JPH053023A - 白熱電球 - Google Patents

白熱電球

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JPH053023A
JPH053023A JP3180531A JP18053191A JPH053023A JP H053023 A JPH053023 A JP H053023A JP 3180531 A JP3180531 A JP 3180531A JP 18053191 A JP18053191 A JP 18053191A JP H053023 A JPH053023 A JP H053023A
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Kengo Yamazaki
憲五 山崎
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Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の利用効率の低下が少なく、色温度が十分
に高く、かつ演色性も優れた白熱電球を提供することに
ある。 【構成】 本発明の白熱電球は、石英ガラス製のバルブ
の外表面に、反射波長の最大ピークを示す波長λmが6
00nm〜900nmであり、高屈折率層の光学膜厚が
前記波長λmの1/4波長に対応する標準光学膜厚より
も3〜10%小さく、最外層を除く低屈折率層の光学膜
厚が前記波長λmの1/4波長に対応する標準光学膜厚
よりも3〜10%大きい光学多層膜を設けた点に特徴を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば店舗照明等の一
般照明に使用される白熱電球に関し、特にスポット照明
に好適な白熱電球に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば店舗等の一般照明においては、で
きるだけ自然光に近い光源が望まれるところ、白熱電球
は、一般に、赤色領域の光が多くて色温度が通常280
0〜3000Kと低く、そのままでは店舗照明に不都合
な面があった。このため、従来では、赤色領域の光をカ
ットするためのフィルターをハロゲン白熱電球の前方に
配置して色温度を高くするようにしていた。しかし、こ
のようなフィルターは、高価であるうえ、劣化も激しい
という問題があった。一方、ハロゲン白熱電球の背後に
反射体を配置し、この反射体の表面に、ハロゲン白熱電
球からの熱線をカットし可視光を反射させかつ色温度を
高くする光学多層膜を設ける技術が提案された(特開平
2−242502号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この特開平2−242
502号公報の技術によれば、色温度の向上をある程度
図ることはできる。しかし、次のような問題がある。 (1)反射体に光学多層膜を設けない場合と比較して光
の利用効率の低下が大きい問題がある。例えば色温度を
2800Kから4000Kまで高くする光学多層膜を反
射体に設けた場合には、光の利用効率は約50%に低下
し、また色温度を3000Kから4000Kまで高くす
る光学多層膜を反射体に設けた場合には、光の利用効率
は約40%に低下する。 (2)ハロゲン白熱電球からの直射光も前方に放射され
るので、赤色領域の光が十分にカットされず、従って、
色温度を十分に高くできない問題がある。 (3)反射体に光学多層膜を設ける場合には、反射体の
表面が曲面であるため、ディッピング法によっては光学
多層膜を形成するのは困難であり、多層膜の形成手段と
しては、蒸着法に限られる不利がある。
【0004】そこで、本発明者らは、以上の問題を解決
するためには、反射体の表面ではなくて、白熱電球のバ
ルブの外表面に直接光学多層膜を設けることが有効であ
るとの着想に基づいて鋭意研究を重ねたところ、ここに
新たな問題が発生した。すなわち、白熱電球のバルブの
外表面に光学多層膜を形成し、反射波長の最大ピークを
示す波長を600〜900nmに設計すると、図5に示
すように、400nm近傍の青色領域に大きな反射リッ
プルが生じ、このため色温度が十分に高くならない問題
が発生した。また、色温度のみならず、演色性も劣るこ
とが判明した。なお、図5のデータは、反射波長の最大
ピークを示す波長を760nmに設計した例であり、高
屈折率層(5層)の光学膜厚および低屈折率層(4層)
の光学膜厚はいずれも190nmで、最外層の低屈折率
層の光学膜厚は95nmの場合である。
【0005】本発明の目的は、光の利用効率の低下が少
なく、色温度が十分に高く、かつ演色性も優れた白熱電
球を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の白熱電球は、石英ガラス製のバルブの外表
面に、TiO2 を主成分とする高屈折率層とSiO2
主成分とする低屈折率層とを交互に積層して形成した光
学多層膜を有する白熱電球であって、前記光学多層膜
は、反射波長の最大ピークを示す波長λmが600nm
〜900nmであり、前記高屈折率層の光学膜厚は、前
記波長λmの1/4波長に対応する標準光学膜厚よりも
3〜10%小さく、前記低屈折率層のうち最外層を除く
低屈折率層の光学膜厚は、前記波長λmの1/4波長に
対応する標準光学膜厚よりも3〜10%大きいことを特
徴とする。
【0007】
【作用】光学多層膜を白熱電球のバルブの外表面に設け
たので、当該光学多層膜により一部の赤色光が反射され
てバルブ内のフィラメントに戻される結果、白熱電球の
背後に反射体を設けて当該反射体の表面に光学多層膜を
設ける場合に比較して効率が向上する。バルブの外表面
に設けた光学多層膜は、反射波長の最大ピークを示す波
長λmが600nm〜900nmであり、高屈折率層の
光学膜厚が波長λmの1/4波長に対応する標準光学膜
厚よりも3〜10%小さく、低屈折率層の光学膜厚が前
記標準光学膜厚よりも3〜10%大きいため、赤色領域
の光がバルブの内部に反射されて戻されるとともに、青
色領域に大きな反射リップルが生ぜず、従って、色温度
が十分に高く、演色性の優れた光がバルブの外部に放射
され、しかも効率の低下も小さい。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
本発明の実施例に係る白熱電球の概略図であり、1はバ
ルブ、2はフィラメント、3は金属箔、4は内部リー
ド、5は外部リード、6は固定用ガラス片、7は光学多
層膜である。
【0009】バルブ1は石英ガラス製であり、その外表
面に光学多層膜7が設けられている。この光学多層膜7
は、図2に示すように、TiO2 を主成分とする高屈折
率層71と、SiO2 を主成分とする低屈折率層72と
を交互に積層して形成されている。光学多層膜7の形成
手段としては、蒸着法に限られず、ディッピング法も使
用できる。このディッピング法によれば、光学多層膜7
を簡単に形成できる利点がある。光学多層膜7は、その
層数が多いほど赤色領域の光に対する反射率が高くな
り、色温度も高くなるが、あまり多すぎると剥離の問題
が生ずることから、実用的には、合計で8〜20層が好
適である。
【0010】光学多層膜7の反射波長の最大ピークを示
す波長λmは、600nm〜900nm、好ましくは7
00〜800nmである。すなわち、この光学多層膜7
は、主として赤色領域の光を反射してバルブ1内に戻す
ものである。
【0011】高屈折率層71の光学膜厚は、前記波長λ
mの1/4波長に対応する標準光学膜厚よりも3〜10
%小さく設計されている。すなわち、高屈折率層71の
光学膜厚をndH 、当該標準光学膜厚をnd0 とすると
き、この光学膜厚ndH が 0.90nd0 ≦ndH ≦0.97nd0 の関係式を満たすように設計されている。
【0012】低屈折率層72のうち最外層72Bを除く
低屈折率層72Aの光学膜厚は、前記波長λmの1/4
波長に対応する標準光学膜厚nd0 よりも3〜10%大
きく設計されている。すなわち、低屈折率層72Aの光
学膜厚をndL とするとき、この光学膜厚ndL が 1.03nd0 ≦ndL ≦1.10nd0 の関係式を満たすように設計されている。なお、低屈折
率層72の最外層72Bは、(1/2)nd0 の光学膜
厚とされる。
【0013】図3および図4は、それぞれ本発明の光学
多層膜の分光反射率の実測データである。図3の光学多
層膜では、光学多層膜7の反射波長の最大ピークを示す
波長λmは760nm、標準光学膜厚nd0 は190n
m、高屈折率層71(5層)の光学膜厚ndH は180
nm(≒標準光学膜厚nd0 ×0.947)、低屈折率
層72A(4層)の光学膜厚ndL は200nm(≒標
準光学膜厚nd0 ×1.053)に設計した。ただし、
最外層の低屈折率層72Bの光学膜厚は(1/2)nd
0 とした。
【0014】図4の光学多層膜では、光学多層膜7の反
射波長の最大ピークを示す波長λmは700nm、標準
光学膜厚nd0 は175nm、高屈折率層71(5層)
の光学膜厚ndH は165nm(≒標準光学膜厚nd0
×0.943)、低屈折率層72A(4層)の光学膜厚
ndL は185nm(≒標準光学膜厚nd0 ×1.05
7)に設計した。ただし、最外層の低屈折率層72Bの
光学膜厚は(1/2)nd0 とした。
【0015】図3、図4の分光反射率の実測データから
明らかなように、従来の図5に示すデータに比較して、
400nm付近の青色領域における反射リップルが小さ
く、色温度を十分に向上できることが分かる。
【0016】下記表1は、標準光学膜厚nd0 を180
nmに設計したときの高屈折率層71の光学膜厚ndH
および低屈折率層72Aの光学膜厚ndL をそれぞれ変
化させたときの色温度および光の利用効率の実測データ
と、演色性に関する判断結果を示すものである。この表
1から明らかなように、本発明の光学膜厚を備えた白熱
電球によれば、比較例の、ndH =0.87nd0 、n
L =1.13nd0 に設計した白熱電球に比べて色温
度および演色性が十分に改善され、光の利用効率の低下
も少ないことが分かる。また、ndH =ndL=nd0
に設計した従来例の場合は、色温度、光の利用効率とも
に一番低い値を示した。ただし、光の利用効率は、光学
多層膜を設けない白熱電球を100%としたときのもの
であり、また、演色性に関しては、400nmと500
nm付近のリップルの大きさを判断基準としたものであ
る。すなわち、従来例では、図5に示すように、400
nm付近に大きなリップルが出るので演色性が劣り、比
較例では、400nmと500nm付近に大きなリップ
ルが出るので演色性が劣るものである。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学多層膜により一部の赤色光が反射されてフィラメン
トに戻るので効率が向上し、赤色部分をカットしても光
学多層膜を設けない白熱電球に対する光の利用効率の低
下が少なく、青色領域における反射リップルの発生が防
止されるので、色温度が高くなり、演色性も優れたもの
となる。また、バルブの外表面に光学多層膜を設けるの
で、蒸着法によるほか、ディッピング法によっても簡単
に光学多層膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る白熱電球の概略図であ
る。
【図2】本発明の実施例に係る白熱電球の光学多層膜の
概略断面図である。
【図3】本発明の光学多層膜の一例の分光反射率の実測
データである。
【図4】本発明の光学多層膜の他の例の分光反射率の実
測データである。
【図5】従来の光学多層膜の分光反射率の実測データで
ある。
【符号の説明】
1 バルブ 2 フィラメ
ント 3 金属箔 4 内部リー
ド 5 外部リード 6 固定用ガ
ラス片 7 光学多層膜 71 高屈折率
層 72 低屈折率層 72A 最外層を
除く低屈折率層 72B 最外層の低屈折率層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 石英ガラス製のバルブの外表面に、Ti
    2 を主成分とする高屈折率層とSiO2 を主成分とす
    る低屈折率層とを交互に積層して形成した光学多層膜を
    有する白熱電球であって、前記光学多層膜は、反射波長
    の最大ピークを示す波長λmが600nm〜900nm
    であり、前記高屈折率層の光学膜厚は、前記波長λmの
    1/4波長に対応する標準光学膜厚よりも3〜10%小
    さく、前記低屈折率層のうち最外層を除く低屈折率層の
    光学膜厚は、前記波長λmの1/4波長に対応する標準
    光学膜厚よりも3〜10%大きいことを特徴とする白熱
    電球。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013129335A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 コニカミノルタ株式会社 近赤外反射フィルムおよびこれを用いた近赤外反射ガラス

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129335A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 コニカミノルタ株式会社 近赤外反射フィルムおよびこれを用いた近赤外反射ガラス
US10145995B2 (en) 2012-02-29 2018-12-04 Konica Minolta, Inc. Near-infrared reflective film having adjacent first and second dielectric film groups and near-infrared reflective glass using same

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