(57)【要約】【課題】遠赤色光を放射する蛍光ランプの長寿命化を実現する。【解決手段】ガラスバルブ11の放電空間12に、キセノンとネオンとを８０対２０の割合で、全圧１０kPaで充填する。ガラスバルブ11の内面に、蛍光体層15として、３波長の蛍光体に加え、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体（ＬｉＡｌＯ２；Ｆｅ）を設ける。電極17，17に放電休止期間を有する高電圧パルスを印加する。すると、波長１７２nmを主体とするエキシマ光すなわち紫外線が放射され、この紫外線により、蛍光体層15を励起し、植物育成に適した波長７００nm以上の遠赤色光を含む可視光線を放射する。水銀を用いないため、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体の劣化を防止し、遠赤色光を長期間放射できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密な放電空間が形成された放電容器と；
放電容器の外側に設けられた一対の電極と；
放電空間内に充填され電極間の放電により紫外線を放射する希ガスを有し水銀を含まない放電ガスと；
放電容器内に設けられ紫外線により励起されて発光する鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を有する蛍光体層と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
希ガスはキセノンを主体とし、電極間の放電により発生する波長１７２nmのエキシマ光が放射されて蛍光体層を励起し、蛍光体層は、波長７００nm以上の遠赤色光を含む光を放射する
ことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
【請求項３】
請求項１または２記載の放電ランプと；
放電ランプの電極間に電圧を印加する点灯装置と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠赤色光を含む光を放射する放電ランプ及び放電ランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物育成などのために、波長が６５０nm〜８００nmなどの遠赤色（ＦＲ）光を放射する放電ランプが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような放電ランプとして、例えば、水銀を用いた蛍光ランプについて、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体（ＬｉＡｌＯ２；Ｆｅ）や、クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２；Ｃｒ）などのクロム付活ＹＡＧ（イットリウムアルミナガーネット）構造蛍光体などを用いた構成が知られている。
【特許文献１】特許第２９７１４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の遠赤色光を放射する蛍光体は水銀と反応しやすく、放電ランプの点灯中に蛍光体などの表面に残留した水酸基と水銀が結合して酸化水銀を生成し、あるいは、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体の表面に水銀が付着して蛍光体が劣化することで遠赤色光の放射が低下する問題を有している。また、蛍光体層に２層のコーティングを行う構成も考えられるが、必ずしも遠赤色光の放射の低下を抑制できない問題を有している。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、遠赤色光を含む光を放射する放電ランプ及び放電ランプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の放電ランプは、気密な放電空間が形成された放電容器と；放電容器の外側に設けられた一対の電極と；放電空間内に充填され電極間の放電により紫外線を放射する希ガスを有し水銀を含まない放電ガスと；放電容器内に設けられ紫外線により励起されて発光する鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を有する蛍光体層と；を具備しているものである。
【０００６】
希ガスは、キセノン、ネオン、及びこれらの混合物などを用いることができる。
【０００７】
そして、この構成では、電極間の放電により希ガスから紫外線を放射させ、この紫外線で鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を励起することにより、遠赤色光を含む光が放射される。水銀を用いないため、酸化水銀の生成や蛍光体への水銀付着がなく、遠赤色光の放射が長時間維持される。また、水銀を用いないので環境への影響が少ない放電ランプが提供される。
【０００８】
請求項２記載の放電ランプは、請求項１記載の放電ランプにおいて、希ガスはキセノンを主体とし、電極間の放電により発生する波長１７２nmのエキシマ光が放射されて蛍光体層を励起し、蛍光体層は、波長７００nm以上の遠赤色光を含む光を放射するものである。
【０００９】
そして、この構成では、電極間のエキシマ放電によりキセノンから波長１７２nmの紫外線を放射させ、この紫外線で鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を励起することにより、波長７００nm以上の遠赤色光が効率良く放射される。水銀を用いないため、酸化水銀の生成や蛍光体への水銀付着がなく、遠赤色光の放射が長時間維持される。
【００１０】
請求項３記載の放電ランプ装置は、請求項１または２記載の放電ランプと；放電ランプの電極間に電圧を印加する点灯装置と；を具備しているものである。
【００１１】
そして、この構成では、請求項１または２記載の放電ランプを備えるため、遠赤色光の放射が長時間維持される放電ランプ装置が容易に提供される。また、水銀を用いないので環境への影響が少ない放電ランプ装置が提供される。
【００１２】
なお、点灯装置は、放電休止期間を有するパルス電圧を電極間に印加するものが好ましい。なぜなら、放電休止直後に生じるキセノンイオンの解離再結合放射による波長１７２nm光の生成により、高照度が得られるからである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の放電ランプによれば、電極間の放電により希ガスから紫外線を放射させ、この紫外線で鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を励起することにより、遠赤色光を含む光を放射できる。水銀を用いないため、酸化水銀の生成や蛍光体への水銀付着がなく、遠赤色光の放射を長時間維持できる。また、水銀を用いないので環境への影響が少ない放電ランプを提供できる。
【００１４】
請求項２記載の放電ランプによれば、請求項１記載の効果に加え、電極間のエキシマ放電によりキセノンから波長１７２nmの紫外線を放射させ、この紫外線で鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を励起することにより、波長７００nm以上の遠赤色光を効率良く放射できる。水銀を用いないため、酸化水銀の生成や蛍光体への水銀付着がなく、遠赤色光の放射を長時間維持できる。
【００１５】
請求項３記載の放電ランプ装置によれば、請求項１または２記載の放電ランプを備えたため、遠赤色光の放射が長時間維持される放電ランプ装置を容易に提供できる。また、水銀を用いないので環境への影響が少ない放電ランプ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の放電ランプ及び放電ランプ装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の放電ランプ及び放電ランプ装置の一実施の形態を示す説明図である。
【００１８】
図１において、１は放電ランプ装置である照明装置で、この照明装置１は、放電ランプとしての蛍光ランプ２と、点灯装置３と、これら蛍光ランプ２及び点灯装置３を取り付けた図示しない器具本体とを備えている。
【００１９】
そして、蛍光ランプ２は、植物の良好な育成を目的とするいわゆる植物育成灯で、放電容器としての直管形のガラスバルブ11を備えている。このガラスバルブ11は、両端を気密に閉塞した直径１５mm、長さ１００mmの円筒状で、誘電損失の低い鉛を含有するガラスにて形成されている。そして、このガラスバルブ11の内側に、気密な放電空間12が形成され、この放電空間12に、放電ガスが充填されている。そして、この放電ガスは、水銀を含まず、希ガスのみにて形成されている。本実施の形態では、この希ガスは、キセノン（Ｘｅ）とネオン（Ｎｅ）とを８０対２０（Ｘｅ／Ｎｅ＝８０／２０）で混合し、全圧１０kPaで充填されている。
【００２０】
また、このガラスバルブ11の内面すなわち放電空間12に臨む面には、窓部14を除き、蛍光体層15が塗布などして形成されている。この蛍光体層15は、キセノンの波長１７２nmのエキシマ光すなわち真空紫外線にて励起されて発光するもので、赤、緑、青の３波長の蛍光体に加え、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体（ＬｉＡｌＯ２；Ｆｅ）が用いられている。そして、この鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体は、エキシマ光に励起されて、ピーク波長約７３０nmの遠赤色光すなわち近赤外光を発光するものである。なお、３波長の蛍光体は、例えば、ＢＡＭ、ＬａＰＯ４：、Ｔｂ及びＹ２Ｏ３：Ｅｕなどを用いる。また、窓部14は、アパーチャとも呼ばれる開口部で、ガラスバルブ11の軸方向すなわち長手方向に沿って、幅８mmで形成されている。
【００２１】
また、ガラスバルブ11の外面すなわち放電空間12の反対側の面には、一対の電極17，17が設けられている。各電極17は、幅寸法１５mm、長さ１００mmのアルミニウム製のテープであり、ガラスバルブ11の軸方向に沿って、窓部14を避け、放電空間12を挟み相対向して配置されている。そして、各電極17に、ハーネスと呼ばれる電線18が接続され、これら電線18が、点灯装置３に接続されている。
【００２２】
さらに、これら電極17，17は、接着剤19を付した絶縁性のフィルム20と一体的に形成され、このフィルム20により、外部に電極17，17を備えたガラスバルブ11が覆われている。
【００２３】
次に、この実施の形態の点灯動作を説明する。
【００２４】
点灯装置３は、電極17，17に高周波電圧を印加し、本実施の形態では、周波数８０kHz、パルス幅２μ秒、最高値と最低値との間の電圧差が２kVで放電休止期間を有する高電圧パルスを印加する。すると、誘電体であるガラスバルブ11を介して電極17，17間の放電空間12で例えば誘電バリア放電などの放電が生じ、波長１７２nmを主体とするエキシマ光すなわち紫外線が放射される。そして、この紫外線により、蛍光体層15が励起され、波長７００nm以上の遠赤色光を含む可視光線を放射する。
【００２５】
このように、本実施の形態によれば、電極17，17間のエキシマ放電によりキセノンから波長１７２nmの紫外線を放射させ、この紫外線で蛍光体層15の鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を励起することにより、波長７００nm以上の遠赤色光を効率良く放射して、植物育成、特に、長日性開花植物の開花促進に適した照明を行うことができる。
【００２６】
また、水銀を用いていないため、黒化物である酸化水銀の生成や蛍光体層15への水銀付着がなく、蛍光体層15、特に鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体の劣化を防止し、遠赤色光の光束維持率を向上でき、すなわち、遠赤色光を長期間放射させ、蛍光ランプ２の長寿命化を実現できる。さらに、水銀を用いていないため、環境への影響が少ない蛍光ランプ２を提供できる。
【００２７】
さらに、点灯装置３は、正弦波ではなく、蛍光ランプ２の電極17，17に放電休止期間を有するパルス電圧を電極間に印加するものが好ましい。なぜなら、放電休止直後に生じるキセノンイオンの解離再結合放射による波長１７２nmの光の生成により、高い照度が得られるからである。
【００２８】
なお、上記の実施の形態では、放電ガスは、キセノンとネオンとを８０対２０の割合で混合した希ガスで構成したが、この構成に限られず、混合比を変化させ、あるいは、キセノン及びネオンのいずれか一方のみを用いることもできる。
【００２９】
また、上記の実施の形態では、蛍光体層15は、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体に加え、３波長形の蛍光体を用いたが、この構成に限られず、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体のみを用いて、遠赤色光を中心として放射する光源として用いることもできる。
【００３０】
さらに、上記の実施の形態では、直管形のガラスバルブ11を用いたが、この構成に限られず、屈曲されたガラスバルブ11を用い口金を備えた電球形、２重管形、あるいは平板状などの放電容器を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、植物育成用の照明の他、ＯＣＲなどのスキャナの読み取り用の光源として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の放電ランプ及び放電ランプ装置の一実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    放電ランプ装置としての照明装置
２    放電ランプとしての蛍光ランプ
３    点灯装置
11    放電容器としてのガラスバルブ
12    放電空間
15    蛍光体層
17    電極
【図１】
2006092953.tif 000003