JP2007294393A - 管球、反射鏡付き管球、および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、扁平な筒状に巻回された一重のコイル状をした複数の発光部を有するフィラメント体を備え、反射鏡に組み込まれて使用される管球において、フィラメント体の仕様の最適な範囲を画定し、実用化されている管球以上の集光性と耐衝撃性を有する管球を提供することを目的とする。
【解決手段】上記各発光部が前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ各発光部が前記光軸に沿って配されていて、
ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
前記短軸長さが少なくとも０.５ｍｍ有り、前記扁平率が１を超え５以下のときに、前記発光部間の間隔が、図７において、線Ｃ５と線Ｓ５とで上下方向に挟まれる領域（線Ｃ５、線Ｓ５上を含む）内の値に設定されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、管球、反射鏡付き管球、および照明装置に関し、特に、管球におけるフィラメント体の改良技術に関する。

反射鏡付き管球の一種である反射鏡付きハロゲン電球は、凹面状をした反射面を有する反射鏡とハロゲン電球とを組み合わせてなるものであり、例えば、店舗などのスポット照明用として使用されている。
ハロゲン電球は、気密封止されたバルブ内にフィラメント体が収納されてなる構成を有している。ハロゲン電球を反射鏡と組み合わせて使用する場合には、フィラメント体をできるだけコンパクトにして、その発光領域を可能な限り反射鏡の焦点位置に集中させることによって、集光効率を向上させることができる。この場合に、発光領域を特に反射鏡の光軸方向に縮小することが、集光効率を向上させるためには効果的であることが知られている。

しかしながら、一般的に、ハロゲン電球の定格電圧［Ｖ］、定格電力[Ｗ]、および定格寿命（例えば、３０００時間）が決まると、これに応じて、フィラメント体を構成するタングステン線の線径や長さが実質的に定まってしまう。したがって、例えば、単純にタングステン線の長さを短縮することによってフィラメント体のコンパクト化を図ることは困難である。

そこで、定格電圧１００[Ｖ]以上のハロゲン電球において、実用化されているものは、一般的に、フィラメント体のコンパクト化を図るため二重巻きコイルが用いられている。また、特許文献１には、さらなるコンパクト化のため、フィラメント体として、三重巻きコイルを用いたハロゲン電球が開示されている。これによれば、タングステン線の長さが同じであれば、反射鏡の光軸方向におけるコイル全体の長さ（コイル長）を短縮でき、もって集光効率が向上することとなるからである。

しかしながら、コイルの重ね巻数を増やせば増やすほど、ハロゲン電球に外力（衝撃力）が加えられた際に生じるコイルの振動の振幅が大きくなり、これが原因で断線し易くなるといった問題が生じる。
この問題を解決しつつ、フィラメント体のコンパクト化（光軸方向の短縮化）を図れると思われるハロゲン電球として、特許文献２には、複数個の一重コイルが全体的に反射鏡の光軸に対して対称となるように各々の一重コイルをそのコイル軸心が反射鏡の光軸と平行になる姿勢で配したものが開示されている。これにより、当該複数個の一重コイルに相当するものを、１個の一重コイルで作製した場合と比較して、光軸方向の長さが短縮されるので、集光効率が向上することとなり、また、各々のコイルは一重なので、上記振動に因る問題も軽減されるものと思われる。

さらに、これを改善したものとして、特許文献３には、上記複数個の一重コイルの内の１個を、反射鏡の光軸に平行にかつ光軸を含む位置に配する構成としたハロゲン電球が開示されている。
ところで、近年の店舗照明における演出手法の多様化から、反射鏡付きハロゲン電球が多用される傾向にあり、そのため、省エネルギ等の観点からも一層の集光効率の向上が求められている。
そこで、本願の発明者らは、複数個の一重コイルを反射鏡の光軸と交差する方向に間隔を置いて配すると共に、各一重コイルを前記光軸と略平行に配し、かつ、各々の一重コイルを、素線を扁平な筒状に巻回してなるものとしたフィラメント体を創作した。

これによれば、素線を円筒状に巻回してなる従来の一重コイルと比較して、（扁平な筒の短軸長と円筒の直径とが等しいとした場合）１ターン当たりの素線長を長くすることができる関係上、タングステン線の素線長が同じであれば、コイル長を短くでき、もって、フィラメント体の光軸方向における一層の短縮化ができて集光効率をより向上することができるものと期待された。なお、コイルを扁平にすることにより、反射鏡の光軸と交差する方向の長さは、円筒状に巻回されたコイルよりも長くなるものの、集光効率の向上には、光軸と交差する方向よりも光軸方向に短縮する方の効果が大きいので問題はないと考えられる。
特開２００１−３４５０７７号公報 特表平６−５１０８８１号公報 特開２００２−６３８６９号公報

ところが、検討を進めていく中で、円筒状に巻回された従来のコイルを扁平な筒状に巻回されたコイルに単純に置き換えただけでは、必要とする集光効率と耐衝撃性が得られないことが判明した。
そこで、本発明は、フィラメント体の仕様の最適な範囲を画定し、実用化されている管球以上の集光性と耐衝撃性を有する管球を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような管球を有する反射鏡付き管球、および照明装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る管球は、凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記反射鏡の光軸と略平行となる姿勢で配されていて、ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合に、前記短軸長さおよび前記扁平率と前記発光部間の間隔とが以下の(i)〜(v)に記すいずれかの関係に規定されていることを特徴とする。

(i) 短軸長さが少なくとも０．５ｍｍ有り、扁平率が１を超え５以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１，１.０）、点（２，２.３）、点（３，２.６）、点（４，２.７）、点（５,２.７）、点（５，０.３）、点（４，０.２）、点（３，０.２）、点（２，０.３）、点（１，０.４）、点（１，１.０）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝１上は除く。）のｙ座標値に設定されている。

(ii) 短軸長さが少なくとも０.４ｍｍ有り、扁平率が１を超え５以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１，０.７）、点（２，１.９）、点（３，２.２）、点（４，２.３）、点（５，２.４）、点（５，０.３）、点（４，０.２３）、点（３，０.２５）、点（２，０.４）、点（１，０.６）、点（１，０.７）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝１上は除く。）のｙ座標値に設定されている。

(iii) 短軸長さが少なくとも０.３ｍｍ有り、扁平率が１を超え５以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１.３３，０.８３）、点（２，１.５）、点（３，１.９）、点（４，２.０）、点（５，２.１）、点（５，０.３）、点（４，０.２５）、点（３，０.３）、点（２，０.５）、点（１.３３，０.８３）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定されている。

(iv) 短軸長さが少なくとも０.２ｍｍ有り、扁平率が１を超え５以下のときに、発光部間の前記間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１.６５，０.８８）、点（２，１.２）、点（３，１.６）、点（４，１.８）、点（５，１.９）、点（５，０.３）、点（４，０.２８）、点（３，０.３５）、点（２，０.６）、点（１.６５，０.８８）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定されている。

(v) 短軸長さが少なくとも０.１ｍｍ有り、扁平率が１を超え５以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１.８９，０.８２）、点（２，１.２）、点（３，１.６）、点（４，１.８）、点（５，１.９）、点（５，０.３）、点（４，０.２８）、点（３，０.３５）、点（２，０.６）、点（１.８９，０.８２）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定されている。

また、上記の目的を達成するため、本発明に係る管球は、凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記光軸と略平行となる姿勢で配されていて、ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合に、前記短軸長さおよび前記扁平率と前記発光部間の間隔とが以下の(i)〜(v)に記すいずれかの関係に規定されていることを特徴とする。

(i) 短軸長さが０．５ｍｍで、扁平率が５を超え８以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.７）、点（６，２.６）、点（７，２.５）、点（８，２.３）、点（８，０.９）、点（７，０.６）、点（６，０.４）、点（５，０.３）、点（５，２.７）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されている。

(ii) 短軸長さが０.４ｍｍで、扁平率が５を超え８以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.４）、点（６，２.４）、点（７，２.３）、点（８，２.２）、点（８，０.８）、点（７，０.５５）、点（６，０.３９）、点（５，０.３）、点（５，２.４）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されている。

(iii) 短軸長さが０.３ｍｍで、扁平率が５を超え８以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.１）、点（６，２.２）、点（７，２.２）、点（８，２.１）、点（８，０.７）、点（７，０.５）、点（６，０.３８）、点（５，０.３）、点（５，２.１）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されている。

(iv) 短軸長さが０.２ｍｍで、扁平率が５を超え８以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，１.９）、点（６，２.０）、点（７，２.０）、点（８，２.０）、点（８，０.６）、点（７，０.４５）、点（６，０.３７）、点（５，０.３）、点（５，１.９）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されている。

(v) 短軸長さが０.１ｍｍで、扁平率が５を超え８以下のときに、発光部間の間隔が、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，１.６）、点（６，１.７）、点（７，１.８）、点（８，１.８）、点（８，０.５）、点（７，０.４）、点（６，０.３５）、点（５，０.３）、点（５，１.６）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されている。

上記の目的を達成するため、本発明に係る反射鏡付き管球は、反射鏡と、前記反射鏡内に組み込まれている、上記管球とを有することを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、反射鏡を有する照明器具と、前記反射鏡内に組み込まれている、上記管球とを有することを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、照明器具と、前記照明器具に取り付けられている、上記反射鏡付き管球とを有することを特徴とする。

なお、本発明において「短軸と長軸とを有する扁平な横断面」とは、以下に記すような形状のものを含む。当該形状について図１０を参照しながら説明する。なお、図１０では、短軸に符号「ＳＸ」を、長軸に符号「ＬＸ」を、また、短軸および長軸の両軸と略直交する中心軸（すなわち、コイル軸心）に符号「ＣＸ」をそれぞれ付している。
（i）同図（ａ）に示すように、コイル軸心ＣＸ方向から見て、トラック形状のもの、つまり二つの平行な線分とそれらの各々の両端を略半円で結んだもの
（ii）同図（ｂ）に示すように、コイル軸心ＣＸ方向から見て、円形を押し潰した形状のもの
（iii）同図（ｃ）に示すように、コイル軸心ＣＸ方向から見て、略楕円形状のもの
（iv）同図（ｄ）に示すように、コイル軸心ＣＸ方向から見て、略長方形のもの。但し、四隅は、加工上、丸みを帯びる。

（v）その他、コイル軸心ＣＸ方向から見て、上記（i）〜（iv）に類似した形状のもの。例えば上記（i）において、同図（ｅ）に示すように、二つの平行な線分が内方向に湾曲していても上記（i）に類似した形状として含む。また、ここでは、加工ばらつきによる上記（i）〜（iv）の変形形状も含む。

本発明に係る管球によれば、実用化されている二重巻フィラメントコイルからなるフィラメント体を備える従来の管球以上の集光性と耐衝撃性が得られる。
また、本発明に係る反射鏡付き管球および照明装置によれば、上記従来の管球を有するもの以上の集光性と耐衝撃性が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る照明装置１０の概略構成を示す一部切欠き図である。なお、図１を含む全ての図面において、各部材間の縮尺は統一していない。
照明装置１０は、例えば、住宅、店舗、あるいはスタジオ等におけるスポットライトとして用いられる。照明装置１０は、照明器具１２と管球の一例として示すハロゲン電球１４とを有する。

照明器具１２は、有底円筒状をした器具本体１６と器具本体１６に収納された反射鏡１８とを有する。
器具本体１６の底部には、ハロゲン電球１４の口金３０（図２参照）を取り付けるための受け具（図示せず）が設けられている。なお、器具本体１６は、円筒状に限らず、種々の公知形状とすることができる。

反射鏡１８は、ハロゲン電球１４を取替え可能とするため、器具本体１６に対し、着脱可能である。
反射鏡１８は、漏斗状をした硬質ガラス製基体２０を有する。基体２０において回転楕円面または回転放物面等に形成された凹面部分２０Ａには、反射面を構成する多層干渉膜２２が形成されている。多層干渉膜２２は、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等で形成することができる。反射鏡１８の開口径（ミラー径）は１００ｍｍである。なお、反射面には必要に応じてファセットを形成してもよい。

反射鏡１８は、基体２０の開口部に設けられた前面ガラス２４を有する。本例では、前面ガラス２４は基体２０に固着されており、ハロゲン電球１４の取替えのため、基体２０部分が器具本体１６と着脱自在な構成となっているが、これに限らず、基体を器具本体に固定し、前面ガラスを基体に対し着脱自在な構成としても構わない。
ハロゲン電球１４は、前記受け具（不図示）に取り付けられ、反射鏡１８内に組み込まれて使用される。組み込まれた（取り付けられた）状態で、ハロゲン電球１４の後述するバルブ２６の中心軸Ｂが反射鏡１８の光軸Ｒとが略同軸上に位置することとなる。ハロゲン電球１４は、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された電球である。

図２に、ハロゲン電球１４の一部切欠き正面図を示す。
ハロゲン電球１４は、気密封止されたバルブ２６と、バルブ２６の後述する封止部３８側に接着剤２８によって固着された、例えばＥ型の口金３０とを有している。
バルブ２６は、封止切りの残痕であるチップオフ部３２、後述するフィラメント体６０等を収納するフィラメント体収納部３４、略円筒状をした筒部３６、および公知のピンチシール法によって形成された封止部３８がこの順に連なった構造をしている。

フィラメント体収納部３４は、図２に示すように、略回転楕円体形状をしている。ここで言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形を含むことはもちろんのこと、ガラスの加工上ばらつく程度分、完全な回転楕円体形からずれた形状を含むことを意味している。なお、フィラメント体収納部は、上記した形状に限らず、例えば、略円筒形状や略球形状、あるいは略複合楕円体形状としても構わない。

また、バルブの構造も上記したものに限らず、例えば、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、フィラメント体収納部、封止部がこの順に連なったものとすることができる。
なお、フィラメント体収納部３４の外面には赤外線反射膜が形成されている。もっとも、この赤外線反射膜は必ずしも必要なものではなく、適宜形成されるものである。

バルブ２６内には、ハロゲン物質と希ガスとが所定量封入されている。これに加えて、窒素ガスを封入することとしても構わない。
ハロゲン物質は、点灯中、ハロゲンサイクルによって、フィラメント体６０から蒸発したその構成物質であるタングステンを再びフィラメント体６０に戻し、バルブ２６の黒化を防止するためのものである。ハロゲン物質の濃度は１０［ｐｐｍ］〜３００［ｐｐｍ］の範囲内にあることが好ましい。また、ハロゲンサイクルを活性化させるためには、バルブ２６内面における最冷点温度が２００［℃］以上であることが好ましい。さらに、ハロゲンサイクルを適切に機能させるためには、バルブ２６内の酸素濃度を１００［ｐｐｍ］以下にすることが好ましい。

希ガスには、クリプトンガスを用いることが好ましい。クリプトンガスを用いることにより、集光効率を高める目的でフィラメント体６０をコンパクト化するため、後述するように発光部同士を近接配置しているにもかかわらず、隣接する発光部間の任意の場所で点灯時にアーク放電が発生して、断線するのを抑制するといった効果が得られる。
特に、封入ガスは、クリプトンを主成分とした、窒素ガスおよびハロゲン物質を含むものとし、バルブ２６内での常温時におけるガス圧を２［ａｔｍ］〜１０［ａｔｍ］の範囲内に設定することが好ましい。当該ガス圧が１０[ａｔｍ]を超えると、万一バルブ２６が破損した場合に、飛散する破片で照明器具１２が破損するおそれがあり、一方、２[ａｔｍ]未満であると、フィラメント体６０の構成物質であるタングステンが蒸発し易く、ランプ寿命が短くなるからである。換言すると、ガス圧の上記範囲は、当該ガス圧が適度に抑制されているため、万一バルブ２６が破損したとしても、照明器具１２が破損するほどの勢いで破片が飛散せず、かつ、当該ガス圧が適度に高いため、フィラメント体６０の構成物質であるタングステンが蒸発しにくく、長寿命化を実現でき、さらには、点灯時に隣接する発光部間の任意の場所で点灯時にアーク放電が発生して、断線するのを抑制することができる範囲である。

また、封入ガスに窒素ガスを含ませる場合、窒素ガスの組成比率は８［％］〜４０［％］の範囲内に設定することが好ましい。窒素ガスの組成比率が４０[％]を超えると、点灯中にフィラメント体６０で発生する熱が窒素ガスを介して過度に放出され、効率が低下するおそれがあり、一方、８[％]未満であると、点灯時に隣接する発光部間でアーク放電が起きやすく、断線が発生し易いからである。換言すると、窒素ガスの上記組成比率範囲は、窒素ガスの組成比率が適度に抑制されているため、点灯中にフィラメント体６０で発生する熱が窒素ガスを介して過度に放出されることにより効率が低下するのを防止することができると共に、窒素ガスが適度に含まれているため、点灯時に隣接する発光部間でアーク放電が発生し、断線するのを抑制することができる範囲である。

封止部３８内には、一対の金属箔４０，４２が封着されている。金属箔４０，４２はモリブデン製である。なお、封止部３８に封着されている金属箔４０，４２の過熱による酸化が原因で、バルブ２６の気密性が損なわれるのを防止するため、封止部３８の表面を凹凸にして、当該表面積を増やし、封止部３８での放熱性を向上させることが好ましい。
金属箔４０の一端部には外部リード線４４の一端部が、金属箔４２の一端部には外部リード線４６の一端部が、それぞれ接合されて電気的に接続されている。外部リード線４４，４６は、タングステン製である。外部リード線４４，４６の他端部は、バルブ２６の外部に導出されていて、それぞれ、口金３０の端子部４８，５０に電気的に接続されている。

ここで、２本の外部リード線４４，４６の内、少なくとも一方の外部リード線と口金１１６の対応する端子部（４８または５０）との間に、ヒューズ（図示せず）を設けておくことが好ましい。当該ヒューズを設けることにより、万一、発光部で断線が生じ、その断線箇所でアーク放電が発生したとしても、即座にヒューズが溶断されてアーク放電の継続を絶ち、もってアーク放電の衝撃でバルブ２６が破損等するのを防止できる。特に、複数の発光部を近接して配置する場合には、両方の外部リード線４４，４６と口金１１６の対応する端子部４８，５０とのそれぞれの間にヒューズを設けることが好ましい。この場合には、発光部での断線に起因するアーク放電が発生しなくても、隣接する発光部間でアーク放電が発生するおそれがあるからである。

金属箔４０の他端部には内部リード線５２の一端部が、金属箔４２の他端部には内部リード線５４の一端部が、それぞれ接合されて電気的に接続されている。内部リード線５２，５４は、タングステン製である。内部リード線５２，５４の一端部は、バルブ２６の封止部３８で支持されている。内部リード線５２，５４は、フィラメント体６０に口金３０を介して供給される外部電力を給電すると共に、フィラメント体６０の一部を直接に支持する支持部材としての役割を果たす。

図３に、フィラメント体６０を支持する支持構造体を示す斜視図を、図４に、当該支持構造体にフィラメント体６０が支持された状態を示す斜視図をそれぞれ示す。
図３に示すように、フィラメント体６０の一部を直接に支持する支持部材としては他に、サポート線５６，５８がある。サポート線５６，５８は、タングステン製である。
内部リード線５２，５４、サポート線５６，５８は、一対の円柱状ステムガラス５７，５９で挟持されている。これによって、サポート線５６，５８が支持されると共に、内部リード線５２，５４、サポート線５６，５８相互間の相対的な位置が保持されることとなる。

図４に示すように、フィラメント体６０は、複数個の（本例では、３個の）フィラメントコイル６２，６４，６６からなる。フィラメントコイル６２，６４，６６は、タングステン線を、後述するように巻回したものである。
内部リード線５２，５４、サポート線５６，５８の各々は、フィラメントコイル６２，６４，６６のいずれかの端部部分に挿入されて、いずれかのフィラメントコイル６２，６４，６６を支持するための「コ」字状に屈曲した部分（以下、この部分を「コイル支持部」と称する。）を１箇所または２箇所有する。

ここで、フィラメントコイル６２は、内部リード線５２のコイル支持部５２Ａとサポート線５６のコイル支持部５６Ａとで支持されている。
フィラメントコイル６４は、サポート線５６のコイル支持部５６Ｂとサポート線５８のコイル支持部５８Ａとで支持されている。
フィラメントコイル６６は、サポート線５８のコイル支持部５８Ｂとリード線５４のコイル支持部５４Ａとで支持されている。

また、サポート線５６，５８は、共に、１本のタングステン線を屈曲加工したものなので、サポート線５６におけるコイル支持部５６Ａ，５６Ｂ同士はつながっており、サポート線５８におけるコイル支持部５８Ａ，５８Ｂ同士はつながっている。したがって、フィラメントコイル６２，６４，６６は、内部リード線５２，５４、サポート線５６，５８に取り付けられた状態で、電気的に直列に接続されることとなる。

図４に示す状態で、内部リード線５２，５４から給電すると、フィラメントコイル６２，６４，６６は、コイル支持部が挿入されている部分では発光せずに（非発光部）、コイル支持部間で発光する。ここで、各フィラメントコイル６２，６４，６６におけるコイル支持部間の部分（すなわち、発光する部分）を、それぞれ発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａと規定することとする。すなわち、フィラメント体６０は、一重のコイル状をした複数の（本例では、３個の）発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａを有している。

また、発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａを一体的に見立てた一つの柱体、すなわち、本例では、各発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａの４隅を結んでできる柱体（本例では、角柱体）領域を、フィラメント体６０における発光領域ＬＡとする。図４に記入すると煩雑になるので、発光領域ＬＡに相当する領域を図３に一点鎖線で示す。
ハロゲン電球１４を照明器具１２に取り付けた状態（図１）で、発光領域ＬＡが反射鏡１８の焦点を内包するような位置にくるように、ハロゲン電球１４および照明器具１２の関係各部材の形状や寸法が定められている（設計されている）。ここで、「焦点を内包する」とは、柱体状をした発光領域ＬＡの柱体の内部または表面に焦点が位置していることを意味する。本例では、発光領域ＬＡの中心点（発光部６４Ａの中心点）が反射鏡１８の焦点と略一致する位置にある。すなわち、フィラメントコイル６４のコイル軸心が反射鏡の光軸と略一致するように、フィラメントコイル６４が配されている。以下、フィラメントコイル６４をセンターコイル６４と称し、その短軸方向両側に配されたフィラメントコイル６２，６６をサイドコイル６２，６６と称することがある。また、センターコイル６４の発光部６４Ａをセンター発光部６４Ａ、サイドコイル６２，６６の発光部６２Ａ，６６Ａをサイド発光部６２Ａ，６６Ａと称することがある。

ここで、発光領域をできるだけ縮小して反射鏡の焦点位置に集中させることが、集光効率を向上させる上で重要であることは既述した通りである。しかしながら、ハロゲン電球の定格電圧［Ｖ］、定格電力[Ｗ]、および定格寿命（例えば、３０００時間）が決まると、これに応じて、フィラメントコイルを構成するタングステン線の線径や長さが実質的に定まってしまい、例えば、単純にタングステン線の長さを短縮することによって発光領域の縮小化を図ることは困難であることも先に述べた通りである。

すなわち、定格電圧および定格電力を規定するということは、タングステン線の素線径および有効長を規定することに他ならない。ここで、有効長とは、発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａを構成するタングステン線部分の素線長の総計を言う。
具体的に、例えば、定格電圧[Ｖ]および定格電力[Ｗ]とタングステン線の素線径および有効長との関係は以下のようになる。

(i)定格電圧１１０［Ｖ］、定格電力６５［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０４５［ｍｍ］〜０．０６５［ｍｍ］、有効長は５００［ｍｍ］〜６００［ｍｍ］の範囲に定まる。
(ii)定格電圧１１０［Ｖ］、定格電力５５［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０４［ｍｍ］〜０．０６［ｍｍ］、有効長は４５０［ｍｍ］〜５５０［ｍｍ］の範囲に定まる。

(iii)定格電圧１１０［Ｖ］、定格電力５０［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０３５［ｍｍ］〜０．０５５［ｍｍ］、有効長は４００［ｍｍ］〜５００［ｍｍ］の範囲に定まる。
(iv)定格電圧１１０［Ｖ］、定格電力４０［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０３［ｍｍ］〜０．０５［ｍｍ］、有効長は３８０［ｍｍ］〜４８０［ｍｍ］の範囲に定まる。

(v)定格電圧１１０［Ｖ］、定格電力３０［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０２２［ｍｍ］〜０．０４２［ｍｍ］、有効長は３５０［ｍｍ］〜４５０［ｍｍ］の範囲に定まる。
(vi)定格電圧１２０［Ｖ］、定格電力６５［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０４［ｍｍ］〜０．０６［ｍｍ］、有効長は５１０［ｍｍ］〜６１０［ｍｍ］の範囲に定まる。

(vii)定格電圧１２０［Ｖ］、定格電力５５［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０３［ｍｍ］〜０．０５［ｍｍ］、有効長は４６０［ｍｍ］〜５６０［ｍｍ］の範囲に定まる。
(viii)定格電圧１２０［Ｖ］、定格電力５０［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０３３［ｍｍ］〜０．０５３［ｍｍ］、有効長は４１０［ｍｍ］〜５１０［ｍｍ］の範囲に定まる。

(ix)定格電圧１２０［Ｖ］、定格電力４０［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０２５［ｍｍ］〜０．０４５［ｍｍ］、有効長は３９０［ｍｍ］〜４９０［ｍｍ］の範囲に定まる。
(x)定格電圧１２０［Ｖ］、定格電力３０［Ｗ］の場合における、タングステン線の素線径は０．０２［ｍｍ］〜０．０４［ｍｍ］、有効長は３５５［ｍｍ］〜４５５［ｍｍ］の範囲に定まる。

このように、タングステン線の有効長は必然的に定まってしまうため、本願発明者は、フィラメントコイル６２，６４，６６（発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ）を、図４に示すように、扁平な筒状に巻回されてなる一重コイル（以下、「扁平コイル」と略称する。）としたのである。このようにすることにより、円筒状に巻回されてなる従来の一重コイル（以下、「円筒コイル」と略称する。）と比較して、（扁平な筒の短軸長と円筒の直径が等しいとした場合）１ターン当たりの素線長を長くすることができる関係上、タングステン線の素線長が同じであれば、コイル長を短縮でき、もって、反射鏡の光軸方向における発光領域の縮小化が図れることとなる。なお、コイルを扁平にすることにより、反射鏡の光軸と交差する方向の長さは、円筒状に巻回されたコイルよりも長くなるものの、集光効率の向上には、光軸と交差する方向よりも光軸方向に短縮する方の効果が大きいので問題はない。

扁平コイルであるフィラメントコイル６２，６４，６６は、以下のようにして作製される。
すなわち、図５に示すように、円柱状をした芯線（マンドレル）６８を複数本（図示例では３本）、平行かつ一列に密着させて並べたものの外周に、タングステン線７０を巻回した後、芯線６８を抜いて作製する。あるいは、芯線６８は、溶解して除去することとしても構わない。

図６は、内部リード線５２，５４、サポート線５６，５８に取り付けられた状態のフィラメントコイル６２，６４，６６を、その長手方向（コイル軸心方向）から見た模式図である。なお、図６は、フィラメントコイル６２，６４，６６の形状等を説明する目的で用いるため、本図において、内部リード線５２，５４、サポート線５６，５８の図示は省略した。

フィラメントコイル６２，６４，６６はいずれも同様な形状をしているので、フィラメントコイル６２を代表にして説明する。フィラメントコイル６２は、その長手方向から見て、平行に配された２本の線分の対応する端同士を半円で結んでなる、いわゆる（陸上競技の）トラック形状をしている。この形状は、上記した作製方法に由来するものであり、芯線６８の本数が多いほど、より扁平したトラック形状となる。すなわち、芯線６８の本数で、扁平の度合い（扁平率）を調整することができる。

ここで、扁平率は、フィラメントコイル内周における長軸ＬＸの長さを短軸ＳＸの長さで除して得られる値と規定する。本例では、上記した製作法を採る関係上、扁平率は整数の値となる。また、フィラメントコイル間（発光部間）の間隔（以下、「コイル間隔（発光部間隔）」と言う。）は、隣接するフィラメントコイル外周間の最短距離（ｄ１）と規定する。本例では、フィラメントコイル６２，６４，６６の長軸ＬＸが略平行になり、かつ短軸ＳＸが略同軸上に位置するように、各フィラメントコイル６２，６４，６６が配されるので、フィラメントコイル間の間隔（ｄ１）は、図示するような距離となる。なお、フィラメントコイルの扁平形状は、上記したトラック形状に限らず、例えば、楕円形状であっても構わない。要は、互いに直交する長軸と短軸を有し、この２軸に対称な形状であれば構わない。この意味では、例えば、長方形状でも良い。また、扁平率も整数に限らず、任意の小数をとり得る。

上記の構成からなるハロゲン電球において、各フィラメントコイル６２，６４，６６の大きさや形状（すなわち、短軸長さや扁平率）が同じであれば、コイル間隔を短くすればするほど、発光領域ＬＡが反射鏡の焦点に集中することとなるので集光効率が高くなる（集光性は向上する）一方、耐衝撃性は悪くなる。ここで、「耐衝撃性」とは、点灯させた状態のハロゲン電球に所定の衝撃力を加えた際のフィラメント体における断線の生じにくさのことをいう。断線の生じるメカニズムには２通りあると考えられているのであるが、これについては後述する。

本願の発明者は、短軸長さと扁平率を種々に組み合わせてなるハロゲン電球の各々において、コイル間隔の異なるものを作製し、集光性と耐衝撃性に関する試験を行った。
短軸長さと扁平率の組み合わせは、以下の通りとした。すなわち、短軸長さは、０.１[ｍｍ]、０.２[ｍｍ]、０.３[ｍｍ]、０.４[ｍｍ]、０.５[ｍｍ]の５つとし、扁平率は、１、２、３、４、５、６、７、８の８つとして、この二つを漏れなく組み合わせた。すなわち、４０（＝５×８）通りの組み合わせとした。そして、４０個の組み合わせ毎に、コイル間隔の異なるものを作製して試験に供した。以下、試験に供したハロゲン電球を単に「試験電球」と称する。なお、試験電球におけるタングステン線の素線径は０.０５６[ｍｍ]、有効長は５３９[ｍｍ]とし、コイルピッチは、全て略同ピッチ（０.０８[ｍｍ]）とした。

集光性の評価は以下のようにして行った。実用化されている反射鏡付きハロゲン電球（松下電器産業株式会社製、品番ＪＤＲ１１０Ｖ６５ＷＫＮ／５Ｅ１１）から、付属しているハロゲン電球を取り外し、試験電球を取り付けて試験に用いた。定格電圧１１０[Ｖ]、定格電力６５[Ｗ]で点灯させて、反射鏡付きハロゲン電球から距離１[ｍ]離れた照射面における中心照度[ｌｘ]を測定した。そして、上記４０通りの組み合わせ毎に、上記品番の反射鏡付きハロゲン電球の中心照度（以下、「基準照度」と言う。）と同等かそれ以上となるコイル間隔（発光部間隔）の境界を画定した。

なお、上記品番の反射鏡付きハロゲン電球に付属しているハロゲン電球は、ハロゲン電球としては、一般的な、二重コイルのフィラメント体を有するものである。
また、耐衝撃性の評価は以下のようにして行った。反射鏡付きハロゲン電球を点灯させた状態で、反射鏡の光軸と直交する方向から加速度４０[Ｇ]の衝撃力を加え、フィラメント体における断線の有無を調べた。１０回の衝撃力に耐えて、断線しなかったものを合格とし、１〜１０回の間に断線したものを不合格とした。そして、上記４０通りの組み合わせ毎に、合格となるコイル間隔（発光部間隔）の境界を画定した。因みに、当然のことながら、上記品番の反射鏡付きハロゲン電球は、上記衝撃試験に合格するものである。

試験結果を図７に示す。
図７は、ｘ軸（横軸）に扁平率を、ｙ軸（縦軸）にコイル間隔（発光部間隔）をとったｘ−ｙ直交座標系である。図中のプロット点記号は、先ず、フィラメントコイルの短軸長さによって使い分けている。短軸長さ＝０.１は菱形「◆、◇」、短軸長さ＝０.２は四角「■、□」、短軸長さ＝０.３は三角「▲、△」、短軸長さ＝０.４は丸「●、○」、短軸長さ＝０.５は逆三角「▼、▽」で、それぞれプロットしている。そして、黒塗りと白抜きの使い分けについては、黒塗りの記号が集光性に関する上記境界上の点を、白抜きの記号が耐衝撃性に関する上記境界上の点を、それぞれ示している。また、同じ記号のプロット点同士を、横軸方向に線分で順次結んでいる。

ここで、短軸長さ＝０.１で集光性に関する境界線上の点「◆」を順次結んでなる線分列を線Ｃ１と称することとする。以下、同様に、短軸長さ＝０.２、０.３、０.４、０.５に対応する線分列を、それぞれ、線Ｃ２、線Ｃ３、線Ｃ４、線Ｃ５と称することとする。
また、短軸長さ＝０.１で耐衝撃性に関する境界線上の点「◇」を順次結んでなる線分列を線Ｓ１と称することとする。以下、同様に、短軸長さ＝０.２、０.３、０.４、０.５に対応する線分列を、それぞれ、線Ｓ２、線Ｓ３、線Ｓ４、線Ｓ５と称することとする。

図８は、図７における各プロット点のｙ座標値を示す一覧図である。
先ず、集光性に関して、図７を参照しながら説明する。
例えば、短軸長さ０.５[ｍｍ]の試験電球において、コイル間隔（発光部間隔）が、線Ｃ５よりも上の領域に入るものは基準照度よりも低くなり、線Ｃ５以下の領域（線Ｃ５上を含む）に入るものは基準照度と同等かそれ以上となる。

線Ｃ５において、扁平率が２，３と大きくなるにつれてコイル間隔が広がっているのは、扁平率が大きくなるとコイル全長（発光部全長）を短くでき、集光性が向上する分、センターコイル６４（センター発光部６４Ａ）に対するサイドコイル６２，６６（サイド発光部６２，６６）の間隔ｄ１（図６）をあまり狭くしなくても、基準照度が得られるからである。

但し、扁平率が４，５を超えたあたりから、線Ｃ５は右下がりになっている。これは、以下の理由によるものと考えられる。扁平率が大きくなるということは、コイル全長（発光部全長）が短くなる一方で、長軸方向の長さが長くなる。扁平率がある限度を超えると（この場合は扁平率が４，５を超えると）、発光部全長が短くなること、すなわち、発光領域が反射鏡の光軸方向に縮小されることにより集光性に与える好影響よりも、長軸方向の長さが長くなること、すなわち、発光領域が前記光軸方向と交差する方向に拡大されることにより集光性に与える悪影響の方が大きくなるためであると考えられるからである。

しかし、当該試験における最大の扁平率である８の場合でも、従来の円筒状コイルである扁平率が１の場合よりも集光性は向上するので問題はない。
以上説明したように、集光性に関して、少なくとも短軸長さが０.５[ｍｍ]あり、扁平率が１を超え８以下のときに、コイル間隔（発光部間隔）が線Ｃ５以下の領域（線Ｃ５を含む）に有れば、基準照度以上を得られることになる。

集光性に関して、短軸長さ＝０.４、０.３、０.２、０.１（線Ｃ４、線Ｃ３、線Ｃ２、線Ｃ１）の場合も、上記した短軸長さ＝０.５（線Ｃ５）の場合と同様のことが言える。
線Ｃ１〜線Ｃ５間の関係の考察をするに、短軸長さ＝０.５（線Ｃ５）から短軸長さ＝０.１（線Ｃ１）へと短軸長さが短くなるのに従って、コイル間隔（発光部間隔）が短くなっているのは、扁平率が同じであれば、短軸長さが短いほどコイル１ターン当たりの素線長が短くなる関係上、コイル全長（発光部全長）が長くなる。すなわち、反射鏡の光軸方向における発光領域ＬＡ（図３）が長くなるので、必要な集光性を確保するためには、コイル間隔（発光部間隔）を縮小する必要があるからである。

コイル間隔（発光部間隔）を狭くすればするほど、発光領域ＬＡ（図３）は、反射鏡の光軸（焦点）に集中することとなるので、集光性が向上する。しかし、コイル間隔（発光部間隔）を狭くし過ぎると、今度は、耐衝撃性が低下するといった問題が生じる。
以下、耐衝撃性に関しては、１≦扁平率≦５の場合と５＜扁平率≦８の場合とに分けて説明する。両者の場合で、衝撃を受けたときに生じる断線のメカニズムが異なるからである。
（ｉ）先ず、１≦扁平率≦５における耐衝撃性に関して説明する。

各フィラメントコイル６２，６４，６６は衝撃を受けると、支持されていない発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ（図４）が弓なりに撓んで振動するが、その際、各発光部６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ間で振動の向きが区々になる。このとき、隣接する発光部同士が、互いに接近する向きに振動して接触すると電気的に短絡し、過電流が流れてコイル線が切断する。

図７に示す試験結果について、短軸長さ０.５[ｍｍ]の試験電球を例に説明すると、線Ｓ５よりも下の領域に入るものはコイル間隔（発光部間隔）が狭すぎて、隣接するフィラメントコイル間の接触が起きやすく耐衝撃試験で不合格となり、線Ｓ５以上の領域（線Ｓ５上を含む）に入るものは、コイル間隔（発光部間隔）が十分あり耐衝撃試験に合格となることを示している。

以上説明したように、耐衝撃性に関して、少なくとも短軸長さが０.５[ｍｍ]あり、扁平率が１を超え５以下のときに、コイル間隔（発光部間隔）が線Ｓ５以上の領域（線Ｓ５を含む）に有れば、必要とする耐衝撃性が得られることになる。
耐衝撃性に関して、短軸長さ＝０.４、０.３、０.２、０.１（線Ｓ４、線Ｓ３、線Ｓ２、線Ｓ１）の場合も、上記した短軸長さ＝０.５（線Ｓ５）の場合と同様のことが言える。

線Ｓ１〜線Ｓ５間の関係を考察をするに、短軸長さ＝０.５（線Ｓ５）から短軸長さ＝０.１（線Ｓ１）へと短軸長さが短くなるのに従って、コイル間隔（発光部間隔）が長くなっているのは、扁平率が同じであれば、短軸長さが短いほどコイル１ターン当たりの素線長が短くなる関係上、コイル全長（発光部全長）が長くなり、振動の振幅が大きくなる分、コイル間隔（発光部間隔）を拡大する必要があるからである。
（ii）続いて、５＜扁平率≦８における耐衝撃性に関して説明する。

扁平率が大きくなると、各フィラメントコイル６２，６４，６６は、弓なりに撓む振動よりも、長手方向の振動の方が大きくなる（支配的になる）。この場合、隣接するフィラメントコイル同士の接触は少なくなるが、一つのフィラメントコイルにおける隣接するターン間での接触が発生する。点灯中のフィラメントコイルは高温になっており、隣接するターン同士が接触すると当該接触部分同士が固着して、局所的な短絡箇所が何箇所か発生する。この短絡は、直ちに断線を引き起こす程の過電流をもたらすものではないが、短絡する分、電流は増大する。電流が増大すると、フィラメントコイルの温度が過度に上昇する。フィラメントコイルが過熱すると、隣接するフィラメントコイル間でアーク放電が生じ、これが原因で断線するのである。

この場合、短軸長さが同じであれば扁平率が大きいほど、扁平率が同じであれば短軸長さが大きいほど、長手方向の振動の度合いが、弓なりに撓む振動よりも大きくなり、上記したアーク放電による断線が生じやすくなる。
図７に示す試験結果について、短軸長さ０.５[ｍｍ]の試験電球を例に説明すると、線Ｓ５よりも下の領域に入るものはコイル間隔（発光部間隔）が狭すぎて隣接するコイル間でアーク放電が起きやすく耐衝撃試験で不合格となり、線Ｓ５以上の領域（線Ｓ５上を含む）に入るものは、コイル間隔（発光部間隔）が十分あり耐衝撃試験に合格となることを示している。

以上説明したように、耐衝撃性に関して、短軸長さが０.５[ｍｍ]で、扁平率が５を越え８以下のときに、コイル間隔（発光部間隔）が線Ｓ５以上の領域（線Ｓ５を含む）に有れば、必要とする耐衝撃性が得られることになる。
耐衝撃性に関して、短軸長さ＝０.４、０.３、０.２、０.１（線Ｓ４、線Ｓ３、線Ｓ２、線Ｓ１）の場合も、上記した短軸長さ＝０.５（線Ｓ５）の場合と同様のことが言える。

線Ｓ１〜線Ｓ５間の関係を考察するに、短軸長さ＝０.１（線Ｓ１）から短軸長さ＝０.５（線Ｓ５）へと短軸長さが長くなるのに従って、コイル間隔（発光部間隔）が大きくなっているのは、上述したように、扁平率が同じであれば、短軸長さが長いほどコイル長手方向の振動が大きくなり、コイル内での短絡が起きやすくなる。その結果、隣接するフィラメントコイル間でのアーク放電が起きやすくなる分、コイル間隔（発光部間隔）を拡大する必要があるからである。

上述したように、衝撃力が加えられた際にフィラメントコイルに生じる断線のメカニズムは、扁平率５を境に異なる。扁平率＝５を境にして、線Ｓ１〜線Ｓ５のコイル間隔（発光部間隔）の大小関係が逆転しているのは、このメカニズムの違いに因るのである。
そこで、扁平率が５以下の場合と扁平率が５を超える場合とに分けて、短軸長さおよび扁平率とコイル間隔（発光部間隔）との間の好ましい関係（組み合わせ）について説明する。
（Ｉ）１＜扁平率≦５
（１）短軸長さ≧０.５[ｍｍ]
少なくとも短軸長さが０.５[ｍｍ]有れば、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ５と線Ｓ５とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。

具体的には、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１，１.０）、点（２，２.３）、点（３，２.６）、点（４，２.７）、点（５，２.７）、点（５，０.３）、点（４，０.２）、点（３，０.２）、点（２，０.３）、点（１，０.４）点,（１，１.０）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝１上は除く。）のｙ座標値に設定すればよい。

（２）短軸長さ≧０.４[ｍｍ]
少なくとも短軸長さが０.４[ｍｍ]有れば、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ４と線Ｓ４とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。
具体的には、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１，０.７）、点（２，１.９）、点（３，２.２）、点（４，２.３）、点（５，２.４）、点（５，０.３）、点（４，０.２３）、点（３，０.２５）、点（２，０.４）、点（１，０.６）、点（１，０.７）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝１上は除く。）のｙ座標値に設定すればよい。

（３）短軸長さ≧０.３[ｍｍ]
少なくとも短軸長さが０.３[ｍｍ]有れば、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ３と線Ｓ３とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。線Ｃ３と線Ｓ３とは、ｘ＝１〜ｘ＝２の間で交差しており、その交点Ｐ３の（ｘ，ｙ）座標は、（１.３３，０.８３）である。

したがって、コイル間隔（発光部間隔）は、具体的には、図７において、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１.３３，０.８３）、点（２，１.５）、点（３，１.９）、点（４，２.０）、点（５，２.１）、点（５，０.３）、点（４，０.２５）、点（３，０.３）、点（２，０.５）、点（１.３３，０.８３）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定すればよい。

（４）短軸長さ≧０.２[ｍｍ]
少なくとも短軸長さが０.２[ｍｍ]有れば、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ２と線Ｓ２とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。線Ｃ２と線Ｓ２とは、ｘ＝１〜ｘ＝２の間で交差しており、その交点Ｐ２の（ｘ，ｙ）座標は、（１.６５，０.８８）である。

したがって、コイル間隔（発光部間隔）は、具体的には、図７において、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１.６５，０.８８）、点（２，１.２）、点（３，１.６）、点（４，１.８）、点（５，１.９）、点（５，０.３）、点（４，０.２８）、点（３，０.３５）、点（２，０.６）、点（１.６５，０.８８）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定すればよい。

（５）短軸長さ≧０.１[ｍｍ]
少なくとも短軸長さが０.１[ｍｍ]有れば、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ１と線Ｓ１とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。線Ｃ１と線Ｓ１とは、ｘ＝１〜ｘ＝２の間で交差しており、その交点Ｐ１の（ｘ，ｙ）座標は、（１.８９，０.８２）である。

したがって、コイル間隔（発光部間隔）は、具体的には、図７において、（ｘ，ｙ）座標で表される点（１.８９，０.８２）、点（２，１.２）、点（３，１.６）、点（４，１.８）、点（５，１.９）、点（５，０.３）、点（４，０.２８）、点（３，０.３５）、点（２，０.６）、点（１.８９，０.８２）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定すればよい。
（II）５＜扁平率≦８
（１）短軸長さ＝０.５[ｍｍ]
短軸長さが０.５[ｍｍ]の場合、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ５と線Ｓ５とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。

具体的には、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.７）、点（６，２.６）、点（７，２.５）、点（８，２.３）、点（８，０.９）、点（７，０.６）、点（６，０.４）、点（５，０.３）、点（５，２.７）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定すればよい。

（２）短軸長さ＝０.４[ｍｍ]
短軸長さが０.４[ｍｍ]の場合、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ４と線Ｓ４とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。
具体的には、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.４）、点（６，２.４）、点（７，２.３）、点（８，２.２）、点（８，０.８）、点（７，０.５５）、点（６，０.３９）、点（５，０.３）、点（５，２.４）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定すればよい。

（３）短軸長さ＝０.３[ｍｍ]
短軸長さが０.３[ｍｍ]の場合、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ３と線Ｓ３とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。
具体的には、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.１）、点（６，２.２）、点（７，２.２）、点（８，２.１）、点（８，０.７）、点（７，０.５）、点（６，０.３８）、点（５，０.３）、点（５，２.１）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定すればよい。

（４）短軸長さ＝０.２[ｍｍ]
短軸長さが０.２[ｍｍ]の場合、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ２と線Ｓ２とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。
具体的には、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，１.９）、点（６，２.０）、点（７，２.０）、点（８，２.０）、点（８，０.６）、点（７，０.４５）、点（６，０.３７）、点（５，０.３）、点（５，１.９）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定すればよい。

（５）短軸長さ＝０．１[ｍｍ]
短軸長さが０.１[ｍｍ]の場合、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、線Ｃ１と線Ｓ１とで上下方向に挟まれる領域内の値（ｙ座標値）に設定することにより、必要な集光性、必要な耐衝撃性を備えたハロゲン電球とすることができる。
具体的には、図７において、コイル間隔（発光部間隔）を、（ｘ，ｙ）座標で表される点（５，１.６）、点（６，１.７）、点（７，１.８）、点（８，１.８）、点（８，０.５）、点（７，０.４）、点（６，０.３５）、点（５，０.３）、点（５，１.６）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定すればよい。
（実施の形態２）
図９は、実施の形態２に係る反射鏡付きハロゲン電球１００の概略構成を示す縦断面図である。

反射鏡付きハロゲン電球１００は、反射鏡一体型のハロゲン電球であるが、これに用いているハロゲン電球１０２は、主として口金が異なる以外は、実施の形態１に係るハロゲン電球１４（図２）と基本的に同じ構成なので、共通部分には、同じ符号を付して、その説明については省略する。
反射鏡１０４は、硬質ガラスまたは石英ガラス等からなり、漏斗状をした基体１０６を有する。基体１０６において回転楕円面または回転放物面等に形成された凹面部分１０６Ａには、反射面を構成する多層干渉膜１０８が形成されている。多層干渉膜１０８は、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等で形成することができる。反射鏡１０４の開口径（ミラー径）は１００ｍｍである。なお、反射面には必要に応じてファセットを形成してもよい。

反射鏡１０４は、基体１０６の開口部に設けられた前面ガラス１１０を有する。前面ガラス１１０は、基体１０６に公知の止め金具１１２によって係止されている。なお、止め金具１１２に代えて、接着剤で固着してもよい。あるいは、両方を併用しても構わない。もっとも、前面ガラスは、反射鏡付きハロゲン電球の必須の構成部材ではなく、無くても構わない。

基体１０６のネック部１０６Ｂは、ハロゲン電球１０２の口金１１４の端子部１１６，１１８とは反対側に設けられた基体受け部１２２と嵌合された上、接着剤１２４で固着されている。
なお、基体１０６の口金１１４への取り付けに先立って、バルブ２６が、口金１１４に取り付けられている。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下の形態とすることもできる。
（１）上記実施の形態１では、反射鏡を備える照明器具とハロゲン電球とで照明装置を構成したが、これに限らず、反射鏡を有しない照明器具と反射鏡付きハロゲン電球とで照明装置を構成することとしても構わない。具体的には、例えば、図１に示す照明装置における反射鏡１８とハロゲン電球１４の代わりに、図９に示す反射鏡付きハロゲン電球１００を取り付けて、照明装置を構成することとしても構わない。
（２）上記実施の形態では、管球の一例としてハロゲン電球を示したが、本発明は、ハロゲン電球以外の管球にも適用可能である。要は、フィラメント体に電流を流して白熱発光させる光源であれば構わないのである。

本発明に係る管球は、例えば、反射鏡に組み込まれて使用され、集光性と耐衝撃性が要求される管球として好適に利用可能である。

実施の形態１に係る照明装置の概略構成を示す一部切欠き図である。 上記照明装置を構成するハロゲン電球を示す図である。 上記ハロゲン電球におけるフィラメント体の支持構造を示す斜視図である。 上記支持構造にフィラメント体が支持された状態を示す斜視図である。 上記フィラメント体を構成するフィラメントコイルの製作方法を説明するための図である。 ３個のフィラメントコイルからなるフィラメント体をコイル軸心方向から視た模式図である。 短軸長さおよび扁平率とコイル間隔との関係を調査した試験結果を示す図である。 図７における各プロット点のｙ座標値を示す一覧図である。 実施の形態２に係る反射鏡付きハロゲン電球の概略構成を示す図である。 扁平な筒（状）の横断面の形状を例示した図である。

符号の説明

１０ 照明装置
１２ 照明器具
１４，１０２ ハロゲン電球
１８，１０４ 反射鏡
１６ バルブ
６０ フィラメント体
６２，６４，６６ フィラメントコイル
６２Ａ，６４Ａ，６６Ａ 発光部
１００ 反射鏡付きハロゲン電球

Claims (13)

1. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記反射鏡の光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが少なくとも０．５ｍｍ有り、前記扁平率が１を超え５以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（１，１.０）、点（２，２.３）、点（３，２.６）、点（４，２.７）、点（５,２.７）、点（５，０.３）、点（４，０.２）、点（３，０.２）、点（２，０.３）、点（１，０.４）、点（１，１.０）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝１上は除く。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
2. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記反射鏡の光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが少なくとも０.４ｍｍ有り、前記扁平率が１を超え５以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（１，０.７）、点（２，１.９）、点（３，２.２）、点（４，２.３）、点（５，２.４）、点（５，０.３）、点（４，０.２３）、点（３，０.２５）、点（２，０.４）、点（１，０.６）、点（１，０.７）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝１上は除く。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
3. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記反射鏡の光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが少なくとも０.３ｍｍ有り、前記扁平率が１を超え５以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（１.３３，０.８３）、点（２，１.５）、点（３，１.９）、点（４，２.０）、点（５，２.１）、点（５，０.３）、点（４，０.２５）、点（３，０.３）、点（２，０.５）、点（１.３３，０.８３）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
4. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記反射鏡の光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが少なくとも０.２ｍｍ有り、前記扁平率が１を超え５以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（１.６５，０.８８）、点（２，１.２）、点（３，１.６）、点（４，１.８）、点（５，１.９）、点（５，０.３）、点（４，０.２８）、点（３，０.３５）、点（２，０.６）、点（１.６５，０.８８）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
5. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記反射鏡の光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが少なくとも０.１ｍｍ有り、前記扁平率が１を超え５以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（１.８９，０.８２）、点（２，１.２）、点（３，１.６）、点（４，１.８）、点（５，１.９）、点（５，０.３）、点（４，０.２８）、点（３，０.３５）、点（２，０.６）、点（１.８９，０.８２）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
6. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが０．５ｍｍで、前記扁平率が５を超え８以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.７）、点（６，２.６）、点（７，２.５）、点（８，２.３）、点（８，０.９）、点（７，０.６）、点（６，０.４）、点（５，０.３）、点（５，２.７）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
7. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが０.４ｍｍで、前記扁平率が５を超え８以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.４）、点（６，２.４）、点（７，２.３）、点（８，２.２）、点（８，０.８）、点（７，０.５５）、点（６，０.３９）、点（５，０.３）、点（５，２.４）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
8. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが０.３ｍｍで、前記扁平率が５を超え８以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（５，２.１）、点（６，２.２）、点（７，２.２）、点（８，２.１）、点（８，０.７）、点（７，０.５）、点（６，０.３８）、点（５，０.３）、点（５，２.１）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
9. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
   気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
   前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
   ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
   前記短軸長さが０.２ｍｍで、前記扁平率が５を超え８以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
   （ｘ，ｙ）座標で表される点（５，１.９）、点（６，２.０）、点（７，２.０）、点（８，２.０）、点（８，０.６）、点（７，０.４５）、点（６，０.３７）、点（５，０.３）、点（５，１.９）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
10. 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用され、定格電圧が１００[Ｖ]以上１５０[Ｖ]以下で、かつ定格電力が１００[Ｗ]以下に設定された管球であって、
    気密封止されたバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、
    前記フィラメント体は、扁平な筒状に巻回されてなる一重のコイル状をした複数の発光部を有し、各発光部は前記反射鏡の光軸と交差する方向に互いに間隔を置き、かつ、そのコイル軸心が前記光軸と略平行となる姿勢で配されていて、
    ｘ−ｙ直交座標系において、前記発光部内周の長軸長さを短軸長さで除して得られる扁平率[無次元]をｘ軸上にとり、前記発光部間の間隔[ｍｍ]をｙ軸上にとった場合、
    前記短軸長さが０.１ｍｍで、前記扁平率が５を超え８以下のときに、前記発光部間の前記間隔が、
    （ｘ，ｙ）座標で表される点（５，１.６）、点（６，１.７）、点（７，１.８）、点（８，１.８）、点（８，０.５）、点（７，０.４）、点（６，０.３５）、点（５，０.３）、点（５，１.６）を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。但し、ｘ＝５上は除く。）のｙ座標値に設定されていることを特徴とする管球。
11. 反射鏡と、
    前記反射鏡内に組み込まれている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の管球と、
    を有することを特徴とする反射鏡付き管球。
12. 反射鏡を有する照明器具と、
    前記反射鏡内に組み込まれている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の管球と、
    を有することを特徴とする照明装置。
13. 照明器具と、
    前記照明器具に取り付けられている、請求項１１記載の反射鏡付き管球と、
    を有することを特徴とする照明装置。

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