JPH08329906A - 電球、車両用前照灯および車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コイルフィラメント両端の温度低下を考慮し、
この温度低下に見合った赤外線帰還分布を容易に設計で
き、その結果コイルフィラメント３の温度分布が均一化
され、赤外線反射膜６の形成しない領域を大きくするす
ることのない電球を提供する。 【解決手段】電球は、透光性の気密容器２内に、少なく
とも有効部分がほぼ直線状に延在するコイルフィラメン
ト３を有する。気密容器２は、円筒状部４および円筒状
部４の両端に一体に接続した焦点を有する回転２次曲面
状部５、５を含み、ほぼ中心軸上においてコイルフィラ
メントが、その両端が円筒状部４の両端または回転２次
曲面状部５、５に対向するよう構成されている。気密容
器２の表面には可視光透過赤外線反射膜６が形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線反射膜付き
の電球、車両用前照灯および車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】赤外線反射膜付電球の反射赤外線のコイ
ルフィラメントへの帰還率を高くするために、ガラスバ
ルブの一部に球面または回転楕円面を形成することが知
られている。このような赤外線反射膜付電球は特開昭５
５−１１７８６１号公報（以下、「従来例１」とい
う。）および特開昭６３−１６５４８号公報（以下、
「従来例２」という。）に開示されている。

【０００３】従来例１に記載の電球は、赤外線反射膜を
形成した透光性気密容器を構成するガラスバルブを回転
楕円面としたものである。特に従来例１の電球は、反射
された赤外線を、ほぼ均一にコイルフィラメント表面の
全面にわたって配分されるようにするため、コイルフィ
ラメントを回転楕円体の二つの焦点間に配置し、さらに
コイルフィラメントの長さが二つの焦点間距離の１／２
ないし１倍に設定している。

【０００４】さらに、この従来例１によれば、赤外線が
ほぼ均一にコイルフィラメント表面の全面にわたって配
分される結果、コイルフィラメントの温度分布は均一に
なり、コイルフィラメント材料の蒸発が均一になり、コ
イルフィラメントの局部的なやせ細りによる早期断線を
防止できるという。

【０００５】従来例２に記載の電球は、赤外線反射膜を
形成した透光性気密容器を円筒状部とその両側に半球状
部とを連設して構成したものである。半球状部の球中心
は焦点となっている。特に従来例２の電球は、コイルフ
ィラメントの温度分布を良好にするために、すなわちコ
イルフィラメントへ帰還する赤外線の分布を均一にする
ため、コイルフィラメントを二つの焦点間に対称となる
ように配置している。この様なコイルフィラメント配置
により、従来例１と同様、コイルフィラメントの局部的
なやせ細りによる早期断線を防止しようとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１の電球は、コイルフィラメントの温度分布の均一化が
十分でないという問題があった。赤外線の帰還が無けれ
ば、本来コイルフィラメントの両端は、中間部に比べて
温度低下する。このため、帰還赤外線のエネルギーをコ
イルフィラメント中間部に比較して両端で多くなるよう
に機能させることで、温度分布の均一化が達成できるは
ずであるが、回転楕円面を有する透光性気密容器に赤外
線反射膜を被着しただけでは、フィラメントの温度分布
の均一化は十分達成できなかった。そもそも従来例１
は、帰還赤外線のエネルギーをコイルフィラメント中間
部に比較して両端で多くなるように構成する思想の開示
がない。

【０００７】従来例２の電球では、円筒状部の長さがコ
イルフィラメントの長さに比べてかなり長いために、赤
外線のフィラメント全体への帰還率も低く、円筒形の気
密容器の電球と比べて大きく改善されているとは言えな
い。

【０００８】本発明は、コイルフィラメント両端の温度
低下を考慮し、これに見合った赤外線帰還分布を容易に
設計でき、その結果コイルフィラメントの温度分布が均
一化された電球を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
球は、少なくとも有効部分がほぼ直線状に延在するコイ
ルフィラメントと；円筒状部および円筒状部の両端に一
体に接続した焦点を有する回転２次曲面状部を含み、ほ
ぼ中心軸上においてコイルフィラメントが、その両端が
円筒状部の両端または回転２次曲面状部に対向するよう
収納された透光性の気密容器と；気密容器の表面に形成
され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。

【００１０】請求項１の発明に係る電球は、赤外線反射
膜が無い場合のコイルフィラメント両端での温度低下を
補うため、透光性気密容器全体としては、回転楕円体ま
たは回転長円体等に近い形状をしているとともに、透光
性気密容器のコイルフィラメントの中間部に対応する位
置にコイルフィラメントよりも軸方向に短いか略等しい
円筒状部を形成している。これによりコイルフィラメン
ト両端近傍の赤外線帰還率がコイルフィラメント中間部
の赤外線帰還率よりも高くなり、その結果コイルフィラ
メントの温度分布は均一化される。

【００１１】この円筒状部は、対向するフィラメント中
間部の帰還赤外線を焦点位置に比較して低くする働きが
ある。一方、フィラメント端部近傍の帰還赤外線は焦点
近傍に集中するので帰還赤外線エネルギーは両端が中間
部よりも大きくなる。円筒状部がコイルフィラメントよ
りも長いと、実質的に円筒形の透光性気密容器に近づい
て、電球全体の赤外線帰還率が低下するので好ましくな
い。

【００１２】また、本発明の電球のように、回転２次曲
面を有する部分は、気密容器の両端に比較して膨出して
いるが、この膨出部分は、通常、円筒バルブを加熱して
金型に入れてブロー成形により形成するのが一般的であ
る。この場合、膨出部分は肉厚が小さくなってしまう。
薄肉になると気密容器が破裂する危険性が大きくなる
が、本発明のように、円筒状部については、それ以上膨
らませるものに比較して、膨出の程度を小さくできるの
で、破裂の危険性を小さくできる。

【００１３】この種の電球としては、主として自動車
用、航空機等に使われる車両用電球への応用が一般的で
あるが、他の用途も可能である。車両用電球としては、
一般的に電源電圧が２４Ｖ以下で使用されるため、コイ
ルフィラメントが短い。このため、フィラメントの温度
分布均一化が特に難しいが、本発明はこのような電球に
顕著な効果を有する。また車両用電球は、一般的にはハ
ロゲン電球であるが、これに限定されない。コイルフィ
ラメントは単コイルでも、二重コイルでもよい。また車
両用電球には、いわゆる一芯用と二芯用の２種類がある
が、どちらでもよい。一芯用の場合、走行用とすれ違い
用のいずれでもよい。さらにすれ違い用の場合、透光性
気密容器の一部に光の一部を遮断する遮光膜を形成して
もよい。車両用電球は、通常コイルフィラメントの軸方
向の一端に口金が設けられているが、映写機用の電球の
ように、コイルフィラメントの軸と垂直な方向の一端に
口金を設けることも可能である。

【００１４】焦点を有する回転２次曲面とは、たとえば
球面や回転楕円面がこれに該当する。気密容器の主要部
が全体として、回転楕円体または長円を回転させた形状
に近いものであることを意図している。球面の場合の焦
点は球の中心を意味する。回転楕円体または長円を回転
させた形状は、二つの焦点または中心に相当する点また
は領域が存在し、この点または領域に帰還赤外線が集ま
る。また、円筒状部の両側の回転２次曲面は、上記作用
を有していれば、幾何学上の厳密性は要求されず、また
一部分に回転２次曲面があればよい。いわゆる排気管チ
ップオフ跡近傍や、封止部近傍は、回転２次曲面を構成
していなくてもよいことは勿論である。排気管チップオ
フ跡近傍は、赤外線反射膜にかえて、例えば自動車用の
電球で一般的な遮光膜を形成して、対向車に眩しくない
ようにしてあってもよい。赤外線反射膜は、一般的には
透光性気密容器の外面に形成するが、内面または両面で
もよい。赤外線反射膜は、一般的には光干渉多層膜であ
り、既知の材質からなるものを許容する。赤外線反射膜
は、気密容器の両端等に塗布されていない領域が存在し
てもよい。透光性気密容器は、硬質ガラス、石英ガラス
等が適用できる。

【００１５】請求項２の電球は、少なくとも有効部分が
ほぼ直線状に延在する有効部分の長さがＬ1のコイルフ
ィラメントと；長さＬ2が上記長さＬ1に対して Ｌ1／４≦Ｌ2≦Ｌ1／２ を満足する円筒状部および円筒状部の両端に一体に接続
した焦点を有する回転２次曲面状部を含み、ほぼ中心軸
上においてコイルフィラメントが、その両端が円筒状部
の両端または回転２次曲面状部に対向するよう収納され
た透光性の気密容器と；気密容器の表面に形成された可
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。

【００１６】この発明の電球も、請求項１の電球と同様
の作用を有する。ここで、Ｌ1／４≦Ｌ2は、円筒状部の
長さを、余り小さくしないことを意味している。小さく
し過ぎると、帰還赤外線がフィラメント中央部の一点に
集中して温度分布を均一化する効果が小さくなる。ま
た、Ｌ2≦Ｌ1／２は、円筒状部の長さを、余り大きくし
ないことを意味している。大きくし過ぎると、透光性気
密容器の形状が、円筒形に近付きすぎ、赤外線帰還率が
小さくなり、円筒形透光性気密容器と比較して、赤外線
帰還率の著しい向上がが期待できなくなる。

【００１７】請求項３の電球は、請求項１または２にお
いて、回転２次曲面が、球面または回転楕円面であるこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項４の電球は、請求項３において、焦
点がコイルフィラメントの端部近傍に位置することを特
徴とする。焦点がコイルフィラメントの端部近傍に位置
することで、コイルフィラメント端部近傍に帰還する赤
外線を中間部よりも多くすることができる。

【００１９】請求項５の電球は、少なくとも有効部分が
ほぼ直線状に延在する長さＬ1のコイルフィラメント
と；円筒状部および円筒状部の両端に一体に接続され、 ｂ＝ａ＋Ｌ1／ｃ （但し、４≦ｃ≦６） を満足する短径ａと長径ｂを有し長軸が略中心軸上に位
置する回転楕円曲面状部を含み、ほぼ中心軸上において
コイルフィラメント両端が円筒状部の両端または回転２
次曲面状部に対向するようコイルフィラメントを収納し
た透光性の気密容器と；気密容器の表面に形成された可
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。

【００２０】請求項５の電球は、請求項１および２と同
様の作用を有する。特に、本項の発明に係る電球は、コ
イルフィラメントの温度の均一化がより一層容易にな
る。これは、以下の理由による。すなわち、ｃは長径ｂ
の大きさを規定している。ｃが大きければ長径ｂは短径
ａに近似し、ｃが小さければ長径ｂは短径ａよりも著し
く大きくなる。ｃが６よりも大きいと、透光性気密容器
は球形状に近づき、コイルフィラメント中央部が昇温し
やすくなる傾向にある。ｃが４よりも小さいと、透光性
気密容器の形状が、円筒形に近づき、コイルフィラメン
トの設計によっては赤外線帰還率が小さくなる傾向にあ
る。したがって、ｃを４ないし６の範囲にすることによ
り、コイルフィラメントの温度の均一化はより一層容易
になる。

【００２１】請求項６の電球は、少なくとも有効部分が
ほぼ直線状に延在する第１および第２のコイルフィラメ
ントと；円筒状部および円筒状部の両端に一体に接続さ
れている回転２次曲面状部を含む第１の収容部、第１の
収容部に隣接して一体に形成した第２の収容部を有して
なり、第１の収容部のほぼ中心軸上において第１のコイ
ルフィラメントがその両端が円筒状部の両端または回転
２次曲面状部に対向して収納されるとともに、第２の収
容部のほぼ中心軸上において第２のコイルフィラメント
が収納された透光性の気密容器と；気密容器の表面に形
成され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。

【００２２】請求項６は、いわゆる２芯の車両用電球で
あることを明確にしたものであり、請求項１と同様の作
用を有する。本項においては、例えば第１および第２の
コイルフィラメントのいずれかが走行用であり、他がす
れ違い用である。

【００２３】第２の収容部は円筒形でも球面状でも回転
楕円面形状でも、またこれらの複合形状でもよい。請求
項１で定義したコイルフィラメントに対応する中間部に
コイルフィラメントよりも軸方向に短いか略等しい円筒
状部を有し、円筒状部の両側に球面の一部または回転楕
円面の一部が連設された複合形状を２つ連設して形成し
た透光性気密容器にし、一方の複合形状部分を第２の収
容部としてもよい。

【００２４】請求項７の電球は、請求項６において、第
１および第２のコイルフィラメントのうちの少なくとも
一方のコイルフィラメントに対向して気密容器内に配設
され、そのコイルフィラメントからの光の一部を遮断す
る遮光部材を具備していることを特徴とする。第１およ
び第２のコイルフィラメントのいずれかが走行用であ
り、他がすれ違い用として対向車にまぶしくないよう
に、上方への光を遮断する遮光部材を添設している。

【００２５】請求項８の電球は、請求項１ないし７にお
いて、気密容器内に封入したハロゲンを具備しているこ
とを特徴とする。この電球は、請求項１ないし７と同様
の作用を有する。

【００２６】請求項９の電球は、気密容器は硬質ガラス
で構成され、モリブデンワイヤーからなる導入線を具備
していることを特徴とする。

【００２７】この種の電球は封止部の温度が高くなる。
特に車両用電球は小形であるため封止部が３５０℃以上
に達する。しかしながら、この温度は石英バルブを使用
したときの封止構造として一般的なモリブデン箔を使用
したピンチシールによる封止部の信頼性限界を越えた温
度である。これに対し、気密容器を硬質ガラスにする
と、ピンチシール構造でも、モリブデン線が使用でき、
封止部の温度が３５０℃を越えても、封止部の信頼性を
損なうおそれが小さい。

【００２８】請求項１０の電球は、請求項１ないし９に
おいて、コイルフィラメントが、単コイルであることを
特徴とする。この電球は、請求項１ないし８と同様の作
用を有する。単コイルフィラメントは、コイルフィラメ
ント両端で放熱しやすく、そのために、温度分布を均一
にしにくいが、本発明により容易に均一化できる。

【００２９】請求項１１の電球は、請求項１ないし１０
において、定格電圧２４Ｖ以下で作動されることを特徴
とする。定格電圧が低い分、コイルフィラメントは短い
ので温度勾配が大きくなりやすいが、本発明により容易
に均一化できる。

【００３０】請求項１２の車両用前照灯は、請求項１な
いし１１のいずれか一記載の電球と；回転２次曲面の反
射鏡部分を含み、内部に電球を収納した灯体と；灯体の
前面に配設される前面レンズ；を具備していることを特
徴とする。

【００３１】請求項１２の発明に係る車両用前照灯は、
請求項１ないし１１のいずれかの電球の有する作用をそ
のまま有し、前照灯として機能する。

【００３２】請求項１３の車両用前照灯は、走行用に供
される請求項１ないし４のいずれか一記載の電球と；す
れ違い用に供される第２の光源と；回転２次曲面の反射
鏡部分を含み、内部に電球と第２の光源を収納した灯体
と；を具備していることを特徴とする。

【００３３】請求項１３の車両用前照灯は、いわゆる２
灯用の車両用前照灯であることを明確化したものであ
る。この前照灯は、請求項１２の発明に係る車両用前照
灯塗装用、請求項１ないし４のいずれかの電球の有する
作用をそのまま有する。なお、本項における請求項１な
いし４のいずれか一記載の電球は、第２の光源が備わっ
ているので一芯用として使用される。請求項１ないし４
のいずれか一記載の電球と、第２の光源の何れか一方が
走行用、他方がすれ違い用として機能する。

【００３４】請求項１４の車両は、請求項１２または１
３記載の車両用前照灯と；車両用前照灯を所定の位置に
装着した車両本体と；を具備していることを特徴とす
る。請求項１２または１３の車両用電前照灯の有する作
用をそのまま有する。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図１な
いし４を参照して説明する。

【００３６】図１は、本発明を車両前照灯用ハロゲン電
球に適用した第１実施形態の斜視図、図２は、同じく側
面図である。図中１は電球である車両前照灯用ハロゲン
電球であり、透光性気密容器２内には、不活性ガスおよ
びハロゲンが封入され、比較的短いタングステンからな
る全長Ｌ（Ｌ＝５．３５ｍｍ）のコイルフィラメント３
が配設されている。このコイルフィラメント３は、素線
径０．１８ｍｍ、コイルピッチ（コイルターン間距離／
コイル素線径）１４６％、外径１．３ｍｍ、ターン数２
０ので一重巻きの単コイルであり、赤外線のエネルギー
発生強度分布が中間部で高く、端部にいくにしたがって
低くなっている。

【００３７】透光性気密容器２は、全長５０ｍｍ弱で、
硬質ガラスで形成されている。透光性気密容器２の先端
側に排気チップ跡があり、基端側が圧潰封止（図示しな
い）された片封止構造をなしている。この透光性気密容
器２の中間部には円筒状部４（図２中、破線Ｄに挟まれ
る領域）が形成されており、この円筒状部４は、直径約
１６ｍｍ、長さ約２．５ｍｍである。円筒状部４の長さ
は、コイルフィラメント３の全長Ｌよりも短い。この円
筒状部４と先端側排気チップ跡との間または基端側の圧
潰封止部との間には、短径ａ、長径ｂ（ｂ＝ａ＋Ｌ／ｃ
（ｃは４ないし６））で構成される回転楕円面を有する
回転２次曲面状部５、５が連設されている。具体的に
は、短径ａが８ｍｍ（従って短軸の長さは１６ｍｍ）、
長径ｂが９ｍｍ（従って長軸の長さは１８ｍｍ）であ
る。

【００３８】なお、上記円筒状部４の両端に連設するも
のは、上記のように回転楕円体面の一部以外に、球面の
一部あってもよい。この場合、短径ａと長径ｂがともに
円筒状部４の半径８ｍｍと等しい場合と考えられる。

【００３９】透光性気密容器２の表面である外面（内面
でも可。）には、赤外線反射手段である赤外線反射膜６
が形成されている。赤外線反射膜６は、例えば酸化チタ
ン（ＴｉＯ2 ）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ2 ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）などから
なる高屈折率層と、酸化ケイ素（シリカ＝ＳｉＯ2 ）、
ふっ化マグネシウム（ＭｇＦ2 ）等からなる低屈折率層
とを交互に、例えば合計９〜５０層、この実施形態では
３３層の多層膜として構成したものであり、このような
赤外線反射膜６は光干渉作用により赤外線を反射し可視
光を透過する。

【００４０】図３は赤外線反射膜６の分光透過率分布図
である。図３から分かるように４００ｎｍから８００ｎ
ｍの間の可視光は透過し、８００ｎｍ以上で熱線として
影響のある１５００ｎｍ付近までの赤外線を反射してい
ることがわかる。

【００４１】コイルフィラメント３の両端には、モリブ
デン製のリード線７，７が溶接等によって接続され、上
記透光性気密容器２の基端側に形成された図示しない圧
潰封止部に封着され、外部に導出される。なお、上記透
光性気密容器２が石英ガラスの場合には、上記各リード
線７，７は、圧潰封止部に封着されたＭｏ（モリブデ
ン）箔に接続され、これらＭｏ箔はそれぞれ外部リード
線に接続される。

【００４２】上記透光性気密容器２の一端封止部には、
前記鍔付き口金８が被着されている。鍔付き口金８は円
筒形口金本体８ａにフランジ８ｂを設けるとともに、端
部にレグ端子８ｃ，８ｃを設けたものである。口金本体
８ａは上記透光性気密容器２の圧潰封止部に被せられ、
接着剤により接合されている。上記レグ端子８ｃ，８ｃ
は、上記透光性気密容器２の封止部より導出されたリー
ド線７，７と電気的に接続されている。

【００４３】図４は、第１実施形態の電球の赤外線エネ
ルギー強度分布概念図である。ここで、Ａは赤外線エネ
ルギー発生強度、Ｂは赤外線反射膜６で反射されてコイ
ルフィラメント３に帰還する赤外線エネルギー強度、Ｃ
は赤外線のエネルギーの総和の強度を表す。横軸にコイ
ルフィラメント３の位置、縦軸に赤外線のエネルギー強
度をとって表してある。赤外線エネルギー発生強度は、
赤外線反射膜が形成されていない場合に観測できる。
「発生」とは電気エネルギーから直接かつ一次レベルで
発生する赤外線エネルギーを意味している。これに対
し、赤外線エネルギーの総和の強度Ｃは赤外線反射膜か
らの帰還赤外線エネルギーＢを合算したもので、赤外線
反射膜を形成して測定できる。

【００４４】図４によると、透光性気密容器２と赤外線
反射膜６によって、赤外線のエネルギー強度分布Ｂで示
されるように、コイルフィラメントから放射された赤外
線が反射されてコイルフィラメント３に戻ってくる赤外
線のエネルギー強度分布がコイルフィラメントの中央部
で低く、端部にいくにしたがって高くなる。この結果、
赤外線のエネルギー強度分布の総和は、赤外線のエネル
ギー強度分布Ｃで示されるように、コイルフィラメント
３全長にわたってほぼ均一になる。

【００４５】したがって、コイルフィラメント３の局部
的な過熱によるコイルフィラメントの断線などが防止で
き、ハロゲン電球の長寿命化が図れる。ちなみに、赤外
線反射膜６を形成した透光性気密容器２が球状である電
球の寿命が９０時間である場合に、本実施形態のもの
は、２６０時間となり２９０％寿命が向上している。

【００４６】上記実施形態の電球のコイルフィラメント
３の温度分布を測定した結果を第１表に示す。これを実
施例１とし、比較のために、同じコイルフィラメント３
に透光性気密容器を円筒形（外径１２ｍｍ）にした電球
（比較例１）、同じコイルフィラメント３に透光性気密
容器を球形（外径１６ｍｍ）にした電球（比較例２）、
同じコイルフィラメントに透光性気密容器を回転楕円面
（短軸１６ｍｍ、長軸２４ｍｍ）にした電球（比較例
３）と比較してみた。さらに本発明の効果を確認するた
め、実施例２として、実施例１の円筒状部を２．５ｍｍ
から５．３５ｍｍに変えた場合についても測定した。測
定は、コイルフィラメントのターンの位置、すなわち２
０ターンのうち２ないし１８までの偶数ターン目での位
置で行った。また併せて各電球の効率を、比較例１を１
００％として測定した結果を表１に記載した。

【００４７】

【表１】 この表から、温度と最低温度の差が小さく、かつ効率が
高いのが実施例１および２の電球であることが分かる。

【００４８】図５は、本発明を車両前照灯用ハロゲン電
球に応用した第２の実施形態の側面図である。第１の実
施形態との主な相違点は、第２のコイルフィラメント９
と、このコイルフィラメントを収容するための第２の収
容部１０を有している点である。第２の収容部１０は、
第１の収容部（円筒状部４とこれに連設された回転楕円
面を有する回転２次曲面状部５、５をいう。）同様、第
２のコイルフィラメント９の全長よりも短い円筒状部と
この両側に連設された回転楕円面を有する部分からなっ
ている。また、コイルフィラメント３に対向して遮光部
材１１が配設されている。遮光部材１１はコイルフィラ
メント３からの光が対向車に眩しくないように、車両に
装着された場合、上方への光を遮断するものである。従
って、コイルフィラメント３からの光がすれ違い用であ
り、遮光部材１１に相当するものが配設されていないコ
イルフィラメント９が走行用になる。その他の構成は、
第１の実施形態と同様の構成であり、同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００４９】図６は、第３の実施形態の概念的側面図で
ある。透光性気密容器２は、コイルフィラメント３より
も短い円筒状部４（破線Ｄに挟まれる領域が該当す
る。）とその円筒状部４の両側に回転楕円面からなる回
転２次曲面状部５、５が連設されている。透光性気密容
器２の封止部１２は、円筒状部４に連設され、また排気
チップ跡１３も円筒状部に連設されている。すなわち、
封止部１２と排気チップ跡１３を結ぶ電球１の軸方向に
対して、コイルフィラメント３の軸は垂直となってい
る。

【００５０】図７は、第１の実施形態の電球を組み込ん
だ車両用前照灯の縦断面図である。第１の実施形態の車
両用前照灯用ハロゲン電球１は反射構体１４に収容され
ている。この反射構体１４は、反射面を形成したリフレ
クタ１４ａと、この前面開口部の全面に取り付けた透明
質前面カバーである前面レンズ１４ｂで構成されており
リフレクタ１４ａの背面頂部には取付孔１４ｃが形成さ
れている。

【００５１】この取付孔１４ｃには前記ハロゲン電球１
が差し込まれており、このハロゲン電球１は口金８に設
けたフランジ８ｂを取付孔１４ｃの周縁に固定すること
で、リフレクタ１４ａに対し所定の位置に位置決めして
取り付けられている。

【００５２】図８は、車両の実施形態を表す正面図であ
る。図７に示した車両用前照灯と、この車両用前照灯を
装備した車両本体１５とを具備している。この車両用前
照灯では、レグ端子８ｃ，８ｃを直流１２Ｖの電源に接
続して、リード線７，７を介してコイルフィラメント３
に電流を流すとコイルフィラメント３が発光する。この
光は周囲に放出され、透光性気密容器２の円筒状部４お
よび回転楕円面からなる回転２次曲面状部、５から外部
に放射される。

【００５３】そして、この光が円筒状部４および回転楕
円面からなる回転２次曲面状部の外面に形成した赤外線
反射膜６を透過する時に可視光が透過されるとともに赤
外線が反射される。

【００５４】透過した可視光は、リフレクタ１４ａの反
射面で反射されて前方に向かい、前面レンズ１４ｂによ
り配光が制御されて前方を照射する。

【００５５】この場合、コイルフィラメント３は透光性
気密容器２の円筒状部４に収容されているので、主とし
て円筒状部４に形成した赤外線反射膜６で反射された赤
外線がコイルフィラメント３に帰還される。よって、コ
イルフィラメント３は電源から供給される電力エネルギ
ーに加えて上記赤外線反射膜６で反射された赤外線によ
る熱エネルギーが与えられるので、温度上昇が促進さ
れ、白熱化が向上する。

【００５６】そして、透過した可視光は、リフレクタ１
４ａの反射面で反射されて前方に向かい、前面レンズ１
４ｂにより配光が制御されて前方を照射する。

【００５７】しかも、一般に自動車は、走行ビームで走
行する場合に比べてすれ違いビームで走行する機会の方
が多い。したがって、使用頻度の高いすれ違い用として
ハロゲン電球を使用すれば、エネルギー効率を高くする
ことができるので、ランプ全体の電力エネルギーを大幅
に節減することができ、ランプ効率を高くすることがで
きる。

【００５８】

【発明の効果】請求項１および２の発明によれば、コイ
ルフィラメント両端からの熱の逃げに見合うよう、コイ
ルフィラメント両端近傍の赤外線帰還率をコイルフィラ
メント中間部の赤外線帰還率よりも高くなるように、透
光性気密容器としては、概略回転楕円体または回転長円
体などの焦点を有する回転２次曲面を含むように形成し
ている。この結果、コイルフィラメントの両端の温度低
下が抑制されコイルフィラメント全体の温度分布は均一
化されるとともに、従来の管形の気密容器を使用した赤
外線反射膜付電球よりも効率向上を果たせる。

【００５９】また、本発明の電球のように円筒状部を形
成する場合、この部分の肉厚が薄くなりにくいので、気
密容器の信頼性を高くできる効果を有する。

【００６０】特に請求項２の発明によれば、円筒状部の
長さＬ2をコイルフィラメントの長さＬ1に対してＬ1／
４≦Ｌ2≦Ｌ1／２と規定したので、請求項１の効果が確
実に得られる。

【００６１】請求項３および４の発明は、請求項１また
は２と同様の効果を奏することができる。特に請求項４
の電球は、焦点がコイルフィラメントの端部近傍に位置
しているため、帰還赤外線が特にコイルフィラメントの
端部近傍に集中させやすい。請求項５の発明によれば、
請求項１と同様の効果を奏することができる。特にこの
発明では、気密容器の形状を回転楕円面を含む形状と
し、その回転楕円面の形状を規制したので、コイルフィ
ラメントの温度の均一化は容易になる。

【００６２】請求項６または７の発明によれば、請求項
１の発明と同様の効果を有するいわゆる二芯用の電球を
提供できる。特に請求項７の発明によれば、遮光部材を
具備した二芯用の電球を提供できる。

【００６３】請求項８の発明によれば、請求項１ないし
７と同様の効果を有するハロゲン入りの電球を提供でき
る。

【００６４】請求項９の発明によれば、封止部の信頼性
を高くできる効果を有する。

【００６５】請求項１０の発明によれば、温度均一化が
難しい単コイルフィラメントを使用しても、請求項１な
いし９の発明と同様の効果を奏することができる。

【００６６】請求項１１の発明によれば、コイルフィラ
メントが短く温度勾配が大きくなりやすい定格電圧の低
い電球であっても、請求項１ないし１０の発明と同様の
効果を奏することができる。

【００６７】請求項１２の発明によれば、請求項１ない
し１１のいずれかの電球の有する効果をそのまま奏する
車両用前照灯を提供できる。

【００６８】請求項１３の発明によれば、請求項１２の
発明と同様の効果を奏するいわゆる２灯用の車両用前照
灯を提供できる。

【００６９】請求項１４の発明によれば、請求項１２ま
たは１３の車両用前照灯の有する効果をそのまま奏する
車両を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を車両前照灯用ハロゲン電球に適用した
第１実施形態の斜視図。

【図２】同じく、側面図。

【図３】赤外線反射膜６の分光透過率分布図。

【図４】第１実施形態の電球の赤外線エネルギー強度分
布概念図。

【図５】本発明を車両前照灯用ハロゲン電球に応用した
第２の実施形態を示す側面図。

【図６】第３の実施形態の概念的側面図。

【図７】第１の実施形態の電球を組み込んだ車両用前照
灯の縦断面図。

【図８】車両の実施形態を示す正面図。

【符号の説明】

１…電球 ２…透光性気密容器 ３…コイルフィラメント（第１のコイルフィラメント） ４…円筒状部 ５…回転２次曲面状部 ６…赤外線反射膜（赤外線反射手段） ９…第２のコイルフィラメント １０…第２の収容部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 博士 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 川勝 晃 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも有効部分がほぼ直線状に延在す
   るコイルフィラメントと；円筒状部および円筒状部の両
   端に一体に接続した焦点を有する回転２次曲面状部を含
   み、ほぼ中心軸上においてコイルフィラメントが、その
   両端が円筒状部の両端または回転２次曲面状部に対向す
   るよう収納された透光性の気密容器と；気密容器の表面
   に形成され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。
2. 【請求項２】少なくとも有効部分がほぼ直線状に延在す
   る有効部分の長さがＬ1のコイルフィラメントと；Ｌ1に
   対して下式を満足する長さＬ2の円筒状部および円筒状
   部の両端に一体に接続した焦点を有する回転２次曲面状
   部を含み、ほぼ中心軸上においてコイルフィラメント
   が、その両端が円筒状部の両端または回転２次曲面状部
   に対向するよう収納された透光性の気密容器と；気密容
   器の表面に形成され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。 Ｌ1／４≦Ｌ2≦Ｌ1／２
3. 【請求項３】回転２次曲面は、球面または回転楕円面で
   あることを特徴とする請求項１または２記載の電球。
4. 【請求項４】焦点は、コイルフィラメントの端部近傍に
   位置することを特徴とする請求項３記載の電球。
5. 【請求項５】少なくとも有効部分がほぼ直線状に延在す
   る長さＬ1のコイルフィラメントと；円筒状部および円
   筒状部の両端に一体に接続され、下式を満足する短径ａ
   と長径ｂを有し長軸が略中心軸上に位置する回転楕円曲
   面状部を含み、ほぼ中心軸上においてコイルフィラメン
   ト両端が円筒状部の両端または回転２次曲面状部に対向
   するようコイルフィラメントを収納した透光性の気密容
   器と；気密容器の表面に形成され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。 ｂ＝ａ＋Ｌ1／ｃ （但し、４≦ｃ≦６）
6. 【請求項６】少なくとも有効部分がほぼ直線状に延在す
   る第１および第２のコイルフィラメントと；円筒状部お
   よび円筒状部の両端に一体に接続されている回転２次曲
   面状部を含む第１の収容部、第１の収容部に隣接して一
   体に形成した第２の収容部を有してなり、第１の収容部
   のほぼ中心軸上において第１のコイルフィラメントがそ
   の両端が円筒状部の両端または回転２次曲面状部に対向
   して収納されるとともに、第２の収容部のほぼ中心軸上
   において第２のコイルフィラメントが収納された透光性
   の気密容器と；気密容器の表面に形成された可視光透過
   赤外線反射膜と；を具備していることを特徴とする電
   球。
7. 【請求項７】第１および第２のコイルフィラメントのう
   ちの少なくとも一方のコイルフィラメントに対向して気
   密容器内に配設され、そのコイルフィラメントからの光
   の一部を遮断する遮光部材を具備していることを特徴と
   する請求項６記載の電球。
8. 【請求項８】気密容器内に封入したハロゲンを具備して
   いることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一記
   載の電球。
9. 【請求項９】気密容器は硬質ガラスで構成され、モリブ
   デンワイヤーからなる導入線を具備していることを特徴
   とする請求項１ないし８のいずれか一記載の電球。
10. 【請求項１０】コイルフィラメントは、単コイルである
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一記載の
    電球。
11. 【請求項１１】定格電圧２４Ｖ以下で作動されることを
    特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一記載の電
    球。
12. 【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれか一記載の
    電球と；回転２次曲面の反射鏡部分を含み、内部に電球
    を収納した灯体と；灯体の前面に配設される前面レン
    ズ；を具備していることを特徴とする車両用前照灯。
13. 【請求項１３】走行用に供される請求項１ないし４のい
    ずれか一記載の電球と；すれ違い用に供される第２の光
    源と；回転２次曲面の反射鏡部分を含み、内部に電球と
    第２の光源を収納した灯体と；を具備していることを特
    徴とする車両用前照灯。
14. 【請求項１４】請求項１１または１３記載の車両用前照
    灯と；車両用前照灯を所定の位置に装着した車両本体
    と；を具備していることを特徴とする車両。