JPH07105213B2 - 白熱ランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、対称軸、この対称軸を横切る最大値径、この
最大直径の後方にあり、その自由端が、接点を有するラ
ンプキャップを支持するネック状の第１壁部分、内部に
対してくぼんだ第２壁部分、内部に対してくぼんだ第３
壁部分、および前記の最大直径の前面にランプキャップ
に対向して位置する内部に対してくぼんだ第４壁部分を
そなえた真空気密に密封された吹込成形（blown）ガラ
スランプ容器と、前記の対称軸を横切る略々一平面内に
該軸の回りに配設されたらせん状に巻回されたフィラメ
ントと、このフィラメントを定位する手段と、前記フィ
ラメントとランプキャップとを相互に接続する電流供給
線とを有する白熱ランプに関するものである。

このタイプのランプは米国特許第2,110,590号で既知で
ある。

この既知のランプでは、第２壁部分は、ネック状壁部分
内に配設された反射器と共に、軸方向断面で半楕円を形
成する。第３壁部分は、放物線軸に平行な軸の回りに回
転された放物線の分枝で、この場合放物線の軸は、放物
線の分枝と回転の軸との間にある。２つの壁部分はミラ
ー被覆され、１つの円上に位置するそれ等の焦点は一致
し、フィラメントは、これ等の焦点を通る平面内に配さ
れる。

前記の既知のランプは、発生光の十分なビームを得るよ
うに深い反射器内にフィラメントが取付けられねばなら
ない場合に放物線状反射器が焦点面において狭すぎると
いう問題の解決を与え、しかもランプの横断方向の寸法
が通常の寸法を越えるとを避けたものである。

既知のランプでは放物線の分枝は軸方向断面において離
され、焦点面におけるランプ容器は幅が広い。それで
も、焦点面内のフィラメントは、ランプ容器の最大直径
よりも遥かに離れてランプ容器の狭い部分に位置されて
いる。したがってこの既知のランプの欠点は、ランプ容
器のオーバーヒートを避けるために比較的小電力のフィ
ラメントしか取付けることができないということであ
る。

主電源電圧で作動されるように意図された15Wから100W
の間の電力例えば15,25,40,60,75および100Wの電力を有
するランプは数多くのタイプのものがつくられている。
ランプ容器壁の仕上げすなわち被覆または処理だけでな
く、その形や寸法およびフィラメントを定位する手段の
ようなランプの内部部分も相違する。

前記の電力範囲で主電源電圧により作動される白熱ラン
プには次のようなものがある。

−ミラー被覆された放物線状に彎曲された壁部分を有
し、この壁部分に対向して、例えばエッチング処理のた
めにグレーズ（glaze）された（僅かに光散乱性にされ
た）おおび／または着色された窓が位置する前記の米国
特許に記載されたようなランプ； −透明かつや消し或いはまた白か着色光散乱層で被覆さ
れた略々球状のランプ球を有するランプ； −ネック状壁部分に隣接して円錐状壁をまた対向して彎
曲壁部分を有し、円錐状壁部分には白または着色光散乱
層が設けられ、彎曲壁部分は僅かに光散乱性で場合によ
っては着色されたランプ。このランプは光をすべての側
に出すが、軸に沿ってネック状壁部分と反対の方向には
他の方向よりも大きい光度を与える； −ネック状部分に対向して球状壁部分を有し、この球状
壁部分は、ミラー被覆されるかまたは例えば白い光散乱
被覆をそなえる。

これ等の多数のタイプのランプの製造は、製造機械およ
び該製造機械間にそれ等の特有の供給および導出機構や
それ等に特有の移送手段を必要とし更にまた個別のパッ
キングを必要とするランプ容器のタイプの多様性のため
に非常に複雑である。したがって、１つのタイプのラン
プから他のタイプのランプへの製造機械の再調節は極め
て手のかかる作業である。製造の別の複雑さは、種々の
タイプのライプはフィラメントを定位するためにそれ等
に特有の手段を必要とすることである。

本発明の目的は、多様な異なるタイプから１つのランプ
を実現するために、このランプ容器が被覆または任意の
処理作業を有していることができるように形成された吹
込成形ガラスランプ容器を有する白熱ランプを得ること
にある。

本発明は、冒頭に記載したタイプの白熱ランプを次のよ
うにすることによって前記の目的を達成したものであ
る、すなわち、軸方向断面における第２壁部分は、実質
的に円弧に従って彎曲され、ネック状第１壁部分と最大
直径との間を殆ど横断方向に延在し、曲率中心は最大直
径の前面において軸の他方の側に位置し、軸方向断面に
おける第３壁部分は、実質的に円弧に従って彎曲され、
最大直径の前面において殆んど軸方向に延在し、曲率中
心は最大直径の後方において対称軸の他方の側に位置
し、最大直径の近くで前記の第２壁部分に次第に移行
し、フィラメントは最大直径の近くに配設される。

第２壁部分は軸方向断面で殆ど横断方向に延在するの
で、ランプ容器はネック状壁部分から著しく拡がる。こ
のことは前記の米国特許との著しい相違である。この結
果、たとえばランプが通常の軸方向寸法を有するとして
も、フィラメントをランプ容器の最大直径の近くに配す
ることが可能となり、しかもランプ容器の奥深くすなわ
ちネック状部分に比較的近くに位置される。

このことは大きな利点を有する。小さい電力（例えば25
W）を使用する市販のランプでも普通である略々60mmの
最大直径に対し、フィラメントが最大直径の近くに位置
するために大きな電力（例えば75または100W）を有する
フィラメントを内蔵することができる。このランプは、
最大直径の前面にかなりの寸法を有するので、ミラー被
覆の実施態様の場合には、フィラメントは大きな立体角
にわたってミラー被覆された壁で取囲まれる。

以下に本発明を図面の実施例によって更に詳しく説明す
る。

第１図において、白熱ランプは、真空気密にシールさ
れ、対称軸２、この対称軸を横切る最大直径３およびこ
の最大直径３の後方のネック状第１壁部分４をする吹込
成形ガラスランプ容器１を有する。前記のネック状第１
壁部分４の自由端は、接点6,7を有するランプキャップ
５を支持する。ランプ容器１は更に、内部に対してくぼ
んだ第２壁部分8,8′、内部に対してくぼんだ第３壁部
分9,9′、および最大直径３の正面にランプキャップ５
と対向して位置する、内部に対してくぼんだ第４壁部分
10を有する。らせん状に巻回されたフィラメント11″が
対称軸２の回りにこの軸を横切る略々一平面内に配設さ
れる。ランプは、前記のフィラメントおよびこのフィラ
メントとランプキャップの接点6,7を相互接続する電流
供給線13を定位する手段12を有する。

第２壁部分8,8′は軸方向断面で略々円弧に従って彎曲
され、ネック状第１壁部分４と最大直径３の間を大体横
断方向に延在する。（図面は、ネック状第１壁部分４か
ら最大直径３迄のランプ容器１の寸法が軸方向よりも横
断方向に非常に大きいことを示す）。第２壁部分８の曲
率中心14は最大直径３の前面において対称軸２の他方の
側にある。この壁部分８が延在する主な横断方向は、曲
率中心14が最大直径３より比較的遠く離れていることを
意味する。

第３壁部分9,9′は軸方向断面に実質的に円弧に従って
彎曲され、最大直径３の前面を略々軸方向に延在する。
この第３壁部分は、最大直径３の後方で対称軸２の他方
の側にある曲率中心15を有する。壁部分9,9′は、最大
直径３の近くで第２壁部分8,8′に次第に変わる。

フィラメント11″は最大直径３の近くに配設される。

好ましい一実施態様では、第４壁部分は軸方向断面にお
いて対称軸より離れた領域で実質的に円弧に従って彎曲
され、この場合曲率中心は対称軸に近く且つフィラメン
トの前面に位置する。この実施態様は、ランプがボール
−ミラー（bowl−mirror）ランプの形をとることができ
るという利点を有する。この場合ランプはフィラメント
の前面の壁部分に反射被覆を有する。代わりに、このよ
うなランプは、例えば前記の壁部分上に部分的に反射
性、部分的に透光性の白い被覆を有することもできる。

第１図はこの形を示す。第４壁部分10は対称軸２から離
れて環状領域16,16′を有し、この領域では、該壁部分
は軸方向断面において実質的に円弧に従って彎曲され
る。前記の領域16の曲率中心17は、対称軸２に近く且つ
フィラメント11″の前面に位置する。対称軸２に直ぐ近
くの領域18では、第４壁部分10はより大きな曲率半径を
もってもよく、或いは尖頭アーチ（ogive）でもよい。
第１図では、例えばアルミニウム、銀、銅／アルミニウ
ム、金の反射被覆を符号19で示してある。この図面は、
フィラメント11″がすべての方向にランプ容器１の壁か
ら比較的大きな距離にあることを示している。

第１図と同じ形のランプ容器１は全体が透明かまたは実
質的につや消しであってもよい。代わりに、このランプ
容器は、場合によっては白または色つき顔料より成る光
散乱被覆を有することもできる。１つの特別の実施態様
では、このランプ容器１は壁部分4,8,8′および9,9′上
に白い光散乱被覆を有し、一方壁部分10はグレーズされ
るか或いは顔料を施さないかまたは僅かに顔料を施した
被覆を有する。この場合ランプは、ランプ全体に同じ被
覆が設けられた場合よりも多くの光を前方すなわち対称
軸２に対して比較的小さな角度で延在する方向に照射す
る。このランプは小さな側方輝度を有する。これ等すべ
ての実施態様において、フィラメント11″を定位するの
に同じステム12を用いることができる。

本発明のランプを反射電球として構成する場合にも、同
じフィラメントを定位するのに同じ手段および同じステ
ムを用いることができるということは特に重要である。

本発明の白熱ランプに用いるのに適した吹込成形ガラス
球の重要な特性は、機械的に強いということである。し
たがってこのガラス球は真空ランプの製造またはミラー
被覆の製造のために排気されるのに適している。

第２図から第５図において同じ部分は第１図と同一符号
を有する。

ランプ容器21の内面には、壁部分8,8′と9,9′上ならび
に壁部分４の一部上にミラー被覆29が設けられる。

第２図は、点11においてフィラメントにより壁部分９′
の方向に照射され、この壁部分で反射される光の通路を
示す。したがって壁部分９′は、光が軸２に対し大きな
角度で出るのを阻止するスクリーンを構成する。この壁
部分９′は、入射光を後方に壁部分８に反射し、この壁
部分８は、光線窓として機能する壁部分10を通して光を
前方に投射する。壁部分９′は前記の光線に対するスク
リーンを構成するが、壁部分９は、壁部分８で反射され
て出てくる光線に対して何等のまたは実質的に何等の防
げにならないことは注目に値する。

第３図は、フィラメントの点11′より壁部分９′に投射
された光線はやはり壁部分８に向けて反射され、次い
で、壁部分９が本質的に光線をさえぎることなしに前記
の壁部分８により外部に投射されることを示す。

第４図より明らかなように、フィラメントの点11から壁
部分８′に投射された光線は反射され、壁部分９′によ
る何等のまたは実質的に何等の防げなしに光線窓10を通
って外部に出ることができる。

更に第５図は、フィラメントの点11′によって壁部分
８′に投射された光線がやはり壁部分９′による何等の
または実質的に何等の防げなしに前記壁部分８′によっ
て外部に投射されることを示す。

球21の対称性を考えれば、壁部分８または壁部分９に直
接に入射する対応した光線路がある。

したがって、ミラー被覆壁部分9,9′は多重の機能を有
する、すなわち、（ａ）光が軸２に対して大きな角度で
出るのを阻止し、（ｂ）壁部分8,8′で構成された主反
射器と共働し、（ｃ）壁部分8,8′で反射された光に対
して少なくとも実質的に何等の防げとならない。

第２図〜５図に示したビーム成分は、反射せずに直接に
出る光によって増強される。ミラー被覆壁部分8,8′と
9,9′は、完成されたランプ内でフィラメント11″を略
々2.5πsrの立体角にわたって取囲むので、反射体をネ
ック状第１壁部分４内に設けなくても、発生された光の
殆どの部分が１つのビームに集中される。

フィラメントは種々の形で、例えば実質的に開円（open
circle）としてまたは２等辺台形（isosceles trapezi
um）の３つの辺に沿って配することができる。

本発明のランプの一実施態様では、放物線状に彎曲され
た壁部分がネック状壁部分の近くの領域に起伏（relie
f）を有する。この壁部分はこの領域で粗面にされ、つ
や消しにされまたはグレーズされることもできる。一方
において、軸方向断面で波形を壁部分に重畳することが
できる。その大きさは、ネック状壁部分への距離が増す
と共に減少することができる。このような起伏は、その
反射器設計においてランプの光ビームの光度を均質にす
ることができる。第２壁部分上に重畳された波形は、球
の吹込の間に該球に形成することができるので極めて魅
力がある。

第６図においては、球41の第２壁部分48,48′はネック
状第１壁部分４に近い領域に起伏を有する。ネック状第
１壁部分４への距離が増すと共に大きさが減少する波形
49が前記の壁部分に重畳される。

第２〜５図に示した球よりつくられ、60mmの最大直径を
有し、225Vで40Wの電力を消費したランプは、等辺５角
形の４辺に沿って配設されたフィラメントを有した。こ
のランプは、550cdの中心値と、２×15゜のビーム幅を
有する光を発生した。同じ電力で最大直径63mmの市販の
反射ランプは、同じビーム幅で450cdの中心値を有する
光ビームを発生する。前記の角内では、本発明のランプ
の光束は前記の市販のランプの光束よりも35％大きかっ
た。

ミラー被覆を設けた共働壁部分をやはり有する白熱ラン
プは英国特許第2,097,997号より知られている。ランプ
容器のネックの近くで著しく拡がるミラー被覆壁部分
は、このランプでは放物面である。ミラー被覆球状壁部
分がこれに対向して位置する。これ等の２つの壁部分
は、略々横断方向に延在する環状壁部分で連結されてい
る。この既知のランプは、ボール−ミラーランプが通常
外部反射器と一緒に果たす機能を組合せたものである。
球状反射器は、光を外部に投射すべき放物面反射器に光
を投射する。

この既知のランプは数多くの欠点を有する。フィラメン
トはランプ容器の最大直径に配設されるが、このフィラ
メントに遥かに近く位置する球状壁部分で取囲まれてい
る。したがってこのランプは、比較的低い電力を使用す
るフィラメントしか有することができない。

球状壁部分は放物面ミラー被覆壁部分に投光するがこの
壁部分のかなりの部分をさえぎりもし、球状部が熱の観
点から比較的大きくしなければならないのでなおさらそ
うである。

第２壁部分と第３壁部分がミラー被覆され、環状スクリ
ーンがランプ容器内にこれと同軸に配設された本発明の
白熱ランプの特定の実施態様では、このスクリーンは、
一部は第３壁部分でまた一部は第４壁部分で径方向に取
囲まれる。

このようなスクリーンは、ミラー被覆壁部分で反射され
た光の通路を何等または実質的に何等妨げることがな
い。他方において、このスクリーンは、ミラー被覆壁部
分の反射なしに直接にフィラメントにより放射された光
が軸に対して比較的大きな角度でランプ容器から出るの
を阻止する。したがってこのスクリーンは、ランプに対
してより高い視覚上の快適性を与え、一方、軸と小さな
角度をなす光線のビームの光束は何等または実質的に何
等小さくならない。

環状のスクリーンは、例えば、円筒状でもよい。代わり
に、このスクリーンを第４壁部分に向かって狭めること
も可能である。スクリーンは、例えば、曲率中心をフィ
ラメントの幾何中心と一致させて球面状に彎曲すること
もできる。代わりに、スクリーンを非球面状に彎曲し、
例えば放物面としてもよい。若しこのような狭められた
スクリーンが反射すると、入射光は第２壁部分に反射さ
れることができ、この部分により、集中された光ビーム
に加えられることができる。

スクリーンは、フィラメントを定位する手段によって支
持することができる。別の方法は、フィラメントを、ラ
ンプ容器の壁と接するばねによって支持することであ
る。好ましい実施態様では、このばねは、ネック状第１
壁部分がミラー被覆第２壁部分に移行する部分において
該第１壁部分の幅の狭くされた部分と共働する。

このような幅の狭くされた部分は既に本来次のような利
点を有する。すなわち、ミラー被覆第２壁部分の表面は
該壁部分が比較的軸に近く延在するために比較的大きく
またそれにも拘わらずネック状壁部分はランプキャップ
の近く迄比較的幅が広い。したがって、このランプは、
ランプキャップをランプホルダーに配設した後は該ラン
プキャップに標準のテストフィンガで触れることができ
ないとした安全要件を満足する。

第７図はこのようなランプを示す。この図面の部分中第
１図の部分に相当するものは同じ符号を有する。ランプ
容器61は、第１のネック状壁部分64が第２壁部分68,6
8′に移行する部分で幅を狭められた部分80を有する。
第２壁部分68,68′と第３壁部分69,69′はミラー被覆79
を有する。

環状のスクリーン81がランプ容器61内に該ランプ容器と
同軸に配設され、このスクリーンは、一部は第３のミラ
ー被覆壁部分69,69′でまた一部は第４壁部分70で径方
向に取囲まれている。前記のスクリーン81は弾性ワイヤ
82,83で支持され、これ等の弾性ワイヤは、幅を狭めら
れた部分80と共働する。このスクリーン81をランプ容器
61に固定する場合に得られる利点は、ランプの製造に固
有な工程が行われる前にスクリーンを取付けることがで
きるということである。このスクリーン81の位置決めは
簡単で正確である。その上、構造がショックに対して大
きな耐性を有する。図面には見えない第３ばねは、出来
上がったランプにおいてはばね83の前面に位置する。こ
のスクリーン81は光線ａおよびｂその間のすべての光線
をさえぎるが、これ等の光線は、さもなければランプ容
器から出るであろう光線ａとｂ及びその間のすべての光
線すなわち光線ａと軸62に対して比較的大きな角度にあ
る光線をさえぎる。その球面状の形のために、スクリー
ンは入射光線を第２壁部分68,68′に反射し、この第２
壁部分はこの光線を光線ビームに付加する。スクリーン
は、例えばアルミニウム、クロム−ニッケル鋼、モリブ
デン等の種々の金属で構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はランプ容器を軸方向断面で示した本発明のラン
プの一実施例の側面図、 第２図は本発明のランプの別の実施例に使用するのに適
したミラー被覆吹込成形ガラス球の軸方向断面図、 第３図は第２図のガラス球内の別の光路の説明図、 第４図は第２図のガラス球内の更に別の光路の説明図、 第５図は第２図のガラス球内の更に別の光路の説明図、 第６図は第２図のガラス球の変形を示す同様断面図、 第７図は本発明のランプの別の実施例の一部側面および
一部軸方向断面図である。 1,61……ランプ容器 3,63……最大直径 4,64……ネック状第１壁部分 8,8′,48,48′,68,68′……第２壁部分 9,9′,69,69′……第３壁部分 10,70……第４壁部分 11,11′……フィラメント上の点 11″,71……フィラメント 12,72……フィラメント定位手段（ステム） 14,15,15′,17,17′……曲率中心 16,16′……環状領域 21,41……球、29,79……ミラー被覆 49……波形 80……幅を狭められた部分 81……スクリーン、82,83……弾性ワイヤ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対称軸、この対称軸を横切る最大直径、こ
   の最大直径の後方にあり、その自由端が、接点を有する
   ランプキャップを支持するネック状第１壁部分、内部に
   対してくぼんだ第２壁部分、内部に対してくぼんだ第３
   壁部分、および前記の最大直径の前面にランプキャップ
   に対向して位置する内部に対してくぼんだ第４壁部分を
   そなえた真空気密に密封された吹込成形ガラスランプ容
   器と、前記の対称軸を横切る略々一平面内に該軸の回り
   に配設されたらせん状に巻回されたフィラメントと、こ
   のフィラメントを定位する手段と、前記フィラメントと
   ランプキャップとを相互に接続する電流供給線とを有す
   る白熱ランプにおいて、軸方向断面における第２壁部分
   は、実質的に円弧に従って彎曲され、ネック状第１壁部
   分と最大直径との間を殆ど横断方向に延在し、曲率中心
   は最大直径の前面において軸の他方の側に位置し、軸方
   向断面における第３壁部分は、実質的に円弧に従って彎
   曲され、最大直径の前面において殆ど軸方向に延在し、
   曲率中心は最大直径の後方において対称軸の他方の側に
   位置し、最大直径の近くで前記の第２壁部分に次第に移
   行し、フィラメントは最大直径の近くに配設されたこと
   を特徴とする白熱ランプ。
2. 【請求項２】軸方向断面において対称軸より離れた第４
   壁部分の領域は実質的に円弧に従って彎曲され、曲率中
   心は、対称軸近くでフィラメントの前面に位置する請求
   項１記載の白熱ランプ。
3. 【請求項３】ネック状第１壁部分は、この壁部分が第２
   壁部分に移行する領域において、幅を狭められた部分を
   有する請求項１記載の白熱ランプ。
4. 【請求項４】第２壁部分と第３壁部分はミラー被覆され
   た請求項１乃至３の何れか１項記載の白熱ランプ。
5. 【請求項５】第２壁部分は、ネック状第１壁部分の近く
   の領域に起状構造を有する請求項１乃至４の何れか１項
   記載の白熱ランプ。
6. 【請求項６】環状スクリーンがランプ容器内に該容器と
   同軸に配設され、このスクリーンは、一部は第３壁部分
   でまた一部は第４壁部分で径方向に取囲まれた請求項４
   または５記載の白熱ランプ。
7. 【請求項７】環状スクリーンは、第４壁部分に向けて狭
   くされた請求項６記載の白熱ランプ。
8. 【請求項８】環状スクリーンは、ランプ容器と接するば
   ねによって支持された請求項６または７記載の白熱ラン
   プ。
9. 【請求項９】ばねは、ネック状第１壁部分の幅を狭めら
   れた部分と共働する請求項８記載の白熱ランプ。