいが、一般には焦点距離ｆの
約1.5倍から約2.5倍である。一好適実施例においては、
前記距離324は焦点距離ｆの約1.8倍から約2.2倍で、レ
フレクタ12の上縁部25は頂点26から焦点距離の約2.0倍
から約2.5倍である（第１図参照）。
18の上方でレフレクタ14内の中央に配置の第２のフィラ
メント316を含む。フィラメント316の中心点328はレフ
レクタ12の頂点326の上方の距離314をおいて電球314に
配置されており、その距離324はレフレクタ12の焦点距
離（ｆ）の約２倍が好ましいが、一般には焦点距離ｆの
約1.5倍から約2.5倍である。一好適実施例においては、
前記距離324は焦点距離ｆの約1.8倍から約2.2倍で、レ
フレクタ12の上縁部25は頂点26から焦点距離の約2.0倍
から約2.5倍である（第１図参照）。
フィラメント316と318は概ねらせん形であることが好
ましい。フィラメント318は概ね直線のらせん形である
ことが好ましい。フィラメント316は概ね円弧状のらせ
ん形が好ましく、構造的に可能であれば、そのらせん軸
をレフレクタ12の光軸に対して横方向に、フィラメント
316の円弧の中心をレフレクタ12の光軸に位置させて完
全な円に近いことが最も好ましい。
ましい。フィラメント318は概ね直線のらせん形である
ことが好ましい。フィラメント316は概ね円弧状のらせ
ん形が好ましく、構造的に可能であれば、そのらせん軸
をレフレクタ12の光軸に対して横方向に、フィラメント
316の円弧の中心をレフレクタ12の光軸に位置させて完
全な円に近いことが最も好ましい。
各フィラメント316,318はフィラメント18を作るのに
用いたものと概ね同じ、あるいは類似の材料から構成し
うる。このように、各フィラメント316,318の所望の光
線出力を決定する場合、当該技術分野において周知のよ
うにフィラメント316,318は同じ、あるいは異なる白熱
性材料、厚さおよび長さのものから作ればよい。フィラ
メントは、フィラメント318から放射される可視放射エ
ネルギがフィラメント316によって放射されるものと少
なくとも等しいか、あるいは好ましくは２倍となるよう
に構成すべきである。フィラメント316,318は各々、約2
300ケルビン温度から約3,000ケルイン温度までの全体色
温度を発生させるべきである。
用いたものと概ね同じ、あるいは類似の材料から構成し
うる。このように、各フィラメント316,318の所望の光
線出力を決定する場合、当該技術分野において周知のよ
うにフィラメント316,318は同じ、あるいは異なる白熱
性材料、厚さおよび長さのものから作ればよい。フィラ
メントは、フィラメント318から放射される可視放射エ
ネルギがフィラメント316によって放射されるものと少
なくとも等しいか、あるいは好ましくは２倍となるよう
に構成すべきである。フィラメント316,318は各々、約2
300ケルビン温度から約3,000ケルイン温度までの全体色
温度を発生させるべきである。
第13図、第14図および第15図の各々はフィラメント31
6,318から光線を配光するための種々の手段を示す。
6,318から光線を配光するための種々の手段を示す。
第13図に示す実施例においては、透明すなわち透光性
である電球314のガラス製外囲体312は内面あるいは外面
に配置しうる赤外線反射コーティング313を含む。コー
ティング313は外囲体312の内面に溶着される。
である電球314のガラス製外囲体312は内面あるいは外面
に配置しうる赤外線反射コーティング313を含む。コー
ティング313は外囲体312の内面に溶着される。
コーティング313はフィラメント318から出ていく光線
330および332を囲む外囲体312の部分の全周の周りに配
置されることが好ましい。反射コーティング313は長さ
がフィラメント318の長さと少なくとも等しいことが好
ましい。コーティング313のどの部分もフィラメント316
から出てくる光線によって衝撃を受けないことが好まし
い。
330および332を囲む外囲体312の部分の全周の周りに配
置されることが好ましい。反射コーティング313は長さ
がフィラメント318の長さと少なくとも等しいことが好
ましい。コーティング313のどの部分もフィラメント316
から出てくる光線によって衝撃を受けないことが好まし
い。
フィラメント318からまず放射される複合光線330およ
び332の中の赤外線部分はコーティング313によってフィ
ラメント318に反射され戻され（赤外線が反射される光
線334,336を参照のこと）、一方光線330,332の中の可視
部分は透過される（光線338,340を参照のこと）。フィ
ラメント318に反射され戻された赤外線334,336はさらに
フィラメント318を加熱し、さらに放射線を放射するよ
うにさせ、出力効率を増大させる。
び332の中の赤外線部分はコーティング313によってフィ
ラメント318に反射され戻され（赤外線が反射される光
線334,336を参照のこと）、一方光線330,332の中の可視
部分は透過される（光線338,340を参照のこと）。フィ
ラメント318に反射され戻された赤外線334,336はさらに
フィラメント318を加熱し、さらに放射線を放射するよ
うにさせ、出力効率を増大させる。
コーティング313として、当該技術分野の専門家に周
知の赤外線コーティングのいずれを用いてもよい。この
ように、米国特許第4,346,324号に記載の１つ以上のコ
ーティングを使用しうる。
知の赤外線コーティングのいずれを用いてもよい。この
ように、米国特許第4,346,324号に記載の１つ以上のコ
ーティングを使用しうる。
電球の外囲体312の内部には、フィラメント316の下方
に位置し、放射する光線をランプ300から上方かつ外方
に反射するようにされた半球形の可視光線レフレクタ34
2が配置されている。さもなければフィラメント316から
進みレフレクタ12に衝撃を加える光線がレフレクタ342
によって、上方かつ外方に反射される。レフレクタ342
は、例えば適当な誘電基板に配置されたダイクロイック
コーティングのような従来の要領あるいはメタリックミ
ラーによって構成される。
に位置し、放射する光線をランプ300から上方かつ外方
に反射するようにされた半球形の可視光線レフレクタ34
2が配置されている。さもなければフィラメント316から
進みレフレクタ12に衝撃を加える光線がレフレクタ342
によって、上方かつ外方に反射される。レフレクタ342
は、例えば適当な誘電基板に配置されたダイクロイック
コーティングのような従来の要領あるいはメタリックミ
ラーによって構成される。
第14図はフィラメント316,318によって放射された光
線を配光する別の手段を示す。半球形レフレクタ342の
代りにプラノレフレクタ344が使用され、電球314の外囲
体312は平凸、すなわちメニスカスレンズ346と共に成形
される。レンズ346の光学特性とレフレクタ344およびフ
ィラメント316の対向位置づけにより望ましいビーム拡
散が得られる。
線を配光する別の手段を示す。半球形レフレクタ342の
代りにプラノレフレクタ344が使用され、電球314の外囲
体312は平凸、すなわちメニスカスレンズ346と共に成形
される。レンズ346の光学特性とレフレクタ344およびフ
ィラメント316の対向位置づけにより望ましいビーム拡
散が得られる。
ランプ300も拡散カバースライド218を含めばよい。
フィラメント316と318はコネクタピン350,351および3
52によって接続され、その中ピン350は双方のフィラメ
ント316および318に対する共通のプラスのリードであ
る。ピン351と352は、それぞれフィラメント318と316に
対するマイナスのリードである。作動時、ランプ300は
スリーピンコンセントに差し込まれる。可変抵抗357,35
8を含む２個のマイナスのコネクタ355と356とは、操作
者が各フィラメント316,316に対する電圧を変え、各フ
ィラメントの光線の強度を変え、そのため電球300の全
体の色温度および（または）強度を変えうるようにさせ
る。代替的に標準的なツーピンコンセントで機能するよ
うに、ランプ300の基部（第１図のランプ10の基部16参
照のこと）内に抵抗357および357を組み込むことも可能
である。この場合、フィラメントに対する電圧を個別に
変えるために、例えばレフレクタの外周または基部にあ
る回転可能の制御リングあるいは無線制御あるいは赤外
信号手段によりランプ300の外側から抵抗にアクセスで
きるようにしうる。
52によって接続され、その中ピン350は双方のフィラメ
ント316および318に対する共通のプラスのリードであ
る。ピン351と352は、それぞれフィラメント318と316に
対するマイナスのリードである。作動時、ランプ300は
スリーピンコンセントに差し込まれる。可変抵抗357,35
8を含む２個のマイナスのコネクタ355と356とは、操作
者が各フィラメント316,316に対する電圧を変え、各フ
ィラメントの光線の強度を変え、そのため電球300の全
体の色温度および（または）強度を変えうるようにさせ
る。代替的に標準的なツーピンコンセントで機能するよ
うに、ランプ300の基部（第１図のランプ10の基部16参
照のこと）内に抵抗357および357を組み込むことも可能
である。この場合、フィラメントに対する電圧を個別に
変えるために、例えばレフレクタの外周または基部にあ
る回転可能の制御リングあるいは無線制御あるいは赤外
信号手段によりランプ300の外側から抵抗にアクセスで
きるようにしうる。
このように、フィラメント318,316に供給される電圧
を変えることにより単一ランプ300の出力を変え、約230
0ケルビン温度から約10,000ケルビン温度の範囲の色温
度を放射照度が約50フィートしょくから200フィートし
ょく以上の範囲で達成することができる。
を変えることにより単一ランプ300の出力を変え、約230
0ケルビン温度から約10,000ケルビン温度の範囲の色温
度を放射照度が約50フィートしょくから200フィートし
ょく以上の範囲で達成することができる。
本発明の別の重要な適用として、色のマッチングが重
要であるコンピュータへの適用においてカラーコンピュ
ータに用いるタスクランプ370の全体色温度を変える特
定の手段を第18図から第20図に示している。本実施例に
おいては、第20図に示すように、それぞれ青フィルタ37
2と赤フィルタ374とによって覆われた光線感応ダイオー
ド362と364とがコンピュータカラーモニタ368のスクリ
ーン面366に位置している。各フィルタ362,364はカラー
モニタ368に位置するタスクランプ370の適正な色温度を
保つために、それぞれ第18図および第19図に示す対応す
る波長においてのみ光線を通す。当該技術分野において
周知の光線均衡回路を用いて、タスクランプ370の温度
を所望の色温度に調整するために赤および青色ダイオー
ドが零点に達するまで可変抵抗357と358とが調整され
る。さらに、フィルタ372,374で測定された放射照度を
用いて全体のランプ強度を制御できる。
要であるコンピュータへの適用においてカラーコンピュ
ータに用いるタスクランプ370の全体色温度を変える特
定の手段を第18図から第20図に示している。本実施例に
おいては、第20図に示すように、それぞれ青フィルタ37
2と赤フィルタ374とによって覆われた光線感応ダイオー
ド362と364とがコンピュータカラーモニタ368のスクリ
ーン面366に位置している。各フィルタ362,364はカラー
モニタ368に位置するタスクランプ370の適正な色温度を
保つために、それぞれ第18図および第19図に示す対応す
る波長においてのみ光線を通す。当該技術分野において
周知の光線均衡回路を用いて、タスクランプ370の温度
を所望の色温度に調整するために赤および青色ダイオー
ドが零点に達するまで可変抵抗357と358とが調整され
る。さらに、フィルタ372,374で測定された放射照度を
用いて全体のランプ強度を制御できる。
前述の説明は例示のみであって、装置、構成要素およ
びそれらの特性や寸法において、並びに組合せ順序や過
程段階において、かつ本明細書にて論じた本発明のその
他の局面において請求の範囲に記載の本発明の範囲から
逸脱することなく変更が可能なことを理解すべきであ
る。
びそれらの特性や寸法において、並びに組合せ順序や過
程段階において、かつ本明細書にて論じた本発明のその
他の局面において請求の範囲に記載の本発明の範囲から
逸脱することなく変更が可能なことを理解すべきであ
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−104077（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129165（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−81903（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−214503（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−60808（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01K 7/00 F21V 7/22
Claims (12)
- 【請求項１】約400から約700ナノメートルの可視光線ス
ペクトル全体を通して所望の昼光のスペクトル光線配光
と均一性において概ね同一のスペクトル光線配光を行う
一体ランプにおいて、 （ａ）電気エネルギによって励起されると可視スペクト
ルにわたって非均一放射エネルギレベルで約400から約7
00ナノメートルの波長（ｌ）の可視スペクトルの少なく
とも全体にわたって放射エネルギを放出するフィラメン
トと、 （ｂ）そのような可視スペクトルの放射エネルギをさえ
ぎり、かつ反射する面を備えたレフレクタ本体であっ
て、前記可視スペクトルの放射エネルギの少なくとも50
パーセントが前記レフレクタの面に向かって向けられる
ように前記フィラメントがその内部に位置しているレフ
レクタ本体と、 （ｃ）前記レフレクタの面に向けられる前記可視スペク
トル全体の放射エネルギの全ての波長の放射輝度を反映
する反射率レベルを備え、前記レフレクタの面に向けら
れないフィラメントの可視スペクトルの放射エネルギの
放射輝度と組み合わされると、公式 Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕 に実質的に従って可視スペクトルの全ての波長（ｌ）に
わたって相対的に均一な放射輝度の全ての使用可能な可
視光線を発生させる前記レフレクタ本体の面上のフィル
タコーティングであって、Ｒ（ｌ）が各波長ｌに対する
レフレクタのコーティングの反射率、Ｄ（ｌ）が所望の
昼光に対する前記波長ｌの放射輝度、Ｓ（ｌ）が前記波
長における前記フィラメントの全放射輝度、Ｘが前記レ
フレクタの面に向けられたフィラメントの可視スペクト
ルの放射エネルギのパーセントであるフィルタコーティ
ングとを含むことを特徴とする一体ランプ。 - 【請求項２】前記各波長における前記全光線出力が前記
公式によって決まるＤ（ｌ）の少なくとも約30パーセン
ト以内であるが、約400から約700ナノメートルの前記波
長全ての組み合わせた平均が前記波長全ての組み合わせ
たＤ（ｌ）の約10パーセントの範囲内であることを特徴
とする請求の範囲第１項に記載の一体ランプ。 - 【請求項３】前記レフレクタに向けられた光線がフィラ
メントによって放射される光線の少なくとも90パーセン
トであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の一
体ランプ。 - 【請求項４】フィラメントによって放射された赤外線を
フィラメントに向け返すようにフィラメントを概ね囲む
赤外線レフレクタをさらに含むことを特徴とする請求の
範囲第１項に記載の一体ランプ。 - 【請求項５】前記レフレクタが放物線状レフレクタであ
り、前記フィラメントが前記レフレクタの対称軸に対し
て概ね平行に位置していることを特徴とする請求の範囲
第１項に記載の一体ランプ。 - 【請求項６】前記コーティングが少なくとも５層の誘電
材料からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載
の一体ランプ。 - 【請求項７】誘電材料の前記層の各々が約1.3から約2.6
の屈折率を有することを特徴とする請求の範囲第６項に
記載の一体ランプ。 - 【請求項８】前記コーティングが前記レフレクタの面に
わたって厚さが不均一であることを特徴とする請求の範
囲第７項に記載の一体ランプ。 - 【請求項９】請求の範囲第１項に記載の少なくとも１個
のランプと、色温度が3,100ケルビン度以下の少なくと
も１個の白熱ランプと、照明装置の色温度出力が該装置
の放射輝度を実質的に変えることなく変わるように前記
双方のランプの出力を変える制御手段とを含むことを特
徴とする照明装置。 - 【請求項１０】電気エネルギによって励起すると、約40
0から約700ナノメートルの可視スペクトルの少なくとも
全体にわたって放射エネルギを放出するフィラメントか
らの光線を反射する光線レフレクタにおいて、 （ａ）前記フィラメントからの前記可視スペクトルの放
射エネルギをさえぎり、かつ反射する面を備えたレフレ
クタ本体と、 （ｂ）前記レフレクタの面に向けられる前記可視スペク
トル全体の放射エネルギの実質的に全ての波長の放射輝
度を反映する反射率レベルを備え、前記レフレクタの面
に向けられない可視スペクトルの放射エネルギの放射輝
度と組み合わされると、公式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−
〔Ｓ（ｌ）×（１−Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕に実質
的に従って可視スペクトルの全ての波長（ｌ）にわたっ
て相対的に均一な放射輝度の全ての使用可能な可視光線
を発生させる前記レフレクタ本体の面上のフィルタコー
ティングであって、Ｒ（ｌ）が各波長ｌに対するレフレ
クタのコーティングの反射率であり、Ｄ（ｌ）が昼光色
温度に対する前記波長ｌの放射輝度であり、Ｓ（ｌ）が
前記波長ｌにおける前記フィラメントの全放射輝度であ
り、Ｘが前記レフレクタの面に向けられるフィラメント
の可視スペクトルの放射エネルギのパーセントであるフ
ィルタコーティングとを含むことを特徴とする光線レフ
レクタ。 - 【請求項１１】可視スペクトル光線配光を行う一体ラン
プであって、 （ａ）電気エネルギによって励起されると、約400から
約700ナノメートルの可視スペクトルの少なくとも全体
にわたって放射エネルギを放出する第１のフィラメント
と、 （ｂ）基部と、開放端と、前記基部と前記開放端との間
にあって、前記第１のフィラメントからの可視スペクト
ルの放射エネルギをさえぎり、かつ反射する反射面とを
備え、前記可視スペクトルの放射エネルギの少なくとも
70パーセントが前記反射面に向けられるように前記第１
のフィラメントが前記レフレクタ内に位置し、前記反射
面が前記反射面に向けられる第１のフィラメントからの
可視スペクトルの放射エネルギの全ての波長の放射輝度
を反映する反射率レベルを有し、前記反射された可視ス
ペクトルの放射エネルギが前記反射面に向けられない第
１のフィラメントの可視スペクトルの放射エネルギの放
射輝度と組み合わされると、所望の昼光のスペクトル光
線配光と概ね一致する均一性を有する全ての使用可能な
可視光線を発生させるレフレクタ本体と、 （ｃ）電気エネルギによって励起されると、約400から
約700ナノメートルの少なくとも可視スペクトルにおい
て放射エネルギを放出する第２のフィラメントであっ
て、該第２のフィラメントによって放出される放射エネ
ルギの少なくとも60パーセントが反射面に向けられない
がレフレクタの開放端を直接通り、約2300のケルビン度
から約3000のケルビン度の全体の低色温度を有する使用
可能な可視光線を第２のフィラメントから発生させるよ
うに前記第１のフィラメントと前記レフレクタの開放端
との間で前記レフレクタ内に位置している第２のフィラ
メントと、 （ｄ）前記低色温度から所望の昼光温度にわたる組み合
わされた光線出力を発生させるように前記第１と第２の
フィラメントの各々から可変光線出力を個々に独立して
提供するように前記第１と第２のフィラメントの各々に
可変電圧が個々に適用可能にする電気接続手段とを含む
ことを特徴とする一体ランプ。 - 【請求項１２】前記第１のフィラメントが電気エネルギ
によって励起されると可視スペクトルにわたって非均一
な放射エネルギレベルで、約400から約700ナノメートル
の放射エネルギを可視スペクトルの少なくとも全体にわ
たって放出し、前記レフレクタ面が該レフレクタ面に向
けられる放射エネルギの前記可視スペクトル全体の概ね
全ての波長の放射輝度を反映する反射率レベルのフィル
タコーティングを含み、反映される放射輝度は前記レフ
レクタ面に向けられない第１のフィラメントからの可視
スペクトルの放射エネルギの放射輝度と組み合わされる
と、公式Ｒ（ｌ）＝〔Ｄ（ｌ）−〔Ｓ（ｌ）×（１−
Ｘ）〕〕／〔Ｓ（ｌ）×Ｘ〕に実質的に従って可視スペ
クトルにわたり相対的に均一な放射輝度の全ての使用可
能な可視光線を発生させ、Ｒ（ｌ）が各波長ｌに対する
レフレクタコーティングの反射率であり、Ｄ（ｌ）が所
望の昼光色温度に対する前記波長ｌの放射輝度であり、
Ｓ（ｌ）が前記波長ｌにおける第１のフィラメントの全
放射輝度であり、Ｘが前記レフレクタ面に向けられる前
記第１のフィラメントの可視スペクトルの放射エネルギ
のパーセントであることを特徴とする請求の範囲第11項
に記載のランプ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US216,495 | 1994-03-22 | ||
| US08/216,495 US5418419A (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Lamp for producing a daylight spectrum |
| US08/216,495 | 1994-03-22 | ||
| PCT/US1995/003470 WO1995026038A1 (en) | 1994-03-22 | 1995-03-20 | Lamp for producing a daylight spectrum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09510821A JPH09510821A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3264671B2 true JP3264671B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=22807285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52475795A Expired - Fee Related JP3264671B2 (ja) | 1994-03-22 | 1995-03-20 | 昼光スペクトル発生ランプ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5418419A (ja) |
| EP (1) | EP0752156B1 (ja) |
| JP (1) | JP3264671B2 (ja) |
| AT (1) | ATE201790T1 (ja) |
| CA (1) | CA2185544C (ja) |
| DE (1) | DE69521124T2 (ja) |
| DK (1) | DK0752156T3 (ja) |
| ES (1) | ES2158097T3 (ja) |
| GR (1) | GR3036376T3 (ja) |
| PT (1) | PT752156E (ja) |
| WO (1) | WO1995026038A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6633110B2 (en) | 1994-03-22 | 2003-10-14 | Tailored Lighting Inc. | Underwater lamp |
| US5739311A (en) * | 1995-06-07 | 1998-04-14 | Gen-Probe Incorporated | Enzymatic synthesis of phosphorothioate oligonucleotides using restriction endonucleases |
| US7157724B2 (en) | 1996-02-08 | 2007-01-02 | Bright Solutions, Inc. | Detection lamp |
| US6590220B1 (en) | 1996-02-08 | 2003-07-08 | Bright Solutions, Inc. | Leak detection lamp |
| US7253557B2 (en) | 1996-02-08 | 2007-08-07 | Bright Solutions, Inc. | Light source provided with a housing enclosing voltage regulator means and method of manufacturing thereof |
| US5959306A (en) | 1996-02-08 | 1999-09-28 | Bright Solutions, Inc. | Portable light source and system for use in leak detection |
| US6157126A (en) * | 1997-03-13 | 2000-12-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Warm white fluorescent lamp |
| EP1610593B2 (en) | 1999-11-18 | 2020-02-19 | Signify North America Corporation | Generation of white light with Light Emitting Diodes having different spectrum |
| US20060133089A1 (en) | 2004-12-16 | 2006-06-22 | 3M Innovative Properties Company | Inspection light assembly |
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