JPH11102670A

JPH11102670A - 反射形管球および照明装置

Info

Publication number: JPH11102670A
Application number: JP9263287A
Authority: JP
Inventors: Makoto Bessho; 誠別所; Tetsuya Sugano; 哲也菅野; Hiroyuki Matsunaga; 啓之松永
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】反射鏡の前面開口部にレンズや保護カバー等
の制光体をシリコーン系接着剤で接合した反射形管球に
おいて、接合部の熱劣化を低減して反射鏡と制光体との
剥がれ等を防止できる反射形管球およびこの管球を用い
た照明装置を提供することを目的としている。【解決手段】反射面５１が形成された凹形の反射鏡５
と、反射鏡５内に配設された管球１１と、反射鏡５の前
面開口部５５を覆うよう配置された制光体６と、反射鏡
５と制光体６との間に介在して両者を接合する、酸化防
止剤として希土類酸化物、水酸化物、炭酸塩、酸化チタ
ンから選ばれた少なくとも一種を添加したシリコーン接
着剤７とを備えた反射形管球Ｌ１およびこの管球Ｌ１を
用いた照明装置９である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射鏡内にハロゲ
ン電球や高圧放電ランプ等を配設するとともに反射鏡の
前面開口部にレンズ等の制光体を接合してなる反射形管
球およびこの管球を用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハロゲン電球や高圧放電ランプ等の管球
を反射鏡内に配設した二重管構造の反射形管球は、光放
射特性が高い、外観的に優れている、ランプバルブの破
裂や接触に対しても安全性が高い、器具構造を簡単にで
きる等の事由で、多く用いられている。

【０００３】反射形管球でも、外囲容器を構成するバル
ブが留め吹き成形されるＲ型と呼ばれるものは、光放射
部分と反射面部分とは連接していて接合の必要はない
が、ＰＡＲ型バルブの場合は、反射鏡部と前面レンズ部
とを接合して一体化することを要する。

【０００４】上記反射鏡部と前面レンズ部とを一体化す
る手段としては、反射鏡部と前面レンズ部との周縁重合
部をリング状の金属製部材で抑える、重合部を融合す
る、重合部を接着剤で接着する等のことが行われてい
る。

【０００５】しかし、前者の金属製部材で抑えることは
重合部の周囲を囲うため管球が径大となり大形化して外
観もよくないとともにコストアップとなる不具合があ
る。また、中者の融合は部材が石英ガラスや硬質ガラス
であり、加熱時に高い熱量を必要とし加工に多大な手間
を要するとともに高温となるため反射被膜が酸化したり
焼損して反射効率の低下を来すことがある。

【０００６】また、接着剤による場合は、熱硬化性エポ
キシ系接着剤が用いられていたが、エポキシ系の接着剤
は耐熱性が低く、接着剤が劣化して反射鏡部と前面レン
ズ部との接合が剥がれレンズ部が脱落する等の危険があ
る。そこで、エポキシ系接着剤に変えて熱硬化性のシリ
コーン系接着剤を用いていたが、例えばハロゲン電球は
バルブ内においてハロゲンサイクルを生起させるため点
灯時のバルブ温度は２５０℃以上の高温度になり、特
に、近時小形高効率化がはかられより高温化された電球
では、耐熱性の高いシリコーン系の接着剤でも接着を維
持できないことがあった。

【０００７】そこで、現在はシリコーン系接着剤におい
て耐熱性を高めるため、シリコーン系接着剤中に酸化鉄
を添加しているが、この酸化鉄を含む接着剤は赤色をな
している。そして、この接着剤を反射鏡部と前面レンズ
部との周縁重合部に介在させた反射形管球は、前面レン
ズ部の周縁重合部がリング状に赤くなって外観品質を損
なう不具合があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記シリコー
ン系接着剤において耐熱性が高く着色しない接着剤を究
明した。このシリコーン系接着剤について接着強度の低
下を調査したところ、シリコーン接着剤中のシリコーン
ゴムを形成する有機基の酸化分解によることが分かっ
た。この酸化分解は、例えばハロゲン電球を内蔵した反
射形管球が通常点灯中に達する２００℃程度になると顕
著になり、その接着強度は経過時間とともに急速に低下
していく。

【０００９】シリコーン系接着剤において、接着剤の劣
化を防ぎ接着強度を維持するためには、酸化防止剤の添
加が有効であるが、一般に行われている有機系の酸化防
止剤は２００℃以上になると、それ自体が熱により変成
するという不具合がある。

【００１０】そこで、種々の酸化防止剤を検討した結
果、反射形管球のように高温に晒される用途に対して、
顕著に効果を奏する酸化防止剤を見出だすことができ
た。

【００１１】本発明は、ハロゲン電球や高圧放電ランプ
等の管球を反射鏡内に配設し、反射鏡の前面開口部にレ
ンズや保護カバー等の制光体をシリコーン系接着剤で接
合した反射形管球において、接合部の熱劣化を低減して
反射鏡と制光体との剥がれ等を防止できる反射形管球お
よびこの管球を用いた照明装置を提供することを目的と
している。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の反射形管球は、前面に開口部を有する反射鏡と、反射
鏡内に配設された管球と、反射鏡の前面開口部を覆うよ
う配置された制光体と、反射鏡と制光体との間に介在し
て両者を接合する、酸化防止剤として希土類酸化物、水
酸化物、炭酸塩、酸化チタンから選ばれた少なくとも一
種を添加したシリコーン接着剤とを具備していることを
特徴とする。

【００１３】反射鏡と制光体との間に介在するシリコー
ン系の接着剤に酸化チタン等の酸化防止剤を添加するこ
とにより、熱劣化の低減でき耐熱性が高まったことで、
接合力の持続と向上ができる。また、外観的にも着色が
ないとともに照射される光色に色斑等が発生することが
ない。

【００１４】また、制光体は、放射光の配光分布、内部
電球やランプからの発光色等を変える他、内部の電球や
ランプのバルブが破壊したり他の物体との衝突時等の保
護カバー体としての作用をなす。

【００１５】本発明の請求項２に記載の反射形管球は、
反射鏡がガラスまたは金属、制光体がガラスからなるこ
とを特徴とする。

【００１６】反射鏡や制光体を形成する材質が石英ガラ
スやホウケイ酸ガラス等のガラス質であってもあるいは
反射鏡が鉄板やアルミニウム板等の金属で、両者が同質
でも異質の場合でも、上記請求項１に記載したと同様な
作用を奏する。

【００１７】本発明の請求項３に記載の反射形管球は、
反射面が、可視光透過赤外線反射膜、可視光反射赤外線
透過膜、光フィルタ膜、全光反射膜から選ばれた一種で
あることを特徴とする。

【００１８】反射鏡の内面に形成される反射膜の材質に
関係なく、上記請求項１および２に記載したと同様な作
用を奏する。

【００１９】本発明の請求項４に記載の反射形管球は、
管球を構成するバルブが、紫外線遮断手段を備えている
ことを特徴とする。

【００２０】ハロゲン電球や発光管のバルブ自体を紫外
線吸収や遮断作用をなす材質で形成するか、あるいはバ
ルブの表面に酸化チタンや酸化タンタル等からなる紫外
線吸収や遮断をなす被膜を形成することにより、電球や
発光管から放出される紫外線を低減することができ、反
射鏡と制光体との間に介在すシリコーン接着剤の経時劣
化を遅延させて、寿命末期に至まで反射鏡から制光体が
外れることを防止できる作用がある。

【００２１】本発明の請求項５に記載の反射形管球は、
管球が、フィラメントを有する電球または放電電極を有
する放電ランプであることを特徴とする。

【００２２】管球は、コイリングしたフィラメントを発
光源として配設したハロゲン電球などの白熱電球、また
はバルブ内に放電電極を対向配設したメタルハライドラ
ンプや水銀ランプ等の高圧放電ランプに適用できる。

【００２３】本発明の請求項６に記載の照明装置は、基
体と、点灯装置と、この点灯装置に接続された上記請求
項１ないし５のいずれか一に記載の反射形管球とを具備
していることを特徴とする。

【００２４】上記請求項１ないし５に記載の作用を奏す
る反射形管球が装着されたことにより、この装置は反射
鏡から制光体が外れることがないとともに照射面に色斑
等の発生することがない。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射形管球の第１
の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は投光用
の小形反射形電球Ｌ１の一部断面正面図である。図中１
１はハロゲン電球、２は石英ガラス製のバルブ、２１は
バルブ２の端部を圧潰して形成した圧潰封止部、３はタ
ングステン線をコイリングして形成した光源部をなすフ
ィラメントでバルブ２の中心軸に沿って配設されてい
る。また、４，４（一方は図示しない。）は圧潰封止部
２１内に気密封止されたモリブデン箔等からなる導入導
体で、このモリブデン箔４には内部導線４１と外部導線
（図示しない。）とが接続され、内部導線４１，４１
（一方は図示しない。）間にはフィラメント３が継線し
てある。なお、密封されたバルブ２内にはハロゲンを含
むアルゴンなどの不活性ガスが封入してある。また、２
Ｃはバルブ２の内または外表面、ここでは外面に形成さ
れているたとえば可視光透過赤外線反射膜を構成する多
層光干渉膜である。

【００２６】また、５は石英ガラスやホウケイ酸ガラス
等の硬質ガラスあるいは金属で成形した内面が回転放物
面、回転楕円面や球面等をなす前面に開口部５５を有す
る凹形（椀形）の反射鏡で、内表面にはダイクロイック
膜等の多層光干渉膜からなる可視光反射赤外線透過膜あ
るいはアルミニウム、銀やクロム等の全光反射膜、ここ
ではダイクロイック膜５１が形成されている。そして、
上記ハロゲン電球１は、フィラメント３を反射面の焦点
位置に合わせるとともに圧潰封止部２１を中央の基体部
５２の貫通孔５３内に収容して耐熱性の無機接着剤５４
を介し接合固定してある。

【００２７】また、６は硬質ガラス製の円盤状のカバー
やレンズ等の制光体で、反射鏡５前面の開口部５５を覆
うよう両者の周縁部が重合して後述する接着剤７を介し
て接合されている。

【００２８】この接着剤７は耐熱性のシリコーン系の接
着剤で、有機ケイ素化合物重合体に酸化防止剤として希
土類酸化物、水酸化物、炭酸塩、酸化チタンから選ばれ
た少なくとも一種を添加混合したもの、ここでは酸化チ
タンを添加したものからなり、硬化後は灰色をしていて
反射形電球Ｌ１を外から見ても何等不自然さを感じさせ
ず、また、電球Ｌ１からの放射光にも色斑等を生じるこ
とがない。

【００２９】また、８はＥＺ１０形の口金で、ステアタ
イト等のセラミクスからなる受容体８１と捩子部が形成
された金属製のシェル部８２とからなり、受容体８１内
に反射鏡５の基体部５２を収容して無機接着剤（図示し
ない。）を介し接合固定してある。

【００３０】また、上記可視光透過赤外線反射膜や可視
光反射赤外線透過膜をなす多層光干渉膜２Ｃ，５１は、
基体（バルブ２や反射鏡５）例えばバルブ２外表面上に
第一層として金属酸化物（酸化チタンＴｉＯ₂）からな
る高屈折率層膜、第二層として金属酸化物（酸化けい素
ＳｉＯ₂）からなる低屈折率層膜、以下奇数層に高屈折
率層膜を、偶数層に低屈折率層膜を交互に数層〜数十層
積層して形成したものである。

【００３１】この多層干渉膜２Ｃの形成は、バルブ２を
被膜形成用溶液中に浸漬して引上げ、焼成することによ
って被膜を得るディッピング法あるいは被膜形成材料を
飛散付着させる蒸着法、イオンプレーティング法やスパ
ッタ法等の各種方法で、容易に得られる。

【００３２】そして、この反射形電球Ｌ１は例えば図２
に示す照明装置（照明器具）９に取付け点灯される。こ
の照明装置（照明器具）９は、天井等に取着される基体
９１から垂下したポール９２の下端に設けられた自在継
手９３を介して筐体９４が取付けられている。そして、
上記反射形電球Ｌ１は、口金８のシェル８２部が筐体９
４内に設けられたソケット（図示しない。）などの点灯
装置に装着される。

【００３３】そして、この照明装置（照明器具）９に取
付けられた反射形電球Ｌ１は、図示しない電源から点灯
装置を介し通電することによりハロゲン電球１１のフィ
ラメント３が発光する。そして、フィラメント３からの
放射光はバルブ２表面に形成した可視光透過赤外線反射
膜２Ｃにより、可視光は透過され、また、赤外線は反射
されてフィラメント３に戻され、（この赤外線のフィラ
メント３からの放射と反射膜２Ｃでの反射は反復行われ
る。）フィラメント３をさらに加熱してより高い発光を
し、この結果フィラメント３からの可視光放射を増加さ
せることができる。

【００３４】そして、このハロゲン電球１１からの放射
光は、直接に制光体６に向かうかまたは反射鏡５のダイ
クロイック膜５１に入射し、可視光は膜５１で反射され
て制光体６に向かい、制光体６を透過して所定の光放射
が行われる。なお、ダイクロイック膜５１に入射した赤
外線は膜５１および反射鏡５を透過して反射鏡５の背面
へと放射され、制光体６からは赤外線を低減した光放射
ができる。なお、上記反射形電球Ｌ１は、ハロゲン電球
１１からの赤外線の放射は可視光透過赤外線反射膜２Ｃ
により低減できるとはいえ未だあり電球１１からの伝導
熱も加わり反射鏡５、制光体６およびその間に介在する
接着剤７も高温になる。

【００３５】しかし、反射鏡５と制光体６との間にシリ
コーン系の接着剤に酸化チタン等の酸化防止剤を添加し
た接着剤７を介在させたことにより、熱劣化を低減でき
耐熱性が高まったことで、接合力の持続と向上ができる
結果、両者間での剥離の発生がない。また、外観的にも
着色がなく品質の向上ができるとともに照射される光色
に色斑等が発生することのない反射形電球Ｌ１を提供で
きる。

【００３６】なお、本発明者等の実験によると、２００
℃の雰囲気中で初期の接着強度を維持した時間を測定し
たところ、酸化防止剤を含有していない接着剤が５００
時間であるのに対して、上記第１の実施の形態に示す酸
化防止剤を添加した接着剤７は４０００時間以上を達成
することができた。この接着強度の測定は、例えば反射
鏡５側を固定して制光体６をプッシュプルゲージで押
し、剥離する力を測ることにより行われる。

【００３７】また、図３および図４は本発明の第２、第
３の実施の形態を示す反射形管球で、上記図１または図
２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。

【００３８】この図３に示した反射形電球Ｌ２は、ハロ
ゲン電球１２の封止部２１が反射鏡５基体部５２の貫通
孔５３内に位置するとともに封止部２１から導出した外
部導線４２，４２がピン端子８３，８３と接続され接着
剤５４で固定してあり、このピン端子８３，８３を口金
８とした構成である。

【００３９】また、図４は例えばメタルハライドランプ
等の高圧放電ランプの発光管１３を収容した反射形管球
Ｌ３を示す。この発光管１３は、石英ガラス製バルブ２
の一端部には圧潰封止部２１が形成され、封止部２１内
に封止されたモリブデン箔４，４に接続したタングステ
ンからなる内部導線４１，４１の先端部にタングステン
線を巻回したコイルが放電電極３Ｂ，３Ｂをなす。ま
た、バルブ２の内には、ハロゲン化物、水銀、アルゴン
ガス等の放電媒体が封入してある。

【００４０】そして、この発光管１３は、反射鏡５内に
収容され封止部２１から導出した外部導線４２，４２が
反射鏡５基体部５２の底壁を貫通したサポート線４３，
４３に支持されるとともに電気的接続がなされている。
また、サポート線４３，４３は基体部５２に取付けられ
た口金８に接続している。

【００４１】そして、この反射形管球Ｌ３は安定器等を
有する点灯回路に接続して点灯される。この反射形管球
Ｌ３は発光管１３内の放電電極３Ｂ，３Ｂ間の放電で放
電媒体が励起することによって発光し、その放射光は直
射光および反射膜５１で反射されて制光体６に入射し、
制光体６を透過して光放射される。

【００４２】上記図３および図４に示す第２、第３の実
施の形態の管球Ｌ２，Ｌ３も、反射鏡５の前面開口部５
５と制光体６の周縁重合部は上記実施の形態と同じ酸化
チタンを添加混合したシリコーン接着剤７を介し一体的
に接合されていて、上記第１の実施の形態と同様な作用
効果を奏する。

【００４３】また、本発明はハロゲン電球Ｌ１，Ｌ２や
発光管Ｌ３のバルブ２表面に、何等被膜を形成しなくて
もあるいは可視光透過赤外線反射膜をなす多層光干渉膜
２Ｃを形成したりあるいは酸化チタンや酸化タンタル等
からなる紫外線吸収や遮断をなす被膜を形成してもよ
い。そして、これら被膜を施すことにより、電球Ｌ１，
Ｌ２や発光管Ｌ３から放出される熱線や紫外線を低減す
ることができ、反射鏡５と制光体６との間に介在すシリ
コーン接着剤７の経時劣化を遅延させて、管球Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３の寿命末期に至まで反射鏡５から制光体６が外
れることを防止できる。また、反射鏡５についても紫外
線吸収や遮断をなす被膜を形成しても上述したと同様な
作用効果を奏する。

【００４４】また、電球Ｌ１，Ｌ２や発光管Ｌ３のバル
ブ２、反射鏡５を構成するガラス組成中に酸化チタン等
を添加して、紫外線吸収や遮断を行わせることもでき
る。

【００４５】なお、本発明は上記実施の形態に記載した
ものに限らず、種々の適用が可能である。例えば管球の
バルブの材質は石英ガラスに限らず、アルミノシリケー
トガラス、ホウケイ酸ガラス等の硬質ガラスであっても
差支えなく、そのバルブ形状や封止部構造は問はない。
また、バルブは一端封止でなく両端封止のものであって
もよい。また、反射鏡と制光体とで形成する空間は気密
構造であっても通気構造であってもよい。

【００４６】また、制光体は、放射光の配光分布を規制
するレンズで、集光（スポット）形としてはフレネルレ
ンズ等が、散光（フラッド）形としては内面側に粗面が
形成される。また、内部電球やランプからの発光色等を
変えるフィルターとして、あるいは内部の電球やランプ
のバルブが破壊したときの飛散防止や他の物体との衝突
防止、内部の汚損防止等の保護カバー体としての作用を
なすものに適用できる。

【００４７】さらに、照明装置（照明器具）も、上記実
施の形態に限らず、種々の形態のものに適用できる。な
お、高圧放電ランプを点灯する場合は、別途安定器等の
点灯回路を必要とすることはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、接着剤に酸化
防止剤を添加することにより熱劣化を低減でき耐熱性が
高まったことで、接合力の持続と向上ができる結果、管
球の寿命中を通じ反射鏡からレンズ等の制光体が外れる
ことがなく、制光体の落下による事故等の発生がない。
また、外観的にも着色がなく品質の向上ができるととも
に照射光に色斑等が発生することのない反射形管球を提
供することができる。

【００４９】請求項２の発明によれば、反射鏡や制光体
の材質に関係なく、上記請求項１に記載したと同様な効
果を奏する。

【００５０】請求項３の発明によれば、反射鏡の内面に
形成される反射膜の材質に関係なく、上記請求項１およ
び２に記載したと同様な効果を奏する。

【００５１】請求項４の発明によれば、電球や発光管か
ら放出される紫外線を低減することができ、反射鏡と制
光体との間に介在すシリコーン接着剤の経時劣化を遅延
させて、寿命中を通じて反射鏡から制光体が外れること
を防止できる。

【００５２】請求項５の発明によれば、ハロゲン電球等
の白熱電球やメタルハライドランプ、水銀ランプ等の高
圧放電ランプに適用して、上記請求項１ないし４に記載
したと同様な効果を奏する。

【００５３】請求項６の発明によれば、上記請求項１な
いし５に記載の効果を奏する反射形管球が装着されたこ
とにより、この装置は反射鏡から制光体が外れることが
ないとともに照射面に色斑等の発生するのを防止できる
照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる反射形管球（ハロゲン電球）の
第１の実施の形態を示す一部断面正面図である。

【図２】本発明に係わる照明装置（照明器具）の実施の
形態を示す斜視図である。

【図３】本発明に係わる反射形管球（ハロゲン電球）の
第２の実施の形態を示す一部断面正面図である。

【図４】本発明に係わる反射形管球（高圧放電ランプ）
の第３の実施の形態を示す一部断面正面図である。

【符号の説明】

Ｌ１〜Ｌ３：反射形管球（ハロゲン電球、放電ランプ発
光管）１１，１２：ハロゲン電球１３：放電ランプの発光管２：ガラスバルブ２１：封止部３Ａ：フィラメント３Ｂ：放電電極５：反射鏡５１：反射膜５２：基体部５５：開口部６：制光体７：シリコーン接着剤９：照明装置（照明器具）９１：基体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｋ 7/00 Ｈ０１Ｋ 7/00 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前面に開口部を有する反射鏡と；反射鏡
内に配設された管球と；反射鏡の前面開口部を覆うよう
配置された制光体と；反射鏡と制光体との間に介在して
両者を接合する、酸化防止剤として希土類酸化物、水酸
化物、炭酸塩、酸化チタンから選ばれた少なくとも一種
を添加したシリコーン接着剤と；を具備していることを
特徴とする反射形管球。
【請求項２】反射鏡がガラスまたは金属、制光体がガ
ラスからなることを特徴とする請求項１に記載の反射形
管球。
【請求項３】反射面が、可視光透過赤外線反射膜、可
視光反射赤外線透過膜、光フィルタ膜、全光反射膜から
選ばれた一種であることを特徴とする請求項１または２
に記載の反射形管球。
【請求項４】管球を構成するバルブが、紫外線遮断手
段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の反射
形管球。
【請求項５】管球が、フィラメントを有する電球また
は放電電極を有する放電ランプであることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれか一に記載の反射形管球。
【請求項６】基体と；点灯装置と；この点灯装置に接
続された上記請求項１ないし５のいずれか一に記載の反
射形管球と；を具備していることを特徴とする照明装
置。