JPH03274655A - ハロゲン電球 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般照明１店舗照明などに使われるハロゲン電
球に関するものである。

従来のｈ術 ハロゲン電球は点光源に近いことや点灯用の回路が不必
要であることなどの利点を持つことから、一般照明をは
じめ店舗のスポット照明などに幅広く用いられている。

店舗照明ではスポット照明としてのハロゲン電球と全体
照明としての蛍光灯とを同時に使うことが多いが、ハロ
ゲン電球は蛍光灯と比較すると、色温度がかなり低いこ
とから、ハロゲン電球の光だけが赤味を帯びて見え違和
感がある。

このような問題点を改善する方法のひとつとして、多層
干渉膜を用いた高色温度のハロゲン電球がある。多層干
渉膜は光を選択的に透過または反射する性質を持ってお
り、これをガラスバルブの外面に形成することによって
ハロゲン電球の光を制御することができる。反射または
透過する波長領域は各層の膜厚で決まる。

前記のハロゲン電球はガラスバルブ外面に形成された多
層干渉膜によって可視領域の中の長波長の光、すなわち
赤色成分だけを反射してガラスバルブ内に戻すもので、
赤色成分を減少させて寿命特性を損なうことなく色温度
を向上させ、その結果蛍光灯の色温度に近づけることが
できるものである。このようにしてハロゲン電球を蛍光
灯と同時に用いたときの色温度の差による違和感を軽減
することが可能となる。

従来の多層干渉膜付ハロゲン電球（第６図参照）では、
第５図に示すように、ガラスバルブ１の外面に酸化チタ
ン２と酸化シリコン３とを交互に４層に積層した膜厚の
均一な多層干渉膜が形成されている。第６図において、
４はフィラメント、７は口金、８はフィラメント支持材
をそれぞれ示す。

第４図は、多層干渉膜の分光反射率を示すもので、実線
はガラスバルブの内面に対する入射角が垂直方向、破線
は同人射角が６０度方向から測定したものである。入射
角が小さくなるほど短波長の光を反射するようになり、
この結果、方向により色温度の差が生じる。例えば第５
図に矢印ａて示す方向の色温度が３４００にである場合
、第Ｓ図に矢印すで示す６０度方向では３２００Ｋにな
る。

発明が解決しようとする課題 上記の従来の構成では、フｆラメンＩ・から出た光はそ
の方向により多層干渉膜を透過するときの入射角が興な
り、フィラメントから離れるに従って入射角が小さくな
る。入射角が小さくなると、多層干渉膜はより短波長の
光を反射する特性を持っているために、透過光の色ｉｎ
度が違ってくることになる。このような現象は、フィラ
メントが長い場合には垂直に出た光と斜めに出た光とが
混ざり合って平均化されるために、あまり目立たないが
、フィラメントが短い場合、すなわちフィラメント長が
２０＋ｍ＋以下の場合にはその影響が大きくなり、フィ
ラメントから出た光の方向による色温度のむらが生じる
ことになる。このため、ハロゲン電球単独では用いるこ
とができず、これに器具や前面ガラスなどを付加して光
を平均化しなければならないという問題点があった。

本発明は、上記の従来の問題点を解決するためになされ
たもので、フィラメントから出た光の方向による色温度
のむらを軽減したハロゲン電球を提供するものである。

：＊ａを解決するための手段 本発明のハロゲン電球は、ガラスバルブの内部に、この
ガラスバルブの中心軸と同し方向に中心軸が位置するよ
うにフィラメントを設け、かっこのフィラメントの長さ
が２０ｍ以下であるハロゲン電球において、前記ガラス
バルブの外面に、このガラスバルブの長さ方向の膜厚が
ほぼ均一な部分と不均一な部分とを有し、かつ前記不均
一な部分の膜厚を前記フィラメントがら離れてゆく方向
に厚くした多層干渉膜を備えた構成を有している。

作用 かかる構成により、多層干渉膜は膜厚が厚くなるに従っ
て長波長の光を反射するようになり、また入射角が小さ
くなると、短波長の光を反射するようになるので、反射
する波長領域がほぼ一定となり透過光の色温度の差が少
なくなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第２図に示すように、外径１１Ｍのガラスバルブ１の内
部には、ガラスバルブ１の中心軸と同じ方向に中心軸が
位置するように長さ１２価のフィラメント４、およびこ
のフィラメントを支持しているフィラメント支持材８が
設けられ、かつ希カスとともに微量のハロゲンガスが封
入されている。ガラスバルブ１の片端には口金７が設け
られている。ガラスバルブ１の外面には、第１図に示す
ように、酸化チタン２と酸化シリコン３とを交互に４層
積層した多層干渉膜が形成されている。

これらは膜厚の違う３つの部分に分かれており、ガラス
バルブ１の中央部５の膜厚は均一であるが、ガラスバル
ブ１の両端部６の膜厚は端に行くほど順次厚くなってい
る。中央部５の長さは１０−で、これはフィラメント４
の長さの５／′６の長さである。その両端部６の部分の
長さは各々８閣である。両端部６の膜厚は中央部５と接
している部分から端に向かうに従って１ｍｍごとに中央
部の膜厚（３０５０Ａ）の５％（約１５０Ａ）ずつ厚く
なっており、最も厚い所（すなわち両端）では４０％（
１２２０Ａ）厚くなっている。

このようなハロゲン電球の製造工程はチップオフ（排気
管封止）工程までは通常のハロゲン電球の製造工程と同
じで、その後に塗布工程がくる。すなわち、工程はガラ
スバルブ成型、封止、排気、ガス封入、チップオフ、塗
布ついで口金装着の順となる。

上記塗布工程について説明する。溶液としては３種類を
用意する。溶液Ａはテトラブチルチタネート２５０のを
７５０ｃｃのエタノールに溶かした溶液、溶液Ｂはテト
ラエチルオルトシリケート２００ｃｃを８００ｃｃのエ
タノールに溶かしたのち、１０ｃｃの塩酸と５０ｃｃの
水を加えた溶液、および溶液Ｃはテトラエチルオルトシ
リケート１００ｃｃを９００ｃｃのエタノールに溶かし
たのち、１０ｃｃの塩酸と５０■の水を加えた溶液であ
る。

多層干渉膜の塗布工程では第３図に示すように、口金が
取り付けられていないハロゲン電球（以下、ワイヤーラ
ンプという）の封着部１１をつかみガラスバルブ部分の
みを溶液１２に浸漬した後、矢印方向に引き上げてガラ
スバＪＬブ１の外面に溶液を付着させる。この時の引き
上げ速度と膜厚との間には比例関係があり、同速度を速
くするほど膜厚は厚くなる。

まず、ワイヤーランプを溶液Ａに浸漬し、最初は５　ｗ
ａ　／　Ｓ　ｅ　ｃの速度て引き上げ、一定の割合で遅
くしてゆき、８醜引き上げたところで２、５１１１１１
　／ｓｅｃになるようにする。２．５ｍ／ｓｅｅの速度
のままで１０ｍ１引き上げた後、一定の割合で速くして
ゆき、８＋＋ｎ引き上げたところで６　ｍ　／　ｓ　ｅ
　ｃにする。その後は６　ｍ　／　ｓｅｅの速度のまま
で引き上げる。ついで、２００℃で５分間乾燥し、さら
に温度６００℃で１５分間焼成を行うことによりガラス
バルブ１の外面に１層目の酸化チタン膜を形成する。

冷却した後、溶液Ｂにワイヤーランプのガラスバルブ部
分のみを浸漬した後引き上げる。最初は６、２　ｖｍ　
／ｓｅｃの速度で引き上げ、次に−・定の割合で遅くし
てゆき、８ＩＩ１１１引き上げたところで３．０ｍ　／
　Ｓ　ｅ　Ｃになるようにする。３．０ｗｍ／ｓｅｅの
速度でｌＯｎｍ引き上げた後一定の割合で速くしてゆき
、８閤引き上げたところで６、２　ｍ　／　５　ｅＣに
する。その後は６、２　ｒｔｒｐｎ　、−’　ｓｅｅの
速度のままで引き上げる。ついで、温度２００℃で５分
間乾燥し、さらに温度６００℃で１５分間焼成を行うこ
とにより２層目の酸化シリコン膜が１層目の酸化チタン
膜上に形成される。

３層目の酸化チタン膜は１層目の酸化チタン膜の形成方
法と同じ方法で２層目の酸化チタン膜上に形成する。

４層目は溶液Ｃを用いる。最初は６．２＋ｍ／ｓｅｅの
速度で引き上げ、次に一定の割合で遅くしてゆき、８ｍ
引き上げたところで３．０ｍ／ｓｅｅになるようにする
。３．０ｍ／ｓｅｅの速度で１Ｏ１ｓ引き上げた後、一
定の割合で速くしてゆき、８ｍｎ引き上げたところで６
、２　＋ｍ／ｓｅｃにする。その後は６、２　ｒｔｍ　
／　ｓ　ｅ　ｃの速度のままで引き上げる。ついで、温
度２００℃で５分間乾燥し、さらに温度６００℃で１５
分間焼成を行うことにより４層目の酸化シリコン膜が３
層目の酸化チタン膜上に形成され多層干渉膜を形成させ
る塗布工程が終わる。

この後、ガラスバＪＬブ１の片端に口金を装着しハロゲ
ン電球が完成する。

上記のように速度が速いはと膜厚は厚くなるので、中央
部５では膜厚が最も薄くしかもほぼ均一となり、フィラ
メントから離れて行くに従って膜厚は厚くなる。

多層干渉膜の膜厚を厚くすることにより長波長側の光を
反射するようになるので、フィラメントから離れるに従
い１＋ｗ＋あたり中央部の膜厚の７．５％ずつ厚くして
いくと、入射角による影響をほぼ相殺することができる
。厚くしていく割合が２％未満では充分な効果を認める
ことができないが、２％〜１０％の範囲にすると、目視
では色温度の差を認識できない程度に改善することがで
きる。

しかし、１０％を越えると、長波長の光を反射する結果
、周辺部が緑色となり、色むらが発生する。

多層子ｅ８１の膜厚が均一な中央部５の範囲はフィラメ
ントの長さ以下でなければならない。

フィラメントの両端付近では中央付近から出た光は多層
干渉膜に斜めに入射するためである。しかし、フィラメ
ント輻の長さの７５％以下の範囲では種々の入射角の光
が混合されているため、膜厚をかえる必要はない。

以上のように本実施例によれば、ガラスバルブ・の外面
の多層干渉膜の膜厚をフィラメントの近辺では均一に、
フィラメントから離れるに従って厚くすることにより、
従来例では垂直方向の場合、色温度が３４００に、６０
度方向での色温度は３２００にであるが、本発明の一実
施例では垂直方向の色温度は同し３４００に、６０度方
向の色温度は３３００に〜３４００にの範囲となり、そ
の差を少なくすることができ、人間の目では、色温度の
差による違和感を認識できない程度まで改善することが
でき、ハロゲン電球単独での使用も可能となる。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、ガラスバルブの外面に形
成する多層干渉膜の膜厚を中央部で均一に、両端部で厚
くすることにより、フィラメントから出る光の方向によ
る色温度のむらを軽減することができるというすぐれた
効果を有するハロゲン電球を提供することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例であるハロゲン電球のガラス
バルブ上の多層干渉膜の形成状態を示すガラスバルブの
拡大断面図、第２図は同ハロゲン電球の斜視図、第３図
は多層干渉膜の塗布工程の説明図、第４図は多層干渉膜
による分光反射特性を示す図、第５図は従来例のハロゲ
ン電球のガラスバルブ上の多層干渉膜の形成状態を示す
ガラスバルブの拡大断面図、第６図は同ハロゲン電球の
斜視図である。 １・・・・・・ガラスバルブ、２・・・・・・酸化チタ
ン、３・・・・・・酸化シリコン、４・・・・・・フィ
ラメント、５・・・・・・ガラスバルブの中央部、６・
・・・・・ガラスバルブの両端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラスバルブの内部に、このガラスバルブの中心軸と同
   じ方向に中心軸が位置するようにフィラメントを設け、
   かつこのフィラメントの長さが２０ｍｍ以下であるハロ
   ゲン電球において、前記ガラスバルブの外面に、このガ
   ラスバルブの長さ方向の膜厚がほぼ均一な部分と不均一
   な部分とを有し、かつ前記不均一な部分の膜厚を前記フ
   ィラメントから離れてゆく方向に厚くした多層干渉膜を
   備えたことを特徴とするハロゲン電球。