JP3645648B2

JP3645648B2 - 食肉照明用蛍光ランプ

Info

Publication number: JP3645648B2
Application number: JP08425196A
Authority: JP
Inventors: 潤一内田; 規之田中
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1996-04-05
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2016-04-05
Also published as: JPH09274891A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は食肉照明用蛍光ランプに関し、特にマンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体を含む複数の蛍光体を使用した食肉照明用蛍光ランプの発光特性の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に三波長形蛍光ランプは、例えばガラスバルブの内面に青色領域，緑色領域，赤色領域に発光ピ−クを有する複数の希土類蛍光体を混合した混合蛍光体にて発光層を形成すると共に、ガラスバルブのそれぞれの端部に電極を配置して構成されている。
【０００３】
この蛍光ランプによれば、希土類蛍光体が使用されている関係で、効率（Ｌｍ／Ｗ）が高く、明るさに優れている，原色を鮮やかに見せることができる，などの優れた特徴を有することから、家庭用は勿論のこと、業務用の照明光源としても賞用されている。
【０００４】
ところで、近年、上述の蛍光ランプは、その特徴に着目して、食肉照明用の光源としても応用展開されているが、一般照明用のものをそのまま食肉照明用の光源に適用しても、食肉の赤色が十分に強調できない上に、新鮮さも強くアピ−ルできず、食肉の照明用光源としては好ましくないものである。
【０００５】
これは、食肉が例えば図５に示すような分光反射特性を有することから、上述の三波長形蛍光ランプの分光エネルギ−分布特性が整合していないためと推察される。尚、同図において、Ａは豚肉（ロ−ス）の、Ｂは豚肉（赤身）の分光反射特性を示す。即ち、三波長形蛍光ランプでは青色領域，緑色領域，赤色領域にバランスのとれた発光ピ−クを有するものの、豚肉の分光反射率は緑色領域が小さく、赤色領域から深赤色領域に亘って大きくなっている。このために、かかる蛍光ランプでは、食肉に対して緑色領域の光成分が必要以上に多くなり、逆に赤色領域から深赤色領域の光成分が不足することになって、食肉の見え方が悪くなるものと推察される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、このような問題を解決するために、種々の食肉照明用の蛍光ランプが開発され、実用化されている。例えば、４６０ｎｍ（青色領域）に発光ピ−クを有する錫付活ピロリン酸ストロンチウム蛍光体と、５６７ｎｍ（緑色領域）に発光ピ−クを有するアンチモン，マンガン付活ハロリン酸ストロンチウム蛍光体と、６２０ｎｍ（赤色領域）に発光ピ−クを有するユ−ロピウム付活バナジン酸イットリウム蛍光体と、６２２ｎｍ（赤色領域）に発光ピ−クを有する錫付活リン酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体と、６５８ｎｍ（深赤色領域）に発光ピ−クを有するマンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体とを混合して発光層を形成してなる食肉照明用の蛍光ランプが実用化されている。
【０００７】
この蛍光ランプは、図６に示す分光エネルギ−分布特性を有し、赤色領域から深赤色領域における光成分が増加されている。従って、この蛍光ランプにて食肉を照明すると、三波長形蛍光ランプに比べれば、かなり食肉の赤色を強調でき、鮮やかに照明できるものの、近時、この種蛍光ランプに望まれている「食肉をより鮮やかにきれいに照明できる」高品位レベルには達していないという問題がある。
【０００８】
特に、この蛍光ランプは色度点がｘ＝０．３５０，ｙ＝０．２９９であるが、点灯直後にはハイレベルの食肉照明ができているものの、時間の経過と共に照明の質が低下するという問題も有している。これは、放電状態が安定してくると水銀共鳴線が増大し、ｙ値が増加する方向（０．２９９）にずれてしまうためと考えられる。
【０００９】
しかも、発光層にマンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体を混入することによって、食肉の見え方はかなり改善できるものであるが、この蛍光体はボディカラ−が黄色であるために、発光層の膜厚による色度変化が大きく、製造工程における色度管理が難しい。特に、量産時にはその対応が煩雑となり、生産性が損なわれる傾向にある。
【００１０】
さらには、この蛍光体は価格が１Ｋｇ当り４〜５万円と上述の希土類蛍光体に比べて２倍以上と極めて高価であるために、必然的に蛍光ランプの値段が高くなるという問題もある。
【００１１】
従って、本出願人は、このような問題を解決すべく、次に述べる蛍光ランプを開発し、実用化した。即ち、この蛍光ランプは、錫付活ピロリン酸ストロンチウム蛍光体を２２．４重量％と、アンチモン，マンガン付活ハロリン酸ストロンチウム蛍光体を１４重量％と、ユ−ロピウム付活バナジン酸イットリウム蛍光体を１．４重量％と、錫付活リン酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体を１１．２重量％と、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体を２１重量％と、ボディカラ−が白色のピロリン酸カルシウム（増量材）を３０重量％とを混合して発光層を形成して構成されている。
【００１２】
この食肉照明用の蛍光ランプによれば、発光層に占めるピロリン酸カルシウムの割合が３０％程度と大きく、その分、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体の使用量が減少する。このために、発光層の膜厚が少々変動しても、ピロリン酸カルシウムのボディカラ−が白色であることもあって、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体のボディカラ−が黄色であることに起因する色度変化を製造上支障のない程度に抑えることができる。
【００１３】
しかも、このピロリン酸カルシウムは発光機能を付与されていないために、価格が極めて安価である。従って、ピロリン酸カルシウムの発光層への混入量は、光出力への影響が実用上問題とならない程度まで増量でき、その分、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体などのように高価な蛍光体の使用量を減少できる。このために、ランプコストを例えば３０％程度にまで低減でき、ユ−ザ−の要求に十分に応えられるものである。
【００１４】
しかしながら、この蛍光ランプは色度変化の抑制効果，コストの低減効果が顕著である関係で実用化されているものの、この種蛍光ランプに望まれている「食肉をより鮮やかにきれいに照明できる蛍光ランプ」なる高品位のレベルには達していないという問題が未解決のまま残されている。
【００１５】
その上、このピロリン酸カルシウムは、上述の青色領域，緑色領域，赤色領域に発光ピ−クを有するいわゆる三波長形の希土類蛍光体に組み合わされることによって、発光層への水銀の付着が促進され、明るさの減衰が大きくなるという問題もある。
【００１６】
それ故に、本発明の目的は、色度変化の抑制効果，コストの低減効果を損なうことなく、食肉をより鮮やかにきれいに照明できる食肉照明用蛍光ランプを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の食肉照明用蛍光ランプは、上述の目的を達成するために、ガラスバルブの内面に、複数の蛍光体を混合した、付着量が０．８〜２．４ｍｇ／ｃｍ ² である混合蛍光体と、この混合蛍光体に対して２０〜７０重量％の、ボディカラーが白色であり発光機能が付与されていない酸化イットリウムからなる白色増量材とを含む発光層が形成され、発光層は、青色領域と緑色領域と赤色領域と深赤色領域にそれぞれ発光ピークを有し、かつ半値巾が５０ｎｍ以下である蛍光体にて、ＣＩＥ（国際照明委員会）色度図における色度座標がｘ＝０．３１０〜０．３９０，ｙ＝０．２５０〜０．２９０の範囲に存在し、かつ緑色領域の発光ピークに対する深赤色領域の発光ピークのエネルギー比が６０〜２００％となるように構成されたものである。
なお、青色領域は波長４３０〜４７０ｎｍの領域であり、緑色領域は波長５２０〜５６０ｎｍの領域であり、赤色領域は波長５９０〜６３０ｎｍの領域であり、深赤色領域は波長６４０〜６８０ｎｍの領域である。
【００１８】
発光層は、青色領域に発光ピークを有するユーロピウム付活クロロリン酸ストロンチウム・カルシウム・バリウム・マグネシウム蛍光体と、緑色領域に発光ピークを有するセリウム，テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体と、赤色領域に発光ピークを有するユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体と、深赤色領域に発光ピークを有するマンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体と、酸化イットリウムが、重量比でそれぞれ１７％、６％、１５％、２２％、４０％の割合で混合されて形成されている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の１実施例について説明する。ソ−ダライムガラス，鉛ガラス，低鉛ガラスなどからなるガラスバルブの内面には、複数の蛍光体を混合した混合蛍光体と、この混合蛍光体に対し、２０〜７０重量％の白色増量材とを含む発光層が形成されており、この発光層は、青色領域（４５０±２０ｎｍ），緑色領域（５４０±２０ｎｍ），赤色領域（６１０±２０ｎｍ），深赤色領域（６６０±２０ｎｍ）に発光ピ−クを有し、かつ半値巾が５０ｎｍ以下の蛍光体にて、ＣＩＥ色度図における色度座標がｘ＝０．３１０〜０．３９０，ｙ＝０．２５０〜０．２９０の範囲に存在し、かつ緑色領域の発光ピ−ク（５４０ｎｍ）に対する深赤色領域の発光ピ−ク（６６０ｎｍ）のエネルギ−比が６０〜２００％となるように構成されている。尚、白色増量材はボディカラ−が白色であり、発光機能が付与されていない。
【００２１】
この発光層は、具体的には例えば４５３ｎｍに発光ピ−クを有するユ−ロピウム付活クロロリン酸ストロンチウム・カルシウム・バリウム・マグネシウム蛍光体（（ＳｒＣａＢａＭｇ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ）と、５４４ｎｍに発光ピ−クを有するセリウム，テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体（ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ）と、６１１ｎｍに発光ピ−クを有するユ−ロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ）と、６５８ｎｍに発光ピ−クを有するマンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体（３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ₂・ＧｅＯ₂：Ｍｎ）と、増量材としての酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）との混合蛍光体にて形成されている。この発光層における混合蛍光体の付着量は、例えば０．８〜２．４ｍｇ／ｃｍ²に設定されている。尚、ガラスバルブの端部には一対の電極が配置されており、ガラスバルブの内部空間には不活性ガス，水銀などが封入されている。
【００２２】
この蛍光ランプでは、ＣＩＥ色度図における色度座標がｘ＝０．３１０〜０．３９０，ｙ＝０．２５０〜０．２９０の範囲に存在し、かつ緑色領域の発光ピ−ク（５４０ｎｍ）に対する深赤色領域の発光ピ−ク（６６０ｎｍ）のエネルギ−比が６０〜２００％となるように設定されており、図１に示す分光エネルギ−分布特性が得られる。そして、上述の条件を満たす限り、食肉をより鮮やかにきれいに照明できるという高品位レベルの照明を実現できるものである。
【００２３】
この点、本発明者らは、色度座標において、ｘ値を０．３７０に設定し、ｙ値を０．２４３〜０．３３４の間で変化させて食肉（豚肉）の見え方を観察したところ、図２に示す結果が得られた。尚、同図において、○印は食肉の見え方が極めて優れていることを、△印は不十分であることを、×印は劣っていることをそれぞれ示している。同図から明らかなように、ｙ値が０．２５０〜０．２９０の範囲では、食肉の見え方が極めて優れており、高品位の照明を実現できるものの、それ以外の範囲では不十分ないし劣っており、望ましい食肉照明は実現できない。従って、ｙ値は０．２５０〜０．２９０の範囲内に設定しなければならない。
【００２４】
又、本発明者らは、食肉の見え方は色度座標の他に、緑色領域の発光ピ−ク（５４０ｎｍ）に対する深赤色領域の発光ピ−ク（６６０ｎｍ）のエネルギ−比が深く関わっていることを見出し、この点、エネルギ−比を３０〜２２０％の範囲で変化させて食肉（豚肉）の見え方を観察したところ、図３に示す結果が得られた。尚、同図において、○印は食肉の見え方が極めて優れていることを、△印は不十分であることを、×印は劣っていることをそれぞれ示している。同図から明らかなように、エネルギ−比が６０〜２００％の範囲では食肉の見え方が極めて優れており、高品位の照明を実現できるものの、それ以外の範囲では不十分ないし劣っており、望ましい食肉照明は実現できない。従って、エネルギ−比は上述の色度座標値と相俟って６０〜２００％の範囲に設定しなければならない。
【００２５】
一方、発光層に混入される白色増量材は、混合蛍光体に対して２０〜７０重量％の範囲に設定されているが、混入量が２０重量％未満になると、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体のボディカラ−の希釈効果が薄れ、発光層の膜厚による色度変化が大きくなり、製造工程における色度管理が難しくなる。逆に７０重量％を超えると、コストの低減効果は増大するものの、明るさが不所望に抑えられるために、狭帯域蛍光体を使用する特徴・効果が阻害される。従って、白色増量材の混入量は２０〜７０重量％の範囲に設定しなければならない。
【００２６】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば各蛍光体は特定の発光領域に発光ピークを有すれば、上述以外の蛍光体を適宜に組み合わせて使用することもできる。また、エネルギー比は緑色領域及び深赤色領域に存在する発光ピークに基づいて算出されるものであって、５４０ｎｍ，６６０ｎｍには限定されない。
【００２７】
【実施例】
次に、実験例について説明する。ユ−ロピウム付活クロロリン酸ストロンチウム・カルシウム・バリウム・マグネシウム蛍光体と、セリウム，テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体と、ユ−ロピウム付活酸化イットリウム蛍光体と、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体と、酸化イットリウムとを重量比でそれぞれ１７％、６％、１５％、２２％、４０％混合して発光層を形成した本発明蛍光ランプを用意する。
【００２８】
又、錫付活ピロリン酸ストロンチウム蛍光体と、アンチモン，マンガン付活ハロリン酸ストロンチウム蛍光体と、ユ−ロピウム付活バナジン酸イットリウム蛍光体と、錫付活リン酸ストロンチウム・マグネシウム蛍光体と、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体と、ピロリン酸カルシウムとを重量比でそれぞれ２２．４％、１４％、１．４％、１１．２％、２１．０％、３０．０％混合して発光層を形成した従来ランプ及び４５０ｎｍに発光ピ−クを有するユ−ロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体（ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ）と、セリウム，テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体と、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体と、酸化イットリウムとを重量比でそれぞれ１１．０％、１５．４％、３３．６％、４０．０％混合して発光層を形成した参考ランプを用意した。
【００２９】
これらの蛍光ランプの色度点ｘ，ｙ及び発光ピ−ク５４０ｎｍに対する６６０ｎｍのエネルギ−比（６６０／５４０ｎｍ）を測定したところ、図４に示す結果が得られた。尚、本発明ランプ，従来ランプ，参考ランプの分光エネルギ−分布図はそれぞれ図１，図６，図７に示す。又、これらの蛍光ランプを使用して豚肉の見え方について観察したところ、図４に示す結果が得られた。尚、同図において、○印は食肉の見え方が極めて優れていることを、△印は不十分であることを、×印は劣っていることをそれぞれ示している。
【００３０】
同図から明らかなように、本発明ランプではＣＩＥ色度図における色度座標がｘ＝０．３４８，ｙ＝０．２７０、エネルギ−比（６６０／５４０）が９６％であり、豚肉の見え方は極めて優れていたのに対し、従来ランプではエネルギ−比が１４４％と高いにも拘らず、豚肉の見え方は不十分であった。これは色度点ｙが０．２９９と大きく、光が緑っぽくなるためと考えられる。一方、参考ランプではエネルギ−比が８４％と大きいにも拘らず、色度点ｙが０．３３４と大きいために、豚肉の見え方は悪かった。この結果からも、ｘ，ｙの値及びエネルギ−比が共に所定の条件を満足した時に、食肉の見え方が望ましい状態になることが理解できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ＣＩＥ色度図における色度座標がｘ＝０．３１０〜０．３９０，ｙ＝０．２５０〜０．２９０の範囲に存在し、かつ緑色領域の発光ピ−ク（５４０ｎｍ）に対する深赤色領域の発光ピ−ク（６６０ｎｍ）のエネルギ−比が６０〜２００％となるように設定されているために、食肉をより鮮やかにきれいに照明でき、この種の蛍光ランプに要請されている高品位レベルの照明を実現できるものである。
【００３２】
又、発光層には白色増量材が、混合蛍光体に対して２０〜７０重量％の範囲で混入されているために、蛍光ランプのコストを効果的に低減できるのみならず、マンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体のボディカラ−が黄色であることに起因する発光層の膜厚による色度変化を抑制できるし、製造工程における色度管理の容易化を図ることができる。
【００３３】
特に、白色増量材として酸化イットリウムを使用すれば、希土類蛍光体と組み合わせても水銀の付着が軽減され、不所望な光束の減衰を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例にかかる蛍光ランプの分光エネルギ−分布図。
【図２】色度点ｙに対する肉の見え方を示す図。
【図３】発光ピ−ク５４０ｎｍと６６０ｎｍとのエネルギ−比に対する肉の見え方を示す図。
【図４】各種ランプの色度点，エネルギ−比と肉の見え方との関係を示す図。
【図５】食肉の分光反射率を示す図。
【図６】従来例にかかる蛍光ランプの分光エネルギ−分布図。
【図７】参考例にかかる蛍光ランプの分光エネルギ−分布図。

Claims

ガラスバルブの内面に、複数の蛍光体を混合した、付着量が０．８〜２．４ｍｇ／ｃｍ ² である混合蛍光体と、この混合蛍光体に対して２０〜７０重量％の、ボディカラーが白色であり発光機能が付与されていない酸化イットリウムからなる白色増量材とを含む発光層が形成され、
前記発光層は、青色領域と緑色領域と赤色領域と深赤色領域にそれぞれ発光ピークを有し、かつ半値巾が５０ｎｍ以下である蛍光体にて、ＣＩＥ色度図における色度座標がｘ＝０．３１０〜０．３９０，ｙ＝０．２５０〜０．２９０の範囲に存在し、かつ緑色領域の発光ピークに対する深赤色領域の発光ピークのエネルギー比が６０〜２００％となるように構成されていることを特徴とする食肉照明用蛍光ランプ。
前記青色領域は波長４３０〜４７０ｎｍの領域であり、前記緑色領域は波長５２０〜５６０ｎｍの領域であり、前記赤色領域は波長５９０〜６３０ｎｍの領域であり、前記深赤色領域は波長６４０〜６８０ｎｍの領域である、請求項１に記載の食肉照明用蛍光ランプ。
前記発光層は、前記青色領域に発光ピークを有するユーロピウム付活クロロリン酸ストロンチウム・カルシウム・バリウム・マグネシウム蛍光体と、前記緑色領域に発光ピークを有するセリウム，テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体と、前記赤色領域に発光ピークを有するユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体と、前記深赤色領域に発光ピークを有するマンガン付活弗化ゲルマン酸マグネシウム蛍光体と、前記酸化イットリウムが、重量比でそれぞれ１７％、６％、１５％、２２％、４０％の割合で混合されて形成されている、請求項１または２に記載の食肉照明用蛍光ランプ。