JPH0762998B2

JPH0762998B2 - 電灯

Info

Publication number: JPH0762998B2
Application number: JP61131992A
Authority: JP
Inventors: ヒエイスベルト・クース
Original assignee: エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン
Priority date: 1985-06-11
Filing date: 1986-06-09
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: GB8613816D0; BE904893A; DE3617638A1; HU193860B; FR2583219B1; US4734614A; NL191813C; GB2176651B; JPS61285652A; DE3617638C2; NL8501674A; FR2583219A1; CA1259097A; CN86104344A; IT1190045B; IT8620699A1; NL191813B; CN1005801B; IT8620699A0; GB2176651A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、真空密に封止されかつ少なくとも95重量％の
二酸化珪素（SiO₂）含量を有するガラスの電灯容器を具
え、電流供給導体が、この電灯容器の壁を通して、この
電灯容器中に配置される電気素子まで延在しかつこの電
灯容器が、主としてSiO₂と主として金属酸化物との交互
の層からなる干渉フィルタで被覆される電灯に関するも
のである。

（従来の技術）そのような電灯は、英国特許第2,103,830号明細書によ
り知られている。

干渉フィルタの存在により、この電灯によって放出され
る放射のスペクトルは、そのようなフィルタのない電灯
のものとは違っている。このフィルタは、赤外線放射を
反射するため白熱電灯に用いることができるので、この
電灯の熱損失を減少させ、この電灯は高効率を有する。
もう１つ別の可能性は、このフィルタが一定の与えられ
た波長の光を反射し、その結果この電灯が着色した光を
発するということにある。このフィルタは、例えば、放
射赤外線を反射するため、例えば、ハロゲン化金属放電
灯に用いることもできる。

干渉フィルタを設けた白熱電灯はかなり以前から知られ
ている。例えば、米国特許第4,017,758号明細書は、外
側バルブによって取囲まれる一方、石英ガラスの電灯容
器と、前記の外側バルブとの間の保護空間に干渉フィル
タが位置する石英ガラス電灯容器を具えた白熱電灯を開
示している。しかしながら、外側バルブの存在は、発生
した光を付加的に反射させ、その結果これを容易には集
中させることができないから不利である。他の欠点は、
この外側バルブが、この電灯を一層から張らせ、その結
果この電灯の照明器具（灯具）を一層かさ張らせ発生す
る光を又容易には集中させることができないということ
である。

（発明が解決しようとする課題）前述の英国特許第2,103,830号明細書に開示された電灯
は、干渉フィルタが電灯容器の表面上に直接に存在する
という利点を与える発熱電灯である。かくして、このフ
ィルタの担持体としての外側バルブを省略することがで
きる。この干渉フィルタは、二酸化珪素（SiO₂）と、五
酸化タンタル（Ta₂O₅）との交互の層から成る。

二酸化珪素は、低い屈折率と、高い化学的及び物理的の
安定性とを有する。これは、ハロゲン白熱電灯の電灯容
器及び放電灯のための95重量％又はそれより高いSiO₂含
量を有するガラスの使用から明らかである。五酸化タン
タルは比較的高い屈折率（ｎ＝2.13）を有する。五酸化
タンタルの欠点は、しかしながら、その物理的及び化学
的安定性に限界があることである。800℃で約30分間熱
処理した場合すでに、このフィルタにおける五酸化タン
タルは、多結晶のβ−Ta₂O₅に結晶化している。これ
は、この干渉フィルタが、透過光を散乱しその集中能力
を低減することと、反射された放射赤外線を散乱させる
こととの両方の作用をする。このフィルタが赤外線へ放
射するフィルタである場合は、白熱電灯では、反射によ
り散乱した放射赤外線がフィラメントに戻るのが少な
い。このように、このフィルタは、Ta₂O₅層の結晶化が
ない場合よりも効率の小さな改良しか与えない。

フィルタ成分として用いられる五酸化タンタルはさら
に、この電灯の作動中に、機械的応力を生じ、この機械
的応力がこのフィルタにおけるクラックすなわち割れ目
の形成に導く。これらの割れ目は、ひびとして眼で見え
る。

もう１つの別の欠点は、五酸化タンタルが高温において
灰色になり、これが透明性の低下に導くということであ
る。放電灯の外側バルブにおけるように、酸素が存在し
ない場合では、空気中におけるよりも大幅に灰色化が起
こる。しかしながら、外側バルブを有する放電灯におい
ては、干渉フィルタがこの放電灯容器（すなわち、この
放電容器）上に直接に位置するということが又重要であ
る。その理由はこのフィルタによって反射される放射が
この放電のところにまで戻る前にしばしば反射されない
からである。

本発明の目的は、高い物理的及び化学的安定性を有する
干渉フィルタを装備した電灯を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、この目的は、金属酸化物を五酸化ニオ
ブ（Nb₂O₅）にすることによって、冒頭に述べた種類の
電灯において達成される。

五酸化ニオブが、例えば、800℃のような高温において
も物理的並びに化学的に安定であるため、石英ガラスの
ような、高いSiO₂含量を有するガラスの電灯容器壁上に
直接干渉フィルタの成分として用いるのに非常に適して
いることが判明した。これは、白熱電灯、さらに特に、
不活性ガス及び臭化水素から成る充填物を有するハロゲ
ン白熱電灯に対しても、又、ガス充填物中にハロゲン化
金属を含む高圧水銀放電灯のような放電灯に対しても両
方に効力があり適用される。これらの放電灯は、真空に
されているが、又は例えば、窒素のような不活性ガス
（混合物）が存在する密閉された外側バルブを電灯容器
の周りに有する。

（作用）本発明による電灯を、繰返してスイッチをオン及びオ
フ、すなわち入れたり切ったりした後でも、この干渉フ
ィルタにはひびの形成が全くみられなかった。明らか
に、五酸化ニオブは、この干渉フィルタに機械的応力
を、全く生じないか、又は、実質的に生じない。この干
渉フィルタの残りの光学的性質は又不変のままであっ
た。

五酸化ニオブの好都合の性質は、それがかさが小さく、
その結果フィルタの製造にとって出発物質のかさは比較
的小さくて良いということと、この出発物質を調整する
ための出発材料が比較的安価であるということとであ
る。五酸化ニオブの非常に好都合な性質は、五酸化タン
タルの屈折率が2.13であることと比較して、約2.35とい
う比較的高い屈折率をもつことである。その結果、与え
られた一定の透過スペクトルを得るため、五酸化タンタ
ルを使用する場合よりも、五酸化ニオブを使用する場合
の方がもっと少数の層でよいことである。対応する同数
の層を用いると五酸化ニオブは、反射される波長から透
過される波長まで透過スペクトルが、他の場合より急に
変位することになる。このようにして、五酸化ニオブを
用いて比較的低コストで高品質の電灯を得ることができ
る。

例えば、二酸化珪素及び五酸化ニオブを、それぞれ、形
成することができるガス混合物を交互に、電灯容器の
壁、又は電灯容器が形成される本体の壁に沿って高温並
びに低圧において通過させることによって、この電灯容
器の外側面、内側面に、すなわち内外表面に、この干渉
フィルタを塗布し被着することができる。例えば、窒素
中におけるシラン（すなわちシリコン・デハルドライ
ド）と酸素との混合物から、又は窒素中におけるテトラ
エチルオルソシリケート（すなわち、正珪酸四エチル）
から、二酸化珪素を被着することができる。例えば、ニ
オブ酸ペンタエチルと窒素との混合物から五酸化ニオブ
を塗布被着することができる。

（実施例）本発明による電灯の実施例を図面に示す。図面について
は、第１図は電灯の側面であり、第２図は干渉フィルタ
の反射スペクトルを示す。

第１図に示す電灯は、石英ガラスの管状電灯容器１を有
する。この電灯容器１の壁を通して、電流供給導体2a,2
b,2cが、らせん状に巻回したタングステンフィラメント
３まで延在する。このフィラメント３は、電灯容器１の
中に配列されかつらせん状にした支持体４によって常に
この電灯容器の中軸に合わされている。この電灯容器１
は、モリブデン箔の部分2bにおいて真空密に封止されて
いる。モリブデン線2a及びタングステン線2cは、モリブ
デン箔2bに溶接されている。この電灯容器１は、窒素が
充填されていて、この窒素には0.2〜0.3％の臭化水素が
添加されている。この電灯容器１の外側には、二酸化珪
素と五酸化ニオブとから成る交互の層の干渉フィルタ５
を設け、この干渉フィルタ５が赤外放射線をフィラメン
ト３に向って反射し、可視光線を透過する。

この干渉フィルタ５の組成は「表」にて説明される。

第２図は、この表の干渉フィルタの反射スペクトルを示
す。この干渉フィルタは、スペクトルの可視部において
は非常に低い反射率（高透過率）を有し、スペクトルの
赤外部では非常に高い反射率を有する。

以上要するに、本発明による電灯は、中に電気素子
（３）が配置され、SiO₂含量が少なくとも95重量％のガ
ラスの電灯容器（１）を有する。この電灯容器は、SiO₂
とNb₂O₅との交互の層から成る干渉フィルタ（５）で被
覆される（第１図）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電灯の側面図であり、第２図は干渉フィルタの反射スペクトルを示す。１……石英ガラスの管状の電灯容器 2a,2b,2c……電流供給導体３……らせん状に巻回したタングステンフィラメント４……らせん状にした支持体５……干渉フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空密に封止されSiO₂の含量が少なくとも
95重量％のガラスの電灯容器を設け、この電灯容器の壁
を通して電流供給導体がこの電灯容器の中に配置される
電気素子まで延在しかつこの電灯容器が主としてSiO
₂と、主として金属酸化物との交互の層から成る干渉フ
ィルタで被覆される電灯において、前記金属酸化物が五酸化ニオブであることを特徴とする
電灯。