(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動時に３０００ケルビン〜４５００ケルビンの相関色温度を示す、色品質尺度が向上した商用ユニット用ランプであって、
作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子を含み、
前記ランプは作動時に、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ１に対して−５〜２、
ＶＳ２に対して−２〜５、
ＶＳ３に対して−５〜０、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ４に対して−２．５〜８、
ＶＳ５に対して−２〜１５、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ６に対して０〜２１、
ＶＳ７に対して３〜２２、
ＶＳ８に対して２〜７、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ９に対して−６〜５．５、
ＶＳ１０に対して−４〜５、
ＶＳ１１に対して−４〜２、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１２に対して−０．５〜５、
ＶＳ１３に対して１〜１２、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１４に対して−７〜４、
ＶＳ１５に対して−７〜７、
のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させ、
前記彩度差値はＣＩＥＬＡＢ空間において測定され、ただしランプは白熱発光素子を含まず、
前記ランプは、ＯＬＥＤおよびＬＥＤのうちの１または複数によって選択的に補足された、低圧水銀蒸気放電ランプであり、
前記少なくとも１つの発光素子は、蛍光体である、ランプ。
【請求項２】
２つ以上の発光素子の組み合わせであって、ピーク発光が５９０〜６７０ｎｍの範囲である赤色発光素子、ピーク発光が５００〜５７０ｎｍの範囲である第１の緑色発光素子、およびピーク発光が４３０〜４９０ｎｍの範囲である青色発光素子を含む組み合わせを含み、
単一の発光素子は１または複数の色を発する場合があり、
任意的に、琥珀色発光素子および青緑色発光素子の少なくとも一方をさらに含む請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記赤色発光素子、前記第１の緑色発光素子、および前記青色発光素子に対するピーク発光はそれぞれ半値幅が１〜１００ｎｍである請求項２に記載のランプ。
【請求項４】
前記組み合わせは、前記第１の緑色発光素子とは異なる第２の緑色発光素子であって、ピーク発光が５３０〜５６０ｎｍの範囲であり、半値幅が１〜２０ｎｍである第２の緑色発光素子をさらに含む請求項２に記載のランプ。
【請求項５】
前記赤色発光素子は、
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ；３．５ＭｇＯ＊０．５ＭｇＦ２＊ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋；Ｇｄ（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｂ５Ｏ１０：Ｃｅ，Ｍｎ；（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋；およびＹ（Ｖ，Ｐ）Ｏ４：Ｅｕからなる群から選択される蛍光体を含む請求項２乃至４のいずれかに記載のランプ。
【請求項６】
前記第１の緑色発光素子は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋；ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ；（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９；（Ｃｅ，Ｔｂ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１１Ｏ１９；（Ｃｅ，Ｌａ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１１Ｏ１９；およびＳｒＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋からなる群から選択される蛍光体を含む請求項２乃至５のいずれかに記載のランプ。
【請求項７】
前記青色発光素子は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋；（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋；およびＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋からなる群から選択される蛍光体を含む請求項２に記載のランプ。
【請求項８】
前記ランプは、蛍光ランプ、高輝度放電ランプ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される請求項１乃至７のいずれかに記載のランプ。
【請求項９】
前記ランプは、光透過性エンベロープと前記エンベロープの内部に封止された充填ガスとを含む蛍光ランプであり、
前記ＬＥＤおよび／または前記ＯＬＥＤは、前記蛍光ランプ内に取り付けられ、前記光透過性エンベロープ上にコーティングされた蛍光体組成物から発生している光に対して、赤色領域の少なくとも一部における光を増加させる、
請求項８に記載のランプ。
【請求項１０】
前記ランプは作動時に、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ１に対して−５〜２、
ＶＳ２に対して−２〜５、
ＶＳ３に対して−４〜−１、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ４に対して−２．５〜６、
ＶＳ５に対して−２〜１３、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ６に対して１〜２０、
ＶＳ７に対して３〜２１、
ＶＳ８に対して２〜７、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ９に対して−６〜５、
ＶＳ１０に対して−４〜４、
ＶＳ１１に対して−４〜２、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１２に対して０〜４、
ＶＳ１３に対して２〜１０、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１４に対して−６〜２、
ＶＳ１５に対して−７〜６、
のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させる請求項１乃至９のいずれかに記載のランプ。
【請求項１１】
作動時に４５００ケルビン〜７５００ケルビンの相関色温度を示し、色品質尺度が向上した商用ユニット用ランプであって、
作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子を含み、
前記ランプは作動時に、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ１に対して−５〜２、
ＶＳ２に対して−２〜４、
ＶＳ３に対して−５〜３、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ４に対して−２〜５、
ＶＳ５に対して−２〜１５、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ６に対して０〜２０、
ＶＳ７に対して１〜２２、
ＶＳ８に対して２〜８、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ９に対して−５．５〜５．５、
ＶＳ１０に対して−５〜４、
ＶＳ１１に対して−４〜１、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１２に対して−１．５〜６、
ＶＳ１３に対して０．５〜１２、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１４に対して−５〜６、
ＶＳ１５に対して−５．５〜５、
のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させ、
前記彩度差値はＣＩＥＬＡＢ空間において測定され、ただしランプは白熱発光素子を含まず、
前記ランプは、ＯＬＥＤおよびＬＥＤのうちの１または複数によって選択的に補足された、低圧水銀蒸気放電ランプであり、
前記少なくとも１つの発光素子は、蛍光体である、ランプ。
【請求項１２】
２つ以上の発光素子の組み合わせであって、ピーク発光が５９０〜６７０ｎｍの範囲である赤色発光素子、ピーク発光が５００〜５７０ｎｍの範囲である第１の緑色発光素子、およびピーク発光が４３０〜４９０ｎｍの範囲である青色発光素子を含む組み合わせを含み、
単一の発光素子は１または複数の色を発する場合があり、
任意的に、琥珀色発光素子および青緑色発光素子の少なくとも一方をさらに含む請求項１１に記載のランプ。
【請求項１３】
前記赤色発光素子、前記第１の緑色発光素子、および前記青色発光素子に対するピーク発光はそれぞれ、半値幅が１〜１００ｎｍである請求項１２に記載のランプ。
【請求項１４】
前記組み合わせは、前記第１の緑色発光素子とは異なる第２の緑色発光素子であって、ピーク発光が５３０〜５６０ｎｍの範囲であり、半値幅が１〜２０ｎｍである第２の緑色発光素子をさらに含む請求項１２に記載のランプ。
【請求項１５】
前記赤色発光素子は、
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ；３．５ＭｇＯ＊０．５ＭｇＦ２＊ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋；Ｇｄ（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｂ５Ｏ１０：Ｃｅ，Ｍｎ；（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋；およびＹ（Ｖ，Ｐ）Ｏ４：Ｅｕからなる群から選択される蛍光体を含む請求項１２に記載のランプ。
【請求項１６】
前記第１の緑色発光素子は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋；ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ；（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９；（Ｃｅ，Ｔｂ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１１Ｏ１９；（Ｃｅ，Ｌａ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１１Ｏ１９；およびＳｒＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋からなる群から選択される蛍光体を含む請求項１２又は１５に記載のランプ。
【請求項１７】
前記青色発光素子は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋；（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋；およびＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋からなる群から選択される蛍光体を含む請求項１２乃至１６のいずれかに記載のランプ。
【請求項１８】
前記ランプは、蛍光ランプである請求項１１乃至１７のいずれかに記載のランプ。
【請求項１９】
前記ランプは、光透過性エンベロープと前記エンベロープの内部に封止された充填ガスとを含む蛍光ランプであり、
前記ＬＥＤおよび／または前記ＯＬＥＤは、前記蛍光ランプ内に取り付けられ、前記光透過性エンベロープ上にコーティングされた蛍光体組成物から発生している光に対して、赤色領域の少なくとも一部における光を増加させる、
請求項１８に記載のランプ。
【請求項２０】
前記ランプは作動時に、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ１に対して−５〜０、
ＶＳ２に対して−２〜４、
ＶＳ３に対して−４．５〜２、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ４に対して−２〜５、
ＶＳ５に対して−２〜１３、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ６に対して１〜２０、
ＶＳ７に対して２〜２１、
ＶＳ８に対して２〜８、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ９に対して−５．５〜５、
ＶＳ１０に対して−５〜３、
ＶＳ１１に対して−４〜１、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１２に対して−０．５〜４、
ＶＳ１３に対して１〜１０、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１４に対して−４〜４、
ＶＳ１５に対して−５〜３、
のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させる請求項１１乃至１９のいずれかに記載のランプ。
【請求項２１】
作動時に７５００ケルビン〜２００００ケルビンの相関色温度を示す、色品質尺度が向上した商用ユニット用ランプであって、
作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子を含み、
前記ランプは作動時に、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ１に対して−２〜２、
ＶＳ２に対して０〜５、
ＶＳ３に対して−５〜５．５、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ４に対して−２．５〜４、
ＶＳ５に対して−３〜１５、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ６に対して１〜２２、
ＶＳ７に対して０〜２３、
ＶＳ８に対して４〜１１、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ９に対して−４．５〜６、
ＶＳ１０に対して−４〜５、
ＶＳ１１に対して−４〜１、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１２に対して−１．５〜６、
ＶＳ１３に対して１〜１３、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１４に対して−３〜７、
ＶＳ１５に対して−３〜８、
のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させ、
前記彩度差値はＣＩＥＬＡＢ空間において測定され、ただしランプは白熱発光素子を含まず、
前記ランプは、ＯＬＥＤおよびＬＥＤのうちの１または複数によって選択的に補足された、低圧水銀蒸気放電ランプであり、
前記少なくとも１つの発光素子は、蛍光体である、ランプ。
【請求項２２】
２つ以上の発光素子の組み合わせであって、ピーク発光が５９０〜６７０ｎｍの範囲である赤色発光素子、ピーク発光が５００〜５７０ｎｍの範囲である第１の緑色発光素子、およびピーク発光が４３０〜４９０ｎｍの範囲である青色発光素子を含む組み合わせを含み、
単一の発光素子は１または複数の色を発する場合があり、
任意的に、琥珀色発光素子および青緑色発光素子の少なくとも一方をさらに含む請求項２１に記載のランプ。
【請求項２３】
前記赤色発光素子、前記第１の緑色発光素子、および前記青色発光素子に対するピーク発光はそれぞれ半値幅が１〜１００ｎｍである請求項２２に記載のランプ。
【請求項２４】
前記組み合わせは、前記第１の緑色発光素子とは異なる第２の緑色発光素子であって、ピーク発光が５３０〜５６０ｎｍの範囲であり、半値幅が１〜２０ｎｍである第２の緑色発光素子をさらに含む請求項２２に記載のランプ。
【請求項２５】
前記赤色発光素子は、
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ；３．５ＭｇＯ＊０．５ＭｇＦ２＊ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋；Ｇｄ（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｂ５Ｏ１０：Ｃｅ，Ｍｎ；（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）２：Ｓｎ２＋；およびＹ（Ｖ，Ｐ）Ｏ４：Ｅｕからなる群から選択される蛍光体を含む請求項２２に記載のランプ。
【請求項２６】
前記第１の緑色発光素子は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋；ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ；（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ１１Ｏ１９；（Ｃｅ，Ｔｂ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１１Ｏ１９；（Ｃｅ，Ｌａ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１１Ｏ１９；およびＳｒＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ２＋からなる群から選択される蛍光体を含む請求項２２に記載のランプ。
【請求項２７】
前記青色発光素子は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋；（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋；およびＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋からなる群から選択される蛍光体を含む請求項２２に記載のランプ。
【請求項２８】
前記ランプは、蛍光ランプである請求項２１に記載のランプ。
【請求項２９】
前記ランプは、光透過性エンベロープと前記エンベロープの内部に封止された充填ガスとを含む蛍光ランプであり、
前記ＬＥＤおよび／または前記ＯＬＥＤは、前記蛍光ランプ内に取り付けられ、前記光透過性エンベロープ上にコーティングされた蛍光体組成物から発生している光に対して、赤色領域の少なくとも一部における光を増加させる、
請求項２８に記載のランプ。
【請求項３０】
作動時に３０００ケルビン〜４５００ケルビンの相関色温度と所定の彩度差値を示し、色品質尺度が向上するように、作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子を含む商用ユニット用ランプを調整する方法であって、
ＬＥＤおよび／またはＯＬＥＤを、前記ランプ内に取り付けるステップと、
ＣＩＥＬＡＢ空間において測定される前記彩度差値が、前記ランプは作動時に、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ１に対して−５〜２、
ＶＳ２に対して−２〜５、
ＶＳ３に対して−５〜０、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ４に対して−２．５〜８、
ＶＳ５に対して−２〜１５、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ６に対して０〜２１、
ＶＳ７に対して３〜２２、
ＶＳ８に対して２〜７、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、
ＶＳ９に対して−６〜５．５、
ＶＳ１０に対して−４〜５、
ＶＳ１１に対して−４〜２、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１２に対して−０．５〜５、
ＶＳ１３に対して１〜１２、
のパラメータ内にあり、
ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、
ＶＳ１４に対して−７〜４、
ＶＳ１５に対して−７〜７、
のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させるように、  白熱発光素子を含まない低圧水銀蒸気放電ランプである前記ランプからの光に、前記ＯＬＥＤおよび前記ＬＥＤのうちの１または複数によって発生させた光を補足することにより、赤色領域の少なくとも一部における光を増加させるステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源に関し、より詳細には、高相関色温度において色コントラストが増強された光源に関する。
【０００２】
本明細書で説明する技術は、同時継続中の米国特許出願第１１／８７３４６３号明細書（２００７年１０月１７日に出願）、タイトル「色コントラストが増強された光源」と、同時継続中の米国特許出願第１２／２４６１１０号明細書（２００８年１０月６日に出願）、やはりタイトルは「色コントラストが増強された光源」とに関する。なお両文献とも本明細書において参照により取り入れられている。
【背景技術】
【０００３】
蛍光照明は、一般的な白熱照明に代わるエネルギー効率の良い照明である。しかし蛍光照明の採用は、ある特定の用途において遅れている。蛍光照明下での物体色の品質は、光源の価値の重要な側面である。良好な演色が非常に重要なある特定の用途が存在する。このような用途は、製品の真の色知覚が望まれる商用ユニットにおける照明である。たとえば衣料品店、生鮮食品店、フォトおよびシネマ・スタジオである。
【０００４】
一般的に、物体色の品質は、演色という観点から記述される。これは、光源によって照明された物体の心理物理的な色が、特定の条件に対する参照光源のそれと一致する度合いの尺度である。演色は、本明細書で用いる場合、その同じ物体を参照光源下に置いたときと比較した物体色の正確な表現を指す。一部の光源（たとえば、蛍光照明）は、演色が不十分であることが知られており、可視光として、スペクトルの赤色領域における光が弱められ、黄色領域における光の量が過度に強調された可視光が生成される可能性がある。このような照明では、冷光または殺菌光、および一般的に照明中の物品の色を落とす光が生成されることが認められている。
【０００５】
また光源は、その見かけの色という観点からも記述されている。見かけの色は色温度として表現される。色温度は、考慮中の放射とほぼ同じ色度の放射を発する黒体の温度である。色温度が３０００ケルビンの光源は、色温度が４１００ケルビンの光源よりも赤色成分が大きい。白色光は通常、色温度（より正確には、相関色温度ＣＣＴ）が約４０００〜８０００Ｋである。色温度が４０００の白色光は帯黄色である。ＣＣＴが８０００Ｋの白色光は、より青みを帯びた色であり、「クール・ホワイト」と言われる場合がある。実質的な青成分を有する光は睡眠周期およびホルモン効果に関して人体に効果があると示唆する証拠が存在する。特に、非常に青い光は人の概日リズムの調整に効果的である可能性があるということが一般的に知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、高色温度ランプを有する（したがって、実質的な青成分を有する）ランプは、その物体の演色（すなわちその見え方）の点で好ましくないと考えられることが多い。したがって、望ましいのは、色温度が高いかまたは非常に高い場合においても演色が向上しているスペクトルを有する光源である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の一態様においては、作動時に約３０００ケルビン〜約４５００ケルビンの相関色温度を示す、色品質尺度が向上したランプが提供される。ランプは、作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子を含む。ただしランプは白熱発光素子を含まない。ランプは作動時に、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ１に対して−５〜２、ＶＳ２に対して−２〜５、ＶＳ３に対して−５〜０のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ４に対して−２．５〜８、ＶＳ５に対して−２〜１５のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ６に対して０〜２１、ＶＳ７に対して３〜２２、ＶＳ８に対して２〜７のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ９に対して−６〜５．５、ＶＳ１０に対して−４〜５、ＶＳ１１に対して−４〜２のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ１２に対して−０．５〜５、ＶＳ１３に対して１〜１２のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ１４に対して−７〜４、ＶＳ１５に対して−７〜７のパラメータ内にあるような彩度差（ｄｅｌｔａ  ｃｈｒｏｍａ）値を有する合計発光を伴う光を発生させる。彩度差値はＣＩＥＬＡＢ空間において測定される。
【０００８】
本発明の実施形態の別の態様においては、作動時に約４５００ケルビン〜約７５００ケルビンの相関色温度を示す、色品質尺度が向上したランプが提供される。ランプは、作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子を含む。ただし、ランプは白熱発光素子を含まない。前記ランプは作動時に、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ１に対して−５〜２、ＶＳ２に対して−２〜４、およびＶＳ３に対して−５〜３のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ４に対して−２〜５、ＶＳ５に対して−２〜１５のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ６に対して０〜２０、ＶＳ７に対して１〜２２、ＶＳ８に対して２〜８のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ９に対して−５．５〜５．５、ＶＳ１０に対して−５〜４、ＶＳ１に対して−４〜１のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ１２に対して−１．５〜６、ＶＳ１３に対して０．５〜１２のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ１４に対して−５〜６、ＶＳ１５に対して−５．５〜５のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させる。彩度差値はＣＩＥＬＡＢ空間において測定される。
【０００９】
さらに本発明の実施形態の別の態様においては、作動時に約７５００ケルビン〜約２００００ケルビンの相関色温度を示す、色品質尺度が向上したランプが提供される。ランプは、作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子を含む、ただし、ランプは白熱発光素子を含まない。前記ランプは作動時に、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ１に対して−２〜２、ＶＳ２に対して０〜５、ＶＳ３に対して−５〜５．５のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ４に対して−２．５〜４、ＶＳ５に対して−３〜１５のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ６に対して１〜２２、ＶＳ７に対して０〜２３、ＶＳ８に対して４〜１１のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも２つの色見本が、ＶＳ９に対して−４．５〜６、ＶＳ１０に対して−４〜５、ＶＳ１１に対して−４〜１のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ１２に対して−１．５〜６、ＶＳ１３に対して１〜１３のパラメータ内にあり、ＣＱＳの少なくとも１つの色見本が、ＶＳ１４に対して−３〜７、ＶＳ１５に対して−３〜８のパラメータ内にあるような彩度差値を有する合計発光を伴う光を発生させる。彩度差値はＣＩＥＬＡＢ空間において測定される。
【００１０】
本発明の他の特徴および優位性は、以下の詳細な説明からより良好に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施形態による蛍光ランプを図式的に、部分的に断面で示す図である。
【図２】本開示の実施形態による蛍光ランプに対する発光スペクトルを示す図である。
【図３】本開示の実施形態による別の蛍光ランプに対する発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書で用いる場合、用語「ランプ」および「光源」は実質的に交換可能に用いられ、蛍光体、蒸気放電、高輝度放電、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される作動時に光放射を行なう少なくとも１つの発光素子によって発生させることができる任意の可視光および／または紫外線光の光源を指す。用語「合計発光」は、上記で定義したような１または複数の発光素子を有するランプから放出される組み合わせ光を指す。ランプ（たとえば）が１つの発光素子（たとえば、白色発光素子）のみを含む場合でも、このような光放射は用語合計発光の定義に含まれる。ランプが複数の発光素子を含む場合、すべての素子からの光の組み合わせも、合計発光を構成する場合がある例である。また合計発光は、上記で定義したような１または複数の発光素子を有するランプであって、他のタイプの素子（たとえば、ＬＥＤおよび／またはＯＬＥＤ）からの光をさらに含むランプから放出される組み合わせ光を指す場合もある。ランプが白熱発光素子を含んでいないことは、本発明の好ましい実施形態である。
【００１３】
従来の白熱ランプはスペクトルの黄色領域においてある量の光を発生させるために、演色が魅力のないものになる場合があることが、一般的に知られている。このような従来の白熱ランプに対する改善では、フィルタを用いて黄色光の一部を取り除くかまたはろ過除去することを、このようなランプのガラス・エンベロープにネオジムを含めることによって行なっている。このような照明システムの例としては、ゼネラル・エレクトリック・カンパニによって生産されるリビール（ＲＥＶＥＡＬ）（商標）電球の製品ラインが挙げられる。リビール（商標）バルブのスペクトルの関連する特徴の１つは、黄色領域における深い凹部であり、これはネオジム・ガラスによるろ過作用によってもたらされている。この黄色領域での不完全性によって、このランプの下で物体を視認したときに、普通の白熱電球と比べて赤緑色コントラストが増加することになる。これは、顧客にとって非常に魅力的であることが分かっている。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、リビール（商標）バルブに勝る増強された色コントラストを有する場合があるランプが提供されるが、このようなランプは、白熱発光素子を含んでいないという条件に従う。用語「白熱発光素子」は一般的に、加熱に起因して光および／または熱放射を発する素子を意味するものと当業者によって理解されている。これには、フィラメントを流れる電流によって誘起される加熱時に白熱するフィラメントを有する良く知られた発光素子が含まれる。本発明の実施形態によれば、用語「ランプ」には（これらに限定されないが）蛍光ランプ、放電ランプ、およびそれらの組み合わせなどが含まれる。
【００１５】
本開示の実施形態によるランプは、蒸気放電ランプ（たとえば、低圧水銀または水銀フリーの蒸気放電ランプ）とすることができる。それらの多くは一般的に当該技術分野において良く知られている。このようなランプは、いくつかの実施形態において、光透過性エンベロープを含むことができる。光透過性エンベロープは、直線状および／または円筒状であっても良く、ガラスまたは別の光透過性材料から作ることができ、円形断面であっても良い。光の柔らかさおよび明るさを時間が経っても維持することを改善するために、エンベロープの内面に反射性バリア・コーティングまたは層を設けることができる。エンベロープの内面（または、もしあればバリア層の内面）には通常、蛍光体層が設けられている。このような蛍光体層は通常、希土類蛍光体層、たとえば多重蛍光体層、または他の蛍光体層を含んでいる。前述したタイプのランプは、蛍光ランプ、たとえばＴ１２、Ｔ１０、またはＴ８ランプとすることができる。これらは一般的に、当該技術分野において知られている。あるいは、ランプは、非直線状、たとえば円形状そうでなければ曲線状の形状とすることができ、または公称外径を１インチ未満とすることができる。この代替的な場合には、ランプは、他の長さとすることもできるし、または折り畳まれたかもしくは包まれたトポロジの電球形蛍光ランプ（ＣＦＬ）にして、ランプの全長をガラス管の折り畳まれていない長さよりもはるかに短くしても良い。
【００１６】
本開示のさらに別の実施形態においては、ランプは高輝度放電（ＨＩＤ）ランプとすることができる。このようなＨＩＤランプとしては、たとえば、水銀蒸気、金属ハロゲン化物、低圧ナトリウム、または高圧ナトリウムのランプを挙げても良い。ＨＩＤランプによる光の生成は、一般的にチューブ（たとえば溶融石英または溶融アルミナ・チューブ）の内部に配置される２つの電極間に電気アークを発生させることによって行なわれる。一般的に当該技術分野で知られているように、チューブにガスおよび金属を入れる。ランプが起動されると金属は光を発生させる。
【００１７】
本開示のさらなる実施形態においては、ランプは、蛍光もしくはＣＦＬランプ、または蒸気放電もしくはＨＩＤランプを、ランプ内に設けた１または複数のＬＥＤおよび／またはＯＬＥＤ（有機エレクトロルミネセント装置）からの光で補足したものとすることができる。たとえば、ＬＥＤ生成光と放電活性された蛍光体変換光との組み合わせを用いて、色コントラストが増強された可視光を生成しても良い。このような組み合わせにおいて、ＬＥＤを蛍光またはＣＦＬランプ内の都合の良い場所に取り付けて、ランプのエンベロープ上にコーティングされた蛍光体組成物から発生している光に対して、可視スペクトルの選択波長領域（たとえば赤色領域の一部）における光を増加させる（または補足する）ことができる。
【００１８】
開示の実施形態においては、前述のランプはいずれも、色コントラストの増強または向上を示す。ランプの色の見え方それ自体は（このようなランプによって照明される物体とは対照的に）、その色度座標または色座標によって記述される。色度座標または色座標は、当業者であれば分かるように、そのスペクトル・パワー分布から標準的な方法に従って計算することができる。これは、ＣＩＥ、光源の演色特性を測定および特定する方法（Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ａｎｄ  ｓｐｅｃｉｆｙｉｎｇ  ｃｏｌｏｒ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅｓ）（第２版）、ＣＩＥ出版物第１３．２（ＴＣ−３，２）、ＣＩＥ中央事務局、パリ、１９７４年（ＣＩＥは国際照明委員会、または、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｅｄ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）により指定されている。ＣＩＥ標準色度図は、ｘ座標およびｙ座標を有する２次元グラフである。この標準図には、種々の温度における黒体放射体の色点が含まれている。ｘ、ｙ図上の黒体色度の軌跡はプランク軌跡として知られている。この軌跡上の点によって示される任意の発光源を、色温度によって、ケルビンの単位を用いて特定しても良い。このプランク軌跡の付近ではあるが軌跡上にはない点は、相関色温度（ＣＣＴ）によって特徴づけることができる。なぜならば、このような点から線を、この色温度においてプランク軌跡と交差するように引いて、すべての点が、平均的な人間の目には、ほぼ同じ色を有するように見えるようにすることができるからである。したがって、要約して言えば、ランプを、少なくとも部分的に、色座標およびＣＣＴの観点から特徴付けることができる。
【００１９】
本開示の実施形態によれば、色コントラストまたは彩度が増強された光ランプまたは光源が提供される。ランプ内で発光素子を混合することによって、魅力的に見える物体などの物体の照明において有用な光が得られる。
【００２０】
本開示の実施形態によるランプは、１つの発光素子を含んでいても良いし、発光素子の混合を含んでいても良く、どちらの場合でも、色コントラストが増強されたを光を発生させる。特に、光の色コントラストは、その彩度差（Δ彩度）値（後述する）が、色品質尺度（ＣＱＳ）において用いる色見本のそれぞれに対するある特定のパラメータの範囲に入るように、特徴付けられる。色品質尺度については、以下でもさらに説明する。用語を本明細書で用いる場合、「彩度」値はＣＩＥＬＡＢ空間において測定される。彩度値は、従来の技術によって、たとえばＣＩＥＬＡＢ色空間において計算することができる。たとえば、ＣＩＥ１９７６ａ、ｂ彩度値は、Ｃ＊ab＝［（ａ＊）2＋（ｂ＊）2］1/2として計算される。これは、当業者には良く知られていることであり、当該分野における標準ハンドブック、たとえば北米照明学会照明ハンドブック（Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ）（ＩＳＢＮ−１０：０−８７９９５−１５０−８）内に見つかる場合がある。
【００２１】
ＣＱＳ（米国標準技術局（ＮＩＳＴ）よって開発された）では、１５のマンセル色見本を用いて、光源によって照明される物体の色の様相を評価する。たとえば、より良く知られている演色評価数（ＣＲＩ）によって同様に行なわれるものである。ところで、より古いＣＲＩシステムでは、１４の標準色見本（Ｒ1〜Ｒ14、または一般的にＲiで示す）を用いて、演色を評価している。通常、ＣＲＩによる演色の得点について発表するとき、それは「平均演色評価数」（Ｒａと呼ばれる）である。これは、最初の８つの見本のみに対するＲi値の平均値である。これらの見本はすべて低〜中間の色調飽和度にある。しかし物体色を測定するＣＲＩシステムには、いくつかの不利点がある。たとえば、色空間の赤色領域は不均一であり、Ｒａを計算するために用いる８つの色見本は高度に飽和している。飽和色の演色は、たとえＲａ値が高くても、非常に不十分である可能性がある。言い換えれば、ランプのスペクトルを非常に高い値のＲａに従って最適化する場合があり、それでも実際の演色ははるかに不十分である。８つの色見本を単純に平均してＲａ値を得ているために、ランプは、１つまたは２つの色の演色が非常に不十分であったとしても。高得点を得ることができる。この問題が生じるのは、Ｒａを計算するために用いる高い色調飽和度の見本の数が少なすぎるからである。
【００２２】
ＣＱＳであれば、ＣＲＩシステムのこれらの不利点が打開される。したがってＣＱＳを、本開示の実施形態により、物体色の様相を評価するためのシステムとして用いる。ＣＱＳシステムでは、全部で１５の色見本の色の見え方を取り入れる全体的なＱa値を用いる。これらの色見本はすべて、比較的高い色調飽和度を有し、色空間において実質的に一様に分配される。Ｑa値は一般的に、１５の色見本のそれぞれに対する個々のＣＱＳ値の平均値に対応する。Ｑa値の計算は、Ｗ．デイビス（Ｄａｖｉｓ）およびＹ．オオノ（Ｏｈｎｏ）、「演色計量を向上させるために（Ｔｏｗａｒｄ  ａｎ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｃｏｌｏｒ  ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  ｍｅｔｒｉｃ）」ＳＰＩＥ第５回固体照明国際会議（Ｆｉｆｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ）の議事録、５９４１、２００５年においてより十分に説明されている。なおこの文献の全体の内容は、本明細書において参照により取り入れられている。
【００２３】
ＮＩＳＴによって設定されるように、ＣＱＳでは、表Ｉに示す色相値および彩度を有する１５の飽和状態のマンセル色見本（しばしばカラー「チップ」と言われる）の標準的な組を用いる。
【００２４】
【表１】
0005543974.tif 000002
【００２５】
これらの値（色相値／彩度）は、ＣＱＳの１５のマンセル色見本にそれぞれ対応している。１５のマンセル色見本は、ＶＳ１〜ＶＳ１５（両端を含む）（すなわち、ＶＳ１〜ＶＳ１５）として標示されている。言い換えれば、ＶＳ１は第１の標準的なマンセル色見本に対応し、ＶＳ２は第２のマンセル色見本に対応する等である。色相ラベルの説明は以下の通り。「Ｐ」は紫色、「ＰＢ」は紫青色、「Ｂ」は青色、「ＢＧ」は青緑色、「Ｇ」は緑色、「ＧＹ」は緑黄色、「Ｙ」は黄色、「ＹＲ」は黄赤色、「Ｒ」は赤色、および「ＲＰ」は赤紫色である。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、ＣＱＳは以下のように用いる。ランプ（または他の光源）から発生する光は、各カラー・チップに対する彩度値を、ある特定の相関色温度（ＣＣＴ）において、および光に対するある特定の色点（または色度座標）において有する。これらの彩度値を次に、参照光源を用いて発生させた各カラー・チップに対する彩度値の参照組と比較する。その参照光源は、対象とする光源と同じ色温度および同じ色点（色度座標）の両方を有するプランクの黒体放射である。対象とするランプまたは光源による照明下にある各カラー・チップに対する彩度差（Δ彩度）値は、ランプまたは光源の彩度値と参照光源の彩度値との間の算術差である。
【００２７】
実施形態によれば、本発明のランプから放出される光に対して望ましい彩度差（Δ彩度）値が存在する。彩度差値は、色知覚の識別にとって、また本明細書で説明するランプまたは光源の増強された色コントラストの評価にとって有用である。彩度差値を用いて、本開示の実施形態によるランプを選択し、作製し、および／または評価することができる。
【００２８】
開示の特定の実施形態は、作動時に約３０００ケルビン〜約４５００ケルビンの相関色温度を示すランプに向けられている。ランプは作動時に、表ＩＩのパラメータから選択されるＣＱＳの色見本に対する彩度差値を有する光を発生させる。これは、本明細書において低色温度の実施形態と言う。
【００２９】
【表２】
0005543974.tif 000003
【００３０】
前述したＣＣＴのランプは、表ＩＩの入力の通りに示すＶＳ値内にある彩度差値を有する光を発生させるという条件で、低色温度の実施形態に合致する。説明を助けるために、以下は表ＩＩの再表示である。低色温度の実施形態のランプは、表ＩＩにおいて特定されるＣＱＳ見本ＶＳ１〜ＶＳ３の任意の２つまたは３つに対する彩度差値を示し、同時に、表ＩＩにおいて特定されるＣＱＳ見本ＶＳ４〜ＶＳ５の任意の一つまたは２つに対する彩度差値を示し、同時に、ＣＱＳ見本Ｖ６〜Ｖ８の２つまたは３つに対する彩度差値を示し、同時に、ＣＱＳ見本Ｖ９〜Ｖ１１の２つまたは３つに対する彩度差値を示し、同時に、ＣＱＳ見本Ｖ１２〜Ｖ１３の１つまたは２つに対する彩度差値を示す、同時に、ＣＱＳ見本Ｖ１４〜Ｖ１５の１つまたは２つに対する彩度差値を示している。ランプがこの低色温度の実施形態に合致するか否かを確かめるために、単に、以前に特定した方法でＣＱＳシステムを用いて、チャート内の値と比較しても良い。
【００３１】
表ＩＩのＶＳ値をすべて有する（または示す）一方で、増強された色コントラストも保持して優位であるランプを作ることも、低色温度の実施形態の範囲である。たとえば、当業者であれば、表ＩＩのパラメータ内のＣＱＳのすべてのマンセル色見本に対する彩度差値を示す光を有するようにランプを適応させ、選択し、または作製することができる。前述したことはすべて、本開示の優位性から得られる利益である。
【００３２】
開示の別の特定の実施形態は、作動時に約４５００ケルビン〜約７５００ケルビンの相関色温度を示すランプに向けられている。ランプは作動時に、表ＩＩＩのパラメータから選択されるＣＱＳの色見本に対する彩度差値を有する光を発生させる。これは、本明細書において中間色温度の実施形態と言う。
【００３３】
【表３】
0005543974.tif 000004
【００３４】
前述したＣＣＴのランプは、表ＩＩＩの入力の通りに示すＶＳ値内にある彩度差値を有する光を発生させるという条件で、中間色温度の実施形態に合致する。
【００３５】
表ＩＩＩのＶＳ値をすべて有する（または示す）一方で、増強された色コントラストも保持して優位であるランプを作ることも中間色温度の実施形態の範囲である。たとえば、当業者であれば、表ＩＩＩのパラメータ内のＣＱＳのすべてのマンセル色見本に対する彩度差値を示す光を有するようにランプを適応させ、選択し、または作製することができる。前述したことはすべて、本開示の優位性から得られる利益である。
【００３６】
開示のさらに別の特定の実施形態は、作動時に約７５００ケルビン〜約２００００ケルビンの相関色温度を示すランプに向けられている。ランプは作動時に、表ＩＶのパラメータから選択されるＣＱＳの色見本に対する彩度差値を有する光を発生させる。これは、本明細書において高色温度の実施形態と言う。
【００３７】
【表４】
0005543974.tif 000005
【００３８】
前述したＣＣＴのランプは、表ＩＶの入力の通りに示すＶＳ値内にある彩度差値を有する光を発生させるという条件で、高色温度の実施形態に合致する。
【００３９】
表ＩＶのＶＳ値をすべて有する（または示す）一方で、増強された色コントラストも保持して優位であるランプを作ることも高色温度の実施形態の範囲である。たとえば、当業者であれば、表ＩＶのパラメータ内のＣＱＳのすべてのマンセル色見本に対する彩度差値を示す光を有するようにランプを適応させ、選択し、または作製することができる。前述したことはすべて、本開示の優位性から得られる利益である。
【００４０】
ある特定のより狭い実施形態においては、低色温度の実施形態のランプは、表Ｖに示す方法で選択されるＣＱＳの色見本に対する彩度差値を有していても良い。
【００４１】
【表５】
0005543974.tif 000006
【００４２】
ある特定のより狭い実施形態においては、中間色温度の実施形態のランプは、表ＶＩに示す方法で選択されるＣＱＳの色見本に対する彩度差値を有していても良い。
【００４３】
【表６】
0005543974.tif 000007
【００４４】
ある特定のより狭い実施形態においては、高色温度の実施形態のランプは、表ＶＩＩに示す方法で選択されるＣＱＳの色見本に対する彩度差値を有していても良い。
【００４５】
【表７】
0005543974.tif 000008
【００４６】
通常、本発明の実施形態に対して（たとえば、低色温度、中間色温度、または高色温度ランプの実施形態に対して）、合計発光は、前述したように２つ以上の発光素子からの放出光の組み合わせとすることができる。いくつかのこのような実施形態に対して、発光素子の組み合わせには、ピーク発光が約５９０〜約６７０ｎｍの範囲である赤色発光素子、ピーク発光が約５００〜約５７０ｎｍの範囲である緑色発光素子、およびピーク発光が約４３０〜約４９０ｎｍの範囲である青色発光素子を含めることができる。
【００４７】
当然のことながら、１つの素子が２つ以上の色の光を発することも可能である。たとえば、単一素子が、前述の範囲内にある緑色および赤色光の両方を発しても良く、また青色発光素子と組み合わせて、本発明の実施形態による白色合計発光を形成するように組み合わせることができる。さらに、当然のことながら、ランプ内に３つを超える素子、たとえば４つの素子があって、赤色、琥珀色、緑色、および青色領域の光をそれぞれ発しても良い。さらにまた、４つ以上の素子があって、赤色、緑色、青緑色、および青色領域の光を発しても良い。特定の実施形態においては、ランプは、ピーク発光が約５９０〜約６７０ｎｍの範囲である赤色発光素子、ピーク発光が約５００〜約５７０ｎｍの範囲である緑色発光素子、およびピーク発光が約４３０〜約４９０ｎｍの範囲である青色発光素子を含んでいても良く、これらに加えて、ピーク発光が約５３０〜約５６０ｎｍの範囲である第２の緑色発光素子も含んでいても良い。
【００４８】
合計発光によって発すべき実質的に白く見える光を得るための当該分野における技量のレベル内にある素子の並べ替えはすべて、それらが所定の演色品質を示すならば、開示の実施形態の範囲内であると考えるべきである。
【００４９】
前述のピーク発光のそれぞれに対して、通常はピーク幅が存在する。たとえば、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、および前記青色発光素子に対するピーク発光のそれぞれに対して、約１〜約１００ｎｍの半値幅が存在する。当然のことながら、このピーク幅の範囲は、素子のすべての組み合わせ（たとえば、以前に示したＲＧＢの組み合わせ）に対して適用可能である。より具体的には、半値幅は約１〜約５０ｎｍの範囲であっても良く、さらにより具体的には、半値幅は約１〜約２０ｎｍの範囲であっても良い。たとえば、第２の緑色発光素子を用いる場合、そのピーク発光に対するピーク幅の半値幅は約１〜約２０ｎｍであっても良い。
【００５０】
前述したように、合計放射光は、赤色、緑色、青色発光素子、および任意的に第２の緑色発光素子からの組み合わせであっても良い。ある実施形態においては、これらの素子は、従来知られているように作動時に光を発する蛍光体であっても良い。一般的に、赤色発光蛍光体は、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ；３．５ＭｇＯ＊０．５ＭｇＦ2＊ＧｅＯ2：Ｍｎ4+；Ｇｄ（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｂ5Ｏ10：Ｃｅ，Ｍｎ；（Ｓｒ，Ｍｇ）3（ＰＯ4）2：Ｓｎ2+；Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ4：Ｅｕなどから選択される１または複数を含んでいても良い。
【００５１】
一般的に、緑色発光蛍光体は、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+；ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ；Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ；（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ11Ｏ19；（Ｃｅ，Ｔｂ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ11Ｏ19；（Ｃｅ，Ｌａ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ11Ｏ19；ＳｒＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ2+などから選択される１または複数を含んでいても良い。第２の緑発光蛍光体を用いる場合も、第２の緑発光蛍光体が第１の緑発光蛍光体とは異なるならば、前述したものから選択しても良い。一般的に、青色発光蛍光体は、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+；（Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ2+；Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ2+などから選択される１または複数を含んでいても良い。
【００５２】
前述の蛍光体では、コロンに続く元素は活性剤を表わしている。本明細書で説明した任意の色の種々の蛍光体は、括弧内に入れられてコンマで区切られた異なる元素を有することができる。たとえば（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+蛍光体の場合である。当業者であれば分かるように、表記法（Ａ，Ｂ，Ｃ）は（ＡxＢyＣz）を示している。ここで、０≦ｘ≦１および０≦ｙ≦１および０≦ｚ≦１ならびにｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。たとえば、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）は（ＳｒxＣａyＢａz）を示し、ここで、０≦ｘ≦１および０≦ｙ≦１および０≦ｚ≦１ならびにｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。通常は、しかしいつもとは限らないが、ｘ、ｙ、およびｚはすべて非ゼロである。表記法（Ａ，Ｂ）は（ＡxＢy）を示し、ここで、０≦ｘ≦１および０≦ｙ≦１ならびにｘ＋ｙ＝１である。通常は、しかしいつもとは限らないが、ｘおよびｙは両方とも非ゼロである。
【００５３】
次に、図１を参照して、蒸気放電蛍光ランプ１の典型的な実施形態を示す。当然のことながら、種々の蛍光ランプを本発明とともに用いても良い。たとえば、片端式または両端式ランプ、曲線状または直線状ランプ、および無電極ランプである。このようなランプは低圧または高圧であっても良く、水銀蒸気を充填物として含んでいても良いし、水銀フリーであっても良いが、（この典型的な実施形態においては）放電を支援する蒸気を含んでいる。蛍光ランプ１は、ガラスまたは他の好適な材料から形成される光透過性のチューブまたはエンベロープ６を有している。エンベロープ６は円形断面であっても良い。ガラス・エンベロープ６の内面（具体的には図示せず）には、蛍光体含有層７が設けられている。ランプは通常、ベース２によって密閉封止されている。ベース２は、チューブの端部にそれぞれ取り付けられている。通常、２つの離間配置された電極５がベース２上にそれぞれ取り付けられて、ステム４によって支持することができるようになっている。電極５には通常、電気ソケット内に収容されたピン３によって電流が流される。放電維持充填物８（水銀および不活性ガスから形成しても良い）が、ガラス管の内部に封止されている。不活性ガスは通常、低圧のアルゴンまたはアルゴンと他の希ガスとの混合物であり、少量の水銀と組み合わせて、低蒸気圧の動作方法を実現する。
【００５４】
蛍光体含有層７を、前述したように低圧水銀蒸気放電ランプ内で用いることができるが、高圧水銀蒸気放電ランプまたは水銀フリー・ランプ内で用いても良い。これは、当該技術分野で知られるような電極を有する蛍光ランプ内で用いても良いだけでなく、当該技術分野で知られるような無電極の蛍光ランプ内で用いても良い。無電極の蛍光ランプでは、放電を起こすための手段は、高周波の電磁エネルギーまたは放射を与える構造である。
【００５５】
当該技術分野で知られるように、蛍光体によって、蛍光体に当たる光の波長スペクトルが変化するため、ランプの発光スペクトルを調整することができる。無用な光（たとえばスペクトルのＵＶ範囲の光）を、可視範囲の有用な光に変換することができる。蛍光体含有層７は、所望の色品質を実現するように選択された蛍光体粒子の混合を含んでいる。一般的に、蛍光体混合物を特徴付ける蛍光体はスペクトルが離れているため、スペクトルのピークに色がマッチする物体の良好な演色が得られるが、スペクトルのピーク間に色がある物体の演色ほどではない。相補的なスペクトルを有する蛍光体を組み合わせることによって、スペクトル全体に渡って良好な演色が実現される場合がある。
【００５６】
蛍光体層７の蛍光体組成物中で用いる個々の蛍光体材料量は、所望の色スペクトルおよび／または色温度に応じて変わる。蛍光体材料の相対量は、そのスペクトル重みによって記述することができる。すなわち、スペクトル重みは、各蛍光体材料が発光スペクトル全体に与える量である。当然のことながら、当業者であれば分かるように、同様の発光スペクトルを有する他の蛍光体化合物を、本明細書で説明した蛍光体組成物中で用いても良い。蛍光体層７を構成する各蛍光体の重量パーセントは、所望の光出力の特性に応じて変えても良い。
【００５７】
代替的な実施形態においては、本開示のランプを、折り畳まれたかまたは包まれたトポロジの電球形蛍光ランプ（ＣＦＬ）にして、ランプの全長がガラス管の折り畳まれていない長さよりもはるかに短くなるようにしても良い。
【００５８】
本発明のさらなる理解を容易にするために、以下の実施例を示す。これらの実施例は、例として示すものであり、限定ではない。
実施例
実施例１
Ｆ３２Ｔ８蛍光ランプを、以下のものを含む蛍光体層を用いて構成した。酸化イットリウム：Ｅｕ（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）（ＹＥＯ）；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+（ＢＡＭ）および（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+（ＢＡＭｎ）。この実施例および本発明の他の実施例で説明する本発明の蛍光体の組み合わせとは別に、Ｆ３２Ｔ８タイプのランプの構造詳細および製造方法は、当該分野において一般的に知られている。前述の３つの蛍光体の重量パーセント（蛍光体を組み合わせた全重量に基づく）はそれぞれ、４０．００重量％、３１．００重量％、および２９．００重量％であった。ランプは、ガラス・エンベロープと蛍光体層との間にバリア層を含んでいた。図２に、この実施例のランプに対する発光スペクトルを示す。他の蛍光ランプ・タイプの場合には、本質的に等価なスペクトルが得られるはずであることに注意されたい。作動時に、ランプからは、ＣＣＴが約１７６３６Ｋで、次の色度座標（ｘ，ｙ）：（０．２５８５，０．２６２５）の光が発生した。その動作ルーメン／ワット（ＬＰＷ）値は約６２．４で、そのＣＲＩのＲａ値は７３．５であった。ＣＱＳシステムにおけるそのＱa総計値は７６であった。このランプからの光は、以下に示す表ＸＩの第２の列に示すようなＣＱＳシステムの１５の色見本のそれぞれに対する彩度差値を示した。
【００５９】
【表１１】
0005543974.tif 000009
【００６０】
実施例２
別のＦ３２Ｔ８蛍光ランプを、酸化イットリウム：Ｅｕ（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）（ＹＥＯ）；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+（ＢＡＭ）；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+（ＢＡＭｎ）；および加えて、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ（ＬＡＰ）を含む蛍光体層を用いて構成した。４つの蛍光体の重量パーセント（蛍光体の全重量に基づく）はそれぞれ、３３．００重量％、３４．４０重量％、１７．６０重量％および１５．００重量％であった。ランプは、ガラス・エンベロープと蛍光体層との間にバリア層を含んでいた。図３に、この実施例のランプに対する発光スペクトルを示す。他の蛍光ランプ・タイプの場合には、本質的に等価なスペクトルが得られるであろう。作動時に、ランプからは、ＣＣＴが約１７９５２Ｋで、次の色度座標（ｘ，ｙ）：（０．２５９８，０．２６００）の光が発生した。その動作ルーメン／ワット（ＬＰＷ）値は約６５．１で、そのＣＲＩＲａ値は８５．０であった。ＣＱＳシステムにおけるそのＱa総計値は８９であった。このランプからの光は、上表ＸＩの第３の列に示すようなＣＱＳシステムの１５の色見本のそれぞれに対する彩度差値を示した。
【００６１】
比較例１
この比較例では、典型的なＦ３２Ｔ８蛍光ランプを構成したが、今回は、通常使用されているタイプの従来の「三リン（ｔｒｉｐｈｏｓｐｈｏｒ）」層組成物を、比較的高いＣＣＴにおいて用いている。それを用いて、比較するための基準線を得た。このランプは、以下のものを含む三リン層を用いて構成した。酸化イットリウム：Ｅｕ（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）（ＹＥＯ）；（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+（ＢＡＭ）；およびＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ（ＬＡＰ）。蛍光体の重量パーセント（蛍光体の全重量に基づく）はそれぞれ、２１．００重量％ＹＥＯ、３８．００重量％ＢＡＭ、および４１．００重量％ＬＡＰであった。作動時に、ランプからは、光ＣＣＴが約１７９９３Ｋで、次の色度座標（ｘ，ｙ）：（０．２６１０，０．２５８５）の光が発生した。その動作ルーメン／ワット（ＬＰＷ）値は約７１．７で、そのＣＲＩＲａ値は８２．０であった。ＣＱＳシステムにおけるそのＱa総計値は７６であった。このランプからの光は、上表ＸＩの第４の列に示すようなＣＱＳシステムの１５の色見本のそれぞれに対する彩度差値を示した。
【００６２】
一方で実施例１および２のランプと他方で比較例１のランプとの間の１つの重要な区別する特徴は、目標とする個人のグループが、比較例１の従来の三リンランプによる照明と比較して、実施例１および２のランプによる演色が優れていると報告したことである。３つのランプはすべて、ＣＲＩおよびＣＱＳシステムにおけるＲａおよびＱa総計値が相対的に高かったにもかかわらず、それでもやはり違いは見た目に明らかであった。これは、ある特定のＣＱＳカラー・チップに対する本発明のＶＳ値に起因するものであり、チップはそれらの比較的高い色調飽和度に対して選択される。
【００６３】
さらなる例
下表ＸＩＩにおいて、ＣＣＴ５０００Ｋに対する典型的な蛍光体混合に対する配合を説明する。また比較例での５０００ＫのＣＣＴにおける従来の三リン混合についても説明する。
【００６４】
【表１２】
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【００６５】
上表ＸＩＩにおいて、実施例３および４に対するＶＳ値は、前述した中間色温度の実施形態に対する範囲に入る。
【００６６】
下表ＸＩＩＩにおいて、ＣＣＴ３５００Ｋに対する典型的な蛍光体混合に対する配合と、ＣＣＴ３５００Ｋにおける従来の三リン混合の比較例とについて説明する。
【００６７】
【表１３】
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【００６８】
上表ＸＩＩＩにおいて、実施例５および６に対するＶＳ値は前述した低色温度の実施形態に対する範囲に入る。
【００６９】
本明細書で説明した演色アプローチを用いることによって、物体がより魅力的または自然に見えるようにする光を発するように、ランプを作製および／または適合させることができると考えられる。特に、このような利益を得る場合がある物体の中には、木材色、木目色、および肌の色を有するものが含まれる。さらに、理論に制限されるものではないが、現時点で考えられるのは、本開示の実施形態によるランプは、このようなランプが実質的な青成分を発する場合には、睡眠周期に関して人体に効果を及ぼすことができる場合があるということである。
【００７０】
実施例では蛍光体を発光素子として用いることを示しているが、当業者であれば、ランプを（本明細書で開示した発光素子の任意の組み合わせを用いて）、同じＣＱＳ演色特性を有するように構成または適合させることが、これらの実施例により作製したランプのスペクトルのパターンを確かめることによって可能である。前述の実施例で説明した本発明の混合における蛍光体のスペクトルにマッチする発光素子が選ばれるであろう。
【００７１】
本明細書で用いる場合、変化する場合がある任意の定量的な表現を、それが関係する基本機能の変化をもたらすことなく変更するために、近似言語を適用しても良い。したがって、「約」および「実質的に」などの用語によって変更される値は、場合によっては、特定される正確な値に限定されない場合がある。数量と関連して用いられる修飾語「約」は、記載値を含むとともに、その意味は文脈によって決定される（たとえば、特定の数量の測定値に付随する程度の誤差を含む）。「任意的な」または「任意的に」の意味は、その後に記載される事象もしくは状況が起きても良いし起きなくても良いか、またはその後に識別される材料が存在していても良いし存在していなくても良いということ、および記載には、事象もしくは状況が起きるかまたは材料が存在する場合と、事象も状況も起きないかまたは材料が存在していない場合とが含まれるということである。単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」には、他の場合に文脈によって明らかに決定される場合を除いて、複数の指示対象が含まれる。本明細書に開示した範囲はすべて、説明した端点を含み、独立に結合可能である。
【００７２】
本発明を限られた数の実施形態に関してのみ詳細に説明してきたが、本発明はこのような開示された実施形態に限定されないことが容易に理解されるはずである。むしろ、これまで説明してはいないが本発明の趣旨および範囲に見合う任意の数の変形、変更、置換、または等価な配置を取り入れるように、本発明を変更することができる。さらに加えて、本発明の種々の実施形態について説明してきたが、本発明の態様には、説明した実施形態の一部のみが含まれる場合があることを理解されたい。したがって本発明は、前述の説明によって限定されると考えるべきではなく、添付の請求項の範囲のみによって限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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