JP2001102006A

JP2001102006A - 管球

Info

Publication number: JP2001102006A
Application number: JP28023499A
Authority: JP
Inventors: Makoto Bessho; 誠別所; Makoto Sakai; 誠酒井
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】発光特性および品質の向上したハロゲン電球
等の管球を提供することを目的とする。【解決手段】発光部３Ａを封装した外囲容器１の表面
に蒸着法、スパッタリング法あるいはイオンプレーティ
ング法により高屈折率を示す多結晶体の金属酸化物層７
Ｈと低屈折率を示す多結晶体からなる金属酸化物層７Ｌ
とを交互に積層して多層光干渉膜７を形成した管球Ｌ１
において、上記金属酸化物層７Ｈ，７Ｌは、少なくとも
一層が充填率８０％以上の多結晶体からなる管球であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハロゲン電球や高圧
放電ランプ等の外囲容器を構成するガラスバルブの表面
に、可視光透過赤外線反射作用等を有する多層光干渉膜
を形成した管球に関する。

【０００２】

【従来の技術】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
ガスやリード線等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。

【０００３】そして、この電球の一種であるハロゲン電
球は、バルブ内に封入したハロゲンの循環サイクルを利
用して、フィラメントから蒸発したタングステンを元の
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
ともに長寿命化をはかっている。このハロゲン電球は、
ハロゲンの循環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等の細径に設計されてい
る。

【０００４】そして、このハロゲン電球は、汎用の不活
性ガス入り電球に比べ、光束を同じとすれば寿命を約２
倍、また、寿命を同じとすれば光束を約２倍にできる高
効率で、しかも小形化できる利点を有する電球である。

【０００５】しかし、このハロゲン電球においてもさら
にの効率アップが要求され、電球から無駄に放散される
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作用を有する多層光干渉膜を
形成することによって、フィラメントから放射された可
視光はバルブを透過させるとともに、赤外線を反射膜で
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させることが行
われている。

【０００６】上記可視光透過赤外線反射作用を有する光
干渉膜の具体例としては、高屈折率を示す例えば酸化チ
タン（ＴｉＯ₂）膜と低屈折率を示す例えば酸化ケイ素
（ＳｉＯ₂）膜とを交互に積層して多層化したもので、
その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
せることができるものである。

【０００７】一般的にはこの可視光透過赤外線反射作用
を有する光干渉膜は、いわゆるλ／４の光干渉膜でその
波長λを電球フィラメントの赤外線放射エネルギのピー
ク波長（１μ近傍）に合わせたものであり、同一膜厚の
ものを形成していく場合には成膜作業も容易で多く採用
されている。なお、この電球において、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省電力の効果
も大きくなる。

【０００８】そして、家庭、店舗、事務所、工場や競技
場等の各方面で多用される管球においても、昨今の省エ
ネルギーや省資源の問題から高効率化や長寿命化が要望
されている。

【０００９】そこで、本発明者等はさらにこの多層光干
渉膜の形成について種々究明を行い、従来対応されてき
た光干渉膜の材料、膜層数、各層の膜厚等のほかその形
成手段によってもその特性等に差が生じることが分っ
た。

【００１０】すなわち、蒸着法、スパッタリング法ある
いはイオンプレーティング法等の物理的なＰＶＤ方法
（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）で多層光干渉膜を形成したものは、ＣＶＤ法等の化
学的な方法により干渉膜を形成したものに比べ、発光特
性や外観がやや低下していることが分った。

【００１１】そして、この差の原因について追及したと
ころ、これは被層中の結晶体密度が関係していることが
認められた。これは、ＣＶＤ法（ＣｈｅｍｉｃａｌＶ
ａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の化学的方法によ
れば、ガラスバルブ（容器）の表面上や下層上にるつぼ
等の材料蒸発源から飛来した被膜を形成する金属の微粒
子がほぼ均等に堆積被着して、焼成後その結晶体から形
成された金属酸化物層の表面はどの部分をみてもほぼ均
等でその層厚さもほぼ同じであった。

【００１２】これに対して、蒸着法、スパッタリング法
あるいはイオンプレーティング法等の物理的なＰＶＤ法
で多層光干渉膜を形成したものは、金属酸化物層の表面
が化学的な方法で形成したものに比べ凹凸が大きく、部
分的に層厚さが変わっていることが認められた。

【００１３】本発明者等はこの化学的方法による成膜と
物理的方法による成膜との相違について究明したとこ
ろ、被膜材料の微粒子がガラスバルブ（容器）の表面や
下層面に対し化学的方法によればほぼ垂直方向から入射
堆積し、物理的方法によると斜め方向から入射堆積して
いくことが分った。また、一般的にこれらの微粒子は帯
電している関係で結合し易いことから、先に被着した微
粒子を核にして後続の微粒子が次々とその周囲に被着し
堆積していく。

【００１４】このようなことを勘案しながら、化学的方
法と物理的方法による成膜について分析すると、化学的
方法によるものでは成膜中における結晶の密度（充填
率）が８０％以上であるのに対して、物理的方法による
ものでは結晶の密度（充填率）が８０％未満であること
が分った。すなわち、図７（ａ）および（ｂ）に、層を
形成する過程の一例を拡大断面して示す。これは層蒸着
時の微粒子の入射角に起因し、入射角が大きいと図７
（ａ）に示すようにバルブ（容器）Ｂの表面や下層面に
対し堆積していく微粒子ｎ，ｎ，…群からなる少々傾斜
した山Ｍ，Ｍ，…が幾つもでき、堆積が続くとこれら山
Ｍ，Ｍ，…間に空隙部ｃ，ｃ，…が生じる結果、焼成後
は図（ｂ）に示すように被膜Ｔの結晶体の密度（充填
率）が低くなるものと推定される。

【００１５】そして、この結晶体の密度（充填率）が低
いとその表面の凹凸が大きくなって被層の層厚が変化す
る結果、たとえばこの一層ではなく次々と積層される表
面においては層数が増えるほど凹凸が大きくなってしま
う。

【００１６】この多層光干渉膜を形成する金属酸化物層
の結晶体の密度（充填率）が低かったり、結晶の密度
（充填率）に起因する膜（層）厚さにばらつきがある
と、上記所定波長の透過や反射が行えず、管球の発光特
性を低下したり、甚だしい場合には被膜の剥離等の不具
合を生じることがある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、多層光干渉膜
の形成は上記の化学的方法により行えばよいことが分る
が、ＣＶＤ法等による成膜法は設備および生産性に問題
がある。すなわち、管球は特殊のものではなく、大量に
しかも安価であることが要求され、複雑な作業や工程を
要する製造設備では対応できない。

【００１８】現在、量産をする管球の多層光干渉膜の形
成は、作業性のよい蒸着法、スパッタリング法あるいは
イオンプレーティング法等の物理的なＰＶＤ方法で行わ
れており、本発明者等はこれらの物理的方法によっても
外囲容器（バルブ）の表面に結晶体の密度（充填率）を
高くに形成できることを見出だしたもので、発光効率が
高まるとともに省電力の効果も大きく、また、製造も容
易な生産性が高い管球を提供できる。

【００１９】また、この多層光干渉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なわれず所望の光
学特性が得られないで、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、被
層物質の熱膨脹率も相違することから管球の点滅による
高低温が繰り返えされ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かった。

【００２０】本発明は物理的方法によって外囲容器（バ
ルブ）の表面に結晶体の密度（充填率）を高くに形成で
きる、発光特性および品質の向上したハロゲン電球等の
管球を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の管球は、発光部を封装した外囲容器の表面に蒸着法、
スパッタリング法あるいはイオンプレーティング法によ
り高屈折率を示す多結晶体の金属酸化物層と低屈折率を
示す多結晶体からなる金属酸化物層とを交互に積層して
多層光干渉膜を形成した管球において、上記金属酸化物
層は、少なくとも一層が充填率８０％以上の多結晶体か
らなるなることを特徴とする。

【００２２】例えば多層光干渉膜として外囲容器（バル
ブ）に可視光透過赤外線反射膜を形成したハロゲン電球
は、点灯時外囲容器内の中心軸上に配設したコイル状フ
ィラメントが発熱して可視光とともに大量の赤外線を放
射するが、フィラメントから放射した光のうち可視光の
殆どは外囲容器および赤外線反射膜を透過して容器の外
方へと放射される。また、フィラメントから放射した赤
外線は、赤外線反射膜で反射して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することがで
きる。

【００２３】そして、本発明の多層光干渉膜は、蒸着
法、スパッタリング法あるいはイオンプレーティング法
等の物理的なＰＶＤ法（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により結晶体の密度（充填
率）を高くしたことにより緻密でほぼ均等厚さの被膜が
得られるので、被着強度も強く剥離等の発生を抑制でき
る。

【００２４】この発明が重要なのは被膜形成時の蒸着の
条件で、金属酸化物層の融点をＴｍ、外囲容器（バル
ブ）の温度をＴとしたときにＴ／Ｔｍが０．２〜０．４
で、雰囲気のガス分圧を０．１〜１０Ｐａ（パスカル）
としておけば、結晶の成長の仕方が変化して、結晶体の
密度（充填率）が８０％以上の緻密な酸化物層を得るこ
とができたことである。

【００２５】なお、本発明が適用される管球は、外囲容
器の一端部に封止部を形成したものに限らず、外囲容器
の両端に封止部が設けられているものであってもよく、
外囲容器は二重管等の多重管であってもよい。さらに、
封止部は圧潰封止部に限らず、外囲容器を構成するガラ
スを収縮して形成した封止部であってもよい。

【００２６】本発明の請求項２に記載の管球は、上記金
属酸化物層の充填率８０％以上の層が、下層側にあるこ
とを特徴とする。

【００２７】結晶体の密度（充填率）を高くすることに
より層が緻密となってその厚さをほぼ均等にでき、本発
明のように多層の金属酸化物層を形成する場合には、基
体（外囲容器）に近い下層側にこのほぼ均等厚さの層を
配設することにより、積層によって蓄積される凹凸差を
小さくすることができ、多層光干渉膜の膜厚により左右
される光の透過や反射特性のばらつきを低減できる。

【００２８】なお、この金属酸化物層の充填率８０％以
上の層が全層であるのが望ましく、また、この下層側で
も中間層より下側にあるのが好ましい。

【００２９】本発明の請求項３に記載の管球は、上記多
層光干渉膜が、可視光透過赤外線反射膜または可視光反
射赤外線透過膜であることを特徴とする。

【００３０】管球の外囲容器に形成される多層光干渉膜
を、可視光透過赤外線反射膜や可視光反射赤外線透過膜
とすることにより，上記請求項１または２に記載したと
同様な作用を奏する。

【００３１】本発明の請求項４に記載の管球は、上記発
光部が、コイル状フィラメントを備えた電球または放電
電極を備えた放電ランプであることを特徴とする。

【００３２】本発明で表す発光部とは、電球の場合はコ
イル状フィラメントを、放電ランプの場合は放電電極を
指し、電球は汎用のガス入り電球、ハロゲン電球や管形
赤外線電球等に、また、放電ランプは高圧放電ランプや
メタルハライドランプ等に適用して上記請求項１ないし
３に記載したと同様な作用を奏する。

【００３３】本発明の請求項５に記載の管球は、上記電
球または放電ランプが、反射鏡を備えていることを特徴
とする。

【００３４】反射鏡を一体的または別体として設けた管
球において、上記請求項１ないし４に記載したと同様な
作用を奏する。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の管球の実施の形態
を図面を図１ないし図２を参照して説明する。図１は管
球、例えば一端封止形の投光用ハロゲン電球Ｌ１の一部
断面正面図、図２は図１の電球Ｌ１の外囲容器に形成し
た多層光干渉膜の一部を模型的に示す拡大断面図であ
る。

【００３６】図１において、１は石英ガラス製の外囲容
器（バルブ）、１１は外囲容器１の一端部を溶融圧潰し
て形成した封止部で、この封止部１１内には封止用のモ
リブデンからなる金属箔２，２が埋め込まれ石英ガラス
と気密に封止されている。また、この金属箔２，２の一
端部に溶接されるとともに外囲容器１内に延出して先端
部に発光部をなすコイル状のフィラメント３Ａを継線し
た内部導線４，４が、また、金属箔２，２の他端部に溶
接されるとともに外囲容器１外に導出して外部導線５，
５が設けられている。なお、１２は排気管である。

【００３７】また、上記コイル状のフィラメント３Ａは
タングステン線をコイル状に二重に巻回したもので、外
囲容器１の中心軸上に配設されてその両端部近傍が内部
導線４，４の先端部に溶接やかしめ等の手段で継線され
ている。４１は両方の内部導線４，４を所定間隔を隔て
て支持するビード、４２はビード４１に植設されたアン
カでフィラメント３Ａの中間部を支持している。

【００３８】また、外囲容器１内には少量のＣＨ₂Ｂｒ
₂やＣＨ₃Ｂｒ等のハロゲン化物およびアルゴン（Ａ
ｒ）と窒素（Ｎ₂）とを混合したガスが封入してある。
また、６は封止部１１に耐熱性の接着剤６１を介し接合
された口金で、この口金６のシェルおよび頂部のアイレ
ット部に、上記外部導線５，５が溶接やろう付け等の手
段で電気的に接続してある。

【００３９】また、外囲容器（バルブ）１の外表面に
は、内部に配設されているフィラメント３Ａと対応して
蒸着法、スパッタリング法あるいはイオンプレーティン
グ法等の物理的なＰＶＤ法で可視光透過赤外線反射膜
（以下、赤反膜と称する。）７が形成してある。この赤
反膜７は、容器１のガラス面に高屈折率層膜を作る例え
ば酸化チタン（ＴｉＯ₂）からなる金属酸化物層７Ｈ，
…と低屈折率層膜を作る例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）
からなる金属酸化物層７Ｌ，…とを交互に繰り返えし積
層した多層光干渉膜からなる。

【００４０】さらに、この赤反膜７について図２を参照
して詳述すると、外囲容器（バルブ）１のガラスの外表
面上に高屈折率を示す酸化チタン（ＴｉＯ₂）からなる
金属酸化物層７Ｈが、また、この金属酸化物層７Ｈの表
面には低屈折率を示す酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）からなる
金属酸化物層７Ｌが形成され、さらにこの表面上に高屈
折率を示す金属酸化物層７Ｈと、低屈折率を示す金属酸
化物層７Ｌが交互に重層して全部で例えば４０層形成し
てある。また、これら各層の光学膜厚はλ／４としてあ
る。

【００４１】そして、上記赤反膜（多層光干渉膜）７を
イオンプレーティング装置を用い形成する場合について
図３を参照して説明する。

【００４２】上記のような赤反膜７の形成は、まず、透
明な外囲容器（バルブ）１内にフィラメント２を封装し
て、容器１内を排気し、所定のハロゲン化物および不活
性ガス等を封入して排気管１２を溶封した封止済みの電
球を用意する。

【００４３】イオンプレーティング装置の一例を示す図
３においてＢＸはチェンバで，このチェンバＢＸには真
空ポンプＶＰに接続する排気管Ｅ，アルゴンガスＡｒを
供給するためのアルゴンガス供給管Ａ，酸素ガスＯ₂を
供給するための酸素ガス供給管Ｏが連結されており、こ
れら各管Ｅ、Ａ、Ｏにはそれぞれ弁ＥＣ、ＡＣ、ＯＣが
設けられている。

【００４４】また，チェンバＢＸ内の底部には蒸着物質
を収容するルツボＲが設けられ，このルツボＲの上方に
は螺旋状の高周波コイルＣが配置されている。この高周
波コイルＣの上方には複数層からなる可視光透過赤外線
反射膜７を形成する電球の外囲容器（バルブ）１が治具
（図示しない）により容器軸を傾斜θ（０〜３０度）さ
せた状態で、かつ矢印Ｘ方向に自転するとともに矢印Ｙ
方向に公転するように、駆動装置（図示しない）により
支持されている。

【００４５】また、ＨＦは高周波発信器でマッチングボ
ックスＭを介し上記高周波コイルＣに接続され、ＥＳは
可変直流電源で負極側を外囲容器（バルブ）１に接続し
ている。なお、ＨはチェンバＢＸ内の上方に設けられた
ヒータである。

【００４６】このような装置を用いた電球の外囲容器
（バルブ）１外表面への被膜の形成方法を述べる。ま
ず、外囲容器（バルブ）１への被膜形成前の表面処理は
チェンバＢＸ内の図示しない治具に、電球の外囲容器
（バルブ）１を容器軸がθ度（０〜３０度）傾斜させた
状態で支持させる。また、多層光干渉膜７の第一層とし
てたとえば高屈折率層膜７Ｈを作る材料としてルツボＲ
内に金属チタン（Ｔｉ）を収容する。

【００４７】そして、この状態で弁ＥＣを開放しチェン
バＢＸ内を排気管Ｅを通じ排気し、所定の真空度とす
る。

【００４８】つぎに、外囲容器（バルブ）１を図示しな
い駆動装置を介して矢印Ｘ方向に自転させるとともに矢
印Ｙ方向に公転させ、かつ、チェンバＢＸ内の上部に設
けたヒータＨにより外囲容器（バルブ）１の外表面温度
を約３００〜３５０℃となるように加熱する。そして、
弁ＯＣを開放し酸素ガス供給管Ｏを通じてチェンバＢＸ
内に酸素ガスＯ₂を供給し、このチェンバＢＸ内の酸素
Ｏ₂分圧を２．０×１０⁻⁴トール程度にする。この状
態で高周波発信器ＨＦから高周波コイルＣに１３．５６
ＭＨZ 、３００Ｗ程度の高周波電力を供給する。

【００４９】このようにすれば、ルツボＲで蒸発したＴ
ｉの蒸気が高周波プラズマによりイオン化され、このイ
オンは負に帯電されている外囲容器（バルブ）１の表面
に引かれて、外囲容器（バルブ）１の外表面に高屈折率
を示すＴｉＯ₂の多結晶体からなる金属酸化物層７Ｈの
蒸着膜が付着される。

【００５０】つぎに、低屈折率層膜７Ｌを作る材料とし
てルツボＲ内にＳｉＯ₂粉末を収容して、上記と同様に
ＳｉＯ₂を蒸発させれば上記ＴｉＯ₂の蒸着膜７Ｈ上に
低屈折率を示すＳｉＯ₂の多結晶体からなる金属酸化物
層７Ｌの蒸着膜が付着される。

【００５１】このようにして、高屈折率層７Ｈ，…を作
るＴｉＯ₂と、低屈折率層７Ｌ，…を作るＳｉＯ₂とを
交互に繰り返えし所定層積層して蒸着させれば、図２に
その要部を示すような多層光干渉膜（赤反膜）７を形成
したハロゲン電球Ｌ１が得られる。

【００５２】そして、重要なのはこの蒸着時の条件で、
金属酸化物層７Ｈおよび７Ｌの融点をＴｍ、外囲容器
（バルブ）１の温度をＴとしたときにＴ／Ｔｍが０．２
〜０．４で、雰囲気のガス分圧を０．１〜１０Ｐａ（パ
スカル）としておけば、結晶の成長の仕方が変化して、
結晶体の密度（充填率）が８０％以上の緻密な酸化物層
７Ｈおよび７Ｌを得ることができた。

【００５３】上述したようにして多層光干渉膜（赤反
膜）７が形成されたハロゲン電球Ｌ１は、口金６をソケ
ット（図示しない。）に装着して点灯すると、外囲容器
１内の中心軸上に配設したコイル状フィラメント３Ａ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３Ａから放射した光のうち可視光の殆どは外囲容
器１および赤反膜７を透過して容器１の外方へと放射さ
れる。また、フィラメント３Ａから放射した赤外線は、
赤反膜７で反射されてフィラメント３Ａに戻し、（この
赤外線のフィラメント３Ａからの放射と赤反膜７での反
射は反復行われる。）フィラメント３Ａを再加熱して発
光をより高くし、この結果フィラメント３Ａからの可視
光放射が増して、発光効率を向上できる。

【００５４】また、多層光干渉膜（赤反膜）７は、結晶
体の密度（充填率）が高く緻密で、ほぼ均等厚さの被膜
が得られるので、被着強度も強く剥離等の発生を抑制で
きる。

【００５５】したがって、ハロゲン電球Ｌ１を構成する
外囲容器（バルブ）１に形成した多層光干渉膜（赤反
膜）７の働きにより、発光特性および外観特性等の品質
が向上できるとともに被膜７の形成作業が容易な電球Ｌ
１を提供できる。

【００５６】なお、多層光干渉膜の形成方法は上述した
イオンプレーティング法に限らず、蒸着法やスパッタリ
ング法により結晶体の密度を高く、すなわち充填率が高
くなるよう被膜を形成しても実施の形態と同様な作用効
果を奏する。

【００５７】また、図４および図５は本発明管球の他の
実施の形態を示す正面図で、図中、図１および図２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】図４はメタルハライドランプ等の高圧放電
ランプ（ＨＩＤランプ）の内管である発光管Ｌ２を示
す。直管状の外囲容器（バルブ）１は石英ガラス製で、
容器１の両端部にはそれぞれ圧潰封止部１１，１１が形
成され内部には上記実施の形態で示すと同様な金属箔
２，２が気密に封止埋設されている。

【００５９】このモリブデン箔２，２には、それぞれ一
端部側に外囲容器１の内部側に延出するタングステン製
の電極棒をなす内部導線４が、また、他端部側に外囲容
器１の外部側に導出されたモリブデン製の外部導線５が
それぞれ溶接等により接続されている。そして、内部導
線４の先端側にはタングステン線を巻回した放電電極３
Ｂが設けられている。また、発光管Ｌ２の外囲容器１の
外表面には上記実施の形態で示したと同様な多層光干渉
膜（赤反膜）７が形成してある。また、この発光管Ｌ２
の外囲容器１内には、ハロゲン化物および水銀が封入さ
れていて、この状態のままあるいは図示しない硬質ガラ
ス等からなる外管内に封装されてランプが完成される。

【００６０】そして、この発光管Ｌ２を構成する外囲容
器１には多層光干渉膜（赤反膜）７が形成してあるの
で、ランプ点灯時に放電熱が多層光干渉膜（赤反膜）７
により放電電極３Ｂ部等に戻され再加熱することにより
電極３Ｂを昇温して発光効率の向上がはかれる高圧放電
ランプを提供できる。

【００６１】また、図５は反射鏡付き管球Ｌ３であっ
て、図中８は反射鏡で、この反射鏡８内には上記ハロゲ
ン電球Ｌ１（口金６の有無は問はない。）や発光管Ｌ２
が設けられているとともに反射鏡８の背面中央の基端部
８１内には封止部１１が収容され耐熱性接着剤８２を介
し接合固定されている。

【００６２】なお、この反射鏡８と管球Ｌ１，Ｌ２は耐
熱性接着剤８２を介し一体に固定されていても、あるい
は別体で一体的に組立てられるものであってもよい。

【００６３】このような反射鏡付き管球Ｌ３は、内部の
管球Ｌ１，Ｌ２の特性が高く、また、反射鏡８との組み
合わせでさらに発光特性を向上できるので、展示品等の
スポット照明、液晶表示装置のバックライトや半導体露
光装置の光源等として提供できる。

【００６４】また、図６は上記ハロゲン電球Ｌ１を用い
た照明器具９の斜視図である。この図６中、９１は天井
面等に取着される基台、９２は支持ポール、９３はポー
ル９２の先端に回動自在に取付けられた自在継手、９４
はこの自在継手が設けられた器具本体、９５は器具本体
の前方開口部内に設けられた反射体で、この反射体９５
の部分にはソケット（図示しない。）が配設され、この
ソケット（図示しない。）に図１に示すハロゲン電球Ｌ
１の口金６を装着することにより照明器具９が構成され
ている。

【００６５】この器具９のソケット（図示しない。）へ
の電球Ｌ１の取り付けは、口金６のシェル部を捩じ込み
型のソケットに捩じ込み取り付けると、アイレット側端
子部がく字型板状体やコイル状の弾性を有するソケット
の奥の端子と接触して電気的接続および電球Ｌ１の支持
がなされる。そして、ソケットを介しフィラメント３Ａ
に通電して発光させることにより電球Ｌ１は点灯する。

【００６６】上記ハロゲン電球Ｌ１は、発光効率が高
く、また、寿命が長く管球交換等の手間を多く要しない
照明器具９を提供することができる。

【００６７】なお、この種照明器具９において、図４に
示す放電ランプＬ２を点灯させる場合には、安定器等の
点灯回路装置が必要であることはいうまでもない。ま
た、制光のために器具本体９４や図４に示す反射鏡８の
前方開口部を覆うようにカバーやレンズ等の制光体を設
けることは差支えない。

【００６８】なお、本発明は上記実施の形態に限らず、
例えば外囲容器（バルブ）の形状も管形に限らず、長円
や楕円形、球形等あるいはこれらの複合形状であっても
よい。

【００６９】また、上記実施の形態のハロゲン電球は、
外囲容器の外表面に多層光干渉膜を形成したが、被膜は
外囲容器の外表面に限らず内表面であってもあるいは両
面に形成してあっも差支えない。また、多層光干渉膜と
しては可視光透過赤外線反射膜に限らず、可視光反射赤
外線透過膜等であってもよく、被膜の種類は適用する管
球の種類に応じ適宜決めればよい。

【００７０】また、高屈折率を示す金属酸化物層の材料
としては酸化チタン（ＴｉＯ₂）に限らず、酸化タンタ
ル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸
化亜鉛（ＺｎＳ）等でも、また、低屈折率を示す金属酸
化物層の材料としては酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）に限ら
ず、ふっ化マグネシウム（ＭｇＦ）等でもよい。

【００７１】また、電球はバルブの一端に封止部を形成
した投光用ハロゲン電球に限らず、他の用途やハロゲン
を封入していない種類の電球でもよく、このような電球
は光・熱反射膜やダイクロイック膜等の可視光反射赤外
線透過膜が形成された反射鏡内や各種の照明器具内に装
着され使用される。また、封止部がバルブの両端部に設
けてある両端封止形の電球であってもよい。

【００７２】さらに、バルブのガラス材質は石英ガラス
に限らず、所要の透光性と光屈折率と耐熱性を併有する
ものであれば他の硬質や軟質のガラス材質であってもよ
い。

【００７３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、多層光干渉膜
は、結晶体の密度（充填率）が高く緻密で、ほぼ均等厚
さの被膜が得られるので、発光特性が向上するとともに
被着強度も強く剥離等の発生を抑制できる。

【００７４】したがって、発光特性および外観特性等の
品質が向上できるとともに被膜の形成作業が容易な管球
を提供することができる。

【００７５】請求項２の発明によれば、多層の金属酸化
物層を形成する場合に、基体（外囲容器）に近い下層側
にほぼ均等厚さの層を配設することにより、積層によっ
て蓄積される凹凸差を小さくすることができ、多層光干
渉膜の膜厚により左右される光の透過や反射特性のばら
つきを低減した、発光特性の向上ができる管球を提供す
ることができる。

【００７６】請求項３の発明によれば、可視光透過赤外
線反射膜または可視光反射赤外線透過膜を形成した管球
において、上記請求項１または２に記載したと同様な効
果を奏する。

【００７７】請求項４の発明によれば、ハロゲン電球等
の白熱電球および水銀ランプやメタルハライドランプ等
の高圧放電ランプに適用して、上記請求項１ないし３の
いずれか一に記載したと同様な効果を奏する。

【００７８】請求項５の発明によれば、反射鏡を備えた
電球または高圧放電ランプに適用して、上記請求項４に
記載したと同様な効果を奏する。

【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ハロゲン電球
の一部断面正面図である。

【図２】図１の可視光透過赤外線反射膜部分を模型的に
示す拡大断面図である。

【図３】多層光干渉膜を形成するイオンプレーティング
装置の概要を示す説明図である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す管球（高圧放電
ランプ）の正面図である。

【図５】本発明の他の実施の形態を示す管球（反射鏡付
きランプ）の正面図である。

【図６】本発明の管球を用いた照明器具を示す斜視図で
ある。

【図７】図（ａ）および（ｂ）は、層を形成する過程の
一例を拡大断面して示す説明図である。

【符号の説明】

Ｌ１：管球（ハロゲン電球）Ｌ２：管球（高圧放電ランプ）Ｌ３：管球（反射鏡付き管球）１：外囲容器（バルブ）３Ａ：発光部（コイル状フィラメント）３Ｂ：発光部（放電電極）７：多層光干渉膜（可視光透過赤外線反射膜）７Ｈ：金属酸化物層（高屈折率層）７Ｌ：金属酸化物層（低屈折率層）８：反射鏡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光部を封装した外囲容器の表面に蒸着
法、スパッタリング法あるいはイオンプレーティング法
により高屈折率を示す多結晶体の金属酸化物層と低屈折
率を示す多結晶体からなる金属酸化物層とを交互に積層
して多層光干渉膜を形成した管球において、上記金属酸
化物層は、少なくとも一層が充填率８０％以上の多結晶
体からなるなることを特徴とする管球。
【請求項２】上記金属酸化物層の充填率８０％以上の
層が、下層側にあることを特徴とする請求項１に記載の
管球。
【請求項３】上記多層光干渉膜が、可視光透過赤外線
反射膜または可視光反射赤外線透過膜であることを特徴
とする請求項１または２に記載の管球。
【請求項４】上記発光部が、コイル状フィラメントを
備えた電球または放電電極を備えた放電ランプであるこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載の
管球。
【請求項５】上記電球または放電ランプが、反射鏡を
備えていることを特徴とする請求項４に記載の管球。