JPH0969358A - 白熱電球およびこれを用いた反射形照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィラメントの端部が焦点位置から多少位置ず
れしても高い赤外線帰還率を維持し、フィラメントの温
度勾配を小さくして断線を防止し、寿命特性が向上する
白熱電球およびこれを用いた反射形照明装置を提供す
る。 【解決手段】楕円球部５を有するバルブ２の表面に赤外
線反射膜７を形成し、この楕円球部に両端部が楕円の２
つの焦点に位置するようにフィラメント８を配置し、上
記楕円球部の最大内径Ｄb を１５mm以下とし、この楕円
球部の最大内径Ｄb に対するフィラメントの外径ｄf
を、７≦Ｄb ／ｄf ≦１２としたことを特徴とする白熱
電球である。このようにすれば、フィラメント径が相対
的に大きくなり、フィラメント中心線がバルブ軸から若
干ずれてもフィラメント端部のどこかが焦点に位置する
ようになり、赤外線がフィラメント端部に確実に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線反射膜を形
成したバルブの楕円球またはこれに近い形状を有する楕
円球部にフィラメントを収容してなる小形の白熱電球お
よびこれを用いた反射形照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ハロゲン電球を含む白熱電球にお
いて、バルブの表面に多層干渉膜からなる赤外線反射膜
を形成したランプが開発され、市場に提供されている。
バルブの表面に赤外線反射膜を形成すると、フィラメン
トから放射された可視光から赤外線に亘る光線のうち赤
外線が赤外線反射膜にて反射され、この赤外線はバルブ
の内部に戻されてフィラメントを加熱する。よって、フ
ィラメントは電源から供給される電力エネルギーに加え
て上記赤外線反射膜で反射された赤外線からも熱エネル
ギーが与えられるので温度上昇が促され、白熱化が促さ
れるようになる。このため発光強度を赤外線反射膜を設
けない場合と同等レベルにしようとすれば、赤外線反射
膜で反射されてフィラメントを加熱する熱エネルギーの
分だけ電源から供給する電力エネルギーを少なくするこ
とができ、消費電力を節約することができる利点があ
る。

【０００３】しかし、このような赤外線反射膜を形成し
た白熱電球は、バルブ形状が円筒形にした場合よりも楕
円球またはこれに類似した形状にした方が、赤外線をフ
ィラメントに戻す帰還率に優れている。

【０００４】つまり、円筒形バルブの場合は、例えばフ
ィラメント先端部からバルブ先端部へ放射された赤外線
は円筒面で反射された後、フィラメントに戻ることはで
きない。これに対し、楕円球バルブの場合は、フィラメ
ントのコイル軸をバルブ中心線と一致するように配置す
るとともに、フィラメントの端部が楕円の第１および第
２の焦点に位置するように配置するから、楕円面で反射
された赤外線はいずれかの焦点に戻る。よって、楕円球
バルブはこのような特性を有効に活用でき、赤外線の回
収率、すなわち帰還率が円筒形バルブに比べて高くな
る。ゆえに、赤外線反射膜を形成する白熱電球はバルブ
形状が楕円球またはこれに類似する形状であることが有
利である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の楕円球部を有す
る白熱電球は、楕円球部の最大径が１５mm以上あり、こ
の最大径はフィラメントに比べて相対的に大きく形成さ
れていた。このため、フィラメントが所定の位置から少
しでも位置ずれすると、赤外線の帰還率が極端に減少
し、したがって楕円球バルブでありながら最大径の小さ
なバルブに比べて赤外線の帰還率が低くなるという不具
合があった。

【０００６】しかしながら、最近、白熱電球を点光源に
近付けて反射鏡などに組み込んだ場合のフォーカス調整
を容易にしたいという要請があり、またコストダウンの
要請も強くなり、このため小形化が進められている。例
えば楕円形バルブの内径を１５mm以下にするなどの具体
案が検討されている。このようにバルブを小形化した場
合は、バルブの表面積が小さくなり、熱容量も小さくな
るから赤外線反射膜で反射される赤外線の帰還率が高く
なる。

【０００７】ところで、フィラメントの取り付け位置
は、フィラメントの成形ばらつきやリード線と継線され
たときのリード線との組み付け位置のばらつきなどの影
響を受けて、必ずしもコイル軸がバルブ中心線と一致し
ないことがあり、よってフィラメントの端部が楕円の第
１および第２焦点の位置からずれることがある。

【０００８】フィラメント端部が焦点からずれると、赤
外線反射膜で反射された赤外線がフィラメント端部に戻
らなくなり、フィラメント端部の温度上昇が促進されな
くなる。このため、フィラメントに軸方向の急激な温度
勾配が生じ、タングステン素線中に残っている小欠陥傷
や小空孔が成長する。特に、タングステン素線中に空孔
が生じると、局部的なホットスポットが発生し、脆化
し、断線し易くなる。

【０００９】よって、赤外線帰還率の高い小径な楕円球
バルブの場合、フィラメント端部が焦点からずれると温
度勾配が著しく大きくなり、タングステン素線の脆化が
進み、早期に断線し易くなるという問題がある。

【００１０】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、フィラメントの端
部が焦点位置から多少位置ずれしても高い赤外線帰還率
を維持し、フィラメントの温度勾配を小さくしてタング
ステン素線の断線を防止し、寿命特性が向上する白熱電
球およびこれを用いた反射形照明装置を提供しようとす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

［構成］請求項１の発明は、端部に封止部が形成される
とともに楕円球またはこれに類似した形状に膨らまされ
た楕円球部を有するバルブと；上記バルブの表面に形成
された赤外線反射膜と；上記バルブの楕円球部に収容さ
れ、両端部が楕円の２つの焦点間に位置するように配置
されたフィラメントと；を具備し、上記バルブの楕円球
部の最大内径Ｄb は１５mm以下であり、この楕円球部の
最大内径Ｄb に対するフィラメントの外径ｄf を、７≦
Ｄb ／ｄf ≦１２ としたことを特徴とする白熱電球で
ある。

【００１２】請求項２の発明は、フィラメントの外径ｄ
f は２．０mm以下であることを特徴とする請求項１に記
載の白熱電球である。請求項３の発明は、フィラメント
の長さＣＬが９mm以上１１mm以下であることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の白熱電球である。

【００１３】請求項４の発明は、上記フィラメント端部
が焦点からバルブの径方向へ偏心する量は、平均値でフ
ィラメント外径ｄf の１／４以下であることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれか一に記載の白熱電
球である。

【００１４】請求項５の発明は、上記バルブは封止部と
楕円球部との間に最大内径Ｄn が８mm以下の円筒部を有
していることを特徴と請求項１ないし請求項４のいずれ
か一に記載の白熱電球である。

【００１５】請求項６の発明は、バルブの楕円球部は、
両端が楕円球面をなし、これら楕円球面の間に円筒部が
形成されていることを特徴と請求項１ないし請求項５の
いずれか一に記載の白熱電球である。

【００１６】請求項７の発明は、バルブは一端に封止部
が形成されるとともに他端に細管が形成されており、こ
の細管には一方のリード線の延長部に形成された係止部
が挿入係止されるとともに、この係止部から伸びる端部
に上記フィラメントの端部が継線され、上記細管と係止
部との間のクリアランスを０．５mm以下にしたことを特
徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一に記載の
白熱電球である。

【００１７】請求項８の発明は、請求項１ないし請求項
７のいずれか一に記載の白熱電球と；この白熱電球が組
み込まれた反射体と；を備えたことを特徴とする反射形
照明装置である。

【００１８】［作用］請求項１の発明によれば、バルブ
の楕円球部の最大内径Ｄb が１５mm以下の小形電球にお
いて、楕円球部の最大内径Ｄb に対するフィラメント外
径ｄf の関係を、７≦Ｄb ／ｄf ≦１２ としたから、
相対的にフィラメント径が大きくなり、（従来の場合は
１２＜Ｄb ／ｄf ）、フィラメント中心線がバルブ軸か
ら若干ずれてもフィラメント径が大きため、フィラメン
ト端部のどこかが焦点に合致または焦点に戻る赤外線経
路上に位置するようになり、赤外線がフィラメント端部
に確実に戻される。このため、点灯中のフィラメントの
軸方向の温度勾配を小さくすることができ、タングステ
ン素線の脆化を防止し、早期断線の発生を抑止すること
ができる。Ｄb ／ｄf が７未満であると、フィラメント
径が相対的に大きくなり、効率向上が期待できない。ま
た、Ｄb ／ｄf が１２を越えると、バルブ径が大きいた
め、従来と同様に小形化の要請に応じることができない
ばかりでなく、赤外線の帰還率が低くなる。

【００１９】請求項２の発明によれば、フィラメントの
外径ｄf は２．０mm以下であるから、楕円球部の最大内
径Ｄb が１５mm以下のバルブに適用して有効である。請
求項３の発明によれば、フィラメントの長さＣＬが９mm
以上１１mm以下であるから、フィラメント端部が焦点か
らずれ難くなる。すなわち、フィラメントが長ければ長
い程両端の位置が、同一距離だけ位置ずれした場合に生
じる赤外線帰還率の低下が少なくなる。フィラメント長
ＣＬが９mm以下であると、製造工程中に発生し得るフィ
ラメントのバルブ軸に対するずれにより生じる赤外線帰
還率の影響が大きくなり、特性が安定しないという不具
合が生じる。

【００２０】請求項４の発明によれば、フィラメント端
部が焦点からバルブの径方向へ偏心する量は、平均値で
フィラメント外径ｄf の１／４以下としたから、フィラ
メント端部のどこかで焦点と一致し、赤外線がフィラメ
ント端部に帰還する。

【００２１】請求項５の発明によれば、バルブは封止部
と楕円球部との間に最大内径Ｄn が８mm以下の円筒部を
有しているから、楕円球またはこれに類似した形状をな
す膨らみ部分の両端に、赤外線を十分にフィラメントに
帰還させるに有効な楕円形状の球面を確実に形成するこ
とができる。この円筒部の最大内径Ｄn が８mmを越える
と、相対的に楕円球部の球面面積が減少し、赤外線帰還
率が減少する。

【００２２】請求項６の発明によれば、バルブの楕円球
部は、両端が楕円球面をなし、これら楕円球面の間に円
筒部が形成されていても、楕円球と同等の赤外線の帰還
作用を奏する。

【００２３】請求項７の発明によれば、バルブの他端に
形成した細管と一方のリード線に形成した係止部との間
のクリアランスを０．５mm以下にしたから、フィラメン
トの一方の端部が焦点から大幅に偏心するのを防止する
ことができる。請求項８の発明によれば、請求項１ない
し請求項６のいずれか一に記載の白熱電球の利点をもつ
反射形照明装置を提供できる。

【００２４】

【発明の実施の態様】以下本発明について、図１ないし
図８に示す第１の実施例にもとづき説明する。この実施
例は片封止形ハロゲン電球およびこれを用いた反射形照
明装置に適用した例を示し、図１ないし図４は光源とし
て使用される片封止形ハロゲン電球の構成を示す図、図
５ないし図７は特性図、図８は反射形照明装置の図であ
る。

【００２５】図１ないし図４に示す片封止形ハロゲン電
球１は、石英ガラスからなる発光管バルブ２の一端に圧
潰封止部３が形成されており、この封止部３に連続して
内径が８mm以下の円筒部４が形成されており、さらにこ
の円筒部４に連続して球形部としての楕円球部５が形成
されている。楕円球部５は上記封止部３およびその反対
側方向に沿う長軸を有し、この長軸方向がバルブ中心軸
Ｏ₁ −Ｏ₁ となっている。なお、楕円球部５の楕円形状
は長軸／短軸の割合が２０／１４程度に設定されてお
り、この楕円球部５の最大内径Ｄb は１５mm以下とされ
ている。

【００２６】楕円球部５の他端にはバルブ中心軸Ｏ₁ −
Ｏ₁ 上に位置して細管６が突設されている。この細管６
は、実質的に排気管を封止切りして残った突出部を利用
している。

【００２７】上記バルブ２の外面（内面でも可）には可
視光透過赤外線反射膜７が形成されている。上記赤外線
反射膜７は、図３に示すように、高屈折率層７１…低屈
折率層７２…とを交互に、例えば合計６〜８０層の多層
膜として構成したものであり、本実施例では合計３４層
の積層構造としてある。このような赤外線反射膜７は多
層干渉作用により赤外線を反射し、しかしながら可視光
を透過する作用を奏する。 上記高屈折率層７１…は、
酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）を主成分として構成されてお
り、また低屈折率層７２…は、酸化ケイ素（シリカ＝Ｓ
ｉＯ₂ ）を主成分としている。

【００２８】上記バルブ２内には、フィラメント８が収
容されている。フィラメント８は、タングステンワイヤ
にてダブルコイルまたはトリプルコイル（本例ではダブ
ルコイル）に形成されており、そのコイル軸Ｏ₂ −Ｏ₂
が上記バルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ と一致するように配置さ
れている。このフィラメント８は、フィラメント外径ｄ
f が２mm以下に形成されているとともに、長さＣＬが９
mm〜１１mmとなっており、楕円球部５の第１の焦点Ｆ₁
および第２の焦点Ｆ₂ に概略跨がる長さを有し、フィラ
メント８の端部はこれら焦点Ｆ₁ およびＦ₂ の上または
焦点を含むその近傍に配置されるようになっている。

【００２９】上記フィラメント８は、一対の内部リード
線１０、１１間に架設されている。これら内部リード線
１０および１１は、基端部が記圧潰封止部３に封着され
たモリブデンＭｏなどからなる金属箔導体１２，１３に
接続されており、先端部はバルブ２の円筒部４を通って
楕円球部５に導かれている。これら一対の内部リード線
１０、１１は、途中が円筒部４内においてブリッジガラ
ス９により連結されており、これによりこれら内部リー
ド線１０、１１は相互の間隔が保たれている。

【００３０】上記ブリッジガラス９は上記一対の内部リ
ード線１０、１１が並ぶ方向に伸びる棒状をなしてお
り、円筒部４内に配置されている。上記一対の内部リー
ド線１０、１１の途中はブリッジガラス９を貫通して楕
円球部５に伸びており、一方の内部リード線１０は楕円
球部５内をフィラメント８に沿って他端側に伸びてい
る。この内部リード線１０に先端部は前記細管６に差し
込まれており、この差し込み部が細管６に機械的に係止
されて係止部１０ａをなしている。そして、上記一方の
内部リード線１０の先端は、上記細管６内の係止部１０
ａからさらにバルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ に沿ってフィラメ
ント８の他端側に伸びている。

【００３１】上記係止部１０ａを細管６に差し込むため
に、両者は若干のクリアランス１０ｂを有しており、こ
のクリアランス１０ｂは０．５mm以下に規制されてい
る。他方の内部リード線１１は、ブリッジガラス９を貫
通して楕円球部５内に伸びており、バルブ中心線Ｏ₁ −
Ｏ₁ に沿ってフィラメント８の一端側に導かれている。

【００３２】前記フィラメント８は両端部にコイル形状
の脚部８ａ、８ｂを有しており、これら脚部８ａ，８ｂ
が上記内部リード線１０、１１のそれぞれ先端部に継線
されている。これによりフィラメント８はこれら内部リ
ード線１０、１１間に架設されている。

【００３３】このような構成のハロゲン電球は、上記バ
ルブ２の楕円球部５の最大内径Ｄb（１５mm以下）に対
し、フィラメント８の外径ｄf （１．５mm以下）が、 ７≦Ｄb ／ｄf ≦１２ ……（１） の関係を満足するように設定されている。

【００３４】圧潰封止部３に封着されたモリブデンＭｏ
などからなる金属箔導体１２，１３には、図１に示すよ
うに、外部リード線１４、１５が接続されている。バル
ブ２の圧潰封止部３は、セラミック製の絶縁ベース１６
が被冠されており、この絶縁ベース１６は圧潰封止部３
に対して接着剤１７により接合されている。絶縁ベース
１６は、捩じ込み形口金１８および外部端子１９を有
し、上記外部リード線１４、１５はこれら捩じ込み形口
金１８および外部端子１９に接続されている。

【００３５】このような構成のハロゲン電球１は、図８
に示すように、反射体２０に収容されて使用される。図
８に示す反射体２０は、反射面２１が形成されたリフレ
クタ２２を有し、このリフレクタ２２はガラス、金属、
樹脂などからなり、この内面に形成された反射面２１は
アルミニウムなどを蒸着して形成してもよいが、高屈折
率層と低屈折率層とを交互に積層とした多層干渉膜によ
り可視光を反射し、しかしながら赤外線を透過する可視
光反射膜にて形成してもよい。このようなリフレクタ２
２にはセラミックなどからなる絶縁ベース２３が接合さ
れている。この絶縁ベース２３にはソケット２４が取り
付けられており、上記ハロゲン電球１の捩じ込み形口金
１８はこのソケット２４に脱着可能に取り付けられ、こ
れにより反射体２０に収容されるようになっている。絶
縁ベース２３の端部には捩じ込み形口金２５および外部
端子２６が設けられており、これら捩じ込み形口金２５
および外部端子２６は電源に接続されるようになってい
る。したがって、ハロゲン電球１を上記絶縁ベース２３
のソケット２４に取り付けると、このハロゲン電球１は
口金２５および外部端子２６を介して電源と接続される
ようになっている。

【００３６】このような構成の片封止形ハロゲン電球の
作用を説明する。外部リード線１４，１５に電源電圧が
加えられるとフィラメント８に電流が流れ、よってフィ
ラメント８が発光する。この光は周囲に放出され、バル
ブ２の楕円球部５を透過して外部に放射される。そし
て、この光が楕円球部５の外面に形成した赤外線反射膜
７を透過する時に可視光は透過されるが赤外線は反射さ
れる。

【００３７】上記赤外線反射膜７で反射された赤外線
は、バルブ２の内部に戻され、この帰還した赤外線はフ
ィラメント８を加熱する。この場合、フィラメント８は
そのコイル軸Ｏ₂ −Ｏ₂ がバルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ と一
致するように配置されているから、赤外線反射膜７で反
射された赤外線はフィラメント８に戻され、しかも、フ
ィラメント８は、楕円球形をなすバルブ２の第１の焦点
Ｆ₁ および第２の焦点Ｆ₂ に跨がる長さ以上の長さを有
し、端部がこれら焦点Ｆ₁ およびＦ₂ の上に配置されて
いるから、楕円球部５の内面で反射された赤外線は第１
の焦点Ｆ₁ または第２の焦点Ｆ₂ 付近に戻される。した
がって赤外線の帰還率、つまり赤外線の回収率は円筒形
バルブの場合より高くなる。

【００３８】よって、フィラメント８は電源から供給さ
れる電力エネルギーに加えて上記赤外線反射膜７で反射
された赤外線によっても熱エネルギーが与えられるの
で、温度上昇が促され、白熱化が促されるようになり、
全光束を赤外線反射膜を設けない場合と同等レベルにし
ようとすれば、赤外線反射膜７で反射されてフィラメン
ト８を加熱する熱エネルギーの分だけ電源から供給され
る電力エネルギーを少なくすることができ、消費電力を
節約することができる。

【００３９】上記構成のハロゲン電球１は、図５に示す
反射体２０に収容された場合、バルブ２および赤外線反
射膜７を透過した可視光は反射面２１で反射され、リフ
レクタ２２の前面開口部から前方を照射する。

【００４０】このような反射形照明装置によれば、ハロ
ゲン電球１の効率が向上するから、その利点を活用する
ことができ、効率の優れた照明装置となる。そして、本
実施例においては、図４に示す通り、バルブ２の楕円球
部５の最大内径Ｄb （１５mm以下）に対しフィラメント
８の外径ｄf （１．５mm以下）を、 ７≦Ｄb ／ｄf ≦１２ ……（１） の関係を満足するように設定したから、成形ばらつきや
組み付けばらつきなどが原因して、フィラメント８のコ
イル軸Ｏ₂ −Ｏ₂ がバルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ から若干偏
位した場合でも、フィラメント８をバルブ中心線Ｏ₁ −
Ｏ₁ から大幅に偏心させることがなくなる。すなわち、
上記（１）式を満足すればフィラメント８の外径ｄf が
楕円球部５の最大内径Ｄb に対し相対的に大きく形成さ
れていることになるから、各種のばらつきのためにフィ
ラメント８のコイル軸Ｏ₂ −Ｏ₂ がバルブ中心線Ｏ₁ −
Ｏ₁ から多少偏位して取り付けられたとしても、フィラ
メント８の端部は、その周方向のいずれかの点が焦点Ｆ
₁ 、Ｆ₂ に位置されるようになる。

【００４１】図５はフィラメント８の軸方向に沿う温度
分布を概念的に示したものであり、特性ａがフィラメン
ト８の自己発熱による温度分布であり、これはフィラメ
ント中央部で最も温度が高くなる。特性ｂは赤外線反射
膜７により反射された赤外線によりフィラメント８が加
熱されることにより温度上昇する場合の温度分布であ
り、赤外線はフィラメント８の端部に回収されるからフ
ィラメント８端部で最も帰還する赤外線の量が多くな
る。そして、特性ｃは、上記特性ａとｂを加えた場合の
温度分布、すなわち点灯中のフィラメント８の軸方向に
沿う総合温度分布である。

【００４２】このような特性から理解できるように、総
合温度分布ｃの温度勾配が小さいほど好ましい。しか
し、例えば、フィラメント８の一端（上側）が焦点Ｆ₁
から外れて配置されると、赤外線反射膜７により反射さ
れた赤外線はフィラメント８上端に帰還しなくなるか
ら、特性ｂは特性ｂ´のように変化し、この結果総合温
度分布は特性ｃ´のように変化する。特性ｃ´のような
温度勾配は温度差が大きいので、フィラメント８のタン
グステン素線に生じた初期欠陥を成長させたり空孔を発
生させ、空孔の成長を助長し、フィラメントが脆くな
り、早期断線を招く不具合がある。

【００４３】これに対し、フィラメント８の一端の中心
点が焦点Ｆ₁ からずれたとしても、この一端のいずれか
が焦点Ｆ₁ の範囲内に位置しておれば赤外線反射膜７で
反射された赤外線はフィラメント８の一端に帰還し、よ
って特性ｂとなるから総合温度分布は特性ｃとなり、温
度勾配が小さくなる。したがってフィラメント８のタン
グステン素線に空孔生じたり、空孔が成長することが抑
制され、フィラメントの早期断線を防止することができ
る。

【００４４】このように、本発明はフィラメント８の取
り付け位置が若干バルブ中心線Ｏ₁−Ｏ₁ （焦点Ｆ₁ 、
Ｆ₂ ）から多少ずれて取り付けられたとしても、フィラ
メント８端部のいずれか一部が焦点Ｆ₁ 、Ｆ₂ にかかっ
ておれば前記の不具合を回避することができる点に注目
し、したがって、フィラメント８の外径ｄf を相対的に
大きくして、フィラメント８端部を焦点Ｆ₁ 、Ｆ₂ に一
致させるようにしたものである。

【００４５】ただし、この場合、フィラメント８の成形
ばらつきや組み付けばらつきを規制してフィラメント端
部が焦点Ｆ₁ 、Ｆ₂ からバルブの径方向へ偏心する量
は、平均値でフィラメント外径ｄf の１／４以下に設定
してある。

【００４６】上記（１）式は本発明者らの実験により求
められた値であり、図６および図７にその結果を示す。
図６はＤb ／ｄf と効率アップ率Δηの関係を調べた特
性図である。ここで効率ηとは全光束／消費電力を称
し、効率アップ率Δηとは、赤外線反射膜を形成した場
合の効率η1 と、赤外線反射膜を形成しない場合の効率
η2 との比較であり、（１−赤外線反射膜を形成した場
合の効率η1 ／赤外線反射膜を形成しない場合の効率η
2 ）×１００で計算される。

【００４７】図６から、７≦Ｄb ／ｄf であれば、効率
アップ率Δηが高くなり、しかも飽和状態に達する。よ
って、７≦Ｄb ／ｄf の条件を満足すればよいことが判
る。図７はＤb ／ｄf とフィラメント素線（タングステ
ンワイヤ）の１cm中に発生する空孔の数との関係を調べ
たものである。

【００４８】フィラメント素線（タングステンワイヤ）
の１cm中に発生する空孔の数は以下のようにして測定す
る。すなわち、点灯テストしたフィラメントを樹脂液に
浸漬し、この樹脂液を硬化させたのち硬化樹脂とともに
フィラメントを軸方向に切断する。そしてこのフィラメ
ントの切断面を研磨し、この研磨面を顕微鏡で覗けば、
フィラメントに空孔があるか否か、および空孔の数や大
きさを測定することができる。

【００４９】このような検査により、フィラメント素線
の１cm中に発生する空孔の数を調べたところ、図７に示
すように、Ｄb ／ｄf ≦１２であれば空孔の発生や成長
がなく、このことは温度勾配が小さいことであり、した
がってフィラントの局部的な温度上昇を防止することが
でき、早期断線を抑止することができる。

【００５０】なお、本発明は、図９に示す第２の実施例
のように構成することもできる。すなわち、図９に示す
ハロゲン電球は、楕円球部５が軸方向に沿って少し細長
く伸びている。つまり、この楕円球部５は両端に楕円球
面５ａ、５ｂの端部を有し、これら楕円球面５ａ、５ｂ
の間に円筒部５ｃが形成されている。このように軸方向
に沿って長く形成された形状のバルブ２であっても、２
か所に焦点Ｆ₁ 、Ｆ₂ が形成されるから、前記実施例と
同様な構成を採用することにより、同実施例と同様な作
用効果を奏する。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
ると、楕円球部の最大内径Ｄb に対するフィラメント外
径ｄf の関係を、７≦Ｄb ／ｄf ≦１２ としたから、
フィラメント径が相対的に大きくなり、フィラメント中
心線がバルブ軸から若干ずれてもフィラメント径が大き
のでフィラメント端部のどこかが焦点に合致または焦点
に戻る赤外線経路上に位置するようになり、赤外線がフ
ィラメント端部に確実に戻される。このため、点灯中の
フィラメントの軸方向の温度勾配を小さくすることがで
き、タングステン素線の脆化を防止し、早期断線の発生
を抑止することができる。

【００５２】請求項２の発明によれば、フィラメントの
外径ｄf は２mm以下であるから、楕円球部の最大内径Ｄ
b が１５mm以下のバルブに適用して有効である。請求項
３の発明によれば、フィラメントの長さＣＬが９mm以上
１１mm以下であるから、フィラメント端部が焦点からず
れ難くなる。

【００５３】請求項４の発明によれば、フィラメント端
部が焦点からバルブの径方向へ偏心する量は、平均値で
フィラメント外径ｄf の１／４以下としたから、フィラ
メント端部のどこかで焦点と一致し、赤外線がフィラメ
ント端部に帰還する。

【００５４】請求項５の発明によれば、バルブは封止部
と楕円球部との間に最大内径Ｄn が８mm以下の円筒部を
有しているから、楕円球またはこれに類似した形状をな
す膨らみ部分の両端に楕円形状の球面を確実に形成する
ことができる。

【００５５】請求項６の発明によれば、バルブの楕円球
部は、両端が楕円球面をなし、これら楕円球面の間に円
筒部が形成されていても、楕円球と同等の赤外線の帰還
作用を奏する。

【００５６】請求項７の発明によれば、バルブの他端に
形成した細管と一方のリード線に形成した係止部との間
のクリアランスを０．５mm以下にしたから、フィラメン
トの一方の端部が焦点から大幅に偏心するのを防止する
ことができる。請求項８の発明によれば、請求項１ない
し請求項６のいずれか一に記載の白熱電球の利点をもつ
反射形照明装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、球形部と円筒部
を有するハロゲン電球の正面図。

【図２】同実施例のハロゲン電球の斜視図。

【図３】赤外線反射膜を構成する多層干渉膜の構造を模
式的に示す断面図。

【図４】図１中、IV−IV線に沿う断面図。

【図５】フィラメントの温度勾配を示す特性図。

【図６】Ｄb ／ｄf と効率アップ率Δηの関係を調べた
特性図。

【図７】Ｄb ／ｄf とフィラメント素線の１cm中に発生
する空孔の数との関係を調べた特性図。

【図８】図１ないし図４に示すハロゲン電球を光源とし
た反射形照明装置の断面図。

【図９】本発明の第２の実施例を示し、ハロゲン電球の
正面図。

【符号の説明】

１…ハロゲン電球 ２…バルブ ３…封止部 ４…円筒部 ５…楕円球部 ６…細管 ７…赤外線反射膜 ８…フィラメント １０，１１…内部リード線 １０ａ…係止部 Ｄb …楕円球部の最大内径 ｄf …フィラメントの外径 ２０…反射体 ２１…反射面 ２２…リフレクタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部に封止部が形成されるとともに楕円
   球またはこれに類似した形状に膨らまされた楕円球部を
   有するバルブと；上記バルブの表面に形成された赤外線
   反射膜と；上記バルブの楕円球部に収容され、両端部が
   楕円の２つの焦点間に位置するように配置されたフィラ
   メントと；を具備し、上記バルブの楕円球部は最大内径
   Ｄb が１５mm以下であり、この楕円球部の最大内径Ｄb
   に対するフィラメントの外径ｄf の関係を、 ７≦Ｄb ／ｄf ≦１２ としたことを特徴とする白熱電球。
2. 【請求項２】 フィラメントの外径ｄf は２．０mm以下
   であることを特徴とする請求項１に記載の白熱電球。
3. 【請求項３】 フィラメントの長さＣＬが９mm以上１１
   mm以下であることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の白熱電球。
4. 【請求項４】 上記フィラメント端部が焦点からバルブ
   の径方向へ偏心する量は、平均値でフィラメント外径ｄ
   f の１／４以下であることを特徴とする請求項１ないし
   請求項３のいずれか一に記載の白熱電球。
5. 【請求項５】 上記バルブは封止部と楕円球部との間に
   最大内径Ｄn が８mm以下の円筒部を有していることを特
   徴と請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の白熱
   電球。
6. 【請求項６】 バルブの楕円球部は、両端が楕円球面を
   なし、これら楕円球面の間に円筒部が形成されているこ
   とを特徴と請求項１ないし請求項５のいずれか一に記載
   の白熱電球。
7. 【請求項７】 バルブは一端に封止部が形成されるとと
   もに他端に細管が形成されており、この細管には一方の
   リード線の延長部に形成された係止部が挿入係止される
   とともに、この係止部から伸びる端部に上記フィラメン
   トの端部が継線され、上記細管と係止部との間のクリア
   ランスを０．５mm以下にしたことを特徴とする請求項１
   ないし請求項６のいずれか一に記載の白熱電球。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれか一に
   記載の白熱電球と；この白熱電球が組み込まれた反射体
   と；を備えたことを特徴とする反射形照明装置。