JP4367625B2 - 反射鏡付きランプ - Google Patents

Description

本発明は、反射鏡付きランプに係わり、例えば、店舗内を照明するのに好適な反射鏡付きランプに関する。

従来、円筒状の透明ガラスを封止した構造のバルブ内に、バルブ軸と同軸上に配置された１重巻または２重巻のフィラメントを配し、かつバルブ内に不活性ガスと微量のハロゲンを含むガスを封入したランプを凹面反射鏡の光軸上に配置した反射鏡付き白熱ランプがある。
この反射鏡付き白熱ランプから放射される光には、フィラメントからの光が反射鏡で反射される光とフィラメントから直接放射される光とがあるが、これらの光は、目に入った時、まぶしく感じ、不快感を与えるものである。

このようなまぶしさを低減させるために、ランプの反射鏡開口部側を黒く塗ったものや、特開平１１−３１４８２号公報に開示されているように、遮光体でフィラメントからの直接光を低減させるようにしたものが知られている。
特開平１１−３１４８２号公報

しかし、上記従来技術のものの構造では、十分にまぶしさを抑制することができなかった。特に、ランプを凹面反射鏡に固定する際に、白色系の無機接着剤を用いて固定した場合には、この無機接着剤から反射した光によるまぶしさを防止することができなかった。

本発明の目的は、フィラメント等の発光部からの直射光を遮光する遮光部材の寸法と、ランプ封止部を固着する凹面反射鏡の固着手段の寸法と、前記発光部から前記固着手段までの距離とを最適な条件範囲に規定することにより、凹面反射鏡のビーム有効角度内の光束を低下することなく、ビーム有効角度外からランプを見たときのまぶしさを防止することを可能にした反射鏡付きランプを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、凹面反射鏡に固着手段を用いてランプが固定される反射鏡付きランプにおいて、前記ランプからの直接光が前記凹面反射鏡の開口を規定する周縁により囲まれる領域内に到達するのを防止する遮光部材を設け、前記ランプの封止部が固定される前記固着手段の最大幅をＡ、前記遮光部材の最小寸法をＢ、前記ランプの発光部から前記固着手段の上面までの距離をＣとするとき、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、前記まぶしさ指数Ｇが０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲にあることを特徴とする反射鏡付きランプである。

第２の手段は、第１の手段において、前記固着手段が、耐熱性無機接着剤であることを特徴とする反射鏡付きランプである。

第３の手段は、第２の手段において、前記耐熱性無機接着剤が、マンガンやクロム等の酸化物を加えた黒色系の耐熱性無機接着剤であることを特徴とする反射鏡付きランプである。

第４の手段は、第１の手段において、前記固着手段が、機械的手段であることを特徴とする反射鏡付きランプである。

請求項１に記載の発明によれば、凹面反射鏡に固着手段を用いてランプが固定される反射鏡付きランプにおいて、前記ランプからの直接光が前記凹面反射鏡の開口を規定する周縁により囲まれる領域内に到達するのを防止する遮光部材を設け、前記ランプの封止部が固定される前記固着手段の最大幅をＡ、前記遮光部材の最小寸法をＢ、前記ランプの発光部から前記固着手段の上面までの距離をＣとするとき、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、前記まぶしさ指数Ｇが０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲にあるようにしたので、凹面反射鏡のビーム有効角度内の光束を低下することなく、ビーム有効角度外からランプを見たときのまぶしさを防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、前記固着手段として耐熱性無機接着剤を用いても、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、前記まぶしさ指数Ｇが０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲にあるようにすることにより、凹面反射鏡のビーム有効角度内の光束を低下することなく、ビーム有効角度外からランプを見たときのまぶしさを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記耐熱性無機接着剤が、マンガンやクロム等の酸化物を加えた黒色系の耐熱性無機接着剤であるので、請求項２に記載の発明に比べて、より一層ビーム有効角度外からランプを見たときのまぶしさを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、前記固着手段として、機械的手段を用いたので、接着剤を用いた場合に比べて、接着剤の乾燥工程や設備が不要となり、製作が容易となる。
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本発明の第１の実施形態を図１乃至図６を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図において、１は白熱ランプ、２は白熱ランプ１から放射された光を反射して前方に放射する凹面反射鏡、３は凹面反射鏡２の開口面に設けられた前面ガラス、４は白熱ランプ１からの直接光が凹面反射鏡２の開口を規定する周縁により囲まれる領域内に到達するのを防止するために、白熱ランプ１の上部に装着された遮光部材、５は白熱ランプ１の封止部を凹面反射鏡２に固定するための固着手段としての接着剤、６は凹面反射鏡の光軸と同軸に配置された白熱ランプ１の発光部としてのフィラメント、Ａは白熱ランプ１の封止部が固定される接着剤５の最大幅、Ｂは遮光部材４の最小寸法、Ｃは白熱ランプ１のフィラメントの下端から接着剤５の上面までの距離である。なお、ここでフィラメントの下端とは、接着剤に最も近づいている部分のことである。

なお、接着剤５として、成分がＳｉＯ_２とＡｌ_２Ｏ_３を主成分（７０％以上）とするものを用いると、この接着剤５は白く見えるため、接着剤５からの反射光によるまぶしさが大きい。それに対して、接着剤５として、マンガンやクロム等の酸化物を加えた黒色系の耐熱性無機接着剤を使用した場合には、接着剤５からの反射光によるまぶしさを大幅に低減することができる。
また、後述するビーム有効角度とは、光度の配光分布曲線において最大光度の１／２に等しい値になる２方向をビームの境とし、この２方向のなす角度をいう。

図２は、図１に示した反射鏡付きランプにおいて、最大幅Ａや距離Ｃに比べて相対的に最小寸法Ｂを大きくした場合の反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図に示すように、遮光部材４の最小寸法Ｂを大きくすれば、凹面反射鏡２のビーム有効角度外から白熱ランプ１を見たときに、まぶしさは減少するが、凹面反射鏡２からの反射光も遮断してしまうため、ビーム有効角度内のビーム光束が低下し、照射物へのビーム光束が減少する。

図３は、図１に示した反射鏡付きランプにおいて、最小寸法Ｂや距離Ｃに比べて相対的に最大幅Ａを大きくした場合の反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図に示すように、凹面反射鏡２のネック部において接着剤５が充填される部分の最大幅Ａが大きくなると、接着剤５の上面からの反射光が多くなり、まぶしさ増大の原因となる。

図４は、図１に示した反射鏡付きランプにおいて、最小寸法Ｂや最大幅Ａに比べて相対的に距離Ｃを大きくした場合の反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図に示すように、フィラメント６下端（凹面反射鏡２のネック部側）から接着剤５の上面までの距離Ｃは、大きくなれば、接着剤５によって反射した光がビーム有効角度以外に反射される割合が高くなり、まぶしさ増大の原因となる。

従って、上記の関係を考慮すると、まぶしさを評価する式としては、まぶしさ指数をＧとするとき、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）という関係が見出される。ここで、距離Ｃは最大幅Ａや最小寸法Ｂに比べ、まぶしさに起因する要因としては小さいので、距離Ｃの起因率を１／１０とした。
上記の関係式Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）によれば、まぶしさ指数Ｇの値が大きくなればまぶしさは少なく、まぶしさ指数Ｇの値が小さくなればまぶしさが大きくなることを示している。

図５の表に示すように、上記の関係式Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）において、実験的にまぶしさを評価すると、まぶしさ指数Ｇの値が０．８５以上であればまぶしくないことが確認された。なお、ここで言うまぶしさの評価とは、人間の目による官能評価のことである。

また、図６のグラフに示すように、上記の関係式Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）において、まぶしさ指数Ｇの値が１．２５以上ではまぶしさがより一層少なくなっていく反面、照射面のビーム光束が小さくなり、照射物への照射光が弱くなる。
つまり、まぶしさ指数Ｇの値が１．２５を越える場合は、最小寸法Ｂの値が大きい場合であり、この場合は、遮光部材４の形状が大きくなり過ぎて、凹面反射鏡２の反射光が遮光部材４で遮えぎられビーム光束が低下する場合である。また、この場合、距離Ｃが小さい場合とも考えられるが、フィラメント６が凹面反射鏡２のネック部に近過ぎる結果、ビーム有効角度内に放射される光の割合が低下し、ビーム光束が低下する場合である。さらに、この場合、最大幅Ａが小さい場合とも考えられるが、最大幅Ａが小さ過ぎると、白熱ランプ１の封止部が凹面反射鏡２のネック部に入らず、最大幅Ａの最小値は決まった値となり、最大幅Ａをある値以上小さくすることはできない。

従って、図５の表で示したまぶしさ評価および図６のグラフから明らかなようにビーム有効角度内のビーム光束を高く維持するためには、まぶしさ指数Ｇは、０．８５≦Ｇ≦１．２５を満たす反射鏡付きランプであればよいことになる。

次に、本発明の第２の実施形態を図７を用いて説明する。
図７は、本実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図において、７は凹面反射鏡２の光軸に対して略垂直に配置された白熱ランプ１の発光部としてのフィラメントである。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。

本実施形態の反射鏡付きランプは、第１の実施形態のものと比べて、フィラメント７が凹面反射鏡２の光軸に対して略垂直に配置されている点で相違するが、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、まぶしさ指数Ｇを０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲とすることにより、第１の実施形態の反射鏡付きランプと同様の効果を奏することができる。

次に、本発明の第３の実施形態を図８を用いて説明する。
図８は、本実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図において、８は白熱ランプ１からの直接光が凹面反射鏡２の開口を規定する周縁により囲まれる領域内に到達するのを防止するために、白熱ランプ１の上部に塗布された遮光部材である。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。

本実施形態の反射鏡付きランプは、第１の実施形態のものと比べて、遮光部材８が白熱ランプ１の上部に塗布されている点で相違するが、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、まぶしさ指数Ｇを０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲とすることにより、第１の実施形態の反射鏡付きランプと同様の効果を奏することができる。

次に、本発明の第４の実施形態を図９を用いて説明する。
図９は、本実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図において、９は、白熱ランプ１からの直接光が凹面反射鏡２の開口を規定する周縁により囲まれる領域内に到達するのを防止するための、白熱ランプ１の上部において前面ガラス３に支持された遮光部材である。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。

本実施形態の反射鏡付きランプは、第１の実施形態のものと比べて、遮光部材９が白熱ランプ１の上部において前面ガラス３によって支持されている点で相違するが、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、まぶしさ指数Ｇを０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲とすることにより、第１の実施形態の反射鏡付きランプと同様の効果を奏することができる。

次に、本発明の第５の実施形態を図１０を用いて説明する。
図１０は、本実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図において、１０は、白熱ランプ１からの直接光が凹面反射鏡２の開口を規定する周縁により囲まれる領域内に到達するのを防止するための、白熱ランプ１の上部において支柱１１に支持された遮光部材、１１は接着剤５によって支持された支柱である。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。

本実施形態の反射鏡付きランプは、第１の実施形態のものと比べて、遮光部材１０が支柱１１によって支持されている点で相違するが、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、まぶしさ指数Ｇを０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲とすることにより、第１の実施形態の反射鏡付きランプと同様の効果を奏することができる。

次に、本発明の第６の実施形態を図１１を用いて説明する。
図１１は、本実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図において、１２は、白熱ランプ１を凹面反射鏡のネック部で固定させる金属板よりなる反射低減用の耐熱部材、１３は耐熱部材１２の側部に設けられた金属板を折り曲げたバネ部である。同図に示すように、この耐熱部材１２は凹面反射鏡２のネック部に挿入することにより挟持され、さらに耐熱部材１２の開口部に白熱ランプ１の封止部を挿入し、封止部を耐熱部材１２のバネ部１３によって挟持するものである。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。

本実施形態の反射鏡付きランプは、第１乃至第５の実施形態のものと比べて、白熱ランプ１の封止部を凹面反射鏡２に固定するための固着手段としての接着剤に代えて機械的手段である耐熱部材１２を用いた点で相違するが、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、まぶしさ指数Ｇをが０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲とすることにより、第１の実施形態の反射鏡付きランプと同様の効果を奏することができる。
さらに、機械的手段としての耐熱部材１２を用いることによって、接着剤を用いる場合に比べて、必要な乾燥工程や設備が不要となり、製作が容易となる。

次に、本発明の第７の実施形態を図１２を用いて説明する。
図１２は、本実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。
同図において、１４は放電ランプ、１５は放電ランプ１４の発光管、１６は放電ランプ１４の放電電極、１７は一方の放電電極１４と電気的に接続された導電体、１８は放電ランプ１の上部に導電体１７によって支持されて設けられた遮光部材、Ａは放電ランプ１４の封止部が固定される接着剤５の最大幅、Ｂは遮光部材４の最小寸法、Ｃは放電ランプ１４の発光部としての放電電極１６間に形成される放電プラズマ下端から接着剤５の上面までの距離であり、実質的には下部放電電極１６先端から接着剤５の上面までの距離である。その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。

本実施形態の反射鏡付きランプは、第１乃至第６の実施形態のものと比べて、ランプとして、白熱ランプ１に代えて放電ランプ１４を用いた点で相違するが、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、まぶしさ指数Ｇをが０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲とすることにより、第１の実施形態の反射鏡付きランプと同様の効果を奏することができる。

第１の実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。 図１の反射鏡付きランプにおいて、最大幅Ａや距離Ｃに比べて相対的に最小寸法Ｂを大きくした場合の反射鏡付きランプの構成を示す図である。 図１の反射鏡付きランプにおいて、最小寸法Ｂや距離Ｃに比べて相対的に最大幅Ａを大きくした場合の反射鏡付きランプの構成を示す図である。 図１の反射鏡付きランプにおいて、最小寸法Ｂや最大幅Ａに比べて相対的に距離Ｃを大きくした場合の反射鏡付きランプの構成を示す図である。 関係式Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）の変化に基づいて、まぶしさを評価した表である。 関係式Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）の変化に基づく、照射面のビーム光束の変化を示すグラフである。 第２の実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。 第３の実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。 第４の実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。 第５の実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。 第６の実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。 第７の実施形態の発明に係る反射鏡付きランプの構成を示す図である。

符号の説明

１ 白熱ランプ
２ 凹面反射鏡
３ 前面ガラス
４，８，９，１０，１８ 遮光部材
５ 接着剤
６，７ フィラメント
１１ 支柱
１２ 耐熱部材
１３ バネ部
１４ 放電ランプ
１５ 発光管
１６ 放電電極
１７ 導電体
Ａ ランプの封止部が固定される固着手段の最大幅
Ｂ 遮光部材の最小寸法
Ｃ 発光部下端から固着手段の上面までの距離

Claims (4)

1. 凹面反射鏡に固着手段を用いてランプが固定される反射鏡付きランプにおいて、
   前記ランプからの直接光が前記凹面反射鏡の開口を規定する周縁により囲まれる領域内に到達するのを防止する遮光部材を設け、前記ランプの封止部が固定される前記固着手段の最大幅をＡ、前記遮光部材の最小寸法をＢ、前記ランプの発光部から前記固着手段の上面までの距離をＣとするとき、まぶしさ指数Ｇを、Ｇ＝Ｂ／（Ａ＋Ｃ／１０）で規定し、前記まぶしさ指数Ｇが０．８５≦Ｇ≦１．２５の範囲にあることを特徴とする反射鏡付きランプ。
2. 前記固着手段が、耐熱性無機接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡付きランプ。
3. 前記耐熱性無機接着剤が、マンガンやクロム等の酸化物を加えた黒色系の耐熱性無機接着剤であることを特徴とする請求項２に記載の反射鏡付きランプ。
4. 前記固着手段が、機械的手段であることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡付きランプ。

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