| 【発明の名称】 |
光 源 |
| 【発明者】 |
【氏名】大久保 和明
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| 【要約】 |
【課題】蛍光ランプの光色と異なる光源を組み合わせた照明であって、両者の配光特性が一致した、空間的に光の色むらが発生しない照明を実現する。
【解決手段】水銀蒸気および希ガスを含む封入ガスが封入され、内部で低圧水銀放電を発生させる機能を持つ光透過性ガラス容器１の内部に塗布した蛍光体層２の一部を除去して、蛍光体の開口部３を設ける。この開口部３に複数のＬＥＤ４を、その発光が開口部３を通して、ガラス容器内部に入射するように配置する。このとき、ＬＥＤ４の光がガラス容器１の外部に漏れることの無いようにＬＥＤ４からガラス容器１にかけて樹脂等でできたカバー５を設ける。このときＬＥＤ４はその指向性が、一方向に集中せず拡散性のあるものを使用する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】金属蒸気および希ガスを含む封入ガスが封入された光透過性ガラス容器と、このガラス容器内壁面に設けられた蛍光体層と、前記封入ガス中で放電を維持するための手段と一個または複数の発光素子で構成され、前記ガラス容器内壁の蛍光体層が設けられていない部分から、前記発光素子の発光を、前記ガラス容器内に導き入れ、前記ガラス容器内壁面の蛍光体層で拡散透過させ、前記封入ガス中での放電によって発生する放射により前記蛍光体層を励起して得られる光と、前記蛍光体層で混合して拡散し前記ガラス容器を透過させて取り出すことにより前記蛍光発光と前記発光素子からの光の配光が同一となることを特徴とする光源。
【請求項２】レンズ、若しくは反射鏡、若しくは光ガイドまたはこれらの光学系を組み合わせて、前記発光素子の発光を前記ガラス容器内壁の蛍光体層が設けられていない部分から、前記ガラス容器内に導き入れることを特徴とする請求項１記載の光源。
【請求項３】発光素子にかわり、ガラス容器と蛍光体層の間に反射膜を塗布し一部をはぎ取り開口部を設け、金属蒸気と希ガスを含む封入ガスが封入して、前記封入ガス中で放電を維持するための手段を持つ第２の光源から成り、前記第２の光源の前記開口部からの光を、ガラス容器内壁の蛍光体層が設けられていない部分から、前記ガラス容器内に導き入れる構造を持つ請求項１記載の光源。
【請求項４】レンズ、若しくは反射鏡、若しくは光ガイドまたはこれらの光学系を組み合わせて、前記第２の光源の発光を前記ガラス容器内壁の蛍光体層が設けられていない部分から、前記ガラス容器内に導き入れることを特徴とする請求項３記載の光源。
【請求項５】請求項１記載の光源を有し、前記発光素子の発光強度を可変できる機能を持ち、この機能により前記ガラス容器より発する光色を調整することを特徴とする照明器具。
【請求項６】前記発光素子が複数の種類の光色を発する持つ素子で構成され、それぞれの光色の発光素子の発光強度を独立に調整できる機能を持つことを特徴とする請求項５記載の照明器具。
【請求項７】前記発光素子が紫外または赤外放射を発する発光素子である請求項１記載の光源。
【請求項８】前記発光素子が紫外または赤外放射を発する発光素子である請求項２記載の光源。
【請求項９】開口部分を有し、かつ封入ガスが封入された光透過性の容器と、前記容器の開口部分を除く内壁面に設けられた蛍光体層と、前記開口部分から光を前記容器内部に入れるための手段を有し、前記蛍光体層を励起して得られる光と前記開口部分からの光を前記蛍光体層で混合して拡散し前記容器を透過させて取り出すように構成したことを特徴とする光源。
【請求項１０】請求項９記載の光源を、発光源としたことを特徴とする照明器具。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第２の発光源を備えた光源、および照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般家庭の照明や、オフィス照明は、その効率の向上から蛍光ランプが普及してきている。蛍光ランプは複数の種類の蛍光体を塗布し、それらの蛍光体の塗布比率や蛍光体の種類を変えることにより、その光色を変えることができる。
【０００３】例えば、希土類蛍光体の青色蛍光体（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+）のみを塗布すれば青色の発光の蛍光ランプが得られ、さらに緑発光蛍光体（ＬaＰＯ4：Ｃｅ3+,Ｔｂ3+）や、赤色発光蛍光体Ｙ2Ｏ3:Ｅｕ3+を単独で塗布すれば、緑や赤の発光の蛍光ランプが得られる。また、これらの３種類の蛍光体の混合比を変えて塗布することにより、相関色温度３０００Ｋの電球色蛍光ランプや、さらに５０００Ｋや６７００Ｋの蛍光ランプが得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし先に示した３種類の蛍光体の組合せでは、６３０ｎｍ以上の発光スペクトルがあまり得られないため、例えば特殊演色評価数Ｒ９の値が低下する。すなわち、赤色の物体の色が昼光下で見る場合より多少くすんだ色となる。この点を補うため、これまで蛍光ランプと電球を組み合わせた照明器具が製品化されているが、蛍光ランプと電球は配光が異なるため、組み合わせた場合でも空間的な色むらが避けられなかった。
【０００５】本発明は、かかる点に鑑み、蛍光ランプと、蛍光ランプの光色と異なる光源を組み合わせた照明を実現する場合、両者の配光特性が一致した、空間的に光の色むらが発生しない光源を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するため、開口部分を有し、かつ封入ガスが封入された光透過性の容器と、前記容器の開口部分を除く内壁面に設けられた蛍光体層と、前記開口部分から光を前記容器内部に入れるための手段を有し、前記蛍光体層を励起して得られる光と前記開口部分からの光を前記蛍光体層で混合して拡散し前記容器を透過させて取り出すように構成したことを特徴とする。
【０００７】この構成によれば、前記蛍光発光と前記開口部分からの光の配光が同一もしくはほぼ同一となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】一般に蛍光ランプはガラス管内壁に塗布した蛍光体層が、管内の低圧水銀放電によって発生した紫外放射によって励起されて可視光を発生する。この可視光はガラス管内の蛍光体により拡散的に相互反射されるため内部の発光むらは解消される。蛍光膜は可視波長域で約２０％程度の透過率を持つため、内部で拡散された光が蛍光体を透過してランプの外に導かれる。このとき蛍光体層の一部を除去すると、逆にその部分でガラスの外側から蛍光ランプ内部に光を導き入れる事ができる。蛍光ランプ内部に導かれた光は、ガラス管内壁の蛍光体層によって拡散的に相互反射され、蛍光体からの蛍光発光とほぼ同一の配光特性で、蛍光ランプ外部に放射する事ができる。
【０００９】このように、蛍光ランプと、蛍光ランプの光色と異なる光源を組み合わせた照明を実現する場合、両者の配光特性が一致した、空間的に光の色むらが発生しない光源を実現できる。
【００１０】（実施例１）本発明（請求項１）の実施例１を図面を使って説明する。
【００１１】図１は蛍光ランプとＬＥＤを組み合わせた光源を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は横断面図である。
【００１２】図において水銀蒸気および希ガスを含む封入ガスが封入され、内部で低圧水銀放電を発生させる機能を持つ光透過性のガラス容器１の内部に塗布した蛍光体層２の一部を除去して、蛍光体の開口部３を設ける。この開口部３に複数のＬＥＤ４を、その発光が開口部３を通して、ガラス容器１の内部に入射するように配置する。このとき、ＬＥＤ４の光がガラス容器１の外部に漏れることの無いようにＬＥＤ４からガラス容器１にかけて樹脂等でできたカバー５を設ける。このときＬＥＤ４はその指向性が、一方向に集中せず拡散性のあるものを使用する。図２に、使用するＬＥＤ４の配光特性の例を示す。
【００１３】（実施例２）本発明（請求項２）の実施例２を図３に示す。
【００１４】本実施例は、光学系の使用例として光ガイド６を用いた例である。光ガイド６は複数の光ファイバーを束ねたものであっても良い。ＬＥＤ４からの光を光ガイド６を用いて、蛍光体の開口部３に導き、そこからガラス容器１の内部に入射させる。
【００１５】ガラス容器１が内部の放電により温度が高くなる場合、ＬＥＤ４の温度上昇を避けるのに有効な構成である。光ガイド６とガラス容器１の接続部分はカバー５を設けて光が外に漏れることを防ぐ。
【００１６】（実施例３）本発明（請求項３）の実施例３を図４に示す。
【００１７】図において水銀蒸気および希ガスを含む封入ガスが封入され、内部で低圧水銀放電を発生させる機能を持つ光透過性の第２のガラス容器７の内部に反射膜８を塗布し、さらにその上に第２の蛍光体層９を塗布して、反射膜８と第２の蛍光体層９の一部を除去した第２の開口部１０を設け、第２のガラス容器７の内部のすべての発光が、第２の開口部１０から出るようにする。
【００１８】そしてこの第２の開口部１０と、第１のガラス容器１の開口部３とを近接して設置し、第２の開口部１０からの光を第１の開口部３を通して第１のガラス容器１に導くことにより、第２のガラス容器７内部の発光が、第１のガラス容器１から、第１のガラス容器１内で発生した光とともに 同一の配光で、第１のガラス容器１から放射される。
【００１９】（実施例４）本発明（請求項４）の実施例４を図５に示す。
【００２０】本実施例は図に示すように、実施例３において、第１の開口部３と第２の開口部１０との間にレンズ１１を設け、第２のガラス容器７の内部の発光を効率よく第１の開口部３を通じて第１のガラス容器１に導くことができる。
【００２１】これは、第２の開口部１０からでる光は広い角度に広がるが、第１の開口部３の部分のガラス容器７は曲率を持つ場合、入射角がさらに浅くなり、レンズが無い場合、反射する成分が多くなるためである。
【００２２】レンズ１１は、例えばシリンドリカルレンズを使用することにより、第２のガラス容器７が筒状の直管蛍光ランプタイプの場合、有効である。
【００２３】（実施例５）本発明（請求項５，６）の実施例５として、相関色温度６８００Ｋの３波長域発光形蛍光ランプの蛍光体を蛍光体層２とし、ＬＥＤ４に緑色ＬＥＤと赤色ＬＥＤを組合せそれぞれ独立に調光できるようにした装置について説明する。
【００２４】図６にそれぞれの発光の分光分布を示す。これらの光源を組み合わせて、黒体軌跡に沿って色を変えた場合の変化を（表１）に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】（表１）は、３光源の放射の比とその結果得られる光色を、相関色温度と黒体軌跡からのずれΔｕｖ（Ｕ，Ｖ座標系上）で示す。
【００２７】この表から、上記の３種の光源を調光して混合する照明器具により、６７００Ｋから３４００Ｋまでの範囲で光色を可変できる。
【００２８】尚、蛍光体層を励起する手段としては、一般の蛍光灯と同様の放電により得た紫外放射で行う構成としたが、冷陰極手段などを用いて紫外放射を得て蛍光体層を励起する構成としてもよい。また、無水銀の蛍光灯ランプにも応用できる。
【００２９】また、開口部分から入れる光は、ＬＥＤの光としたが、他の光源からの光でも実現可能なことは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、蛍光ランプと、蛍光ランプの光色と異なる光源を組み合わせた照明を実現する場合、両者の配光特性が一致した、空間的に光の色むらが発生しない光源を実現できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月１５日（１９９８．１２．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１８２４０４（Ｐ２０００−１８２４０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月３０日（２０００．６．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３５５６５８ |
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