(57)【要約】【課題】簡便に色温度を変えることができ、かつ高効率な高圧放電ランプ及び照明器具を得ることを課題とする。【解決手段】内部に発光金属および放電媒体が封入され、放電の生起によって発光する発光部を有する発光管２と；透光性材料によって筒状に形成され、前記発光管２の発光部３を覆うように設けられたシュラウド６と；コバルト，アルミニウムを主成分とする複合酸化物粒子を主体として、前記シュラウド６の少なくとも外面または内面の一方の面に形成された，光学特性として波長６００ｎｍの光のカット率が３０〜７０％である光カット膜７と；を具備することを特徴とする高圧放電ランプ１。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に発光金属および放電媒体が封入され、放電の生起によって発光する発光部を有する発光管；  
透光性材料によって筒状に形成され、前記発光管の発光部を覆うように設けられたシュラウドと；  
コバルト，アルミニウムを主成分とする複合酸化物粒子を主体として前記シュラウドの少なくとも外面または内面に形成された，光学特性として波長６００ｎｍの光のカット率が３０〜７０％である光カット膜と；  
発光管およびシュラウドを覆うように設けられ、発光管と電気的に接続された口金が端部に設けられた外管と；  
を具備することを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
器具本体と；  
この器具本体に配設された請求項１記載の高圧放電ランプと；  
を具備することを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定波長域の光をカットする光カット膜を備えた高圧放電ランプ及びこの高圧放電ランプを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線カット膜を設けた高圧放電ランプ及び該ランプを利用した照明器具は、紫外線及び一部青色光を必要としない被照射物等の損傷防止や紙・布等の劣化防止、低誘虫用など照明に主として利用されている。
【０００３】
例えば、紫外線をカットするための膜材料には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系材料が主に使用されている。ここで、紫外線をカットするために使用されているＺｎＯ系被膜は、５０％カット波長が約３８０ｎｍ以下であるが、紫外線による劣化防止の効果を向上させるためには、より長波長側の光をカットすることが望ましい。このため、例えばＢｉまたはＩｎをドープしたＺｎＯ系材料を用いた紫外線カット膜が提案されている。
【０００４】
従来、高演色性，低色温度性に優れたメタルハライドランプとして、可視光反射特性を調整した誘電体膜を発光管に施した色温度変換膜付メタルハライドランプが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、従来、特に高い演色性を有し、容易に色温度を自由に設定可能なメタルハライドランプとして、発光管から放射される光のうち特定の波長の光出力を所定の割合で低減する被膜を形成したメタルハライドランプが知られている（例えば、特許文献２）。  
更に、従来、光学特性としてのランプの光の色温度を改良したメタルハライドランプ（例えば、特許文献３）、あるいは色特性の優れた高効率、高演色型のメタルハライドランプ（例えば、特許文献４）が知られている。
【特許文献１】特開平１０−２０８７０３号公報
【特許文献２】特開平５−３６３８０号公報
【特許文献３】特許第３３１２６７０号公報
【特許文献４】特許第３６０３４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のメタルハライドランプでは、用途に応じて色温度で３０００Ｋ〜４５００Ｋで使用されているが、それに応じてランプの封入物、構造を変えている。また、５０００Ｋ以上で演色性が低下し、ランプ製造が困難である。
【０００７】
本発明は、こうした問題点に鑑みなされたもので、コーティングにより簡便に色温度を変えることができ、かつ高効率な高圧放電ランプ及び照明器具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】
【０００８】
請求項１記載の高圧放電ランプは、内部に発光金属および放電媒体が封入され、放電の生起によって発光する発光部を有する発光管；透光性材料によって筒状に形成され、前記発光管の発光部を覆うように設けられたシュラウドと；コバルト，アルミニウムを主成分とする複合酸化物粒子を主体として前記シュラウドの少なくとも外面または内面に形成された，光学特性として波長６００ｎｍの光のカット率が３０〜７０％である光カット膜と；発光管およびシュラウドを覆うように設けられ、発光管と電気的に接続された口金が端部に設けられた外管と；を具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明において、発光管やシュラウドを構成する透光性材料は耐火性の無機成形体であり、石英ガラスやセラミックスから構成される。また、発光管内に放電を生起する手段としては、発光管内部に封装された一対の電極が適用可能であるが、電界又は磁界誘導形の無電極方式であってもよい。  
本発明において、光カット膜の膜厚は０．３〜２μｍが好ましく、光カット膜に使用される複合酸化物粒子の平均粒径１０〜３００ｎｍが好ましい。また、複合酸化物粒子は、主としてＣｏＡｌ２Ｏ４，Ｃｏ（Ａｌ，Ｃｒ）２Ｏ４等、他の金属製分を含むものであってもよい。  
請求項２記載の照明器具は、器具本体と、この器具本体に配設された請求項１記載の高圧放電ランプとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の高圧放電ランプによれば、光学特性として波長６００ｎｍの光のカット率が３０〜７０％である光カット膜がシュラウドの内表面または外表面の少なくも一方に形成されているので、色温度を向上することができる。また、Ｃｏ，Ａｌを主成分とする複合酸化物は、その赤外部の光学特性を調査した結果、約１２００〜１５００ｎｍを効率よくカットすることが判明し、その赤外の熱線カットと約６００ｎｍを中心とする可視のカットのエネルギーをセラミック管の保温に利用し、例えば金属ハロゲン化物等の発光金属の蒸気圧を最適化することにより効率を改善できる。色温度は、元のランプと約６００ｎｍを中心としてカット率を制御することにより、自由に制御することができる。  
請求項２記載の照明器具によれば、請求項１記載の高圧放電ランプを備えているので、種々の発光特性や電気特性に優れた照明器具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、本発明は下記に述べるものに限定されない。  
（第１の実施形態）  
図１は、本発明の第１の実施形態に係る高圧放電ランプの一例を示す。  
図中の符番１は高圧放電ランプとしてのメタルハライドランプであり、セラミック製の発光管２を備えている。この発光管２は、発光部３と、この発光部３の軸方向に互いに延出する細管部４ａ，４ｂとを備えている。発光部３は、気密に封止されていて内部に放電空間（図示せず）が形成されており、この放電空間には細管部４ａ，４ｂから導入された一対の電極（図示せず）が対向して配置されている。細管部４ａ，４ｂには、夫々先端部に各電極が接合された給電体５ａ，５ｂが配設され、ガラスフリット等で封着されている。給電体５ａ，５ｂには、夫々電力給電線（図示せず）が電気的に接続されている。なお、発光管２内には所定のハロゲン金属や希ガス（必要に応じて水銀が追加される）等からなる放電媒体が封入されている。
【００１２】
発光部３及び細管部４ａ，４ｂの一部の周囲には、発光部３を保護する透明な保護管としての筒状の石英製シュラウド６が設けられている。シュラウド６の内外面には、所定の波長の光をカットする厚さ０．３〜２μｍ，例えば１μｍの光カット膜７が形成されている。光カット膜７は、例えばＣｏ，Ａｌを主成分とする複合酸化物粒子（ＣｏＡｌ２Ｏ４）を主体とした膜で、光学特性として波長６００ｎｍの光のカット率が６０％である。光カット膜７を含むシュラウド６には、シュラウド６の強度を高めるためにセラミックファイバー８が螺旋状に巻回されている。
【００１３】
前記給電体５ｂの一端（下端）は、点灯管９に電気的に接続されている。前記発光管２や点灯管９は、一端がステム１０に固定された筒状のガイド体１１等により支持されている。前記ガイド体１１の上下部には、不純ガスを吸着するゲッター１２ａ，１２ｂが設けられている。前記ガイド体１１等の各部材は外管１３に保護されている。この外管１３の端部には、発光管２と導通する給電手段としてのＥ形口金１４が取り付けられている。
【００１４】
前記光カット膜７は、次のようにしてシュラウド６の内外面に形成する。即ち、まず、Ｃｏ，Ａｌを主成分とする複合酸化物粒子約２００ｎｍのジエチレングリコールモノエチルエーテルなど有機溶剤に分散させ、有機シリコン化合物からなるバインダーを混合した溶液を準備する。つづいて、この混合溶液にシュラウドを浸漬し、引き上げて両面にコート後、乾燥させてから、１８０℃〜２５０℃で３０分の熱処理を行い、更に６００℃で３０分高温熱処理を行なって光カット膜７を形成する。
【００１５】
第１の実施形態によれば、Ｃｏ，Ａｌを主成分とする複合酸化物粒子を主体とした膜で、光学特性として波長６００ｎｍの光のカット率が６０％である光カット膜７をシュラウド６の内外面形成した構成にすることにより、色温度を約４２００Ｋから約５３００Ｋとすると、光束低下は約６０％である。
【００１６】
なお、比較のために、外管に第１の実施形態と同様にＣｏ，Ａｌを主成分とする複合酸化物からなる粒子を主体とした膜を２回コートし、色温度を約４２００Ｋから約５３００Ｋとすると、光束低下は約６０％である。
【００１７】
このように、シュラウド内外面にＣｏ，Ａｌを主成分とする複合酸化物からなる粒子を主体とした膜をコートすることにより、赤外の熱線カットと約６００ｎｍを中心とする可視のカットのエネルギーをセラミック管の保温に利用し、金属ハロゲン蒸気圧を最適化することにより効率を改善できる。
【００１８】
一方、リフレクタタイプの現行の膜無しランプ（従来例）、第１の実施形態のような光カット膜が形成されたセラミックメタルハライドランプ（本発明）について、夫々色温度（ＴＣＰ）、色偏差（Ｄｕｖ．）及び平均演色評価数（Ｒａ）を調べたところ、下記表１に示す結果が得られた。表１より、本発明のランプの場合は、膜無しランプに対して色温度が高く、種々の光学特性に優れた数値を呈するランプであることが確認できた。なお、表１において、ｘ、ｙは色温度等から求める色度座標を示す。
【表１】
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【００１９】
また、第１の実施形態に係る複合酸化物微粒子の拡散反射率と波長との関係は図２に示すようになり、第１の実施形態に係る光カット膜による透過率と波長との関係は図３に示すとおりである。図２，図３より、反射率が低下している６００ｎｍ付近の透過率が低くなっており、この部分の光が吸収されていることが分かる。
【００２０】
更に、シュラウドに光カット膜を形成していない以外は第１の実施形態と同等の比較例ランプ、及び第１の実施形態の光カット膜をコートしたランプについて、波長に対する相対放射エネルギー特性を調べたところ、図４に示す結果が得られた。なお、図４において、曲線ａは膜なしの比較例ランプ、曲線ｂは第１の実施形態の光カット膜付きランプの場合を示す。
【００２１】
図４では、約７００ｎｍから長波長側ではカット作用に差がないため、光カットの有無ではほとんど同じ放射エネルギー特性となっている。図４より、曲線ｂの場合、曲線ａと比べ、波長６００ｎｍ付近で相対放射エネルギーが小さく抑えられていることが明らかである。また、光カット率は、特定の波長における曲線ａ，ｂでの相対エネルギー分布の値の比を求めることにより求めることが可能である。図４の場合には、波長６００ｎｍにおける光のカット率は６０％である。なお、両曲線は途中でオーバーラップしている部分が多いが、便宜上、曲線ａは実線で、曲線ｂは点線で示している。
【００２２】
（第２の実施形態）  
図５は、本発明の第２の実施形態に係る照明器具を示す概略断面図である。但し、図１と同部材は同符番を付して説明を省略する。  
図中の符番２１は、第１の実施形態と同様な光学特性を有する前記光カット膜７を前面カバーガラス２２に用いた照明器具を示す。高圧放電ランプ１は、外管バルブ２３に光カット膜が設けられていないメタルハライドランプである。高圧放電ランプ１は、照明器具２１に収容して使用される。照明器具２１、下面が開放された反射体２５を有し、この反射体２５の天井面にはソケット２６を備えている。高圧放電ランプ１は、その口金を上記ソケット２６に螺合することにより照明器具２１に取り付けられている。光カット膜４は、第１の実施形態と同様な方法によりカバーガラス２２に形成される。
【００２３】
第２の実施形態の照明器具によれば、光色変化などがなく紫外線及び一部青色光を必要としない被照射物等の損傷防止や紙、布等の劣化防止、低誘虫用として最適な照明器具が得られる。
【００２４】
この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る高圧放電ランプの説明図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態の高圧放電ランプによる相対エネルギー分布と波長との関係を示す特性図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態の高圧放電ランプによる透過率と波長との関係を示す特性図である。
【図４】図４は、従来及び本発明の第１の実施形態の高圧放電ランプによる相対エネルギー分布と波長との関係を示す特性図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施形態に係る照明器具の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…高圧放電ランプ、２…発光管、３…発光部、４ａ，４ｂ…細管部、５ａ，５ｂ…給電体、６…保護管としてのシュラウド、７…光カット膜、８…セラミックファイバー、９…点灯管、１０…ステム、１１…ガイド体、１２ａ，１２ｂ…ゲッター、１３…外管、１４…口金、２１…照明器具、２２…前面カバーガラス、２５…反射体、２６…ソケット。
【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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