JPH0536379A

JPH0536379A - 高圧ナトリウムランプ

Info

Publication number: JPH0536379A
Application number: JP21453691A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kumazawa; 敏弘熊沢
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【目的】高い特性、特に高い演色性を有し、拡大低色
温度領域において色温度を自由に設定することができる
高圧ナトリウムランプを提供する。【構成】高圧ナトリウムランプとしてランプ電圧が１
５０Ｗ、光束値が８０００ｌｍ、色温度２５００Ｋで平
均演色評価数Ｒa が８５のものを使用する。この高圧ナ
トリウムランプの外球７の表面に薄膜１３を塗布する。
薄膜１３は発光管１が発した光のうち波長３８０〜５０
０ｎｍの光出力を５％、５００〜６００ｎｍの光出力を
１２％吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧ナトリウムランプ
の光出力特性の改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＨＩＤ光源は効率がよく、経済性に優れ
たランプとして知られている。近年、このＨＩＤ光源を
店舗等の屋内照明に用いるために、コンパクト化、高演
色化が要求されつつある。ところで、屋内照明を行うに
してもどのような照明効果を期待するかによって使用す
るランプの種類が異なってくる。ランプ選択の一つの大
きな要素としては色温度があげられる。例えば、色温度
の低いランプ（２５００〜３０００Ｋ程度）は落ち着い
た雰囲気を作り出すことができ、一方、色温度の高いラ
ンプ（６０００〜７０００Ｋ程度）は逆に屋外の快活な
雰囲気を作りだすことができる。

【０００３】従来は、発光管に封入する添加物特有の発
光スペクトルを利用し、その物質の種類及び量を変える
ことにより色温度を設定していた。ＨＩＤ光源は、この
封入する添加物の種類に応じて、水銀ランプ、メタルハ
ライドランプ、高圧ナトリウムランプの三種類に大きく
分けられる。例えば、低色温度領域では高演色型の高圧
ナトリウムランプやＳｎ−Ｔｌ−Ｎａ系のメタルハライ
ドランプが一般的に使用されている。特に前者の高圧ナ
トリウムランプでは色温度２５００Ｋが高演色性の点で
最適値であり、また一般に高圧ナトリウムランプはメタ
ルハライドランプより寿命特性が優れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、低
温度領域より少し高い領域（３０００〜３５００Ｋ）の
高演色型のＨＩＤ光源が要求されている。しかし、たと
えば、上記の高圧ナトリウムランプの色温度を２８００
Ｋまで上げることにすると平均演色評価数Ｒa が８０を
下回ってしまう。また、Ｓｎ−Ｔｌ−Ｎａ系のメタルハ
ライドランプでは色温度を所望の値に上げたとしても元
来、演色性が悪いため、需要者の要望にはとても応じら
れない。このように、現在は色温度３０００〜３５００
Ｋの範囲で高演色型（Ｒa が８５程度）のＨＩＤ光源は
ないのが現状である。

【０００５】また、高い演色性を保持したままで、２０
００〜３５００Ｋの色温度領域（以下、拡大低温度領域
とも称する。）において色温度を自由に設定することが
できれば、さらに多目的にＨＩＤ光源を使用することが
できるので便利である。

【０００６】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、高い特性、特に高い演色性を有し、拡大低色温
度領域において色温度を自由に設定することができる高
圧ナトリウムランプを提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、ナトリウムを封入した発光管と、該発光
管を収納する外球とを備える高圧ナトリウムランプにお
いて、前記外球の表面に前記発光管が発する光のうち波
長３８０〜５００ｎｍの光出力を０〜１０％、波長５０
０〜６００ｎｍの光出力を２〜１５％、波長６００〜７
００ｎｍの光出力を０〜１０％低減する薄膜を形成した
ことを特徴とするものである。

【０００８】上記の目的を達成するための本発明は、前
面ガラス付きの照明器具を備え、前記前面ガラスを介し
て外部に光を放出する高圧ナトリウムランプにおいて、
前記前面ガラスの表面に前記発光管が発する光のうち波
長３８０〜５００ｎｍの光出力を０〜１０％、波長５０
０〜６００ｎｍの光出力を２〜１５％、波長６００〜７
００ｎｍの光出力を０〜１０％低減する薄膜を形成した
ことを特徴とするものである。

【０００９】また、前記発光管の色温度特性が２４００
〜２６００Ｋであることが望ましい。

【００１０】

【作用】本発明は上記の構成によって、外球の表面に薄
膜を形成したことにより、発光管が発する光のうち所定
の範囲の可視光を所定量だけ低減することができる。し
たがって、たとえば緑色系の光出力を約１０％低減する
ことにより、外部に放射される光を白っぽくして、色温
度を高めることができる。

【００１１】本発明は上記の構成によって、前面ガラス
の表面に薄膜を形成したことにより、発光管が発する光
のうち所定の範囲の可視光を所定量だけ低減することが
できる。したがって、たとえば橙緑色系の光出力を約１
０％低減することにより、外部に放射される光を白っぽ
くして、色温度を高めることができる。

【００１２】また、発光管の色温度特性が２４００〜２
６００Ｋのものを使用することにより、高い特性を有す
る発光管を使用することができるので、薄膜により色温
度を調整した後でも、高効率で高演色型の高圧ナトリウ
ムランプを得ることができる。

【００１３】

【実施例】以下に説明する本実施例では、色温度を変え
るためにＨＩＤ光源の外球の表面に可視光を一部吸収す
る特性を有する薄膜を形成している。このような技術に
近いものとしては白熱ランプにおけるカラーランプ、デ
ーライトタイプの写真用電球等がある。しかし、ＨＩＤ
光源の場合、可視光を吸収する薄膜を形成しても、色温
度を変えることはできるが、演色性や効率等の特性が低
下してしまうことがある。薄膜形成後のＨＩＤ光源が拡
大低色温度領域において長寿命、高効率、高演色である
ためには、元になる発光管としては以下の条件を満たす
ものを選択する必要がある。長寿命（９０００時間程
度）であること。高効率であること。平均演色評価
数Ｒa が８０以上であること。銅鉄式安定器でもほと
んどチラツキの感じないものであること。本実施例では
元のＨＩＤ光源として高演色型の高圧ナトリウムランプ
を使用している。

【００１４】以下に本発明の第一実施例を図１乃至図５
を参照して説明する。図１は本発明の第一実施例である
高圧ナトリウムランプの構造を示す図である。図１に示
す高圧ナトリウムランプは、発光管１と、発光管１の側
方に配置された支柱３ａ及び発光管１の下方に配置され
た支柱３ｂと、発光管１を固定すると共に発光管１に電
力を供給するリード線５ａ，５ｂと、発光管１、支柱３
ａ，３ｂ及びリード線５ａ，５ｂを収納する外球７と、
口金９と、薄膜１３とを備えるものである。

【００１５】発光管１は、内部にナトリウム、水銀を封
入している。発光管１は透光性を高めるためアルミナセ
ラミックス管を使用している。発光管１内の両端には一
対の電極（不図示）が封着され、各電極は発光管１の上
下でそれぞれ金属管１１ａ，１１ｂと接続されている。
金属管１１ａは支柱３ａに張架されたリード線５ａと溶
接され、発光管１を固定している。同様に金属管１１ｂ
は支柱３ｂに張架されたリード線５ｂと溶接され、発光
管１を固定している。

【００１６】外球７には耐熱性のよい硬質ガラスを使用
している。また、外球７内には発光管１の保温と酸化防
止のためにゲッタ１７を設け、外球７の真空度を高めて
いる。

【００１７】第一実施例の高圧ナトリウムランプでは、
外球７の表面に薄膜１３を塗布している。図２は薄膜１
３の光透過特性を示す図である。この薄膜１３は図２に
示すように発光管１が発した光のうち波長３８０〜５０
０ｎｍの光出力を５％、波長５００〜６００ｎｍの光出
力を１２％吸収する。

【００１８】薄膜１３は酸化チタンと酸化ケイ素からな
る二重薄膜であり、ディップ成形法により得られる。具
体的には、まずチタニア系アルコキシド溶液を入れた槽
の中に外球７を浸漬して引き上げ加熱することにより、
外球７に酸化チタンの薄膜を形成する。次に、同様にシ
リカ系アルコキシド溶液を入れた槽の中に外球７を浸漬
して引き上げ加熱することにより、酸化チタンの薄膜の
上に酸化ケイ素の薄膜を形成する。尚、薄膜１３が光を
透過させる割合は、薄膜を形成する際に、外球７を引き
上げる速度を変えて、各薄膜の厚さを変えることにより
コントロールすることができる。

【００１９】尚、第一実施例では薄膜１３を形成する以
前の元の高圧ナトリウムランプとしてランプ電圧１５０
Ｗ、光束値８０００ｌｍ、色温度２５００ＫでＲa ８５
の高演色型のものを使用している。また、この元の高圧
ナトリウムランプの分光特性図を図３に示す。

【００２０】上記のように薄膜を形成した高圧ナトリウ
ムランプは、薄膜を形成していない元の高圧ナトリウム
ランプに比べ、橙緑色系の可視光を高い割合で吸収して
いるので、全体の発光色が白っぽくなり、色温度が上昇
する。実際、本実施例の高圧ナトリウムランプは、光束
値が７５００ｌｍ、色温度が２８００Ｋ、Ｒa が８２と
いう特性を有する。これは従来の３０００Ｋ程度の色温
度のＨＩＤ光源より演色性が特に優れている。また、元
の高圧ナトリウムランプに比べて効率が少し落ちるが、
この程度は実際上問題ないものである。

【００２１】図４、図５はそれぞれ本実施例の高圧ナト
リウムランプ及び略同一の色温度範囲における従来のＳ
ｎ−Ｔｌ−Ｎａ系のメタルハライドランプの光束維持曲
線と色温度変動曲線を示す図である。図４及び図５によ
れば、本実施例の高圧ナトリウムランプは特に寿命特性
が優れており、光束維持特性に全く問題ないことが判
る。しかも寿命期間中はかなり特性が安定していること
が明らかである。

【００２２】本実施例では、発光管の設定を変えるので
はなく、従来と同じ発光管を用いて色温度を変えること
にしているので、最も信頼性の高い発光管を使用するこ
とができ、長寿命、高演色及び高効率という優れた特性
を保持することができる。また、製造方法も従来の高圧
ナトリウムランプの製造工程を利用することができるの
で、量産効果により製造コストもかなり抑えることがで
きる。

【００２３】次に、本発明の第二実施例の高圧ナトリウ
ムランプを図６を参照して説明する。図６は第二実施例
において使用する薄膜の光透過特性を示す図である。薄
膜を形成する以前の元の高圧ナトリウムランプとしては
第一実施例のものと同じものを使用している。

【００２４】第二実施例の高圧ナトリウムランプが第一
実施例のものと異なる点は、薄膜の膜厚を変えて、図６
に示すように波長３８０〜５００ｎｍの光出力を６％、
波長５００〜６００ｎｍの光出力を２０％、波長６００
〜７００ｎｍの光出力を２０％吸収することができるよ
うにしたことである。

【００２５】第二実施例では、第一実施例のものに比べ
て、さらに赤色系の可視光を多く吸収しているので、全
体の発光をより白っぽくすることができ、色温度も高く
することができる。実際、光束値７２００ｌｍ、色温度
３４００Ｋ、Ｒa ８０という新たな範疇に入る高圧ナト
リウムランプが得られた。これをメタルハライドランプ
に対応させると中演色形のＳｃ−Ｎａ系のものである。
このように第二実施例においてもランプの特性をそれほ
ど低下させることなく、高圧ナトリウムランプの色温度
を上げることができる。その他の効果は第一実施例と同
様である。

【００２６】尚、上記の各実施例では、高圧ナトリウム
ランプの色温度を上昇させる場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、青色系の可視
光を赤色系の可視光より高い割合で吸収することによ
り、色温度を下げることができる。すなわち、波長３８
０〜５００ｎｍの光出力を０〜１０％、波長５００〜６
００ｎｍの光出力を２〜１５％、波長６００〜７００ｎ
ｍの光出力を０〜１０％低減する薄膜を形成することに
より、元の高圧ナトリウムランプの特性を余り低下させ
ることなく、拡大低色温度領域において色温度を自由に
設定することができる。

【００２７】また、上記の各実施例では、薄膜を外球に
塗布するのに、ディップ成形法を用いた場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸
着法等を用いて薄膜を形成してもよい。

【００２８】更に、上記の各実施例では、薄膜を外球の
外表面に塗布した場合について説明したが、薄膜は外球
の内表面に塗布してもよい。

【００２９】加えて、上記の各実施例では、薄膜を高圧
ナトリウムランプの外球の表面に形成した場合について
説明したが、高圧ナトリウムランプが前面ガラス付きの
照明器具内に収納され、高圧ナトリウムランプの発する
光が前面ガラスを介して外部に放射される場合には、薄
膜を照明器具の前面ガラスの表面に形成することによ
り、上記の実施例と同様の作用・効果を得ることができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
球の表面又は前面ガラスに発光管が発する光のうち波長
３８０〜５００ｎｍの範囲の光出力を０〜１０％、波長
５００〜６００ｎｍの範囲の光出力を２〜１５％、波長
６００〜７００ｎｍの範囲の光出力を０〜１０％低減す
る薄膜を形成したことにより、外部に放射される可視光
を吸収して、拡大低色温度領域において色温度を自由に
設定することができる高圧ナトリウムランプを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例である高圧ナトリウムラン
プの構造を示す図である。

【図２】第一実施例の高圧ナトリウムランプの外球に形
成した薄膜の光透過特性を示す図である。

【図３】第一実施例の高圧ナトリウムランプに薄膜を塗
布する以前の分光出力の特性図である。

【図４】第一実施例の高圧ナトリウムランプと従来のＳ
ｎ−Ｔｌ−Ｎａ系のメタルハライドランプの点灯時間に
対する光束維持率を示す図である。

【図５】第一実施例の高圧ナトリウムランプと従来のＳ
ｎ−Ｔｌ−Ｎａ系のメタルハライドランプの点灯時間に
対する色温度を示す図である。

【図６】本発明の第二実施例である高圧ナトリウムラン
プの外球に形成した光透過性膜の光透過特性を示す図で
ある。

【符号の説明】

１発光管３ａ，３ｂ支柱５ａ，５ｂリード線７外球９口金１１ａ，１１ｂ金属管１３薄膜１７ゲッタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ナトリウムを封入した発光管と、該発光
管を収納する外球とを備える高圧ナトリウムランプにお
いて、前記外球の表面に前記発光管が発する光のうち波
長３８０〜５００ｎｍの光出力を０〜１０％、波長５０
０〜６００ｎｍの光出力を２〜１５％、波長６００〜７
００ｎｍの光出力を０〜１０％低減する薄膜を形成した
ことを特徴とする高圧ナトリウムランプ。
【請求項２】前面ガラス付きの照明器具を備え、前記
前面ガラスを介して外部に光を放射する高圧ナトリウム
ランプにおいて、前記前面ガラスの表面に前記発光管が
発する光のうち波長３８０〜５００ｎｍの光出力を０〜
１０％、波長５００〜６００ｎｍの光出力を２〜１５
％、波長６００〜７００ｎｍの光出力を０〜１０％低減
する薄膜を形成したことを特徴とする高圧ナトリウムラ
ンプ。
【請求項３】前記発光管の色温度特性が２４００〜２
６００Ｋである請求項１記載の高圧ナトリウムランプ。