JP2009087680A - ハロゲン電球及び反射鏡付きハロゲン電球 - Google Patents

Abstract

【課題】高効率化を図ることができる新規構成のハロゲン電球及び当該ハロゲン電球を用いた反射鏡付きハロゲン電球を提供することを目的とする。
【解決手段】ハロゲン電球は、定格電圧が１２Ｖであって、バルブと当該バルブ内に配された発光体（フィラメント体５１）とを備える。前記フィラメント体５１は、フィラメント線を略扁平形状に一重に巻回してなるフィラメントコイルをその中央で折り返して構成されるフィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂを二つ有し、当該二つのフィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂの横断面形状は、仮想の長軸と短軸とを有する扁平な形状をすると共に、それぞれのフィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂは、前記長軸が略平行する状態で隣接している。
【選択図】図３

Description

本発明はハロゲン電球及び反射鏡付きハロゲン電球に関する。

ハロゲン電球は、バルブと当該バルブ内に配された発光体とを備え、例えば、凹面状の反射鏡内に組み込まれて使用される。このような反射鏡付ハロゲン電球は、例えば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。
ハロゲン電球は、定格電圧が１２Ｖと１００Ｖとの二種類に大別でき、特に、１２Ｖのハロゲン電球は、１００Ｖのハロゲン電球に比べて、発光体が小さいため、反射鏡付ハロゲン電球をスポットライト用光源として使用した際に、照射されている領域と、照射されていない領域との境界が、１００Ｖのハロゲン電球よりも明確になる特徴を有している（例えば、特許文献１〜３）。
国際公開第２００３／０７５３１７号パンフレット 特開２００１−３４５０７７号公報 特開２００２−０６３８６９号公報

近年、高効率なハロゲン電球が要求されるようになったが、１２Ｖのハロゲン電球は、通常、その発光体として一本のフィラメント線を外観形状が円筒状の一重巻きにしたフィラメントコイルが用いられ、この構成のハロゲン電球の高効率化は、長年に亘って検討・改善されており、これ以上向上させるのが困難な状況にある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高効率化を図ることができる新規構成のハロゲン電球及び当該ハロゲン電球を用いた反射鏡付きハロゲン電球を提供することを目的とする。

本発明に係るハロゲン電球は、バルブと当該バルブ内に配された発光体とを備え、定格電圧が１２Ｖであるハロゲン電球において、前記発光体は、フィラメント線を一重巻きしてなるフィラメントコイル部を複数有し、それぞれのフィラメントコイル部の横断面形状は、仮想の長軸と短軸とを有する扁平な形状をすると共に、それぞれのフィラメントコイル部は、前記長軸が略平行する状態で隣接していることを特徴としている。

ここで、複数のフィラメントコイル部は、一つのフィラメントコイルを折り返して互いに対向する部分をフィラメントコイル部としても良いし、複数のフィラメントコイルを形成して、互いに対向させた当該フィラメントコイルをフィラメントコイル部としても良い。
さらに、発光体は、複数のフィラメントコイル部をリード線で電気的に接続したものでも良いし、リード線をコイル状にしたもので電気的に接続したものでも良い。

本発明に係るハロゲン電球は、上記構成により、従来の円筒状のフィラメントコイルにより構成した発光体における横断面での外径を略同じ寸法にした場合に、扁平形状の発光体の方が発光体の全長を短くすることができる。これにより、本発明に係るハロゲン電球を従来の発光体よりも点光源に近づけることができ、当該ハロゲン電球を反射鏡に組み込むと、反射鏡の集光効率が向上し、結果として、高効率なハロゲン電球が得られる。

また、前記複数のフィラメントコイル部は、それぞれのフィラメントコイル部のコイル軸心が略平行な状態で隣接していることを特徴とする。これにより、発光体における横断面における寸法（発光体の太さである。）の大型化を防ぐことができる。
また、前記複数のフィラメントコイル部は二つあり、フィラメント線を一重巻きしてなるフィラメントコイルを略中央で折り返して形成される対向する部分が前記二つのフィラメントコイル部となることを特徴としている。これにより、発光体を一つのフィラメントコイルで構成することができ、容易に実施することができる。

一方、本発明に係る反射鏡付きハロゲン電球は、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置されたハロゲン電球とを備え、前記ハロゲン電球は、上記構成のハロゲン電球であり、前記ハロゲン電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している。本構成によると、上述の理由により、ハロゲン電球を従来の発光体よりも点光源に近づけることができ、結果として、高効率なハロゲン電球が得られる。

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＞
１．照明装置
図１は、実施の形態１に係るハロゲン電球を有する照明装置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照明として用いられる。照明装置１０は、照明器具１２と照明用ハロゲン電球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、例えば、横断面形状が多角形や楕円形等の筒状の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、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。

また、多層干渉膜２２に代えてアルミニウムやクロム等からなる金属膜で反射面を構成することもできる。反射鏡１８のミラー径（外径）は１００［ｍｍ］であり、ビームの開き（ビーム角）が、狭角（約１０［°］）のものである（数値は一例である）。なお、反射面には必要に応じてファセットを形成しても良い。
反射鏡１８は、基体２０の開口部（光照射開口部）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、ハロゲン電球１４を取替えるようにしても構わない。
２．ハロゲン電球
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、図１に示すように、ハロゲン電球１４の後述するバルブ２６の中心軸Ｂと反射鏡１８の光軸Ｒとが略同軸上に位置することとなる（中心軸Ｂと光軸Ｒとが略一致することとなる）。

ハロゲン電球１４は、定格電圧が１２[Ｖ]で、かつ定格電力が１５[Ｗ]以上１００［Ｗ］以下、例えば、５０［Ｗ］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、フィラメント体（本発明の「発光体」に相当する。）５１と、前記フィラメント体５１を内部に収納し且つ気密封止されたバルブ２６と、バルブ２６の後述する封止部３６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、フィラメント体５１を収納するフィラメント体収納部３４、及び公知のピンチシール法によって形成された封止部３６がこの順に連なった構造をしている。
ここで、フィラメント体５１は、一本のフィラメント線（図４の「５０」である。）を一重に巻いてなるフィラメントコイル５５をＶ字状に折り曲げたものが使用され、折り曲げることにより互いに対向するようになった部分に、図３に示すようなフィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂを有する。なお、本明細書では、フィラメントコイルは、特に言及していない場合は、一重に巻いてなるフィラメントコイルを指すものとし、フィラメントコイル部も同様に、一重に巻かれたフィラメントコイルの一部分、複数部分又は全部分を指すものとする。

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、チップオフ部を備えない構造としても良いし、フィラメント体収納部と封止部との間に円筒状をした円筒部を有する構造としても良い。
なお、フィラメント体収納部３４（及びチップオフ部３２）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それぞれ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５１（正確にはフィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂである。）から蒸発したその構成物質（例えば、タングステンである。）を再びフィラメント体５１に戻し、バルブ２６の黒化を防止するためのものである。

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。
封止部３６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３６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３６の表面を凹凸にして、当該表面積を増やし、封止部３６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、そして他の金属箔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。

金属箔４０の他端部には、フィラメント体５１を構成するフィラメント線の一端が、金属箔４２の他端部にはフィラメント線の他端が、それぞれ接合されて電気的に接続されている。
なお、本発明では、フィラメント線として、線径が０．０７［ｍｍ］以上 ０．３０［ｍｍ］以下の範囲のもの、たとえば、０．１７［ｍｍ］程度のものを使用することができ、フィラメント線の両端部分が封止支持されることで、例えば、定格電圧が１００［Ｖ］でのフィラメント体のようにリード部を介して保持されることなく、フィラメント体５１が保持される。
３．フィラメント体
図３に、フィラメント体５１が封止部３６で支持されている状態を示す斜視図を示す。

フィラメント体５１は、本実施の形態１では、一本のフィラメント線を扁平形状に一重に巻回させてなるフィラメントコイル５３一つで構成されている。
フィラメント体５１は、図３に示すように、扁平な横断面をした筒形状にフィラメント線が巻かれたフィラメントコイル５３を、当該フィラメントコイル５３の長手方向（コイル軸心の延伸方向である。）の略中央部５３Ｃで略Ｖ字状に屈曲させ、フィラメントコイル５３の両端から延出しているフィラメント線の端部部分５３Ａ，５３Ｂが封止部に封着されている。

フィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂは、フィラメントコイル５３の中央部５３Ｄの長手方向の両側部分であって、フィラメントコイル５３を前記中央部５３Ｃで略Ｖ字状に屈曲させることで互いに対向する部分に存在する。
また、フィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂは、その横断面形状が仮想短軸と仮想長軸とを有する扁平形状（ここでは、後述するトラック形状である。）をし、前記仮想長軸同士が平行して対向する状態となっている。

本例で示す略Ｖ字状は、封止部３６側に開いている。ここで、「略Ｖ字状」とは、厳密に文字「Ｖ」の形状を意味していないことは言うまでもなく、フィラメントコイルを鋭角に屈曲させた際に必然的に形成されるおおよその形状を意味するものである。したがって、屈曲部も丸みを帯びていることは勿論であり、屈曲部から端部に至る部分も完全に直線である必要はなく、若干湾曲している状態を含むものである。また、鋭角に屈曲させず、積極的に円弧状に屈曲させて、全体的に略Ｕ字状とすることも可能である。
４．フィラメントコイル
フィラメントコイル５３として、扁平な筒状に一重に巻回されてなるコイル（以下、「扁平コイル」という。）を採用したのは、以下の理由による。すなわち、円筒状に一重に巻回されてなるフィラメントコイル（以下、所謂「円筒コイル」であり、従来の発光体を構成するフィラメントコイルである。）と比較して、横断面形状において、本発明に係る長軸長と、従来技術に係る円筒の直径とが略等しく、さらに横断面形状において、前記直径を一辺とする正方形状内に複数の扁平コイルが対向して配される（より具体的には、短軸長を前記直径の半分よりも小にする。）ように本発明に係るフィラメント体を構成した場合に、一ターン当たりの素線長を長くすることができる関係上、タングステン線の長さが同じであれば、フィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂの全長（コイル軸心方向の寸法）を短縮でき、もって、反射鏡の光軸方向（バルブ中心軸）におけるフィラメントコイルのコンパクト化が図れることとなるからである。

なお、フィラメント体のコンパクト化を図ることで、点光源に近づき、反射鏡に組み込んだ際の集光効率が向上して、反射鏡から反射（照射）される光束が増加する、つまり、ハロゲン電球の高効率化を図ることができる。
図４は、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。
扁平コイルであるフィラメントコイル５３は、以下のようにして作製される。すなわち、図４に示すように、円柱状をした芯線（マンドレル）５９を複数本（図示例では４本）、平行かつ一列に密着させて並べたものの外周に、タングステンからなるフィラメント線５０を所定の等ピッチ（一様ピッチ）で巻回する。

そして、巻回した状態で、焼成して、巻回されたフィラメント線の形状安定化（タングステンの再結晶化）を行う。その後、芯線５９を溶解して作製し、再度、焼成して、扁平コイルを構成するフィラメント線内に残留する応力を緩和・除去し、コイル軸心の延長方向から当該コイルを見ると長円形状をした扁平コイルを得ることができる。
フィラメント線５０は、タングステンを主成分とし、酸化カリウム等がドープ材として添加されている。また、フィラメント線５０の径は、例えば０.１７２７［ｍｍ］で、前記所定の等ピッチは、例えば０.２９４［ｍｍ］に設定されている。

なお、図４の方法で形成されたフィラメントコイル５３は、そのコイル軸心の延伸方向から見て、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５９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５９の本数で、扁平の度合い（扁平率）を調整することができる。
＜実施の形態２＞
実施の形態１に係るフィラメントコイル５３は、その横断面形状がトラック形状（長円形状）の扁平形状をしていたが、本発明に係るフィラメントコイルの扁平な形状は、トラック形状に限定するものではない。

本実施の形態２では、横断面形状が長方形状をしたフィラメントコイル部について説明する。この場合、長方形状の長辺が本発明に係る長軸に相当し、短辺が本発明に係る短軸に相当する。
図５の（ａ）は、フィラメント体７１を示す斜視図及び平面図であり、（ｂ）は従来の円筒状のフィラメント９０１体を示す斜視図及び平面図である。

フィラメント体７１は、実施の形態２では、一本のフィラメント線におけるコイル状に形成する予定部分のみを、横断面形状が長方形の芯材（図４の芯材５９に相当する。）に一重に巻回させてなる二つのフィラメントコイルを利用して構成されている。つまり、フィラメント体７１は、図５の（ａ）に示すように、長方形状の扁平な筒状に一本のフィラメント線が巻回されてなる二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂを、そのコイル軸心が互いに平行となる状態に配して構成される。換言すると、それぞれのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂの横断面形状は略長方形状であり、この長方形状の長軸同士が平行する状態に二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂを隣接させてなる。そして、互いに対向している二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂが本発明に係る「フィラメントコイル部」に相当する。

本実施の形態２で示す、二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂがそのコイル軸心が平行するように配されているとは、厳密に二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂが並行になっていることを意味していないことは言うまでもなく、フィラメント体７１の封止部（図２の「３６」である。）への封着時に傾斜してしまうことを含むことを意味するものである。したがって、各フィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂのコイル軸心が完全に直線に延出していない状態や、互いに傾斜した状態等を含む概念である。

ここで、実施の形態２の実施例として、定格電圧が１２［Ｖ］、定格電力が５０［Ｗ］とした場合の従来の円筒コイル（以下、「従来品」といい、図５の（ｂ）に示す。）と、本実施の形態２に係る扁平コイル（以下、「発明品」という。）との大きさについて説明する。
従来品及び発明品に使用するフィラメント線は、材料がタングステンであり、その素線径が０．１７２７［ｍｍ］である。また、コイル状に巻回させる際のコイルピッチは、０．２９４［ｍｍ］である。なお、使用するフィラメント線の全長は従来品及び発明品とも５５．８［ｍｍ］である。

従来品用の芯材には、外径が１．１５［ｍｍ］の円柱状のものが使用され、出来上がったフィラメント体９０１は、図５の（ｂ）に示すように、外観形状が円筒状となり、その外径１Ｄ１が１．５［ｍｍ］、高さ１Ｈ１が４［ｍｍ］である。
一方、発明品のフィラメント体７１は、二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂからなり、各フィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂを形成するための芯材には、長辺が１．１５４６［ｍｍ］、短辺が０．２５［ｍｍ］の四角柱状のものが使用され、出来上がったフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂは、図５の（ａ）に示すように、外観形状が、長辺Ｄａが１．５［ｍｍ］、短辺Ｄｂが０．６［ｍｍ］の長方形の筒状となり、二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂを、同図に示すように、０．３［ｍｍ］の間隔Ｌ１を置いて、並行に配されている。

このときのフィラメント体７１におけるフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂの短辺方向の寸法は、１．５［ｍｍ］となり（この寸法は、フィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂの長辺Ｄａと同じである。）、また、その高さＨ１が２．２［ｍｍ］となる。
以上のように、フィラメント体７１を二つの扁平なフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂから構成する発明品は、従来品における直径１Ｄ１を一辺とする正方形状を横断面形状とする筒状に略収まるようにすると、従来品に比べてフィラメント体７１の全長（Ｈ１）を、従来品の４［ｍｍ］から２．２［ｍｍ］に短くできる。つまり、フィラメント体の小型化（短尺化）を図ることができる。

図６は、発明品及び従来品のフィラメント体を備えるハロゲン電球を、公知の市販されている反射鏡、具体的にミラー径（外径）５０［ｍｍ］の狭角の反射鏡に組み込んだ際の光学特性を示し、図７は、発明品及び従来品のフィラメント体を備えるハロゲン電球を、公知の市販されている反射鏡、具体的にミラー径（外径）３５［ｍｍ］の狭角の反射鏡に組み込んだ際の光学特性を示す。

各図において、フィラメント体として発明品（図５の「７１」である。）を使用したハロゲン電球の光学特性を実線で、従来品（図５の「９０１」である。）を使用したハロゲン電球の光学特性を破線で示す。
両図において、発明品を利用したハロゲン電球の方が、従来品を利用したハロゲン電球よりも、中心の光度（角度が０［度］である。）が高くなっていることが分かる。以下、各図を用いて具体的に説明する。

（ａ）ミラー径が５０ｍｍの場合（図６）
発明品を備えるハロゲン電球の中心の光度は１９４４１［ｃｄ］であり、従来品を備えるハロゲン電球の中心の光度は１６７５７［ｃｄ］であり、発明品に係るハロゲン電球が従来品に係るハロゲン電球よりも１１６［％］向上している。
（ｂ）ミラー径が３５ｍｍの場合（図７）
発明品を備えるハロゲン電球の中心の光度は１１１５８［ｃｄ］であり、従来品を備えるハロゲン電球の中心の光度は８０２７［ｃｄ］であり、発明品に係るハロゲン電球が従来品に係るハロゲン電球よりも１３９［％］向上している。

（ｃ）反射鏡のミラー径について
図６及び図７での発明品に係るハロゲン電球は、同じ仕様のもの（製造時のばらつきは考慮していない）であり、ハロゲン電球から発せられる光束はほぼ同じであるが、図６及び図７に示すように、ミラー径が小さい（ここでは、図７に示すものはミラー径３５ｍｍのものを用いている。）反射鏡を用いた方が、従来品に係るハロゲン電球の光度の増加が大きくなることが分かる。

この理由は以下である。
通常、反射鏡は、当該反射鏡の焦点位置に配された光源から光を所定方向に反射させて集光する。実際の反射鏡においては、焦点付近の領域からの光も反射させて有効に集光させることができ、前記焦点付近の領域が、いわゆる有効領域である。通常、反射鏡のミラー径が大きいほど、前記有効領域が大きくなる。

本例では、ミラー径が５０［ｍｍ］の場合は有効領域が大きく、この領域では従来品の発光体の大きさでも納まってしまうため（発明品・従来品とも有効領域に収まる部分が略同じ大きさである。）、従来品と発明品との光度の差が小さく、逆に、ミラー径が３５［ｍｍ］の場合は有効領域が小さく、この領域に従来品の発光体の納まる部分が少ないのに対し、従来品より小型化された発明品ではその大部分が有効領域内に収まることになるため、従来品と発明品との光度の差が大きくなったと考えられる。

（ｄ）スポット形状について
発明者の検討により、扁平な形状のフィラメントコイル部を利用した場合、被照射面におけるスポット形状が、真円形状にならずに、楕円形状になる傾向にあることが判明している。
これに対し、図５において、Ｄａと（Ｄｂ×２＋Ｌ１）との比率が、４：３以上３：４以下である範囲内とすることで、目視によるスポット形状を略円形状となることが解析により確認されている。

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．フィラメントコイル
（１）横断面形状
（単）フィラメントコイルは、その横断面形状が上記したトラック形状、長方形状に限らず、他の扁平形状でも構わない。要は、互いに直交する仮想の長軸と仮想の短軸を有する扁平な横断面をした筒状に巻回されていれば構わない。また、扁平率も特定の整数に限らず、任意の整数さらには小数をとり得る。

図８は、扁平なフィラメントコイルの横断面の形状を例示した図である。
本発明において「仮想の短軸と仮想の長軸とを有する扁平な形状」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８を参照しながら説明する。なお、図８では、仮想の短軸に符号「ＳＸ」を、仮想の長軸に符号「ＬＸ」を、また、仮想の短軸及び仮想の長軸の両軸と略直交する中心軸（すなわち、コイル軸心である。）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、円形を押し潰した形状のもの。
（ii）同図（ｂ）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。
（iii）その他、コイル軸心ＣＸ方向から見て、上記（i）〜（ii）に類似した形状のもの。例えば上記（i）において、同図（ｃ）に示すように、仮想の短軸付近が、コイル軸心ＣＸ側に凹入状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）〜（iii）の変形形状も含む。
（２）配置
上記実施の形態１の例では、フィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂは、当該フィラメントコイルの横断面での仮想の長軸が延伸する方向から見たとき（図２の状態である。）に、封止部３６側が拡がる「Ｖ」字状に対向していた（図２参照）が、例えば、フィラメントコイル部を逆「Ｖ」字状に対向させても良い。つまり、隣接する二つのフィラメントコイル部５５Ａ，５５Ｂの間隔が、封止部３６から遠ざかるほど、狭くなるように、あるいは一旦狭くなった後に再度間隔が広くなるように、さらには、最初は等間隔（平行な状態である。）でその後に間隔が狭くなるように構成しても良い。

また、実施の形態１では、一つのフィラメントコイル５３をその長手方向（コイル軸心方向）の略中央で折り返して、「Ｖ」字状を構成していたが、実施の形態２で説明したような、二つのフィラメントコイル７３Ａ，７３Ｂを用いて「Ｖ」字状に配しても良い。
図９は、フィラメントコイルの配置を例示した図である。
図９では、各フィラメントの外観形状を示し、またその横断面形状は、扁平な形状であれば良く、例えば、各実施の形態で説明した形状や、図８に示すような形状であっても良い。

複数のフィラメントコイルを利用してフィラメント体を構成する例として、図９の（ａ）に示すように、二つのフィラメントコイル８１Ａ，８１Ｂを封止部側が広くなる「Ｖ」字状でフィラメント体８１を構成しても良いし、逆「Ｖ」字状であっても良い。ここでは、独立したフィラメントコイルを用いており、両者の電気的接続はリード線８２により行われ、フィラメントコイル８１Ａ，８１Ｂはフィラメントコイル部に相当する。

さらには、一本のフィラメント線を用いて形成した四つのフィラメントコイル８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８３Ｄを用いて、各フィラメントコイル８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８３Ｄを平面視略正方形状に配置してフィラメント体８１を構成しても良い。
図９の（ｂ）では、フィラメントコイル８３Ａとフィラメントコイル８３Ｂとがその一端（ここでは上端であり、フィラメント線の端部８３Ｈ，８３Ｉから離れた側の端である。）でリード部８３Ｅにより電気的に接続され、フィラメントコイル８３Ｂとフィラメントコイル８３Ｄとがその他端でリード部８３Ｆにより電気的に接続され、フィラメントコイル８３Ｄとフィラメントコイル８３Ｃとがその一端でリード部８３Ｇにより電気的に接続されている。このような接続構造を有することで、フィラメント線の端部８３Ｈ，８３Ｉが、対向するフィラメントコイル８３Ａ，８３Ｃの下端から下方に延出するようになる。

なお、ここでは、一本のフィラメント線を用いて、各フィラメントコイル部に対応する部分にのみフィラメントコイルを形成することで、各フィラメントコイル部間の電気的接続をフィラメント線におけるフィラメントコイルが形成されていない部分で確保しているが、例えば、各フィラメントコイル部を独立したフィラメントコイルとして形成し、各フィラメントコイルの両端同士を、リード線を介して（例えば、リード線を溶接等する。）電気的に接続しても良い。

また、上記実施の形態では、フィラメントコイル部におけるコイル軸心が略直線状に延伸していたが、例えば、曲線状に延伸するようなものであっても良い。さらに、コイル軸心が直線状の部分と曲線状の部分との両方を含むような形状であっても良い。
なお、「略直線状」とは、厳密な意味で言う「直線状」はもちろんのこと、設計的には直線状であるが、プロセス上、不可避的に曲がってしまうものも含む。これに対して「曲線状」とは、弓形状、半円状、半楕円状、半長円状など設計上、積極的に湾曲させているものを意味する。

また、実施の形態２では、フィラメント体（発光体）を二つのフィラメントコイルで構成したのに対し、例えば、フィラメント体（発光体）を三個以上の複数のフィラメントコイルで構成するように、つまり、三つ以上のフィラメントコイルでフィラメント体を構成しても良い。
（３）発光について
実施の形態１では、一つのフィラメントコイルを中央部で折り返して、互いに対向する部分をフィラメントコイル部としていたが、フィラメントコイルのピッチが小さく、折り曲げた際の曲率が小さい場合には、折り曲げた部分で短絡が生じ、発光することはない。逆に、フィラメントコイルのピッチが大きく、折り曲げた際の曲率が大きい場合には、折り曲げた部分でも発光する。

また、折り曲げた部分で短絡が生じていない場合には、フィラメントコイルに流れる電流値によって、当該折り曲げた部分が発光したり発光しなかったりする。つまり、折り曲げた部分での発光は、ランプ設計により、発光させたり、発光させなかったり、適宜できる。
このように発光体を構成するフィラメントコイルの構成によっては、発光体の一部に発光しない部分が含まれることがあるが、本発明に係る発光体は、発光体全てが発光するものに限定するものではなく、発光しない部分が一箇所或いは数箇所あるものも含むものとしている。
（４）フィラメントコイル
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、フィラメントコイル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。
２．反射鏡付ハロゲン電球
図１０は、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。なお、実施の形態１のハロゲン電球に限らず、実施の形態２や変形例のハロゲン電球の構成を用いても構わない。

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、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。また、多層干渉膜１０８に代えてアルミニウムやクロム等からなる金属膜で反射面を構成することもできる。反射鏡１０４のミラー径は１００［ｍｍ］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（光照射開口部）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。言うまでも無く、口金１１４にバルブ２６と基体１０６（反射鏡１０４）とが取り付けられた状態で（すなわち、反射鏡１０４内にハロゲン電球１０２が組み込まれた状態である。）、バルブ２６の中心軸と反射鏡１０４の光軸とが略同軸上に位置する（前記中心軸と前記光軸とが略一致する。）こととなる。

本発明に係るハロゲン電球は、例えば、スポット照明用の光源として好適に利用可能である。

実施の形態１に係るハロゲン電球を有する照明装置の概略構成を示す一部切欠き図である。 ハロゲン電球の一部切欠き正面図を示す図である。 フィラメント体が封止部で支持されている状態を示す斜視図である。 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。 （ａ）は、フィラメント体を示す斜視図及び平面図であり、（ｂ）は従来の円筒状のフィラメント体を示す斜視図及び平面図である。 発明品及び従来品のフィラメント体を備えるハロゲン電球を、公知の市販されている反射鏡、具体的にミラー径（外径）５０ｍｍの狭角の反射鏡に組み込んだ際の光学特性を示す。 発明品及び従来品のフィラメント体を備えるハロゲン電球を、公知の市販されている反射鏡、具体的にミラー径（外径）３５ｍｍの狭角の反射鏡に組み込んだ際の光学特性を示す。 扁平なフィラメントコイルの横断面の形状を例示した図である。 フィラメントコイルの配置を例示した図である。 反射鏡付きハロゲン電球の概略構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１４ ハロゲン電球
２６ バルブ
３８ 封止部
５１，７１，８１，８３ フィラメント体
５３ フィラメントコイル
５５Ａ，５５Ｂ フィラメントコイル部
８１Ａ，８１Ｂ フィラメントコイル
８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８３Ｄ フィラメントコイル

Claims (4)

1. バルブと当該バルブ内に配された発光体とを備え、定格電圧が１２Ｖであるハロゲン電球において、
   前記発光体は、フィラメント線を一重巻きしてなるフィラメントコイル部を複数有し、
   それぞれのフィラメントコイル部の横断面形状は、仮想の長軸と短軸とを有する扁平な形状をすると共に、それぞれのフィラメントコイル部は、前記長軸が略平行する状態で隣接している
   ことを特徴とするハロゲン電球。
2. 前記複数のフィラメントコイル部は、それぞれのフィラメントコイル部のコイル軸心が略平行な状態で隣接している
   ことを特徴とする請求項１に記載のハロゲン電球。
3. 前記複数のフィラメントコイル部は２つあり、
   フィラメント線を一重巻きしてなるフィラメントコイルを略中央で折り返して形成される対向する部分が前記２つのフィラメントコイル部となる
   ことを特徴とする請求項１に記載のハロゲン電球。
4. 凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置されたハロゲン電球とを備えた反射鏡付きハロゲン電球において、
   前記ハロゲン電球は、請求項１〜３の何れか１項に記載のハロゲン電球であり、
   前記ハロゲン電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ハロゲン電球。

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