JPS61153940A - 管形電球 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は管形電球の改良に関し、特に複写機用管形ハロ
ゲン電球に好適なものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

複写機用管形ハロゲン電球は管形石英ガラスバルブの中
心部に複数の発光部を非発光部を介して直列接続してな
るフィラメントを封装しである。

そうして、原稿面上の照度分布を均一ならしめるため管
電力と発光長とを規定し、かつ管端部の光束を中央部の
それよりも大きくしている。このため１通常管端部のフ
ィラメント発光部の長さを中央部の発光部の長さの２倍
前後にして管端部の光束を大きくしている。

しかして、近年に到り、この種の管形ハロゲン電球のバ
ルブの内外両面のうち少なくとも一方の面に可視光透過
赤外線反射膜を設けてフィラメント発光部から放射され
た光のうち可視光はそのまま透過して外部に放射し、赤
外線を反射して発光部に帰還させることによって、フィ
ラメントを加熱して発光線効率を向上するとともに放射
光中の赤外線を減らして［稿の熱損を防止する技術が改
発された。

この技術を複写機用管形ハロゲン電球に適用すると、上
述の利点が得られるがその反面、管端部のフィラメント
発光部の発光輝度が設計値に比較して異状に高くなり、
このため管端部の光束換言すれば原稿の縁部の照度が高
過ぎて局部的に感光過度となり、また管端部の発光部が
早期断線するため短寿命である。しかし、管端部の発光
部を短くすることは管電力と配光とが決められているた
め簡単にできない。

〔発明の目的〕

本発明は従来の電球の各部寸法や管電力を変えることな
く寸法の長いフィラメント発光部の発光輝度を抑制して
設計通りの配光を得、しかも長い発光部の早期断線を防
止するものである。

〔発明の概要〕

フィラメントの長い発光部の単位長さ当りの電気入力を
短い発光部のそれよりも小さくすることによって総ての
発光部の発光輝度を均一化したものである。

〔発明の実施例〕

本発明者は種々研究の結果、長い発光部は短い発光部に
比較して赤外線の帰還率が高いため、発光部温度が高く
なり過ぎることを発見し、フィラメント設計を改良する
ことによって発光部温度を下げることに成功した。

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

（１）は石英ガラスからなる透明管形バルブ、（２）は
このバルブ（１）の外面に形成された可視光透過赤外線
反射膜、（３）、（３）はバルブ（１）の両端部を圧潰
封止してなる封止部、（４）、（４）はこれら封止部（
３）、（３）内に埋設されたモリブデン導入箔、（５）
、（５）はこれら導入箔（４）、（４）に接続してバル
ブ（１）内に導入された内導線、（６）はこれら内導線
（５）　、　（５）間に装架されてバルブ（１）の中心
線に沿って配設されたフィラメント、（７）　、　（７
）・・・はこのフィラメント（６）を支持するアンカで
ある。そうして、バルブ（１）内にはアルゴンなどの不
活性ガスとともに所要のハロゲンが封入しである。

上記可視光透過赤外線反射膜（２）は酸化チタンなどか
らなる高屈折率薄層とシリカなどからなる低屈折率薄層
とを９〜１５層交互重層したもので。

光の干渉によって可視光を良く透過し、赤外線を良く反
射する。

上記フィラメント（６）はタングステンをコイル状に巻
回した複数の発光部（Ｆｌ）、（Ｆ２）、（Ｆｚ）・・
・の端部に大径のタングステン線やモリブデン線からな
る非発光部（Ｓ）、（Ｓ）・・・を挿入して直列接続し
たもので、非発光部（Ｓ）、（Ｓ）・・の中間部を折曲
してアンカ（７）　、　（７）・・・を一体に形成しで
ある。そうして。

管端部にある発光部（Ｆｌ）のコイル長さくＬ＋）は中
間部にある発光部（Ｆ２）　、（Ｆｌ）・・・のコイル
長さくＦ２）−（Ｆ３）・・・の約２倍に定めである。

しかして１本実施例の特徴は管端部の発光部（Ｆｌ）の
単位長さ当りの電気入力〔Ｖ□÷Ｌ＋）は中間部の発光
部（Ｆ２）、（Ｆｌ）・・・の単位長さ当りの電気人力
（Ｖ２÷Ｌ２）、（ｌｈ÷Ｌａ）よりも小さくしたこと
である。

このための手段として、管端部の発光部（Ｆｌ）を線径
の大きいタングステン線を用いて製作するか。

あるいはコイルピッチを大きくすれば、長さを変えない
でも入力（Ｗｒ）、（Ｗ２）・・・を小さくできる。

つぎに、長い発光部（Ｆｌ）が短い発光部（Ｆ２）より
も赤外線帰還率が高い理由を第３図および第４図によっ
て説明する。いずれの発光部（Ｆｌ）ｙ（Ｆ２）もその
全面から可視光とともに赤外線を放射する。

しかして、いずれの発光部（Ｆｌ）、（Ｆ２）も直角に
近い角度で放射された赤外線（Ｒυ、（Ｒ＋）はバルブ
（１）を透過し反射膜（２）で反射して発光部（Ｆｌ）
、（Ｆ２）に帰還する。また、第３図に示すように、長
い発光部（Ｆｌ）から斜方向に放射された赤外線（Ｒ２
）は赤外線反射膜（２）によって反射されて発光部（Ｆ
ｓ）に帰還するが、これに対し第４図に示すように、短
い発光部（Ｆ２）から斜方向に放射された赤外線（Ｒ２
）は赤外線反射膜（２）によって反射されたのち発光部
（Ｆ２）外の部位に反射し、発光部（Ｆ２）には帰還し
ない。この理由によって、長い発光部（Ｆｌ）は短い発
光部（Ｆ２）よりも赤外線帰還率が大きい。

このように、本実施例においては、管端部の発光部（Ｆ
ｌ）が中間部の発光部（Ｆｚ）、ＣＦ２）・・・に比較
して著しく長＜　（Ｌｌ＞Ｆ２．ＬＬ＞Ｆ３）、したが
って赤外線帰還率が著しく大きいにもかかわらず、単位
長さ当りの電気入力（ＩｉＳ÷Ｌｔ）を他の発光部（Ｆ
２）のそれ〔ｗ２÷Ｌ２）より小さくしたので単位長さ
当りのジュール熱が少く、この結果、赤外線帰還率と電
気入力とをうまく調和させて総ての発光部（Ｆｌ）　、
　（Ｆ２）（Ｆｌ）・・・の温度、換言すれば発光輝度
および色温度をほぼ等しくすることができ５発光部の長
さに応じた光束分布が得られ、設計通りの配光が得られ
る。

つぎに、モデル製品によって本発明の効果を従来の均等
入力で赤外線反射膜を有するものと対比して示す。

この表から、本発明のものは発光部（Ｆｌ）、（Ｆ２）
・・・が長さに大差があるにもかかわらず１発光部（Ｆ
ｌ）、（Ｆ２）・・・の色温度換言すれば温度や発光輝
度が均一であることが理解できる。

つぎに、このモデルと従来例とについて配光を比較して
第５図に示す。図は横軸にランプの長手方向に沿った位
置をとり、縦軸に光度をとったもので、実線は上記モデ
ル、破線は従来例のそれぞれの配光曲線を示す。この図
から本発明のものは両端部の異状な明るさがなくなり、
はぼ設計通りの配光になり、均一照明が得られることが
解る。

なお、前述の実施例は複写機用ハロゲン電球について説
明したが、本発明はこれに限らず、長さを異にする複数
の発光部が非発光部を介して直列接続されており、かつ
バルブに赤外線反射膜を設けたたとえば投光用電球など
総て適用して同様な効果があり、長い発光部を設ける位
置およびその数には制限がなく、さらに、発光部の長さ
が多数のランクに分れていても、また全部の発光部の長
さが異っていてもかまわない、そうして、赤外線反射膜
はバルブの内外両面のうち少なくとも一方の面に形成す
ればよい。さらに、本発明において。

長いコイル状のフィラメントの一部に短絡線を沿わせて
複数の発光部と非発光部とを構成するようにしてもよく
、この場合は別体のアンカを適所に設ければよい。

そうして、本発明はハロゲン電球に限らず、管形普通電
球に適用しても同様な効果がある。

〔発明の効果〕

本発明の管形電球は管形ガラスバルブの内外両面のうち
少なくとも一方の面に可視光透過赤外線反射膜を形成し
、かつ長さを異にする複数の発光部を非発光部を介して
直列接続してなるフィラメントをバルブの中心部に配設
したものにおいて。

長い発光部の単位長さ当りの電気入力を短い発光部のそ
れよりも小さくしたので、発光部の赤外線帰還率と単位
長さ当りの電気入力とをうまく調和させることにより発
光部ごとの温度を均一にでき。

これによって発光部ごとの発光輝度や色温度を均一にし
、所望の配光が得られる。さらに、発光部ごとの温度の
差が少なくなったことにより、異常高温による早期断線
がなくなり長寿命になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管形電球の一実施例の断面図、第２図
は同じくフィラメントの模擬図、第３図および第４図は
発光部の長短による赤外線帰還率の相違する理由を説明
する説明図、第５図は本実施例電球の一モデルの配光図
である。 （ＬＬ−−バルブ （２Ｌ−一可視光透過赤外線反射膜 （６）−ｍ−フィラメント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内外両面のうち少なくとも一方の面に可視光透過赤外線
   反射膜を形成した管形ガラスバルブ内にコイル状のフィ
   ラメントからなる複数の発光部を非発光部を介して直列
   接続したものにおいて、上記複数の発光部は長さが異な
   るとともに長い発光部は短い発光部より単位長さ当りの
   電気入力を小さくしたことを特徴とする管形電球。