JPH08255596A - ハロゲン電球 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色むらを抑制し、黄色光を放出させる。 【構成】 片側封止型の回転体ガラスバルブ１の内部
に、この回転体ガラスバルブ１の回転軸方向に２つのフ
ィラメント２，３を設け、一方のフィラメント２側に反
射鏡７を設けたハロゲン電球において、前記回転体ガラ
スバルブ１の表面に頂部１aから封止部11部分にかけて
光学膜厚を増加させた多層干渉膜８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、黄色光を放出する自動
車用のヘッドライト等に用いられるハロゲン電球に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用ヘッドライト光源として
黄色光のものがある。一般的に、自動車用ヘッドライト
には、Ｈ４というハロゲン電球が用いられているが、こ
れは、回転体であるガラスバルブの回転軸上に２つのフ
ィラメントを有するハロゲン電球であり、フィラメント
はすれ違い用および走行用にそれぞれなっており、すれ
違い用フィラメントの方には反射鏡を設けて、対向車の
方向へ光が照射されないようになっている。

【０００３】従来、前記Ｈ４で黄色の発光を実現するた
めに、器具の全面に黄色光だけを透過する色ガラスを配
設したり、ランプのガラスバルブの表面に層数が７〜13
の奇数層の多層干渉膜を設けて黄色光だけを透過させる
(特開平４−17253号公報参照)等の技術が用いられてい
る。後者の技術では、多層干渉膜によって青色光(波長5
00nm以下)を反射させて、黄色光を透過させるものであ
り、各々のフィラメントを囲む部分の多層干渉膜を、透
過する波長領域が異なるように形成したものであり、２
つのフィラメントから出る光の色を略同一にしようとし
たものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多層干
渉膜は光の入射角度の違いによって反射する波長領域が
変化するため、ガラスバルブの端の方にいくにつれて、
フィラメントから放出する光の多層干渉膜に入社する角
度が異なり、目的とする黄色光以外の光がガラスバルブ
外に放出され、所望の光色と異なること、すなわち、色
むらが発生するという問題があった。従来の透過波長が
異なるように各々のフィラメントを囲む多層干渉膜を形
成した場合には、多層干渉膜をガラスバルブ全面に均一
に塗布した場合と比べて、色むらは改善されはするもの
の十分なものではなかった。

【０００５】本発明の目的は、前記問題を解決し、色む
らを抑制し、黄色光を放出するハロゲン電球を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、一端部に頂部を有し、他端部に封止部を
有する回転体ガラスバルブの内部に、前記回転体ガラス
バルブの回転軸上に２つのフィラメントが設けられると
ともに、前記２つのフィラメントのうち回転体ガラスバ
ルブの頂部側に位置している前記フィラメントに反射鏡
が設けられたハロゲン電極において、前記回転体ガラス
バルブの内表面または外表面の少なくとも一方に、高屈
折率層と低屈折率層とが交互に積層され、かつ回転体ガ
ラスバルブの前記頂部から前記封止部に向かって光学膜
厚が連続的に増加するように多層干渉膜を形成したこと
を特徴とする。

【０００７】

【作用】前記構成の本発明に係るハロゲン電球では、光
の入射角度の違いによる多層干渉膜の反射波長領域のず
れを光学膜厚を制御することで抑制し、黄色光以外の光
の放射を抑え、色むらを低減させる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【０００９】図１は本発明の一実施例の要部を断面した
一部断面図であり、回転体ガラスバルブ１の内部には、
この回転体ガラスバルブ１の回転軸上に２つのフィラメ
ント２，３、すなわち、すれ違い用のフィラメント２と
走行用のフィラメント３とがリード線４，５，６によっ
て支持されて設けられており、さらに、すれ違い用のフ
ィラメント２側には、対向車の方向に光が直接照射され
ないようにモリブデン製の反射鏡７が設けられていると
ともに、微量のハロゲンガスと希ガスとが封入されてい
る。そして、回転体ガラスバルブ１の表面(外側と内側
との少なくともいずれか一方)には多層干渉膜８を形成
している。この多層干渉膜８は、高屈折率層に酸化チタ
ン、また低屈折率層に酸化シリコンを用いて、交互に積
層して形成されたものである。回転体ガラスバルブ１の
頂部１aと反対側には口金９が固定されている封止部11
が設けられている。

【００１０】次に、回転体ガラスバルブ１の表面への多
層干渉膜８の形成方法について説明する。

【００１１】溶液として次の３種類を用意する。溶液ａ
はテトラブチルチタネート50ccを950ccのエタノールに
溶かした溶液であり、溶液ｂはテトラブチルチタネート
180ccを820ccのエタノールに溶かした溶液であり、溶液
ｃはテトラエチルオルトシリケート120ccを880ccのエタ
ノールに溶かし、さらに10ccの塩酸と50ccの水とを加え
た溶液である。

【００１２】図２は多層干渉膜の形成方法の説明図であ
り、まず、回転体ガラスバルブ１の封止部11を把持しな
がら、前記溶液ａに走行用のフィラメント３が完全に隠
れるまで浸漬する。回転体ガラスバルブ１の表面の頂部
１aから封止部11にかけて光学膜厚が増加するように、
引上げ速度を変化させながら回転体ガラスバルブ１を引
き上げて、この回転体ガラスバルブ１を乾燥，焼成する
ことで１層目の酸化チタンが形成される。このとき、す
れ違い用のフィラメント２の中心から放出される光が回
転体ガラスバルブ１と垂直に交わる位置Ａでの引上げ速
度は4.1mm/sec、また走行用のフィラメント３の中心か
ら放出される光が回転体ガラスバルブ１と垂直に交わる
位置Ｂでの引上げ速度は4.7mm/secとなるように連続的
に変化させる。

【００１３】次に、冷却後、前記と同様に、溶液ｃに回
転体ガラスバルブ１を浸漬し、引上げ速度を変化させな
がら、回転体ガラスバルブ１を引き上げて、この回転体
ガラスバルブ１を乾燥，焼成すると、１層目の酸化チタ
ン膜上に２層目の酸化シリコンが形成される。このと
き、すれ違い用のフィラメント２の中心から放出される
光が回転ガラスバルブ１と垂直に交わる位置Ａでの引上
げ速度は3.9mm/sec、また走行用のフィラメント３の中
心から放出される光が回転体ガラスバルブ１と垂直に交
わる位置Ｂでの引上げ速度は4.4mm/secとなるように連
続的に変化させる。

【００１４】さらに、次に、冷却後、前記と同様に、溶
液ｂに回転体ガラスバルブ１を浸漬し、引上げ速度を変
化させながら回転体ガラスバルブ１を引き上げて、この
回転体ガラスバルブ１を乾燥，焼成すると、２層目の酸
化シリコン膜上に３層目の酸化チタン膜が形成される。
このとき、すれ違い用のフィラメント２の中心から放出
される光が回転体ガラスバルブ１と垂直に交わる位置Ａ
での引上げ速度は4.4mm/sec、また走行用のフィラメン
ト３の中心から放出される光が回転体ガラスバルブ１と
垂直に交わる位置Ｂでの引上げ速度は5.0mm/secとなる
ように連続的に変化させる。１層目のときとは溶液の濃
度と引上げ速度を変えており、３層目の膜厚は１層目の
膜厚の２倍になっている。

【００１５】その後の４層目から10層目までの偶数層に
ついては前記２層目と同じ条件で膜形成し、奇数層につ
いては３層目と同じ条件で膜形成する。11層目は１層目
と同じ条件で膜を形成する。

【００１６】前記多層干渉膜８の設計において、光学膜
厚はすれ違い用のフィラメント２の中心から放出される
光が回転体ガラスバルブ１と垂直に交わる位置Ａで光学
膜厚ｎｄ＝107nmとし、また走行用のフィラメント３の
中心から放出される光が回転体ガラスバルブ１と垂直に
交わる位置Ｂで光学膜厚ｎｄ＝122nmとし、回転体ガラ
スバルブ１の軸方向において頂部１aから封止部11にか
けて光学膜厚を比例増加するものとする。ここで、ｎは
膜の屈折率、ｄは膜の厚さを示している。

【００１７】図３は前記回転体ガラスバルブ１の回転軸
方向の位置に対する多層干渉膜８の可視光領域での最小
透過率を示す波長を表した図である。多層干渉膜８は、
頂部１aから封止部11にかけて光学膜厚を増加させるこ
とにより、反射波長領域を長波長側にシフトさせてい
る。すれ違い用のフィラメント２の中心から放出される
光が多層干渉膜８に入射する角度は前記Ａの位置では垂
直であるが、封止部11方向にいくに従って角度が異なっ
ていく。そのため、例えば前記Ｂの位置では光の入射角
度が異なり、多層干渉膜８によって反射する波長領域が
短波長側にシフトしてしまい、目的とする黄色光以外の
光を透過してしまうため色むらとなってしまう。そこ
で、前記光の入射角度の違いによる多層干渉膜８の反射
波長領域のシフトを抑えるように予め光学膜厚を厚くし
ている。

【００１８】本実施例における位置Ａと位置Ｂでの分光
透過率を図４に示す。実線は位置Ａの分光透過率曲線を
示し、点線は位置Ｂの分光透過率曲線を示す。このよう
に、多層干渉膜８への入射角度の違いにより発生した黄
色光以外の光(波長500nm以下)は減少しており、色むら
を低減することができた。

【００１９】図５に本実施例のハロゲン電球の色度点を
●で示す。本実施例のハロゲン電球はｘ＝0.488，ｙ＝
0.471である。また、従来の多層干渉膜付きハロゲン電
球を■で示す。図中の実線はＪＩＳの規格範囲を示し、
本実施例のハロゲン電球はＪＩＳ規格を満足している。

【００２０】本実施例のハロゲン電球を使用した結果、
従来の多層干渉膜付きハロゲン電球と比較して色むらが
減少することが確認された。

【００２１】なお、前記実施例では高屈折率層として酸
化チタンを用い、低屈折率層として酸化シリコンを用い
た組合せの例を説明したが、他にも、例えば高屈折率層
として酸化タンタル，酸化ジルコニウム等を用い、ま
た、低屈折率層としてフッ化マグネシウム等を用いた組
合せの場合も同様な効果が得られる。膜の形成方法とし
て、真空蒸着法，スパッタ法，ＣＶＤ法，ゾル−ゲル法
等があげられるが、そのいずれも用いることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、多層干
渉膜の光学膜厚を制御することで、光の多層干渉膜への
入射角度の違いにともなう反射波長領域のシフトを抑え
ることができて、目的とする黄色光以外の光を低減させ
るこことができ、色むらを低減させた黄色光を放出する
ハロゲン電球の提供が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るハロゲン電球の一実施例の断面図
である。

【図２】本発明の一実施例の多層干渉膜の形成方法の説
明図である。

【図３】本発明の一実施例の回転体ガラスバルブの軸方
向に対する光の最小透過率波長を示す図である。

【図４】本発明の一実施例の回転体ガラスバルブの位置
Ａ，Ｂにおける多層干渉膜の分光透過率曲線を示す図で
ある。

【図５】本発明の一実施例の色度点と従来のハロゲン電
球の色度点を示す色度図である。

【符号の説明】

１…回転体ガラスバルブ、 ２…すれ違い用のフィラメ
ント、 ３…走行用のフィラメント、 ７…反射鏡、
８…多層干渉膜、 11…封止部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に頂部を有し、他端部に封止部を
   有する回転体ガラスバルブの内部に、前記回転体ガラス
   バルブの回転軸上に２つのフィラメントが設けられると
   ともに、前記２つのフィラメントのうち回転体ガラスバ
   ルブの頂部側に位置している前記フィラメントに反射鏡
   が設けられたハロゲン電極において、前記回転体ガラス
   バルブの内表面または外表面の少なくとも一方に、高屈
   折率層と低屈折率層とが交互に積層され、かつ回転体ガ
   ラスバルブの前記頂部から前記封止部に向かって光学膜
   厚が連続的に増加するように多層干渉膜を形成したこと
   を特徴とするハロゲン電球。