JPS612257A - 有効光出力を増加する改良ネック部分を有する反射形ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発　　明　　の　　背　　景 本発明は、例えばスポットライ１〜のような投光照明に
用いるのによく知られた反則形（Ｒ形）ランプ等を含む
反射形ランプの分野に属する。

反射形（Ｒ形）ランプが例えば米国特許出願用５８９．
９０３号（，１９８４，年”３月゛１４０出願）に開示
されている。この米国特許出願用５８９゜９０３号に開
示されたＲ形うンプは、Ｒ形うンプのビームパターンの
改良を目指した複数の放物面状反射部分を有する。

米国特許出願用５８９．９０３号に記載の反射形ランプ
のような従来の反射形ランプの光源が発する光線の全ル
ーメンのうち、かなりの量の光線が反射形ランプのネッ
ク部分により所望の主ビームパターンから外れるように
反射され、したがってこれらの光線は利用不能と考えら
れる。

このような望ましくない光線反射の主たる要因はネック
部分の寸法にある。直径寸法は比較的大きく、代表的に
は３７１１１ｍである。このネック部分の比較的大きな
直径は光線反射に関しては不利であるが、反射形ランプ
の組立ての際に、フ゛イラメント取付組立体を挿入しや
すくするのに有利であり、導電性口金とはめ合わせて口
金セメントに接着させるのに望ましい形状寸法である。

反射器の比較的大きな直径のネック部分には幾つかの構
造的利点があるが、光学的にはやはり不利である。

反射形ランプの組立てに有利な構造的利点を保持しなが
ら、反射器のネック部分によって望ましくない方向に反
射される無駄なルーメン量を小さくすることによりラン
プ自身の総合光学効率を改良した反射形ランプを提供す
ることが望ましい。

従って、本発明の目的は、光線を有効ビームパターンに
一層有利に方向付けするどとしにランプ自身の組立てを
容易にするように光学的に改良されたネック部分を有す
る一層効率のよい反射形ランプを提供することにある。

発　　明　　の　　要　　約 本発明によれば、反射形ランプの有効光出力を増加する
ように改良されたネック部分を右りる反射形ランプが提
供される。この反介１形ランプの凹面反射器は、焦点を
有する放物面形状の主反則部分と、それぞれこの主反射
部分と実質的に同一の焦点を有する放物面形状の１個以
上の中間反射部分とを備える。１個以上の中間反射部分
は移行部分により相互に連結されている。反射形ランプ
はさらにネック部分を備え、ネック部分は減径部分と、
第１の実質的に直円筒形の部分と、増径部分と、反射形
ランプの導電性口金にはまる第２の実質的に直円筒形の
部分どを有り°る。このネック部分はその表面にあたる
光線を反射形ランプの有効ビームパターン内に有利に反
射するように作用する。

本発明は、添付図面と関連する以下の説明を考慮すれば
、一層よく理解できるであろう。

具体的実施例の説明 第１図に本発明の改良された反射形（Ｒ形）ランプ１０
を示づ。このランプ１０は凹面反射器１２と光源１４と
を備え、光源１４の形状の中心点１６かほず凹面反射器
１２の焦点に位置する。凹面反射器１２は、放物面形状
を有しかつ焦点を有する主反射部分１８と、中間反射部
分２０とを備える。中間部！）１　ｍ分２０は主反射部
分１８と実質的に同一の焦点（共焦）を有する放物面形
状を有し、移行部分２２により主反射部分１８に接合さ
れる。移行部分２２は好ましくは約、Ｑｌｍ乃至約３．
Ｑｍｍの範囲の曲率半径を有する。

凹面反射器１２はさらに本発明の主要対象であるネック
部分２４を備え、ネック部分２４は減径部分２６、第１
の実質的に直円筒形の部分２８、る第２の実質的に直円
筒形の部分３２を有する。

円筒形部分３２と増径部分３０は何ら被覆されてない透
明または半透明部分であるが、円筒形６１１分２８、減
径部分２６、中間部分２０、移行部分２２および主部分
１８はすべて銀やアルミニウムのような反射材料で被覆
されている。

ランプ１０の光源１４はランプの軸線と平行な垂直方向
に軸線を合わせて配置りるのが好ましいが、ランプの軸
線と直角な水平方向に配置してもよい。光源１４の寸法
は無限大Ｃも無限小でもなく、また光源の中心点は、光
源がランプ１０の軸線に対して直角または平行に配置さ
れてし、凹面反射器１２の焦点にはマ位＠　ｆＪ　ＩＪ
られる。

光源１４は好ましくはタングステン製のフィラメントと
することができ、ニッケルめっきした銅のような適当な
材料よりなる１対の内部リード３６と３８間に装着され
る。タングステン製のフィラメントの代りに別の光源、
例えばハロゲン再生サイクルランプまたはアーク放雷ラ
ンプを使用ブることができる。これらの代替光源は有限
光源と（）て作用する。

内部リード３６および３８はガラス製のステム４０を貫
通し、導電口金３４の適当な部分（図示せず）に電気接
続されている。好ましくは放物面形状の反射面を上側に
有する光反射性熱シールド４２が有限光源１４の下方に
配置されて、ガラス製のステム４０に取付けられている
。

上記「発明の背景」の項で述べたように、反射形ランプ
、例えば反射形ランプ１０が、光源から放出された光の
できる限り多くを所望のビームパターンに方向付けする
のが望ましい。従来の反射形ランプの光源から発生され
た光線の全ルーメンのうち、光源から放出された光のか
なりの量が、従来の反射形ランプのネック部分で望まし
くない方向に反射されることにより無駄にされる。その
主要因は、ネック部分の反射部分により反射された光線
がネック部分の透明部分を通って外へ向っだけ、また導
電口金部分へ向うためであり、これら画形式の反射が所
望のビームパターンから外れて生じ、従って無駄になる
と考えられる。

従来のネック部分自体の特１／ｌに関し゛（、本弁明者
は、ネック部分の直径を小さくできれば、ネック部分の
光学的特性を改良できることを確かめた。

ネック部分の直径を小さくづることで・その光学的特性
を改良できることは認識されたが、反射形ランプの組立
に関して比較的大きなネック１径を用いた場合の利点を
保持するようなやり方で、このような減径を達成する必
要がある。

上記「発明の背景］の項で述べたように、ネック部分の
比較的大きい直径は、反則形ランプの組立ての際に、フ
ィラメン１〜取付組立体を挿入しやすいので有利であり
、ネック部分を導電性口金とはめ合わせて口金セメント
に接着リ−るのに望ましい形状寸法である。本発明は、
（１）ランプ製造の際にフィラメント組立体の挿入を容
易に彩る寸法を有する実質的に直円筒形の部分２８を設
（）、（２）第２の円筒形部分３２と合わさる拡大部分
３０を設け、（３）ランプ製造の際に導電性１コ金とは
め合わせて口金セメントに接着リ−るのに望ましい形状
用法を有する第２の円筒形部分３２を設けることによっ
て、上記の利点を保持する。

一般に、本発明は、従来の装置で典型的に生じるような
ネック部分に関連した光線の反射、即ちネック部分の光
線が望ましくない方向に反射されてネック部分の透明部
分から外へ出て行き、従って望ましいビームパターンか
ら外れるような光線の反射を実質的に軽減する。

本発明はネック部分２４をランプの総合効率を改良する
ように光学的に改変する。反射形ランプ１０の総合効果
は、有限光源１４から放出された総合しよく光分布およ
び帯域ルーメンを所望の所定方向のビームパターンに一
層有利に分布させることである。

本発明の改良Ｒ形うンプ１０の動作４第２図に関連して
説明する。第２図は主として部分２６．２８．３０およ
び３２よりなるネック部分２４における改良された光線
反射分布を示す。

第２図はランプ１０の主要部を示し、光源１４から放出
された光線４４Ａ、４６Ａ、・・・５４Ｃを所望のビー
ムパターンに適切に方向例ける様子を具体的に例示する
。第２図では光線４４Δ、４６Ａ・・・５４Ｃを有限光
源１／Ｉの中心領域から放出される光線の代表例として
示しであるが、本発明は有限光［１４のあらゆる部分か
ら放出される光線にも成り立つことを理解すべきである
。

光線４４Ａは有限光源１４から放出されて部分２２にあ
だけ、部分２２で有利に光線４４１３として反射されて
所望のビームパターン内に入る経路をとり、これは、前
掲の米国特ｈ１出願第Ｅ〕８９　。

９０３号に記載されたＲ形うンプに関りる光線と同様で
ある。同じく光線４６Δは光源１４から放出されて中間
反射部分２０にあだけ、次いで光線４６Ｂとして主反射
部分１８へ反射され、ここで光線４６．Ｃとして反射さ
れて所望のビームパターン内に入る経路をとり、これは
米国特許出願第５８９．９０３号に記載され桐油りに達
成される。

本発明は主として、ネック部分２４および光反射性熱シ
ールド４２に関連づる光線間の相互関係に関する。光学
的に輪郭を整えられたネック部分２４とその近傍の光反
射性熱シールド４２との両者が協働して関連する光を、
従来の反射形ランプに比してより有利に反射して所望の
ビームパターン内に入れるように働く。

本発明の反射形（Ｒ形）ランプ１０の効果を説明するた
めに、本発明にあっても所望のビームパターンに寄与し
ない光線４８Ａ、５０Ａ、５０Ｂについてまず言及する
。光線４８Ａは光源１４から放出され゛Ｃ１光反射性熱
シールド４２にぶつかることなく、直接透明部分３２に
進行してその外へ出るので、無駄な光となる。同様に光
線５０Ａは光源１４から放されて反射部分２８で光線５
０Ｂとして下方へ反射され、ついには導電性口金３４で
吸収される。本発明はこれら経路の光線４８Ａおよび５
０Ｂが生じ得る区域を小さくするもので、このことを光
線５２Ａ、５４Ａに関連して説明リ−る。

光線５２Ａは光８！１４から放出されて減径部分２６に
あだけ、ここで光線５２Ｂとして反射され、今度は中間
部分２０にあだけ光線５２Ｇとして反射され、所望のビ
ームパターン内に入る。同様に、光線５４Ａは光ｍ１４
から放出されて円筒形部分２８にあだけ、ここで光線５
４１３として反射され、次いで光反射性熱シールド４２
にあｌζつで光線５４Ｃとして反射され、所望のビーム
パターン内に入る。

ネック部分２４、特にその第１の円筒形部分２８が光反
射性熱シールド４２と協働して、これらがなければ失な
われてしまう屯うな光源１４からの光線を少なくする。

ネック部分２４の部分２８および他の部分２６．３０お
よび３２の代表的な寸法は第１表に示す範囲にある。

第１表（ネック部分２４） 減径部分２６二曲率半径が約、、’ｌｍｍ−約４．□ｍ
ｍ 第１の直円筒形：内径が約２．７’ｍト・約３１ｍｍ、
部分２８　　　　長さが約６．３５ｍｍ〜約２５．４ａ
＋＋ｍ 第２の直円筒形：内径が約３５．６１Ｒｍ〜部分３２　
　　　約３８．０ｍｍ、長さが約２５．６ｍｌ１１〜約
３４ｍｍ 増径部分３０　：最小内径が部分２８について特定した
範囲、 最大内径が部分３２について特 定した範囲 光反射性熱シールド４２は曲率半径が約５０゜８ｍｍ〜
約６３．７ｍｍの範囲にあり、部分２８の壁面から約、
５７ｍｌ１１〜約４．７５１１ｍの・範囲の距離だけ離
れている。さらに、光反射性熱シールド４２は、部分２
８と３０間の継目に対して約、５７ｍｍ〜７ｍｍ〜約１
２．７の範囲の距離に位置するように、ガラス製のステ
ム４０上に配置されている。

反射形ランプ１０についての上記説明に従って本発明を
実施することにより、効率が標準反射形（Ｒ形）ランプ
より約１０％改良される。

反射形ランプ１０が中間反射部分２０を１つ有するもの
として説明したが、本発明の実施にあたっては、それぞ
れ主反射部分１８と実質的に同じ焦点をもつ放物面形状
を有し、互に１個以上の移行部分２２で接合された１個
以上の中間反射部分を設けてもよい。

本発明により有効光出力の増加した改良反則形ランプが
提供されたことが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の反射形ランプの正面図、第２図は第１
図のランプの内部で反射される光線を具体的に例示する
ランプ主要部の線図である。 １０・・・反射形ランプ、 １２・・・反射器、 １４・・・光源、 １６・・・光源の中心点、 １８・・・主反射部分、 ２０・・・中間反射部分、 ２２・・・移行部分、 ２４・・・ネック部分、 ２６・・・減径部分、 ２８・・・第１の直円筒形部分、 ３０・・・増径部分、 ３２・・・第２の直円筒形部分、 ３４・・・Ｌ１金、 ３６．３８・・・内部リード、 ４０・・・ステム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性口金と、凹面反射器と、光源の中心点がほゞ
   凹面反射器の焦点に位置していて電気絶縁性ステムに剛
   固に固定された有限光源とを備える反射形ランプにおい
   て、 上記凹面反射器が、 （ａ）放物面形状を持つと共に焦点を有する主反射部分
   、 （ｂ）それぞれ上記主反射部分と実質的に同一の焦点を
   有する放物面形状を持ち、相互に１個以上の移行部分で
   接合された１個以上の中間反射部分、および （ｃ）表面にあたる光線を反射して反射形ランプの有効
   ビームパターン内に向けるように作用するネック部分で
   あって、減径部分と、第１の実質的に直円筒形の部分と
   、増径部分と、上記導電性口金にはまる第２の実質的に
   直円筒形の部分とを有するネック部分、を備えることを
   特徴とする反射形ランプ。 ２、上記光源の下方に配置されかつ上記電気絶縁性ステ
   ムに装着された、反射面を有する光反射性熱シールドを
   備える特許請求の範囲第１項記載の反射形ランプ。 ３、上記光反射性熱シールドが放物面形状を有する特許
   請求の範囲第２項記載の反射形ランプ。 ４、上記光反射性熱シールドが上記第１の直円筒形の部
   分の内壁から約１．５ｍｍ〜約４．７ｍｍの範囲の距離
   だけ離れている特許請求の範囲第２項記載の反射形ラン
   プ。 ５、上記光反射性熱シールドが上記第１の直円筒形の部
   分と増径部分との継目から約１．５７ｍｍ〜約１２．７
   ｍｍの範囲の距離だけ離れている特許請求の範囲第２項
   記載の反射形ランプ。 ６、上記移行部分が約１．０ｍｍ〜約３．０ｍｍの範囲
   の曲率半径を有する特許請求の範囲第１項記載の反射形
   ランプ。 ７、上記ネック部分の上記減径部分が約１．４ｍｍ〜約
   ４．０ｍｍの範囲の曲率半径を有し、上記第１の直円筒
   形の部分が約２７ｍｍ〜約３１ｍｍの範囲の内径と約６
   ．３５ｍｍ〜約２５．４ｍｍの範囲の長さを有し、上記
   第２の直円筒形の部分が約３５．６ｍｍ〜約３８．０ｍ
   ｍの範囲の内径と約２５．６ｍｍ〜約３１ｍｍの範囲の
   長さを有し、上記増径部分が上記第１の直円筒形の部分
   の内径と同一の最小内径と上記第２の直円筒形の部分の
   内径と同一の最大内径とを有する特許請求の範囲第１項
   記載の反射形ランプ。 ８、上記増径部分および第２の直円筒形部分が半透明で
   あり、そして上記主反射部分、１個以上の上記中間反射
   部分、１個以上の上記移行部分、上記減径部分および上
   記第１の直円筒形の部分が反射材料で被覆されている特
   許請求の範囲第１項記載の反射形ランプ。 ９、上記光源がランプの軸線と並行な軸方向に配置され
   ている特許請求の範囲第１項記載の反射形ランプ。 １０、上記光源がランプの軸線と直角に配置された特許
   請求の範囲第１項記載の反則形ランプ。 １１、上記光源がタングステン製のフィラメントよりな
   る特許請求の範囲第１項記載の反射形ランプ。 １２、上記光源がハロゲン再生サイクルランプよりなる
   特許請求の範囲第１項記載の反射形ランプ。 １３、上記光源がアーク放電ランプよりなる特許請求の
   範囲第１項記載の反射形ランプ。