(57)【要約】【課題】高彩度高演色形高圧ナトリウムランプよりも肉野菜などの色を鮮やかに見せることができる生鮮食品の照明に好適な光源及びその製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも可視光線を発生する発光部を備えた光源において、前記発光部は、波長領域３８０〜７８０ｎｍを、波長３８０〜４９０ｎｍの紫青色系の第１波長領域と、波長４９０〜５７０ｎｍの緑色系の第２波長領域と、波長５７０〜５９０ｎｍの黄色系の第３波長領域と、波長５９０〜７８０ｎｍの橙赤色系の第４波長領域とに分割し、前記４つの波長領域毎に計算した前記発光部からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但し、ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、７≦ｙ１≦１１、１５≦ｙ２≦２１、０≦ｙ３＜３、ｙ４＝残部となる発光スペクトルを有する。【選択図】図５
2015088254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも可視光線を発生する発光部を備えた光源において、
前記発光部は、波長領域３８０〜７８０ｎｍを、波長３８０〜４９０ｎｍの紫青色系の第１波長領域と、波長４９０〜５７０ｎｍの緑色系の第２波長領域と、波長５７０〜５９０ｎｍの黄色系の第３波長領域と、波長５９０〜７８０ｎｍの橙赤色系の第４波長領域とに分割し、前記４つの波長領域毎に計算した前記発光部からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但し、ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、７≦ｙ１≦１１、１５≦ｙ２≦２１、０≦ｙ３＜３、ｙ４＝残部となる発光スペクトルを有する光源。
【請求項２】
請求項１記載の光源において、
前記発光部は、前記４つの波長領域毎に計算した前記発光管からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但しｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、８≦ｙ１≦９、１７≦ｙ２≦１９、０≦ｙ３≦２、ｙ４＝残部となる発光スペクトルを有することを特徴とする光源。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光源において、
前記光源は、希ガスと発光物質を封入した発光管を有する高輝度放電光源であり、
前記発光部の発光スペクトルは、前記発光物質の組成と添加量を調整することによって設定されることを特徴とする光源。
【請求項４】
少なくとも可視光線を発生する発光部を備えた光源の製造方法において、
波長領域３８０〜７８０ｎｍを、波長３８０〜４９０ｎｍの紫青色系の第１波長領域と、波長４９０〜５７０ｎｍの緑色系の第２波長領域と、波長５７０〜５９０ｎｍの黄色系の第３波長領域と、波長５９０〜７８０ｎｍの橙赤色系の第４波長領域とに分割する波長領域分割ステップと、
前記４つの波長領域毎に計算した前記発光部からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但し、ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、７≦ｙ１≦１１、１５≦ｙ２≦２１、０≦ｙ３＜３、ｙ４＝残部となるように前記発光部からの発光スペクトルを設定する発光スペクトル設定ステップと、
を含む光源の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の光源の製造方法において、
前記発光スペクトル設定ステップにおいて、
前記４つの波長領域毎に計算した前記発光管からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但しｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、８≦ｙ１≦９、１７≦ｙ２≦１９、０≦ｙ３≦２、ｙ４＝残部となるように前記発光部からの発光スペクトルを設定することを特徴とする光源の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載の光源の製造方法において、
前記光源は、希ガスと発光物質を封入した発光管を有する高輝度放電ランプであり、
前記発光スペクトル設定ステップでは、前記発光物質の組成と添加量を調整することによって前記発光管からの発光スペクトルを設定することを特徴とする光源の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源及びその製造方法に関し、特に、生鮮食品の照明に好適なスーパー高彩度の光源及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度放電ランプ（以下、ＨＩＤランプという。）は、高効率であり経済性に優れているため広く用いられている。ＨＩＤランプは、発光管に封入する添加物の種類に応じて、水銀ランプ、メタルハライドランプ、及び、高圧ナトリウムランプの３種類に大きく分けられる。一般に高圧ナトリウムランプは長寿命且つ高発光効率であるが、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプは、寿命及び発光効率が一般の高圧ナトリウムランプより劣るものの肉野菜などの色を鮮やかに見せるための光源として知られている。近年、石英ガラス製の発光管の代わりにセラミック（透光性アルミナ：PCA）製の発光管を用いるセラミックメタルハライドランプが広く使用されている。セラミックメタルハライドランプのランプ寿命及び発光効率は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプのランプ寿命及び発光効率よりも優れていると言われている。
【０００３】
しかしながら、生鮮食品の照明には、通常、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプが用いられている。高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合、相関色温度は２５００Ｋ程度であるが、セラミックメタルハライドランプの場合、相関色温度は比較的高く、２５００Ｋ程度の比較的低い相関色温度を達成することは困難である。
【０００４】
特開2004-288617号公報（特許4279122号公報）には、相関色温度が２０００〜４５００Ｋとなるセラミックメタルハライドランプ、特開2003-187744号公報及び特開2009-520323号公報には、色温度が２５００〜４５００Ｋとなるセラミックメタルハライドランプ、特開2007-53004号公報、及び、特開2011-154847号公報には、色温度が２８００〜３７００Ｋとなるセラミックメタルハライドランプが、それぞれ記載されている。しかしながら、これらの特許文献には、相関色温度を２５００Ｋ程度まで下げるための具体的な技術が開示されていないが、肉野菜などの被照射物を色鮮やかに見せるための具体的な技術も開示されていない。
【０００５】
照明の条件として波長スペクトル分布も重要である。特開2009-87602号公報及び特開2012-113883号公報には、植物工場において、効率的な生育を行うために、３色の波長領域のエネルギー強度の割合を所定の値に調整するために発光管の添加物を設定することが記載されている。
【特許文献１】特開2004-288617号公報（特許4279122号公報）
【特許文献２】特開2003-1877444号公報（特許4262968号公報）
【特許文献３】特開2009-520329号公報
【特許文献４】特開2007-53004号公報
【特許文献５】特開2011-154847号公報
【特許文献６】特開2010-3488号公報
【特許文献７】特開2009-87602号公報
【特許文献８】特開2012-113883号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来の技術では、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプのように、肉野菜などの被照射物を色鮮やかに見せるための手法が確立していない。
【０００７】
本発明の目的は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプよりも、肉野菜などの色を鮮やかに見せることができる生鮮食品の照明に好適な光源及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態によると、少なくとも可視光線を発生する発光部を備えた光源において、前記発光部は、波長領域３８０〜７８０ｎｍを、波長３８０〜４９０ｎｍの紫青色系の第１波長領域と、波長４９０〜５７０ｎｍの緑色系の第２波長領域と、波長５７０〜５９０ｎｍの黄色系の第３波長領域と、波長５９０〜７８０ｎｍの橙赤色系の第４波長領域とに分割し、前記４つの波長領域毎に計算した前記発光部からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但し、ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、７≦ｙ１≦１１、１５≦ｙ２≦２１、０≦ｙ３＜３、ｙ４＝残部となる発光スペクトルを有する。
【０００９】
本実施形態によると前記光源において、前記発光部は、前記４つの波長領域毎に計算した前記発光管からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但しｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、８≦ｙ１≦９、１７≦ｙ２≦１９、０≦ｙ３≦２、ｙ４＝残部となる発光スペクトルを有してよい。
【００１０】
本実施形態によると前記光源において、前記光源は、希ガスと発光物質を封入した発光管を有する高輝度放電ランプであり、前記発光部の発光スペクトルは、前記発光物質の組成と添加量を調整することによって設定されてよい。
【００１１】
本発明の実施形態によると、少なくとも可視光線を発生する発光部を備えた光源の製造方法において、波長領域３８０〜７８０ｎｍを、波長３８０〜４９０ｎｍの紫青色系の第１波長領域と、波長４９０〜５７０ｎｍの緑色系の第２波長領域と、波長５７０〜５９０ｎｍの黄色系の第３波長領域と、波長５９０〜７８０ｎｍの橙赤色系の第４波長領域とに分割する波長領域分割ステップと、前記４つの波長領域毎に計算した前記発光部からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但し、ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、７≦ｙ１≦１１、１５≦ｙ２≦２１、０≦ｙ３＜３、ｙ４＝残部となるように前記発光部からの発光スペクトルを設定する発光スペクトル設定ステップと、を含む。
【００１２】
本実施形態によると前記光源の製造方法において、前記発光スペクトル設定ステップにおいて、前記４つの波長領域毎に計算した前記発光管からの光のエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４（但しｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００）とするとき、８≦ｙ１≦９、１７≦ｙ２≦１９、０≦ｙ３≦２、ｙ４＝残部となるように前記発光部からの発光スペクトルを設定してよい。
【００１３】
本実施形態によると前記光源の製造方法において、前記光源は、希ガスと発光物質を封入した発光管を有する高輝度放電ランプであり、前記発光スペクトル設定ステップでは、前記発光物質の組成と添加量を調整することによって前記発光管からの発光スペクトルを設定してよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプよりも、肉野菜などの色を鮮やかに見せることができる生鮮食品の照明に好適な光源及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの発光管の例を説明する図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの例を説明する図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの例を説明する図である。
【図４】図４は、高圧ナトリウムランプと従来のセラミックメタルハライドランプの波長スペクトルの例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの波長スペクトルの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る光源及びその製造方法の実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同一の要素に対しては同一の参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００１７】
以下に、本発明の実施形態に係る光源の例として、セラミックメタルハライドランプを説明するが、本発明の実施形態に係る光源は、セラミックメタルハライドランプに限定されるものではなく、他の高輝度放電ランプであってもよいし、それ以外の光源、例えば、ＬＥＤランプ、ＬＥＤ又はエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を用いた照明装置であってもよい。
【００１８】
図１を参照して本発明に係るセラミックメタルハライドランプの発光管の例を説明する。発光管２は、発光部３と、その両端に延びるキャピラリ４Ａ、４Ｂを有する。発光部３とキャピラリ４Ａ、４Ｂは、アルミナなど透光性セラミックの粉末を圧縮して一体成形することにより形成される。キャピラリ４Ａ、４Ｂの両端には、電極アセンブリ６Ａ、６Ｂが、それぞれ挿通されている。キャピラリ４Ａ、４Ｂの両端は、電気絶縁性を有するフリットガラスによって気密にシールされる。それによって、電極アセンブリ６Ａ、６Ｂは、キャピラリ４Ａ、４Ｂ内の定位置に固定される。電極アセンブリ６Ａ、６Ｂの内端に設けられた電極５Ａ、５Ｂは、発光部３内の定位置に配置される。キャピラリ４Ａ、４Ｂの両端から、電力供給リード７Ａ、７Ｂが突出している。
【００１９】
発光部３の内部には、アルゴン及び水銀に加えて、添加物が封入されている。添加物には、アルカリ金属のヨウ化物、アルカリ土類金属のヨウ化物、希土類金属のヨウ化物、等の発光物質が含まれる。発光部３に封入される添加物については後に詳細に説明する。
【００２０】
発光管２の内側寸法として、有効長さＬと有効内径Ｄを定義する。有効長さＬは、円筒形発光管においては両端面間の距離であり、図１のように発光部とキャピラリが連続的に成形されている発光管においては直管状のキャピラリ４Ａ、４Ｂと発光管３の間の遷移曲面Ｌ１、Ｌ１の外端間の距離で定義される。有効内径Ｄは、円筒形以外の発光管にあっては、電極５Ａ、５Ｂ間中央部の最大内径で定義される。発光管２の有効長さをＬ、有効内径をＤとし、両者の比Ｌ／Ｄをアスペクト比と称することとする。
【００２１】
発光部３の各部の温度は、発光管の壁面負荷、透光性外管内のガス圧力、発光管材質及び発光管のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）によって決まり、特に壁面負荷に大きく依存する。壁面負荷は、ランプ電力を発光部３の全内面積で除した値で定義される。本実施形態では、発光部３は、壁面負荷が２０〜３０Ｗ／ｃｍ2（定格出力３５〜４００Ｗ）となるように設計されている。こうして本実施形態では、発光部の内壁面を構成する材料と希土類金属ヨウ化物の化学反応速度を低く抑えることができ、ランプを長寿命化することができる。
【００２２】
図２を参照して本発明に係るセラミックメタルハライドランプの例を説明する。本例のセラミックメタルハライドランプ１は、発光管２と、発光部３を囲むように配置された円筒状の透光性スリーブ１８と、片端に口金１２が設けられた外球１３とを有する。発光管２の構造は図１を参照して説明した。
【００２３】
口金１２のステム１４に、２本の支柱１５、１６が装着されている。支柱には、２つのサポートディスク１７Ａ、１７Ｂが所定間隔にて装着されている。また、ディスク１７Ａ、１７Ｂに円筒状の透光性スリーブ１８が固定されている。ディスク１７Ｂにゲッタ２０が装着されている。キャピラリ４Ａ、４Ｂの両端から、電力供給リード７Ａ、７Ｂが突出している。電力供給リード７Ａ、７Ｂの先端は、直接、又は、ニッケル線１９Ａ、１９Ｂを介して、それぞれ、支柱１５、１６に溶接される。こうして、発光管２の電極５Ａ、５Ｂは、電力供給リード７Ａ、７Ｂ及び支柱１５、１６を介して、口金１２に電気的に接続される。
【００２４】
図３を参照して本発明に係るセラミックメタルハライドランプの例を説明する。本例のセラミックメタルハライドランプ１は、発光管２と外球１３を有する。発光管２の構造は図１を参照して説明した。外球１３の一端に、外球チップオフ部１３Ａが形成され、他端に、ピンチシール部１３Ｂが形成されている。ピンチシール部１３Ｂの端部には口金１２が装着されている。口金１２には外部端子９Ａ、９Ｂが装着されている。
【００２５】
ピンチシール部１３Ｂには、２本の支柱１５、１６が固定されている。キャピラリ４Ａ、４Ｂの両端から、電力供給リード７Ａ、７Ｂが突出している。電力供給リード７Ａ、７Ｂの先端は、それぞれ、支柱１５、１６に溶接される。支柱１５にゲッタ２０が装着されている。支柱１５、１６は、ピンチシール部１３Ｂにて、金属箔８Ａ、８Ｂを介して外部端子９Ａ、９Ｂに電気的に接続されている。
【００２６】
こうして、発光管２の電極５Ａ、５Ｂは、電力供給リード７Ａ、７Ｂ、及び、支柱１５、１６、及び、金属箔８Ａ、８Ｂを介して、外部端子９Ａ、９Ｂに電気的に接続される。
【００２７】
本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプは、図２及び図３に示す例のほか、凹面状の反射鏡を備えた反射型セラミックメタルハライドランプであってもよい。
【００２８】
本願の発明者は、生鮮食品の照明に、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプが好んで用いられている理由を検討した。その理由として、相関色温度CCT、演色指数CRI、および波長スペクトル分布など、様々な要因が考えられるが、波長スペクトル分布に着目した。
【００２９】
図４は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプ（図中の「高演色形ＮＨ」）と従来のセラミックメタルハライドランプ（図中の「ＣＭＨ（従来例）」）の波長スペクトルの例を示す。縦軸は比エネルギー［％］、横軸は波長［ｎｍ］である。実線の曲線は高彩度高演色形高圧ナトリウムランプ（ＮＨ）の波長スペクトル、破線の曲線は従来のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の波長スペクトルを示す。
【００３０】
図示のように、従来のセラミックメタルハライドランプの場合、橙色を表す波長６００ｎｍ付近でピークを有するが、波長６３０ｎｍ以上の赤色系の波長成分のエネルギー値は大きくない。このような波長スペクトルは、生鮮食品の照明に好適ではないと思われる。一方、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合、波長６１０ｎｍ以上の赤色系の波長成分のエネルギー値が大きいが、黄色を表す波長５７０ｎｍ付近でピークを有し、更に、橙色を表す波長５９０ｎｍ付近が欠損する。従って、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプは、肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明に好適であるとは思われない。しかしながら、上述のように、実際には、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプは生鮮食品の照明に好んで使用されている。その理由は、図４に示す高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの波長スペクトルでは判らない。
【００３１】
本願の発明者らは高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの波長スペクトルを参考に試行錯誤を重ねた結果、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプよりも肉野菜などの色を鮮やかに見せることができるセラミックメタルハライドランプを試作することができた。
【００３２】
表１は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプ（ＮＨ）、従来のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）、本願の発明者が作成した試作例及び比較例の超高彩度セラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の演色評価数の測定結果を示す。尚、試作例のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）は本実施形態の１例であるため、表１では本実施形態のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）としている。比較例の超高彩度セラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）は、本願の出願人と同一の出願人の出願に係る特願２０１２−１７３２０１に開示されている。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１の第１列は演色評価数の記号、第２列は演色評価数の名称、第３列は高彩度高演色形高圧ナトリウムランプ（ＮＨ）の演色評価数の測定結果、第４列は従来のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の演色評価数の測定結果、第５列及び第６列は本実施形態及び比較例による超高彩度セラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の演色評価数の測定結果、を示す。
【００３５】
演色評価数は、ＪＩＳで定める基準光で見たときの色とのずれを表す。演色評価数が１００であれば、基準光で見たときの色とのずれが無い状態を示す。演色評価数が１００に近いほど、色ずれが小さいことを示す。
【００３６】
先ず、従来のセラミックメタルハライドランプと高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの各種の演色評価数を比較する。従来のセラミックメタルハライドランプの場合、赤の演色評価数（R9）については、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプと略同等であるが、他の演色評価数については、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプと比較すると十分に大きい。
【００３７】
次に、本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプと高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの各種の演色評価数を比較する。本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの場合、平均演色評価数（Ra）、赤の演色評価数（R9）及び緑の演色評価数（R11）については、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプと比較すると、相当に低い。一方、黄の演色評価数（R10）と青の演色評価数（R12）については、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプと比較すると、相当に大きい。
【００３８】
比較例のセラミックメタルハライドランプの場合、各演色評価数（Ra）、（R9）、（R10）、（R11）、（R12）について、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプと比較すると、比較的高い。特に、黄の演色評価数（R10）、緑の演色評価数（R11）及び青の演色評価数（R12）については、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプと比較すると、相当に大きい。
【００３９】
以上より、本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプの各種の演色評価数の値及び傾向は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの各種の演色評価数の値及び傾向とは異なる。本実施形態によるセラミックメタルハライドランプは、生鮮食品の照明に好適であり、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合よりも、生鮮食品の色が鮮やかに見えることが判明しているが、その理由は、各種の演色評価数を比較しても明らかにはならない。比較例によるセラミックメタルハライドランプは、生鮮食品の照明に好適であることが判明しているが、その理由は、各種の演色評価数を比較しても明らかにはならない。
【００４０】
本願の発明者は、本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプについて以下の考察を行なうことにより本発明を完成することができた。
【００４１】
図５は、本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプの波長スペクトルの例を示す。縦軸は比エネルギー［％］、横軸は波長［ｎｍ］である。実線の曲線は本実施形態によるセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の波長スペクトル、破線の曲線は比較例によるセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の波長スペクトルを示す。
【００４２】
図示のように、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの場合、橙色を表す波長６１０ｎｍ及び赤色を表す６８０ｎｍ付近で波長ピークを有する。更に、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの場合、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のような黄色を表す波長５９０ｎｍ付近の波長の欠落は無いが、黄色から橙色を表す波長５６０〜６００ｎｍにおいて低エネルギーとなる。
【００４３】
従って、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの波長スペクトルは、図４に示した高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの波長スペクトルとは類似していない。上述のように、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプは、生鮮食品の照明に好適であり、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合よりも、生鮮食品の色を鮮やかに見せることができることが判明しているが、その理由は図５の波長スペクトルからは必ずしも明確ではない。
【００４４】
比較例によるセラミックメタルハライドランプの場合、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のように、波長５８０ｎｍ付近の波長の欠落は無い。比較例によるセラミックメタルハライドランプは、生鮮食品の照明に好適であることが判明しているが、その理由は、図５に示す波長スペクトルでは判らない。そこで、本願の発明者は更に波長スペクトルの分析を行った。
【００４５】
本願の発明者は、可視光の波長領域３８０〜７８０ｎｍを６つの波長領域に分割し、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプ（ＮＨ）、従来のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）、本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）について、各波長領域のエネルギー強度の積算値（相対値）を求めた。これを表３に表す。尚、エネルギー強度の積算値は波形の下側の面積に対応する。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
表２の第１列は６つの波長領域、第２列は各波長領域の色、第３列は各波長領域の波長の上限と下限、第４列は高彩度高演色形高圧ナトリウムランプ（ＮＨ）の場合の各波長領域のエネルギー強度の積算値、第５列は従来のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の場合の各波長領域のエネルギー強度の積算値、第６列及び第７列は本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の場合の各波長領域のエネルギー強度の積算値を示す。尚、第４、第５、第６及び第７列の積算値は相対値である。
【００４８】
第１波長領域は波長３８０〜４３０nmの紫色系を表し、第２波長領域は波長４３０〜４９０nmの青色系を表し、第３波長領域は波長４９０〜５７０nmの緑色系を表し、第４波長領域は波長５７０〜５９０nmの黄色系を表し、第５波長領域は波長５９０〜６２０nmの橙色系を表し、第６波長領域は波長６２０〜７８０ｎｍの赤色系を表す。
【００４９】
表２では、従来のセラミックメタルハライドランプの場合のエネルギー強度の積算値の比は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のエネルギー強度の積算値の比とは大きく異なる。一方、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの場合のエネルギー強度の積算値の比と、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のエネルギー強度の積算値の比を比較すると、本実施形態の場合、赤色系の発光比率が少ない。即ち、両者は一致しない。
【００５０】
比較例によるセラミックメタルハライドランプの場合のエネルギー強度の積算値の比と、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のエネルギー強度の積算値の比を比較すると、比較例の場合、赤色系の発光比率が少なく、橙色系の発光比率が多い。即ち、両者は一致しない。
【００５１】
従って、表２から、従来のセラミックメタルハライドランプによる照明が、高彩度高演色高圧ナトリウムランプによる照明とは異なる印象を与える理由を説明できる。一方、本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプが、肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明に好適である理由を説明できない。特に、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプは、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合よりも、生鮮食品の色を鮮やかに見せることができる理由を説明できない。
【００５２】
本願の発明者は、可視光の波長領域３８０〜７８０ｎｍを４つの波長領域に分割し、高圧ナトリウムランプ（ＮＨ）、従来のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）、本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）について、各波長領域のエネルギー強度の積算値（相対値）を求めた。これを表３に表す。
【００５３】
【表３】
2015088254.tif 000005
【００５４】
表３の第１列は４つの波長領域の番号、第２列は各波長領域の色、第３列は各波長領域の波長の上限と下限、第４列は高彩度高演色形高圧ナトリウムランプ（ＮＨ）の場合の各波長領域のエネルギー強度の積算値、第５列は従来のセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の場合の各波長領域のエネルギー強度の積算値、第６列及び第７列は本実施形態及び比較例によるセラミックメタルハライドランプ（ＣＭＨ）の場合の各波長領域のエネルギー強度の積算値を示す。尚、第４、第５、第６及び第７列の積算値は相対値である。
【００５５】
第１波長領域は波長３８０〜４９０nmの紫青色系を表し、第２波長領域は波長４９０〜５７０nmの緑色系を表し、第３波長領域は波長５７０〜５９０nmの黄色系を表し、第４波長領域は波長５９０〜７８０nmの橙赤色系を表す。
【００５６】
表３では、従来のセラミックメタルハライドランプの場合のエネルギー強度の積算値の比は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のエネルギー強度の積算値の比とは大きく異なる。本実施形態によるセラミックメタルハライドランプの場合のエネルギー強度の積算値の比と、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のエネルギー強度の積算値の比を比較すると、本実施形態の場合、紫青色系の発光比率が大きく、黄色系の発光比率が極端に小さい。従って、両者は異なる。比較例によるセラミックメタルハライドランプの場合のエネルギー強度の積算値の比と、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合のエネルギー強度の積算値の比を比較すると、比較例の場合では橙赤色系の発光比率が少ないが、それ以外の発光比率は略同一である。
【００５７】
従って、表３から、従来のセラミックメタルハライドランプによる照明が、高彩度高演色高圧ナトリウムランプによる照明とは異なる印象を与える理由を説明できる。また、比較例によるセラミックメタルハライドランプが、高彩度高演色高圧ナトリウムランプと同様に肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明に好適である理由を説明できる。一方、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプは、高彩度高演色高圧ナトリウムランプよりも、肉野菜などの色を鮮やかに見せることができると判明しているが、その理由が上記の発光比率の差にあることが推測できる。
【００５８】
ここで、４つの波長領域におけるエネルギー強度の積算値の比をｙ１：ｙ２：ｙ３：ｙ４と表すこととする。但し、ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４＝１００である。表３に示すように、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプでは、４つの波長領域におけるエネルギー強度の積算値の比は、９：１９：２：７０である。
【００５９】
そこで本願の発明者は、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合よりも、生鮮食品の色、特に肉野菜などの色を鮮やかに見せることができるための条件として、４つの波長領域におけるエネルギー強度の積算値の比の許容範囲を実際に測定した。本実施形態によるセラミックメタルハライドランプにおいて、４つの波長領域におけるエネルギー強度の積算値の比を変化させて、それぞれ、野菜、パン、肉等の生鮮食品の照明に使用した。同時に高彩度高演色形高圧ナトリウムランプを標準照明として使用した。高彩度高演色形高圧ナトリウムランプによる照明よりも、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプによる照明のほうが「鮮やか」と答えた人の人数を計数した。回答者は、１８〜６４歳までの男女５０人である。その結果、次のような知見を得た。
【００６０】
４つの波長領域におけるエネルギー強度の積算値の比が、ｙ１＝７〜１１、ｙ２＝１５〜２１、ｙ３＝０〜３、ｙ４＝残部のとき、９０％以上の人が、生鮮食品の色が「鮮やか」と答えた。４つの波長領域におけるエネルギー強度の積算値の比が、ｙ１＝８〜９、ｙ２＝１７〜１９、ｙ３＝０〜２、ｙ４＝残部のとき、９６％以上の人が、生鮮食品の色が「鮮やか」と答えた。この結果より、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合と比較して、紫青色系の波長領域の発光比率ｙ１を比較的大きくし、黄色系の波長領域の発光比率ｙ３を比較的小さくするとよいことが判った。尚、実験に使用したセラミックメタルハライドランプでは黄色系の波長領域の発光比率をゼロ（ｙ３＝０）にすることはできない。従って、上述の実験では、分光透過フィルタを使用することによって、黄色系の波長領域の発光比率ゼロ（ｙ３＝０）を実現した。
【００６１】
以上の波長スペクトルの解析から、次の知見が得られる。判定対象の光源について、可視光の波長領域３８０〜７８０ｎｍを４つの波長領域に分割し各波長領域のエネルギー強度の積算値の比を求める。積算値の比が、ｙ１＝７〜１１、ｙ２＝１５〜２１、ｙ３＝０〜３、ｙ４＝残部である場合には、判定対象の光源は、肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明として好適であり、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合よりも、生鮮食品の色を鮮やかに見せることができると判定することができる。積算値の比が、ｙ１＝８〜９、ｙ２＝１７〜１９、ｙ３＝０〜２、ｙ４＝残部である場合には、判定対象の光源は、肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明として好適であり、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプの場合よりも、生鮮食品の色を鮮やかに見せることができると正確に判定することができる。
【００６２】
ここに、判定対象の光源は、セラミックメタルハライドランプに限定されない。判定対象の光源は、他の高輝度放電ランプであってもよいし、それ以外の光源、例えば、ＬＥＤランプ、ＬＥＤ又はエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を用いた照明装置であってもよい。
【００６３】
次に、肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明として好適な光源を実際に実現する手法を説明する。一般に、高輝度放電ランプでは、発光管に封入する発光物質の種類、組成、添加量を調整することによって、４つの波長領域のエネルギー強度の所望の積算値の比を得ることができる。
【００６４】
ＬＥＤ又はエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を用いた光源では、次のような手法を用いる。
【００６５】
（１）単一発光素子のLED光源
青色または紫外線を発光する発光素子を蛍光体を混入した樹脂でモールドするか、発光素子の周囲に蛍光体を混入したカバーを装着することにより比較的広い波長領域の光源を得ることができる。蛍光体の種類、組成、添加量を調整することによって、４つの波長領域のエネルギー強度の所望の積算値の比を得ることができる。
（２）複数発光素子を組み合わせたLEDランプまたはLED直付け照明器具
発光波長の異なる（赤色や青色の）複数の発光素子（LEDやELなど）を組み合わせることによって比較的広い波長領域の光源を得ることができる。組み合わせる発光素子の波長を選択することによって、４つの波長領域のエネルギー強度の所望の積算値の比を得ることができる。発光部の外側に、光を拡散する層（カバーなど）を設けると、光源を直視したときに色むらを感じにくくなるのでより好ましい。尚、この場合、上述の蛍光体を使用
する方法を組み合わせてもよい。
【００６６】
表４は、本願の発明者が行った実験に使用したセラミックメタルハライドランプの発光管の添加物の組成を示す。本願の発明者は、本実施形態によるセラミックメタルハライドランプを野菜、パン、肉等の生鮮食品の照明に使用し、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプを使用した場合よりも、生鮮食品の色が「鮮やか」と答えた人の数を計数した。表４に示す５種のセラミックメタルハライドランプは、高彩度高演色形高圧ナトリウムランプを使用した場合より本実施形態によるセラミックメタルハライドランプを使用したほうが生鮮食品の色が「鮮やか」と答えた人が９０％以上となったものである。
【００６７】
【表４】
2015088254.tif 000006
【００６８】
表４において、M(DyI3)、M(TlI)、M(NaI)、M(CaI2)、及び、M(LiI)は、それぞれ、ヨウ化ジスプロシウムDyI3、ヨウ化タリウムTlI、ヨウ化カルシウムCaI2及びヨウ化リチウムLiIのモル比率（百分率）を表す。本願の発明者が行った実験では、発光管の添加物は、ヨウ化タリウムTlI、ヨウ化カルシウムCaI2及びヨウ化リチウムLiIを含む。更に、発光管の添加物として、ヨウ化ジスプロシウムDyI3、及び、ヨウ化ナトリウムNaIを添加してよい。
【００６９】
ナトリウムNaは橙色系、カルシウムCaは赤色系、リチウムLiは真紅色系に寄与する。ヨウ化ナトリウムNaI、ヨウ化カルシウムCaI2及びヨウ化リチウムLiIをそれぞれ所定のモル比率にて添加することにより、所望の相関色温度が得られる。
【００７０】
ヨウ化ジスプロシウムDyI3、及び、ヨウ化タリウムTlIを添加することにより、発光効率が上がるが、色度偏差Duvが大きくなる方向にずれる。しかしながら、本実施形態では、ヨウ化カルシウムCaI2を添加することにより、色度偏差Duvの増加を抑えている。
【００７１】
表５はこれらの５種のセラミックメタルハライドランプについて、相関色温度CCT、色度偏差Duv、平均演色評価数Ra、赤の演色評価数R7、及び、発光効率ηを測定した結果を示す。相関色温度CCTはいずれも２９００〜３１００Ｋであり、色度偏差Duvは試験番号５を除いて、０〜−４であった。平均演色評価数Ra、赤の演色評価数R7、及び、発光効率ηは、いずれも必ずしも良好ではない。しかしながら、これらのセラミックメタルハライドランプは、肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明として好適であることが判っている。即ち、従来の技術では、演色評価数及び発光効率が比較的低い光源は、実際に使用される可能性が低かったが、本願発明者は、演色評価数及び発光効率が比較的低い光源でも、肉野菜などの色を鮮やかに見せたい生鮮食品の照明として好適であることを初めて見出した。
【００７２】
【表５】
2015088254.tif 000007
【００７３】
以上、本発明に係る光源及びその製造方法について説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００７４】
１…セラミックメタルハライドランプ、  ２…発光管、  ４Ａ、４Ｂ…キャピラリ、  ５Ａ、５Ｂ…電極、  ６Ａ、６Ｂ…電極アセンブリ、  ７Ａ、７Ｂ…電力供給リード、  ８Ａ、８Ｂ…金属箔、  ９Ａ、９Ｂ…外部端子、  １２…口金、  １３…外球、  １４…ステム、  １５、１６…支柱、  １７Ａ、１７Ｂ…サポートディスク、  １８…透光性スリーブ、  １９Ａ、１９Ｂ…ニッケル線、  ２０…ゲッタ、  １３Ａ…外球チップオフ部、  １３Ｂ…ピンチシール部
【図１】
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【図２】
2015088254.tif 000009
【図３】
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【図４】
2015088254.tif 000011
【図５】
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