本发明涉及一种通过把皮肤的重现颜色控制在一固定的色点范 围内从而重现出较佳肤色的普通照明用放电管和照明器具。

目前，按照粗略的分类，照明灯具有白炽灯、荧光灯和高亮度放 电管。特别是荧光灯，它具有高效、经济的优点，已在日本普遍使用。

但是，从颜色重现的角度来看，荧光灯的性能劣于白炽灯和/或 日光，对于荧光灯的颜色再现性质已经作过很多研究。

颜色再现性质就是光源的一种影响颜色重现的性质。

评价颜色重现的逼真度的一种方法是定量地确定光源的颜色再 现性质。

这是一种定量说明对象灯具重现的颜色与参照光的相比较在多 大程度上一致的方法，由日本工业标准JIS Z8726-1990的“光源颜 色再现性质的确定方法”规定，借助一种通用颜色再现指数Ra来表 示。JIS Z8726-1990大体上是依据公布于CIE Pcb.13.2的”光源颜 色再现性质的测量和确定方法(1974)”的规定而订出的。

目前，已开发各种照明灯具来改善通用颜色再现指数Ra和灯 具效率。

另一方面，除了确定颜色重现逼真之外，最近对“颜色重现中优 先选择”也已作了研究。

该方法是一种定量确定对象灯具在何种方向上(择优方向或非 择优方向)产生了相对于参照光源的色移的方法。

颜色重现的优先选择的评价是光源颜色再现性质一个重要的因 素。然而还没有一种标准化的方法。这是一个将要研究的课题。

在考虑颜色再现的优先选择时，人体的肤色、食物的颜色和叶子 的绿色都是重要的对象。出于食物展览的需要，已经对各种展览灯具 进行过长期的研究。目前，在肉类展览中已经广泛使用照明灯具。

在考虑普通家用照明灯具的颜色重现的优先选择时，人体肤色 尤其是一个重要的对象(例如，Judd，D.B.，照明工程。，P593-598， (1967)。桑德斯通过实验对照明灯具照射下西方人肤色的优先选择 作了阐明。(Sanders，C.L.，照明工程，P452-456，(1959))。

但是，应该考虑到的是，在照明灯具照射下的日本人肤色的优先 选择色彩与西方人的不同，而且日本人的肤色和对肤色的偏好也与 西方人的不同。

最近，为了使肤色显得漂亮，各家厂商都已对照明灯具进行了开 发。但是，在这些照明灯具中，皮肤的美丽颜色是基于其色点与在参 照光源下的肤色相近的灯具的(例如，对应于5000K的照明灯具的 参照光源是5000K的阳光)。

因此，目前还没有使日本人的肤色显得漂亮的放电管或照明器 具。

为了解决上面的问题，本发明旨在利用经实验确定在照明光线 下日本妇女优先选择的肤色的色区，并根据该色区推断出重现这种 日本妇女喜爱的肤色所需的光源相对光谱分布、照明器具透射片的 光谱透射特性和照明器具反射板的光谱反射特性，以提供发射具有 所需相对光谱分布的光线的通用放电管和照明灯具，特别是一般用 于家庭、商店、办公室等场所的通用照明放电管和照明器具。

首先，将描述实验和结果，由此已经得到了日本妇女所喜爱的照 明光线下肤色色区。

为了确立日本妇女偏好的照明光线下肤色的色区，利用光线调 色装置创造出各种肤色(模特儿的实际面孔肤色)，再让负责颜色评 价的人员观察模特儿的肤色。这里，光线调色装置是一种能够利用计 算机控制三种类型的荧光灯(深红、绿和蓝)的光输出，创造出任何一 种颜色的光的装置。

负责确定颜色的人员要对颜色按照从“最喜爱”到“最不喜爱”划 分的七种程度进行说明。

对每个模特儿要创造出在40种照明发光体下的肤色。背景光和 模特儿的颜色匹配/亮度匹配照明发光体设定为6100K，而各照明放 光体的亮度固定为100坎/平方米。

模特儿是三位年龄为24、28和33的日本妇女，通常不放油彩。

负责说明模特儿面孔肤色的是21位年龄为20—32岁之间的妇 女，她们的辨色能力是正常的。

在分析实验数据时，根据21位评价者对每个模特儿在40种颜 色的照明发光体下的肤色的评价数据(七级评价结果)计算出七级评 价中的每一级的心理学标度。利用得到的心理学标度，就可获得在 40种颜色的照明发光体下的三个模特儿每一种肤色(120种肤色)的 心理学评价值。接下来得到了由多维回归分析导出的方程，由此方法 可以提高120种肤色的色点(利用CIE颜色匹配方程转换为标准光 源D65下色点的CIE1976u′v′色点)与该色点的心理学评价值之间 的相关性。图1表示了从多维回归方程获得较高的心理学评价值的 肤色色区(椭圆2)、心理学评价值最高的色点1(最喜爱的肤色)和按 JIS Z8726-1990计算颜色再现指数用的皮肤检测色NO.15在各种 通用发光放电管下的色点(用CIE颜色匹配方程转换为标准光源 D65下的色点)。

色点3是在“日光型”荧光灯(Ra74，6500K)下按JIS Z8726- 1990计算颜色再现指数用的皮肤测试色NO.15(日本妇女的肤色) 的色点(用CIE颜色匹配方程转换为标准光源D65下的色点)，色点 4是在“冷白光”的荧光灯(Ra61，4200K)下，色点5是在“白光”的荧 光灯(Ra60，3500K)下，色点6是在三重带型的“日光”荧光灯 (Ra88，6700K)下，色点7是在具有强颜色再现性质的日光荧光灯 (Ra98，6500K)下，色点8是在具有强颜色再现性质的“中性”荧光灯 (Ra，99，5000K)下，色点9是在三重带型“中性”荧光灯(Ra88， 5000K)下，色点10是在具有改进的颜色再现性质的“冷白光”的荧 光灯(Ra91，4500K)下，色点11是在三重带型“暖白光”的荧光灯 (Ra88，3000K)下，以及色点12在具有强颜色再现性质的“暖白光” 荧光灯(Ra95，3000K)下。

图1中椭圆2内色区的肤色再现较目前用于普通照明的放电管 的照射下的肤色重现更受人偏爱，它区别于目前普通照明用的放电 管的区域。

由于肉眼的灵敏度随灯光颜色(颜色温度)而变化，肤色的表现 颜色也随灯光颜色温度变化。因此，利用颜色匹配方程转换为标准光 源D65下肉眼的灵敏度下肤色的表现颜色。

通过这种转换，就能够对不同光线颜色(不同的颜色温度)的照 明灯具下的颜色重现进行比较。

采用的是由国际照明委员会(以下简称为CIE)规定的在色度学 上作为标准光源的标准光源D65。

CIE推荐一个CIE颜色匹配方程(在不同的颜色和照度匹配下 预测相关颜色的方法，Pub.CIE 109-1994)用于对标准光源D65下 的颜色匹配作修正。而且，按JIS Z8726-1990计算颜色再现指数用 的皮肤检测色NO.15(日本妇女肤色)是一类根据日本妇女肤色实 际测量值定义并具有如图2所示的光谱辐射因子的皮肤检测色，它 作为标准的皮肤检测色在日本灯具业内被广泛采用，以便根据此皮 肤检测色计算出颜色重现性质从而确定肤色重现的质量。

从图1可以明显地看到，能够由照明光线重现日本妇女喜爱的 肤色的普通照明用放电管还未开发出来。

从这些实验第一次是显示，日本妇女偏爱的照明光源下的肤色 位于长轴为0.0068而短轴为0.0037并且与u′轴成40°角倾斜的椭 圆区域内，采用CIE颜色匹配方程转换成标准光源D65下的色点 后，其中心点(u′，v′)位于CIE1976u′v′色度图上的(0.2425， 0.4895) 处。

因此，本发明可提供通过使用于按JIS Z8726-1990计算颜色重 现指数的皮肤检测色NO.15位于椭圆区域内来择优重现日本妇女 肤色的放电管和照明灯具。

图1是作为本发明基本概念的日本妇女的皮肤检测色NO.15 的色度图；

图2是表示用于按JIS Z8726-1990计算颜色再现指数的日本妇 女皮肤检测色NO.15的光谱辐射因子图；

图3是在按照本发明的较好实施例的放电管的照射下的日本妇 女皮肤检测色NO.15的色度图；

图4是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管的 相对光谱分布图；

图5是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管的 相对光谱分布图；

图6是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管的 相对光谱分布图；

图7是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管的 相对光谱分布图；

图8是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管的 相对光谱分布图；

图9是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管的 相对光谱分布图；

图10是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管 的相对光谱分布图；

图11是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管 的相对光谱分布图；

图12是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管 的相对光谱分布图；

图13是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管 的相对光谱分布图；

图14是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管 的相对光谱分布图；

图15是按照本发明的一个较好实施例的普通照明用的放电管 的相对光谱分布图；

图16是按照本发明的一个较好的实施例的普通照明用的照明 器具的示意图；以及

图17是解释距离SP的示意图。

接着，用来按照JIS Z8726-1990计算颜色再现指数的皮肤测试 色NO.15(日本妇女肤色)在作为本发明较好的实施例的普通照明 用放电管照射下的色点在图3中以色点13—19表示。在图中，色点 13是用来按照JIS Z8726-1990计算颜色再现指数的皮肤测试色 NO.15(日本妇女肤色)在颜色温度为6800K的荧光灯的情况下的 色点(用CIE颜色匹配方程转换为标准光源D65下的色点之后)，色 点14是颜色温度为6700K的荧光灯的情形，色点15是颜色温度为 6700K的荧光灯的情形，色点16为颜色温度为3600K的荧光灯的 情形，色点17为颜色为5300的荧光灯的情形，色点18为颜色温度 为5300K的荧光灯的情形，色点19为颜色温度为6700K的荧光灯 的情形。

用来确定颜色再现性质的皮肤测试色，在这些试验所得的光源 照射下的各色点(已用CIE颜色匹配方程转换为在标准光源D65下 的色点)，都再现在日本妇女喜爱的肤色区域内，如图CIE1976u′v′ 色度图上的色点13—19所示。

而且，使颜色重现于各色点的荧光灯的相对光谱分布示于图 4—图10中。

图4表示色点13的荧光灯的相对光谱分布，图5表示色点14 的荧光灯的相对光谱分布，图6表示色点15的荧光灯的相对光谱分 布，图7表示色点16的荧光灯的相对光谱分布，图8表示色点17的 荧光灯的相对光谱分布，图9表示色点18的荧光灯的相对光谱分 布，图10表示色点19的荧光灯的相对光谱分布。

每种荧光灯的相对光谱分布由峰值波长在400—430纳米、 435--460纳米、500—550纳米、600—635纳米和640—670纳米的 荧光物质混合物构成。

峰值波长为400—430纳米的荧光物质为Sr2P2O7：Eu2+，峰值 波长为435—460纳米的为Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2：Eu2+ 、(Sr，Ca)10(PO4)6Cl2·nB2O3：Eu2+和BaMg2Al16O27：Eu2+ ，峰值波长为500—550纳米的为LaPO4：Ce3+，Tb3+、 La2O3·0.2SiO2·0.9P2O：Ce3+，Tb3+、CeMgAl11O19：Tb3+和 GdMgB5O10：Ce3+，Tb3+，峰值波长为600—635纳米的为Y2O3： Eu3+、GdMgB5O10：Ce3+，Tb3+，Mn2+和GdMgB5O10：Ce3+，Mn2+， 以及峰值浓度为640—700纳米为Mg6As2O11：Mn4+、3.5MgO·0.5MgF2·GeO2 ：Mn4+等。

上述典型的荧光物质混合物表示于本发明的几个较好实施例 中。

图4和图9表示一个由三种荧光物质构成的例子。图4表示一 种由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、LaPO4：Ce3+，Tb3+和3.5Mg0.5MgF2·GeO2 ：Mn4+三种荧光物质混合物以大约9∶76∶15的通量比例 构成的荧光灯，而图9表示由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、LaPO4：Ce3+， Tb3+、LaPO4：Ce3+，Tb3+、Y2O3：Eu3+和3.5MgO·0.5MgF2· GeO2：Mn三种荧光物质混合物以大约7∶76∶17的通量比例构成 的荧光灯。即，有可能通过改变通量比例制造出具有相同荧光物质的 混合物而颜色温度不同的荧光灯。

图5、图6、图7和图8表示一个由四种荧光物质构成的例子，图 5表示由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+和3.5MgO·0.5MgF2·GeO2： Mn4+四种荧光物质的混合物以大约9∶75∶7∶9的通量比例构成 的荧光灯，而图7表示与图5相同的混合物的荧光灯，即，该荧光灯 由以大约以4∶66∶24∶6通量比例的Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、LaPO4 ：Ce3+，Tb3+、Y2O3：Eu3+和3.5MgO·0.5MgF2·GeO2：Mn4+的 混合物构成。

即，即使对于由四种荧光物质混合物构成的荧光灯，与由三种物 质构成的荧光灯一样，可以通过改变通量比例制造出具有相同混合 物而颜色温度不同的荧光灯。图6和图8表示一个采用与图5或图 7不同的荧光物质混合物的例子，图6表示由Sr2P2O7：Eu2+、 BaMg2Al16O27：Eu2+、LaPO4：Ce3+，Tb3+和 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2：Mn4+四种荧光物质混合物大约以1∶7∶78∶14的通量比 较例物成的荧光灯，图8表示由Sr2P2O7：Eu2+、Sr10(PO4)6Cl2： Eu2+、LaPO4：Ce3+，Tb3+和3.5MgO·0.5MgF2·GeO2：Mn4+四 种荧光物质混合物以大约1∶4∶77∶18的通量比例构成的荧光灯。

即，有可能制造出采用各种荧光物质以各种混合方式构成的四 种荧光物质混合物的荧光灯。

而且，图10表示一个由Sr2P2O7：Eu2+、Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、 LaPO4：Ce3+，Tb3+、Y2O3：Eu3+和3.5MgO·0.5MgF2·GeO2： Mn4+五种荧光物质混合物以大约0.7∶9∶75.3∶1∶14的通量比 例构成的例子。

图4—图10表示不同数目荧光物质混合物下各个较好的实施 例。毫无疑问，还有各种可用的混合物。

而且，图5、图6和图7表示颜色温度为6700K的荧光灯的相对 光谱分布，并且经CIE颜色匹配方程转换为标准光源D65下的色点 的皮肤检测色NO.15的各个色点表示为图3CIE1976u′v′色度图上 的色点14、15和19。通过由这些实验获得照明光线，它们被再现到 日本妇女偏爱的肤色区。即，可以认为有好几种能够在相同的颜色温 度下再现日本妇女喜爱的肤色的荧光物质混合物。对于上述之外的 荧光物质(峰值波长为380—780纳米)，如果用于按JIS Z8726— 1990计算颜色重现指数的皮肤测试色(日本妇女肤色)在由这些实 验获得的照明光线下的色点(经CIE颜色匹配方程转换为标准光源 D65下的颜色点)再现到日本妇女偏爱的区域时，也能获得与本实施 例所示的荧光灯相似的效果。

接下来，将描述本发明另一个使用蓝绿荧光物质的较好实施例。 470—495纳米的荧光物质为Sr4Al14O25：Eu2+、BaAl8O13：Eu2+、 2SrO·0.84P2O5·0.16B2O3：Eu2+、(Ba，Ca，Mg)10(PO4)6Cl2： Eu2+等。

在此较好实施例中，用于按照JIS Z8726计算颜色再现指数的 皮肤检测色NO.15(日本妇女肤色)在普通照明用利用上述荧光物 质的Sr4Al14O25：Eu2+6700K放电管的光线下的色点在图3中以色 点20和21表示。

再现该两色点的荧光灯的光谱分布示于图11和图12中。图11 是色点为20的荧光灯的相对光谱分布，而图12是色点为21的荧光 灯的相对光谱分布。而且，图11表示由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、 Sr4Al14O25：Eu2+、LaPO4：Ce3+，Tb3+和3.5MgO·0.5MgF2·GeO2 ：Mn4+四种荧光物质混合物以大约8∶11∶64∶17的通量比 例构成的荧光灯，而图12是表示由Sr10(PO4)6Cl2：Eu2+、Sr4Al14O25 ：Eu2+、LaPO4：Ce3+，Tb3+Y2O3：Eu2+和 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2：Mn4+五种荧光物质的混合物以大约7∶1 3∶61∶6∶13的 通量比例构成的荧光灯。

因此，即使采用蓝绿荧光物质，也能在这些实验获得的照明光线 下使颜色再现于日本妇女偏爱的肤色区内，如图3中CIE1976u′v′ 色度图上的色点20所示。而且在此较好实施例中，虽然使用Sr4Al14O25：Eu2+ 作蓝绿荧光物质，但是即使用其它的蓝绿荧光物质或其它 荧光物质混合物也可以获得相同的效果。

而且，通过将荧光灯的光颜色的色点置于CIE1960uv色度图上 与Planckian轨迹的色点距离介于-0.005—+0.010之间的色点区 内，可以使白色墙壁看上去是白色的，这也适合于用作自然照明光线 的普遍照明用的荧光灯。

而且，通过将荧光灯的光颜色的色点置于CIE1960uv颜色图上 与Planckian轨迹的色点距离介于0—+0.010之间的色点区内，可 以提高灯的效率。

这里，如图17所示，CIE1960uv色度图上检测光源的色点与参 考光源的色点之间的距离定义为色点S与CIE uv1960色度图上交 点P之间距离SP，其中光源的光颜色色点为S(u，v)，在连接色点S 和Planckian轨迹的垂线的一端的交点是P(u0，v0)。但是，在色点S 位于Planckian轨迹左上方(光颜色偏绿一侧)时假定CIE1960uv色 度图上检测光源色点到参考光源色点的距离为正(d＞0)，在色点S 位于右下方(光颜色偏红一侧)时距离为负(d＜0)。

而且，从食物、草、植物、花等肤色以外的对象的颜色再现的角度 对按照本发明的较好实施例的荧光灯进行了考虑。因此，可以确认这 些荧光灯再现的颜色肯定比现在的三重带型荧光灯的更加清晰、明 亮。

因此，它们更适合用作普通照明灯。

几个荧光灯的例子已作为本发明较好的实施例加以描述。但是， 对于高亮度放电管时，若能调整高亮度放电管的相对光谱分布从而 使用于按JIS Z8726-1990计算颜色再现指数的皮肤测试色NO.15 (日本妇女肤色)在由实验获得的照射光线下的色点(经CIE颜色匹 配方程转换为标准光源D65下的色点)再现于日本妇女偏爱的色点 区域内，就可以获得与较好实施例表示的荧光灯相同的效果。

在许多灯具照射下由适合于肤色的照明器具再现偏爱的肤色 时，肉眼能够在颜色上适应主要照明光源的颜色温度。因此，在这种 情况下，如果用于按JIS Z8726-1990计算颜色再现指数的皮肤测试 色NO.15(日本妇女的肤色)在实验获得的照明光线下的色点(经 CIE颜色匹配方程转换为标准光源D65下的色点)再现于日本妇女 偏爱的色点区内，则也可以获得较好实施例的荧光灯的相同的效果。

作为本发明另一个较好的实施例，用于按照JIS Z8726-1990计 算颜色再现指数的皮肤检测色NO.15(日本妇女的肤色)在以放电 管作为重现肤色的局部照射下以D65光线作为基本照明的色点(未 作标准光源D65下颜色匹配校正)画于图3中色点22—24处。

图3中的色点22是用于按JIS Z8756-1990计算颜色再现指数 的皮肤检测色NO.15(日本妇女的肤色)在颜色温度为6900K的荧 光灯下的色点，色点23是用于按JIS Z8756-1990计算颜色再现指数 的皮肤检测色NO.15(日本妇女肤色)在颜色温度为7500K的荧光 灯下的色点，色点24是用于按JIS Z8756-1990计算颜色再现指数的 皮肤检测色NO.15(日本妇女肤色)在颜色温度为7300K的荧光灯 下的色点。用于计算颜色再现指数的皮肤检测色NO.15在实验获得 的照明光线下的各色点再现到日本妇女偏受的肤色区域内，如图3 中CIE1976u′v′色度图上的色点22—24所示。

给出各色点的荧光灯的光谱分布示于图13—15中。图13是色 点为22的荧光灯的相对光谱分布，图14是色点为23的荧光灯的相 对光谱分布，而图15是色点为24的荧光灯的相对光谱分布。

图13、14和15表示Sr2P2O7：Eu2+、LaPO4：Ce3+，Tb3+和 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2：Mn4+三种荧光物质混合物，其中图13 表示以大约4∶82∶14的通量比例的混合物构成的荧光灯，图14表 示以大约5∶83∶12的通量比例的相同混合物构成的荧光灯，而图 15表示以大约5∶83∶13的通量比例的相同混合物构成的荧光灯。

而且，就照明器具而言，如果是带有发射图4—图12所示的相 对光谱分布的照明器具，就能带来与照明灯具相同的效果。

图16表示本发明另一个实施例，其中25是照明器具的外罩，26 为灯管，27为透射板，它能按照灯管26的光使透射光28具有例如 如图4—12所示的相对光谱分布，28为透射光。即，由于当灯管26 发射的光经透射板27作为透射光28输出时具有如图4—12所示的 产生偏爱的肤色的相对光谱分布，所以用于按照JIS Z8726-1990计 算的颜色再现指数的皮肤测试色NO.15在透射光照射下能够再现 于偏爱的肤色区域。

毫无疑问，即使由多灯管而不是只限于单灯管组成的器具发射 如实施例中图4—12的相对光谱分布，也能获得同样的效果。

如按照本发明的上述较好实施例表明的，在本发明的照明光线 下可以重现日本妇女偏爱的属于东方人的日本妇女的肤色，它对普 通照明来说是特别重要的。

而且，毫无疑问，由于同属东方，日本妇女的肤色和具有与日本 妇女相同肤色的东方妇女的肤色都能通过采用按照本发明的普通照 明用放电管和照明器具重现为喜受的肤色。