JP3928499B2

JP3928499B2 - 自動車用高色温度白熱電球

Info

Publication number: JP3928499B2
Application number: JP2002193032A
Authority: JP
Inventors: 憲五山崎
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: JP2004039361A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の前照灯に使用される高色温度白熱電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の前照灯用の電球に使用される多層反射膜被覆による高色温度白熱電球では、可視域短波長の光を透過し赤色成分の光を反射する反射膜被覆がガラス発光管に施されており、電球の外観反射色および電球からの光を反射する反射鏡に映り込む色は濃い赤色となり、青白い光を発する高色温度光とは逆の色相となることによって自動車用電球としての商品性を損ねていた。また、電球からの放射光の周辺部に生ずる色ムラの色は、これも濃い赤色となり、好ましくなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、被覆反射膜の反射波長帯の反射を緑色〜黄色〜赤色と幅広く波長をカバーし、かつ反射率を低く抑えることで、反射膜被覆電球の外観反射色を薄い黄色とするとともに、色ムラを目立たないようにし、色温度も効果的に高める自動車前照灯用の高色温度白熱電球を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は高屈折率層と低屈折率層からなる交互積層多層膜を発光管外面に被覆した自動車用高色温度白熱電球であって、交互積層多層膜はその縦軸に反射率、横軸に波長をとった反射率曲線において、可視域短波長側に透過波長帯を有し、可視域長波長側に反射波長帯を有し、該透過波長帯から該反射波長帯に移行する曲線上で、７００ｎｍ以下の波長の光を反射する該反射波長帯における最大反射率の５０％の反射率を示す波長λ_５０が、４８０ｎｍ≦λ_５０≦５６０ｎｍであり、該最大反射率の８０％の反射率を有する波長λ_８０と７００ｎｍの間の反射帯平均反射率Ｔが３５％≦Ｔ≦６０％であることを特徴とする自動車用高色温度白熱電球とするものである。
【０００５】
ここで、λ_５０が４８０ｎｍより小さいと色温度がクリアー（無被覆）電球より低下してしまう。また、λ_５０が５６０ｎｍより大きいと外観反射色に赤色が混じってくるので好ましくない。
【０００６】
反射帯平均反射率Ｔを本願では縦軸に反射率、横軸に波長をとった反射率曲線において、７００ｎｍ以下の波長の光を反射する反射波長帯における最大反射率の８０％の反射率を有する波長λ_８０と７００ｎｍの間の平均反射率と定義するが、当該平均反射率Ｔが６０％を超えると外観反射色が濃い黄色となり、商品性が損なわれる。３５％未満であると殆ど色温度のアップがしなくなる。
【０００７】
図５は縦軸に反射率、横軸に波長をとった反射率曲線において例示的に、λ_８０、λ_５０、平均反射率Ｔ、最大反射率の関係を示した図である。最大反射率
示す波長をλ_ＭＡＸで表している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の自動車用白熱電球の断面図である。この自動車用白熱電球は、一端にピンチシールによって気密封止部が形成された封止部１２を有し、他端に排気管残部１３を有する、例えば硬質ガラス製の発光管１１を具え、この発光管１１内に、フィラメントコイル１４が発光管１１の管軸に沿って伸びるように配置されて構成されている一端封止型の白熱電球１０である。また、発光管１１内には、例えば不活性ガスおよびハロゲン化合物が封入されている。
【０００９】
フィラメントコイル１４には、その一端部に一方の内部リード１５ａが接続されると共に他端部には他方の内部リード１５ｂが接続されており、これら一方の内部リード１５ａおよび他方の内部リード１５ｂの先端は、それぞれ封止部１２に伸びて、当該封止部１２内において互いに離間して埋設された一対の金属箔１６ａ及び１６ｂに接続されていると共に、一方の内部リード１５ａの他端部は発光管１１の排気管残部１３内に挿入されて保持されている。
【００１０】
また、金属箔１６ａ及び１６ｂの各々には、封止部１２から外方に伸びる一方の外部リード１７ａ及び他方の外部リード１７ｂがそれぞれ接続されている。そして、発光管１１の表面には高屈折率膜と低屈折率膜の交互積層の多層膜１８が形成されている。
【００１１】
多層膜１８は、図２にその一部を拡大して示すように、発光管１１の表面に
高屈折率膜Ｈが形成されており、この高屈折率膜Ｈ上に低屈折率膜Ｌが形成され、これらの高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとを交互に繰り返し所定層積層して多層膜１８となるものである。
【００１２】
高屈折率膜としては、ＴｉＯ_２・ＺｒＯ_２・Ｔａ_２Ｏ_５・Ｎｂ_２Ｏ_５の単一物質やＴｉＯ_２とＳｉＯ_２との混合物等から選定され、低屈折率膜としてはＳｉＯ_２が主に選定される。
【００１３】
図３は従来の高色温度白熱電球用の膜と本発明の高色温度白熱電球用の膜の波長に対する反射率の曲線を示す。図４が被覆膜の仕様を示したものである。Ａの膜が従来の高色温度白熱電球用の膜、Ｂ、Ｃ、Ｄが本発明の高色温度白熱電球用の膜である。ＨＬＨＬ／２などの表記があるが、これは次の意味である。Ｈは高屈折率層、Ｌは低屈折率層で、それぞれが０．２５λ膜（光学膜厚）を表している。λは中心波長のことで、反射帯において最も反射の高くなる波長である。基板側（ガラス側）から空気側に交互にＨとＬを積層することを意味している。最後の１／２（＝Ｌ・１／２）は透過波長域のリップルを低減するために光学膜厚を薄くしたことを示す。
【００１４】
膜Ａは従来の高色温度白熱電球用の膜である。色温度を下げる波長域は６００ｎｍ以上のオレンジ〜赤色であり、色温度を上げたい場合、６００ｎｍ以上の光を反射で抑制すればよい。したがって、従来から図３のこの膜Ａの曲線のように赤色を強く反射する膜が高色温度白熱電球用には使用されている。これでは外観反射色は赤色となり、外観上の商品性が著しく低下する。
【００１５】
膜Ｂ、Ｃ、Ｄが本発明の高色温度白熱電球用の膜である。図３の曲線のように反射波長域の反射を緑色〜黄色〜赤色と幅広くかつ反射を低く抑えることで、これらの膜では自動車用電球として望ましい反射で、商品性が十分ある自動車用電球とすることができる。
【００１６】
なお、図３の反射率曲線において、平均反射率を求めるために最大反射率を特定する際、測定された反射率曲線上にリップルが生じる場合は、リップルの振れ幅の中央値をもって定める。
【００１７】
図６には、高屈折率層膜と低屈折率層膜を交互に４層被覆した電球について光学膜厚ｄや膜全体の屈折率ｎを変えた、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０の１０種類の試料を準備し、各々についてλ_５０、平均反射率Ｔ、色温度アップ率を測定し、外観反射色を観察した結果を表で示している。色温度アップ率は膜が無被覆の電球の色温度と各々の色温度の差から計算により求めた。使用した電球は１２Ｖ６０ＷのＨ４型電球である。
【００１８】
Ｎｏ．１の電球は、λ_５０が４７５ｎｍとなり本発明で規定した範囲外である。外観反射色は良好だが、色温度アップ率が低いものであった。Ｎｏ．４の電球は、λ_５０が５６５ｎｍとなり本発明で規定した範囲外である。外観反射色が赤色となった。Ｎｏ．５の電球は、平均反射率Ｔが本発明で規定した範囲外である。外観反射色が濃い黄色となった。Ｎｏ．９、Ｎｏ．１０ともに平均反射率が本発明で規定した範囲外である。色温度のアップ率が低いものであった。
【００１９】
Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８の電球はλ_５０、Ｔとも本発明で規定した数値範囲に入るものであり、外観反射色も薄い黄色あるいは極薄い黄色となり、色温度アップ率も５％以上を確保し、商品性の良好な電球である。また、色ムラも目立たなかった。
【００２０】
【発明の効果】
以上、本発明の高色温度自動車用電球とすることにより、電球は色温度のアップが、クリアー（無被覆）電球を１．０としたときに、１．０５倍以上となり、色ムラは目立たず、また、電球反射色は薄い黄色となり、高色温度白熱電球のイメージが損なわれず、自動車用電球として商品性が十分ある好ましいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車用白熱電球の断面図である。
【図２】多層膜の一部拡大図である。
【図３】従来および本発明で使用される多層膜の反射率曲線の例を示す。
【図４】図３で示した反射率曲線の膜仕様を示した表である。
【図５】多層被覆膜の波長と反射率の関係模式図である。
【図６】本発明の自動車用白熱電球の効果を示す表である。
【符号の説明】
１０白熱電球
１１発光管
１２封止部
１３排気管残部
１４フィラメントコイル
１５ａ、１５ｂ内部リード
１６ａ、１６ｂ金属箔
１７ａ、１７ｂ外部リード
１８多層膜

Claims

高屈折率層と低屈折率層からなる交互積層多層膜を発光管外面に被覆した自動車用高色温度白熱電球であって、
交互積層多層膜はその縦軸に反射率、横軸に波長をとった反射率曲線において、可視域短波長側に透過波長帯を有し、可視域長波長側に反射波長帯を有し、該透過波長帯から該反射波長帯に移行する曲線上で、７００ｎｍ以下の波長の光を反射する該反射波長帯における最大反射率の５０％の反射率を示す波長λ_５０が、４８０ｎｍ≦λ_５０≦５６０ｎｍであり、該最大反射率の８０％の反射率を有する波長λ_８０と７００ｎｍの間の反射帯平均反射率Ｔが３５％≦Ｔ≦６０％であることを特徴とする自動車用高色温度白熱電球。