JPH02119043A - 白熱ランプおよびその製造方法 - Google Patents
白熱ランプおよびその製造方法Info
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- JPH02119043A JPH02119043A JP1229457A JP22945789A JPH02119043A JP H02119043 A JPH02119043 A JP H02119043A JP 1229457 A JP1229457 A JP 1229457A JP 22945789 A JP22945789 A JP 22945789A JP H02119043 A JPH02119043 A JP H02119043A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K1/00—Details
- H01K1/02—Incandescent bodies
- H01K1/14—Incandescent bodies characterised by the shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K3/00—Apparatus or processes adapted to the manufacture, installing, removal, or maintenance of incandescent lamps or parts thereof
- H01K3/02—Manufacture of incandescent bodies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、白熱ランプ(電球)およびその製造方法に
関する。
関する。
発明の背景
いろいろな種類の白熱電球または白熱ランプでは、コイ
ル状にした耐火金属製フィラメントを一般用照明を行な
う光源手段として用いている。現在、エネルギー効率が
一層よくかつ光学的に一層精密な光源を開発するには、
コイル状に形成したフィラメントをランプ・エンベロー
プ内に正確に心合わせする必要がある。具体的には、こ
のようなエネルギー効率のよいランプの1例では、細長
の管状ランプ・エンベロープを用い、そのコイル・フィ
ラメントをランプ拳エンベロープの長さ方向軸線と実質
的に一致させ、またランプ・エンベロープ上に反射膜を
設けて赤外線を反射してフィラメントへ戻す。この種の
ランプの代表的な構造が、米国特許箱4.588.92
3号に開示されている。本発明の1実施態様では上記米
国特許と同じ基本ランプ構造を用いることができる。ま
たコイル・フィラメントを有する白熱ランプを開示する
米国特許出願節944.918号(1986年12月2
2日出願)に記載されているように、コイル・フィラメ
ントのような光源を反射形ランプのような関連照明装置
内に納める場合、別の光学的考察からコイル・フィラメ
ントをランプ・エンベロープ内に正確に心合わせするこ
とが必要である。製造上の制約によりこれのような心合
わせなどの努力が妨げられる。というのは、従来のコイ
ル・フィラメントの製造法では、1本の耐火金属のワイ
ヤを引抜き可能または溶解可能なマンドレルに巻き付け
ているからである。この製作技術によれば、フィラメン
トの幾何形状および寸法が円筒または長方形などの比較
的簡単な形状に限定される。さらに、このようなフィラ
メントの中心部分のコイル・ターンの直径を端部のコイ
ル・ターンの直径より大きくすることはできない。
ル状にした耐火金属製フィラメントを一般用照明を行な
う光源手段として用いている。現在、エネルギー効率が
一層よくかつ光学的に一層精密な光源を開発するには、
コイル状に形成したフィラメントをランプ・エンベロー
プ内に正確に心合わせする必要がある。具体的には、こ
のようなエネルギー効率のよいランプの1例では、細長
の管状ランプ・エンベロープを用い、そのコイル・フィ
ラメントをランプ拳エンベロープの長さ方向軸線と実質
的に一致させ、またランプ・エンベロープ上に反射膜を
設けて赤外線を反射してフィラメントへ戻す。この種の
ランプの代表的な構造が、米国特許箱4.588.92
3号に開示されている。本発明の1実施態様では上記米
国特許と同じ基本ランプ構造を用いることができる。ま
たコイル・フィラメントを有する白熱ランプを開示する
米国特許出願節944.918号(1986年12月2
2日出願)に記載されているように、コイル・フィラメ
ントのような光源を反射形ランプのような関連照明装置
内に納める場合、別の光学的考察からコイル・フィラメ
ントをランプ・エンベロープ内に正確に心合わせするこ
とが必要である。製造上の制約によりこれのような心合
わせなどの努力が妨げられる。というのは、従来のコイ
ル・フィラメントの製造法では、1本の耐火金属のワイ
ヤを引抜き可能または溶解可能なマンドレルに巻き付け
ているからである。この製作技術によれば、フィラメン
トの幾何形状および寸法が円筒または長方形などの比較
的簡単な形状に限定される。さらに、このようなフィラ
メントの中心部分のコイル・ターンの直径を端部のコイ
ル・ターンの直径より大きくすることはできない。
したがって、白熱ランプ内のより正確な光源手段を提供
できるすぐれた物理的形状を有する耐火金属製コイル・
フィラメントが強く要望されている。さらに具体的に説
明すると、コイル・フィラメントを楕円または双曲面の
外形に成形すれば、反射形ランプに通常の円筒形コイル
・フィラメントを用いた場合に生じるいくつかの光学的
欠点をもたない光源手段が得られる。このように反射形
ランプに点光源型の光源を設けると、全体的出力光ビー
ム・パターンの集束性が高まる。したがって、このよう
な改良は、より精密な屋内照明用に適当な反射形ランプ
に利用できるだけでなく、車両用前照灯、フラッシュラ
イトなど別種の製品用途にも等しく有用である。さらに
、ランプ・エンベロープの内面形状に一層密接に合致す
る外形を有するコイル状フィラメントを提供することも
おなじく望ましい。この形状の適合性が向上すると、管
状のランプ・エンベロープ内に納められる円筒形コイル
と組合わせて反射膜を用いた前述した従来のランプで生
じるような端部損失(エンドロス)を減少することがで
きる。白熱ランプについての関連した光学的考察によれ
ば、さらに他のコイル・フィラメントの形状が望ましい
ことがわかる。
できるすぐれた物理的形状を有する耐火金属製コイル・
フィラメントが強く要望されている。さらに具体的に説
明すると、コイル・フィラメントを楕円または双曲面の
外形に成形すれば、反射形ランプに通常の円筒形コイル
・フィラメントを用いた場合に生じるいくつかの光学的
欠点をもたない光源手段が得られる。このように反射形
ランプに点光源型の光源を設けると、全体的出力光ビー
ム・パターンの集束性が高まる。したがって、このよう
な改良は、より精密な屋内照明用に適当な反射形ランプ
に利用できるだけでなく、車両用前照灯、フラッシュラ
イトなど別種の製品用途にも等しく有用である。さらに
、ランプ・エンベロープの内面形状に一層密接に合致す
る外形を有するコイル状フィラメントを提供することも
おなじく望ましい。この形状の適合性が向上すると、管
状のランプ・エンベロープ内に納められる円筒形コイル
と組合わせて反射膜を用いた前述した従来のランプで生
じるような端部損失(エンドロス)を減少することがで
きる。白熱ランプについての関連した光学的考察によれ
ば、さらに他のコイル・フィラメントの形状が望ましい
ことがわかる。
コイル・フィラメントの点灯部分をその長さに沿って調
節することにより、ランプ・エンベロープ内での光源の
心合わせが向上する。さらに、コイル・フィラメントの
点灯部分の長さは正確かつ容易に調節できて、白熱ラン
プを種々の電力定格にし得ることが望ましい。
節することにより、ランプ・エンベロープ内での光源の
心合わせが向上する。さらに、コイル・フィラメントの
点灯部分の長さは正確かつ容易に調節できて、白熱ラン
プを種々の電力定格にし得ることが望ましい。
したがって、本発明の第一の目的は、種々の新規な物理
的形状を有する耐火金属製コイル・フィラメントを使用
する、白熱ランプ用のすぐれた光源装置を提供すること
にある。
的形状を有する耐火金属製コイル・フィラメントを使用
する、白熱ランプ用のすぐれた光源装置を提供すること
にある。
本発明の別の目的は、このような新規な耐火金属製コイ
ル・フィラメントを白熱ランプのエンベロープ内に心合
わせするすぐれた手段を提供することにある。
ル・フィラメントを白熱ランプのエンベロープ内に心合
わせするすぐれた手段を提供することにある。
本発明の他の目的は、新規な光源装置に基づく動作効率
の向上した白熱ランプ構造を提供することにある。
の向上した白熱ランプ構造を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、より信頼性の高いランプ製
造が、特に現存する高速ランプ製造装置で可能になる白
熱ランプ用のすぐれたコイル・フィラメント・アセンブ
リを提供することにある。
造が、特に現存する高速ランプ製造装置で可能になる白
熱ランプ用のすぐれたコイル・フィラメント・アセンブ
リを提供することにある。
本発明の上述した目的および他の目的は、本発明につい
ての以下の説明から明らかになるだろう。
ての以下の説明から明らかになるだろう。
発明の要旨
一般に、本発明の第1の面によれば、種々の新規な耐火
金属ワイヤのコイル・フィラメント形状によりすぐれた
照明効果を有するランプが実現されることか確認された
。さらに詳しくは、本発明の白熱フィラメントは、1本
の連続な耐火金属ワイヤで直接形成した、中心軸線を有
する細長のコイルを含み、この細長のコイルはその両端
のコイル・ターンの直径が中心部のコイル・ターンの直
径とは異なる形状にする。1実施態様では、両端のコイ
ル・ターンの直径が中心部のコイル・ターンの直径より
かなり大きい。別の実施態様では、両端のコイル・ター
ンの直径が中心部のコイル・ターンの直径よりかなり小
さい。いずれの場合も、フィラメント・コイルはランプ
・エンベロープ内に、後述するような態様で気密封止す
る。両端のコイル・ターンをガラス質ランプ・エンベロ
ープ材料に直接に気密封止してもよいし、まず両端のコ
イル・ターンを通常のリードイン(lead−1n )
導体要素に接続した後、これらの要素をランプの内部空
所に気密封止してもよい。本発明のコイルのランプ・エ
ンベロープ内での心合わせは通常のやり方で進めること
もできる。たとえば、細長のランプ・エンベロープを有
する一種の既知の白熱ランプ構造においては、本発明の
フィラメント争コイルの中心軸線をランプの長さ方向軸
線と実質的に一致させるとともに、ランプ・エンベロー
プ内にランプ軸線に沿って心合わせすることができる。
金属ワイヤのコイル・フィラメント形状によりすぐれた
照明効果を有するランプが実現されることか確認された
。さらに詳しくは、本発明の白熱フィラメントは、1本
の連続な耐火金属ワイヤで直接形成した、中心軸線を有
する細長のコイルを含み、この細長のコイルはその両端
のコイル・ターンの直径が中心部のコイル・ターンの直
径とは異なる形状にする。1実施態様では、両端のコイ
ル・ターンの直径が中心部のコイル・ターンの直径より
かなり大きい。別の実施態様では、両端のコイル・ター
ンの直径が中心部のコイル・ターンの直径よりかなり小
さい。いずれの場合も、フィラメント・コイルはランプ
・エンベロープ内に、後述するような態様で気密封止す
る。両端のコイル・ターンをガラス質ランプ・エンベロ
ープ材料に直接に気密封止してもよいし、まず両端のコ
イル・ターンを通常のリードイン(lead−1n )
導体要素に接続した後、これらの要素をランプの内部空
所に気密封止してもよい。本発明のコイルのランプ・エ
ンベロープ内での心合わせは通常のやり方で進めること
もできる。たとえば、細長のランプ・エンベロープを有
する一種の既知の白熱ランプ構造においては、本発明の
フィラメント争コイルの中心軸線をランプの長さ方向軸
線と実質的に一致させるとともに、ランプ・エンベロー
プ内にランプ軸線に沿って心合わせすることができる。
このようなランプ構造に適当な本発明の代表的なフィラ
メント拳コイルは、その両端のコイルターンが、細長の
コイルの中心軸線をランプの長さ方向軸線と同軸に合わ
せることを可能にする第1コイル直径を有し、端部のコ
イル・ターンは一層小さい直径を有するコイル・ターン
に接続され、この小径のコイル・ターンはランプの長さ
方向軸線に沿って整列していて細長のコイルからの主た
る光出力を生成する。本発明にしたがって構成される球
、楕円、円筒または双曲面形状のフィラメント・コイル
は、同様に、上述のランプの内部空所内に心合わせする
ことができる。ここに具体的に示したコイル形状はすべ
て、既知のシングルエンド型ランプ構造ならびにダブル
エンド型ランプ構造の動作効率を向上させると期待でき
るので、本発明は比較的広範な種々の白熱ランプ構造に
適用できるものである。
メント拳コイルは、その両端のコイルターンが、細長の
コイルの中心軸線をランプの長さ方向軸線と同軸に合わ
せることを可能にする第1コイル直径を有し、端部のコ
イル・ターンは一層小さい直径を有するコイル・ターン
に接続され、この小径のコイル・ターンはランプの長さ
方向軸線に沿って整列していて細長のコイルからの主た
る光出力を生成する。本発明にしたがって構成される球
、楕円、円筒または双曲面形状のフィラメント・コイル
は、同様に、上述のランプの内部空所内に心合わせする
ことができる。ここに具体的に示したコイル形状はすべ
て、既知のシングルエンド型ランプ構造ならびにダブル
エンド型ランプ構造の動作効率を向上させると期待でき
るので、本発明は比較的広範な種々の白熱ランプ構造に
適用できるものである。
上述した形状のフィラメント・コイルは、1本の連続な
耐火金属ワイヤから、現存する機械的ばねコイル巻き装
置を用いて、この種の材料に所望のコイル長さ、コイル
・ターン直径、ピッチおよび特定のターン回旋状態を与
えるように動的に形成される。したがって、通常の低電
圧型白熱ランプにフィラメント・コイルとして現在用い
られている通常のワイヤ直径寸法を存するワイヤをその
スプールからコイル巻き装置に供給することにより、タ
ングステンまたはモリブデンの所望形状の一層コイルを
、成形用工具を用いて、通常の周囲条件下で製造できる
。同様に、上述の多直径形状の二重コイル・フィラメン
トも、同じ装置を用いて、1本の連続したワイヤの一層
コイルから製造でき、これは高電圧型電球のフィラメン
ト・コイルとして役立つ。この場合も、コイル長さ、コ
イル・ターン直径、ピッチおよびターン回旋状態につい
てのプログラムを、コンピュータ制御手段を有する現存
のコイル巻き装置に入力し、この場合にワイヤ直径はこ
の種の従来の電球に現在用いられている直径に大体相当
するように選定する。この装置では、1本の耐火金属ワ
イヤを溶解除去可能なマンドレル・コアのまわりに巻く
ことにより予め形成した1本の連続な一層コイルから、
変形形状の二重コイルを形成することもできる。このよ
うな二重コイル製品は、その後前掲米国特許出願第94
4.918号に開示された方法で選択的にエツチングす
ることにより、発光部分および非発光部分を有する最終
の多直径フィラメント・コイルとすることができる。こ
のような新規な動的な態様で本発明のコイル形状を形成
することのできる現存の自動化装置は、商業経路で入手
でき、たとえば、現在ケー・ビー・アメリカン社(K、
P。
耐火金属ワイヤから、現存する機械的ばねコイル巻き装
置を用いて、この種の材料に所望のコイル長さ、コイル
・ターン直径、ピッチおよび特定のターン回旋状態を与
えるように動的に形成される。したがって、通常の低電
圧型白熱ランプにフィラメント・コイルとして現在用い
られている通常のワイヤ直径寸法を存するワイヤをその
スプールからコイル巻き装置に供給することにより、タ
ングステンまたはモリブデンの所望形状の一層コイルを
、成形用工具を用いて、通常の周囲条件下で製造できる
。同様に、上述の多直径形状の二重コイル・フィラメン
トも、同じ装置を用いて、1本の連続したワイヤの一層
コイルから製造でき、これは高電圧型電球のフィラメン
ト・コイルとして役立つ。この場合も、コイル長さ、コ
イル・ターン直径、ピッチおよびターン回旋状態につい
てのプログラムを、コンピュータ制御手段を有する現存
のコイル巻き装置に入力し、この場合にワイヤ直径はこ
の種の従来の電球に現在用いられている直径に大体相当
するように選定する。この装置では、1本の耐火金属ワ
イヤを溶解除去可能なマンドレル・コアのまわりに巻く
ことにより予め形成した1本の連続な一層コイルから、
変形形状の二重コイルを形成することもできる。このよ
うな二重コイル製品は、その後前掲米国特許出願第94
4.918号に開示された方法で選択的にエツチングす
ることにより、発光部分および非発光部分を有する最終
の多直径フィラメント・コイルとすることができる。こ
のような新規な動的な態様で本発明のコイル形状を形成
することのできる現存の自動化装置は、商業経路で入手
でき、たとえば、現在ケー・ビー・アメリカン社(K、
P。
Aserlcan Corporation ;米国ミ
シガン州すウスフィールド所在)から販売されているM
CS延長ばねコイル巻き機(Extension Sp
ring CCo111n Machine)モデルM
CS−15Eなどがある。
シガン州すウスフィールド所在)から販売されているM
CS延長ばねコイル巻き機(Extension Sp
ring CCo111n Machine)モデルM
CS−15Eなどがある。
また本発明の別の面によれば、改良された白熱ランプが
09され、これは不活性ガスの封入された気密封止され
た細長の光透過性ランプ・エンベロープと、このランプ
争エンベロープ内に気密に封止された光源装置とを組合
わせて備え、この光源装置は、白熱フィラメントとして
、1本の連続な耐火°金属ワイヤから直接形成した、中
心軸線を有し且つ両端のコイル・ターンの直径が中心部
のコイル・ターンの直径とは異なる細長のコイルを含む
。フィラメント・コイルをこのようなランプ構造内に心
合わせするには、細長のフィラメント・コイルの中心軸
線をランプ・エンベロープの長さ方向軸線に沿って整列
させ、また好ましくは、さらにフィラメントの点灯部分
をランプ・エンベロープの両端に関して心合わせする。
09され、これは不活性ガスの封入された気密封止され
た細長の光透過性ランプ・エンベロープと、このランプ
争エンベロープ内に気密に封止された光源装置とを組合
わせて備え、この光源装置は、白熱フィラメントとして
、1本の連続な耐火°金属ワイヤから直接形成した、中
心軸線を有し且つ両端のコイル・ターンの直径が中心部
のコイル・ターンの直径とは異なる細長のコイルを含む
。フィラメント・コイルをこのようなランプ構造内に心
合わせするには、細長のフィラメント・コイルの中心軸
線をランプ・エンベロープの長さ方向軸線に沿って整列
させ、また好ましくは、さらにフィラメントの点灯部分
をランプ・エンベロープの両端に関して心合わせする。
このような構造的形状を有する電球の代表的な実施態様
は、不活性ガスを封入した気密封止された細長の光透過
性ランプ・エンベロープと、このランプ・エンベロープ
の両端にて気密封止され且つランプ・エンベロープの長
さ方向軸線と実質的に一致する中心軸線を有する長さ方
向に延在する光源装置とを備え、この光源装置は、白熱
フィラメントとして、1本の連続な耐火金属ワイヤで形
成した、中心軸線を有する細長の多直径コイルを含み、
この細長のコイルの対向する両端部に位置する端部コイ
ル・ターンは、細長のコイルの中心軸線をランプ・エン
ベロープの長さ方向軸線と同軸に合わせることができる
ようにする第1コイル直径を有し、また端部コイル・タ
ーンは一層小さいコイル直径を有するコイル・ターンに
接続され、この小さい直径のコイルeターンはランプ・
エンベロープの長さ方向軸線に沿って整列していて、細
長のコイルからの主たる光出力を生成する。このランプ
実施態様においてフィラメント中コイルをこのように構
成することにより、フィラメント・コイルの点灯部分を
細長のランプ・エンベロープ内に、その長さ方向軸線に
関して並びにそれに直交する横方向において正確に心合
わせすることができる。
は、不活性ガスを封入した気密封止された細長の光透過
性ランプ・エンベロープと、このランプ・エンベロープ
の両端にて気密封止され且つランプ・エンベロープの長
さ方向軸線と実質的に一致する中心軸線を有する長さ方
向に延在する光源装置とを備え、この光源装置は、白熱
フィラメントとして、1本の連続な耐火金属ワイヤで形
成した、中心軸線を有する細長の多直径コイルを含み、
この細長のコイルの対向する両端部に位置する端部コイ
ル・ターンは、細長のコイルの中心軸線をランプ・エン
ベロープの長さ方向軸線と同軸に合わせることができる
ようにする第1コイル直径を有し、また端部コイル・タ
ーンは一層小さいコイル直径を有するコイル・ターンに
接続され、この小さい直径のコイルeターンはランプ・
エンベロープの長さ方向軸線に沿って整列していて、細
長のコイルからの主たる光出力を生成する。このランプ
実施態様においてフィラメント中コイルをこのように構
成することにより、フィラメント・コイルの点灯部分を
細長のランプ・エンベロープ内に、その長さ方向軸線に
関して並びにそれに直交する横方向において正確に心合
わせすることができる。
本発明の別の好適な実施態様のランプでは、すぐ上に記
載した実施態様のランプに用いたのと同じコイル構造を
用いるが、不活性ガスを封入した気密封止された管状の
光透過性ランプ・エンベロ−ブと、ランプ・エンベロー
プの長さ方向軸線と実質的に一致する軸線を有し且つ実
質的にランプ・エンベロープの全長にわたって延在する
白熱耐火金属製コイル・フィラメントと、ランプ・エン
ベロープの対向する両端部に封止され且つそれぞれコイ
ル・フィラメントの対向する両端のコイル・ターンに直
接接続されたリードイン導体とをそなえる。各リードイ
ン導体はそれぞれその最外側端部を細長のフィラメント
・コイルの中心軸線に沿って整列させるようにして1本
の耐火金属ワイヤで形成される。このランプのフィラメ
ント・コイルはタングステンで構成し、リードイン導体
はモリブデンとするのが好ましいが、タングステン製の
リードイン導体も使用できる。ランプの好適な実施態様
では、フィラメント・コイルが可視および赤外スペクト
ル領域で放射するので、反射膜をランプ・エンベロープ
の表面に被覆して動作効率を改良する。前掲の米国特許
に開示されているように、この反射膜は950℃以下の
温度範囲で動作でき、反射膜は、上述した選択的放射エ
ネルギー分布を与える通過帯域および阻止帯域特性を設
定するのに有効な、高い光屈折率および低い光屈折率を
有する複数の耐火材料の層で形成される。
載した実施態様のランプに用いたのと同じコイル構造を
用いるが、不活性ガスを封入した気密封止された管状の
光透過性ランプ・エンベロ−ブと、ランプ・エンベロー
プの長さ方向軸線と実質的に一致する軸線を有し且つ実
質的にランプ・エンベロープの全長にわたって延在する
白熱耐火金属製コイル・フィラメントと、ランプ・エン
ベロープの対向する両端部に封止され且つそれぞれコイ
ル・フィラメントの対向する両端のコイル・ターンに直
接接続されたリードイン導体とをそなえる。各リードイ
ン導体はそれぞれその最外側端部を細長のフィラメント
・コイルの中心軸線に沿って整列させるようにして1本
の耐火金属ワイヤで形成される。このランプのフィラメ
ント・コイルはタングステンで構成し、リードイン導体
はモリブデンとするのが好ましいが、タングステン製の
リードイン導体も使用できる。ランプの好適な実施態様
では、フィラメント・コイルが可視および赤外スペクト
ル領域で放射するので、反射膜をランプ・エンベロープ
の表面に被覆して動作効率を改良する。前掲の米国特許
に開示されているように、この反射膜は950℃以下の
温度範囲で動作でき、反射膜は、上述した選択的放射エ
ネルギー分布を与える通過帯域および阻止帯域特性を設
定するのに有効な、高い光屈折率および低い光屈折率を
有する複数の耐火材料の層で形成される。
このランプにおける耐火金属製コイル・フィラメントは
ランプ・エンベロープの軸線方向長さにわたって延在し
、両端がエンベロープの端部に気密封止されたリードイ
ン導体に機械的および電気的に接続される。このような
ランプ構造を製造する好適な方法では、ランプのフィラ
メントφコイルとリードイン導体をまず予め組み立て、
このアセンブリをつぎに円筒形ランプ管内にその一端か
ら挿入する。好ましくはランプの動作効率をさらに向上
するために少量のハロゲン物質を含有する不活性ガスの
封入物をランプ・エンベロープ内に、通常のランプ製造
方法とまったく同様に導入する。
ランプ・エンベロープの軸線方向長さにわたって延在し
、両端がエンベロープの端部に気密封止されたリードイ
ン導体に機械的および電気的に接続される。このような
ランプ構造を製造する好適な方法では、ランプのフィラ
メントφコイルとリードイン導体をまず予め組み立て、
このアセンブリをつぎに円筒形ランプ管内にその一端か
ら挿入する。好ましくはランプの動作効率をさらに向上
するために少量のハロゲン物質を含有する不活性ガスの
封入物をランプ・エンベロープ内に、通常のランプ製造
方法とまったく同様に導入する。
リードイン導体のある位置でランプ・エンベロープの両
端部を気密封止することにより、このランプの製造を完
成する。その後、フィラメント・コイルはエンベロープ
の中心に維持され、その軸線方向長さに沿って延在する
。
端部を気密封止することにより、このランプの製造を完
成する。その後、フィラメント・コイルはエンベロープ
の中心に維持され、その軸線方向長さに沿って延在する
。
本発明の改良された光源装置を用いるさらに他の好適な
ランプ構造では、細長のランプ・エンベロープが卵形ま
たは球状中央部分をもち、さらにランプの動作効率を改
良するためにランプψエンベロープの外面に反射膜が設
けられる。この反射膜と本発明による多直径タングステ
ン製コイル・フィラメントとの間の光学的協働関係を最
良にするには、フィラメント・コイルを上記ランプ・エ
ンベロープ内で約1%の精度で心合わせすることが必須
になる。この実施態様のランプもこのような高効率型で
あるので、ランプ動作温度が高く、ランプ・エンベロー
プを比較的耐火性の光透過性物質、たとえば溶融石英、
アルミノけい酸塩ガラスまたははうけい酸塩ガラスで形
成する必要がある。この最後の必要条件からさらに、こ
のフィラメント・コイル・アセンブリには、選ばれたラ
ンプ・エンベロープ材料の熱膨張特性によく適合する特
定の端部封止手段を使用する必要がでてくる。
ランプ構造では、細長のランプ・エンベロープが卵形ま
たは球状中央部分をもち、さらにランプの動作効率を改
良するためにランプψエンベロープの外面に反射膜が設
けられる。この反射膜と本発明による多直径タングステ
ン製コイル・フィラメントとの間の光学的協働関係を最
良にするには、フィラメント・コイルを上記ランプ・エ
ンベロープ内で約1%の精度で心合わせすることが必須
になる。この実施態様のランプもこのような高効率型で
あるので、ランプ動作温度が高く、ランプ・エンベロー
プを比較的耐火性の光透過性物質、たとえば溶融石英、
アルミノけい酸塩ガラスまたははうけい酸塩ガラスで形
成する必要がある。この最後の必要条件からさらに、こ
のフィラメント・コイル・アセンブリには、選ばれたラ
ンプ・エンベロープ材料の熱膨張特性によく適合する特
定の端部封止手段を使用する必要がでてくる。
したがって、上記の通り選択した場合には、リードイン
導体として選ばれた特定の耐火金属ワイヤおよびそのワ
イヤ径に応じて、リードイン導体の自由端部を最初に薄
い耐火金属箔要素に接続して所望の気密封止を達成する
ことが必要になる。このような変形ランプ構造を製造す
るのに適当な方法としては、フィラメント・コイルを直
接リードイン導体および箔要素に接続した予備フィラメ
ント・アセンブリを用意し、このフィラメント・アセン
ブリをランプ・エンベロープ内にその一端から挿入し、
ランプ・エンベロープの両端を種々の周知の技術により
気密に封止する。このような製造方法は、米国特許第4
.389,201号に開示されているように、そこに示
されているのと同様の製造装置を用いて、ガス封入およ
び気密封止工程等を実施することができる。
導体として選ばれた特定の耐火金属ワイヤおよびそのワ
イヤ径に応じて、リードイン導体の自由端部を最初に薄
い耐火金属箔要素に接続して所望の気密封止を達成する
ことが必要になる。このような変形ランプ構造を製造す
るのに適当な方法としては、フィラメント・コイルを直
接リードイン導体および箔要素に接続した予備フィラメ
ント・アセンブリを用意し、このフィラメント・アセン
ブリをランプ・エンベロープ内にその一端から挿入し、
ランプ・エンベロープの両端を種々の周知の技術により
気密に封止する。このような製造方法は、米国特許第4
.389,201号に開示されているように、そこに示
されているのと同様の製造装置を用いて、ガス封入およ
び気密封止工程等を実施することができる。
好適実施例の説明
第1図に、前記米国特許第4,588,923号に開示
されたのと同じ基本構造を用いたランプを示す。すなわ
ち、このランプを構成する放射線(光)透過性エンベロ
ープ10は細長の管状で、透明な溶融石英、半透明な石
英または石英状ガラス、たとえばコーニングガラス社(
Cornlng Glass Works )から市販
されているVYCORから形成される。図示のランプ例
は一層コイル・フィラメントを用いた低電圧型で、自動
車の前照灯その他の低電圧照明用途に光源として使用す
ることができる。この形式のダブルエンド型石英製エン
ベロープの代表的な寸法は、長さ10mg+で直径3×
5m+eの石英管である。ランプ・エンベロープ10の
両端にはピンチ部分12があり、ここにリードイン導体
13が封止されており、このリードイン導体13は薄い
中間の箔部分14により別のリードイン導体15に接続
され、これらがピンチ部分12に気密封止され埋設され
ている。箔部分14は、リードイン導体13および15
それぞれの一端に溶接された別体のモリブデン条片とす
ることができる。あるいはまた、箔部分14は1本のモ
リブデン線の一体部分とすることができる。さらに、ガ
ラス製管状エンベロープ10では、リードイン導体13
および15を箔部分14をもたない単一ロッド型部材と
し、管状エンベロープ10にまっすぐ進入させてもよい
。さらにここに図示した型のランプでは、フィラメント
・コイルとして比較的細い直径のワイヤを用いて、単に
フィラメント・コイルの最外側端子端をランプ・エンベ
ロープの端部に気密封止するようにすれば、リードイン
導体を完全になくすことも考えられる。このような変形
例でフィラメント・コイルをこのランプ・エンベロープ
内で所望通り心合わせするには、フィラメント9コイル
の両端のコイル・ターンの最外側端子端を外向きに延在
させて、細長のコイルの中心軸線に沿って整列させるこ
とがさらに必要となる。ここに図示したランプ例に関連
して採用できるリードイン導体のさらに他の変更例とし
ては、L字形耐火金属ワイヤのリードイン導体を用いる
ことができる。このようなリードイン導体をフィラメン
ト・コイルの両端に接続し、その際、最内側脚部がフィ
ラメント拳コイルの両端の単一のターンの外周上の所定
の位置に固定され、かつこれらのリードイン導体の自由
脚部が外向きに延在して細長のフィラメント・コイルの
中心軸線と整列するようにする。
されたのと同じ基本構造を用いたランプを示す。すなわ
ち、このランプを構成する放射線(光)透過性エンベロ
ープ10は細長の管状で、透明な溶融石英、半透明な石
英または石英状ガラス、たとえばコーニングガラス社(
Cornlng Glass Works )から市販
されているVYCORから形成される。図示のランプ例
は一層コイル・フィラメントを用いた低電圧型で、自動
車の前照灯その他の低電圧照明用途に光源として使用す
ることができる。この形式のダブルエンド型石英製エン
ベロープの代表的な寸法は、長さ10mg+で直径3×
5m+eの石英管である。ランプ・エンベロープ10の
両端にはピンチ部分12があり、ここにリードイン導体
13が封止されており、このリードイン導体13は薄い
中間の箔部分14により別のリードイン導体15に接続
され、これらがピンチ部分12に気密封止され埋設され
ている。箔部分14は、リードイン導体13および15
それぞれの一端に溶接された別体のモリブデン条片とす
ることができる。あるいはまた、箔部分14は1本のモ
リブデン線の一体部分とすることができる。さらに、ガ
ラス製管状エンベロープ10では、リードイン導体13
および15を箔部分14をもたない単一ロッド型部材と
し、管状エンベロープ10にまっすぐ進入させてもよい
。さらにここに図示した型のランプでは、フィラメント
・コイルとして比較的細い直径のワイヤを用いて、単に
フィラメント・コイルの最外側端子端をランプ・エンベ
ロープの端部に気密封止するようにすれば、リードイン
導体を完全になくすことも考えられる。このような変形
例でフィラメント・コイルをこのランプ・エンベロープ
内で所望通り心合わせするには、フィラメント9コイル
の両端のコイル・ターンの最外側端子端を外向きに延在
させて、細長のコイルの中心軸線に沿って整列させるこ
とがさらに必要となる。ここに図示したランプ例に関連
して採用できるリードイン導体のさらに他の変更例とし
ては、L字形耐火金属ワイヤのリードイン導体を用いる
ことができる。このようなリードイン導体をフィラメン
ト・コイルの両端に接続し、その際、最内側脚部がフィ
ラメント拳コイルの両端の単一のターンの外周上の所定
の位置に固定され、かつこれらのリードイン導体の自由
脚部が外向きに延在して細長のフィラメント・コイルの
中心軸線と整列するようにする。
本発明によれば、−次コイル構造を存する図示例のラン
プにおいて、直径の変化するコイル・ターンを有する細
長のタングステン製フィラメント17を設ける。このコ
イル・ターンは、前述したように連続した1本のタング
ステン・ワイヤを動的にコイル巻きすることにより直接
形成され、この細長のフィラメント・コイルの異なるセ
グメントがランプ構成上の異なる機能を果たす。さらに
具体的には、コイルの両端にある最大直径のコイル・タ
ーン18は、フィラメント・コイルの点灯部分19をラ
ンプ・エンベロープの長さ方向軸線に沿って位置決めす
る役目を果たす。さらに図面に示す通り、これらの両端
のコイル・ターン18は円筒形ランプ・エンベロープの
内壁に物理的に係合してフィラメント・コイルを支持す
るとともに、リードイン導体に係合する。これにより円
筒形ランプ・エンベロープ内に心合わせされるフィラメ
ント・コイルの点灯部分19は、ランプの所望の光出力
要件を満たすように物理的寸法および位置が定められた
一層小さい直のコイル・ターンを有する。このフィラメ
ント・コイルでは点灯部分19に電力を供給するために
接続用円錐状部分またはセグメント20が必要である。
プにおいて、直径の変化するコイル・ターンを有する細
長のタングステン製フィラメント17を設ける。このコ
イル・ターンは、前述したように連続した1本のタング
ステン・ワイヤを動的にコイル巻きすることにより直接
形成され、この細長のフィラメント・コイルの異なるセ
グメントがランプ構成上の異なる機能を果たす。さらに
具体的には、コイルの両端にある最大直径のコイル・タ
ーン18は、フィラメント・コイルの点灯部分19をラ
ンプ・エンベロープの長さ方向軸線に沿って位置決めす
る役目を果たす。さらに図面に示す通り、これらの両端
のコイル・ターン18は円筒形ランプ・エンベロープの
内壁に物理的に係合してフィラメント・コイルを支持す
るとともに、リードイン導体に係合する。これにより円
筒形ランプ・エンベロープ内に心合わせされるフィラメ
ント・コイルの点灯部分19は、ランプの所望の光出力
要件を満たすように物理的寸法および位置が定められた
一層小さい直のコイル・ターンを有する。このフィラメ
ント・コイルでは点灯部分19に電力を供給するために
接続用円錐状部分またはセグメント20が必要である。
これは、両端のコイル・ターン18をコイルに固着され
たリードイン導体により実効的に短絡するためである。
たリードイン導体により実効的に短絡するためである。
このような接続用セグメント20は、そのコイル・ター
ンの直径が連続的に減少するものとして図示されている
が、フィラメント・コイルの点灯部分をランプ・エンベ
ロープ内に心合わせする追加手段として該接続用セグメ
ント20のコイル直径および長さ両方に関して変化させ
ることができる。
ンの直径が連続的に減少するものとして図示されている
が、フィラメント・コイルの点灯部分をランプ・エンベ
ロープ内に心合わせする追加手段として該接続用セグメ
ント20のコイル直径および長さ両方に関して変化させ
ることができる。
この形式のランプにおける内部リードイン導体15とフ
ィラメント17との間の協働関係に適用できるさらに他
の考察条件に関しては、後で第3図に関連してさらに説
明する。ランプ・エンベロープ10の外面を反射膜21
で被覆して、フィラメント17により放出される可視光
の大部分をランプ・エンベロープ10から外方へ透過さ
せる一方、フィラメントにより放出される赤外線の大部
分を反射してフィラメントに戻す手段を構成する。前述
した米国特許筒4,588.923号に詳しく説明され
ているように、この反射膜21は、フィラメント17と
動作上関連した通過帯域および阻止帯域の光学的特性を
有するが、その最大の効果を得るためには、フィラメン
トがその動作寿命全期間にわたってランプやエンベロー
プ内に正確に心合わせされた位置に留まっていることが
必須である。
ィラメント17との間の協働関係に適用できるさらに他
の考察条件に関しては、後で第3図に関連してさらに説
明する。ランプ・エンベロープ10の外面を反射膜21
で被覆して、フィラメント17により放出される可視光
の大部分をランプ・エンベロープ10から外方へ透過さ
せる一方、フィラメントにより放出される赤外線の大部
分を反射してフィラメントに戻す手段を構成する。前述
した米国特許筒4,588.923号に詳しく説明され
ているように、この反射膜21は、フィラメント17と
動作上関連した通過帯域および阻止帯域の光学的特性を
有するが、その最大の効果を得るためには、フィラメン
トがその動作寿命全期間にわたってランプやエンベロー
プ内に正確に心合わせされた位置に留まっていることが
必須である。
第2図に、本発明の改良光源装置を具体化した別の好適
なランプ構造を示す。具体的には、このランプ22は楕
円または球状中央部分を有する溶融石英製ランプ・エン
ベロープ23を含み、やはりダブルエンド型であって、
ランプ拳エンベロープの両端部に前述の実施例で説明し
たピンチ部分によるシール構造を用いている。したがっ
て、各ランプ端部はリードイン導体24を各端部に有し
、これらのリードイン導体24が金属箔要素25に接続
され、これら箔要素25はさらに内部リードイン導体2
6に接続されている。コイル・ターンの直径の変化する
フィラメント・コイル27がリードイン導体26の一端
に係合されている。リードイン導体26は特定のコイル
・ターン29の内部空所にねじこむことによってフィラ
メント・コイル27に係合する。このような継手手段は
、リードイン導体の電気抵抗をフィラメント・コイルの
電気抵抗に関して比較的低く維持しなければならない低
電圧ランプ用には重要である。この目的はリードイン導
体のワイヤ直径を大きくすることにより達成することが
できるが、そうすると製造時にランプを排気するのにま
たその後充填ガスを導入するのに必要なランプ端部が塞
がれてしまう。
なランプ構造を示す。具体的には、このランプ22は楕
円または球状中央部分を有する溶融石英製ランプ・エン
ベロープ23を含み、やはりダブルエンド型であって、
ランプ拳エンベロープの両端部に前述の実施例で説明し
たピンチ部分によるシール構造を用いている。したがっ
て、各ランプ端部はリードイン導体24を各端部に有し
、これらのリードイン導体24が金属箔要素25に接続
され、これら箔要素25はさらに内部リードイン導体2
6に接続されている。コイル・ターンの直径の変化する
フィラメント・コイル27がリードイン導体26の一端
に係合されている。リードイン導体26は特定のコイル
・ターン29の内部空所にねじこむことによってフィラ
メント・コイル27に係合する。このような継手手段は
、リードイン導体の電気抵抗をフィラメント・コイルの
電気抵抗に関して比較的低く維持しなければならない低
電圧ランプ用には重要である。この目的はリードイン導
体のワイヤ直径を大きくすることにより達成することが
できるが、そうすると製造時にランプを排気するのにま
たその後充填ガスを導入するのに必要なランプ端部が塞
がれてしまう。
したがって、図示例のランプでは、このフィラメント・
アセンブリを用いることで十分な自由空間を維持して上
述した製造工程を簡単に実施できるようにしていること
がわかる。このような改良フィラメント・アセンブリを
構成するにあたっては、フィラメント・コイル27に、
フィラメント・コイルの点灯部分31をランプ・エンベ
ロープ内に心合わせするのに必要な寸法を有する端部コ
イル・ターン30を設ける。この場合も、端部コイル・
ターンはランプ・エンベロープの端部の内壁と物理的に
当接する寸法とする。同様に、点灯部分31のコイル・
ターンは特定の目的製品の光出力必要条件に合致するよ
うな寸法およびピッチとする。この実施例では、フィラ
メント・コイルに一次(単コイル)構造を利用した低電
圧型ランプを想定していることが上述の説明から明らか
であるが、全体的に同じランプ形成を有するが、普通の
家庭用電圧で動作可能にするために二重コイル・フィラ
メント・アセンブリを利用した高電圧ランプも提供でき
る。また図示例のランプには示してないが、反射膜をラ
ンブーエンベロープ上に設けてランプの動作効率を向上
できることは明らかである。
アセンブリを用いることで十分な自由空間を維持して上
述した製造工程を簡単に実施できるようにしていること
がわかる。このような改良フィラメント・アセンブリを
構成するにあたっては、フィラメント・コイル27に、
フィラメント・コイルの点灯部分31をランプ・エンベ
ロープ内に心合わせするのに必要な寸法を有する端部コ
イル・ターン30を設ける。この場合も、端部コイル・
ターンはランプ・エンベロープの端部の内壁と物理的に
当接する寸法とする。同様に、点灯部分31のコイル・
ターンは特定の目的製品の光出力必要条件に合致するよ
うな寸法およびピッチとする。この実施例では、フィラ
メント・コイルに一次(単コイル)構造を利用した低電
圧型ランプを想定していることが上述の説明から明らか
であるが、全体的に同じランプ形成を有するが、普通の
家庭用電圧で動作可能にするために二重コイル・フィラ
メント・アセンブリを利用した高電圧ランプも提供でき
る。また図示例のランプには示してないが、反射膜をラ
ンブーエンベロープ上に設けてランプの動作効率を向上
できることは明らかである。
この汎用形式のランプに適切なフィラメント・アセンブ
リを設けるには、さらに他の基準を満たす必要がある。
リを設けるには、さらに他の基準を満たす必要がある。
ある基準はランプ製造に適用されるが、他の基準はその
後のランプ動作についてのものである。ランプ製造に関
しては、低電圧型および高電圧型いずれの白熱ランプも
現在その物理的寸法が、先に特定のランプ例について示
したランプ・エンベロープの寸法かられかるように、ど
んどん小さくなっている。このような寸法上の考慮から
、当然のこととしてフィラメント・アセンブリも同様に
小型化しなければならず、このためリードイン導体をフ
ィラメント・コイルに接続するのに用いる手段にさらに
制約が課され、それとともに組み立てたランプ構成要素
を物理的に支持する上でさらに空間的制約も生じる。こ
のような空間的制約のため、いずれの而でも従来の慣行
にこだわることが現在著しく困難または非実際的になっ
ている。たとえば、リードイン導体要素をフィラメント
・コイルに接続するのに広く用いられている従来の方法
では、一端にら旋部分を有する耐火金属ワイヤで形成し
たリードイン導体を用いている。これらの要素をフィラ
メント・コイルの両端に接続するには、フィラメント拳
コイルの端部のコイル・ターンがリードイン導体のら旋
部分のターンの上に重ね巻きされており、このためフィ
ラメント・アセンブリの直径が増加する。この方法を高
速製造装置で信頼できる態様で実施することは、これら
ランプ部品についてのコイル直径およびワイヤ直径の要
求が小さくなるにつれて、ますます困難になってくる。
後のランプ動作についてのものである。ランプ製造に関
しては、低電圧型および高電圧型いずれの白熱ランプも
現在その物理的寸法が、先に特定のランプ例について示
したランプ・エンベロープの寸法かられかるように、ど
んどん小さくなっている。このような寸法上の考慮から
、当然のこととしてフィラメント・アセンブリも同様に
小型化しなければならず、このためリードイン導体をフ
ィラメント・コイルに接続するのに用いる手段にさらに
制約が課され、それとともに組み立てたランプ構成要素
を物理的に支持する上でさらに空間的制約も生じる。こ
のような空間的制約のため、いずれの而でも従来の慣行
にこだわることが現在著しく困難または非実際的になっ
ている。たとえば、リードイン導体要素をフィラメント
・コイルに接続するのに広く用いられている従来の方法
では、一端にら旋部分を有する耐火金属ワイヤで形成し
たリードイン導体を用いている。これらの要素をフィラ
メント・コイルの両端に接続するには、フィラメント拳
コイルの端部のコイル・ターンがリードイン導体のら旋
部分のターンの上に重ね巻きされており、このためフィ
ラメント・アセンブリの直径が増加する。この方法を高
速製造装置で信頼できる態様で実施することは、これら
ランプ部品についてのコイル直径およびワイヤ直径の要
求が小さくなるにつれて、ますます困難になってくる。
やはり広範に用いられている別の慣例の方法では、フィ
ラメント・コイルをランプの長さ方向軸線に沿って支持
し、耐火金属のスペーサ要素をコイル長さに沿って間隔
をあけて配置している。このような現在用いられている
フィラメント支持装置は多くの点でフィラメントの配向
を正確に維持できない。現在用いられているフィラメン
ト支持装置の普通の形態のものは、フィラメント・コイ
ルの外側を囲み、ランプ・エンベロープの内壁にばね圧
力をかけるワイヤ・ループからなる。このような可撓性
支持装置はランプ動作中にあらゆるランプ軸線に沿って
運動を受けるだけでなく、ランプが空間的に垂直な姿勢
で用いられる場合それ自体に対するランプ・フィラメン
トによる物理的支持を必要とする。さらに、この形式の
フィラメント支持装置は、細長のランプの製造の際に簡
単に組み込むことができず、このときこのようなら旋状
支持装置とフィラメント・コイルとの間には係合不良や
不整合がしばしば起こる。さらに、フィラメント・コイ
ルをこのように支持することに付随する上述した問題は
すべてランプ寸法が小さくなるにつれてますます過酷に
なることが明らかである。
ラメント・コイルをランプの長さ方向軸線に沿って支持
し、耐火金属のスペーサ要素をコイル長さに沿って間隔
をあけて配置している。このような現在用いられている
フィラメント支持装置は多くの点でフィラメントの配向
を正確に維持できない。現在用いられているフィラメン
ト支持装置の普通の形態のものは、フィラメント・コイ
ルの外側を囲み、ランプ・エンベロープの内壁にばね圧
力をかけるワイヤ・ループからなる。このような可撓性
支持装置はランプ動作中にあらゆるランプ軸線に沿って
運動を受けるだけでなく、ランプが空間的に垂直な姿勢
で用いられる場合それ自体に対するランプ・フィラメン
トによる物理的支持を必要とする。さらに、この形式の
フィラメント支持装置は、細長のランプの製造の際に簡
単に組み込むことができず、このときこのようなら旋状
支持装置とフィラメント・コイルとの間には係合不良や
不整合がしばしば起こる。さらに、フィラメント・コイ
ルをこのように支持することに付随する上述した問題は
すべてランプ寸法が小さくなるにつれてますます過酷に
なることが明らかである。
さらに他のランプ動作特性に関して、エネルギー効率を
上げるには、反射膜を用いる場合はフィラメント・アセ
ンブリをランプ・エンベロープ内に正確に心合わせする
必要があることはすでに指摘した通りである。しかし、
フィラメントΦアセンブリを適切に心合わせしていても
、ランプ端部位置でフィラメント・コイルと反射膜との
間に光学的な協働関係が確立されていないと、ランプ端
部で赤外エネルギーが著しく失われることになる。
上げるには、反射膜を用いる場合はフィラメント・アセ
ンブリをランプ・エンベロープ内に正確に心合わせする
必要があることはすでに指摘した通りである。しかし、
フィラメントΦアセンブリを適切に心合わせしていても
、ランプ端部位置でフィラメント・コイルと反射膜との
間に光学的な協働関係が確立されていないと、ランプ端
部で赤外エネルギーが著しく失われることになる。
具体的には、フィラメント・コイルの物理的輪郭は、ラ
ンプ端部において、従来の円筒形の細長のコイルを有す
るランプで得られるよりも大幅に赤外エネルギーを反射
してフィラメント・コイルにもどすことができるものと
すべきである。第2図に示した代表的なランプの例にお
いては、本発明によれば、コイル端部のコイル・ターン
の直径が中心部のコイル・ターンの直径より著しく小さ
い楕円また。は球形ウィラメント・コイルと置換するこ
とにより、このような動作効率の向上をはかることがで
きる。この形式のフィラメント会コイルの動作特性には
さらに他の利点もある。このようなフィラメント・コイ
ル形状では優れた「点源」照明が達成され、これにより
このランプが反射形ランプの光源装置を構成する場合、
位置合わせの問題を軽減する。投射光ビーム・パターン
で用いる従来のフィラメント・コイルで経験されている
フィラメントの「影」が減少することから、自動車前照
灯において上述の形式のランプ構造に関連した改良が期
待される。本発明によれば、白熱ランプ用の従来の光源
装置で経験されている上述した多数の種々の欠点を軽減
もしくは除去できることは、大きな進歩である。
ンプ端部において、従来の円筒形の細長のコイルを有す
るランプで得られるよりも大幅に赤外エネルギーを反射
してフィラメント・コイルにもどすことができるものと
すべきである。第2図に示した代表的なランプの例にお
いては、本発明によれば、コイル端部のコイル・ターン
の直径が中心部のコイル・ターンの直径より著しく小さ
い楕円また。は球形ウィラメント・コイルと置換するこ
とにより、このような動作効率の向上をはかることがで
きる。この形式のフィラメント会コイルの動作特性には
さらに他の利点もある。このようなフィラメント・コイ
ル形状では優れた「点源」照明が達成され、これにより
このランプが反射形ランプの光源装置を構成する場合、
位置合わせの問題を軽減する。投射光ビーム・パターン
で用いる従来のフィラメント・コイルで経験されている
フィラメントの「影」が減少することから、自動車前照
灯において上述の形式のランプ構造に関連した改良が期
待される。本発明によれば、白熱ランプ用の従来の光源
装置で経験されている上述した多数の種々の欠点を軽減
もしくは除去できることは、大きな進歩である。
本発明による、リードイン導体要素とこれに結合した細
長のフィラメント・コイルとの間の協働関係の改良をも
っとよく示すために、第3図は、前述の第1図のランプ
に用いた特定のフィラメント・アセンブリを拡大して示
す。具体的には、このフィラメント・アセンブリの主要
構成要素を、ランプの製造のためにランプ・エンベロー
プ内に挿入して組立てる前の状態で示す。第3図に示す
ように、このフィラメント・アセンブリは、タングステ
ンのような耐火金属の一本のワイヤでマンドレル手段な
しの多直径コイルΦターンを動的に作ることにより形成
した細長の一層コイル17を用いる。したがって、この
ようなフィラメント会コイルはコイル巻きの際に中心空
所開口が直接作られることを特徴とし、フィラメント・
コイルをその後のランプ製造工程に利用する前に、マン
ドレル材料をそこから従来のように取り去る必要がない
。この実施例でもっと重要なことは、このようなフィラ
メント・コイル形状では特殊なやり方でコイル巻きした
直後にフィラメント・アセンブリを形成できることであ
る。このような点につぃてさらに説明すると、このフィ
ラメント・コイル17は図示のようにコイル・ターンの
直径に関して3つの部分を有することがわかる。フィラ
メント・コイルの対向する両端に位置する最大直径のコ
イル・ターン18はリードイン導体要素15をその開い
た中心空所18aにねじこむことができるようにすると
共に、フィラメント・コイルのこれら端部またはセグメ
ントの軸線方向長さを超えるリードイン導体要素の挿入
を防止する。このように用いられるリードイン導体要素
15も、1本の連続した耐火金属ワイヤを動的にコイル
巻きして、図面に示すように、フィラメント・コイルの
両端部へのり〜ドイン導体要素の限定された挿入を所望
通りにできるようなコイル・ターンを作ることにより形
成できる。図示のフィラメント・コイル17の中心部分
19は最小コイル直径のコイル・ターンを構成し、この
光源装置の主たる光出力を生成する。図示のコイル形状
では、この点灯部分をランプ・エンベロープ内に正確に
自己心合わせすることが可能になる。先に述べたように
、コイル端部のコイル・ターン18は、細長のコイル1
7の中心軸線をランプφエンベロープの長さ方向軸線A
−Aに沿って整列させることができる。
長のフィラメント・コイルとの間の協働関係の改良をも
っとよく示すために、第3図は、前述の第1図のランプ
に用いた特定のフィラメント・アセンブリを拡大して示
す。具体的には、このフィラメント・アセンブリの主要
構成要素を、ランプの製造のためにランプ・エンベロー
プ内に挿入して組立てる前の状態で示す。第3図に示す
ように、このフィラメント・アセンブリは、タングステ
ンのような耐火金属の一本のワイヤでマンドレル手段な
しの多直径コイルΦターンを動的に作ることにより形成
した細長の一層コイル17を用いる。したがって、この
ようなフィラメント会コイルはコイル巻きの際に中心空
所開口が直接作られることを特徴とし、フィラメント・
コイルをその後のランプ製造工程に利用する前に、マン
ドレル材料をそこから従来のように取り去る必要がない
。この実施例でもっと重要なことは、このようなフィラ
メント・コイル形状では特殊なやり方でコイル巻きした
直後にフィラメント・アセンブリを形成できることであ
る。このような点につぃてさらに説明すると、このフィ
ラメント・コイル17は図示のようにコイル・ターンの
直径に関して3つの部分を有することがわかる。フィラ
メント・コイルの対向する両端に位置する最大直径のコ
イル・ターン18はリードイン導体要素15をその開い
た中心空所18aにねじこむことができるようにすると
共に、フィラメント・コイルのこれら端部またはセグメ
ントの軸線方向長さを超えるリードイン導体要素の挿入
を防止する。このように用いられるリードイン導体要素
15も、1本の連続した耐火金属ワイヤを動的にコイル
巻きして、図面に示すように、フィラメント・コイルの
両端部へのり〜ドイン導体要素の限定された挿入を所望
通りにできるようなコイル・ターンを作ることにより形
成できる。図示のフィラメント・コイル17の中心部分
19は最小コイル直径のコイル・ターンを構成し、この
光源装置の主たる光出力を生成する。図示のコイル形状
では、この点灯部分をランプ・エンベロープ内に正確に
自己心合わせすることが可能になる。先に述べたように
、コイル端部のコイル・ターン18は、細長のコイル1
7の中心軸線をランプφエンベロープの長さ方向軸線A
−Aに沿って整列させることができる。
このような整列は、リードイン導体15を上述した方法
でフィラメント・コイル17に結合するときに確立され
る協働関係の結果として生じる。このようなフィラメン
ト拳アセンブリにお1するコイル・ターン18をランプ
・エンベロープ端部の内壁に関して、該内壁にごく近接
するかもしくは内壁と実際に物理的に当接するように並
置することができる。したがって、今接続されたリード
イン導体15の結合してない最外側端子端15aは、ラ
ンプ・エンベロープ端部に気密封止される際にランプ・
エンベロープの長さ方向軸線A−Aに沿ヮて整列するこ
とになる。図示したフィラメント・コイル17の中間直
径のコイル・ターン20はコイルの点灯部分に電力を供
給するとともに、構造手段を構成し、これにより長さ方
向軸線A−Aに沿った点灯部分の心合わせとこの点灯部
分の有効長さの調節と一緒に達成できる。この後者の点
で、このフィラメントの点灯部分の長さのみを調節する
ことだけで、もしくはコイル・ターン直径を変えること
と組合わせることにより、ランプを種々の定格電力に作
製することができる。このような変更はフィラメントコ
イルの残りの部分に割当てた別個の機能を有意に変更し
ないからである。
でフィラメント・コイル17に結合するときに確立され
る協働関係の結果として生じる。このようなフィラメン
ト拳アセンブリにお1するコイル・ターン18をランプ
・エンベロープ端部の内壁に関して、該内壁にごく近接
するかもしくは内壁と実際に物理的に当接するように並
置することができる。したがって、今接続されたリード
イン導体15の結合してない最外側端子端15aは、ラ
ンプ・エンベロープ端部に気密封止される際にランプ・
エンベロープの長さ方向軸線A−Aに沿ヮて整列するこ
とになる。図示したフィラメント・コイル17の中間直
径のコイル・ターン20はコイルの点灯部分に電力を供
給するとともに、構造手段を構成し、これにより長さ方
向軸線A−Aに沿った点灯部分の心合わせとこの点灯部
分の有効長さの調節と一緒に達成できる。この後者の点
で、このフィラメントの点灯部分の長さのみを調節する
ことだけで、もしくはコイル・ターン直径を変えること
と組合わせることにより、ランプを種々の定格電力に作
製することができる。このような変更はフィラメントコ
イルの残りの部分に割当てた別個の機能を有意に変更し
ないからである。
したがりて、図示のフィラメント・アセンブリを有する
ランプの群すべてが、ランプ製造工程にほとんど他の変
更を要せずに可能になる。フィラメント・コイルの点灯
部分の長さは、中間直径のコイル・ターン20を動的コ
イル巻き作業の際に離ればなれに伸ばすか広げることに
よりさらに調節することができる。このようなコイル形
成によって、ランプ・エンベロープ内に点灯部分を心合
わせする能力を向上するとともに、点灯部分の長さの調
節を改善する。ここに図示したフィラメント・アセンブ
リに関する説明かられかるように、このようにフィラメ
ント・コイルの点灯部分に対する電気接続部を設けるこ
とによりさらに他の利点がある。電気接続部が点灯部分
に比較的密接な物理的近接関係にあることは、このよう
な電気接続部が比較的簡単で比較的信頼性のあることと
あいまって、ランプ定格で従来経験されている変動性を
小さくし、さらにはコイル脚部損失を最小にすると期待
できる。
ランプの群すべてが、ランプ製造工程にほとんど他の変
更を要せずに可能になる。フィラメント・コイルの点灯
部分の長さは、中間直径のコイル・ターン20を動的コ
イル巻き作業の際に離ればなれに伸ばすか広げることに
よりさらに調節することができる。このようなコイル形
成によって、ランプ・エンベロープ内に点灯部分を心合
わせする能力を向上するとともに、点灯部分の長さの調
節を改善する。ここに図示したフィラメント・アセンブ
リに関する説明かられかるように、このようにフィラメ
ント・コイルの点灯部分に対する電気接続部を設けるこ
とによりさらに他の利点がある。電気接続部が点灯部分
に比較的密接な物理的近接関係にあることは、このよう
な電気接続部が比較的簡単で比較的信頼性のあることと
あいまって、ランプ定格で従来経験されている変動性を
小さくし、さらにはコイル脚部損失を最小にすると期待
できる。
第4図は、一体のコイル部分を有する単一の耐火金属ワ
イヤのリードイン導体要素32の拡大図である。コイル
部分はリードイン導体を第1図に示すようなランプに使
用できるようにするとともに、フィラメント・アセンブ
リに物理的支持を与える。具体的には、このリードイン
導体要素32は、第1図に示した耐火金属の箔要素14
の1つに接続するための最外側自由端33を含み、その
反対側の最内側端部34は、フィラメント・アセンブリ
全体について前に第3図に関連して説明したようにフィ
ラメント番コイルの端部のコイル・ターンにねじこむの
に適当なコイル番ターンを有するら腹部分35で終端す
る。この代りに、別のら腹部分をリードイン導体のこの
端部(34)に取付けてもよい。ここで図示したリード
イン導体要素32を形成するには、1本の連続した耐火
金属ワイヤを動的にフィル巻きして、第1脚部分36を
ら族コイル部分35で終端させると共に、第2脚部分3
7にフィラメント番アセンブリの所望の物理的支持手段
として作用するよう形成された一層大きな直径の1つ以
上のコイル・ターン38を設けた、二また形状に構成し
てもよい。このリドイン構造によれば、脚部分36の全
ワイヤ長さが脚部分37の長さよりかなり短く維持され
るので、組み立て後のランプのリードイン構造への電気
接続により、電気通路が短い方の脚部分36に限定され
望ましい。したがって、フィラメント・アセンブリの物
理的支持を行なうためにランプに追加の手段を設ける必
要がなく、且つ使用するリードイン導体要素の電気抵抗
を有意な程度に増加する欠点のないすぐれたリードイン
導体手段が提供される。
イヤのリードイン導体要素32の拡大図である。コイル
部分はリードイン導体を第1図に示すようなランプに使
用できるようにするとともに、フィラメント・アセンブ
リに物理的支持を与える。具体的には、このリードイン
導体要素32は、第1図に示した耐火金属の箔要素14
の1つに接続するための最外側自由端33を含み、その
反対側の最内側端部34は、フィラメント・アセンブリ
全体について前に第3図に関連して説明したようにフィ
ラメント番コイルの端部のコイル・ターンにねじこむの
に適当なコイル番ターンを有するら腹部分35で終端す
る。この代りに、別のら腹部分をリードイン導体のこの
端部(34)に取付けてもよい。ここで図示したリード
イン導体要素32を形成するには、1本の連続した耐火
金属ワイヤを動的にフィル巻きして、第1脚部分36を
ら族コイル部分35で終端させると共に、第2脚部分3
7にフィラメント番アセンブリの所望の物理的支持手段
として作用するよう形成された一層大きな直径の1つ以
上のコイル・ターン38を設けた、二また形状に構成し
てもよい。このリドイン構造によれば、脚部分36の全
ワイヤ長さが脚部分37の長さよりかなり短く維持され
るので、組み立て後のランプのリードイン構造への電気
接続により、電気通路が短い方の脚部分36に限定され
望ましい。したがって、フィラメント・アセンブリの物
理的支持を行なうためにランプに追加の手段を設ける必
要がなく、且つ使用するリードイン導体要素の電気抵抗
を有意な程度に増加する欠点のないすぐれたリードイン
導体手段が提供される。
第5図は、本発明に従って構成された耐火金属製二重コ
イル・フィラメント・アセンブリ39を拡大側面図にて
示す。その細長のフィラメント・コイル40は動的に形
成され、中心軸線B−Bに沿って3つの部分を含む構造
を有する。このような二重コイル構造は、コイルφター
ンにより形成された内部中心空所にそのまま留まってい
る耐火金属マンドレル42を有する1本の連続した予め
コイル巻きしたワイヤ41を、更に前述したようにコイ
ル巻きして、第5図に示すように所望の大きな寸法のコ
イル・ターンを形成した構造である。
イル・フィラメント・アセンブリ39を拡大側面図にて
示す。その細長のフィラメント・コイル40は動的に形
成され、中心軸線B−Bに沿って3つの部分を含む構造
を有する。このような二重コイル構造は、コイルφター
ンにより形成された内部中心空所にそのまま留まってい
る耐火金属マンドレル42を有する1本の連続した予め
コイル巻きしたワイヤ41を、更に前述したようにコイ
ル巻きして、第5図に示すように所望の大きな寸法のコ
イル・ターンを形成した構造である。
このようにしてフィラメント・コイル40の両端部に形
成されたコイル・ターン43は中心軸線B−Bに沿って
終端して、リードイン導体をフィラメント・コイルに結
合する必要性をなくす。やはり一層マンドレル・コア4
2を保持している一層大きな直径の中間コイル・ターン
44はフィラメント・コイルをランプ・エンベロープ内
に心合わせする作用を有する。コイル・ターン44をこ
のような一層マンドレル手段で実効的に短絡することに
より、ランプに供給される電力がこのフィラメント・ア
センブリの中心コイル部分45に印加されるように限定
する。このような結果は、−次マンドレル・コアを中心
コイル部分45から選択的に取り除くことによって達成
できる。このような目的に用いるのに、適当な方法が前
述した米国特許出願第944.918号に詳述されてい
る。このように−次マンドレル・コアを除去する結果と
して、中心部分のコイル・ターンはこのフィラメント・
コイルの点灯部分となり、この点灯部分はコイルの中心
軸線に沿って整列している。さらにコイル・ターン44
の自由端部43が同軸に整列しているので、前述したよ
うに、点灯部分をランプ・エンベロープ内に長さ方向軸
線に沿って心合わせすることが可能になる。
成されたコイル・ターン43は中心軸線B−Bに沿って
終端して、リードイン導体をフィラメント・コイルに結
合する必要性をなくす。やはり一層マンドレル・コア4
2を保持している一層大きな直径の中間コイル・ターン
44はフィラメント・コイルをランプ・エンベロープ内
に心合わせする作用を有する。コイル・ターン44をこ
のような一層マンドレル手段で実効的に短絡することに
より、ランプに供給される電力がこのフィラメント・ア
センブリの中心コイル部分45に印加されるように限定
する。このような結果は、−次マンドレル・コアを中心
コイル部分45から選択的に取り除くことによって達成
できる。このような目的に用いるのに、適当な方法が前
述した米国特許出願第944.918号に詳述されてい
る。このように−次マンドレル・コアを除去する結果と
して、中心部分のコイル・ターンはこのフィラメント・
コイルの点灯部分となり、この点灯部分はコイルの中心
軸線に沿って整列している。さらにコイル・ターン44
の自由端部43が同軸に整列しているので、前述したよ
うに、点灯部分をランプ・エンベロープ内に長さ方向軸
線に沿って心合わせすることが可能になる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、白熱
ランプ用の広範に有用な光源装置が提供され、ランプの
点灯効率の向上が可能となり、ランプからより正確な照
明源を得ることができる。
ランプ用の広範に有用な光源装置が提供され、ランプの
点灯効率の向上が可能となり、ランプからより正確な照
明源を得ることができる。
さらに、ここに開示したフィラメント番アセンブリの特
定の輪郭および物理的特徴には、本発明の要旨を逸脱せ
ぬ範囲内でさらに有意な変更を加え得ることが明らかで
ある。たとえば、特定例の開示した多直径のフィラメン
ト・コイルのさらに他の形状として多数の点灯部分を含
む形状が考えられ、−緒に結合されるリードイン導体に
も別の形状が考えられる。同様に、ここに図示したのと
は異なる形状を有するランプ・エンベロープであっても
、同じまたは類似のフィラメント・アセンブリを用いる
ことで十分な効果を発揮すると予想される。さらに、こ
のようなランプからの可視光の色を変えるために用いら
れる反射膜の変更も考えられる。したがって、本発明は
特許請求の範囲によって限定されるものである。
定の輪郭および物理的特徴には、本発明の要旨を逸脱せ
ぬ範囲内でさらに有意な変更を加え得ることが明らかで
ある。たとえば、特定例の開示した多直径のフィラメン
ト・コイルのさらに他の形状として多数の点灯部分を含
む形状が考えられ、−緒に結合されるリードイン導体に
も別の形状が考えられる。同様に、ここに図示したのと
は異なる形状を有するランプ・エンベロープであっても
、同じまたは類似のフィラメント・アセンブリを用いる
ことで十分な効果を発揮すると予想される。さらに、こ
のようなランプからの可視光の色を変えるために用いら
れる反射膜の変更も考えられる。したがって、本発明は
特許請求の範囲によって限定されるものである。
第1図は本発明の改良光源装置を具体化したランプ構造
を示す側面図、 第2図は本発明の改良光源装置を具体化した別のランプ
構造を示す側面図、 第3図は第1図のコイル状に形成したフィラメント番ア
センブリを、そのフィラメント・コイルとリードイン導
体とを互いに結合する前の状態で示す拡大側面図、 第4図は本発明に用いるのに特に有用なリードイン導体
要素の側面図、そして 第5図は二重コイル型にした別のコイル・フィラメント
の拡大側面図である。 10:ランプ・エンベロープ、 12:ビン千部分、13:リードイン導体、14;箔部
分、 15:リードイン導体、17:コイル・フィ
ラメント、 18:端部のコイル・ターン、 19:点灯部分、 20:接続用部分、21:反射膜、
23:ランプ・エンベロープ、24:リードイン導体、
25:箔要素、26:内部リードイン導体、 27:フィラメント・コイル、 29:コイルターン、 30:端部のコイル・ターン、31;点灯部分、32:
リードイン導体、33:最外側自由端部、34;最内側
端部、35:ら族コイル部分、36.37:脚部、 38:直径の大きいコイル・ターン、 :フィラメント・アセンブリ、 :細長のコイル・フィラメント、 :コイル巻きされたワイヤ、 :耐火金属のマンドレル、 :端部のコイル・ターン、 :中間コイル・ターン、 ;中心コイル部分(点灯部分)。
を示す側面図、 第2図は本発明の改良光源装置を具体化した別のランプ
構造を示す側面図、 第3図は第1図のコイル状に形成したフィラメント番ア
センブリを、そのフィラメント・コイルとリードイン導
体とを互いに結合する前の状態で示す拡大側面図、 第4図は本発明に用いるのに特に有用なリードイン導体
要素の側面図、そして 第5図は二重コイル型にした別のコイル・フィラメント
の拡大側面図である。 10:ランプ・エンベロープ、 12:ビン千部分、13:リードイン導体、14;箔部
分、 15:リードイン導体、17:コイル・フィ
ラメント、 18:端部のコイル・ターン、 19:点灯部分、 20:接続用部分、21:反射膜、
23:ランプ・エンベロープ、24:リードイン導体、
25:箔要素、26:内部リードイン導体、 27:フィラメント・コイル、 29:コイルターン、 30:端部のコイル・ターン、31;点灯部分、32:
リードイン導体、33:最外側自由端部、34;最内側
端部、35:ら族コイル部分、36.37:脚部、 38:直径の大きいコイル・ターン、 :フィラメント・アセンブリ、 :細長のコイル・フィラメント、 :コイル巻きされたワイヤ、 :耐火金属のマンドレル、 :端部のコイル・ターン、 :中間コイル・ターン、 ;中心コイル部分(点灯部分)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、白熱フィラメントとして1本の連続な耐火金属ワイ
ヤで直接形成した、中心軸線を有する細長のコイルを含
み、該細長のコイルの両端部のコイル・ターンの直径が
中心部のコイル・ターンの直径とは異なることを特徴と
する、白熱ランプ用の光源装置。 2、前記端部のコイル・ターンの直径が前記中心部のコ
イル・ターンの直径よりも大きい請求項1に記載の光源
装置。 3、前記端部のコイル・ターンの直径が前記中心部のコ
イル・ターンの直径よりも小さい請求項1に記載の光源
装置。 4、耐火金属ワイヤのリードイン導体要素が前記端部の
コイル・ターンに接続されている請求項1に記載の光源
装置。 5、白熱フィラメントとして1本の連続な耐火金属ワイ
ヤで形成した、中心軸線を有する細長の多直径コイルを
含み、該細長のコイルの対向する両端部に位置する端部
コイル・ターンが、該コイルの中心軸線をランプの長さ
方向軸線と同軸に整列させるための第1コイル直径を有
し、該端部コイル・ターンは前記第1コイル直径より小
さい第2コイル直径を有するコイル・ターンに接続され
、該第2直径のコイル・ターンがランプの長さ方向軸線
に沿って整列していて前記細長のコイルからの主たる光
出力を生成する部分を構成している、白熱ランプ用の光
源装置。 6、前記端部コイル・ターンが前記第2直径のコイル・
ターンに直接接続され、該第2直径のコイル・ターンが
物理的に前記細長のコイルの両端から実質的に等距離に
配置されている請求項5に記載の光源装置。 7、両方の前記端部コイル・ターンが中間コイル・ター
ンを介して前記第2直径のコイル・ターンに接続されて
いる請求項5に記載の光源装置。 8、前記中間コイル・ターンのコイル直径が前記第1コ
イル直径から前記第2コイル直径まで次第に減少してい
る請求項7に記載の光源装置。 9、前記細長のコイルのコイル・ターンが一本の耐火金
属ワイヤをコイル巻きして形成したものである請求項5
に記載の光源装置。 10、前記細長のコイルのコイル・ターンが、第1のコ
イル・ターンにコイル巻きした耐火金属ワイヤをさらに
コイル巻きすることにより形成した第2コイル・ターン
である請求項5に記載の光源装置。 11、前記第1コイル・ターンのうち、前記細長のコイ
ルの非点灯部分を構定するコイル・ターン部分の中心空
所内に、耐火金属ロッド要素が互いに間隔をあけて配置
されている請求項10に記載の光源装置。 12、前記細長のコイルの前記非点灯部分が物理的支持
手段を構成している請求項11に記載の光源装置。 13、両方の前記端部コイル・ターンの最外側端子端が
外方に延在し、且つ前記細長のコイルの中心軸線に沿っ
て整列している請求項5に記載の光源装置。 14、前記最外側端子端がさらに中間コイル・ターンを
含む請求項13に記載の光源装置。 15、前記最外側端子端がリードイン導体として作用し
て、前記細長のコイルを直接ランプ・エンベロープに気
密に封止できるようにした請求項13に記載の光源装置
。 16、前記コイルの長さとピッチがランプの定格電力に
より決められる請求項5に記載の光源装置。 17、白熱フィラメントとして1本の連続な耐火金属ワ
イヤで形成した、中心軸線を有する細長の多直径コイル
を含み、該細長のコイルの対向する両端部に位置する端
部コイル・ターンが、該コイルの中心軸線をランプの長
さ方向軸線と同軸に整列させるための第1コイル直径を
有し、該端部コイル・ターンは前記第1コイル直径より
小さい第2コイル直径を有するコイル・ターンに接続さ
れ、該第2直径のコイル・ターンはランプの長さ方向軸
線に沿って整列していて前記細長のコイルからの主たる
光出力を生成する部分を構成し、前記端部コイル・ター
ン両方がさらに耐火金属ワイヤのリードイン導体に接続
され、これらのリードイン導体の最外側端子端が前記細
長のコイルの中心軸線と整列している、白熱ランプ用の
光源装置。 18、前記リードイン導体の各々は一端部に耐火金属製
コイルが設けられた1本の耐火金属ワイヤからなり、該
耐火金属製コイルにより該端部を前記端部コイル・ター
ンの中心開口にねじこむことができる請求項17に記載
の光源装置。 19、前記リードイン導体の前記細長のコイルへの接続
が該リードイン導体のコイルと前記細長のコイルの対応
して隣接する端部コイル・ターンとの間の物理的係合に
よって行なわれる請求項18に記載の光源装置。 20、前記リードイン導体の前記細長のコイルへの接続
が両構成要素間の融着を含む請求項19に記載の光源装
置。 21、前記端部コイル・ターンが前記第2直径のコイル
・ターンに直接接続され、前記第2直径のコイル・ター
ンが物理的に前記細長のコイルの両端から実質的に等距
離に配置されている請求項17に記載の光源装置。 22、両方の前記端部コイル・ターンが中間コイル・タ
ーンを介して前記第2直径のコイル・ターンに接続され
ている請求項27に記載の光源装置。 23、前記中間コイル・ターンのコイル直径が前記第1
コイル直径から前記第2コイル直径まで次第に減少して
いる請求項22に記載の光源装置。 24、前記細長のコイルのコイル・ターンが一本の耐火
金属ワイヤをコイル巻きして形成したものである請求項
17に記載の光源装置。 25、前記細長のコイルのコイル・ターンが予めコイル
巻きした耐火金属ワイヤをさらにコイル巻きすることに
より形成したものである請求項17に記載の光源装置。 26、両方の前記端部コイル・ターンの最外側端子端が
外方に延在し、且つ前記細長のコイルの中心軸線に沿っ
て整列している請求項17に記載の光源装置。 27、前記最外側端子端が中間コイル・ターンを含む請
求項26に記載の光源装置。 28、前記コイルの長さとピッチがランプの定格電力に
より決められる請求項17に記載の光源装置。 29、前記リードイン導体の電気抵抗が前記細長のコイ
ルの電気抵抗より十分低く維持されている請求項24に
記載の光源装置。 30、前記リードイン導体の各々がL字形状を有し、そ
の最内側脚部が該リードイン導体に接続される1つの端
部コイル・ターンの外周上の所定位置に固着されている
請求項17に記載の光源装置。 31、前記リードイン導体の自由脚部がさらに一体の薄
い箔部分を含む請求項30に記載の光源装置。 32、前記リードイン導体のそれぞれの整列状態が相互
にずれている請求項30に記載の光源装置。 33、前記リードイン導体が前記細長のコイルにプラズ
マ溶接またはレーザ溶接により直接接合されている請求
項30に記載の光源装置。 34、両方の前記リードイン導体の最外側端子端がさら
に耐火金属の箔要素に接続されている請求項17に記載
の光源装置。 35、両方の前記リードイン導体の最外側端子端がさら
にスペーサ要素を含む請求項17に記載の光源装置。 36、前記細長のコイルがタングステン製である請求項
17に記載の光源装置。 37、前記リードイン導体がモリブデン製である請求項
17に記載の光源装置。 38、前記細長のコイルおよび前記リードイン導体がと
もにタングステン製である請求項17に記載の光源装置
。 39、不活性ガスを封入した気密封止された細長の光透
過性ランプ・エンベロープと、このランプ・エンベロー
プ内に気密封止された光源装置とを備え、この光源装置
が、白熱フィラメントとして1本の連続な耐火金属ワイ
ヤで直接形成された、中心軸線を有する細長のコイルを
含み、この細長のコイルの両端部のコイル・ターンの直
径が中心部のコイル・ターンの直径とは異なることを特
徴とする白熱ランプ。 40、前記端部のコイル・ターンの直径が前記中心部の
コイル・ターンの直径よりも大きい請求項39に記載の
白熱ランプ。 41、前記端部のコイル・ターンの直径が前記中心部の
コイル・ターンの直径よりも小さい請求項39に記載の
白熱ランプ。 42、不活性ガスを封入した気密封止された細長の光透
過性ランプ・エンベロープと、該ランプ・エンベロープ
内に配置されてその両端で気密封止され、該ランプ・エ
ンベロープの長さ方向軸線と実質的に一致する中心軸線
を有する、長さ方向に延在する光源装置とを備え、この
光源装置は、白熱フィラメントとして1本の連続な耐火
金属ワイヤで形成された、中心軸線を有する細長の多直
径コイルを含み、該細長のコイルの対向する端部に位置
する端部コイル・ターンが、該細長のコイルの中心軸線
をランプの長さ方向軸線と同軸に整列させるための第1
コイル直径を有し、該端部コイル・ターンは前記第1コ
イル直径より小さい第2コイル直径を有するコイル・タ
ーンに接続され、該第2直径のコイル・ターンがランプ
の長さ方向軸線に沿って整列していて前記細長のコイル
からの主たる光出力を生成する部分を構成していること
を特徴とする白熱ランプ。 43、前記不活性ガス封入物が比較的少量のハロゲン物
質を含む請求項42に記載の白熱ランプ。 44、前記ランプ・エンベロープの表面に反射膜が設け
られている請求項42に記載の白熱ランプ。 45、前記反射膜が適切な通過帯域および阻止帯域特性
を有していて、コイル・フィラメントにより放出される
所望の可視光の大部分を前記ランプ・エンベロープから
外方へ透過させる一方、コイル・フィラメントによる放
出される赤外線の大部分を反射してフィラメントの方へ
戻すようにした請求項44に記載の白熱ランプ。 46、前記端部コイル・ターンが前記第2直径のコイル
・ターンに直接接続され、該第2直径のコイル・ターン
が物理的に前記細長のコイルの両端から実質的に等距離
に配置されている請求項42に記載の白熱ランプ。 47、両方の前記端部コイル・ターンが中間コイルター
ンを介して前記第2直径のコイル・ターンに接続されて
いる請求項42に記載の白熱ランプ。 48、前記中間コイル・ターンのコイル直径が前記第1
コイル直径から前記第2コイル直径まで次第に減少して
いる請求項47に記載の白熱ランプ。 49、前記細長のコイルのコイル・ターンが、耐火金属
ワイヤをコイル巻きして形成したものである請求項42
に記載の白熱ランプ。 50、前記細長のコイルのコイル・ターンが、第1のコ
イル・ターンにコイル巻きした耐火金属ワイヤをさらに
コイル巻きすることにより形成した第2コイル・ターン
である請求項42に記載の白熱ランプ。 51、前記コイルの長さとピッチがランプの定格電力に
より決められる請求項42に記載の白熱ランプ。 52、前記細長のコイルの前記端部コイル・ターンの両
方がさらに耐火金属ワイヤのリードイン導体に接続され
、これらのリードイン導体の最外側端子端は前記細長の
コイルの中心軸線と整列している請求項42に記載の白
熱ランプ。 53、前記リードイン導体の各々が一端部に耐火金属製
コイルが設けられた1本の耐火金属ワイヤからなり、該
耐火金属製コイルにより該端部を前記細長のコイルの前
記端部コイル・ターンの中心開口にねじこむことができ
る請求項52に記載の白熱ランプ。 54、前記リードイン導体の電気抵抗が前記細長のコイ
ルの電気抵抗より十分低く維持されている請求項49に
記載の白熱ランプ。 55、両方の前記リードイン導体の最外側端子端がさら
に耐火金属の箔要素に接続されている請求項52に記載
の白熱ランプ。 56、両方の前記リードイン導体の最外側端子端がさら
にスペーサ要素を含む請求項52に記載の白熱ランプ。 57、不活性ガスを封入した気密封止された細長の光透
過性ランプ・エンベロープと、このランプ・エンベロー
プ内に気密封止された光源装置とを備える白熱ランプを
製造する方法であって、白熱フィラメントとして1本の
連続な耐火金属ワイヤを、中心軸線を有する細長のコイ
ルに直接形成して、この細長のコイルの両端部のコイル
・ターンの直径を中心部のコイル・ターンの直径とは異
なるようにしたフィラメント・アセンブリを用意し、 前記フィラメント・アセンブリを前記ランプ・エンベロ
ープ内に挿入して、前記細長のコイルを光学的考察に基
づいて前記ランプ・エンベロープ内に物理的に心合わせ
して配置、前記ランプ・エンベロープの両端部を気密封
止することを特徴とする、白熱ランプの製造方法。 58、前記端部のコイル・ターンの直径を前記中心部の
コイル・ターンの直径よりも大きくした請求項57に記
載の製造方法。 59、前記端部のコイル・ターンの直径を前記中心部の
コイル・ターンの直径よりも小さくした請求項57に記
載の製造方法。 60、不活性ガスを封入した気密封止された細長の光透
過性ランプエンベロープ内に、該ランプ・エンベロープ
の長さ方向軸線と実質的に一致する軸線を有する白熱耐
火金属製コイル・フィラメントを備える白熱ランプを製
造する方法であって、白熱フィラメントとして1本の連
続な耐火金属ワイヤを、中心軸線を有する細長い多直径
コイルに形成して、該細長のコイルの対向する端部に位
置する端部コイル・ターンが、該細長のコイルの中心軸
線をランプの長さ方向軸線と同軸に整列させるための第
1コイル直径を有し、該端部コイル・ターンは前記第1
直径より小さい第2コイル直径を有するコイル・ターン
に接続され、該第2直径のコイル・ターンがランプの長
さ方向軸線に沿って整列していて該細長のコイルからの
主たる光出力を生成する部分を構成するようにしたフィ
ラメント・アセンブリを用意し、 このコイル・フィラメントを前記ランプ・エンベロープ
に挿入して、該コイル・フィラメントの中心軸線を前記
ランプ・エンベロープの長さ方向軸線と実質的に一致さ
せ、 前記ランプ・エンベロープの両端部を気密封止すること
を特徴とする、白熱ランプの製造方法。 61、前記ランプ・エンベロープに挿入する前に、前記
コイル・フィラメントの両端部を耐火金属ワイヤのリー
ドイン導体に接続することを含む請求項60に記載の製
造方法。 62、前記各リードイン導体の最外側端部を薄い耐火金
属箔要素に接続することを含む請求項61に記載の製造
方法。 63、前記各リードイン導体の最外側端部がさらにスペ
ーサ要素を含む請求項61に記載の製造方法。 64、前記リードイン導体の各々が一端部に耐火金属製
コイルが付設された1本の耐火金属ワイヤからなり、該
耐火金属製コイルにより該端部を前記細長のコイルの前
記端部コイル・ターンの中心開口にねじこむことを含む
請求項61に記載の製造方法。 65、前記リードイン導体の各々がL字形状を有し、そ
の最内側脚部を該リードイン導体に接続される1つの前
記端部コイル・ターンの外周上の所定位置に固着し、残
りの最外側自由脚部を前記細長のコイルの中心軸線に実
質的に平行に配置することを含む請求項61に記載の製
造方法。
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