JPH113687A - 電球、反射鏡付き電球および照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】電球全体をコンパクトにできるとともに発光効
率を向上させることのできる電球、反射鏡付き電球およ
び照明器具を提供する。 【解決手段】コイル長を約７ｍｍ以下に成形した３重コ
イル部１ａ及びこの両端に設けたレグ部を有する３重コ
イルフィラメント１と；３重コイル部の両端近傍に焦点
が位置し、このコイル部を包囲するように配設したほぼ
回転楕円体部２ｄ、この楕円体部一端に連接した排気管
部２ｅ、この楕円体部の他端に連接した縮径部及びこの
縮径部に連接して形成した封止部２ａを有して構成した
透光性気密容器２と；一端をフィラメントのレグ部に電
気的に接続し、他端を封止部に埋設した内部リード線４
と；透光性気密容器の封止部内で内部リード線に電気的
に接続し、封止部から外部に導出した外部リード線と；
少なくとも回転楕円体部に形成した赤外線反射膜３と；
を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線反射膜を有
する電球、反射鏡付き電球および照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の電球は、特開平４−４７６
６０号公報（従来例１）に開示されている。この電球
は、フィラメントと、フィラメントを内部に配設すると
ともに、フィラメントが存在する部分を回転楕円体に形
成し、フィラメントが存在しない部分を回転楕円体に連
接した円筒形に形成したガラスバルブと、このバルブの
回転楕円体表面に形成された赤外線反射膜とで構成され
ている。なお、フィラメントは、回転楕円体の２つの焦
点間に配設されている。これによると、電球点灯、フィ
ラメントから放射された赤外線は、赤外線反射膜で反射
されて２つの焦点間に配設されたフィラメントに帰還す
るので、フィラメントを効率よく加熱させることがで
き、発光効率（ｌｍ／Ｗ）を向上させることができるも
のである。

【０００３】一方、従来の電球において、３重コイルフ
ィラメントを使用したものは、実開昭５８-６３６９号
公報（従来例２）に開示されている。しかしながら、こ
のフィラメントを配設したガラスバルブは円筒状である
とともに、赤外線反射膜も形成されていないので、３重
コイルフィラメントがその性能を十分に発揮させている
ものとは言い難いものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例１においては、
ガラスバルブを回転楕円体に形成するとともにその表面
に赤外線反射膜を形成させて発光効率の向上を行おうと
しているものであるが、どのように形成されたフィラメ
ントがより最適であるか考慮されていない。また、バル
ブ形状を回転楕円体にしているが、フィラメントは、円
筒状バルブで使用されているものを転用していると考え
られるので、バルブの全長が短くなりにくく、そのた
め、電球全体をコンパクトにしにくいものである。

【０００５】また、従来例２においては、フィラメント
コイルを３重にしているが、円筒状のガラスバルブを使
用しているので、その性能を十分に発揮させることがで
きにくいものである。

【０００６】本発明では、電球全体をコンパクトにでき
るとともに発光効率を向上させることのできる電球、反
射鏡付き電球および照明器具を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
コイル長が約７ｍｍ以下に成形された３重コイル部およ
びこの両端に設けられたレグ部を有する３重コイルフィ
ラメントと；３重コイル部の両端近傍に焦点が位置する
とともに、このコイル部を包囲するように配設されたた
ほぼ回転楕円体部、この楕円体部一端に連接された排気
管部、この楕円体部の他端に連接された縮径部およびこ
の縮径部に連接して形成された封止部を有して構成され
た透光性気密容器と；一端が上記フィラメントのレグ部
に電気的に接続されるとともに、他端が上記封止部に埋
設された内部リード線と；透光性気密容器の封止部内で
内部リード線に電気的に接続され、封止部から外部に導
出された外部リード線と；少なくとも回転楕円体部に形
成された赤外線反射膜と；を具備していることを特徴と
する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、コイル長が約６
ｍｍないし約７ｍｍに成形された３重コイル部およびこ
の両端に設けられたレグ部を有する３重コイルフィラメ
ントと；３重コイル部の両端近傍に焦点が位置するとと
もに、このコイル部を包囲するように配設されたたほぼ
回転楕円体部、この楕円体部一端に連接された排気管
部、この楕円体部の他端に連接された縮径部およびこの
縮径部に連接して形成された封止部を有して構成された
透光性気密容器と；一端が上記フィラメントのレグ部に
電気的に接続されるとともに、他端が上記封止部に埋設
された内部リード線と；透光性気密容器の封止部内で内
部リード線に電気的に接続され、封止部から外部に導出
された外部リード線と；少なくとも回転楕円体部に形成
された赤外線反射膜と；を具備していることを特徴とす
る。

【０００９】請求項３に記載の発明は、コイル長が約７
ｍｍ以下に成形された３重コイル部およびこの両端に設
けられたレグ部を有する３重コイルフィラメントと；３
重コイル部の両端近傍に焦点が位置するとともに、この
コイル部を包囲するように配設されたたほぼ回転楕円体
部、この楕円体部一端に連接された排気管部、この楕円
体部の他端に連接された縮径部およびこの縮径部に連接
して形成された封止部を有して構成された透光性気密容
器と；一端が上記フィラメントのレグ部に電気的に接続
されるとともに、他端が上記封止部に埋設された内部リ
ード線と；透光性気密容器の封止部内で内部リード線に
電気的に接続され、封止部から外部に導出された外部リ
ード線と；少なくとも回転楕円体部に形成された赤外線
反射膜と；外部リード線に電気的に接続され、透光性気
密容器の封止部側に配設された電気的接続手段と；を具
備していることを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、前面に開口、後
部にネック部および中間に曲面を有するガラス基体の内
面または外面の少なくとも一方に形成された赤外線を透
過して可視光を反射する赤外線透過膜を有してなる反射
鏡と；コイル長が約７ｍｍ以下に成形された３重コイル
部およびこの両端に設けられたレグ部を有する３重コイ
ルフィラメント、３重コイル部の両端近傍に焦点が位置
するとともに、このコイル部を包囲するように配設され
たたほぼ回転楕円体部、この楕円体部一端に連接された
排気管部、この楕円体部の他端に連接された縮径部およ
びこの縮径部に連接して形成された封止部を有して構成
された透光性気密容器、一端が上記フィラメントのレグ
部に電気的に接続されるとともに、他端が上記封止部に
埋設された内部リード線、透光性気密容器の封止部内で
内部リード線に電気的に接続され、封止部から外部に導
出された外部リード線および少なくとも回転楕円体部の
表面に形成された赤外線反射膜を有して構成されるとと
もに、反射鏡内に光学的に配設された電球と；を具備し
ていることを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、前面に開口、後
部にネック部および中間に曲面を有するガラス基体の内
面または外面の少なくとも一方に形成された赤外線を透
過して可視光を反射する赤外線透過膜を有してなる反射
鏡と；コイル長が約７ｍｍ以下に成形された３重コイル
部およびこの両端に設けられたレグ部を有する３重コイ
ルフィラメント、３重コイル部の両端近傍に焦点が位置
するとともに、このコイル部を包囲するように配設され
たたほぼ回転楕円体部、この楕円体部一端に連接された
排気管部、この楕円体部の他端に連接された縮径部およ
びこの縮径部に連接して形成された封止部を有して構成
された透光性気密容器、一端が上記フィラメントのレグ
部に電気的に接続されるとともに、他端が上記封止部に
埋設された内部リード線、透光性気密容器の封止部内で
内部リード線に電気的に接続され、封止部から外部に導
出された外部リード線および少なくとも回転楕円体部の
表面に形成された赤外線反射膜を有して構成されるとと
もに、反射鏡内に光学的に配設された電球と；反射鏡の
前面に配設されたカバーガラスと；を具備していること
を特徴とする。

【００１２】請求項６に記載の発明は、器具本体と；器
具本体に配設された反射体と；反射体に光学的に対向し
て配設された請求項１ないし３いずれか一記載の電球
と；を具備していることを特徴とする。

【００１３】ここで、本願の各発明において、以下のよ
うに用語の定義等を説明する。

【００１４】フィラメントとは、通電されることによっ
て白熱されるものをいい、レグ部とは、リード線等と接
続させる部分であり、発光していない部分をいう。３重
コイルフィラメントの３重コイル部１ａの長さは、約７
ｍｍ以下としているが、好適な範囲は、約６ｍｍないし
約７ｍｍとなる。なお、この数値は、製造誤差等を考慮
し±５％が許容されると考えられる。

【００１５】縮径部とは、その外径が円筒部の外径以下
であって円筒部に連接している部分をいい、内径はフィ
ラメント等が挿通できる程度の大きさであればよい。

【００１６】回転楕円体とは、短径および長径を有する
楕円について長径を中心軸として回転させて得られるも
のの一部をいう。この場合、設計または製造上等の観点
から細管または縮径部に連接される部分が回転楕円体の
方程式から逸脱しているものも許容する。すなわち、回
転楕円体は、主たる曲線が楕円であって細部において楕
円から逸脱してもよい。

【００１７】透光性気密容器の材料としては、耐火性を
有するものであればよく、石英ガラス、セラミックス等
を使用することができる。

【００１８】赤外線反射膜は、フィラメントから放射さ
れた赤外線をフィラメントに帰還させることができるも
のであればなんでもよく、例えば低屈折率層と高屈折率
層とを交互に積層して構成される光干渉膜がある。光干
渉膜は、光の干渉を利用して特定の波長領域の光を通過
または反射させる膜をいう。なお、低屈折率層の材料
は、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、ふっ化マグネシウ
ム（ＭｇＦ2 ）等、高屈折率層の材料は、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）、酸化
錫（ＳｎＯ２）等がある。

【００１９】内部および外部リード線は、フィラメント
に電力を供給できるものであればなんでもよく、電球で
は、耐熱性等からモリブデンが使用される。

【００２０】電気的接続手段は、電源に接続されるもの
をいい、その形状はなんでもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を示す
電球について、図面を参照して説明する。図１は、本発
明の第１の実施の形態を示す電球の側面図、図２（ａ）
は、３重コイルフィラメントの正面図、（ｂ）は同じく
側面図である。

【００２２】図において、符号１は、３重コイルフィラ
メントであり、３重コイル部１ａとこのコイル部１ａの
両端部に中間接続部１ｂ，１ｂを介して形成されたレグ
部１ｃ，１ｃとを有している。

【００２３】本実施の形態の３重コイルフィラメント
は、以下のような寸法にしている。まず、コイル素線外
径は０．０６４６ｍｍ、１重コイル部外径は０．２２９
２ｍｍ、２重コイル部外径は０．８０８４ｍｍ、３重コ
イル部１ａ外径は２．６９６８ｍｍである。また、３重
コイル部１ａのパーセントピッチは１４０％であり、こ
のときの３重コイル部１ａの長さは６．６４ｍｍとな
る。なお、３重コイル部１ａのパーセントピッチにおい
ては、１３０％ないし１５０％の範囲が回転楕円体部を
有する透光性気密容器に適用して電球全体のコンパクト
化を図る場合および量産化を考慮した場合に好適である
と考えられ、このときの３重コイル部１ａの長さは、約
６ｍｍないし約７ｍｍとなる。そして、フィラメント１
の３重コイル部１ａは、回転楕円体２ｄの第１の焦点Ｆ
１および第２の焦点Ｆ２にほぼ跨る長さを有し、３重コ
イル部１ａの端部はこれら焦点Ｆ１およびＦ２の上また
は焦点を含むその近傍に配置されるようになっている。

【００２４】また、符号２は、透光性気密容器例えば石
英ガラスで形成されており、一端に封止部２ａを有する
円筒部２ｂ、円筒部２ｂの他端に形成された円筒部２ｂ
の外径以下の外径を有する縮径部２ｃおよび縮径部２ｃ
に連接するとともに最大外径が縮径部２ｃ外径よりも大
きく形成され３重コイル部１ａを包囲するように形成さ
れた回転楕円体２ｄおよび回転楕円体２ｄに連接された
排気管部２ｅを有してなる。

【００２５】さらに、回転楕円体２ｄの表面には赤外線
反射膜３が形成されている。赤外線反射膜３は、例えば
酸化チタン（ＴｉＯ2 ）からなる高屈折率層と、酸化ケ
イ素（ＳｉＯ2 ）からなる低屈折率層とを交互に、例え
ば合計９〜５０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３は光干渉作用により赤外線を
反射し可視光を透過する。

【００２６】そして、内部リード線４は、フィラメント
１の一端であるレグ部１ｃに接続されるとともに、一部
を成形して形成される係止部４ａ，４ｂを排気管部２ｅ
内に配設されている。また、他方の内部リード線４は、
フィラメント１の他端であるレグ部１ｃに接続されてい
る。これらの内部リード線４，４は、ガラスビーズ６に
保持され、ガラスビーズ６は、透光性気密容器２の円筒
部２ｂ内に配設されている。

【００２７】なお、フィラメントと内部リード線との接
続関係については、フィラメント１のレグ部１ｃ，１ｃ
に挿入される内部リード線４、４の一端を波形部とす
る。これによると、フィラメント１のレグ部１ｃ，１ｃ
の移動が抑制されるようになり、フィラメント１の移動
が抑制できて回転楕円体２ｄ内に確実に位置決めでき
る。

【００２８】さらに、内部リード線４，４の他端は、封
止部２ａ内に配設された金属箔（図示しない。）例えば
モリブデン箔に接続されており、この金属箔には、透光
性気密容器２から外に導出される外部リード線（図示し
ない。）が接続されている。なお、本実施の形態の電球
は、バルブ２内ハロゲンガスが封入されてなるハロゲン
電球である。

【００２９】そして、透光性気密容器２の封止部２ａに
は、セラミックス製の絶縁ベース１０が装着され、この
絶縁ベース１０は封止部２ａに対して接着剤１１によっ
て接合されている。この絶縁ベース１０には、電気的接
続手段１２例えば電気的接続部１２ａ、１２ｂを有する
ねじ込み形口金が装着されており、外部リード線８，９
は電気的接続部１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続されてい
る。

【００３０】次に、本発明の第２の実施の形態を示す反
射鏡付き電球について説明する。

【００３１】図３は、本発明の第２の実施の形態を示す
反射鏡付き電球の一部断面側面図である。図において、
符号１０は絶縁ベースであり、セラミックス筒部１０ａ
に透光性気密容器２および反射鏡であるミラー１６が挿
入されベースセメントによって固定されている。ミラー
１６の内面はダイクロイックミラーまたはアルミニウム
の蒸着膜による赤外線透過膜が形成される。ミラー１６
の前面開口部にはカバーガラス１７が装着されて万一気
密容器２が破損した場合の安全と紫外線遮断とを行う。

【００３２】次に、本発明の第３の実施の形態を示す照
明器具について説明する。

【００３３】図４は、本発明の第３の実施の形態を示す
照明器具の一部断面側面図である。図の照明器具は、ス
ポットライト示している。図において、符号１３は器具
本体、１４はハロゲン電球を示す。器具本体１３は、被
取り付け部１５たとえば天井に取り付ける基台１３ａ、
基台１３ａから起立する可傾支柱１３ｂ、可傾支柱１３
ｂの先端に配設されたソケット１３ｃ、ソケット１３ｃ
の前面に配設された反射体収納部１３ｄ、反射体収納部
１３ｄに収納された反射体１３ｅおよび反射体収納部１
３ｄの前面に配設された前面カバー１３ｆから構成され
ている。ハロゲン電球１４は、その口金１４ａがソケッ
ト１３ｃに装着され、３重コイル部が反射体１３ｅの焦
点近傍に位置する。

【００３４】

【発明の効果】請求項１、３、４および６の発明では、
コイル長が約７ｍｍ以下に成形された３重コイル部を有
する３重コイルフィラメントが赤外線反射膜が形成され
た透光性気密容器の回転楕円体部に位置して配設されて
いるので、コイル長を短くできた分、電球全体をコンパ
クトにすることができる。また、コイルが密になってい
るので、赤外線反射膜で反射された赤外線等をより多く
吸収することができるので、フィラメントの加熱が促進
され、その分発光効率を向上させることができる。

【００３５】請求項２の発明では、請求項１の発明の構
成に加えてコイル長が約６ｍｍないし約７ｍｍとなって
いるので、請求項１の効果加えて、量産化しやすいもの
を得ることができる。

【００３６】請求項５の発明では、さらに、電球が破裂
等した際に破片の飛散を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電球の側面
図。

【図２】（ａ）は３重コイルフィラメントの正面図、
（ｂ）は同じく側面図。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す反射鏡付き電
球の一部断面側面図。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す照明器具の一
部断面側面図。

【符号の説明】

１…フィラメント １ａ…３重コイル部 １ｂ…中間接続部 １ｃ…レグ部 １ｄ…端部 ２…透光性気密容器 ２ａ…封止部 ２ｂ…円筒部 ２ｃ…縮径部 ２ｄ…回転楕円体 ２ｅ…排気管部 ３…赤外線反射膜 ４…内部リード線 ６…ガラスビーズ １２…電気的接続手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイル長が約７ｍｍ以下に成形された３重
   コイル部およびこの両端に設けられたレグ部を有する３
   重コイルフィラメントと；３重コイル部の両端近傍に焦
   点が位置するとともに、このコイル部を包囲するように
   配設されたたほぼ回転楕円体部、この楕円体部一端に連
   接された排気管部、この楕円体部の他端に連接された縮
   径部およびこの縮径部に連接して形成された封止部を有
   して構成された透光性気密容器と；一端が上記フィラメ
   ントのレグ部に電気的に接続されるとともに、他端が上
   記封止部に埋設された内部リード線と；透光性気密容器
   の封止部内で内部リード線に電気的に接続され、封止部
   から外部に導出された外部リード線と；少なくとも回転
   楕円体部に形成された赤外線反射膜と；を具備している
   ことを特徴とする電球。
2. 【請求項２】コイル長が約６ｍｍないし約７ｍｍに成形
   された３重コイル部およびこの両端に設けられたレグ部
   を有する３重コイルフィラメントと；３重コイル部の両
   端近傍に焦点が位置するとともに、このコイル部を包囲
   するように配設されたたほぼ回転楕円体部、この楕円体
   部一端に連接された排気管部、この楕円体部の他端に連
   接された縮径部およびこの縮径部に連接して形成された
   封止部を有して構成された透光性気密容器と；一端が上
   記フィラメントのレグ部に電気的に接続されるととも
   に、他端が上記封止部に埋設された内部リード線と；透
   光性気密容器の封止部内で内部リード線に電気的に接続
   され、封止部から外部に導出された外部リード線と；少
   なくとも回転楕円体部に形成された赤外線反射膜と；を
   具備していることを特徴とする電球。
3. 【請求項３】コイル長が約７ｍｍ以下に成形された３重
   コイル部およびこの両端に設けられたレグ部を有する３
   重コイルフィラメントと；３重コイル部の両端近傍に焦
   点が位置するとともに、このコイル部を包囲するように
   配設されたたほぼ回転楕円体部、この楕円体部一端に連
   接された排気管部、この楕円体部の他端に連接された縮
   径部およびこの縮径部に連接して形成された封止部を有
   して構成された透光性気密容器と；一端が上記フィラメ
   ントのレグ部に電気的に接続されるとともに、他端が上
   記封止部に埋設された内部リード線と；透光性気密容器
   の封止部内で内部リード線に電気的に接続され、封止部
   から外部に導出された外部リード線と；少なくとも回転
   楕円体部に形成された赤外線反射膜と；外部リード線に
   電気的に接続され、透光性気密容器の封止部側に配設さ
   れた電気的接続手段と；を具備していることを特徴とす
   る電球。
4. 【請求項４】前面に開口、後部にネック部および中間に
   曲面を有するガラス基体の内面または外面の少なくとも
   一方に形成された赤外線を透過して可視光を反射する赤
   外線透過膜を有してなる反射鏡と；コイル長が約７ｍｍ
   以下に成形された３重コイル部およびこの両端に設けら
   れたレグ部を有する３重コイルフィラメント、３重コイ
   ル部の両端近傍に焦点が位置するとともに、このコイル
   部を包囲するように配設されたたほぼ回転楕円体部、こ
   の楕円体部一端に連接された排気管部、この楕円体部の
   他端に連接された縮径部およびこの縮径部に連接して形
   成された封止部を有して構成された透光性気密容器、一
   端が上記フィラメントのレグ部に電気的に接続されると
   ともに、他端が上記封止部に埋設された内部リード線、
   透光性気密容器の封止部内で内部リード線に電気的に接
   続され、封止部から外部に導出された外部リード線およ
   び少なくとも回転楕円体部の表面に形成された赤外線反
   射膜を有して構成されるとともに、反射鏡内に光学的に
   配設された電球と；を具備していることを特徴とする反
   射鏡付き光源。
5. 【請求項５】前面に開口、後部にネック部および中間に
   曲面を有するガラス基体の内面または外面の少なくとも
   一方に形成された赤外線を透過して可視光を反射する赤
   外線透過膜を有してなる反射鏡と；コイル長が約７ｍｍ
   以下に成形された３重コイル部およびこの両端に設けら
   れたレグ部を有する３重コイルフィラメント、３重コイ
   ル部の両端近傍に焦点が位置するとともに、このコイル
   部を包囲するように配設されたたほぼ回転楕円体部、こ
   の楕円体部一端に連接された排気管部、この楕円体部の
   他端に連接された縮径部およびこの縮径部に連接して形
   成された封止部を有して構成された透光性気密容器、一
   端が上記フィラメントのレグ部に電気的に接続されると
   ともに、他端が上記封止部に埋設された内部リード線、
   透光性気密容器の封止部内で内部リード線に電気的に接
   続され、封止部から外部に導出された外部リード線およ
   び少なくとも回転楕円体部の表面に形成された赤外線反
   射膜を有して構成されるとともに、反射鏡内に光学的に
   配設された電球と；反射鏡の前面に配設されたカバーガ
   ラスと；を具備していることを特徴とする反射鏡付き光
   源。
6. 【請求項６】器具本体と；器具本体に配設された反射体
   と；反射体に光学的に対向して配設された請求項１ない
   し３いずれか一記載の電球と；を具備していることを特
   徴とする照明器具。