JP2006059826A - Tungsten halogen lamp with reflecting mirror - Google Patents

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進也 川越
Hiroshi Ikeda
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tungsten halogen lamp with a reflecting mirror for improving a lighting efficiency and saving energy without increasing costs and deteriorating a service life and vibration resistance. <P>SOLUTION: The tungsten halogen lamp with the reflecting mirror 100 has a reflecting mirror 120 with a concave reflecting face attached to a tungsten halogen lamp 110 provided with an approximately cylindrical light-emitting unit 2 of which the inside is filled with filler gas and a double-wired coil 5 held nearly along a central axis inside the light-emitting part 2 by two lead wires. A shape of the coil 5 is set so as to make a ratio between an outer diameter FD<SB>1</SB>(mm) of a primary coil and a pitch P<SB>2</SB>(mm) of the 2n-th coil become 1.6≤P<SB>2</SB>/FD<SB>1</SB>≤2.5, an arrangement position of the coil 5 in a direction along the center axis A of the reflecting mirror 120 includes a position of a focus F of the mirror 120 and also a center position M of the coil 5 in the center axis A direction is positioned further toward a base 130 side of the mirror 120 than the position of the focus F. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、反射鏡付きハロゲン電球に関する。   The present invention relates to a halogen bulb with a reflector.

一般的にハロゲン電球は、通常の白熱電球に比してランプ効率が高く、また、反射鏡と組み合わせることにより配光制御が容易であることから、店舗等の一般照明用に広く使用されている。
このような反射鏡付きハロゲン電球を評価する場合に、所定距離離れた照射面における中心部分の照度(反射鏡の中心軸(光軸)の延長線と照射面の交叉する点における照度。以下単に「中心照度」という。)の大きさが一つの基準となっており、単位W当りの中心照度をより向上させることが従来から課題となっていた(以下、本明細書では、反射鏡付きハロゲン電球の1W当りの中心照度の大きさ(lx/W)を「照明効率」と定義する。)。
In general, halogen bulbs are widely used for general lighting in stores and the like because they have higher lamp efficiency than ordinary incandescent bulbs and can easily control light distribution when combined with a reflector. .
When evaluating such a halogen bulb with a reflector, the illuminance at the central portion of the irradiation surface at a predetermined distance (the illuminance at the intersection of the irradiation surface and the extension line of the central axis (optical axis) of the reflection mirror. The magnitude of “central illuminance” is one standard, and it has been a problem to improve the central illuminance per unit W (hereinafter, in this specification, halogen with a reflector). The size of the central illuminance per bulb (1x / W) is defined as “illumination efficiency”.

このような照明効率を向上させることができれば、所定の中心照度を得るための消費電力を少なくすることができ省エネルギー化に資することができる。
そして、照明効率を向上させるため、従来から次のような2つのアプローチが考えられている。
一つは、ハロゲン電球自体のランプ効率を向上させる方法であり、2つ目は、反射鏡による反射効率を向上させる方法である。
If such illumination efficiency can be improved, power consumption for obtaining a predetermined central illuminance can be reduced, which can contribute to energy saving.
And in order to improve illumination efficiency, the following two approaches are conventionally considered.
One is a method of improving the lamp efficiency of the halogen bulb itself, and the second is a method of improving the reflection efficiency by the reflecting mirror.

前者のハロゲン電球自体のランプ効率を向上させる方法として、例えば、特許文献1には、ハロゲン電球の発光部のバルブ形状を通常の円筒形から回転楕円体形にすると共に、その外周面に、赤外線を反射すると共に可視光を透過させる特殊な多層干渉膜(赤外線反射膜)を形成する構成が開示されている(以下、この構成を「回転楕円体型」という。)。   As a method for improving the lamp efficiency of the former halogen bulb itself, for example, in Patent Document 1, the bulb shape of the light emitting part of the halogen bulb is changed from a normal cylindrical shape to a spheroid shape, and infrared rays are applied to the outer peripheral surface thereof. A configuration in which a special multilayer interference film (infrared reflective film) that reflects and transmits visible light is disclosed (hereinafter, this configuration is referred to as “spheroid type”).

電球のコイルから発する光には赤外線が70%以上含まれており、上記赤外線反射膜により当該赤外線が発光部内方に反射されることになるが、発光部の形状が回転楕円体をしているので、赤外線の反射方向が内部のコイル方向に集中し、これによりコイルがさらに加熱されてランプ効率が向上する。
ところが、このような構成によれば、発光部が外側に膨らむ回転楕円体形状にしなければならないため、その外径が大きくなるという問題がある。
The light emitted from the coil of the light bulb contains 70% or more of infrared rays, and the infrared rays are reflected to the inside of the light emitting portion by the infrared reflecting film, but the shape of the light emitting portion is a spheroid. Therefore, the reflection direction of the infrared rays is concentrated on the inner coil direction, whereby the coil is further heated and the lamp efficiency is improved.
However, according to such a configuration, there is a problem in that the outer diameter of the light emitting portion is increased because the light emitting portion must have a spheroid shape that bulges outward.

図17は、上記回転楕円体型のハロゲン電球を使用した反射鏡付きハロゲン電球200の構成を示す図であり、説明の便宜上、反射鏡や口金はその断面で示している。同図に示すように反射鏡付ハロゲン電球200は、回転楕円体型のハロゲン電球210に口金230と反射鏡220を取着して構成される。
反射鏡220の最大口径D0などの寸法は、JEL(日本電球工業会)115の規格で定まっているため(例えば、Φ50商用電圧反射形の定格出力110V/40W、65Wタイプのもので、D0=53mm以下)、その反射面221の形状も所望のビーム角に応じて特定されるが、上述のように回転楕円体型のハロゲン電球210は、発光部211の径が大きいため、反射鏡220の口金230側の開口部223の径D1も大きくせざるを得ない。したがって、その分だけ反射鏡220の反射面221の有効面積が、従来の円筒状のハロゲン電球を使用する場合に比べて約4%減少し、ハロゲン電球210自体のランプ効率は増すものの、照明効率の方は、期待したほど向上しないのが実情である。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a halogen bulb 200 with a reflector using the spheroid-type halogen bulb. For convenience of explanation, the reflector and the base are shown in cross section. As shown in the figure, the halogen bulb 200 with a reflector is configured by attaching a base 230 and a reflector 220 to a spheroid halogen bulb 210.
Since the dimensions such as the maximum aperture D0 of the reflecting mirror 220 are determined by the standard of JEL (Japan Light Bulb Industry Association) 115 (for example, Φ50 commercial voltage reflective type rated output 110V / 40W, 65W type, D0 = 53 mm or less), and the shape of the reflecting surface 221 is also specified according to the desired beam angle. As described above, the spheroidal halogen light bulb 210 has a large diameter of the light emitting portion 211, so that the base of the reflecting mirror 220 is formed. The diameter D1 of the opening 223 on the 230 side must be increased. Accordingly, the effective area of the reflecting surface 221 of the reflecting mirror 220 is reduced by about 4% compared to the case where a conventional cylindrical halogen bulb is used, and the lamp efficiency of the halogen bulb 210 itself is increased, but the illumination efficiency is increased. The actual situation is that it does not improve as expected.

その一方で、赤外線反射膜を発光部の外周面に形成するためコストが高くなるという問題もある。また、反射鏡の設計変更に伴う金型の変更などの製造コストの増加も避けられない。
反射鏡をΦ70商用電圧反射形の規格に合わせると有効反射面積も大きくとれるので、反射効率も改善できるが、その分サイズが大きくなって使用用途が限られてしまうと共にやはり設計変更に伴う製造コストの増加も避けられない。
On the other hand, since the infrared reflecting film is formed on the outer peripheral surface of the light emitting part, there is a problem that the cost is increased. In addition, an increase in manufacturing cost such as a change in mold due to a change in the design of the reflector is inevitable.
If the reflector is matched to the standard of Φ70 commercial voltage reflection type, the effective reflection area can be increased, so that the reflection efficiency can be improved. However, the size is increased by that amount, and the usage is limited. The increase of unavoidable.

そこで、円筒状のバルブ形状を維持しつつ反射鏡による反射効率を向上させる方法によるアプローチが望まれるが、従来では、コイルのバルブ中心軸方向の長さ(以下、「コイル長」という。)をできるだけ短くして点光源に近付け、当該コイルを反射鏡の中心軸とほぼ同軸上であって、かつ、当該コイルの長手方向の中心位置が反射鏡の焦点位置に一致するようにして反射鏡付きハロゲン電球を組み立てていた。   Therefore, an approach based on a method of improving the reflection efficiency by the reflecting mirror while maintaining the cylindrical bulb shape is desired. Conventionally, the length of the coil in the valve central axis direction (hereinafter referred to as “coil length”) is desired. With a reflector so that it is as close as possible to the point light source, and the coil is almost coaxial with the center axis of the reflector, and the center position of the coil in the longitudinal direction coincides with the focal position of the reflector I was assembling a halogen bulb.

ところが、所定の定格出力を得るためにはコイル素線は一定の長さだけ必要なので、実際にコイル長を短くするために、3重巻型コイルなどを採用し、低次コイル(3重巻型のコイルの場合には、1次コイルおよび2次コイル)のコイルピッチを小さくすると共に、最高次コイルのターン数を少なくしなければならない。
これによりコイル長を6.0mm程度に短くできると共に1ターン当りの発光量を大きくでき、これを反射鏡の中心軸(光軸)とほぼ同軸上であって、かつ、そのコイル長さ方向の中央の位置が、反射鏡の焦点の位置にくるようにすれば、確かに反射効率が向上すると思われる。
特開2002−151014号公報
However, in order to obtain a predetermined rated output, a certain length of the coil wire is required. Therefore, in order to actually shorten the coil length, a triple winding type coil or the like is adopted, and a low order coil (triple winding) is used. In the case of a type coil, the coil pitch of the primary coil and the secondary coil) must be reduced and the number of turns of the highest order coil must be reduced.
As a result, the coil length can be shortened to about 6.0 mm and the light emission amount per turn can be increased. This is almost coaxial with the central axis (optical axis) of the reflecting mirror and in the coil length direction. If the center position is located at the focal point of the reflector, the reflection efficiency will surely improve.
JP 2002-151014 A

ところが、上記のコイル長が非常に短縮化されたハロゲン電球には耐振動性に問題があり、寿命も短いことが判明した。
すなわち、上述のように短いコイル長でターン数を少なくするためには低次コイルのピッチを非常に小さくしなければならず、コイル線が密になって点灯時の温度上昇が著しく、これによりコイル素線(タングステン)が蒸発しやすくなると共に、少しでも振動が加えられると隣接したターン間で短絡が生じ大電流が流れて溶断するおそれがあり、これらが原因で正規の寿命よりも短寿命になり、耐衝撃性も劣化するのである。
However, it has been found that the halogen bulb with the coil length shortened has a problem in vibration resistance and has a short life.
That is, in order to reduce the number of turns with a short coil length as described above, the pitch of the lower coil must be made very small, and the coil wire becomes dense and the temperature rise at the time of lighting is remarkable. The coil wire (tungsten) tends to evaporate, and if even a slight vibration is applied, a short circuit may occur between adjacent turns, causing a large current to flow and fusing, which causes a shorter life than the normal life. As a result, the impact resistance also deteriorates.

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、コストの増大や寿命および耐振動性の劣化を招くことなく、照明効率を向上させることができ、省エネルギー化が可能な反射鏡付きハロゲン電球を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can improve lighting efficiency and save energy without incurring an increase in cost or a deterioration in life and vibration resistance. An object of the present invention is to provide a halogen bulb with a reflector.

上記目的を達成するため、本発明に係る反射鏡付きハロゲン電球は、内部に封入ガスが封入されたほぼ円筒形の発光部と、前記発光部内部であって当該発光部の中心軸とほぼ同軸上に配置されたn重巻型(n=2,3,4,・・・)コイルとを備えたハロゲン電球に、凹面状の反射面を有する反射鏡が組み合わされてなる反射鏡付きハロゲン電球であって、前記n重巻型コイルのn次コイルの外径をFD(mm)、n次コイルのコイルピッチをP(mm)とした場合に、1.6≦P/FDn−1≦2.5の関係を満たすと共に、前記反射鏡の中心軸に沿った方向におけるn重巻型コイルの位置が、前記反射鏡の焦点の位置を含み、かつ、当該n重巻型コイルの前記中心軸方向における中央の位置が前記焦点の位置よりも前記反射鏡の前面開口部とは反対側に位置するように前記ハロゲン電球と反射鏡の位置関係が設定されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a halogen light bulb with a reflector according to the present invention includes a substantially cylindrical light-emitting part in which an enclosed gas is enclosed, and a light axis inside the light-emitting part and substantially coaxial with the central axis of the light-emitting part. A halogen light bulb with a reflecting mirror, which is formed by combining a halogen light bulb having an n-fold wound type (n = 2, 3, 4,...) Coil disposed on a reflecting mirror having a concave reflecting surface. When the outer diameter of the n-order coil of the n-fold coil is FD n (mm) and the coil pitch of the n-order coil is P n (mm), 1.6 ≦ P n / FD n −1 ≦ 2.5 and the position of the n-fold coil in the direction along the central axis of the reflector includes the position of the focal point of the reflector, and the n-fold coil The central position in the central axis direction of the reflection is more reflective than the focal position. It is characterized by the positional relationship of the halogen bulb and the reflector is set to be positioned on the opposite side to the front opening of the.

n重巻型コイルにおいて上述のようにn次コイルのピッチPと(n−1)次コイルの外径FDn−1との比P/FDn−1、が1.6≦P/FDn−1≦2.5の関係を満たすよう形成することにより、ピッチタッチが生じにくく耐衝撃性に優れると共に発光管光束の低下しないハロゲン電球を得ることができる。
また、このハロゲン電球のn重巻型コイルの反射鏡の中心軸に沿った方向における位置が、前記反射鏡の焦点の位置を含み、かつ、当該n重巻型コイルの前記中心軸方向における中央の位置が前記焦点の位置よりも前記反射鏡の広がる方向と反対側に位置するようにすることにより、中心照度の向上に寄与する範囲内により多くのn重巻型コイルの部分が位置することになり、中心照度の向上が望める。
In the n-fold coil, as described above, the ratio P n / FD n-1 of the pitch P n of the n-order coil and the outer diameter FD n-1 of the (n-1) -order coil is 1.6 ≦ P n. By forming so as to satisfy the relationship of / FD n-1 ≦ 2.5, it is possible to obtain a halogen light bulb that is less susceptible to pitch touch and excellent in impact resistance and in which the luminous flux of the arc tube does not decrease.
In addition, the position of the n-fold coil of the halogen bulb in the direction along the center axis of the reflector includes the position of the focal point of the reflector, and the center of the n-wrap coil in the center axis direction By placing the position of the n-type coil on the side opposite to the direction in which the reflecting mirror spreads from the position of the focal point, more n-fold wound coil portions are located within a range that contributes to an improvement in central illuminance. It can be expected to improve the central illuminance.

ここで、前記コイルのコイル長は、11mm未満であることが望ましい。
また、前記n重巻型コイルのn次コイルのピッチPは、0.46mm≦P≦0.74mmの範囲内であることが望ましい。
さらに、前記n重巻型コイルの(n−1)次コイルの外径FDn−1は、0.28mm≦FDn−1≦0.45mmの範囲内であることが望ましい。
Here, the coil length of the coil is preferably less than 11 mm.
In addition, it is desirable that the pitch P n of the n-order coil of the n-fold coil is in the range of 0.46 mm ≦ P n ≦ 0.74 mm.
Furthermore, it is desirable that the outer diameter FD n-1 of the (n−1) -order coil of the n-fold coil is in a range of 0.28 mm ≦ FD n−1 ≦ 0.45 mm.

また、前記n重巻型コイルのn次コイルの外径FDは、1.50mm≦FD≦1.76mmの範囲内であることが望ましい。
また、前記反射鏡の最大口径は、ほぼ50mmであって、前記反射鏡の中心軸とほぼ同軸上で、かつ、当該反射鏡の焦点の位置を基準にして、この焦点位置から反射鏡の前面開口部の方向にほぼ0.5mmの位置から、前記焦点位置から前記反射鏡の前面開口部と反対の方向にほぼ5.5mmの位置までの特定範囲のほぼ全域に、前記n重巻型コイルの少なくとも一部分が存するか、もしくは前記特定範囲内に前記n重巻型コイル全部が含まれるように前記n重巻型コイルのコイル長および前記ハロゲン電球の前記反射鏡に対する相対的位置が設定されていることを特徴とするようにしてもよい。
The outer diameter FD n of the n-order coil of the n-fold coil is preferably in the range of 1.50 mm ≦ FD n ≦ 1.76 mm.
The maximum aperture of the reflecting mirror is approximately 50 mm, is substantially coaxial with the central axis of the reflecting mirror, and is based on the focal position of the reflecting mirror from the focal position to the front surface of the reflecting mirror. The n-fold wound coil is disposed substantially over the entire specified range from a position of approximately 0.5 mm in the direction of the opening to a position of approximately 5.5 mm in the direction opposite to the front opening of the reflector from the focal position. The coil length of the n-wound coil and the relative position of the halogen bulb to the reflector are set so that the entire n-wound coil is included in the specific range. It may be characterized by being.

以下、本発明の実施の形態に係る反射鏡付きハロゲン電球ついて図面を用いて説明する。
(反射鏡付きハロゲン電球の全体構成)
図1は、本実施の形態における反射鏡付きハロゲン電球100の構成を示す一部切欠断面図である。本実施の形態において反射鏡付きハロゲン電球100は、定格出力が110V/65Wであって、ビーム角が10°に設定されている。
Hereinafter, a halogen light bulb with a reflector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Overall structure of halogen bulb with reflector)
FIG. 1 is a partially cutaway cross-sectional view showing a configuration of a halogen bulb 100 with a reflecting mirror in the present embodiment. In this embodiment, the halogen lamp 100 with a reflector has a rated output of 110 V / 65 W and a beam angle of 10 °.

同図に示すように反射鏡付きハロゲン電球100は、円筒形の発光部2を有するハロゲン電球110の外部リード線12,13側に口金130を取り付け、この口金130の開口部133に反射鏡120のネック部124を内挿してセメントなどの接着剤(不図示)で固着してなる。
本実施の形態においては、ハロゲン電球110のコイル5を所定の条件を満たすように形成し、当該コイル5の中心軸方向における中央の位置(以下、単に「コイル中心」という。)Mが、反射鏡120の焦点Fよりも所定量だけ口金130寄りに来るようにハロゲン電球110と反射鏡120の相対位置が設定されている点に特徴がある。詳しくは後述する。
As shown in the figure, in the halogen bulb 100 with a reflector, a base 130 is attached to the external lead wires 12 and 13 side of the halogen bulb 110 having the cylindrical light emitting portion 2, and the reflector 120 is installed in the opening 133 of the base 130. The neck portion 124 is inserted and fixed with an adhesive (not shown) such as cement.
In the present embodiment, the coil 5 of the halogen bulb 110 is formed so as to satisfy a predetermined condition, and the central position (hereinafter simply referred to as “coil center”) M in the central axis direction of the coil 5 is reflected. It is characterized in that the relative position of the halogen bulb 110 and the reflecting mirror 120 is set so as to be closer to the base 130 than the focal point F of the mirror 120 by a predetermined amount. Details will be described later.

ハロゲン電球110の外部リード線12は、銅とニッケルとの合金からなる保護用電流ヒューズ14を介して、引き出し線134の一端に接続される。この引き出し線134は、口金130の口金がいし137に設けられた貫通孔136を通って外部に引き出され、口金シェル131に接続される。また、外部リード線13は、引き出し線135を介して、金属端子132に接続される。   The external lead wire 12 of the halogen bulb 110 is connected to one end of a lead wire 134 via a protective current fuse 14 made of an alloy of copper and nickel. The lead wire 134 is drawn to the outside through a through hole 136 provided in a base insulator 137 of the base 130 and connected to the base shell 131. The external lead wire 13 is connected to the metal terminal 132 through the lead wire 135.

反射鏡120としては、硬質ガラス製の反射鏡本体に形成された放物面もしくは楕円面などの凹曲面形状の内面121に、赤外線を透過させ可視光線を反射する多層干渉膜121aが形成された公知のダイクロイックミラーが使用される。
このダイクロイックミラー型の反射鏡を付したハロゲン電球は、赤外線を後方に透過させるので、照射方向前方があまり熱くなることがなくなり、店舗のディスプレーなどにおける照明に適している。
As the reflecting mirror 120, a multilayer interference film 121a that transmits infrared rays and reflects visible rays is formed on an inner surface 121 of a concave curved surface such as a paraboloid or an ellipsoid formed on a reflecting mirror body made of hard glass. A known dichroic mirror is used.
The halogen light bulb with the dichroic mirror type reflecting mirror transmits infrared rays backward, so that the front in the irradiation direction does not become so hot, and is suitable for illumination in a store display or the like.

本実施の形態によれば、ハロゲン電球110の発光部2は円筒形をしているため、従来技術における回転楕円体型のハロゲン電球210(図17参照)に比べて外径dが小さく、そのため反射鏡120の小径部側の開口部123の内径D2もD1よりも小さくすることができ、その分有効反射面の面積が大きくなるので、同じ口径の場合には、より多くの光束を前方に反射させることができる。   According to the present embodiment, since the light-emitting portion 2 of the halogen bulb 110 has a cylindrical shape, the outer diameter d is smaller than that of the spheroid-type halogen bulb 210 (see FIG. 17) in the prior art, so that the reflection is performed. The inner diameter D2 of the opening 123 on the small-diameter portion side of the mirror 120 can also be made smaller than D1, and the area of the effective reflection surface is increased accordingly, so that when the aperture is the same, more light flux is reflected forward. Can be made.

また、ネック部124が後ろに長く伸びてハロゲン電球110を従来より口金130寄りに取り付けることができるようになっており、後述のランプ配置を可能とする。
反射鏡120の前面開口部125には、前面ガラス140が、その周囲を金属リング141により当該前面開口部の周縁部にかしめられて取着されている。この前面ガラス140は凸レンズの作用も有し、集光率を向上させるように作用すると共に、塵埃などが内部に混入しないように密閉するカバーの役目も果たしている。なお、図1では、図が複雑になるのを避けるため、前面ガラス140、金属リング141の断面を示す斜線を排し、それぞれ外形の輪郭を実線で示している。
(ハロゲン電球110の構成)
図2は、上記ハロゲン電球110の拡大図であり、内部の構造を説明するため、バルブ4の閉塞部1、発光部2およびステム8の部分は断面図で示している。
In addition, the neck portion 124 extends rearward so that the halogen bulb 110 can be attached closer to the base 130 than in the past, and the lamp arrangement described later is possible.
A front glass 140 is attached to the front opening 125 of the reflecting mirror 120 by caulking the periphery of the front glass 140 with a metal ring 141 around the front opening. The front glass 140 also has a function of a convex lens, and acts to improve the light collection rate, and also serves as a cover for sealing so that dust and the like are not mixed inside. In FIG. 1, in order to avoid complication of the drawing, the hatched lines indicating the cross sections of the front glass 140 and the metal ring 141 are omitted, and the outlines of the outer shapes are indicated by solid lines.
(Configuration of halogen bulb 110)
FIG. 2 is an enlarged view of the halogen bulb 110, and in order to explain the internal structure, the closed portion 1, the light emitting portion 2 and the stem 8 of the bulb 4 are shown in a sectional view.

同図に示すように、ハロゲン電球110は、閉塞部1、円筒形の発光部2および封止部3が順次連接された石英ガラス製のバルブ4を備える。発光部2の内部にはタングステン製の2重巻型のコイル5が、当該コイル5の中心軸(2重巻型コイルの螺旋軸。以下同じ)と発光部2の円筒形の中心軸がほぼ一致した状態で配置されている。
コイル5は、その両端部が、石英ガラスからなるステム8に保持されたタングステン製のリード線6、7にそれぞれ接続され、それらに張架された状態で支持されている。また、コイル5の中間部は、ステム8に保持されたタングステン製のアンカー線9の端部に懸架されており、これにより、コイル5に撓みが発生するのを防止するようになっている。
As shown in the figure, the halogen bulb 110 includes a quartz glass bulb 4 in which a closing portion 1, a cylindrical light emitting portion 2, and a sealing portion 3 are sequentially connected. Inside the light-emitting portion 2, a double-winding coil 5 made of tungsten has a central axis of the coil 5 (a spiral axis of the double-winding coil; the same applies hereinafter) and a cylindrical central axis of the light-emitting portion 2. Arranged in a consistent state.
Both ends of the coil 5 are respectively connected to tungsten lead wires 6 and 7 held on a stem 8 made of quartz glass, and are supported in a stretched state. An intermediate portion of the coil 5 is suspended from an end portion of a tungsten anchor wire 9 held by the stem 8, thereby preventing the coil 5 from being bent.

リード線6,7の他端部は、封止部3に封止されたモリブデン箔10、11を介してモリブデン製の外部リード線12,13に接続されている。
発光部2の内部には、封入ガスとして、アルゴンガス、キセノンガス、およびクリプトンガスのうち少なくとも1種を含む母体ガスと。微量のハロゲン化合体(CHBr)とが封入されている。また、母体ガスには、主成分であるアルゴンガス、キセノンガス、およびクリプトンガスの他に窒素ガスが10〜20%前後添加されている。これにより定常点灯時、コイル5の両端間でアーク放電が発生するのを防止することができる。なお、本実施の形態においては、具体的に発光部2内に主成分としてキセノンガスに窒素ガスを12%添加した母体ガスを、常温時の圧力で0.5MPa封入している。
The other ends of the lead wires 6 and 7 are connected to external lead wires 12 and 13 made of molybdenum via molybdenum foils 10 and 11 sealed in the sealing portion 3.
Inside the light emitting unit 2 is a base gas containing at least one of argon gas, xenon gas, and krypton gas as an enclosed gas. A trace amount of halogenated compound (CH 2 Br 2 ) is enclosed. In addition to the main components, argon gas, xenon gas, and krypton gas, nitrogen gas is added to the base gas at around 10 to 20%. As a result, it is possible to prevent arc discharge from occurring between both ends of the coil 5 during steady lighting. In the present embodiment, specifically, a base gas in which 12% of nitrogen gas is added to xenon gas as a main component in the light emitting section 2 is sealed at 0.5 MPa at a normal temperature pressure.

また、ハロゲン電球110の各部の詳細な寸法は以下の通りである。
バルブ4の全長(La) 39.5mm
発光部2の外径(内径) 11mm(9mm)
外部リード線12,13の線径 0.5mm
コイル5の素線径 0.052mm
1次コイルのマンドレル(内径) 0.25mm
1次コイルの外径(FD) 0.35mm
1次コイルのピッチ(P) 0.09mm
2次コイルのマンドレル(内径) 0.93mm
2次コイルのピッチ(P) 0.68mm
2次コイル長(Lc) 8.0mm
2次コイルの外径(FD) 1.63mm
但し、1次コイルピッチ(P)および2次コイルピッチ(P)は、リード線6、7に取り付ける前の値で示している。
(反射鏡に対するコイル位置の最適化)
次に反射鏡120に対するハロゲン電球110のコイル5の位置の最適化について説明する。
The detailed dimensions of each part of the halogen bulb 110 are as follows.
Total length of valve 4 (La) 39.5 mm
Light emitting part 2 outer diameter (inner diameter) 11 mm (9 mm)
External lead wire 12, 13 wire diameter 0.5mm
Wire diameter of coil 5 0.052mm
Primary coil mandrel (inner diameter) 0.25mm
Primary coil outer diameter (FD 1 ) 0.35 mm
Primary coil pitch (P 1 ) 0.09 mm
Secondary coil mandrel (inner diameter) 0.93mm
Secondary coil pitch (P 2 ) 0.68 mm
Secondary coil length (Lc) 8.0mm
Secondary coil outer diameter (FD 2 ) 1.63 mm
However, the primary coil pitch (P 1 ) and the secondary coil pitch (P 2 ) are shown as values before being attached to the lead wires 6 and 7.
(Optimization of coil position for reflector)
Next, optimization of the position of the coil 5 of the halogen bulb 110 with respect to the reflecting mirror 120 will be described.

従来の反射鏡付きハロゲン電球の設計においては、反射鏡120の中心軸(光軸)に沿って焦点に対称となるようにコイル5を配置するのが一番望ましいとされていた。中心照度を向上させるには、焦点に点光源を置くのが理想的であり、コイルに物理的な長さがある以上、当該光源に対して対称的に配置するのが最適であると理解されていたからである(このようなコイル配置を以下、「焦点対称型配置」という。)
しかし、本願発明者らは、実際の反射鏡120は、ハロゲン電球110を取り付けるため口金130側にも開口部123があり、必ずしも上記のような焦点対称型配置が理想的とはいえないのではないかとの疑問を抱き、次のような条件でコンピュータによるシミュレーションを試みた。
In the design of a conventional halogen lamp with a reflector, it was most desirable to arrange the coil 5 so as to be symmetrical with respect to the focal point along the central axis (optical axis) of the reflector 120. To improve the central illuminance, it is ideal to have a point light source at the focal point, and as long as the coil has a physical length, it is best to place it symmetrically with respect to the light source. (This type of coil arrangement is hereinafter referred to as a “focus symmetric arrangement”.)
However, the inventors of the present application have an opening 123 on the base 130 side for mounting the halogen bulb 110, and the focus symmetric arrangement as described above is not necessarily ideal. I was wondering if it was possible, and tried computer simulation under the following conditions.

図3は、反射鏡120の光軸上に1ターンのみの仮想コイル50を配置したときのシミュレーション画像を示す図である。反射鏡120の最大口径は、50mmとし、最小口径(ネック側開口部径)は16mmとしている。また、ビーム角は10°である。
また、光源の位置と中心照度の関係を明確に把握するため、仮想コイル50は、2次巻型コイルを1次巻型コイルで近似すると共に、敢えて1ターンのみとしている。ここで当該仮想コイル50の線径は0.4mmであり、そのコイル外径2mmに設定されている。
FIG. 3 is a diagram showing a simulation image when the virtual coil 50 having only one turn is arranged on the optical axis of the reflecting mirror 120. The maximum aperture of the reflecting mirror 120 is 50 mm, and the minimum aperture (neck side opening diameter) is 16 mm. The beam angle is 10 °.
Further, in order to clearly grasp the relationship between the position of the light source and the central illuminance, the virtual coil 50 approximates the secondary winding coil with the primary winding coil and dares to have only one turn. Here, the wire diameter of the virtual coil 50 is 0.4 mm, and the coil outer diameter is set to 2 mm.

図4は、図3における反射鏡120をその光軸上で切断したときの縦断面図であり、Fは反射鏡120の焦点を示す。そして、2.25m先の照射面を想定し、仮想コイル50の中心軸が常に反射鏡120の中心軸Aに平行な状態で移動させ、各位置で上記照射面における中心照度を演算する処理を実行した。
なお、仮想コイル50は、その中心の位置が、焦点を通るx軸(反射鏡120の中心軸)上、および、焦点を通りx軸と直交するy軸方向(ミラー径方向)に移動させた。
4 is a longitudinal sectional view when the reflecting mirror 120 in FIG. 3 is cut along its optical axis, and F indicates the focal point of the reflecting mirror 120. Then, assuming an irradiation surface of 2.25 m ahead, a process of calculating the central illuminance on the irradiation surface at each position by moving the virtual coil 50 in a state where the central axis is always parallel to the central axis A of the reflecting mirror 120. Executed.
The center position of the virtual coil 50 is moved on the x-axis passing through the focal point (the central axis of the reflecting mirror 120) and in the y-axis direction (mirror radial direction) passing through the focal point and perpendicular to the x-axis. .

図5、図6は、このシミュレーションの結果を示すグラフである。
図5は、仮想コイル50の中心をミラー中心軸上で移動させた場合の照射面中心照度(lx)の変化を示すグラフである。なお、同グラフにおいては、光軸Aと反射鏡120の開口面が交わる点B(図4参照)を原点にしており、焦点Fは、点Bからほぼ16.5mmの距離に位置する。
5 and 6 are graphs showing the results of this simulation.
FIG. 5 is a graph showing a change in illumination surface center illuminance (lx) when the center of the virtual coil 50 is moved on the mirror central axis. In the graph, the origin is a point B (see FIG. 4) where the optical axis A and the opening surface of the reflecting mirror 120 intersect, and the focal point F is located at a distance of approximately 16.5 mm from the point B.

同図に示すように中心照度は、焦点の反射鏡120の前面開口部125側(以下、単に「前方側」という。)約0.5mm手前から急速に立ち上がり、焦点Fの位置で最大照度に達した後徐々に低下して、焦点Fよりネック側へ(以下、単に「後方側」という。)約5.5mm程度を過ぎるとほとんど0になる。
つまり、中心照度の向上に貢献しているのは、焦点の前方側0.5mmから焦点の後方側5.5mmのほぼ6mmの範囲Rのみであり、これ以外の位置にあるコイルは中心照度の向上にほとんど寄与していないことが判明した(このように中心照度の向上に貢献するためのコイル位置のミラー中心軸方向における範囲Rを、以下「中心照度寄与範囲」という。)。
As shown in the figure, the central illuminance rapidly rises from about 0.5 mm before the front opening 125 side (hereinafter simply referred to as “front side”) of the focal reflector 120 and reaches the maximum illuminance at the position of the focal point F. It gradually decreases after reaching the focal point F, and becomes almost zero after about 5.5 mm from the focal point F to the neck side (hereinafter simply referred to as “rear side”).
That is, only the range R of approximately 6 mm from the front 0.5 mm of the focal point to the rear 5.5 mm of the focal point contributes to the improvement of the central illuminance. It has been found that it hardly contributes to the improvement (the range R in the mirror central axis direction of the coil position for contributing to the improvement of the central illuminance is hereinafter referred to as “central illuminance contribution range”).

今、具体的にコイル長Lcが、8mmの場合において考えてみると、図7(a)に示すように、従来の焦点対称型の配置では、中心照度寄与範囲6mmのうち4.5mm(中心照度寄与範囲の約75%)しかコイルが重なっていない。一方コイルの方から考えれば、当該コイルが発する全光束のうち4.5/8=0.56すなわち約56%しか、中心照度に寄与していないことになる。   Now, specifically considering the case where the coil length Lc is 8 mm, as shown in FIG. 7A, in the conventional focus symmetry type arrangement, 4.5 mm (center of the central illuminance contribution range 6 mm). The coil overlaps only about 75% of the illumination contribution range. On the other hand, from the viewpoint of the coil, only 4.5 / 8 = 0.56, that is, about 56% of the total luminous flux emitted from the coil contributes to the central illuminance.

しかし、図7(b)に示すようにコイルをより後方側にずらして、中心照度寄与範囲内にコイルが100%存在するようにすれば、コイルが発する全光束のうち、6/8=0.75、すなわち75%が中心照度に寄与することになり、照明効率が向上する。
以上から、コイルの位置を従来の焦点対称型配置から、口金130方向にずらして中心照度寄与範囲内にあるコイルの割合ができるだけ大きくなるようにすることにより中心照度が向上することが分かる。
However, as shown in FIG. 7B, if the coil is shifted further rearward so that 100% of the coil exists in the central illumination contribution range, 6/8 = 0 of the total luminous flux emitted from the coil. .75, that is, 75% contributes to the central illuminance, improving the illumination efficiency.
From the above, it can be seen that the center illuminance is improved by shifting the position of the coil from the conventional focus symmetric arrangement toward the base 130 so that the ratio of the coils within the central illuminance contribution range is as large as possible.

因みに、焦点対称型配置の場合における、コイル長と中心照度寄与範囲6mm内のコイルの存する範囲の割合との関係を表1に示す。   Incidentally, Table 1 shows the relationship between the coil length and the ratio of the coil within the central illuminance contribution range of 6 mm in the case of the focus symmetric arrangement.

Figure 2006059826
Figure 2006059826

当該表1から明らかなように、焦点対称型配置の場合、コイル長が短ければ、短いほど中心照度寄与範囲内にあるコイルの長さが短くなる。したがって、従来のように光源を点光源化するためコイル長を短くしても、焦点対称型配置である限り中心照度の向上に十分寄与していなかったことになる。
一方、コイル長が11mmになると焦点対称型配置であっても、中心照度寄与範囲のほぼ100%の部分にコイルが存することになる。したがって、本発明のように焦点対称型配置よりもコイルを後方側にずらすことにより、照明効率の向上を達成することができるのは、コイル長がほぼ11mm未満のときであるといえる。
As is apparent from Table 1, in the case of the focus symmetry type arrangement, the shorter the coil length, the shorter the coil length within the central illuminance contribution range. Therefore, even if the coil length is shortened to make the light source a point light source as in the prior art, it does not sufficiently contribute to the improvement of the central illuminance as long as the focus symmetric arrangement is used.
On the other hand, when the coil length is 11 mm, the coil is present in almost 100% of the central illuminance contribution range even in the focus symmetric arrangement. Therefore, it can be said that the illumination efficiency can be improved by shifting the coil to the rear side as compared with the focus symmetrical arrangement as in the present invention when the coil length is less than about 11 mm.

他方、図6は、仮想コイル50を焦点においてミラー径方向(図4のy軸方向)に移動させた場合の仮想コイル50の中心の焦点からの距離(横軸)と照射面の中心照度との関係を示すグラフである。
同図に示すように仮想コイル50が中心軸Aとほぼ同軸上にあるときが中心照度が最も大きく、離れていくほど中心照度も低下していく。このシミュレーションの結果から、発光位置が中心軸Aに近い方が望ましいことが理解され、通常の多重巻型コイルにおいては、その最高次コイルの各ターンのコイルの位置が中心軸にできるだけ近いこと、すなわち最高次コイルの外径ができるだけ小さいことが、中心照度の向上に際して望まれることが示唆される。
(コイル形状の最適化)
上記考察の結果から、コイル長を短くすると共に最高次のコイル外径を小さくし、中心照度寄与範囲内に当該コイルが100%含まれるようにすれば、照明効率の向上が望めることが分かる。
On the other hand, FIG. 6 shows the distance (horizontal axis) from the focal point of the center of the virtual coil 50 and the central illuminance of the irradiated surface when the virtual coil 50 is moved in the mirror radial direction (y-axis direction in FIG. 4) at the focal point. It is a graph which shows the relationship.
As shown in the figure, the central illuminance is greatest when the virtual coil 50 is substantially coaxial with the central axis A, and the central illuminance decreases as the distance from the virtual coil 50 increases. From the result of this simulation, it is understood that it is desirable that the light emission position is closer to the central axis A. In a normal multi-winding coil, the position of the coil of each turn of the highest order coil is as close as possible to the central axis. That is, it is suggested that the outer diameter of the highest order coil is as small as possible when improving the central illuminance.
(Optimization of coil shape)
From the results of the above discussion, it can be seen that if the coil length is shortened and the highest coil outer diameter is reduced so that the coil is included in the central illumination contribution range, the illumination efficiency can be improved.

しかし、従来技術でも述べたように単にコイル長を短くすることは耐衝撃性を劣化させると共にランプの短寿命化を招く結果にもなるので、次にコイル形状の最適化について実験を行った。
表2は、上掲のJELにおけるランプ特性値の規格であり、次に述べる実験において試験ランプを評価するに際し、上記規格値(特に発光管光束と寿命時間)を下回らないことが一つの基準となる。
However, as described in the prior art, simply shortening the coil length deteriorates the impact resistance and shortens the lamp life. Next, an experiment was conducted on the optimization of the coil shape.
Table 2 shows the standard of the lamp characteristic value in the above-mentioned JEL. When evaluating the test lamp in the following experiment, it is one standard that the standard value (especially the luminous flux of the arc tube and the lifetime) is not less than the standard value. Become.

Figure 2006059826
Figure 2006059826

まず、定格出力が110V/40Wおよび110V/65Wのハロゲン電球について、様々な形状の2重巻型コイルを用いて試験ランプを作成した。
ここで、n重巻型のコイルについて(n=2,3,4,・・・)、m次コイル(m=1,2,3,・・・,n)の外径をFD(mm)、そのコイルピッチをP(mm)と定義すると、2重巻型コイルの場合においては、図8に示すように2次コイルの外径をFD、そのコイルピッチをP、1次コイルの外径をFDと表すことができる。
First, test lamps were prepared using double-wound coils of various shapes for halogen bulbs with rated outputs of 110 V / 40 W and 110 V / 65 W.
Here, for the n-fold coil (n = 2, 3, 4,...), The outer diameter of the m-order coil (m = 1, 2, 3,..., N) is set to FD m (mm When the coil pitch is defined as P m (mm), in the case of a double-winding type coil, the outer diameter of the secondary coil is FD 2 , the coil pitch is P 2 , and the primary as shown in FIG. the outer diameter of the coil can be expressed as FD 1.

コイルの寿命は、特に最高次コイルの隣接するターン間の隙間の大小に依存すると考えられ、そしてその大きさは、2次コイルのコイルピッチPと1次コイルのコイル外径FDの相関関係に依存するので、まずこの関係について調べてみた。
(実験1)
定格出力が40Wのハロゲン電球について、1次コイル外径FDを、0.35mmに固定し、2次コイルピッチPを0.4mm〜1.05mmまで変化させた試験ランプを複数作成し、これらを連続点灯してその寿命を測定する実験を行った。
The life of the coil is considered to depend in particular on the size of the gap between adjacent turns of the highest-order coil, and its size is a correlation between the coil pitch P 2 of the secondary coil and the coil outer diameter FD 1 of the primary coil. Since it depends on the relationship, I first examined this relationship.
(Experiment 1)
For a halogen bulb with a rated output of 40 W, create a plurality of test lamps in which the primary coil outer diameter FD 1 is fixed to 0.35 mm and the secondary coil pitch P 2 is changed from 0.4 mm to 1.05 mm. An experiment was conducted in which these were lit continuously and their lifetime was measured.

次の表3はその実験結果である。   The following Table 3 shows the experimental results.

Figure 2006059826
Figure 2006059826

同表では、2次コイルのコイルピッチPと1次コイルのコイル外径FDの相関関係を示すため、P/FDの値を計算して、コイルピッチPの値と対応させて表記している。
そして、図9は、P/FDの値を横軸にし、そのときの寿命時間を縦軸にして、表3の実験結果をプロットし、近似曲線で繋いだ場合のグラフである。同グラフに示すようにP/FDの値が1.6未満の場合には、急激に寿命時間が低下し、表2の規定値である3000時間を大幅に下回ってしまう。
In the table, in order to show the correlation between the coil pitch P 2 of the secondary coil and the coil outer diameter FD 1 of the primary coil, the value of P 2 / FD 1 is calculated to correspond to the value of the coil pitch P 2. Is written.
FIG. 9 is a graph in the case where the value of P 2 / FD 1 is plotted on the horizontal axis, the life time at that time is plotted on the vertical axis, and the experimental results in Table 3 are plotted and connected by an approximate curve. As shown in the graph, when the value of P 2 / FD 1 is less than 1.6, the service life time is drastically reduced, and significantly falls below the standard value of 3000 hours in Table 2.

このように1次コイル径FDが2次コイルピッチPに比べて大きくなると、2次コイルにおいて隣接するターン間の間隙が必要以上に小さくなる。
通常、点灯時間が経過していくうちに、コイル素線材料であるタングステンの粒塊滑りが生じ、ピッチ間隔が乱れて隣接するコイルのターン同士が接触する現象(ピッチタッチ)が生じる場合があるが、上述のようにP/FDの値が1.6未満の場合には、ピッチタッチの発生が顕著になると解される。
With such a primary coil diameter FD 1 is larger than the secondary coil pitch P 2, smaller than necessary gap between turns adjacent to each other in the secondary coil.
Usually, as the lighting time elapses, a particle lump of tungsten, which is a coil wire material, is generated, and the pitch interval is disturbed and a phenomenon in which turns of adjacent coils come into contact with each other (pitch touch) may occur. However, as described above, when the value of P 2 / FD 1 is less than 1.6, it is understood that the occurrence of pitch touch becomes significant.

このようにピッチタッチが生じると、ランプ電流が増加してコイル温度が上昇し、タングステンの蒸発が加速されて短寿命になるのである。
次に、ハロゲン電球の消費電力が65Wのものについて、同様な実験を行ったところ、次の表4のような結果を得た。
When pitch touch occurs in this way, the lamp current increases, the coil temperature rises, the evaporation of tungsten is accelerated, and the life is shortened.
Next, when a similar experiment was performed on a halogen bulb with a power consumption of 65 W, the results shown in Table 4 below were obtained.

Figure 2006059826
Figure 2006059826

図11は、図9と同様、P/FDの値を横軸にし、そのときの寿命時間を縦軸にして、表4の実験結果をグラフ化した図である。この場合でもやはり、P/FDの値がほぼ1.6未満になると、急激に寿命時間が低下し、表2の規定値である3000時間を大幅に下回る結果となる。
したがって、規格値以上の寿命時間を得るためには、P/FDの値は1.6以上であることが望ましいといえる。
FIG. 11 is a graph showing the experimental results in Table 4 with the value of P 2 / FD 1 as the horizontal axis and the lifetime at that time as the vertical axis, as in FIG. 9. Even in this case, when the value of P 2 / FD 1 is less than about 1.6, the lifetime is drastically decreased, and the result is significantly less than the standard value of 3000 hours in Table 2.
Therefore, it can be said that the value of P 2 / FD 1 is desirably 1.6 or more in order to obtain a lifetime longer than the standard value.

一方、この実験によりP/FDと発光管光束との間にも一定の関係があることが明らかになった。
図10は、表3に示す40Wのハロゲン電球の実験結果のうち、P/FDと発光管光束の関係をグラフ化したものであり、横軸がP/FDの値を、縦軸が発光管光束(lm)の値を、それぞれ示している。
On the other hand, this experiment revealed that there is a certain relationship between P 2 / FD 1 and the arc tube luminous flux.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between P 2 / FD 1 and arc tube luminous flux among the experimental results of the 40 W halogen bulb shown in Table 3. The horizontal axis represents the value of P 2 / FD 1 in the vertical direction. The axis indicates the value of the arc tube luminous flux (lm).

同グラフに示すようにP/FDがほぼ2.5を超えると発光管光束が急速に低下し、550lmを下回る結果になる。表2に示したように40Wハロゲン電球の規格として発光管光束が550lm以上である必要があるため、P/FDの値は2.5以下であることが望ましい。
また、図12は、表4に示す65Wのハロゲン電球の実験結果のうち、P/FDと発光管光束の関係をグラフ化したものであるが、この場合でもP/FDがほぼ2.5を超えると発光管光束が急速に低下し、65Wハロゲン電球の規格である1100lmを下回る結果になる。
As shown in the graph, when P 2 / FD 1 exceeds approximately 2.5, the luminous flux of the arc tube rapidly decreases, resulting in a decrease below 550 lm. As shown in Table 2, since the luminous flux of the arc tube needs to be 550 lm or more as a standard of a 40 W halogen bulb, the value of P 2 / FD 1 is desirably 2.5 or less.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between P 2 / FD 1 and arc tube luminous flux among the experimental results of the 65 W halogen bulb shown in Table 4. Even in this case, P 2 / FD 1 is almost equal. If it exceeds 2.5, the luminous flux of the arc tube rapidly decreases, resulting in a result that is lower than 1100 lm, which is the standard for 65 W halogen bulbs.

したがって、65Wの電球の場合でも、一定値以上の発光管光束を維持するため、P/FDの値は2.5以下であることが望ましいといえる。
このようにP/FDの値が一定値を超えると発光管光束が劣化するのは、次のような理由によるものと考えられる。
すなわち、P/FDが大きくなるとコイル径FDに比してコイルピッチPが大きくなって隣接するターン間の隙間も大きくなる。そのため、1ターンから放射される熱が隣のターンを熱するのにロスが大きくなるため、結果的にコイル温度を低下させることになり、発光間光束を低下させることになるからである。
Therefore, even in the case of a 65 W bulb, it can be said that the value of P 2 / FD 1 is desirably 2.5 or less in order to maintain a luminous flux of the arc tube of a certain value or more.
The reason why the luminous flux of the arc tube deteriorates when the value of P 2 / FD 1 exceeds a certain value is considered as follows.
That is, as P 2 / FD 1 increases, the coil pitch P 2 increases as compared with the coil diameter FD 1 and the gap between adjacent turns also increases. For this reason, a loss increases when the heat radiated from one turn heats the adjacent turn. As a result, the coil temperature is lowered, and the luminous flux is reduced.

発光間光束が低下すると、いくらコイル位置を調整しても中心照度を向上させることはできないので、この観点からP/FDは、2.5以下が望ましいといえる。
(耐衝撃性の観点からの考察)
次に、40Wと65Wの各ハロゲン電球において、2次コイルのピッチPを0.7mmとし、1次コイル外径FDを、0.2〜0.6mmまで変化させて、衝撃負荷実験を行った。
If the luminous flux between the lights decreases, the center illuminance cannot be improved no matter how much the coil position is adjusted. From this viewpoint, it can be said that P 2 / FD 1 is preferably 2.5 or less.
(Consideration from the viewpoint of impact resistance)
Then, in each silver bulb 40W and 65W, the secondary coil pitch P 2 and 0.7 mm, the primary coil outer diameter FD 1, by changing to 0.2 to 0.6 mm, the shock load experiment went.

この実験は、本実施の形態においては点灯落下衝撃試験法により実行した。この試験方法は、ハロゲン電球を一定方向に維持した状態で、定格電圧で点灯し、床面への衝突時に40Gの衝撃(人がランプ器具に頭をぶつけたときと同程度の衝撃)が加わるような高さからハロゲン電球を落下させ、何回目の落下によりハロゲン電球が不点灯にいたるかを確認する試験方法である。   This experiment was performed by the lighting drop impact test method in this embodiment. In this test method, a halogen bulb is maintained in a certain direction, is lit at a rated voltage, and a 40G impact (an impact comparable to that when a person bumps his head against a lamp fixture) is applied at the time of a collision with the floor surface. This is a test method in which the halogen bulb is dropped from such a height, and it is confirmed how many times the halogen bulb has been turned off.

次の表5は、40Wのハロゲン電球における衝撃負荷実験の結果を示す。   Table 5 below shows the results of an impact load experiment on a 40 W halogen bulb.

Figure 2006059826
Figure 2006059826


同表において、衝撃負荷回数は、ハロゲン電球が何回の落下まで点灯していたかを示すもので、この回数が多いほど耐衝撃性が高いと評価できる。
図13は、この表をグラフ化したものであり、横軸がP/FDの値を示し、縦軸が衝撃負荷回数を示す。同図に示すようにP/FDの値が、1.6未満になると急激に耐衝撃性が劣化している。
In the table, the number of impact loads indicates how many times the halogen bulb has been lit, and the higher the number, the higher the impact resistance.
FIG. 13 is a graph of this table, in which the horizontal axis indicates the value of P 2 / FD 1 and the vertical axis indicates the number of impact loads. As shown in the figure, when the value of P 2 / FD 1 is less than 1.6, the impact resistance is rapidly deteriorated.

同様に表6は、65Wのハロゲン電球における衝撃負荷実験の結果を示すものであり、図14がこれをグラフ化したものである。   Similarly, Table 6 shows the result of an impact load experiment in a 65 W halogen bulb, and FIG. 14 is a graph of this.

Figure 2006059826
Figure 2006059826

図14から明らかなように、65Wの電球の場合でもP/FDの値が、1.6未満になると急激に耐衝撃性が劣化しているのが分かる。
このように2次コイルのコイルピッチPを0.7mmで一定の状態で、P/FDの値が小さくなると、FDの値が大きくなるため、コイルの各ターンの曲率半径が大きくなって剛性が小さくなり、衝撃を受けるとその際に生じる振動によりコイルの中心軸方向における各ターンの振幅も大きくなり、接触しやすくなる。一旦接触すると短絡が生じ、ランプ電流が増加して発熱によりコイルが蒸発しやすくなって、コイルが溶断してしまうと考えられる。
As can be seen from FIG. 14, even in the case of a 65 W bulb, when the value of P 2 / FD 1 is less than 1.6, the impact resistance is abruptly deteriorated.
Thus, when the coil pitch P 2 of the secondary coil is constant at 0.7 mm and the value of P 2 / FD 1 decreases, the value of FD 1 increases, so the radius of curvature of each turn of the coil increases. As a result, the rigidity is reduced, and when an impact is applied, the amplitude of each turn in the direction of the central axis of the coil is increased due to the vibration generated at that time, and the contact becomes easy. Once contacted, a short circuit occurs, the lamp current increases, the coil is likely to evaporate due to heat generation, and the coil is considered to melt.

なお、同様な結果は、コイルピッチPの方を小さくする場合でも得られるものであり、PとFDとの相対比P/FDによって、耐衝撃性の値が左右される。
以上の実験から、耐衝撃性に優れ、しかも長寿命であると共に、発光管光束が劣化しないためのコイル形状は、2次コイルピッチPと1次コイル外径FDとの比P/FDが、1.6以上2.5以下であると言える。
Similar results can be obtained even when the coil pitch P 2 is reduced, and the impact resistance value depends on the relative ratio P 2 / FD 1 between P 2 and FD 1 .
From the above experiments, the coil shape for excellent impact resistance and long life and for preventing the luminous flux of the arc tube from deteriorating is the ratio P 2 / secondary coil pitch P 2 and primary coil outer diameter FD 1. It can be said that FD 1 is 1.6 or more and 2.5 or less.

(比較実験)
次の3種類の2重巻型コイルを使用して試験ランプを作成し、反射鏡120の中心軸方向に各試験ランプを移動しながら中心光度を測定する比較実験を行った。なお、光源から照射面までの距離をrとすると、光度I(cd)と照度E(lx)との関係は、E=I/(r)となり、中心照度は中心光度に正比例するので、ここでは便宜上中心光度を測定している。
(Comparative experiment)
A test lamp was prepared using the following three types of double-wound type coils, and a comparative experiment was performed in which the central luminous intensity was measured while moving each test lamp in the direction of the central axis of the reflecting mirror 120. If the distance from the light source to the irradiation surface is r, the relationship between the luminous intensity I (cd) and the illuminance E (lx) is E = I / (r 2 ), and the central illuminance is directly proportional to the central luminous intensity. Here, the central luminous intensity is measured for convenience.

Figure 2006059826
Figure 2006059826

発明品および従来品Bは65W仕様、従来品Aは75W仕様のものを使用した。但し、コイル形状のみに依存する中心光度の差異を明確にするため、各試験ランプの全光束量が等しくなるように印加電圧を調整している。
図15は、この実験の結果を示すグラフであり、横軸が、中心照度寄与範囲内にコイルの存する割合を%で示す。また、縦軸は中心光度の大きさを示す。
The invention product and the conventional product B were of the 65 W specification, and the conventional product A was of the 75 W specification. However, in order to clarify the difference in central luminous intensity that depends only on the coil shape, the applied voltage is adjusted so that the total luminous flux of each test lamp becomes equal.
FIG. 15 is a graph showing the results of this experiment, and the horizontal axis indicates the percentage of the coil within the central illuminance contribution range in%. The vertical axis indicates the magnitude of the central luminous intensity.

既述の通り、中心照度寄与範囲内にコイルの存する割合が大きくなるほど、全体的に中心光度も高くなっている。ただ、従来品Bについて中心光度の変動が大きいのは、そのコイルのピッチが大きいため、焦点位置にコイルのどの部分が位置するかで大きく中心光度に影響するからであると考えられる。
また、従来品Bは、コイル長を6.5mmと短くしながらも、中心光度が本発明品に及ばず、中心照度寄与範囲の全部にコイルが存する場合でも、中心光度が約10%も本発明品の方が上回っている。これは、従来品Bの2次コイル径FDが大きいので、発光位置が反射鏡の中心軸からより離れており、このために中心光度が低下しているからであると考えられる(図6のシミュレーション結果参照)。
As described above, the central luminous intensity increases as the ratio of the coils in the central illuminance contribution range increases. However, it can be considered that the variation in the central luminous intensity of the conventional product B is large because the coil pitch is large and the central luminous intensity is greatly influenced by which part of the coil is located at the focal position.
In addition, the conventional product B has a center light intensity of about 10% even when the coil length is as short as 6.5 mm, but the central luminous intensity does not reach that of the present invention, and the coil exists in the entire central illumination contribution range. The number of inventions is higher. This is because the secondary coil diameter FD 2 of conventional product B is large, the light emitting positions are more remote from the center axis of the reflector, central luminous intensity because this is considered to be because have decreased (Fig. 6 (See simulation results for

また、従来品Aが、一番中心光度が低いのは、コイル長が8.5mmと長く、中心照度寄与範囲に100%存していたとしても、当該コイルが発する全光束に対して6/8.5=70.6%の光束しか中心照度の向上に寄与していないからであると考えられる。
この実験から、中心光度(照度)をできるだけ向上させるためには2次コイルのターン数をできるだけ多くしてそのコイルピッチを小さくすることが望ましいことが分かる。
In addition, the conventional product A has the lowest central luminous intensity because the coil length is as long as 8.5 mm, and even if it is 100% in the central illuminance contribution range, it is 6 / This is considered to be because only 8.5 = 70.6% of the light flux contributes to the improvement of the central illuminance.
From this experiment, it can be seen that in order to improve the central luminous intensity (illuminance) as much as possible, it is desirable to increase the number of turns of the secondary coil as much as possible to reduce the coil pitch.

また、図16は、反射鏡付きハロゲン電球100において、反射鏡120の中軸に沿って、各試験ランプを移動させたときの、中心光度の変化を示すグラフである。
同図において、横軸は、反射鏡120の中心軸上の位置を示し、縦軸は照射面における中心光度の大きさを示す。
同グラフから容易に分かるように、コイルピッチPおよびコイル外径FDの一番大きな従来品Bにおける中心光度が一番変動している。このようにコイルピッチ、コイル径の大きなものは、当該コイルのどの位置が焦点付近に来るかによって、大きく中心光度が変化するものと考えられる。
FIG. 16 is a graph showing changes in central luminous intensity when each test lamp is moved along the central axis of the reflecting mirror 120 in the halogen light bulb 100 with a reflecting mirror.
In the figure, the horizontal axis indicates the position on the central axis of the reflecting mirror 120, and the vertical axis indicates the magnitude of the central luminous intensity on the irradiation surface.
As can be readily seen from the graph, the central luminous intensity fluctuates most of the largest conventional B coil pitch P 2 and the coil outer diameter FD 2. Thus, it is thought that a thing with a big coil pitch and a coil diameter changes a central luminous intensity largely by which position of the said coil comes near a focus.

このように微小な位置変化による中心光度の変動が大きいと、反射鏡付きハロゲン電球100の組み立て時に少しでもハロゲン電球110の位置が設計位置よりもずれるとその中心光度にばらつきが生じ、望ましくない。
この結果からも、2次コイルのターン数を多くして2次コイルのピッチを小さくすると共に、2次コイル径FDを小さくすることが望ましいといえる。
(まとめ)
以上の実験結果をまとめると以下のようになる。
(1)コイルの位置について
コイルは、焦点対照型配置するのではなく、焦点を含み、やや反射鏡の小径部寄り(口金寄り)に存する中心照度寄与範囲にできるだけ多くのコイル部分が存するように配置するのが望ましい。
If the variation of the central luminous intensity due to such a small change in position is large, if the position of the halogen bulb 110 is slightly deviated from the design position when assembling the halogen bulb 100 with a reflector, the central luminous intensity will vary, which is not desirable.
This result also with increasing the number of turns the secondary coil to reduce the pitch of the secondary coil, it would be desirable to reduce the secondary coil diameter FD 2.
(Summary)
The above experimental results are summarized as follows.
(1) Coil position The coil is not placed in a focus-contrast type, but includes as many coils as possible in the central illuminance contribution range that includes the focal point and is slightly closer to the small-diameter portion (near the base) of the reflector. It is desirable to arrange.

この中心照度寄与範囲は、ビーム角10°、最大口径50mmの反射鏡において反射鏡の中心軸に沿った略6mmの範囲であって、焦点を挟んでその約0.5mmが前面開口部側(前面ガラス側)、約5.5mmが小径部側(口金側)に存する。
コイル長が11mm未満の場合には、中心軸方向におけるコイルの位置が焦点位置を含み、かつ、コイル中心の位置が、少なくとも焦点位置よりも小径部側にあれば、従来の焦点対称型配置に比べて中心照度の向上が望める。
This central illuminance contribution range is a range of approximately 6 mm along the central axis of the reflecting mirror with a beam angle of 10 ° and a maximum aperture of 50 mm, and about 0.5 mm across the focal point is on the front opening side ( (Front glass side), about 5.5 mm exists on the small diameter part side (base side).
When the coil length is less than 11 mm, if the position of the coil in the direction of the central axis includes the focal position and the position of the coil center is at least on the small diameter side from the focal position, the conventional focus symmetric arrangement is adopted. Compared to this, the central illuminance can be improved.

なお、多少反射鏡の最大口径やビーム角が異なっても上述とほぼ同様な結果が得られた。
(2)コイルの形状について
2重巻型のコイルについて、1次コイル外径FDと2次コイルピッチPとの比P/FDは、1.6以上2.5未満(以下、この条件を「最適コイル条件」という。)とすることにより、寿命時間、耐衝撃性、および発光管光束の全ての点において良好な結果が得られる。
Even if the maximum aperture and beam angle of the reflecting mirror were slightly different, the same results as described above were obtained.
(2) Coil Shape Regarding the double-winding type coil, the ratio P 2 / FD 1 between the primary coil outer diameter FD 1 and the secondary coil pitch P 2 is 1.6 or more and less than 2.5 (hereinafter, By setting this condition as “optimum coil condition”), good results can be obtained in all aspects of life time, impact resistance and arc tube luminous flux.

また、上記最適コイル条件を満たす範囲内で、2次コイルピッチPを小さくして2次コイルのターン数を増やすことにより、発光管光束を大きくすることができ、同じ中心照度を得る場合に省エネルギー化とすることができると共に、コイルの中心軸方向における発光分布が均一化し、反射鏡と組み合わせたときにハロゲン電球110の取り付け位置に多少誤差があっても中心照度のばらつきがほとんど生じない。その結果、製品の照明効率の均一化のためにそれほど高度な組立精度が必要ではなくなり、生産性の向上およびコストダウンを図ることができる。 Also within the optimum coil conditions are satisfied, by increasing the number of turns of the secondary coil to reduce the secondary coil pitch P 2, it is possible to increase the luminous tube light flux, in the case of obtaining the same center illuminance In addition to energy saving, the light emission distribution in the central axis direction of the coil is uniform, and even when there is a slight error in the mounting position of the halogen bulb 110 when combined with a reflector, there is almost no variation in central illuminance. As a result, it is not necessary to have a high level of assembly accuracy in order to make the illumination efficiency of the product uniform, and it is possible to improve productivity and reduce costs.

さらに2次コイルの外径FDを小さくするようにすれば、中心照度の向上に一層貢献する。
なお、コイル素線の線径は、JELの規格により決まっており、これにより製造可能な1次コイルの外径FDの範囲もほぼ特定され、0.28mm≦FD≦0.45mmとなる。この範囲は、具体的にはリード線の加工性等を考慮して決定される。
If to further reduce the outer diameter FD 2 of the secondary coil, even contributing to the improvement of the central illuminance.
The wire diameter of the coil wire is determined by the JEL standard, and the range of the outer diameter FD 1 of the primary coil that can be manufactured is almost specified, and 0.28 mm ≦ FD 1 ≦ 0.45 mm. . Specifically, this range is determined in consideration of the workability of the lead wire and the like.

すなわち、コイル5は、その1次コイルの端部をリード線6,7の先端部に外挿して取り付けるようになっているので(図2参照)、当該1次コイルの内径は、リード線6,7の線径に依存する。そして、コイル5の素線径は上述のように規格で定まっているので、1次コイルの内径が定まれば、その外径FDも自ずから定まる。逆にいえば、1次コイル外径FDが決まれば、リード線に使用するタングステン棒の線径も定まることになる。 That is, since the coil 5 is attached by extrapolating the end of the primary coil to the tip of the lead wires 6 and 7 (see FIG. 2), the inner diameter of the primary coil is the lead wire 6. , 7 depending on the wire diameter. The wire diameter of the coil 5 so that definite in the standard as described above, if the inner diameter of the primary coil is determined, determined naturally also an outside diameter FD 1. Conversely, once the primary coil outer diameter FD 1, so that also determined wire diameter of the tungsten rod used to lead.

一方、リード線6,7は通常タングステン棒が使用されるが、このタングステン棒は加工性が悪く、経験的に1次コイル外径FDが0.28mm未満であると、リード線として使用するタングステン棒が細くなり過ぎて加工時に折れやすくなり、反対に1次コイル外径FDが0.45mmを超えるとリード線(タングステン棒)も太くなって、これを曲げ加工するため過度の力を加える必要があり生産性が悪くなる。したがって、加工性及び生産性の観点から、1次コイル外径FDの範囲は、0.28mm≦FD≦0.45mmとするのが望ましい。 On the other hand, although the lead wires 6 and 7 are typically tungsten rod is used, this tungsten rod is poor in workability and empirically primary coil outer diameter FD 1 is less than 0.28 mm, for use as a lead wire tungsten rod becomes too thin easily broken during processing, it leads the opposition to the primary coil outside diameter FD 1 exceeds 0.45 mm (tungsten rod) even thicker, excessive force for bending it It is necessary to add it, and productivity deteriorates. Therefore, from the viewpoint of workability and productivity, the range of the primary coil outer diameter FD 1 is preferably 0.28 mm ≦ FD 1 ≦ 0.45 mm.

このように1次コイル外径FDの範囲が定まると、1次コイルピッチPの範囲も上記最適コイル条件を満たす範囲内で求めることができ、0.46mm≦P≦0.74mmとなる。
また、図6や図15でも説明したように中心照度の向上および発光量の分布の均一化のため、2次コイルの外径FDもできるだけ小さいほうが望ましい。しかし、2次コイル外径FDが小さくなれば、各ターンの曲率が小さくなり、当該2次コイルの内径側における1次コイルのピッチがより小さくなってピッチタッチが生じやすくなるので、上記1次コイル外径FDの範囲において当該1次コイルのピッチタッチを避けるためには、形成され得る2次コイルの外径FDは、最小でも1.50mm程度あることが望ましい。また、耐振性を考慮すれば、2次コイルの外径FDは最大であっても1.76mm以下である方が望ましい。
Thus, when the range of the primary coil outer diameter FD 1 is determined, the range of the primary coil pitch P 2 can also be obtained within the range satisfying the optimum coil condition, and 0.46 mm ≦ P 2 ≦ 0.74 mm. Become.
Further, as described with reference to FIGS. 6 and 15, it is desirable that the outer diameter FD 2 of the secondary coil is as small as possible in order to improve the central illuminance and make the light emission amount distribution uniform. However, the smaller the secondary coil outside diameter FD 2, the smaller the curvature of each turn, the pitch of the primary coil in the radially inner side of the secondary coil pitch touch is likely to occur becomes smaller, the 1 to avoid pitch touch of the primary coil in the range of the next coil outer diameter FD 1, the outer diameter FD 2 of the secondary coil which can be formed is desirably in the order of 1.50mm at a minimum. Further, considering the vibration resistance, the outer diameter FD 2 of the secondary coil towards is 1.76mm or less even maximum desirable.

一方、コイルから発する光束をできるだけ多く中心照度の向上に寄与させるという観点からは、コイル長をできるだけ短く設計して、コイルの全長が中心照度寄与範囲内に含まれるようにするか、それが無理な場合でも当該コイルのうちできるだけ多くの割合が上記中心照度寄与範囲に存するようにすることが望ましい。
定格出力に応じてコイル素線の長さはほぼ決まっており、また、1次コイルピッチPとコイル素線FDの間にも上記最適コイル条件の適用があると仮定し、さらにFDを、そのとり得る最大値とした場合に、コイル長の最短長さを110V/40Wのハロゲン電球について試算するとほぼ6.0mmとなる。
但し、コイル素線の線径FDを0.038mm、コイル素線の全長を411mmとし、P/FD、P/FD共に最小の1.6として計算した。
On the other hand, from the viewpoint of contributing as much light flux emitted from the coil as possible to improve the central illuminance, it is impossible to design the coil length as short as possible so that the entire length of the coil is included in the central illuminance contribution range. Even in such a case, it is desirable that as much of the coil as possible be in the central illumination contribution range.
The length of the coil wire in accordance with the rated output is substantially determined, also assume that the application of the optimal coil condition between the primary coil pitch P 1 and the coil wire FD 0, further FD 2 Is the maximum value that can be taken, and the shortest coil length is estimated to be about 6.0 mm for a halogen bulb of 110V / 40W.
However, the wire diameter FD 0 of the coil wire was set to 0.038 mm, the total length of the coil wire was set to 411 mm, and P 1 / FD 0 and P 2 / FD 1 were both calculated as a minimum of 1.6.

同様に110V/65Wのハロゲン電球について最短コイル長を試算するとほぼ6.8mmとなる。
但し、コイル素線の線径FDを0.052mm、コイル素線の全長を451mmとし、P/FD、P/FD共に最小の1.6として計算した。
また、上記実施の形態においては、2重巻型のコイルについて説明したが、最適コイル条件については3重巻以上の多重巻型コイルについてもほぼ同様なことが言える。
Similarly, the shortest coil length for a 110V / 65W halogen bulb is estimated to be approximately 6.8 mm.
However, the wire diameter FD 0 of the coil wire was set to 0.052 mm, the total length of the coil wire was set to 451 mm, and P 1 / FD 0 and P 2 / FD 1 were both calculated as a minimum of 1.6.
In the above-described embodiment, the double-winding type coil has been described. However, the optimum coil condition can be said to be substantially the same for a multi-winding type coil having three or more turns.

すなわち、一般的に、n重巻型のコイル(n=2,3,4、・・・)についていえば、1.6≦P/FDn−1≦2.5の関係が成立すればよい。
ただし、この場合には、より低次((n−1)次、(n−2)次、・・・、2次)のコイルについても上記最適コイル条件を満たすことが望ましいであろう。低次コイルは螺旋状に曲げられているため、内側よりも外側のコイルピッチの方が大きい。上記最適コイル条件が、主にピッチタッチの防止にあることを考えれば、最適コイル条件におけるコイルピッチは、内側のコイルピッチとする方が望ましいと考えられる。
That is, generally speaking, regarding the n-fold coil (n = 2, 3, 4,...), If the relationship of 1.6 ≦ P n / FD n−1 ≦ 2.5 is established. Good.
In this case, however, it is desirable that the optimum coil condition be satisfied for lower order ((n-1) th, (n-2) th,..., Secondary) coils. Since the low-order coil is bent in a spiral shape, the coil pitch on the outer side is larger than that on the inner side. Considering that the optimum coil condition is mainly to prevent pitch touch, it is considered that the coil pitch in the optimum coil condition is preferably the inner coil pitch.

また、P、FD、FDn−1の各範囲についても、それぞれ上述したP、FD、FDの範囲と同様な範囲内にあることが望ましい。 Further, it is desirable that the ranges of P n , FD n , and FD n−1 are also in the same ranges as the ranges of P 2 , FD 2 , and FD 1 described above, respectively.

本発明は、耐衝撃性に優れると共に長寿命であって、かつ中心照度の高い反射鏡付きハロゲン電球として広く利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a halogen bulb with a reflector having excellent impact resistance, a long life, and high central illuminance.

本発明の実施の形態に係る反射鏡付きハロゲン電球の一部切欠き断面図である。It is a partially cutaway sectional view of a halogen light bulb with a reflector according to an embodiment of the present invention. 図1の反射鏡付きハロゲン電球に使用されるハロゲン電球の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the halogen bulb used for the halogen bulb with a reflector of FIG. コイルの最適位置を求めるシミュレーションの前提条件を説明するための反射鏡と仮想コイルの斜視図である。It is a perspective view of the reflective mirror and virtual coil for demonstrating the precondition of simulation which calculates | requires the optimal position of a coil. コイルの最適位置を求めるシミュレーションにおいて、仮想コイルの移動範囲を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the movement range of a virtual coil in the simulation which calculates | requires the optimal position of a coil. 仮想コイルをミラー中心軸上で移動させたときの照射面中心照度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of irradiation surface center illumination intensity when a virtual coil is moved on a mirror central axis. 仮想コイルを反射鏡の焦点の位置でミラー径方向(ミラー中心軸に直交する方向)に移動させたときの照射面中心照度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of illumination surface center illumination intensity when a virtual coil is moved to a mirror radial direction (direction orthogonal to a mirror central axis) in the position of the focus of a reflective mirror. 本発明における反射鏡の焦点とコイルの位置関係を、従来の焦点対称型配置の場合と比較して示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the focus and coil of a reflective mirror in this invention compared with the case of the conventional focus symmetry type | mold arrangement | positioning. 2重巻型コイルの各部の寸法の記号を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the symbol of the dimension of each part of a double wound type coil. 40W型のハロゲン電球について、2次巻型コイルにおける2次コイルピッチPと1次コイル外径PDの比P/FDとランプ寿命との関係を示すグラフである。For 40W type silver bulb is a graph showing the relationship between the secondary coil pitch P 2 between the primary coil outer diameter PD 1 ratio P 2 / FD 1 and the lamp lifetime in the secondary winding type coil. 40W型のハロゲン電球について、2次巻型コイルにおける2次コイルピッチPと1次コイル外径PDの比P/FDと発光管光束との関係を示すグラフである。For 40W type silver bulb is a graph showing the relationship between the secondary coil pitch P 2 ratio P 2 / FD 1 of the primary coil outer diameter PD 1 and the light emitting tube light flux in the secondary winding type coil. 65W型のハロゲン電球について、2次巻型コイルにおける2次コイルピッチPと1次コイル外径PDの比P/FDとランプ寿命との関係を示すグラフである。For 65W type silver bulb is a graph showing the relationship between the secondary coil pitch P 2 between the primary coil outer diameter PD 1 ratio P 2 / FD 1 and the lamp lifetime in the secondary winding type coil. 65W型のハロゲン電球について、2次巻型コイルにおける2次コイルピッチPと1次コイル外径PDの比P/FDと発光管光束との関係を示すグラフである。For 65W type silver bulb is a graph showing the relationship between the secondary coil pitch P 2 ratio P 2 / FD 1 of the primary coil outer diameter PD 1 and the light emitting tube light flux in the secondary winding type coil. 40W型のハロゲン電球について、2次巻型コイルにおける2次コイルピッチPと1次コイル外径PDの比P/FDとランプが非点灯になるまでの衝撃負荷回数の関係を示すグラフである。The relationship between the ratio P 2 / FD 1 of the secondary coil pitch P 2 and the primary coil outer diameter PD 1 in the secondary winding coil and the number of impact loads until the lamp is turned off is shown for the 40 W type halogen bulb. It is a graph. 65W型のハロゲン電球について、2次巻型コイルにおける2次コイルピッチPと1次コイル外径PDの比P/FDとランプが非点灯になるまでの衝撃負荷回数の関係を示すグラフである。The relationship between the ratio P 2 / FD 1 of the secondary coil pitch P 2 and the primary coil outer diameter PD 1 in the secondary winding coil and the number of impact loads until the lamp is turned off is shown for the 65 W type halogen bulb. It is a graph. 本発明品と2つの従来品について、中心照度寄与範囲にコイルの存する割合と中心光度との関係とを比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the relationship between the ratio which a coil exists in a center illumination intensity contribution range, and center luminous intensity about this invention product and two conventional products. 本発明品と2つの従来品について、コイルの位置を反射鏡中心軸に沿って移動させたときの中心光度の変化を比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the change of a central luminous intensity when the position of a coil is moved along a reflector central axis about this invention product and two conventional products. 従来の回転楕円体型のハロゲン電球を使用した反射鏡付きハロゲン電球の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the halogen bulb | ball with a reflecting mirror using the conventional spheroid type | mold halogen bulb.

符号の説明Explanation of symbols

1 閉塞部
2,211 発光部
3 封止部
4 バルブ
5 コイル
6、7 リード線
8 ステム
9 アンカー線
10、11 モリブデン箔
12,13 外部リード線
100,200 反射鏡付きハロゲン電球
110,210 ハロゲン電球
120,220 反射鏡
124 ネック部
125 前面開口部
130,230 口金
140 前面ガラス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blocking part 2,211 Light-emitting part 3 Sealing part 4 Bulb 5 Coils 6, 7 Lead wire 8 Stem 9 Anchor wire 10, 11 Molybdenum foil 12, 13 External lead wire 100, 200 Halogen bulb 110, 210 with reflector 120, 220 Reflector 124 Neck portion 125 Front opening 130, 230 Base 140 Front glass

Claims (6)

内部に封入ガスが封入されたほぼ円筒形の発光部と、前記発光部内部であって当該発光部の中心軸とほぼ同軸上に配置されたn重巻型(n=2,3,4,・・・)コイルとを備えたハロゲン電球に、凹面状の反射面を有する反射鏡が組み合わされてなる反射鏡付きハロゲン電球であって、
前記n重巻型コイルのn次コイルの外径をFDn(mm)、n次コイルのコイルピッチをPn(mm)とした場合に、1.6≦Pn/FDn-1≦2.5の関係を満たすと共に、
前記反射鏡の中心軸に沿った方向におけるn重巻型コイルの位置が、前記反射鏡の焦点の位置を含み、かつ、当該n重巻型コイルの前記中心軸方向における中央の位置が前記焦点の位置よりも前記反射鏡の前面開口部とは反対側に位置するように前記ハロゲン電球と反射鏡の位置関係が設定されていることを特徴とする反射鏡付きハロゲン電球。
A substantially cylindrical light-emitting portion in which an enclosed gas is sealed, and an n-fold wound type (n = 2, 3, 4, 4) disposed substantially coaxially with the central axis of the light-emitting portion inside the light-emitting portion. ...) A halogen light bulb with a reflector, in which a halogen light bulb having a coil is combined with a reflector having a concave reflecting surface,
When the outer diameter of the n-order coil of the n-fold coil is FD n (mm) and the coil pitch of the n-order coil is P n (mm), 1.6 ≦ P n / FD n−1 ≦ 2 .5, and
The position of the n-fold wound coil in the direction along the central axis of the reflector includes the position of the focal point of the reflector, and the center position of the n-fold coil in the central axis direction is the focus. The halogen bulb with a reflector is characterized in that the positional relationship between the halogen bulb and the reflector is set so as to be located on the opposite side of the front opening of the reflector from the position.
前記コイルのコイル長は、11mm未満であることを特徴とする請求項1記載の反射鏡付きハロゲン電球。   The halogen light bulb with a reflector according to claim 1, wherein the coil has a coil length of less than 11 mm. 前記n重巻型コイルのn次コイルのピッチPnは、
0.46mm≦Pn≦0.74mmの範囲内であることを特徴とする請求項1または2記載の反射鏡付きハロゲン電球。
The pitch P n of the n-order coil of the n-fold coil is:
3. The halogen light bulb with a reflector according to claim 1, wherein 0.46 mm ≦ P n ≦ 0.74 mm.
前記n重巻型コイルの(n−1)次コイルの外径FDn-1は、0.28mm≦FDn-1≦0.45mmの範囲内であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の反射鏡付きハロゲン電球。 4. The outer diameter FD n−1 of the (n−1) -order coil of the n-fold coil is in a range of 0.28 mm ≦ FD n−1 ≦ 0.45 mm. 5. A halogen bulb with a reflector according to any one of the above. 前記n重巻型コイルのn次コイルの外径FDnは、
1.50mm≦FDn≦1.76mmの範囲内であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の反射鏡付きハロゲン電球。
The outer diameter FD n of the n-order coil of the n-fold coil is:
The halogen light bulb with a reflector according to any one of claims 1 to 4, wherein 1.50 mm ≤ FD n ≤ 1.76 mm.
前記反射鏡の最大口径は、ほぼ50mmであって、前記反射鏡の中心軸とほぼ同軸上で、かつ、当該反射鏡の焦点の位置を基準にして、この焦点位置から反射鏡の前面開口部の方向にほぼ0.5mmの位置から、前記焦点位置から前記反射鏡の前面開口部と反対の方向にほぼ5.5mmの位置までの特定範囲のほぼ全域に、前記n重巻型コイルの少なくとも一部分が存するか、もしくは前記特定範囲内に前記n重巻型コイル全部が含まれるように前記n重巻型コイルのコイル長および前記ハロゲン電球の前記反射鏡に対する相対的位置が設定されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の反射鏡付きハロゲン電球。

The maximum aperture of the reflecting mirror is approximately 50 mm, is substantially coaxial with the central axis of the reflecting mirror, and is based on the position of the focal point of the reflecting mirror from the focal position to the front opening of the reflecting mirror. At least about the n-wound coil in a specific range from a position of about 0.5 mm in the direction of approximately 0.5 mm to a position of approximately 5.5 mm in the direction opposite to the front opening of the reflector from the focal position. The coil length of the n-wound coil and the relative position of the halogen bulb to the reflector are set so that there is a part or all of the n-wound coil is included in the specific range. A halogen bulb with a reflector according to claim 1.

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