JPH08124412A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧ナトリウムランプより高い発光効率を持
ち、かつ道路照明またはトンネル照明に使用した場合に
黄色と白色の路面標示を判別可能とする、または標識の
赤色を認識可能とする照明装置を提供する。 【構成】 低圧ナトリウムランプと蛍光ランプを混光し
て照明する照明装置であって、蛍光ランプは、４４０〜
４６０ｎｍ、５４０〜５６０ｎｍ、６００〜６２０ｎｍ
のそれぞれの波長域に発光ピーク波長が存在する青色発
光の蛍光体、緑色発光の蛍光体、赤色発光の蛍光体の三
種類の蛍光体層を有する３波長域発光形蛍光ランプと
し、低圧ナトリウムランプの光束に対する蛍光ランプの
光束の割合を１０〜４０％とした構成により、路面標示
の黄色と白色の判別を可能とすることができる。前記割
合を２０％とした場合の照明光の分光分布を図１に示
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低圧ナトリウムランプ
と蛍光ランプを混光して照明する照明装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】低圧ナトリウムランプは、一般に使用さ
れる人工光源の中で最も発光効率が高く、ランプ電力が
５５Ｗのランプで１３８ｌｍ／Ｗに達している。しか
し、低圧ナトリウムランプからの発光のほとんどは、Ｄ
線と呼ばれる５８９．０ｎｍ及び５８９．６ｎｍの輝
線、すなわち橙黄色の単色光であり演色性はきわめて悪
く、色彩の区別が不可能である。従って低圧ナトリウム
ランプは、現在、演色性があまり要求されない道路照明
やトンネル照明等に主に利用されている。

【０００３】道路やトンネルなどで利用する場合でも、
例えば標識の色彩が区別できない、トンネル内のコンク
リート路面の白色と黄色の路面標示の色の区別ができな
いなどの不都合があるが、現状では効率すなわち経済性
を優先して低圧ナトリウムランプが使用されることが多
い。

【０００４】近年、低圧ナトリウムランプに代わる光源
として高圧ナトリウムランプが開発され、従来低圧ナト
リウムランプが使用されていた道路照明やトンネル照明
に徐々に普及してきている。高圧ナトリウムランプは橙
黄色の光を放射する高輝度放電ランプの一種であり、白
色蛍光ランプなどに比べ演色性は劣るものの色の識別が
可能であり、かつ発光効率はランプ電力が２２０Ｗのラ
ンプで１２７ｌｍ／Ｗと低圧ナトリウムランプに次いで
高い。このため発光効率と演色性を兼ね備えた光源とし
て高圧ナトリウムランプの利用が拡大してきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、道路、
トンネルを走行する運転者が得る視覚情報のなかで、路
面標示、特に車線の区画線は車両の横方向の位置を維持
する上で非常に重要であるが、低圧ナトリウムランプで
照明された道路、トンネルでは、道路上の白色と黄色の
路面標示の色の区別が困難であり、特にトンネル内のコ
ンクリート路面と白色、黄色の路面標示の色の区別が難
しいという欠点が存在した。

【０００６】また標識は、道路、トンネルを走行する運
転者に対し、様々な情報を提供する役割がある。中でも
特に赤色の標識は防火、禁止、停止、危険などの重要な
意味を表わすものである。ところが、低圧ナトリウムラ
ンプで照明された道路、トンネルでは、標識の赤色の認
識が困難であるという欠点が存在した。

【０００７】一方、高圧ナトリウムランプは、演色性は
低いながら色彩の区別が可能であるが、発光効率が低圧
ナトリウムランプに比べ劣っている。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、高圧ナトリウムランプより高い発光効率を持ちなが
ら、第２から第５の発明のおいては、道路照明またはト
ンネル照明に使用した場合に黄色と白色の路面標示を判
別可能とする照明装置を提供することを目的とし、第６
〜第８の発明においては、道路照明またはトンネル照明
に使用した場合に標識の赤色を認識可能とする照明装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、低圧ナトリウムランプと、蛍光ラン
プとを備え、前記低圧ナトリウムランプから放射される
光束と前記蛍光ランプから放射される光束とを混光して
照明する構成である。

【００１０】第２の発明は、４４０〜４６０ｎｍ、５４
０〜５６０ｎｍ、６００〜６２０ｎｍのそれぞれの波長
域に発光ピーク波長が存在する三種類の蛍光体層を蛍光
ランプが有し、低圧ナトリウムランプから放射される光
束に対する前記蛍光ランプから放射される光束の割合を
１０〜４０％とした構成である。

【００１１】第３の発明は、４４０〜４６０ｎｍの波長
域に発光ピーク波長が存在する蛍光体層を蛍光ランプが
有し、低圧ナトリウムランプから放射される光束に対す
る前記蛍光ランプから放射される光束の割合を２〜１５
％とした構成である。

【００１２】第４の発明は、４４０〜４６０ｎｍ、５４
０〜５６０ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピーク波長が
存在する二種類の蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナ
トリウムランプから放射される光束に対する前記蛍光ラ
ンプから放射される光束の割合を５〜２０％とした構成
である。

【００１３】第５の発明は、４４０〜４６０ｎｍ、６０
０〜６２０ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピーク波長が
存在する二種類の蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナ
トリウムランプから放射される光束に対する前記蛍光ラ
ンプから放射される光束の割合を５〜１５％とした構成
である。

【００１４】第６の発明は、４４０〜４６０ｎｍ、５４
０〜５６０ｎｍ、６００〜６２０ｎｍのそれぞれの波長
域に発光ピーク波長が存在する三種類の蛍光体層を蛍光
ランプが有し、低圧ナトリウムランプから放射される光
束に対する前記蛍光ランプから放射される光束の割合を
１５〜４０％とした構成である。

【００１５】第７の発明は、６００〜６２０ｎｍの波長
域に発光ピーク波長が存在する蛍光体層を蛍光ランプが
有し、低圧ナトリウムランプから放射される光束に対す
る前記蛍光ランプから放射される光束の割合を１５〜２
０％とした構成である。

【００１６】第８の発明は、５４０〜５６０ｎｍ、６０
０〜６２０ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピーク波長が
存在する二種類の蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナ
トリウムランプから放射される光束に対する前記蛍光ラ
ンプから放射される光束の割合を２０〜２５％とした構
成である。

【００１７】

【作用】低圧ナトリウムランプから放射される光束と蛍
光ランプから放射される光束とを混光して照明すること
により、高圧ナトリウムランプより高い発光効率を持ち
ながら、第２〜第５の発明においては、道路照明または
トンネル照明に使用した場合に黄色と白色の路面標示を
判別可能とすることができ、第６〜第８の発明において
は、道路照明またはトンネル照明に使用した場合に標識
の赤色を認識可能とすることができる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例について図面に基づいて説明
する。第１〜第４の実施例は、低圧ナトリウムランプか
ら放射される光束と蛍光ランプから放射される光束とを
混光して照明することにより、高圧ナトリウムランプよ
り高い発光効率を持ちながら、道路照明またはトンネル
照明に使用した場合に黄色と白色の路面標示を判別可能
とすることができるものであり、第５〜第７の実施例
は、同様に標識の赤色を認識可能とすることができるも
のである。

【００１９】本発明を構成するランプのうち、低圧ナト
リウムランプの分光分布特性を図２に示す。図２のよう
に低圧ナトリウムランプの発光のほとんどは、発光ピー
ク波長２のＤ線である。また、第１〜第７の実施例を構
成する蛍光ランプの放射光の分光分布を図３〜図９に示
す。

【００２０】第１の実施例を構成する蛍光ランプからの
放射光は、図３に示すように、４４０〜４６０ｎｍに発
光ピーク波長３ａが、５４０〜５６０ｎｍに発光ピーク
波長３ｂが、６００〜６２０ｎｍに発光ピーク波長３ｃ
が存在し、これらの発光はそれぞれ青色発光の蛍光体、
緑色発光の蛍光体、赤色発光の蛍光体によるものであ
る。第１の実施例を構成する蛍光ランプは、この三種類
の蛍光体層を有し、一般に三波長域発光形蛍光ランプと
呼ばれている。このランプは、白色発光の蛍光ランプと
して比較的発光効率が高く、蛍光ランプ単独での演色性
も優れていることから、本発明の第１の実施例の照明装
置を構成する蛍光ランプとして使用した。なお、青色発
光の蛍光体としては２価ユーロビウム付活アルミン酸バ
リウムマグネシウム（ＢＡＭ）、緑色発光の蛍光体とし
てはセリウムおよびテルビウム付活りん酸ランタン（Ｌ
ＡＰ）、赤色発光の蛍光体としては３価ユーロピウム付
活酸化イットリウム（ＹＯＸ）を使用したが、他の蛍光
体を用いてもよい。

【００２１】第２の実施例を構成する蛍光ランプは、図
４に示すように４４０〜４６０ｎｍの波長域に発光ピー
ク波長４が存在する青色発光の蛍光体層を有し、青色の
光色の光を発光する。低圧ナトリウムランプのみで照明
した場合、黄色も無彩色も黄橙色に見えるが、黄色の補
色である青色の光をわずかに混光することにより、黄色
と無彩色が異って見え、黄色を黄色として認識できるよ
うになる。このためこの蛍光ランプを、本発明の第２の
実施例を構成する蛍光ランプとして使用した。

【００２２】第３の実施例を構成する蛍光ランプは、図
５に示すように、４４０〜４６０ｎｍ、５４０〜５６０
ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピーク波長５ａ、５ｂが
存在する青色発光の蛍光体、緑色発光の蛍光体の二種類
の蛍光体層を有するもので、青い光色の光を発光する。
この蛍光ランプは、青色発光の蛍光体の発光により、本
発明の第２の実施例の蛍光ランプと同様の作用で黄色を
認識させる特徴を持ちながら、かつ前記青色発光の蛍光
体よりも高い発光効率を持つ緑色発光の蛍光体を組み合
わせることにより、蛍光ランプとしての発光効率の向上
を図ったものであり、この蛍光ランプを本発明の第３の
実施例を構成する蛍光ランプとして使用した。

【００２３】第４の実施例を構成する蛍光ランプは、図
６に示すように、４４０〜４６０ｎｍ、６００〜６２０
ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピーク波長６ａ、６ｂが
存在する青色発光の蛍光体、赤色発光の蛍光体の二種類
の蛍光体層を有するもので、赤紫色の光色の光を発光す
る。この蛍光ランプは、青色発光の蛍光体の発光によ
り、本発明の第２の実施例の蛍光ランプと同様の作用で
黄色を認識させる特徴を持ちながら、かつ前記青色発光
の蛍光体よりも高い発光効率を持つ赤色発光の蛍光体を
組み合わせることにより、蛍光ランプとしての発光効率
の向上を図ったものであり、この蛍光ランプを本発明の
第４の実施例を構成する蛍光ランプとして使用した。

【００２４】第５の実施例を構成する蛍光ランプは、図
７に示すように、４４０〜４６０ｎｍに発光ピーク波長
７ａが、５４０〜５６０ｎｍに発光ピーク波長７ｂが、
６００〜６２０ｎｍに発光ピーク波長７ｃが存在し、こ
れらの発光はそれぞれ青色発光の蛍光体、緑色発光の蛍
光体、赤色発光の蛍光体によるものであって、第１の実
施例を構成する蛍光ランプと同様であり第１の実施例と
同様の理由から、この蛍光ランプを本発明の第５の実施
例を構成する蛍光ランプとして使用した。

【００２５】第６の実施例を構成する蛍光ランプは、図
８に示すように、６００〜６２０ｎｍの波長域に発光ピ
ーク波長８が存在する赤色発光の蛍光体層を有し、赤色
の光色の光を発光する。この波長域の光により、赤色を
赤色として認識できるようになるためこの蛍光ランプ
を、本発明の第６の実施例を構成する蛍光ランプとして
使用した。

【００２６】第７の実施例を構成する蛍光ランプは、図
９に示すように、５４０〜５６０ｎｍ、６００〜６２０
ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピーク波長９ａ、９ｂが
存在する緑色発光の蛍光体、赤色発光の蛍光体の二種類
の蛍光体層を有するもので、白色の光を発光する。この
蛍光ランプは、赤色発光の蛍光体の発光により、赤色を
認識させる特徴を持ちながら、かつ赤色発光の蛍光体よ
りも高い発光効率を持つ緑色発光の蛍光体を組み合わせ
ることにより、蛍光ランプとしての発光効率の向上を図
ったものであり、さらに第６の実施例では蛍光ランプの
光色が赤色であったものを、より自然な白色とすること
ができる。これらの理由からこの蛍光ランプを本発明の
第７の実施例を構成する蛍光ランプとして使用した。

【００２７】低圧ナトリウムランプとこれら蛍光ランプ
の光束を混光した場合、混光する光束の比率により色の
見え方および発光効率が変化する。そこで本発明の照明
装置の混光比率を求める目的で以下の観測実験を行っ
た。

【００２８】実験は、低圧ナトリウムランプと第１〜第
７の実施例のそれぞれの蛍光ランプとを混光させた照明
のもとで、観測者に黄色と白色の色票、または赤色の色
票を観測、評価させた。第１〜第４の実施例を構成する
蛍光ランプを混光した場合には、黄色と白色の色票を、
第５〜第７の実施例の蛍光ランプを混光した場合には赤
色の色票を被験者に観測させ、それぞれ、黄色、赤色と
して「ほとんど認識できない」「やっと認識できる」
「認識できる」「容易に認識できる」の４つの状態を混
光比率を変化させながら回答させて、それぞれの状態で
の混光比率を求めた。

【００２９】黄色の色票は、道路標示黄色見本（マンセ
ル参考値５．５ＹＲ６．５／１２）に近似したＪＩＳ標
準色票（マンセル値５ＹＲ７／１２）、白色の色票は黄
色の色票と同じ明度７の無彩色の色票を使用し、色票の
背景には明度５の無彩色紙を配置した。また、赤色の色
票には、道路標識令に定める赤の基準色（マンセル値
７．５Ｒ４／１３．５）に近似したＪＩＳ標準色票（マ
ンセル値７．５Ｒ４／１４）を使用し、色票の背景には
明度５の無彩色紙を配置した。色票面での照度はトンネ
ル内部の路面照度とほぼ同じ１００ルクス前後とした。

【００３０】３名の照明技術者を被験者として黄色と白
色の色票、または赤色の色票を観測させた結果を混光比
率と見え方の関係として図１０および図１１に示す。図
１０は、第１〜第４の実施例の蛍光ランプを低圧ナトリ
ウムランプとそれぞれ混光したときの黄色の色票の見え
方、図１１は、第５〜第７の実施例の蛍光ランプを低圧
ナトリウムランプとそれぞれ混光したときの赤色の色票
の見え方を示す。混光比率は、低圧ナトリウムランプの
光束に対する蛍光ランプの光束の割合である。ここで黄
色または赤色を「認識できる」ときの混光比率が色の識
別の条件とすると、これよりも混光比率が小さい場合に
は、本発明の効果が得られず、従って、「認識できる」
ときの混光比率よりも蛍光ランプの混光比率を大きくす
ることが必要である。黄色または赤色が「認識できる」
場合の混光比率の値を（表１）に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】一方、蛍光ランプの混光比率を大きくして
いくと、低圧ナトリウムランプと蛍光ランプの両方をあ
わせた発光効率、すなわち本発明の照明装置のランプの
発光効率が低下する。このため、高圧ナトリウムランプ
よりも高い発光効率が得られる混光比率を計算により求
めた。本発明を構成する低圧ナトリウムランプ、蛍光ラ
ンプ、及び比較対象とする高圧ナトリウムランプのラン
プ電力、発光効率を（表２）に示し、これらをもとに、
高圧ナトリウムランプの発光効率と本発明の照明装置の
発光効率が等しくなるときの、本発明の照明装置の低圧
ナトリウムランプの光束に対する蛍光ランプの光束の割
合、すなわち混光比率を算出し、結果を（表２）に併記
した。

【００３３】

【表２】

【００３４】以上の実験および計算から、本発明の効果
が得られる混光比率は、（表３）の混光比率ａであるこ
とが分かった。

【００３５】

【表３】

【００３６】しかし今回の実験および計算による結果
は、非常に限られた被験者および条件のもとで求めたも
のであるため、実際にはこれらよりやや広い範囲の割合
でも必要な効果が得られることが考えられる。したがっ
て、本発明の第１の実施例を構成する低圧ナトリウムラ
ンプの光束に対する蛍光ランプの光束の割合は、表３の
混光比率ｂに示すように、１０〜４０％、第２の実施例
においては２〜１５％、第３の実施例においては５〜２
０％、第４の実施例においては５〜１５％、第５の実施
例においては１５〜４０％、第６の実施例においては１
５〜２０％、第７の実施例においては２０〜２５％に設
定した。

【００３７】本発明の照明装置により低圧ナトリウムラ
ンプと蛍光ランプを混光して照明したときの照明光の分
光分布の一例として、第１の実施例について、照明光の
分光分布を図１に示す。この図は、低圧ナトリウムラン
プの光束に対する蛍光ランプの光束の割合を２０％とし
た場合のものである。

【００３８】

【発明の効果】以上のように第１の発明の照明装置は、
低圧ナトリウムランプから放射される光束と蛍光ランプ
から放射される光束とを混光して照明することによっ
て、高圧ナトリウムランプより高い発光効率を持ちなが
ら、第２から第５の発明のおいては、道路照明またはト
ンネル照明に使用した場合に黄色と白色の路面標示を判
別可能とすることができ、第６〜第８の発明において
は、道路照明またはトンネル照明に使用した場合に標識
の赤色を認識可能とすることができる。

【００３９】このため、低圧ナトリウムランプによる照
明設備を本発明の照明装置に置き換えた場合、路面標示
や標識の情報を正しく運転者に伝えることから運転のし
やすさや、交通安全に寄与することができる。また高圧
ナトリウムランプによる照明設備を本発明の照明装置に
置き換えた場合、路面標示の黄色または標識の赤を認識
させる効果を保ちながら、電力消費を低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の照明装置の照明光の分
光分布を示す図

【図２】本発明を構成する低圧ナトリウムランプの放射
光の分光分布を示す図

【図３】本発明の第１の実施例を構成する蛍光ランプの
放射光の分光分布を示す図

【図４】本発明の第２の実施例を構成する蛍光ランプの
放射光の分光分布を示す図

【図５】本発明の第３の実施例を構成する蛍光ランプの
放射光の分光分布を示す図

【図６】本発明の第４の実施例を構成する蛍光ランプの
放射光の分光分布を示す図

【図７】本発明の第５の実施例を構成する蛍光ランプの
放射光の分光分布を示す図

【図８】本発明の第６の実施例を構成する蛍光ランプの
放射光の分光分布を示す図

【図９】本発明の第７の実施例を構成する蛍光ランプの
放射光の分光分布を示す図

【図１０】黄色の見え方と、第１〜第４の実施例を構成
する蛍光ランプの混光比率との関係を示す図

【図１１】赤色の見え方と、第５〜第７の実施例を構成
する蛍光ランプの混光比率との関係を示す図

【符号の説明】

１ 第１の実施例の照明装置の分光分布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 正悦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低圧ナトリウムランプと、蛍光ランプとを
   備え、前記低圧ナトリウムランプから放射される光束と
   前記蛍光ランプから放射される光束とを混光して照明す
   ることを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】４４０〜４６０ｎｍ、５４０〜５６０ｎ
   ｍ、６００〜６２０ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピー
   ク波長が存在する三種類の蛍光体層を蛍光ランプが有
   し、低圧ナトリウムランプから放射される光束に対する
   前記蛍光ランプから放射される光束の割合が１０〜４０
   ％であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 【請求項３】４４０〜４６０ｎｍの波長域に発光ピーク
   波長が存在する蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナト
   リウムランプから放射される光束に対する前記蛍光ラン
   プから放射される光束の割合が２〜１５％であることを
   特徴とする請求項１記載の照明装置。
4. 【請求項４】４４０〜４６０ｎｍ、５４０〜５６０ｎｍ
   のそれぞれの波長域に発光ピーク波長が存在する二種類
   の蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナトリウムランプ
   から放射される光束に対する前記蛍光ランプから放射さ
   れる光束の割合が５〜２０％であることを特徴とする請
   求項１記載の照明装置。
5. 【請求項５】４４０〜４６０ｎｍ、６００〜６２０ｎｍ
   のそれぞれの波長域に発光ピーク波長が存在する二種類
   の蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナトリウムランプ
   から放射される光束に対する前記蛍光ランプから放射さ
   れる光束の割合が５〜１５％であることを特徴とする請
   求項１記載の照明装置。
6. 【請求項６】４４０〜４６０ｎｍ、５４０〜５６０ｎ
   ｍ、６００〜６２０ｎｍのそれぞれの波長域に発光ピー
   ク波長が存在する三種類の蛍光体層を蛍光ランプが有
   し、低圧ナトリウムランプから放射される光束に対する
   前記蛍光ランプから放射される光束の割合が１５〜４０
   ％であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
7. 【請求項７】６００〜６２０ｎｍの波長域に発光ピーク
   波長が存在する蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナト
   リウムランプから放射される光束に対する前記蛍光ラン
   プから放射される光束の割合が１５〜２０％であること
   を特徴とする請求項１記載の照明装置。
8. 【請求項８】５４０〜５６０ｎｍ、６００〜６２０ｎｍ
   のそれぞれの波長域に発光ピーク波長が存在する二種類
   の蛍光体層を蛍光ランプが有し、低圧ナトリウムランプ
   から放射される光束に対する前記蛍光ランプから放射さ
   れる光束の割合が２０〜２５％であることを特徴とする
   請求項１記載の照明装置。