JP2008288218A - 管球、反射鏡付き管球および照明装置 - Google Patents

管球、反射鏡付き管球および照明装置 Download PDF

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Abstract

【課題】中心照度を増大させつつ、特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現すること。
【解決手段】反射鏡付き管球におけるフィラメント体１４は、長手方向の中心軸ａ１が反射鏡の光軸Ｙ１上に略位置している直線状の中央フィラメント要素１９と、その周りに、長手方向の中心軸ｂ１，ｃ１，ｄ１が中心軸ａ１と略平行になるように配置された周辺フィラメント要素２０，２１，２２とを有している。周辺フィラメント要素２０，２１，２２は、中心軸ｂ１，ｃ１，ｄ１と中心軸ａ１に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、中心軸ａ１上の点を重心とする略正多角形を形成するように配列されている。中央フィラメント要素１９の長手方向の長さＬｃと、周辺フィラメント要素２０，２１，２２の長手方向の長さＬｓとが、Ｌｓ／Ｌｃが０.２以上０.９以下となるように、調整されている。
【選択図】図１７

Description

本発明は管球、反射鏡付き管球および照明装置に関し、特にフィラメント配線構造に関する。
反射鏡付き管球、例えば反射鏡付きハロゲン電球は、凹面状の反射鏡内にハロゲン電球が組み込まれた構成を有し、例えばスタジオ照明用として、また商業施設におけるスポットライト等の一般照明用として使用されている。
当該ハロゲン電球に対して、更なる集光効率の向上が求められている。ここでいう「集光効率」とは、電力当たりの照度［ｌｘ／Ｗ］を示している。
ハロゲン電球は、バルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを備えている。このフィラメント体をコンパクトにするにしたがって点光源に近づけることができ、反射鏡との組み合わせにおいて集光効率を向上できることが知られている。しかし、一般的に定格電圧［Ｖ］および定格電力［Ｗ］、さらには定格寿命時間（例えば３０００時間）が決定されると、フィラメント体を構成しているタングステン線の素線長や素線径が実質的に定まってしまうので、例えば単純に素線長を短くしてフィラメント体をコンパクト化することはできない。
定格電圧と定格電力とが決定されると、フィラメント体の抵抗値Ｒが決定されることが要因となる。例えば、素線長を短くすると、抵抗値Ｒを維持するために素線径を細くする必要が生じる。ところが、素線径を細くすると点灯中、タングステンの蒸発によってタングステン線が細って断線しやすくなり、寿命時間は短くなる傾向にある。一方、寿命時間を確保するために素線径を太くした場合、抵抗値Ｒを維持するために素線長を長くする必要が生じる。ところが、素線長が長くなりすぎると、バルブの大きさ等に応じてフィラメント体の寸法を一定の範囲内に収める必要があるので、ピッチを狭くしたり、バルブ内に設けられた状態におけるフィラメント体にかかるテンションを小さくしなくてはならなくなり、フィラメント体の機械的強度が弱くなって断線してしまうおそれがある。したがって、所定の定格電圧、定格電力、および定格寿命時間を満足するためには、実質的に素線長および素線径がほぼ一義的に決定され、フィラメント体をコンパクトにすることは困難である。
また、市販されているスポットライト等の一般照明用として使用されている反射鏡付きハロゲン電球では、例えばビーム角が１０度、反射鏡のミラー径φが５０［ｍｍ］のものにおいて、現在、定格電力が６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）であるという制約の下で、中心照度が６５００［ｌｘ］（中心光度換算で６５００［ｃｄ］）に達しているが、よりいっそうの中心照度の向上が望まれている。
なお、ここで言う「中心照度」とは、照射面において反射鏡の光軸と照射面とが交わる領域の照度を示している。
さらに、管球に対して寿命の延長が望まれている。
上記の制約の下で集光効率ならびに中心照度の向上を図るべく、以下の発明がなされている。
すなわち、スタジオ照明用として使用されている反射鏡付きハロゲン電球において、集光効率を高めて中心照度を増大させるために、直線的に、かつ螺旋状に巻かれた複数のフィラメント要素を備え、これらフィラメント要素が反射鏡の光軸に対してそれぞれ平行に、かつ上記光軸の周りにほぼ対称的に正三角形や正方形をなすように配置されたフィラメント体を用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
また、特に発光効率を向上させるためにガラスバルブの外面に赤外線反射膜が形成されているハロゲン電球を用いた反射鏡付きハロゲン電球において、フィラメント要素から放射され、この赤外線反射膜によって反射された赤外線を効率よくフィラメント要素に帰還させるために、上記従来の反射鏡付きハロゲン電球で用いられているフィラメント体に対してさらに上記光軸上にも直線的に、かつ螺旋状に巻かれたフィラメント要素を配置し、すなわち上記光軸上に配置されたフィラメント（以下、「中央フィラメント要素」という）と、その周囲にほぼ対称に配列された少なくとも３つの他のフィラメント（以下、「周辺フィラメント要素」という）からなるフィラメント体を用いたものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
なお、ここで言う「発光効率」とは、電力当たりの光束［ｌｍ／Ｗ］を示している。
さらに、一般的に定格電圧１００［Ｖ］以上のハロゲン電球においては、フィラメント体をコンパクトにして点光源に近づけるための他の手段として二重巻きコイルをフィラメント体として用いることが多く、さらに一層のコンパクト化を図るために、三重巻きコイルをフィラメント体として用いたものが提案されている（例えば特許文献３参照）。
特表平６−５１０８８１号公報 特開２００２−６３８６９号公報 特開２００１−３４５０７７号公報
しかしながら、上記従来の技術をスポットライト等の一般照明用の反射鏡付きハロゲン電球に適用して、特にビーム角が狭角タイプのものを実現することは非常に困難であると考えられる。定格電力が６５［Ｗ］に設定され、１０度のビーム角を有する従来の一般照明用反射鏡付きハロゲン電球において、特許文献１に記載されたフィラメント体を用いたものと、特許文献２に記載のフィラメント体を用いたものとの配光曲線を調べたところ、図３４に示すとおりの結果となった。なお、図３４中、上記従来の一般照明用反射鏡付きハロゲン電球に、特許文献１に記載されたフィラメント体を用いたものの特性を破線（ｉ）で、上記従来の一般照明用反射鏡付きハロゲン電球に、特許文献２に記載されたフィラメント体を用いたものの特性を実線（ｉｉ）で示している。図３４から明らかなように、前者の場合では、光軸の周りに配置されたフィラメント要素によって、照射面において、光軸相当部分の周辺領域の照度が高くなる一方、中心照度（角度０度）がその周辺の照度に比して著しく小さくなってしまい、また、後者の場合では、周辺フィラメント要素によって、照射面において、光軸相当部分のみならずその周辺領域での照度が増大して照射光が全体的に広がり、得られたビーム角が１３度以上となった。
現在市販されている一般照明用の反射鏡付きハロゲン電球の中で狭角タイプと呼ばれているものの主流のビーム角は１０度である。ＩＥＣ規格６０３５７によれば、そのビーム角（１０度）の誤差の許容範囲は±２５％までとされ、つまりビーム角の規格を１０度とした場合、その誤差の許容範囲は７．５度から１２．５度までとなる。したがって、上記したような従来のフィラメント体がスポットライト等の一般照明用として使用されている反射鏡付きハロゲン電球に適用されても、上述した誤差の許容範囲を超え、所望のビーム角（例えば１０度）を得ることができない。
このような問題はスタジオ照明用として使用されている場合においては特に顕著に現れていない。これは主に反射鏡のミラー径φの相違に起因しているものと考えられる。つまり、一般照明用の反射鏡付きハロゲン電球に用いられている反射鏡のミラー径φは主に３５［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］であるのに対して、スタジオ照明用の反射鏡付きハロゲン電球に用いられている反射鏡のミラー径φは主として２００［ｍｍ］〜４００［ｍｍ］もある。反射鏡において中心照度に寄与する領域（以下、単に「中心照度寄与領域」という）は、反射鏡の焦点を含むその近傍領域にある。そして、この中心照度寄与領域は反射鏡のミラー径φが小さいほど小さく、ミラー径φが大きいほど大きい。したがって、スタジオ照明用の反射鏡付きハロゲン電球では、その中心照度寄与領域が大きく、その結果、光軸の周りに配置された発光部から放射される光も中心照度へ大きく寄与しているためであると考えられる。
また、この種の反射鏡付きハロゲン電球において、スタジオ照明用として使用する場合、その定格寿命は主に２００時間〜５００時間、場合によっては２０００時間であり、スポットライト等の一般照明用として使用する場合はその定格寿命として２０００時間〜３０００時間、場合によっては３０００時間を越えるものが要求されるところ、上記した従来の反射鏡付きハロゲン電球は、長寿命が特別に要求されないスタジオ照明用として市販されているものであり、寿命に関しては十分な検討がなされておらず、そのため特にスポットライト等の一般照明用として使用するに当たっては寿命に関して改善の余地が残されている。
さらに、反射鏡付きハロゲン電球に備えられたフィラメント体として採用予定のコイルを二重、三重にすると、耐振動性が低下傾向を示すことから、特に三重巻きコイルをフィラメント体としてバルブ内に設ける場合、耐振動性を向上させるために三重巻きコイルをその長手方向に引っ張った状態で、つまりテンションをかけた状態で内部リード線等に電気的に、かつ機械的に接続する必要がある。しかしながら、そうしたときには三重巻きコイルにおける三次コイルのピッチが大きくなり、三重巻きコイル全体としてその長手方向に長くなってフィラメント体のコンパクト化が妨げられ、集光効率の向上が図れなくなるという問題が起こることから、三重巻きコイルに替わる手段が要求されている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第１の目的として中心照度を増大させ、第２の目的として特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができ、第３の目的として長寿命化を図ることができる管球、反射鏡付き管球および照明装置を提供する。
上記中心照度の向上ならびに配光特性の問題を解決するため、本発明にかかる反射鏡付き管球では、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有している管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記中央フィラメント要素の長手方向の長さＬCと、上記周辺フィラメント要素の長手方向の長さＬSとが、ＬS／ＬＣが０．２以上０．９以下となるように、調整されている構成とした。
また、本発明にかかる管球では、照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、上記管球はバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有しており、上記フィラメント体は、上記管球が上記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が上記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記中央フィラメント要素の長手方向の長さＬCと、上記周辺フィラメント要素の長手方向の長さＬSとが、ＬS／ＬＣが０．２以上０．９以下となるように、調整されている構成とした。
上記寿命の問題を解決するため、本発明にかかる管球では、バルブと、このバルブの内部に配置され、かつ少なくとも３つの直線状のフィラメント要素を有するフィラメント体とを備え、上記フィラメント要素は、その長手方向の中心軸が上記バルブの長手方向の中心軸と略平行であり、かつ上記バルブの長手方向の中心軸を囲むように林立した状態であって、各々の上記フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記バルブの長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記バルブの長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径Ｒと、上記フィラメント体の最大外径ｒとが、ｒ／Ｒが０．２５以上０．７５以下となるように調整されている構成とした。
また、本発明にかかる管球では、照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、上記管球はバルブとこのバルブの内部に配置されたフィラメント体とを有しており、上記フィラメント体は、上記管球が上記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が上記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径Ｒと、上記フィラメント体の最大外径ｒとが、ｒ／Ｒが０．２５以上０．７５以下となるように調整されている構成とした。
さらに、本発明にかかる反射鏡付き管球では、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有している管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径Ｒと、上記フィラメント体の最大外径ｒとが、ｒ／Ｒが０．２５以上０．７５以下となるように調整されている構成とした。
上記のように、本発明にかかる反射鏡付き管球では、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有している管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸上の点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記中央フィラメント要素のコイル長ＬC［ｍｍ］と、上記周辺フィラメント要素のコイル長ＬS［ｍｍ］との比をＬｓ／Ｌｃとするとき、ＬS／ＬCが０．２以上０．９以下となるように中央フィラメント要素のコイル長さＬｃおよび周辺フィラメント要素のコイル長さＬｓが定められていることから、周辺フィラメント要素のコイル長さＬｓを中央フィラメント要素のコイル長さＬｃに比べて相対的に短くすることができ、あるいは、中央フィラメント要素のコイル長さＬｃを周辺フィラメント要素のコイル長さＬｓに比べて相対的に長くすることができるので、従来の反射鏡付き管球に比べて、中心照度を向上させ、中心照度を最大照度にすることができるとともに、ビーム角を狭くすることができる。したがって、当該反射鏡付き管球では、従来の反射鏡付き管球に比べて中心照度を増大させることができると共に、特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができる。
上記中央フィラメント要素と各々の上記周辺フィラメント要素との間の距離Ｄ１がそれぞれ０．１［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下に設定された場合、上記中心照度寄与領域における上記フィラメント体の密度を高くすることができるとともに、上記フィラメント体を構成する中央フィラメント要素と各周辺フィラメント要素との間でアーク放電が発生することを抑制できるので、従来の反射鏡付き管球に比べて中心照度を向上させることができるとともに、各フィラメント要素が断線することを抑制することができる。
上記効果は、反射鏡が、管球に備わっている場合に限らず、管球を装着予定の照明装置側に備わっている場合でも、同様に得られる。但し、照明装置に備えられた反射鏡の光軸と管球の長手方向の中心軸とが略一致していることが前提である。
上記の効果は、反射鏡付き管球に限らず、当該反射鏡付き管球から反射鏡を廃して、反射鏡なし管球となったものが、反射鏡部を備える照明装置に組み込まれても、同様に得られる。但し、反射鏡部の光軸と当該反射鏡なし管球の長手方向の中心軸とが略一致していることが前提である。
当該反射鏡付き管球を照明装置に取り付けた場合、同様に、上記効果を奏することができる。
上記のように本発明にかかる管球では、バルブと、このバルブの内部に配置され、かつ少なくとも３つの直線状のフィラメント要素を有するフィラメント体とを備え、上記フィラメント要素は、その長手方向の中心軸が上記バルブの長手方向の中心軸と略平行であり、かつ上記バルブの長手方向の中心軸を囲むように林立した状態であって、各々の上記フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記バルブの長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記バルブの長手方向の中心軸上の点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径Ｒ［ｍｍ］と、上記フィラメント体の最大外径ｒ［ｍｍ］との比をｒ／Ｒとするとき、ｒ／Ｒが０．２５以上０．７５以下となるように最大外径ｒおよび最大内径Ｒが定められていることから、従来の管球に比べて、当該管球を点灯させた際にバルブとフィラメント体との間で発生する対流層を薄くすることができ、フィラメント体構成材料の蒸発量を抑制することができるとともに、バルブおよびフィラメント体の温度上昇を抑制することができるので、フィラメント体が断線することを抑制でき、蒸発したフィラメント体構成材料がバルブに付着することで生じるバルブ内面の黒化を抑制できるとともに、バルブの破損を抑制できる。したがって、当該管球では、従来の管球に比べて寿命を延ばすことができる。
上記効果は、当該管球に反射鏡を設け、当該管球のバルブの長手方向の中心軸と当該反射鏡の光軸とが略同一軸上に位置させた場合にも、同様に得られる。
また、照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、上記管球はバルブとこのバルブの内部に配置されたフィラメント体とを有しており、上記フィラメント体は、上記管球が上記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が上記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸上の点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径をＲ［ｍｍ］、上記フィラメント体の最大外径をｒ［ｍｍ］とした場合、０．２５≦ｒ／Ｒ≦０．７５なる関係式を満たす構成とした場合にも、上記効果は、同様に、得られる。
さらに、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有している管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸上の点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径をＲ［ｍｍ］、上記フィラメント体の最大外径をｒ［ｍｍ］とした場合、０．２５≦ｒ／Ｒ≦０．７５なる関係式を満たす構成とした場合にも、上記効果は、同様に得られる。
上記中央フィラメント要素のコイル長ＬC［ｍｍ］と、上記周辺フィラメント要素のコイル長ＬS［ｍｍ］との比をＬｓ／Ｌｃとするとき、ＬS／ＬCが０．２以上０．９以下となるようにＬｃおよびＬｓが定められた場合、周辺フィラメント要素のコイル長さＬｓを中央フィラメント要素のコイル長さＬｃに比べて相対的に短くすることができ、あるいは、中央フィラメント要素のコイル長さＬｃを周辺フィラメント要素のコイル長さＬｓに比べて相対的に長くすることができるので、従来の反射鏡付き管球に比べて、中心照度を向上させ、中心照度を最大照度にすることができるとともに、ビーム角を狭くすることができ、中心照度を増大させることができるとともに、特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができる。
上記中央フィラメント要素と各々の上記周辺フィラメント要素との間の距離Ｄ１がそれぞれ０．１［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下に設定された場合、上記中心照度寄与領域における上記フィラメント体の密度を高くすることができるとともに、上記フィラメント体を構成する中央フィラメント要素と各周辺フィラメント要素との間でアーク放電が発生することを抑制できるので、中心照度を向上させることができるとともに、各フィラメント要素が断線することを抑制することができて、長寿命化に寄与するので好ましい。
上記いずれの管球が備えられた照明装置においても、上記効果と同様の効果が得られる。
上記いずれの反射鏡付き管球を照明装置に組み込んでも、上記いずれの効果が同様に得られる。
（参考形態１）
以下、参考形態について、それぞれ図面を用いて説明する。
図1は、参考形態１において、ハロゲン電球が反射鏡を備えた照明器具に組み込まれてなる照明装置の一部を切り欠いた概略構成図である。
図１に示すように、第１の参考形態である照明装置１１０は、一例として主にスポットライト等の一般照明用であって、開口部１１１から光が出射され、かつ内部に反射鏡１１２が収納されている円筒状の照明器具１１３と、反射鏡１１２内に組み込まれた定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）のハロゲン電球１１４とを備えている。
ハロゲン電球１１４の定格電圧は、上記電圧に限らず、１００［Ｖ］以上２５０［Ｖ］以下の範囲内で設定されていれば良い。
ハロゲン電球１１４のバルブ１１５の長手方向の中心軸Ｘ６と反射鏡１１２の光軸Ｙ６とは、略同一軸上に位置している。
照明器具１１３の底部には、ハロゲン電球１１４の口金１１６（図２参照）が取り付けられる受け具（図示せず）が設けられている。
反射鏡１１２には、前面ガラス１１８が取り付けられ、かつ内面に回転楕円体外周面または回転放物面等からなる回転体の反射面１１９が形成されている。この反射面１１９には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等からなる多層干渉膜が形成されている。また、この反射面には必要に応じてファセットを形成してもよい。
なお、照明装置１１０では、ハロゲン電球１１４を取り替えるために、反射鏡１１２が照明器具１１３と脱着可能になっており、そのほか、反射鏡１１２自体は照明器具１１３に固定され、前面ガラス１１８が反射鏡１１２と脱着可能になっていても良い。
また、照明器具１１３自体は円筒状に限らず、公知の種々の形状のものを使用することができる。
反射鏡１１２を含む照明器具１１３自体は公知のものであるので、その他の詳細については省略し、主たる特徴部分であるハロゲン電球１１４についてその詳細を説明する。したがって、照明器具としては、図１に示す照明器具１１３以外にも公知の種々のタイプの照明器具（スタジオ用を含む）を用いることができる。
図２は、参考形態１において、照明装置に組み込み予定のハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。
ハロゲン電球１１４は、図２に示すように、石英ガラスや硬質ガラス等からなるバルブ１１５と、このバルブ１１５の封止部１２０側に接着剤１２１によって固着された例えばＥ形の口金１１６とを備えている。
バルブ１１５には、封止切りの残痕であるチップオフ部１２２、略回転楕円体形状の発光部１２３、縮径部１２４、略円筒状の筒部１２５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１２０がそれぞれ順次連なるように形成されている。このバルブ１１５の外面のうち、チップオフ部１２２、発光部１２３および縮径部１２４の外面には、可視光透過赤外線反射膜１２６が形成されている。
なお、ここで言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な回転楕円体形状からずれてしまう場合も含むことを意味している。
なお、バルブ１１５の形状としてはチップオフ部１２２、略回転楕円体形状の発光部１２３、縮径部１２４、筒部１２５および封止部１２０がそれぞれ順次連なって形成されたものに限らず、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。
発光部１２３内には、フィラメント体１２７が設けられているとともに、ハロゲン物質と希ガス、またはハロゲン物質と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されている。 フィラメント体１２７には、例えばタングステン製の内部リード線１２８の一端部がそれぞれ電気的に、かつ機械的に接続されている。内部リード線１２８の他端部は、封止部１２０に封止されているモリブデン製の金属箔１２９を介して外部リード線１３０の一端部に接続されている。外部リード線１３０の他端部は、バルブ１１５の外部に導出されており、口金１１６の端子部分１１７ａ，１１７ｂにそれぞれ電気的に接続されている。そのほか、フィラメント体１２７を構成するフィラメント要素について、以下に説明する配置を実現するためのサポート線２２８が、その一端がステムガラス３２８に支持されて伸びている。
図３は、参考形態１におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持し、これに通電するリード線およびサポート線を示した概略斜視図であり、図４は、参考形態１においてハロゲン電球のバルブ内に設けられているフィラメント体およびそれを支持し、通電するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図であり、図５は、参考形態１におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸Ｘ６方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。
フィラメント体１２７は、図３ないし図５に示すように、複数の、例えば４つのフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４を有している。これら４つのフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４は、電気的に直列接続されている。また、このフィラメント体１２７は、反射鏡１１２に対するその位置が反射鏡１１２の焦点Ｆ６を含む位置にある。つまり、フィラメント体１２７を、４つのフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４を一体的に見立てた一つの柱体（図５の破線で示す部分）としたとき、焦点Ｆ６がその柱体の内部または表面上に位置している。したがって、実際のフィラメント体１２７で見た場合、その焦点Ｆ６はフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の内部もしくは表面上、または各コイル（１３１，１３２）、（１３１，１３３）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）同士の間に位置している。本参考形態では、フィラメント体１２７の中心点が反射鏡１１２の焦点Ｆ６上にほぼ位置している。もっとも、図５に示すようにフィラメント体の表面上の点Ｆ０が焦点Ｆ６上に位置していてもよい。
なお、図１では、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４を一体化し、フィラメント体１２７を一つの柱体と捉えて模式的に示している。また、図５では、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の輪郭のみを模式的に示している。
各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４は、いずれもタングステン製であり、かつ略直線状に真っ直ぐ伸びた一重巻きコイルであって、その長手方向から見たときの輪郭が略円形形状とは異なる形状、好ましくは扁平形状、例えば長方形状、あるいは曲線部が外側に向くように互いに対向する２つの半円部とそれらをつなぐ平行な２つの直線部とからなる略トラック形状（長円形状）を有している。
各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４をその長手方向から見たときの輪郭が略トラック形状（長円形状）となるように成形すると、従来のコイルの長手方向のコイル長さに比べて、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の長手方向のコイル長さＬｓ４（図４参照）が短縮される。
ただし、ここで言う「略円形形状」とは、真円を含むのはもちろんのこと、製造上のばらつきや加工の精度等によって真円からは多少その形状がくずれてしまった真円に近い円も含むことを意味している。つまり、「略円形形状とは異なる形状」とは、真円あるいは上記真円に近い円とは異なるようにしている形状を意味している。また、「略直線状に真っ直ぐ伸びた」とは、芯線に巻き付けた後のコイルを積極的に曲げてはいないという意味であって、製造上の加工ばらつきや加工の精度等によって曲がってしまった場合も含むものとする。もっとも、ここで言う略直線状に真っ直ぐ伸びた一重巻きコイルとは、単に略直線状に真っ直ぐに巻いた一重巻きコイルを含むことはもちろんのこと、例えばその一重巻きコイルを、そのコイルの長手方向の中心軸を回転軸としてねじったもの等も含むものとする。
また、これらフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４において、その長手方向から見たときの輪郭が略円形形状とは異なる輪郭として、上記した略トラック形状以外に、略楕円形状、略扁平楕円形状、略多角形形状等であってもよく、特にその輪郭（略円形形状を除く）に限定されるものではない。これらの輪郭は、フィラメント要素（コイル）の作製プロセスにおいて、素線を巻き付ける芯線数、芯線の形状、それら芯線の配置等を適宜変更することによって実現することができる。
また、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４をその長手方向から見たときの輪郭が略トラック形状（長円形状）となるように成形する場合、これらのフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４は、線径（素線径）が０．０１５［ｍｍ］〜０．１００［ｍｍ］、例えば０．０４０［ｍｍ］のタングステン線を、直径０．４［ｍｍ］の芯線を２本平行に隣接して並べたものにピッチ０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］で巻き付けて作製されている。したがって、上記半円部の半径は０．２４［ｍｍ］、上記直線部の長さは０．４［ｍｍ］となる。また、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４は、そのコイル長Ｌｓ４（図４参照）が４［ｍｍ］、最大幅Ｗｍａｘ（図５参照）が０．８８［ｍｍ］、最小幅Ｗｍｉｎ（図５参照）が０．４８［ｍｍ］である。
なお、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４は、上記芯線が３本平行に隣接して並べられたものに上記タングステン線を上記ピッチで巻き付けて作製されていても良い。かかる場合、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４のコイル長さＬｓ４（図４参照）がさらに短くなって、反射鏡１１２内における中心照度に寄与する領域（以下、「中心照度寄与領域」という。）におけるフィラメント体１２７の割合をさらに向上させることができて好ましい。
このように、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４をその長手方向から見た輪郭におけるフィラメント要素（コイル）の最大幅Ｗｍａｘを長くするにしたがって、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４のコイル長さＬｓ４を短縮することができるが、同時にフィラメント要素（コイル）同士の間隙が狭くなり、耐振動性、耐衝撃性および寿命が低下するので、当該耐振動性、耐衝撃性および寿命を損ねない限度において、上記最大幅Ｗｍａｘを決定するのがより好ましい。
ここで、フィラメント体１２７を構成する複数のフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４を一つのコイルすなわちフィラメント体（図４、図５中、破線で囲まれたもの）として見立て、反射鏡１１２との組み合わせにおいてその一つのコイル（フィラメント体）が反射鏡１１２内における中心照度に大きく寄与する領域（以下、単に「中心照度寄与領域」という）内に収まるように、フィラメント体１２７の寸法や形状、すなわち各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の形状（略円形形状を除く）、寸法、配置（コイル（フィラメント要素）同士の間隔を含む）が適宜決定される。したがって、フィラメント体１２７が上記中心照度寄与領域内に収まれば、フィラメント体１２７の寸法や形状、すなわち各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の形状（略円形形状を除く）、寸法、配置は、上記のそれに限定されるものではない。もっとも、上述したとおり、一般的にフィラメント体１２７を構成するタングステン線の素線長や素線径はハロゲン電球１１４の定格電圧、定格電力および定格寿命時間（例えば３０００時間）に応じてほぼ決定されるので、その素線長や素線径の範囲内で各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の形状（略円形形状を除く）や寸法が適宜決定される。一例として、定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の素線長は例えば４２０［ｍｍ］〜４８０［ｍｍ］、素線径は例えば０．０５［ｍｍ］〜０．０６［ｍｍ］、定格電力２０［Ｗ］のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の素線長は例えば２５０［ｍｍ］〜３００［ｍｍ］、素線径は０．０２［ｍｍ］〜０．０３［ｍｍ］、定格電力１００［Ｗ］のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の素線長は例えば５４０［ｍｍ］〜６２０［ｍｍ］、素線径は０．０７［ｍｍ］〜０．０８［ｍｍ］である。
次に、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の位置関係は、図４および図５に示すとおりである。
すなわち、図４に示すとおり各々のフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の一端面は略同一平面上にある。また、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４のコイル長Ｌｓ４が全て同じであるために、各々のフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の他端面も略同一平面上にある。特に、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の端面のうち、封止部１２０とは反対側の端面は、それぞれ略同一平面上に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。
また、図５に示すとおり、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４をその長手方向から見た場合において、フィラメント要素（コイル）１３１はその長手方向の中心軸ａ４１がバルブ１１５の長手方向の中心軸Ｘ６上に位置しており、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の長手方向の中心軸ａ４１，ａ４２，ａ４３，ａ４４がバルブ１１５の長手方向の中心軸Ｘ６と平行である。フィラメント要素（コイル）１３２は、コイル軸方向に垂直な平面において、その最大幅部を跨いでその図心を通る中心線ｂ４２がフィラメント要素（コイル）１３１の最大幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線ｂ４１と平行であって、かつその長手方向の中心軸ａ４２とフィラメント要素（コイル）１３１の長手方向の中心軸ａ４１との間の距離ｒ４が０．８８［ｍｍ］となる位置に配置されている。
フィラメント要素（コイル）１３３は、コイル軸方向に垂直な平面において、その最大幅部を跨いでその図心を通る中心線ｂ４３とフィラメント要素（コイル）１３１の最大幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線ｂ４１とが３０［°］に交わるように、なおかつその長手方向の中心軸ａ４３とフィラメント要素（コイル）１３１の長手方向の中心軸ａ４１との間の距離ｒ４が０．８８［ｍｍ］となる位置に配置されている。フィラメント要素（コイル）１３４は、コイル軸方向に垂直な平面において、その最大幅部を跨いでその図心を通る中心線ｂ４４とフィラメント要素（コイル）１３１の最大幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線ｂ４１とが３０［°］に交わるように、なおかつその長手方向の中心軸ａ４４とフィラメント要素（コイル）１３１の長手方向の中心軸ａ４１との間の距離ｒ４が０．８８［ｍｍ］となる位置に配置されている。フィラメント要素（コイル）１３３の中心軸ａ４３とフィラメント要素（コイル）１３４の中心軸ａ４４との間の距離ｒ５は１．５２［ｍｍ］である。
ここで、隣合うフィラメント要素（コイル）同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）は、コンパクトなフィラメント体１２７を得るために可能な限り接近していることが好ましい。しかし、隣合うフィラメント要素（コイル）同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）が接近しすぎていると、点灯中、ハロゲン電球１１４に振動が加わった際、隣合うフィラメント要素（コイル）同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）がその振動によって接触して短絡するおそれがある。また、フィラメント要素（コイル）同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）が最も隣接している部分は、その他の部分よりもフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の温度が高くなるために、タングステン線のタングステンの蒸発が激しく、短寿命になるおそれがある。そこで、点灯中、ハロゲン電球１１４に振動が加わった場合でも、隣合うフィラメント要素（コイル）同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）が接触して短絡するのを防止するとともに、短寿命化を防止するために、上記距離ｒ４は、０．８８［ｍｍ］以上にすることが好ましい。
《参考形態１におけるハロゲン電球が装着された照明装置の効果》
以上のとおり第１の参考形態にかかる照明装置１１０の構成によれば、第一に一重巻きコイルを用いているので、多重巻きコイルに比べて耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重巻きコイルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重巻きコイルを分割して複数化し、しかもコイル（フィラメント要素）１３１，１３２，１３３，１３４を長手方向から見た輪郭が略円形形状とは異なる輪郭、好ましくは扁平形状、例えば長方形状、略トラック形状（長円形状）となるようにしているので、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４の軸方向長さＬｓ４すなわちフィラメント体１２７の長手方向の長さを短縮化することができる。その結果、反射鏡１１２内における中心照度寄与領域内に存在するフィラメント体１２７の割合を増加させることができ、集光効率を向上させることができる。
そのうえ、バルブ１１５において、反射鏡１１２の光軸Ｙ６（バルブ１１５の軸Ｘ６）上にその長手方向の中心軸ａ４１が位置するようにフィラメント要素（コイル）１３１が配されていることから、反射鏡１１２の光軸Ｙ６（バルブ１１５の軸Ｘ６）上にフィラメント要素（コイル）が配されていない場合に比べて、中心照度を向上させ、集光効率を向上させることができる。
なお、上記した第１の参考形態では、図１の示すとおりの照明器具１１３（反射鏡１１２を含む）を用いた場合について説明したが、この照明器具１１３に代えて公知の種々の照明器具（反射鏡を含む）を用いた場合であっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。つまり、第１の参考形態にかかる照明装置１１０に用いられているハロゲン電球１１４の構成によれば、上述したとおり第一に一重コイルを用いているので、多重コイルとは異なり耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重コイルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重コイルを分割して複数化し、しかもフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３，１３４を長手方向から見た外形形状が略円形形状とは異なる形状となるようにしているので、フィラメント体１２７として光軸Ｙ６方向に対して十分に短縮化することができ、その結果、公知の適当な照明器具の反射鏡に組み込まれた状態において、反射鏡内における中心照度寄与領域内に存在するフィラメント体１２７の割合を増加させることができ、集光効率を向上させることができる。
＜評価試験＞
次に、第１の参考形態である照明装置１１０の作用効果を確認するための評価試験を行った。ただし、試験を簡素化するために、照明装置そのものではなく、ハロゲン電球１１４（以下、単に「参考品Ａ」という）単体を公知の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）の反射鏡（前面ガラス含む）（狭角タイプ）、また別の公知の反射鏡付きハロゲン電球（松下電器産業株式会社製、品番：ＪＤＲ１１０Ｖ６５ＷＫＭ／５Ｅ１１）の反射鏡（前面ガラス含む）（中角タイプ）、さらに別の公知の反射鏡付きハロゲン電球（松下電器産業株式会社製、品番：ＪＤＲ１１０Ｖ６５ＷＫＷ／５Ｅ１１）の反射鏡（前面ガラス含む）（広角タイプ）にそれぞれ組み込んだものを用いて評価試験を行った。
そして、各々のミラー角の反射鏡付きハロゲン電球を５本ずつ作製し、作製した各々の反射鏡付きハロゲン電球を定格電力、定格電圧で点灯させ、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。もちろん、本実験における中心照度の値は、照明装置としての値ではないものの、照明装置としての値と同等である。
また、比較のため、フィラメント体として三重巻きコイルを用いている点を除いて第１の参考形態である照明装置１１０に用いられている定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）のハロゲン電球１１４と同じ構成を有している定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）のハロゲン電球（以下、「比較品Ａ」という）を１５本作製し、これら作製した比較品Ａを５本ずつ、参考品Ａと同じ公知の反射鏡（前面ガラス含む）にそれぞれ組み込み、中心照度［ｌｘ］を測定した。
なお、用いた三重巻きコイルは、素線であるタングステン線の素線長が４６０［ｍｍ］、素線径が０．０５２［ｍｍ］であり、一次コイルのマンドレル径が０．１２［ｍｍ］、一次コイルのピッチが０．１４［ｍｍ］、二次コイルのマンドレル径が０．２８［ｍｍ］、二次コイルのピッチが０．５５［ｍｍ］、三次コイルのマンドレル径が１．２［ｍｍ］、三次コイルのピッチが１．５［ｍｍ］である。
また、後述する中心照度［ｌｘ］の値は、５本のサンプルの平均値を示す。さらに、ここでは「集光効率」を電力当たりの照度［ｌｘ／Ｗ］と定義しているので、参考品Ａの中心照度と比較品Ａの中心照度との対比が実質的に参考品Ａの集光効率と比較品Ａの集光効率との対比となる。
実験の結果、参考品Ａでは中心照度が狭角タイプで９３９０［ｌｘ］、中角タイプで５０９２［ｌｘ］、広角タイプで２０７２［ｌｘ］であったのに対して、比較品Ａでは中心照度が狭角タイプで５５８７［ｌｘ］、中角タイプで３００５［ｌｘ］、広角タイプで１４２１［ｌｘ］であった。
このように参考品Ａでは、その中心照度が比較品Ａに比して狭角タイプで１．６８倍、中角タイプで１．６９倍、広角タイプで１．４５倍向上していることがわかる。
なお、参考品Ａのビーム角は、それぞれのビーム角のタイプにおいて比較品Ａとほぼ同じであった。
ここで、本比較においては、参考品Ａと比較品Ａのハロゲン電球を同一の電力（６５［Ｗ］）で点灯させたので、上記照度の向上率は、集光効率[ｌｘ／Ｗ]の向上率と一致する。すなわち、参考品Ａが比較品Ａに対して集光効率の向上を実現したことが確認された。
（参考形態２）
参考形態２の照明装置では、フィラメント体の構成が参考形態１と異なるのみであるので、その他の説明は省略する。
図６は、参考形態２におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持し、これに通電するリード線およびサポート線を示した概略斜視図であり、図７は、参考形態２におけるハロゲン電球のバルブ内に設けられているフィラメント体およびそれを支持し、それに通電するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図であり、図８は、参考形態２におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸Ｘ６方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。
参考形態２において、フィラメント体１３６は、図７，８に示すとおり参考形態１で用いられた３つのフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３を有し、それら３つのコイル１３１，１３２，１３３の配置が参考形態１で示したそれと異なる。その配置は、次のとおりである。すなわち、図７に示すとおり各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３の長手方向の中心軸ａ４１，ａ４２，ａ４３がバルブ１１５の長手方向の中心軸Ｘ６と平行であって、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３を長手方向から見た場合において、フィラメント要素（コイル）１３１は、その長手方向の中心軸ａ４１がバルブ１１５の長手方向の中心軸Ｘ６と重なるように配されており、フィラメント要素（コイル）１３２は、その最小幅部を跨いでその図心を通る中心線ｃ４２とフィラメント要素（コイル）１３１の最小幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線ｃ４１とが略同一軸上になるように配され、なおかつその長手方向の中心軸ａ４２とフィラメント要素（コイル）１３１の長手方向の中心軸ａ４１との間の距離ｒ６が０．８８［ｍｍ］となる位置に配置されており、フィラメント要素（コイル）１３３は、その最小幅部を跨いでその図心を通る中心線ｃ４３がフィラメント要素（コイル）１３１の最小幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線ｃ４１と略同一軸上になるように配され、なおかつその長手方向の中心軸ａ４３とフィラメント要素（コイル）１３１の長手方向の中心軸ａ４１との間の距離ｒ７が０．８８［ｍｍ］となる位置に配置されている。
なお、上記中心線ｃ４１，ｃ４２，ｃ４３は、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３の長手方向の中心軸ａ４１，ａ４２，ａ４３を通り、かつ、当該軸ａ４１，ａ４２，ａ４３に垂直な平面において、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３の最大幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線ｂ４１，ｂ４２，ｂ４３と垂直に交わる直線である。
図示はしないが、芯線の径０．４［ｍｍ］を１００［％］としたとき、径を例えば１１０［％］〜２００［％］の範囲内で増やした芯線を用いてフィラメント要素（コイル）を作製しても良い。かかる場合、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３の長手方向のコイル長さＬｓ４がさらに短くなって、中心照度寄与領域内に占めるフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３の割合が増加し、好ましい。この場合、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３同士の間隙が狭くなり、耐衝撃性、耐震性および寿命の低下する恐れがあるが、適宜、フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３どうしの間隙が広がるように調整されれば、さらに好ましい。
《参考形態２におけるハロゲン電球を装着した照明装置の効果》
参考形態２にかかる照明装置では、参考形態１に比べると、フィラメント体１３６において反射鏡１１２の光軸Ｙ６（バルブ１１５の中心軸Ｘ６）上のフィラメント要素（コイル）１３１とその軸同士が平行なフィラメント要素（コイル）の数が減っているので、反射鏡１１２の光軸Ｙ６（バルブ１１５の中心軸Ｘ６）上のフィラメント要素（コイル）１３１から出射された光を、フィラメント要素（コイル）１３１の周囲に配されたフィラメント要素（コイル）によって当該光が遮られることなく、中心照度の向上に寄与させることができ、集光効率を向上させることができる。
さらに、参考形態２にかかる照明装置では、参考形態１に比べると、フィラメント体におけるフィラメント要素（コイル）の数が減ったので、フィラメント要素（コイル）同士の間隙を広げることができ、耐衝撃性、耐振動性および寿命を向上させることができる。
そのうえ、参考形態２における照明装置では、各フィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３の軸が同一平面上に配されるように、バルブ１１５内に設けられているので、照射面における配光の均一化を図ることができる。
＜評価試験＞
｛中心照度（集光効率）比較試験｝
第２の参考形態であるフィラメント体１３６を備えた照明装置１１０の中心照度が、参考形態１のフィラメント体１２６を備えた照明装置１１０のそれに比べて、向上していることを確認するために比較試験を行った。
（フィラメント要素（コイル）の寸法）
コイル素線径：０．０５３［ｍｍ］
コイル素線長：４６３［ｍｍ］
コイル全長：５．５［ｍｍ］
コイルピッチ（コイル素線中心軸間距離）：０．０７４［ｍｍ］
コイル断面輪郭：略トラック状（長円状）
コイル最大幅（Ｗｍａｘ）：１．０［ｍｍ］
コイル最小幅（Ｗｍｉｎ）：０．５［ｍｍ］
（参考例１） 参考例１のフィラメント体は、上記フィラメント要素（コイル）を３本備えており、各フィラメント要素（コイル）は、参考形態２で示したように配され、かつ長さが５．５［ｍｍ］になっている。
（比較例１） 比較例１のフィラメント体は、上記フィラメント要素（コイル）を４本備えており、各フィラメント要素（コイル）は、参考形態１で示したように配され、かつ長さが４．０［ｍｍ］になっている。
（試験内容）
参考例1のフィラメント体および比較例１のフィラメント体のそれぞれに対し、以下の条件下で反射鏡の光軸に配されたフィラメント要素（以下、「中央フィラメント要素」という。）を固定し、中央フィラメント要素を囲うように林立するフィラメント要素（以下、「周辺フィラメント要素」という。）と中央フィラメント要素との軸間距離を変動させ、それに伴って中心照度がどのように変化するかシミュレーション試験を行った。
（その他の試験条件）
定格電力：６５［ｗ］
定格電圧：１１０［Ｖ］
ランプ光束：１１００［ｌｍ］
反射鏡外径：５０［ｍｍ］（反射鏡開口径：４１［ｍｍ］）
反射鏡のタイプ：狭角タイプ（ビーム角：１０［°］、誤差許容範囲：±２．５［°］）
（試験結果）
シミュレーション試験の結果を図９に示す。図９に示すように、参考例1および比較例1のそれぞれにおいて、従来のフィラメント体が用いられたハロゲン電球に比べて中心照度の大きい上記軸間距離が存在することが確認でき、なおかつ、参考例１と比較例１とを比べると参考例１の中心照度が比較例１のそれより大きいことが確認できた。
（考察）
上記試験結果から、中央フィラメント要素から発せられる光束が周辺フィラメント要素に遮蔽されたために、周辺フィラメント要素の数が参考例１より多い比較例１において、中心照度が参考例１のそれに比べて低くなったと考えられる。
したがって、フィラメント体において、反射鏡の光軸に中央フィラメント要素が配され、その周囲に周辺フィラメント要素が配された構成を採用するとき、周辺フィラメント要素の数を増加させるに伴い、中心照度が低下傾向を示すと考えられる。
｛最適間隙評価試験｝
参考形態２のフィラメント体１３６において、中心照度を最も高くすることが可能な、中央フィラメント要素と周辺フィラメント要素との間隙を確認するために、シミュレーション試験および実測試験の両方の評価試験を行った。
フィラメント要素の寸法やその他の試験条件は、上記評価試験と同じであるので、説明を省略する。
（シミュレーション試験の内容）
上記評価試験において用いられた参考例１のフィラメント体を備えたハロゲン電球において、中央フィラメント要素と周辺フィラメント要素との間隙を変動させ、それに伴って変化する中心照度を測定し、最も高い中心照度の得られる最適間隙を探るべくシミュレーション試験を行った。
（シミュレーション試験の結果）
シミュレーション試験の結果を図１０に示す。図１０に示すように、フィラメント要素どうしの間隙が０．０１５［ｍｍ］では、従来のフィラメント体を備えたハロゲン電球と比べて低いが、当該間隙が０．０２［ｍｍ］から０．１［ｍｍ］までの間において、従来のものに比べて中心照度が増大し、かつ間隙の増大に伴って中心照度が上昇し、フィラメント要素同士の間隙が０．１［ｍｍ］から０．２［ｍｍ］の間において、中心照度が最大となり、フィラメント要素どうしの間隙が０．２［ｍｍ］以上では、当該間隙が大きくなるにしたがって、中心照度が低下し、したがって、フィラメント要素どうしの間隙が０．０２［ｍｍ］以上１．３［ｍｍ］以下で従来のフィラメント体を備えたハロゲン電球に比べて中心照度が大きくなることが確認できた。
（シミュレーション試験の結果についての考察）
フィラメント要素どうしの間隙がかぎりなく０［ｍｍ］に近いと、各コイルから発せられた光が各コイルに遮られてしまうために、中心照度が従来のものに比べて低下したと考えられる。そして、フィラメント要素どうしの間隙が０．１［ｍｍ］以上０．２［ｍｍ］以下で中心照度が最大となるのは、当該間隙の場合に上記中心照度寄与領域にフィラメント体の存在する割合が最も高くなると考えられ、当該間隙が０．２［ｍｍ］を超えると、当該中心照度寄与領域にフィラメント体の存在する割合が徐々に減り、その結果、当該間隙が１．３［ｍｍ］を越えた時点で、従来のものに比べて中心照度が低くなったと考えられる。
したがって、定格電圧等の制約下では、理論上、フィラメント要素どうしの間隙が０．０２［ｍｍ］以上１．３［ｍｍ］以下であれば、従来のものに比べて中心照度の増大、集光効率の向上を図ることができると考えられる。
（実測試験の内容）
上記評価試験において用いられた参考例１のフィラメント体を備えたハロゲン電球において、中央フィラメント要素と周辺フィラメント要素との間隙を変動させ、それに伴って変化する中心照度を測定し、最も高い中心照度の得られる最適間隙を探るべく実測試験を行った。同時に、所望のビーム角が得られる最適間隙を探るべく、上記間隙を変動させながら、それに伴って変化するビーム角を実際に測定した。
但し、試験を簡素化するために、照明装置そのものではなく、公知のハロゲン電球（松下電器産業株式会社製、品番：ＪＤＲ１１０Ｖ６５ＷＫＮ／５Ｅ１１、ミラー最外径：５０［ｍｍ］、ミラー開口径：４１［ｍｍ］）のうち、フィラメント体を、当該比較試験にかかるフィラメント体に置換したものを用いて比較試験を行った。
比較試験では、サンプルのフィラメント体はいずれも、素線径が０．０５３［ｍｍ］、素線長さが４６３［ｍｍ］、そのピッチが０．０７４［ｍｍ］に設定され、タングステンを巻いてなるフィラメント要素を備えており、当該フィラメント要素では、その軸に垂直な平面において、輪郭は略トラック形状（長円形状）であり、上述した最大幅Ｗｍａｘが１［ｍｍ］、最小幅Ｗｍｉｎが０．５［ｍｍ］に設定されている。
（実測試験の結果）
フィラメント要素同士の間隙と中心照度との関係を示した実測試験の結果を図１１に、フィラメント要素同士の間隙とビーム角との関係を示した実測試験の結果を図１２に示す。
図１１から分かるように、当該間隙が０．３［ｍｍ］未満では、フィラメント要素どうしにおいて、アーク放電が発生し、また、短絡が発生したため、中心照度を測定することができず、当該間隙が０．３［ｍｍ］以上１．２５［ｍｍ］未満では、中心照度が従来のものに比べて増大し、当該間隙が１．２５［ｍｍ］以上では、中心照度が従来のものに比べて低くなった。
また、図１２から分かるように、当該間隙が０．３［ｍｍ］未満では、上記の理由からビーム角を測定することができず、当該間隙が０．３［ｍｍ］以上０．７５［ｍｍ］以下では、測定したビーム角が設定したビーム角の規格内（７．５度以上１２．５度以下）に収まり、当該間隙が０．７５［ｍｍ］より大きく１．１［ｍｍ］以下では、測定したビーム角が一般的に中角タイプと呼ばれるビーム角の下限（１５度）を下回り、当該間隙が１．１［ｍｍ］より大きい場合では、測定したビーム角が一般的に中角タイプと呼ばれるビーム角の範囲に収まった。
（実測試験の結果についての考察）
上記試験結果から、定格電圧等の制約下では、設定したビーム角の規格（７．５度以上１２．５度以下）を満たし、中心照度の増大、集光効率の向上を図るために、上記間隙は０．３［ｍｍ］以上０．７５［ｍｍ］以下に設定されることが望ましい。なお、上記設定した規格（７．５度以上１２．５度以下）を超えて、一般に中角タイプと呼ばれるビーム角の下限以下でも良いとするなら、上記間隙を０．３［ｍｍ］以上１．１［ｍｍ］以下に設定しても良い。
｛中心照度および配光特性評価試験｝
参考形態２におけるフィラメント体１３６の構成によって、中心照度の増大および配光の均一化を図ることができることを確認するための評価試験を行った。
コイルの素線径、コイルの素線長、その他の条件は、中心照度（集光効率）比較試験で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
当該評価試験にて用意したサンプルは以下のとおりである。
図１３は、当該評価試験で用いられた各サンプルについて、コイル軸に垂直な平面におけるコイル配置を模式的に示した概略構成図である。
（比較例１） 図１３（ａ）は、比較例１のフィラメント体を、二次コイルの軸に垂直な平面において切断した概略断面図である。図１３（ａ）に示すように、比較例１のフィラメント体は、所謂２重巻きコイルであり、詳細には、フィラメント体を螺旋状に巻いてなる１次コイルがさらに巻かれて２次コイルを形成している。
（比較例２） 図１３（ｃ）は、比較例２のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図１３（ｃ）に示すように、比較例２のフィラメント体では、４つのフィラメント要素（コイル）が設けられ、コイル巻き軸に垂直な平面において、略トラック（長円）状のコイル（フィラメント要素）が四方に配され、２つのフィラメント要素（コイル）の最大幅部をＸ軸が跨り、そして、残り２つのフィラメント要素（コイル）の最大幅部をＹ軸が跨って、かつＸ軸とＹ軸との直交点と反射鏡の光軸とが重なるように４つのフィラメント要素が配されている。
（比較例３） 図１３（ｂ）は、比較例３のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図１３（ｂ）に示すように、比較例３のフィラメント体は、コイル巻き軸に垂直な平面において、比較例２のフィラメント体を、Ｘ軸とＹ軸との直交点を軸にして４５［°］回転させ、上記直交点を通りかつ最大幅部を跨ぐ中心線が４５［°］の角度をもって配された隣り合うコイル（フィラメント要素）の最小間隙に反射鏡の光軸が配されるように、すなわちフィラメント体の中心軸が当該光軸からずれるように配されている。
（比較例４） 図１３（ｄ）は、比較例４のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した概略断面図である。図１３（ｄ）に示すように、比較例４のフィラメント体では、３つのフィラメント要素（コイル）が設けられ、コイル巻き軸に垂直な平面において、略トラック（長円）状のコイル（フィラメント要素）が、フィラメント要素（コイル）の中心軸を結ぶと直角二等辺三角形状となるように配され、かつ当該二等辺の交点が反射鏡の光軸と重なるように配されている。
（参考例１） 図１３（ｅ）は、参考例１のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図１３（ｅ）に示すように、参考例１のフィラメント体は、参考形態１で示したフィラメント体と同じであり、当該フィラメント体では、コイル巻き軸に垂直な平面において、２つのフィラメント要素（コイル）１３１，１３２の最短幅を跨ぐ中心線がＹ軸と重なるように配され、Ｙ軸とＸ軸とが直交し、当該直交点と反射鏡の光軸とが重なるように配されている。
（参考例２） 図１３（ｆ）は、参考例２のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図１３（ｆ）に示すように、参考例２のフィラメント体は、参考形態２で示したフィラメント体と同じであり、当該フィラメント体では、コイル巻き軸に垂直な平面において、３つのフィラメント要素（コイル）１３１，１３２，１３３それぞれの最小幅部を跨ぐ中心線がＸ軸上に配され、フィラメント要素１３１の最大幅部を跨ぐ中心線がＹ軸上に配され、当該Ｘ軸と当該Ｙ軸とが直交し、当該直交点と反射鏡の光軸とが重なるように配されている。
（参考例３） 図１３（ｇ）は、参考例３のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図１３（ｇ）に示すように、参考例３のフィラメント体は、コイル巻き軸に垂直な平面において、フィラメント要素（コイル）の最大幅と最小幅との比が参考例２のフィラメント体と異なるのみであるので、その他の説明は省略する。当該フィラメント体を構成する各フィラメント要素は、コイル巻き軸に垂直な平面において、最大幅と最小幅との比が３：１となるように形成されている。
（評価試験の内容）
上記各サンプルを既述の条件で点灯させ、光源から１［ｍ］離れた照射面における中心照度を測定し、比較例１の中心照度を基準とした各サンプルの照度比を求め、そして、図１３で示したＸ軸、Ｙ軸に対応した照射面でのそれらにおけるビーム角を測定し、その測定結果から照射面における配光の均一化を評価した。なお、評価基準は以下のとおりである。すなわち、Ｘ軸，Ｙ軸におけるビーム角が７．５度以上１２．５度以下であり、なおかつＸ軸およびＹ軸のうちいずれか一方におけるビーム角を基準にして他方のビーム角との差を算出したとき、当該差が、狭いほうのビーム角の１０％以下である場合に照射面における配光の均一性が良いと判定した。
（評価試験の結果）
Figure 2008288218
評価試験の結果を表１に示す。表１に示すように、比較例１のサンプルの中心照度ならびにビーム角を基準にして、その他のサンプルを評価すると、比較例２のサンプルでは、Ｘ軸のビーム角とＹ軸のそれとの間に大差はないが、いずれのビーム角も所望のビーム角である７．５度以上１２．５度以下の範囲を大幅に上回り、なおかつ、中心照度が比較例１のそれに比べて低く（照度比にして１２％減）、照射面において、同心円に近い配光が得られるが、中心部が暗く、配光の均一化を図れていない。
また、比較例３のサンプルでは、比較例１のサンプルに比べて中心照度が増大しているが（照度比にして１７％増）、Ｙ軸のビーム角が、１２．５度を超えており、そのうえＸ軸のそれに比べて大きく、照射面において、配光がいびつで、同心円には程遠く、配光の均一化を図れていない。
そして、比較例４のサンプルでは、比較例１のサンプルに比べて中心照度が増大しているが（照度比にして４０％増）、Ｘ軸のビーム角が７．５度を下回り、Ｙ軸のそれに比べて小さく、照射面において、配光がいびつで、同心円には程遠く、配光の均一化を図れていない。
これらに対して、参考例１のサンプルでは、中心照度が比較例１のそれと比べて増大し（照度比にして２８％増）、なおかつ、Ｘ軸のビーム角とＹ軸のそれとが大差なく、かついずれのビーム角も７．５度以上１２．５度以下の範囲に収まり、所望の狭いビーム角が得られると共に配光の均一化を図ることができる。
また、参考例２のサンプルでは、Ｘ軸のビーム角とＹ軸のそれとが大差なく、かついずれのビーム角も７．５度以上１２．５度以下の範囲に収まり、所望の狭いビーム角が得られるとともに中心照度が参考例１に比べて大きく、配光の均一化をよりいっそう図ることができる。
そして、参考例３のサンプルでは、Ｘ軸のビーム角とＹ軸のそれとが大差なく、かついずれのビーム角も７．５度以上１２．５度以下の範囲に収まり、所望の狭いビーム角が得られるとともに中心照度が参考例２に比べて大きく、配光の均一化をよりいっそう図ることができる。
（考察）
上記結果および考察から、参考例２のサンプルでは、参考例１のサンプルに比べて周辺フィラメント要素（コイル）の数を減らしたことによって、中心フィラメント要素から発せられた光が周辺フィラメント要素に遮られることを抑制することができ、その結果、中心照度を増大させることができたと考えられる。
そのうえ、比較例４のサンプルおよび参考例２のサンプルにおける上記結果、考察から、フィラメント要素の巻き軸が同一平面上に配されるように、フィラメント要素をバルブ内に設けることによって、配光の均一化を図ることができたと考えられる。
さらに、上記結果および考察から、参考例３のサンプルのように、フィラメント要素の巻き軸に垂直な平面での各フィラメント要素の略トラック（長円）状の輪郭において、最大幅を最小幅に比べて大きくするにしたがって、各フィラメント要素の巻き軸方向の長さを短縮することができ、それによって上記中心照度寄与領域にフィラメント体が存在する割合を増大させることができ、したがって、よりいっそう中心照度を増大させることができると考えられる。ただし、最大幅を最小幅に比べて大きくするにしたがって、耐衝撃性、耐振動性および寿命が低下傾向を示すと考えられるので、当該弊害を抑制できる限度において、最大幅を最小幅に比べて大きくすることがより好ましいと考えられる。
（参考形態３）
図１４は、参考形態３における反射鏡付きハロゲン電球の概略断面図である。
図１４に示すように、第３の参考形態である定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）の反射鏡付きハロゲン電球１３７は、ミラー径φ５が３５［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］、例えば最外径５０［ｍｍ］の凹面状の反射鏡１３８と、この反射鏡１３８の内部に配置されたハロゲン電球１３９と、反射鏡１３８の端部に取り付けられた例えばＥ形の口金１４０とを備えている。
ハロゲン電球１３９のバルブ１４２の長手方向の中心軸Ｘ８は、反射鏡１３８の光軸Ｙ７と略一致している。
反射鏡１３８は、硬質ガラスまたは石英ガラス等からなり、一端部に光を照射する開口部１４３を、他端部に筒状のネック部１４４をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等からなる回転体の反射面１４５が形成されている。開口部１４３には、前面ガラス１４６が設けられ、かつ公知の止め金具（図示せず）によって固定されている。前面ガラス１４６の固定方法としては、止め金具に代えて公知の接着剤（図示せず）を用いたり、止め金具と接着剤とを併用したりすることもできる。もっとも、前面ガラス１４６は必ずしも設ける必要はない。
ネック部１４４の外側には、口金１４０がこのネック部１４４のほぼ全体を覆うように設けられ、接着剤１４７を介して固着されている。一方、ネック部１４４内には、ハロゲン電球１３９の封止部１４８が挿入され、同じく接着剤１４７を介して固着されている。
反射面１４５には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等からなる多層干渉膜が形成されている。反射面１４５には必要に応じてファセットを形成してもよい。
ハロゲン電球１３９は、石英ガラスや硬質ガラス等からなるバルブ１４２と、上記した第１の参考形態である照明装置１１０におけるハロゲン電球１１４で用いられている発光体１２７とを備えている。つまり、ハロゲン電球１３９は、バルブ１４２の形状が異なる点を除いてハロゲン電球１１４と同じ構成を有している。したがって、ハロゲン電球１３９の構成の詳細については、主にハロゲン電球１１４の構成と異なる点について説明する。
発光体１２７の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線１２８の一端部がそれぞれ電気的に、かつ機械的に接続されている。内部リード線１２８の他端部は、封止部１４８に封止されているモリブデン製の金属箔１２９を介して外部リード線１３０の一端部に接続されている。外部リード線１３０の他端部は、バルブ１４２の外部に導出しており、口金１４０の端子部分１４１ａ，１４１ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
バルブ１４２には、封止切りの残痕であるチップオフ部１４９、一端部（チップオフ部１４８側の端部）がテーパ状になった略円筒形状の発光部１５０、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１４８がそれぞれ順次連なるように形成されている。このバルブ１４２の外面には可視光透過赤外線反射膜が形成されていないが、必要に応じて発光部１５０等の外面に可視光透過赤外線反射膜を形成してもよい。
なお、バルブ１４２の形状としてはチップオフ部１４９、一端部がテーパ状になった略円筒形状の発光部１５０、および封止部１４８がそれぞれ順次連なって形成されたものに限らず、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、テーパ部分のない略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部、筒部および封止部がそれぞれ順次連なって形成されたバルブ、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いることができる。もちろん、発光部の形状として略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。
発光体１２７は、図４および図５に示すように、並置された複数の、例えば４つのコイル１３１，１３２，１３３，１３４を有している。これら４つのコイル１３１，１３２，１３３，１３４は、電気的に直列接続されている。また、この発光体１２７は、反射鏡１３８に対するその位置が反射鏡１３８の焦点Ｆ７を含む位置にある。つまり、発光体１２７を、４つのコイル１３１，１３２，１３３，１３４を一体的に見立てて一つの柱体（図４および図５の破線で示す部分）としたとき、焦点Ｆ７がその柱体の内部または表面上に位置している。したがって、実際の発光体１２７で見た場合、その焦点Ｆ７はコイル１３１，１３２，１３３，１３４の内部もしくは表面上、または各コイル（１３１，１３２）、（１３１，１３３）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）同士の間に位置している。図１４に示す例では、発光体１２７の中心点が反射鏡１３８の焦点Ｆ７上にほぼ位置している。もっとも、図５に示すように発光体の表面上の点Ｆ０が焦点Ｆ７上に位置していてもよい。
なお、図１４では、コイル１３１，１３２，１３３，１３４を一体化し、発光体１２７を一つの柱体と捉えて模式的に示している。
次に、各コイル１３１，１３２，１３３，１３４の位置関係は、図４および図５に示すとおりである。
すなわち、図４に示すとおり各々のコイル１３１，１３２，１３３，１３４の一端面は略同一平面上にある。また、コイル１３１，１３２，１３３，１３４のコイル長Ｌｓ４が全て同じであるために、各々のコイル１３１，１３２，１３３，１３４の他端面も略同一平面上にある。特に、コイル１３１，１３２，１３３，１３４の端面のうち、封止部１２０とは反対側の端面は、それぞれ略同一平面上に位置していることが好ましい。これにより、各コイル１３１，１３２，１３３，１３４によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。
また、図５に示すとおり各コイル１３１，１３２，１３３，１３４をその長手方向から見た場合において、コイル１３１とコイル１３３とは、バルブ１４２の長手方向の中心軸Ｘ７を挟んで１．２［ｍｍ］の間隔をあけて対向し、かつ各コイル１３１，１３３の長軸方向ｂ４１（ｂ４３）が略一致しつつ、その中心軸Ｘ７に対して垂直に交わるように配置されている。一方、コイル１３２とコイル１３４とは、バルブ１４２の長手方向の中心軸Ｘ７を挟んで０．４［ｍｍ］の間隔をあけて対向し、かつ各コイル１３２，１３４の長軸方向ｂ４２（ｂ４４）が略一致しつつ、その中心軸Ｘ７に対して垂直に交わるように配置されている。そして、長軸方向ｂ４１（ｂ４３）と長軸方向ｂ４２（ｂ４４）とは垂直に交わっており、その交点は中心軸Ｘ７上にある。
ここで、隣合うコイル同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）は、コンパクトな発光体１２７を得るために可能な限り接近していることが好ましい。しかし、隣合うコイル同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）が接近しすぎていると、点灯中、ハロゲン電球１１４に振動が加わった際、隣合うコイル同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）がその振動によって接触して短絡するおそれがある。また、コイル同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）が最も隣接している部分は、その他の部分よりもコイル１３１，１３２，１３３，１３４の温度が高くなるために、タングステン線のタングステンの蒸発が激しく、短寿命になるおそれがある。そこで、点灯中、ハロゲン電球１１４に振動が加わった場合でも、隣合うコイル同士（１３１，１３２）、（１３１，１３４）、（１３２，１３３）、（１３２，１３４）、（１３３，１３４）が接触して短絡するのを防止するとともに、短寿命化を防止するために、０．２［ｍｍ］以上にすることが好ましい。
以上のとおり第３の参考形態にかかる反射鏡付きハロゲン電球１３７の構成によれば、第一に一重巻きコイルを用いているので、多重巻きコイルとは異なり耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重巻きコイルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重巻きコイルを分割して複数化し、しかもコイル１３１，１３２，１３３，１３４（図４、図５参照）を長手方向から見た外形形状が略円形形状とは異なる形状となるようにしているので、発光体１２７として光軸Ｙ７方向に対して十分に短縮化することができる。その結果、反射鏡１３８内における中心照度に寄与する領域に存在する発光体１２７の割合を増加させることができ、集光効率を向上させることができる。
また、このように中心照度を向上させることができるために、従来の反射鏡付きハロゲン電球のように可視光透過赤外線反射膜を形成して中心照度を向上させる必要がなくなり、つまり従来の二重巻きコイルを用いた反射鏡付きハロゲン電球であって、バルブの外面に可視光透過赤外線反射膜が形成されているものの中心照度とほぼ同じ中心照度を得ることができる。その結果、可視光透過赤外線反射膜自体のコストやそのプロセスにかかるコストを削減することができ、また膜形成のためのプロセスを省くことができるので、生産効率を大幅に向上させることができる。
なお、上記した第３の参考形態にかかる反射鏡付きハロゲン電球１３７においても、図４および図５に示すフィラメント体１２７に代えて、参考形態２のフィラメント体１３６を用いた場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。
（参考形態４）
次に、第４の参考形態である照明装置は、第３の参考形態にかかる反射鏡付きハロゲン電球１３７が図１に示す第１の参考形態である照明装置１１０の照明器具１１３（反射鏡１１２を除く）に取り付けられている点を除いて第１の参考形態である照明装置１１０と同じ構成を有している。
以上のとおり第４の参考形態にかかる照明装置の構成によれば、第一に一重巻きコイルを用いているので、多重巻きコイルとは異なり耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重巻きコイルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重巻きコイルを分割して複数化し、しかもコイル１３１，１３２，１３３，１３４（図４，５参照）を長手方向から見た外形形状が略円形形状とは異なる形状となるようにしているので、発光体１２７（図１等参照）として光軸Ｙ６方向に対して十分に短縮化することができる。その結果、反射鏡１３８（図１４参照）内における中心照度に寄与する領域に存在する発光体１２７の割合を増加させることができ、集光効率を向上させることができる。
なお、上記した第４の参考形態にかかる照明装置においても、図４および図５に示すフィラメント体１２７に代えて、参考形態２で用いられたフィラメント体１３６を用いた場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。
（実施の形態１）
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１５に示すように、本発明の第１の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）の反射鏡付きハロゲン電球１は、凹面状の反射鏡２と、この反射鏡２の内部に配置されたハロゲン電球３と、反射鏡２の端部に取り付けられた例えばＥ形の口金４とを備えている。
本実施の形態において、反射鏡２のミラー径φ１は、３５［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下であれば良く、本実施の形態では、５０［ｍｍ］に設定している。
ハロゲン電球３の長手方向の中心軸Ｘ１は、反射鏡２の光軸Ｙ１と略一致している。
反射鏡２は、硬質ガラスまたは石英ガラス等からなり、一端部に光を照射する開口部５を、他端部に筒状のネック部６をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等からなる反射面７が形成されている。反射面７には必要に応じてファセットを形成してもよい。
開口部５には、前面ガラス８が設けられ、かつ公知の止め金具（図示せず）、公知の接着剤（図示せず）またはそれらの併用によって固定されている。もっとも、前面ガラス８は必ずしも設ける必要はない。
ネック部６の外側には、口金４がこのネック部６のほぼ半分を覆うように設けられ、接着剤９を介して固着されている。一方、ネック部６内には、後述するハロゲン電球３の封止部１２が挿入され、同じく接着剤９を介して固着されている。
反射面７には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等からなる多層干渉膜が形成されている。
ハロゲン電球３は、封止切りの残痕であるチップオフ部１０、略円筒状の発光部１１、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１２がそれぞれ順次連なって形成された石英ガラスや硬質ガラス等からなるバルブ１３と、発光体であるフィラメント体１４、内部リード線１５、金属箔１６および外部リード線１７がそれぞれ順次接続された組立体１８とを有している。
バルブ１３の外面には、必要に応じて可視光透過赤外線反射膜を形成してもよい。
発光部１１内には、既述のフィラメント体１４が配置されているとともに、ハロゲン物質と希ガスとがそれぞれ所定量封入されている。フィラメント体１４の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線１５の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線１５の他端部は、封止部１２に封止されているモリブデン製の金属箔１６を介して外部リード線１７の一端部に接続されている。外部リード線１７の他端部は、バルブ１３の外部に導出しており、口金４の端子部分４ａ，４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
フィラメント体１４は、図１６および図１７に示すように直線状に伸びた複数の１重巻きコイルからなり、各々が、例えばタングステン製であって、かつ各々が電気的に直列接続されている１つの中央フィラメント要素１９と３つの周辺フィラメント要素２０，２１，２２とから構成されている。この一重巻きコイルを構成しているタングステン線の線径は０．０１５［ｍｍ］〜０．１００［ｍｍ］、例えば０．０５０［ｍｍ］である。
なお、図１６および図１７では、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２をそれぞれ模式的に円柱体として描いている。
中央フィラメント要素１９は、その長手方向の中心軸ａ１が反射鏡２の光軸Ｙ１上に略位置している。周辺フィラメント要素２０，２１，２２は、中央フィラメント要素１９の周りに、その長手方向の中心軸ｂ１，ｃ１，ｄ１が中央フィラメント要素１９の長手方向の中心軸ａ１と略平行になるように配置されている。また、これら３つの周辺フィラメント要素２０，２１，２２は、図１７に示すように、各々の長手方向の中心軸ｂ１，ｃ１，ｄ１と中央フィラメント要素１９の長手方向の中心軸ａ１に対して垂直な任意の平面Ｐ１とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、中央フィラメント要素１９の長手方向の中心軸ａ１上の点を重心（「図心」）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、中央フィラメント要素１９と各々の周辺フィラメント要素２０，２１，２２との間の距離Ｄ1は全て略等しく、かつある一つの周辺フィラメント要素２０（２１または２２）とこれと隣り合う二つの周辺フィラメント要素２１，２２（２０，２２または２０，２１）との間の距離Ｄ2はそれぞれ略等しいことを意味している。
なお、ここで言う「略位置している」とは、理想的には中心軸ａ１が反射鏡２の光軸Ｙ１上に完全に位置していることが好ましいが、製造工程における位置合わせ精度のばらつきによって実用上、中心軸ａ１が反射鏡２の光軸Ｙ１からずれる場合があり、その場合も含むことを意味している。また、「略平行」および「略正三角形」についても、フィラメント体１４の組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しく、実用上、完全な平行および完全な正三角形からずれた位置関係およびずれた形状になる場合があり、その場合も含むことを意味している。距離Ｄ1および距離Ｄ2が「略等しい」もこれと同様である。
また、中央フィラメント要素１９は、図１６に示すように反射面７を形成している回転体の焦点Ｆ１の位置を含み、かつ中央フィラメント要素１９の中心軸ａ１上にある中心点Ａ１が上記焦点Ｆ１の位置よりも開口部５とは反対側に位置するように配置されている。
また、周辺フィラメント要素２０，２１，２２もこれに準じており、各周辺フィラメント要素２０，２１，２２は、それぞれ後述する反射鏡２内の点Ｆb１，Ｆc１，Ｆd１（図１６では、点Ｆb１，Ｆc１のみを図示する）の位置を含み、かつ各周辺フィラメント要素２０，２１，２２の中心軸ｂ１，ｃ１，ｄ１上にある中心点Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１（図１６では、点Ｂ１，Ｃ１のみを図示する）が上記の点Ｆb１，Ｆc１，Ｆd１の位置よりも開口部５とは反対側に位置するように配置されている。ただし、点Ｆb１，Ｆc１，Ｆd１は、反射面７を形成している回転体の焦点Ｆ１の位置を含むとともに反射鏡２の光軸Ｙ１に対して垂直に交わる平面Ｑ１と、中心軸ｂ１，ｃ１，ｄ１との交点をそれぞれ示す。一例として、焦点Ｆ１と中心点Ａ１との間の距離は２．３５［ｍｍ］であり、点Ｆb１，Ｆc１，Ｆd１と中心点Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１との間の距離はそれぞれ１．２１［ｍｍ］である。
ここで、周辺フィラメント要素２０，２１，２２の開口部５側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各周辺フィラメント要素２０，２１，２２によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。
このようなフィラメント体１４は、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２が一つの円柱体内に収まり、この円柱体を、仮想的に中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２を一体化した１つのフィラメントとしてみなすことができる。
中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長は、中央フィラメント要素１９のコイル長をＬC１［ｍｍ］、周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長をＬS１［ｍｍ］とした場合、後述する理由により、０．２≦ＬS１／ＬC１≦０．９なる関係式を満たすように設定されている。ただし、各周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長ＬS１はそれぞれ略等しい。もちろん、「略等しい」とは、上記と同様にコイルの製造工程上におけるばらつきによって、各々のコイル長ＬS１がばらつく場合も含むことを意味している。
一般的に、フィラメント体１４のコイルを構成するタングステン線の長さはハロゲン電球３の定格電力に応じて決定される。一例として、定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球３に用いられるもののタングステン線の長さは例えば４２０［ｍｍ］〜４８０［ｍｍ］、定格電力２０［Ｗ］のハロゲン電球３に用いられるもののタングステン線の長さは例えば２５０［ｍｍ］〜３００［ｍｍ］、定格電力１００［Ｗ］のハロゲン電球３に用いられるもののタングステン線の長さは例えば５４０［ｍｍ］〜６２０［ｍｍ］である。したがって、各コイル長ＬC１，ＬS１は、コイルのピッチ（隣り合うコイル部分同士の間隔）ｐやコイルの最大外径Ｒ1を適宜変更することによって調整することができる。その一例として、定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球３に用いられるものの場合、その一重巻きのコイルのピッチｐは、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２のいずれにおいても０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］の範囲に設定されている。また、その一重巻きのコイルの最大外径Ｒ1は、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２のいずれにおいても０．５［ｍｍ］〜１．２［ｍｍ］の範囲に設定されている。
また、中央フィラメント要素１９と各々の周辺フィラメント要素２０，２１，２２との間の距離Ｄ1は、それぞれ０．１［ｍｍ］〜２．２［ｍｍ］の範囲に設定されていることが好ましい。これにより、上記従来のハロゲン電球に比べて、上記中心照度寄与領域内におけるフィラメント体１４の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができ、また点灯中、中央フィラメント要素１９と周辺フィラメント要素２０，２１，２２との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素１９や周辺フィラメント要素２０，２１，２２が断線するのを防止することができる。一方、距離Ｄ1が０．１［ｍｍ］未満の場合、点灯中、中央フィラメント要素１９と周辺フィラメント要素２０，２１，２２との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素１９や周辺フィラメント要素２０，２１，２２が断線するおそれがある。また、距離Ｄ1が２．２［ｍｍ］を超える場合、上記従来のハロゲン電球に比べて、中心照度寄与領域内におけるフィラメント体１４の密度が小さくなり、中心照度を極めて十分に高くすることができなくなったり、周辺フィラメント要素２０，２１，２２によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大したりするおそれがある。
ここで、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができるが、中心照度をより大きくするという観点からは、二重巻きコイルや三重巻きコイルに比してピッチｐを小さくすることができ、中心照度寄与領域内におけるフィラメント体１４の密度をより大きくすることができる一重巻きコイルを用いることが好ましい。
次に、中央フィラメント要素１９のコイル長をＬC１［ｍｍ］、周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長をＬS１［ｍｍ］とした場合、０．２≦ＬS１／ＬC１≦０．９なる関係式を満たすように規定した理由について説明する。
まず、上記した定格電力６５［Ｗ］の反射鏡付きハロゲン電球１について、中央フィラメント要素１９のコイル長ＬC１、および周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長ＬS１を表２に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ５本ずつ作製した。そして、各々作製したものを定格電力で点灯させ、そのビーム角（度）および中心照度［ｌｘ］を調べたところ、表２および図１８（ＬS１／ＬC１とビーム角との関係）に示すとおりの結果が得られた。また、代表的な配光曲線としてＬS１／ＬC１＝０．９の場合のものを図１９に、ＬS１／ＬC１＝０．６の場合のものを図２０にそれぞれ示した。
なお、作製した各サンプルにおいて、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２はいずれも一重巻きコイルからなり、そのピッチｐが０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］、最大外径Ｒ1が０．６５［ｍｍ］のものを用いた。また、距離Ｄ1は１．５［ｍｍ］である。
また、表２中、「ビーム角」は５本のサンプルの平均値を示す。ビーム角は現在市販されているものの主流である１０度（許容範囲：７．５度〜１２．５度）を評価基準とした。
さらに、「中心照度」は５本のサンプルの平均値を示す。現在、市販されているビーム角１０度の定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）の反射鏡付きハロゲン電球（以下、「従来品」という）では、その中心照度が例えば６５００［ｃｄ］である。そこで、評価基準としては、市場からの要望等を考慮し、従来品の中心照度（６５００［ｌｘ］、中心光度換算で６５００［ｃｄ］）に対して約１０％増し、つまり７２００［ｌｘ］（中心光度換算で７２００［ｃｄ］）以上を評価基準とした。
Figure 2008288218
表２から明らかなように、０．２≦ＬS１／ＬC１≦０．９なる関係式を満たす場合、例えばＬS１／ＬC１＝（０．２，０．３，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９）の場合、その中心照度は従来品の中心照度（６５００［ｌｘ］、中心光度換算で６５００［ｃｄ］）を越える８５００［ｌｘ］（中心光度換算で８５００［ｃｄ］）以上であり、しかもそのビーム角は７．５度〜１２．５度の範囲にあり、いずれも上記した評価基準を満たすことがわかった。このことは図１９および図２０に示す配光曲線からも明らかであり、照射面における中心部分の照度は高く、照射光がその中心部分の周辺領域へ広がっていない。一方、ＬS１／ＬC１＞０．９なる関係式を満たす場合、例えばＬS１／ＬC１＝（１．０）の場合、その中心照度は従来品の中心照度（６５００［ｌｘ］、中心光度換算で６５００［ｃｄ］）を越えており上記した評価基準を満足するものの、そのビーム角は１３．０度であって上記した評価基準を満たさないことがわかった。また、ＬS１／ＬC１＜０．２なる関係式を満たす場合、例えばＬS／ＬC＝（０，０．１）の場合、そのビーム角は７．５度であって上記した評価基準を満足するものの、その中心照度は上記した評価基準を満たさないことがわかった。このような結果となった理由については次のように考えられる。ＬS１／ＬC１≦０．９なる関係式を満たし、中央フィラメント要素１９のコイル長ＬC１を周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長ＬS１に対して適度な範囲で相対的に長くすることにより、照射面における中心部分の周辺領域の照度の増減に大きく寄与する周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長ＬS１を適度に短くすることができる一方、その分、照射面における中心部分の照度（中心照度）の増減に大きく寄与する中央フィラメント要素１９のコイル長ＬC１をできるだけ長くすることができる。その結果、第一に、周辺フィラメント要素２０，２１，２２による照射面の中心部分に対する照度の増大への寄与を残しつつ、照射面における中心部分の周辺領域の照度を可能な限り低減することができる。第二に、中央フィラメント要素１９のコイル長ＬC１の増大によって照射面の中心部分への照度を一層増大させることができる。そして、これらの結果が重なり合って図１９および図２０に示すような良好な配光曲線が得られたと考えられる。しかしながら、ＬS１／ＬC１＜０．２なる関係式を満たしてしまうと、中央フィラメント要素１９のコイル長ＬC１は長くなるものの、反射鏡２内における中心照度寄与領域から外れる部分も多くなる上、中央フィラメント要素１９のコイル長ＬC１に対する周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長ＬS１の相対的な長さがあまりにも小さくなりすぎ、周辺フィラメント要素２０，２１，２２を設置した効果が著しく減ってしまったと考えられる。一方、ＬS１／ＬC１＞０．９なる関係式を満たす場合では、中央フィラメント要素１９のコイル長ＬCが周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長ＬS１に対して相対的に十分長くないので、周辺フィラメント要素２０，２１，２２によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大してしまい、所望のビーム角が得られなかったと考えられる。
したがって、中央フィラメント要素１９のコイル長をＬC１［ｍｍ］、周辺フィラメント要素２０，２１，２２のコイル長をＬS１［ｍｍ］とした場合、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２の両者の寄与によって中心照度を増大させつつ、所望のビーム角（狭角）を得て良好な配光特性を実現するために、０．２≦ＬS１／ＬC１≦０．９なる関係式を満たすように、すなわち、（ＬＳ１／ＬＣ１）の値が０．２以上０．９以下となるようにすべきことがわかった。
以上のとおり本発明の第１の実施の形態にかかる反射鏡付きハロゲン電球１の構成によれば、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素２０，２１，２２による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することができる。
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第１の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］の反射鏡付きハロゲン電球１が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。
このような本発明の第２の実施の形態にかかる照明装置の構成によれば、中心照度が高く、狭いビーム角で良好な配光特性を実現することができる照明装置を提供することができる。
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第１の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］の反射鏡付きハロゲン電球１に用いられているハロゲン電球３と、このハロゲン電球３の封止部１２側の端部に取り付け可能な公知の種々の口金、例えばＥ形の口金（図示せず）とを備えた構成を有するハロゲン電球が、当該照明装置内に備えられた反射鏡部に取り付けられてなる。
なお、反射鏡部は、その反射面が回転楕円面または回転放物面等からなり、照明器具に固定されて取り替え不可能なものであってもよく、使用用途等に合わせて取り替え可能なものであってもよい。
このような本発明の第３の実施の形態にかかるハロゲン電球の構成によれば、上記した本発明の第１の実施の形態である反射鏡付きハロゲン電球１と同様に、中央フィラメント要素１９および周辺フィラメント要素２０，２１，２２の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素２０，２１，２２による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することができる。
そして、上記した第３の参考形態である照明装置と同様に、中心照度が高く、狭いビーム角で良好な配光特性を実現することができる照明装置を提供することができる。
なお、上記各実施の形態では、３つの周辺フィラメント要素２０，２１，２２を略正三角形を形成するように配列した場合について説明したが、これ以外に、４つの周辺フィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、５つの周辺フィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、６つの周辺フィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記各実施の形態では、定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球３を用いた場合について説明したが、これに限らず、例えば定格電力２０［Ｗ］〜１５０［Ｗ］のハロゲン電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記各実施の形態では、ハロゲン電球３におけるガラスバルブ１３の形状としてチップオフ部１０、略円筒状の発光部１１および封止部１２がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明したが、これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略球状または略回転楕円体状の発光部および封止部が順次連なって形成されたガラスバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略球状または略回転楕円体状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたガラスバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略球状または略回転楕円体状の発光部、縮径部、円筒部および封止部が順次連なって形成されたガラスバルブ等の公知の種々の形状のガラスバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記各実施の形態では、ハロゲン電球３を用いた場合について説明したが、この種のハロゲン電球３に代えて公知の種々の白熱電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができるものである。
以下、本発明の最良な実施の形態について、それぞれ図面を用いて説明する。
（実施の形態４）
図２１に示すように、本発明の第４の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）のハロゲン電球３１は、石英ガラスや硬質ガラス等からなるバルブ３２と、後述するバルブ３２の封止部４０側に公知の接着剤３３によって固着された例えばＥ形の口金３４とを備えている。
バルブ３２には、封止切りの残痕であるチップオフ部３６、略回転楕円体形状の発光部３７、縮径部３８、略円筒状の筒部３９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４０がそれぞれ順次連なるように形成されている。このバルブの外面のうち、チップオフ部３６、発光部３７および縮径部３８の外面には、可視光透過赤外線反射膜４１が形成されている。
なお、ここで言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な回転楕円体形状からずれてしまう場合も含むことを意味している。
発光部３７内には、フィラメント体４２が配置されているとともに、ハロゲン物質と希ガス、またはハロゲン物質と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されている。
フィラメント体４２の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線４３の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線４３の他端部は、封止部４０に封止されているモリブデン製の金属箔４４を介して外部リード線４５の一端部に接続されている。外部リード線４５の他端部は、バルブ３２の外部に導出しており、口金３４の端子部分３５ａ，３５ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
フィラメント体４２は、図２２および図２３に示すように、３つのフィラメント要素４６，４７，４８を有している。これらのフィラメント要素４６，４７，４８は、いずれもタングステン製であって、直線状に伸びた円筒状の一重巻きコイルからなり、各々が電気的に直列に接続されている。この一重巻きコイルを構成しているタングステン線の線径は０．０１５［ｍｍ］〜０．１００［ｍｍ］、例えば０．０５０［ｍｍ］である。
なお、図２２および図２３では、フィラメント要素４６，４７，４８をそれぞれ模式的に円柱体として描いている。
また、これら３つのフィラメント要素４６，４７，４８は、図２３に示すように、その長手方向の中心軸ｂ２，ｃ２，ｄ２がバルブ３２の長手方向の中心軸Ｘ２と略平行であり、かつバルブ３２の長手方向の中心軸Ｘ２を囲むように林立した状態であって、各々の長手方向の中心軸ｂ２，ｃ２，ｄ２とバルブ３２の長手方向の中心軸Ｘ２に対して垂直な任意の平面Ｐ２とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、バルブ３２の長手方向の中心軸Ｘ２上の点を重心（図心）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、ある一つのフィラメント要素４６（４７または４８）とこれと隣り合う二つのフィラメント要素４７，４８（４６，４８または４６，４７）との間の距離Ｄ３はそれぞれ略等しく、かつ各フィラメント要素４６，４７，４８とバルブ３２の長手方向の中心軸Ｘ２との間の距離Ｄ４もそれぞれ略等しいことを意味している。
なお、ここで言う「略平行」および「略正三角形」とは、フィラメント体４２の組立工程やバルブ３２とフィラメント体４２との組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しく、実用上、完全な平行からずれた位置関係、および完全な正三角形からずれた形状となり得る場合があり、その場合も含むことを意味している。距離Ｄ３および距離Ｄ４が「略等しい」もこれと同様である。
このようなフィラメント体４２は、各フィラメント要素が外径（最大外径）ｒ１［ｍｍ］を有する一つの円柱体内に収まり、この円柱体を、仮想的に各フィラメント要素４６，４７，４８を一体化した１つのフィラメントとしてみなすことができる。そうした場合において、バルブ３２のうち、フィラメント体４２が位置している部分の最大内径をＲ２（図２１参照）［ｍｍ］、１つのフィラメントとみなしたフィラメント体４２の最大外径をｒ１［ｍｍ］としたとき、後述する理由により、０．２５≦ｒ１／Ｒ２≦０．７５なる関係式を満たすように設定されている。
その際、個々のフィラメント要素４６，４７，４８の最大外径ｒ0およびコイル長ＬS２は、各フィラメント要素４６，４７，４８から照射面へ照射される照度が一様になるようにするために、最大外径ｒ0およびコイル長ＬS２のうちの少なくとも一方の寸法を同じ大きさにすることが好ましく、いずれの寸法も同じ大きさにすることがさらに好ましい。もっとも、その最大外径ｒ0およびコイル長ＬS２は、フィラメント要素の製造工程における加工ばらつきによって、個々のフィラメント要素４６，４７，４８間でばらつく場合がある。
また、各フィラメント要素４６，４７，４８の端のうち、封止部４０とは反対側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素４６，４７，４８によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。
ここで、最大外径ｒ１は、各フィラメント要素４６，４７，４８の最大外径ｒ0と隣り合う二つのフィラメント要素の間の距離Ｄ３（または上記距離Ｄ４）を適宜変更することによって調整することができる。また、一般的に、フィラメント体４２のコイルを構成するタングステン線の長さはハロゲン電球の定格電力に応じて決定される。一例として、定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の長さは例えば４２０［ｍｍ］〜４８０［ｍｍ］、定格電力２０［Ｗ］のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の長さは例えば２５０［ｍｍ］〜３００［ｍｍ］、定格電力１００［Ｗ］のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の長さは例えば５４０［ｍｍ］〜６２０［ｍｍ］である。したがって、各フィラメント要素４６，４７，４８の最大外径ｒ0は、各フィラメント要素４６，４７，４８のコイル長ＬS２や、コイルのピッチ（隣り合うコイル部分同士の間隔）を適宜変更することによって調整することができる。一例として、定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球に用いられるものの場合、図８および図９に示すように、フィラメント体４２が同寸法の一重巻きコイルからなる３つのフィラメント要素４６，４７，４８から構成されているとして、コイル長ＬS２は４．０［ｍｍ］〜６．７［ｍｍ］の範囲に設定されている。また、コイルのピッチは、０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］の範囲に設定されている。
ここで、フィラメント要素４６，４７，４８を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができる。
次に、バルブ３２のうち、フィラメント体４２が位置している部分の最大内径をＲ２［ｍｍ］、フィラメント体４２の最大外径をｒ１［ｍｍ］とした場合、０．２５≦ｒ１／Ｒ２≦０．７５なる関係式を満たすように規定した理由について説明する。
まず、上記した定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球３１において、バルブ３２のうち、フィラメント体４２が位置している部分の最大内径Ｒ２を１２ｍｍと一定にし、フィラメント体４２の最大外径ｒ１［ｍｍ］を、隣り合う二つのフィラメント要素の間の距離Ｄ３を適宜変えることによって表３に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ１０本ずつ作製した。そして、各々作製したものを定格電力で点灯させ、３５００時間点灯経過時までと４０００時間点灯経過時までとにフィラメント体４２が断線したものの本数、およびフィラメント体４２が断線しなかったもののうち、４０００時間点灯経過時においてバルブ３２の内面に黒化が発生したものの本数についてそれぞれ調べたところ、同じく表３に示すとおりの結果が得られた。
なお、表３中、「断線の有無」欄において、分母が全サンプル数を、分子が全サンプル数のうちフィラメント体４２が断線したものの本数をそれぞれ示している。また、「黒化の有無」欄についても、分母が全サンプル数のうち断線しなかったものの数を、分子が断線しなかったサンプル数のうちバルブ３２の内面に黒化が発生したものの本数をそれぞれ示している。ただし、黒化の判定は、目視においてバルブ３２の内面に黒い着色物が付着していることを確認できた場合を「黒化有り」と判定している。この黒い着色物は、フィラメント体４２の構成材料であるタングステンが点灯中に蒸発し、付着したものである。
また、点灯方法としては、５．５時間点灯、０．５時間消灯を１サイクルとしてこれを繰り返した。「点灯経過時間」とはその点灯時間の累積時間である。
また、作製した各サンプルにおいて、フィラメント要素４６，４７，４８はいずれも同じ形状、同じ寸法の一重巻きコイルからなり、そのピッチｐが０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］、最大外径ｒ0が０．６５［ｍｍ］、コイル長ＬS２が５．４［ｍｍ］である。
Figure 2008288218
表３から明らかなように、０．２５≦ｒ１／Ｒ２≦０．７５なる関係式を満たす場合、例えばｒ１／Ｒ２＝（０．２５，０．３５，０．５０，０．７５）の場合、いずれのサンプルについても３５００時間点灯経過時までにフィラメント体４２が断線したものはなく、また４０００時間点灯経過時までにバルブ３２の内面に黒化が発生したものもなかった。特に、０．３５≦ｒ１／Ｒ２≦０．７５なる関係式を満たす場合、例えばｒ１／Ｒ２＝（０．３５，０．５０，０．７５）の場合、いずれのサンプルについても４０００時間点灯経過時までにフィラメント体４２が断線したものはなかった。
一方、０．２５＞ｒ１／Ｒ２なる関係式を満たす場合、例えばｒ１／Ｒ２＝（０．２０）の場合、１０本中８本のサンプルは４０００時間点灯経過時までにフィラメント体４２が断線してしまったが、断線せずに残った２本のサンプルはいずれもバルブ３２の内面に黒化が発生していなかった。また、ｒ１／Ｒ２＞０．７５なる関係式を満たす場合、例えばｒ１／Ｒ２＝（０．８０）の場合、１０本中全サンプルにおいて４０００時間点灯経過時までにフィラメント体４２が断線したものはなかったものの、１０本中全てのものにおいてバルブ３２の内面に黒化が発生していた。
なお、断線した場所は、いずれのサンプルもフィラメント要素４６，４７，４８の中央付近であった。
このような結果となった理由については次のように考えられる。
つまり、０．２５＞ｒ１／Ｒ２なる関係式を満たす場合、バルブ３２とフィラメント体４２との間の隙間が大きくなり、点灯中、バルブ３２とフィラメント体４２との間で発生する対流層が厚くなる。その結果、点灯中に蒸発したフィラメント体４２の構成材料であるタングステンの移動速度が速くなり、それに応じてタングステンの蒸発量が増加する。
したがって、フィラメント体４２を構成するコイルのタングステン線（以下、単に「タングステン線」という）がこのタングステンの蒸発によって細り、断線に至ったと考えられる。一方、ｒ１／Ｒ２＞０．７５なる関係式を満たす場合、バルブ３２とフィラメント体４２との間の隙間は小さくなるものの、バルブ３２がフィラメント体４２に近接しすぎて、点灯中、バルブの温度がかなり高温になる。そして、逆に高温となったバルブ３２からの輻射熱によってフィラメント体４２の温度が異常に上昇し、フィラメント体４２の構成材料であるタングステンの蒸発が促進されてしまい、蒸発したタングステンがバルブの内面に付着してしまったと考えられる。もっとも、後者の場合でもタングステンの蒸発によってタングステン線が細るという現象は見られたものの、断線にまでは至っていない。これは、後者の場合、前者の場合に比して対流層が薄く、タングステンの蒸発速度が遅いためであると考えられる。なお、今回の実験では、バルブ３２の破損は見られなかったものの、このようにバルブ３２の内面が黒化すると熱を吸収しやすくなるので、バルブ３２の温度がさらに高温になり、バルブ３２が破損してしまうおそれがある。
これらに対して、０．２５≦ｒ１／Ｒ２≦０．７５なる関係式を満たす場合、バルブ３２とフィラメント体４２との間の隙間が適度に小さいので、バルブ３２とフィラメント体４２との間で発生する対流層が極めて薄くなり、その結果、点灯中に蒸発したタングステンの移動速度が遅くなり、それに応じてタングステンの蒸発量が著しく低減したためであると考えられる。しかも、バルブ３２がフィラメント体４２に近接しすぎていないので、点灯中、バルブ３２の温度が過剰に高温となることはなく、それ故、フィラメント体４２の温度も異常に上昇することはなかったためであると考えられる。
したがって、バルブ３２のうち、フィラメント体４２が位置している部分の最大内径をＲ２［ｍｍ］、フィラメント体４２の最大外径をｒ１［ｍｍ］とした場合、バルブ３２の内面が黒化するのを防止しつつ、フィラメント体４２の断線を防止し、長寿命化を図るために、０．２５≦ｒ１／Ｒ２≦０．７５なる関係式を満たせばよいことがわかった。特に、一層の長寿命化を図るために、０．３５≦ｒ１／Ｒ２≦０．７５なる関係式を満たせばよいことがわかった。
以上のとおり本発明の第４の実施の形態にかかるハロゲン電球３１の構成によれば、バルブ３２とフィラメント体４２との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フィラメント体４２の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体４２を構成するコイルのタングステン線が細って断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ３２とフィラメント体４２との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、バルブ３２とフィラメント体４２とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、バルブ３２が破損したり、フィラメント体４２の構成材料であるタングステンの過剰な蒸発によってバルブ３２の内面が黒化したりするのを防止することができる。
なお、上記第４の実施の形態では、３つのフィラメント要素４６，４７，４８を略正三角形を形成するように配列した場合について説明したが、これ以外に、４つのフィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、５つのフィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、６つのフィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、このとき必要に応じて各フィラメント要素で囲まれた空間内に別のフィラメント要素を、例えばそのフィラメント要素と同形状、同寸法のもの、または異なる形状、異なる寸法のものをバルブ２の長手方向の中心軸Ｘ上に略位置するように配置したフィラメント体を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記第４の実施の形態では、バルブ３２の形状としてチップオフ部３６、略回転楕円体形状の発光部３７、縮径部３８、筒部３９および封止部４０がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明したが、これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。
さらに、上記第４の実施の形態では、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸ｂ２，ｃ２，ｄ２に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイルからなるフィラメント要素４６，４７，４８を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなく、例えば図２４に示すように、長手方向の中心軸ｂ２，ｃ２，ｄ２に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイルからなるフィラメント要素４９，５０，５１を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。図２４に示す例でも、各フィラメント要素４９，５０，５１は、バルブ３２の長手方向の中心軸Ｘ２上の点を中心とし、かつ各フィラメント要素４９，５０，５１に外接する円の直径を最大外径ｒ１とする円柱体内に収めることができる。図２４に示すような外形形状を有するフィラメント要素４９，５０，５１から構成されたフィラメント体５２でもこのようにしてその最大外径ｒ１を決定することができる。
（実施の形態５）
次に、図２５に示すように、本発明の第５の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）のハロゲン電球５３は、主にスポットライト等の一般照明用として使用されている公知の照明装置５４の反射鏡部５５内に組み込まれるものであって、石英ガラスや硬質ガラス等からなるバルブ５６と、このバルブ５６の後述する封止部６６側に公知の接着剤（図示せず）によって固着された例えばＥ形の口金（図示せず）とを備えている。
ハロゲン電球５３のバルブ５６の長手方向の中心軸Ｘ３と反射鏡部５５の光軸Ｙ３とは、略同一軸上に位置している。
照明装置５４は、前面の開口部５７から光が照射され、かつ内部に上記反射鏡部５５とハロゲン電球５３の口金が取り付けられる受け具（図示せず）とが収納されている円筒状の照明器具５８を有している。
反射鏡部５５には、前面の開口部５９に前面ガラス６０が取り付けられ、かつ内面に回転楕円面または回転放物面等からなる回転体の反射面６１が形成されている。この反射面６１には、必要に応じてファセットが形成されている場合がある。
バルブ５６には、封止切りの残痕であるチップオフ部６２、略回転楕円体形状の発光部６３、縮径部６４、略円筒状の筒部６５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６６がそれぞれ順次連なるように形成されている。このバルブ５６の外面のうち、発光部６３および縮径部６４の外面には、可視光透過赤外線反射膜６７が形成されている。
なお、ここで言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な回転楕円体形状からずれてしまう場合も含むことを意味している。
発光部６３内には、フィラメント体６８が配置されているとともに、ハロゲン物質と希ガス、またはハロゲン物資と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されている。
フィラメント体６８の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線６９の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線６９の他端部は、封止部６６に封止されているモリブデン製の金属箔（図示せず）を介して外部リード線（図示せず）の一端部に接続されている。外部リード線の他端部は、バルブ５６の外部に導出しており、口金の端子部分にそれぞれ電気的に接続されている。
フィラメント体６８は、図２６および図２７に示すように、１つの中央フィラメント要素７０と３つの周辺フィラメント要素７１，７２，７３とから構成されている。これら中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３は、いずれもタングステン製であって、直線状に円筒状の伸びた一重巻きコイルからなり、各々が電気的に直列に接続されている。この一重巻きコイルを構成しているタングステン線の線径は０．０１５［ｍｍ］〜０．１００［ｍｍ］、例えば０．０５０［ｍｍ］である。
なお、図２６および図２７では、中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３をそれぞれ模式的に円柱体として描いている。
中央フィラメント要素７０は、このハロゲン電球５３が照明装置５４の反射鏡部５５内に組み込まれた際、その長手方向の中心軸ａ３が反射鏡部５５の光軸Ｙ３上に略位置する。具体的に、中央フィラメント要素７０は、その長手方向の中心軸ａ３がバルブ５６の長手方向の中心軸Ｘ３上に略位置するように配置されている。そして、ハロゲン電球５３が反射鏡部５５内に組み込まれた際、バルブ５６の長手方向の中心軸Ｘ３が反射鏡部５５の光軸Ｙ３上に略位置するので、結果的に中央フィラメント要素７０の長手方向の中心軸ａ３が反射鏡部５５の光軸Ｙ３上に略位置するようになる。
なお、ここで言う「略位置する」とは、理想的には中心軸ａ３がバルブ５６の長手方向の中心軸Ｘ３上に完全に位置していることが好ましいが、製造工程における位置合わせ精度のばらつきによって実用上、中心軸ａ３が中心軸Ｘ３からずれ、結果的に光軸Ｙ３に対してもずれる場合があるが、その場合も含むことを意味している。もちろん、組み込む照明装置の種類によっても中心軸ａ３が光軸Ｙ３上からずれる場合があり、その場合も含むことを意味している。
周辺フィラメント要素７１，７２，７３は、中央フィラメント要素７０の周りに、その長手方向の中心軸ｂ３，ｃ３，ｄ３が中央フィラメント要素７０の長手方向の中心軸ａ３と略平行になるように配置されている。また、これら３つの周辺フィラメント要素７１，７２，７３は、図２７に示すように、各々の長手方向の中心軸ｂ３，ｃ３，ｄ３と中央フィラメント要素７０の長手方向の中心軸ａ３に対して垂直な任意の平面Ｐ３とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、中央フィラメント要素の長手方向の中心軸ａ３上の点を重心（図心）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、中央フィラメント要素７０と各々の周辺フィラメント要素７１，７２，７３との間の距離Ｄ５は全て略等しく、かつある一つの周辺フィラメント要素７１（７２または７３）とこれと隣り合う二つの周辺フィラメント要素７２，７３（７１，７３または７１，７２）との間の距離Ｄ６はそれぞれ略等しいことを意味している。
なお、ここで言う「略平行」および「略正三角形」とは、フィラメント体６８の組立工程やバルブ５６とフィラメント体６８との組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しく、実用上、完全な平行からずれた位置関係、および完全な正三角形からずれた形状となり得る場合があり、その場合も含むことを意味している。距離Ｄ５および距離Ｄ６が「略等しい」もこれと同様である。
また、中央フィラメント要素７０は、図２６に示すように反射面６１を形成している回転体の焦点Ｆ２の位置を含み、かつ中央フィラメント要素７０の中心軸ａ３上にある中心点Ａ３が上記焦点Ｆ２の位置よりも反射鏡部５５における光を照射する開口部５９とは反対側に位置するように配置されている。また、周辺フィラメント要素７１，７２，７３もこれに準じており、各周辺フィラメント要素７１，７２，７３はそれぞれ反射鏡部５５内の後述する点Ｆb３，Ｆc３，Ｆd３（図２６では、点Ｆb３，Ｆc３のみを図示する）の位置を含み、かつ各周辺フィラメント要素７１，７２，７３の中心軸ｂ３，ｃ３，ｄ３上にある中心点Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３（図２６では、点Ｂ３，Ｃ３のみを図示する）が上記点Ｆb３，Ｆc３，Ｆd３の位置よりも開口部５９とは反対側に位置するように配置されている。
ただし、点Ｆb３，Ｆc３，Ｆd３は、反射面６１を形成している回転体の焦点Ｆ２の位置を含むとともに反射鏡部５５の光軸Ｙ３に対して垂直に交わる平面Ｑ３と、中心軸ｂ３，ｃ３，ｄ３との交点をそれぞれ示す。一例として、焦点Ｆ２と中心点Ａ３との間の距離は２．３５［ｍｍ］であり、点Ｆb３，Ｆc３，Ｆd３と中心点Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３との間の距離はそれぞれ１．２１［ｍｍ］である。このように中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３を、中央フィラメント要素７０の中心点Ａ３および周辺フィラメント要素７１，７２，７３の中心点Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３が反射鏡部５５の反射面６１の焦点Ｆ２に対して、開口部５９とは反対側に位置するように配置することにより、反射鏡部５５内における中心照度に寄与する領域、すなわち焦点Ｆ２を含むその近傍領域（以下、単に「中心照度寄与領域」という）内でのフィラメント体６８の密度を大きくすることができ、中心照度を高めることができる。
このようなフィラメント体６８は、中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３が外径（最大外径）ｒ３［ｍｍ］を有する一つの円柱体内に収まり、この円柱体を、仮想的に中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３を一体化した１つのフィラメントとしてみなすことができる。そうした場合において、バルブ５６のうち、フィラメント体６８が位置している部分の最大内径をＲ３（図２５参照）［ｍｍ］、１つのフィラメントとみなしたフィラメント体６８の最大外径をｒ３［ｍｍ］としたとき、バルブ５６の内面が黒化するのを防止しつつ、フィラメント体６８の断線を防止し、長寿命化を図るために、０．２５≦ｒ３／Ｒ３≦０．７５なる関係式を満たすように設定されている。特に、一層の長寿命化を図るために、０．３５≦ｒ３／Ｒ３≦０．７５なる関係式を満たすように設定されていることが好ましい。
つまり、０．２５≦ｒ３／Ｒ３≦０．７５なる関係式を満たす場合、バルブ５６とフィラメント体６８との間の隙間が適度に小さいので、バルブ５６とフィラメント体６８との間で発生する対流層を極めて薄くすることができる。その結果、フィラメント体６８の構成材料であって、点灯中に蒸発したタングステンの移動速度を遅くすることができ、それに応じてタングステンの蒸発量を著しく低減することができるので、フィラメント体６８を構成するコイルのタングステン線がそのタングステンの蒸発によって細り、断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ５６がフィラメント体６８に近接しすぎていないので、点灯中、バルブ５６の温度の異常な上昇に伴ってフィラメント体６８の温度が過度に上昇することはないので、これに起因してフィラメント体６８の構成材料であるタングステンの蒸発量が促進され、蒸発したタングステンがバルブ５６の内面に付着し、黒化するのを防止することができる。一方、０．２５＞ｒ３／Ｒ３なる関係式を満たす場合、バルブ５６とフィラメント体６８との間の隙間が大きくなり、点灯中、バルブ５６とフィラメント体６８との間で発生する対流層が厚くなる。その結果、点灯中に蒸発したフィラメント体６８の構成材料であるタングステンの移動速度が速くなり、それに応じてタングステンの蒸発量が増加し、フィラメント体６８を構成するコイルのタングステン線がこのタングステンの蒸発によって細り、断線に至ってしまう。ｒ３／Ｒ３＞０．７５なる関係式を満たす場合、バルブ５６とフィラメント体６８との間の隙間は小さくなるものの、バルブ５６がフィラメント体６８に近接しすぎて、点灯中、バルブ５６の温度がかなり高温になる。そして、逆に高温となったバルブ５６からの輻射熱によってフィラメント体６８の温度が過度に上昇し、フィラメント体６８の構成材料であるタングステンの蒸発が促進されてしまい、蒸発したタングステンがバルブ５６の内面に付着して黒化を招いてしまう。場合によっては、バルブ５６の内面の黒化によってバルブ５６の温度がさらに高温となり、バルブ５６が破損してしまうおそれがある。
最大外径ｒ３は、中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３の最大外径ｒ0と隣り合う二つのフィラメント要素の間の距離Ｄ６（または上記距離Ｄ５）を適宜変更することによって調整することができる。また、中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３の最大外径ｒ0は、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３および周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３や、コイルのピッチを適宜変更することによって調整することができる。
ここで、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３、および周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３は、いずれも同じ長さであってもよい。その際、例えば定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球用の場合で、コイル長ＬC３およびコイル長ＬS３は３．０［ｍｍ］〜５．０［ｍｍ］の範囲内に設定されていることが好ましい。また、各々の周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３は全て同じであるものの、コイル長ＬC３とコイル長ＬS３とは異なっていてもよい。その際、例えば定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球用の場合で、コイル長ＬC３が３．５［ｍｍ］〜１５．０［ｍｍ］の範囲内に、コイル長ＬS３が１．５［ｍｍ］〜４．５［ｍｍ］の範囲内にそれぞれ設定されていることが好ましい。さらに、コイル長ＬC３とコイル長ＬS３とは異なり、かつ各々の周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３もそれぞれ異なっていてもよい。
その際、例えば定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球用の場合で、コイル長ＬC３が３．５［ｍｍ］〜１５．０［ｍｍ］の範囲内に設定され、コイル長ＬS３がいずれも１．５［ｍｍ］〜４．５［ｍｍ］の範囲内でそれぞれ異なるように設定されていることが好ましい。
一重巻きのコイルのピッチは、中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３のいずれにおいても０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］の範囲に設定されている。
しかしながら、０．２５≦ｒ３／Ｒ３≦０．７５なる関係式を満たす場合において、個々の周辺フィラメント要素７１，７２，７３の最大外径ｒ0およびコイル長ＬS３は、各周辺フィラメント要素７１，７２，７３から照射面へ照射される照度が一様になるようにするという観点から、最大外径ｒ0およびコイル長ＬS３のうちの少なくとも一方の寸法を同じ大きさにすることが好ましく、いずれの寸法も同じ大きさにすることがさらに好ましい。もっとも、その最大外径ｒ0およびコイル長ＬS３は、周辺フィラメント要素７１，７２，７３の製造工程における加工ばらつきによって、個々の周辺フィラメント要素７１，７２，７３間でばらつく場合がある。
また、各フィラメント要素７０，７１，７２，７３の端のうち、開口部５９側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素７０，７１，７２，７３によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。
さらに、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３［ｍｍ］、および周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３［ｍｍ］は、中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３の両者の寄与によって中心照度を増大させつつ、所望のビーム角（狭角、例えば１０度であって、その許容範囲が７．５度〜１２．５度である）を得て良好な配光特性を実現するために、０．２≦ＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たすことが好ましい。ただし、この場合、各周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３はそれぞれ略等しい。もちろん、「略等しい」とは、上記と同様にコイルの製造工程上におけるばらつきによって、各々のコイル長ＬS３がばらつく場合も含むことを意味している。
つまり、ＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たす場合、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３を周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３に対して適度な範囲で相対的に長くすることができ、照射面における中心部分の周辺領域の照度の増減に大きく寄与する周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３を適度に短くすることができる一方、その分、照射面における中心部分の照度（中心照度）の増減に大きく寄与する中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３をできるだけ長くすることができる。その結果、第一に、周辺フィラメント要素７１，７２，７３による照射面の中心部分に対する照度の増大への寄与を残しつつ、照射面における中心部分の周辺領域の照度を可能な限り低減することができる。第二に、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３の増大によって照射面の中心部分への照度を一層増大させることができる。そして、これらの結果が重なり合って良好な配光曲線を得ることができる。しかしながら、ＬS３／ＬC３＜０．２なる関係式を満たしてしまうと、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３は長くなるものの、反射鏡部５５内における上記中心照度寄与領域から外れる部分も多くなる上、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３に対する周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３の相対的な長さがあまりにも小さくなりすぎ、周辺フィラメント要素７１，７２，７３を設置した効果が著しく減ってしまう。また、ＬS３／ＬC３＞０．９なる関係式を満たす場合では、中央フィラメント要素７０のコイル長ＬC３が周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３に対して相対的に十分長くないので、つまりＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たす場合に比して周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長ＬS３がＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たす場合に比して長くなるので、周辺フィラメント要素７１，７２，７３によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大してしまい、所望のビーム角、特に狭角のビーム角（例えば１０度で、その場合の許容範囲が７．５度〜１２．５度である）が得られなくなる。
また、この場合において、中央フィラメント要素７０と各々の周辺フィラメント要素７１，７２，７３との間の距離Ｄ５は、それぞれ０．１［ｍｍ］〜２．２［ｍｍ］の範囲に設定されていることが好ましい。これにより、中心照度寄与領域内におけるフィラメント体６８の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができ、また点灯中、中央フィラメント要素７０と周辺フィラメント要素７１，７２，７３との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素７０や周辺フィラメント要素７１，７２，７３が断線するのを防止することができる。一方、距離Ｄ５が０．１［ｍｍ］未満の場合、点灯中、中央フィラメント要素７０と周辺フィラメント要素７１，７２，７３との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素７０や周辺フィラメント要素７１，７２，７３が断線するおそれがある。また、距離Ｄ５が２．２［ｍｍ］を超える場合、中心照度寄与領域内におけるフィラメント体６８の密度が小さくなり、中心照度を極めて十分に高くすることができなくなったり、周辺フィラメント要素７１，７２，７３によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大したりするおそれがある。
ここで、フィラメント要素７０，７１，７２，７３を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができる。しかし、このハロゲン電球５３を照明装置５４の反射鏡部５５内に組み込んで使用した際、照射面の中心照度をより大きくするという観点からは、二重巻きコイルや三重巻きコイルに比してコイルのピッチを小さくすることができ、上記中心照度寄与領域内（反射鏡部５５内において中心照度に寄与する領域、すなわち反射鏡部５５内の焦点位置を含むその近傍領域内）におけるフィラメント体６８の密度をより大きくすることができる一重巻きコイルを用いることが好ましい。
以上のとおり本発明の第５の実施の形態にかかるハロゲン電球５３の構成によれば、本発明の第４の実施の形態であるハロゲン電球と同様に、バルブ５６とフィラメント体６８との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フィラメント体６８の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体６８を構成するコイルのタングステン線が細って断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ５６とフィラメント体６８との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、バルブ５６とフィラメント体６８とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、バルブ５６が破損したり、フィラメント体６８の過剰な蒸発によってバルブ５６の内面が黒化したりするのを防止することができる。
特に、中央フィラメント要素７０のコイル長をＬC３［ｍｍ］、周辺フィラメント要素７１，７２，７３のコイル長をＬS３［ｍｍ］とした場合、０．２≦ＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たすことにより、照明装置５４の反射鏡部５５内に組み込まれた状態において、中央フィラメント要素７０および周辺フィラメント要素７１，７２，７３の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素７１，７２，７３による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することができる。
また、特に、中央フィラメント要素７０と各々の周辺フィラメント要素７１，７２，７３との間の距離Ｄ５をそれぞれ０．１［ｍｍ］〜２．２［ｍｍ］の範囲に設定することにより、上記中心照度寄与領域内におけるフィラメント体６８の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができるとともに、点灯中、中央フィラメント要素７０と周辺フィラメント要素７１，７２，７３との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素７０や周辺フィラメント要素７１，７２，７３が断線するのを防止することができる。
なお、上記第５の実施の形態では、３つの周辺フィラメント要素７１，７２，７３を略正三角形を形成するように配列した場合について説明したが、これ以外に、４つの周辺フィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、５つの周辺フィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、６つの周辺フィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記第５の実施の形態では、バルブの形状としてチップオフ部６２、略回転楕円体形状の発光部６３、縮径部６４、筒部６５および封止部６６がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明したが、これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。
さらに、上記第５の実施の形態では、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸ａ３，ｂ３，ｃ３，ｄ３に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイルからなるフィラメント要素７０，７１，７２，７３を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなく、例えば図２８に示すように、長手方向の中心軸ａ３，ｂ３，ｃ３，ｄ３に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイルからなるフィラメント要素７４，７５，７６，７７を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。図２８に示す例でも、各フィラメント要素７４，７５，７６，７７は、バルブ５６の長手方向の中心軸Ｘ３上の点を中心とし、かつ各フィラメント要素７５，７６，７７に外接する円の直径を最大外径ｒ３とする円柱体内に収めることができる。図２８に示すような外形形状を有するフィラメント要素７４，７５，７６，７７から構成されたフィラメント体７８でもこのようにしてその最大外径ｒ３を決定することができる。
（実施の形態６）
次に、図２９に示すように、本発明の第６の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）の反射鏡付きハロゲン電球７９は、ミラー径φ２が３５［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］、例えば５０［ｍｍ］の凹面状の反射鏡８０と、この反射鏡８０の内部に配置された本発明の第１の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）のハロゲン電球３１（ただし、口金３４を除く）と、反射鏡８０の端部に取り付けられた例えばＥ形の口金８１とを備えている。
ハロゲン電球３１のバルブ３２の長手方向の中心軸Ｘ４は、反射鏡４９の光軸Ｙ４と略一致している。
反射鏡８０は、硬質ガラスまたは石英ガラス等からなり、一端部に光を照射する開口部８２を、他端部に筒状のネック部８３をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等からなる回転体の反射面８４が形成されている。反射面８４には必要に応じてファセットを形成してもよい。
開口部８２には、前面ガラス８５が設けられ、かつ公知の止め金具８６によって固定されている。前面ガラス８５の固定方法としては、止め金具８６に代えて公知の接着剤（図示せず）を用いたり、止め金具８６と接着剤とを併用したりすることもできる。もっとも、前面ガラス８５は必ずしも設ける必要はない。
ネック部８３の外側には、口金８１がこのネック部８３のほぼ全体を覆うように設けられ、接着剤８７を介して固着されている。一方、ネック部８３内には、ハロゲン電球３１の封止部４０が挿入され、同じく接着剤８７を介して固着されている。
反射面８４には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等からなる多層干渉膜が形成されている。
以上のとおり本発明の第６の実施の形態にかかる反射鏡付きハロゲン電球７９の構成によれば、本発明の第４の実施の形態であるハロゲン電球と同様に、バルブ３２とフィラメント体４２との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フィラメント体４２の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体４２を構成するコイルのタングステン線が細って断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ３２とフィラメント体４２との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、バルブ３２とフィラメント体４２とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、バルブ３２が破損したり、フィラメント体４２の過剰な蒸発によってバルブ３２の内面が黒化したりするのを防止することができる。
なお、上記第６の実施の形態では、３つのフィラメント要素４６，４７，４８を略正三角形を形成するように配列した場合について説明したが、これ以外に、４つのフィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、５つのフィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、６つのフィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、このとき必要に応じて各フィラメント要素で囲まれた空間内に別のフィラメント要素を、例えばフィラメント要素と同形状、同寸法のもの、または異なる形状、異なる寸法のものをバルブ２の長手方向の中心軸Ｘ４上に略位置するように配置させたフィラメント体を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記第６の実施の形態では、バルブ３２の形状としてチップオフ部３６、略回転楕円体形状の発光部３７、縮径部３８、筒部３９および封止部４０がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明したが、これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。
さらに、上記第６の実施の形態でも、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸ｂ３，ｃ３，ｄ３に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイルからなるフィラメント要素４６，４７，４８を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなく、例えば図２４に示すように、長手方向の中心軸ｂ３，ｃ３，ｄ３に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイルからなるフィラメント要素４９，５０，５１を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。
（実施の形態７）
次に、図３０に示すように、本発明の第７の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）の反射鏡付きハロゲン電球８８は、ミラー径φ３が３５［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］、例えば５０［ｍｍ］の凹面状の反射鏡８９と、この反射鏡８９の内部に配置されたハロゲン電球９０と、反射鏡８９の端部に取り付けられた例えばＥ形の口金９１とを備えている。
ハロゲン電球９０の後述するバルブ１０１の長手方向の中心軸Ｘ５は、反射鏡８９の光軸Ｙ５と略一致している。
反射鏡８９は、硬質ガラスまたは石英ガラス等からなり、一端部に光を照射する開口部９３を、他端部に筒状のネック部９４をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等からなる回転体の反射面９５が形成されている。反射面９５には必要に応じてファセットを形成してもよい。
開口部９３には、前面ガラス９６が設けられ、かつ公知の止め金具（図示せず）、公知の接着剤（図示せず）またはそれらの併用によって固定されている。もっとも、前面ガラス９６は必ずしも設ける必要はない。
ネック部９４の外側には、口金９１がこのネック部９４のほぼ半分を覆うように設けられ、接着剤９７を介して固着されている。一方、ネック部９４内には、ハロゲン電球９０の後述する封止部１００が挿入され、同じく接着剤９７を介して固着されている。
反射面９５には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等からなる多層干渉膜が形成されている。
ハロゲン電球９０は、封止切りの残痕であるチップオフ部９８、略円筒形状の発光部９９、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１００がそれぞれ順次連なって形成された石英ガラスや硬質ガラス等からなるバルブ１０１を有している。バルブ１０１の外面には、必要に応じて可視光透過赤外線反射膜を形成してもよい。
なお、ここで言う「略円筒形状」とは、完全な円筒形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な円筒形状からずれてしまう場合も含むことを意味している。
発光部９９内には、フィラメント体１０２が設けられているとともに、ハロゲン物質と希ガスと、またはハロゲン物資と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されている。
フィラメント体１０２の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線１０３の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線１０３の他端部は、封止部１００に封止されているモリブデン製の金属箔１０４を介して外部リード線１０５の一端部に接続されている。外部リード線１０５の他端部は、バルブ１０１の外部に導出しており、口金９１の端子部分９２ａ，９２ｂにそれぞれ電気的に接続されている。
本実施の形態では、フィラメント体１０２の構成が、実施の形態２におけるフィラメント体６８のそれと同様であるので、フィラメント体１０２を、図２６および図２７を用いて説明する。
フィラメント体１０２は、図２６および図２７に示すように、１つの中央フィラメント要素１０６と３つの周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９とから構成されている。これら中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９は、いずれもタングステン製であって、直線状に伸びた円筒状の一重巻きコイルからなり、かつ各々が電気的に直列に接続されている。この一重巻きコイルを構成しているタングステン線の線径は、０．０１５［ｍｍ］〜０．１００［ｍｍ］、例えば０．０５０［ｍｍ］である。
中央フィラメント要素１０６は、その長手方向の中心軸ａ５が反射鏡８９の光軸Ｙ５上に略位置している。
なお、ここで言う「略位置している」とは、理想的には中心軸ａ５が反射鏡８９の光軸Ｙ５上に完全に位置していることが好ましいが、製造工程における位置合わせ精度のばらつきによって実用上、中心軸ａ５が反射鏡８９の光軸Ｙ５からずれる場合があり、その場合も含むことを意味している。
周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９は、中央フィラメント要素１０６の周りに、その長手方向の中心軸ｂ５，ｃ５，ｄ５が中央フィラメント要素１０６の長手方向の中心軸ａ５と略平行になるように配置されている。また、これら３つの周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９は、図２７に示すように、各々の長手方向の中心軸ｂ５，ｃ５，ｄ５と中央フィラメント要素１０６の長手方向の中心軸ａ５に対して垂直な任意の平面Ｐ５とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、中央フィラメント要素の長手方向の中心軸ａ５上の点を重心（図心）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、中央フィラメント要素１０６と各々の周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９との間の距離Ｄ７は全て略等しく、かつある一つの周辺フィラメント要素１０７（１０８または１０９）とこれと隣り合う二つの周辺フィラメント要素１０８，１０９（１０７，１０８または１０７，１０９）との間の距離Ｄ８はそれぞれ略等しいことを意味している。
なお、ここで言う「略平行」および「略正三角形」とは、フィラメント体１０２の組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しく、実用上、完全な平行からずれた位置関係、および完全な正三角形からずれた形状になり得る場合があり、その場合も含むことを意味している。距離Ｄ７および距離Ｄ８が「略等しい」もこれと同様である。
また、中央フィラメント要素１０６は、図２６に示すように反射面９５を形成している回転体の焦点Ｆ５の位置を含み、かつ中央フィラメント要素１０６の中心軸ａ５上にある中心点Ａ５が上記焦点Ｆ５の位置よりも開口部９３とは反対側に位置するように配置されている。また、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９もこれに準じており、各周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９はそれぞれ反射鏡８９内の後述する点Ｆb５，Ｆc５，Ｆd５（図２６では、点Ｆb５，Ｆc５のみを図示する）の位置を含み、かつ各周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の中心軸ｂ５，ｃ５，ｄ５上にある中心点Ｂ５，Ｃ５，Ｄ５（図２６では、点Ｂ５，Ｃ５のみを図示する）が上記点Ｆb５，Ｆc５，Ｆd５の位置よりも開口部９３とは反対側に位置するように配置されている。ただし、点Ｆb５，Ｆc５，Ｆd５は、反射面９５を形成している回転体の焦点Ｆ５の位置を含むとともに反射鏡８９の光軸Ｙ５に対して垂直に交わる平面Ｑ５と、中心軸ｂ５，ｃ５，ｄ５との交点をそれぞれ示す。一例として、焦点Ｆ５と中心点Ａ５との間の距離は２．３５［ｍｍ］であり、点Ｆb５，Ｆc５，Ｆd５と中心点Ｂ５，Ｃ５，Ｄ５との間の距離はそれぞれ１．２０［ｍｍ］である。このように中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０８を、中央フィラメント要素１０６の中心点Ａ５および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の中心点Ｂ５，Ｃ５，Ｄ５が反射鏡８９の反射面９５の焦点Ｆ５に対して開口部９３とは反対側に位置するように配置することにより、反射鏡８９内における中心照度に寄与する領域、すなわち焦点Ｆ５を含むその近傍領域（以下、「中心照度寄与領域」という。）内でのフィラメント体１０２の密度を大きくすることができ、中心照度を高めることができる。
このようなフィラメント体１０２は、中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９が外径（最大外径）ｒ６［ｍｍ］を有する一つの円柱体内に収まり、この円柱体を、仮想的に中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９を一体化した１つのフィラメントとしてみなすことができる。そうした場合において、バルブ１０１のうち、フィラメント体１０２が位置している部分の最大内径をＲ４［ｍｍ］、１つのフィラメントとみなしたフィラメント体１０２の最大外径をｒ６［ｍｍ］としたとき、後述する理由により、０．２５≦ｒ６／Ｒ４≦０．７５なる関係式を満たすように設定されている。
最大外径ｒ６の大きさは、中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の最大外径ｒ0と隣り合う２つの周辺フィラメント要素の間の距離Ｄ８（または上記距離Ｄ７）を適宜変更することによって調整することができる。中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の最大外径ｒ0は、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS３や、コイルのピッチを適宜変更することによって調整することができる。
ここで、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC５および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS５は、いずれも同じ長さであってもよい。その際、例えば定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球用の場合で、コイル長ＬC５およびコイル長ＬS５は３．０［ｍｍ］〜５．０［ｍｍ］の範囲内に設定されていることが好ましい。また、各々の周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS５は全て同じであるものの、コイル長ＬC５とコイル長ＬS５とは異なっていてもよい。その際、例えば定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球用の場合で、コイル長ＬC５が３．５［ｍｍ］〜１５．０［ｍｍ］の範囲内に、コイル長ＬS５が１．５［ｍｍ］〜４．５［ｍｍ］の範囲内に設定されていることが好ましい。さらに、コイル長ＬC５とコイル長ＬS５とは異なり、かつ各々の周辺フィラメント要素のコイル長ＬS５もそれぞれ異なっていてもよい。その際、例えば定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球用の場合で、コイル長ＬC５が３．５［ｍｍ］〜１５．０［ｍｍ］の範囲内に設定され、コイル長ＬS５がいずれも１．５［ｍｍ］〜４．５［ｍｍ］の範囲内でそれぞれ異なるように設定されていることが好ましい。一重巻きのコイルのピッチは、中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のいずれにおいても０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］の範囲に設定されている。
しかしながら、個々の周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の最大外径ｒ0およびコイル長ＬS５は、各周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９から照射面へ照射される照度が一様になるようにするために、最大外径ｒ0およびコイル長ＬS５のうちの少なくとも一方の寸法を同じ大きさにすることが好ましく、いずれの寸法も同じ大きさにすることがさらに好ましい。もっとも、その最大外径ｒ0およびコイル長ＬS５は、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の製造工程における加工ばらつきによって、個々の周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９間でばらつく場合がある。
また、フィラメント要素１０６，１０７，１０８，１０９の開口部９３側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素１０６，１０７，１０８，１０９によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。
さらに、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC５［ｍｍ］、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS５［ｍｍ］は、後述する理由により、０．２≦ＬS５／ＬC５≦０．９なる関係式を満たすことが好ましい。ただし、各周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS５はそれぞれ略等しい。もちろん、「略等しい」とは、上記と同様にコイルの製造工程上におけるばらつきによって、各々のコイル長ＬS５がばらつく場合も含むことを意味している。
その場合において、中央フィラメント要素１０６と各々の周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９との間の距離Ｄ７は、それぞれ０．１［ｍｍ］〜２．２［ｍｍ］の範囲に設定されていることが好ましい。これにより、反射鏡８９内における中心照度に寄与する上記中心照度寄与領域内におけるフィラメント体１０２の密度をより大きくすることができ、中心照度を一層高めることができ、また点灯中、中央フィラメント要素１０６と周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素１０６や周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９が断線するのを防止することができる。一方、上記Ｄ７が０．１［ｍｍ］未満の場合、点灯中、中央フィラメント要素１０６と周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素１０６や周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９が断線するおそれがある。また、上記Ｄ７が２．２［ｍｍ］を超える場合、上記中心照度寄与領域内に位置するフィラメント体１０２の密度が小さくなり、中心照度を十分に高めることができなくなったり、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９によって照射面の中心部分の周辺領域の照度が増大し、所望のビーム角、特に狭角のビーム角（例えば１０度で、その場合の許容範囲が７．５度〜１２．５度である）が得られなくなったりするおそれがある。
ここで、中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができるが、中心照度をより大きくするという観点からは、二重巻きコイルや三重巻きコイルに比してピッチを小さくすることができ、反射鏡８９内における中心照度に寄与する上記中心照度寄与領域内に位置するフィラメント体１０２の密度をより大きくすることができる一重巻きコイルを用いることが好ましい。
次に、バルブ１０１のうち、フィラメント体１０２が位置している部分の最大内径をＲ４［ｍｍ］、フィラメント体１０２の最大外径をｒ６［ｍｍ］とした場合、０．２５≦ｒ６／Ｒ４≦０．７５なる関係式を満たすように規定した理由について説明する。
まず、上記した定格電力６５［Ｗ］の反射鏡付きハロゲン電球８８において、バルブ１０１のうち、フィラメント体１０２が位置している部分の最大内径Ｒ４を９［ｍｍ］と一定にし、フィラメント体１０２の最大外径ｒ６［ｍｍ］を、隣り合う二つの周辺フィラメント要素の距離Ｄ８を適宜変えることによって表４に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ１０本ずつ作製した。そして、各々作製したものを定格電力で点灯させ、３５００時間点灯経過時までと４０００時間点灯経過時までとにフィラメント体１０２が断線したものの本数、およびフィラメント体１０２が断線しなかったもののうち、４０００時間点灯経過時においてバルブ６９の内面に黒化が発生したものの本数についてそれぞれ調べたところ、同じく表４に示すとおりの結果が得られた。
なお、表４中、「断線の有無」欄において、分母が全サンプル数を、分子が全サンプル数のうちフィラメント体１０２が断線したものの本数をそれぞれ示している。また、「黒化の有無」欄についても、分母が全サンプル数のうち断線しなかったものの数を、分子が断線しなかったサンプル数のうちバルブ１０１の内面に黒化が発生したものの本数をそれぞれ示している。ただし、黒化の判定は、目視においてバルブ１０１の内面に黒い着色物が付着していることを確認できた場合を「黒化有り」と判定している。
また、点灯方法としては、５．５時間点灯、０．５時間消灯を１サイクルとしてこれを繰り返した。「点灯経過時間」とはその点灯時間の累積時間である。
また、作製した各サンプルにおいて、中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９はいずれもピッチが０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］、最大外径ｒ0が０．６５［ｍｍ］の一重巻きコイルからなる。ただし、中央フィラメント要素のコイル長ＬC５は５．７［ｍｍ］、周辺フィラメント要素のコイル長ＬS５は３．４［ｍｍ］である。
Figure 2008288218
表４から明らかなように、０．２５≦ｒ６／Ｒ４≦０．７５なる関係式を満たす場合、例えばｒ６／Ｒ４＝（０．２５，０．３５，０．５０，０．７５）の場合、いずれのサンプルについても３５００時間点灯経過時までフィラメント体１０２が断線したものはなく、またバルブ１０１の内面が黒化したものもなかった。特に、０．３５≦ｒ６／Ｒ４≦０．７５なる関係式を満たす場合、例えばｒ６／Ｒ４＝（０．３５，０．５０，０．７５）の場合、いずれのサンプルについても４０００時間点灯経過時までフィラメント体１０２が断線したものはなかった。
一方、０．２５＞ｒ６／Ｒ４なる関係式を満たす場合、例えばｒ６／Ｒ４＝（０．２０）の場合、１０本中６本のサンプルは４０００時間点灯経過時までにフィラメント体１０２が断線してしまったが、断線せずに残った４本のサンプルはいずれもバルブ１０１の内面に黒化が発生していなかった。また、ｒ６／Ｒ４＞０．７５なる関係式を満たす場合、例えばｒ６／Ｒ４＝（０．８０）の場合、１０本中全てのものにおいて４０００時間点灯経過時までにフィラメント体１０２が断線したものはなかったものの、１０本中全てのものにおいてバルブ１０１の内面に黒化が発生していた。
このような結果となった理由については上述したとおりである。
したがって、バルブ１０１のうち、フィラメント体１０２が位置している部分の最大内径をＲ４［ｍｍ］、フィラメント体１０２の最大外径をｒ６［ｍｍ］とした場合、バルブ１０１の内面が黒化するのを防止しつつ、フィラメント体１０２の断線を防止し、長寿命化を図るために、０．２５≦ｒ６／Ｒ４≦０．７５なる関係式を満たせばよいことがわかった。特に、一層の長寿命化を図るために、０．３５≦ｒ６／Ｒ４≦０．７５なる関係式を満たせばよいことがわかった。
次に、中央フィラメント要素１０６のコイル長をＬC５［ｍｍ］、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長をＬS５［ｍｍ］とした場合、０．２≦ＬS５／ＬC５≦０．９なる関係式を満たすように規定した理由について説明する。
まず、上記した定格電力６５［Ｗ］の反射鏡付きハロゲン電球８８について、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３、および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS３を表５に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ５本ずつ作製した。そして、各々作製したものを定格電力で点灯させ、そのビーム角（度）および中心照度［ｌｘ］を調べたところ、表５および図３１（ＬS３／ＬC３とビーム角との関係）に示すとおりの結果が得られた。また、代表的な配光曲線としてＬS３／ＬC３＝０．９の場合のものを図３２に、ＬS３／ＬC３＝０．６の場合のものを図３３にそれぞれ示した。
なお、作製した各サンプルにおいて、バルブ１０１のうち、フィラメント体１０２が位置している部分の最大内径Ｒは９．０［ｍｍ］である。中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９はいずれも一重巻きコイルからなり、そのピッチが０．０５［ｍｍ］〜０．０７［ｍｍ］、最大外径ｒ0が０．６５［ｍｍ］である。また、フィラメント体１０２の最大外径ｒ６は４．５０［ｍｍ］である。距離Ｄ７は１．２７５［ｍｍ］である。
また、表５中、「ビーム角」は５本のサンプルの平均値を示す。ビーム角は狭角タイプとして現在市販されているものの主流である１０度（許容範囲：７．５度〜１２．５度）を評価基準とした。
さらに、「中心照度」は５本のサンプルの平均値を示す。現在、市販されているビーム角１０度の定格電力６５［Ｗ］（定格電圧１１０［Ｖ］）の反射鏡付きハロゲン電球（以下、「従来品」という）では、その中心照度が例えば６５００［ｌｘ］（中心光度換算で６５００［ｃｄ］）である。そこで、評価基準としては、市場からの要望等を考慮し、従来品の中心照度（６５００［ｌｘ］）に対して約１０％増し、つまり７２００［ｌｘ］（中心光度換算で７２００［ｃｄ］）以上を評価基準とした。
Figure 2008288218
表５から明らかなように、０．２≦ＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たす場合、例えばＬS３／ＬC３＝（０．２，０．３，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９）の場合、その中心照度は従来品の中心照度（６５００［ｌｘ］）を越える８５００［ｌｘ］（中心光度換算で８５００［ｃｄ］）以上であり、しかもそのビーム角は７．５度〜１２．５度の範囲にあり、いずれも上記した評価基準を満たすことがわかった。このことは図３２および図３３に示す配光曲線からも明らかであり、照射面における中心部分の照度は高く、照射光がその中心部分の周辺領域へ広がっていない。
一方、ＬS３／ＬC３＞０．９なる関係式を満たす場合、例えばＬS３／ＬC３＝（１．０）の場合、その中心照度は従来品の中心照度（６５００［ｌｘ］）を越えており上記した評価基準を満足するものの、そのビーム角は１３．０度であって上記した評価基準を満たさないことがわかった。また、ＬS３／ＬC３＜０．２なる関係式を満たす場合、例えばＬS３／ＬC３＝（０，０．１）の場合、そのビーム角は７．５度であって上記した評価基準を満足するものの、その中心照度は上記した評価基準を満たさないことがわかった。
このような結果となった理由については次のように考えられる。
つまり、ＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たし、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３を周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS３に対して適度な範囲で相対的に長くすることにより、照射面における中心部分の周辺領域の照度の増減に大きく寄与する周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイルＬS３を適度に短くすることができる一方、その分、照射面における中心部分の照度（中心照度）の増減に大きく寄与する中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３をできるだけ長くすることができる。その結果、第一に、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９による照射面の中心部分に対する照度の増大への寄与を残しつつ、照射面における中心部分の周辺領域の照度を可能な限り低減することができる。第二に、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３の増大によって照射面の中心部分への照度を一層増大させることができる。そして、これらの結果が重なり合って図３２および図３３に示すような良好な配光曲線が得られたと考えられる。しかしながら、ＬS３／ＬC３＜０．２なる関係式を満たしてしまうと、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３は長くなるものの、反射鏡８９内における中心照度寄与領域から外れる部分も多くなる上、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３に対する周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS３の相対的な長さがあまりにも小さくなりすぎ、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９を設置した効果が著しく減ってしまったと考えられる。一方、ＬS３／ＬC３＞０．９なる関係式を満たす場合では、中央フィラメント要素１０６のコイル長ＬC３が周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長ＬS３に対して相対的に十分長くないので、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大してしまい、所望のビーム角が得られなかったと考えられる。
したがって、中央フィラメント要素１０６のコイル長をＬC３［ｍｍ］、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長をＬS３［ｍｍ］とした場合、中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の両者の寄与によって中心照度を増大させつつ、所望のビーム角（狭角）を得て良好な配光特性を実現するために、０．２≦ＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たせばよいことがわかった。
以上のとおり本発明の第７の実施の形態にかかる反射鏡付きハロゲン電球８８の構成によれば、上記した本発明の第４の実施の形態であるハロゲン電球３１と同様に、バルブ１０１とフィラメント体１０２との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フィラメント体１０２の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体１０２を構成するコイルのタングステン線が細って断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ１０１とフィラメント体１０２との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、バルブ１０１とフィラメント体１０２とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、バルブ１０１が破損したり、フィラメント体１０２の過剰な蒸発によってバルブ１０１の内面が黒化したりするのを防止することができる。
特に、中央フィラメント要素１０６のコイル長をＬC３［ｍｍ］、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９のコイル長をＬS３［ｍｍ］とした場合、０．２≦ＬS３／ＬC３≦０．９なる関係式を満たすことにより、中央フィラメント要素１０６および周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することができる。
また、特に、中央フィラメント要素１０６と各々の周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９との間の距離Ｄ７をそれぞれ０．１［ｍｍ］〜２．２［ｍｍ］の範囲に設定することにより、上記中心照度寄与領域内におけるフィラメント体１０２の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができるとともに、点灯中、中央フィラメント要素１０６と周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素１０６や周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９が断線するのを防止することができる。
なお、上記第７の実施の形態では、３つの周辺フィラメント要素１０７，１０８，１０９を略正三角形を形成するように配列した場合について説明したが、これ以外に、４つの周辺フィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、５つの周辺フィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、６つの周辺フィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記第７の実施の形態では、バルブ１０１の形状としてチップオフ部９８、略円筒形状の発光部９９および封止部１００がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明したが、これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部、筒部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。
さらに、上記第７の実施の形態では、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸ａ５，ｂ５，ｃ５，ｄ５に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイルからなるフィラメント要素１０６，１０７，１０８，１０９を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなく、例えば図２８に示すように、長手方向の中心軸ａ５，ｂ５，ｃ５，ｄ５に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイルからなるフィラメント要素７４，７５，７６，７７を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。
（実施の形態８）
次に、本発明の第８の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第６の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球３１が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。
照明器具には、通常、平面状もしくは曲面状の反射板、または凹面状の反射鏡部が形成されている。ハロゲン電球３１から放射された放射光は、反射板または反射鏡部に反射され、照明器具の光照射開口部から照射される。
このような本発明の第８の実施の形態にかかる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。
（実施の形態９）
次に、本発明の第９の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第５の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球５３が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。
照明器具には、その反射面が回転楕円面または回転放物面等からなる凹面状の反射鏡部が形成されている。もっとも、反射鏡部は、照明器具に固定されて取り替え不可能なものであってもよく、使用用途等に合わせて取り替え可能なものであってもよい。ハロゲン電球５３から放射された放射光は、反射鏡部に反射され、照明器具の光照射開口部から照射される。
このような本発明の第９の実施の形態にかかる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。
（実施の形態９）
次に、本発明の第１０の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第６の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］の反射鏡付きハロゲン電球７９が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。
このような本発明の第１０の実施の形態にかかる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。
（実施の形態１１）
次に、本発明の第１１の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第７の実施の形態である定格電力６５［Ｗ］の反射鏡付きハロゲン電球８８が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。
このような本発明の第１１の実施の形態にかかる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。
なお、上記各実施の形態では、定格電力６５［Ｗ］のハロゲン電球を用いた場合について説明したが、これに限らず、例えば定格電力２０［Ｗ］〜１５０［Ｗ］のハロゲン電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記各実施の形態では、ハロゲン電球を用いた場合について説明したが、この種のハロゲン電球に代えて公知の種々の白熱電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができるものである。
本発明は、多重巻きコイルを用いることなく、発光体をコンパクト化することができ、集光効率を向上させることができ、その製造が容易となって量産性が高く、また、中心照度を増大させつつ、特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができ、一般照明用、特に店舗照明用途の管球に要求される小型化の要請ならびに陳列商品を際立たせるという要請に応えることができ、さらに、長寿命化を図ることができるので、当該管球のライフサイクルを延長させ、電球交換の不便を軽減でき、その産業上の利用可能性は非常に広く、且つ大きい。
参考形態１において、ハロゲン電球が反射鏡を備えた照明器具に組み込まれてなる照明装置の一部を切り欠いた概略構成図である。 参考形態１において、照明装置に組み込み予定のハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。 参考形態１におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持するリード線およびサポート線を示した概略斜視図である。 参考形態１においてハロゲン電球のバルブ内に設けられているフィラメント体およびそれを支持するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図である。 参考形態１におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。 参考形態２におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持するリード線およびサポート線を示した概略斜視図である。 参考形態２におけるハロゲン電球のバルブ内に設けられているフィラメント体およびそれを支持するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図である。 参考形態２におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。 参考形態１および参考形態２のフィラメント体における中心照度とフィラメント要素（コイル）巻き軸間距離との関係をシミュレーション試験の結果から示した特性図である。 参考形態２の３本のフィラメント要素を有するフィラメント体において中心照度とフィラメント要素（コイル）巻き軸間距離との関係をシミュレーション試験の結果から示した特性図である。 参考形態２の３本のフィラメント要素を有するフィラメント体においてフィラメント要素同士の間隙と中心照度との関係を実測試験の結果から示した特性図である。 参考形態２の３本のフィラメント要素を有するフィラメント体においてフィラメント要素同士の間隙とビーム角との関係を実測試験の結果から示した特性図である。 参考形態２の中心照度および配光特性評価試験に用いられた各サンプルについて、コイル軸に垂直な平面におけるコイル配置を模式的に示した概略構成図である。 参考形態３における反射鏡付きハロゲン電球の概略断面図である。 実施の形態１における反射鏡付きハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。 実施の形態１における反射鏡付きハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向に切断した概略断面図である。 実施の形態１における反射鏡付きハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。 実施の形態１の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素の軸方向長さとの比と、ビーム角との関係を示す特性図である。 実施の形態１の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素軸方向長さの比が０．９であるときの配光曲線を示した特性図である。 実施の形態１の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素の軸方向長さの比が０．６であるときの配光曲線を示した特性図である。 実施の形態４におけるハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。 実施の形態４におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向に切断した概略断面図である。 実施の形態４におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。 実施の形態４におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体の他のバリエーションをバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。 実施の形態５において、ハロゲン電球が反射鏡を備えた照明器具に組み込まれてなる照明装置の一部を切り欠いた概略構成図である。 実施の形態５ならびに実施の形態８におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向に切断した概略断面図である。 実施の形態５ならびに実施の形態８におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。 実施の形態５におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体の他のバリエーションを光軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。 実施の形態６における反射鏡付きハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。 実施の形態７における反射鏡付きハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。 実施の形態７の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素のそれとの比と、ビーム角との関係を示す特性図である。 実施の形態７の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向の長さと周辺フィラメント要素の軸方向の長さとの比が０．９であるときの配光曲線を示した特性図である。 実施の形態７の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向の長さと周辺フィラメント要素の軸方向の長さとの比が０．６であるときの配光曲線を示した特性図である。 従来の反射鏡付きハロゲン電球における配光曲線を示した特性図である。
符号の説明
１，７９，８８ 反射鏡付きハロゲン電球
２，８０，８９，１１２，１３８ 反射鏡
３，３１，５３，９０，１１４，１３９ ハロゲン電球
４，３４，８１，９１，１１６，１４０ 口金
４ａ，４ｂ，３５ａ，３５ｂ，９２ａ，９２ｂ，１１７ａ，１１７ｂ，１４１ａ，１４１ｂ 端子部分
５，５７，５９，８２，９３，１１１，１４３ 開口部
６，８３，９４，１４４ ネック部
７，６１，８４，９５，１１９，１４５ 反射面
８，６０，８５，９６，１１８，１４６ 前面ガラス
９，３３，８７，９７，１２１，１４７ 接着剤
１０，３６，６２，９８，１２２，１４９ チップオフ部
１１，３７，６３，９９，１２３，１５０ 発光部
１２，４０，６６，１００，１２０，１４８ 封止部
１３，３２，５６，１０１，１１５，１４２ バルブ
１４，４２，５２，６８，７８，１０２ フィラメント体
１５，４３，６９，１０３ 内部リード線
１６，４４，１０４，１２９ 金属箔
１７，４５，１０５，１２８ 内部リード線
１８ 組立体
１９，７０，７４，１０６ 中央フィラメント要素
２０，２１，２２，７１，７２，７３，７５，７６，７７，１０７，１０８，１０９ 周辺フィラメント要素
３８，６４，１２４ 縮径部
３９，６５，１２５ 筒部
４１，６７，１２６ 可視光透過赤外線反射膜
４６，４７，４８，４９，５０，５１ フィラメント要素
５４，１１０，１３７ 照明装置
５５ 反射鏡部
５８，１１３ 照明器具
８６ 止め金具
１２７，１３５，１３６ フィラメント体
１３０ 外部リード線
１３１，１３２，１３３，１３４ コイル（フィラメント要素）
２２８ サポート線
３２８ ステムガラス

Claims (17)

  1. 凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置された管球とを備え、
    前記管球はバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有し、
    前記フィラメント体は、長手方向の中心軸が前記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、前記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、
    前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面との交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形が形成されるように、配列されており、
    前記中央フィラメント要素の長手方向の長さＬCと、前記周辺フィラメント要素の長手方向の長さＬSとが、ＬS／ＬＣが０．２以上０．９以下となるように、調整されていることを特徴とする反射鏡付き管球。
  2. 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離Ｄ１［ｍｍ］はそれぞれ０．１［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１記載の反射鏡付き管球。
  3. 照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、前記管球はバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有しており、
    前記フィラメント体は、前記管球が前記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が前記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、前記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、
    前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、
    前記中央フィラメント要素の長手方向の長さＬCと、前記周辺フィラメント要素の長手方向の長さＬS［ｍｍ］とが、Ｌｓ／Ｌｃが０．２以上０．９以下となるように調整されて
    いることを特徴とする管球。
  4. 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離Ｄ１［ｍｍ］はそれぞれ０．１［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項３記載の反射鏡付き管球。
  5. 請求項１または請求項２に記載の反射鏡付き管球が照明器具に取り付けられていることを特徴とする照明装置。
  6. 内部に反射鏡部を有する照明器具と、前記反射鏡部内に組み込まれた請求項３または請求項４に記載の管球とを備えていることを特徴とする照明装置。
  7. バルブと、このバルブの内部に配置され、かつ少なくとも３つの直線状のフィラメント要素を有するフィラメント体とを備え、
    前記フィラメント要素は、その長手方向の中心軸が前記バルブの長手方向の中心軸と略平行であり、かつ前記バルブの長手方向の中心軸を囲むように林立した状態であって、各々の前記フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記バルブの長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記バルブの長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、
    前記バルブのうち、前記フィラメント体が位置している部分の最大内径Ｒと、前記フィラメント体の最大外径ｒとが、ｒ／Ｒが０．２５以上０．７５以下となるように調整されていることを特徴とする管球。
  8. 照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、前記管球はバルブとこのバルブの内部に配置されたフィラメント体とを有しており、
    前記フィラメント体は、前記管球が前記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が前記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、前記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、
    前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、
    前記バルブのうち、前記フィラメント体が位置している部分の最大内径Ｒと、前記フィラメント体の最大外径ｒとが、ｒ/Ｒが０．２５以上０．７５以下となるように調整されていることを特徴とする管球。
  9. 前記中央フィラメント要素の長手方向の長さＬCと、前記周辺フィラメント要素の長手方向の長さＬSとが、Ｌｓ/Ｌｃが０．２以上０．９以下となるように調整されていることを特徴とする請求項８記載の管球。
  10. 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離Ｄ1はそれぞれ０．１［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項９記載の管球。
  11. 凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置された請求項７記載の管球とを備え、前記管球のバルブの長手方向の中心軸と前記反射鏡の光軸とが略同一軸上に位置していることを特徴とする反射鏡付き管球。
  12. 凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有している管球とを備え、
    前記フィラメント体は、長手方向の中心軸が前記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、前記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも３つの周辺フィラメント要素とを有しており、
    前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、
    前記バルブのうち、前記フィラメント体が位置している部分の最大内径Ｒと、前記フィラメント体の最大外径ｒとが、ｒ/Ｒが０．２５以上０．７５以下となるように調整されていることを特徴とする反射鏡付き管球。
  13. 前記中央フィラメント要素の長手方向の長さＬCと、前記周辺フィラメント要素の長手方向の長さＬSとが、Ｌｓ/Ｌｃが０．２以上０．９以下となるように調整されていることを特徴とする請求項１２記載の反射鏡付き管球。
  14. 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離Ｄ1はそれぞれ０．１［ｍｍ］以上２．２［ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１３記載の反射鏡付き管球。
  15. 請求項７記載の管球が照明器具に取り付けられていることを特徴とする照明装置。
  16. 内部に反射鏡部を有する照明器具と、前記反射鏡部内に組み込まれた請求項２２から請求項２４のいずれかに記載の管球とを備えていることを特徴とする照明装置。
  17. 請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の反射鏡付き管球が照明器具に取り付けられていることを特徴とする照明装置。
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