JPH0869779A - 白熱電球およびこれを用いた反射形照明装置ならびに車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】赤外線反射膜で反射された赤外線が帰還されて
も、フィラメントが局部的に高温になるのを防止し、フ
ィラメントの蒸発や断線を防止して寿命特性が向上する
白熱電球、これを用いた照明装置ならびに車両用前照灯
を提供する。 【構成】バルブ２にフィラメント６を収容するととも
に、このバルブの表面に赤外線反射膜５を形成し、この
赤外線反射膜で反射された赤外線を上記フィラメントに
戻すようにした白熱電球１において、上記フィラメント
は、上記赤外線が帰還される箇所のコイルピッチＰ₁ を
他の箇所のコイルピッチＰ₂ より大きくしたことを特徴
とする。 【作用】赤外線反射膜で反射された赤外線が帰還される
箇所のフィラメントコイルのピッチを他の箇所よりも大
きくしたから、この部分の温度が他の箇所と大差なくな
り、局部的に高温になるのが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィラメントを収容し
たバルブに赤外線反射膜を形成した白熱電球およびこれ
を用いた反射形照明装置ならびに車両用前照灯に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ハロゲン電球を含む白熱電球
は、フィラメントの白熱による発光を利用する光源であ
るため放熱量が多く、放電灯に比べてランプ効率が低い
傾向がある。このような白熱電球の放熱を低減し、ラン
プ効率を向上させるため、最近、バルブの外面に、赤外
線を反射し可視光を透過する膜、すなわち赤外線反射膜
を形成する研究がなされている。

【０００３】バルブの外面に赤外線反射膜を形成すれ
ば、この赤外線反射膜がフィラメントから放出される赤
外線を反射し、この反射された赤外線はフィラメントに
戻されるからフィラメントを再加熱し、このためフィラ
メントの白熱が促されるので外部から供給する電力を節
減することができ、発光効率が向上することになる。ま
た、無駄に捨てられていた熱の放出が少なくなるので、
器具等に対する熱影響を少なくすることができる等の利
点がある。

【０００４】このような赤外線反射膜の作用を有効に活
用するには、バルブの形状が球形または楕円球形である
ことが望ましい。すなわち、バルブが球形である場合、
このバルブの中心線上にコイル中心線を一致させてフィ
ラメントを収容し、かつバルブの外面に赤外線反射膜を
形成すれば、赤外線反射膜で反射された赤外線は球形を
なすバルブの中心点Ｏに戻されることになるから、フィ
ラメントへの帰還率が良くなる。

【０００５】また、バルブが楕円球形である場合は、こ
のバルブの中心線上でかつ互いに離間した一対の焦点間
に跨がってコイル中心線を一致させてフィラメントを収
容し、かつバルブの外面に赤外線反射膜を形成すれば、
赤外線反射膜で反射された赤外線は楕円球形をなすバル
ブのそれぞれ一対の焦点Ｆ、Ｆに戻されることになるか
ら、この場合もフィラメントへの帰還率が良くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成においては、フィラメントのコイルピッチが全
長に亘り一様であると、上記反射されて戻されてきた赤
外線の帰還位置のコイル部分が局部的に他の箇所より温
度上昇する。このため、この赤外線の帰還点でコイル素
材のタングステンが蒸発し、早期に断線するなどの不具
合が発生する。

【０００７】したがって、本発明の目的とするところ
は、赤外線反射膜で反射された赤外線が帰還されても、
フィラメントコイルが局部的に高温になるのを防止し、
タングステンの蒸発や断線を防止して寿命特性が向上す
る白熱電球およびこれを用いた照明装置ならびに車両用
前照灯を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、バル
ブにフィラメントを収容するとともに、このバルブの表
面に赤外線反射膜を形成し、この赤外線反射膜で反射さ
れた赤外線を上記フィラメントに戻すようにした白熱電
球において、上記フィラメントは、上記赤外線が帰還さ
れる箇所のコイルピッチを他の箇所のコイルピッチより
大きくしたことを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、上記赤外線反射膜が形
成されたバルブの形状が球形であり、このバルブの中心
点Ｏにコイルの中心部をほぼ一致させてフィラメントを
収容した白熱電球においては、フィラメントの中央箇所
のコイルピッチを他の箇所のコイルピッチより大きくし
たことを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、上記赤外線反射膜が形
成されたバルブの形状が楕円球形であり、このバルブの
中心線上にコイル軸がほぼ一致されるとともに互いに離
間した一対の焦点間に跨がってフィラメントを収容した
白熱電球においては、バルブの焦点に位置するフィラメ
ントの箇所のコイルピッチを他の箇所のコイルピッチよ
り大きくしたことを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、上記請求項１ないし請
求項３のいずれか１に記載の白熱電球と、この白熱電球
が組み込まれた反射体と、を備えたことを特徴とする反
射形照明装置である。

【００１２】請求項５の発明は、上記請求項１ないし請
求項３のいずれか１に記載の白熱電球と、この白熱電球
が組み込まれた反射体と、を備えたことを特徴とする車
両用前照灯である。

【００１３】請求項６の発明は、バルブは球形部および
これに連続する円筒部を有し、これら球形部および円筒
部の表面に赤外線反射膜を形成し、上記球形部にすれ違
いビーム用フィラメントを収容するとともに、円筒部に
走行ビーム用フィラメント収容し、上記すれ違いビーム
用フィラメントのコイルの中心部は上記球形部の中心点
Ｏにほぼ一致させ、かつこのすれ違いビーム用フィラメ
ントは中央部のコイルピッチを他の箇所のコイルピッチ
より大きくしたことを特徴とする車両用前照灯である。

【００１４】

【作用】請求項１の発明によると、赤外線反射膜で反射
された赤外線が帰還される箇所のフィラメントコイルの
ピッチを、他の箇所よりも大きくしたから、この部分で
は通電による発熱量が少なくなり、よって赤外線が帰還
されてもフィラメントコイルの他の箇所と大差のない温
度になるから、局部的に高温になるのが防止され、フィ
ラメントの早期蒸発および断線が防止される。

【００１５】請求項２の発明によると、バルブ形状が球
形である場合は、バルブに形成された赤外線反射膜によ
り反射された赤外線はフィラメントの中央箇所に帰還す
ることになるから、フィラメント中央箇所のコイルピッ
チを他の箇所のコイルピッチより大きくしておけば、中
央箇所のフィラメント温度を抑止することができ、局部
的な蒸発や断線を防止することができる。

【００１６】請求項３の発明によると、バルブ形状が楕
円球形である場合は、バルブに形成された赤外線反射膜
により反射された赤外線は、それぞれ焦点に帰還するこ
とになるから、フィラメントにおける焦点に位置する箇
所のコイルピッチを他の箇所のコイルピッチより大きく
しておけば、これら焦点位置のフィラメント温度を抑止
することができ、局部的な蒸発や断線を防止することが
できる。

【００１７】請求項４の照明装置および請求項５の車両
用前照灯は、ともに上記した請求項１ないし請求項３に
記載した白熱電球の利点を活用でき、寿命特性が向上す
る。請求項６の車両用前照灯は、使用頻度の高いすれ違
いビーム用フィラメントを球形部に収容するから、赤外
線の反射による省エネルギー作用を有効に活用可能であ
り、この場合に上記球形部に収容されたすれ違いビーム
用フィラメントは中央部に赤外線が帰還されるようにな
るが、この箇所のコイルピッチを他の箇所より大きくし
たから、使用頻度の高いすれ違いビーム用フィラメント
が早期に蒸発したり断線するのが防止される。

【００１８】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図３に示す
第１の実施例にもとづき説明する。この実施例は投光照
明装置に適用した例を示し、図１および図２は光源とし
て使用されるハロゲン電球を示し、図３は照明装置の全
体の断面図である。

【００１９】図１および図２に示すハロゲン電球１は、
石英ガラスからなる発光管バルブ２の一端に球形部３が
形成されているとともに、他端に圧潰封止部４が形成さ
れている。球形部３は、バルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ 上に球
面の中心点Ｏを有して、文字通り球形に形成されてい
る。

【００２０】上記球形部３の外面（内面でも可）には可
視光透過赤外線反射膜５が形成されている。上記赤外線
反射膜５は、図２に示す通り、例えば酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）、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５１…と、酸化ケイ素（シリカ＝ＳｉＯ₂ ）、ふ
っ化マグネシウム（ＭｇＦ₂ ）などからなる低屈折率層
５２…とを交互に、例えば合計９〜２３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５は多
層干渉作用により赤外線を反射し、しかしながら可視光
を透過する作用を奏する。

【００２１】上記バルブ２内には、タングステンＷから
なるフィラメント６が収容されている。フィラメント６
は、１重または２重コイルからなり、そのコイル軸Ｏ₂
−Ｏ₂ が上記バルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ と一致するように
配置されており、コイルの中央が前記球形部３の中心点
Ｏとほぼ一致するように配置されている。

【００２２】そして、本実施例の場合、図１の（ｂ）図
に示すように、フィラメント６のコイルピッチは、端部
で従来と同様なピッチＰ₂ をなしているが、前記球形部
３の中心点Ｏに位置するコイルの中央では上記ピッチＰ
₂ よりも大きなピッチＰ₁ をなしている。なお、大きな
ピッチＰ₁ をなすコイルは、球形部３の中心点Ｏから少
なくとも前後１ターン程度（都合２ターン以上）である
ことが望まれる。

【００２３】このようなフィラメント６は、図１に示す
通り、一対の内部リード線７および８に継線されてお
り、これら内部リード線７および８は、圧潰封止部４に
封着されたそれぞれモリブデンＭｏなどからなる金属箔
導体９，１０に接続されている。そして、これらＭｏ箔
９，１０はそれぞれ外部リード線１１，１２に接続され
ている。そして、バルブ２内には、ハロゲンガスが封入
されている。

【００２４】上記構成のハロゲン電球１は、図３に示す
ように、反射体２０に収容されている。反射体２０は、
反射面２１を形成したリフレクタ２２と、このリフレク
タ２２の前面開口部に取り付けた前面レンズ２３とで構
成されており、リフレクタ２２の背面頂部には取付孔２
４が形成されている。この取付孔２４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の圧潰
封止部４が絶縁セメントなどの接着剤２５により取付孔
２４に接合されている。これによりハロゲン電球１はリ
フレクタ２２に対し所定の位置に位置決めして取り付け
られている。

【００２５】なお、２６は取付孔２４の開口端部を閉塞
する閉塞板である。このような構成の実施例について、
作用を説明する。外部リード線１１，１２を通じて、例
えば直流１２Ｖの電源電圧を加えるとフィラメント６に
電流が流れ、よってフィラメント６が発光する。この光
は周囲に放出され、バルブ２の球形部３を透過して外部
に放射される。そして、この光が球形部３の外面に形成
した赤外線反射膜５を透過する時に可視光は透過される
が。赤外線は反射される。

【００２６】透過した可視光は、リフレクタ２２の反射
面２１で反射されて前方に向かい、リフレクタ２２の前
面開口部に取り付けた前面レンズ２３により配光が制御
されて前方を照射する。

【００２７】そして、上記赤外線反射膜５で反射された
赤外線は、バルブ２の内部に戻され、この帰還した赤外
線はフィラメント６を加熱する。この場合、球面をなす
球形部３のほぼ中心点Ｏにフィラメント６のコイル中央
部を配置してあり、この球面の全面で反射された赤外線
はバルブ中心Ｏに集光することから、フィラメント６の
中央部に効果的に帰還する。よって、フィラメント６に
戻される赤外線の帰還率が高く、よって反射された赤外
線によりすれフィラメント６を加熱する割合が高くな
る。

【００２８】よって、フィラメント６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５で反射
された赤外線によっても熱エネルギーが与えられるの
で、温度上昇が促され、白熱化が促される。したがっ
て、発光強度を赤外線反射膜を設けない場合と同等レベ
ルにしようとすれば、赤外線反射膜５で反射された熱エ
ネルギーの分だけ電源から供給される電力エネルギーを
少なくすることができ、よって消費電力を節約すること
ができる。

【００２９】このような作用をなす場合、フィラメント
６ではコイル中央部に赤外線が効果的に帰還するから、
このコイル中央部では温度上昇が他の箇所に比べて著し
く高くなる。しかしながら、フィラメント６は中央部の
コイルピッチＰ₁ を、他の箇所のコイルピッチＰ₂ より
大きくした（Ｐ₁ ＞Ｐ₂ ）から、中央部では通電による
発熱量が少なくなり、よってここに赤外線が集中的に帰
還されても、フィラメントコイルの中央部と他の箇所と
の温度差を小さくすることができる。このため、フィラ
メント６の中央部で局部的に高温になるのが防止され、
この中央部でフィラメント６が早期蒸発したり、蒸発に
よる細りのために早期断線するのが防止される。よっ
て、寿命特性が向上するようになる。

【００３０】そして、このようなハロゲン電球１を光源
として用いた投光形照明装置によれば、ハロゲン電球１
の効率および寿命特性が向上するから、その利点を活用
することができ、効率および寿命特性に優れた照明装置
となる。

【００３１】なお、上記実施例の場合、フィラメント６
のコイル軸Ｏ₂ −Ｏ₂ を上記バルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ に
一致するように配置したが、フィラメントの配置は図４
に示す第２の実施例のようにしてもよい。すなわち、第
２の実施例の場合、フィラメント６ａはコイル軸Ｏ₂ −
Ｏ₂ がバルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ と直交するように配置さ
れているものである。

【００３２】但し、この場合であっても、コイルの中央
は球形部３の中心点Ｏとほぼ一致するように配置されて
おり、フィラメント６のコイルピッチは、図示しないが
コイルの中央で、他の箇所に比べてピッチを大きくして
ある。

【００３３】また、上記第１および第２の実施例の場
合、バルブ２の形状が球形部３をなしている場合につい
て説明したが、バルブの形状は、図５に示す第３の実施
例のように、楕円球形であってもよい。

【００３４】すなわち、図５に示すハロゲン電球１は、
石英ガラスからなる発光管バルブ２の一端に楕円球部３
０が形成されており、他端に圧潰封止部４が形成されて
いる。楕円球部３０は、バルブ中心線Ｏ₁ −Ｏ₁ と直交
して楕円の長軸Ａ−Ａを有し、この長軸Ａ−Ａ上に一対
の焦点Ｆ，Ｆが位置されている。

【００３５】この楕円球部３０の外面（内面でも可）に
可視光透過赤外線反射膜５が形成されており、かつ楕円
球部３０の内部には、フィラメント６が収容されてい
る。フィラメント６は、そのコイル軸Ｏ₂ −Ｏ₂ が上記
長軸Ａ−Ａと一致するように配置されており、かつ焦点
間距離よりも長く形成されており、コイルの両端部が焦
点Ｆ，Ｆにほぼ一致するように配置されている。

【００３６】そして、フィラメント６のコイルピッチ
は、図５の（ｂ）図に示すように、上記焦点Ｆ，Ｆの近
傍で大きなピッチＰ₁ を有しており、その他の箇所では
従来と同様に、小さなピッチＰ₂ をなしている。

【００３７】その他の構成は、図１の場合と同様であっ
てよいから、同一番号を付して説明を省略する。このよ
うな構成の場合は、楕円球面からなる赤外線反射膜５で
反射された赤外線はいずれか一方の焦点Ｆ，Ｆに戻るか
ら、焦点位置に設けられたフィラメント６への帰還率が
よく、効率が向上する。しかも、フィラメント６は焦点
Ｆ，Ｆの近傍で大きなピッチＰ₁ を有しているから、こ
れら焦点Ｆ，Ｆに対応する箇所のフィラメント温度が局
部的に上昇するのが防止される。よって、フィラメント
６が早期蒸発したり、蒸発による細りのために早期断線
するのが防止されるようになり、寿命特性が向上するこ
とになる。

【００３８】次に、図６ないし図８に示す第４の実施例
について説明する。この実施例は車両用前照灯に適用し
た例を示し、図６および図７は光源として使用されるハ
ロゲン電球を示し、図８は前照灯の全体の断面図であ
る。

【００３９】図６および図７に示すハロゲン電球１００
は、発光管バルブ１０２と鍔付き口金１２０とで構成さ
れている。バルブ１０２は石英ガラスよりなり、基端が
圧潰封止（図示しない）された片封止構造をなしてい
る。このバルブ１０２には先端部に球形部１０３が形成
されているとともに、この球形部１０３に連続して基端
寄りに円筒部１０４が一体に形成されている。

【００４０】このバルブ１０２の外面（内面でも可）に
は可視光透過赤外線反射膜１０５が形成されている。上
記赤外線反射膜１０５は、前記図２に示すのと同様に、
高屈折率層５１…と、低屈折率層５２…とを交互に積層
して多層構造としたものであり、このような赤外線反射
膜１０５は多層干渉作用により赤外線を反射し、しかし
ながら可視光を透過する作用をもつ。

【００４１】上記バルブ１０２内には、それぞれタング
ステンからなる２個のフィラメント１０６および１０７
が収容されている。これらフィラメント１０６および１
０７は、すれ違いビーム用フィラメントと走行ビーム用
フィラメントであり、すれ違いビーム用フィラメント１
０６は上記バルブ１０２の球形部１０３内に、コイル中
央が球形のほぼ中心Ｏに一致するようにして配置されて
おり、走行ビーム用フィラメント１０７は上記すれ違い
ビーム用フィラメント１０６よりも上記基端寄りであっ
て上記円筒部１０４内にその軸中心線上に配置されてい
る。

【００４２】この場合、球形部１０３に収容されたすれ
違いビーム用フィラメント１０６は、コイルピッチを図
１の（ｂ）図に示す場合と同様に、球形部１０３のほぼ
中心Ｏに位置されるコイルの中央部のコイルピッチＰ₁
を他の箇所のコイルピッチＰ₂ より大きく形成してあ
る。

【００４３】このようなすれ違いビーム用フィラメント
１０６は、図７に示す通り、内部リード線１０８および
１０９に継線されており、また走行ビーム用フィラメン
ト１０７は上記一方の内部リード線１０８と他の内部リ
ード線１１０とに継線されている。よって上記内部リー
ド線１０８は共通内部リード線となっている。また、す
れ違いビーム用フィラメント１０６の近傍には、遮光板
１１１が配置されている。この遮光板１１１は、車両前
照灯として用いられる場合に前方照射の配光において右
上向きの光（日本の場合）を遮断または減光するための
ものであり、一方の内部リード線１０９に支持されてい
る。

【００４４】なお、上記バルブ１０２内には、ハロゲン
ガスが封入されている。上記各内部リード線１０８、１
０９および１１０は、バルブ１０２の端部に形成された
図示しない圧潰封止部に封着されたそれぞれＭｏ箔に接
続されており、これらＭｏ箔はそれぞれ外部リード線に
接続されている。

【００４５】上記バルブ１０２の一端封止部には、前記
鍔付き口金１２０が被着されている。鍔付き口金１２０
は円筒形口金本体１２１にフランジ１２２を設けるとと
もに、端部に３個のレグ端子１２３，１２４，１２５を
設けたものであり、円筒形口金本体１２１は上記バルブ
１０２の圧潰封止部に被せられ、図示しない接着剤によ
り接合されている。

【００４６】上記レグ端子１２３〜１２５は、上記バル
ブ１０２の封止部より導出された図示しない外部リード
線に接続されており、それぞれ前記内部リード線１０
８、１０９および１１０と電気的に接続されている。そ
して、前記共通内部リード線１０８は、共通レグ端子１
２３と電気的に接続されているものである。

【００４７】上記構成のハロゲン電球１００は、図８に
示すように、反射体１３０に収容されている。反射体１
３０は、反射面１３１を形成したリフレクタ１３２と、
このリフレクタ１３２の前面開口部に取り付けた前面レ
ンズ１３３とで構成されており、リフレクタ１３２の背
面頂部には取付孔１３４が形成されている。この取付孔
１３４には前記ハロゲン電球１００が差し込まれてお
り、このハロゲン電球１００は口金１２０に設けたフラ
ンジ１２２を取付孔１３４の周縁に固定することによ
り、リフレクタ１３２に対し所定の位置に位置決めして
取り付けられている。

【００４８】このような構成の第４の実施例について、
作用を説明する。図８に示すように組み立てられた前照
灯は、共通レグ端子１２３と他のレグ端子１２４とを直
流１２Ｖの電源に接続すると、共通内部リード線１０８
と他の内部リード線１０９との間に電位差が与えられる
ので走行ビーム用フィラメント１０７に電流が流れ、よ
ってこの走行ビーム用フィラメント１０７が発光する。
この光は周囲に放出され、バルブ１０２の球形部１０３
および円筒部１０４から外部に放射される。そして、こ
の光が球形部１０３および円筒部１０４の外面に形成し
た赤外線反射膜１０５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。

【００４９】透過した可視光は、リフレクタ１３２の反
射面１３１で反射されて前方に向かい、リフレクタ１３
２の前面開口部に取り付けた前面レンズ１３３により配
光が制御されて前方を照射する。この場合は、遠方に強
いビームが届くような走行ビームとなる。

【００５０】そして、上記赤外線反射膜１０５で反射さ
れた赤外線は、バルブ１０２の内部に戻され、この帰還
した赤外線は走行ビーム用フィラメント１０７を加熱す
る。この場合、走行ビーム用フィラメント１０７はバル
ブ１０２の円筒部１０４に収容されているので、主とし
て円筒部１０４に形成した赤外線反射膜１０５にて反射
された赤外線が走行ビーム用フィラメント１０７に帰還
される。よって、走行ビーム用フィラメント１０７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１０５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、温度上昇が促され、白熱化が良好になさ
れる。この場合、発光強度を赤外線反射膜を設けない場
合と同等レベルにしようとすれば、赤外線反射膜１０５
で反射された熱エネルギーの分だけ電源から供給される
電力エネルギーを少なくすることができ、よって消費電
力を節約することができる。

【００５１】一方、共通レグ端子１２３と他のレグ端子
１２５とを直流１２Ｖの電源に接続すると、共通内部リ
ード線１０８と他の内部リード線１１０との間に電位差
が与えられ、この場合はすれ違いビーム用フィラメント
１０６に通電される。よってこのすれ違いビーム用フィ
ラメント１０６が発光し、この光は周囲に放出される。
ただし、すれ違いビーム用フィラメント１０６の近傍に
は遮光板１１１を設けてあるから、この遮光板１１１の
方向に向かう光は遮断される。

【００５２】このようにして外部に放射された光は、バ
ルブ１０２の球形部１０３および円筒部１０４から外部
に放射される。そして、この光が球形部１０３および円
筒部１０４の外面に形成した赤外線反射膜１０５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。

【００５３】透過した可視光は、リフレクタ１３２の反
射面１３１で反射されて前方に向かい、前面レンズ１３
３により配光が制御されて前方を照射する。この場合、
前記遮光板１１１の作用により、前方に向かう光の一部
がカットされ、右上方向に向かう光が遮断または減光さ
れて対向車に対する眩しさを減じる。また、この場合
は、比較的近い路面を照らすので、明るさは前記走行ビ
ームの場合と比べて低くてもよく、このため、通常は、
走行ビーム用フィラメント１０７に比べて違いビーム用
フィラメント１０の定格電力を小さくしてある。例え
ば、規格では、４Ｈ型式のハロゲン電球の場合、電源電
圧１２Ｖに対し走行ビーム用フィラメントは６０Ｗ、違
いビーム用フィラメントは５５Ｗとされている。

【００５４】上記赤外線反射膜１０５で反射された赤外
線は、バルブ１０２の内部に戻される。この場合、すれ
違いビーム用フィラメント１０６はコイル中央部がバル
ブ１０２の球形部１０３のほぼ中心点Ｏに配置されてい
るから、球形部１０３の全面で反射された赤外線が中心
点Ｏに集光することから、すれ違いビーム用フィラメン
ト１０６に効果的に帰還する。すなわち、円筒部１０４
に配置した走行ビーム用フィラメント１０７に戻される
赤外線に比べて、球形部１０３に収容したすれ違いビー
ム用フィラメント１０６に戻される赤外線の方が中心点
Ｏに集中的に集光するので帰還率が高く、よって反射赤
外線によりすれ違いビーム用フィラメント１０６の方が
加熱される割合が高くなる。

【００５５】この場合も、すれ違いビーム用フィラメン
ト１０６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１０５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、温度上昇が促され、白熱
化が促進される。そしてこの場合も、発光強度を赤外線
反射膜を設けない場合と同等レベルにするならば、赤外
線反射膜５で反射された熱エネルギーの分だけ電源から
供給される電力エネルギーを少なくすることができ、よ
って消費電力を節約することができる。

【００５６】しかも、一般に車両は、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が多
い。したがって、すれ違いビーム用フィラメント１０６
を球形部１０３に収容すれば、使用頻度の高いすれ違い
ビーム用フィラメント１０６に対するエネルギー効率を
高くすることができるので、仮に走行ビーム用フィラメ
ント１０７を球形部１０３に収容する場合に比べて、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、効率を高くすることができる。

【００５７】そして、このような例において、すれ違い
ビーム用フィラメント１０６はコイル中央部に赤外線が
効果的に帰還するから、このコイル中央部が他の箇所に
比べて温度上昇する。しかしながら、すれ違いビーム用
フィラメント１０６は中央部のコイルピッチＰ₁ を、他
の箇所のコイルピッチＰ₂ より大きくした（Ｐ₁ ＞Ｐ
₂ ）から、中央部に赤外線が集中的に帰還されても、フ
ィラメントコイルの中央部と他の箇所との温度差を小さ
くすることができる。このため、フィラメント１０６の
中央部で局部的に高温になるのが防止され、この中央部
でフィラメント１０６が早期蒸発したり、蒸発による細
りのために早期断線するのが防止される。よって、寿命
特性が向上するようになる。

【００５８】そして、このようなハロゲン電球１００を
光源として用いた車両用前照灯によれば、ハロゲン電球
１００の効率および寿命特性が向上するから、その利点
を活用することができ、効率および寿命特性に優れた前
照灯となる。なお、本発明の白熱電球はハロゲン電球に
限らず、球形または楕円球形のバルブ内にフィラメント
を収容した電球であれば実施可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、赤外線反射膜で反射された赤外線が帰還される箇
所のフィラメントコイルのピッチを、他の箇所よりも大
きくしたから、この部分の温度が他の箇所と大差なくな
り、局部的に高温になるのが防止されるので、フィラメ
ントの早期蒸発および断線が防止される。

【００６０】請求項２の発明によると、バルブ形状が球
形である場合は、バルブの中心点にフィラメントの中央
部を一致させて配置することになり、よってフィラメン
トの中央部に赤外線が帰還するから、フィラメント中央
箇所の温度が上昇するが、中央部のコイルピッチを他の
箇所のコイルピッチより大きくしたから、中央箇所のフ
ィラメント温度を抑止することができ、局部的な蒸発や
断線を防止することができる。

【００６１】請求項３の発明によると、バルブ形状が楕
円球形である場合は、フィラメントが焦点間に亘り配置
されることになり、よってフィラメントにおける焦点位
置に対応する箇所が温度上昇するが、これら焦点の位置
に対応する箇所のコイルピッチを他の箇所のコイルピッ
チより大きくしておけば、これら焦点位置のフィラメン
ト温度を抑止することができ、局部的な蒸発や断線を防
止することができる。請求項４の照明装置および請求項
５の車両用前照灯は、ともに上記した請求項１ないし請
求項３に記載した白熱電球の利点を活用でき、寿命特性
が向上する。請求項６の車両用前照灯は、使用頻度の高
いすれ違いビーム用フィラメントを球形部に収容するか
ら、赤外線の反射による省エネルギー作用を有効に活用
可能であり、この場合に上記球形部に収容されたすれ違
いビーム用フィラメントは中央部に赤外線が帰還される
ようになるが、この箇所のコイルピッチを他の箇所より
大きくしたから、使用頻度の高いすれ違いビーム用フィ
ラメントが早期に蒸発したり断線するのが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、（ａ）図は球形
のハロゲン電球の断面図、（ｂ）図はそのフィラメント
のコイルピッチを説明する図。

【図２】同実施例の赤外線反射膜の構成を説明する断面
図。

【図３】同実施例のハロゲン電球を光源とした投光照明
装置の断面図。

【図４】本発明の第２の実施例を示し、他のハロゲン電
球を光源とした投光照明装置の断面図。

【図５】本発明の第３の実施例を示し、（ａ）図は楕円
球形のハロゲン電球の断面図、（ｂ）図はそのフィラメ
ントのコイルピッチを説明する図。

【図６】本発明の第４の実施例を示し、ハロゲン電球の
側面面。

【図７】同実施例のハロゲン電球の平面面。

【図８】同実施例のハロゲン電球を光源とした車両用前
照灯を示す断面図。

【符号の説明】

１…ハロゲン電球 ２…バルブ ３…球形部 ４…封止部 ５，１０５…赤外線反射膜 ６，６ａ，１０６…フィラメント ２０，１３０…反射体 ２２，１３２…
レフレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｋ 7/00 Ａ 9508−2Ｇ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブにフィラメントを収容するととも
   に、このバルブの表面に赤外線反射膜を形成し、この赤
   外線反射膜で反射された赤外線を上記フィラメントに戻
   すようにした白熱電球において、 上記フィラメントは、上記赤外線が帰還される箇所のコ
   イルピッチを他の箇所のコイルピッチより大きくしたこ
   とを特徴とする白熱電球。
2. 【請求項２】 上記赤外線反射膜が形成されたバルブの
   形状が球形であり、このバルブの中心点Ｏにコイルの中
   心部をほぼ一致させてフィラメントを収容した白熱電球
   においては、フィラメントの中央箇所のコイルピッチを
   他の箇所のコイルピッチより大きくしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の白熱電球。
3. 【請求項３】 上記赤外線反射膜が形成されたバルブの
   形状が楕円球形であり、このバルブの中心線上にコイル
   軸がほぼ一致されるとともに互いに離間した一対の焦点
   間に跨がってフィラメントを収容した白熱電球において
   は、バルブの焦点に位置するフィラメントの箇所のコイ
   ルピッチを他の箇所のコイルピッチより大きくしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の白熱電球。
4. 【請求項４】 上記請求項１ないし請求項３のいずれか
   １に記載の白熱電球と、 この白熱電球が組み込まれた反射体と、を備えたことを
   特徴とする反射形照明装置。
5. 【請求項５】 上記請求項１ないし請求項３のいずれか
   １に記載の白熱電球と、 この白熱電球が組み込まれた反射体と、を備えたことを
   特徴とする車両用前照灯。
6. 【請求項６】 バルブは球形部およびこれに連続する円
   筒部を有し、これら球形部および円筒部の表面に赤外線
   反射膜を形成し、上記球形部にすれ違いビーム用フィラ
   メントを収容するとともに、円筒部に走行ビーム用フィ
   ラメント収容し、上記すれ違いビーム用フィラメントの
   コイルの中心部は上記球形部の中心点Ｏにほぼ一致さ
   せ、かつこのすれ違いビーム用フィラメントは中央部の
   コイルピッチを他の箇所のコイルピッチより大きくした
   ことを特徴とする車両用前照灯。