JP3424756B2 - 白熱電球 - Google Patents
白熱電球Info
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- valve
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バルブの表面に赤外線
反射可視光透過膜を形成したハロゲン電球等のような白
熱電球に関する。
反射可視光透過膜を形成したハロゲン電球等のような白
熱電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、店舗などで使用されているスポッ
トダウンライトの光源として白熱電球、特にハロゲン電
球を使用しており、ハロゲン電球は小形で光出力が高
く、商品を目立つように引き立たせるのに有効である。
しかしながら、この種のハロゲン電球に代表される白熱
電球は、ランプから放出される熱が多いのでランプ効率
が低く、またこの熱は器具を加熱して同一室内で多数の
この種の電球を使用する場合はこれら電球から放出され
た熱量が相当に多くなり、室内温度を高くして空調設備
にかなりの負担をかけたり、熱を嫌う商品に熱負担を与
えることになる。
トダウンライトの光源として白熱電球、特にハロゲン電
球を使用しており、ハロゲン電球は小形で光出力が高
く、商品を目立つように引き立たせるのに有効である。
しかしながら、この種のハロゲン電球に代表される白熱
電球は、ランプから放出される熱が多いのでランプ効率
が低く、またこの熱は器具を加熱して同一室内で多数の
この種の電球を使用する場合はこれら電球から放出され
た熱量が相当に多くなり、室内温度を高くして空調設備
にかなりの負担をかけたり、熱を嫌う商品に熱負担を与
えることになる。
【０００３】したがって、この種の電球は熱の放出を低
減し、ランプ効率の向上が望まれている。ランプ効率を
向上させるため、最近、電球バルブの外面に赤外線を反
射し可視光を透過する選択透過膜、つまり光干渉膜を形
成する提案がなされている。
減し、ランプ効率の向上が望まれている。ランプ効率を
向上させるため、最近、電球バルブの外面に赤外線を反
射し可視光を透過する選択透過膜、つまり光干渉膜を形
成する提案がなされている。
【０００４】上記赤外線反射可視光透過膜（以下赤反膜
という）は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、硫化
亜鉛（ＺｎＳ）などからなる高屈折率層と、酸化ケイ素
（シリカ＝ＳｉＯ2 ）、ふっ化マグネシウム（ＭｇＦ
2 ）などからなる低屈折率層とを交互に重層し、例えば
合計９〜２１層の多層膜として構成されている。このよ
うな赤反膜は赤外線を反射し、しかしながら可視光を透
過するため、バルブに収容されたフィラメントから放出
される可視光を外部に向けて透過し、しかしながら赤外
線を反射する。よって、赤反膜で反射された赤外線はフ
ィラメントに戻され、この赤外線がフィラメントを再加
熱するからフィラメントの発光のために外部から供給す
る電力を低減することができ、この結果発光効率が向上
する。また、無駄に捨てられていた熱エネルギーの放出
が少なくなるので、空調設備や熱を嫌う商品等に悪影響
を及ぼす割合が少なくなる利点がある。
という）は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、硫化
亜鉛（ＺｎＳ）などからなる高屈折率層と、酸化ケイ素
（シリカ＝ＳｉＯ2 ）、ふっ化マグネシウム（ＭｇＦ
2 ）などからなる低屈折率層とを交互に重層し、例えば
合計９〜２１層の多層膜として構成されている。このよ
うな赤反膜は赤外線を反射し、しかしながら可視光を透
過するため、バルブに収容されたフィラメントから放出
される可視光を外部に向けて透過し、しかしながら赤外
線を反射する。よって、赤反膜で反射された赤外線はフ
ィラメントに戻され、この赤外線がフィラメントを再加
熱するからフィラメントの発光のために外部から供給す
る電力を低減することができ、この結果発光効率が向上
する。また、無駄に捨てられていた熱エネルギーの放出
が少なくなるので、空調設備や熱を嫌う商品等に悪影響
を及ぼす割合が少なくなる利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記バルブ
の外面に多層干渉膜からなる赤反膜を形成する場合、赤
反膜を構成する各層の厚さはきわめて薄いので、ディッ
プ法により形成すると均一な膜厚が得難い。このため、
この種の赤反膜は真空蒸着やイオンプレーティングなど
のようなＰＶＤ（物理蒸着法）、またはＣＶＤ（化学蒸
着法）などの方法で製造するようになっており、このよ
うなコーティング方法によると、膜厚をきわめて薄く作
ることができ、かつディップ法に比べて均等な膜厚が得
られる。
の外面に多層干渉膜からなる赤反膜を形成する場合、赤
反膜を構成する各層の厚さはきわめて薄いので、ディッ
プ法により形成すると均一な膜厚が得難い。このため、
この種の赤反膜は真空蒸着やイオンプレーティングなど
のようなＰＶＤ（物理蒸着法）、またはＣＶＤ（化学蒸
着法）などの方法で製造するようになっており、このよ
うなコーティング方法によると、膜厚をきわめて薄く作
ることができ、かつディップ法に比べて均等な膜厚が得
られる。
【０００６】このため、バルブの中心から端部に向かう
バルブ中心線に対して直交する方向を０°、バルブ中心
線に沿う端部方向を±９０°とした場合、従来では全体
が均等な膜厚に形成されているものとの認識のもとで、
０°位置では赤反膜で反射する赤外線の中心波長を略１
０００nmとしていた。
バルブ中心線に対して直交する方向を０°、バルブ中心
線に沿う端部方向を±９０°とした場合、従来では全体
が均等な膜厚に形成されているものとの認識のもとで、
０°位置では赤反膜で反射する赤外線の中心波長を略１
０００nmとしていた。
【０００７】しかしながら、球状のバルブに上記赤反膜
を形成する場合、ＰＶＤ法、またはＣＶＤ法などのコー
ティング方法を用いるとはいえども、０°の位置で膜厚
が最も厚く、端部側に近づくに応じて膜厚が薄くなるこ
とがあることが判った。そして、反射される赤外線の中
心波長は膜厚の減少にともなって波長域が低くなる傾向
にあり、上記のように膜厚がばらついて薄くなったラン
プでは、赤外線を反射し可視光を透過する有効範囲の境
界とされている±４５°の位置では、反射される赤外線
の中心波長が略８００nmになる場合がある。このような
ランプは、±４５°の位置で高いエネルギーをもつ赤外
線の反射効率がよくなく、つまりフィラメントに赤外線
が有効に戻されず、赤領域の可視光が戻されるようにな
り、ランプ効率が低下することが判った。
を形成する場合、ＰＶＤ法、またはＣＶＤ法などのコー
ティング方法を用いるとはいえども、０°の位置で膜厚
が最も厚く、端部側に近づくに応じて膜厚が薄くなるこ
とがあることが判った。そして、反射される赤外線の中
心波長は膜厚の減少にともなって波長域が低くなる傾向
にあり、上記のように膜厚がばらついて薄くなったラン
プでは、赤外線を反射し可視光を透過する有効範囲の境
界とされている±４５°の位置では、反射される赤外線
の中心波長が略８００nmになる場合がある。このような
ランプは、±４５°の位置で高いエネルギーをもつ赤外
線の反射効率がよくなく、つまりフィラメントに赤外線
が有効に戻されず、赤領域の可視光が戻されるようにな
り、ランプ効率が低下することが判った。
【０００８】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、略球状ランプの有
効範囲の境界とされている±４５°の位置でも赤外線の
反射効率が高くて、ランプ効率が向上する白熱電球を提
供しようとするものである。
たもので、その目的とするところは、略球状ランプの有
効範囲の境界とされている±４５°の位置でも赤外線の
反射効率が高くて、ランプ効率が向上する白熱電球を提
供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、略球状バルブ
の端部に封止部を形成し、封止部と反対側の端部にチッ
プ部を形成するとともに、内部に長手方向がバルブの両
端部を結ぶ軸上に配設されるようにフィラメントを収容
し、かつバルブの表面に、金属酸化膜の多層干渉膜から
なる赤外線反射可視光透過膜を形成した白熱電球におい
て、上記バルブの中心から上記両端部を結ぶ方向に対し
て直交する方向を０°、端部方向に向かう方向を９０°
とした場合、０°位置の赤外線反射可視光透過膜は反射
する赤外線の中心波長を１１００〜１２００nmとし、こ
れに連続する±４５°の位置の赤外線反射可視光透過膜
は反射する赤外線の中心波長を１０００nm以上０°位置
の赤外線反射の中心波長以下とし上記フィラメントは、
バルブの中心にフィラメントの中心が配置され、その長
手方向がバルブ表面のー４５°の点を結ぶ仮想平面と＋
４５°の点を結ぶ仮想平面との間に位置するように配設
されていることを特徴とする。
の端部に封止部を形成し、封止部と反対側の端部にチッ
プ部を形成するとともに、内部に長手方向がバルブの両
端部を結ぶ軸上に配設されるようにフィラメントを収容
し、かつバルブの表面に、金属酸化膜の多層干渉膜から
なる赤外線反射可視光透過膜を形成した白熱電球におい
て、上記バルブの中心から上記両端部を結ぶ方向に対し
て直交する方向を０°、端部方向に向かう方向を９０°
とした場合、０°位置の赤外線反射可視光透過膜は反射
する赤外線の中心波長を１１００〜１２００nmとし、こ
れに連続する±４５°の位置の赤外線反射可視光透過膜
は反射する赤外線の中心波長を１０００nm以上０°位置
の赤外線反射の中心波長以下とし上記フィラメントは、
バルブの中心にフィラメントの中心が配置され、その長
手方向がバルブ表面のー４５°の点を結ぶ仮想平面と＋
４５°の点を結ぶ仮想平面との間に位置するように配設
されていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】 本発明によれば、フィラメントは、バルブの
中心にフィラメントの中心を配置し長手方向がバルブの
両端部を結ぶ軸上に配設され、その長手方向がバルブ表
面のー４５°の点を結ぶ仮想平面と＋４５°の点を結ぶ
仮想平面との間に位置するように配設しており、バルブ
中心から０°位置の赤外線反射可視光透過膜を、反射す
る赤外線の中心波長を１１００〜１２００nmとし、±４
５°の位置の赤外線反射可視光透過膜は、反射する赤外
線の中心波長を１０００nm〜０°位置の赤外線反射の中
心波長としたので、±４５°の範囲内の有効領域におけ
る赤外線反射可視光透過膜の全体では高い熱エネルギー
をもつ赤外線を有効に反射するようになり、ランプ効率
が向上する。
中心にフィラメントの中心を配置し長手方向がバルブの
両端部を結ぶ軸上に配設され、その長手方向がバルブ表
面のー４５°の点を結ぶ仮想平面と＋４５°の点を結ぶ
仮想平面との間に位置するように配設しており、バルブ
中心から０°位置の赤外線反射可視光透過膜を、反射す
る赤外線の中心波長を１１００〜１２００nmとし、±４
５°の位置の赤外線反射可視光透過膜は、反射する赤外
線の中心波長を１０００nm〜０°位置の赤外線反射の中
心波長としたので、±４５°の範囲内の有効領域におけ
る赤外線反射可視光透過膜の全体では高い熱エネルギー
をもつ赤外線を有効に反射するようになり、ランプ効率
が向上する。
【００１１】
【実施例】 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は片封止構造のハロゲン電球２０を
示し、図中２１は石英ガラスなどからなるバルブであ
る。バルブ２１は例えば略球形をなしており、一端に圧
潰封止部２３が形成されており、封止部と反対側の端部
にチップ部を形成されており、内部にフィラメント２４
を長手方向がバルブの両端部を結ぶ軸上に配設されるよ
うに収容してある。圧潰封止部２３には金属箔導体２
５、２５が封着されており、これら金属箔導体２５、２
５には内部リード線２６、２６が接続されており、これ
ら内部リード線２６、２６には例えばＣ−８型のフィラ
メントコイル２４が接続されている。なお、金属箔導体
２５、２５には外部リード線２７、２７が接続されてお
り、またバルブ２１内にはハロゲンが封入されている。
細に説明する。図１は片封止構造のハロゲン電球２０を
示し、図中２１は石英ガラスなどからなるバルブであ
る。バルブ２１は例えば略球形をなしており、一端に圧
潰封止部２３が形成されており、封止部と反対側の端部
にチップ部を形成されており、内部にフィラメント２４
を長手方向がバルブの両端部を結ぶ軸上に配設されるよ
うに収容してある。圧潰封止部２３には金属箔導体２
５、２５が封着されており、これら金属箔導体２５、２
５には内部リード線２６、２６が接続されており、これ
ら内部リード線２６、２６には例えばＣ−８型のフィラ
メントコイル２４が接続されている。なお、金属箔導体
２５、２５には外部リード線２７、２７が接続されてお
り、またバルブ２１内にはハロゲンが封入されている。
【００１２】上記バルブ２１の外面には多層干渉膜から
なる赤外線反射可視光透過膜（赤反膜）２２が形成され
ている。この赤反膜２２は、図２に示すように、バルブ
２１の外面に、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、硫化
亜鉛（ＺｎＳ）などからなる高屈折率層８１...と、酸
化ケイ素（シリカ＝ＳｉＯ2 ）、ふっ化マグネシウム
（ＭｇＦ2）などからなる低屈折率層８２...とを交互に
重層し、例えば合計９〜２１層の多層膜として構成され
ている。
なる赤外線反射可視光透過膜（赤反膜）２２が形成され
ている。この赤反膜２２は、図２に示すように、バルブ
２１の外面に、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、硫化
亜鉛（ＺｎＳ）などからなる高屈折率層８１...と、酸
化ケイ素（シリカ＝ＳｉＯ2 ）、ふっ化マグネシウム
（ＭｇＦ2）などからなる低屈折率層８２...とを交互に
重層し、例えば合計９〜２１層の多層膜として構成され
ている。
【００１３】この場合、図１に示す通り、バルブ２１の
中心点（＝フィラメント２４の中心点）からバルブ２１
の端部方向、つまりバルブ中心線Ｏ−Ｏ方向に対し、バ
ルブ中心線Ｏ−Ｏ方向と直交する方向（赤道方向）を０
°、上記封止部２３方向を＋９０°、チップオフ側端部
を−９０°とした場合、０°位置の赤反膜２２は膜厚を
比較的厚くして反射する赤外線の中心波長を１１００〜
１２００nmとしてある。そして、０°位置から端部側に
近づくにつれて赤反膜２２の膜厚は連続的に変化した薄
くなり、有効領域の限界ラインとされる±４５°の位置
では赤外線の中心波長を最低１０００nmとしてある。な
お、図４に分光透過率を示し、特性Ａは０°位置の赤反
膜２２の分光透過率であり、特性Ｂは±４５°の位置赤
反膜２２の分光透過率を示し、０°位置と±４５°の位
置では分光透過率が異なるが、１０００nm以上かつ０°
位置の赤外線反射の中心波長より小さくしてある。
中心点（＝フィラメント２４の中心点）からバルブ２１
の端部方向、つまりバルブ中心線Ｏ−Ｏ方向に対し、バ
ルブ中心線Ｏ−Ｏ方向と直交する方向（赤道方向）を０
°、上記封止部２３方向を＋９０°、チップオフ側端部
を−９０°とした場合、０°位置の赤反膜２２は膜厚を
比較的厚くして反射する赤外線の中心波長を１１００〜
１２００nmとしてある。そして、０°位置から端部側に
近づくにつれて赤反膜２２の膜厚は連続的に変化した薄
くなり、有効領域の限界ラインとされる±４５°の位置
では赤外線の中心波長を最低１０００nmとしてある。な
お、図４に分光透過率を示し、特性Ａは０°位置の赤反
膜２２の分光透過率であり、特性Ｂは±４５°の位置赤
反膜２２の分光透過率を示し、０°位置と±４５°の位
置では分光透過率が異なるが、１０００nm以上かつ０°
位置の赤外線反射の中心波長より小さくしてある。
【００１４】このようなハロゲン電球２０に赤反膜２２
を作る装置および方法について、図３にもとづき説明す
る。図３はイオンプレーティング方法によりバルブ２１
の外面に赤反膜２２を作る装置の概略的構成を示し、１
は真空容器である。この真空容器１の底部には酸素ガス
を供給するための配管２およびアルゴンガスを供給する
ための配管４が連結されており、これら配管２、４には
それぞれ弁３、５を介して図示しない酸素ガスボンベお
よびアルゴンガスボンベが接続されている。上記真空容
器１の上部には、ヒータ６が取り付けられている。真空
容器１内の底部付近には、蒸着物質を電子銃からの電子
ビームの照射により蒸発させるためのルツボ７が配置さ
れている。このルツボ７の上方には、蒸発した蒸着物質
およびアルゴンガスを励起させてイオン化させるための
ラセン状の高周波（ＲＦ）コイル８が配置されている。
このＲＦコイル８は、マッチングボックス９を介して高
周波発振器１０に接続されている。上記ＲＦコイル８の
上方には、赤反膜２２を形成するためにバルブ２１が設
置される。このバルブ２１は、イオン化された蒸着物質
の蒸発方向と直交する方向に対してこのバルブ２１の軸
方向が０〜３０°の角度θとなるように傾斜してランプ
ホルダ１１に支持されるとともに、このランプホルダ１
１は上記バルブ２１を矢印Ａ方向に自転させるとととも
に、矢印Ｂ方向に公転させるように、図示しない駆動装
置により支持されている。また、このバルブ２１は可変
直流電源１２の負極側に接続されている。
を作る装置および方法について、図３にもとづき説明す
る。図３はイオンプレーティング方法によりバルブ２１
の外面に赤反膜２２を作る装置の概略的構成を示し、１
は真空容器である。この真空容器１の底部には酸素ガス
を供給するための配管２およびアルゴンガスを供給する
ための配管４が連結されており、これら配管２、４には
それぞれ弁３、５を介して図示しない酸素ガスボンベお
よびアルゴンガスボンベが接続されている。上記真空容
器１の上部には、ヒータ６が取り付けられている。真空
容器１内の底部付近には、蒸着物質を電子銃からの電子
ビームの照射により蒸発させるためのルツボ７が配置さ
れている。このルツボ７の上方には、蒸発した蒸着物質
およびアルゴンガスを励起させてイオン化させるための
ラセン状の高周波（ＲＦ）コイル８が配置されている。
このＲＦコイル８は、マッチングボックス９を介して高
周波発振器１０に接続されている。上記ＲＦコイル８の
上方には、赤反膜２２を形成するためにバルブ２１が設
置される。このバルブ２１は、イオン化された蒸着物質
の蒸発方向と直交する方向に対してこのバルブ２１の軸
方向が０〜３０°の角度θとなるように傾斜してランプ
ホルダ１１に支持されるとともに、このランプホルダ１
１は上記バルブ２１を矢印Ａ方向に自転させるとととも
に、矢印Ｂ方向に公転させるように、図示しない駆動装
置により支持されている。また、このバルブ２１は可変
直流電源１２の負極側に接続されている。
【００１５】このような装置を用いてバルブ２１の表面
に赤反膜２２を形成する方法を説明する。バルブ２１を
真空容器１に収容してランプホルダ１１に取付け、バル
ブ２１の軸方向が０〜３０°の角度θとなるように傾斜
して支持する。この状態で真空容器１内を排気して減圧
し、所定の真空度に保つ。この後、駆動装置を介して上
記バルブ２１を矢印Ａ方向に自転させるととともに矢印
Ｂ方向に公転させ、かつ真空容器１の上部に設置したヒ
ータ６によりバルブ２１の表面温度を３００℃程度とな
るように暖める。そして、弁５を開き、配管４を通じて
真空容器１内にアルゴンＡｒを供給する。真空容器１の
アルゴンＡｒ圧力は、１．０×１０−2 〜１．０×１０
−1 Ｔｏｒｒとする。この状態で高周波発振器１０から
ＲＦコイル８に１〜２０ＭＨｚ、０．５〜２ｋＷ程度の
高周波電力を供給し、かつバルブ２１を負極に接続す
る。すると、真空容器１のアルゴンＡｒガスはＲＦプラ
ズマによりイオン化され、このアルゴンイオンは負に帯
電されているバルブ２１の表面に引かれて、バルブ２１
表面に衝突する。このアルゴンイオンの衝突による運動
エネルギーで、バルブ２１の表面がエッチングされ、こ
のため、バルブ２１の表面に付着していたシリカの微粉
末が除去され、また凸面が浸蝕され、よって表面が高精
度な平滑面になる。これによりバルブ２１の表面処理が
なされる。
に赤反膜２２を形成する方法を説明する。バルブ２１を
真空容器１に収容してランプホルダ１１に取付け、バル
ブ２１の軸方向が０〜３０°の角度θとなるように傾斜
して支持する。この状態で真空容器１内を排気して減圧
し、所定の真空度に保つ。この後、駆動装置を介して上
記バルブ２１を矢印Ａ方向に自転させるととともに矢印
Ｂ方向に公転させ、かつ真空容器１の上部に設置したヒ
ータ６によりバルブ２１の表面温度を３００℃程度とな
るように暖める。そして、弁５を開き、配管４を通じて
真空容器１内にアルゴンＡｒを供給する。真空容器１の
アルゴンＡｒ圧力は、１．０×１０−2 〜１．０×１０
−1 Ｔｏｒｒとする。この状態で高周波発振器１０から
ＲＦコイル８に１〜２０ＭＨｚ、０．５〜２ｋＷ程度の
高周波電力を供給し、かつバルブ２１を負極に接続す
る。すると、真空容器１のアルゴンＡｒガスはＲＦプラ
ズマによりイオン化され、このアルゴンイオンは負に帯
電されているバルブ２１の表面に引かれて、バルブ２１
表面に衝突する。このアルゴンイオンの衝突による運動
エネルギーで、バルブ２１の表面がエッチングされ、こ
のため、バルブ２１の表面に付着していたシリカの微粉
末が除去され、また凸面が浸蝕され、よって表面が高精
度な平滑面になる。これによりバルブ２１の表面処理が
なされる。
【００１６】引続いて、バルブ２１の表面に赤反膜２２
を形成する。この場合は、ルツボ７に蒸着物質、例えば
高屈折率膜を作るためのＴｉＯ2粉末を収容してこれを
加熱溶融して蒸発させ、この蒸気を後で説明するイオン
プレーティング方法によりバルブ２１の表面にコーティ
ングし、次にこのルツボ７または他のルツボ７に低屈折
率膜を作るためのＳｉＯ2 粉末を収容してこれを加熱溶
融して蒸発させ、この蒸気を同じく後で説明するイオン
プレーティング方法によりバルブ２１の表面にコーティ
ングする。このような被膜形成処理を多数回繰り返し
て、多数層の赤外反射可視光透過膜２２を形成する。
を形成する。この場合は、ルツボ７に蒸着物質、例えば
高屈折率膜を作るためのＴｉＯ2粉末を収容してこれを
加熱溶融して蒸発させ、この蒸気を後で説明するイオン
プレーティング方法によりバルブ２１の表面にコーティ
ングし、次にこのルツボ７または他のルツボ７に低屈折
率膜を作るためのＳｉＯ2 粉末を収容してこれを加熱溶
融して蒸発させ、この蒸気を同じく後で説明するイオン
プレーティング方法によりバルブ２１の表面にコーティ
ングする。このような被膜形成処理を多数回繰り返し
て、多数層の赤外反射可視光透過膜２２を形成する。
【００１７】イオンプレーティング方法について説明す
れば、前記のようなバルブ表面のエッチング処理が終了
すると、バルブ２１を図示しない駆動装置により支持し
てバルブ２１の軸方向が０〜３０°の角度θとなるよう
に傾斜させてこのバルブ２１を矢印Ａ方向に自転させる
ととともに矢印Ｂ方向に公転させ、かつ真空容器１の上
部に設置したヒータ６によりバルブ２１の表面温度を３
００℃程度となるように暖める。そして、弁３を開き、
配管２を通じて真空容器１内に酸素Ｏ２ を供給し、真
空容器１の酸素分圧を１．０×１０−4 〜８．０×１０
−4 Ｔｏｒｒ程度にする。この状態でＲＦコイル８に１
３．５６ＭＨｚ、１００〜１０００Ｗ程度の高周波電力
を供給する。このようにすると、ルツボ７で蒸発された
蒸着物質の蒸気がＲＦプラズマによりイオン化され、こ
のイオンは負に帯電されているバルブ２１の表面に引か
れて、バルブ２１表面に付着する。これにより、バルブ
２１表面に金属酸化物の蒸着物質がコーティングされ
る。したがって、このような被覆を繰り返すことにより
多層膜の赤反膜２２を形成することができる。
れば、前記のようなバルブ表面のエッチング処理が終了
すると、バルブ２１を図示しない駆動装置により支持し
てバルブ２１の軸方向が０〜３０°の角度θとなるよう
に傾斜させてこのバルブ２１を矢印Ａ方向に自転させる
ととともに矢印Ｂ方向に公転させ、かつ真空容器１の上
部に設置したヒータ６によりバルブ２１の表面温度を３
００℃程度となるように暖める。そして、弁３を開き、
配管２を通じて真空容器１内に酸素Ｏ２ を供給し、真
空容器１の酸素分圧を１．０×１０−4 〜８．０×１０
−4 Ｔｏｒｒ程度にする。この状態でＲＦコイル８に１
３．５６ＭＨｚ、１００〜１０００Ｗ程度の高周波電力
を供給する。このようにすると、ルツボ７で蒸発された
蒸着物質の蒸気がＲＦプラズマによりイオン化され、こ
のイオンは負に帯電されているバルブ２１の表面に引か
れて、バルブ２１表面に付着する。これにより、バルブ
２１表面に金属酸化物の蒸着物質がコーティングされ
る。したがって、このような被覆を繰り返すことにより
多層膜の赤反膜２２を形成することができる。
【００１８】この場合、上記した通り、バルブ２１の０
°の位置では赤反膜２２の膜厚を比較的厚くし、反射す
る赤外線の中心波長を１１００〜１２００nmとし、かつ
±４５°の位置では赤外線の中心波長が最低１０００nm
となるように形成してある。
°の位置では赤反膜２２の膜厚を比較的厚くし、反射す
る赤外線の中心波長を１１００〜１２００nmとし、かつ
±４５°の位置では赤外線の中心波長が最低１０００nm
となるように形成してある。
【００１９】このようにして得られたハロゲン電球２０
の作用を説明する。
の作用を説明する。
【００２０】上記ハロゲン電球２０は、バルブ２１の０
°の位置では赤反膜２２により反射する赤外線の中心波
長を１１００〜１２００nmとし、かつ±４５°の位置で
は赤反膜２２により反射する赤外線の中心波長が１００
０nm〜０°位置の赤外線反射の中心波長となるように設
定したから、０°〜±４５°の領域では高いエネルギー
の赤外線を反射し、可視光の反射が防止される。このた
め、可視光の透過が多くなるので光束が高くなり、かつ
熱のフィラメントへの戻りも良くなるからランプ効率が
向上することになる。
°の位置では赤反膜２２により反射する赤外線の中心波
長を１１００〜１２００nmとし、かつ±４５°の位置で
は赤反膜２２により反射する赤外線の中心波長が１００
０nm〜０°位置の赤外線反射の中心波長となるように設
定したから、０°〜±４５°の領域では高いエネルギー
の赤外線を反射し、可視光の反射が防止される。このた
め、可視光の透過が多くなるので光束が高くなり、かつ
熱のフィラメントへの戻りも良くなるからランプ効率が
向上することになる。
【００２１】下記の表１は、バルブ２１の表面に赤反膜
を形成しないクリアランプと、±４５°の位置では赤外
線の中心波長が約８００nmとなる従来のランプと、本発
明に係わるランプとについて、それぞれ電力比、光束比
および効率比を測定した結果を示す。なお、従来および
本発明のランプは赤反膜２２をイオンプレーティング方
法により形成したものである。
を形成しないクリアランプと、±４５°の位置では赤外
線の中心波長が約８００nmとなる従来のランプと、本発
明に係わるランプとについて、それぞれ電力比、光束比
および効率比を測定した結果を示す。なお、従来および
本発明のランプは赤反膜２２をイオンプレーティング方
法により形成したものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記表１から、理解できる通り、本発明の
ランプは、可視光の透過が多くなるので光束比が向上
し、また熱線がフィラメントへ効果的に戻されるため効
率比も向上することが判る。
ランプは、可視光の透過が多くなるので光束比が向上
し、また熱線がフィラメントへ効果的に戻されるため効
率比も向上することが判る。
【００２４】また、図５は、本発明の場合の配光分布図
を示すもので、バルブ２１の０°の位置では赤反膜２２
の膜厚を相対的に厚くすることにより反射する赤外線の
中心波長を１１００〜１２００nmとし、かつ±４５°の
位置では赤反膜２２の膜厚を相対的に薄くするにより反
射する赤外線の中心波長が１０００nm〜０°位置の赤外
線反射の中心波長となるように設定しても、それぞれ透
過された可視光による配光分布には悪影響がないことが
理解できる。
を示すもので、バルブ２１の０°の位置では赤反膜２２
の膜厚を相対的に厚くすることにより反射する赤外線の
中心波長を１１００〜１２００nmとし、かつ±４５°の
位置では赤反膜２２の膜厚を相対的に薄くするにより反
射する赤外線の中心波長が１０００nm〜０°位置の赤外
線反射の中心波長となるように設定しても、それぞれ透
過された可視光による配光分布には悪影響がないことが
理解できる。
【００２５】なお、本発明は上記実施例の方法に制約さ
れるものではない。すなわち、上記実施例では多層光干
渉フィルタ２２を形成する方法として、イオンプレーテ
ィング方法を用いたが、真空蒸着、その他のＰＶＤ（物
理蒸着法）、またはＣＶＤ（化学蒸着法）などのような
方法により成形してもよい。
れるものではない。すなわち、上記実施例では多層光干
渉フィルタ２２を形成する方法として、イオンプレーテ
ィング方法を用いたが、真空蒸着、その他のＰＶＤ（物
理蒸着法）、またはＣＶＤ（化学蒸着法）などのような
方法により成形してもよい。
【００２６】また、バルブの形状は球形に限らず、球状
に近い回転楕円形などであってもよく、ランプはハロゲ
ン電球に限らず、普通の白熱電球であっても実施可能で
ある。
に近い回転楕円形などであってもよく、ランプはハロゲ
ン電球に限らず、普通の白熱電球であっても実施可能で
ある。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、フ
ィラメントは、バルブの中心にフィラメントの中心を配
置し長手方向がバルブの両端部を結ぶ軸上に配設され、
その長手方向がバルブ表面のー４５°の点を結ぶ仮想平
面と＋４５°の点を結ぶ仮想平面との間に位置するよう
に配設しており、バルブ中心から０°位置の赤外線反射
可視光透過膜を、反射する赤外線の中心波長を１１００
〜１２００nmとし、±４５°の位置の赤外線反射可視光
透過膜は、反射する赤外線の中心波長を１０００nm〜０
°位置の赤外線反射の中心波長としたので、有効領域に
おける赤外線反射可視光透過膜の全体で高い熱エネルギ
ーをもつ赤外線を有効に反射するようになり、ランプ効
率が向上し、また可視光の透過量も得るから光束が増加
するなどの利点がある。
ィラメントは、バルブの中心にフィラメントの中心を配
置し長手方向がバルブの両端部を結ぶ軸上に配設され、
その長手方向がバルブ表面のー４５°の点を結ぶ仮想平
面と＋４５°の点を結ぶ仮想平面との間に位置するよう
に配設しており、バルブ中心から０°位置の赤外線反射
可視光透過膜を、反射する赤外線の中心波長を１１００
〜１２００nmとし、±４５°の位置の赤外線反射可視光
透過膜は、反射する赤外線の中心波長を１０００nm〜０
°位置の赤外線反射の中心波長としたので、有効領域に
おける赤外線反射可視光透過膜の全体で高い熱エネルギ
ーをもつ赤外線を有効に反射するようになり、ランプ効
率が向上し、また可視光の透過量も得るから光束が増加
するなどの利点がある。
【図１】 本発明の一実施例を示すハロゲン電球の側面
図
図
【図２】 同実施例の赤外線反射可視光透過膜の構成
図。
図。
【図３】 同実施例の赤外線反射可視光透過膜を形成す
る装置を示す説明図。
る装置を示す説明図。
【図４】 分光透過率を示す特性図。
【図５】 配光特性を示す図。
２０...ハロゲン電球、２１...バルブ、２２...赤外線
反射可視光透過膜、２４...フィラメント。
反射可視光透過膜、２４...フィラメント。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01K 1/32
H01K 3/00
Claims (3)
- 【請求項１】 略球状バルブの端部に封止部を形成し、
封止部と反対側の端部にチップ部を形成するとともに、
内部に長手方向がバルブの両端部を結ぶ軸上に配設され
るようにフィラメントを収容し、かつバルブの表面に、
金属酸化膜の多層干渉膜からなる赤外線反射可視光透過
膜を形成した白熱電球において、 上記バルブの中心から上記両端部を結ぶ方向に対して直
交する方向を０°、端部方向に向かう方向を９０°とし
た場合、０°位置の赤外線反射可視光透過膜は反射する
赤外線の中心波長を１１００〜１２００nmとし、これに
連続する±４５°の位置の赤外線反射可視光透過膜は反
射する赤外線の中心波長を１０００nm以上０°位置の赤
外線反射の中心波長以下とし上記フィラメントは、バル
ブの中心にフィラメントの中心が配置され、その長手方
向がバルブ表面のー４５°の点を結ぶ仮想平面と＋４５
°の点を結ぶ仮想平面との間に位置するように配設され
ていることを特徴とする白熱電球。 - 【請求項２】 上記赤外線反射可視光透過膜はイオンプ
レーティング法により形成したことを特徴とする請求項
１に記載の白熱電球。 - 【請求項３】 上記電球はハロゲン電球であることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の白熱電球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10131092A JP3424756B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 白熱電球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10131092A JP3424756B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 白熱電球 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299063A JPH05299063A (ja) | 1993-11-12 |
| JP3424756B2 true JP3424756B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=14297242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10131092A Expired - Lifetime JP3424756B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 白熱電球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3424756B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP10131092A patent/JP3424756B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05299063A (ja) | 1993-11-12 |
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