JP2000215859A - 赤外線反射膜付白熱電球 - Google Patents
赤外線反射膜付白熱電球Info
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- JP2000215859A JP2000215859A JP11017190A JP1719099A JP2000215859A JP 2000215859 A JP2000215859 A JP 2000215859A JP 11017190 A JP11017190 A JP 11017190A JP 1719099 A JP1719099 A JP 1719099A JP 2000215859 A JP2000215859 A JP 2000215859A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の赤外線反射膜付電球においては、設け
られている赤外線反射膜が反射できる波長範囲が狭いも
のであったのでそれ程の効率の向上が望めないと言う問
題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、赤外線反射膜３の低屈折
率膜３ａの内の少なくとも１層の膜厚が１．８×（２０
０〜３５０nm）〜２．４×（２００〜３５０nm）の範囲
とされている赤外線反射膜付白熱電球１としたことで、
赤外線を反射するときの波長帯域を従来技術の８００〜
１２００nmから８００〜１５００nmと略２倍程度に拡大
することを可能としてフィラメント４に帰還する熱量を
増加させ、効率の向上を可能として課題を解決するもの
である。
られている赤外線反射膜が反射できる波長範囲が狭いも
のであったのでそれ程の効率の向上が望めないと言う問
題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、赤外線反射膜３の低屈折
率膜３ａの内の少なくとも１層の膜厚が１．８×（２０
０〜３５０nm）〜２．４×（２００〜３５０nm）の範囲
とされている赤外線反射膜付白熱電球１としたことで、
赤外線を反射するときの波長帯域を従来技術の８００〜
１２００nmから８００〜１５００nmと略２倍程度に拡大
することを可能としてフィラメント４に帰還する熱量を
増加させ、効率の向上を可能として課題を解決するもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲンランプな
ど高効率の白熱電球に関するものであり、詳細にはバル
ブに可視光は通過させ、赤外線は反射させる波長選択性
の反射膜を設け、これによりフィラメントに赤外線を帰
還させるものとして一層にフィラメントの温度を上昇さ
せて効率の向上を図るものとした白熱電球に係るもので
ある。
ど高効率の白熱電球に関するものであり、詳細にはバル
ブに可視光は通過させ、赤外線は反射させる波長選択性
の反射膜を設け、これによりフィラメントに赤外線を帰
還させるものとして一層にフィラメントの温度を上昇さ
せて効率の向上を図るものとした白熱電球に係るもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の白熱電球９０の構成の例
を示すものが図５であり、この白熱電球９０のバルブ９
１の外面には高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層し
た赤外線反射膜９２が設けられ、フィラメント９３から
放射される赤外光の一部を反射してフィラメント９３に
戻し、ランプ効率を向上させるものとしている。
を示すものが図５であり、この白熱電球９０のバルブ９
１の外面には高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層し
た赤外線反射膜９２が設けられ、フィラメント９３から
放射される赤外光の一部を反射してフィラメント９３に
戻し、ランプ効率を向上させるものとしている。
【０００３】表３は、前記赤外線反射膜９２の構成を示
すものであり、前記高屈折率膜としてはTiO2（屈折率≒
２．１）などの素材を採用し、低屈折率膜としてはSiO2
（屈折率≒１．４６）などの素材を採用し、１層目は低
屈折率膜の１／８波長の膜厚とし、以下、２層目から１
０層目（層数は自在）までを高屈折率、低屈折率、高屈
折率、…………、高屈折率、とそれぞれが１／４波長の
膜厚で交互にバルブ９１の表面に積層していき、最後の
１１層目として低屈折率膜の１／８波長の膜厚を形成し
た、いわゆるＳＷ（Short Wave Pass）型の赤外線反射
膜９２として形成するものである。
すものであり、前記高屈折率膜としてはTiO2（屈折率≒
２．１）などの素材を採用し、低屈折率膜としてはSiO2
（屈折率≒１．４６）などの素材を採用し、１層目は低
屈折率膜の１／８波長の膜厚とし、以下、２層目から１
０層目（層数は自在）までを高屈折率、低屈折率、高屈
折率、…………、高屈折率、とそれぞれが１／４波長の
膜厚で交互にバルブ９１の表面に積層していき、最後の
１１層目として低屈折率膜の１／８波長の膜厚を形成し
た、いわゆるＳＷ（Short Wave Pass）型の赤外線反射
膜９２として形成するものである。
【０００４】
【表３】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成の赤外線反射膜９２においては、図６にも
波長−透過率曲線Ｔ９２として示すように、中心波長と
して１０００nmを設定した場合、±２０％、即ち、８０
０〜１２００nmの狭い範囲しか反射できず、結果として
はそれほどの効率の向上が得られないと言う問題点を生
じている。
た従来の構成の赤外線反射膜９２においては、図６にも
波長−透過率曲線Ｔ９２として示すように、中心波長と
して１０００nmを設定した場合、±２０％、即ち、８０
０〜１２００nmの狭い範囲しか反射できず、結果として
はそれほどの効率の向上が得られないと言う問題点を生
じている。
【０００６】また、上記の課題の解決策として、上記に
説明したＳＷ型の波長の異なるものを組み合わせる手段
も提案されているが、この場合には反射する波長の範囲
が可視光にかかることが多く、即ち、可視光をカットす
るものとなって、むしろ暗くなると言う問題点を生じ、
本質的な解決策とは成らないものであった。
説明したＳＷ型の波長の異なるものを組み合わせる手段
も提案されているが、この場合には反射する波長の範囲
が可視光にかかることが多く、即ち、可視光をカットす
るものとなって、むしろ暗くなると言う問題点を生じ、
本質的な解決策とは成らないものであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
の課題を解決するための具体的な手段として、光学膜厚
が共に２００〜３５０nmの高屈折率膜と低屈折率膜とが
交互にバルブの内外何れかの面に設けられた赤外線反射
膜付白熱電球において、前記赤外線反射膜の内の低屈折
率膜の少なくとも１層の膜厚が１．８×（２００〜３５
０nm）〜２．４×（２００〜３５０nm）の範囲とされて
いることを特徴とする赤外線反射膜付白熱電球を提供す
ることで課題を解決するものである。
の課題を解決するための具体的な手段として、光学膜厚
が共に２００〜３５０nmの高屈折率膜と低屈折率膜とが
交互にバルブの内外何れかの面に設けられた赤外線反射
膜付白熱電球において、前記赤外線反射膜の内の低屈折
率膜の少なくとも１層の膜厚が１．８×（２００〜３５
０nm）〜２．４×（２００〜３５０nm）の範囲とされて
いることを特徴とする赤外線反射膜付白熱電球を提供す
ることで課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すもの
は本発明に係る赤外線反射膜付電球（以下に電球１と略
称する）であり、この電球１もバルブ２の外表面に赤外
線反射膜３が設けられ、この赤外線反射膜３により赤外
線（熱）をフィラメント４に帰還させ、発光効率の向上
を目的とするものである点は従来例のものと同様であ
る。
態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すもの
は本発明に係る赤外線反射膜付電球（以下に電球１と略
称する）であり、この電球１もバルブ２の外表面に赤外
線反射膜３が設けられ、この赤外線反射膜３により赤外
線（熱）をフィラメント４に帰還させ、発光効率の向上
を目的とするものである点は従来例のものと同様であ
る。
【０００９】ここで、発明者は前記赤外線反射膜３は、
例えばSiO2（屈折率≒１．４６）で形成された低屈折率
膜と、例えばTiO2（屈折率≒２．１）で形成された高屈
折率膜とを交互に積層するときに、基本的には従来例の
ものと同様に高低両屈折率膜共に１／４波長の膜厚とす
るものであるが、低屈折率膜の一部の膜厚を変更するこ
とで反射する波長の帯域を変化させられることを見いだ
した。
例えばSiO2（屈折率≒１．４６）で形成された低屈折率
膜と、例えばTiO2（屈折率≒２．１）で形成された高屈
折率膜とを交互に積層するときに、基本的には従来例の
ものと同様に高低両屈折率膜共に１／４波長の膜厚とす
るものであるが、低屈折率膜の一部の膜厚を変更するこ
とで反射する波長の帯域を変化させられることを見いだ
した。
【００１０】表１は本発明により形成された赤外線反射
膜３の構成の第一の実施形態を示すものであり、この第
一実施形態では、基本的にはバルブ２の外表面に第一層
として１／４波長（この実施形態の場合は膜厚＝２６０
nm）の膜厚の高屈折率層を設け、第二層として同様に１
／４波長の低屈折率層というように、高屈折率層と低屈
折率層とを交互に１８層設けるものである。
膜３の構成の第一の実施形態を示すものであり、この第
一実施形態では、基本的にはバルブ２の外表面に第一層
として１／４波長（この実施形態の場合は膜厚＝２６０
nm）の膜厚の高屈折率層を設け、第二層として同様に１
／４波長の低屈折率層というように、高屈折率層と低屈
折率層とを交互に１８層設けるものである。
【００１１】
【表１】
【００１２】ここで、この実施形態では、第４層目の低
屈折率層と、第８層目の低屈折率層とを１／２波長（こ
の実施形態の場合は膜厚＝５２０nm）として形成するも
のである。尚、この実施形態においても第１８層目の低
屈折率層は１／８波長の膜厚として形成してあり、特性
をＳＷ型に近似させてある。また、第１層の内側に１／
８波長の膜厚の低屈折率層を設けて、完全なＳＷ型とし
ても良い。
屈折率層と、第８層目の低屈折率層とを１／２波長（こ
の実施形態の場合は膜厚＝５２０nm）として形成するも
のである。尚、この実施形態においても第１８層目の低
屈折率層は１／８波長の膜厚として形成してあり、特性
をＳＷ型に近似させてある。また、第１層の内側に１／
８波長の膜厚の低屈折率層を設けて、完全なＳＷ型とし
ても良い。
【００１３】上記の構成とした赤外線反射膜３の波長−
透過率特性Ｔ３を示すものが図２であり、従来例のもの
と比較（図６参照）して明らかに略４００nm程度赤外線
反射領域が拡がり、即ち、フィラメント４に帰還される
熱量が増加することが見て取れるものである。よって、
この実施形態の赤外線反射膜３によれば電球１の効率の
向上が可能である。
透過率特性Ｔ３を示すものが図２であり、従来例のもの
と比較（図６参照）して明らかに略４００nm程度赤外線
反射領域が拡がり、即ち、フィラメント４に帰還される
熱量が増加することが見て取れるものである。よって、
この実施形態の赤外線反射膜３によれば電球１の効率の
向上が可能である。
【００１４】図３は、同じく本発明に係る赤外線反射膜
３１（図１を参照）の第二の実施形態における波長−透
過率特性Ｔ３１を示すものであり、このときの赤外線反
射膜３１の構成は前記した第一の実施形態とほぼ同様で
あるが、前記第４層と第８層との波長に対する影響を検
討するために、膜厚５２０nmから５７２nmへと略１０％
増加して特性を測定したものである。
３１（図１を参照）の第二の実施形態における波長−透
過率特性Ｔ３１を示すものであり、このときの赤外線反
射膜３１の構成は前記した第一の実施形態とほぼ同様で
あるが、前記第４層と第８層との波長に対する影響を検
討するために、膜厚５２０nmから５７２nmへと略１０％
増加して特性を測定したものである。
【００１５】そして、このときの特性は図２との比較で
も明らかなように、赤外線に対する反射領域がやや長波
長側にシフトした以外には前の実施形態とほぼ同様な特
性が得られ、即ち、電球１の効率が向上させるものであ
ることが確認された、尚、ここでの図示は省略するが、
発明者が上記と同様に第４層と第８層とに様々な膜厚を
設定して検討を行った結果では、１／２波長に対して
０．９〜１．２の範囲で実用性があることを確認した。
も明らかなように、赤外線に対する反射領域がやや長波
長側にシフトした以外には前の実施形態とほぼ同様な特
性が得られ、即ち、電球１の効率が向上させるものであ
ることが確認された、尚、ここでの図示は省略するが、
発明者が上記と同様に第４層と第８層とに様々な膜厚を
設定して検討を行った結果では、１／２波長に対して
０．９〜１．２の範囲で実用性があることを確認した。
【００１６】表２は発明者による更なる検討結果である
第三の実施形態の赤外線反射膜３２（図１を参照）の構
成を示すものであり、そして図４はこの第三の実施形態
の赤外線反射膜３２の波長−透過率特性Ｔ３２を示すも
のであり、前述の実施形態では何れも層数を１８層と
し、膜厚を１／２波長近傍とする低屈折率層３ａは第４
層と第８層に設定するものであった。これに対して、こ
の実施形態においては層数を１４層とし、膜厚を１／２
波長近傍（膜厚＝５７２nm）とする低屈折率層３ａを第
２層と第６層とに設定したものである。
第三の実施形態の赤外線反射膜３２（図１を参照）の構
成を示すものであり、そして図４はこの第三の実施形態
の赤外線反射膜３２の波長−透過率特性Ｔ３２を示すも
のであり、前述の実施形態では何れも層数を１８層と
し、膜厚を１／２波長近傍とする低屈折率層３ａは第４
層と第８層に設定するものであった。これに対して、こ
の実施形態においては層数を１４層とし、膜厚を１／２
波長近傍（膜厚＝５７２nm）とする低屈折率層３ａを第
２層と第６層とに設定したものである。
【００１７】
【表２】
【００１８】このときには、波長−透過率特性Ｔ３２は
図２および図３との比較でも明らかなように波長に対す
る選択性の先鋭度はやや低下する傾向が認められるもの
の、赤外線に対する反射領域はむしろ拡がる傾向にあ
り、充分に実用性があることが確認された。また、何れ
の実施形態においても明らかなように本発明の赤外線反
射膜３〜３２においては波長４００〜８００nmの可視光
部分に対する透過率を確保するものであるので、赤外線
反射膜を設けたことに起因する光量低下は生じないもの
とすることができる。
図２および図３との比較でも明らかなように波長に対す
る選択性の先鋭度はやや低下する傾向が認められるもの
の、赤外線に対する反射領域はむしろ拡がる傾向にあ
り、充分に実用性があることが確認された。また、何れ
の実施形態においても明らかなように本発明の赤外線反
射膜３〜３２においては波長４００〜８００nmの可視光
部分に対する透過率を確保するものであるので、赤外線
反射膜を設けたことに起因する光量低下は生じないもの
とすることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、赤
外線反射膜の屈折率膜の内の少なくとも１層の膜厚が
１．８×（２００〜３５０nm）〜２．４×（２００〜３
５０nm）の範囲とされている赤外線反射膜付白熱電球と
したことで、赤外線を反射するときの波長帯域を従来技
術の８００〜１２００nmから８００〜１５００nmと略２
倍程度に拡大することを可能とするものである。
外線反射膜の屈折率膜の内の少なくとも１層の膜厚が
１．８×（２００〜３５０nm）〜２．４×（２００〜３
５０nm）の範囲とされている赤外線反射膜付白熱電球と
したことで、赤外線を反射するときの波長帯域を従来技
術の８００〜１２００nmから８００〜１５００nmと略２
倍程度に拡大することを可能とするものである。
【００２０】このことは当然に、フィラメントに帰還さ
れる熱量の増加となり、同じ消費電力であればより光量
の多いものとし、また、同じ光量であれば消費電力がよ
り少なくてすむものとして、この種の赤外線反射膜付電
球の性能の向上に極めて優れた効果を奏するものとな
る。
れる熱量の増加となり、同じ消費電力であればより光量
の多いものとし、また、同じ光量であれば消費電力がよ
り少なくてすむものとして、この種の赤外線反射膜付電
球の性能の向上に極めて優れた効果を奏するものとな
る。
【図１】 本発明に係る赤外線反射膜付電球の実施形態
を一部を破断した状態で示す側面図である。
を一部を破断した状態で示す側面図である。
【図２】 同じ第一の実施形態の波長−透過率特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】 同じく本発明に係る赤外線反射膜の第二の実
施形態の波長−透過率特性を示すグラフである。
施形態の波長−透過率特性を示すグラフである。
【図４】 第三の実施形態の赤外線反射膜の波長−透過
率特性を示すグラフである。
率特性を示すグラフである。
【図５】 従来例を一部を破断して示す側面図である。
【図６】 従来例の赤外線反射膜の波長−透過率特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【符号の説明】 １……赤外線反射膜付電球 ２……バルブ ３、３１、３２……赤外線反射膜 ４……フィラメント Ｔ３……第一の実施形態の赤外線反射膜の波長−透過率
特性 Ｔ３１……第二の実施形態の赤外線反射膜の波長−透過
率特性 Ｔ３２……第三の実施形態の赤外線反射膜の波長−透過
率特性
特性 Ｔ３１……第二の実施形態の赤外線反射膜の波長−透過
率特性 Ｔ３２……第三の実施形態の赤外線反射膜の波長−透過
率特性
Claims (1)
- 【請求項１】 光学膜厚が共に２００〜３５０nmの高屈
折率膜と低屈折率膜とが交互にバルブの内外何れかの面
に設けられた赤外線反射膜付白熱電球において、前記赤
外線反射膜の内の低屈折率膜の少なくとも１層の膜厚が
１．８×（２００〜３５０nm）〜２．４×（２００〜３
５０nm）の範囲とされていることを特徴とする赤外線反
射膜付白熱電球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11017190A JP2000215859A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 赤外線反射膜付白熱電球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11017190A JP2000215859A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 赤外線反射膜付白熱電球 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000215859A true JP2000215859A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11937029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11017190A Pending JP2000215859A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 赤外線反射膜付白熱電球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000215859A (ja) |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP11017190A patent/JP2000215859A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |