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JPH09199086A - Low-pressure mercury vapor discharge lamp and lighting device using the same - Google Patents

Low-pressure mercury vapor discharge lamp and lighting device using the same

Info

Publication number
JPH09199086A
JPH09199086A JP745496A JP745496A JPH09199086A JP H09199086 A JPH09199086 A JP H09199086A JP 745496 A JP745496 A JP 745496A JP 745496 A JP745496 A JP 745496A JP H09199086 A JPH09199086 A JP H09199086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
mercury vapor
discharge lamp
low
vapor discharge
Prior art date
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Granted
Application number
JP745496A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3566439B2 (en
Inventor
Katsuhide Misono
勝秀 御園
Miho Saito
美保 斉藤
Ariyoshi Ishizaki
有義 石崎
Mitsuru Shiozaki
満 塩崎
Masaaki Tamaya
正昭 玉谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP00745496A priority Critical patent/JP3566439B2/en
Publication of JPH09199086A publication Critical patent/JPH09199086A/en
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Publication of JP3566439B2 publication Critical patent/JP3566439B2/en
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】近赤外線領域の発光強度が高く、しかも水銀の
吸着が少なくて光束維持率を改善できる低圧蒸気放電灯
およびこれを用いた照明装置を提供すること。 【解決手段】内部で放電が発生されるとともに水銀およ
び希ガスが封入された透光性気密容器1の内面に、クロ
ムおよびユーロピウムの少なくとも1つで付活されたY
AG構造を有し、発光ピーク波長が近赤外線領域にある
蛍光体を含む蛍光体層20を形成したことを特徴とする
低圧水銀蒸気放電灯である。近赤外線発光蛍光体として
上記YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体を用いたか
ら、従来の鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体に比べて、
近赤外線の発光強度が高くなるとともに、水銀の付着が
少ないから光束維持率が向上する。
(57) Abstract: To provide a low-pressure vapor discharge lamp which has a high emission intensity in the near infrared region and has a small amount of mercury adsorbed to improve the luminous flux maintenance rate, and an illumination device using the same. SOLUTION: Y activated with at least one of chromium and europium is formed on the inner surface of a translucent airtight container 1 in which a discharge is generated and mercury and a rare gas are sealed.
A low-pressure mercury vapor discharge lamp having a phosphor layer 20 having a AG structure and containing a phosphor having an emission peak wavelength in the near-infrared region. Since the near-infrared light emitting phosphor having the above YAG structure is used as the near-infrared light emitting phosphor, compared with the conventional iron-activated lithium aluminate phosphor,
The luminous intensity of near-infrared light is increased, and the adherence of mercury is small, so that the luminous flux maintenance factor is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、近赤外線領域に発
光ピークをもつ蛍光ランプなどに代表される低圧水銀蒸
気放電灯およびこれを用いた照明装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-pressure mercury vapor discharge lamp typified by a fluorescent lamp having an emission peak in the near infrared region and an illuminating device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】波長が650nm〜800nmなどのような
近赤外線領域に発光強度を有する蛍光ランプは、植物栽
培用光源やOCR読取り用光源などに使用されている。
従来の蛍光ランプは、上記近赤外線領域の発光強度を高
めるため特開昭52−89281号公報などに記載され
ているように、鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体(Li
AlO2 ;Fe)が使用されていた。Li AlO2 ;F
e蛍光体は、740nmに発光ピーク波長を有し、近赤外
線領域の発光強度を増すのに有効である。
2. Description of the Related Art Fluorescent lamps having a light emission intensity in the near infrared region such as a wavelength of 650 nm to 800 nm are used as a light source for plant cultivation and a light source for OCR reading.
A conventional fluorescent lamp has an iron-activated lithium aluminate phosphor (Li) as disclosed in JP-A-52-89281 for increasing the emission intensity in the near infrared region.
AlO 2 ; Fe) was used. Li AlO 2 ; F
The e-phosphor has an emission peak wavelength at 740 nm and is effective in increasing the emission intensity in the near infrared region.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記Li
AlO2 ;Fe蛍光体は、近赤外線領域の発光強度がさ
程大きくないことが判ってきたばかりでなく、水銀と結
合し易い性質があるため光束維持率が良くないという問
題がある。特にこの種のLi AlO2 ;Fe蛍光体は放
電空間の水銀蒸気を吸着する作用が強く、このLi Al
2 ;Fe蛍光体に吸着された水銀は紫外線の蛍光体に
到達するのを阻害して可視光発光性能を低下させ、また
可視光の透過を妨害するようになる。このため、点灯時
間の経過に伴い光束維持率が低下する。
However, the above-mentioned Li
Not only has it been found that the AlO 2 ; Fe phosphor has a not so high emission intensity in the near infrared region, but it also has a problem that the luminous flux maintenance factor is not good because it has a property of easily binding to mercury. In particular, this type of Li AlO 2 ; Fe phosphor has a strong effect of adsorbing mercury vapor in the discharge space.
The mercury adsorbed on the O 2 ; Fe phosphor inhibits the UV phosphor from reaching the phosphor, reduces the visible light emission performance, and interferes with the transmission of visible light. Therefore, the luminous flux maintenance factor decreases as the lighting time elapses.

【0004】特に、電球形蛍光ランプやコンパクト形蛍
光ランプは、管径が10mm〜17mm程度の細いガラス管
を屈曲形状に成形して高密度化し、小形で高い光束を出
すようになっており、一般の蛍光ランプに比べて単位長
さ当りの入力電力を高くしている。このため、蛍光体の
単位面積当りの水銀打ち込み量が多くなるとともに、蛍
光体の光束維持率に影響を与える185nmに代表される
真空紫外線の照射密度が増える。この結果、Li AlO
2 ;Fe蛍光体を用いた電球形蛍光ランプやコンパクト
形蛍光ランプは、Li AlO2 ;Fe蛍光体に対する水
銀の吸着量が増し、光束維持率が低下し、電極や回路部
品の寿命が末期になる前にランプ交換を余儀無くされる
など、電球形蛍光ランプやコンパクト形蛍光ランプの利
点である長寿命ランプという長所が生かされないという
不具合が生じる。
In particular, in compact fluorescent lamps and compact bulb fluorescent lamps, a thin glass tube having a tube diameter of about 10 mm to 17 mm is formed into a bent shape for high density, and a small and high luminous flux is emitted. The input power per unit length is higher than that of general fluorescent lamps. For this reason, the amount of mercury implanted per unit area of the phosphor increases, and the irradiation density of vacuum ultraviolet rays represented by 185 nm that affects the luminous flux maintenance factor of the phosphor increases. As a result, Li AlO
2 ; Compact fluorescent lamps and compact fluorescent lamps that use Fe phosphors increase the amount of mercury adsorbed on Li AlO 2 ; Fe phosphors, lower the luminous flux maintenance rate, and end the life of electrodes and circuit components. Therefore, there is a problem in that the long-life lamp, which is an advantage of the compact fluorescent lamp or the compact fluorescent lamp, cannot be used, such as the necessity of exchanging the lamp before it happens.

【0005】さらにまた、ランプを始動したとき水銀蒸
気圧が高く、起動から特性が安定するまでに数十分から
数時間を要するような蛍光ランプの場合は、水銀蒸気圧
が高い状態のときに蛍光体の単位面積当りの水銀打ち込
み量が多くなることから、蛍光体の劣化やガラスの黒化
および蛍光体への水銀付着による光束維持率の低下を生
じ易いという問題もある。
Further, in the case of a fluorescent lamp in which the mercury vapor pressure is high when the lamp is started and it takes several tens of minutes to several hours from the start to the stabilization of the characteristics, when the mercury vapor pressure is high. Since the amount of mercury injected per unit area of the phosphor increases, there is also a problem that deterioration of the phosphor, blackening of the glass, and reduction of the luminous flux maintenance factor due to adhesion of mercury to the phosphor tend to occur.

【0006】したがって本発明の目的とするところは、
近赤外線領域の発光強度が高く、しかも水銀の吸着が少
なくて光束維持率を改善できる低圧蒸気放電灯およびこ
れを用いた照明装置を提供しようとするものである。
Therefore, the object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a low-pressure vapor discharge lamp which has a high emission intensity in the near infrared region and has a small amount of mercury adsorbed to improve the luminous flux maintenance factor, and an illuminating device using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の低圧水
銀蒸気放電灯は、内部で放電が発生されるとともに水銀
および希ガスが封入された透光性気密容器の内面に、ク
ロムおよびユーロピウムの少なくとも1つで付活された
YAG構造を有して発光ピーク波長が近赤外線領域にあ
る蛍光体を含む蛍光体層を具備していることを特徴とす
る。
The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to the invention of claim 1 is a low-pressure mercury vapor discharge lamp in which chromium and europium are formed on the inner surface of a transparent airtight container in which mercury and a rare gas are enclosed. A phosphor layer containing a phosphor having a YAG structure activated by at least one of the above and having an emission peak wavelength in the near infrared region.

【0008】ここで、クロムおよびユーロピウムの少な
くとも1つで付活されたYAG構造を有して発光ピーク
波長が近赤外線領域にある蛍光体というのは、YAG
(イットリウムアルミナガーネット)構造をもち、発光
ピーク波長が650nm〜800nmの付近にある蛍光体を
いい(以下、YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体と
いう)、具体的には、Y3 Al512;Cr、Y3 Al
512;Eu、Y3 Al512;Cr,Eu、Gd3
512;Cr、Y3 Ga512;Cr、Gd3Ga5
12;Cr、Y3 Al2 Ga312;Cr、Y3 AlG
412;Crなどが用いられる。
Here, a phosphor having a YAG structure activated by at least one of chromium and europium and having an emission peak wavelength in the near infrared region means YAG.
A phosphor having a (yttrium alumina garnet) structure and an emission peak wavelength in the vicinity of 650 nm to 800 nm (hereinafter referred to as a near-infrared light emitting phosphor having a YAG structure), specifically, Y 3 Al 5 O 12 ; Cr, Y 3 Al
5 O 12 ; Eu, Y 3 Al 5 O 12 ; Cr, Eu, Gd 3 A
l 5 O 12 ; Cr, Y 3 Ga 5 O 12 ; Cr, Gd 3 Ga 5
O 12 ; Cr, Y 3 Al 2 Ga 3 O 12 ; Cr, Y 3 AlG
a 4 O 12 ; Cr or the like is used.

【0009】蛍光体層は、上記YAG構造を有する近赤
外線発光蛍光体を単独に用いた場合でも、または他の蛍
光体と併用してもよい。また、低圧水銀蒸気放電灯と
は、蛍光ランプで代表されるが、内部に放電を発生させ
る手段は透光性気密容器の内部に封装されていても、ま
たは外部に設けられていてもよい。そして、電極は熱陰
極であっても冷陰極であってもよい。透光性気密容器は
通常ガラス管にて形成される。このガラス管内には、水
銀の外に希ガスが封入される。
For the phosphor layer, the near-infrared light emitting phosphor having the YAG structure may be used alone or in combination with another phosphor. The low-pressure mercury vapor discharge lamp is typified by a fluorescent lamp, but the means for generating an electric discharge inside may be sealed inside the translucent airtight container or provided outside. The electrode may be a hot cathode or a cold cathode. The transparent airtight container is usually formed of a glass tube. Noble gas is enclosed in this glass tube in addition to mercury.

【0010】本発明者等は、発光ピーク波長が650nm
〜800nmの付近にある蛍光体を種々調べた結果、上記
YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体は、従来の鉄付
活アルミン酸リチウム蛍光体(Li AlO2 ;Fe)に
比べて、近赤外線の発光強度が高いばかりでなく、水銀
の付着が少なく、光束維持率に優れていることを見出だ
した。したがって、上記YAG構造を有する近赤外線発
光蛍光体をガラス管の内面に塗布して蛍光体被膜を形成
したランプは、従来に比べて近赤外線の発光強度が高く
なり、しかも光束維持率に優れたランプとなる。
The present inventors have found that the emission peak wavelength is 650 nm.
As a result of various investigations on phosphors in the vicinity of ~ 800 nm, the near-infrared light-emitting phosphor having the above YAG structure shows near-infrared light emission as compared with the conventional iron-activated lithium aluminate phosphor (Li AlO 2 ; Fe). It has been found that not only the emission intensity is high, but also the adhesion of mercury is small and the luminous flux maintenance factor is excellent. Therefore, the lamp in which the near-infrared light-emitting phosphor having the YAG structure is applied to the inner surface of the glass tube to form the phosphor coating has a higher near-infrared emission intensity than the conventional lamp and is excellent in the luminous flux maintenance factor. Become a lamp.

【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の低圧水
銀蒸気放電灯において、YAG構造を有して発光ピーク
波長が近赤外線領域にある蛍光体は、クロム付活アルミ
ン酸イットリウム蛍光体(Y3 Al512;Cr)を主
体とするものであることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to the first aspect, the phosphor having a YAG structure and an emission peak wavelength in the near infrared region is a chromium-activated yttrium aluminate phosphor ( Y 3 Al 5 O 12 ; Cr) is the main component.

【0012】YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体の
なかでも、クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体
(Y3 Al512;Cr)は特に近赤外線の発光強度が
高く、かつ光束維持率に優れている。
Among the near-infrared light emitting phosphors having the YAG structure, the chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr) has a particularly high near-infrared light emission intensity and an excellent luminous flux maintenance factor. ing.

【0013】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の低圧水銀蒸気放電灯において、蛍光体層として、上記
YAG構造を有して発光ピーク波長が近赤外線領域にあ
る蛍光体と、発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体
とを含んでいることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to the first or second aspect, a phosphor having the above YAG structure and having an emission peak wavelength in the near infrared region is used as the phosphor layer. And a fluorescent substance having a peak wavelength in the visible light region.

【0014】請求項3の低圧水銀蒸気放電灯によれば、
ランプを点灯すると近赤外線領域の発光ばかりでなく同
時に可視光の発光も得られるから、照明用光源として用
いることができるとともに、その他植物栽培用光源を始
めとする広い分野への使用が可能になる。
According to the low-pressure mercury vapor discharge lamp of claim 3,
When the lamp is turned on, not only light in the near-infrared region but also visible light can be obtained at the same time, so it can be used as a light source for lighting, and can be used in a wide range of fields including other light sources for plant cultivation. .

【0015】請求項4の発明は、請求項1ないし3のい
ずれか一に記載の低圧水銀蒸気放電灯において、発光ピ
ーク波長が可視光領域にある蛍光体は、3波長域発光形
蛍光体であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of the first to third aspects, the phosphor having an emission peak wavelength in the visible light region is a three-wavelength band emission type phosphor. It is characterized by being.

【0016】3波長域発光形蛍光体は、赤、青、緑の各
波長域にピーク波長を有する3種類の蛍光体を混合した
ものであり、例えば赤色系蛍光体には3価のユーロピウ
ム付活酸化イットリウム蛍光体Y23 :Eu3+、青色
系蛍光体には2価のユーロピウム付活アルカリ土類ハロ
燐酸塩蛍光体(Sr,Ca,Ba)10(PO46 Cl
2 :Eu2+または2価のユーロピウム付活アルカリ土類
アルミン酸塩蛍光体BaMg2 Al1627:Eu2+、お
よび緑色蛍光体としてはセリウムCeを含有するテルビ
ウムTb付活けい・りん酸塩蛍光体(La,Ce,T
b)・(P,Si)O4 などを用いることができるが、
3波長域発光形であれば他の蛍光体と組み合わせであっ
てもよい。
The three-wavelength band emission type phosphor is a mixture of three kinds of phosphors having peak wavelengths in red, blue and green wavelength bands. For example, a red phosphor has trivalent europium. Yttrium oxide phosphor Y 2 O 3 : Eu 3+ , a blue phosphor is a divalent europium-activated alkaline earth halophosphate phosphor (Sr, Ca, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl
2 : Eu 2+ or divalent europium activated alkaline earth aluminate phosphor BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ , and terbium Tb activated silica / phosphoric acid containing cerium Ce as a green phosphor Salt phosphor (La, Ce, T
b). (P, Si) O 4 or the like can be used,
It may be combined with other phosphors as long as it is a three-wavelength band emission type.

【0017】可視光を発する蛍光体が3波長域発光形蛍
光体であれば、近赤外線領域の発光に加えて、赤、緑、
青の可視領域の発光が得られるので、発光効率が向上す
るとともに、適用範囲が一層広くなる。
If the phosphor that emits visible light is a phosphor of three-wavelength band emission type, in addition to light emission in the near infrared region, red, green,
Since light emission in the blue visible region is obtained, the luminous efficiency is improved and the applicable range is further widened.

【0018】請求項5の発明は、請求項1ないし4のい
ずれか一に記載の低圧水銀蒸気放電灯において、蛍光体
層は、気密容器の壁面側から順に、上記YAG構造を有
して発光ピーク波長が近赤外線領域にある蛍光体を主体
とする層および上記可視光発光蛍光体を主体とする層に
よって形成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of the first to fourth aspects, the phosphor layer has the YAG structure and emits light in order from the wall surface side of the hermetic container. It is characterized by being formed by a layer mainly composed of a phosphor having a peak wavelength in the near infrared region and a layer mainly composed of the visible light emitting phosphor.

【0019】通常、YAG構造を有する近赤外線発光蛍
光体と可視光発光蛍光体を併用する場合、可視光の発光
強度を高くする要求が多い。請求項5の低圧水銀蒸気放
電灯によれば、放電空間の水銀から放射された紫外線は
放電空間側に位置する可視光発光蛍光体を励起して可視
光を発光させ、この可視光発光蛍光体を透過した紫外線
がYAG構造を有する近赤外線発光蛍光体を励起して近
赤外線を発光するようになる。紫外線は放電空間側に位
置する可視光発光蛍光体を照射する割合が多いから、積
層構造が逆の場合に比べて可視光の発光量が多くなる。
Usually, when a near-infrared light emitting phosphor having a YAG structure and a visible light emitting phosphor are used in combination, it is often required to increase the emission intensity of visible light. According to the low-pressure mercury vapor discharge lamp of claim 5, the ultraviolet light emitted from the mercury in the discharge space excites the visible light emitting phosphor located on the discharge space side to emit visible light, and the visible light emitting phosphor is emitted. The ultraviolet light that has passed through excites the near-infrared light emitting phosphor having a YAG structure to emit near-infrared light. Since a large proportion of ultraviolet rays irradiate the visible light emitting phosphor located on the discharge space side, the amount of visible light emitted is larger than that in the case where the laminated structure is reversed.

【0020】請求項6の発明は、請求項1ないし5のい
ずれか一に記載の低圧水銀蒸気放電灯において、気密容
器の内面と蛍光体層の間に、金属酸化物からなる保護層
を設けたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the invention, in the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of the first to fifth aspects, a protective layer made of a metal oxide is provided between the inner surface of the hermetic container and the phosphor layer. It is characterized by that.

【0021】一般に単位長さ当りの入力電力が大きなラ
ンプや、周囲の温度が高い雰囲気で点灯されるランプの
場合、放電空間側から蛍光体層を透過して水銀の打ち込
みが生じたり、紫外線が蛍光体層を透過してガラスを照
射し、このためガラスからアルカリ成分が析出して蛍光
体と反応し蛍光体の輝度劣化やガラスの黒化、水銀の消
耗が多くなるといった現象が生じ、光束維持率の低下を
招く。これに対して請求項6の低圧水銀蒸気放電灯によ
れば、気密容器の内面と蛍光体層との間に金属酸化物か
らなる保護層を設けたので、この保護膜が蛍光体層を透
過した水銀の打ち込みを阻止し、かつ蛍光体層を透過し
た紫外線がガラスに到達するのを抑止し、ガラスからア
ルカリ成分が析出するのを防止し、よって蛍光体の劣化
やガラスの黒化、水銀の消耗を抑えることができる。こ
の結果光束維持率を高めることができる。
Generally, in the case of a lamp having a large input power per unit length or a lamp which is lit in an atmosphere having a high ambient temperature, mercury is penetrated through the phosphor layer from the discharge space side, and ultraviolet rays are emitted. Irradiate the glass after passing through the phosphor layer, and as a result, an alkaline component is deposited from the glass and reacts with the phosphor to cause a phenomenon such as deterioration of the brightness of the phosphor, blackening of the glass, and increased consumption of mercury. This leads to a decrease in the maintenance rate. On the other hand, according to the low-pressure mercury vapor discharge lamp of claim 6, since the protective layer made of metal oxide is provided between the inner surface of the airtight container and the phosphor layer, this protective film transmits the phosphor layer. It prevents the mercury from being injected and also prevents the ultraviolet rays that have passed through the phosphor layer from reaching the glass, preventing the alkaline components from precipitating from the glass, thus deteriorating the phosphor, blackening the glass, and mercury. The consumption of can be suppressed. As a result, the luminous flux maintenance factor can be increased.

【0022】請求項7の発明は、請求項6記載の低圧水
銀蒸気放電灯において、保護層がAl23 、TiO
2 、SiO2 、ZnO、CeO2 、Y23 のうちの少
なくとも1種からなることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the invention, in the low pressure mercury vapor discharge lamp according to the sixth aspect, the protective layer is Al 2 O 3 or TiO 2.
It is characterized by comprising at least one of 2 , 2 , SiO 2 , ZnO, CeO 2 , and Y 2 O 3 .

【0023】Al23 、TiO2 、SiO2 、Zn
O、CeO2 、Y23 などの金属酸化物は、水銀や紫
外線の透過を阻止し、しかも可視光を透過する作用に優
れており、よって保護膜として好適する。
Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , Zn
Metal oxides such as O, CeO 2 , and Y 2 O 3 have an excellent effect of blocking transmission of mercury and ultraviolet rays and transmitting visible light, and are therefore suitable as a protective film.

【0024】請求項8の発明は、請求項1ないし7のい
づれか一に記載の低圧水銀蒸気放電灯において、気密容
器内に水銀蒸気圧制御手段としてアマルガムが収容され
ていることを特徴とする。
The invention of claim 8 is the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 7, characterized in that an amalgam is contained in the hermetic container as a mercury vapor pressure control means.

【0025】水銀蒸気圧制御手段としてアマルガムを用
いた低圧水銀蒸気放電灯は、安定点灯に至るとアマルガ
ムが放電空間内の水銀蒸気圧を最適圧力に規制する作用
を奏するが、始動時には水銀蒸気圧の高い状態を発生す
ることがあり、この状態が数十分ないし数時間続くこと
がある。このように水銀蒸気圧の高い状態が長い時間続
くと、蛍光体やガラスに対する水銀イオンの打ち込みが
多くなり、蛍光体の劣化やガラスの着色(黒化)が早期
に進む傾向にある。このような状況で使用される蛍光体
として、従来の鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体(Li
AlO2 ;Fe)を用いると水銀を吸着し易いことから
蛍光体の劣化が進み、光束維持率の低下が大きい。これ
に対し、YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体であれ
ば、上記Li AlO2 ;Fe蛍光体に比べて水銀を吸着
し難いことから蛍光体の劣化が少なくなり、光束維持率
が優れることになる。
A low-pressure mercury vapor discharge lamp using an amalgam as a mercury vapor pressure control means has an effect that the amalgam regulates the mercury vapor pressure in the discharge space to an optimum pressure when stable lighting is achieved. Can occur for several tens of minutes to several hours. If the state of high mercury vapor pressure continues for a long time as described above, the implantation of mercury ions into the phosphor or glass increases, and deterioration of the phosphor or coloring (blackening) of the glass tends to proceed early. As a phosphor used in such a situation, a conventional iron-activated lithium aluminate phosphor (Li
When AlO 2 ; Fe) is used, mercury is easily adsorbed, so that the phosphor is deteriorated and the luminous flux maintenance factor is greatly reduced. On the other hand, a near-infrared light emitting phosphor having a YAG structure is less likely to adsorb mercury as compared with the above Li AlO 2 ; Fe phosphor, so that the phosphor is less deteriorated and the luminous flux maintenance ratio is excellent. Become.

【0026】請求項9の発明の低圧水銀蒸気放電灯は、
請求項1ないし請求項8のいずれか一に記載の低圧水銀
蒸気放電灯と点灯回路とが一体化されており、この点灯
回路に接続された口金を有して電球形蛍光ランプを構成
していることを特徴とする。
A low-pressure mercury vapor discharge lamp according to the invention of claim 9 is
The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 8 and a lighting circuit are integrated, and a bulb-type fluorescent lamp is configured with a base connected to the lighting circuit. It is characterized by being

【0027】この場合、点灯回路は電子安定器およびチ
ョークコイル安定器を含み、高周波点灯式であってもよ
い。低圧水銀蒸気放電灯の気密容器はグローブで覆う構
造または外部に露出した構造であってもよい。
In this case, the lighting circuit includes an electronic ballast and a choke coil ballast, and may be a high frequency lighting type. The airtight container of the low-pressure mercury vapor discharge lamp may have a structure covered with a globe or a structure exposed to the outside.

【0028】電球形蛍光ランプは、ガラス管を屈曲形状
にして高密度化を図り、小形で高い光束を出すようにな
っており、一般の蛍光ランプに比べて単位長さ当りの入
力電力を高くしているため、蛍光体の単位面積当りの水
銀打ち込み量が多くなる。この結果、従来のLi AlO
2 ;Fe蛍光体を用いた電球形蛍光ランプでは水銀の付
着量が増すことから光束維持率が低下し、電極や回路部
品が寿命となる前に交換を余儀無くされる。これに対
し、YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体を用いる
と、水銀の付着が少ないので、光束維持率が改善され
る。
The bulb-type fluorescent lamp has a bent glass tube so as to have a high density, and is designed to emit a high luminous flux in a small size. The input power per unit length is higher than that of a general fluorescent lamp. Therefore, the amount of mercury injected per unit area of the phosphor increases. As a result, the conventional Li AlO
2 ; In the bulb-type fluorescent lamp using the Fe phosphor, the luminous flux maintenance rate decreases due to an increase in the amount of mercury deposited, and the electrodes and circuit components must be replaced before they reach the end of their service lives. On the other hand, when the near-infrared light emitting phosphor having the YAG structure is used, the amount of attached mercury is small and the luminous flux maintenance factor is improved.

【0029】請求項10の発明の照明装置は、請求項1
ないし請求項9のいずれか一に記載の低圧水銀蒸気放電
灯を光源として用いたことを特徴とする。請求項10の
発明によれば、請求項1ないし請求項9のいずれか一に
記載の低圧水銀蒸気放電灯の利点を生かしたOA機器を
提供できる。
An illumination device according to a tenth aspect of the invention is the illumination device according to the first aspect.
The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 9 is used as a light source. According to the invention of claim 10, it is possible to provide an OA device that makes use of the advantages of the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 9.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下本発明について、図1ないし
図7に示す第1の実施の形態について説明する。図1は
電球形蛍光ランプの構造を示す図、図2は発光管の内面
に形成された蛍光体被膜の構成図、図3はクロム付活ア
ルミン酸イットリウム蛍光体(Y3 Al512;Cr)
の発光スペクトルを示す特性図、図4はクロム付活アル
ミン酸イットリウム蛍光体と従来の鉄付活アルミン酸リ
チウム蛍光体との発光強度を示す分光エネルギー分布を
示す特性図、図5は光束維持率を示す特性図、図6は発
光管内の水銀消耗量を示す図、図7は始動時の管内水銀
蒸気圧の変化を示す特性図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to a first embodiment shown in FIGS. FIG. 1 is a diagram showing the structure of a bulb-type fluorescent lamp, FIG. 2 is a configuration diagram of a phosphor coating formed on the inner surface of an arc tube, and FIG. 3 is a chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr)
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the emission spectrum, FIG. 4 is a characteristic diagram showing the spectral energy distribution showing the emission intensity of the chromium-activated yttrium aluminate phosphor and the conventional iron-activated lithium aluminate phosphor, and FIG. 5 is the luminous flux maintenance factor. FIG. 6 is a diagram showing the amount of mercury consumed in the arc tube, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in the mercury vapor pressure in the tube at the time of starting.

【0031】図1において符号1は透光性気密容器に相
当する発光管であり、外径12mmの直管ガラス管を鞍形
に屈曲成形して構成されている。発光管1の端部はステ
ム2により気密に封止されており、このステム2には熱
陰極からなる電極3が取着されている。電極3はタング
ステンコイルフィラメントにて形成されており、ステム
2を貫通して導かれた一対のリード線4,4に支持され
ている。電極3には、図示しないBaO、SrO、Ca
Oなどからなる電子放射性物質(エミッタ)が塗布され
ている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is an arc tube corresponding to a translucent airtight container, which is formed by bending a straight glass tube having an outer diameter of 12 mm into a saddle shape. The end of the arc tube 1 is hermetically sealed by a stem 2, and an electrode 3 composed of a hot cathode is attached to the stem 2. The electrode 3 is formed of a tungsten coil filament and is supported by a pair of lead wires 4 and 4 which penetrate through the stem 2 and are guided. The electrodes 3 include BaO, SrO, and Ca (not shown).
An electron emissive material (emitter) such as O is applied.

【0032】上記ステム2には細管5が突設されてお
り、この細管5は放電空間に連通している。細管5には
水銀とビスマスBiおよびインジウムIn等からなる主
アマルガム6が収容されているとともに、上記一方のリ
ード線4には電極3に近接した位置に、水銀とインジウ
ムIn等からなる補助アマルガム7が取付けられてい
る。
A thin tube 5 is projected from the stem 2 and the thin tube 5 communicates with the discharge space. A main amalgam 6 made of mercury, bismuth Bi, indium In, etc. is accommodated in the thin tube 5, and an auxiliary amalgam 7 made of mercury, indium In, etc. is provided at a position close to the electrode 3 on the one lead wire 4. Is installed.

【0033】発光管1の内面には、図2に示すように蛍
光体層が形成されている。この蛍光体については後で説
明する。発光管1の内部には、所定圧、例えば3Torr程
度のアルゴンなどからなる希ガスが封入されている。
A phosphor layer is formed on the inner surface of the arc tube 1 as shown in FIG. This phosphor will be described later. The arc tube 1 is filled with a rare gas containing argon or the like at a predetermined pressure, for example, about 3 Torr.

【0034】発光管1は接着剤11を介して仕切板10
に固定されている。この仕切板10は合成樹脂製カバー
12の一端に取付けられている。カバー12の一端は上
記仕切板10にて閉塞されており、他端にE26などの
ような捩込み形口金13が取付けられている。そして、
カバー12内には、配線基板14に実装された高周波点
灯形電子回路装置15が収容されている。前記発光管1
はこの高周波点灯形電子点灯回路装置15に電気的に接
続されており、かつこの高周波点灯形電子点灯回路装置
15は捩込み形口金13に電気的に接続されている。し
たがって、発光管1は高周波点灯されるようになってい
る。なお、発光管1は、仕切板10に固定した透光性の
グローブ16にて覆われている。
The arc tube 1 has a partition plate 10 via an adhesive 11.
It is fixed to. The partition plate 10 is attached to one end of a synthetic resin cover 12. One end of the cover 12 is closed by the partition plate 10, and a screw-type base 13 such as E26 is attached to the other end. And
A high-frequency lighting electronic circuit device 15 mounted on a wiring board 14 is accommodated in the cover 12. The arc tube 1
Is electrically connected to this high frequency lighting type electronic lighting circuit device 15, and this high frequency lighting type electronic lighting circuit device 15 is electrically connected to the screw type base 13. Therefore, the arc tube 1 is lit at high frequency. The arc tube 1 is covered with a translucent globe 16 fixed to the partition plate 10.

【0035】上記発光管1の内面に形成された蛍光体層
について、図2にもとづき説明する。発光管を構成する
ガラス管1の内面には、蛍光体層20が形成されてい
る。蛍光体層20は、少なくともYAG構造を有する近
赤外線発光蛍光体を有している。YAG構造を有する近
赤外線発光蛍光体というのは、既に説明した通り、クロ
ムおよびユーロピウムの少なくとも1つで付活されたY
AG構造を有し、かつ発光ピーク波長が650nm〜80
0nmの近赤外線領域にある蛍光体を指しており、具体的
には、Y3 Al512;Cr、Y3 Al512;Eu、
3 Al512;Cr,Eu、Gd3 Al512;C
r、Y3 Ga512;Cr、Gd3 Ga512;Cr、
3 Al2 Ga312;Cr、Y3 AlGa412;C
rなどの少なくとも1種が用いられる。
The phosphor layer formed on the inner surface of the arc tube 1 will be described with reference to FIG. A phosphor layer 20 is formed on the inner surface of the glass tube 1 that constitutes the arc tube. The phosphor layer 20 has at least a near-infrared light emitting phosphor having a YAG structure. The near-infrared emitting phosphor having a YAG structure means, as described above, Y activated by at least one of chromium and europium.
Has an AG structure and has an emission peak wavelength of 650 nm to 80
It refers to a phosphor in the near infrared region of 0 nm, and specifically, Y 3 Al 5 O 12 ; Cr, Y 3 Al 5 O 12 ; Eu,
Y 3 Al 5 O 12 ; Cr, Eu, Gd 3 Al 5 O 12 ; C
r, Y 3 Ga 5 O 12 ; Cr, Gd 3 Ga 5 O 12 ; Cr,
Y 3 Al 2 Ga 3 O 12 ; Cr, Y 3 AlGa 4 O 12; C
At least one kind such as r is used.

【0036】本実施例の場合、近赤外線の発光強度が高
く、かつ光束維持率に優れたクロム付活アルミン酸イッ
トリウム蛍光体(Y3 Al512;Cr)が用いられて
いる。このようなクロム付活アルミン酸イットリウム蛍
光体は単独で用いてもよいが、可視光を発する可視光発
光蛍光体と併用して用いられている。可視光発光蛍光体
は、ハロりん酸カルシウム蛍光体{3Ca3 (PO4
2 ・CaX2 ;Sb,Mn(XはF,Cl)}であって
もよいが、本例では3波長域発光形希土類蛍光体を用い
ている。3波長域発光形希土類蛍光体は、例えば赤色系
蛍光体には3価のユーロピウム付活酸化イットリウム蛍
光体Y23 :Eu3+、青色系蛍光体には2価のユーロ
ピウム付活アルカリ土類ハロ燐酸塩蛍光体(Sr,C
a,Ba)10(PO46 Cl2 :Eu2+または2価の
ユーロピウム付活アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体Ba
Mg2 Al1627:Eu2+、および緑色蛍光体としては
セリウムCeを含有するテルビウムTb付活けい・りん
酸塩蛍光体(La,Ce,Tb)・(P,Si)O4
どが用いられている。
In the case of this embodiment, a chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr) which has a high near-infrared emission intensity and an excellent luminous flux maintenance factor is used. Such a chromium-activated yttrium aluminate phosphor may be used alone, but is also used in combination with a visible light emitting phosphor that emits visible light. The visible light emitting phosphor is a calcium halophosphate phosphor {3Ca 3 (PO 4 ).
2 · CaX 2 ; Sb, Mn (X is F, Cl)} may be used, but in this example, a three-wavelength band emission type rare earth phosphor is used. The three-wavelength emission type rare earth phosphor is, for example, trivalent europium-activated yttrium oxide phosphor Y 2 O 3 : Eu 3+ for a red phosphor, and divalent europium-activated alkaline earth for a blue phosphor. Halophosphate phosphors (Sr, C
a, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ or divalent europium-activated alkaline earth aluminate phosphor Ba
Mg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ and terbium Tb-activated silicate / phosphate phosphor (La, Ce, Tb) / (P, Si) O 4 etc. containing cerium Ce as the green phosphor. It is used.

【0037】クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体
と可視光発光蛍光体とを併用して用いる場合、両者を混
合して単一層の被膜を形成してもよいが、別々の被膜を
形成して積層構造にするのがよい。
When the chromium-activated yttrium aluminate phosphor and the visible light emitting phosphor are used in combination, they may be mixed to form a single-layer coating, but separate coatings are formed and laminated. It is better to have a structure.

【0038】図2に示す蛍光体層20は、クロム付活ア
ルミン酸イットリウム蛍光体からなる層21と、3波長
域発光形希土類蛍光体からなる可視光蛍光体の層22を
積層して構成してある。この場合、クロム付活アルミン
酸イットリウム蛍光体層21をガラス管1側に設け、3
波長域発光形希土類蛍光体からなる可視光蛍光体層22
を放電空間側に設けてある。なお、クロム付活アルミン
酸イットリウム蛍光体および3波長発光形希土類蛍光体
は平均粒径が1.0μm以下で0.1μm以上の粉末で
あってよく、またクロム付活アルミン酸イットリウム蛍
光体層21の膜厚t1 、および3波長域発光形希土類蛍
光体からなる可視光蛍光体層22の膜厚t2 はそれぞれ
同等膜厚であってよく、これら膜厚t1 およびt2 は1
0μm〜30μmの範囲がよい。
The phosphor layer 20 shown in FIG. 2 is formed by laminating a layer 21 composed of a chromium-activated yttrium aluminate phosphor and a layer 22 of a visible light phosphor composed of a three-wavelength band emission type rare earth phosphor. There is. In this case, the chromium-activated yttrium aluminate phosphor layer 21 is provided on the glass tube 1 side, and
Visible Light Phosphor Layer 22 Made of Rare Earth Phosphor
Is provided on the discharge space side. The chromium-activated yttrium aluminate phosphor and the three-wavelength-emitting rare earth phosphor may be powder having an average particle size of 1.0 μm or less and 0.1 μm or more, and the chromium-activated yttrium aluminate phosphor layer 21. be in a film thickness t 1, and 3 the thickness t 2 of the visible light phosphor layer 22 made of band fluorescent type rare-earth phosphor is equivalent film thickness, respectively, of these thickness t 1 and t 2 1
The range of 0 μm to 30 μm is preferable.

【0039】クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体
層21の膜厚t1 を10μm〜30μmにすれば、近赤
外線の発光量を多くすることができる。膜厚が10μm
未満であると近赤外線発光量が少なくなり、また膜厚が
30μmを越えると蛍光体層の自己吸収により同じく近
赤外線の発光量が低下する。
By setting the film thickness t 1 of the chromium-activated yttrium aluminate phosphor layer 21 to 10 μm to 30 μm, the amount of near infrared light emission can be increased. Film thickness is 10 μm
When it is less than the above value, the near infrared ray emission amount decreases, and when the film thickness exceeds 30 μm, the near infrared ray emission amount also decreases due to self-absorption of the phosphor layer.

【0040】また、3波長域発光形希土類蛍光体からな
る可視光蛍光体層22の膜厚t2 も10μm〜30μm
にすれば、可視光の発光量を多くすることができる。膜
厚が10μm未満であると可視光の発光量が少なくな
り、また膜厚が30μmを越えると蛍光体層の自己吸収
により同じく可視光の発光量が低下する。
Further, the film thickness t 2 of the visible light phosphor layer 22 made of the three-wavelength band emission type rare earth phosphor is also 10 μm to 30 μm.
If so, the amount of visible light emitted can be increased. When the film thickness is less than 10 μm, the amount of visible light emitted decreases, and when the film thickness exceeds 30 μm, the amount of visible light also decreases due to self-absorption of the phosphor layer.

【0041】さらに、上記蛍光体層20とガラス管1と
の間には、金属酸化物からなる保護層30が形成されて
いる。この保護層30は、Al23 、TiO2 、Si
2、ZnO、CeO2 、Y23 のうちの少なくとも
1種から構成されており、膜厚t3 は0.1μm〜5μ
mの範囲がよい。
Further, a protective layer 30 made of metal oxide is formed between the phosphor layer 20 and the glass tube 1. This protective layer 30 is made of Al 2 O 3 , TiO 2 , Si.
It is composed of at least one of O 2 , ZnO, CeO 2 , and Y 2 O 3 , and has a film thickness t 3 of 0.1 μm to 5 μm.
The range of m is good.

【0042】このような構成の電球形蛍光ランプについ
て作用を説明する。入力電力を15W、ランプ電流を2
00mA(管壁負荷110mW/cm2 )としてこのランプを
点灯すると、水銀から発せられる紫外線が蛍光体層20
を照射し、蛍光体層20は可視光および近赤外線を発す
る。すなわち、蛍光体層20は、3波長域発光形希土類
蛍光体からなる可視光蛍光体の層22と、クロム付活ア
ルミン酸イットリウム蛍光体からなる層21を積層して
構成してあるから、3波長域発光形希土類蛍光体が可視
光を発し、かつクロム付活アルミン酸イットリウム蛍光
体が720nmに発光ピークをもつ近赤外線を発する。こ
のため通常の一般照明に供される3波長発光による可視
光に加えて、720nm付近の近赤外線が強化された発光
を奏するようになる。この結果、植物栽培用光源やOC
R読取り用光源などに用いて有効になる。
The operation of the self-ballasted fluorescent lamp having such a structure will be described. Input power 15W, lamp current 2
When this lamp is turned on at 00 mA (tube wall load 110 mW / cm 2 ), ultraviolet rays emitted from mercury are emitted from the phosphor layer 20.
The phosphor layer 20 emits visible light and near infrared rays. That is, the phosphor layer 20 is formed by laminating a layer 22 of a visible light phosphor made of a three-wavelength band emission type rare earth phosphor and a layer 21 made of a chromium-activated yttrium aluminate phosphor, so that 3 The wavelength range emitting rare earth phosphor emits visible light, and the chromium-activated yttrium aluminate phosphor emits near infrared light having an emission peak at 720 nm. For this reason, in addition to visible light with three-wavelength light emitted for ordinary lighting, near-infrared light near 720 nm emits enhanced light. As a result, light sources for plant cultivation and OC
It is effective when used as a light source for R reading.

【0043】特に、本実施例は電球形蛍光ランプである
から、植物栽培用光源として既存の植物栽培施設の捩込
み形ソケットに他の光源と併用して取付けて使用するこ
とができる。また、白熱電球に置き換えて用いれば大き
な節電効果が得られる。
In particular, since the present embodiment is a light bulb type fluorescent lamp, it can be used as a light source for plant cultivation by attaching it to a screw-type socket of an existing plant cultivation facility together with other light sources. In addition, a large power saving effect can be obtained by replacing it with an incandescent light bulb.

【0044】クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体
(Y3 Al512;Cr)は、Crの濃度に応じて発光
スペクトルの形、すなわちピーク波長や、長波長または
短波長側への裾の引き方が変わるが、その一例を図3に
示す。すなわち、この場合、720nmに発光ピークを有
する。
The chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr) has a shape of the emission spectrum depending on the concentration of Cr, that is, a peak wavelength or a tail to the long wavelength side or the short wavelength side. However, one example is shown in FIG. That is, in this case, it has an emission peak at 720 nm.

【0045】そして、クロム付活アルミン酸イットリウ
ム蛍光体(Y3 Al512;Cr)は、従来の鉄付活ア
ルミン酸リチウム蛍光体(Li AlO2 ;Fe)と比べ
た場合、図4に示すように、近赤外線の発光強度がほぼ
2.5倍の強さをもっている。図4は、発光管の内面
に、可視光蛍光体を用いずに近赤外線蛍光体層のみを形
成した場合の分光エネルギー分布特性を示したものであ
り、600nm以下の発光は水銀の発光スペクトルであ
る。図4から判る通り、従来の鉄付活アルミン酸リチウ
ム蛍光体(Li AlO2 ;Fe)はほぼ740nmに発光
ピーク波長を有するが相対発光エネルギーが低く、これ
に対しクロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3
Al512;Cr)は、720nmに発光ピークを有し、
相対発光エネルギーはLi AlO2 ;Feに比べて約
2.5倍である。
The chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr) is shown in FIG. 4 when compared with the conventional iron-activated lithium aluminate phosphor (Li AlO 2 ; Fe). As shown, the emission intensity of near infrared rays is about 2.5 times as strong. FIG. 4 shows the spectral energy distribution characteristics when only the near-infrared phosphor layer is formed on the inner surface of the arc tube without using the visible light phosphor, and the light emission of 600 nm or less is the emission spectrum of mercury. is there. As can be seen from FIG. 4, the conventional iron-activated lithium aluminate phosphor (Li AlO 2 ; Fe) has an emission peak wavelength at approximately 740 nm, but has a low relative emission energy. (Y 3
Al 5 O 12 ; Cr) has an emission peak at 720 nm,
The relative emission energy is about 2.5 times that of Li AlO 2 ; Fe.

【0046】このことから、近赤外線発光用蛍光体とし
てクロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3 Al
512;Cr)を用いた方が、近赤外線の発光強度が高
くなる。
From this fact, chromium activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al
The near infrared light emission intensity is higher when 5 O 12 ; Cr) is used.

【0047】また、図5は図1に示す電球形蛍光ランプ
について光束維持率を測定した特性図であり、実線がク
ロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3 Al5
12;Cr)を用いた場合、破線が従来の鉄付活アルミン
酸リチウム蛍光体(Li AlO2 ;Fe)を用いた場合
を示す。この図から、近赤外線発光用蛍光体としてクロ
ム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3 Al5
12;Cr)を用いた方が光束維持率が格段に優れてい
ることが判る。
FIG. 5 is a characteristic diagram of the luminous flux maintenance factor of the bulb-type fluorescent lamp shown in FIG. 1. The solid line shows the chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 5).
12 ; Cr), the broken line shows the case of using a conventional iron-activated lithium aluminate phosphor (Li AlO 2 ; Fe). From this figure, a chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5
It can be seen that the luminous flux maintenance factor is much better when O 12 ; Cr) is used.

【0048】その理由は、クロム付活アルミン酸イット
リウム蛍光体は、この蛍光体に対する水銀の付着作用が
少なく、よって紫外線および可視光の遮断作用が少なく
なるためである。水銀の消耗量については、図6に示す
示す実験結果から明らかである。
The reason for this is that the chromium-activated yttrium aluminate phosphor has a small effect of adhering mercury to the phosphor, and thus has a small effect of blocking ultraviolet rays and visible light. The amount of mercury consumed is clear from the experimental results shown in FIG.

【0049】このようなことから本実施例の電球形蛍光
ランプは、近赤外線の発光強度が高く、しかも光束維持
率が向上する。上記のような電球形蛍光ランプの場合、
管壁負荷が相対的に高い状態で点灯され、発光管温度も
高くなる。このため水銀蒸気圧も相対的に高くなり、放
電空間から管壁に向けて水銀の打ち込みも激しくなる心
配がある。
From the above, the bulb-type fluorescent lamp of this embodiment has a high near-infrared emission intensity and an improved luminous flux maintenance factor. In the case of the bulb-type fluorescent lamp as described above,
Lighting is performed with a relatively high tube wall load, and the arc tube temperature also rises. For this reason, the mercury vapor pressure also becomes relatively high, and there is a concern that the implantation of mercury from the discharge space toward the tube wall will become violent.

【0050】これに対し、本例では近赤外線発光用蛍光
体としてクロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y
3 Al512;Cr)を用いてあるから近赤外線発光用
蛍光体に水銀が付着する割合が少なく、よって近赤外線
発光用蛍光体が劣化する割合が少ない。しかも、発光管
1の内面とクロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体か
らなる層21の間に金属酸化物からなる保護層30を設
けてあるから、この保護膜30が蛍光体層22および2
1を透過した水銀のガラスへの打ち込みを阻止し、かつ
蛍光体層22および21を透過した紫外線がガラスに到
達するのを抑止する。このため、水銀の消耗が抑えら
れ、ガラスからアルカリ成分が析出するのが防止され、
よってアルカリ成分による蛍光体の劣化やガラスの黒化
を防止することができる。このことからも、光束維持率
を高めることができる。
On the other hand, in the present example, the chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y
Since 3 Al 5 O 12 ; Cr) is used, the ratio of mercury adhering to the near-infrared light emitting phosphor is small, and thus the near-infrared light emitting phosphor is less likely to deteriorate. Moreover, since the protective layer 30 made of a metal oxide is provided between the inner surface of the arc tube 1 and the layer 21 made of the chromium-activated yttrium aluminate phosphor, this protective film 30 is used as the fluorescent layers 22 and 2.
Mercury that has passed through 1 is prevented from being implanted into the glass, and ultraviolet rays that have passed through the phosphor layers 22 and 21 are prevented from reaching the glass. Therefore, the consumption of mercury is suppressed, the alkali component is prevented from precipitating from the glass,
Therefore, deterioration of the phosphor and blackening of the glass due to the alkaline component can be prevented. Also from this, the luminous flux maintenance factor can be increased.

【0051】上記保護層30は、Al23 、TiO
2 、SiO2 、ZnO、CeO2 、Y23 のうちの少
なくとも1種からなり、これら酸化物は可視光の透過に
優れ、水銀および紫外線の透過を阻止する作用に優れて
おり、よって保護膜として好適する。
The protective layer 30 is made of Al 2 O 3 , TiO 2.
2 , SiO 2 , ZnO, CeO 2 , and Y 2 O 3 and at least one of these oxides is excellent in the transmission of visible light and excellent in the action of blocking the transmission of mercury and ultraviolet rays, and therefore is protected. Suitable as a film.

【0052】さらに、上記電球形蛍光ランプは、管壁負
荷が高い状態で点灯され、発光管温度が高くなるため、
アマルガム6、7を用いて管内の水銀蒸気圧を最適レベ
ルに維持するようにしている。この場合、ランプの始動
性を向上させるために、電極3の近傍に補助アマルガム
7を用いるなどの工夫をしているが、このようにすると
起動直後に補助アマルガム7から多量の水銀が放出され
るから、管内の水銀蒸気圧は図7に示すように高くな
る。この水銀蒸気は点灯時間の経過に伴い温度の低い部
分に設置された主アマルガム6に凝集されるようにな
り、余剰の水銀は主アマルガム6に捕獲される。このよ
うに、始動から水銀蒸気圧が安定するまでに数十分から
数時間を要することがあり、このような動作特性の蛍光
ランプでは、始動から水銀蒸気圧が安定するまで水銀蒸
気圧が高い状態が続き、このとき放電空間から管壁に向
けて水銀の打ち込みも激しくなる心配がある。
Furthermore, since the bulb-type fluorescent lamp is lit in a state where the tube wall load is high and the arc tube temperature rises,
Amalgams 6 and 7 are used to maintain the mercury vapor pressure in the tube at an optimum level. In this case, in order to improve the starting ability of the lamp, the auxiliary amalgam 7 is used in the vicinity of the electrode 3, but in this case, a large amount of mercury is released from the auxiliary amalgam 7 immediately after starting. Therefore, the mercury vapor pressure in the tube becomes high as shown in FIG. As the lighting time elapses, the mercury vapor will be aggregated in the main amalgam 6 installed in the low temperature portion, and the excess mercury will be captured by the main amalgam 6. As described above, it may take several tens of minutes to several hours from the start to stabilize the mercury vapor pressure. In a fluorescent lamp having such operating characteristics, the mercury vapor pressure is high until the mercury vapor pressure stabilizes from the start. The situation continues, and at this time, there is a concern that the implantation of mercury from the discharge space toward the tube wall will also become violent.

【0053】しかし、本実施例では、近赤外線発光用蛍
光体としてクロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体
(Y3 Al512;Cr)を用いてあるから近赤外線発
光用蛍光体に水銀が付着する割合が少なく、よって近赤
外線発光用蛍光体が劣化する割合が少なくなる。また、
発光管1の内面とクロム付活アルミン酸イットリウム蛍
光体からなる層21の間に金属酸化物からなる保護層3
0を設けてあるから、この保護膜30が蛍光体層22お
よび21を透過した水銀のガラスへの打ち込みを阻止
し、かつ蛍光体層22および21を透過した紫外線がガ
ラスに到達するのを抑止する。このため、水銀の消耗を
抑えることができ、ガラスからアルカリ成分が析出する
のを防止し、よって蛍光体の劣化やガラスの黒化を防止
することができる。このことからも、光束維持率を高め
ることができる。
However, in the present embodiment, chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr) is used as the near-infrared light emitting phosphor, so that mercury is attached to the near-infrared light emitting phosphor. Therefore, the rate of deterioration of the near-infrared light emitting phosphor is reduced. Also,
A protective layer 3 made of a metal oxide is provided between the inner surface of the arc tube 1 and a layer 21 made of a chromium-activated yttrium aluminate phosphor.
Since 0 is provided, this protective film 30 blocks the implantation of mercury that has passed through the phosphor layers 22 and 21 into the glass, and prevents the ultraviolet rays that have passed through the phosphor layers 22 and 21 from reaching the glass. To do. Therefore, the consumption of mercury can be suppressed, and the alkaline component can be prevented from precipitating from the glass, thereby preventing the deterioration of the phosphor and the blackening of the glass. Also from this, the luminous flux maintenance factor can be increased.

【0054】上記実施例は、発光管1をグローブ16で
覆った電球形蛍光ランプの場合について説明したが、本
発明はこれに限らず、図8に示す第2の実施の形態のよ
うに、発光管1が外部に露出した構造の電球形蛍光ラン
プであっても実施可能である。なお、この場合の発光管
1は、2本のU字形ガラス管を互の端部同士で接合して
1本の連続した放電空間を構成したものである。また、
図8の図面では、図1と同様の部材は同一番号を付して
説明を省略する。
In the above embodiment, the case of the bulb-type fluorescent lamp in which the arc tube 1 is covered with the globe 16 has been described, but the present invention is not limited to this, and as in the second embodiment shown in FIG. The present invention can be implemented even with a bulb-type fluorescent lamp having a structure in which the arc tube 1 is exposed to the outside. In this case, the arc tube 1 is formed by joining two U-shaped glass tubes at their ends to form one continuous discharge space. Also,
In the drawing of FIG. 8, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0055】また、本発明は直管形蛍光ランプに実施し
てもよい。図9は本発明の第3の実施の形態に係る熱陰
極形直管形状の蛍光ランプを示し、この蛍光ランプ50
は、ガラスからなる発光管51の端部をステム52,5
2により閉塞してあり、これらステム52,52には内
部リード線53…を介してタングステンフィラメントか
らなる熱陰極の電極54,54が取着されている。電極
54,54には、図示しないBaO、SrO、CaOな
どからなる電子放射性物質(エミッタ)が塗布されてい
る。
The present invention may be applied to a straight tube fluorescent lamp. FIG. 9 shows a hot cathode type straight tube fluorescent lamp according to a third embodiment of the present invention.
Is the end of the arc tube 51 made of glass and the stem 52, 5
2, and the electrodes 52, 54 of the hot cathode made of a tungsten filament are attached to these stems 52, 52 via internal lead wires 53. The electrodes 54, 54 are coated with an electron emitting substance (emitter) made of BaO, SrO, CaO or the like, which is not shown.

【0056】発光管51の端部には口金55,55が被
着されており、これら口金55,55には上記内部リー
ド線53…に接続された口金ピン56…が突設されてい
る。発光管51の内面には、金属酸化物からなる保護膜
57が形成されており、この内側に近赤外線発光用蛍光
体層58が形成されているとともに、さらにこの内側に
可視光発光蛍光体層59が積層して構成されている。
Bases 55, 55 are attached to the ends of the arc tube 51, and base pins 56 ... Connected to the internal lead wires 53. A protective film 57 made of a metal oxide is formed on the inner surface of the arc tube 51, a near-infrared light emitting phosphor layer 58 is formed inside the protective film 57, and a visible light emitting phosphor layer is further formed inside the protective film 57. 59 are laminated.

【0057】保護層57は、先の実施例と同様に、Al
23 、TiO2 、SiO2 、ZnO、CeO2 、Y2
3 のうちの少なくとも1種から構成されている。ま
た、近赤外線発光用蛍光体層58はクロム付活アルミン
酸イットリウム蛍光体(Y3 Al512;Cr)にて形
成されており、さらに可視光発光蛍光体層59は3波長
域発光形蛍光体にて形成されている。発光管51の内部
には、所定量の水銀と、アルゴンなどの希ガスが封入さ
れている。
The protective layer 57 is made of Al as in the previous embodiment.
2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , ZnO, CeO 2 , Y 2
It is composed of at least one of O 3 . The near-infrared light emitting phosphor layer 58 is formed of chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr), and the visible light emitting phosphor layer 59 is a three-wavelength region emitting type. It is made of a phosphor. The arc tube 51 is filled with a predetermined amount of mercury and a rare gas such as argon.

【0058】このような構成の蛍光ランプであっても、
近赤外線発光用蛍光体としてクロム付活アルミン酸イッ
トリウム蛍光体(Y3 Al512;Cr)を用いてある
から近赤外線の発光強度が高くなり、かつ水銀の付着割
合が少ないから水銀の消耗も少なくなり、光束維持率を
高めることができる。
Even with a fluorescent lamp having such a structure,
Since the chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr) is used as the near-infrared light emitting phosphor, the near-infrared light emission intensity is high, and the mercury deposition rate is small, so the mercury is consumed. And the luminous flux maintenance factor can be increased.

【0059】上記直管形蛍光ランプ50は、OA機器の
光源としても使用可能であり、例えば示す画像、文字ま
たはバーコード読取り用装置に適用することができる。
すなわち、図10は画像読取り装置を示し、同図で50
は図9に示した構造の蛍光ランプであり、61は反射体
である。反射体61は、例えばアルミプレートをプレス
加工して形成したもので、断面が楕円の一部形状、すな
わちほぼU字形に近似しており、蛍光ランプ50のバル
ブ軸に沿う長尺な形状をなしており、全体がほぼ樋形状
をなしている。蛍光ランプ50は、この反射体61のほ
ぼ焦点位置に配置され、ランプ50から放出された光は
反射体61により反射され、原稿載置ガラス板62の一
定位置に集光されるようになっている。原稿載置ガラス
板62には読取り原稿63が載置され、この原稿63の
下面は上記集光により照射される。そして、この反射光
が下部に設けられた光学結像レンズ系64を通じて光電
変換素子65に結像されるようになっている。よって、
蛍光ランプ50から照射された光により原稿63に記載
された画像が上記光学結像レンズ系64を介して光電変
換素子65に読取られる。
The straight tube fluorescent lamp 50 can also be used as a light source for OA equipment, and can be applied to, for example, a device for reading an image, a character or a bar code shown.
That is, FIG. 10 shows an image reading apparatus, and in FIG.
Is a fluorescent lamp having the structure shown in FIG. 9, and 61 is a reflector. The reflector 61 is formed by pressing an aluminum plate, for example, and its cross section has a partial elliptical shape, that is, approximately a U shape, and has a long shape along the bulb axis of the fluorescent lamp 50. The whole is almost gutter-shaped. The fluorescent lamp 50 is arranged substantially at the focal position of the reflector 61, and the light emitted from the lamp 50 is reflected by the reflector 61 and is condensed at a fixed position on the original placing glass plate 62. There is. A read original 63 is placed on the original placing glass plate 62, and the lower surface of the original 63 is illuminated by the above-mentioned light collection. Then, the reflected light is imaged on the photoelectric conversion element 65 through the optical imaging lens system 64 provided in the lower part. Therefore,
An image written on the original 63 is read by the photoelectric conversion element 65 via the optical imaging lens system 64 by the light emitted from the fluorescent lamp 50.

【0060】なお、蛍光ランプ50、反射体61、光学
結像レンズ系64および光電変換素子65はフレーム6
6により一体化されており、この一体化されたユニット
は原稿載置ガラス板62と相対的に水平に移動するよう
になっており、よって読取り原稿63の画像を走査す
る。なお、蛍光ランプは熱陰極に限らず、冷陰極形蛍光
ランプにも適用可能である。
The fluorescent lamp 50, the reflector 61, the optical imaging lens system 64 and the photoelectric conversion element 65 are arranged in the frame 6
6, the integrated unit moves horizontally relative to the original placing glass plate 62, so that the image of the read original 63 is scanned. The fluorescent lamp is not limited to the hot cathode, but can be applied to a cold cathode fluorescent lamp.

【0061】前記各実施例では、発光管の内面に保護膜
とこの内側に近赤外線発光用蛍光体層、さらにこの内側
に可視光発光蛍光体層を積層して構成した構造について
説明したが、保護層は必ずしもなくてもよい。また、蛍
光体層は、近赤外線発光用蛍光体層とこの放電空間側に
可視光発光蛍光体層を積層した構造に限らず、図11の
(A)図に示すように、ガラス管1の内面に3波長発光
形蛍光体層22を設けるとともにこの内側(放電空間
側)にクロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3
Al512;Cr)等からなる近赤外線発光用蛍光体層
21を設けてもよい。但し、可視光を多量に放射したい
ランプは、図2に示す通り、ガラス管1の内面にクロム
付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3 Al512
Cr)等からなる近赤外線発光用蛍光体層21を設け、
この内側(放電空間側)に3波長域発光形蛍光体層22
を設けるのがよい。
In each of the embodiments described above, the structure in which the protective film is formed on the inner surface of the arc tube, the phosphor layer for near infrared light emission inside the protective film, and the visible light emitting phosphor layer inside the phosphor film is laminated. The protective layer is not always necessary. Further, the phosphor layer is not limited to the structure in which the near-infrared light emitting phosphor layer and the visible light emitting phosphor layer are stacked on the discharge space side, and as shown in FIG. A three-wavelength light-emitting phosphor layer 22 is provided on the inner surface, and a chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3
A near-infrared light emitting phosphor layer 21 made of Al 5 O 12 ; Cr) or the like may be provided. However, for a lamp that wants to emit a large amount of visible light, a chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ;
A near-infrared emitting phosphor layer 21 made of Cr) or the like,
Inside this (the discharge space side), the three-wavelength band emission type phosphor layer 22 is provided.
Should be provided.

【0062】また、蛍光体層は、図11の(B)図に示
す通り、3波長域発光形蛍光体とクロム付活アルミン酸
イットリウム蛍光体(Y3 Al512;Cr)等からな
る近赤外線発光用蛍光体とを混合し、単一の層を形成し
てもよい。
Further, as shown in FIG. 11B, the phosphor layer is composed of a three-wavelength band emission type phosphor and a chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5 O 12 ; Cr). A single layer may be formed by mixing with a phosphor for emitting near infrared rays.

【0063】さらにまた、蛍光体層は、図11の(C)
図に示す通り、3波長域発光形蛍光体を用いずに、クロ
ム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3 Al5
12;Cr)等からなる近赤外線発光用蛍光体のみで形
成してもよく、この場合の分光エネルギー分布が図4に
示されているものである。
Furthermore, the phosphor layer is formed as shown in FIG.
As shown in the figure, the chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3 Al 5
It may be formed only by a near-infrared light emitting phosphor such as O 12 ; Cr), and the spectral energy distribution in this case is shown in FIG.

【0064】そしてまた、本発明の近赤外線発光形蛍光
体は、クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3
Al512;Cr)に限らず、既に説明したように、Y
AG(イットリウムアルミナガーネット)構造をもち、
発光ピーク波長が650nm〜800nmの付近にある蛍光
体であればよく、その他の蛍光体としては、Y3 Al5
12;Eu、Y3 Al512;Cr,Eu、Gd3 Al
512;Cr、Y3 Ga512;Cr、Gd3 Ga5
12;Cr、Y3 Al2 Ga312;Cr、Y3AlGa4
12;Crなどの少なくとも1種を用いてもよい。
The near-infrared light emitting phosphor of the present invention is a chromium-activated yttrium aluminate phosphor (Y 3
Not only Al 5 O 12 ; Cr) but Y as described above
It has an AG (yttrium alumina garnet) structure,
Any phosphor having an emission peak wavelength in the vicinity of 650 nm to 800 nm may be used, and other phosphors may be Y 3 Al 5
O 12 ; Eu, Y 3 Al 5 O 12 ; Cr, Eu, Gd 3 Al
5 O 12 ; Cr, Y 3 Ga 5 O 12 ; Cr, Gd 3 Ga 5 O
12 ; Cr, Y 3 Al 2 Ga 3 O 12 ; Cr, Y 3 AlGa 4
O 12; at least one may be used, such as Cr.

【0065】図12にはY3 Al512;Eu蛍光体の
発光スペクトルを示し、図13にはY3 Ga512;C
r蛍光体の発光スペクトルを示し、さらに図14にはG
3Al512;Cr蛍光体の発光スペクトルを示し、
さらにまた図15にはGd3Ga512;Cr蛍光体の
発光スペクトルを示す。これら蛍光体の発光スペクトル
は、付活剤の濃度でピーク波長が長波長や短波長側に若
干ずれたり、ピーク波形の裾が縮拡するが、ここでは代
表的な例を示した。これら蛍光体は、いずれもYAG構
造をもち発光ピーク波長が650nm〜800nmの付近に
あることが判る。
FIG. 12 shows the emission spectrum of the Y 3 Al 5 O 12 ; Eu phosphor, and FIG. 13 shows the emission spectrum of Y 3 Ga 5 O 12 ; C.
The emission spectrum of the r phosphor is shown in FIG.
d 3 Al 5 O 12 ; Cr showing the emission spectrum of the phosphor,
Furthermore, FIG. 15 shows the emission spectrum of the Gd 3 Ga 5 O 12 ; Cr phosphor. In the emission spectra of these phosphors, the peak wavelength slightly shifts toward the long wavelength side or the short wavelength side depending on the concentration of the activator, or the skirt of the peak waveform narrows or widens, but a typical example is shown here. It can be seen that each of these phosphors has a YAG structure and has an emission peak wavelength in the vicinity of 650 nm to 800 nm.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明した通り請求項1の発明によれ
ば、近赤外線発光蛍光体として発光ピーク波長が650
nm〜800nmの付近にあるYAG構造をもつ蛍光体を用
いたから、従来の鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体(L
i AlO2 ;Fe)を用いた場合に比べて近赤外線の発
光強度が高くなるとともに、水銀の付着が少なくて光束
維持率が向上する。
As described above, according to the invention of claim 1, the near infrared light emitting phosphor has an emission peak wavelength of 650.
Since a phosphor having a YAG structure in the vicinity of nm to 800 nm was used, the conventional iron-activated lithium aluminate phosphor (L
Compared with the case of using iAlO 2 ; Fe), the emission intensity of near-infrared rays becomes higher, and the adherence of mercury is less, so that the luminous flux maintenance factor is improved.

【0067】請求項2の発明によれば、クロムおよびユ
ーロピウムの少なくとも1つで付活されたYAG構造を
有し発光ピーク波長が近赤外線領域にある蛍光体とし
て、クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3
512;Cr)を用いたので、特に近赤外線の発光強
度が高くなり、しかも光束維持率に優れている。
According to the invention of claim 2, as a phosphor having a YAG structure activated by at least one of chromium and europium and having an emission peak wavelength in the near infrared region, a chromium-activated yttrium aluminate phosphor. (Y 3 A
Since l 5 O 12 ; Cr) is used, the emission intensity of near-infrared rays is particularly high, and the luminous flux maintenance factor is excellent.

【0068】請求項3の発明によれば、蛍光体層とし
て、上記YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体と、発
光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体とを併用したか
ら、近赤外線領域の発光と同時に可視光の発光も得られ
るようになり、照明用光源を始めとして、その他植物栽
培用光源など、広い分野への使用が可能になる。
According to the third aspect of the present invention, since the near-infrared light emitting phosphor having the YAG structure and the phosphor having an emission peak wavelength in the visible light region are used together as the phosphor layer, It becomes possible to obtain visible light emission at the same time as light emission, and it is possible to use in a wide range of fields such as a light source for illumination and other light sources for plant cultivation.

【0069】請求項4の発明によれば、発光ピーク波長
が可視光領域にある蛍光体として3波長域発光形蛍光体
を用いたから、近赤外線領域の発光に加えて、赤、緑、
青の可視領域の発光が得られ、よって発光効率が向上
し、ランプの適用範囲が一層広くなる。
According to the invention of claim 4, since the three-wavelength band emission type phosphor is used as the phosphor whose emission peak wavelength is in the visible light region, in addition to light emission in the near infrared region, red, green,
Light emission in the blue visible region can be obtained, thus improving the luminous efficiency and further increasing the range of application of the lamp.

【0070】請求項5の発明によれば、気密容器の壁面
側から順に、上記YAG構造を有する近赤外線発光蛍光
体の層および上記可視光発光蛍光体からなる層を形成し
たから、積層構造が逆の場合に比べて可視光の発光量が
多くなる。
According to the invention of claim 5, the layer of the near-infrared light emitting phosphor having the YAG structure and the layer of the visible light emitting phosphor are formed in order from the wall surface side of the airtight container. The amount of visible light emitted is greater than in the opposite case.

【0071】請求項6の発明によれば、気密容器の内面
と蛍光体被膜との間に、金属酸化物からなる保護層を設
けたから、例えば単位長さ当りの入力電力の大きなラン
プや、周囲の温度が高い雰囲気で点灯されるランプの場
合に、上記保護膜が蛍光体層を透過した水銀の打ち込み
を阻止し、かつ蛍光体層を透過した紫外線がガラスに到
達するのを抑止し、ガラスからアルカリ成分が析出する
のを防止し、よって蛍光体の劣化やガラスの黒化、水銀
の消耗を抑えることができる。この結果光束維持率を高
めることができる。
According to the invention of claim 6, since a protective layer made of a metal oxide is provided between the inner surface of the airtight container and the phosphor coating, for example, a lamp having a large input power per unit length or a surrounding area. In the case of a lamp that is turned on in a high temperature atmosphere, the protective film prevents implantation of mercury that has passed through the phosphor layer, and prevents ultraviolet rays that have passed through the phosphor layer from reaching the glass. Therefore, it is possible to prevent the alkaline component from being deposited, thereby suppressing deterioration of the phosphor, blackening of the glass, and consumption of mercury. As a result, the luminous flux maintenance factor can be increased.

【0072】請求項7の発明によれば、保護層はAl2
3 、TiO2 、SiO2 、ZnO、CeO2 、Y2
3 のうちの少なくとも1種の金属酸化物で構成されるか
ら、水銀や紫外線の透過を阻止し、しかも可視光を透過
する作用に優れている。
According to the invention of claim 7, the protective layer is made of Al 2
O 3 , TiO 2 , SiO 2 , ZnO, CeO 2 , Y 2 O
Since it is composed of at least one of the three metal oxides, it has an excellent effect of blocking transmission of mercury and ultraviolet rays and transmitting visible light.

【0073】請求項8の発明によれば、気密容器内に水
銀蒸気圧制御手段としてアマルガムを収容したランプで
あっても、YAG構造を有する近赤外線発光蛍光体を用
いたから蛍光体の劣化が少なく、光束維持率に優れるよ
うになる。
According to the eighth aspect of the present invention, even in a lamp containing amalgam as a mercury vapor pressure control means in an airtight container, since the near-infrared light emitting phosphor having the YAG structure is used, deterioration of the phosphor is small. , The luminous flux maintenance factor becomes excellent.

【0074】請求項9の発明によれば、請求項1ないし
請求項8のいずれか一に記載された低圧水銀蒸気放電灯
を電球形蛍光ランプに適用したから、従来の電球形蛍光
ランプに比べて光束維持率が改善される。
According to the invention of claim 9, since the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 8 is applied to a compact fluorescent lamp, it is different from a conventional compact fluorescent lamp. The luminous flux maintenance factor is improved.

【0075】請求項10の発明によれば、請求項1ない
し請求項9のいずれか一に記載の低圧水銀蒸気放電灯を
照明装置の光源として用いたので、請求項1ないし請求
項9のいずれか一に記載のランプの利点を生かした照明
装置を提供できる。
According to the invention of claim 10, since the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 9 is used as a light source of a lighting device, any one of claims 1 to 9. It is possible to provide a lighting device that makes use of the advantages of the lamp described in the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電球形蛍光ラ
ンプの構造を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a light bulb shaped fluorescent lamp according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の発光管の内面に形成された蛍光体被
膜の構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a phosphor coating formed on the inner surface of the arc tube of the embodiment.

【図3】クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y
3 Al512;Cr)の発光スペクトルを示す特性図。
[FIG. 3] Yttrium aluminate phosphor activated with chromium (Y
3 is a characteristic diagram showing an emission spectrum of 3 Al 5 O 12 ; Cr).

【図4】クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体と従
来の鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体との発光強度を示
す分光エネルギー分布を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing spectral energy distributions showing emission intensities of a chromium-activated yttrium aluminate phosphor and a conventional iron-activated lithium aluminate phosphor.

【図5】光束維持率を示す特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a luminous flux maintenance factor.

【図6】発光管内の水銀消耗量を示す図。FIG. 6 is a diagram showing the amount of mercury consumed in the arc tube.

【図7】始動時の管内水銀蒸気圧の変化を示す特性図。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a change in mercury vapor pressure in a tube at the time of starting.

【図8】本発明の第2の実施の形態を示し、発光管露出
形の電球形蛍光ランプの構成を示す図。
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, and is a diagram showing a configuration of a bulb-type fluorescent lamp with an exposed arc tube.

【図9】本発明の第3の実施の形態を示し、(A)図は
直管形蛍光ランプの構成を示す図、(B)図は(A)図
中B部の拡大した断面図。
9A and 9B show a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a diagram showing a configuration of a straight tube type fluorescent lamp, and FIG. 9B is an enlarged sectional view of a portion B in FIG. 9A.

【図10】同実施例の蛍光ランプを画像読取り装置の光
源として用いた例を示す構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram showing an example in which the fluorescent lamp of the embodiment is used as a light source of an image reading device.

【図11】(A)ないし(C)図は、それぞれ異なる蛍
光体層の構成図。
FIGS. 11A to 11C are configuration diagrams of different phosphor layers.

【図12】Y3 Al512;Eu蛍光体の発光スペクト
ルを示す特性図。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing an emission spectrum of a Y 3 Al 5 O 12 ; Eu phosphor.

【図13】Y3 Ga512;Cr蛍光体の発光スペクト
ルを示す特性図。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing an emission spectrum of a Y 3 Ga 5 O 12 ; Cr phosphor.

【図14】Gd3 Al512;Cr蛍光体の発光スペク
トルを示す特性図。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing an emission spectrum of a Gd 3 Al 5 O 12 ; Cr phosphor.

【図15】Gd3 Ga512;Cr蛍光体の発光スペク
トルを示す特性図。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing an emission spectrum of a Gd 3 Ga 5 O 12 ; Cr phosphor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…発光管 2…ステム 3…電極 4…リード線 5…細管 6…主アマルガム 7…補助アマルガム 10…仕切板 12…カバー 13…捩込み形口金 15…高周波点灯形電子回路装置 16…グローブ 20…蛍光体層 21…クロム付活アルミン酸イットリウム蛍光体(Y3
Al512;Cr)層 22…3波長発光形希土類蛍光体層 30…金属酸化物からなる保護層 50…熱陰極形直管形状の蛍光ランプ 51…発光管 54…熱陰極形電極 57…保護膜 58…近赤外線発光用蛍光体層 59…可視光発光蛍光体層 61…画像読取り装置の反射体 62…原稿載置ガラス板 63…読取り原稿 64…光学結像レンズ系 65…光電変換素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Arc tube 2 ... Stem 3 ... Electrode 4 ... Lead wire 5 ... Capillary tube 6 ... Main amalgam 7 ... Auxiliary amalgam 10 ... Partition plate 12 ... Cover 13 ... Screw type base 15 ... High frequency lighting type electronic circuit device 16 ... Globe 20 ... Phosphor layer 21 ... Chromium activated yttrium aluminate phosphor (Y 3
Al 5 O 12 ; Cr) layer 22 ... 3-wavelength light emitting rare earth phosphor layer 30 ... Protective layer made of metal oxide 50 ... Hot cathode type straight tube fluorescent lamp 51 ... Arc tube 54 ... Hot cathode electrode 57 ... Protective film 58 ... Phosphor layer for emitting near infrared rays 59 ... Visible light emitting phosphor layer 61 ... Reflector of image reading device 62 ... Original placement glass plate 63 ... Read original 64 ... Optical imaging lens system 65 ... Photoelectric conversion element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石崎 有義 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 塩崎 満 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 玉谷 正昭 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Ariyoshi Ishizaki 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Within Toshiba Litec Co., Ltd. (72) Mitsuru Shiozaki 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Tamaya, No. 1, Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部で放電が発生されるとともに水銀お
よび希ガスが封入された透光性気密容器と;上記気密容
器の内面に設けられ、クロムおよびユーロピウムの少な
くとも1つで付活されたYAG構造を有し、発光ピーク
波長が近赤外線領域にある蛍光体を含む蛍光体層と;を
具備していることを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。
1. A translucent airtight container in which electric discharge is generated and mercury and a rare gas are sealed; YAG provided on the inner surface of the airtight container and activated with at least one of chromium and europium. A low-pressure mercury vapor discharge lamp having a structure, and a phosphor layer containing a phosphor having an emission peak wavelength in a near-infrared region.
【請求項2】 請求項1に記載の低圧水銀蒸気放電灯に
おいて、上記YAG構造を有し発光ピーク波長が近赤外
線領域にある蛍光体は、クロム付活アルミン酸イットリ
ウム蛍光体を主体とするものであることを特徴とする低
圧水銀蒸気放電灯。
2. The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1, wherein the phosphor having the YAG structure and having an emission peak wavelength in the near infrared region is mainly a chromium-activated yttrium aluminate phosphor. A low-pressure mercury vapor discharge lamp characterized in that
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の低圧水
銀蒸気放電灯において、 蛍光体層は、上記YAG構造を有し発光ピーク波長が近
赤外線領域にある蛍光体と、発光ピーク波長が可視光領
域にある蛍光体とを含んでいることを特徴とする低圧水
銀蒸気放電灯。
3. The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the phosphor layer has the YAG structure and has an emission peak wavelength in the near infrared region and an emission peak wavelength of A low-pressure mercury vapor discharge lamp comprising a phosphor in the visible light region.
【請求項4】 請求項3に記載の低圧水銀蒸気放電灯に
おいて、 発光ピーク波長が可視光領域にある蛍光体は、3波長域
発光形蛍光体であることを特徴とする低圧水銀蒸気放電
灯。
4. The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 3, wherein the phosphor having an emission peak wavelength in the visible light region is a three-wavelength region emission type phosphor. .
【請求項5】 請求項3または請求項4に記載の低圧水
銀蒸気放電灯において、 蛍光体層は、気密容器の壁面側から順に、上記YAG構
造を有し発光ピーク波長が近赤外線領域にある蛍光体を
主体とする層および上記可視光発光蛍光体を主体とする
層によって形成されていることを特徴とする低圧水銀蒸
気放電灯。
5. The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 3 or 4, wherein the phosphor layer has the YAG structure in order from the wall surface side of the hermetic container, and the emission peak wavelength is in the near infrared region. A low-pressure mercury vapor discharge lamp, characterized in that the low-pressure mercury vapor discharge lamp is formed by a layer mainly composed of a phosphor and a layer mainly composed of the visible light emitting phosphor.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれか一に
記載の低圧水銀蒸気放電灯において、 気密容器の内面と蛍光体層の間に金属酸化物からなる保
護層を設けたことを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。
6. The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1, wherein a protective layer made of metal oxide is provided between the inner surface of the airtight container and the phosphor layer. Low pressure mercury vapor discharge lamp.
【請求項7】 請求項6に記載の低圧水銀蒸気放電灯に
おいて、 保護層は、Al23 、TiO2 、SiO2 、ZnO、
CeO2 、Y23 のうちの少なくとも1種からなるこ
とを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。
7. The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 6, wherein the protective layer is Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , ZnO,
A low pressure mercury vapor discharge lamp comprising at least one of CeO 2 and Y 2 O 3 .
【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれか一に
記載の低圧水銀蒸気放電灯において、 気密容器内には、水銀蒸気圧制御手段としてアマルガム
が収容されていることを特徴とする低圧水銀蒸気放電
灯。
8. The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1, wherein an amalgam is contained in the airtight container as mercury vapor pressure control means. Mercury vapor discharge lamp.
【請求項9】 請求項1ないし請求項8のいずれか一に
記載の低圧水銀蒸気放電灯と点灯回路とが一体化されて
おり、点灯回路が接続された口金を有して電球形蛍光ラ
ンプを構成していることを特徴とする低圧水銀蒸気放電
灯。
9. A low-pressure mercury vapor discharge lamp according to any one of claims 1 to 8 and a lighting circuit are integrated, and a bulb-type fluorescent lamp having a base to which the lighting circuit is connected. The low-pressure mercury vapor discharge lamp is characterized in that
【請求項10】 請求項1ないし請求項9のいずれか一
に記載の低圧水銀蒸気放電灯を光源として用いたことを
特徴とする照明装置。
10. A lighting device comprising the low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1 as a light source.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002083569A (en) * 2000-07-07 2002-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluorescent lamp and high-intensity discharge lamp
JP2002120394A (en) * 2000-10-16 2002-04-23 Futaba Corp Electron beam excited light emission type print head
JP2002359404A (en) * 2001-05-31 2002-12-13 Nichia Chem Ind Ltd Light-emitting device using phosphor

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