投光器に使われる高輝度電球の種類と違い

投光器には、さまざまな種類の電球が使われています。投光器を検討中の方は、水銀灯、メタルハライドランプ、ハロゲンランプなどの言葉を耳にしたことがあるのではないでしょうか。それぞれ、何がどう違うのかを解説します。

水銀灯

水銀蒸気の放電時に発生する光を利用した照明です。比較的安価で長寿命、発光効率が高いことが特徴で、街路灯などに広く使われてきました。

点灯させると最初は暗く、明るくなるまでに5分程度の時間がかかります。一度消灯したら、冷めるまで10分程度は再点灯できません。赤色の光が欠けているため光の色が青白く、演色性が悪いというデメリットがあります。

電流が上昇すると管の電圧が低下し、過電流で壊れてしまうため、安定器を必要とします。

水銀は、水俣病の原因となった金属です。この公害事件は世界的にも広く知られており、熊本県で起きた悲劇を繰り返さぬよう、水銀の取り扱いに制限を設けるための法整備が進んでいます。これについては、詳しく別のページで解説します。

ナトリウム灯

ナトリウム蒸気の放電時に発光する光を利用した照明です。水銀灯と同じく発光効率が高く、強い明るさを作り出すことができます。水銀灯と同じく、安定器が必要です。

光の色は、単色のオレンジがかった黄色で、演色性は非常に悪いです。しかし、この単色の黄色い光は波長が長いため、排ガスやほこりの中でも光が乱反射せずに通りやすいという特徴があり、道路やトンネル内の照明に使われてきました。

フォグランプが黄色いのも、同じ理由です。最も波長が長いのは赤色の光ですが、自動車に赤色の灯火は尾灯にしか許されていないので、フォグランプには黄色が採用されているのです。

最近は高圧ナトリウム灯が開発され、演色性の良いナトリウム灯もあります。

メタルハライドランプ

水銀とハロゲン化金属の混合蒸気が封入された電球で、放電時の発光を利用した照明です。水銀灯と同じく、安定器が必要です。

ハロゲン化金属には、ヨウ化ナトリウム、インジウム、スカンジウムといったヨウ化物が使われています。これは、花火に色を付けるときにも使われている物質です。この量や割合によって、光の色を調整することができます。水銀灯やナトリウム灯の、演色性が低いというデメリットを解消する存在といえるでしょう。

寿命が近づいてくると演色性が悪くなり、光の色は青緑色に近づいてきますが、最近ではこれを解消する製品も登場しています。

複数の色が含まれていることから太陽光に近く、植物の成長を促すことができるので、アクアリウム照明にもよく使われています。

水銀灯と比べて長寿命で消費電力も少なく、演色性も高いのですが、ランプ自体が高価であることがデメリットです。

ハロゲンランプ

白熱電球と同じ原理で発光します。フィラメントに通電すると、フィラメントが白熱して光ります。ハロゲンランプは、白熱電球の内部にハロゲンガスを封入したもので、これによってフィラメントを強くし、寿命を長くしています。

少し難しい話ですが、フィラメントは通電を繰り返していると昇華して傷んできます。ハロゲンランプでは、フィラメントのタングステンとハロゲンが化合し、昇華しても再びフィラメントに戻るという反応を繰り返しています。

このため、フィラメントを強く発光させても壊れにくく、長寿命を実現しているのです。

ハロゲンランプは効率の良いランプなので、非常に明るく、電球自体が小型でも十分な性能を発揮します。ただし、白熱電球をさらに強く発光させる仕組みなので、非常に熱くなる点は難点です。

LED電球

電圧を加えると発光する半導体の性質を利用した照明です。上に並ぶほかの電球とは、仕組み自体がまったく違います。よく知られている通り、画期的ともいえる長寿命、省電力を実現した明かりです。

白熱球や蛍光灯に代わるものとして、普及が進められています。

水銀灯やナトリウム灯などの高輝度放電ランプ（H.I.D.）とは異なりますが、小さなランプをたくさん集めることで強い光が得られます。大量に使っても省電力なので、投光器にも続々と採用されています。