JPH06310108A - Bulb and bulb with reflecting mirror - Google Patents
Bulb and bulb with reflecting mirrorInfo
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- JPH06310108A JPH06310108A JP9991893A JP9991893A JPH06310108A JP H06310108 A JPH06310108 A JP H06310108A JP 9991893 A JP9991893 A JP 9991893A JP 9991893 A JP9991893 A JP 9991893A JP H06310108 A JPH06310108 A JP H06310108A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はハロゲン電球などのガラ
スバルブの表面に、可視光透過赤外線反射膜のような多
層干渉膜などを形成した電球に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light bulb in which a multilayer bulb such as a visible light transmitting infrared reflecting film is formed on the surface of a glass bulb such as a halogen bulb.
【0002】[0002]
【従来の技術】省エネルギ化の一環として電球分野にお
いても種々の工夫がなされており、たとえばハロゲン電
球においてはバルブの表面に可視光透過赤外線反射膜を
形成することによって、フィラメントから放射された赤
外線をこの反射膜で反射してフィラメントに帰還させ、
これによってフィラメントを加熱して発光効率を高める
ことが知られている。2. Description of the Related Art Various efforts have been made in the field of light bulbs as part of energy saving. For example, in a halogen light bulb, an infrared ray radiated from a filament is formed by forming a visible light transmitting infrared ray reflecting film on the surface of a bulb. Is reflected by this reflective film and returned to the filament,
It is known that this heats the filament to increase the luminous efficiency.
【0003】このような可視光透過赤外線反射膜として
は、酸化チタン(TiO2 )などからなる高屈折率層膜
と二酸化珪素(SiO2 )などからなる低屈折率層膜と
を交互に積層して多層化し、層数や層の厚さを適宜選ぶ
ことにより光の干渉を利用して、所望の波長域の光を選
択的に透過および反射させるものである。As such a visible light transmitting infrared reflecting film, a high refractive index layer film made of titanium oxide (TiO2) and a low refractive index layer film made of silicon dioxide (SiO2) are alternately laminated to form a multilayer. By appropriately selecting the number of layers and the thickness of the layers, light interference is used to selectively transmit and reflect light in a desired wavelength range.
【0004】この電球においては、膜の層数が多いほど
赤外線の反射率を高くすることができ省電力の効果も大
きい。In this light bulb, the larger the number of layers of the film, the higher the reflectance of infrared rays and the greater the effect of power saving.
【0005】さらに反射率を高めるために球状のバルブ
を用いたハロゲン電球がある。しかし、この電球はフィ
ラメントから発した光がバルブの表面に形成した可視光
透過赤外線反射膜に入射し、反射されてフィラメントの
中心部に戻り、この中心部にホットスポットを発生す
る。このホットスポットの発生はフィラメント中心部が
高温度に過熱されていることで、フィラメントを形成す
るこの部分のタングステンがスパッタされて、他の部分
より早く細くなって早期に断線してしまうことがあっ
た。There are halogen bulbs that use a spherical bulb to further increase the reflectance. However, in this light bulb, the light emitted from the filament is incident on the visible light transmitting infrared reflecting film formed on the surface of the bulb, is reflected and returns to the central portion of the filament, and a hot spot is generated at this central portion. The occurrence of this hot spot is that the central part of the filament is overheated to a high temperature, so that the tungsten of this part forming the filament is sputtered, and it may become thinner earlier than other parts and may be broken early. It was
【0006】したがって、電球を長寿命化するために
は、このホットスポットの発生をできにくくする必要が
ある。Therefore, in order to extend the life of the light bulb, it is necessary to prevent the hot spot from occurring.
【0007】なお、これらの膜形成方法としては、バル
ブを被膜形成用溶液に浸漬して引上げる方法が簡単でコ
ストも安く多く採用されているが、厳密な膜厚さが要求
される場合あるいはバルブが直状でなく曲面や凹凸面が
ある場合などには、形成された被膜の膜厚が不均一にな
ったりすることがある。As a method for forming these films, a method of immersing a valve in a solution for forming a film and pulling it up is often adopted because of its simple and low cost, but when a strict film thickness is required or When the valve is not straight and has a curved surface or a concavo-convex surface, the film thickness of the formed coating film may become uneven.
【0008】また、このような方法の場合、通常膜材料
は一箇所から供給されバルブ周囲の全方向から飛来する
ものではないから、バルブの下方に膜材料の供給源を配
置しバルブの中心軸を水平や傾斜させてバルブを回転さ
せても、バルブ端部の圧潰封止部近傍の不規則な曲面部
への被膜は、膜厚の薄い部分が生じるなど均一厚さの膜
形成は困難なことであった。Further, in the case of such a method, since the membrane material is usually supplied from one place and does not fly from all directions around the valve, a supply source of the membrane material is arranged below the valve and the central axis of the valve is arranged. Even if the valve is rotated horizontally or tilted, it is difficult to form a film with a uniform thickness on the irregular curved surface near the crushed seal at the end of the valve. Was that.
【0009】そこで、従来においては電球バルブの最大
径部やバルブ長の略中心部付近を基準として、その中心
波長が1000〜1100nmとなるような膜厚に設定
して被膜を形成していた。Therefore, conventionally, the film has been formed by setting the film thickness such that the central wavelength is 1000 to 1100 nm with reference to the vicinity of the maximum diameter part of the bulb bulb and the substantially central part of the bulb length.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明はバルブに可視
光透過赤外線反射膜を形成した電球において、全面を球
状としたバルブではフィラメントにホットスポットがで
きることから、バルブの球状部分を少なくして、フィラ
メント中心に戻る赤外線量を低減させた長寿命の電球を
提供することを目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, in a bulb having a visible light transmitting and infrared reflecting film formed on a bulb, a bulb having a spherical surface has hot spots on the filament. An object is to provide a long-life light bulb in which the amount of infrared rays returning to the center of the filament is reduced.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の電球は、中央部を球状、その両端部を円錐状とした複
合形状をなすバルブと、上記バルブ内にハルブの中心軸
に沿って配設したフィラメントと、上記バルブの表面に
形成した可視光透過赤外線反射膜とを具備していること
を特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a bulb having a composite shape in which a central portion has a spherical shape and both end portions have a conical shape, and a central axis of a halve is provided in the bulb. It is characterized in that it is provided with a filament arranged along the line and a visible light transmitting infrared reflecting film formed on the surface of the bulb.
【0012】本発明の請求項2に記載の電球は、上記バ
ルブの球状部が球中心から60〜90度の範囲で、円錐
状部が残りの部分を形成していることを特徴としてい
る。A light bulb according to a second aspect of the present invention is characterized in that the bulb portion of the bulb is within a range of 60 to 90 degrees from the center of the bulb, and the conical portion forms the remaining portion.
【0013】本発明の請求項3に記載の電球は、上記バ
ルブに形成された可視光透過赤外線反射膜が、球状部よ
り封止部側の円錐状部が厚膜であり、中心波長が100
0〜1100nmとなるようにしたことをことを特徴と
している。According to a third aspect of the present invention, in the visible light transmitting / infrared reflecting film formed on the bulb, the conical portion closer to the sealing portion than the spherical portion is a thick film and has a center wavelength of 100.
The feature is that the thickness is set to 0 to 1100 nm.
【0014】本発明の請求項4に記載の電球は、上記バ
ルブはフィラメントの中心点が対面している以外の部分
に厚肉部を形成していることを特徴としている。A light bulb according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the bulb has a thick portion in a portion other than where the central points of the filaments face each other.
【0015】本発明の請求項5に記載の反射鏡付電球
は、反射鏡内に上記請求項1ないし請求項4に記載の電
球を取付けたことを特徴とする反射鏡付電球。A light bulb with a reflector according to a fifth aspect of the present invention is a light bulb with a reflector, wherein the light bulb according to any of the first to fourth aspects is mounted in the reflector.
【0016】[0016]
【作用】可視光透過赤外線反射膜を形成したバルブの形
状を球状に続く部分を円錐状とし、上記反射膜からバル
ブの中心軸上に配設したフィラメントの中心部に集中し
て戻る赤外線量を減らすことによって、フィラメント中
心部の温度を下げ部分的な過熱を防ぐ。[Function] The bulb having the visible light transmitting infrared reflecting film is formed into a conical shape following the spherical portion, and the infrared ray amount returning from the reflecting film to the central portion of the filament disposed on the central axis of the bulb is concentrated. By reducing the temperature, the temperature of the central part of the filament is lowered to prevent partial overheating.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は小形投光用のハロゲン電球Lの一部断面正
面図、図2はバルブ部分を拡大した正面図である。この
バルブ1は、石英ガラスからなる中央部が球状1aで、
この球状1a部の上下を水平に裁断した部分(U−U
線、D−D線)に円錐状1b部を連設した複合形状をな
している。そして、この球状部1aは球の中心点から見
て上下に各30〜45度、計60〜90度の部分(U−
U線、D−D線)で裁断されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially sectional front view of a small-sized light bulb H for projecting light, and FIG. 2 is an enlarged front view of a bulb portion. The bulb 1 is made of quartz glass and has a spherical central portion 1a,
The part (U-U
Line, line D-D) and the conical 1b portion are continuously formed. And this spherical portion 1a is a portion (U-) which is 30 to 45 degrees vertically and 60 to 90 degrees in total when viewed from the center point of the sphere.
It is cut by U line and D-D line).
【0018】また、バルブ1の内部にはフィラメント2
およびハロゲンを含むアルゴンなどの不活性ガスが封入
してある。このフィラメント2は内部導線3,3に支持
され、バルブ1の中心軸に沿って配設されている。ま
た、この内部導線3,3の他端はバルブ1の一端部を圧
潰して形成した封止部4内に封止されたモリブデン箔
5,5に接続されている。また,各モリブデン箔5,5
の他端側には外部導線6,6が接続されている。7はバ
ルブ1の他端部に設けられた排気管、8はバルブ1の外
表面に形成されているたとえば多層干渉膜からなる可視
光透過赤外線反射膜(以下、赤反膜と称する。)であ
る。Further, the filament 2 is provided inside the bulb 1.
And an inert gas such as argon containing halogen is enclosed. The filament 2 is supported by the inner conductors 3 and 3 and is arranged along the central axis of the bulb 1. The other ends of the internal conductors 3 and 3 are connected to molybdenum foils 5 and 5 sealed in a sealing portion 4 formed by crushing one end of the valve 1. Also, each molybdenum foil 5,5
External conductors 6 and 6 are connected to the other end side of the. Reference numeral 7 is an exhaust pipe provided at the other end of the bulb 1, and 8 is a visible light transmitting infrared reflecting film (hereinafter referred to as red anti-reflection film) formed on the outer surface of the bulb 1 and made of, for example, a multilayer interference film. is there.
【0019】このような構成の電球Lを点灯すると、バ
ルブ1の中心軸上に配設したフィラメント2から放射し
た光のうち可視光はバルブ1および赤反膜8を透過して
バルブ1外方へと放射される。また、フィラメント2か
ら放射した赤外線は赤反膜8で反射されてフィラメント
2に戻り、この赤外線のフィラメント2からの放射と赤
反膜8での反射は反復行われている。When the light bulb L having such a structure is turned on, visible light of the light emitted from the filament 2 arranged on the central axis of the bulb 1 passes through the bulb 1 and the red anti-reflective membrane 8 and goes outside the bulb 1. Is emitted to. Further, the infrared rays emitted from the filament 2 are reflected by the red anti-reflection film 8 and returned to the filament 2, and the infrared rays are emitted from the filament 2 and reflected by the red anti-reflection film 8 repeatedly.
【0020】しかし、本発明では赤反膜8を形成したバ
ルブ1の形状を、中央部では球状にしてあるがその両側
を円錐面としてあるので、赤反膜8からの反射赤外線は
フィラメント2の中心部に集中して戻らず円錐面からの
ものは分散し、フィラメント2には高温のホットスポッ
トの発生はなく、中心部の温度を下げ部分的な過熱を防
ぐことができる。However, in the present invention, the bulb 1 having the red anti-reflection film 8 has a spherical shape in the central portion but has conical surfaces on both sides thereof. Therefore, the infrared rays reflected from the red anti-reflection film 8 are reflected by the filament 2. Those from the conical surface are not concentrated and returned to the central part, but are dispersed, no high-temperature hot spots are generated in the filament 2, and the temperature of the central part can be lowered to prevent partial overheating.
【0021】したがって、フィラメント2の材料である
タングステンの局部的な蒸発がなく早期に細まって断線
することを防ぐことができ、長寿命の電球Lを提供でき
る。つぎに、この赤反膜8をイオンプレーティングPV
D装置を用い形成する方法を図3を参照して説明する。Therefore, there is no local evaporation of tungsten, which is the material of the filament 2, and it is possible to prevent the thinning and breaking of the wire early, and it is possible to provide the long-life light bulb L. Next, the red anti-reflective film 8 is subjected to ion plating PV.
A forming method using the D device will be described with reference to FIG.
【0022】図3においてBXはチェンバで,このチェ
ンバBXには真空ポンプVPに接続する排気管E,アル
ゴンガスArを供給するためのアルゴンガス供給管A,
酸素ガスO2 を供給するための酸素ガス供給管Oが連結
されており、これら各管E、A、Oにはそれぞれ弁E
C、AC、OCが設けられている。In FIG. 3, BX is a chamber, and an exhaust pipe E connected to a vacuum pump VP, an argon gas supply pipe A for supplying an argon gas Ar, to the chamber BX,
An oxygen gas supply pipe O for supplying oxygen gas O 2 is connected, and a valve E is connected to each of these pipes E, A and O.
C, AC and OC are provided.
【0023】また,チェンバBX内の底部には蒸着物質
を収容するルツボRが設けられ,このルツボRの上方に
は螺旋状の高周波コイルCが配置されている。この高周
波コイルCの上方には複数層からなる可視光透過赤外線
反射膜8を形成するための電球Lのバルブ1が治具(図
示しない)によりバルブ軸を傾斜θ(0〜30度)させ
た状態で、かつ矢印X方向に自転するとともに矢印Y方
向に公転するように、駆動装置(図示しない)により支
持されている。A crucible R for accommodating a vapor deposition substance is provided at the bottom of the chamber BX, and a spiral high-frequency coil C is arranged above the crucible R. Above the high-frequency coil C, the bulb 1 of the electric bulb L for forming the visible light transmitting / infrared reflecting film 8 having a plurality of layers has the bulb axis inclined by θ (0 to 30 degrees) by a jig (not shown). It is supported by a drive device (not shown) so as to rotate in the direction of arrow X and revolve in the direction of arrow Y.
【0024】また、HFは高周波発信器でマッチングボ
ックスMを介し上記高周波コイルCに接続され、ESは
可変直流電源で負極側をバルブ1に接続している。な
お、HはチェンバBX内の上方に設けられたヒータであ
る。Further, HF is a high-frequency oscillator connected to the high-frequency coil C via a matching box M, and ES is a variable DC power source, the negative side of which is connected to the valve 1. In addition, H is a heater provided above the chamber BX.
【0025】このような装置を用いた電球Lのバルブ1
外表面への被膜の形成方法を述べる。まず、バルブ1へ
の被膜形成前の表面処理はチェンバBX内の図示しない
治具に、電球Lのバルブ1をバルブ軸がθ度(0〜30
度)傾斜させた状態で支持させる。この状態で弁ECを
開放しチェンバBX内を排気管Eを通じ排気し、所定の
真空度とする。Bulb 1 of light bulb L using such a device
A method for forming a film on the outer surface will be described. First, the surface treatment before forming the coating on the bulb 1 is performed by using a jig (not shown) in the chamber BX and inserting the bulb 1 of the bulb L into the bulb axis θ degree (0 to 30).
Degree) Support it in a tilted state. In this state, the valve EC is opened and the inside of the chamber BX is evacuated through the exhaust pipe E to a predetermined degree of vacuum.
【0026】この後、駆動装置を介して上記バルブ1を
矢印X方向に自転させるとともに矢印Y方向に公転さ
せ、かつ,チェンバBX内の上方に設けたヒータHによ
りバルブ1の外表面温度を300〜350℃程度となる
ように加熱する。After that, the valve 1 is rotated in the direction of arrow X and revolved in the direction of arrow Y through the drive unit, and the outer surface temperature of the valve 1 is set to 300 by the heater H provided above the chamber BX. Heat to about 350 ° C.
【0027】つぎに、弁ECを閉止し、弁ACを開放し
アルゴンガス供給管Aを通じてチェンバBX内にアルゴ
ンガスArを供給する。このチェンバBX内のアルゴン
ガスAr圧力は、1.0×10−2〜1.0×10−1
トールとする。Next, the valve EC is closed, the valve AC is opened, and the argon gas Ar is supplied into the chamber BX through the argon gas supply pipe A. Argon gas Ar pressure in this chamber BX is 1.0 × 10 −2 to 1.0 × 10 −1.
Let's say Thor.
【0028】この状態で高周波発信器HFから高周波コ
イルCに1〜20MHZ 、0.5〜2 KW程度の高周波
電力を供給する。In this state, high frequency power of about 1 to 20 MHz and 0.5 to 2 KW is supplied from the high frequency oscillator HF to the high frequency coil C.
【0029】すると、チェンバBX内のアルゴンガスA
rは高周波プラズマによりイオン化され、このアルゴン
イオンは負に帯電されているバルブ1の表面に引かれ
て、バルブ1の外表面に衝突する。Then, the argon gas A in the chamber BX
The r is ionized by the high frequency plasma, and the argon ions are attracted to the surface of the valve 1 that is negatively charged and collide with the outer surface of the valve 1.
【0030】このアルゴンイオンの衝突による運動エネ
ルギで、バルブ1の外表面はエッチングされ表面に付着
していた塵埃が除去されるとともに凸面が浸蝕され、よ
って表面が高精度な平滑面となり、これによりバルブ1
の表面処理がなされる。With the kinetic energy due to the collision of the argon ions, the outer surface of the bulb 1 is etched and the dust adhering to the surface is removed and the convex surface is eroded, so that the surface becomes a highly accurate smooth surface, and Valve 1
Surface treatment is performed.
【0031】この処理が終了したら、つぎに上記バルブ
1の表面に多層干渉膜からなる赤反膜8の形成に入る。
まず、赤反膜8の第一層としてたとえば高屈折率層膜8
Hを作る材料としてルツボR内に金属チタン(Ti)を
収容する。After this process is completed, the red anti-reflection film 8 made of a multilayer interference film is formed on the surface of the valve 1.
First, for example, the high refractive index layer film 8 is used as the first layer of the red film 8.
Metal titanium (Ti) is contained in the crucible R as a material for forming H.
【0032】つぎに上記と同様に、バルブ1を図示しな
い駆動装置を介して矢印X方向に自転させるとともに矢
印Y方向に公転させ,かつ,チェンバBX内の上部に設
けたヒータHによりバルブ1の外表面温度を約300〜
350℃となるように加熱する。そして、弁OCを開放
し酸素ガス供給管Oを通じてチェンバBX内に酸素ガス
O2 を供給し、このチェンバBX内の酸素O2 分圧を
2.0×10−4 トール程度にする。この状態で高周波
発信器HFから高周波コイルCに13.56MHZ 、3
00W程度の高周波電力を供給しする。Then, similarly to the above, the valve 1 is rotated in the direction of the arrow X and revolved in the direction of the arrow Y via a driving device (not shown), and the heater H provided in the upper part of the chamber BX is used to move the valve 1 in the same direction. Outer surface temperature is about 300 ~
Heat to 350 ° C. Then, the valve OC is opened and the oxygen gas O 2 is supplied into the chamber BX through the oxygen gas supply pipe O so that the partial pressure of oxygen O 2 in the chamber BX becomes about 2.0 × 10 −4 Torr. In this state, from the high frequency oscillator HF to the high frequency coil C, 13.56 MHz, 3
A high frequency power of about 00 W is supplied.
【0033】このようえにすれば、ルツボRで蒸発した
Tiの蒸気が高周波プラズマによりイオン化され、この
イオンは負に帯電されているバルブ1の表面に引かれ
て、バルブ1の外表面にTiO2 の蒸着膜が付着する。In this way, the vapor of Ti vaporized in the crucible R is ionized by the high frequency plasma, the ions are attracted to the surface of the valve 1 which is negatively charged, and the TiO is formed on the outer surface of the valve 1. The deposited film of 2 adheres.
【0034】つぎに、低屈折率層膜8Lを作る材料とし
てルツボR内にSiO2 粉末を収容して、上記と同様に
SiO2 を蒸発させれば上記TiO2 の蒸着膜8H上に
SiO2 の蒸着膜8Lが付着される。Next, accommodates the SiO 2 powder in the crucible R as a material for making a low refractive index layer film 8L, SiO 2 in the same manner as described above if caused to evaporate SiO 2 of the TiO 2 deposited film 8H 8L of vapor deposition film is attached.
【0035】このようにして、高屈折率層膜8H,…を
作るTiO2 と低屈折率層膜8L,…を作るSiO2 と
を交互に繰り返えし所定層積層して蒸着させれば、図4
にその要部を示すような赤反膜8を形成したハロゲン電
球Lが得られる。Thus, TiO 2 for forming the high refractive index layer films 8H, ... And SiO 2 for forming the low refractive index layer films 8L, ... , Fig. 4
A halogen light bulb L having a red anti-reflection film 8 as its main part is obtained.
【0036】この本願電球Lのバルブ1は外面に形成さ
れた各部の被膜8の膜厚は図5に示すような膜厚分布と
なる。The bulb 1 of the bulb L of the present application has a film thickness distribution as shown in FIG. 5 for the film 8 of each portion formed on the outer surface thereof.
【0037】図5は縦軸に最大膜厚に対する比率(%)
を、横軸にバルブ1を形成する球状1a部の中心点(=
フィラメント2の中心点)から仰ぐ角度をぞれぞれ採っ
たものである。そして、曲線Aは上記本発明品の膜厚状
態で、最大膜厚(100%)に対しバルブ1の先端部側
45度の箇所で約92%、60度の箇所で約86%、封
止部側45度の箇所で約90%、60度の箇所で約82
%で、全体が球状の電球(曲線X)に比べて、バルブ1
の先端部側45度の箇所で約9%、60度の箇所で約7
%、封止部側45度の箇所で約5%、60度の箇所で約
12%、膜厚を厚くできた。In FIG. 5, the vertical axis represents the ratio (%) to the maximum film thickness.
Is the center point of the spherical portion 1a forming the bulb 1 on the horizontal axis (=
Angles taken from the central point of the filament 2) are taken. Curve A shows the film thickness of the above-described product of the present invention, where the maximum film thickness (100%) is about 92% at the tip of the valve 1 at 45 °, and about 86% at 60 °. Approximately 90% at 45 degrees on the side of the section, about 82 at 60 degrees
% Bulb 1 compared to bulbs that are wholly spherical (curve X)
About 9% at the tip of 45 degrees and about 7 at 60 degrees
%, About 5% at the sealing portion side 45 °, and about 12% at the portion 60 °, the film thickness could be increased.
【0038】これは、バルブ1の端部側を円錐面とした
ので外面の曲率が球面よりも大きくなったため膜厚の一
様さがよくなったものと思われ、特にバルブ1の変形が
大きい封止部4側の膜厚の変化量が大きいことからもこ
れを推定することができる。この図5から明らかなよう
にバルブ1の球心(=フィラメント2の中心点)からの
仰角が30〜60度(全体では60〜120度)の範
囲、好ましくは30〜50度(全体では60〜100
度)の範囲とすることによって、すなわち、封止部4の
形成により不規則となる曲面の膜厚を厚くして1000
〜1100nmの波長を反射させるようにすれば、この
部分での赤外線の入射が減少してガラスバルブ1の肉厚
内における赤外線の多重反射も減少し封止部4の温度上
昇も低減され、封止部4にクラックやリークの発生も少
なくなり寿命が延長できる。It is considered that this is because the end portion side of the valve 1 is a conical surface, and therefore the curvature of the outer surface is larger than that of the spherical surface, so that the uniformity of the film thickness is improved, and the deformation of the valve 1 is particularly large. This can also be estimated from the fact that the amount of change in the film thickness on the sealing portion 4 side is large. As is apparent from FIG. 5, the elevation angle from the spherical center of the bulb 1 (= the center point of the filament 2) is in the range of 30 to 60 degrees (60 to 120 degrees in total), preferably 30 to 50 degrees (60 in total). ~ 100
Range), that is, the film thickness of the curved surface that becomes irregular due to the formation of the sealing portion 4 is increased to 1000
If the wavelength of ˜1100 nm is reflected, the incidence of infrared rays at this portion is reduced, the multiple reflection of infrared rays within the wall thickness of the glass bulb 1 is also reduced, and the temperature rise of the sealing portion 4 is also reduced. The occurrence of cracks and leaks in the stopper 4 is reduced, and the service life can be extended.
【0039】つぎに、表1に従来の電球と本発明の電球
との特性を対比して示す。Next, Table 1 shows characteristics of the conventional light bulb and the light bulb of the present invention in comparison.
【0040】電球は定格が100V85Wの投光用ハロ
ゲン電球である。The bulb is a halogen bulb for projection with a rating of 100V85W.
【0041】[0041]
【表1】 この表1からも明らかなように、球状部と円錐部との複
合形状にしたバルブの本発明の電球は、球状バルブの従
来品に比べ効率比で約1.7%向上させることができ
た。(なお、特性比率はいずれも球状バルブを用いた多
層干渉膜を形成していないクリアの電球を100%とし
て比較した。)また、本発明は上述したように封止部4
の成形によるバルブ1の変形が大きいことから、バルブ
1の球中心より封止部4寄りの35度付近に赤反膜8の
最大膜厚部を形成して(他の部分は図5に曲線B線で示
す。),上記と同定格の電球を製作し特性比較した。[Table 1] As is clear from Table 1, the bulb of the present invention having a bulb having a composite shape of a spherical portion and a conical portion was able to improve the efficiency ratio by about 1.7% as compared with the conventional bulb bulb. . (It should be noted that the characteristic ratios are all compared with a clear light bulb in which a multilayer interference film using a spherical bulb is not formed as 100%.) In addition, the present invention, as described above, has the sealing portion 4.
Since the deformation of the valve 1 due to the molding is large, the maximum film thickness portion of the red varnish film 8 is formed near 35 degrees closer to the sealing portion 4 than the spherical center of the valve 1 (other portions are curved in FIG. 5). A line B is shown), and a bulb having the same rating as above was manufactured and the characteristics were compared.
【0042】この結果は表2に示す通りで従来品に比べ
効率比で約1.4%向上させることができた。The results are shown in Table 2, and the efficiency ratio was improved by about 1.4% as compared with the conventional product.
【0043】[0043]
【表2】 また、図6は本発明の他の実施例を示す。図6は反射鏡
一体形のハロゲン電球で、電球Lは図1と同形をなして
いるので図1と同一部分には同一の符号を付してその説
明は省略する。[Table 2] FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a halogen light bulb integrated with a reflecting mirror. Since the light bulb L has the same shape as that in FIG. 1, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0044】図中10は硬質ガラス、耐熱性合成樹脂や
金属いたなどで形成された回転放物面、回転楕円面など
の形状の反射面を有する反射鏡で、内面にはアルミニウ
ム、クローム、銀などからなる光・熱反射膜11やダイ
クロイック膜などの可視光反射赤外線透過膜11が形成
され、その中央部の基部12には上記電球Lの圧潰封止
部4が収容される凹所13を有している。そして、この
凹所13内に電球Lの圧潰封止部4が置かれた状態でシ
リコン系などの耐熱接着剤14が注入され、反射面11
に対するフィラメント2位置の焦点合わせが終了したら
この接着剤14が固化され、両者が一体化されている。In the figure, 10 is a reflecting mirror having a reflecting surface such as a paraboloid of revolution, a spheroid, etc. formed of hard glass, heat-resistant synthetic resin, metal or the like, and aluminum, chrome, silver on the inner surface. A visible / light-reflective infrared ray transmissive film 11 such as a light / heat reflective film 11 or a dichroic film is formed, and a recess 13 for accommodating the collapsible sealing portion 4 of the light bulb L is formed in the base 12 at the center thereof. Have Then, a heat-resistant adhesive 14 such as a silicon-based adhesive is injected in a state where the collapsed sealing portion 4 of the light bulb L is placed in the recess 13, and the reflective surface 11
When the focusing of the position of the filament 2 with respect to is completed, the adhesive 14 is solidified and both are integrated.
【0045】そして、この図6の電球Lを点灯すると、
電球L自体の特性が高まっているところから、反射鏡1
0からの光放射特性も向上させることができる。When the light bulb L in FIG. 6 is turned on,
Since the characteristics of the light bulb L itself are increasing, the reflector 1
The light emission characteristics from 0 can also be improved.
【0046】また、図7は本発明の他の管球を示す。こ
の図7のものはバルブ1の外面は可視光透過赤外線反射
膜8が形成し易いように上記実施例と同様であるが、内
面側のバルブ1の構成が異なるものである。すなわち、
バルブ1を形成するガラスの肉厚を部分的に厚肉とした
もので、バルブ1軸の中心に沿って継線されたフィラメ
ント2と対面する部分1cの肉厚は普通の厚さである
が、フィラメント2と外れた部分1d近くからは厚肉と
してある。FIG. 7 shows another bulb of the present invention. 7 is similar to that of the above embodiment so that the visible light transmitting infrared reflecting film 8 can be easily formed on the outer surface of the bulb 1, but the construction of the bulb 1 on the inner surface side is different. That is,
The thickness of the glass forming the bulb 1 is partially thick, and the thickness of the portion 1c facing the filament 2 connected along the center of the bulb 1 axis is normal. From the vicinity of the filament 2 and the detached portion 1d, it is thick.
【0047】この電球Lを点灯した場合、フィラメント
2から反射鏡10に向かう光を例にとると、その中心か
ら発する光は変わらないが、厚肉部分1dからの光はレ
ンズ効果により外側に屈折される.すなわち、反射鏡1
0に向かう光は長くなるが屈折されなければその分フィ
ラメント2長が短くなったのと同じで、反射鏡との組合
わせにおいて、ビームのばらつきが小さくなり配光がよ
くなって中心面ロスが少なく高効率となる。When the light bulb L is turned on, the light emitted from the filament 2 to the reflecting mirror 10 is taken as an example, but the light emitted from the center of the light is not changed, but the light from the thick portion 1d is refracted to the outside by the lens effect. Be done. That is, the reflecting mirror 1
The light going to 0 becomes longer, but if it is not refracted, it is the same as the length of the filament 2 shortened by that much. In the combination with the reflecting mirror, the dispersion of the beam becomes small and the light distribution becomes good, and the center plane loss is reduced. Less efficient.
【0048】たとえば、最大径10mm,中央部肉厚
0.8mm、端部に向かうに従い厚肉(R=10mm)
となるよう石英ガラスでバルブ1を成形し、内部にコイ
ル長4.2mmのフィラメント2とAr+Ch2 Br2
のガスを封入して12V75W(効率18Lm/W)の
スポット形のハロゲン電球Lを製作し、この電球Lを回
転楕円面で形成しダイクロイック反射面を設けた反射鏡
10(焦点距離f:21.7mm)に取付け特性試験を
したところ表3の結果を得た。For example, the maximum diameter is 10 mm, the thickness of the central portion is 0.8 mm, and the thickness is thicker toward the ends (R = 10 mm).
Bulb 1 is molded with quartz glass so that the filament 2 with a coil length of 4.2 mm and Ar + Ch 2 Br 2
A 12V 75W (efficiency 18Lm / W) spot type halogen light bulb L is manufactured by enclosing the gas described in (1), and this light bulb L is formed as a spheroid and a dichroic reflection surface is provided on the reflecting mirror 10 (focal length f: 21. 7 mm), a mounting characteristic test was conducted, and the results shown in Table 3 were obtained.
【0049】なお、比較(従来品)として全面の肉厚が
約1.0mmのバルブ1を用い(他は上記と同じ)、電
球Lを製作し同時に測定した。As a comparison (conventional product), bulb 1 having a wall thickness of about 1.0 mm on the entire surface (others are the same as above) was manufactured and measured at the same time.
【0050】[0050]
【表3】 表3からも明らかなように、コイル長さによる配光のば
らつきを、バルブ1のレンズ効果により補正することに
よって良好な特性が得られた。[Table 3] As is clear from Table 3, good characteristics were obtained by correcting the light distribution variation due to the coil length by the lens effect of the bulb 1.
【0051】なお、本発明でいう多層干渉膜からなる可
視光透過赤外線反射膜の膜厚とは、バルブ壁面に形成さ
れる膜の実際の厚さでもあるいは同一のガラスバルブ上
に形成されることから光学膜厚(実際の膜厚×屈折率)
といわれる厚さでもよい。It should be noted that the film thickness of the visible light transmitting / infrared reflecting film formed of the multilayer interference film in the present invention means the actual thickness of the film formed on the wall surface of the bulb or that it is formed on the same glass bulb. To optical film thickness (actual film thickness x refractive index)
The thickness may be said to be.
【0052】また、多層干渉膜からなる可視光透過赤外
線反射膜の形成に際し、浸漬法などの場合封止部側が上
方側より下方側に位置していた方が、乾燥前の膜材料が
流れ膜厚が厚くなるので好ましい。Further, when forming a visible light transmitting infrared reflecting film composed of a multilayer interference film, in the case of a dipping method or the like, if the sealing portion side is located below the upper side, the film material before drying is a flow film. It is preferable because it becomes thick.
【0053】なお,本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば,ランプはバルブの一端に封止部を形成し
た投光用ハロゲン電球に限らず、他の用途やハロゲンを
封入していない種類の電球でもよく,また,封止部がバ
ルブの両端部に設けてあるものでもよい。また、封止部
は圧潰封止に限らず、バルブを収縮して形成した封止部
でもよく、また、モリブデン箔などの金属箔に限らず、
線状の封着部材を用いるものであってもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the lamp is not limited to a light-emitting halogen bulb in which a sealing portion is formed at one end of the bulb, but may be a bulb of a type that does not contain halogen for other purposes, and the sealing portion is at both ends of the bulb. It may be provided. Further, the sealing portion is not limited to crush sealing, and may be a sealing portion formed by contracting a valve, and is not limited to a metal foil such as molybdenum foil,
A linear sealing member may be used.
【0054】また,バルブ形状は球状部に長円状、楕円
状などからなる円錐状部を連設させるが、この円錐状部
は元来の球状部(図2に点線で示す。)より長大のもの
であることはいうまでもない。また、バルブのガラス材
質は石英ガラスに限らず、所要の透光性と光屈折率と耐
熱性を併有するものであれば他の硬質や軟質のガラス材
質であってもよい。また、上記実施例では予めバルブの
外表面を処理してから多層干渉膜を形成したが、予め行
うバルブの外表面処理は必須のことではない。さらに、
上記実施例ではバルブの外表面に多層干渉膜からなる可
視光透過赤外線反射膜をイオンプレーティング法により
形成する場合について述べたが、この方法に限らず浸漬
法、蒸着法、スパッタ法などによる方法でもよい。さら
に、可視光透過赤外線反射膜の形成はバルブの外表面に
限らず、バルブの内表面であってもよく、内外表面の少
なくとも一方に形成してあればよい。In the bulb shape, a spherical portion is provided with a conical portion such as an ellipse or an ellipse, which is longer than the original spherical portion (shown by a dotted line in FIG. 2). It goes without saying that it belongs to Further, the glass material of the bulb is not limited to quartz glass, and any other hard or soft glass material may be used as long as it has the required translucency, optical refractive index and heat resistance. Further, in the above-described embodiment, the outer surface of the valve is previously treated and then the multilayer interference film is formed, but the outer surface treatment of the valve is not essential. further,
In the above-mentioned embodiment, the case where the visible light transmitting infrared reflecting film consisting of the multilayer interference film is formed on the outer surface of the valve by the ion plating method is described, but the method is not limited to this method, but the dipping method, the vapor deposition method, the sputtering method or the like. But it's okay. Further, the visible light transmitting / infrared reflecting film is not limited to the outer surface of the bulb, but may be the inner surface of the bulb, or may be formed on at least one of the inner and outer surfaces.
【0055】さらに、上記実施例では高屈折率層膜に二
酸化チタン(TiO2 )を、低屈折率層膜に二酸化ケイ
素(TiO2 )を用いたが、これに限らず高屈折率層膜
としては五酸化タンタル(Ta2 O5 )、二酸化ジルコ
ン(ZrO2 )、二酸化亜鉛(ZnO2 )など、低屈折
率層膜としてはふっ化マグネシウム(MgF)などであ
ってもよい。[0055] Further, in the above embodiment the titanium dioxide in the high refractive index layer film (TiO 2), was used a low refractive index layer film of silicon dioxide (TiO 2), as a high refractive index layer film is not limited thereto May be tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), zinc dioxide (ZnO 2 ), etc., and the low refractive index layer film may be magnesium fluoride (MgF) etc.
【0056】さらにまた、反射鏡付電球は両者を接着剤
で一体化したものに限らず、ソケット付の反射鏡やソケ
ットと反射鏡とが別体の器具に電球を装着して使用する
ものであっても差支えない。Furthermore, the light bulb with a reflector is not limited to one in which both are integrated with an adhesive, and the light bulb is attached to a reflector with a socket or a device in which the socket and the reflector are separate bodies. It does not matter if there is.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、可
視光透過赤外線反射膜からの反射赤外線はフィラメント
の中心部に集中して戻らず円錐面からのものは分散し、
フィラメントには高温のホットスポットの発生はなく、
中心部の温度を下げ部分的な過熱を防ぎ、タングステン
の局部的な蒸発がなく早期に細まって断線することのな
い長寿命の電球を提供できる。As described above in detail, according to the present invention, the infrared rays reflected from the visible light transmitting infrared reflecting film are not concentrated and returned to the central portion of the filament, but those from the conical surface are dispersed.
There are no hot spots on the filament,
It is possible to provide a long-life bulb that lowers the temperature of the central portion, prevents partial overheating, does not locally evaporate tungsten, and does not become thin and break quickly.
【図1】本発明の実施例を示す投光用ハロゲン電球の一
部断面正面図である。FIG. 1 is a partially sectional front view of a halogen light bulb for floodlight showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1のバルブ部分の拡大説明図である。FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a valve portion in FIG.
【図3】バルブの被膜形成装置の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a valve film forming apparatus.
【図4】図1に示す電球の要部の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the light bulb shown in FIG.
【図5】本発明電球の各部における膜厚を示す説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the film thickness of each part of the light bulb of the present invention.
【図6】本発明の実施例を示す反射鏡付ハロゲン電球の
一部断面正面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional front view of a halogen light bulb with a reflecting mirror showing an embodiment of the present invention.
【図7】本発明の他の実施例を示す反射鏡付ハロゲン電
球の要部断面正面図である。FIG. 7 is a cross-sectional front view of a main part of a halogen light bulb with a reflecting mirror showing another embodiment of the present invention.
L:電球 1:バルブ 1a:球状部 1b:円錐状部 2:フィラメント 4:封止部 8:可視光透過赤外線反射膜(多層干渉膜) L: Light bulb 1: Bulb 1a: Spherical part 1b: Conical part 2: Filament 4: Sealing part 8: Visible light transmitting infrared reflecting film (multilayer interference film)
Claims (5)
た複合形状をなすバルブと、上記バルブ内にハルブの中
心軸に沿って配設したフィラメントと、上記バルブの表
面に形成した可視光透過赤外線反射膜とを具備している
ことを特徴とする電球。1. A bulb having a complex shape in which a central portion is spherical and both ends thereof are conical, a filament arranged along the central axis of the hull in the bulb, and a visible material formed on the surface of the bulb. A light bulb comprising a light-transmitting infrared reflecting film.
90度の範囲で、円錐状部が残りの部分を形成している
ことを特徴とする請求項1に記載の電球。2. The bulb has a spherical portion of 60 to 60 mm from the center of the sphere.
The light bulb according to claim 1, wherein the conical portion forms the remaining portion in the range of 90 degrees.
線反射膜は、球状部より封止部側の円錐状部が厚膜であ
り、中心波長が1000〜1100nmとなるようにし
たことをことを特徴とする請求項1または請求項2に記
載の電球。3. The visible light transmitting / infrared reflecting film formed on the bulb is such that the conical portion on the sealing portion side of the spherical portion is a thick film and has a center wavelength of 1000 to 1100 nm. The electric bulb according to claim 1 or 2, characterized in that.
る以外の部分に厚肉部を形成していることを特徴とする
請求項1ないし請求項3に記載の電球。4. The light bulb according to claim 1, wherein the bulb has a thick portion formed in a portion other than the center of the light source facing the bulb.
に記載の電球を取付けたことを特徴とする反射鏡付電
球。5. The above-mentioned claim 1 to claim 4 in a reflecting mirror.
A light bulb with a reflector, characterized in that the light bulb described in (4) is attached.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9991893A JPH06310108A (en) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Bulb and bulb with reflecting mirror |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9991893A JPH06310108A (en) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Bulb and bulb with reflecting mirror |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06310108A true JPH06310108A (en) | 1994-11-04 |
Family
ID=14260163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9991893A Pending JPH06310108A (en) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Bulb and bulb with reflecting mirror |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06310108A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0875920A3 (en) * | 1997-04-28 | 1999-06-16 | Osram Sylvania Inc. | Vehicle lamp with light-trapping dome |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP9991893A patent/JPH06310108A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0875920A3 (en) * | 1997-04-28 | 1999-06-16 | Osram Sylvania Inc. | Vehicle lamp with light-trapping dome |
US6093999A (en) * | 1997-04-28 | 2000-07-25 | Osram Sylvania Inc. | Vehicle lamp with shaped envelope interior providing a light-trapping dome |
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