JP2001283791A - ハロゲン電球および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】投光利用する可視光の色ずれおよび吸収を低減
したハロゲン電球およびこれを用いた照明装置を提供す
ること 【解決手段】透光性気密容器1は、主要部la、ネック部l
b、封止部lcおよび排気チップ部ldを備えている。フィ
ラメント2は、棒状のタングステン2重コイルフィラメン
トからなり、主要部laは疑似回転楕円体の形状を備えて
いる。赤外線反射性干渉膜5は、主要部laの全体および
排気チップ部lcに形成され、所定の分光透過特性を備え
ている。可視光透過膜7は、コバルトを含むシリコーン
ポリエステル樹脂からなり、図2、図3および図6に示す
ように、排気チップ部ldおよびトップ部la3の外表面
で、赤外線反射性干渉膜5の際に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透光性気密用の先端
に排気チップ部を備えたハロゲン電球およびこれを用い
た照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ヘッドライトの光源には、ハロ
ゲン電球が多く用いられている。

【０００３】一般にハロゲン電球は、透光性気密容器の
先端に排気チップ部を備えている。この排気チップ部
は、透光性気密容器にフィラメントを封装後、透光性気
密容器の先端に予め溶着した排気管を経由して透光性気
密容器の内部を排気してから、ハロゲンと不活性ガスと
を封入して、排気管を封止切ることにより形成される。
透光性気密容器の先端に排気チップ部を備えたハロゲン
電球において、透光性気密容器の表面に赤外線反射性干
渉膜を形成する場合、透光性気密容器の主要部のトップ
部および排気チップ部の全体にわたり均一な膜厚を得る
ことが困難である。このため、所要の波長範囲を透過
し、または反射させることが難しくなり、光色ずれを生
じやすい。また、排気チップ部は、透光性気密容器の主
要部に比較すると、不連続な形状をしているから、排気
チップ部を透過する可視光が所望の配光を乱しすい。さ
らに、灯具の反射鏡からの反射光が透光性気密容器の排
気チップ部やトップ部に入射すると、これらの部分で再
反射して配光が乱れやすい。そこで、排気チップ部およ
び主要部のトップ部に遮光膜を形成している。一方、自
動車用ヘッドライトに用いられているハロゲン電球に
は、赤外線反射膜付きのものと、付いていないものとが
ある。前者は、色温度が3320Kであるのに対して後者は3
250Kであり、前者の方が若干白っぽい光であるが、両者
は基本的にタングステンの白熱によろいわゆる電球色の
範疇に属している。ところが、ヘッドライトの照明光が
白色光であると、視認性が良好であることから、透光性
気密容器の外周面に顔料からなるカラーフィルタ膜を被
着して、発生光の色温度を3500Kまで高めたハロゲン電
球も用いられている。また、近時瞬時再始動可能な小形
の高圧メタルハライド放電ランプが自動車用ヘッドライ
トに使用されるようになってきた。この放電ランプは、
色温度が5000K程度の青味が強い白色光を効率よく発生
するので硯認性が良好であるとともに、発光部が小さく
て点光源に近いため、配光制御が容易であるなどの利点
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】フィラメントから放射
された可視光が排気チップ部および主要部のトップ部に
入射すると、遮光膜に吸収されてしまうため、全光束が
最大で10%程度低減してしまうという問題がある。

【０００５】一方、カラーフィルタ膜を被着した従来の
ハロゲン電球は、色温度が多少高くなったものの、メタ
ルハライド放電ランプに比較すると、まだ明らかに低く
てもの足りないという問題がある。

【０００６】本発明は、投光利用する可視光の色ずれお
よび吸収を低減したハロゲン電球およびこれを用いた照
明装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を達成するための手段】請求項1の発明のハロゲ
ン電球は、先端から中心軸方向に突出した排気チップ部
を備え、主要部が2次曲面となっている透光性気密容器
と;透光性気密容器の少なくとも主要部の表面に形成さ
れた可視光のー部波長域を選択的に透過する赤外線反射
性干渉膜と;少なくとも赤外線反射性干渉膜形成域に接
するように透光性気密容器の表面に形成され、赤外線反
射性干渉膜の透過光とほぼ同色光を透過するように顔料
を含んで構成された可視光透過膜と;透光性気密容器の
ほぼ中心軸上に位置するフィラメントと;透光性気密容
器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと;を具備
している。本発明および以下の各発明において、特に指
定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。

【０００８】<透光性気密容器について>透光性気密容器
は、石英、硬質ガラスなどの透光性にして耐火性の材料
から形成する。また、ハロゲン電球は、フィラメントが
直線状をなしているのがー般的であるから、透光性気密
容器の形状は、フィラメントの周囲に位置してフィラメ
ントを包囲している部分であるところの主要部がフィラ
メントを中心にした円筒状をなしているか、回転楕円体
または疑似回転楕円体の形状をなしていることを許容す
る。したがって、透光性気密容器の主要部は、その部分
をフィラメントの放射のうち主として照明に寄与する放
射が透過する。なお、透光性気密容器の主要部以外の部
分は、たとえば透光性気密容器の先端から突出した排気
チップ部、主要部の基端側に連接されるネック部および
封止部などである。さらに、透光性気密容器にフィラメ
ントを気密に収納するには、石英ガラスや硬質ガラスで
透光性気密容器を形成する場合は、ピンチシールを採用
することができる。また、硬質ガラスの場合には、他に
フレアシール、ビードシールなどを採用することもでき
る。

【０００９】<赤外線反射性干渉膜について>赤外線反射
性干渉膜は、透光性気密容器の表面に形成される。な
お、「表面」とは、透光性気密容器の外面および内面の
いずれかー方または両方を意味する。また、赤外線反射
性干渉膜は、透光性気密容器の主要部の表面に形成され
ていればよく、その他の部分には、形成されていてもよ
いし、形成されていなくてもよい。さらに、赤外線反射
性干渉膜は、可視光のー部波長域を選択的に透過すると
ともに、赤外線に対しては反射性である。「可視光のー
部波長城」とは、青味が強調されて色温度が高い白色光
を得る場合には、可視光のうち短波長側の紫、青および
緑の色光の波長城が好適であり、また上記より色温度が
低い白色光を得るには、さらに黄またはおよび燈の色光
の波長域を加えることができる。また、「赤外線反射
性」とは、780nm超から1500nmまでの近赤外線を平均60%
以上反射する性質を備えていることをいう。ハロゲン電
球においては、主として1500nm以下の近赤外線の放射が
主になっているからである。さらに、以上の光学性能を
備えた干渉膜は、既知の多層干渉膜によって構成するこ
とができる。多層干渉膜は、所定膜厚に制御された高屈
折率の薄膜と低屈折率の薄膜とを交互に複数層形成して
なるものである。高屈折率の薄膜としては、たとえば酸
化チタン(Tio2)、酸化タンタル(Ta205)、酸化ジルコニ
ウム(Zr0,)、硫化亜鉛(ZnS)などを用いることができ
る。また、低屈折率の薄膜としては、酸化珪素(Sio2)、
ふっ化マグネシウム(MgF2)などを用いることができる。
製膜の方法としては、ディッピング法、蒸着法、化学的
膜形成法(CVD)などを採用することができる。そして、
上記反射膜は、少なくとも気密容器の主要部の大部分に
形成されていればよい。

【００１０】<可視光透過膜について>可視光透過膜は、
顔料を含んでいるもので、本来赤外線反射性干渉膜を形
成していれば透過光が色ずれを生じる部分に形成され
る。具体的には、赤外線反射性干渉膜の形成領域端に赤
外線反射性干渉膜に連続して形成され る。遮光膜が透
光性気密容器の主要部のトップ部に形成される場合に
は、当該トップ部には可視光透過膜は形成しなくてもよ
い。また、可視光透過膜は、透光性気密容器の主要部の
表面に形成される赤外線反射性干渉膜と同一の光を透過
することが望ましいが、商品的価値を損なわない程度の
透過光色の差異を許容する。現状では、コバルト顔料が
コスト的に望ましいが、コストを問題現しなければその
他の顔料であってもよい。

【００１１】<フィラメントについて>フィラメントは、
透光性気密容器のほぼ軸上に位置して配設される。ま
た、フィラメントは、2重コイル形式であると好都合で
ある。さらに、フィラメントは、タングステン線を用い
て形成するのがー般的である。さらにまた、透光性気密
容器内におけるフィラメントの支持は、特定の構成に制
限されるものではないが、一般的に行われているよう
に、内部導入線によってフィラメントの両端を支持する
ことにより、行うことができる。しかし、耐振性を向上
するために要すれば、フィラメントの中間位置において
アンカーワイヤを用いて吊持することもできる。アンカ
ー線は、2重コイルフィラメントのほぼ中央部において1
重コイル部分を抱持するもので、モリブデン、タングス
テンなどの耐火性金属からなる線を用いる。アンカーワ
イヤを用いる場合、アンカーワイヤの基端を気密容器の
頂部から突出する排気チップ部に埋設して固定すること
ができる。また、アンカー線の基端は適当な絶縁部材た
とえばガラスビーズなどに固定することもできる。な
お、ガラスピーズには、内部導入線をー緒に固定するこ
とができる。

【００１２】<ハロゲンについて>ハロゲンは、よう素、
臭素、塩素およびふっ素のいずれか1種または複数種を
徴量封入するもので、上記のハロゲンを単体または化合
物として封入する。また、ハロゲンを炭化水素との化合
物の形で封入することによって、製造時の取扱いを容易
にすることができる。そして、ハロゲンサイクルによっ
てタングステンの蒸発を抑制するとともに、気密容器の
黒化を防止する。

【００１３】<不活性ガスについて>不活性ガスとして
は、キセノン、アルゴンなどの希ガスまたは窒素などを
封入することができる。

【００１４】<本発明の作用について>まず、透光性気密
容器の主要部に形成する赤外線反射性干渉膜の作用につ
いて説明する。通常のハロゲン電球においては、フィラ
メントが白熱することによって、一般的に 800-1000nm
をピークとして、短波長側が約300nm程度まで連続的に
減少し、また長波長側に近赤外線から遠赤外線まで連続
的に減少する相対エネルギー分布を示す放射を生じる。
そして、その色温度は自動車用では約3250Kである。こ
れに対して、本発明においては、赤外線反射性干渉膜が
可視光のー部波長域を透過する波長選択性フィルタ作用
により、ハロゲン電球の発光色をいわゆる電球色から異
なる光色たとえば白色光に変換することができる。ま
た、本発明においては、可視光に対する波長選択性フイ
ルタ作用を行うのが干渉膜であるから、透過波長域の可
視光透過率が著しく高く、反対に遮断波長域の可視光の
透過率を著しく小さく抑えることができ、これによりハ
ロゲン電球の全光束を比較的多く得ることができる。さ
らに、本発明においては、赤外線反射性干渉膜がフィラ
メントから放射された赤外線を反射してフィラメントに
帰還させるので、フィラメントが帰還した赤外線によっ
て加熱され、従来の赤外線反射膜を備えたハロゲン電球
と同様に発光効率が高くなる。次に、排気チップ部など
に形成する可視光透過膜について説明する。フィラメン
トからの直射光が排気チップ部またはおよびトップ部に
入射すると、その部分には、仮に赤外線反射性干渉膜が
形成してあると色ずれを生じるのであるが、当該部分に
は、入射角に影響されない主として顔料で構成された可
視光透過膜が形成されているので、色ずれは生じない。
したがって、所望の色光を十分にランプから取り出すこ
とができる。可視光透過膜は赤外線反射性干渉膜にー部
重ねて形成されていてもよい。

【００１５】請求項2の発明のハロゲン電球は、請求項1
記載のハロゲン電球において、可視光のー部波長域を選
択的に透過する赤外線反射性干渉膜は、可視光の透過率
が波長550nm以下で平均80%以上、波長550nm超で平均40%
以下に制御されていることを特徴としている。赤外線反
射性干渉膜は、可視光透過率が波長550nm以下で平均80%
以上であるが、好適には85%以上である。また、波長550
nm超で平均40%以下であるが、好適には30%以下である。
なお、「可視光」とは、人間の目に光として感じる波長
範囲の電磁波をいうが、波長範囲には個人差があり、一
般に下限は360-400nm、上限は760-830nm程度であるとい
われていて不定なので、本発明においては400-780nmの
波長範囲を可視光とする。ところで、可視光を紫、青、
緑、黄、燈および赤の6色の光として表現すると、波長5
50nm以下の可視光は、紫、青および緑の色光として人間
の目に感じる。また、波長550超の可視光は、黄、燈お
よび赤の色光として人間の目に感じる。さらに、透過率
の「平均」とは、特定波長範囲内の波長ごとの透過率を
積分して求めた平均値をいう。ただし、波長ごとの透過
率は、測定の便宜上20nmおきに測定することができるも
のとする。以上の記述から明らかなように、本発明にお
ける赤外線反射性干渉膜は、可視光のうち紫、青および
緑系の色光を強調し、黄、燈および赤系の色光を抑制す
る。次に、本発明の作用について説明する。 通常のハ
ロゲン電球においては、フィラメントが白熱することに
よって、一般的に800-100onmをピークとして、短波長側
が約300nm程度まで連続的に減少し、また長波長側に近
赤外線から遠赤外線まで連続的に減少する相対エネルギ
ー分布を示す放射を生じる。そして、その色温度は自動
車用では約3250Kである。これに対して、本発明におい
ては、波長550nm以下で可視光の透過率が平均80%以上で
あるから、紫、青および緑系の可視光を良好に透過する
とともに、波長550nm超では可視光の透過率が平均40%以
下であるから、黄、燈および赤系の可視光の透過を抑制
するので、全体として青味が強調された白色光が得られ
る。これにより、約5000K程度の色温度のハロゲン電球
が得られる。この値は、自動車用ヘッドライトに用いら
れる高圧メタルハライド放電ランプの色温度と同等であ
る。したがって、要すれば、高圧メタルハライド放電ラ
ンプとハロゲン電球と併用しても、全く違和感を生じる
ようなことがなくなる。また、本発明においては、可視
光に対する波長選択性フィルタ作用を行うのは干渉膜で
あるから、透過波長域の可視光透過率が著しく高いた
め、フィラメントが放射する比エネルギーの大きな黄、
澄および赤系の可視光の透過を抑制するとともに、フィ
ラメントからの紫、青および緑系の放射は比エネルギー
が相対的に小さいにもかかわらず、従来の顔料を用いた
色温度3500Kとなる可視光透過膜も併用しているので、
従来のハロゲン電球の全光束とほは同等の光束を得るこ
とができる。さらに、本発明においては、比視感度の最
も大きな緑色光の透過率が大きいので、視認性が高い発
光が得られる。加えて、色温度が著しく高いにもかかわ
らず全光束が同等であることにより、甚だ高い視認性の
照明を行うことができる。さらにまた、本発明において
は、赤外線反射性干渉膜がフィラメントから放射された
赤外線を反射してフィラメントに帰還させるので、フィ
ラメントが帰還した赤外線によって加熱され、従来の赤
外線反射膜を備えたハロゲン電球と同様に発光効率が高
くなる。本発明によれば、一層青味が強調された白色の
発光を得ることができる。

【００１６】請求項3の発明のハロゲン電球の可視光透
過膜の顔料は、主としてコバルトであることを特徴とす
る請求項1または2記載のハロゲン電球である。コバルト
は、実用上安価に入手でき比較的干渉膜の透過光に近似
させることができる。

【００１７】請求項4発明のハロゲン電球は、請求項1な
いし3いずれかー記載のハロゲン電球において、透光性
気密容器は、中央部が円筒部および円筒部の両端に連続
している半球面部を備えた疑似回転楕円体または回転楕
円体の形状であり;フィラメントは、棒状をなしていて
長手方向の中心が透光性気密容器の疑似回転楕円体の円
筒部のほぼ中心軸または回転楕円体形状の2つの焦点間
の長軸の中央に対向している;ことを特徴としている。
本発明は、赤外線のフィラメントへの帰還を良好に制御
してフィラメントの温度分布を改良した構成を規定して
いる。フィラメントが棒状をなしていると、フィラメ
ントの長手方向の温度分布が中央が高くて両端が低い山
状になり、フィラメントの早期断線により短寿命の原因
になる。そこで、フィラメントの長手方向の温度分布を
平坦にすることが要求され、本発明は透光性気密容器の
形状を上記のように規定することにより、これに応える
ことができる。本発明の構成を満足するのは、疑似回転
楕円体および回転楕円体の形状の両者である。疑似回転
楕円体は、円筒部および円筒部の両端に接続するー対の
半球面部によって構成される。透光性気密容器は、円筒
部が半径がa、軸方向の長さがフィラメントの長さをLと
したときL/2-L/6の円筒部、円筒部の両端に連続してい
る半径aの球面部を備えた形状であると好適である。回
転楕円体は、短径が円筒部の直径と同じ値である。長径
が円筒部の直径に円筒部の軸方向の長さを加えた値であ
る。短径が2a、長径が2b=2a+(L/2-L/6)のときに上記疑
似回転楕円体となる。フィラメントは、捧状をなしてい
て、疑似回転楕円体の円筒部の中心軸または回転楕円体
の長軸にほぼー致して配置される。また、フィラメント
の長手方向の中心が、疑似回転楕円体のときは円筒部の
中心軸方向のほぼ中心に対向し、回転楕円体のときは2
つの焦点間の中央にほぼ対向している。そうして、本発
明においては、透光性気密容器が疑似回転楕円体のとき
には、円筒部の中心軸方向の両端がほぼ回転楕円体の2
つの焦点と同様な作用を行う。したがって、回転楕円体
および疑似回転楕円体は、ともにフィラメントの各部分
から放射された赤外線が赤外線反射性干渉膜で反射され
て2つの焦点位置を中心にその近傍に多く帰還される。
このため、フィラメントの長手方向の温度分布の均斉度
が向上し、フィラメントの局部的過熱がなくなるから、
早期断線による短寿命が生じにくくなる。また、透光性
気密容器が疑似回転楕円体または回転楕円体の形状を備
えているので、赤外線反射性干渉膜への光線入射がほほ
垂直になる。このため、干渉膜への光線入射が斜めにな
ったときに生じる光色ずれが少ない。さらに、疑似回転
楕円体は、回転楕円体と同様な光学作用を行うにもかか
わらず、円筒および半球面によって構成されるので、金
型の製作が甚だ容易になるので、回転楕円体形状の場合
よりコストを低減できる利点がある。

【００１８】請求項5発明の照明装置は、照明装置本体
に支持された請求項1ないし4のいずれかー記載のハロゲ
ン電球と;を具備していることを特徴としている。

【００１９】「照明装置」とは、ハロゲン電球の発光を
何らかの目的で利用する全ての装置を含む広い概念を意
味する。したがって、たとえばヘッドライトはもとより
店舗などの照明器具、光ファイバ用光源装置、表示装置
などを含む。

【００２０】また、「照明装置本体」とは、照明装置か
らハロゲン電球を除いた残余の部分を意味する。

【００２１】自動車用ヘッドライトの場合、ハイビーム
用ヘッドライトに既述の本発明のハロゲン電球を用いる
ことができる。しかし、ロービーム用ヘッドライトにも
本発明のハロゲン電球を用いることもできる。

【００２２】また、ハイ・ロー兼用の2灯式ヘッドライ
トにおいても、本発明のハロゲン電球を用いることがで
きる。そうして、本発明においては、一部波長域の可視
光が赤外線反射性干渉膜と可視光透過膜でそれぞれ透過
されることにより、色ずれの少ない発光をするので、所
望の照明効果を奏する照明装置が得られる。

【００２３】

【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、本発明のハロゲン電
球の第1の実施形態としての自動車用ハロゲン電球を示
す正面図である。 図2は、同じくワイヤバルブ状態を示
す正面図である。図3は、同じく側面図である。図4は、
同じく透光性気密容器の形状を説明する要部概念図であ
る。 図5は、同じく排気チップ部の肉厚方向の拡大要
部概念的断面図である。 図6は、同じく赤外線反射性
干渉膜と可視光透過膜との境界部分を示す拡大要部概念
図である。各図において、1は透光性気密容器、2はフィ
ラメント、3はー対の内部導入線、4はー対の外部導入
線、5は赤外線反射性干渉膜、7は可視光透過膜、８は口
金である。

【００２４】<透光性気密容器1について> 主要部la、ネ
ック部lb、封止部lcおよび排気チップ部ldを備えてい
る。主要部laは、疑似回転楕円体の形状を備えている。
すなわち、図4に示すように、円筒部lalおよびー対の半
球面部la2、la2から構成されている。円筒部lalは、そ
の半径がaで、中心軸方向の長さがsである。半球面部la
2は、その半径がaである。そうして、主要部laは、短径
2a、長径2b=2a+sの回転楕円体の形状と同効な疑似回転
楕円体の形状を備えている。ネック部lbは、主要部laの
基端に連続してー体に形成されている。封止部lcは、ピ
ンチシール構造をなしていて、ネック部lbの基端に形成
されている。また、封止部lcは、その前後の偏平面の中
央部にほぼ横長四角形の位置規制用突起lclをピンチシ
ール時に金型を用いてー体に成形している。排気チップ
部ldは、主要部laのトップ部lalからー体に突出して形
成されている。そして、製造に際して予め主要部laのト
ップ部lalに排気管を溶着しておき、主要部laの内部を
排気後に、ハロゲンおよび不活性ガスを封入してから封
止切ったときに排気チップ部ldが形成される。

【００２５】<フィラメント2について>フィラメント2
は、棒状のタングステン2重コイルフイラメントからな
り、軸方向の長さがLで、長さ方向が透光性気密容器1の
中心軸にー致して配置されている。なお、透光性気密容
器1の円筒部lalの中心軸方向の長さsは、下式の範囲内
に入るように設定されている。

【００２６】L/6≦s≦L/2 また、フィラメント2は、その両端から左右に分かれ、
かつ軸方向に対して直角に延在するー対のコイルレグ2
a、2bを備えている。

【００２７】<一対の内部導入線3について>一対の内部
導入線3は、透光性気密容器1の中心軸に平行に互いに離
間して延在し、基端側が封止部lc内に埋設されている。
また、内部導入線3の先端部は、高さが段違いになって
いて、先端が高い方がフィラメント2のー対のコイルレ
グ2aを継線し、低い方が他方のコイルレグ2bを継線し
て、フィラメント2を所定の位置に支持している。

【００２８】<一対の外部導入線4について>一対の外部
導入線4は、その先端部が封止部 lc内に埋設され、か
つ、一対の内部導入線3の基端に突き合わせ溶接されて
いて、それ以外の部分は外部に露出している。<赤外線
反射性干渉膜5について>赤外線反射性干渉膜5は、図2、
図3および図6に示すように、主要部laの全体に形成さ
れ、図5に示す分光透過特性を備えている。

【００２９】図5は、本発明のハロゲン電球の第1の実施
形態における赤外線反射性干渉膜の分光透過特性を従来
のハロゲン電球のそれとともに示すグラフである。図に
おいて、横軸は波長(nm)を、縦軸は透過率(%)を、それ
ぞれ示す。また、曲線Aは本発明の実施形態、曲線Bは顔
料のカラーフィルタ膜を備えた従来のハロゲン電球、曲
線Cは赤外線反射性干渉膜を備えた従来のハロゲン電
球、の分光透過率特性をそれぞれ示す。いずれの曲線
も、波長380nmから100onmまでの波長範囲を20nm間隔で
測定したデータを直線で結んで求めたものである。 な
お、曲線Cは、波長520nm以下および波長940nm以上が曲
線Aとー致している。図から明らかなように、本発明の
実施形態の分光透過率特性は、曲線Aに示すように、波
長550nm以下の範囲における可視光の透過率が平均85.5
%、波長550nm超の範囲における可視光の透過率が平均2
8.8%である。さらに、波長540nm以下の範囲における可
視光の透過率は、平均87.7%、波長560nm超の範囲におけ
る可視光の透過率は平均28.8%.波長540超-560nmの範囲
における可視光の透過率は平均65%であった。また、赤
外線の分光反射率は、波長780超-1000nmの範囲において
平均75%である。なお、図示していないが、波長1000超-
1500nmの範囲おいても概ね同様であった。なお、波長15
00nm超-2500nmの範囲は、従来と同様殆ど反射しなしの
亨、この範囲はフィラメントからの放射も少ないので、
実際上問題にならない。これに対して、顔料の可視光透
過膜を備えた従来のハロゲン電球の分光透過率特性は、
曲線Bに示すように、青色以外の可視光に対する透過率
が抑制されてはいるが、可視光全域における透過率が50
%以上あり、十分な青味強調の効果が得られない。ま
た、赤外線反射作用は認められない。すなわち、両者は
ー長一短ある。したがって、後述する可視光透過膜との
併用によってその両者のメリットを生かしながら、トー
タルとして良好なランプができた。

【００３０】次に、赤外線反射性干渉膜を備えた従来の
ハロゲン電球の分光透過率特性は、曲線Cに示すよう
に、赤外線反射率が良好であるのに対して、可視光の透
過率が全域にわたり平均85%以上と高い。このため、カ
ラーフィルタ膜としての機能はない。

【００３１】<可視光透過膜7について> 可視光透過膜7
は、コバルトを含むシリコーンボリエステル樹脂からな
り、図2、図3および図6に示すように、排気チップ部ld
およびトップ部la3の外表面で、赤外線反射性干渉膜5の
楓こ前記樹脂溶欄こ浸積させて形成されている。本実施
例では、遮光膜は設けていないが、カーボン微粒子を添
加した耐熱性無機質接着剤からなるものをトップ部la3
の外表面に形成してもよい。この場合、可視光透過膜7
はトップ部la3に塗布しないのが望ましい。

【００３２】<口金8について>口金8は、図1に示すよう
に、口金本体8a、電球支持部8b、灯体装着部8cおよびソ
ケット装着部8dを備えていて、ハロゲン電球のワイヤバ
ルブを支持する。なお、「ワイヤバルブ」とは、ハロゲ
ン電球の口金を装着する以前の状態をいう。口金本体8a
は、合成樹脂を成形して形成されていて、内部が中空で
図示しない受金を収納し、全体として逆L字状をなして
いる。受金は、ハロゲン電球の外部導入線4を受け入れ
て接続を形成するとともに、後述するソケット装着部8d
に接続している。電球支持部8bは、口金本体8aに挿入し
たハロゲン電球のワイヤバルブを所定の位置に正確に定
置するとともに、不所望に脱落しないように固定する。
これを確実に達成するために、電球支持部8bは、透光性
気密容器1の封止部lcに形成した位置規制用突起lclの鼓
合部8blを備えた表裏一対の金属板8b2によって封止部lc
を表裏から挟み、両端をスポット溶接して、封止部lcを
狭持している。灯体装着部8cは、ハロゲン電球をヘッド
ライト本体(図示しない。)に、その反射鏡の背面から挿
入して、装着する部分であり、0リング8clおよび固定部
8c2を備えている。0リング8clは、ヘッドライトの反射
鏡に対してハロゲン電球を水密に装着するための防水手
段である。 固定部8c2は、図示しない反射鏡に口金8を
固定する。

【００３３】次に、本実施形態の分光分布特性について
図7ないし図10を参照して説明する。図7は、光フィルタ
膜を備えていないー般のハロゲン電球における分光分布
特性を示すグラフである。図8は、本発明のハロゲン電
球の第1の実施形態における干渉膜の分光分布特性を示
すグラフである。図9は、本発明のハロゲン電球の第1の
実施形態における顔料の可視光透過膜の分光分布特性を
示すグラフである。図10は、赤外線反射性干渉膜を備え
た従来のハロゲン電球の分光分布特性を示すグラフであ
る。各図において、横軸は波長(nm)を、縦軸は相対エネ
ルギーを、それぞれ示す。なお、各図の相対エネルギー
を示す目盛りは、その相対値の大きさを表している。す
なわち、各図間で同一目盛りは、同一のエネルギー強度
であることを意味している。 一般のハロゲン電球は、
図7に示すような紫から赤までの可視光を含んでいる
が、紫から赤色光に向かうほど分光エネルギー強度が大
きくなっている分光分布特性を備えている。これに対し
て、本実施形態においては、図8に示すように、図5に示
す透過率特性を備えた赤外線反射性干渉膜を具備してい
るため、フィラメントから放射される可視光のうち、
紫、青および緑の光色成分が殆ど吸収されずに透過する
が、放射エネルギーの大きな黄、澄および赤の光色成分
の大部分を赤外線反射性干渉膜によって吸収してしまう
ため、これらの可視光範囲の光の透過が少なくなる。次
に、顔料の可視光透過膜では、図9に示すように、青色
光成分は多くなっている。 一方、赤外線反射性干渉膜
を備えた従来のハロゲン電球は、図10に示すように、可
視光を概ね全波長域にわたって可視光をそのまま透過
し、赤外線を約800-1500nmにわたって良好に遮断してい
る。

【００３４】図11は、照明装置としての自動車用ヘッド
ライトを示す概念的平面図である。各図において、11は
自動車、12はヘッドライト、13A、13Bはハロゲン電球で
ある。

【００３５】

【発明の効果】請求項1ないし4の発明によれば、先端に
排気チップ部を備えた透光性気密容器のほほ中心軸上に
フィラメントが位置し、内部にハロゲンおよび不活性ガ
スを封入し、透光性気密容器の表面に可視光のー部波長
域を選択的に透過する赤外線反射性干渉膜を備えるとと
もに、少なくとも赤外線反射性干渉膜形成域に接するよ
うに透光性気密容器の表面に形成され、赤外線反射性干
渉膜の透過光とほぼ同色光を透過するように顔料を含ん
で構成された可視光透過膜を形成したことにより、フィ
ラメントから放射されたいわゆる電球色を所望の光色に
効率よく変換するとともに、赤外線をフィラメントに帰
還して発光効率を高めるー方、フィラメントから放射さ
れて排気チップ部またはおよび透光性気密容器の主要部
のトップ部に入射する光を反射し赤外線反射性干渉膜を
透過して照明に利用するとともに、排気チップ部または
およびトップ部周辺を透過しても色ずれや配光を乱すこ
とが少ないハロゲン電球を提供することができる。

【００３６】請求項2の発明によれば、加えて赤外線反
射性干渉膜が可視光の透過率が波長550nm以下で平均80%
以上、波長550nm超で平均40%以下に制御されていること
により、可視光のうち紫、青および緑系の可視光を良好
に透過し、黄、橙および赤系の可視光の透過を抑制する
ので、青味が強調されて色温度の高い白色光を得るハロ
ゲン電球を提供することができる。

【００３７】請求項3の発明によれば、顔料がコバルト
であるので、安価にしかも干渉膜と類似の透過光を容易
に得ることができる。

【００３８】請求項4の発明によれば、加えて透光性気
密容器が円筒部の両端に連続するー対の半球体からなる
疑似回転楕円体または回転楕円体の形状であり、フィラ
メントが棒状であることにより、フィラメントの温度分
布の均斉度が向上してフィラメントの早期断線による短
寿命が生じにくいハロゲン電球を提供することができ
る。

【００３９】請求項5の発明によれば、請求項1ないし4
の発明の効果を有する照明装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明のハロゲン電球の第１の実施形態として
の自動車用ハロゲン電球を示す正面図

【図2】同じくワイヤバルブ状態を示す正面図

【図3】同じく側面図

【図4】同じく透光性気密容器の形状を説明する要部概
念図

【図5】本発明のハロゲン電球の第1の実施形態における
赤外線反射性干渉膜の分光透過率特性を従来のハロゲン
電球のそれとともに示すグラフ

【図6】 同じく赤外線反射性干渉膜と可視光透過膜との
境界部分を示す拡大要部概念図

【図7】光フイルタ膜を備えていないー般のハロゲン電
球における分光分布特性を示すグラフ

【図8】本発明のハロゲン電球の第1の実施形態における
赤外線反射性干渉膜の分光分布特 性を示すグラフ

【図9】本発明のハロゲン電球の第1の実施形態における
顔料を含む可視光透過膜の分光分布特性を示すグラフ

【図10】赤外線反射性干渉膜を備えた従来のハロゲン電
球における分光分布特性を示すグラフ

【図11】本発明の照明装置のー実施形態としての自動車
用ヘッドライトを示す概念的平面図

【符号の説明】

1…透光性気密容器 la…主要部 ld…排気チップ部 2…フィラメント 2a…コイルレグ 2b…コイルレグ 3…内部導入線 4…外部導入線 5…赤外線反射性干渉膜 7…可視光透過膜

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】先端から中心軸方向に突出した排気チップ
   部を備えている透光性気密容器と;透光性気密容器の少
   なくとも主要部の表面に形成された可視光のー部波長域
   を選択的に透過する赤外線反射性干渉膜と;少なくとも
   赤外線反射性干渉膜形成領域に接するように透光性気密
   容器の表面に形成され、赤外線反射性干渉膜の透過光と
   ほぼ同色光を透過するように顔料を含んで構成された可
   視光透過膜と;透光性気密容器のほほ中心軸上に位置す
   るフィラメントと;透光性気密容器内に封入されたハロ
   ゲンおよび不活性ガスと;を具備していることを特徴と
   するハロゲン電球。
2. 【請求項2】可視光のー部波長域を選択的に透過する赤
   外線反射性干渉膜は、可視光の透過率が波長550nm以下
   で平均80%以上、波長550nm超で平均40%以下に制御され
   ていることを特徴とする請求項1記載のハロゲン電球。
3. 【請求項3】可視光透過膜の顔料は、主としてコバルト
   であることを特徴とする請求項1または2記載のハロゲン
   電球。
4. 【請求項4】透光性気密容器は、中央部が円筒部および
   円筒部の両端に連続している半球面部を備えた形状また
   は回転楕円体の形状であり;フィラメントは、棒状をな
   していて長手方向の中心が透光性気密容器の円筒部のほ
   ぼ中心または回転楕円体形状の2つの焦点間の中央に対
   向している;ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
   かー記載のハロゲン電球。
5. 【請求項5】照明装置本体と;照明装置本体に支持された
   請求項1ないし4のいずれかー記載のハロゲン電球と;を
   具備していることを特徴とする照明装置。