JPH10241640A

JPH10241640A - 反射形ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JPH10241640A
Application number: JP4230897A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Komiya; 雅明小宮; Koji Numata; 光次沼田; Maki Yokoyama; 真樹横山
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】バルブの外面に反射特性および作業性のよい
反射面を形成したランプおよびこのランプを装着した照
明装置を提供することを目的とする。【解決手段】透光性のガラスバルブ１と、バルブ１内
に配設されたリード部材２１，２１と、リード部材２
１，２１に架設された発光部３と、バルブ１内に封入さ
れた不活性ガスと、バルブ１の外面に蒸着により形成さ
れたアルミニウム反射膜５とを備えている反射形ランプ
Ｌ１およびこのランプＬ１を装着した照明装置９であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透光性ガラスバルブ
の表面にアルミニウムからなる反射面を有する反射形ラ
ンプおよびこの反射形ランプを装着した照明装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるレフランプと呼ばれている反射
形電球は、Ｒ型をなす透明なガラスバルブのトップ部分
を除く部分の内面にアルミニウムなどの反射面が形成し
てあって、フイラメントから口金方向へ向かった光を反
射面により反射させ、バルブトップ部分の透光部から直
射光とともに所定方向に集中して光照射が行なわれるよ
うになっている。

【０００３】そして、この種従来の反射形電球は、反射
面をバルブの内面に蒸着によりアルミニウムからなる反
射膜を形成していた。

【０００４】このバルブの内面に反射膜を形成する場合
は、まず、トップ部分を含むバルブ内面のほぼ全面に蒸
着によりアルミニウム膜を形成する。つぎに、バルブの
トップ側を下側にして、非反射面形成区域に苛性ソーダ
液を注入し、非反射面形成区域のアルミニウム膜を溶解
して剥離する。つぎに、このアルミニウムの溶解液を真
空を利用することでバルブ内から吸い上げる。この後、
バルブの内面を温水や水で洗浄し、乾燥して、バルブの
トップ部に透明な投光部をなす窓開けした部分を除く部
分に反射膜を形成したバルブを得る。

【０００５】そして、このバルブの開口部側にコイル状
フィラメントを有するステムを気密封止し、バルブ内を
排気し、アルゴンなどの不活性ガスを封入して排気管を
封切することによって電球を製造していた。

【０００６】このようにバルブのトップ部に被着したア
ルミニウムを溶解液によって除去する作業は、溶解液を
用いているため溶解液の取扱いや排液の後処理およびバ
ルブの洗浄を要することから、廃液処理設備など装置が
複雑高価になるとともに作業環境も好ましいものではな
かった。また、バルブ洗浄後によく乾燥しないと、バル
ブ内に水分が残りこれが電球完成後に不純ガスの発生源
となって動程特性の低下を招くなどの問題があった。

【０００７】そこで、アルミニウムを溶解液により除去
する手段に変えて、蒸着時に非反射面形成区域をマスク
によって覆い飛散してくるアルミニウム粒子を遮断する
ことが行われている。このマスクによる場合は、液状物
を用いない利点を有するが、管球のバルブはネック部に
おいてステムとの封止を要するためネック部および開口
部は一般的に細径で小さく内部に行くにしたがい大きく
なっていて、マスクをバルブ内の所定位置に配設するの
が難しい。

【０００８】このマスクの構造としては、バルブのネッ
ク部および開口部を通るときは出入が容易なように小さ
く、また、大径部内では拡開して大きくなる伸縮可能
な、小さくも畳められるとともに大きく円形に拡がる傘
状体や複数枚の重合した羽根状薄板を拡げて円盤状にな
るカメラのシャッターのようなものが用いられている。
しかし、このような構造とすることは、傘状体やシャッ
ターが機構的に精密複雑であるとともに繰り返し行われ
る蒸着作業で付着蓄積したアルミニウムにより作動が不
確実となって、マスクとして所定の機能を果たさなくな
ったり、また、細径部に合わせたとはいえ、バルブ内外
へのマスクの出入作業がやり難いということがあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、反射面をバル
ブの外面に形成することが考えられる。このバルブ外面
に反射面を形成することは、たとえば特公昭３５−４６
４６号公報の記載やＲＴ形のバルブを用いた映写機用電
球では行われていることであって公知である。

【００１０】この従来知られている外面の反射面は酸化
鉛、無水ほう酸、無水けい酸、酸化亜鉛や酸化アルミニ
ウムなどの粉末とバインダーとの混合液を塗布したもの
からなる。しかし、溶液から被膜を形成するものは溶液
の調合、塗布、乾燥、焼成を要し作業性が悪いとともに
反射特性が低い傾向にある。

【００１１】本発明は上記事情に鑑み成されたもので、
バルブの外面に反射特性および作業性のよい反射面を形
成したランプおよびこのランプを装着した照明装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の反射形ランプは、透光性のガラスバルブと、バルブ内
に配設されたリード部材と、リード部材に架設された発
光部と、バルブ内に封入された不活性ガスと、バルブの
外面に蒸着により形成されたアルミニウム反射膜とを具
備していることを特徴とする。

【００１３】このランプを点灯すると、バルブ内に配設
したコイル状のフィラメントなどから発した光のうち反
射膜が形成されていない部分に向かった光はそのままバ
ルブを透過してバルブ外へと放射される。また、反射膜
形成部へ向かった光は、バルブのガラス部分を透過して
外面の反射膜で反射され、再びバルブ部分を透過した大
部分の反射光は反射膜が形成されていないバルブ部分を
透過してバルブ外へと放射される。また、一部の反射光
は再び反射膜へ向かい反射されて、反射を繰り返すうち
にやがてバルブ外方へと放射され、バルブの内面に反射
膜を形成したと同様な反射特性を示す。

【００１４】また、バルブ外面に反射膜が形成してあれ
ば、全内面がガラス面であるので反射膜材料からの不純
ガス発生の影響を低減できる。また、反射膜形成作業が
バルブの内面であると反射膜非形成部を溶解したり、精
巧複雑なマスクを必要としたが、外面であるので簡単な
構成のマスクで容易に行うことができる。

【００１５】また、反射膜材料として、アルミニウムは
廉価で高い反射率特性を有する。

【００１６】なお、本発明でいうリード部材とは、コイ
ル状フィラメントを保持する内部リード線や内バルブを
保持する金属線材や板材などをいう。

【００１７】また、本発明の反射形ランプとは、バルブ
内にコイル状フィラメントを直接封装した電球あるいは
電球をさらに外バルブに封装した二重管構造の電球をい
う。また、電球の種類としては、投光用、装飾用、光学
機器用や赤外線用など各種電球に適用できる。

【００１８】また、他の反射形ランプとしては、バルブ
内や外面に放電電極を設けた放電ランプあるいは放電電
極を設けた内バルブをさらに外バルブに封装した二重管
構造の放電ランプをいう。また、放電ランプの種類とし
ては、照明用、投光用、装飾用や光学機器用など蛍光ラ
ンプや高圧放電ランプに適用できる。

【００１９】また、本発明の請求項２に記載の反射形ラ
ンプは、反射膜の被膜厚さが０．１５μｍ以上であるこ
とを特徴とする。

【００２０】バルブの外面に反射膜を形成した場合は、
接触や衝突などに起因して反射膜の損傷を招きやすいが
被膜の厚さが０．１５μｍ以上あれば、バルブのガラス
面にまで達する傷は生じにくい。

【００２１】また、本発明の請求項３に記載の反射形ラ
ンプは、反射膜の表面に保護膜が形成されていることを
特徴とする。

【００２２】外面反射膜が受ける接触や衝突あるいは汚
損などに対しての防御として、反射膜の表面上に各種の
樹脂などからなる保護膜を形成しておくことによって、
接触や衝突などに起因する反射膜の損傷を防止できる。
また、その材質はランプの昇温度に応じて選ぶことがで
きる。

【００２３】さらに、本発明の請求項４に記載の照明装
置は、器具本体と、器具本体に配設されたソケットと、
ソケットに装着された請求項１ないし３のいずれか一に
記載の反射形ランプとを具備していることを特徴とす
る。

【００２４】上記請求項１ないし３に記載の作用を奏す
るランプは、バルブ内面に反射膜を形成したランプと遜
色なく、照明装置として所定の発光特性を呈する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は投光用反射形電球Ｌ１の一
部断面正面図で、図中１は透光性を有するソーダ石灰ガ
ラスや鉛ガラスからなる回転放物面部１１およびほぼ円
筒状のネック部１２を有するＲ型のバルブで、端部には
ステム２との封止部（図示しない。）が形成されてい
る。

【００２６】このステム２には、一対のリード線２１，
２１（一方は図示せず。）が設けられ、バルブ１内部分
のリード線２１，２１間にはコイル状のフィラメント３
が継線されている。また、このバルブ１内には所定圧力
の不活性ガス（Ａｒ９０容量％、残部Ｎ）が封入してあ
る。

【００２７】また、５はバルブ１外面の最大径部近傍か
ら回転放物面部１１およびネック部１２にかけて蒸着に
より形成されたアルミニウム反射膜である。また、のバ
ルブ１頂部の反射膜５が形成されていない部分は光放射
窓１３となる。また、４はバルブ１端部の封止部を覆う
よう接着剤を介し接合された口金で、上記リード線２
１、２１と電気的に接続している。

【００２８】そして、上記投光用反射形電球Ｌ１のアル
ミニウム反射膜５の形成は、たとえば図２および図３に
示す蒸着装置６により行われる。図２は蒸着装置６の実
施の形態を示す縦断面図、図３は基台側の上面図であ
る。

【００２９】図２および図３において、６１は基台６２
および蓋体６３からなる円筒状の真空槽で、基台６２と
蓋体６３とをパッキング６４を介し重合することによっ
て真空室６５を構成している。６６は基台６２の中央凹
部内に嵌合した円形や角形皿状のマスク兼支持台、６
７，６８はマスク兼支持台６６に同心円状に形成した当
接部である。

【００３０】また、７０は導管、７１は電気絶縁筒７２
内に嵌合されるとともに基台６２の内外を気密に貫通し
ている導電体である。また、７３は導電体７１の先端部
に足部が挟持されたタングステンやモリブデンなどの高
融点金属線を巻回したスパッタコイル、７４は給電線で
ある。また、７５は蓋体６３の内側に設けられたマスク
兼ガイドで円孔７６を有する。

【００３１】また、７７は導管７０に接続した排気導管
で開閉弁７８を介し排気ポンプ（図示しない。）に接続
され、また、７９は排気導管７７に接続した給気導管で
開閉弁８０を介し不活性ガス（窒素やアルゴンなど）ボ
ンベ（図示しない。）に接続している。

【００３２】なお、上記図２においては全て図示してい
ないがスパッタコイル７３は、基台６２上に３本がそれ
ぞれ電気絶縁筒７２を介した導電体７１と接続して、す
なわち真空槽６１内には３組の蒸発源がほぼ等間隔で配
設されている。また、６９，８１は導孔である。

【００３３】上記蒸着装置６による蒸着は、まず、蓋体
６３側を上昇しておいて電球Ｌ１（口金４の有無は問は
ない。）のバルブ１頂部側を下方にしてマスク兼支持台
６６の当接部６７，６８上に載置する。このとき、バル
ブ１外面の最大径部近傍の円周部が一線状に当接部６７
と接触して、バルブ１頂部側を覆うマスクとしての作用
をなす。また、各スパッタコイル７３，…にアルミニウ
ムリボンを載せる。そして、蓋体６３側を下降してパッ
キング６４，６４を介し基台６２とその周縁部において
重合させる。つぎに、開閉弁７８を開き排気導管７７お
よび導管７０を介して真空室６５内を排気する。このと
き、導孔８１，６９を通じて下側のマスク６６内も排気
される。この真空室６５内が所定の真空度に到達したら
給電線７４，…および導電体７１を介して各スパッタコ
イル７３，…に給電してコイル７３，…を発熱させ、コ
イル７３，…上のアルミニウムリボンを溶融（アルミニ
ウムの融点は約６６０℃）する。この真空室６５内で溶
融したアルミニウム粒子は四方へ飛散し、上下のマスク
６６および７５により覆われた以外の、バルブ１外面の
最大径部近傍から回転放物面部１１およびネック部１２
にかけて被着して反射膜５が形成される。なお、このと
き不要部分である蓋体６３やマスク６６，７５の表面に
もアルミニウムが被着するが問題ない。

【００３４】つぎに、アルミニウムの飛散が終わったら
通電を停止し、コイル７３，…が冷えたところで開閉弁
７８を閉じ、開閉弁８０を開いて給気導管７９および導
管７０を通じて真空室６５内およびマスク６６内に大気
圧以上の圧力の不活性ガスを送入する。

【００３５】このガスの送入によって、蓋体６３側の上
昇は容易に行え基台６２側のマスク兼支持台６６上から
バルブ１を取り出すことができる。そして、また、上記
の作業を繰り返し行うことにより電球Ｌ１バルブ１外面
への蒸着が行える。

【００３６】なお、スパッタコイル７３から飛散するア
ルミニウム粒子は直進性があるため、図示するような蒸
着装置６の場合は、円筒形状をなすバルブ１の周囲の複
数箇所（少なくとも２か所）にスパッタコイル７３を配
置しておくことが必要で、その本数が多いほど均一被膜
厚さの反射膜５が得られる。また、バルブ１の頂部側は
最大径部近傍の円周部が一線状でマスク６６の当接部６
７に接触するので、反射膜５の形成部と非形成部との境
界部は水平状態となり外観的にも好ましい。また、バル
ブ１のネック１２側はマスク７５の円孔７６への出入り
があるため少々の隙間があるが、飛散するアルミニウム
粒子に直進性があるため隙間にアルミニウムが侵入する
ことは少なく、また、あってもネック１２側であるので
外観的に目立たない。

【００３７】そして、上記の投光用反射形電球Ｌ１を点
灯すると、バルブ１内に配設したコイル状のフィラメン
ト３から放射した光のうち頂部の反射膜５が形成されて
いない部分に向かった光は光放射窓１３を透過してバル
ブ１外へと放射される。また、回転放物面１２部分へ向
かった光は、バルブ１部分を透過して外面のアルミニウ
ム反射膜５で反射され、再びバルブ１部分を透過した大
部分の反射光は頂部の光放射窓１３を透過してバルブ１
外へと放射される。また、一部の反射光は再び反射膜５
へ向かい反射されて、反射を繰り返すうちにやがて頂部
の光放射窓１３からバルブ１外方へと放射され、バルブ
１の内面に反射膜を形成したと同様な反射特性が得られ
る。

【００３８】また、バルブ１内にアルミニウムが存在せ
ず全内面がガラス面であるので不純ガスの発生も低減で
きる。また、反射膜５の形成部と非形成部との境界部は
一線状に形成でき外観的にも好ましい。

【００３９】また、バルブ１の外面に反射膜５を形成し
た場合は、反射膜５の損傷を招きやすいが被膜５の厚さ
が０．１５μｍ以上あれば、バルブ１のガラス面にまで
達する傷は生じにくかった。

【００４０】さらに、外面反射膜５が受ける接触や衝突
あるいは汚損などに対しての防御として、反射膜５の表
面上に樹脂などからなる保護膜５１を形成しておいても
よい。さらにまた、上記蒸着装置６において、バルブ
１の形状や大きさに応じて上下のマスク６６，７５を変
えれば、反射膜５の形成範囲の調整が容易に行える。

【００４１】また、図４は本発明の他の実施の形態を示
す。図４は間接照明用や交通信号機用の電球Ｌ２で、図
中、図１と同一部分には同一の符号を付してその説明は
省略する。

【００４２】この図２の電球は、ＰＳ型やＡ型などのバ
ルブ１の頂部側外面に蒸着により帯状の反射膜５を形成
したり、頂部側外部全面に反射膜を形成したりしたもの
で、直射光を減らした間接照明や灯具の反射鏡と組合わ
せて配光分布特性を広い範囲に均一化するなどの光源と
して広く用いられている。

【００４３】この電球Ｌ２も点灯して、上記実施の形態
の電球Ｌ１と同様な作用を奏する。また、図５は本発明
の実施の形態を示す照明装置（照明器具）９である。こ
の図５中、９１は天井面などに取着される器具本体、９
２は支持ポール、９３はポール９２の先端に取付けられ
た継手、９４はこの自在継手に連結されたカバーで、こ
のカバー９４内には図示しないソケットが設けられ、こ
のソケットにたとえば図１に示す投光用反射形電球Ｌ１
の口金４を装着することにより照明装置（照明器具）９
が構成されている。

【００４４】この照明装置（照明器具）９のソケットへ
装着された電球Ｌ１は、フィラメント３に通電して点灯
する。そして、上述した電球Ｌ１と同様な作用をして所
定の配光特性と定格寿命を全うすることができる。

【００４５】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ない。たとえば、反射形ランプはバルブ内の発光部にコ
イル状のフィラメントを封装した電球に限らず、ハロゲ
ン電球などを封入した二重バルブ形の電球あるいは放電
電極または放電電極を備えた放電ランプを封入した二重
バルブ形の放電ランプなどに適用できる。具体的なラン
プとしては、レフランプと呼ばれている投光用、光学機
器用、赤外線用などのほか装飾用の電球、管形の反射形
蛍光ランプや反射形水銀ランプなどに適用できる。

【００４６】また、バルブの形状としては、上記のＲ
型、ＰＳ型、Ａ型、Ｇ型やＰＡＲ型などに適用でき、ガ
ラス材質もソーダ石灰ガラスや鉛ガラスなどの軟質ガラ
ス、アルミノシリケートガラスやホウケイ酸ガラスなど
の硬質ガラスあるいは石英ガラスなど透光性の材質であ
ればよい。また、バルブの表面や材質中に光拡散手段が
形成されていても差支えない。

【００４７】さらに、反射膜を形成する材料としては、
高反射特性を有する純アルミニウムＡｌを主成分とし他
の材料を少々添加してあってよく、適用されるランプの
温度上昇に耐えるる合金材質のものが選べることはいう
までもない。

【００４８】さらにまた、照明装置（照明器具）も、上
記実施の形態に示したものに限らず、他の構成のもので
あってもよい。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、内面反射膜と
同様な反射特性を示し、高い発光特性を得ることができ
る。また、バルブ内に発生する不純ガスの量を低減して
動程特性の低下を抑制した反射形ランプを提供すること
ができる。また、反射膜形成作業が容易となって生産性
を向上することができる。

【００５０】請求項２および３の発明によれば、ランプ
に形成した反射膜が接触、衝突あるいは汚損などに起因
して剥がれるなどのことがなく、ランプの発光特性を低
下することがない。

【００５１】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３のいずれか一に記載のランプを備えているので、従来
に比べ遜色のない発光特性を呈する照明器具を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す投光用反射形電球の
一部断面正面図である。

【図２】蒸着装置の実施の形態を示す縦断面図である。

【図３】図２中の基台側の上面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す電球の正面図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態を示す照明装置（照明器
具）の斜視図である。

【符号の説明】

Ｌ１，Ｌ２：反射形電球（反射形ランプ）１：ガラスバルブ２：リード線（リード部材）３：コイル状フィラメント（発光部）５：反射膜９：照明装置（照明器具）９１：器具本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性のガラスバルブと；バルブ内に配
設されたリード部材と；リード部材に架設された発光部
と；バルブ内に封入された不活性ガスと；バルブの外面
に蒸着により形成されたアルミニウム反射膜と；を具備
していることを特徴とする反射形ランプ。
【請求項２】反射膜の被膜厚さが０．１５μｍ以上で
あることを特徴とする請求項１に記載の反射形ランプ。
【請求項３】反射膜の表面に保護膜が形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の反射形ランプ。
【請求項４】器具本体と；器具本体に配設されたソケ
ットと；ソケットに装着された請求項１ないし３のいず
れか一に記載の反射形ランプと；を具備していることを
特徴とする照明装置。