(57)【要約】  相関色温度が１００００［Ｋ］を超え１７０００［Ｋ］未満、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲にある光色を有する蛍光ランプ１００であり、ランプ発光管１０と蛍光体層２０とを備え、蛍光体層２０は、少なくとも、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピーク（１１）を発する発光中心となる赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピーク（１２）を発する発光中心となる緑発光希土類蛍光体と、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピーク（１３）を発する発光中心となる青発光希土類蛍光体とを含み、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率が１．０を超え、かつ、平均演色評価数Ｒａが８０以上である構成によって、メラトニン分泌を抑制して生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得ることができる蛍光ランプでありながら、光源の演色特性上の弱点を改善する。
2009133676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相関色温度が１００００［Ｋ］を超え１７０００［Ｋ］未満、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲にある光色を有する蛍光ランプであって、
ランプ発光管と、
前記発光管の内面に形成された蛍光体層と
を備え、
前記蛍光体層は、少なくとも
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、
５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と
を含み、
単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率が１．０を超え、かつ、平均演色評価数Ｒａが８０以上であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、
ランプ発光管と、
前記発光管の内面に形成された蛍光体層と
を備え、
前記蛍光体層は、少なくとも
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、
５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と
を含み、
前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、
前記メラトニン抑制効率を高める手段は、
前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現されており、
前記増強を実現する蛍光体層は、
各希土類蛍光体の主たる発光ピークを発する希土類元素に加え、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有し、
単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、
平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、
ランプ発光管と、
前記発光管の内面に形成された蛍光体層と
を備え、
前記蛍光体層は、少なくとも
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、
５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と、
を含み、
前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、
前記メラトニンの抑制効率を高める手段は、
前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現され、
前記増強を実現する蛍光体層は、
発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上、かつ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体青発光希土類蛍光体を有し、
単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、
平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】
相関色温度が１００００〜２００００［Ｋ］であることを特徴とする、請求項1から３の何れか一つに記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
相関色温度が１１０００〜１３０００［Ｋ］であることを特徴とする、請求項４に記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
Ｄｕｖが０を超えることを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
前記蛍光体はＳＣＡであることを特徴とする、請求項３記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＢＡＭ、ＳＣＡであり、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＳＡＥ、ＣＭＺ、ＢＣＡであり、これらの少なくとも２種以上の蛍光体の組み合わせからなることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を有する蛍光体は一種類のＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体であることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１０】
４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素を有する蛍光体は一種類のＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体であることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１１】
発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５〜１．０の範囲にあることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１２】
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する希土類蛍光体はＹＯＸ、ＹＶＯ、ＹＯＳのうちいずれかひとつ、もしくは複数、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する希土類蛍光体はＬＡＰ、ＣＡＴ、ＣＡＴ：Ｍｎ、ＣＢＴのうちいずれかひとつ、もしくは複数、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を有する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＳＡＥ、ＣＭＺ、ＢＣＡ、ＣＡＴ：Ｍｎのうちいずれかひとつ、もしくは複数、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＢＡＭ、ＳＣＡのうちいずれかひとつ、もしくは複数、から構成されることを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蛍光ランプ。
【請求項１３】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蛍光ランプを用いた照明装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蛍光ランプの分光分布を、複数の異なる蛍光体層を有する蛍光ランプの混光照明で形成することを特徴とした照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体のメラトニン分泌と抑制に関与する光刺激を放射する蛍光ランプに関する。【０００２】
本発明の蛍光ランプは、電球型蛍光ランプ、熱陰極形蛍光ランプ、冷陰極形蛍光ランプ、無電極形蛍光ランプ、誘電体バリア形蛍光ランプなど、蛍光体が塗布された低圧放電ランプの各種形態をとる。また、本発明の照明装置は本発明の蛍光ランプが組み込まれる放射応用器具を含む照明装置である。
【背景技術】
【０００３】
近年、人間の体内に光生体リズム形成に寄与するメラノプシンが発見され、これを光刺激することでメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源を実現する技術が検討されつつある。【０００４】
メラノプシンの分光吸収感度は可視光の短波長側に位置すると考えられており、これは、人間への光刺激によりメラトニン抑制効果を生じるのは可視光短波長側の光が効果的であるであるという旧来からの知見に整合するものである。【０００５】
このような、技術的背景を受け可視光短波長のスペクトルパワーが増強され、相関色温度が高く青白い高色温度な光色の照明光源が、メラトニン分泌を抑制し生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源として実現されつつある。【０００６】
さて、従来の生体のメラトニン分泌と抑制に関与する光刺激を放射する蛍光ランプおよび照明装置としては、特許文献１の特表２００５−５２９４６２、特許文献２の特表２００４−５０８１０６、特許文献３の特開平６−３１４５９５などがある。【０００７】
特許文献１および２においては、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源として、相関色温度６５００［Ｋ］以上、平均演色評価数Ｒａが６５以上が開示されている。【０００８】
それに先立つ特許文献３にも、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源として、相関色温度６０００［Ｋ］以上が開示されている。また、屋内（住宅・オフィスなど）での高色温度との光色切り替えの違和感を減じる点が論じられていることも鑑み、当然、平均演色性評価数は当該屋内照明の推奨値（例えば平均演色評価数Ｒａが６０以上）に近いものになることは一般論として当業者に容易に推定できる。【０００９】
しかしながら、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線に関して現在も諸説があり一義的に決定はしていない。【００１０】
また、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図せずとも、可視光短波長側の発光が多く青白い光色で、相関色温度が高い光源、超高色温度で演色性が高い光源は存在する。【００１１】
これには、北天の晴天空を模擬した特許文献４の特開平４−２８４３４７の相関色温度９０００〜１３０００［Ｋ］、平均演色評価数と特殊演色評価数が９０台後半の広帯域発光形の蛍光ランプが知られている。【００１２】
ただし、一般に青色発光の蛍光体は発光効率が低いことから超高色温度での発光効率が低下する上に、広帯域発光形であるがゆえに、これららと引き換えの発光効率の低下は否めず、発光効率の観点から、狭帯域発光形をベースとした蛍光ランプでの発光効率改善が望ましい。【００１３】
しかし、狭帯域発光形光源での超高色温度での発光スペクトルの望ましいあり方や演色上の課題は不明であった。また、黒体放射軌跡からの位置関係の効果は不明であり、当該相関色温度における光色の色度範囲は不明であった。【００１４】
これに対し、ＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９で定義されるＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示されるＤｕｖで示される値などを用い検討する必要があった。【００１５】
一方、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線に関して現在も諸説があり一義的に決定はしておらず、これを照明光源として最適化する手段は現在のところ明確でない状況にある。しかし、この効果作用曲線（アクションスペクトル）の考え方は大きくは幾つかの考え方に分類可能であることを見出した。【００１６】
第一は、最も基本的な受光物質となるメラノプシンの分光吸収特性で求めた比較的シンプルな効果作用関数の考え方である。第二は、最も実際的な各種スペクトルを人間に与えた時のメラトニンの抑制に対する効果作用を直接測定して求めた比較的複雑な効果作用関数の考え方である。特許文献１から３は何れか一方の効果作用関数の考えによっている。【００１７】
図１に代表的なメラノプシンの分光吸収の作用関数、メラトニン抑制の作用関数、標準比視感度曲線を示す。【００１８】
メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線に関して、第一の考え方は、メラノプシンの分光吸収特性や受光細胞の分光感度を基にし、視物質テンプレートなどで近似される比較的単純な分光感度モデルである（例えば、図中のＧＡＬＬ：Ｃ（λ））。【００１９】
また、第二の考え方は、眼の錐体や桿体の分光感度との複合影響や、例えば眼球の瞳孔の絞りや水晶体、硝子体などの分光透過特性を考慮した眼光学的な影響をも含めたものや、生体内部での高次反応や、視神経やホルモン系まで含めた光スペクトル反応としての複雑な生体反応をトータルで捕らえたモデルで論じられることもある（例えば、図中のＢｒａｉｎａｒｄ  、Ｔｈａｐａｎ）。【００２０】
このように現在、技術的に検討途上にある状況から、高色温度でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源としては、可視光短波長側の青色発光の増強が望ましいことをベースに、相関色温度を高めるのみであった。【００２１】
よって、従来は、どのような黒体放射軌跡からのずれ（Ｄｕｖ）や分光分布が望ましいかは具体的に論じられてこなかった。【００２２】
また、実際の照明応用に際し、高色温度化に伴う逆作用として生じる、演色性の低下に伴う視環境の悪化に関しては論じられることはなく、単純に平均演色評価数Ｒａや特殊演色評価数Ｒｉの高い低いでは表せない、超高色温度独特の演色特性上の課題提起、および、その現象の論拠と改善手段は見出されてはいなかった。【００２３】
さらに、ランプとして提供された後、どのような照度や環境で使われるかは、まちまちという現実に鑑み、最も基本的な受光物質となるメラノプシンの分光吸収特性で求めた比較的シンプルな効果作用関数（以降、第一の効果作用関数）と、最も実際的な各種スペクトルを人間に与えた時のメラトニンの抑制に対する効果作用を直接測定などでトータルに求めた比較的複雑な効果作用関数（以降、第二の効果作用関数）に対し両最適を図るべきではあるが、この両方を最適化する考えもなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特表２００５−５２９４６２号公報
【特許文献２】特表２００４−５０８１０６号公報
【特許文献３】特開平６−３１４５９５号公報
【特許文献４】特開平４−２８４３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は、上記の実情に鑑み、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：１９９０やＩＥＣ  ６００８１−１９９７で規定される常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超えて、超高色温度蛍光ランプを実現し、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得るものであり、かつ、このような光源の演色特性上の弱点の本質を見出したことで、発光効率の低下を防ぎながら、これを改善し照明光源に供しようとするものである。【００２６】
メラトニン抑制の効率を高めるべく高い相関色温度で青発光成分を増加させると、青白い光色となり、演色性が低下するという本質的な困難が存在し、演色性を向上させようとすると光源の発光効率が低下するという相反する回避しがたい課題が生じる。また、超高色温度領域では単純に平均演色評価数Ｒａ（ＣＲＩ）や特殊演色評価数Ｒｉを高めても実際の被照物の色の見え方の改善とは一致しないという課題が大きく現れる。【００２７】
本発明では超高色温度の光源の、演色性低下の本質は超高色温度光での赤色発光の不足に起因するものであることを見出した。しかし、超高色温度の青白い光色の下で、単純に赤の見えを改善するため、赤色発光を追加すると、超高色温度化によってそもそも低下傾向ある発光効率がさらに低下する上に、可視光短波長側にあるメラトニン抑制の効率を高めることができなくなってしまう。【００２８】
そこで、赤発光のスペクトル帯域ではなく、赤の補色に相当する緑の発光を増強すること、本発明においては特に青緑帯域の発光を強めることで、可視光短波長側に感度の高いメラトニン抑制効率を向上させながら演色特性（特に赤の演色性）の向上を図るものである。【００２９】
ここで、超高色温度の光源の、演色性低下の本質の赤色発光の不足を改善するに当たり、従来のＲａやＲｉの評価指標では、基準光源（基準の光）自体が相関色温度ごとに変化するため、この本質を捉えきれないことを見出した。【００３０】
この際、従来に無い超高色温度における演色特性を、単純なＲａやＲｉではなく、その色域まで含めて最適化することで、青空光のような超高色温度な照明を実現するものである。ここにおいて、単純には色域は自然物体に多い中彩度な物の見えを代表するＲａの評価・計算に使用される色票だけではなく、意図的に鮮やかに見せたいも色の代表であるＲｉの評価・計算に使用される色票の色域も含め最適化する新たな評価法を開発した。これにより、中彩度な色の見えは改善されても、本来要求される高彩度な色の見えは改善されていないという従来見出されていなかった状態をさらに改善したものである。【００３１】
このため、本発明の好適な実施形態においては、多面的にメラトニン抑制効果と演色性改善の両最適を実現するとともに、一般的な３波長域発光形光源で単純に超高色温度を実現する場合と異なり、Ｄｕｖがプラス側でＲａやＲｉの演色評価数が大きい、または、向上するという特徴が発生する。（Ｄｕｖとは、ＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９で定義されるＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示されるものであり、一般に同一構成のランプにおいてＤｕｖが高い値の方が発光光色が緑みをおび、視感効率が高くなるため発光効率が高くなる傾向を生じる。）
また、中彩度色の演色評価色票で構成された色域面積比Ｇａに加え、一般的な３波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプで困難であった高彩度色の演色評価色票で構成された色域面積比Ｇａ４（後述の新規開発指標）においても基準である色域面積の１００を超え、基準の光（基準光）より好ましく鮮やかに演色するという効果が生じる。【００３２】
超高色温度領域では自然光（天空光）が、よりＤｕｖのプラス側に出現することが多いということから、Ｄｕｖがプラス側で演色特性が改善されるという特徴は、本発明の好適な実現の場合に非常に有利なものであり、ランプの発光効率もＤｕｖがプラス側で高まる効果を併せ持つ。【００３３】
さて、現在、超高色温度蛍光ランプを実現しメラノプシン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を謳った光源には３波長域発光形に相当する分光分布を有する８０００［Ｋ］と１７０００［  Ｋ］の蛍光ランプが存在する。【００３４】
一般に３波長域発光形の蛍光ランプを作成した場合、８０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において下記近傍の値となる。
平均演色評価数Ｒａ＝８３
特殊演色評価数Ｒ９＝４０、Ｒ１０＝４７、Ｒ１１＝６７、Ｒ１２＝６０、Ｒ１３＝９４、Ｒ１４＝７１、Ｒ１５＝９８
また、１７０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において下記近傍の値となる。
平均演色評価数Ｒａ＝８２
特殊演色評価数Ｒ９＝４２、Ｒ１０＝４６、Ｒ１１＝６３、Ｒ１２＝５９、Ｒ１３＝９２、Ｒ１４＝７２、Ｒ１５＝９４
一般的なＲａやＲｉで表現される演色評価数の各種数値上は高い値を示し、相関色温度の向上に伴い鮮やかな赤の見えの指標であるＲ９の数値が向上する傾向も見受けられるが、ここに課題が存在する。【００３５】
図２は、各種相関色温度における平均演色評価数を算出するための色票であるＲ１からＲ８の色度を演色評価数の計算に用いられるＵ*Ｖ*色度座標上に示したもので、その８種の色票で構成された色域を示している。【００３６】
図の右方向は赤、左方向は緑、上方向は黄、下方向は青の彩度を示し、原点から離れるほど、その色票が鮮やかに色再現されていることを示す。【００３７】
基準光源（基準の光）が３２００［Ｋ］の黄みが強い光色の場合は、基準光源自体に可視光短波長のスペクトルが少なく青と黄色方向の色の見え（彩度）が低下し、色域が上下方向に圧縮された形となっている。【００３８】
また、基準光源（基準の光）が１７０００［Ｋ］の青白みの強い場合は、基準光源自体に可視光長波長のスペクトルが少なく赤と緑色方向の色の見え（彩度）が低下し、色域が左右方向に圧縮された形となっている。【００３９】
平均演色評価数Ｒａや特殊演色評価数Ｒｉは、そもそも相当する相関色温度の基準光源に対して忠実な色再現を実現しているか否かを、その色差で数値評価するものであが、相関色温度ごとに評価基準である色の見えが異なるため、相関色温度の大きく異なる光源の色の見えは単純には比較評価ができない。【００４０】
超高色温度においては、基準光源で照らされた評価色票自体の赤と緑色方向の見えの彩度が低下していることから、評価対象となる光源の相関色温度が高くなれば、実際の見えと異なりＲａやＲｉの数値上は評価数値が高く評価される傾向を含んでしまうことを見出した。【００４１】
ここにおいてさらに、超高色温度における主観的に好ましいと判断される色域は、一般的な比較的相関色温度低い光源のごとく、色域が左右方向に広がり、赤と緑の見えの鮮やかさが増す形状であることを見出した。【００４２】
特に、赤の特殊演色評価数Ｒ９は、超高色温度光源の場合、数値を維持するだけでは、実際の見え方は彩度が低下して、くすんで見える。  超高色温度の青白い光色の下で赤の見えがくすむことが超高色温度光源独特の視環境の違和感に繋がっている。【００４３】
従来のＲ９を用いて表現するなら、より好適にはＲ９は相関色温度が高くなるほど、より高い値を有すことが好ましい。【００４４】
照明光源の演色性ランクとしてＣＩＥ（国際照明員会）では３波長域発光形光源として演色性グループ２の平均演色評価数Ｒａが８０以上としているが、常用蛍光ランプの光色の上限の相関色温度７１００［Ｋ］を超えた光源を実現する場合も、平均演色評価数Ｒａが８０以上であることはもとより、赤の見えを示す特殊演色評価数Ｒ９の値が、常用蛍光ランプの光色の上限の６０００〜７１００［Ｋ］近傍の相関色温度で一般的に実現されている値の２８〜４６以上、四捨五入して５０以上を確保することが、見え方の主観評価実験から最低限の要件であった。【００４５】
さらに主観評価からは、一般的な３波長域発光形光源で単純に超高色温度を実現した場合に比べ、より有意に好ましく判断される値はＲ９が６０以上、最適には８０以上であることを見出した。【００４６】
また、本発明において、より好適な実施ではＤｕｖがプラス側でＣＩＥ（国際照明員会）の規定する演色性グループ１Ａの平均演色評価数Ｒａが９０以上という演色ランクが非常に高い値とすることも可能となる。【００４７】
これは一般的な３波長域発光形光源で単純に高色温度を実現した場合とは明快に演色ランクが異なる。単なるＲａやＲｉの数字上の評価ではなく、より好適には、Ｄｕｖがプラス側で、色域面積比Ｇａが基準の光の色域面積比の１００以上を示す。【００４８】
さらに好適には、後述の新たに設定した特殊演色評価数Ｒ９からＲ１２で構成される色域面積比Ｇａ４が９５以上を示す。これは一般的な３波長域発光形光源で単純に高色温度を実現した場合には達成し難い、ほぼ１００に近い値であり、鮮やかな色彩も基準の光に近い色再現を示すことが可能となることを示すものである。【００４９】
また、色域面積比ＧａやＧａ４が基準の光の見えである１００以上の値を示す場合、この時のＲａやＲｉの数値は見かけ上、低下する状態を生じることがある。これは、ＲａやＲｉが、単純に相当する相関色温度の基準の光で、各評価色票が色度座標上で示す値との色差で評価されるからであり、より好ましく鮮やかに演色された場合も、単なる色ずれとして減点評価されるからである。本発明の好適な事例は、このような好ましい方向への演色の色ずれの結果の数値上の低下に対し、従来、ＲａやＲｉが低下するとして見過ごされていたスペクトルの特徴と演色効果の関係を導き出したものである。【００５０】
以上、本発明において、常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超える超高色温度光源では数値上は平均演色評価数Ｒａは高く維持され、赤の見えを表す特殊演色評価数Ｒ９が高くなる傾向を生じるが、実際は超高色温度では赤の色が見えにくくなるという課題を見出した。それゆえ、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促すために超高色温度蛍光ランプを実現し、ＲａやＲｉの数値が高くても、実際の視環境では青白い光色の中で、赤や、その補色関係にある緑が色あせて見える不自然な照明となる。例えば、こういった照明では肌や唇が血の気ひいた演色を示し、顔色が青白い印象となったり、植物や花などの自然物の緑や赤の色みが抜けた色の褪せた印象となっていたのである。【００５１】
本発明においてはこれら、超高色温度蛍光ランプの演色上の課題を解決する。【００５２】
一方、特に可視光短波長領域にスペクトルパワーの大きい超高色温度蛍光ランプを実現しようとした場合、一般に青発光蛍光体の発光効率が低いことから、高色温度になればなるほど発光効率低下の傾向は大きい。【００５３】
このような現状の中で、発光効率をさておいた場合、演色性を極限まで高めるため特許文献４の特開平４−２８４３４７のごとく、広帯域の連続スペクトルを発する蛍光体を使用して、太陽光の連続スペクトルを模擬しＲａやＲ９を向上させることも可能である。【００５４】
ただし、広帯域発光形の連続スペクトルゆえ狭帯域発光形の光源より発光効率が低下する。加えて広帯域発光形の連続スペクトルをベースとした場合は、特定波長帯域に発光スペクトルを集中した狭帯域発光形光源に比べ、赤と緑の色の見え（彩度）を効率よく高めることは困難となる。【００５５】
他方、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を謳った、超高色温度光源を3波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源で実現した場合、スペクトルが錐体視細胞を効率よく刺激するがごとく集中しているがゆえに、メラノプシン視物質の分光吸収帯域に発光を効率よく集中することができず、相当する相関色温度の太陽光相当にメラトニン抑制の作用関数に対する影響を高めることは困難である。【００５６】
単純に超高色温度でメラトニン抑制の作用のピークに発光を集中するのではなく、高効率に演色性の本質を高めながら、どのように発光スペクトルを増強するかは不明なままであった。【００５７】
次に、図３及び図４に相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示す。図３は第一の作用関数Ｇ（Ｃ（λ））、図４は第二の作用関数Ｂ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）を各々の代表とした場合の比較結果である。【００５８】
縦軸は光源の分光分布にメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）を掛けたものを、光源の分光分布に比視感度曲線Ｖ（λ）を掛けたもので割った値でありＡ（λ）／Ｖ（λ）は単位光束あたりのメラトニン抑制効率に相当する。【００５９】
図３及び図４から、帯域発光形光源、狭帯域発光形光源ともに、およそ相関色温度が高まるに伴い作用関数の刺激割合が上昇する傾向が見える。【００６０】
このように、メラトニン抑制は可視光短波長成分が多くなれば強まるという特性は、各種メラトニン抑制の作用関数に個別には確認されることから、この効果を得るべく比較的高色温度な光源を実現する考えはあった。  ただ、第一の作用関数の考えと第二の作用関数の考えに基づく各種の作用関数の分光感度特性は大きく異なれど、その結果が共通する傾向にあることは見出されていなかった。【００６１】
一般に第一の作用関数に類するものは、視物質の分光吸収により直接的に沿うので、比較的半値幅の狭いシンプルな曲線を描き、第二の作用関数に類するものは、生体内での複雑な作用反応をトータルに反映するので、比較的半値幅が広く複雑な曲線を描く。【００６２】
また、本発明では、第一の作用関数の考えと第二の作用関数の考えを整理統合し、各種作用関数をシミュレーションしたところ、分光感度特性が大きく異なれども、その結果が共通する傾向にあることを見出した。  また、さらには、超高色温度領域で狭帯域発光形蛍光ランプをベースとした光源において、両作用関数の傾向はよく一致することを見出した。【００６３】
図５に第一の作用関数Ｇと第二の作用関数Ｂとの相関を一例として示すが、この他の作用関数同士の相関も高いことを確認した。これは、各種作用関数の起源がメラノプシンの分光感度に基本的には相関すること、および、光源の分光分布を、錐体視細胞の色チャンネルを効率よく刺激する狭帯域発光形蛍光ランプをベースとした光源においたところが大きく、ランプの分光分布をその特徴毎に分類し細かく見ると相関性は非常に高い。【００６４】
また、第二の作用関数は特に４００［ｎｍ］近傍の可視光極短波長近傍で誤差が大きいが、この近傍の誤差は演色計算や発光効率の感度端部でもあり計算結果には大きく影響しないことが解った。【００６５】
本発明はこの知見の上で、さらに、本発明は従来にないアプローチとして、ＪＩＳやＩＥＣで規定される常用蛍光ランプの光色の上限を超えて、超高色温度蛍光ランプを実現する場合の照明視環境としての演色性や光色の特性を同時に最適化を行っている。【００６６】
従来、単純にメラトニン抑制の作用を高めようとすると、超高色温度領域で可視光短波長側のスペクトル増強に伴い、発光効率の低下と共に演色性（特に赤色に関する）が悪化する。  ここで、単純に演色性を高めようと、不足した可視光長波長側に赤の発光スペクトルを増強すると、メラトニン抑制効率と発光効率が低下するという相克する阻害要因がある。【００６７】
本発明は、上記課題を解決するために、超高色温度において３波長域発光形光源の青緑帯域の発光を増強するものであり、その目的とするところは、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：１９９０や、ＩＥＣ  ６００８１−１９９７で規定される常用蛍光ランプの光色の上限の相関色温度７１００［Ｋ］を超えた、超高色温度蛍光ランプを実現し、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得るものであり、かつ、このような超高色温度光源に固有の赤と緑の色の見え（彩度）の低下という演色特性上の弱点を同時改善するものである。【００６８】
また、本発明において、より好適には、Ｄｕｖがプラス側でＲａ、Ｒｉが高くＧａや後述のＧａ４が１００を超えるという特異な効果を発揮することが可能である。これにより、自然の超高色温度光である天空光のようにＤｕｖがプラス側で演色特性が良く、Ｄｕｖが高いことによる発光効率が高い光源を実施することが可能となる。これにより、本発明においては、効率よく自然な視環境でメラノプシン刺激に係る生体作用と従来に無い演色特性を両立する、高効率な蛍光ランプと照明装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００６９】
上記従来の課題を解決するため、本発明の手段を述べる。なお、Ｄｕｖとは、ＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９で定義されるＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示される値である。また、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率は、ランプの放射スペクトルの分光パワーをメラトニン抑制の作用関数で重み付けした後に積分した作用関数効率と、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）で重み付けした後に積分した視感度効率との比率（作用関数効率／視感度効率）である。【００７０】
本発明に係る蛍光ランプは、相関色温度が１００００［Ｋ］を超え１７０００［Ｋ］未満、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲にある光色を有する蛍光ランプであって、ランプ発光管と、前記発光管の内面に形成された蛍光体層とを備え、前記蛍光体層は、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体とを含み、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率が１．０を超え、かつ、平均演色評価数Ｒａが８０以上の蛍光ランプとする。【００７１】
また、本発明に係る蛍光ランプは、相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、ランプ発光管と、前記発光管の内面に形成された蛍光体層とを備え、前記蛍光体層は、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と、を含み、前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、前記メラトニン抑制効率を高める手段は、前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現されており、前記増強を実現する蛍光体層は、各希土類蛍光体の主たる発光ピークを発する希土類元素に加え、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有し、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上である蛍光ランプとする。【００７２】
また、本発明に係る蛍光ランプは相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、ランプ発光管と、前記発光管の内面に形成された蛍光体層とを備え、前記蛍光体層は、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と、を含み、前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、前記メラトニンの抑制効率を高める手段は、前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現され、前記増強を実現する蛍光体層は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上、かつ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体青発光希土類蛍光体を有し、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上である蛍光ランプとする。【００７３】
また、ある好適な実施形態として、相関色温度が１００００〜２００００［Ｋ］  である蛍光ランプとする。【００７４】
また、ある好適な実施形態として、相関色温度が１１０００〜１３０００［Ｋ］  である蛍光ランプとする。【００７５】
また、ある好適な実施形態として、Ｄｕｖが０を超える蛍光ランプとする。【００７６】
また、ある好適な実施形態として蛍光体はＳＣＡである蛍光ランプとする。【００７７】
また、ある好適な実施形態として４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＢＡＭ、ＳＣＡであり、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＳＡＥ、ＣＭＺ、ＢＣＡであり、これらの少なくとも２種以上の蛍光体の組み合わせからなる蛍光ランプとする。
また、ある好適な実施形態として４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を有する蛍光体は一種類のＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体である蛍光ランプとする。【００７８】
また、ある好適な実施形態として、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５〜１．０の範囲にある蛍光ランプとする。【００７９】
また、ある好適な実施形態として、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体はＹＯＸ、ＹＶＯ、ＹＯＳのうちいずれかひとつ、もしくは複数、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体はＬＡＰ、ＣＡＴ、ＣＢＴのうちいずれかひとつ、もしくは複数から構成される蛍光ランプとする。
【発明の効果】
【００８０】
本発明は、狭帯域発光形をベースとした蛍光ランプの青発光と緑発光の間の発光を増強することにより、演色性を改善しつつ高効率な超高色温度蛍光ランプを実現するもので、かつ、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得るものである。【００８１】
少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の発光を増強することで、該当する相関色温度で３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源を構成した場合と比較して、前記メラトニン抑制作用が高く、かつ、赤と緑の色の見え（彩度）の低下という演色特性上の弱点を改善することが同時に可能である。【００８２】
これにより、効率よく自然な視環境でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果と演色特性を両立する蛍光ランプおよび照明装置を提供することができる。【００８３】
この際、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の発光を増強させるにおいて、大きくは２種の考え方が存在する。【００８４】
第一は、青発光希土類蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅を広げ（好ましくは５０［ｎｍ］以上）上記効果を得ることが可能とする考え方である。第二は、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の（好ましくは４８０〜５２０［ｎｍ］）の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心を有する蛍光体を加えるという考え方である。【００８５】
特に後者において、より好適には青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の発光を増強させる際、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に発光を集中することで、Ｄｕｖが高い領域でＲａやＲｉ（特にＲ９）を高めることが可能であることを見出し、さらにはこれで表現できない演色上の課題を解決可能であることを見出した。【００８６】
第一と第二の考え方で増強される４８０〜５２０［ｎｍ］近傍の帯域は、比視感度と共にメラトニン抑制効率の比較的高い帯域であることから、より高効率な光源を実現することが可能、かつ、放射スペクトルの分光パワーをメラトニン抑制の作用関数で重み付けした後に積分した作用関数効率と、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）で重み付けした後に積分した視感度効率との比率（作用関数効率／視感度効率）も高めることが可能である。【００８７】
また、本発明では同時に平均演色評価数の評価に用いられるＲ１〜Ｒ８までの中彩度色票で構成される色域面積比Ｇａ以外に、新たに特殊演色評価数の評価に用いられるＲ９〜Ｒ１２までの高彩度色票で構成される色域面積比Ｇａ４を評価指数として構成したことから、このＧａ４を使用することで、高彩度な視対象物の評価をより適切に行うことが可能となった。【００８８】
これにより、本発明は好適には中彩度な色の見え以外に、高彩度な色の見えを高めることが可能であるという特殊な効果を有し、この効果はＤｕｖがプラス側でも大きい。よって、超高色温度の自然光である天空光のような鮮やかな色再現とメラトニン抑制効果を実現可能とするものであるとともに、天空光はＤｕｖがプラス領域であることが多いことから、本発明の効果が格別にＤｕｖがプラス側で大きいことがメリットとなる。【００８９】
以下、本発明の各々の効果の効果を説明を行う。【００９０】
まず、メラトニン抑制の作用について詳細に説明する。【００９１】
図３及び図４は相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示したものである。縦軸は光源の分光分布にメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）を掛けたものを、光源の分光分布に比視感度曲線Ｖ（λ）を掛けたもので割った値であり、単位光束あたりのメラトニン抑制効率に相当する。【００９２】
図３及び図４から広帯域発光形光源、狭帯域発光形光源ともに、およそ相関色温度が高まるに伴い作用関数の刺激割合が上昇する傾向を示すことが見て取れる。また、この相関は蛍光ランプのタイプ別に、広帯域発光形光源、狭帯域発光形光源と分離して考えれば、より高まる傾向にある。【００９３】
また、約８０００［Ｋ］においてメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）と比視感度曲線Ｖ（λ）のスペクトル効率Ａ（λ）／Ｖ（λ）が約１対１にバランスし、一般的な３波長域発光形蛍光ランプでは、これ以上の相関色温度が効率よくメラトニン抑制効果を得ると考えられる。【００９４】
ＪＩＳやＩＥＣで規定される常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超えて、さらに、超高色温度蛍光ランプを実現しようとした場合、メラトニン抑制は可視光短波長成分が多くなれば強まるという特性は、メラノプシン視物質吸収ベースの考え、メラトニン抑制の効果作用曲線ベースの考えなど、各々個別に考えられており非統一であった。本発明では各種メラトニン抑制の作用関数に共通に存在する相関性を見出し、個別の考えを統合してもその傾向は互いに相関・近似することを見出した。【００９５】
受光物質となるメラノプシンの分光吸収特性で求めた比較的シンプルな効果作用関数の考えである（ａ）の第一の作用関数、および、各種スペクトルを人間に与えた時のメラトニンの抑制に対する効果作用を直接測定して求めた比較的複雑な効果作用関数の考えである（ｂ）の第二の作用関数、の両方でメラトニン抑制の各種作用関数Ａ（λ）を検証し、さらに、ランプの分光分布の特徴ごと、広帯域発光形・狭帯域発光形など、ランプの分光分布の特徴毎に分離して解析した結果、狭帯域発光形をベースにした光源とした場合において、その相対誤差はさらに、実用上少ないことを見出した。【００９６】
図５に縦軸に各種光源ごとに第一の作用関数Ｇ（Ｃ（λ））、横軸に第二の作用関数Ｂ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）の値をとり、その相関を示す。【００９７】
黒体放射、合成昼光、３波長域発光形と光源の分光分布の基本形状は大きく異なれど、相関性が高い。また、他の作用関数の相関も同様の結果を示しており、より詳細に光源の分光分布の基本形状ごとに見ると、各々の結果は高い相関性とリニアリティを持っていることを見出した。【００９８】
また、図３及び図４からは、相関色温度約８０００［Ｋ］以上になると一般に代表的な作用関数で構成したＡ（λ）／Ｖ（λ）が１以上になり、相関色温度が上がるにつれメラトニン抑制の作用は向上する様子が見えるが、この傾向は約２００００［Ｋ］程度で飽和傾向にあることも示している。【００９９】
ここにおいて、過剰な高色温度化は光色が極端に青白く不自然となり、ランプ自体の比視感度効率も低下するというネガテイブな効果を生じてしまう。  ３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源をベースにした場合、５０００［Ｋ］近傍の通常の光色に対し、８０００［Ｋ］で約５％、１３０００［Ｋ］で約１０％、１７０００［Ｋ］で約１５％の発光効率の低下が生じ、過剰な高色温度化は発光効率の低下が大きいということを見出した。【０１００】
高色温度化に対する蛍光ランプの発光効率の低下は、一般論として工業的には、昼白色Ｎ（Ｆ５０００相当）に対し、昼光色  Ｄ（Ｆ６５００相当）では約５％である。  このことから、昼光色  Ｄ（Ｆ６５００相当）より１ランク高色温度な蛍光ランプとして、約５％の発光効率低下を見込むことが可能である。  発光効率の約５％低下から昼光色  Ｄ（Ｆ６５００相当）より１ランク上の光色を逆算すると、約１３０００［Ｋ］近傍の相関色温度と推定できる。  ここで約１７０００［Ｋ］近傍を想定すれば約１０％の発光効率低下であり、Ｄ（Ｆ６５００相当）より２ランク上の光色と逆算できる。【０１０１】
これら高色温度を実現を実現する蛍光ランプの蛍光体やランプ構成の差異などを誤差要因として勘案すれば、１３０００［Ｋ］と１７０００［Ｋ］の中間の約１５０００［Ｋ］が高色温度化に伴う発光効率低下の許容上限となる。【０１０２】
加えて、図３及び図４には自然光の代表としてＣＩＥ合成昼光の相関色温度毎のＡ（λ）／Ｖ（λ）の効率も示しているが、通常の３波長域発光形蛍光ランプにおいては相当する相関色温度でＤｕｖ０の場合、常にＣＩＥ合成昼光を下回る値となり、単なる従来の３発光形蛍光ランプの相関色温度変更においては、相当する相関色温度の自然光並みのＡ（λ）／Ｖ（λ）が得られないことを示している。【０１０３】
しかし、本発明のごとく、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲の発光を増強したことで、相当する相関色温度とＤｕｖの通常の３波長域発光形以上のＡ（λ）／Ｖ（λ）が得られ、最適には有効数字２桁で相当する相関色温度の自然光並みのＡ（λ）／Ｖ（λ）が得られた。【０１０４】
また、より高い相関色温度の光源のＡ（λ）／Ｖ（λ）に相当する値を、低い相関色温度で実現することが可能であり、過剰な高色温度化による、見え方の低下や発光効率の低下を防ぐことが可能である。【０１０５】
さてここで、特に相関色温度１２０００［Ｋ］を例に、演色評価の観点から３波長域発光形蛍光ランプに相当する狭帯域発光形光源をベースにした一般的な場合と、本発明のごとく３波長域発光形蛍光ランプに相当する域狭帯域発光形光源をベースにし、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の５０５〜５２５ｎｍの範囲の発光を増強した場合を、図６及び図７に示した表を用いて比較説明する。【０１０６】
図６は一般的３波長域発光形蛍光ランプとして蛍光体に、青発光蛍光体ＢＡＭ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合である。  他の一般的な事例としては青発光蛍光体に半値幅５０［ｎｍ］以下のＳＣＡ蛍光体を使用する事例もあるが、ほぼ同一の値をとるため省略した。【０１０７】
図７は、本発明のごとく青発光蛍光体（兼、青緑発光）ＢＡＭ：Ｍｎ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合である。  この時のＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の発光中心の発光ピーク強度比に関し、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素Ｅｕの発光強度ピーク値を約１．０とした場合、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となるＭｎ元素発光中心の発光強度ピーク値は約０．７である。【０１０８】
これらの図６，７の表においてはＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０の計算手続きに沿って、前記表の各種演色評価指数が算出される。加えてＧａはＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０の「演色評価数による以外の演色性の評価方法」の色域面積比の計算手続きによって計算され、Ｇａ４はＧａと同様の計算手続きで計算される。通常ＧａはＵ*Ｖ*色度座標上で、平均演色評価数を計算するＲ１〜Ｒ８で構成された中彩度な色票の色域面積比であるが、Ｇａ４は新たに規定した特殊演色評価数、Ｒ９〜Ｒ１２で構成された高彩度な色票の色域面積比である。【０１０９】
これによって、従来は中彩度な色票の色域面積比だけが検討対象となっていたのに対し、高彩度な色票の色域面積比も検討に加えることが可能となった。このメリットは、計算対象となる高彩度色票が従来規格と整合しており、広く用いられてきた中彩度色票の色域面積比Ｇａの計算と整合性が取れることである。【０１１０】
特に鮮やかさが必要な、高彩度色票Ｒ９〜Ｒ１２のＲｉに関しては、色域表現の補助指標がないため、Ｒｉが１００を超えて高彩度に見えていても、Ｒｉの数値からだけでは評価数が低下しているという判断しかできず、鮮やかな色彩の鮮やかさを評価する指標が、より必要な状況にもかかわらず、この点に関してはサポートされていなかった。【０１１１】
また、超高色温度領域において、常に、中彩度色の色域は改善されれば、高彩度色の色域も改善されるという状況にはないことを見出したことから、これに対し、従来の規格と整合性をとりつつ、最小限の計算手続きの変更にとどめた補助指標を構成した効果は大きく、特に超高色温度で低下するＲ９の色票の見え方をＲ９の数値だけに頼らず正確に判断可能となった。【０１１２】
また、その他の参考指標として、表のＭは演色の鮮やかさを示す値であり、非特許文献、Ｋｅｎｊｉｒｏ  Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  ｅｔ．ａｌ．  ：  Ｎｅｗ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｙｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒ−Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｆｅｅｌｉｎｇ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ，  Ｃｏｌｏｒ  ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ，Ｖｏｌ．３２  Ｎｏ．５  Ｏｃｔｂｅｒ  Ｐ３６１（２００７）  の開示プロセスで導出できる。【０１１３】
図６，７の表のＰＳは肌の見えの好ましさを示す値であり、非特許文献、橋本  健次郎
ほか：照明光下での日本人女性の肌色に対する好ましさの評価方法，照明学会誌  Ｖｏｌ．８２  Ｎｏ．１１  Ｐ８９５  （１９９８）（Ｋｅｎｊｉｒｏ  Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ
ｅｔ．ａｌ．：Ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｄｅｘ  ｆｏｒ  Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｃｏｍｐｌｅｘｉｏｎ  Ｃｏｌｏｒ  ｕｎｄｅｒ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．８２  Ｎｏ．１１  Ｐ８９５  （１９９８））の開示プロセスで導出できる。【０１１４】
また、図６，７の表のＢｒ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）は第二の作用関数Ｂの代表を用いた単位光束当りの作用パワーであり、第二の作用関数の代表的な値である。Ｔｈは第二の作用関数に属する単位光束当りの作用パワーであり第二の作用関数のその他の値である。【０１１５】
図６，７の表のＣ（λ）は第一の作用関数Ｇを用いた単位光束当りの作用パワーであり第一の作用関数の代表的な値である。Ｚ（λ）は第一の作用関数に対する参考の単位光束当りの作用パワーであり第一の作用関数に対するその他の参考値である。Ｚ（λ）は感度ピークが、より短波長側よりで半値幅が狭い場合の非常に極端な事例であり可視光短波長（青）に感度の高い錐体視細胞の感度に近い極端な例としての参考である。【０１１６】
図６，７の表の効率は４０Ｗ形直管ラピッドスタートタイプ蛍光ランプのガラス直径３２．５［ｍｍ］、長さ１１９８［ｍｍ］で実施した発光効率を示したものである。【０１１７】
さて、Ｔｃ＝１２０００［Ｋ］  Ｄｕｖ＝０の場合、図６の一般的な場合はＲａが８２、図７の本発明の場合はＲａが８８である。【０１１８】
また、第一の作用関数と第二の作用関数は相関するので、第二の作用関数のＢｒを代表値とすると、１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において、一般的な場合は１．１９、本発明の場合は１．２６となり、前記Ａ（λ）／Ｖ（λ）の単位光束当たりの作用パワーを高めながら平均演色性評価指数を同時向上していることが分かる。【０１１９】
さらに、この時の赤の見え方を示す特殊演色評価数Ｒ９は一般的な場合はＲ９が４２、本発明の場合はＲ９が９１であり、本発明の構成により大幅な赤の見え方の改善が可能である。【０１２０】
また、３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースに蛍光ランプを実現した一般的な構成の場合、Ｄｕｖが高まると発光効率は増加するがＲａとＲｉ（特にＲ９）が単純に低下する。【０１２１】
しかし、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲の発光を増強した、３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースにした本発明の構成をとるとＤｕｖが高い領域でもＲａが高く、端的にはＤｕｖが高まるとＲａは逆に向上する傾向が見える。【０１２２】
また、Ｒ９も相関色温度が高まるほどＤｕｖがプラス側で高い傾向を示し、さらには、他のＲｉにおいてＲ１１の緑、Ｒ１３の木の葉の緑、Ｒ１５の日本人の肌などに、そのＤｕｖ変化に伴う特殊演色評価数の単純減少ではない挙動の差異が顕著に現れる。【０１２３】
一般に３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースに蛍光ランプを実現する場合は、ＲａやＲｉの値を高く確保するため、Ｄｕｖがマイナス側に設定されるが、本発明の場合はＤｕｖがプラス側で各種演色評価指数が高まるため、発光効率の増加と、ＲａやＲｉの向上との相乗効果を得られる。【０１２４】
１２０００［Ｋ］の事例では、一般的な構成の場合のＤｕｖ−２．５程度の発光効率をＤｕｖ０近傍で得ながら、大幅にＲａやＲｉが向上可能である。また、従来ではＤｕｖが＋２．５近傍で、３波長域発光形の下限であるＲａが８０を下回る場合が発生するが、本発明の場合はＤｕｖが＋５においてもＲａは９０近くの値を維持しており、高い発光効率を狙いＤｕｖを高めに設定することが可能であり、超高色温度の天空光はＤｕｖがプラス側であることと合わせても、超高色温度ランプに好適な特性を示す。【０１２５】
また、本発明の事例である図７から、Ｒ９については相関色温度が高い場合に特に顕著に、Ｄｕｖが高まると数値が上昇する傾向が見て取れる。また、相関色温度が比較的低いと、Ｄｕｖが０近傍に一度数値が上昇する傾向が見て取れ、相関色温度の上昇とともにＲａが高くなるＤｕｖのポイントが高くなる傾向も見て取れる。従来、ＲａやＲｉの検討しているものについても、このようなＤｕｖ変化の効果は考慮されていなかったものである。【０１２６】
次に、本発明の演色上の効果を詳細に説明する。【０１２７】
図８は相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において、基準光（基準の光）、比較例つまり一般的な構成（ＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体の組み合わせ）、実施例つまり本発明の構成（ＢＡＭ：Ｍｎ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体の組み合わせにおいてＢＡＭ：ＭｎのＥｕピーク約１．０に対しＭｎのピーク約０．７）のスペクトルの下で、平均演色評価数を算出するための色票であるＲ１からＲ８で構成された色域（図８（ａ））と、特殊演色評価数を算出するための色票であるＲ９からＲ１２で構成された色域（図８（ｂ））をＵ*Ｖ*色度座標上に示したものである。【０１２８】
平均演色評価数を算出するための中彩度色票であるＲ１からＲ８で構成された色域においては、一般的な構成の場合、相当する相関色温度の基準の光より図の左右方向が狭くなる、つまり、赤と緑の色票の見えの彩度が低下する。【０１２９】
また、本発明の構成の場合は、基準の光より図の左右方向が広くなる、つまり、赤と緑の見えの彩度が上昇した事と、色域の分布の形状のひずみがとれ、基準の光の色域の形状に近づきそれを超えることが判る。【０１３０】
特に、特殊演色評価数Ｒ９からＲ１２を算出する高彩度色票で構成した色域においては、一般的な構成より、本発明の構成は赤方向、さらには、緑方向の色域が広がる傾向が顕著に現れる。【０１３１】
平均演色評価数Ｒａや特殊演色評価数Ｒｉは、相当する相関色温度の基準の光による色再現を１００とした場合、それより、どれだけ色ずれを起こしているかで減点される指標であるため、相当する相関色温度の基準の光により、鮮やかに好ましく色再現がなされていても数値上は減点表現されるが、本発明の構成では、１２０００［Ｋ］でのＲ９が９１という数字は基準の光での演色を超えて赤などが鮮やかに見えた結果の減点であることが分かる。【０１３２】
本発明においては従来のＲａやＲｉの評価に単純に従ってＲａやＲｉの数値が向上するが、上記の点で、本発明の解決する演色性の課題は単にＲａやＲｉの数値を上げるのではなく、より高次の演色性の向上を達成するものである。【０１３３】
従来、ＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０には参考として、Ｒ１からＲ８の８種の中彩度色票で構成された色域を色域面積比Ｇａとして計算する手法が開示されていた。【０１３４】
これによると、従来の一般的な構成ではＧａは９６であり基準の光のＧａ＝１００より色域が狭く、色票がくすんで見えるのに対し、本発明のＧａは１１３であり、基準の光のＧａ＝１００より色域が広く鮮やかな色再現を実現している。【０１３５】
さらに、本発明においては、これと同様の計算手続きによってＲ９からＲ１２の４種の高彩度色票で構成された色域面積比の値Ｇａ４を構成することにより、超高色温度領域での赤の見え方の評価を行う手法を開発した。【０１３６】
なお、ここにおいてＧａと同じくＷ＊方向の情報は色域面積計算に使用しないが、これは計算方法（プロシジャー）の共通化の意味があり、Ｇａと同じく平面上の色相・彩度に係る色域面積とするためである。【０１３７】
また、Ｗ*の明度方向の色域面積の増減を計算に加えた場合、３次元的に、例えば、青が暗く、黄が明るく演色された場合などの色域面積の増加が算出されるが、Ｇａとの整合のため、平面上の色相・彩度に係る色域面積を捕らえ、このような差は誤差要因として取りの除く考えに立ったものである。【０１３８】
これによると、従来の一般的な構成ではＧａ４は９１であり基準の光のＧａ＝１００より色域が狭く、色票がくすんで見えるのに対し、本発明のＧａ４は１０５であり、基準の光のＧａ＝１００より色域が広く鮮やかな色再現を実現している。【０１３９】
一般に、色域面積比Ｇａで示される中彩度色の色域は改善できても、高彩度色の色域は改善しにくい傾向があり、本発明の構成において特に超高色温度で４８０〜５２０［ｎｍ］の帯域に狭帯域に発光を増強すると、緑の刺激純度が高まることから、その補色である赤も含め、色域面積比Ｇａ４の増加が大きく現れることを見出した。【０１４０】
従来の一般的な構成では、Ｄｕｖがプラス側ではＧａもＧａ４も１００を超えることは困難である。しかし、本発明ではＤｕｖがプラス側でＧａやＧａ４が１００近傍、または、１００を超える特性を示しやすく、ＲａやＲｉの値以上に色鮮やかな演色が可能となっている。【０１４１】
また、従来は同じ高い相関色温度の中でも従来はＤｕｖ方向（特にはＤｕｖがプラス側）への挙動の変化が考慮されておらず、本発明においてはこの観点からも最適化を図ったものである。【０１４２】
本発明において、従来に無い評価観点と評価指標で、ひとたび、本発明のスペクトル最適を図った上で、最適化された青緑発光の追加を、従来のＲａやＲｉの値の評価にひるがえって評価した場合、その内容は、色域の形状の変化から超高色温度で低下した色域が、赤と緑方向に拡大された特性となりＤｕｖが高い領域でも良好な演色性を発揮する。【０１４３】
しかし、従来、単にＲａやＲｉを高めるという発明でＤｕｖの変化を考慮しないものにおいては、色域が基準の光を超えた場合は、ＲａやＲｉが低下する、Ｄｕｖが高いほどＲａやＲｉが低下するという挙動として現れるため、このような効果を考慮してのスペクトル最適化は考慮できない。【０１４４】
さらには、従来の指標、ＲａやＲｉが高く、かつ、Ｇａも高い場合においても、鮮やかな赤がくすんで見えている場合があり、本発明においては、真に鮮やかに演色したい鮮やかな色票の色域の指標であるＧａ４を構成することで、鮮やかな色の見えも高めることが可能な構成を見出したものである。【０１４５】
中彩度な色票で構成される色域面積比Ｇａよりも、鮮やかな色票で構成される色域面積比Ｇａ４は、従来の３波長域発光形蛍光ランプでは向上しにくい傾向にあり、従来のＧａだけではこの傾向をつかむ事は困難であった。【０１４６】
これは、鮮やかな色彩の分光反射率は分光スペクトルカーブの立ち上がりと立下りが急であり、これを、狭帯域発光光源で照明した場合、分光反射の高い領域にスペクトルがかかる、かからないの差が顕著に現れ、狭帯域発光光源のスペクトルの設定がより顕著に演色性に影響するためである。【０１４７】
本発明は、この効果も勘案し、増強する発光波長を４８０〜５２０［ｎｍ］に設定したものであり、Ｒ１〜Ｒ８で構成される色域、Ｒ９〜Ｒ１２で構成される色域、ないしは両方の色域において、相当する相関色温度の基準の光の色域より、緑方向（左側）、赤方向（右側）、ないしは両方の色域を拡大するという色再現上の特徴を発揮することが可能となる。【０１４８】
ＧａとＧａ４がともに１００を超えて大きいということは、ＲａやＲ９が小さくても、相当する相関色温度の基準の光による色再現を１００を超えて、色鮮やかに好ましく再現された結果であることを示している。ただし、極端なＧａやＧａ４の向上は色彩の色鮮やかさは増すが、色彩の忠実再現という観点からは過剰感を生じることとなり、必要十分な忠実演色を確保しつつＲａやＲｉが高い範囲内においてＧａやＧａ４を高めることが望ましい。この観点からしても、Ｄｕｖがプラス側がより好適な発明の範囲となる。【０１４９】
加えて、さらに詳細には、単なる色域面積比の計算結果の数値の大小だけでなく、色域の形状に着目すれば、相当する相関色温度の基準の光の色域の形状に相似様である事は、各色みのバランスが取れていることを示し、さらには、より低い相関色温度の基準の光の形状のごとく左右方向に広く赤−緑方向に鮮やかに演色される傾向を示すことは、超高色温度化に伴う赤−緑方向の彩度低下を補う方向に、比較的低相関色温度の基準の光の様に好ましく効果演色されているということを示すものである。【０１５０】
これは、相関色温度の高い青白い光色でも、比較的相関色温度の低い基準の光で照明されたように、自然な被照物の色の見えを示すことにもなり、高色温度な光色と照らされた物の演色を個別に適正に求めたことになる。【０１５１】
よって、本発明は光色が決まれば演色が決まるような単なる設計事項には当てはまらない。従来、ＲａやＲｉが単純に高い低いを検討し設計がなされていた場合に、配慮されなかった、これらの数値が低下しても色の見え方が向上したケースを正確に判断し、本発明がなされるものである。【０１５２】
また、ＲａやＲｉは相当する基準光の色再現に近いかどうかを式差の大小で評価するがゆえに、基準光より鮮やかで良い演色を示しても。基準光の演色の評価点１００より減点される。例えば基準光より色がくすんで好ましくない場合のＲａやＲｉ（Ｒ９〜Ｒ１２）が９０の場合と、基準光を超えて色が鮮やかで好ましくＲａやＲｉ（Ｒ９〜Ｒ１２）が９０の場合が存在するがこれを判断可能とした上で本発明がなされたものである。そもそもが、特殊な超高色温度領域の光色の演色特性で、単にＲａやＲｉを高めるというようなことでは捕らえきれない演色特性の特異な事象を本発明は解決するものである。【０１５３】
これらから、従来検討されていなかった超高色温度領域において、視感度の高い青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲の発光を増強することで、スペクトルが追加された青―緑の色の見えが向上するにとどまらず、その補色関係にある赤の見えが向上することを見出した。【０１５４】
本発明においては、視感度の低い赤の発光を単純に追加して赤の見えを改善するという当業者が容易に到達しうる考えとは異なるため、発光効率を下げることなく、効率よく自然な視環境でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果と演色特性を両立する蛍光ランプと照明装置を提供することができる。【０１５５】
また、この効果をより顕著に現出せしめるには、追加された発光が狭帯な特性を有しているほうが、より効率的に狙いの帯域にエネルギーを集中可能であり、より好適な実施が可能となる。これらは従来のＲａやＲ９では表現できていない効果であり、本発明ではこの効果を色域面積比Ｇａ、Ｇａ４、さらにはその色域の形状を用いて簡便に評価する方法を見出し、定量的に評価したことで発明を実現したものである。【０１５６】
また、Ｄｕｖがプラス側においても、特に赤と緑方向の色域を拡大し、ＧａやＧａ４が１００近傍または、１００を超えることを可能とした本発明の特徴を、従来のＲａやＲｉに係るだけの説明として示しても、相関色温度を一定にＤｕｖを変化させた場合について、一般的な構成の場合と、本発明の構成の場合を詳細に比較すると、本発明は従来と異なりＤｕｖプラス側の場合に、Ｒａ  やＲｉで表現される指数が向上するという従来に無い特徴がある。【０１５７】
この傾向は８０００［Ｋ］以上、特に１００００［Ｋ］以上、ないしはそれを超える相関色温度と高色温度になるほど顕著であり、追加する４８０〜５２０［ｎｍ］の発光が狭帯域で高いピークを有するときにさらに顕著であった。【０１５８】
このため、超高色温度領域で発光効率を高めるためと、自然光である天空光に近いＤｕｖに近づけるため、Ｄｕｖをプラス側に高めたとしても良好な演色評価指数ＲａとＲｉが実現できるという格別な作用を有する。【０１５９】
これは通常の視感度の低い赤の発光を単純に追加し、赤の見えを改善する発想と異なり、比較的視感度の高い青緑を追加するため、発光効率を下げることなく、効率よく自然な視環境でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果と演色特性を両立する蛍光ランプと照明装置を提供することができる。【０１６０】
また、この効果をより顕著に現出せしめるためには、追加された発光が狭帯域発光形と定義される５０［ｎｍ］以下の狭帯域な半値幅を持つ特性を有しているほうが好ましい。これは、特定帯域に、より効率的に狙いの帯域にエネルギーを集中させることが出来るからである。【０１６１】
次に、本発明の相関色温度について述べる。人間が日常生活の中で遭遇する自然な超高色温度光を考えた場合、青空の天空光が想定できる。太陽の直射光成分の相関色温度は約５５００［Ｋ］近傍であることが知られており、快晴の天空光はこれより高い相関色温度となる。【０１６２】
従来は天空光として北空昼光を高色温度光の代表と考えることが多くあったが、この場合、太陽と反対の太陽位置から距離が離れた天空（地球の北半球においては北空）においては最も天空光の相関色温度が高くなり、部分的には相関色温度が２００００［Ｋ］を超えることがある。【０１６３】
ただし、太陽の直斜光成分が遮断された影の部分、例えば木陰、などに到達する天空光は部分的な高色温度が反映されることは少なく、全天空の広い範囲からの天空光の積分となり１１０００〜１３０００［Ｋ］となる。【０１６４】
よって、晴天の日の木陰などで、生活の中で自然に出会う高色温度な光は前記のような値となり、実生活において許容度の高い超高色温度光源の好適な相関色温度のレンジをこれ相当であることを導出した。【０１６５】
本発明では、太陽の直射光成分と天空光の成分とを分離して考え、自然な高い相関色温度をとることで、青空の光のようなさわやかで自然な光色の抽出と設定が可能となった。また、指向性の高い太陽光直射成分と、拡散性の高い天空光成分を分離して考えるということは照明設計上のメリットもある。【０１６６】
発光面積の比較的大きい蛍光ランプでは拡散光を模擬しやすく、光天井の様な面光源を構成し、自然な天空光の拡散照明を実現可能である。ここで、指向性の高い５５００［Ｋ］近傍の太陽直射光を模擬する光源と、拡散性の高い本発明の超高色温度の蛍光ランプを混光照明する照明設計を行えば、指向性が高く低い相関色温度の太陽直射光と拡散性が高く高い相関色温度の天空光とを個別にシミュレートし、より忠実な天空の光の再現が可能となるものである。【０１６７】
さらに昼光や天空光を詳細に分析すると以下のことが言える。【０１６８】
非特許文献  関根  征士：晴天空光の分光分布と色度，照明学会誌  Ｖｏｌ．７３  Ｎｏ．２  Ｐ．３（１９８９）（Ｓｅｉｓｈｉ  Ｓｅｋｉｎｅ：Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃｌｅａｒ  Ｓｋｙ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｉｅｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．７３  Ｎｏ．２  Ｐ．３（１９８９））には太陽光を除いた全天空光の測定結果が記載されている。  通常の晴れにおいて太陽からの直射光を除いた全天空からの光の積分は約８５００［Ｋ］、非常に大気の澄んだ快晴においては約２００００［Ｋ］である。【０１６９】
広く、晴れの青空の天空光を模擬実現しようと考えると相関色温度が８５００［Ｋ］以上と設定すれば良く、現実的な快晴天空光の上限を模擬しようとすれば相関色温度は２００００［Ｋ］以下と設定すればよい。また、実測の天空光の色度は相関色温度が高い場合、黒体軌跡より緑み側でＤｕｖはプラスであることが多い。【０１７０】
ここで相関色温度に対し、その逆数の百万倍はｍｉｒｅｄ（ｍｉｃｒｏ  ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ  ｄｅｇｒｅｅ）と呼ばれ、その数値の間隔は主観的な光色の見えの差と一致すると言われており、約８５００［Ｋ］は約１１８［ｍｉｒｅｄ］、約２００００［Ｋ］は約５０［ｍｉｒｅｄ］となる。いわゆる晴れた日の太陽からの直射光を除いた全天空からの光の積分はこの範囲にあると想定できる。また、一般的よく晴れた日の全天空の光の積分の中間的な値を代表させるべく、その中間の相関色温度を算出すると約８４［ｍｉｒｅｄ］で、およそ１２０００［Ｋ］と算出できる。また、１０［ｍｉｒｅｄ］の差は視覚的にはほぼ同一光色と知覚されることから、実用光源でこれを模擬する場合、１２０００［Ｋ］の＋１０［ｍｉｒｅｄ］は約１０７００［Ｋ］であり、１２０００［Ｋ］の−１０［ｍｉｒｅｄ］は約１３６００［Ｋ］であることから、約１１０００〜１３０００［Ｋ］が中央値近傍と言える。【０１７１】
また、天空光の分光分布に関しては基本的に太陽光の分光分布が強く反映されるため、ＣＩＥの合成昼光が実用上の近似として用いられることが多い。【０１７２】
非特許文献  岡田喜義：昼光標準確立調査委員会報告，照明学会誌  Ｖｏｌ．５３  Ｎｏ．３  Ｐ．１５（１９７０）（Ｏｋａｄａ  Ｋｉｙｏｓｈｉ：Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｖｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｆｏｒ  Ｄａｙｌｉｇｈｔ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．５３  Ｎｏ．３  Ｐ．１５（１９７０））のごとく、８５００［Ｋ］を超える高色温度では実測の天空光の色度はＣＩＥ合成昼光と同等かそれ以上のＤｕｖをとることが多いと示されている。【０１７３】
さらに、非特許文献  新編色彩科学ハンドブック，日本色彩学会編  ５刷  Ｐ６７（１９８５）の図にＤｕｖの色度座標上の関係を追加し図９に示す。【０１７４】
ＣＩＥが定めたＣＩＥ昼光の元となった自然昼光の色度座標上の分布を見ると、およそＤｕｖが１０までに９割がたの実測データが含まれ、Ｄｕｖが５程度がそもそものＣＩＥ合成昼光のとる値に近い中央値となる。【０１７５】
ここでＤｕｖがプラス側だけの分布に注目すれば、Ｄｕｖが１０でほとんどの実測データが含まれ、Ｄｕｖが約５で過半数の実測データが包含される。
あまり、Ｄｕｖが高いと青緑みの光色と知覚されるため、発光光色の違和感の観点からはＤｕｖが７．５が実用上の上限である。【０１７６】
また、Ｄｕｖが低い側に関してもＤｕｖが０程度で９割がたの実測データが含まれ、特異な点を除けば−５程度でほぼ全ての実測データを含めることが出来る。【０１７７】
ここでＤｕｖがマイナス側だけの分布に注目すればＤｕｖが約２．５で過半数の実測データが包含される。これらから、照明光源として窓が存在するような実環境に適用する好適な値の上限は１０〜５となり、下限は−５〜−２．５、さらには０となる。【０１７８】
この他、実測を行っても昼光は超高色温度領域でＣＩＥ昼光軌跡を上回る値となる場合が多く、Ｄｕｖが０の黒体放射軌跡は自然な天空光よりＤｕｖが低く、本発明の光色は、天空光に色みを合わせた場合、Ｄｕｖが０以上、より好適にはＤｕｖが０を超えた値をとることが望ましい。【０１７９】
また、３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースにした一般ランプはＲａを高めるべくＤｕｖが０より低く、−２．５以上の値をとることが多いが、本発明においては、Ｄｕｖがプラス側でも演色性が低下せず発光効率を高く保てるため超高色温度領域においても天空光に光色を合わせながら色の見えの良さを保持できるものである。【０１８０】
また、本発明の実施において従来の３波長域発光形ランプに習いＤｕｖをマイナス側とすれば、一般的な３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源をベースにした蛍光ランプで、相当の高い相関色温度を実現した場合より高演色性を実現可能である。【０１８１】
本発明の実施において、このようなＤｕｖをマイナスとし、紫みの光色に設定される他の光源と光色イメージの整合を取るためにＤｕｖをマイナス側に設定することは、光色自体の従来型の３波長域発光形蛍光ランプとの色みの整合の観点からは意味がある。  従来の蛍光ランプが同時に存在するような実環境に適用する好ましい下限はＤｕｖが−２．５程度、ないしは、従来蛍光ランプに多いＤｕｖが−１．０以上の値をとればよい。【０１８２】
これとは逆に、従来型の３波長域発光形の蛍光ランプとの明確なＤｕｖ方向の色みの差別化を図るためにはＤｕｖをプラスとし、従来型の蛍光ランプのＤｕｖの範囲を除くことが好ましい。【０１８３】
例えばＤｕｖが０より大きい中で、プラス側の正の値を設定しようとすれば、仔細には小数点以下を四捨五入するとすれば０．５以上と設定可能で、小数点以下を丸めるとすればＤｕｖ＝０に対しＤｕｖ＝１以上と設定可能である。【０１８４】
また、視感評価実験を超高色温度領域で行った結果、Ｄｕｖの差が０．５であれば、併置比較条件で視感的に差が知覚される限界にあった。また、Ｄｕｖの差が１以上であればほとんどの人に光色差があることが知覚された。【０１８５】
他方、相関色温度を実際の視環境の中で規定する要因としては、自発光表示装置との照明光との光色整合の観点がある。超高色温度光源をオフィスや住宅に用いる場合、そこで使用されるディスプレイモニタの白色点は１１０００［Ｋ］程度に設定されることが多く、これより過剰な高色温度照明の下ではモニタの白が黄ばんで見え、モニタ作業や映像観賞には適さなくなる実用上の課題を見出した。【０１８６】
一般的にディスプレイモニタの白色点は周囲の照明環境の相関色温度より高い値に設定されており、従来の常用光源の光色では上記の事態が発生しないが、超高色温度領域を照明応用する場合には課題として浮上する。【０１８７】
実験的には約１３０００［Ｋ］までディスプレイモニタの黄ばみは知覚されなかったが、これを理論的に考察すると、１０［ｍｉｒｅｄ］（ｍｉｃｒｏ  ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ  ｄｅｇｒｅｅ  ）以内の差であれば光色の差は知覚されにくいという従来知見と合致し、照明光とモニタの白色点の差は、この場合１１０００［Ｋ］を中心に＋１０［ｍｉｒｅｄ］で１００００［Ｋ］、−１０［ｍｉｒｅｄ］で１２５００［Ｋ］（端数四捨五入で１３０００［Ｋ］）となるためである。【０１８８】
またさらに、ＪＩＳやＩＥＣの蛍光ランプの光色区分の最高色温度の色度規格である、昼光色やＦ６５００より高色温度に光色範囲をｍｉｒｅｄ間隔を用いて補外し本発明の光色の許容範囲を設定することも可能である。この場合、ＪＩＳでは８０００〜１７０００［Ｋ］、ＩＥＣではＦ８７７４とＦ１２６５５となる。【０１８９】
ＩＥＣの規格から得られた数値を用い、単純には８７７４〜１２６５５［Ｋ］の範囲をとることも可能であるが、Ｆ８７７４とＦ１２６５５の各々の色度許容範囲を個別に設定すること、さらには、この両方の最大最小の相関色温度を本発明の相関色温度の範囲とすることも可能である。【０１９０】
発明者は、主観評価実験から約１００００〜１４０００［Ｋ］、より好適には１１０００〜１３０００［Ｋ］で昼光色とＦ６５００とは明らかに１ランク高色温度に異なる光色区分と認識されるという心理評価を得ている。【０１９１】
加えて、他の生理的な効果として、非特許文献  金井隆志：高色温度照明が作業中の心理・生理機能に与える影響，千葉大学大学院自然科学研究科  修士論文（２０００）によると、超高色温度の照明において別の効果も示唆されている。【０１９２】
照明光の相関色温度毎の脳波測定の結果、自発誘発脳波であるα波の帯域率が３０００［Ｋ］から９０００［Ｋ］までは低下し、１１０００［Ｋ］以上の相関色温度となると増加に転じる傾向が現れる。また、事象関連電位であるＣＮＶの初期成分値が９０００［Ｋ］までは高く１１０００［Ｋ］からは低下に転ずる傾向が現れる。【０１９３】
α波指標は一般に人間のリラックス状態と関連しているとされるが、低色温度光ではリラックスし高色温度光ではその状態が緩和するという一般に認識される傾向を示すが、９０００［Ｋ］から１１０００［Ｋ］の間の約１００００［Ｋ］を境に再びリラックス側に振れる。【０１９４】
また、ＣＮＶ指標は一般に人間の注意集中や緊張と関連しているとされるが、低色温度光より高色温度光では注意集中や緊張が高まるという一般に認識される傾向を示すが、９０００［Ｋ］から１１０００［Ｋ］の間の約１００００［Ｋ］を境に再び注意集中や緊張の緩和方向に振れる。【０１９５】
両脳波指標はおよそ１００００［Ｋ］を境に、高色温度化に伴い高まった脳活動のテンションが再び緩和側に振れると言う効果が示唆されている。この変極点を越え、より明確な脳は指標の変化が把握されるポイントは１１０００［Ｋ］であった。【０１９６】
同時になされた心理評価では、「眠さ」「作業に対する集中」は１００００［Ｋ］を超えても高まる傾向を示しており、脳波の指標とは異なる結果を生じている。脳波を指標とすれば生理的にはリラックスしているが、心理的には集中が高まるという状態をなっており、１００００［Ｋ］を超える超高色温度では、過剰な緊張なく集中度が高まる光色得ることが出来ていることを示す個別の効果があること予想される。【０１９７】
一般に、色純度の高い青い光色は人間をリラックスさせ鎮静化させる効果があると言われるが、１００００［Ｋ］を超える超高色温度では青発光成分が強まるため、このような効果が現出し始めると想定されている。【０１９８】
発明者の心理実験においては、１００００［Ｋ］を超えると青白い光色に心理的な爽快感を感じることを確認しており、一般的な３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源をベースにした蛍光ランプで相当の高い相関色温度を実現した場合より高演色性を実現可能な本発明において、このような効果を阻害する、超高色温度化に伴う可視環境の違和感を緩和することで、さらなる快適な環境を実現する効果もある。【０１９９】
以上、演色性とメラノプシンの抑制効果を高めながら自然な光色を実現するために、本発明の範囲として上記の生理効果や演色上の効果を各々、好適、最適に組み合わせる多くの相関色温度やＤｕｖの下限・上限の組み合わせの変更が可能である。【０２００】
例えば、相関色温度の下限を心理生理効果から設定し、相関色温度の上限を演色性の効果から設定するなどは任意であり、これら、組み合わせの変更は目的に応じて当業者に可能な事項である。
【図面の簡単な説明】
【０２０１】
【図１】メラノプシンの分光吸収の作用関数、メラトニン抑制の作用関数、標準比視感度曲線を表すグラフ
【図２】色票Ｒ１からＲ８の色度をＵ*Ｖ*色度座標上に示したグラフ
【図３】第一の作用関数Ｇ（Ｃ（λ））を代表とした場合における、相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示すグラフ
【図４】第二の作用関数Ｂ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）を代表とした場合における、相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示すグラフ
【図５】第一の作用関数Ｇと第二の作用関数Ｂとの相関を示すグラフ
【図６】一般的３波長域発光形蛍光ランプとして蛍光体に、青発光蛍光体ＢＡＭ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合の結果を示す表
【図７】本発明の実施形態における青発光蛍光体（兼、青緑発光）ＢＡＭ：Ｍｎ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合の結果を示す表
【図８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において、基準光、一般的な構成、実施例についての色票Ｒ１からＲ８、および、Ｒ９からＲ１２で構成された色域をＵ*Ｖ*色度座標上に示したグラフ
【図９】色度座標上にＤｕｖの関係を示したグラフ
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明に係る実施形態の蛍光ランプ１００を模式的に示す一部切り欠き斜視図および断面図
【図１１】本発明の実施形態に係る蛍光ランプ１００の分光分布を示すグラフ
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、Ｕ*Ｖ*色度座標上におけるＲ１〜Ｒ８からなる８色の色域、および、Ｒ９〜Ｒ１２からなる４色の色域を示すグラフ
【図１３】一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸの分光分布を示すグラフ
【図１４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、Ｕ*Ｖ*色度座標上における一般的な構成の蛍光ランプのＲ１〜Ｒ８からなる８色の色域、および、Ｒ９〜Ｒ１２からなる４色の色域を示すグラフ
【図１５】相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０における一般的な狭帯域域発光形蛍光ランプ（ＢＡＭ）と実施例（ＢＡＭ：Ｍｎ）の狭帯域域発光形蛍光ランプとの比較を示す分光分布
【図１６】相関色温度に対して、Ｄｕｖ毎にＬＡＰ、ＹＯＸのピーク比の変化を示すグラフ
【図１７】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約０．５のとき各評価数の値を示す表
【図１８】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約０．７のとき各評価数の値を示す表
【図１９】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約１．０のとき各評価数の値を示す表
【図２０】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約１．３のとき各評価数の値を示す表
【図２１】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２２】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２３】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２４】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの相関色温度７１００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２５】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの相関色温度１１０００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの相関色温度２００００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２７】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合における相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２８】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合における相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２９】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合における相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３０】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５の場合における相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３１】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５の場合における相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３２】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５の場合における相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３３】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合における相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３４】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合における相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３５】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合における相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３７】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３８】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３９】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４０】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４１】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４２】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４３】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４４】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４５】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布（ＳＣＡ）、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布（ＳＣＡブロード）、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図４８】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４９】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図５０】本発明の第４の実施の形態に係る蛍光ランプの分光分布を示すグラフ
【図５１】各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す表
【図５２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図５３】本発明の第５の実施の形態に係る蛍光ランプの分光分布を示すグラフ
【図５４】各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す表
【図５５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図５６】本発明の第５の実施の形態に係る蛍光ランプの分光分布を示すグラフ
【図５７】各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す表
【図５８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図５９】本発明の第７の実施の形態に使用するＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体の分光分布を示すグラフ
【図６０】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図６１】本発明に係る実施形態の照明装置１０００を模式的に示す斜視図
【符号の説明】
【０２０２】
１０ ランプ発光管（バルブ）
２０ 蛍光体層
２４ リード線
３０ 電極
３２ フィラメント
３４ リード線
３６ ステム
４０ 口金
４２ 口金ピン
４５ 水銀
４６ 紫外線
４７ 電子
４８ 可視光線
４９ 希ガス
５０ メラトニン分泌抑制手段
１００ 蛍光ランプ
１０００  照明装置
【発明を実施するための形態】
【０２０３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
＜実施形態１＞
図１０（ａ）は、本発明に係る実施形態の蛍光ランプ１００を模式的に示している。図１０（ｂ）は、本実施形態の蛍光ランプ１００の断面構成を模式的に示している。
【０２０４】
本実施形態の蛍光ランプ１００は、ガラス管からなるバルブ（ランプ発光管）１０と、そのバルブ１０の内面に形成された蛍光体層２０とから構成されている。本実施形態では、蛍光ランプ１００から発せられる光は、相関色温度が７１００［Ｋ］を超える高い色温度を有する。換言すると、本実施形態の蛍光ランプ１００は、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：１９９０（またはＩＥＣ  ６００８１−１９９７）にて規定される常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超えてなる超高色温度を有する蛍光ランプである。
【０２０５】
本実施形態の蛍光体層２０は、赤色発光希土類蛍光体と、緑色発光希土類蛍光体と、青色発光希土類蛍光体とを含んでいる。すなわち、本実施形態の蛍光ランプ１００は、３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源である。本実施形態の構成において、赤色発光希土類蛍光体は、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体である。緑色発光希土類蛍光体は、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体である。そして、青色発光希土類蛍光体は、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体である。
【０２０６】
本実施形態の蛍光ランプ１００は、メラノプシンを光刺激することによってメラトニン分泌を抑制する手段５０を備えており、そのメラトニン分泌抑制手段５０は、蛍光体層２０によって実現されている。メラトニン分泌抑制手段５０によるメラトニン抑制の作用については別途説明する。そして、本実施形態の蛍光体層２０には、青色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークとの間に（すなわち、青と緑の間に）主たる発光ピークを有する発光中心となる元素を有する蛍光体（更なる蛍光体）が含まれている。蛍光体層２０を構成する各蛍光体の発光ピークの関係は図１１を参照しながら後述する。
【０２０７】
蛍光ランプ１００のバルブ１０内には、一対の電極３０が設けられている。図１０に示した蛍光ランプ１００は熱陰極蛍光ランプであり、電極３０はフィラメント３２を持っている。フィラメント３２は主にタングステン線からなり、2重または3重コイル（または４重コイル）としている。そして、フィラメント３２の表面には、電子放出物質（エミッタ）が塗布されている。電極３０のフィラメント３２は、リード線３４によって支持されており、リード線２４はステム３６によって固定されている。
【０２０８】
バルブ１０を構成するガラス管は、ランプの電気特性（電流、電圧、消費電力など）を元に決定されている。バルブ１０は各用途に対応するため、直線状、環状、屈曲形状などに形成されている。図１０に示した例のバルブ１０は、直線状（直線状の円管）である。バルブ１０の端部には、口金４０が設けられている。口金４０には口金ピン４２が取り付けられており、口金ピン４２と、バルブ１０内のリード線３４とは電気的に接続されている。
【０２０９】
バルブ１０の中には、飽和水銀蒸気圧を得るための水銀４５と、希ガス４９とが封印されている。希ガスは、例えば、アルゴンである。あるいは、希ガスは、アルゴンと、クリプトン又はネオンなどとの混合ガスである。水銀４５は、ガラスカプセル内に封入してランプ内に導入したり、亜鉛水銀やチタン水銀などの合金の状態で導入されている。また、高周囲温度での水銀蒸気圧の過度な上昇による発光効率低下を防ぐため、水銀アマルガムを封入する場合もある。
【０２１０】
上述したように、バルブ１０を構成するガラス管の内面には、蛍光体が塗布されることによって蛍光体層２０が形成されている。バルブ１０と蛍光体層２０の間には、ガラス管と水銀の化学反応による光透過率低下を防止するため、酸化アルミニウム、酸化チタン、シリカ、酸化イットリウムなどのいわゆる保護膜が塗布される場合が多い。
【０２１１】
蛍光ランプ１００の動作（点灯）を説明すると、次の通りである。まず、フィラメント３２の表面の電子放出物質から電子４７が供給され、バルブ１０内の電界で加速されて水銀蒸気４５と衝突し水銀を励起させ、その励起水銀から紫外線４６が放出される。放出された紫外線４６は、バルブ１０内の蛍光体層２０に含まれる蛍光体を励起し、可視光線４８を発生させる。また、陰極３０に到達した水銀イオン４５’はそのエネルギーをフィラメント３２に与え、フィラメント３２の表面のエミッタから更なる電子４７を供給せしめる。このようにして、蛍光ランプは、低圧放電ランプとして動作する。
【０２１２】
なお、図１０に示した蛍光ランプ１００は、直管型の熱陰極形蛍光ランプであるが、本発明の実施形態に係る蛍光ランプ１００はそれに限らず、他の熱陰極形蛍光ランプ（円管状など）であってもよい。本発明の実施形態に係る蛍光ランプ１００は、蛍光体が塗布された低圧放電ランプの各種形態をとり、例えば、電球型蛍光ランプ、熱陰極形蛍光ランプ、冷陰極形蛍光ランプ、無電極形蛍光ランプ、誘電体バリア形蛍光ランプなどの形態をとることができる。
【０２１３】
次に、図１１を参照しながら、本実施形態の蛍光ランプ１００についてさらに説明を続ける。図１１は、本実施形態の蛍光ランプ１００の分光分布を示している。
【０２１４】
図１１において、１１は６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸのＥｕ発光ピーク、１２は５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰのＴｂ発光ピーク、１３は４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭ：ＭｎのＥｕ発光ピーク、１４は青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体ＢＡＭ：ＭｎのＭｎ発光ピークである。
【０２１５】
本実施例では、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＥｕと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＭｎのピーク強度比は、約１．０対０．７の場合である。（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．７）
本実施例では前記１３と前記１４の発光ピークはＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体がＥｕとＭｎの発光ピークを有する１種類の蛍光体である。また各々の発光ピークは狭帯域発光であり高効率に狙いの発光帯域に発光を集中し得る。
【０２１６】
本実施例においてはＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０の計算手続きに沿って、下記の各種演色評価指数が算出され、色域面積比Ｇａ４は前記ＪＩＳの色域面積比Ｇａの計算の色票をＲ９からＲ１２の四つに変更することによって計算される。
【０２１７】
また、ＤｕｖはＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９の計算手続きに沿って計算される値であり、ＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示される。これは、黒体軌跡からの位置関係を示し、相関色温度とＤｕｖで光源の光色の色度が決定される。
相関色温度＝１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０、
Ｒａ＝８８、Ｇａ＝１１３、Ｇａ４＝１０５、
Ｒ９＝９１、Ｒ１０＝８９、Ｒ１１＝８０、Ｒ１２＝８８、Ｒ１３＝８４、Ｒ１４＝８２、Ｒ１５＝８１
図１２（ａ）および（ｂ）に、それぞれ、Ｕ*Ｖ*色度座標上で、このときのＲ１〜Ｒ８で構成された８色の色域の様子と、Ｒ９〜Ｒ１２で構成された４色の色域の様子を示す。
【０２１８】
平均演色評価数Ｒａは、相当する相関色温度の基準光（基準の光）で色再現したＲ１〜Ｒ８の色票と、評価しようとする光源（実施例）のＲ１〜Ｒ８の色票との色ずれの平均値であるが、平均した後のＲａが等しくとも、各々の色票の色ずれの傾向は詳細には異なる。
【０２１９】
同じＲａの値でも、より詳細には、相当する基準光の色再現と、図面上で図形の形が相似に近い方がより忠実性が高い。また基準光より色域が広い方が色鮮やかに見えより好ましい演色を示す。
【０２２０】
相当する相関色温度の基準光（基準の光）の色再現と一致した忠実演色の場合はＲ１〜Ｒ１２の各演色評価数は１００となるが、これよりくすんで見えても、鮮やかに好ましく見えても、Ｒ１〜Ｒ１２の各演色評価数は低い値となり１００を超えることは無い。
【０２２１】
従来のＲｉの高低だけでは、高彩度色をより高彩度に演色する良好な事象も、Ｒｉで示される演色性が低下するという評価にしかなっていなかった。よって、従来のＲａやＲｉを改善するという発明と本発明の好適な事例は異なる。
【０２２２】
ＧａやＧａ４は相当する相関色温度の基準の光の評価を１００とし、それを超えて色域が拡大した場合は１００以上の数値をとり基準の光より鮮やかに演色されたかどうかの指標となる。
【０２２３】
また単純に、従来のＧａだけで評価した場合は中彩度色の色票に頼った評価となり、本来、鮮やかに見せたい色彩の代表である高彩度色票のＲ９〜Ｒ１２が本当に鮮やかに見えているかどうかは不明であり、Ｇａだけが改善されていても、Ｇａ４が改善されていない事象が発生していた。
【０２２４】
これは、高彩度色票は高彩度であるが故、特定のスペクトル帯域の分光反射率の変化が急激で、狭帯域発光の照明光で照明された際に、分光反射が高い帯域に、照明光の狭い帯域に発光スペクトルがかかるか、かからないかの影響を大きく受けるためである。ゆえに、この指標を改善する分光分布を見出すことは困難であるが、本発明においては超高色温度において、メラトニン抑制効率を同時に高めるという律則の下でこれを見出した。
【０２２５】
すなわち、超高色温度帯域で演色改善を図るに際し、通常は不足する赤を補うべく赤スペクトルの補強を行うが、本発明は７１００［Ｋ］しいては１００００［Ｋ］を超える超高色温度で、Ｒ９が数値的に低下することはあれどもＧａ４で示される色域が高く保持されることを見出し、実質的に赤の見えが青緑帯域の補強で向上することを見出した。
【０２２６】
また、一般にＲａやＲｉを高めるべくＤｕｖはマイナス側に設定されるが、Ｄｕｖをマイナス側に持ってくると、視感効率の高い緑の発光スペクトルの減少から発光効率が低下する傾向を生じる。これに対し、本発明においては、発光効率が高まるＤｕｖがプラス側においても、ＧａやＧａ４が高くＲａやＲｉの数値を高く保持する従来に無い傾向を生じる。これにより、７１００［Ｋ］しいては１００００［Ｋ］を超える各種相関色温度を取りうる超高色温度帯域でメラトニン抑制効率と演色改善を同時達成可能となった。
【０２２７】
本発明の好適な場合では、色再現のひずみが少なく、ＧａもＧａ４も１００以上に再現できており、Ｒ１〜Ｒ１２の各演色評価数の低下は鮮やか方向に好ましく効果演色された結果と言うことがわかる。
【０２２８】
また、超高色温度領域においては基準光自体が赤-緑方向の鮮やかさが低下し左右に圧縮された形となっているが、本発明では鮮やかに好ましく演色する方向はこれを改善する方向に左右に広がり、相対的により低い相関色温度、例えば、一般的には５７００〜７１００［Ｋ］程度の相関色温度の基準光の色域の形状が示す傾向に近く、色票が色度座標上に均等に分散して形状のひずみが少ない。このために、本発明は超高色温度にもかかわらず自然で好ましい色の見えを実現するものである。
【０２２９】
また、本発明のメラトニン抑制効率は相放射スペクトルの分光パワーをメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）で重み付けした後に積分した値は図１のメラトニン抑制の作用関数で計算され、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）で重み付けした後に積分した値は図１のＣＩＥ標準分光視感効率で計算される。
【０２３０】
本実施例における図１１の分光分布から、
（作用関数効率／視感度効率）＝
（視物質ベース：第一の作用関数Ｇ）の場合１．２５
（直接測定ベース：第二の作用関数Ｂ）の場合１．２５
さらに、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を持つ蛍光体を有する場合と、有さない場合を、同一の相関色温度と同一のＤｕｖの蛍光ランプで実現し比較するための計算は、ランプ分光分布から、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素の発光を除く、除かないの差をもって計算される。
【０２３１】
これが、個別の蛍光体である場合は、その蛍光体を除き相当の相関色温度とＤｕｖに設定した場合の分光分布との比較で算出される。また、これが単一の蛍光体である場合には、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心を取り除いた蛍光体を用いて算出できるとともに、簡便には前記発光中心からの分光分布を作図的に除することによっても算出できる。
【０２３２】
また、同様に青色発光希土類蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅が広い本発明の別の場合も従来との差を算出可能である。
【０２３３】
さて、次に比較対象となる一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸの上記分光分布を図１３に示す。
【０２３４】
図１３において、１１は６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸのＥｕ発光ピーク、１２は５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰのＴｂ発光ピーク、１３は４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭのＥｕ発光ピークである。
【０２３５】
ここにおいては次の値が算出できる。
相関色温度＝１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０、
Ｒａ＝８２、Ｇａ＝９６、Ｇａ４＝９１、
Ｒ９＝４２、Ｒ１０＝４６、Ｒ１１＝６５、Ｒ１２＝５９、Ｒ１３＝９３、Ｒ１４＝７１、Ｒ１５＝９６
（作用関数効率／視感度効率）＝
（視物質ベース：第一の作用関数）の場合１．１９
（直接測定ベース：第二の作用関数）の場合１．１９
これを基に、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する場合と、有さない場合を、同一の相関色温度とＤｕｖを有する蛍光ランプで実現し比較した場合、前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が４８０〜５２０ｎｍの範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する場合に比べ高いことを特徴とする蛍光ランプとなる。このように、（作用関数効率／視感度効率）が１以上であれば、さらに作用関数効率の点から望ましい。
【０２３６】
ここで、図１４にＵ*Ｖ*色度座標上で、図１３の分光分布の一般的な構成の蛍光ランプ（比較例）のＲ１〜Ｒ８で構成された色域の様子と、Ｒ９〜Ｒ１２で構成された色域の様子を示す。これは、一般的な３波長域発光形蛍光ランプをベースとした超高色温度蛍光ランプを実現した場合の特徴であるが、赤−緑方向に彩度が低下し、各色域の左右が圧縮され縦長の形状になる超高色温度領域の傾向が強調されてしまう。このため、そもそも青白い光色の中で、さらに被照物の赤の見えの彩度が低下することで、視環境としての違和感が生じていることを見出した。
【０２３７】
また、特定の色相、例えば、Ｒ１〜Ｒ８で構成された色域の色度座標で、左上方のＲ３の黄みの色票の彩度が突出することで、色の見えのバランスが黄−青方向で縦長に大きくひずんでしまう。この時の色域の広がりは、より高色温度の基準光に近い形状になり、結果として、さらに超高色温度な光源のごとく被照物の黄みや青みが強調され、赤みや緑みがくすんでしまう特徴を強めてしてしまう傾向が生じる。
【０２３８】
黄みの系統の色が、黄緑みにシフトする傾向は、同じ量の色ずれでも、好ましさが低く評価される方向である。例えば、肌の見えが黄緑みに見え、高ビルビリン状態の不健康な肌の見えに演色される方向で好ましさが低下する。  また、肌のメラトニン色素の黄みも同じく黄緑みがかり不自然な見えとなる。本発明では、一般的な３波長域発光形蛍光ランプをベースとした超高色温度蛍光ランプを実現した場合の上記傾向を改善し、色みのバランスを整えることか可能となる。
【０２３９】
ここで、図６の従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸで、各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値に着目する。図６に示した表が３波長域発光形蛍光ランプをベースにした典型的な事例であり、図７に示した表が本発明の実施例であるが、これを比較することで、青緑発光の増強により、図６の各種相関色温度とＤｕｖにおいて典型的な事例の単位光束あたりの作用パワーの数値を上回る値をとることが本発明の作用関数効率の向上の意図である。
【０２４０】
ここにおいて、（作用関数効率／視感度効率）は典型的な３波長域発光形光源において、Ｔｃ：相関色温度とＤｕｖの関係式で表現可能であることを見出した。これは、図６の一般的な３波長域発光形光源をベースにした作用関数のシミュレーション結果に基づいて回帰式を求めた結果である。
【０２４１】
つまり、一般的な３波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプにおいて、代表的な第二の作用関数ＢｒとＴｈをベースにした場合、（作用関数効率／視感度効率）の式は式１で表される値を超えることを見出した。これは、各種相関色温度とＤｕｖで第二の作用関数ＢｒとＴｈの両方に対し、回帰曲線を求めた結果である。
［数１］
（（−０．００００００００００００００００１６２６２８×Ｔｃ4）＋（０．０００００００００００１０４４６６×Ｔｃ3）−（０．０００００００２６１８０４×Ｔｃ2）＋０．０００３２２７１１×Ｔｃ−０．３７９２６６）−（０．００４１３５４０１×Ｄｕｖ＋０．００００９４８８２）
よって、各相関色温度とＤｕｖにおいて、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピークの間、好適には４８０〜５２０［ｎｍ］の発光を増強することによって、式１の値より（作用関数効率／視感度効率）を高めるということが、本発明の（作用関数効率／視感度効率）を高めるという表現の別の開示であり、（作用関数効率／視感度効率）の単位光束あたりの量をベースにした表現である。
【０２４２】
さらに、第二の作用関数ＢｒとＴｈの違いと、実際の蛍光ランプの分光分布から得られた（作用関数効率／視感度効率）の値のばらつきも考慮し、相関色温度Ｔｃ（ＣＣＴ）と黒体放射軌跡からのずれＤｕｖが変化しても、一般的な３波長域発光形蛍光ランプの（作用関数効率／視感度効率）の値が、式１の計算結果を上回らないように構成する場合は、式１に＋０．０３９２４８９のばらつき補正値を線形加算すればよい。
【０２４３】
さらに、これに回帰誤差０．００２１以内の追加補正値を考慮すれば回帰誤差補正も含めた考慮も可能となり、従来の一般的な３波長域発光形蛍光ランプの（作用関数効率／視感度効率）を、さらに高めに見積もることが可能となる。
【０２４４】
以上の計算値を超えた場合、（作用関数効率／視感度効率）が従来の一般的な3波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプを超えることとなる。
【０２４５】
また、本発明の（作用関数効率／視感度効率）が高くなるという表現の別の開示では、発光スペクトルの特徴的な変化による表現も可能である。すなわち、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を蛍光体層に含み、前記、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した場合、より狭帯域な緑発光希土類蛍光体と赤発光希土類蛍光体のスペクトル強度比にその特徴が端的に現れ、青緑発光の増加のカウンターバランスで赤発光希土類蛍光体のスペクトルピーク強度が高まるものである。
【０２４６】
つまり、本発明の構成で緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した場合と、増強しない場合で、同じ相関色温度とＤｕｖで、緑発光希土類蛍光体と赤発光希土類蛍光体のピーク比を比較すると、赤発光希土類蛍光体のピークがより高まる傾向を生じる。
【０２４７】
この様子を相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図１５に示す。図１５は、一般的なＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体を使用し狭帯域域発光形蛍光ランプを構成した事例と、本発明のＢＡＭ：Ｍｎ  、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体を使用し狭帯域域発光形蛍光ランプを構成した事例との比較である。
【０２４８】
本事例では、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＥｕと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＭｎのピーク強度比は、約１．０対０．５の場合である。（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．５）
赤発光希土類蛍光体のピークがより高まる結果は、実用蛍光体において青発光希土類蛍光体（特にはＢＡＭ）、緑色発光希土類蛍光体（特にはＬＡＰ）、赤発光希土類蛍光体（特にはＹＯＸ）の内、特に緑色発光希土類蛍光体（特にTb発光中心）、赤発光希土類蛍光体（特にEu発光中心）がより狭帯域な発光を示す。
【０２４９】
発光帯域が特定の波長帯域に集中している蛍光体の方が、特定波長のパワーの変化として他の波長帯域のスペクトル成分の増減の影響を顕著に発光ピークの強弱に反映されやすく、これらのピーク強度比が前記色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した影響をピーク強度に大きく反映するためである。
【０２５０】
図１５から、本発明において、相対的に緑色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が低下し、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が上がっていることが判る。
【０２５１】
この様相を、図１６の緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の比較図を使用して示す。図１６は各種相関色温度とＤｕｖ毎にＬＡＰ、ＹＯＸのピーク比の変化を一般的なＢＡＭと、本発明のＢＡＭ：Ｍｎ（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．５）で比較して示したものである。
【０２５２】
図の縦軸は赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度を、緑色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度で割ったもので、横軸は相関色温度である。図のごとく緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強は、緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比に顕著に現れ、赤発光希土類蛍光体のピーク強度が高まっていることが判る。
【０２５３】
さらに、次に本発明の好適な事例の発光スペクトルの特徴について述べる。緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強しない場合、つまり、図６の一般的な３波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプにおいて、５［ｎｍ］分光測光で緑色発光希土類蛍光体のピーク高さを１．０とした時に赤色発光希土類蛍光体のピーク高さは、相関色温度ＴｃとＤｕｖの関数として式２に表される値を超えることを見出した。
【０２５４】
これは、各種相関色温度とＤｕｖで緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の値から回帰曲線を求めた式である。
[数２]
（０．００００００００１１９１０３×Ｔｃ２−（０．００００４２８６４６×Ｔｃ）＋０．６８２３０２）＋（−０．０１１５４６×Ｄｕｖ＋０．００９６２０９１）−０．００７１２７５９
よって、各種相関色温度とＤｕｖにおいて、これより大きな値をとるごとく、赤色発光希土類蛍光体のピーク高さを有するということが本発明の（作用関数効率／視感度効率）が高くなるという表現を発光スペクトルの特徴として捕らえた別の開示である。
【０２５５】
式２の最終項の−０．００７１２７５９は、計算結果が、ばらつきも含めて従来の一般的な３波長域発光形光源の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さが、式２の計算結果を超えないようにする補正値である。
【０２５６】
より厳しくは、式２の最終項を省くことで計算結果が、従来の一般的な３波長域発光形光源の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さを超えない状況をより確実とする。さらには、これに回帰誤差０．０１３２６４３以内の追加補正値の線形減算を行えば、より厳しい誤差補正も可能である。
【０２５７】
以上、式２は、（作用関数効率／視感度効率）の増加を、緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の特徴で表すものである。
【０２５８】
なお、これら関係の図面表現では、従来の一般的な３波長域発光形光源の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さは、緑色発光蛍光体のピーク高さを１．０とした場合、相関色温度７１００［Ｋ］以上の各種相関色温度とＤｕｖで図１６に示す関係となる。
【０２５９】
単純には各相関色温度とＤｕｖによらない絶対表現として、図１６に示すごとく、赤色発光希土類蛍光体のピーク高さが緑色発光蛍光体のピーク高さの０．５以上が好ましいとしても良い。
また、図１６には、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＥｕと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＭｎのピーク強度比は、約１．０対０．５の場合（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．５）の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さはの変化の様子も示している。この場合、各種相関色温度とＤｕｖで緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の値から回帰曲線を求めた式は、式３となる。
[数３]
（０．０００００００００３６３４００×Ｔｃ2）−（０．０００００９３３９１７×Ｔｃ）＋０．６９５２４９＋（−０．０１８６３７２×Ｄｕｖ＋０．０１５３３０６）＋０．０３９３５４３
よって、より好適には各種相関色温度とＤｕｖにおいて、これより大きな値をとるごとく、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度を有するということが本発明の好適な場合の（作用関数効率／視感度効率）が高くなるという表現の別の開示である。
式３の最終項の＋０．０３９３５４３は、計算結果がばらつきも含めて赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が、式３を導出した実施例を超える回帰計算の補正値である。これを省けば、式３を導出した事例の代表的な赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度となる。さらには、これに回帰誤差０．０３９３５４３以内の追加補正値を行えばより厳しい誤差補正も可能である。
【０２６０】
一般に赤色発光希土類蛍光体の発光効率は、緑色発光希土類蛍光体の発光効率より低いため、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が高すぎる場合は、蛍光ランプとしての実現の際に発光効率の低下が大きくなる。このため、発光効率の観点からは緑色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度を１．０とした場合、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が同等の１．０以下が望ましく、さらに発光率を優先する実施を望むなら、図１６の従来品の開示を超え発明品の開示以下の実施を行うことが好ましい。
【０２６１】
図１６の各種相関色温度とＤｕｖで、一般的な青発光希土類蛍光体、緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体を使用した場合の緑色発光希土類蛍光体のピークを１．０とした場合の赤発光希土類蛍光体のピーク強度、および、本発明の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体（ＢＡＭ：ＭｎのＥｕピーク強度１に対しＭｎピーク強度約０．５の場合）の実施例の赤発光希土類蛍光体のピーク強度の挙動からも、赤色発光希土類蛍光体のピーク高さが増していることが判るため、図的表現においても図１６で示した従来品の蛍光体ピーク強度比率（赤発光希土類蛍光体ピーク強度／緑色発光希土類蛍光体ピーク強度）を超える。またより好適には、図１６で示した発明品の蛍光体ピーク強度比率を越えるという発明の表現が可能であることがわかる。
【０２６２】
また、図１７、図１８、図１９、図２０（図１８は、図７と同じ）に発光スペクトルの４４０〜４６０ｎｍの希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０ｎｍの発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、約０．５（図１７：ＢＡＭ−Ｍｎ）、約０．７（図１８：ＢＧ−２０３）、約１．０（図１９：ＢＧ−２０３、２０７合成）、約１．３（図２０：ＢＧ−２０７）場合の各評価数の値を示す。
【０２６３】
メラトニン抑制に係る作用関数の数値は、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した図１７〜図２０の場合と、増強しない図６の場合を、同一の相関色温度とＤｕｖの蛍光ランプで比較した場合、いづれも大きくなっていることがわかる。
【０２６４】
また、鮮やかな色の見えを評価する特殊演色評価数Ｒｉの数値は大きく改善する。（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．３つまり、ＥｕとＭｎのピーク強度比が１：１．３まで、Ｒ９からＲ１１のほぼすべての特殊演色評価数で５０以上の数値を達成し、高色温度のために多量のスペクトルパワーを有する青の反対色である黄の見え方を示す特殊演色評価数Ｒ１０においても、５０を下回る大きな色ずれは無い。
【０２６５】
Ｒ９からＲ１１までの指標はＤｕｖがプラス側で改善が大きい傾向にあり、特に赤の見えに係るＲ９においてもＤｕｖがプラスの場合、５を上回る高いＤｕｖまで５０を上回る数値を得ることが可能となっている。よって、狭帯域に青緑発光を増強する場合は本発明を天空光のＤｕｖの高出現範囲に合わせ、Ｄｕｖが１０まで設定することが可能である。また、Ｇａ４が１００近傍でのＲ９の低下は、演色が鮮やかに見える側の好ましい色のずれの効果を含んでおり、一義的な色の見えの低下でないことはシミュレーションと主観評価によって明らかになった。
【０２６６】
本発明では従来の評価指標であるＲ９の数値だけの観点から見ても、Ｒ９の値の改善が、一般的な３波長域発光形での超高色温度の実現よりも、知覚レベルで有意により好ましいと判断されるレベルの６０以上、最適にはＲａと同じく８０以上とする相関色温度とＤｕｖの範囲とすることが可能である。また、Ｒ９の改善と関連の深いＧａ４に関しても一般的な３波長域発光形での超高色温度の実現では困難な９５以上の実現が可能となる。よって、本発明は従来と異なり、高いＧａやＧａ４を確保した上でのＲａやＲ９の向上や低下を示すものである。この際に、Ｇａが１００以上、より好ましくはＧａ４も１００以上とすれば、演色上の最良の実施形態となる。
【０２６７】
ＧａやＧａ４を勘案した場合、ＲａやＲ９を単純に向上させるという発明と異なり、より良く演色された上での減点を評価を適切に評価し、より好ましい演色を実現できるが、これらは、Ｄｕｖがプラス側でも大きな値を維持し、ＧａやＧａ４も１００以上の値を示すことが多くなることから、本発明の好適な実施形態としてはＤｕｖがプラス側が好ましい。なお、この上で過剰な光色の緑みを抑制するためにはＤｕｖは５以下に抑えることが望ましい。
【０２６８】
従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプでは、ＧａやＧａ４はＤｕｖがプラス側で基準の光以上の１００を超すことは困難であるが、本発明においてはＧａが１００を越すことが可能であり、この傾向はＤｕｖが高い範囲まで持続する。鮮やかな色票で構成されるＧａ４に関しても９５さらには１００を越すことは困難であるが、これにおいてもＤｕｖがプラスを超えても９５の値、ないしは、１００の値を上回る鮮やかな演色を実現する範囲を増加させることを可能とした。
【０２６９】
ここにおいて本発明と、従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプとのＤｕｖ変化に対する大きな演色特性の挙動の差異は、従来一般的な狭帯域発光形蛍光ランプではＤｕｖを高めていくと、発光効率は向上してもＲａやＲｉは減少する傾向を単調に示すだけであるのが、本発明の場合はＤｕｖを高めると数値が向上する傾向を生じることである。この傾向はＲｉの中ではＲ９（赤）やＲ１１（緑）に現れ、次いでＲ１０（黄）、Ｒ１２（青）に現れる。また、Ｒ１３からＲ１５の肌の見えや葉の見えを示す指標についてもＤｕｖがプラス側で改善される傾向にある。
【０２７０】
これらの演色上の特性は、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する割合が高いほどはっきりと現れ、かつ、相関色温度が高いほどより顕著になる。また、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する手段が、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心を有する蛍光体を加える場合により高く、さらに、追加する発光ピークの発光中心の半値幅が狭帯域で好ましくは５０［ｎｍ］以下の場合より強く現れる。
【０２７１】
図８を用い本発明の場合と一般的な３波長域発光形の場合の色域の分布を使用して、さらに色再現の様子を詳細に解説すると、本発明の場合の色域の形状が基準光（基準の光）の色域に対してひずみが少ないことが判る。図の上は黄色、下方は青に対応するが、一般的な３波長域発光形の弱点は黄色が黄緑側に色ずれして演色されることであり、色域の上部の左方向への突出として表現されているが本発明ではこれが大きく改善されている。
【０２７２】
黄色みの演色に関しては、黄緑側より黄赤側への色ずれが許容されやすいためこの改善は、各種黄色みの色票の各Ｒｉの数値上の改善よりも主観的に大きな改善効果を生ずる。例えば、肌の見えは黄緑みに見えるより、赤みに見えるほうが、同じ式差の色ずれでも血色が良く見え好ましく判断される。本発明を、肌色の見えを単純な基準光との演色との式差に基づく指標のＲ１３やＲ１５の高低だけで評価せず、肌の見えの好ましさの指標ＰＳで評価した場合も、その改善効果が大きいことがわかる。
【０２７３】
以上、発光効率と演色性の判断を総合すると現実の蛍光体ではＢＡＭ：Ｍｎでの実施が最も好ましい。この場合、ＥｕとＭｎの発光中心の発光ピーク強度比が異なる複数のＢＡＭ：ＭｎやＢＡＭの組み合わせで、蛍光ランプの蛍光体調合を行えば、蛍光ランプ製造の上で所定の発光ピーク比をの調整を実現しやすくなることから、製造上の容易性の向上と厳密な色合わせの実現が可能になる。
【０２７４】
また、製造上はＢＡＭに類する狭帯域な分光分布を有するＳＣＡが低コストな青発光蛍光体として用いられることがあるが、青発光蛍光体の代替品としてＳＣＡを用いることも低コスト化の観点で蛍光ランプ製造上のメリットがある。超高色温度蛍光ランプ製造上において例えば、ＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体を使用し蛍光体を塗布する場合、ＢＡＭ蛍光体の塗布重量比が通常より増加する。例えば、１００００［Ｋ］以上でＢＡＭの重量比は２５％を超え、ＢＡＭ：Ｍｎは３５％を超える。
【０２７５】
さらに、ＢＡＭ、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体は６方晶の結晶構造を反映した略平板状の形状をなすことが多いが、重量比が多い場合の蛍光体塗布工程に塗布液の流れが悪化し塗布斑が生じやすくなる。特には、前記蛍光体の形状を略球状とすることで、蛍光体の塗布斑とランプの発光管の発光色の色むらを低減することが可能であった。さらには、前記蛍光体はランプ点灯中の経時劣化が比較的大きい傾向にあるが、蛍光体表面をコーティングすることによって、ランプとしての色シフト改善効果がより大きく現れる。これらは、ＢＡＭ、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の塗布重量比が通常より増加する超高色温度ランプにおいてより効果が高い。
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態として、青色発光希土類蛍光体と緑色発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の、好ましくは４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に、主たる発光ピークを発する発光中心を加えた場合の本発明の理論的な分光分布から、本発明によって生ずる効果作用の相対的な傾向を理論的に説明する。
【０２７６】
まず、従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの理論的なモデルとして、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を蛍光体層に含んだことを理論的にシミュレーションする。
【０２７７】
図２１から図２３は、前記発光帯域だけに理想的に発光する赤、緑、青の理想的蛍光体を混色し、Ｄｕｖが０の場合、各々、図２１は７１００［Ｋ］、図２２は１１０００［Ｋ］、図２３２００００［Ｋ］の相関色温度で分光分布と色域を示したものである。
【０２７８】
理論的なシミュレーションには、水銀輝線や、蛍光体の副発光などの発光帯域外スペクトルが含まれず、狭帯域に発光パワーが集中するため、刺激純度が高く、実際の蛍光体による実施例よりも、その傾向がより極端に現れる。
【０２７９】
図２４から図２６にこれと対比する同じ相関色温度とＤｕｖで、実際のランプの従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸでの結果を示す。これらの実際光源で特徴的なＲ３の色票の刺激の突出、Ｒ９の彩度が基準光より低い様子、また、赤や緑の彩度低下に伴う、赤−緑方向での色域の圧縮、さらには、基準光に対する色域の低下などの傾向はよく合致している。
【０２８０】
また、同様に、各種相関色温度でＤｕｖが−５から１０まで変化させた場合も、実際の蛍光体と理論モデルでシミュレーションを行ったが、この場合もシミュレーションと実際の光源の示す色票の挙動はよく合致しており、Ｄｕｖがプラス側に変化するとともに各色域の左右が圧縮される傾向を示した。
【０２８１】
この結果をさらに詳細に、本発明のごとく、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発し、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度１）と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度２）の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５〜１．０の範囲にある場合に対し理論的にシミュレーションした。
【０２８２】
緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強するに当たっては、前記に同じく、追加する発光帯域にのみの発光を仮定した。図２７から図２９は（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合であり、図３０から図３２は（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５、図３３から図３５は（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合である。
【０２８３】
いずれも先の、Ｒ３の黄色みの色票の彩度の突出、Ｒ９の彩度が基準光より低い様子、また、赤や緑の彩度低下に伴う、赤−緑方向での色域の圧縮、さらには、基準光に対する色域の低下などの傾向が大きく改善され、さらには、基準光に対し、明らかに色域が増加するとともに、その形状のバランスが改善され、一般的な色温度の光色のごとく左右方向に広がる傾向を示している。
【０２８４】
この傾向により生じる色域の分布の形状は、より低い相関色温度の基準光の色域の分布に近く、光色は爽やかな高色温度でも演色された被照物は比較的低い相関色温度の光源で照らされたように自然な印象を生じる。また、青緑発光の追加で、Ｒ１１の緑の彩度上昇はもとよりＲ９の赤の彩度上昇も起こっていることを示している。見かけ上の、Ｒ９やＲａの低下は本発明の演色が基準光の演色を好ましく拡大した結果であり、本発明は上記特徴を有する光源が、このような傾向を生じることを見出したものである。
【０２８５】
また、青緑スペクトルの追加から、当然、（作用関数効率／視感度効率）は大きく向上する。（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）は０．５〜１．０の範囲では、発光を赤、緑、青に集中した場合に比して、比較的広い色域を確保することが可能であった。
【０２８６】
理論シミュレーションのような水銀輝線や蛍光体の副発光や発光のすそ引きが含まれない、刺激純度の高い理想的条件で、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光が強く相関色温度が高い場合は、極端に５４０〜５５０［ｎｍ］の緑発光が少なく、現実のランプより過剰なスペクトル分布と色域の変化の傾向を示しているが、この場合、色域の上下方向に色域が圧縮され、青−黄側で彩度が低下する傾向が現れ始めている。このことから、理論的には色域は確保しても過剰な追加が全体の色再現のバランスを崩すことまで含め考慮すれば、より好適には０．７５以下程度の追加が好ましい。
【０２８７】
また、現実のランプは理想的な発光帯域以外の、その他の発光帯域の発光も重畳されることから、各帯域の光刺激純度は低下するが、各々のスペクトルは一般的に狭帯域発光形光源に望まれる半値幅の５０［ｎｍ］以下であれば本発明の効果がより好適に現れる。
【０２８８】
ここで、色域の形状変化を図１２の実施例をＢＡＭ：Ｍｎ、ＬＡＰ、ＹＯＸの結果と、図１４のＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸの結果の比較を基に示す。これは図８に一括して示されているが、図１２と図８の実施例のＢＡＭ：ＭｎはＥｕピーク強度１に対しＭｎピーク強度約０．７の場合である。これらは理論シミュレーションの傾向を良く再現しており、Ｍｎの青緑帯域スペクトル追加により、色域の左右、つまり赤−緑方向への拡大が見られ、色域のひずみも少なく、比較的低い相関色温度の基準光での色再現の色域に近い形状への改善が見て取れる。そして、Ｍｎピーク強度が高まるほど色域の左右、つまり赤−緑方向への拡大が大きくなる傾向は、理論シミュレーションの場合と同様であった。
【０２８９】
以上、実施例１と２を統合すると、より好適には、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度１）と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度２）の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）は、現実の蛍光体で発光効率を低下させず、演色性の従来との差異を明確に知覚させるべく０．５〜０．７間の０．６以上であることが特性の改善の顕著化の観点から好ましい。
【０２９０】
理論シミュレーションからは０．７５程度では大きく演色性が改善されるが、１．０で現実の蛍光体で発光効率の低下が顕著になることから、１．０以下の範囲で０．７５を四捨五入した値の０．８が演色特性改善と発光効率の維持を確保する実施上の上限とみなせる。よって、０．６〜０．８が総合的見地から良好な実施範囲といえる。なお、近年は省エネルギーの観点から、発光効率を優先する実施を望まれることも多く、この場合は０．５〜０．８の間が実施範囲としては適切である。
【０２９１】
図６、図７、図１７から図２０の各種（発光ピーク強度2/発光ピーク強度1）と発光効率の関係を使用し、０〜０．５間の発光効率と各種演色特性を予測すれば、より、発光効率重視の０．４や０．３の実施も可能であり、主観評価からは０．４以上であれば、従来の青緑帯域が増強されていない実施との演色上の差異が知覚できた。
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態として、青発光希土類蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅を広げた場合の理論的な分光分布から、本発明によって生ずる効果作用の相対的な傾向を理論的に説明する。
【０２９２】
図３６から図３８は、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する青発光蛍光体は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上である青発光蛍光体であることをシミュレーションするため４４０〜４６０［ｎｍ］の間を１００％の発光強度とし、その中間の４６０［ｎｍ］の発光から５０［ｎｍ］まで長波長側の５１０［ｎｍ］の間を５０％の発光強度として、前記と同様のシミュレーションを行った場合を示す。
【０２９３】
この場合は、実施の形態２に示すほどの演色の高彩度化の改善は無いが、相当する相関色温度の基準光との比較においては比較的良好な忠実色再現を示す。ただ、３波長域発光形特有のＲ３の黄色みの色票の彩度の突出は改善されず、ＧａやＧａ４とも色域の左右方向への拡大効果は比較的低い。
【０２９４】
狭帯域に青緑スペクトルが集中されていないため、特に、緑みへの色域の増加効果は比較的少ない傾向を生じる。また、青緑スペクトルの追加から、当然、（作用関数効率／視感度効率）は向上するが、広い範囲でのなだらかで低いスペクトルパワーの追加にとどまることから、これも実施の形態２に示すほどではない。
【０２９５】
ただし、広い範囲でのスペクトル追加と言う観点からは、現実の光源として他のスペクトル帯域の発光が混入し、刺激純度が低下し始めると前記傾向はさらに増加する。このことから、相当する相関色温度の基準光との比較において、比較的良好な忠実色再現の確保という従来のＲａやＲｉの数値上の向上というという観点においては効果を生じる。
【０２９６】
図３９から図４１に、これと対比する相関色温度とＤｕｖで、実際の蛍光ランプに使用される発光ピークから長波長側の半値幅が５０ｎｍ以上である青発光希土類蛍光体であるＳＣＡと、ＬＡＰ、ＹＯＸでの結果を示す。
【０２９７】
理論シミュレーションは現実の結果の傾向を良く捉えており上記傾向が再現されており、高彩度な色票の彩度上昇は狭帯域に青緑スペクトルが集中された実施例１の場合より少ない。
【０２９８】
加えて、図４２から図４４に、相関色温度１１０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に発光ピークから長波長側の半値幅を変化させた場合のシミュレーションを示す。図４２は４６５〜４９５［ｎｍ］の範囲を５０％の発光強度とした場合であり、図４３は４６５〜５１０［ｎｍ］の範囲を５０％の発光強度とした場合であり半値幅５０［ｎｍ］を擬似的に仮定、図４４は４６５〜５２０［ｎｍ］の範囲を５０％の発光強度とした場合である。
【０２９９】
半値幅が５０［ｎｍ］以下の結果では、基準光に対し色域の拡大は少ないが５０［ｎｍ］以上では色域が左右方向の緑−赤で基準光を上回り始める。ただし、発光ピークを４８０〜５２０［ｎｍ］に持つ蛍光体を混光した場合に比べて緑の色域の拡大は少ない。
【０３００】
また、特に高彩度色票の色域において半値幅の増大は色域の上下つまり黄−青方向での色域の減少を生じ、特に青にその傾向が現れる。
【０３０１】
図４５、図４６には相関色温度１１０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０でＳＣＡ蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅を５０［ｎｍ］以上と以下に変化させ、４６０〜４８０［ｎｍ］の間の発光が少ない場合（ＳＣＡ）と、そうでない場合（ＳＣＡブロード）との比較を示した。なお、図４７は、両者の対比を示しており、比較例はＳＣＡ、実施例はＳＣＡブロードの結果である。
【０３０２】
４６０〜４８０［ｎｍ］の間の発光が増加する場合には基準の光の色域を越すことは困難ではあるがそれに近づく効果を生じることがわかる。しかしこれは、本発明の緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を狭帯域に増強したランプ実施例より、色域の左右、つまり赤−緑方向への拡大は少なく、特に高彩度な色票で構成された色域にこの傾向が現れている。  ここで、狭帯域に４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に半値幅を広げる形で発光を増強する場合と、狭帯域に発光を増強する場合の傾向の差異を図４８および図４９を用いて詳細に比較する。
【０３０３】
図４８は半値幅が広い実施をシミュレーションし４６５〜５２０［ｎｍ］まで５０％の発光強度を連続追加した場合、図４９は狭帯域に４８０〜５２０［ｎｍ］までを５０％の発光強度で追加した場合をシミュレーションした場合である。
【０３０４】
図４８、図４９から、４８０〜５２０［ｎｍ］までを狭帯域に増強する場合は、半値幅を広げるごとく４８０〜５２０［ｎｍ］までを増強する場合はに比べ、色域が色域が左右方向に広がる傾向が見て取れる。これは緑の刺激純度が高まるためであり。特に高彩度色票の緑方向の色域の増加に強く傾向が現れている。
【０３０５】
また、半値幅を広げるごとく４８０〜５２０［ｎｍ］までを増強する場合は、青と緑の刺激純度が低下するため、中彩度色票の色域で顕著に青方向の色域の低下が現れている。この傾向は、実際の蛍光体を使用しての結果にも反映され、同様なスペクトル増強の傾向が実施例の実施上の差を生じさせている。
【０３０６】
以上、広い範囲での薄い青緑スペクトルの追加での実施は、実施の形態１や２に及ばないが、（作用関数効率／視感度効率）は向上する。しかし、現実の蛍光ランプでの実施においては、大幅な半値幅の長波長側へのすそ引きから、実施の形態１や２に比して発光効率の低下を生じる。このため、本実施例では一般的な３波長域発光形光源と同等の相関色温度とＤｕｖにおいて、ＲａやＲｉを向上させながらの発光効率維持は比較的難しいが、従来のＲａやＲｉが好ましく向上するという意味においてメリットがある。
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態として、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する元素を持つ青発光希土類蛍光体は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上である蛍光ランプを説明する。
【０３０７】
図５０は、本発明の第４の実施の形態における蛍光ランプの分光分布を示すものである。図５０において、１１は６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸのＥｕ発光ピーク、１２は５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰのＴｂ発光ピーク、１５は４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素を持ち発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上ある青発光希土類蛍光体ＳＣＡの発光ピークである。
【０３０８】
青発光希土類蛍光体が発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上であることで、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強している。
【０３０９】
ＳＣＡ蛍光体において、一般的にはＢＡＭと同様の分光発光を示すが、Ｓｒの添加のごとく添加物の変更によって発光ピークから長波長側の半値幅を増加せしめることが可能である。半値幅を増加せしめる材料の添加が無い場合との比較において、発光ピークから長波長側の半値幅が増加したものは、前記シミュレーションに同じく赤−緑方向の彩度上昇効果を生じる。
【０３１０】
この時、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上増加したＳＣＡを用いて各種数値を計算した結果は下記の通りである。
相関色温度＝１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０、Ｒａ＝９３、Ｇａ＝１０４、Ｇａ４＝９７、Ｒ９＝７３、Ｒ１０＝８０、Ｒ１１＝９２、Ｒ１２＝８４、Ｒ１３＝９２、Ｒ１４＝８３、Ｒ１５＝９１
（作用関数効率／視感度効率）＝
（視物質ベース：第一の作用関数）の場合１．２５
（直接測定ベース：第二の作用関数）の場合１．２７
このように、（作用関数効率／視感度効率）が１以上、かつ、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上である場合と、そうでない場合を、同一の相関色温度とＤｕｖを有する蛍光ランプで実現した場合を、実施の形態１の図６と各々を比較が可能で、広範囲に前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が高まることがわかる。
【０３１１】
図５１に本実施の形態の発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上ある青発光希土類蛍光体ＳＣＡ、ＬＡＰ、ＹＯＸで、各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す。
【０３１２】
ここにおいては、実施の形態２のごとくＤｕｖ変化に対する従来との大きな差異は生じず、従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸでＤｕｖを高めていく場合と同様にＤｕｖがプラス側で、発光効率は向上してもＲａやＲ９からＲ１２は単調減少する傾向を示す。また、ＧａやＧａ４はＤｕｖがプラス側で基準光以上の１００を超すことは困難であり、特にこの傾向はＧａ４に顕著に現れる。
【０３１３】
しかし、この帯域の発光の増強から、ＲａやＲ９の数値上の向上は可能であり、相当する相関色温度の基準光との比較において、比較的良好な忠実色再現の確保という観点では効果を生じる。この色域の傾向をより詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図５２に示す。
【０３１４】
図中、比較例はＳＣＡの場合、実施例はＳＣＡブロードの場合である。
【０３１５】
色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤−緑方向の色域の拡大が見て取れ、詳細には色域の拡大が赤方向で大きくなる、ただし、発光ピークを４８０〜５２０ｎｍに持つ蛍光体を混光した場合に比べて緑の色域の拡大は少ない。
【０３１６】
また、図４７と図５２との比較からも、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以下のＳＣＡとＢＡＭの演色上の特性の挙動は、ほぼ同じであることがわかる。
（実施の形態５）
図５３は、本発明の実施の形態５に使用するＣＭＺ蛍光体の分光分布を示すものである。本実施の形態の蛍光体の組み合わせは、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸ、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭ、に青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体ＣＭＺを加えたものである。
【０３１７】
本実施例はＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体のＭｎの発光ピークと異なる発光ピーク位置と半値幅を有する蛍光体であり、発光ピークは半値幅５０［ｎｍ］以下の狭帯域発光に属するものであり高効率に狙いの発光帯域に発光を集中しうる。
【０３１８】
ここで、図５４に本実施の形態で各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す。図５４は発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が約０．７５の場合である。
【０３１９】
各々を、実施の形態１の図６と比較した場合、広範囲に前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が高まることがわかる。  また、発光ピークと半値幅が異なれど、本発明の実施の形態１のＢＡＭ：Ｍｎの結果である図７のＭｎピーク比約０．７と比較しても、その傾向は類似している。なお、現実の蛍光体は発光効率がまちまちのため、本実施例のＣＭＺを蛍光体を使用した場合は、ＢＡＭ：Ｍｎでの実施よりランプとしての発光効率が低下する。
【０３２０】
演色性の改善だけでなく発光効率の低下の抑制の観点からは、一般にどの蛍光体も発光ピーク２の発光強度が低い方が望ましく、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、０．５と１．０の中間の約０．７５以下が好ましい。
【０３２１】
また、本実施例に限らず一般的に３波長域発光形蛍光ランプにおいて、相関色温度５０００［Ｋ］近傍の昼白色の発光効率を１００として相対比較した場合、１ランク高色温度の相関色温度６５００〜７０００［Ｋ］昼光色は９５程度であることから、さらに１ランク高色温度の光色の発光効率は９０程度が望ましいと想定される。
【０３２２】
この観点からすると相関色温度は１３０００［Ｋ］以下が好ましく、相当する相関色温度においても発光効率が高くなるＤｕｖが０以上ないしは０を超えることが望ましい。
【０３２３】
演色性の観点から言えば、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、約０．５以上、１００００［Ｋ］以上、かつ、光色に緑みを感じにくいＤｕｖが５までであれば、Ｇａ４が１００近くでありながら、Ｒ９が６０を下回ることが無く良好な赤の見えが再現可能である。また、４８０〜５２０［ｎｍ］に追加される発光中心の半値幅は５０［ｎｍ］以下がより好ましい。
【０３２４】
本実施例の色域の傾向をより詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図５５に示す。色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤−緑方向の色域の拡大が見て取れ、詳細には色域の拡大が赤方向で大きくなる、ただし、厳密には発光ピークを４８０〜５２０［ｎｍ］に持つ中でもＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体を混光した場合に比べてより長波長側に発光ピークがあるため緑の色域の拡大は少ない。しかし、ここにおいても、他の実施の形態のシミュレーションとその傾向は良く一致しており、本発明の範囲で、その作用効果が広く保持されていることを示している。
（実施の形態６）
図５６は、本発明の実施の形態６に使用するＳＡＥ蛍光体の分光分布を示すものである。本実施の形態の蛍光体の組み合わせは、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸ、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭ、に青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体ＳＡＥを加えたものである。
【０３２５】
本実施例はＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体のＭｎの発光ピークと異なる発光ピーク位置と半値幅を有する蛍光体であり、発光ピークは半値幅５０［ｎｍ］以上に属するものである。ここで、図５７に、本実施の形態で各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す。
【０３２６】
図５７は発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、約０．７５の場合である。
【０３２７】
各々を、実施の形態１の図６と比較した場合、広範囲に前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が高まることがわかる。  また、発光ピークと半値幅が５０［ｎｍ］を越えて広い場合は、実施の形態１の図７におけるＢＡＭ：Ｍｎの実施例でＭｎピーク比０．７の場合と比較しても傾向は類似している。
【０３２８】
ただし、Ｇａ４が１００を越す範囲が狭まり、Ｒａも９０を越すことが困難になる。加えて、発光効率の低下もより狭帯域に発光を集中した場合より大きくなってしまい、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上の実施の形態４のＳＣＡの実施例と、実施の形態１のＢＡＭ：Ｍｎ実施例との間のごとき様相を示す。
【０３２９】
この実施例の色域をより詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図５８に示す。色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤−緑方向の色域の拡大が見て取れ、詳細には色域の拡大が赤方向で大きくなる、ただし、より詳細には発光ピークを４８０〜５２０ｎｍに狭帯域に持つ蛍光体を混光した場合に比べて緑の色域の拡大は比較的少ない。
【０３３０】
また、本実施例の傾向は、より詳細には広帯域に青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間を増強した場合に近づき、色域上下方向が圧縮され、青の彩度が低下する傾向を生じる。これは、青緑の480〜520[nm]に発光ピークを有する発光中心により追加されるスペクトルがブロードであり、青の発光中心によるスペクトルと青緑の発光中心によるスペクトルの間に、谷形状のスペクトルが発生しにくいためで、青のスペクトル刺激純度が低く、カラーセパレーションが低下した結果である。
【０３３１】
しかし、ここにおいても、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体を追加した場合の実施の形態のシミュレーションとその傾向は良く一致している。より厳密に最適化すると、狭帯域に追加する、広帯域に追加するでの差は生じているが、本発明の範囲でその作用効果が広く保持されている。
（実施の形態７）
図５９は、実施の形態７に使用するＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体の分光分布を示すものである。本実施の形態の蛍光体の組み合わせは、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素を持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭに５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる緑発光希土類元素であるＴｂと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心である元素のＭｎを含む緑発光蛍光体ＣＡＴ：Ｍｎからなる。
【０３３２】
本実施例は、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体を用いた場合と同様に、青発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと、緑発光希土類元素であるＴｂから発せられる緑発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］に半値幅５０［ｎｍ］以下の狭帯域発光を有するものであり、高効率に狙いの発光帯域に発光を集中しうる。
【０３３３】
本実施の形態によれば、他の実施の形態と同様に、メラトニン分泌を抑制する手段を備えつつ、好ましい演色性を実現することができる。本実施例の色域の傾向を詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図６０に示す。色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤-緑方向の色域の拡大が見て取れる。
【０３３４】
なお、ここでランプ全体の分光分布のうち、ＣＡＴ：Ｍｎの発光中心であるＭｎから発せられる発光ピークと、ＢＡＭに含まれる発光中心であるＥｕから発せられる発光ピークの比（Ｍｎピーク／Ｅｕピーク）が０．５と０．７の場合で示している。
【０３３５】
本実施例は、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心であるＭｎからの発光を、発光中心としてＴｂと、発光中心としてＭｎを同時に含有する蛍光体であるＣＡＴ：Ｍｎによって生じせしめることによっても、実施例１と同様の効果を実現することができることを示すものである。
（実施の形態８）
本実施例では照明装置としての本発明の実施の形態を説明する。本実施においては、単一の蛍光ランプではなく、本発明の蛍光体を各種組み合わせで、個別に有ずる蛍光ランプを混光照明する照明装置で実現可能である。
【０３３６】
少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ、前記、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する蛍光ランプの混光することで、照明装置として本発明の効果が成り立つ。これは、従来のＲＧＢの混光照明装置にＧＢを追加するものである。
【０３３７】
また、３種類のランプでも本発明の照明装置は構成可能である。図６１は、本発明に係る実施形態の照明装置１０００を模式的に示している。本実施形態の照明装置１０００は、光色の異なる３種類のランプ２００，３００，４００が内部に収納された器具５００と、その器具５００の光取り出し用の開口を覆うように取り付けられた拡散透過板６００とを備え、各ランプ２００，３００，４００を器具５００の中で同時に点灯し、かつ、拡散透過板６００で３色を混色することによって、白色光を発する。少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプで、比較的低色温度な蛍光ランプ２００を構成する。少なくとも４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプで比較的低色温度な蛍光ランプ３００を構成する。また、少なくとも前記、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する蛍光ランプ４００を構成する。
【０３３８】
以上の構成の混光照明においても照明装置として本発明の効果が成り立つ。
【０３３９】
さらに、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ。および、少なくとも前記、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する蛍光ランプ。以上の構成の混光照明においても照明装置として本発明の効果が成り立つ。
【０３４０】
なお本実施例の、照明装置としての実施においては多様ランプの組み合わせが可能であり、各々のランプの調光で化変色と、メラトニン抑制効果の増減を図ることが可能となる。
【０３４１】
なお、本発明においてＢＡＭ蛍光体は
ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム
代表的な組成はＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ
別にはＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕや  ＢａＭｇ3Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕや  （Ｂａ，  Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ
また、各々の一部を置換されたもの（代表的にはＳｒやＥｕ）である。
【０３４２】
本発明においてＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体は
ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム
代表的な組成はＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ
別にはＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎや  ＢａＭｇ3Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｍｎや（Ｂａ，  Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎで
また、各々の一部を置換されたもの（代表的にはＳｒやＥｕ）である。
【０３４３】
本発明においてＳＣＡ蛍光体は
ユーロピウム付活バリウム・カルシウム・ストロンチウム・マグネシウム・クロロアパタイト
代表的な組成はＳｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ
別には（Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ  や  （Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2・ｎＢ2Ｏ3：Ｅｕ  や
（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ  や  （Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ
また、各々の一部を置換されたもの（代表的にはＢａ）である。
【０３４４】
本発明においてＳＡＥ蛍光体は
ユーロピウム付活アルミン酸ストロンチウム
代表的な組成はＳｒ4Ａｌ15Ｏ25：Ｅｕ
別には４ＳｒＯ・７Ａｌ2Ｏ3：Ｅｕ
また、一部を置換されたものである。
【０３４５】
本発明においてＢＣＡ蛍光体は
ユーロピウム付活バリウム・カルシウム・マグネシウム・クロロアパタイト
代表的な組成は（Ｂａ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ
また、一部を置換されたもの（代表的にはＳｒやＭｇ）である。
また、（Ｂａ，Ｃａ，Ｘ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2＋においてＸはＳｒ，Ｍｇの各々もしくは両方または含まないと記載可能である。
【０３４６】
本発明においてＣＭＺ蛍光体は
マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛
代表的な組成はＣｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）Ａｌ11Ｏ19：Ｍｎ
また、一部を置換されたものである。
【０３４７】
本発明においてＬＡＰ蛍光体は
セリウム・テルビウム共付活燐酸ランタン
代表的な組成はＬａＰＯ4：Ｃｅ，  Ｔｂ
また、一部を置換されたもの（代表的にはＳｉＯ2）である。
【０３４８】
本発明においてＣＡＴ蛍光体は
テルビウム付活アルミン酸・セリウム・マグネシウム
代表的な組成はＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ
また、一部を置換されたものである。
【０３４９】
本発明においてＣＢＴ蛍光体は
セリウム・テルビウム共付活ホウ酸ガドリニウム・マグネシウム
代表的な組成はＧｄＭｇＢ5Ｏ10：Ｃｅ，Ｔｂ
また、一部を置換されたものである。
【０３５０】
本発明においてＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体は
テルビウム・マンガン共付活アルミン酸・セリウム・マグネシウム
代表的な組成はＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ，Ｍｎ
また、各々の一部を置換されたものである。
【０３５１】
本発明においてＹＯＸ蛍光体は
ユーロピウム付活酸化イットリウム
代表的な組成はＹ2Ｏ3：Ｅｕ
また、一部を置換されたものである。
【０３５２】
本発明においてＹＯＳ蛍光体は
ユーロピウム付活酸硫化イットリウム
代表的な組成はＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ
また、一部を置換されたものである。
【０３５３】
本発明においてＹＶＯ蛍光体は
ユーロピウム付活バナジン酸イットリウム
代表的な組成はＹＶＯ4：Ｅｕ
別にはＹ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ  （ユーロピウム付活燐バナジン酸イットリウム）
また、一部を置換されたもの（代表的にはＢｉ）である。
【０３５４】
実施例では特定の蛍光ランプの分光分布を示したが、特に指定がない限り「有する」に類する構成要素表現は請求項を含む本明細書に示されたもの以外の他の構成要素またはステップの存在を排除するものではない。構成要素に保護膜やアマルガムが任意に追加されたり、熱陰極蛍光ランプ以外の冷陰極蛍光ランプや誘電体バリア蛍光ランプのような他の実施形態も当業者であれば容易に類推可能であり、また、構成要素の単数表現をもって、同等の効果を得る構成要素の複数化での相当効果の実施による請求項からの逸脱を排除するものではない。
【０３５５】
各種測定の定義においては、一般的な蛍光ランプの特性は１００時間エージングの後の２５［℃］定格点灯で示されることから本発明はそれに準拠して測定可能である。また、相関色温度とＤｕｖに関してはランプライフ中の安定した実使用時の代表値とすればより現実的である。また、各種演色計算のスペクトルの値は一般に５［ｎｍ］ごとに与えられることから、本発明のスペクトル範囲は５［ｎｍ］以内の誤差を有する。
【０３５６】
また、明細書中には異なる従属項における手段が相互に示している事実があるので、これらの手段の組み合わせを有意に用いることは当業者には容易に類推できる。本発明は明細書から説明されたが、本発明の目的から逸脱することなく蛍光ランプおよび蛍光ランプを用いた照明装置において様々な変形および変更が可能であり、その変形および変更は請求項の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３５７】
本発明の蛍光ランプ、および、照明装置は、高色温度領域の光色を有し、生体のメラトニン分泌と抑制に関与する光刺激を放射しつつ、照明光としての被照射物の演色を改善するので、学校照明、オフィス照明、病院照明やスタンド照明などの一般照明はもとより、光治療装置の照明光源としても有効である。【０３５８】
また、光色と演色の特性から、画像の白色点が一般のディスプレイモニタに近い特性とすることが可能で、看板照明、広告照明などに用いれば、白さが際立ち、被照射物はもとより、バックライトとして透過光色も鮮やかに見せることが可能である。【０３５９】
さらには、晴天天空光に近い光色と色再現性を示すことから、擬似天空光としての使用や、高演色が要求される用途にも適する。加えて、白さが際立ち、色彩を鮮やかに演色する効果から店舗照明にも有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年10月25日(2010.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体のメラトニン分泌と抑制に関与する光刺激を放射する蛍光ランプに関する。
本発明の蛍光ランプは、電球型蛍光ランプ、熱陰極形蛍光ランプ、冷陰極形蛍光ランプ、無電極形蛍光ランプ、誘電体バリア形蛍光ランプなど、蛍光体が塗布された低圧放電ランプの各種形態をとる。また、本発明の照明装置は本発明の蛍光ランプが組み込まれる放射応用器具を含む照明装置である。
【背景技術】
【０００２】
近年、人間の体内に光生体リズム形成に寄与するメラノプシンが発見され、これを光刺激することでメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源を実現する技術が検討されつつある。
【０００３】
メラノプシンの分光吸収感度は可視光の短波長側に位置すると考えられており、これは、人間への光刺激によりメラトニン抑制効果を生じるのは可視光短波長側の光が効果的であるであるという旧来からの知見に整合するものである。
【０００４】
このような、技術的背景を受け可視光短波長のスペクトルパワーが増強され、相関色温度が高く青白い高色温度な光色の照明光源が、メラトニン分泌を抑制し生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源として実現されつつある。
【０００５】
さて、従来の生体のメラトニン分泌と抑制に関与する光刺激を放射する蛍光ランプおよび照明装置としては、特許文献１の特表２００５−５２９４６２、特許文献２の特表２００４−５０８１０６、特許文献３の特開平６−３１４５９５などがある。
【０００６】
特許文献１および２においては、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源として、相関色温度６５００［Ｋ］以上、平均演色評価数Ｒａが６５以上が開示されている。
【０００７】
それに先立つ特許文献３にも、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源として、相関色温度６０００［Ｋ］以上が開示されている。また、屋内（住宅・オフィスなど）での高色温度との光色切り替えの違和感を減じる点が論じられていることも鑑み、当然、平均演色性評価数は当該屋内照明の推奨値（例えば平均演色評価数Ｒａが６０以上）に近いものになることは一般論として当業者に容易に推定できる。
【０００８】
しかしながら、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線に関して現在も諸説があり一義的に決定はしていない。
また、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図せずとも、可視光短波長側の発光が多く青白い光色で、相関色温度が高い光源、超高色温度で演色性が高い光源は存在する。
【０００９】
これには、北天の晴天空を模擬した特許文献４の特開平４−２８４３４７の相関色温度９０００〜１３０００［Ｋ］、平均演色評価数と特殊演色評価数が９０台後半の広帯域発光形の蛍光ランプが知られている。
【００１０】
ただし、一般に青色発光の蛍光体は発光効率が低いことから超高色温度での発光効率が低下する上に、広帯域発光形であるがゆえに、これららと引き換えの発光効率の低下は否めず、発光効率の観点から、狭帯域発光形をベースとした蛍光ランプでの発光効率改善が望ましい。
【００１１】
しかし、狭帯域発光形光源での超高色温度での発光スペクトルの望ましいあり方や演色上の課題は不明であった。また、黒体放射軌跡からの位置関係の効果は不明であり、当該相関色温度における光色の色度範囲は不明であった。
【００１２】
これに対し、ＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９で定義されるＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示されるＤｕｖで示される値などを用い検討する必要があった。
【００１３】
一方、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線に関して現在も諸説があり一義的に決定はしておらず、これを照明光源として最適化する手段は現在のところ明確でない状況にある。しかし、この効果作用曲線（アクションスペクトル）の考え方は大きくは幾つかの考え方に分類可能であることを見出した。
【００１４】
第一は、最も基本的な受光物質となるメラノプシンの分光吸収特性で求めた比較的シンプルな効果作用関数の考え方である。第二は、最も実際的な各種スペクトルを人間に与えた時のメラトニンの抑制に対する効果作用を直接測定して求めた比較的複雑な効果作用関数の考え方である。特許文献１から３は何れか一方の効果作用関数の考えによっている。
【００１５】
図１に代表的なメラノプシンの分光吸収の作用関数、メラトニン抑制の作用関数、標準比視感度曲線を示す。
メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線に関して、第一の考え方は、メラノプシンの分光吸収特性や受光細胞の分光感度を基にし、視物質テンプレートなどで近似される比較的単純な分光感度モデルである（例えば、図中のＧＡＬＬ：Ｃ（λ））。
【００１６】
また、第二の考え方は、眼の錐体や桿体の分光感度との複合影響や、例えば眼球の瞳孔の絞りや水晶体、硝子体などの分光透過特性を考慮した眼光学的な影響をも含めたものや、生体内部での高次反応や、視神経やホルモン系まで含めた光スペクトル反応としての複雑な生体反応をトータルで捕らえたモデルで論じられることもある（例えば、図中のＢｒａｉｎａｒｄ  、Ｔｈａｐａｎ）。
【００１７】
このように現在、技術的に検討途上にある状況から、高色温度でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を意図する照明光源としては、可視光短波長側の青色発光の増強が望ましいことをベースに、相関色温度を高めるのみであった。
【００１８】
よって、従来は、どのような黒体放射軌跡からのずれ（Ｄｕｖ）や分光分布が望ましいかは具体的に論じられてこなかった。
また、実際の照明応用に際し、高色温度化に伴う逆作用として生じる、演色性の低下に伴う視環境の悪化に関しては論じられることはなく、単純に平均演色評価数Ｒａや特殊演色評価数Ｒｉの高い低いでは表せない、超高色温度独特の演色特性上の課題提起、および、その現象の論拠と改善手段は見出されてはいなかった。
【００１９】
さらに、ランプとして提供された後、どのような照度や環境で使われるかは、まちまちという現実に鑑み、最も基本的な受光物質となるメラノプシンの分光吸収特性で求めた比較的シンプルな効果作用関数（以降、第一の効果作用関数）と、最も実際的な各種スペクトルを人間に与えた時のメラトニンの抑制に対する効果作用を直接測定などでトータルに求めた比較的複雑な効果作用関数（以降、第二の効果作用関数）に対し両最適を図るべきではあるが、この両方を最適化する考えもなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特表２００５−５２９４６２号公報
【特許文献２】特表２００４−５０８１０６号公報
【特許文献３】特開平６−３１４５９５号公報
【特許文献４】特開平４−２８４３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上記の実情に鑑み、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：１９９０やＩＥＣ  ６００８１−１９９７で規定される常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超えて、超高色温度蛍光ランプを実現し、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得るものであり、かつ、このような光源の演色特性上の弱点の本質を見出したことで、発光効率の低下を防ぎながら、これを改善し照明光源に供しようとするものである。
【００２２】
メラトニン抑制の効率を高めるべく高い相関色温度で青発光成分を増加させると、青白い光色となり、演色性が低下するという本質的な困難が存在し、演色性を向上させようとすると光源の発光効率が低下するという相反する回避しがたい課題が生じる。また、超高色温度領域では単純に平均演色評価数Ｒａ（ＣＲＩ）や特殊演色評価数Ｒｉを高めても実際の被照物の色の見え方の改善とは一致しないという課題が大きく現れる。
【００２３】
本発明では超高色温度の光源の、演色性低下の本質は超高色温度光での赤色発光の不足に起因するものであることを見出した。しかし、超高色温度の青白い光色の下で、単純に赤の見えを改善するため、赤色発光を追加すると、超高色温度化によってそもそも低下傾向ある発光効率がさらに低下する上に、可視光短波長側にあるメラトニン抑制の効率を高めることができなくなってしまう。
【００２４】
そこで、赤発光のスペクトル帯域ではなく、赤の補色に相当する緑の発光を増強すること、本発明においては特に青緑帯域の発光を強めることで、可視光短波長側に感度の高いメラトニン抑制効率を向上させながら演色特性（特に赤の演色性）の向上を図るものである。
【００２５】
ここで、超高色温度の光源の、演色性低下の本質の赤色発光の不足を改善するに当たり、従来のＲａやＲｉの評価指標では、基準光源（基準の光）自体が相関色温度ごとに変化するため、この本質を捉えきれないことを見出した。
【００２６】
この際、従来に無い超高色温度における演色特性を、単純なＲａやＲｉではなく、その色域まで含めて最適化することで、青空光のような超高色温度な照明を実現するものである。ここにおいて、単純には色域は自然物体に多い中彩度な物の見えを代表するＲａの評価・計算に使用される色票だけではなく、意図的に鮮やかに見せたいも色の代表であるＲｉの評価・計算に使用される色票の色域も含め最適化する新たな評価法を開発した。これにより、中彩度な色の見えは改善されても、本来要求される高彩度な色の見えは改善されていないという従来見出されていなかった状態をさらに改善したものである。
【００２７】
このため、本発明の好適な実施形態においては、多面的にメラトニン抑制効果と演色性改善の両最適を実現するとともに、一般的な３波長域発光形光源で単純に超高色温度を実現する場合と異なり、Ｄｕｖがプラス側でＲａやＲｉの演色評価数が大きい、または、向上するという特徴が発生する。（Ｄｕｖとは、ＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９で定義されるＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示されるものであり、一般に同一構成のランプにおいてＤｕｖが高い値の方が発光光色が緑みをおび、視感効率が高くなるため発光効率が高くなる傾向を生じる。）
また、中彩度色の演色評価色票で構成された色域面積比Ｇａに加え、一般的な３波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプで困難であった高彩度色の演色評価色票で構成された色域面積比Ｇａ４（後述の新規開発指標）においても基準である色域面積の１００を超え、基準の光（基準光）より好ましく鮮やかに演色するという効果が生じる。
【００２８】
超高色温度領域では自然光（天空光）が、よりＤｕｖのプラス側に出現することが多いということから、Ｄｕｖがプラス側で演色特性が改善されるという特徴は、本発明の好適な実現の場合に非常に有利なものであり、ランプの発光効率もＤｕｖがプラス側で高まる効果を併せ持つ。
【００２９】
さて、現在、超高色温度蛍光ランプを実現しメラノプシン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を謳った光源には３波長域発光形に相当する分光分布を有する８０００［Ｋ］と１７０００［  Ｋ］の蛍光ランプが存在する。
【００３０】
一般に３波長域発光形の蛍光ランプを作成した場合、８０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において下記近傍の値となる。
平均演色評価数Ｒａ＝８３
特殊演色評価数Ｒ９＝４０、Ｒ１０＝４７、Ｒ１１＝６７、Ｒ１２＝６０、Ｒ１３＝９４、Ｒ１４＝７１、Ｒ１５＝９８
また、１７０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において下記近傍の値となる。
平均演色評価数Ｒａ＝８２
特殊演色評価数Ｒ９＝４２、Ｒ１０＝４６、Ｒ１１＝６３、Ｒ１２＝５９、Ｒ１３＝９２、Ｒ１４＝７２、Ｒ１５＝９４
一般的なＲａやＲｉで表現される演色評価数の各種数値上は高い値を示し、相関色温度の向上に伴い鮮やかな赤の見えの指標であるＲ９の数値が向上する傾向も見受けられるが、ここに課題が存在する。
【００３１】
図２は、各種相関色温度における平均演色評価数を算出するための色票であるＲ１からＲ８の色度を演色評価数の計算に用いられるＵ*Ｖ*色度座標上に示したもので、その８種の色票で構成された色域を示している。
【００３２】
図の右方向は赤、左方向は緑、上方向は黄、下方向は青の彩度を示し、原点から離れるほど、その色票が鮮やかに色再現されていることを示す。
基準光源（基準の光）が３２００［Ｋ］の黄みが強い光色の場合は、基準光源自体に可視光短波長のスペクトルが少なく青と黄色方向の色の見え（彩度）が低下し、色域が上下方向に圧縮された形となっている。
【００３３】
また、基準光源（基準の光）が１７０００［Ｋ］の青白みの強い場合は、基準光源自体に可視光長波長のスペクトルが少なく赤と緑色方向の色の見え（彩度）が低下し、色域が左右方向に圧縮された形となっている。
【００３４】
平均演色評価数Ｒａや特殊演色評価数Ｒｉは、そもそも相当する相関色温度の基準光源に対して忠実な色再現を実現しているか否かを、その色差で数値評価するものであが、相関色温度ごとに評価基準である色の見えが異なるため、相関色温度の大きく異なる光源の色の見えは単純には比較評価ができない。
【００３５】
超高色温度においては、基準光源で照らされた評価色票自体の赤と緑色方向の見えの彩度が低下していることから、評価対象となる光源の相関色温度が高くなれば、実際の見えと異なりＲａやＲｉの数値上は評価数値が高く評価される傾向を含んでしまうことを見出した。
【００３６】
ここにおいてさらに、超高色温度における主観的に好ましいと判断される色域は、一般的な比較的相関色温度低い光源のごとく、色域が左右方向に広がり、赤と緑の見えの鮮やかさが増す形状であることを見出した。
【００３７】
特に、赤の特殊演色評価数Ｒ９は、超高色温度光源の場合、数値を維持するだけでは、実際の見え方は彩度が低下して、くすんで見える。  超高色温度の青白い光色の下で赤の見えがくすむことが超高色温度光源独特の視環境の違和感に繋がっている。
【００３８】
従来のＲ９を用いて表現するなら、より好適にはＲ９は相関色温度が高くなるほど、より高い値を有すことが好ましい。
照明光源の演色性ランクとしてＣＩＥ（国際照明員会）では３波長域発光形光源として演色性グループ２の平均演色評価数Ｒａが８０以上としているが、常用蛍光ランプの光色の上限の相関色温度７１００［Ｋ］を超えた光源を実現する場合も、平均演色評価数Ｒａが８０以上であることはもとより、赤の見えを示す特殊演色評価数Ｒ９の値が、常用蛍光ランプの光色の上限の６０００〜７１００［Ｋ］近傍の相関色温度で一般的に実現されている値の２８〜４６以上、四捨五入して５０以上を確保することが、見え方の主観評価実験から最低限の要件であった。
【００３９】
さらに主観評価からは、一般的な３波長域発光形光源で単純に超高色温度を実現した場合に比べ、より有意に好ましく判断される値はＲ９が６０以上、最適には８０以上であることを見出した。
【００４０】
また、本発明において、より好適な実施ではＤｕｖがプラス側でＣＩＥ（国際照明員会）の規定する演色性グループ１Ａの平均演色評価数Ｒａが９０以上という演色ランクが非常に高い値とすることも可能となる。
【００４１】
これは一般的な３波長域発光形光源で単純に高色温度を実現した場合とは明快に演色ランクが異なる。単なるＲａやＲｉの数字上の評価ではなく、より好適には、Ｄｕｖがプラス側で、色域面積比Ｇａが基準の光の色域面積比の１００以上を示す。
【００４２】
さらに好適には、後述の新たに設定した特殊演色評価数Ｒ９からＲ１２で構成される色域面積比Ｇａ４が９５以上を示す。これは一般的な３波長域発光形光源で単純に高色温度を実現した場合には達成し難い、ほぼ１００に近い値であり、鮮やかな色彩も基準の光に近い色再現を示すことが可能となることを示すものである。
【００４３】
また、色域面積比ＧａやＧａ４が基準の光の見えである１００以上の値を示す場合、この時のＲａやＲｉの数値は見かけ上、低下する状態を生じることがある。これは、ＲａやＲｉが、単純に相当する相関色温度の基準の光で、各評価色票が色度座標上で示す値との色差で評価されるからであり、より好ましく鮮やかに演色された場合も、単なる色ずれとして減点評価されるからである。本発明の好適な事例は、このような好ましい方向への演色の色ずれの結果の数値上の低下に対し、従来、ＲａやＲｉが低下するとして見過ごされていたスペクトルの特徴と演色効果の関係を導き出したものである。
【００４４】
以上、本発明において、常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超える超高色温度光源では数値上は平均演色評価数Ｒａは高く維持され、赤の見えを表す特殊演色評価数Ｒ９が高くなる傾向を生じるが、実際は超高色温度では赤の色が見えにくくなるという課題を見出した。それゆえ、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促すために超高色温度蛍光ランプを実現し、ＲａやＲｉの数値が高くても、実際の視環境では青白い光色の中で、赤や、その補色関係にある緑が色あせて見える不自然な照明となる。例えば、こういった照明では肌や唇が血の気ひいた演色を示し、顔色が青白い印象となったり、植物や花などの自然物の緑や赤の色みが抜けた色の褪せた印象となっていたのである。
【００４５】
本発明においてはこれら、超高色温度蛍光ランプの演色上の課題を解決する。
一方、特に可視光短波長領域にスペクトルパワーの大きい超高色温度蛍光ランプを実現しようとした場合、一般に青発光蛍光体の発光効率が低いことから、高色温度になればなるほど発光効率低下の傾向は大きい。
【００４６】
このような現状の中で、発光効率をさておいた場合、演色性を極限まで高めるため特許文献４の特開平４−２８４３４７のごとく、広帯域の連続スペクトルを発する蛍光体を使用して、太陽光の連続スペクトルを模擬しＲａやＲ９を向上させることも可能である。
【００４７】
ただし、広帯域発光形の連続スペクトルゆえ狭帯域発光形の光源より発光効率が低下する。加えて広帯域発光形の連続スペクトルをベースとした場合は、特定波長帯域に発光スペクトルを集中した狭帯域発光形光源に比べ、赤と緑の色の見え（彩度）を効率よく高めることは困難となる。
【００４８】
他方、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を謳った、超高色温度光源を3波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源で実現した場合、スペクトルが錐体視細胞を効率よく刺激するがごとく集中しているがゆえに、メラノプシン視物質の分光吸収帯域に発光を効率よく集中することができず、相当する相関色温度の太陽光相当にメラトニン抑制の作用関数に対する影響を高めることは困難である。
【００４９】
単純に超高色温度でメラトニン抑制の作用のピークに発光を集中するのではなく、高効率に演色性の本質を高めながら、どのように発光スペクトルを増強するかは不明なままであった。
【００５０】
次に、図３及び図４に相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示す。図３は第一の作用関数Ｇ（Ｃ（λ））、図４は第二の作用関数Ｂ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）を各々の代表とした場合の比較結果である。
【００５１】
縦軸は光源の分光分布にメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）を掛けたものを、光源の分光分布に比視感度曲線Ｖ（λ）を掛けたもので割った値でありＡ（λ）／Ｖ（λ）は単位光束あたりのメラトニン抑制効率に相当する。
【００５２】
図３及び図４から、帯域発光形光源、狭帯域発光形光源ともに、およそ相関色温度が高まるに伴い作用関数の刺激割合が上昇する傾向が見える。
このように、メラトニン抑制は可視光短波長成分が多くなれば強まるという特性は、各種メラトニン抑制の作用関数に個別には確認されることから、この効果を得るべく比較的高色温度な光源を実現する考えはあった。  ただ、第一の作用関数の考えと第二の作用関数の考えに基づく各種の作用関数の分光感度特性は大きく異なれど、その結果が共通する傾向にあることは見出されていなかった。
【００５３】
一般に第一の作用関数に類するものは、視物質の分光吸収により直接的に沿うので、比較的半値幅の狭いシンプルな曲線を描き、第二の作用関数に類するものは、生体内での複雑な作用反応をトータルに反映するので、比較的半値幅が広く複雑な曲線を描く。
【００５４】
また、本発明では、第一の作用関数の考えと第二の作用関数の考えを整理統合し、各種作用関数をシミュレーションしたところ、分光感度特性が大きく異なれども、その結果が共通する傾向にあることを見出した。  また、さらには、超高色温度領域で狭帯域発光形蛍光ランプをベースとした光源において、両作用関数の傾向はよく一致することを見出した。
【００５５】
図５に第一の作用関数Ｇと第二の作用関数Ｂとの相関を一例として示すが、この他の作用関数同士の相関も高いことを確認した。これは、各種作用関数の起源がメラノプシンの分光感度に基本的には相関すること、および、光源の分光分布を、錐体視細胞の色チャンネルを効率よく刺激する狭帯域発光形蛍光ランプをベースとした光源においたところが大きく、ランプの分光分布をその特徴毎に分類し細かく見ると相関性は非常に高い。
【００５６】
また、第二の作用関数は特に４００［ｎｍ］近傍の可視光極短波長近傍で誤差が大きいが、この近傍の誤差は演色計算や発光効率の感度端部でもあり計算結果には大きく影響しないことが解った。
【００５７】
本発明はこの知見の上で、さらに、本発明は従来にないアプローチとして、ＪＩＳやＩＥＣで規定される常用蛍光ランプの光色の上限を超えて、超高色温度蛍光ランプを実現する場合の照明視環境としての演色性や光色の特性を同時に最適化を行っている。
【００５８】
従来、単純にメラトニン抑制の作用を高めようとすると、超高色温度領域で可視光短波長側のスペクトル増強に伴い、発光効率の低下と共に演色性（特に赤色に関する）が悪化する。  ここで、単純に演色性を高めようと、不足した可視光長波長側に赤の発光スペクトルを増強すると、メラトニン抑制効率と発光効率が低下するという相克する阻害要因がある。
【００５９】
本発明は、上記課題を解決するために、超高色温度において３波長域発光形光源の青緑帯域の発光を増強するものであり、その目的とするところは、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：１９９０や、ＩＥＣ  ６００８１−１９９７で規定される常用蛍光ランプの光色の上限の相関色温度７１００［Ｋ］を超えた、超高色温度蛍光ランプを実現し、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得るものであり、かつ、このような超高色温度光源に固有の赤と緑の色の見え（彩度）の低下という演色特性上の弱点を同時改善するものである。
【００６０】
また、本発明において、より好適には、Ｄｕｖがプラス側でＲａ、Ｒｉが高くＧａや後述のＧａ４が１００を超えるという特異な効果を発揮することが可能である。これにより、自然の超高色温度光である天空光のようにＤｕｖがプラス側で演色特性が良く、Ｄｕｖが高いことによる発光効率が高い光源を実施することが可能となる。これにより、本発明においては、効率よく自然な視環境でメラノプシン刺激に係る生体作用と従来に無い演色特性を両立する、高効率な蛍光ランプと照明装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００６１】
上記従来の課題を解決するため、本発明の手段を述べる。なお、Ｄｕｖとは、ＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９で定義されるＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示される値である。また、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率は、ランプの放射スペクトルの分光パワーをメラトニン抑制の作用関数で重み付けした後に積分した作用関数効率と、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）で重み付けした後に積分した視感度効率との比率（作用関数効率／視感度効率）である。
【００６２】
本発明に係る蛍光ランプは、相関色温度が１００００［Ｋ］を超え１７０００［Ｋ］未満、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲にある光色を有する蛍光ランプであって、ランプ発光管と、前記発光管の内面に形成された蛍光体層とを備え、前記蛍光体層は、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体とを含み、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率が１．０を超え、かつ、平均演色評価数Ｒａが８０以上の蛍光ランプとする。
【００６３】
また、本発明に係る蛍光ランプは、相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、ランプ発光管と、前記発光管の内面に形成された蛍光体層とを備え、前記蛍光体層は、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と、を含み、前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、前記メラトニン抑制効率を高める手段は、前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現されており、前記増強を実現する蛍光体層は、各希土類蛍光体の主たる発光ピークを発する希土類元素に加え、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有し、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上である蛍光ランプとする。
【００６４】
また、本発明に係る蛍光ランプは相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、ランプ発光管と、前記発光管の内面に形成された蛍光体層とを備え、前記蛍光体層は、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と、を含み、前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、前記メラトニンの抑制効率を高める手段は、前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現され、前記増強を実現する蛍光体層は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上、かつ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体青発光希土類蛍光体を有し、単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上である蛍光ランプとする。
【００６５】
また、ある好適な実施形態として、相関色温度が１００００〜２００００［Ｋ］  である蛍光ランプとする。
また、ある好適な実施形態として、相関色温度が１１０００〜１３０００［Ｋ］  である蛍光ランプとする。
【００６６】
また、ある好適な実施形態として、Ｄｕｖが０を超える蛍光ランプとする。
また、ある好適な実施形態として蛍光体はＳＣＡである蛍光ランプとする。
また、ある好適な実施形態として４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＢＡＭ、ＳＣＡであり、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＳＡＥ、ＣＭＺ、ＢＣＡであり、これらの少なくとも２種以上の蛍光体の組み合わせからなる蛍光ランプとする。
また、ある好適な実施形態として４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を有する蛍光体は一種類のＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体である蛍光ランプとする。
【００６７】
また、ある好適な実施形態として、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５〜１．０の範囲にある蛍光ランプとする。
【００６８】
また、ある好適な実施形態として、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体はＹＯＸ、ＹＶＯ、ＹＯＳのうちいずれかひとつ、もしくは複数、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体はＬＡＰ、ＣＡＴ、ＣＢＴのうちいずれかひとつ、もしくは複数から構成される蛍光ランプとする。
【発明の効果】
【００６９】
本発明は、狭帯域発光形をベースとした蛍光ランプの青発光と緑発光の間の発光を増強することにより、演色性を改善しつつ高効率な超高色温度蛍光ランプを実現するもので、かつ、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得るものである。
【００７０】
少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の発光を増強することで、該当する相関色温度で３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源を構成した場合と比較して、前記メラトニン抑制作用が高く、かつ、赤と緑の色の見え（彩度）の低下という演色特性上の弱点を改善することが同時に可能である。
【００７１】
これにより、効率よく自然な視環境でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果と演色特性を両立する蛍光ランプおよび照明装置を提供することができる。
【００７２】
この際、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の発光を増強させるにおいて、大きくは２種の考え方が存在する。
第一は、青発光希土類蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅を広げ（好ましくは５０［ｎｍ］以上）上記効果を得ることが可能とする考え方である。第二は、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の（好ましくは４８０〜５２０［ｎｍ］）の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心を有する蛍光体を加えるという考え方である。
【００７３】
特に後者において、より好適には青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の発光を増強させる際、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に発光を集中することで、Ｄｕｖが高い領域でＲａやＲｉ（特にＲ９）を高めることが可能であることを見出し、さらにはこれで表現できない演色上の課題を解決可能であることを見出した。
【００７４】
第一と第二の考え方で増強される４８０〜５２０［ｎｍ］近傍の帯域は、比視感度と共にメラトニン抑制効率の比較的高い帯域であることから、より高効率な光源を実現することが可能、かつ、放射スペクトルの分光パワーをメラトニン抑制の作用関数で重み付けした後に積分した作用関数効率と、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）で重み付けした後に積分した視感度効率との比率（作用関数効率／視感度効率）も高めることが可能である。
【００７５】
また、本発明では同時に平均演色評価数の評価に用いられるＲ１〜Ｒ８までの中彩度色票で構成される色域面積比Ｇａ以外に、新たに特殊演色評価数の評価に用いられるＲ９〜Ｒ１２までの高彩度色票で構成される色域面積比Ｇａ４を評価指数として構成したことから、このＧａ４を使用することで、高彩度な視対象物の評価をより適切に行うことが可能となった。
【００７６】
これにより、本発明は好適には中彩度な色の見え以外に、高彩度な色の見えを高めることが可能であるという特殊な効果を有し、この効果はＤｕｖがプラス側でも大きい。よって、超高色温度の自然光である天空光のような鮮やかな色再現とメラトニン抑制効果を実現可能とするものであるとともに、天空光はＤｕｖがプラス領域であることが多いことから、本発明の効果が格別にＤｕｖがプラス側で大きいことがメリットとなる。
【００７７】
以下、本発明の各々の効果の効果を説明を行う。
まず、メラトニン抑制の作用について詳細に説明する。
図３及び図４は相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示したものである。縦軸は光源の分光分布にメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）を掛けたものを、光源の分光分布に比視感度曲線Ｖ（λ）を掛けたもので割った値であり、単位光束あたりのメラトニン抑制効率に相当する。
【００７８】
図３及び図４から広帯域発光形光源、狭帯域発光形光源ともに、およそ相関色温度が高まるに伴い作用関数の刺激割合が上昇する傾向を示すことが見て取れる。また、この相関は蛍光ランプのタイプ別に、広帯域発光形光源、狭帯域発光形光源と分離して考えれば、より高まる傾向にある。
【００７９】
また、約８０００［Ｋ］においてメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）と比視感度曲線Ｖ（λ）のスペクトル効率Ａ（λ）／Ｖ（λ）が約１対１にバランスし、一般的な３波長域発光形蛍光ランプでは、これ以上の相関色温度が効率よくメラトニン抑制効果を得ると考えられる。
【００８０】
ＪＩＳやＩＥＣで規定される常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超えて、さらに、超高色温度蛍光ランプを実現しようとした場合、メラトニン抑制は可視光短波長成分が多くなれば強まるという特性は、メラノプシン視物質吸収ベースの考え、メラトニン抑制の効果作用曲線ベースの考えなど、各々個別に考えられており非統一であった。本発明では各種メラトニン抑制の作用関数に共通に存在する相関性を見出し、個別の考えを統合してもその傾向は互いに相関・近似することを見出した。
【００８１】
受光物質となるメラノプシンの分光吸収特性で求めた比較的シンプルな効果作用関数の考えである（ａ）の第一の作用関数、および、各種スペクトルを人間に与えた時のメラトニンの抑制に対する効果作用を直接測定して求めた比較的複雑な効果作用関数の考えである（ｂ）の第二の作用関数、の両方でメラトニン抑制の各種作用関数Ａ（λ）を検証し、さらに、ランプの分光分布の特徴ごと、広帯域発光形・狭帯域発光形など、ランプの分光分布の特徴毎に分離して解析した結果、狭帯域発光形をベースにした光源とした場合において、その相対誤差はさらに、実用上少ないことを見出した。
【００８２】
図５に縦軸に各種光源ごとに第一の作用関数Ｇ（Ｃ（λ））、横軸に第二の作用関数Ｂ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）の値をとり、その相関を示す。
黒体放射、合成昼光、３波長域発光形と光源の分光分布の基本形状は大きく異なれど、相関性が高い。また、他の作用関数の相関も同様の結果を示しており、より詳細に光源の分光分布の基本形状ごとに見ると、各々の結果は高い相関性とリニアリティを持っていることを見出した。
【００８３】
また、図３及び図４からは、相関色温度約８０００［Ｋ］以上になると一般に代表的な作用関数で構成したＡ（λ）／Ｖ（λ）が１以上になり、相関色温度が上がるにつれメラトニン抑制の作用は向上する様子が見えるが、この傾向は約２００００［Ｋ］程度で飽和傾向にあることも示している。
【００８４】
ここにおいて、過剰な高色温度化は光色が極端に青白く不自然となり、ランプ自体の比視感度効率も低下するというネガテイブな効果を生じてしまう。  ３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源をベースにした場合、５０００［Ｋ］近傍の通常の光色に対し、８０００［Ｋ］で約５％、１３０００［Ｋ］で約１０％、１７０００［Ｋ］で約１５％の発光効率の低下が生じ、過剰な高色温度化は発光効率の低下が大きいということを見出した。
【００８５】
高色温度化に対する蛍光ランプの発光効率の低下は、一般論として工業的には、昼白色Ｎ（Ｆ５０００相当）に対し、昼光色  Ｄ（Ｆ６５００相当）では約５％である。  このことから、昼光色  Ｄ（Ｆ６５００相当）より１ランク高色温度な蛍光ランプとして、約５％の発光効率低下を見込むことが可能である。  発光効率の約５％低下から昼光色  Ｄ（Ｆ６５００相当）より１ランク上の光色を逆算すると、約１３０００［Ｋ］近傍の相関色温度と推定できる。  ここで約１７０００［Ｋ］近傍を想定すれば約１０％の発光効率低下であり、Ｄ（Ｆ６５００相当）より２ランク上の光色と逆算できる。
【００８６】
これら高色温度を実現を実現する蛍光ランプの蛍光体やランプ構成の差異などを誤差要因として勘案すれば、１３０００［Ｋ］と１７０００［Ｋ］の中間の約１５０００［Ｋ］が高色温度化に伴う発光効率低下の許容上限となる。
【００８７】
加えて、図３及び図４には自然光の代表としてＣＩＥ合成昼光の相関色温度毎のＡ（λ）／Ｖ（λ）の効率も示しているが、通常の３波長域発光形蛍光ランプにおいては相当する相関色温度でＤｕｖ０の場合、常にＣＩＥ合成昼光を下回る値となり、単なる従来の３発光形蛍光ランプの相関色温度変更においては、相当する相関色温度の自然光並みのＡ（λ）／Ｖ（λ）が得られないことを示している。
【００８８】
しかし、本発明のごとく、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲の発光を増強したことで、相当する相関色温度とＤｕｖの通常の３波長域発光形以上のＡ（λ）／Ｖ（λ）が得られ、最適には有効数字２桁で相当する相関色温度の自然光並みのＡ（λ）／Ｖ（λ）が得られた。
【００８９】
また、より高い相関色温度の光源のＡ（λ）／Ｖ（λ）に相当する値を、低い相関色温度で実現することが可能であり、過剰な高色温度化による、見え方の低下や発光効率の低下を防ぐことが可能である。
【００９０】
さてここで、特に相関色温度１２０００［Ｋ］を例に、演色評価の観点から３波長域発光形蛍光ランプに相当する狭帯域発光形光源をベースにした一般的な場合と、本発明のごとく３波長域発光形蛍光ランプに相当する域狭帯域発光形光源をベースにし、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の５０５〜５２５ｎｍの範囲の発光を増強した場合を、図６及び図７に示した表を用いて比較説明する。
【００９１】
図６は一般的３波長域発光形蛍光ランプとして蛍光体に、青発光蛍光体ＢＡＭ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合である。  他の一般的な事例としては青発光蛍光体に半値幅５０［ｎｍ］以下のＳＣＡ蛍光体を使用する事例もあるが、ほぼ同一の値をとるため省略した。
【００９２】
図７は、本発明のごとく青発光蛍光体（兼、青緑発光）ＢＡＭ：Ｍｎ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合である。  この時のＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の発光中心の発光ピーク強度比に関し、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素Ｅｕの発光強度ピーク値を約１．０とした場合、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となるＭｎ元素発光中心の発光強度ピーク値は約０．７である。
【００９３】
これらの図６，７の表においてはＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０の計算手続きに沿って、前記表の各種演色評価指数が算出される。加えてＧａはＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０の「演色評価数による以外の演色性の評価方法」の色域面積比の計算手続きによって計算され、Ｇａ４はＧａと同様の計算手続きで計算される。通常ＧａはＵ*Ｖ*色度座標上で、平均演色評価数を計算するＲ１〜Ｒ８で構成された中彩度な色票の色域面積比であるが、Ｇａ４は新たに規定した特殊演色評価数、Ｒ９〜Ｒ１２で構成された高彩度な色票の色域面積比である。
【００９４】
これによって、従来は中彩度な色票の色域面積比だけが検討対象となっていたのに対し、高彩度な色票の色域面積比も検討に加えることが可能となった。このメリットは、計算対象となる高彩度色票が従来規格と整合しており、広く用いられてきた中彩度色票の色域面積比Ｇａの計算と整合性が取れることである。
【００９５】
特に鮮やかさが必要な、高彩度色票Ｒ９〜Ｒ１２のＲｉに関しては、色域表現の補助指標がないため、Ｒｉが１００を超えて高彩度に見えていても、Ｒｉの数値からだけでは評価数が低下しているという判断しかできず、鮮やかな色彩の鮮やかさを評価する指標が、より必要な状況にもかかわらず、この点に関してはサポートされていなかった。
【００９６】
また、超高色温度領域において、常に、中彩度色の色域は改善されれば、高彩度色の色域も改善されるという状況にはないことを見出したことから、これに対し、従来の規格と整合性をとりつつ、最小限の計算手続きの変更にとどめた補助指標を構成した効果は大きく、特に超高色温度で低下するＲ９の色票の見え方をＲ９の数値だけに頼らず正確に判断可能となった。
【００９７】
また、その他の参考指標として、表のＭは演色の鮮やかさを示す値であり、非特許文献、Ｋｅｎｊｉｒｏ  Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ  ｅｔ．ａｌ．  ：  Ｎｅｗ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｙｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒ−Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｆｅｅｌｉｎｇ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ，  Ｃｏｌｏｒ  ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ，Ｖｏｌ．３２  Ｎｏ．５  Ｏｃｔｂｅｒ  Ｐ３６１（２００７）  の開示プロセスで導出できる。
【００９８】
図６，７の表のＰＳは肌の見えの好ましさを示す値であり、非特許文献、橋本  健次郎
ほか：照明光下での日本人女性の肌色に対する好ましさの評価方法，照明学会誌  Ｖｏｌ．８２  Ｎｏ．１１  Ｐ８９５  （１９９８）（Ｋｅｎｊｉｒｏ  Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ
ｅｔ．ａｌ．：Ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｄｅｘ  ｆｏｒ  Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｃｏｍｐｌｅｘｉｏｎ  Ｃｏｌｏｒ  ｕｎｄｅｒ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．８２  Ｎｏ．１１  Ｐ８９５  （１９９８））の開示プロセスで導出できる。
【００９９】
また、図６，７の表のＢｒ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）は第二の作用関数Ｂの代表を用いた単位光束当りの作用パワーであり、第二の作用関数の代表的な値である。Ｔｈは第二の作用関数に属する単位光束当りの作用パワーであり第二の作用関数のその他の値である。
【０１００】
図６，７の表のＣ（λ）は第一の作用関数Ｇを用いた単位光束当りの作用パワーであり第一の作用関数の代表的な値である。Ｚ（λ）は第一の作用関数に対する参考の単位光束当りの作用パワーであり第一の作用関数に対するその他の参考値である。Ｚ（λ）は感度ピークが、より短波長側よりで半値幅が狭い場合の非常に極端な事例であり可視光短波長（青）に感度の高い錐体視細胞の感度に近い極端な例としての参考である。
【０１０１】
図６，７の表の効率は４０Ｗ形直管ラピッドスタートタイプ蛍光ランプのガラス直径３２．５［ｍｍ］、長さ１１９８［ｍｍ］で実施した発光効率を示したものである。
さて、Ｔｃ＝１２０００［Ｋ］  Ｄｕｖ＝０の場合、図６の一般的な場合はＲａが８２、図７の本発明の場合はＲａが８８である。
【０１０２】
また、第一の作用関数と第二の作用関数は相関するので、第二の作用関数のＢｒを代表値とすると、１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において、一般的な場合は１．１９、本発明の場合は１．２６となり、前記Ａ（λ）／Ｖ（λ）の単位光束当たりの作用パワーを高めながら平均演色性評価指数を同時向上していることが分かる。
【０１０３】
さらに、この時の赤の見え方を示す特殊演色評価数Ｒ９は一般的な場合はＲ９が４２、本発明の場合はＲ９が９１であり、本発明の構成により大幅な赤の見え方の改善が可能である。
【０１０４】
また、３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースに蛍光ランプを実現した一般的な構成の場合、Ｄｕｖが高まると発光効率は増加するがＲａとＲｉ（特にＲ９）が単純に低下する。
【０１０５】
しかし、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲の発光を増強した、３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースにした本発明の構成をとるとＤｕｖが高い領域でもＲａが高く、端的にはＤｕｖが高まるとＲａは逆に向上する傾向が見える。
【０１０６】
また、Ｒ９も相関色温度が高まるほどＤｕｖがプラス側で高い傾向を示し、さらには、他のＲｉにおいてＲ１１の緑、Ｒ１３の木の葉の緑、Ｒ１５の日本人の肌などに、そのＤｕｖ変化に伴う特殊演色評価数の単純減少ではない挙動の差異が顕著に現れる。
【０１０７】
一般に３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースに蛍光ランプを実現する場合は、ＲａやＲｉの値を高く確保するため、Ｄｕｖがマイナス側に設定されるが、本発明の場合はＤｕｖがプラス側で各種演色評価指数が高まるため、発光効率の増加と、ＲａやＲｉの向上との相乗効果を得られる。
【０１０８】
１２０００［Ｋ］の事例では、一般的な構成の場合のＤｕｖ−２．５程度の発光効率をＤｕｖ０近傍で得ながら、大幅にＲａやＲｉが向上可能である。また、従来ではＤｕｖが＋２．５近傍で、３波長域発光形の下限であるＲａが８０を下回る場合が発生するが、本発明の場合はＤｕｖが＋５においてもＲａは９０近くの値を維持しており、高い発光効率を狙いＤｕｖを高めに設定することが可能であり、超高色温度の天空光はＤｕｖがプラス側であることと合わせても、超高色温度ランプに好適な特性を示す。
【０１０９】
また、本発明の事例である図７から、Ｒ９については相関色温度が高い場合に特に顕著に、Ｄｕｖが高まると数値が上昇する傾向が見て取れる。また、相関色温度が比較的低いと、Ｄｕｖが０近傍に一度数値が上昇する傾向が見て取れ、相関色温度の上昇とともにＲａが高くなるＤｕｖのポイントが高くなる傾向も見て取れる。従来、ＲａやＲｉの検討しているものについても、このようなＤｕｖ変化の効果は考慮されていなかったものである。
【０１１０】
次に、本発明の演色上の効果を詳細に説明する。
図８は相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において、基準光（基準の光）、比較例つまり一般的な構成（ＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体の組み合わせ）、実施例つまり本発明の構成（ＢＡＭ：Ｍｎ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体の組み合わせにおいてＢＡＭ：ＭｎのＥｕピーク約１．０に対しＭｎのピーク約０．７）のスペクトルの下で、平均演色評価数を算出するための色票であるＲ１からＲ８で構成された色域（図８（ａ））と、特殊演色評価数を算出するための色票であるＲ９からＲ１２で構成された色域（図８（ｂ））をＵ*Ｖ*色度座標上に示したものである。
【０１１１】
平均演色評価数を算出するための中彩度色票であるＲ１からＲ８で構成された色域においては、一般的な構成の場合、相当する相関色温度の基準の光より図の左右方向が狭くなる、つまり、赤と緑の色票の見えの彩度が低下する。
【０１１２】
また、本発明の構成の場合は、基準の光より図の左右方向が広くなる、つまり、赤と緑の見えの彩度が上昇した事と、色域の分布の形状のひずみがとれ、基準の光の色域の形状に近づきそれを超えることが判る。
【０１１３】
特に、特殊演色評価数Ｒ９からＲ１２を算出する高彩度色票で構成した色域においては、一般的な構成より、本発明の構成は赤方向、さらには、緑方向の色域が広がる傾向が顕著に現れる。
【０１１４】
平均演色評価数Ｒａや特殊演色評価数Ｒｉは、相当する相関色温度の基準の光による色再現を１００とした場合、それより、どれだけ色ずれを起こしているかで減点される指標であるため、相当する相関色温度の基準の光により、鮮やかに好ましく色再現がなされていても数値上は減点表現されるが、本発明の構成では、１２０００［Ｋ］でのＲ９が９１という数字は基準の光での演色を超えて赤などが鮮やかに見えた結果の減点であることが分かる。
【０１１５】
本発明においては従来のＲａやＲｉの評価に単純に従ってＲａやＲｉの数値が向上するが、上記の点で、本発明の解決する演色性の課題は単にＲａやＲｉの数値を上げるのではなく、より高次の演色性の向上を達成するものである。
【０１１６】
従来、ＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０には参考として、Ｒ１からＲ８の８種の中彩度色票で構成された色域を色域面積比Ｇａとして計算する手法が開示されていた。
これによると、従来の一般的な構成ではＧａは９６であり基準の光のＧａ＝１００より色域が狭く、色票がくすんで見えるのに対し、本発明のＧａは１１３であり、基準の光のＧａ＝１００より色域が広く鮮やかな色再現を実現している。
【０１１７】
さらに、本発明においては、これと同様の計算手続きによってＲ９からＲ１２の４種の高彩度色票で構成された色域面積比の値Ｇａ４を構成することにより、超高色温度領域での赤の見え方の評価を行う手法を開発した。
【０１１８】
なお、ここにおいてＧａと同じくＷ＊方向の情報は色域面積計算に使用しないが、これは計算方法（プロシジャー）の共通化の意味があり、Ｇａと同じく平面上の色相・彩度に係る色域面積とするためである。
【０１１９】
また、Ｗ*の明度方向の色域面積の増減を計算に加えた場合、３次元的に、例えば、青が暗く、黄が明るく演色された場合などの色域面積の増加が算出されるが、Ｇａとの整合のため、平面上の色相・彩度に係る色域面積を捕らえ、このような差は誤差要因として取りの除く考えに立ったものである。
【０１２０】
これによると、従来の一般的な構成ではＧａ４は９１であり基準の光のＧａ＝１００より色域が狭く、色票がくすんで見えるのに対し、本発明のＧａ４は１０５であり、基準の光のＧａ＝１００より色域が広く鮮やかな色再現を実現している。
【０１２１】
一般に、色域面積比Ｇａで示される中彩度色の色域は改善できても、高彩度色の色域は改善しにくい傾向があり、本発明の構成において特に超高色温度で４８０〜５２０［ｎｍ］の帯域に狭帯域に発光を増強すると、緑の刺激純度が高まることから、その補色である赤も含め、色域面積比Ｇａ４の増加が大きく現れることを見出した。
【０１２２】
従来の一般的な構成では、Ｄｕｖがプラス側ではＧａもＧａ４も１００を超えることは困難である。しかし、本発明ではＤｕｖがプラス側でＧａやＧａ４が１００近傍、または、１００を超える特性を示しやすく、ＲａやＲｉの値以上に色鮮やかな演色が可能となっている。
【０１２３】
また、従来は同じ高い相関色温度の中でも従来はＤｕｖ方向（特にはＤｕｖがプラス側）への挙動の変化が考慮されておらず、本発明においてはこの観点からも最適化を図ったものである。
【０１２４】
本発明において、従来に無い評価観点と評価指標で、ひとたび、本発明のスペクトル最適を図った上で、最適化された青緑発光の追加を、従来のＲａやＲｉの値の評価にひるがえって評価した場合、その内容は、色域の形状の変化から超高色温度で低下した色域が、赤と緑方向に拡大された特性となりＤｕｖが高い領域でも良好な演色性を発揮する。
【０１２５】
しかし、従来、単にＲａやＲｉを高めるという発明でＤｕｖの変化を考慮しないものにおいては、色域が基準の光を超えた場合は、ＲａやＲｉが低下する、Ｄｕｖが高いほどＲａやＲｉが低下するという挙動として現れるため、このような効果を考慮してのスペクトル最適化は考慮できない。
【０１２６】
さらには、従来の指標、ＲａやＲｉが高く、かつ、Ｇａも高い場合においても、鮮やかな赤がくすんで見えている場合があり、本発明においては、真に鮮やかに演色したい鮮やかな色票の色域の指標であるＧａ４を構成することで、鮮やかな色の見えも高めることが可能な構成を見出したものである。
【０１２７】
中彩度な色票で構成される色域面積比Ｇａよりも、鮮やかな色票で構成される色域面積比Ｇａ４は、従来の３波長域発光形蛍光ランプでは向上しにくい傾向にあり、従来のＧａだけではこの傾向をつかむ事は困難であった。
【０１２８】
これは、鮮やかな色彩の分光反射率は分光スペクトルカーブの立ち上がりと立下りが急であり、これを、狭帯域発光光源で照明した場合、分光反射の高い領域にスペクトルがかかる、かからないの差が顕著に現れ、狭帯域発光光源のスペクトルの設定がより顕著に演色性に影響するためである。
【０１２９】
本発明は、この効果も勘案し、増強する発光波長を４８０〜５２０［ｎｍ］に設定したものであり、Ｒ１〜Ｒ８で構成される色域、Ｒ９〜Ｒ１２で構成される色域、ないしは両方の色域において、相当する相関色温度の基準の光の色域より、緑方向（左側）、赤方向（右側）、ないしは両方の色域を拡大するという色再現上の特徴を発揮することが可能となる。
【０１３０】
ＧａとＧａ４がともに１００を超えて大きいということは、ＲａやＲ９が小さくても、相当する相関色温度の基準の光による色再現を１００を超えて、色鮮やかに好ましく再現された結果であることを示している。ただし、極端なＧａやＧａ４の向上は色彩の色鮮やかさは増すが、色彩の忠実再現という観点からは過剰感を生じることとなり、必要十分な忠実演色を確保しつつＲａやＲｉが高い範囲内においてＧａやＧａ４を高めることが望ましい。この観点からしても、Ｄｕｖがプラス側がより好適な発明の範囲となる。
【０１３１】
加えて、さらに詳細には、単なる色域面積比の計算結果の数値の大小だけでなく、色域の形状に着目すれば、相当する相関色温度の基準の光の色域の形状に相似様である事は、各色みのバランスが取れていることを示し、さらには、より低い相関色温度の基準の光の形状のごとく左右方向に広く赤−緑方向に鮮やかに演色される傾向を示すことは、超高色温度化に伴う赤−緑方向の彩度低下を補う方向に、比較的低相関色温度の基準の光の様に好ましく効果演色されているということを示すものである。
【０１３２】
これは、相関色温度の高い青白い光色でも、比較的相関色温度の低い基準の光で照明されたように、自然な被照物の色の見えを示すことにもなり、高色温度な光色と照らされた物の演色を個別に適正に求めたことになる。
【０１３３】
よって、本発明は光色が決まれば演色が決まるような単なる設計事項には当てはまらない。従来、ＲａやＲｉが単純に高い低いを検討し設計がなされていた場合に、配慮されなかった、これらの数値が低下しても色の見え方が向上したケースを正確に判断し、本発明がなされるものである。
【０１３４】
また、ＲａやＲｉは相当する基準光の色再現に近いかどうかを式差の大小で評価するがゆえに、基準光より鮮やかで良い演色を示しても。基準光の演色の評価点１００より減点される。例えば基準光より色がくすんで好ましくない場合のＲａやＲｉ（Ｒ９〜Ｒ１２）が９０の場合と、基準光を超えて色が鮮やかで好ましくＲａやＲｉ（Ｒ９〜Ｒ１２）が９０の場合が存在するがこれを判断可能とした上で本発明がなされたものである。そもそもが、特殊な超高色温度領域の光色の演色特性で、単にＲａやＲｉを高めるというようなことでは捕らえきれない演色特性の特異な事象を本発明は解決するものである。
【０１３５】
これらから、従来検討されていなかった超高色温度領域において、視感度の高い青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲の発光を増強することで、スペクトルが追加された青―緑の色の見えが向上するにとどまらず、その補色関係にある赤の見えが向上することを見出した。
【０１３６】
本発明においては、視感度の低い赤の発光を単純に追加して赤の見えを改善するという当業者が容易に到達しうる考えとは異なるため、発光効率を下げることなく、効率よく自然な視環境でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果と演色特性を両立する蛍光ランプと照明装置を提供することができる。
【０１３７】
また、この効果をより顕著に現出せしめるには、追加された発光が狭帯な特性を有しているほうが、より効率的に狙いの帯域にエネルギーを集中可能であり、より好適な実施が可能となる。これらは従来のＲａやＲ９では表現できていない効果であり、本発明ではこの効果を色域面積比Ｇａ、Ｇａ４、さらにはその色域の形状を用いて簡便に評価する方法を見出し、定量的に評価したことで発明を実現したものである。
【０１３８】
また、Ｄｕｖがプラス側においても、特に赤と緑方向の色域を拡大し、ＧａやＧａ４が１００近傍または、１００を超えることを可能とした本発明の特徴を、従来のＲａやＲｉに係るだけの説明として示しても、相関色温度を一定にＤｕｖを変化させた場合について、一般的な構成の場合と、本発明の構成の場合を詳細に比較すると、本発明は従来と異なりＤｕｖプラス側の場合に、Ｒａ  やＲｉで表現される指数が向上するという従来に無い特徴がある。
【０１３９】
この傾向は８０００［Ｋ］以上、特に１００００［Ｋ］以上、ないしはそれを超える相関色温度と高色温度になるほど顕著であり、追加する４８０〜５２０［ｎｍ］の発光が狭帯域で高いピークを有するときにさらに顕著であった。
【０１４０】
このため、超高色温度領域で発光効率を高めるためと、自然光である天空光に近いＤｕｖに近づけるため、Ｄｕｖをプラス側に高めたとしても良好な演色評価指数ＲａとＲｉが実現できるという格別な作用を有する。
【０１４１】
これは通常の視感度の低い赤の発光を単純に追加し、赤の見えを改善する発想と異なり、比較的視感度の高い青緑を追加するため、発光効率を下げることなく、効率よく自然な視環境でメラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果と演色特性を両立する蛍光ランプと照明装置を提供することができる。
【０１４２】
また、この効果をより顕著に現出せしめるためには、追加された発光が狭帯域発光形と定義される５０［ｎｍ］以下の狭帯域な半値幅を持つ特性を有しているほうが好ましい。これは、特定帯域に、より効率的に狙いの帯域にエネルギーを集中させることが出来るからである。
【０１４３】
次に、本発明の相関色温度について述べる。人間が日常生活の中で遭遇する自然な超高色温度光を考えた場合、青空の天空光が想定できる。太陽の直射光成分の相関色温度は約５５００［Ｋ］近傍であることが知られており、快晴の天空光はこれより高い相関色温度となる。
【０１４４】
従来は天空光として北空昼光を高色温度光の代表と考えることが多くあったが、この場合、太陽と反対の太陽位置から距離が離れた天空（地球の北半球においては北空）においては最も天空光の相関色温度が高くなり、部分的には相関色温度が２００００［Ｋ］を超えることがある。
【０１４５】
ただし、太陽の直斜光成分が遮断された影の部分、例えば木陰、などに到達する天空光は部分的な高色温度が反映されることは少なく、全天空の広い範囲からの天空光の積分となり１１０００〜１３０００［Ｋ］となる。
【０１４６】
よって、晴天の日の木陰などで、生活の中で自然に出会う高色温度な光は前記のような値となり、実生活において許容度の高い超高色温度光源の好適な相関色温度のレンジをこれ相当であることを導出した。
【０１４７】
本発明では、太陽の直射光成分と天空光の成分とを分離して考え、自然な高い相関色温度をとることで、青空の光のようなさわやかで自然な光色の抽出と設定が可能となった。また、指向性の高い太陽光直射成分と、拡散性の高い天空光成分を分離して考えるということは照明設計上のメリットもある。
【０１４８】
発光面積の比較的大きい蛍光ランプでは拡散光を模擬しやすく、光天井の様な面光源を構成し、自然な天空光の拡散照明を実現可能である。ここで、指向性の高い５５００［Ｋ］近傍の太陽直射光を模擬する光源と、拡散性の高い本発明の超高色温度の蛍光ランプを混光照明する照明設計を行えば、指向性が高く低い相関色温度の太陽直射光と拡散性が高く高い相関色温度の天空光とを個別にシミュレートし、より忠実な天空の光の再現が可能となるものである。
【０１４９】
さらに昼光や天空光を詳細に分析すると以下のことが言える。
非特許文献  関根  征士：晴天空光の分光分布と色度，照明学会誌  Ｖｏｌ．７３  Ｎｏ．２  Ｐ．３（１９８９）（Ｓｅｉｓｈｉ  Ｓｅｋｉｎｅ：Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃｌｅａｒ  Ｓｋｙ  ａｎｄ  Ｔｈｅｉｒ  Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｉｅｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．７３  Ｎｏ．２  Ｐ．３（１９８９））には太陽光を除いた全天空光の測定結果が記載されている。  通常の晴れにおいて太陽からの直射光を除いた全天空からの光の積分は約８５００［Ｋ］、非常に大気の澄んだ快晴においては約２００００［Ｋ］である。
【０１５０】
広く、晴れの青空の天空光を模擬実現しようと考えると相関色温度が８５００［Ｋ］以上と設定すれば良く、現実的な快晴天空光の上限を模擬しようとすれば相関色温度は２００００［Ｋ］以下と設定すればよい。また、実測の天空光の色度は相関色温度が高い場合、黒体軌跡より緑み側でＤｕｖはプラスであることが多い。
【０１５１】
ここで相関色温度に対し、その逆数の百万倍はｍｉｒｅｄ（ｍｉｃｒｏ  ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ  ｄｅｇｒｅｅ）と呼ばれ、その数値の間隔は主観的な光色の見えの差と一致すると言われており、約８５００［Ｋ］は約１１８［ｍｉｒｅｄ］、約２００００［Ｋ］は約５０［ｍｉｒｅｄ］となる。いわゆる晴れた日の太陽からの直射光を除いた全天空からの光の積分はこの範囲にあると想定できる。また、一般的よく晴れた日の全天空の光の積分の中間的な値を代表させるべく、その中間の相関色温度を算出すると約８４［ｍｉｒｅｄ］で、およそ１２０００［Ｋ］と算出できる。また、１０［ｍｉｒｅｄ］の差は視覚的にはほぼ同一光色と知覚されることから、実用光源でこれを模擬する場合、１２０００［Ｋ］の＋１０［ｍｉｒｅｄ］は約１０７００［Ｋ］であり、１２０００［Ｋ］の−１０［ｍｉｒｅｄ］は約１３６００［Ｋ］であることから、約１１０００〜１３０００［Ｋ］が中央値近傍と言える。
【０１５２】
また、天空光の分光分布に関しては基本的に太陽光の分光分布が強く反映されるため、ＣＩＥの合成昼光が実用上の近似として用いられることが多い。
非特許文献  岡田喜義：昼光標準確立調査委員会報告，照明学会誌  Ｖｏｌ．５３  Ｎｏ．３  Ｐ．１５（１９７０）（Ｏｋａｄａ  Ｋｉｙｏｓｈｉ：Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｖｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｆｏｒ  Ｄａｙｌｉｇｈｔ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．５３  Ｎｏ．３  Ｐ．１５（１９７０））のごとく、８５００［Ｋ］を超える高色温度では実測の天空光の色度はＣＩＥ合成昼光と同等かそれ以上のＤｕｖをとることが多いと示されている。
【０１５３】
さらに、非特許文献  新編色彩科学ハンドブック，日本色彩学会編  ５刷  Ｐ６７（１９８５）の図にＤｕｖの色度座標上の関係を追加し図９に示す。
ＣＩＥが定めたＣＩＥ昼光の元となった自然昼光の色度座標上の分布を見ると、およそＤｕｖが１０までに９割がたの実測データが含まれ、Ｄｕｖが５程度がそもそものＣＩＥ合成昼光のとる値に近い中央値となる。
【０１５４】
ここでＤｕｖがプラス側だけの分布に注目すれば、Ｄｕｖが１０でほとんどの実測データが含まれ、Ｄｕｖが約５で過半数の実測データが包含される。
あまり、Ｄｕｖが高いと青緑みの光色と知覚されるため、発光光色の違和感の観点からはＤｕｖが７．５が実用上の上限である。
【０１５５】
また、Ｄｕｖが低い側に関してもＤｕｖが０程度で９割がたの実測データが含まれ、特異な点を除けば−５程度でほぼ全ての実測データを含めることが出来る。
ここでＤｕｖがマイナス側だけの分布に注目すればＤｕｖが約２．５で過半数の実測データが包含される。これらから、照明光源として窓が存在するような実環境に適用する好適な値の上限は１０〜５となり、下限は−５〜−２．５、さらには０となる。
【０１５６】
この他、実測を行っても昼光は超高色温度領域でＣＩＥ昼光軌跡を上回る値となる場合が多く、Ｄｕｖが０の黒体放射軌跡は自然な天空光よりＤｕｖが低く、本発明の光色は、天空光に色みを合わせた場合、Ｄｕｖが０以上、より好適にはＤｕｖが０を超えた値をとることが望ましい。
【０１５７】
また、３波長域発光形に相当する域狭帯域発光形光源をベースにした一般ランプはＲａを高めるべくＤｕｖが０より低く、−２．５以上の値をとることが多いが、本発明においては、Ｄｕｖがプラス側でも演色性が低下せず発光効率を高く保てるため超高色温度領域においても天空光に光色を合わせながら色の見えの良さを保持できるものである。
【０１５８】
また、本発明の実施において従来の３波長域発光形ランプに習いＤｕｖをマイナス側とすれば、一般的な３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源をベースにした蛍光ランプで、相当の高い相関色温度を実現した場合より高演色性を実現可能である。
【０１５９】
本発明の実施において、このようなＤｕｖをマイナスとし、紫みの光色に設定される他の光源と光色イメージの整合を取るためにＤｕｖをマイナス側に設定することは、光色自体の従来型の３波長域発光形蛍光ランプとの色みの整合の観点からは意味がある。  従来の蛍光ランプが同時に存在するような実環境に適用する好ましい下限はＤｕｖが−２．５程度、ないしは、従来蛍光ランプに多いＤｕｖが−１．０以上の値をとればよい。
【０１６０】
これとは逆に、従来型の３波長域発光形の蛍光ランプとの明確なＤｕｖ方向の色みの差別化を図るためにはＤｕｖをプラスとし、従来型の蛍光ランプのＤｕｖの範囲を除くことが好ましい。
【０１６１】
例えばＤｕｖが０より大きい中で、プラス側の正の値を設定しようとすれば、仔細には小数点以下を四捨五入するとすれば０．５以上と設定可能で、小数点以下を丸めるとすればＤｕｖ＝０に対しＤｕｖ＝１以上と設定可能である。
【０１６２】
また、視感評価実験を超高色温度領域で行った結果、Ｄｕｖの差が０．５であれば、併置比較条件で視感的に差が知覚される限界にあった。また、Ｄｕｖの差が１以上であればほとんどの人に光色差があることが知覚された。
【０１６３】
他方、相関色温度を実際の視環境の中で規定する要因としては、自発光表示装置との照明光との光色整合の観点がある。超高色温度光源をオフィスや住宅に用いる場合、そこで使用されるディスプレイモニタの白色点は１１０００［Ｋ］程度に設定されることが多く、これより過剰な高色温度照明の下ではモニタの白が黄ばんで見え、モニタ作業や映像観賞には適さなくなる実用上の課題を見出した。
【０１６４】
一般的にディスプレイモニタの白色点は周囲の照明環境の相関色温度より高い値に設定されており、従来の常用光源の光色では上記の事態が発生しないが、超高色温度領域を照明応用する場合には課題として浮上する。
【０１６５】
実験的には約１３０００［Ｋ］までディスプレイモニタの黄ばみは知覚されなかったが、これを理論的に考察すると、１０［ｍｉｒｅｄ］（ｍｉｃｒｏ  ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ  ｄｅｇｒｅｅ  ）以内の差であれば光色の差は知覚されにくいという従来知見と合致し、照明光とモニタの白色点の差は、この場合１１０００［Ｋ］を中心に＋１０［ｍｉｒｅｄ］で１００００［Ｋ］、−１０［ｍｉｒｅｄ］で１２５００［Ｋ］（端数四捨五入で１３０００［Ｋ］）となるためである。
【０１６６】
またさらに、ＪＩＳやＩＥＣの蛍光ランプの光色区分の最高色温度の色度規格である、昼光色やＦ６５００より高色温度に光色範囲をｍｉｒｅｄ間隔を用いて補外し本発明の光色の許容範囲を設定することも可能である。この場合、ＪＩＳでは８０００〜１７０００［Ｋ］、ＩＥＣではＦ８７７４とＦ１２６５５となる。
【０１６７】
ＩＥＣの規格から得られた数値を用い、単純には８７７４〜１２６５５［Ｋ］の範囲をとることも可能であるが、Ｆ８７７４とＦ１２６５５の各々の色度許容範囲を個別に設定すること、さらには、この両方の最大最小の相関色温度を本発明の相関色温度の範囲とすることも可能である。
【０１６８】
発明者は、主観評価実験から約１００００〜１４０００［Ｋ］、より好適には１１０００〜１３０００［Ｋ］で昼光色とＦ６５００とは明らかに１ランク高色温度に異なる光色区分と認識されるという心理評価を得ている。
【０１６９】
加えて、他の生理的な効果として、非特許文献  金井隆志：高色温度照明が作業中の心理・生理機能に与える影響，千葉大学大学院自然科学研究科  修士論文（２０００）によると、超高色温度の照明において別の効果も示唆されている。
【０１７０】
照明光の相関色温度毎の脳波測定の結果、自発誘発脳波であるα波の帯域率が３０００［Ｋ］から９０００［Ｋ］までは低下し、１１０００［Ｋ］以上の相関色温度となると増加に転じる傾向が現れる。また、事象関連電位であるＣＮＶの初期成分値が９０００［Ｋ］までは高く１１０００［Ｋ］からは低下に転ずる傾向が現れる。
【０１７１】
α波指標は一般に人間のリラックス状態と関連しているとされるが、低色温度光ではリラックスし高色温度光ではその状態が緩和するという一般に認識される傾向を示すが、９０００［Ｋ］から１１０００［Ｋ］の間の約１００００［Ｋ］を境に再びリラックス側に振れる。
【０１７２】
また、ＣＮＶ指標は一般に人間の注意集中や緊張と関連しているとされるが、低色温度光より高色温度光では注意集中や緊張が高まるという一般に認識される傾向を示すが、９０００［Ｋ］から１１０００［Ｋ］の間の約１００００［Ｋ］を境に再び注意集中や緊張の緩和方向に振れる。
【０１７３】
両脳波指標はおよそ１００００［Ｋ］を境に、高色温度化に伴い高まった脳活動のテンションが再び緩和側に振れると言う効果が示唆されている。この変極点を越え、より明確な脳は指標の変化が把握されるポイントは１１０００［Ｋ］であった。
【０１７４】
同時になされた心理評価では、「眠さ」「作業に対する集中」は１００００［Ｋ］を超えても高まる傾向を示しており、脳波の指標とは異なる結果を生じている。脳波を指標とすれば生理的にはリラックスしているが、心理的には集中が高まるという状態をなっており、１００００［Ｋ］を超える超高色温度では、過剰な緊張なく集中度が高まる光色得ることが出来ていることを示す個別の効果があること予想される。
【０１７５】
一般に、色純度の高い青い光色は人間をリラックスさせ鎮静化させる効果があると言われるが、１００００［Ｋ］を超える超高色温度では青発光成分が強まるため、このような効果が現出し始めると想定されている。
【０１７６】
発明者の心理実験においては、１００００［Ｋ］を超えると青白い光色に心理的な爽快感を感じることを確認しており、一般的な３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源をベースにした蛍光ランプで相当の高い相関色温度を実現した場合より高演色性を実現可能な本発明において、このような効果を阻害する、超高色温度化に伴う可視環境の違和感を緩和することで、さらなる快適な環境を実現する効果もある。
【０１７７】
以上、演色性とメラノプシンの抑制効果を高めながら自然な光色を実現するために、本発明の範囲として上記の生理効果や演色上の効果を各々、好適、最適に組み合わせる多くの相関色温度やＤｕｖの下限・上限の組み合わせの変更が可能である。
【０１７８】
例えば、相関色温度の下限を心理生理効果から設定し、相関色温度の上限を演色性の効果から設定するなどは任意であり、これら、組み合わせの変更は目的に応じて当業者に可能な事項である。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】メラノプシンの分光吸収の作用関数、メラトニン抑制の作用関数、標準比視感度曲線を表すグラフ
【図２】色票Ｒ１からＲ８の色度をＵ*Ｖ*色度座標上に示したグラフ
【図３】第一の作用関数Ｇ（Ｃ（λ））を代表とした場合における、相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示すグラフ
【図４】第二の作用関数Ｂ（Ｂｒａｉｎａｒｄ）を代表とした場合における、相関色温度とメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）の関係を示すグラフ
【図５】第一の作用関数Ｇと第二の作用関数Ｂとの相関を示すグラフ
【図６】一般的３波長域発光形蛍光ランプとして蛍光体に、青発光蛍光体ＢＡＭ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合の結果を示す表
【図７】本発明の実施形態における青発光蛍光体（兼、青緑発光）ＢＡＭ：Ｍｎ、緑発光蛍光体ＬＡＰ、赤発光蛍光体ＹＯＸを使用した場合の結果を示す表
【図８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０において、基準光、一般的な構成、実施例についての色票Ｒ１からＲ８、および、Ｒ９からＲ１２で構成された色域をＵ*Ｖ*色度座標上に示したグラフ
【図９】色度座標上にＤｕｖの関係を示したグラフ
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明に係る実施形態の蛍光ランプ１００を模式的に示す一部切り欠き斜視図および断面図
【図１１】本発明の実施形態に係る蛍光ランプ１００の分光分布を示すグラフ
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、Ｕ*Ｖ*色度座標上におけるＲ１〜Ｒ８からなる８色の色域、および、Ｒ９〜Ｒ１２からなる４色の色域を示すグラフ
【図１３】一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸの分光分布を示すグラフ
【図１４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、Ｕ*Ｖ*色度座標上における一般的な構成の蛍光ランプのＲ１〜Ｒ８からなる８色の色域、および、Ｒ９〜Ｒ１２からなる４色の色域を示すグラフ
【図１５】相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０における一般的な狭帯域域発光形蛍光ランプ（ＢＡＭ）と実施例（ＢＡＭ：Ｍｎ）の狭帯域域発光形蛍光ランプとの比較を示す分光分布
【図１６】相関色温度に対して、Ｄｕｖ毎にＬＡＰ、ＹＯＸのピーク比の変化を示すグラフ
【図１７】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約０．５のとき各評価数の値を示す表
【図１８】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約０．７のとき各評価数の値を示す表
【図１９】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約１．０のとき各評価数の値を示す表
【図２０】発光ピーク強度２／発光ピーク強度１が約１．３のとき各評価数の値を示す表
【図２１】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２２】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２３】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２４】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの相関色温度７１００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２５】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの相関色温度１１０００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの相関色温度２００００［Ｋ］における分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２７】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合における相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２８】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合における相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図２９】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合における相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３０】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５の場合における相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３１】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５の場合における相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３２】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５の場合における相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３３】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合における相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３４】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合における相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３５】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合における相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３７】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３８】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図３９】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４０】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４１】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４２】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度７１００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４３】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４４】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度２００００［Ｋ］についての分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４５】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布（ＳＣＡ）、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、相関色温度１１０００［Ｋ］についての分光分布（ＳＣＡブロード）、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図４８】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図４９】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、分光分布、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２を示すグラフ
【図５０】本発明の第４の実施の形態に係る蛍光ランプの分光分布を示すグラフ
【図５１】各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す表
【図５２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図５３】本発明の第５の実施の形態に係る蛍光ランプの分光分布を示すグラフ
【図５４】各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す表
【図５５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図５６】本発明の第５の実施の形態に係る蛍光ランプの分光分布を示すグラフ
【図５７】各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す表
【図５８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図５９】本発明の第７の実施の形態に使用するＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体の分光分布を示すグラフ
【図６０】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、色域Ｒ１〜Ｒ８、色域Ｒ９〜Ｒ１２における対比結果を示すグラフ
【図６１】本発明に係る実施形態の照明装置１０００を模式的に示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【０１８０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
＜実施形態１＞
図１０（ａ）は、本発明に係る実施形態の蛍光ランプ１００を模式的に示している。図１０（ｂ）は、本実施形態の蛍光ランプ１００の断面構成を模式的に示している。
【０１８１】
本実施形態の蛍光ランプ１００は、ガラス管からなるバルブ（ランプ発光管）１０と、そのバルブ１０の内面に形成された蛍光体層２０とから構成されている。本実施形態では、蛍光ランプ１００から発せられる光は、相関色温度が７１００［Ｋ］を超える高い色温度を有する。換言すると、本実施形態の蛍光ランプ１００は、ＪＩＳ  Ｚ９１１２：１９９０（またはＩＥＣ  ６００８１−１９９７）にて規定される常用蛍光ランプの光色の上限７１００［Ｋ］を超えてなる超高色温度を有する蛍光ランプである。
【０１８２】
本実施形態の蛍光体層２０は、赤色発光希土類蛍光体と、緑色発光希土類蛍光体と、青色発光希土類蛍光体とを含んでいる。すなわち、本実施形態の蛍光ランプ１００は、３波長域発光形に相当する狭帯域発光形光源である。本実施形態の構成において、赤色発光希土類蛍光体は、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体である。緑色発光希土類蛍光体は、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体である。そして、青色発光希土類蛍光体は、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体である。
【０１８３】
本実施形態の蛍光ランプ１００は、メラノプシンを光刺激することによってメラトニン分泌を抑制する手段５０を備えており、そのメラトニン分泌抑制手段５０は、蛍光体層２０によって実現されている。メラトニン分泌抑制手段５０によるメラトニン抑制の作用については別途説明する。そして、本実施形態の蛍光体層２０には、青色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークとの間に（すなわち、青と緑の間に）主たる発光ピークを有する発光中心となる元素を有する蛍光体（更なる蛍光体）が含まれている。蛍光体層２０を構成する各蛍光体の発光ピークの関係は図１１を参照しながら後述する。
【０１８４】
蛍光ランプ１００のバルブ１０内には、一対の電極３０が設けられている。図１０に示した蛍光ランプ１００は熱陰極蛍光ランプであり、電極３０はフィラメント３２を持っている。フィラメント３２は主にタングステン線からなり、2重または3重コイル（または４重コイル）としている。そして、フィラメント３２の表面には、電子放出物質（エミッタ）が塗布されている。電極３０のフィラメント３２は、リード線３４によって支持されており、リード線２４はステム３６によって固定されている。
【０１８５】
バルブ１０を構成するガラス管は、ランプの電気特性（電流、電圧、消費電力など）を元に決定されている。バルブ１０は各用途に対応するため、直線状、環状、屈曲形状などに形成されている。図１０に示した例のバルブ１０は、直線状（直線状の円管）である。バルブ１０の端部には、口金４０が設けられている。口金４０には口金ピン４２が取り付けられており、口金ピン４２と、バルブ１０内のリード線３４とは電気的に接続されている。
【０１８６】
バルブ１０の中には、飽和水銀蒸気圧を得るための水銀４５と、希ガス４９とが封印されている。希ガスは、例えば、アルゴンである。あるいは、希ガスは、アルゴンと、クリプトン又はネオンなどとの混合ガスである。水銀４５は、ガラスカプセル内に封入してランプ内に導入したり、亜鉛水銀やチタン水銀などの合金の状態で導入されている。また、高周囲温度での水銀蒸気圧の過度な上昇による発光効率低下を防ぐため、水銀アマルガムを封入する場合もある。
【０１８７】
上述したように、バルブ１０を構成するガラス管の内面には、蛍光体が塗布されることによって蛍光体層２０が形成されている。バルブ１０と蛍光体層２０の間には、ガラス管と水銀の化学反応による光透過率低下を防止するため、酸化アルミニウム、酸化チタン、シリカ、酸化イットリウムなどのいわゆる保護膜が塗布される場合が多い。
【０１８８】
蛍光ランプ１００の動作（点灯）を説明すると、次の通りである。まず、フィラメント３２の表面の電子放出物質から電子４７が供給され、バルブ１０内の電界で加速されて水銀蒸気４５と衝突し水銀を励起させ、その励起水銀から紫外線４６が放出される。放出された紫外線４６は、バルブ１０内の蛍光体層２０に含まれる蛍光体を励起し、可視光線４８を発生させる。また、陰極３０に到達した水銀イオン４５’はそのエネルギーをフィラメント３２に与え、フィラメント３２の表面のエミッタから更なる電子４７を供給せしめる。このようにして、蛍光ランプは、低圧放電ランプとして動作する。
【０１８９】
なお、図１０に示した蛍光ランプ１００は、直管型の熱陰極形蛍光ランプであるが、本発明の実施形態に係る蛍光ランプ１００はそれに限らず、他の熱陰極形蛍光ランプ（円管状など）であってもよい。本発明の実施形態に係る蛍光ランプ１００は、蛍光体が塗布された低圧放電ランプの各種形態をとり、例えば、電球型蛍光ランプ、熱陰極形蛍光ランプ、冷陰極形蛍光ランプ、無電極形蛍光ランプ、誘電体バリア形蛍光ランプなどの形態をとることができる。
【０１９０】
次に、図１１を参照しながら、本実施形態の蛍光ランプ１００についてさらに説明を続ける。図１１は、本実施形態の蛍光ランプ１００の分光分布を示している。
図１１において、１１は６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸのＥｕ発光ピーク、１２は５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰのＴｂ発光ピーク、１３は４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭ：ＭｎのＥｕ発光ピーク、１４は青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体ＢＡＭ：ＭｎのＭｎ発光ピークである。
【０１９１】
本実施例では、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＥｕと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＭｎのピーク強度比は、約１．０対０．７の場合である。（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．７）
本実施例では前記１３と前記１４の発光ピークはＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体がＥｕとＭｎの発光ピークを有する１種類の蛍光体である。また各々の発光ピークは狭帯域発光であり高効率に狙いの発光帯域に発光を集中し得る。
【０１９２】
本実施例においてはＪＩＳ  Ｚ８７２６−１９９０の計算手続きに沿って、下記の各種演色評価指数が算出され、色域面積比Ｇａ４は前記ＪＩＳの色域面積比Ｇａの計算の色票をＲ９からＲ１２の四つに変更することによって計算される。
【０１９３】
また、ＤｕｖはＪＩＳ  Ｚ８７２５−１９９９の計算手続きに沿って計算される値であり、ＣＩＥ  １９６０  ＵＣＳ  色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ，ｖの値の偏差１０００倍し、黒体放射軌跡の下側にあるときは負号をつけた値として示される。これは、黒体軌跡からの位置関係を示し、相関色温度とＤｕｖで光源の光色の色度が決定される。
相関色温度＝１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０、
Ｒａ＝８８、Ｇａ＝１１３、Ｇａ４＝１０５、
Ｒ９＝９１、Ｒ１０＝８９、Ｒ１１＝８０、Ｒ１２＝８８、Ｒ１３＝８４、Ｒ１４＝８２、Ｒ１５＝８１
図１２（ａ）および（ｂ）に、それぞれ、Ｕ*Ｖ*色度座標上で、このときのＲ１〜Ｒ８で構成された８色の色域の様子と、Ｒ９〜Ｒ１２で構成された４色の色域の様子を示す。
【０１９４】
平均演色評価数Ｒａは、相当する相関色温度の基準光（基準の光）で色再現したＲ１〜Ｒ８の色票と、評価しようとする光源（実施例）のＲ１〜Ｒ８の色票との色ずれの平均値であるが、平均した後のＲａが等しくとも、各々の色票の色ずれの傾向は詳細には異なる。
【０１９５】
同じＲａの値でも、より詳細には、相当する基準光の色再現と、図面上で図形の形が相似に近い方がより忠実性が高い。また基準光より色域が広い方が色鮮やかに見えより好ましい演色を示す。
【０１９６】
相当する相関色温度の基準光（基準の光）の色再現と一致した忠実演色の場合はＲ１〜Ｒ１２の各演色評価数は１００となるが、これよりくすんで見えても、鮮やかに好ましく見えても、Ｒ１〜Ｒ１２の各演色評価数は低い値となり１００を超えることは無い。
【０１９７】
従来のＲｉの高低だけでは、高彩度色をより高彩度に演色する良好な事象も、Ｒｉで示される演色性が低下するという評価にしかなっていなかった。よって、従来のＲａやＲｉを改善するという発明と本発明の好適な事例は異なる。
【０１９８】
ＧａやＧａ４は相当する相関色温度の基準の光の評価を１００とし、それを超えて色域が拡大した場合は１００以上の数値をとり基準の光より鮮やかに演色されたかどうかの指標となる。
【０１９９】
また単純に、従来のＧａだけで評価した場合は中彩度色の色票に頼った評価となり、本来、鮮やかに見せたい色彩の代表である高彩度色票のＲ９〜Ｒ１２が本当に鮮やかに見えているかどうかは不明であり、Ｇａだけが改善されていても、Ｇａ４が改善されていない事象が発生していた。
【０２００】
これは、高彩度色票は高彩度であるが故、特定のスペクトル帯域の分光反射率の変化が急激で、狭帯域発光の照明光で照明された際に、分光反射が高い帯域に、照明光の狭い帯域に発光スペクトルがかかるか、かからないかの影響を大きく受けるためである。ゆえに、この指標を改善する分光分布を見出すことは困難であるが、本発明においては超高色温度において、メラトニン抑制効率を同時に高めるという律則の下でこれを見出した。
【０２０１】
すなわち、超高色温度帯域で演色改善を図るに際し、通常は不足する赤を補うべく赤スペクトルの補強を行うが、本発明は７１００［Ｋ］しいては１００００［Ｋ］を超える超高色温度で、Ｒ９が数値的に低下することはあれどもＧａ４で示される色域が高く保持されることを見出し、実質的に赤の見えが青緑帯域の補強で向上することを見出した。
【０２０２】
また、一般にＲａやＲｉを高めるべくＤｕｖはマイナス側に設定されるが、Ｄｕｖをマイナス側に持ってくると、視感効率の高い緑の発光スペクトルの減少から発光効率が低下する傾向を生じる。これに対し、本発明においては、発光効率が高まるＤｕｖがプラス側においても、ＧａやＧａ４が高くＲａやＲｉの数値を高く保持する従来に無い傾向を生じる。これにより、７１００［Ｋ］しいては１００００［Ｋ］を超える各種相関色温度を取りうる超高色温度帯域でメラトニン抑制効率と演色改善を同時達成可能となった。
【０２０３】
本発明の好適な場合では、色再現のひずみが少なく、ＧａもＧａ４も１００以上に再現できており、Ｒ１〜Ｒ１２の各演色評価数の低下は鮮やか方向に好ましく効果演色された結果と言うことがわかる。
【０２０４】
また、超高色温度領域においては基準光自体が赤-緑方向の鮮やかさが低下し左右に圧縮された形となっているが、本発明では鮮やかに好ましく演色する方向はこれを改善する方向に左右に広がり、相対的により低い相関色温度、例えば、一般的には５７００〜７１００［Ｋ］程度の相関色温度の基準光の色域の形状が示す傾向に近く、色票が色度座標上に均等に分散して形状のひずみが少ない。このために、本発明は超高色温度にもかかわらず自然で好ましい色の見えを実現するものである。
【０２０５】
また、本発明のメラトニン抑制効率は相放射スペクトルの分光パワーをメラトニン抑制の作用関数Ａ（λ）で重み付けした後に積分した値は図１のメラトニン抑制の作用関数で計算され、ＣＩＥ標準分光視感効率Ｖ（λ）で重み付けした後に積分した値は図１のＣＩＥ標準分光視感効率で計算される。
【０２０６】
本実施例における図１１の分光分布から、
（作用関数効率／視感度効率）＝
（視物質ベース：第一の作用関数Ｇ）の場合１．２５
（直接測定ベース：第二の作用関数Ｂ）の場合１．２５
さらに、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を持つ蛍光体を有する場合と、有さない場合を、同一の相関色温度と同一のＤｕｖの蛍光ランプで実現し比較するための計算は、ランプ分光分布から、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素の発光を除く、除かないの差をもって計算される。
【０２０７】
これが、個別の蛍光体である場合は、その蛍光体を除き相当の相関色温度とＤｕｖに設定した場合の分光分布との比較で算出される。また、これが単一の蛍光体である場合には、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心を取り除いた蛍光体を用いて算出できるとともに、簡便には前記発光中心からの分光分布を作図的に除することによっても算出できる。
【０２０８】
また、同様に青色発光希土類蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅が広い本発明の別の場合も従来との差を算出可能である。
さて、次に比較対象となる一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸの上記分光分布を図１３に示す。
【０２０９】
図１３において、１１は６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸのＥｕ発光ピーク、１２は５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰのＴｂ発光ピーク、１３は４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭのＥｕ発光ピークである。
【０２１０】
ここにおいては次の値が算出できる。
相関色温度＝１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０、
Ｒａ＝８２、Ｇａ＝９６、Ｇａ４＝９１、
Ｒ９＝４２、Ｒ１０＝４６、Ｒ１１＝６５、Ｒ１２＝５９、Ｒ１３＝９３、Ｒ１４＝７１、Ｒ１５＝９６
（作用関数効率／視感度効率）＝
（視物質ベース：第一の作用関数）の場合１．１９
（直接測定ベース：第二の作用関数）の場合１．１９
これを基に、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する場合と、有さない場合を、同一の相関色温度とＤｕｖを有する蛍光ランプで実現し比較した場合、前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が４８０〜５２０ｎｍの範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する場合に比べ高いことを特徴とする蛍光ランプとなる。このように、（作用関数効率／視感度効率）が１以上であれば、さらに作用関数効率の点から望ましい。
【０２１１】
ここで、図１４にＵ*Ｖ*色度座標上で、図１３の分光分布の一般的な構成の蛍光ランプ（比較例）のＲ１〜Ｒ８で構成された色域の様子と、Ｒ９〜Ｒ１２で構成された色域の様子を示す。これは、一般的な３波長域発光形蛍光ランプをベースとした超高色温度蛍光ランプを実現した場合の特徴であるが、赤−緑方向に彩度が低下し、各色域の左右が圧縮され縦長の形状になる超高色温度領域の傾向が強調されてしまう。このため、そもそも青白い光色の中で、さらに被照物の赤の見えの彩度が低下することで、視環境としての違和感が生じていることを見出した。
【０２１２】
また、特定の色相、例えば、Ｒ１〜Ｒ８で構成された色域の色度座標で、左上方のＲ３の黄みの色票の彩度が突出することで、色の見えのバランスが黄−青方向で縦長に大きくひずんでしまう。この時の色域の広がりは、より高色温度の基準光に近い形状になり、結果として、さらに超高色温度な光源のごとく被照物の黄みや青みが強調され、赤みや緑みがくすんでしまう特徴を強めてしてしまう傾向が生じる。
【０２１３】
黄みの系統の色が、黄緑みにシフトする傾向は、同じ量の色ずれでも、好ましさが低く評価される方向である。例えば、肌の見えが黄緑みに見え、高ビルビリン状態の不健康な肌の見えに演色される方向で好ましさが低下する。  また、肌のメラトニン色素の黄みも同じく黄緑みがかり不自然な見えとなる。本発明では、一般的な３波長域発光形蛍光ランプをベースとした超高色温度蛍光ランプを実現した場合の上記傾向を改善し、色みのバランスを整えることか可能となる。
【０２１４】
ここで、図６の従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸで、各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値に着目する。図６に示した表が３波長域発光形蛍光ランプをベースにした典型的な事例であり、図７に示した表が本発明の実施例であるが、これを比較することで、青緑発光の増強により、図６の各種相関色温度とＤｕｖにおいて典型的な事例の単位光束あたりの作用パワーの数値を上回る値をとることが本発明の作用関数効率の向上の意図である。
【０２１５】
ここにおいて、（作用関数効率／視感度効率）は典型的な３波長域発光形光源において、Ｔｃ：相関色温度とＤｕｖの関係式で表現可能であることを見出した。これは、図６の一般的な３波長域発光形光源をベースにした作用関数のシミュレーション結果に基づいて回帰式を求めた結果である。
【０２１６】
つまり、一般的な３波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプにおいて、代表的な第二の作用関数ＢｒとＴｈをベースにした場合、（作用関数効率／視感度効率）の式は式１で表される値を超えることを見出した。これは、各種相関色温度とＤｕｖで第二の作用関数ＢｒとＴｈの両方に対し、回帰曲線を求めた結果である。
［数１］
（（−０．００００００００００００００００１６２６２８×Ｔｃ4）＋（０．０００００００００００１０４４６６×Ｔｃ3）−（０．０００００００２６１８０４×Ｔｃ2）＋０．０００３２２７１１×Ｔｃ−０．３７９２６６）−（０．００４１３５４０１×Ｄｕｖ＋０．００００９４８８２）
よって、各相関色温度とＤｕｖにおいて、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピークの間、好適には４８０〜５２０［ｎｍ］の発光を増強することによって、式１の値より（作用関数効率／視感度効率）を高めるということが、本発明の（作用関数効率／視感度効率）を高めるという表現の別の開示であり、（作用関数効率／視感度効率）の単位光束あたりの量をベースにした表現である。
【０２１７】
さらに、第二の作用関数ＢｒとＴｈの違いと、実際の蛍光ランプの分光分布から得られた（作用関数効率／視感度効率）の値のばらつきも考慮し、相関色温度Ｔｃ（ＣＣＴ）と黒体放射軌跡からのずれＤｕｖが変化しても、一般的な３波長域発光形蛍光ランプの（作用関数効率／視感度効率）の値が、式１の計算結果を上回らないように構成する場合は、式１に＋０．０３９２４８９のばらつき補正値を線形加算すればよい。
【０２１８】
さらに、これに回帰誤差０．００２１以内の追加補正値を考慮すれば回帰誤差補正も含めた考慮も可能となり、従来の一般的な３波長域発光形蛍光ランプの（作用関数効率／視感度効率）を、さらに高めに見積もることが可能となる。
【０２１９】
以上の計算値を超えた場合、（作用関数効率／視感度効率）が従来の一般的な3波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプを超えることとなる。
また、本発明の（作用関数効率／視感度効率）が高くなるという表現の別の開示では、発光スペクトルの特徴的な変化による表現も可能である。すなわち、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を蛍光体層に含み、前記、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した場合、より狭帯域な緑発光希土類蛍光体と赤発光希土類蛍光体のスペクトル強度比にその特徴が端的に現れ、青緑発光の増加のカウンターバランスで赤発光希土類蛍光体のスペクトルピーク強度が高まるものである。
【０２２０】
つまり、本発明の構成で緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した場合と、増強しない場合で、同じ相関色温度とＤｕｖで、緑発光希土類蛍光体と赤発光希土類蛍光体のピーク比を比較すると、赤発光希土類蛍光体のピークがより高まる傾向を生じる。
【０２２１】
この様子を相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図１５に示す。図１５は、一般的なＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体を使用し狭帯域域発光形蛍光ランプを構成した事例と、本発明のＢＡＭ：Ｍｎ  、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体を使用し狭帯域域発光形蛍光ランプを構成した事例との比較である。
【０２２２】
本事例では、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＥｕと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＭｎのピーク強度比は、約１．０対０．５の場合である。（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．５）
赤発光希土類蛍光体のピークがより高まる結果は、実用蛍光体において青発光希土類蛍光体（特にはＢＡＭ）、緑色発光希土類蛍光体（特にはＬＡＰ）、赤発光希土類蛍光体（特にはＹＯＸ）の内、特に緑色発光希土類蛍光体（特にTb発光中心）、赤発光希土類蛍光体（特にEu発光中心）がより狭帯域な発光を示す。
【０２２３】
発光帯域が特定の波長帯域に集中している蛍光体の方が、特定波長のパワーの変化として他の波長帯域のスペクトル成分の増減の影響を顕著に発光ピークの強弱に反映されやすく、これらのピーク強度比が前記色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した影響をピーク強度に大きく反映するためである。
【０２２４】
図１５から、本発明において、相対的に緑色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が低下し、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が上がっていることが判る。
この様相を、図１６の緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の比較図を使用して示す。図１６は各種相関色温度とＤｕｖ毎にＬＡＰ、ＹＯＸのピーク比の変化を一般的なＢＡＭと、本発明のＢＡＭ：Ｍｎ（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．５）で比較して示したものである。
【０２２５】
図の縦軸は赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度を、緑色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度で割ったもので、横軸は相関色温度である。図のごとく緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強は、緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比に顕著に現れ、赤発光希土類蛍光体のピーク強度が高まっていることが判る。
【０２２６】
さらに、次に本発明の好適な事例の発光スペクトルの特徴について述べる。緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強しない場合、つまり、図６の一般的な３波長域発光形光源をベースにした超高色温度蛍光ランプにおいて、５［ｎｍ］分光測光で緑色発光希土類蛍光体のピーク高さを１．０とした時に赤色発光希土類蛍光体のピーク高さは、相関色温度ＴｃとＤｕｖの関数として式２に表される値を超えることを見出した。
【０２２７】
これは、各種相関色温度とＤｕｖで緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の値から回帰曲線を求めた式である。
[数２]
（０．００００００００１１９１０３×Ｔｃ２−（０．００００４２８６４６×Ｔｃ）＋０．６８２３０２）＋（−０．０１１５４６×Ｄｕｖ＋０．００９６２０９１）−０．００７１２７５９
よって、各種相関色温度とＤｕｖにおいて、これより大きな値をとるごとく、赤色発光希土類蛍光体のピーク高さを有するということが本発明の（作用関数効率／視感度効率）が高くなるという表現を発光スペクトルの特徴として捕らえた別の開示である。
【０２２８】
式２の最終項の−０．００７１２７５９は、計算結果が、ばらつきも含めて従来の一般的な３波長域発光形光源の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さが、式２の計算結果を超えないようにする補正値である。
【０２２９】
より厳しくは、式２の最終項を省くことで計算結果が、従来の一般的な３波長域発光形光源の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さを超えない状況をより確実とする。さらには、これに回帰誤差０．０１３２６４３以内の追加補正値の線形減算を行えば、より厳しい誤差補正も可能である。
【０２３０】
以上、式２は、（作用関数効率／視感度効率）の増加を、緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の特徴で表すものである。
なお、これら関係の図面表現では、従来の一般的な３波長域発光形光源の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さは、緑色発光蛍光体のピーク高さを１．０とした場合、相関色温度７１００［Ｋ］以上の各種相関色温度とＤｕｖで図１６に示す関係となる。
【０２３１】
単純には各相関色温度とＤｕｖによらない絶対表現として、図１６に示すごとく、赤色発光希土類蛍光体のピーク高さが緑色発光蛍光体のピーク高さの０．５以上が好ましいとしても良い。
また、図１６には、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＥｕと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを有するＭｎのピーク強度比は、約１．０対０．５の場合（Ｅｕピーク：Ｍｎピーク＝１．０：０．５）の赤色発光希土類蛍光体のピーク高さはの変化の様子も示している。この場合、各種相関色温度とＤｕｖで緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体のピーク比の値から回帰曲線を求めた式は、式３となる。
[数３]
（０．０００００００００３６３４００×Ｔｃ2）−（０．０００００９３３９１７×Ｔｃ）＋０．６９５２４９＋（−０．０１８６３７２×Ｄｕｖ＋０．０１５３３０６）＋０．０３９３５４３
よって、より好適には各種相関色温度とＤｕｖにおいて、これより大きな値をとるごとく、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度を有するということが本発明の好適な場合の（作用関数効率／視感度効率）が高くなるという表現の別の開示である。
式３の最終項の＋０．０３９３５４３は、計算結果がばらつきも含めて赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が、式３を導出した実施例を超える回帰計算の補正値である。これを省けば、式３を導出した事例の代表的な赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度となる。さらには、これに回帰誤差０．０３９３５４３以内の追加補正値を行えばより厳しい誤差補正も可能である。
【０２３２】
一般に赤色発光希土類蛍光体の発光効率は、緑色発光希土類蛍光体の発光効率より低いため、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が高すぎる場合は、蛍光ランプとしての実現の際に発光効率の低下が大きくなる。このため、発光効率の観点からは緑色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度を１．０とした場合、赤色発光希土類蛍光体の発光ピーク強度が同等の１．０以下が望ましく、さらに発光率を優先する実施を望むなら、図１６の従来品の開示を超え発明品の開示以下の実施を行うことが好ましい。
【０２３３】
図１６の各種相関色温度とＤｕｖで、一般的な青発光希土類蛍光体、緑色発光希土類蛍光体、赤発光希土類蛍光体を使用した場合の緑色発光希土類蛍光体のピークを１．０とした場合の赤発光希土類蛍光体のピーク強度、および、本発明の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体（ＢＡＭ：ＭｎのＥｕピーク強度１に対しＭｎピーク強度約０．５の場合）の実施例の赤発光希土類蛍光体のピーク強度の挙動からも、赤色発光希土類蛍光体のピーク高さが増していることが判るため、図的表現においても図１６で示した従来品の蛍光体ピーク強度比率（赤発光希土類蛍光体ピーク強度／緑色発光希土類蛍光体ピーク強度）を超える。またより好適には、図１６で示した発明品の蛍光体ピーク強度比率を越えるという発明の表現が可能であることがわかる。
【０２３４】
また、図１７、図１８、図１９、図２０（図１８は、図７と同じ）に発光スペクトルの４４０〜４６０ｎｍの希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０ｎｍの発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、約０．５（図１７：ＢＡＭ−Ｍｎ）、約０．７（図１８：ＢＧ−２０３）、約１．０（図１９：ＢＧ−２０３、２０７合成）、約１．３（図２０：ＢＧ−２０７）場合の各評価数の値を示す。
【０２３５】
メラトニン抑制に係る作用関数の数値は、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強した図１７〜図２０の場合と、増強しない図６の場合を、同一の相関色温度とＤｕｖの蛍光ランプで比較した場合、いづれも大きくなっていることがわかる。
【０２３６】
また、鮮やかな色の見えを評価する特殊演色評価数Ｒｉの数値は大きく改善する。（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．３つまり、ＥｕとＭｎのピーク強度比が１：１．３まで、Ｒ９からＲ１１のほぼすべての特殊演色評価数で５０以上の数値を達成し、高色温度のために多量のスペクトルパワーを有する青の反対色である黄の見え方を示す特殊演色評価数Ｒ１０においても、５０を下回る大きな色ずれは無い。
【０２３７】
Ｒ９からＲ１１までの指標はＤｕｖがプラス側で改善が大きい傾向にあり、特に赤の見えに係るＲ９においてもＤｕｖがプラスの場合、５を上回る高いＤｕｖまで５０を上回る数値を得ることが可能となっている。よって、狭帯域に青緑発光を増強する場合は本発明を天空光のＤｕｖの高出現範囲に合わせ、Ｄｕｖが１０まで設定することが可能である。また、Ｇａ４が１００近傍でのＲ９の低下は、演色が鮮やかに見える側の好ましい色のずれの効果を含んでおり、一義的な色の見えの低下でないことはシミュレーションと主観評価によって明らかになった。
【０２３８】
本発明では従来の評価指標であるＲ９の数値だけの観点から見ても、Ｒ９の値の改善が、一般的な３波長域発光形での超高色温度の実現よりも、知覚レベルで有意により好ましいと判断されるレベルの６０以上、最適にはＲａと同じく８０以上とする相関色温度とＤｕｖの範囲とすることが可能である。また、Ｒ９の改善と関連の深いＧａ４に関しても一般的な３波長域発光形での超高色温度の実現では困難な９５以上の実現が可能となる。よって、本発明は従来と異なり、高いＧａやＧａ４を確保した上でのＲａやＲ９の向上や低下を示すものである。この際に、Ｇａが１００以上、より好ましくはＧａ４も１００以上とすれば、演色上の最良の実施形態となる。
【０２３９】
ＧａやＧａ４を勘案した場合、ＲａやＲ９を単純に向上させるという発明と異なり、より良く演色された上での減点を評価を適切に評価し、より好ましい演色を実現できるが、これらは、Ｄｕｖがプラス側でも大きな値を維持し、ＧａやＧａ４も１００以上の値を示すことが多くなることから、本発明の好適な実施形態としてはＤｕｖがプラス側が好ましい。なお、この上で過剰な光色の緑みを抑制するためにはＤｕｖは５以下に抑えることが望ましい。
【０２４０】
従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプでは、ＧａやＧａ４はＤｕｖがプラス側で基準の光以上の１００を超すことは困難であるが、本発明においてはＧａが１００を越すことが可能であり、この傾向はＤｕｖが高い範囲まで持続する。鮮やかな色票で構成されるＧａ４に関しても９５さらには１００を越すことは困難であるが、これにおいてもＤｕｖがプラスを超えても９５の値、ないしは、１００の値を上回る鮮やかな演色を実現する範囲を増加させることを可能とした。
【０２４１】
ここにおいて本発明と、従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプとのＤｕｖ変化に対する大きな演色特性の挙動の差異は、従来一般的な狭帯域発光形蛍光ランプではＤｕｖを高めていくと、発光効率は向上してもＲａやＲｉは減少する傾向を単調に示すだけであるのが、本発明の場合はＤｕｖを高めると数値が向上する傾向を生じることである。この傾向はＲｉの中ではＲ９（赤）やＲ１１（緑）に現れ、次いでＲ１０（黄）、Ｒ１２（青）に現れる。また、Ｒ１３からＲ１５の肌の見えや葉の見えを示す指標についてもＤｕｖがプラス側で改善される傾向にある。
【０２４２】
これらの演色上の特性は、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する割合が高いほどはっきりと現れ、かつ、相関色温度が高いほどより顕著になる。また、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する手段が、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心を有する蛍光体を加える場合により高く、さらに、追加する発光ピークの発光中心の半値幅が狭帯域で好ましくは５０［ｎｍ］以下の場合より強く現れる。
【０２４３】
図８を用い本発明の場合と一般的な３波長域発光形の場合の色域の分布を使用して、さらに色再現の様子を詳細に解説すると、本発明の場合の色域の形状が基準光（基準の光）の色域に対してひずみが少ないことが判る。図の上は黄色、下方は青に対応するが、一般的な３波長域発光形の弱点は黄色が黄緑側に色ずれして演色されることであり、色域の上部の左方向への突出として表現されているが本発明ではこれが大きく改善されている。
【０２４４】
黄色みの演色に関しては、黄緑側より黄赤側への色ずれが許容されやすいためこの改善は、各種黄色みの色票の各Ｒｉの数値上の改善よりも主観的に大きな改善効果を生ずる。例えば、肌の見えは黄緑みに見えるより、赤みに見えるほうが、同じ式差の色ずれでも血色が良く見え好ましく判断される。本発明を、肌色の見えを単純な基準光との演色との式差に基づく指標のＲ１３やＲ１５の高低だけで評価せず、肌の見えの好ましさの指標ＰＳで評価した場合も、その改善効果が大きいことがわかる。
【０２４５】
以上、発光効率と演色性の判断を総合すると現実の蛍光体ではＢＡＭ：Ｍｎでの実施が最も好ましい。この場合、ＥｕとＭｎの発光中心の発光ピーク強度比が異なる複数のＢＡＭ：ＭｎやＢＡＭの組み合わせで、蛍光ランプの蛍光体調合を行えば、蛍光ランプ製造の上で所定の発光ピーク比をの調整を実現しやすくなることから、製造上の容易性の向上と厳密な色合わせの実現が可能になる。
【０２４６】
また、製造上はＢＡＭに類する狭帯域な分光分布を有するＳＣＡが低コストな青発光蛍光体として用いられることがあるが、青発光蛍光体の代替品としてＳＣＡを用いることも低コスト化の観点で蛍光ランプ製造上のメリットがある。超高色温度蛍光ランプ製造上において例えば、ＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸ蛍光体を使用し蛍光体を塗布する場合、ＢＡＭ蛍光体の塗布重量比が通常より増加する。例えば、１００００［Ｋ］以上でＢＡＭの重量比は２５％を超え、ＢＡＭ：Ｍｎは３５％を超える。
【０２４７】
さらに、ＢＡＭ、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体は６方晶の結晶構造を反映した略平板状の形状をなすことが多いが、重量比が多い場合の蛍光体塗布工程に塗布液の流れが悪化し塗布斑が生じやすくなる。特には、前記蛍光体の形状を略球状とすることで、蛍光体の塗布斑とランプの発光管の発光色の色むらを低減することが可能であった。さらには、前記蛍光体はランプ点灯中の経時劣化が比較的大きい傾向にあるが、蛍光体表面をコーティングすることによって、ランプとしての色シフト改善効果がより大きく現れる。これらは、ＢＡＭ、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体の塗布重量比が通常より増加する超高色温度ランプにおいてより効果が高い。
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態として、青色発光希土類蛍光体と緑色発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の、好ましくは４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に、主たる発光ピークを発する発光中心を加えた場合の本発明の理論的な分光分布から、本発明によって生ずる効果作用の相対的な傾向を理論的に説明する。
【０２４８】
まず、従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプの理論的なモデルとして、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を蛍光体層に含んだことを理論的にシミュレーションする。
【０２４９】
図２１から図２３は、前記発光帯域だけに理想的に発光する赤、緑、青の理想的蛍光体を混色し、Ｄｕｖが０の場合、各々、図２１は７１００［Ｋ］、図２２は１１０００［Ｋ］、図２３２００００［Ｋ］の相関色温度で分光分布と色域を示したものである。
【０２５０】
理論的なシミュレーションには、水銀輝線や、蛍光体の副発光などの発光帯域外スペクトルが含まれず、狭帯域に発光パワーが集中するため、刺激純度が高く、実際の蛍光体による実施例よりも、その傾向がより極端に現れる。
【０２５１】
図２４から図２６にこれと対比する同じ相関色温度とＤｕｖで、実際のランプの従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸでの結果を示す。これらの実際光源で特徴的なＲ３の色票の刺激の突出、Ｒ９の彩度が基準光より低い様子、また、赤や緑の彩度低下に伴う、赤−緑方向での色域の圧縮、さらには、基準光に対する色域の低下などの傾向はよく合致している。
【０２５２】
また、同様に、各種相関色温度でＤｕｖが−５から１０まで変化させた場合も、実際の蛍光体と理論モデルでシミュレーションを行ったが、この場合もシミュレーションと実際の光源の示す色票の挙動はよく合致しており、Ｄｕｖがプラス側に変化するとともに各色域の左右が圧縮される傾向を示した。
【０２５３】
この結果をさらに詳細に、本発明のごとく、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発し、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度１）と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度２）の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５〜１．０の範囲にある場合に対し理論的にシミュレーションした。
【０２５４】
緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強するに当たっては、前記に同じく、追加する発光帯域にのみの発光を仮定した。図２７から図２９は（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５の場合であり、図３０から図３２は（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．７５、図３３から図３５は（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が１．０の場合である。
【０２５５】
いずれも先の、Ｒ３の黄色みの色票の彩度の突出、Ｒ９の彩度が基準光より低い様子、また、赤や緑の彩度低下に伴う、赤−緑方向での色域の圧縮、さらには、基準光に対する色域の低下などの傾向が大きく改善され、さらには、基準光に対し、明らかに色域が増加するとともに、その形状のバランスが改善され、一般的な色温度の光色のごとく左右方向に広がる傾向を示している。
【０２５６】
この傾向により生じる色域の分布の形状は、より低い相関色温度の基準光の色域の分布に近く、光色は爽やかな高色温度でも演色された被照物は比較的低い相関色温度の光源で照らされたように自然な印象を生じる。また、青緑発光の追加で、Ｒ１１の緑の彩度上昇はもとよりＲ９の赤の彩度上昇も起こっていることを示している。見かけ上の、Ｒ９やＲａの低下は本発明の演色が基準光の演色を好ましく拡大した結果であり、本発明は上記特徴を有する光源が、このような傾向を生じることを見出したものである。
【０２５７】
また、青緑スペクトルの追加から、当然、（作用関数効率／視感度効率）は大きく向上する。（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）は０．５〜１．０の範囲では、発光を赤、緑、青に集中した場合に比して、比較的広い色域を確保することが可能であった。
【０２５８】
理論シミュレーションのような水銀輝線や蛍光体の副発光や発光のすそ引きが含まれない、刺激純度の高い理想的条件で、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光が強く相関色温度が高い場合は、極端に５４０〜５５０［ｎｍ］の緑発光が少なく、現実のランプより過剰なスペクトル分布と色域の変化の傾向を示しているが、この場合、色域の上下方向に色域が圧縮され、青−黄側で彩度が低下する傾向が現れ始めている。このことから、理論的には色域は確保しても過剰な追加が全体の色再現のバランスを崩すことまで含め考慮すれば、より好適には０．７５以下程度の追加が好ましい。
【０２５９】
また、現実のランプは理想的な発光帯域以外の、その他の発光帯域の発光も重畳されることから、各帯域の光刺激純度は低下するが、各々のスペクトルは一般的に狭帯域発光形光源に望まれる半値幅の５０［ｎｍ］以下であれば本発明の効果がより好適に現れる。
【０２６０】
ここで、色域の形状変化を図１２の実施例をＢＡＭ：Ｍｎ、ＬＡＰ、ＹＯＸの結果と、図１４のＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸの結果の比較を基に示す。これは図８に一括して示されているが、図１２と図８の実施例のＢＡＭ：ＭｎはＥｕピーク強度１に対しＭｎピーク強度約０．７の場合である。これらは理論シミュレーションの傾向を良く再現しており、Ｍｎの青緑帯域スペクトル追加により、色域の左右、つまり赤−緑方向への拡大が見られ、色域のひずみも少なく、比較的低い相関色温度の基準光での色再現の色域に近い形状への改善が見て取れる。そして、Ｍｎピーク強度が高まるほど色域の左右、つまり赤−緑方向への拡大が大きくなる傾向は、理論シミュレーションの場合と同様であった。
【０２６１】
以上、実施例１と２を統合すると、より好適には、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度１）と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピークの発光強度（発光ピーク強度２）の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）は、現実の蛍光体で発光効率を低下させず、演色性の従来との差異を明確に知覚させるべく０．５〜０．７間の０．６以上であることが特性の改善の顕著化の観点から好ましい。
【０２６２】
理論シミュレーションからは０．７５程度では大きく演色性が改善されるが、１．０で現実の蛍光体で発光効率の低下が顕著になることから、１．０以下の範囲で０．７５を四捨五入した値の０．８が演色特性改善と発光効率の維持を確保する実施上の上限とみなせる。よって、０．６〜０．８が総合的見地から良好な実施範囲といえる。なお、近年は省エネルギーの観点から、発光効率を優先する実施を望まれることも多く、この場合は０．５〜０．８の間が実施範囲としては適切である。
【０２６３】
図６、図７、図１７から図２０の各種（発光ピーク強度2/発光ピーク強度1）と発光効率の関係を使用し、０〜０．５間の発光効率と各種演色特性を予測すれば、より、発光効率重視の０．４や０．３の実施も可能であり、主観評価からは０．４以上であれば、従来の青緑帯域が増強されていない実施との演色上の差異が知覚できた。
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態として、青発光希土類蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅を広げた場合の理論的な分光分布から、本発明によって生ずる効果作用の相対的な傾向を理論的に説明する。
【０２６４】
図３６から図３８は、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する青発光蛍光体は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上である青発光蛍光体であることをシミュレーションするため４４０〜４６０［ｎｍ］の間を１００％の発光強度とし、その中間の４６０［ｎｍ］の発光から５０［ｎｍ］まで長波長側の５１０［ｎｍ］の間を５０％の発光強度として、前記と同様のシミュレーションを行った場合を示す。
【０２６５】
この場合は、実施の形態２に示すほどの演色の高彩度化の改善は無いが、相当する相関色温度の基準光との比較においては比較的良好な忠実色再現を示す。ただ、３波長域発光形特有のＲ３の黄色みの色票の彩度の突出は改善されず、ＧａやＧａ４とも色域の左右方向への拡大効果は比較的低い。
【０２６６】
狭帯域に青緑スペクトルが集中されていないため、特に、緑みへの色域の増加効果は比較的少ない傾向を生じる。また、青緑スペクトルの追加から、当然、（作用関数効率／視感度効率）は向上するが、広い範囲でのなだらかで低いスペクトルパワーの追加にとどまることから、これも実施の形態２に示すほどではない。
【０２６７】
ただし、広い範囲でのスペクトル追加と言う観点からは、現実の光源として他のスペクトル帯域の発光が混入し、刺激純度が低下し始めると前記傾向はさらに増加する。このことから、相当する相関色温度の基準光との比較において、比較的良好な忠実色再現の確保という従来のＲａやＲｉの数値上の向上というという観点においては効果を生じる。
【０２６８】
図３９から図４１に、これと対比する相関色温度とＤｕｖで、実際の蛍光ランプに使用される発光ピークから長波長側の半値幅が５０ｎｍ以上である青発光希土類蛍光体であるＳＣＡと、ＬＡＰ、ＹＯＸでの結果を示す。
【０２６９】
理論シミュレーションは現実の結果の傾向を良く捉えており上記傾向が再現されており、高彩度な色票の彩度上昇は狭帯域に青緑スペクトルが集中された実施例１の場合より少ない。
【０２７０】
加えて、図４２から図４４に、相関色温度１１０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に発光ピークから長波長側の半値幅を変化させた場合のシミュレーションを示す。図４２は４６５〜４９５［ｎｍ］の範囲を５０％の発光強度とした場合であり、図４３は４６５〜５１０［ｎｍ］の範囲を５０％の発光強度とした場合であり半値幅５０［ｎｍ］を擬似的に仮定、図４４は４６５〜５２０［ｎｍ］の範囲を５０％の発光強度とした場合である。
【０２７１】
半値幅が５０［ｎｍ］以下の結果では、基準光に対し色域の拡大は少ないが５０［ｎｍ］以上では色域が左右方向の緑−赤で基準光を上回り始める。ただし、発光ピークを４８０〜５２０［ｎｍ］に持つ蛍光体を混光した場合に比べて緑の色域の拡大は少ない。
【０２７２】
また、特に高彩度色票の色域において半値幅の増大は色域の上下つまり黄−青方向での色域の減少を生じ、特に青にその傾向が現れる。
図４５、図４６には相関色温度１１０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０でＳＣＡ蛍光体の発光ピークから長波長側の半値幅を５０［ｎｍ］以上と以下に変化させ、４６０〜４８０［ｎｍ］の間の発光が少ない場合（ＳＣＡ）と、そうでない場合（ＳＣＡブロード）との比較を示した。なお、図４７は、両者の対比を示しており、比較例はＳＣＡ、実施例はＳＣＡブロードの結果である。
【０２７３】
４６０〜４８０［ｎｍ］の間の発光が増加する場合には基準の光の色域を越すことは困難ではあるがそれに近づく効果を生じることがわかる。しかしこれは、本発明の緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を狭帯域に増強したランプ実施例より、色域の左右、つまり赤−緑方向への拡大は少なく、特に高彩度な色票で構成された色域にこの傾向が現れている。  ここで、狭帯域に４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に半値幅を広げる形で発光を増強する場合と、狭帯域に発光を増強する場合の傾向の差異を図４８および図４９を用いて詳細に比較する。
【０２７４】
図４８は半値幅が広い実施をシミュレーションし４６５〜５２０［ｎｍ］まで５０％の発光強度を連続追加した場合、図４９は狭帯域に４８０〜５２０［ｎｍ］までを５０％の発光強度で追加した場合をシミュレーションした場合である。
【０２７５】
図４８、図４９から、４８０〜５２０［ｎｍ］までを狭帯域に増強する場合は、半値幅を広げるごとく４８０〜５２０［ｎｍ］までを増強する場合はに比べ、色域が色域が左右方向に広がる傾向が見て取れる。これは緑の刺激純度が高まるためであり。特に高彩度色票の緑方向の色域の増加に強く傾向が現れている。
【０２７６】
また、半値幅を広げるごとく４８０〜５２０［ｎｍ］までを増強する場合は、青と緑の刺激純度が低下するため、中彩度色票の色域で顕著に青方向の色域の低下が現れている。この傾向は、実際の蛍光体を使用しての結果にも反映され、同様なスペクトル増強の傾向が実施例の実施上の差を生じさせている。
【０２７７】
以上、広い範囲での薄い青緑スペクトルの追加での実施は、実施の形態１や２に及ばないが、（作用関数効率／視感度効率）は向上する。しかし、現実の蛍光ランプでの実施においては、大幅な半値幅の長波長側へのすそ引きから、実施の形態１や２に比して発光効率の低下を生じる。このため、本実施例では一般的な３波長域発光形光源と同等の相関色温度とＤｕｖにおいて、ＲａやＲｉを向上させながらの発光効率維持は比較的難しいが、従来のＲａやＲｉが好ましく向上するという意味においてメリットがある。
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態として、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する元素を持つ青発光希土類蛍光体は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上である蛍光ランプを説明する。
【０２７８】
図５０は、本発明の第４の実施の形態における蛍光ランプの分光分布を示すものである。図５０において、１１は６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸのＥｕ発光ピーク、１２は５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰのＴｂ発光ピーク、１５は４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素を持ち発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上ある青発光希土類蛍光体ＳＣＡの発光ピークである。
【０２７９】
青発光希土類蛍光体が発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上であることで、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強している。
【０２８０】
ＳＣＡ蛍光体において、一般的にはＢＡＭと同様の分光発光を示すが、Ｓｒの添加のごとく添加物の変更によって発光ピークから長波長側の半値幅を増加せしめることが可能である。半値幅を増加せしめる材料の添加が無い場合との比較において、発光ピークから長波長側の半値幅が増加したものは、前記シミュレーションに同じく赤−緑方向の彩度上昇効果を生じる。
【０２８１】
この時、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上増加したＳＣＡを用いて各種数値を計算した結果は下記の通りである。
相関色温度＝１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０、Ｒａ＝９３、Ｇａ＝１０４、Ｇａ４＝９７、Ｒ９＝７３、Ｒ１０＝８０、Ｒ１１＝９２、Ｒ１２＝８４、Ｒ１３＝９２、Ｒ１４＝８３、Ｒ１５＝９１
（作用関数効率／視感度効率）＝
（視物質ベース：第一の作用関数）の場合１．２５
（直接測定ベース：第二の作用関数）の場合１．２７
このように、（作用関数効率／視感度効率）が１以上、かつ、緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体は、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上である場合と、そうでない場合を、同一の相関色温度とＤｕｖを有する蛍光ランプで実現した場合を、実施の形態１の図６と各々を比較が可能で、広範囲に前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が高まることがわかる。
【０２８２】
図５１に本実施の形態の発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上ある青発光希土類蛍光体ＳＣＡ、ＬＡＰ、ＹＯＸで、各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す。
【０２８３】
ここにおいては、実施の形態２のごとくＤｕｖ変化に対する従来との大きな差異は生じず、従来の一般的な狭帯域発光形蛍光ランプに使用されるＢＡＭ、ＬＡＰ、ＹＯＸでＤｕｖを高めていく場合と同様にＤｕｖがプラス側で、発光効率は向上してもＲａやＲ９からＲ１２は単調減少する傾向を示す。また、ＧａやＧａ４はＤｕｖがプラス側で基準光以上の１００を超すことは困難であり、特にこの傾向はＧａ４に顕著に現れる。
【０２８４】
しかし、この帯域の発光の増強から、ＲａやＲ９の数値上の向上は可能であり、相当する相関色温度の基準光との比較において、比較的良好な忠実色再現の確保という観点では効果を生じる。この色域の傾向をより詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図５２に示す。
【０２８５】
図中、比較例はＳＣＡの場合、実施例はＳＣＡブロードの場合である。
色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤−緑方向の色域の拡大が見て取れ、詳細には色域の拡大が赤方向で大きくなる、ただし、発光ピークを４８０〜５２０ｎｍに持つ蛍光体を混光した場合に比べて緑の色域の拡大は少ない。
【０２８６】
また、図４７と図５２との比較からも、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以下のＳＣＡとＢＡＭの演色上の特性の挙動は、ほぼ同じであることがわかる。
（実施の形態５）
図５３は、本発明の実施の形態５に使用するＣＭＺ蛍光体の分光分布を示すものである。本実施の形態の蛍光体の組み合わせは、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸ、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭ、に青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体ＣＭＺを加えたものである。
【０２８７】
本実施例はＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体のＭｎの発光ピークと異なる発光ピーク位置と半値幅を有する蛍光体であり、発光ピークは半値幅５０［ｎｍ］以下の狭帯域発光に属するものであり高効率に狙いの発光帯域に発光を集中しうる。
【０２８８】
ここで、図５４に本実施の形態で各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す。図５４は発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が約０．７５の場合である。
【０２８９】
各々を、実施の形態１の図６と比較した場合、広範囲に前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が高まることがわかる。  また、発光ピークと半値幅が異なれど、本発明の実施の形態１のＢＡＭ：Ｍｎの結果である図７のＭｎピーク比約０．７と比較しても、その傾向は類似している。なお、現実の蛍光体は発光効率がまちまちのため、本実施例のＣＭＺを蛍光体を使用した場合は、ＢＡＭ：Ｍｎでの実施よりランプとしての発光効率が低下する。
【０２９０】
演色性の改善だけでなく発光効率の低下の抑制の観点からは、一般にどの蛍光体も発光ピーク２の発光強度が低い方が望ましく、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、０．５と１．０の中間の約０．７５以下が好ましい。
【０２９１】
また、本実施例に限らず一般的に３波長域発光形蛍光ランプにおいて、相関色温度５０００［Ｋ］近傍の昼白色の発光効率を１００として相対比較した場合、１ランク高色温度の相関色温度６５００〜７０００［Ｋ］昼光色は９５程度であることから、さらに１ランク高色温度の光色の発光効率は９０程度が望ましいと想定される。
【０２９２】
この観点からすると相関色温度は１３０００［Ｋ］以下が好ましく、相当する相関色温度においても発光効率が高くなるＤｕｖが０以上ないしは０を超えることが望ましい。
演色性の観点から言えば、発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、約０．５以上、１００００［Ｋ］以上、かつ、光色に緑みを感じにくいＤｕｖが５までであれば、Ｇａ４が１００近くでありながら、Ｒ９が６０を下回ることが無く良好な赤の見えが再現可能である。また、４８０〜５２０［ｎｍ］に追加される発光中心の半値幅は５０［ｎｍ］以下がより好ましい。
【０２９３】
本実施例の色域の傾向をより詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図５５に示す。色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤−緑方向の色域の拡大が見て取れ、詳細には色域の拡大が赤方向で大きくなる、ただし、厳密には発光ピークを４８０〜５２０［ｎｍ］に持つ中でもＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体を混光した場合に比べてより長波長側に発光ピークがあるため緑の色域の拡大は少ない。しかし、ここにおいても、他の実施の形態のシミュレーションとその傾向は良く一致しており、本発明の範囲で、その作用効果が広く保持されていることを示している。
（実施の形態６）
図５６は、本発明の実施の形態６に使用するＳＡＥ蛍光体の分光分布を示すものである。本実施の形態の蛍光体の組み合わせは、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸ、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体ＬＡＰ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭ、に青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体ＳＡＥを加えたものである。
【０２９４】
本実施例はＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体のＭｎの発光ピークと異なる発光ピーク位置と半値幅を有する蛍光体であり、発光ピークは半値幅５０［ｎｍ］以上に属するものである。ここで、図５７に、本実施の形態で各種相関色温度でＤｕｖを変化させた場合の各評価数の値を示す。
【０２９５】
図５７は発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が、約０．７５の場合である。
【０２９６】
各々を、実施の形態１の図６と比較した場合、広範囲に前記、作用関数効率／視感度効率とＲａおよびＲ９が高まることがわかる。  また、発光ピークと半値幅が５０［ｎｍ］を越えて広い場合は、実施の形態１の図７におけるＢＡＭ：Ｍｎの実施例でＭｎピーク比０．７の場合と比較しても傾向は類似している。
【０２９７】
ただし、Ｇａ４が１００を越す範囲が狭まり、Ｒａも９０を越すことが困難になる。加えて、発光効率の低下もより狭帯域に発光を集中した場合より大きくなってしまい、発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上の実施の形態４のＳＣＡの実施例と、実施の形態１のＢＡＭ：Ｍｎ実施例との間のごとき様相を示す。
【０２９８】
この実施例の色域をより詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図５８に示す。色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤−緑方向の色域の拡大が見て取れ、詳細には色域の拡大が赤方向で大きくなる、ただし、より詳細には発光ピークを４８０〜５２０ｎｍに狭帯域に持つ蛍光体を混光した場合に比べて緑の色域の拡大は比較的少ない。
【０２９９】
また、本実施例の傾向は、より詳細には広帯域に青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間を増強した場合に近づき、色域上下方向が圧縮され、青の彩度が低下する傾向を生じる。これは、青緑の480〜520[nm]に発光ピークを有する発光中心により追加されるスペクトルがブロードであり、青の発光中心によるスペクトルと青緑の発光中心によるスペクトルの間に、谷形状のスペクトルが発生しにくいためで、青のスペクトル刺激純度が低く、カラーセパレーションが低下した結果である。
【０３００】
しかし、ここにおいても、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０ｎｍの範囲に主たる発光ピークを発する元素を持つ蛍光体を追加した場合の実施の形態のシミュレーションとその傾向は良く一致している。より厳密に最適化すると、狭帯域に追加する、広帯域に追加するでの差は生じているが、本発明の範囲でその作用効果が広く保持されている。
（実施の形態７）
図５９は、実施の形態７に使用するＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体の分光分布を示すものである。本実施の形態の蛍光体の組み合わせは、６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体ＹＯＸ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素を持つ青発光希土類蛍光体ＢＡＭに５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる緑発光希土類元素であるＴｂと、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心である元素のＭｎを含む緑発光蛍光体ＣＡＴ：Ｍｎからなる。
【０３０１】
本実施例は、ＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体を用いた場合と同様に、青発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと、緑発光希土類元素であるＴｂから発せられる緑発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］に半値幅５０［ｎｍ］以下の狭帯域発光を有するものであり、高効率に狙いの発光帯域に発光を集中しうる。
【０３０２】
本実施の形態によれば、他の実施の形態と同様に、メラトニン分泌を抑制する手段を備えつつ、好ましい演色性を実現することができる。本実施例の色域の傾向を詳細に、相関色温度１２０００［Ｋ］、Ｄｕｖ＝０を事例に図６０に示す。色域の分布傾向は実施の形態３のシミュレーションによく合致しており、赤-緑方向の色域の拡大が見て取れる。
【０３０３】
なお、ここでランプ全体の分光分布のうち、ＣＡＴ：Ｍｎの発光中心であるＭｎから発せられる発光ピークと、ＢＡＭに含まれる発光中心であるＥｕから発せられる発光ピークの比（Ｍｎピーク／Ｅｕピーク）が０．５と０．７の場合で示している。
【０３０４】
本実施例は、４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心であるＭｎからの発光を、発光中心としてＴｂと、発光中心としてＭｎを同時に含有する蛍光体であるＣＡＴ：Ｍｎによって生じせしめることによっても、実施例１と同様の効果を実現することができることを示すものである。
（実施の形態８）
本実施例では照明装置としての本発明の実施の形態を説明する。本実施においては、単一の蛍光ランプではなく、本発明の蛍光体を各種組み合わせで、個別に有ずる蛍光ランプを混光照明する照明装置で実現可能である。
【０３０５】
少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ、前記、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する蛍光ランプの混光することで、照明装置として本発明の効果が成り立つ。これは、従来のＲＧＢの混光照明装置にＧＢを追加するものである。
【０３０６】
また、３種類のランプでも本発明の照明装置は構成可能である。図６１は、本発明に係る実施形態の照明装置１０００を模式的に示している。本実施形態の照明装置１０００は、光色の異なる３種類のランプ２００，３００，４００が内部に収納された器具５００と、その器具５００の光取り出し用の開口を覆うように取り付けられた拡散透過板６００とを備え、各ランプ２００，３００，４００を器具５００の中で同時に点灯し、かつ、拡散透過板６００で３色を混色することによって、白色光を発する。少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプで、比較的低色温度な蛍光ランプ２００を構成する。少なくとも４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプで比較的低色温度な蛍光ランプ３００を構成する。また、少なくとも前記、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する蛍光ランプ４００を構成する。
【０３０７】
以上の構成の混光照明においても照明装置として本発明の効果が成り立つ。
さらに、少なくとも６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素持つ青発光希土類蛍光体を有する蛍光ランプ。および、少なくとも前記、青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有する蛍光ランプ。以上の構成の混光照明においても照明装置として本発明の効果が成り立つ。
【０３０８】
なお本実施例の、照明装置としての実施においては多様ランプの組み合わせが可能であり、各々のランプの調光で化変色と、メラトニン抑制効果の増減を図ることが可能となる。
【０３０９】
なお、本発明においてＢＡＭ蛍光体は
ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム
代表的な組成はＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ
別にはＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕや  ＢａＭｇ3Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕや  （Ｂａ，  Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ
また、各々の一部を置換されたもの（代表的にはＳｒやＥｕ）である。
【０３１０】
本発明においてＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体は
ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム
代表的な組成はＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ
別にはＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎや  ＢａＭｇ3Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ，Ｍｎや（Ｂａ，  Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎで
また、各々の一部を置換されたもの（代表的にはＳｒやＥｕ）である。
【０３１１】
本発明においてＳＣＡ蛍光体は
ユーロピウム付活バリウム・カルシウム・ストロンチウム・マグネシウム・クロロアパタイト
代表的な組成はＳｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ
別には（Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ  や  （Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2・ｎＢ2Ｏ3：Ｅｕ  や
（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ  や  （Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ
また、各々の一部を置換されたもの（代表的にはＢａ）である。
【０３１２】
本発明においてＳＡＥ蛍光体は
ユーロピウム付活アルミン酸ストロンチウム
代表的な組成はＳｒ4Ａｌ15Ｏ25：Ｅｕ
別には４ＳｒＯ・７Ａｌ2Ｏ3：Ｅｕ
また、一部を置換されたものである。
【０３１３】
本発明においてＢＣＡ蛍光体は
ユーロピウム付活バリウム・カルシウム・マグネシウム・クロロアパタイト
代表的な組成は（Ｂａ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ
また、一部を置換されたもの（代表的にはＳｒやＭｇ）である。
また、（Ｂａ，Ｃａ，Ｘ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2＋においてＸはＳｒ，Ｍｇの各々もしくは両方または含まないと記載可能である。
【０３１４】
本発明においてＣＭＺ蛍光体は
マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛
代表的な組成はＣｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）Ａｌ11Ｏ19：Ｍｎ
また、一部を置換されたものである。
【０３１５】
本発明においてＬＡＰ蛍光体は
セリウム・テルビウム共付活燐酸ランタン
代表的な組成はＬａＰＯ4：Ｃｅ，  Ｔｂ
また、一部を置換されたもの（代表的にはＳｉＯ2）である。
【０３１６】
本発明においてＣＡＴ蛍光体は
テルビウム付活アルミン酸・セリウム・マグネシウム
代表的な組成はＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ
また、一部を置換されたものである。
【０３１７】
本発明においてＣＢＴ蛍光体は
セリウム・テルビウム共付活ホウ酸ガドリニウム・マグネシウム
代表的な組成はＧｄＭｇＢ5Ｏ10：Ｃｅ，Ｔｂ
また、一部を置換されたものである。
【０３１８】
本発明においてＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体は
テルビウム・マンガン共付活アルミン酸・セリウム・マグネシウム
代表的な組成はＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ，Ｍｎ
また、各々の一部を置換されたものである。
【０３１９】
本発明においてＹＯＸ蛍光体は
ユーロピウム付活酸化イットリウム
代表的な組成はＹ2Ｏ3：Ｅｕ
また、一部を置換されたものである。
【０３２０】
本発明においてＹＯＳ蛍光体は
ユーロピウム付活酸硫化イットリウム
代表的な組成はＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ
また、一部を置換されたものである。
【０３２１】
本発明においてＹＶＯ蛍光体は
ユーロピウム付活バナジン酸イットリウム
代表的な組成はＹＶＯ4：Ｅｕ
別にはＹ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ  （ユーロピウム付活燐バナジン酸イットリウム）
また、一部を置換されたもの（代表的にはＢｉ）である。
【０３２２】
実施例では特定の蛍光ランプの分光分布を示したが、特に指定がない限り「有する」に類する構成要素表現は請求項を含む本明細書に示されたもの以外の他の構成要素またはステップの存在を排除するものではない。構成要素に保護膜やアマルガムが任意に追加されたり、熱陰極蛍光ランプ以外の冷陰極蛍光ランプや誘電体バリア蛍光ランプのような他の実施形態も当業者であれば容易に類推可能であり、また、構成要素の単数表現をもって、同等の効果を得る構成要素の複数化での相当効果の実施による請求項からの逸脱を排除するものではない。
【０３２３】
各種測定の定義においては、一般的な蛍光ランプの特性は１００時間エージングの後の２５［℃］定格点灯で示されることから本発明はそれに準拠して測定可能である。また、相関色温度とＤｕｖに関してはランプライフ中の安定した実使用時の代表値とすればより現実的である。また、各種演色計算のスペクトルの値は一般に５［ｎｍ］ごとに与えられることから、本発明のスペクトル範囲は５［ｎｍ］以内の誤差を有する。
【０３２４】
また、明細書中には異なる従属項における手段が相互に示している事実があるので、これらの手段の組み合わせを有意に用いることは当業者には容易に類推できる。本発明は明細書から説明されたが、本発明の目的から逸脱することなく蛍光ランプおよび蛍光ランプを用いた照明装置において様々な変形および変更が可能であり、その変形および変更は請求項の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３２５】
本発明の蛍光ランプ、および、照明装置は、高色温度領域の光色を有し、生体のメラトニン分泌と抑制に関与する光刺激を放射しつつ、照明光としての被照射物の演色を改善するので、学校照明、オフィス照明、病院照明やスタンド照明などの一般照明はもとより、光治療装置の照明光源としても有効である。
【０３２６】
また、光色と演色の特性から、画像の白色点が一般のディスプレイモニタに近い特性とすることが可能で、看板照明、広告照明などに用いれば、白さが際立ち、被照射物はもとより、バックライトとして透過光色も鮮やかに見せることが可能である。
【０３２７】
さらには、晴天天空光に近い光色と色再現性を示すことから、擬似天空光としての使用や、高演色が要求される用途にも適する。加えて、白さが際立ち、色彩を鮮やかに演色する効果から店舗照明にも有用である。
【符号の説明】
【０３２８】
１０ ランプ発光管（バルブ）
２０ 蛍光体層
２４ リード線
３０ 電極
３２ フィラメント
３４ リード線
３６ ステム
４０ 口金
４２ 口金ピン
４５ 水銀
４６ 紫外線
４７ 電子
４８ 可視光線
４９ 希ガス
５０ メラトニン分泌抑制手段
１００ 蛍光ランプ
１０００  照明装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相関色温度が１００００［Ｋ］を超え１７０００［Ｋ］未満、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲にある光色を有する蛍光ランプであって、
ランプ発光管と、
前記発光管の内面に形成された蛍光体層と
を備え、
前記蛍光体層は、少なくとも
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、
５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と
を含み、
単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率が１．０を超え、かつ、平均演色評価数Ｒａが８０以上であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、
ランプ発光管と、
前記発光管の内面に形成された蛍光体層と
を備え、
前記蛍光体層は、少なくとも
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、
５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と
を含み、
前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、
前記メラトニン抑制効率を高める手段は、
前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現されており、
前記増強を実現する蛍光体層は、
各希土類蛍光体の主たる発光ピークを発する希土類元素に加え、少なくとも青発光希土類蛍光体と緑発光希土類蛍光体の各々の主たる発光ピークの間の４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を持つ蛍光体を有し、
単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、
平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
相関色温度が７１００［Ｋ］を超え、かつ、Ｄｕｖが−２．５から５の範囲の光色を有する蛍光ランプであって、
ランプ発光管と、
前記発光管の内面に形成された蛍光体層と
を備え、
前記蛍光体層は、少なくとも
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する赤発光希土類蛍光体と、
５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する緑発光希土類蛍光体と、
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体と、
を含み、
前記蛍光ランプは、さらに、メラノプシンを光刺激することによりメラトニンの抑制効率を高める手段を備え、
前記メラトニンの抑制効率を高める手段は、
前記蛍光体層による緑色発光希土類蛍光体の主たる発光ピークと青発光希土類蛍光体の主たる発光ピーク間の発光を増強する発光で実現され、
前記増強を実現する蛍光体層は、
発光ピークから長波長側の半値幅が５０［ｎｍ］以上、かつ、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する青発光希土類蛍光体青発光希土類蛍光体を有し、
単位光束あたりのメラトニン抑制の作用関数効率を、メラトニンの抑制効率を高める手段を有さない場合に比べて高め、
平均演色評価数Ｒａが８０以上、特殊演色評価数Ｒ９が５０以上であることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】
相関色温度が１００００〜２００００［Ｋ］であることを特徴とする、請求項1から３の何れか一つに記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
相関色温度が１１０００〜１３０００［Ｋ］であることを特徴とする、請求項４に記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
Ｄｕｖが０を超えることを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
前記蛍光体はＳＣＡであることを特徴とする、請求項３記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＢＡＭ、ＳＣＡであり、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＳＡＥ、ＣＭＺ、ＢＣＡであり、これらの少なくとも２種以上の蛍光体の組み合わせからなることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を有する蛍光体は一種類のＢＡＭ：Ｍｎ蛍光体であることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１０】
４８０〜５２０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素と、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する希土類元素を有する蛍光体は一種類のＣＡＴ：Ｍｎ蛍光体であることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１１】
発光スペクトルの４４０〜４６０［ｎｍ］の希土類発光中心の発光ピーク１の発光強度と、４８０〜５２０［ｎｍ］の発光中心の発光ピーク２の発光強度の比率（発光ピーク強度２／発光ピーク強度１）が０．５〜１．０の範囲にあることを特徴とする、請求項２記載の蛍光ランプ。
【請求項１２】
６０５〜６２５［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する希土類蛍光体はＹＯＸ、ＹＶＯ、ＹＯＳのうちいずれかひとつ、もしくは複数、５４０〜５５０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する希土類蛍光体はＬＡＰ、ＣＡＴ、ＣＡＴ：Ｍｎ、ＣＢＴのうちいずれかひとつ、もしくは複数、４８０〜５２０［ｎｍ］の範囲に主たる発光ピークを発する発光中心となる元素を有する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＳＡＥ、ＣＭＺ、ＢＣＡ、ＣＡＴ：Ｍｎのうちいずれかひとつ、もしくは複数、４４０〜４６０［ｎｍ］に主たる発光ピークを発する発光中心となる希土類元素を有する蛍光体はＢＡＭ：Ｍｎ、ＢＡＭ、ＳＣＡのうちいずれかひとつ、もしくは複数、から構成されることを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蛍光ランプ。
【請求項１３】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蛍光ランプを用いた照明装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の蛍光ランプの分光分布を、複数の異なる蛍光体層を有する蛍光ランプの混光照明で形成することを特徴とした照明装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009133676.tif 000070
【図８】
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【図９】
2009133676.tif 000072
【図１０】
2009133676.tif 000073
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2009133676.tif 000089
【図２７】
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【図２８】
2009133676.tif 000091
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
2009133676.tif 000099
【図３７】
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【図３８】
2009133676.tif 000101
【図３９】
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【図４０】
2009133676.tif 000103
【図４１】
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【図４２】
2009133676.tif 000105
【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
2009133676.tif 000109
【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
2009133676.tif 000119
【図５７】
2009133676.tif 000120
【図５８】
2009133676.tif 000121
【図５９】
2009133676.tif 000122
【図６０】
2009133676.tif 000123
【図６１】
2009133676.tif 000124
【国際調査報告】
2009133676.tif 000125
2009133676.tif 000126