JPH1055786A

JPH1055786A - 反射鏡付き電球および照明器具

Info

Publication number: JPH1055786A
Application number: JP8350019A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Sugano; 哲也菅野; Makoto Bessho; 誠別所
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】照射面に色むらの発生が低減できる、反射鏡
付き電球およびこの電球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】曲面状に形成された膨出部１１およびこ
の膨出部１１に連接して設けられた封止部３を有するバ
ルブ１、バルブ１のほぼ中心軸上に配設されたフィラメ
ント５と、一端がフィラメント５に接続されるとともに
他端が上記封止部３に埋設されたリード線２１，２１、
バルブ内１に封入された封入ガスおよび上記膨出部１１
に形成された可視光透過赤外線反射膜６を含んで構成さ
れた電球Ｌと、凹状の曲面に形成された反射面７１およ
び反射面７１の底部に設けられた開口７３を含みこの開
口７３に電球Ｌの膨出部１１の一部が配設されるように
形成されたネック部７２を有する反射鏡７とを備えてい
る反射鏡付き電球ＲＬおよびこの電球ＲＬを装着した照
明器具９である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスポット照明などに
適する反射鏡付き電球およびこの電球を装着した照明器
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハロゲン電球は、フィラメントから蒸発
したタングステンをバルブ内に封入したハロゲンのハロ
ゲンサイクルを利用して、フィラメントに戻しバルブの
黒化を防ぎ効率を高めるとともに長寿命化を図ったもの
である。このハロゲン電球は、ハロゲンサイクルを円滑
に行うため、ガラスバルブが高い温度になるよう管形な
どの細径に設計され、用途に対応してバルブの全長が短
いものから長いものまである。

【０００３】そして、これら電球は、より高い効率を発
揮させるため反射鏡と組合わせ使用される。たとえば、
全長が比較的短い電球では椀形の反射面を有する反射鏡
が、全長が長い電球では樋形の反射面を有する反射鏡が
多用されている。

【０００４】この全長が比較的短い電球と椀形の反射面
を有する反射鏡とが一体的に組合わせられた反射鏡付き
電球は、小形で高効率であるところから、最近、ダウン
ライト用、スポットライト用や光学機器用として家庭、
店舗やＯＡ機器などに多く用いられるようになってき
た。

【０００５】一方、電球はタングステン線を巻回したコ
イル状のフィラメントに通電して発光させるものである
が、実際の光輻射エネルギーは（二重コイルで）約１２
％程度、熱輻射エネルギーが約７４％程度、残りはバル
ブ内ガスやリード線などによる熱損失となって、エネル
ギーの大部分が発光には寄与しないものであることが知
られている。

【０００６】そこで、無駄に放散される熱エネルギーを
利用する手段として、電球のバルブの表面に可視光透過
赤外線反射膜を形成し、フィラメントから放射された赤
外線をこの反射膜で反射してフィラメントに帰還させ、
これによってフィラメントをさらに加熱して発光効率を
高めることが行われている。

【０００７】この可視光透過赤外線反射膜としては、屈
折率が異なる二種の被膜、たとえば酸化チタン（ＴｉＯ
₂）などからなる高屈折率層と二酸化珪素（ＳｉＯ₂）
などからなる低屈折率層とを交互に積層して多層化し、
層数や層の厚さを適宜選ぶことにより光の干渉を利用し
て、所望の波長域の光を選択的に透過および反射させる
ものである。この高、低屈折率層膜の層数が多いほど赤
外線の反射率を高くすることができ発光効率が高まり省
電力の効果も大きい。

【０００８】そして、上記反射鏡付き電球においても、
この多層の光干渉膜からなる可視光透過赤外線反射膜を
バルブ表面に形成したハロゲン電球が使われ、さらにの
発光特性の向上がはかられている。たとえば、この反射
鏡付き電球Ｄは、図７に示すように内部にコイル状のフ
ィラメントＣおよびハロゲンを含む不活性ガスを封入
し、一端部に封止部Ｓを他端部に排気管Ｅを形成したガ
ラスバルブＧの表面に可視光透過赤外線反射膜Ｆを形成
したハロゲン電球Ｌと、回転放物面などからなる凹状の
曲面に形成された反射面Ｒに可視光反射赤外線透過膜な
どの選択透過反射膜Ｊを設けるとともに反射面Ｒの底部
から後方に開口Ｈしたネック部Ｎを有する反射鏡Ｍとか
らなり、開口Ｈ内に電球Ｌの封止部Ｓを位置させて耐熱
性の接着剤Ｂで両者を接合固定させて構成していた。

【０００９】しかし、照明器具などに上記反射鏡付き電
球Ｄを取付け、点灯して展示商品などを照明したとき
に、無色であるべき照射面に虹状などの不所望な色むら
を生じ商品などを正しい色彩で見られなかったり、甚だ
しい場合には不快色となって現れることがある。

【００１０】本発明者は、この不所望な発色について究
明したところ、バルブＧの表面に形成した可視光反射赤
外線透過膜Ｆにあることが分かった。すなわち、電球Ｌ
のバルブＧ端部を圧潰して形成した封止部Ｓは、バルブ
Ｇを加熱しピンチャーなどで押圧して形成することから
ガラス管が急激に縮径されたり突出などした変形部分Ｇ
１があり、この封止部Ｓ寄りに位置する変形部分Ｇ１に
形成された可視光反射赤外線透過膜Ｊの膜厚は平滑面に
比べて厚膜となる傾向にある。また、これはバルブＧ径
に比べて細径の排気管Ｅを接続する部分にもこれと同様
なことがいえる。

【００１１】また、この多層の光干渉膜からなる可視光
反射赤外線透過膜Ｊは、設計上、膜厚などは膜面に対し
て直交する方向で設計されている関係で、被膜に斜めに
入射する光、すなわち入射角が大きくなるほど膜厚が大
きくなり透過波長にずれが生じていた。

【００１２】そして、上記反射鏡付き電球Ｄを点灯する
と、電球Ｌの封止部Ｓ側の変形部分Ｇ１が形成された可
視光透過赤外線反射膜Ｆの被膜厚さが厚膜となっている
こと、被膜へ斜め方向からの入射光があること、反射鏡
Ｍ内の反射面Ｒへの入射角が大きい部分へも対面して配
置されていることなどのため、反射光の波長が短波長側
にずれ、照射面に不所望な色むらなどが発生していた。
なお、このときバルブＧの頂部に排気管Ｅが設けられて
いる電球Ｌは、排気管Ｅとの接続により急激に縮径され
た部分があるが、このバルブＢの頂部は反射鏡Ｍと最も
離れているとともにこの部分からは直接に光が外方に放
射される直射光しかなく、また、この直射光は広い範囲
に放射されるので、この頂部からの照射光には色ずれな
どの発生は少ない。

【００１３】上記可視光透過赤外線反射膜Ｆは、浸漬
法、蒸着法、スパッター法やイオンプレーティング法な
どによって形成される。このうち、被膜形成用溶液にバ
ルブを浸漬して引上げる浸漬法が簡単でコストも安く多
く採用されているが、直管形、球形や長円形などいずれ
の形状のバルブにおいても被膜形成面に曲面や凹凸面な
どがある場合には、バルブを溶液から引上げた後に曲率
が大きく変化する部位や凹部に塗布液が溜まったりし
て、形成された被膜の膜厚が部分的に不均一になること
がある。また、蒸着法など他の方法においてもバルブを
回転させるなどして一様な膜厚の被膜を得るようにして
いるが、バルブに曲面や凹凸面などがある場合には均一
の膜厚を得るのは困難であった。

【００１４】この被膜の膜厚さが不均一であると所定波
長の透過や反射が行われず所望の光学特性が得られず、
電球の発光特性の低下を招くとともに、異質の物質が複
数層積層された多層被膜は、物質の熱膨脹率も相違する
ことから電球点滅による高低温が繰返し加わる熱的な衝
撃を受けると被膜にひび割れや剥離を生じ易い。

【００１５】また、バルブの表面に凹凸などの不規則面
があっても、被膜の膜厚を均一化する手段としては、バ
ルブの溶液から引上げる速度を表面状態に応じて変える
ことによって可能であるが、作業に長時間かかるととも
に揮発性の溶液の場合には溶液の粘度が経時変化して溶
液管理に多大の手間を要し、量産をする電球の場合には
生産性に不適なことがあるなどして、実際には被膜厚さ
にある程度のばらつきがある電球を用いるのも止むを得
ないことである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、照射面に色
むらの発生が低減できて高い発光特性が得られる、曲面
からなる反射面を有する反射鏡と、バルブ表面に可視光
透過赤外線反射膜を形成した電球とを組合わせた反射鏡
付き電球およびこの電球を装着した照明装置を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の反射鏡付き電球は、曲面状に形成された膨出部および
この膨出部に連接して設けられた封止部を有するバル
ブ、バルブのほぼ中心軸上に配設されたフィラメント、
一端がフィラメントに接続されるとともに他端が上記封
止部に埋設されたリード線、バルブ内に封入された封入
ガスおよび上記膨出部に形成された可視光透過赤外線反
射膜を含んで構成された電球と、凹状の曲面に形成され
た反射面および反射面の底部に設けられた開口を含みこ
の開口に電球の膨出部の一部が配設されるように形成さ
れたネック部を有する反射鏡とを具備していることを特
徴とする。

【００１８】球、回転楕円体および回転放物線および回
転長円体などの曲面状をなすバルブの表面に形成した可
視光透過赤外線反射膜によって、フィラメントから放射
した赤外線をフィラメントに戻し、フィラメントを再加
熱して発光をより高くし、この結果フィラメントからの
可視光放射を増すことができる。また、このバルブの形
状は、一っの曲面から形成されていても、複合曲面から
形成されていてもよい。

【００１９】そして、回転球面、回転楕円面や回転放物
面などの反射面を有し可視光反射赤外線透過膜が形成さ
れた反射鏡の場合は、電球からの放射光が、反射鏡の開
口部から赤外線を低減した光線（可視光）を、反射鏡の
背面から大部分の赤外線をそれぞれ放出するとともに電
球バルブ端部を絞った封止部寄りに形成される可視光透
過赤外線反射膜が、バルブ形状が急激に大きく変化した
部位でその膜厚が厚膜となっていても、電球の配置を反
射面の焦点から反射鏡の底面側寄りとして、かつ、開口
部分において反射面を延長することによって形成される
仮想線から電球の封止部が反射面側に突出しないように
し、反射鏡の反射面への入射角が大きい部分を開口内と
したのでこの部分からの反射光がなく、波長のずれによ
る色むらの発生を防止できる。

【００２０】なお、このときバルブの頂部に排気管が設
けられている電球は、排気管との接続により急激に縮径
された部分があるが、このバルブの頂部は反射鏡と最も
離れているとともにこの部分からは直接に光が外方に放
射される直射光しかなく、また、この直射光は広い範囲
に放射されるので、この頂部からの照射光には色ずれな
どの発生は見られない。

【００２１】そして、バルブの曲面形状に応じて反射面
形状を選んだり、逆に、反射面形状に応じてバルブの曲
面形状を選ぶことができる。

【００２２】また、反射面に形成する赤反膜は、高屈折
率層および低屈折率層を交互に重層したもので、被膜の
形成材料としては、高屈折率層膜に二酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）、五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、二酸化ジルコ
ン（ＺｒＯ₂）や二酸化亜鉛（ＺｎＯ₂）など、低屈折
率層膜に酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）やフッ化マグネシウム
（ＭｇＦ）などがあり、これらの中から選べばよく、要
するに組合わせる材料に屈折率差があればよい。また、
全光反射膜としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａ
ｇ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）などから選ぶことが
できる。

【００２３】また、本発明が適用される電球は、ダウン
ライト用やスポットライト用の投光用電球や光学機器用
などとして家庭、店舗やＯＡ機器などに用いる用途の電
球であってもよい。また、バルブ内に不活性ガスのみを
封入した電球に限らず、ハロゲン化物を封入したハロゲ
ン電球であってもよい。また、バルブに形成する封止部
は圧潰封止部に限らず、バルブを収縮したりステムを介
し封止した他の構成の封止部でもあってもよい。

【００２４】本発明の請求項２に記載の反射鏡付き電球
は、端部に封止部を有するバルブ、バルブのほぼ中心軸
上に配設されたフィラメント、一端がフィラメントに接
続されるとともに他端が上記封止部に埋設されたリード
線、バルブ内に封入された封入ガスおよびバルブ表面に
形成された可視光透過赤外線反射膜を含んで構成された
電球と、凹状の曲面に形成された反射面および反射面の
底部に設けられた開口を含みこの開口径が徐々に狭くな
るように形成された第２の反射面を有するとともに第２
の反射面側に電球の封止部側バルブの一部が配設される
ネック部を有する反射鏡とを具備していることを特徴と
する。

【００２５】上記請求項１に記載と同様な作用を奏す
る。また、円筒状、球、回転楕円体、回転放物線、回転
長円体などのいずれか一ないし複数種の曲面状をなすバ
ルブの表面に形成した可視光透過赤外線反射膜によっ
て、フィラメントから放射した赤外線をフィラメントに
戻し、可視光放射を増すことができる。

【００２６】また、凹状の曲面の反射面を有する反射鏡
は、複合曲面から形成されていてもよい。これは軸線に
沿って配設されたフィラメント長さに対応して一っの反
射面では対応できない場合や反射鏡の製造や中央ネック
部の開口部周辺の変形など成型上の問題がある場合に
は、反射面を複数連接して、通常の場合は二っの反射面
を設けることができる。

【００２７】この二っの反射面を連接させた場合は、同
一焦点の反射面形成としても、その焦点がフィラメント
長さに沿う異なるものとして、フィラメントとの対応範
囲を広くするようにしてもよい。

【００２８】本発明の請求項３に記載の反射鏡付き電球
は、曲面状に形成された膨出部およびこの膨出部に連接
して設けられた封止部を有するバルブ、バルブのほぼ中
心軸上に配設されたフィラメント、一端がフィラメント
に接続されるとともに他端が上記封止部に埋設されたリ
ード線、バルブ内に封入された封入ガスおよび上記膨出
部に形成された可視光透過赤外線反射膜を含んで構成さ
れた電球と、凹状の曲面に形成された反射面および反射
面の底部に設けられた開口を含みこの開口径が徐々に狭
くなるように形成された第２の反射面を有するとともに
第２の反射面側に電球の膨出部の一部が配設されるネッ
ク部を有する反射鏡とを具備していることを特徴とす
る。

【００２９】上記請求項１および２に記載と同様な作用
を奏する。

【００３０】本発明の請求項４に記載の反射鏡付き電球
は、曲面状に形成された膨出部およびこの膨出部に連接
して設けられた封止部を有するバルブ、バルブのほぼ中
心軸上に配設されたフィラメント、一端がフィラメント
に接続されるとともに他端が上記封止部に埋設されたリ
ード線、バルブ内に封入された封入ガスおよび上記膨出
部に形成された可視光透過赤外線反射膜を含んで構成さ
れた電球と、凹状の曲面に形成された反射面、反射面の
底部に設けられた開口を含みフィラメントの一端および
他端から放射された光が開口端に照射する場合に各照射
光線とバルブとのなす角度が４５度ないし１３５度とな
るように封止部が配設されるネック部を有する反射鏡と
を具備していることを特徴とする。

【００３１】電球のフィラメント各部からの放射光は、
ガラスバルブおよび可視光透過赤外線反射膜を透過して
反射鏡の反射面に向い、上記赤外線反射膜を透過する
際、赤外線反射膜（バルブ）と直交する方向へ向かうも
のは設計通りの波長が出力される。しかし、赤外線反射
膜（バルブ）に対して傾斜した方向からの入射光は、赤
外線反射膜中を斜めに通るため厚い膜厚を通ると同じこ
とになり出力される放射光の波長が異なって、これが照
射面に色むらとなって現れる。これは赤外線反射膜への
入射角度が大きいほど顕著に現れる。

【００３２】しかし、フィラメントの一端部および他端
部（上端部および下端部）と反射面のネック部に臨む開
口端部とを結ぶ直線が、バルブ（赤外線反射膜）面と交
差する角度θが４５〜１３５度の範囲内ならば、色ずれ
は問題なかった。

【００３３】したがって、フィラメントの上下端を考慮
してフィラメント長さや配置、可視光透過赤外線反射膜
を形成するバルブの曲率や傾斜など、反射鏡面の曲率や
傾斜などを設計することができる。

【００３４】本発明の請求項５に記載の反射鏡付き電球
は、反射鏡のネック部に接合されたセラミック製筐体お
よびこの筐体に取着された口金を具備していることを特
徴とする。

【００３５】反射鏡のネック部に電気絶縁製の筐体を介
し金属製筒状の口金を取着してあるので、器具などのソ
ケットへの着脱に際し安全性が高く、また、この口金に
よって電気的接続と電球の保持が行われる。

【００３６】なお、セラミック製筐体の形状は、円筒状
や角柱状をなし中央に反射鏡のネック部が緩挿される凹
部を備え、この凹部の半対面側に口金が設けられてい
る。

【００３７】また、電気的接続部を構成する金属製の口
金は、ソケットと螺合するねじ部が形成された円筒状
や、端子ピンが植設された角柱状などをなしている。

【００３８】本発明の請求項６に記載の反射鏡付き電球
は、膨出部の一部が、球、回転楕円体および回転放物線
および回転長円体のいずれか一からなることを特徴とす
る。上記上記請求項１に記載と同様な作用を奏する。ま
た、上記バルブ形状とすることによって、フィラメント
から開口端部側に向かう放射光線のバルブとのなす角度
を所定値に合わせることができる。すなわち、フィラメ
ント長さや端部位置あるいは反射面形状や反射特性に合
わせバルブの曲率を選べばよい。

【００３９】本発明の請求項７に記載の反射鏡付き電球
は、封止部と開口との間には接着剤が介在していること
を特徴とする。

【００４０】電球の封止部を開口部内の所定位置に接着
剤により固着させることによって、電球と反射鏡とが一
体化できるとともに不所望な膜厚となり易い部分を接着
剤で覆って遮光することができる。また、寿命時間中そ
のフィラメントと反射面との対応位置を維持する。

【００４１】本発明の請求項８に記載の反射鏡付き電球
は、反射鏡前面には前面カバーが配設されていることを
特徴とする．反射鏡の前面を透明カバー、レンズまたは
プリズムなどで覆うことにより、配光分布などの発光特
性を変えたり、反射面や電球表面の汚れ防止や、万一の
電球バルブ破裂時の飛散防止がはかれる。また、透明な
カバーの場合は、表面にフッ化マグネシウム（ＭｇＦ）
などの反射防止用剤を塗布しておけば発光効率を向上で
きる。

【００４２】本発明の請求項９に記載の照明器具は、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８のいずれか一記載の反射
鏡付き電球とを具備していることを特徴とする。

【００４３】照明器具は、上記請求項１ないし８に記載
したと同様な作用を奏する。

【００４４】本発明の請求項１０に記載の照明器具は、
端部に封止部を有するバルブ、バルブのほぼ中心軸上に
配設されたフィラメントと、一端がフィラメントに接続
されるとともに他端が上記封止部に埋設されたリード
線、バルブ内に封入された封入ガスおよびバルブ表面に
形成された可視光透過赤外線反射膜、封止部に取着され
た口金を含んで構成された電球と、器具本体と、器具本
体に設けられ、凹状の曲面に形成された反射面および反
射面の底部に設けられた開口を含み、この開口内に電球
の封止部側バルブの一部が配設されるネック部を有する
反射鏡と、器具本体に設けられ、上記電球の口金が装着
されるソケットとを具備していることを特徴とする。

【００４５】電球と反射鏡とが別体のもので、照明器具
の器具本体などに反射鏡およびソケットを取り付け、ネ
ック部の開口内に口金部を通してソケットに装着でき、
上記請求項１ないし８に記載したと同様な効果を得るこ
とができる。また、電球が不点になったとき反射鏡はそ
のままで電球のみを交換すればよい。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図面を参照して説明する。図１は小形投光用の定格１
１０Ｖ５０Ｗの反射鏡付き電球ＲＬ１の縦断面図、図２
はバルブの表面に形成した多層光干渉膜からなる可視光
透過赤外線反射膜の一部を拡大して示す断面図である。

【００４７】図中、Ｌ１はハロゲン電球で、この電球Ｌ
１は回転楕円体形状をなす石英ガラスやアルミノシリケ
ートガラスなどの硬質ガラスからなるバルブ１を有し、
バルブ１の一端部には内部リード線２１，２１および外
部リード２２，２２を接続したモリブデンなどからなる
一対の金属箔２，２を封着した圧潰封止部３が形成して
あり、バルブ１の他端部には排気管４が接続してある。
また、バルブ１内部の内部リード線２１，２１間には、
タングステン線を巻回したコイル状のフィラメント５が
継線され、バルブ１のほぼ中心軸上に沿って配設してあ
る。また、バルブ１内にはＣＨ₂Ｂｒ₂（二臭化メチレ
ン）などのハロゲン化物およびＡｒ（アルゴン）を含む
Ｎ₂（窒素）などの不活性ガスが封入してある。

【００４８】また、バルブ１の外表面の周囲部分には、
可視光透過赤外線反射膜（以下、赤反膜と称する。）６
が形成してある。この赤反膜６は図２に拡大して示すよ
うに、バルブ１のガラス面に高屈折率層膜６Ｈ，…を作
る金属酸化物たとえばＴｉＯ₂（二酸化チタン）と低屈
折率層膜６Ｌ，…を作る金属酸化物たとえばＳｉＯ
₂（二酸化ケイ素）とを交互に繰り返えし所定層積層し
た多層光干渉膜からなる。そして、上記バルブ１外表面
の赤反膜６はたとえば浸漬法によって形成され、圧潰封
止部３の形成によってバルブ１が絞られた急激に形状が
変化したこの封止部３寄りのバルブ部分１１の赤反膜６
の膜厚は、従来の電球と同様に中央部分１２の膜厚より
厚膜となっている。

【００４９】また、７は石英ガラス、硬質ガラス、耐熱
性合成樹脂や金属板などここでは石英ガラスで形成さ
れ、内面に焦点を有する回転楕円面、回転放物面などか
ら選ばれた反射面７１を備えた椀形の反射鏡である。こ
の反射鏡７底部の背面中央から突出したネック部７２に
は、上記電球Ｌ１の圧潰封止部３が収容される開口７３
が設けられている。

【００５０】また、この反射鏡７の凹状の曲面に形成さ
れた反射面７１には選択透過反射面を形成するダイクロ
イック膜などの可視光反射赤外線透過膜（以下、可視反
射膜と称する。）８が形成されている。なお、図中２
３，２３は外部リード２２，２２に接続して開口７３外
に延出した一対の端子ピンである。

【００５１】そして、この開口７３内に電球Ｌ１の圧潰
封止部３およびこの封止部３寄りの急激に形状が変化し
たバルブ部分１１をも含む部位が置かれた状態で、か
つ、この開口７３部分において反射面７１を延長するこ
とによって形成される仮想線７Ａ（一点鎖線で示す。）
から電球Ｌ１の封止部３が反射面７１側に突出しないよ
う配置し、開口７３内にシリコン系などの耐熱接着剤７
４が注入され、反射面７１に対するフィラメント５位置
の焦点合せが終了したらこの接着剤７４を固化して、両
者を一体化してある。（なお、焦点合せが終了した後
に、接着剤７４を注入し固化するようにしてもよい。）そして、この図１の構成の反射鏡付き電球ＲＬ１におい
てハロゲン電球Ｌ１を端子ピン２３，２３を介し通電し
て点灯すると、フィラメント５が発熱して可視光ととも
に大量の赤外線を放射し、フィラメント５から放射した
光のうち可視光の殆どはバルブ１および赤反膜６を透過
してバルブ１外方へと放射される。また、フィラメント
５から放射した７００〜１５００ｎｍの波長域はもとよ
り２０００ｎｍ位までの赤外線を赤反膜６で反射してフ
ィラメント５に戻し、（この赤外線のフィラメント５か
らの放射と赤反膜６での反射は反復行われる。）フィラ
メント５を再加熱して発光をより高くし、この結果フィ
ラメント５からの可視光放射が増して、発光効率が向上
できる。

【００５２】そして、ハロゲン電球Ｌ１の放射光は、反
射鏡７と対面していない部分からは直射光Ｘが、また、
反射鏡７に向かった光線Ｙは可視反射膜８に入射し可視
光は反射されて反射光Ｚを開口部から放射するとともに
赤反膜６を透過した赤外線Ｖは可視反射膜８を透過して
反射鏡７の背面に放射される。このとき、封止部３寄り
の急激に形状が変化したバルブ部分１１が、開口７３内
にあるか耐熱接着剤７４で覆われているので、このバル
ブ部分１１部分からの放射光は反射鏡７から放射される
ことがなく阻止される。

【００５３】したがって、この反射鏡付き電球ＲＬ１
は、反射鏡７の開口部から赤外線を低減した光線（可視
光）を、反射鏡７の背面から大部分の赤外線をそれぞれ
放出する。そして、ハロゲン電球Ｌ１の配置を楕円の焦
点から反射鏡７の底面側寄りとし、赤反膜６の膜厚が厚
膜となった圧潰封止部３寄りのバルブ１形状が急激に大
きく変化したバルブ部分１１が反射面８内に突出しない
仮想線７Ａより下方として、反射鏡７の反射面７１への
入射角が大きい部分を開口７３としたのでこの部分から
の反射光がなく、波長のずれによる色むらの発生を低減
できる。

【００５４】また、図３は本発明の他の実施の形態を示
し、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。図３に示す反射鏡付き電球ＲＬ２は、
その反射鏡７の構造を変えたもので、反射面７１側の開
口７３部の周囲にこの開口７３より大径にした反射面を
兼ねる環状の凹面７５を形成したものである。

【００５５】すなわち、反射鏡７に形成する反射面を複
数段に分け、ここでは反射面７１と凹面７５との２段に
したものを示す。これは、フィラメント５からの放射光
が上方側の大きい反射面７１で受容できないとき、さら
に反射面７１の中央底部の開口７３の入口側を大きくし
て、内方に向かうにしたがい開口７３内径を徐々に狭く
なるようにして第２の凹面（小反射面）７５を形成した
ものである。

【００５６】また、この実施の形態の反射鏡付き電球Ｒ
Ｌ２もハロゲン電球Ｌ１の圧潰封止部３寄りのバルブ１
形状が急激に大きく変化したバルブ部分１１が反射面８
内に突出しない仮想線７Ａより下方の開口７３内に固着
してある。そして、この第２の反射面をなす凹面（小反
射面）７５はフィラメント５からの放射光を効率よく所
定方向へ反射するようフィラメント５と対応した反射面
となっている。また、このように開口７３の入口側を大
きくすることによって、開口７３へのハロゲン電球Ｌ１
の封止部３の収容作業が容易になるとともに、点灯時に
高温度となる電球Ｌ１バルブ１と反射鏡７との接触が防
止でき熱衝撃によるバルブ１のクラック発生を防止でき
る。そして、上記実施の形態と同様な作用効果を奏す
る。

【００５７】また、図４は赤反膜６を形成したハロゲン
電球Ｌ１と、反射鏡７との関係を示す説明図で、図中、
図１ないし図３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。

【００５８】電球Ｌ１のフィラメント５からの放射光Ｙ
ｕ、……、Ｙｄは、ガラスバルブ１および赤反膜６を透
過して反射鏡７の反射面７１に向い、上記赤反膜６を透
過する際、赤反膜６（＝バルブ１）と直交する方向へ向
かうものは設計通りの波長が出力される。しかし、赤反
膜６（＝バルブ１）に対して傾斜した方向からの入射光
は、赤反膜６中を斜めに通るため厚い膜厚を通ると同じ
ことになり出力される放射光の波長が異なって、これが
照射面に色むらとなって現れることが分かった。これは
赤反膜６（＝バルブ１）への入射角度が大きいほど顕著
に現れる。もちろん、このような現象を防ぐことがで
きればよいが、実際上は難しい。しかし、反射鏡７の反
射面７１との関係において、この現象を実用上差支えな
い程度に低減できることが分かった。

【００５９】本発明者等の実験によれば、フィラメント
５の一端（上端）部５ｕと他端（下端）部５ｄと反射面
７１のある点（たとえばＲ１）とを結ぶ直線が、バルブ
１（赤反膜６はバルブ１面に形成されているのでバルブ
１と同じ位置として説明する。）面と交差する角度θが
４５〜１３５度の範囲内ならば、色ずれは許容限度内で
あまり目立たず問題なかった。この角度θと視感による
色ずれの状況は下表の通りであった。

【００６０】

【表１】また、上記からは一般的には図４においてフィラメント
５の上端５ｕと下端５ｄとが上限および下限を呈するの
で、この上下端５ｕ、５ｄとを把握して設計することが
できる。

【００６１】そして、上記においてハロゲン電球Ｌ１の
圧潰封止部３側が凹状曲面の反射鏡７のネック部７２に
近付いていて、反射面７１のある点たとえばＲ１とフィ
ラメント５の上端５ｕおよび下端５ｄとを結ぶ直線Ｙ
ｕ，Ｙｄが、バルブ１面と交差するそれぞれの角度θ、
θは、約９５度と約１０５度で、４５〜１３５度の範囲
内であり、色ずれは軽度で問題はなかった。

【００６２】なお、これは反射鏡７に複数の反射面７
１，７５を形成した上記図３に示すような場合にも適用
される。

【００６３】また、図５は本発明の他の実施の形態を示
し、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。図５に示す反射鏡付き電球ＲＬ３は、
図１や図３に示す反射鏡付き電球ＲＬ１，ＲＬ２におい
て（ただし端子ピンの接続はない）、反射鏡７のネック
部７２に、電気絶縁性の筐体を有する口金が接着剤など
を介して接合されている。さらに詳述すると、凹部が形
成されたセラミック製筐体２４ａと、金属板などでほぼ
円筒状で周囲に螺旋ねじ部がを形成された導電性部材２
４ｂとで口金２４が形成されている。この口金２４は、
電球の電気的な接続と保持をなすもので不可欠なもので
ある。

【００６４】この口金２４を備えた反射鏡付き電球ＲＬ
１はソケット（図示しない。）に装着して点灯され、上
記実施の形態と同様な作用効果を奏することができる。

【００６５】また、図６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。上述した実施の形態では
ハロゲン電球Ｌ１，Ｌ２と反射鏡７とを接着剤７５で一
体に接合したものについて述べたが、図６のものはそれ
ぞれが分離して設けられた照明装置（照明器具）９であ
る。

【００６６】図中、図１〜図５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。図において９１は器具
本体で、本体９１の内部には椀形の反射鏡７とこの反射
鏡７のネック部７２の背面の開口７３に面してソケット
９２が設けられている。また、ハロゲン電球の封止部３
には耐熱性接着剤７５を介して口金２４が接合されてい
る。

【００６７】この照明装置（照明器具）９は、器具本体
９１に予め反射鏡７が設けられ、この反射鏡７と組合わ
されるハロゲン電球Ｌ２は、口金２４を介し着脱自在で
あってフィラメント５の断線などで電球Ｌ２の交換の必
要が生じた場合、反射鏡７はそのままで電球Ｌ２の交換
のみでよいので経費が安価で済むという利点がある。こ
の構成の場合も、もちろん口金２４が取着された封止部
３寄りのバルブ部分１１が、反射鏡７の反射面７１内に
突出しない仮想線７Ａより下方の開口７３内に位置して
いることはいうまでもなく、この電球Ｌ２はソケット９
２に装着して点灯され、上記実施の形態と同様な作用効
果を奏することができる。

【００６８】なお、本発明は上記図６の実施の形態を示
す照明装置（照明器具）９において、反射鏡７を外し、
図５に示す口金２４を備えた反射鏡付き電球ＲＬ３をソ
ケット９２に装着して構成してもよい。

【００６９】

【発明の効果】請求項１ないし４の発明によれば、可視
光透過赤外線反射膜を形成した電球と、反射鏡とを組合
わせることにより、照射面の色むらの低減ができるとと
もに配光特性および発光効率の向上した、反射鏡付ハロ
ゲン電球を提供することができる。また、照射面の色
むらが減少でることから、光学機器用やＯＡ機器あるい
は家庭や店舗用の光源として、好適な照明を行うことが
できる。

【００７０】また、請求項５の発明によれば、端子ピン
やねじが螺設された口金を設けることによって、電気絶
縁性の高い安全な電気的接続と電球の保持が行える。

【００７１】また、請求項６の発明によれば、反射鏡の
底部に対応する部分のバルブ形状を曲面状とすることに
よって、上記請求項１に記載と同様な効果を奏する。

【００７２】また、請求項７の発明によれば、電球と反
射鏡とが一体化できるとともに不所望な膜厚となり易い
部分を接着剤で覆って遮光することができる。また、寿
命時間中の長期に亘り、そのフィラメントと反射面との
対応位置を維持できる。

【００７３】また、請求項８の発明によれば、反射鏡の
前面を透明カバー、レンズまたはプリズムなどで覆うこ
とにより、配光分布などの発光特性を向上したり変えた
りすることができ、たとえ色むらが生じても前面カバー
によりこれを分散して視感上も品質向上できる。また、
反射面や電球表面の汚れ防止がはかれ、発光維持特性が
できるとともに万一の電球バルブ破裂時の飛散防止がは
かれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射鏡付き電球の実施の形態を示す縦
断面図である。

【図２】バルブの表面に形成した多層光干渉膜からなる
可視光透過赤外線反射膜の一部を拡大して示す断面図で
ある。

【図３】本発明の反射鏡付き電球の他の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図４】赤反膜を形成したハロゲン電球と、反射鏡の反
射面との関係を示す説明図である。

【図５】本発明の反射鏡付き電球の他の実施の形態を示
す正面図である。

【図６】本発明の照明装置（照明器具）の実施の形態を
示す縦断面図である。

【図７】従来の反射鏡付き電球を示す縦断面図である。

【符号の説明】

Ｌ１、Ｌ２：ハロゲン電球ＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ３：反射鏡付き電球（反射鏡付き
ハロゲン電球）１：ガラスバルブ１１：バルブ部分２４：口金３：圧潰封止部５：フィラメント６：可視光透過赤外線反射膜（多層光干渉膜）６Ｈ：高屈折率層６Ｌ：低屈折率層７：反射鏡７１：反射面７２：ネック部７３：開口７５：第２の反射面（小反射面…凹面）７Ａ：反射面形成仮想線８：選択透過反射膜（可視光反射赤外線透過膜）９：照明装置（照明器具）９１：器具本体９２：ソケット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】曲面状に形成された膨出部およびこの膨
出部に連接して設けられた封止部を有するバルブ、バル
ブのほぼ中心軸上に配設されたフィラメント、一端がフ
ィラメントに接続されるとともに他端が上記封止部に埋
設されたリード線、バルブ内に封入された封入ガスおよ
び上記膨出部に形成された可視光透過赤外線反射膜を含
んで構成された電球と；凹状の曲面に形成された反射面
および反射面の底部に設けられた開口を含みこの開口に
電球の膨出部の一部が配設されるように形成されたネッ
ク部を有する反射鏡と；を具備していることを特徴とす
る反射鏡付き電球。
【請求項２】端部に封止部を有するバルブ、バルブの
ほぼ中心軸上に配設されたフィラメント、一端がフィラ
メントに接続されるとともに他端が上記封止部に埋設さ
れたリード線、バルブ内に封入された封入ガスおよびバ
ルブ表面に形成された可視光透過赤外線反射膜を含んで
構成された電球と；凹状の曲面に形成された反射面およ
び反射面の底部に設けられた開口を含みこの開口径が徐
々に狭くなるように形成された第２の反射面を有すると
ともに第２の反射面側に電球の封止部側バルブの一部が
配設されるネック部を有する反射鏡と；を具備している
ことを特徴とする反射鏡付き電球。
【請求項３】曲面状に形成された膨出部およびこの膨
出部に連接して設けられた封止部を有するバルブ、バル
ブのほぼ中心軸上に配設されたフィラメント、一端がフ
ィラメントに接続されるとともに他端が上記封止部に埋
設されたリード線、バルブ内に封入された封入ガスおよ
び上記膨出部に形成された可視光透過赤外線反射膜を含
んで構成された電球と；凹状の曲面に形成された反射面
および反射面の底部に設けられた開口を含みこの開口径
が徐々に狭くなるように形成された第２の反射面を有す
るとともに第２の反射面側に電球の膨出部の一部が配設
されるネック部を有する反射鏡と；を具備していること
を特徴とする反射鏡付き電球。
【請求項４】曲面状に形成された膨出部およびこの膨
出部に連接して設けられた封止部を有するバルブ、バル
ブのほぼ中心軸上に配設されたフィラメント、一端がフ
ィラメントに接続されるとともに他端が上記封止部に埋
設されたリード線、バルブ内に封入された封入ガスおよ
び上記膨出部に形成された可視光透過赤外線反射膜を含
んで構成された電球と；凹状の曲面に形成された反射
面、反射面の底部に設けられた開口を含みフィラメント
の一端および他端から放射された光が開口端に照射する
場合に各照射光線とバルブとのなす角度が４５度ないし
１３５度となるように封止部が配設されるネック部を有
する反射鏡と；を具備していることを特徴とする反射鏡
付き電球。
【請求項５】反射鏡のネック部に接合されたセラミッ
ク製筐体およびこの筐体に取着された口金を具備してい
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載
の反射鏡付き電球。
【請求項６】膨出部の一部は、球、回転楕円体および
回転放物線および回転長円体のいずれか一からなること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の反射
鏡付き電球。
【請求項７】封止部と開口との間には接着剤が介在し
ていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一
記載の反射鏡付き電球。
【請求項８】反射鏡前面には前面カバーが配設されて
いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記
載の反射鏡付き電球。
【請求項９】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８のいず
れか一記載の反射鏡付き電球と；を具備していることを
特徴とする照明器具。
【請求項１０】端部に封止部を有するバルブ、バルブ
のほぼ中心軸上に配設されたフィラメント、一端がフィ
ラメントに接続されるとともに他端が上記封止部に埋設
されたリード線、バルブ内に封入された封入ガス、バル
ブ表面に形成された可視光透過赤外線反射膜および封止
部に取着された口金を含んで構成された電球と；器具本
体と；器具本体に設けられ、凹状の曲面に形成された反
射面および反射面の底部に設けられた開口を含み、この
開口内に電球の封止部側バルブの一部が配設されるネッ
ク部を有する反射鏡と；器具本体に設けられ、上記電球
の口金が装着されるソケットと；を具備していることを
特徴とする照明器具。