WO2006054563A1

WO2006054563A1 - 管球、反射鏡付き管球および照明装置

Info

Publication number: WO2006054563A1
Application number: PCT/JP2005/020976
Authority: WO
Inventors: Naotaka Hashimoto; Taku Ikeda; Shinya Kawagoe
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2006-05-26
Also published as: JPWO2006054563A1; JP4197035B2; JP2008288218A; EP1722400A1

Description

明細書

管球、反射鏡付き管球および照明装置

技術分野

[0001] 本発明は管球、反射鏡付き管球および照明装置に関し、特にフィラメント配線構造に関する。

背景技術

[0002] 反射鏡付き管球、例えば反射鏡付きハロゲン電球は、凹面状の反射鏡内にハロゲン電球が組み込まれた構成を有し、例えばスタジオ照明用として、また商業施設におけるスポットライト等の一般照明用として使用されている。

当該ハロゲン電球に対して、更なる集光効率の向上が求められている。ここでいう「集光効率」とは、電力当たりの照度 [lxZW]を示して、る。

[0003] ハロゲン電球は、バルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを備えている。

このフィラメント体をコンパクトにするにしたがって点光源に近づけることができ、反射鏡との組み合わせにおいて集光効率を向上できることが知られている。しかし、一般的に定格電圧 [V]および定格電力 [W]、さらには定格寿命時間（例えば 3000時間）が決定されると、フィラメント体を構成してヽるタングステン線の素線長や素線径が実質的に定まってしまうので、例えば単純に素線長を短くしてフィラメント体をコンパクト化することはできない。

[0004] 定格電圧と定格電力とが決定されると、フィラメント体の抵抗値 Rが決定されることが要因となる。例えば、素線長を短くすると、抵抗値 Rを維持するために素線径を細くする必要が生じる。ところが、素線径を細くすると点灯中、タングステンの蒸発によつてタングステン線が細って断線しやすくなり、寿命時間は短くなる傾向にある。一方、寿命時間を確保するために素線径を太くした場合、抵抗値 Rを維持するために素線長を長くする必要が生じる。ところが、素線長が長くなりすぎると、ノレブの大きさ等に応じてフィラメント体の寸法を一定の範囲内に収める必要があるので、ピッチを狭くしたり、バルブ内に設けられた状態におけるフィラメント体に力かるテンションを小さくしなくてはならなくなり、フィラメント体の機械的強度が弱くなつて断線してしまうおそれ力 Sある。したがって、所定の定格電圧、定格電力、および定格寿命時間を満足するためには、実質的に素線長および素線径がほぼ一義的に決定され、フィラメント体をコンパタトにすることは困難である。

[0005] また、市販されているスポットライト等の一般照明用として使用されている反射鏡付きハロゲン電球では、例えばビーム角が 10度、反射鏡のミラ一径 φが 50 [mm]のものにおいて、現在、定格電力が 65 [W] (定格電圧 110 [V])であるという制約の下で、中心照度が 6500[lx] (中心光度換算で 6500 [cd])に達している力よりいつそうの中心照度の向上が望まれて、る。

[0006] なお、ここで言う「中心照度」とは、照射面において反射鏡の光軸と照射面とが交わる領域の照度を示している。

さらに、管球に対して寿命の延長が望まれている。

上記の制約の下で集光効率ならびに中心照度の向上を図るベぐ以下の発明がなされている。

[0007] すなわち、スタジオ照明用として使用されている反射鏡付きハロゲン電球において、集光効率を高めて中心照度を増大させるために、直線的に、かつ螺旋状に巻かれた複数のフィラメント要素を備え、これらフィラメント要素が反射鏡の光軸に対してそれぞれ平行に、かつ上記光軸の周りにほぼ対称的に正三角形や正方形をなすように配置されたフィラメント体を用いたものが知られて、る（例えば特許文献 1参照)。

[0008] また、特に発光効率を向上させるためにガラスバルブの外面に赤外線反射膜が形成されて!/ヽるハロゲン電球を用いた反射鏡付きハロゲン電球にぉヽて、フィラメント要素から放射され、この赤外線反射膜によって反射された赤外線を効率よくフィラメント要素に帰還させるために、上記従来の反射鏡付きハロゲン電球で用いられているフイラメント体に対してさらに上記光軸上にも直線的に、かつ螺旋状に巻かれたフィラメント要素を配置し、すなわち上記光軸上に配置されたフィラメント（以下、「中央フイラメント要素」という）と、その周囲にほぼ対称に配列された少なくとも 3つの他のフィラメント (以下、「周辺フィラメント要素」と、う）力もなるフィラメント体を用いたものが提案されて、る（例えば特許文献 2参照)。

[0009] なお、ここで言う「発光効率」とは、電力当たりの光束 [lmZW]を示している。さらに、一般的に定格電圧 100[V]以上のハロゲン電球においては、フィラメント体をコンパクトにして点光源に近づけるための他の手段として二重巻きコイルをフィラメント体として用いることが多ぐさらに一層のコンパクトィ匕を図るために、三重巻きコィルをフィラメント体として用いたものが提案されて、る（例えば特許文献 3参照)。特許文献 1：特表平 6— 510881号公報

特許文献 2 :特開 2002— 63869号公報

特許文献 3：特開 2001— 345077号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] し力ながら、上記従来の技術をスポットライト等の一般照明用の反射鏡付きハロゲン電球に適用して、特にビーム角が狭角タイプのものを実現することは非常に困難であると考えられる。定格電力が 65 [W]に設定され、 10度のビーム角を有する従来の一般照明用反射鏡付きハロゲン電球において、特許文献 1に記載されたフィラメント体を用いたものと、特許文献 2に記載のフィラメント体を用いたものとの配光曲線を調ベたところ、図 34に示すとおりの結果となった。なお、図 34中、上記従来の一般照明用反射鏡付きハロゲン電球に、特許文献 1に記載されたフィラメント体を用いたものの特性を破線 (i)で、上記従来の一般照明用反射鏡付きハロゲン電球に、特許文献 2 に記載されたフィラメント体を用いたものの特性を実線 (ii)で示して!/、る。図 34から明らかなように、前者の場合では、光軸の周りに配置されたフィラメント要素によって、照射面において、光軸相当部分の周辺領域の照度が高くなる一方、中心照度 (角度 0 度）がその周辺の照度に比して著しく小さくなつてしまい、また、後者の場合では、周辺フィラメント要素によって、照射面において、光軸相当部分のみならずその周辺領域での照度が増大して照射光が全体的に広がり、得られたビーム角が 13度以上となつた o

[0011] 現在市販されている一般照明用の反射鏡付きハロゲン電球の中で狭角タイプと呼ばれているものの主流のビーム角は 10度である。 IEC規格 60357によれば、そのビーム角（10度）の誤差の許容範囲は ± 25%までとされ、つまりビーム角の規格を 10 度とした場合、その誤差の許容範囲は 7. 5度から 12. 5度までとなる。したがって、上記したような従来のフィラメント体力スポットライト等の一般照明用として使用されている反射鏡付きハロゲン電球に適用されても、上述した誤差の許容範囲を超え、所望のビーム角（例えば 10度）を得ることができない。

[0012] このような問題はスタジオ照明用として使用されている場合においては特に顕著に現れていない。これは主に反射鏡のミラ一径 φの相違に起因しているものと考えられる。つまり、一般照明用の反射鏡付きハロゲン電球に用いられている反射鏡のミラー径 φは主に 35 [mn！]〜 100[mm]であるのに対して、スタジオ照明用の反射鏡付きハロゲン電球に用いられて、る反射鏡のミラ一径 φは主として 200 [mm]〜400 [m m]もある。反射鏡において中心照度に寄与する領域 (以下、単に「中心照度寄与領域」という）は、反射鏡の焦点を含むその近傍領域にある。そして、この中心照度寄与領域は反射鏡のミラ一径 Φが小さいほど小さぐミラ一径 φが大きいほど大きい。したがって、スタジオ照明用の反射鏡付きハロゲン電球では、その中心照度寄与領域が大きぐその結果、光軸の周りに配置された発光部から放射される光も中心照度へ大きく寄与しているためであると考えられる。

[0013] また、この種の反射鏡付きハロゲン電球において、スタジオ照明用として使用する場合、その定格寿命は主に 200時間〜 500時間、場合によっては 2000時間であり、スポットライト等の一般照明用として使用する場合はその定格寿命として 2000時間〜3000時間、場合によっては 3000時間を越えるものが要求されるところ、上記した従来の反射鏡付きハロゲン電球は、長寿命が特別に要求されないスタジオ照明用として市販されているものであり、寿命に関しては十分な検討がなされておらず、そのため特にスポットライト等の一般照明用として使用するに当たっては寿命に関して改善の余地が残されている。

[0014] さらに、反射鏡付きハロゲン電球に備えられたフィラメント体として採用予定のコイルを二重、三重にすると、耐振動性が低下傾向を示すことから、特に三重巻きコイルをフィラメント体としてバルブ内に設ける場合、耐振動性を向上させるために三重卷きコィルをその長手方向に引っ張った状態で、つまりテンションをかけた状態で内部リード線等に電気的に、かつ機械的に接続する必要がある。し力しながら、そうしたときには三重巻きコイルにおける三次コイルのピッチが大きくなり、三重巻きコイル全体としてその長手方向に長くなつてフィラメント体のコンパクトィ匕が妨げられ、集光効率の向上が図れなくなるという問題が起こることから、三重巻きコイルに替わる手段が要求されている。

[0015] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第 1の目的として集光効率を向上させ、第 2の目的として中心照度を増大させ、第 3の目的として特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができ、第 4の目的として長寿命化を図ることができる管球、反射鏡付き管球および照明装置を提供する。

課題を解決するための手段

[0016] 上記集光効率の向上の問題を解決するため、本発明にかかる管球では、照明装置の凹面状の反射鏡内に組み込まれ、定格電圧が 100 [V]以上 250 [V]以下に設定された管球であって、バルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とが備えられ、上記フィラメント体は、複数のフィラメント要素を有し、かつ上記管球が上記反射鏡内に組み込まれた状態において、上記反射鏡の焦点を内包する位置に配され、上記複数のフィラメント要素は、それぞれが一重巻きされたコイルで、上記反射鏡の光軸上に 1本が配され、上記中央フィラメント要素の軸に平行な軸上に残りのコイルの 1本以上が配され、

上記複数のフィラメント要素の各々は、巻き軸方向から見たときの輪郭が略円形とは異なるように成形されてなる構成とした。

[0017] また、本発明にかかる反射鏡付き管球では、凹面状の反射鏡と、当該反射鏡内に配置され、かつ定格電圧が 100[V]以上 250[V]以下に設定された管球とを備え、上記管球はバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを有し、上記フィラメント体は、上記反射鏡の焦点を内包するように配され、かつ複数のフィラメント要素を有し、上記複数のフィラメント要素は、それぞれが一重巻きされたコイルで、上記反射鏡の光軸上に 1本が配され、上記光軸に平行な軸上に残りのコイルの 1本以上が配され、上記フィラメント要素の各々は、巻き軸方向力見たときの輪郭が略円形とは異なるように成形されて、る構成とした。

[0018] 上記中心照度の向上ならびに配光特性の問題を解決するため、本発明にかかる反射鏡付き管球では、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのノレブ内に設けられたフィラメント体とを有している管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3 つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記中央フィラメント要素の長手方向の長さ Lと、上記

C

周辺フィラメント要素の長手方向の長さ Lとが、 L /Lが 0. 2以上 0. 9以下となるよ

S S C

うに、調整されている構成とした。

[0019] また、本発明にかかる管球では、照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であつて、上記管球はバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有しており、上記フィラメント体は、上記管球が上記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が上記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記中央フィラメント要素の長手方向の長さ Lと、上記周辺フィラメント要素の

C

長手方向の長さ Lとが、 L /Lが 0. 2以上 0. 9以下となるように、調整されている構

S S C

成とした。

[0020] 上記寿命の問題を解決するため、本発明にかかる管球では、バルブと、このバルブの内部に配置され、かつ少なくとも 3つの直線状のフィラメント要素を有するフィラメント体とを備え、上記フィラメント要素は、その長手方向の中心軸が上記バルブの長手方向の中心軸と略平行であり、かつ上記バルブの長手方向の中心軸を囲むように林立した状態であって、各々の上記フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記バルブの長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記バルブの長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径 Rと、上記フィラメント体の最大外径 rとが、 rZRが 0. 25以上 0. 7 5以下となるように調整されてヽる構成とした。

[0021] また、本発明にかかる管球では、照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であつて、上記管球はバルブとこのバルブの内部に配置されたフィラメント体とを有しており、上記フィラメント体は、上記管球が上記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が上記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径 Rと、上記フィラメント体の最大外径 rとが、 rZRが 0. 25以上 0. 75以下となるように調整されている構成とした。

[0022] さらに、本発明にかかる反射鏡付き管球では、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有して、る管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記平面との交点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径 Rと、上記フィラメント体の最大外径 rとが、 r/R が 0. 25以上 0. 75以下となるように調整されている構成とした。

発明の効果

[0023] 上記のように、本発明にかかる管球では、照明装置の反射鏡内に組み込まれる定格電圧 100 [V]以上 250 [V]以下の管球であって、上記管球はバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有しており、上記フィラメント体は、上記管球が上記反射鏡内に組み込まれた状態において、上記反射鏡の焦点を内包するように配され、かつ複数のフィラメント要素を有し、上記複数のフィラメント要素は、それぞれがー重卷きされたコイルであるため、多重巻きされたコイルに比べて、耐振動性を向上させることができる。

[0024] また、当該管球では、フィラメント体を構成する複数のフィラメント要素のそれぞれが一重巻きされたコイルであるため、多重巻きされたコイルに比べてコイルのピッチを小さくすることができ、そのうえ、上記複数のフィラメント要素が、上記反射鏡の光軸上に 1本配され、上記光軸に平行な軸上に残りのコイルの 1本以上が配されているので、反射鏡の光軸上にフィラメント要素が配されていない場合に比べて、中心照度ならびに集光効率を向上させることができる。

[0025] さらに、当該管球では、上記フィラメント要素の各々が、巻き軸方向から見たときの輪郭が略円形とは異なるように成形されているので、巻き軸方向から見たときのフイラメント要素の輪郭が略円形すなわち、真円あるいは加工精度の高低によって歪んだ真円に近い円となっている場合に比べて、フィラメント体の光軸方向の長さを短縮することができる。したがって、当該管球では、従来の管球に比べて反射鏡内における上記中心照度寄与領域内に存在するフィラメント体の割合を増加させることができ、中心照度の増大ならびに集光効率を向上させることができる。

[0026] 上記輪郭が扁平であれば、製造が容易となって好ましい。

上記輪郭が長方形、略トラック形あるいは長円形であれば、さらに製造容易となつて、好ましぐ特に、略トラック形あるいは長円形は、従来力もフィラメント要素を作製するのに用いられる芯線を用いて作製することができ、よりいつそう製造容易となって、好ましい。

[0027] 上記複数のフィラメント要素の数が 3つであれば、上記周辺フィラメント要素の数を減らすことができ、上記中央フィラメント要素から発せられた光が周辺フィラメント要素に遮られることを抑制することができるので、中心照度の増大ならびに集光効率の向上を図ることができ、さらに、フィラメント体におけるフィラメント要素の数が減ったので、フィラメント要素どうしの間隙を広げることができ、耐衝撃性、耐振動性および寿命を向上させることができる。

[0028] 3つのフィラメント要素力それぞれの巻き軸が同一平面上に配されるように上記バルブ内に設けられていれば、照射面における配光の均一性を図ることができ、好ましい。

上記反射鏡が、その反射面が回転楕円体外周面状あるいは回転放物面状であり、開口内径が 30 [mm]以上 100 [mm]以下であれば、ビーム角を 7. 5度以上 12. 5 度以下、所謂、狭角に調整することが容易となり、好ましい。

[0029] 上記管球に凹面状の反射鏡を備えさせても、上記効果が得られる。

上記管球を、反射鏡を備えた照明器具に組み込んでも、上記効果が同様に得られる。

上記のように、本発明にかかる反射鏡付き管球では、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有してヽる管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フイラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸上の点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記中央フィラメント要素のコイル長 L

C

[mm]と、上記周辺フィラメント要素のコイル長 L [mm]との比を LsZLcとするとき、 L

s

/Lが 0. 2以上 0. 9以下となるように中央フィラメント要素のコイル長さ Lcおよび周辺フィラメント要素のコイル長さ Lsが定められていることから、周辺フィラメント要素のコイル長さ Lsを中央フィラメント要素のコイル長さ Lcに比べて相対的に短くすることができ、あるいは、中央フィラメント要素のコイル長さ Lcを周辺フィラメント要素のコイル長さ Lsに比べて相対的に長くすることができるので、従来の反射鏡付き管球に比べて、中心照度を向上させ、中心照度を最大照度にすることができるとともに、ビーム角を狭くすることができる。したがって、当該反射鏡付き管球では、従来の反射鏡付き管球に比べて中心照度を増大させることができると共に、特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができる。

[0030] 上記中央フィラメント要素と各々の上記周辺フィラメント要素との間の距離 Dがそれぞれ 0. l [mm]以上 2. 2 [mm]以下に設定された場合、上記中心照度寄与領域における上記フィラメント体の密度を高くすることができるとともに、上記フィラメント体を構成する中央フィラメント要素と各周辺フィラメント要素との間でアーク放電が発生することを抑制できるので、従来の反射鏡付き管球に比べて中心照度を向上させることができるとともに、各フィラメント要素が断線することを抑制することができる。

[0031] 上記効果は、反射鏡が、管球に備わっている場合に限らず、管球を装着予定の照明装置側に備わっている場合でも、同様に得られる。但し、照明装置に備えられた反射鏡の光軸と管球の長手方向の中心軸とが略一致していることが前提である。

上記の効果は、反射鏡付き管球に限らず、当該反射鏡付き管球から反射鏡を廃して、反射鏡なし管球となったものが、反射鏡部を備える照明装置に組み込まれても、同様に得られる。但し、反射鏡部の光軸と当該反射鏡なし管球の長手方向の中心軸とが略一致して、ることが前提である。

[0032] 当該反射鏡付き管球を照明装置に取り付けた場合、同様に、上記効果を奏することがでさる。

上記のように本発明に力かる管球では、バルブと、このノレブの内部に配置され、かつ少なくとも 3つの直線状のフィラメント要素を有するフィラメント体とを備え、上記フイラメント要素は、その長手方向の中心軸が上記バルブの長手方向の中心軸と略平行であり、かつ上記バルブの長手方向の中心軸を囲むように林立した状態であって、各々の上記フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記バルブの長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記バルブの長手方向の中心軸上の点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており

、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径 R [mm]と、上記フィラメント体の最大外径 r [mm]との比を rZRとするとき、 rZRが 0. 25以上 0. 75以下となるように最大外径 rおよび最大内径 Rが定められていることから、従来の管球に比べて、当該管球を点灯させた際にバルブとフィラメント体との間で発生する対流層を薄くすることができ、フィラメント体構成材料の蒸発量を抑制することができるとともに、バルブおよびフィラメント体の温度上昇を抑制することができるので、フィラメント体が断線することを抑制でき、蒸発したフィラメント体構成材料がバルブに付着することで生じるノレブ内面の黒ィ匕を抑制できるとともに、バルブの破損を抑制できる。したがって、当該管球では、従来の管球に比べて寿命を延ばすことができる。

[0033] 上記効果は、当該管球に反射鏡を設け、当該管球のバルブの長手方向の中心軸と当該反射鏡の光軸とが略同一軸上に位置させた場合にも、同様に得られる。

また、照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、上記管球はバルブとこのバルブの内部に配置されたフィラメント体とを有しており、上記フィラメント体は、上記管球が上記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が上記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸上の点を重心 ( 図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記ノレブのうち、上記フイラメント体が位置して、る部分の最大内径を R [mm]、上記フィラメント体の最大外径を r [mm]とした場合、 0. 25≤r/R≤0. 75なる関係式を満たす構成とした場合にも、上記効果は、同様に、得られる。

[0034] さらに、凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有している管球とを備え、上記フィラメント体は、長手方向の中心軸が上記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、上記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、上記周辺フィラメント要素は、各々の上記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、上記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸上の点を重心（図心）とする略正多角形を形成するように配列されており、上記バルブのうち、上記フィラメント体が位置している部分の最大内径を R [mm]、上記フィラメント体の最大外径を r [mm]とした場合、 0. 25≤r/R≤0. 75なる関係式を満たす構成とした場合にも、上記効果は、同様に得られる。

[0035] 上記中央フィラメント要素のコイル長 L [mm]と、上記周辺フィラメント要素のコイル

c

長 L [mm]との比を LsZLcとするとき、 L ZLが 0. 2以上 0. 9以下となるように Lc

S S C

および Lsが定められた場合、周辺フィラメント要素のコイル長さ Lsを中央フィラメント要素のコイル長さ Lcに比べて相対的に短くすることができ、あるいは、中央フィラメント要素のコイル長さ Lcを周辺フィラメント要素のコイル長さ Lsに比べて相対的に長くすることができるので、従来の反射鏡付き管球に比べて、中心照度を向上させ、中心照度を最大照度にすることができるとともに、ビーム角を狭くすることができ、中心照度を増大させることができるとともに、特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができる。

[0036] 上記中央フィラメント要素と各々の上記周辺フィラメント要素との間の距離 Dがそれぞれ 0. l [mm]以上 2. 2 [mm]以下に設定された場合、上記中心照度寄与領域における上記フィラメント体の密度を高くすることができるとともに、上記フィラメント体を構成する中央フィラメント要素と各周辺フィラメント要素との間でアーク放電が発生することを抑制できるので、中心照度を向上させることができるとともに、各フィラメント要素が断線することを抑制することができて、長寿命化に寄与するので好ましい。

[0037] 上記いずれの管球が備えられた照明装置においても、上記効果と同様の効果が得られる。

上記、ずれの反射鏡付き管球を照明装置に組み込んでも、上記、ずれの効果が同様に得られる。

図面の簡単な説明

[図 1]実施の形態 1において、ハロゲン電球が反射鏡を備えた照明器具に組み込まれてなる照明装置の一部を切り欠いた概略構成図である。

[図 2]実施の形態 1において、照明装置に^ aみ込み予定のハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。

[図 3]実施の形態 1におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持するリード線およびサポート線を示した概略斜視図である。

[図 4]実施の形態 1にお!/、てハロゲン電球のバルブ内に設けられて!/、るフィラメント体およびそれを支持するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図である。

[図 5]実施の形態 1におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

[図 6]実施の形態 2におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持するリード線およびサポート線を示した概略斜視図である。

[図 7]実施の形態 2におけるハロゲン電球のバルブ内に設けられているフィラメント体およびそれを支持するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図である。

[図 8]実施の形態 2におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

[図 9]実施の形態 1および実施の形態 2のフィラメント体における中心照度とフィラメント要素 (コイル)巻き軸間距離との関係をシミュレーション試験の結果力示した特性図である。

[図 10]実施の形態 2の 3本のフィラメント要素を有するフィラメント体において中心照度とフィラメント要素 (コイル)巻き軸間距離との関係をシミュレーション試験の結果から示した特性図である。

[図 11]実施の形態 2の 3本のフィラメント要素を有するフィラメント体においてフィラメント要素同士の間隙と中心照度との関係を実測試験の結果力も示した特性図である。

[図 12]実施の形態 2の 3本のフィラメント要素を有するフィラメント体においてフィラメント要素同士の間隙とビーム角との関係を実測試験の結果力も示した特性図である。圆 13]実施の形態 2の中心照度および配光特性評価試験に用いられた各サンプルについて、コイル軸に垂直な平面におけるコイル配置を模式的に示した概略構成図である。

[図 14]実施の形態 3における反射鏡付きハロゲン電球の概略断面図である。

圆 15]実施の形態 5における反射鏡付きハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。

[図 16]実施の形態 5における反射鏡付きハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向に切断した概略断面図である。

[図 17]実施の形態 5における反射鏡付きハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

[図 18]実施の形態 5の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素の軸方向長さとの比と、ビーム角との関係を示す特性図である。

[図 19]実施の形態 5の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素軸方向長さの比が 0. 9であるときの配光曲線を示した特'性図である。

[図 20]実施の形態 5の反射鏡付きハロゲン電球にお、て、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素の軸方向長さの比が 0. 6であるときの配光曲線を示した特'性図である。

[図 21]実施の形態 8におけるハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。

[図 22]実施の形態 8におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向に切断した概略断面図である。

[図 23]実施の形態 8におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

[図 24]実施の形態 8におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体の他のノリエ一シヨンをバルブ軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

圆 25]実施の形態 9において、ハロゲン電球が反射鏡を備えた照明器具に組み込まれてなる照明装置の一部を切り欠いた概略構成図である。 [図 26]実施の形態 9ならびに実施の形態 12におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向に切断した概略断面図である。

[図 27]実施の形態 9ならびに実施の形態 12におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を光軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

[図 28]実施の形態 9におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体の他のノリエ一シヨンを光軸方向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

[図 29]実施の形態 10における反射鏡付きハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。

[図 30]実施の形態 11における反射鏡付きハロゲン電球の一部を切り欠ヽた概略構成図である。

[図 31]実施の形態 11の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向長さと周辺フィラメント要素のそれとの比と、ビーム角との関係を示す特性図である。

[図 32]実施の形態 11の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向の長さと周辺フィラメント要素の軸方向の長さとの比が 0. 9であるときの配光曲線を示した特性図である。

[図 33]実施の形態 11の反射鏡付きハロゲン電球において、中央フィラメント要素の軸方向の長さと周辺フィラメント要素の軸方向の長さとの比が 0. 6であるときの配光曲線を示した特性図である。

[図 34]従来の反射鏡付きハロゲン電球における配光曲線を示した特性図である。符号の説明

1, 79, 88 反射鏡付きハロゲン電球

2, 80, 89, 112, 138 反射鏡

3, 31, 53, 90, 114, 139 ノ、ロゲン電球

4, 34, 81, 91, 116, 140 口金

4a, 4b, 35a, 35b, 92a, 92b, 117a, 117b, 141a, 141b 端子部分

5, 57, 59, 82, 93, 111, 143 開口部

6, 83, 94, 144 ネック部 7, 61, 84, 95, 119, 145 反射面

8, 60， 85, 96, 118， 146 前面ガラス

9， 33, 87, 97, 121, 147 接着剤

10, 36, 62, 98, 122, 149 チップオフ部

11， 37, 63, 99, 123, 150 発光部

12， 40， 66, 100, 120， 148 封止部

13, 32, 56, 101， 115, 142 バルブ

14, 42, 52, 68, 78, 102 フィラメント体

15, 43, 69, 103 内部リード線

16, 44, 104, 129 金属箔

17, 45, 105, 128 内部リード線

18 組立体

19, 70, 74, 106 中央フィラメント要素

20, 21, 22, 71, 72, 73, 75, 76, 77, 107, 108， 109 周辺フィラメント要素 38， 64, 124 縮径部

39， 65， 125 筒部

41， 67, 126 可視光透過赤外線反射膜

46， 47, 48, 49, 50, 51 フィラメント要素

54， 110, 137 照明装置

55 反射鏡部

58， 113 照明器具

86 止め金具

127, 135, 136 フィラメン卜体

130 外部リード線

131， 132, 133, 134 コイル（フィラメント要素）

228 サポート線

328 ステムガラス

発明を実施するための最良の形態 [0040] (実施の形態 1)

以下、本発明の最良な実施の形態について、それぞれ図面を用いて説明する。図 1は、実施の形態 1において、ハロゲン電球が反射鏡を備えた照明器具に組み込まれてなる照明装置の一部を切り欠いた概略構成図である。

図 1に示すように、本発明の第 1の実施の形態である照明装置 110は、一例として主にスポットライト等の一般照明用であって、開口部 111から光が出射され、かつ内部に反射鏡 112が収納されて、る円筒状の照明器具 113と、反射鏡 112内に組み込まれた定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V] )のハロゲン電球 114とを備えて、る。

[0041] ハロゲン電球 114の定格電圧は、上記電圧に限らず、 100 [V]以上 250 [V]以下の範囲内で設定されて、れば良!、。

ハロゲン電球 114のバルブ 115の長手方向の中心軸 Xと反射鏡 112の光軸 Yと

6 6 は、略同一軸上に位置している。

照明器具 113の底部には、ハロゲン電球 114の口金 116 (図 2参照）が取り付けられる受け具（図示せず)が設けられている。

[0042] 反射鏡 112には、前面ガラス 118が取り付けられ、かつ内面に回転楕円体外周面または回転放物面等力もなる回転体の反射面 119が形成されている。この反射面 11 9には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（SiO )、二酸化チタン（

2

TiO )、フッ化マグネシウム (MgF)、硫ィ匕亜鉛 (ZnS)等力なる多層干渉膜が形成

2

されている。また、この反射面には必要に応じてファセットを形成してもよい。

[0043] なお、照明装置 110では、ハロゲン電球 114を取り替えるために、反射鏡 112が照明器具 113と脱着可能になっており、そのほか、反射鏡 112自体は照明器具 113に固定され、前面ガラス 118が反射鏡 112と脱着可能になって、ても良、。

また、照明器具 113自体は円筒状に限らず、公知の種々の形状のものを使用することができる。

[0044] 反射鏡 112を含む照明器具 113自体は公知のものであるので、その他の詳細については省略し、本発明の主たる特徴部分であるハロゲン電球 114についてその詳細を説明する。したがって、照明器具としては、図 1に示す照明器具 113以外にも公知の種々のタイプの照明器具 (スタジオ用を含む）を用いることができる。図 2は、実施の形態 1において、照明装置に^ aみ込み予定のハロゲン電球の一部を切り欠いた概略構成図である。

[0045] ハロゲン電球 114は、図 2に示すように、石英ガラスや硬質ガラス等力なるバルブ 115と、このバルブ 115の封止部 120側に接着剤 121によって固着された例えば E 形の口金 116とを備えて、る。

ノレブ 115には、封止切りの残痕であるチップオフ部 122、略回転楕円体形状の発光部 123、縮径部 124、略円筒状の筒部 125および公知のピンチシール法によつて形成された封止部 120がそれぞれ順次連なるように形成されて!ヽる。このバルブ 1 15の外面のうち、チップオフ部 122、発光部 123および縮径部 124の外面には、可視光透過赤外線反射膜 126が形成されている。

[0046] なお、ここで言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な回転楕円体形状力ずれてしまう場合も含むことを意味して、る。

なお、バルブ 115の形状としてはチップオフ部 122、略回転楕円体形状の発光部 1 23、縮径部 124、筒部 125および封止部 120がそれぞれ順次連なって形成されたものに限らず、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。

[0047] 発光部 123内には、フィラメント体 127が設けられているとともに、ハロゲン物質と希ガス、またはハロゲン物質と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されて、る。フィラメント体 127には、例えばタングステン製の内部リード線 128の一端部がそれぞれ電気的に、かつ機械的に接続されている。内部リード線 128の他端部は、封止部 120に封止されているモリブデン製の金属箔 129を介して外部リード線 130の一端部に接続されている。外部リード線 130の他端部は、バルブ 115の外部に導出されており、口金 116の端子部分 117a, 117bにそれぞれ電気的に接続されている。そのほか、フィラメント体 127を構成するフィラメント要素について、以下に説明する配置を実現するためのサポート線 228が、その一端がステムガラス 328に支持されて伸びている。

[0048] 図 3は、実施の形態 1におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持し、これに通電するリード線およびサポート線を示した概略斜視図であり、図 4は、実施の形態 1にお、てハロゲン電球のバルブ内に設けられて、るフィラメント体およびそれを支持し、通電するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図であり、図 5は、実施の形態 1におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸 X方向と

6 垂直な方向に切断した概略断面図である。

[0049] フィラメント体 127は、図 3ないし図 5に示すように、複数の、例えば 4つのフィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134を有している。これら 4つのフィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134ίま、電気的【こ直歹 U接続されて!ヽる。また、このフィラメント体 127は、反射鏡 112に対するその位置が反射鏡 112の焦点 Fを含む位置にある。

6

つまり、フィラメント体 127を、 4つのフィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134を一体的に見立てた一つの柱体（図 5の破線で示す部分）としたとき、焦点 Fがその柱

6 体の内部または表面上に位置している。したがって、実際のフィラメント体 127で見た場合、その焦点 Fはフィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134の内部もしくは

6

表面上、または各コイル（131, 132)、 (131, 133)、 (131, 134)、 (132, 133)、 ( 132, 134)、 (133, 134)同士の間に位置している。本実施の形態では、フィラメント体 127の中心点が反射鏡 112の焦点 F上にほぼ位置している。もっとも、図 5に示す

6

ようにフィラメント体の表面上の点 Fが焦点 F上に位置していてもよい。

0 6

[0050] なお、図 1では、フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134を一体化し、フイラメント体 127を一つの柱体と捉えて模式的に示している。また、図 5では、フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134の輪享 ^のみを模式的【こ示して!/ヽる。

各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134は、いずれもタングステン製であり、かつ略直線状に真っ直ぐ伸びた一重巻きコイルであって、その長手方向から見たときの輪郭が略円形形状とは異なる形状、好ましくは扁平形状、例えば長方形状、あるいは曲線部が外側に向くように互いに対向する 2つの半円部とそれらをつなぐ平行な 2つの直線部とからなる略トラック形状 (長円形状)を有して!/、る。

[0051] 各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134をその長手方向力見たときの輪郭が略トラック形状 (長円形状)となるように成形すると、従来のコイルの長手方向のコィル長さに比べて、各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134の長手方向のコイル長さ Ls (図 4参照）が短縮される。

4

ただし、ここで言う「略円形形状」とは、真円を含むのはもちろんのこと、製造上のばらつきや加工の精度等によって真円からは多少その形状がくずれてしまった真円に近い円も含むことを意味している。つまり、「略円形形状とは異なる形状」とは、真円あるいは上記真円に近い円とは異なるようにしている形状を意味している。また、「略直線状に真っ直ぐ伸びた」とは、芯線に巻き付けた後のコイルを積極的に曲げてはいないという意味であって、製造上の加工ばらつきや力卩ェの精度等によって曲がってしまつた場合も含むものとする。もっとも、ここで言う略直線状に真っ直ぐ伸びた一重巻きコイルとは、単に略直線状に真っ直ぐに巻いた一重巻きコイルを含むことはもちろんのこと、例えばその一重巻きコイルを、そのコイルの長手方向の中心軸を回転軸としてねじったもの等も含むものとする。

[0052] また、これらフィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134【こお!/、て、その長手方向から見たときの輪郭が略円形形状とは異なる輪郭として、上記した略トラック形状以外に、略楕円形状、略扁平楕円形状、略多角形形状等であってもよぐ特にその輪郭 (略円形形状を除く）に限定されるものではない。これらの輪郭は、フィラメント要素 (コイル)の作製プロセスにおいて、素線を巻き付ける芯線数、芯線の形状、それら芯線の配置等を適宜変更することによって実現することができる。

[0053] また、フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134をその長手方向力も見たときの輪郭が略トラック形状 (長円形状)となるように成形する場合、これらのフィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134は、線径（素線径）力^). 015 [mmト 0. 100 [mm ]、例えば 0. 040 [mm]のタングステン線を、直径 0. 4 [mm]の芯線を 2本平行に隣接して並べたものにピッチ 0. 05 [mn！]〜 0. 07 [mm]で巻き付けて作製されている。したがって、上記半円部の半径は 0. 24 [mm] ,上記直線部の長さは 0. 4 [mm]となる。また、各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134は、そのコイル長 L (図 4 s4 参照）が 4 [mm]、最大幅 W (図 5参照）が 0. 88 [mm]、最小幅 W (図 5参照）が max mm

0. 48 [mm]である。

[0054] なお、フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134は、上記芯線が 3本平行に隣接して並べられたものに上記タングステン線を上記ピッチで巻き付けて作製されて!ヽても良ヽ。力力る場合、各フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134のコィノレ長さ（図 4参照）がさらに短くなつて、反射鏡 112内における中心照度に寄与する領

4

域 (以下、「中心照度寄与領域」という。）におけるフィラメント体 127の割合をさらに向上させることができて好まし、。

[0055] このように、フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134をその長手方向力ら見た輪郭におけるフィラメント要素（コイル)の最大幅 Wmaxを長くするにしたがって、各フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134のコィノレ長さ Lsを短縮すること力でき

4

るが、同時にフィラメント要素 (コイル）同士の間隙が狭くなり、耐振動性、耐衝撃性および寿命が低下するので、当該耐振動性、耐衝撃性および寿命を損ねない限度にぉ、て、上記最大幅 Wmaxを決定するのがより好まし、。

[0056] ここで、フィラメント体 127を構成する複数のフィラメント要素（コイル） 131, 132, 13 3, 134を一つのコイルすなわちフィラメント体（図 4、図 5中、破線で囲まれたもの）として見立て、反射鏡 112との組み合わせにお、てその一つのコイル (フィラメント体）が反射鏡 112内における中心照度に大きく寄与する領域 (以下、単に「中心照度寄与領域」という）内に収まるように、フィラメント体 127の寸法や形状、すなわち各フイラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134の形状 (略円形形状を除く）、寸法、配置（コイル (フィラメント要素）同士の間隔を含む）が適宜決定される。したがって、フィラメント体 127が上記中心照度寄与領域内に収まれば、フィラメント体 127の寸法や形状、すなわち各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134の形状 (略円形形状を除く）、寸法、配置は、上記のそれに限定されるものではない。もっとも、上述したとおり、一般的にフィラメント体 127を構成するタングステン線の素線長や素線径はハロゲン電球 114の定格電圧、定格電力および定格寿命時間（例えば 3000時間）に応じてほぼ決定されるので、その素線長や素線径の範囲内で各フィラメント要素（コイル）

131, 132, 133, 134の形状 (略円形形状を除く）や寸法が適宜決定される。一例として、定格電力 65 [W]のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の素線長は例えば 420[mm]〜480[mm]、素線径は例えば 0. 05 [mm]〜0. 06 [mm] ,定格電力 20 [W]のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の素線長は例えば 250[mm]〜300[mm]、素線径は 0. 02[mm]〜0. 03 [mm] ,定格電力 100 [W] のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の素線長は例えば 540 [mm]〜6 20 [mm] ,素線径は 0. 07[mm]〜0. 08 [mm]である。

[0057] 次に、各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134の位置関係は、図 4および図 5に示すとおりである。

すなわち、図 4に示すとおり各々のフィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134 の一端面は略同一平面上にある。また、フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 1 34のコイル長 L が全て同じであるために、各々のフィラメント要素（コイル） 131, 13 s4

2, 133, 134の他端面も略同一平面上にある。特に、フィラメント要素（コイル） 131,

132, 133, 134の端面のうち、封止部 120とは反対側の端面は、それぞれ略同一平面上に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素（コイル） 131, 1 32, 133, 134によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。

[0058] また、図 5に示すとおり、各フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134をその長手方向から見た場合において、フィラメント要素（コイル） 131はその長手方向の中心軸 a がバルブ 115の長手方向の中心軸 X上に位置しており、各フィラメント要素（コ

41 6

ィノレ;) 131, 132, 133, 134の長手方向の中、軸 a , a , a , a カノレブ 115の

41 42 43 44

長手方向の中心軸 Xと平行である。フィラメント要素（コイル） 132は、コイル軸方向

6

に垂直な平面において、その最大幅部を跨いでその図心を通る中心線 b 力フィラメ

42 ント要素（コイル） 131の最大幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線 b と平行であって、

41

かつその長手方向の中心軸 a とフィラメント要素（コイル） 131の長手方向の中心軸

42

a との間の距離 rが 0. 88 [mm]となる位置に配置されている。

41 4

[0059] フィラメント要素（コイル） 133は、コイル軸方向に垂直な平面において、その最大幅部を跨いでその図心を通る中心線 b とフィラメント要素（コイル） 131の最大幅部を跨

43

ぎかつ図心を通る中心線 b とが 30 [° ]に交わるように、なおかつその長手方向の

41

中心軸 a とフィラメント要素（コイル） 131の長手方向の中心軸 a との間の距離 r力 0

43 41 4

. 88 [mm]となる位置に配置されている。フィラメント要素（コイル） 134は、コイル軸方向に垂直な平面において、その最大幅部を跨いでその図心を通る中心線 b とフ

44 イラメント要素（コイル） 131の最大幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線 b とが 30 [° ]

41

に交わるように、なおかつその長手方向の中心軸 a とフィラメント要素（コイル） 131

44

の長手方向の中心軸 a との間の距離 rが 0. 88 [mm]となる位置に配置されている

41 4

。フィラメント要素（コイル） 133の中心軸 a とフィラメント要素（コイル） 134の中心軸 a

43

との間の距離 rは 1. 52 [mm]である。

44 5

ここで、隣合うフィラメント要素（コイル）同士（131, 132)、（131, 134)、（132, 13

3)、 (132, 134)、 (133, 134)は、コンパクトなフィラメント体 127を得るために可能な限り接近していることが好ましい。しかし、隣合うフィラメント要素 (コイル）同士（131 , 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 134)、 (133, 134)力 ^接近しすぎて!/ヽると、点灯中、ハロゲン電球 114に振動が加わった際、隣合うフィラメント要素（コイル )同士（131, 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 134)、 (133, 134)力その振動によって接触して短絡するおそれがある。また、フィラメント要素 (コイル）同士（1 31 , 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 134)、 (133, 134)力最も隣接している部分は、その他の部分よりもフィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134の温度が高くなるために、タングステン線のタングステンの蒸発が激しぐ短寿命になるおそれがある。そこで、点灯中、ハロゲン電球 114に振動が加わった場合でも、隣合うフィラメント要素（コイル）同士（131, 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 13

4)、 (133, 134)が接触して短絡するのを防止するとともに、短寿命化を防止するために、上記距離 rは、 0. 88 [mm]以上にすることが好ましい。

4

《実施の形態 1におけるハロゲン電球が装着された照明装置の効果》

以上のとおり本発明の第 1の実施の形態に力かる照明装置 110の構成によれば、第一に一重巻きコイルを用いているので、多重巻きコイルに比べて耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重巻きコイルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重巻きコイルを分割して複数ィ匕し、しカゝもコイル (フィラメント要素

) 131, 132, 133, 134を長手方向から見た輪郭が略円形形状とは異なる輪郭、好ましくは扁平形状、例えば長方形状、略トラック形状 (長円形状)となるようにしているので、フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133, 134の軸方向長さ Lsすなわちフィ

4

ラメント体 127の長手方向の長さを短縮ィ匕することができる。その結果、反射鏡 112 内における中心照度寄与領域内に存在するフィラメント体 127の割合を増加させることができ、集光効率を向上させることができる。

[0061] そのうえ、ノレブ 115において、反射鏡 112の光軸 Y (バルブ 115の軸 X )上にそ

6 6 の長手方向の中心軸 a が位置するようにフィラメント要素（コイル） 131が配されてい

41

ることから、反射鏡 112の光軸 Y (バルブ 115の軸 X )上にフィラメント要素（コイル）

6 6

が配されていない場合に比べて、中心照度を向上させ、集光効率を向上させることができる。

[0062] なお、上記した第 1の実施の形態では、図 1の示すとおりの照明器具 113 (反射鏡 1 12を含む）を用いた場合について説明した力この照明器具 113に代えて公知の種々の照明器具 (反射鏡を含む)を用いた場合であっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。つまり、本発明の第 1の実施の形態に力かる照明装置 110に用いられているハロゲン電球 114の構成によれば、上述したとおり第一に一重コイルを用いているので、多重コイルとは異なり耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重コィルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重コイルを分割して複数ィ匕し、し力もフィラメント要素（コイル） 131, 132, 133, 134を長手方向から見た外形形状が略円形形状とは異なる形状となるようにしているので、フィラメント体 127として光軸 Y方向に対して十分に短縮ィ匕することができ、その結果、公知の

6

適当な照明器具の反射鏡に組み込まれた状態において、反射鏡内における中心照度寄与領域内に存在するフィラメント体 127の割合を増加させることができ、集光効率を向上させることができる。

<評価試験 >

次に、本発明の第 1の実施の形態である照明装置 110の作用効果を確認するための評価試験を行った。ただし、試験を簡素化するために、照明装置そのものではなく、ハロゲン電球 114 (以下、単に「本発明品 A」という）単体を公知の反射鏡付きハロゲン電球 (松下電器産業株式会社製、品番： JDR110V65WKNZ5E11)の反射鏡 (前面ガラス含む）（狭角タイプ)、また別の公知の反射鏡付きハロゲン電球 (松下電器産業株式会社製、品番： JDR110V65WKM/5E11)の反射鏡 (前面ガラス含む ) (中角タイプ)、さらに別の公知の反射鏡付きハロゲン電球 (松下電器産業株式会社製、品番: JDR110V65WKWZ5E11)の反射鏡 (前面ガラス含む）（広角タイプ）にそれぞれ組み込んだものを用いて評価試験を行った。

[0063] そして、各々のミラー角の反射鏡付きハロゲン電球を 5本ずつ作製し、作製した各々の反射鏡付きハロゲン電球を定格電力、定格電圧で点灯させ、反射鏡付きハロゲン電球力も距離 l [m]離れた照射面における中心照度 [lx]を測定した。もちろん、本実験における中心照度の値は、照明装置としての値ではないものの、照明装置としての値と同等である。

[0064] また、比較のため、フィラメント体として三重巻きコイルを用いている点を除いて本発明の第 1の実施の形態である照明装置 110に用いられている定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V] )のハロゲン電球 114と同じ構成を有して、る定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V])のハロゲン電球 (以下、「比較品 A」という）を 15本作製し、これら作製した比較品 Aを 5本ずつ、本発明品 Aと同じ公知の反射鏡 (前面ガラス含む）にそれぞれみ込み、中心照度 [lx]を測定した。

[0065] なお、用いた三重巻きコイルは、素線であるタングステン線の素線長が 460 [mm] 、素線径が 0. 052 [mm]であり、一次コイルのマンドレル径が 0. 12 [mm] ,一次コィルのピッチが 0. 14 [mm] ,二次コイルのマンドレル径が 0. 28 [mm] ,二次コイルのピッチが 0. 55 [mm] ,三次コイルのマンドレル径が 1. 2 [mm] ,三次コイルのピッチが 1. 5 [mm]である。

[0066] また、後述する中心照度 [lx]の値は、 5本のサンプルの平均値を示す。さらに、ここでは「集光効率」を電力当たりの照度 [lxZW]と定義して!/、るので、本発明品 Aの中心照度と比較品 Aの中心照度との対比が実質的に本発明品 Aの集光効率と比較品 Aの集光効率との対比となる。

実験の結果、本発明品 Aでは中心照度が狭角タイプで 9390[lx]、中角タイプで 5 092[lx]、広角タイプで 2072 [lx]であったのに対して、比較品 Aでは中心照度が狭角タイプで 5587[lx]、中角タイプで 3005 [lx]、広角タイプで 1421 [lx]であった。

[0067] このように本発明品 Aでは、その中心照度が比較品 Aに比して狭角タイプで 1. 68 倍、中角タイプで 1. 69倍、広角タイプで 1. 45倍向上していることがわ力る。

なお、本発明品 Aのビーム角は、それぞれのビーム角のタイプにおいて比較品 Aとほぼ同じであった。

ここで、本比較においては、本発明品 Aと比較品 Aのハロゲン電球を同一の電力（6 5 [W])で点灯させたので、上記照度の向上率は、集光効率 [lxZW]の向上率と一致する。すなわち、本発明品 Aが比較品 Aに対して集光効率の向上を実現したことが確認された。

(実施の形態 2)

実施の形態 2の照明装置では、フィラメント体の構成が実施の形態 1と異なるのみであるので、その他の説明は省略する。

[0068] 図 6は、実施の形態 2におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体を支持し、これに通電するリード線およびサポート線を示した概略斜視図であり、図 7は、実施の形態 2におけるハロゲン電球のバルブ内に設けられているフィラメント体およびそれを支持し、それに通電するリード線ならびにサポート線を示した概略斜視図であり、図 8 は、実施の形態 2におけるハロゲン電球に備えられたフィラメント体をバルブ軸 X方

6 向と垂直な方向に切断した概略断面図である。

[0069] 実施の形態 2において、フィラメント体 136は、図 7, 8に示すとおり実施の形態 1で用いられた 3つのフィラメン卜要素（コイル） 131, 132, 133を有し、それら 3つのコィル 131, 132, 133の配置が実施の形態 1で示したそれと異なる。その配置は、次のとおりである。すなわち、図 7に示すとおり各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133 の長手方向の中心軸 a , a , a がバルブ 115の長手方向の中心軸 Xと平行であ

41 42 43 6

つて、各フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133を長手方向から見た場合において、フィラメント要素（コイル） 131は、その長手方向の中心軸 a がバルブ 115の長手方

41

向の中心軸 Xと重なるように配されており、フィラメント要素（コイル） 132は、その最

6

小幅部を跨いでその図心を通る中心線 c とフィラメント要素（コイル） 131の最小幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線 c とが略同一軸上になるように配され、なおかつそ

41

の長手方向の中心軸 a とフィラメント要素（コイル） 131の長手方向の中心軸 a との

42 41 間の距離 rが 0. 88 [mm]となる位置に配置されており、フィラメント要素（コイル） 13

6

3は、その最小幅部を跨いでその図心を通る中心線 c 力フィラメント要素（コイル） 13

43

1の最小幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線 c と略同一軸上になるように配され、な

41

おかつその長手方向の中心軸 a とフィラメント要素（コイル） 131の長手方向の中心

43

軸 a との間の距離 rが 0. 88 [mm]となる位置に配置されている。

41 7

[0070] なお、上記中心線 c , c , c は、フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133の長手

41 42 43

方向の中心軸 a , a , a を通り、かつ、当該軸 a , a , a に垂直な平面において

41 42 43 41 42 43

、フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133の最大幅部を跨ぎかつ図心を通る中心線 b , b , b と垂直に交わる直線である。

41 42 43

[0071] 図示はしないが、芯線の径 0. 4 [mm]を 100 [%]としたとき、径を例えば 110 [%] 〜200 [%]の範囲内で増やした芯線を用いてフィラメント要素（コイル)を作製しても良ヽ。力力る場合、フィラメント要素（コィノレ） 131, 132, 133の長手方向のコィノレ長さがさらに短くなつて、中心照度寄与領域内に占めるフィラメント要素 (コイル） 13

4

1, 132, 133の割合が増加し、好ましい。この場合、フィラメント要素（コイル） 131 , 1 32, 133同士の間隙が狭くなり、耐衝撃性、耐震性および寿命の低下する恐れがある力適宜、フィラメント要素（コイル） 131, 132, 133どうしの間隙が広がるように調整されれば、さらに好ましい。

《実施の形態 2におけるハロゲン電球を装着した照明装置の効果》

実施の形態 2にかかる照明装置では、実施の形態 1に比べると、フィラメント体 136 にお、て反射鏡 112の光軸 Y6 (バルブ 115の中心軸 X6)上のフィラメント要素（コィル） 131とその軸同士が平行なフィラメント要素（コイル)の数が減っているので、反射鏡 112の光軸 Y6 (バルブ 115の中心軸 X6)上のフィラメント要素（コイル） 131から出射された光を、フィラメント要素 (コイル） 131の周囲に配されたフィラメント要素 (コィル）によって当該光が遮られることなぐ中心照度の向上に寄与させることができ、集光効率を向上させることができる。

[0072] さらに、実施の形態 2にかかる照明装置では、実施の形態 1に比べると、フィラメント体におけるフィラメント要素（コイル)の数が減ったので、フィラメント要素（コイル）同士の間隙を広げることができ、耐衝撃性、耐振動性および寿命を向上させることができる。

そのうえ、実施の形態 2における照明装置では、各フィラメント要素 (コイル） 131, 1 32, 133の軸が同一平面上に配されるように、バルブ 115内に設けられているので、照射面における配光の均一化を図ることができる。

[0073] <評価試験 >

{中心照度 (集光効率)比較試験）

本発明の第 2の実施の形態であるフィラメント体 136を備えた照明装置 110の中心照度力実施の形態 1のフィラメント体 126を備えた照明装置 110のそれに比べて、向上して!/ヽることを確認するために比較試験を行った。

(フィラメント要素 (コイル)の寸法）

コイル素線径： 0. 053 [mm]

コイル素線長： 463 [mm]

コイル全長： 5. 5 [mm]

コイルピッチ（コイル素線中心軸間距離）：0. 074 [mm]

コイル断面輪郭：略トラック状 (長円状）

コイル最大幅（Wmax) : 1. 0[mm]

コイル最小幅（Wmin) : 0. 5 [mm]

(実施例 1) 実施例 1のフィラメント体は、上記フィラメント要素（コイル)を 3本備えており、各フィラメント要素 (コイル）は、実施の形態 2で示したように配され、かつ長さが 5. 5 [mm]になっている。

[0074] (比較例 1) 比較例 1のフィラメント体は、上記フィラメント要素（コイル)を 4本備えており、各フィラメント要素 (コイル）は、実施の形態 1で示したように配され、かつ長さが 4. 0 [mm]になっている。

(試験内容）

実施例 1のフィラメント体および比較例 1のフィラメント体のそれぞれに対し、以下の条件下で反射鏡の光軸に配されたフィラメント要素（以下、「中央フィラメント要素」という。）を固定し、中央フィラメント要素を囲うように林立するフィラメント要素（以下、「周辺フィラメント要素」という。）と中央フィラメント要素との軸間距離を変動させ、それに伴って中心照度がどのように変化するかシミュレーション試験を行った。

(その他の試験条件）

定格電力： 65 [w]

定格電圧： 110 [V]

ランプ光束： 1100 [lm]

反射鏡外径： 50 [mm] (反射鏡開口径: 41 [mm] )

反射鏡のタイプ:狭角タイプ (ビーム角： 10 [° ]、誤差許容範囲： ± 2. 5 [° ] ) (試験結果）

シミュレーション試験の結果を図 9に示す。図 9に示すように、実施例 1および比較例 1のそれぞれにおいて、従来のフィラメント体が用いられたハロゲン電球に比べて中心照度の大きい上記軸間距離が存在することが確認でき、なおかつ、実施例 1と比較例 1とを比べると実施例 1の中心照度が比較例 1のそれより大きいことが確認できた。

[0075] (考察）

上記試験結果から、中央フィラメント要素力発せられる光束が周辺フィラメント要素に遮蔽されたために、周辺フィラメント要素の数が実施例 1より多、比較例 1におヽて、中心照度が実施例 1のそれに比べて低くなつたと考えられる。

したがって、フィラメント体において、反射鏡の光軸に中央フィラメント要素が配され、その周囲に周辺フィラメント要素が配された構成を採用するとき、周辺フィラメント要素の数を増カロさせるに伴い、中心照度が低下傾向を示すと考えられる。

[0076] {最適間隙評価試験）

実施の形態 2のフィラメント体 136において、中心照度を最も高くすることが可能な、中央フィラメント要素と周辺フィラメント要素との間隙を確認するために、シミュレーション試験および実測試験の両方の評価試験を行った。

フィラメント要素の寸法やその他の試験条件は、上記評価試験と同じであるので、説明を省略する。 [0077] (シミュレーション試験の内容）

上記評価試験にぉ、て用いられた実施例 1のフィラメント体を備えたハロゲン電球において、中央フィラメント要素と周辺フィラメント要素との間隙を変動させ、それに伴つて変化する中心照度を測定し、最も高い中心照度の得られる最適間隙を探るべくシミュレーション試験を行つた。

[0078] (シミュレーション試験の結果）

シミュレーション試験の結果を図 10に示す。図 10に示すように、フィラメント要素どうしの間隙が 0. 015 [mm]では、従来のフィラメント体を備えたハロゲン電球と比べて低いが、当該間隙が 0. 02[mm]力ら 0. 1 [mm]までの間において、従来のものに比ベて中心照度が増大し、かつ間隙の増大に伴って中心照度が上昇し、フィラメント要素同士の間隙が 0. l [mm]から 0. 2[mm]の間において、中心照度が最大となり、フィラメント要素どうしの間隙が 0. 2[mm]以上では、当該間隙が大きくなるにしたがつて、中心照度が低下し、したがって、フィラメント要素どうしの間隙が 0. 02 [mm]以上 1. 3 [mm]以下で従来のフィラメント体を備えたハロゲン電球に比べて中心照度が大きくなることが確認できた。

[0079] (シミュレーション試験の結果にっ、ての考察）

フィラメント要素どうしの間隙がかぎりなく 0 [mm]に近いと、各コイルから発せられた光が各コイルに遮られてしまうために、中心照度が従来のものに比べて低下したと考えられる。そして、フィラメント要素どうしの間隙が 0. l [mm]以上 0. 2[mm]以下で中心照度が最大となるのは、当該間隙の場合に上記中心照度寄与領域にフィラメント体の存在する割合が最も高くなると考えられ、当該間隙が 0. 2[mm]を超えると、当該中心照度寄与領域にフィラメント体の存在する割合が徐々に減り、その結果、当該間隙が 1. 3 [mm]を越えた時点で、従来のものに比べて中心照度が低くなつたと考えられる。

[0080] したがって、定格電圧等の制約下では、理論上、フィラメント要素どうしの間隙が 0.

02 [mm]以上 1. 3 [mm]以下であれば、従来のものに比べて中心照度の増大、集光効率の向上を図ることができると考えられる。

(実測試験の内容）上記評価試験にぉ、て用いられた実施例 1のフィラメント体を備えたハロゲン電球において、中央フィラメント要素と周辺フィラメント要素との間隙を変動させ、それに伴つて変化する中心照度を測定し、最も高い中心照度の得られる最適間隙を探るべく実測試験を行った。同時に、所望のビーム角が得られる最適間隙を探るベぐ上記間隙を変動させながら、それに伴って変化するビーム角を実際に測定した。

但し、試験を簡素化するために、照明装置そのものではなぐ公知のハロゲン電球（松下電器産業株式会社製、品番: JDR110V65WKNZ5E11、ミラー最外径： 50[ mm]、ミラー開口径: 41 [mm])のうち、フィラメント体を、当該比較試験に力かるフィラメント体に置換したものを用いて比較試験を行った。

[0081] 比較試験では、サンプルのフィラメント体は、ずれも、素線径が 0. 053 [mm]、素線長さが 463 [mm]、そのピッチが 0. 074[mm]に設定され、タングステンを巻いてなるフィラメント要素を備えており、当該フィラメント要素では、その軸に垂直な平面において、輪郭は略トラック形状 (長円形状)であり、上述した最大幅 Wmaxが l [mm] 、最小幅 Wminが 0. 5 [mm]に設定されている。

[0082] (実測試験の結果）

フィラメント要素同士の間隙と中心照度との関係を示した実測試験の結果を図 11に、フィラメント要素同士の間隙とビーム角との関係を示した実測試験の結果を図 12に示す。

図 11から分力るように、当該間隙が 0. 3 [mm]未満では、フィラメント要素どうしにおいて、アーク放電が発生し、また、短絡が発生したため、中心照度を測定することができず、当該間隙が 0. 3 [mm]以上 1. 25 [mm]未満では、中心照度が従来のものに比べて増大し、当該間隙が 1. 25 [mm]以上では、中心照度が従来のものに比ベて低くなつた。

[0083] また、図 12から分力るように、当該間隙が 0. 3 [mm]未満では、上記の理由力ビ一ム角を測定することができず、当該間隙が 0. 3 [mm]以上 0. 75 [mm]以下では、測定したビーム角が設定したビーム角の規格内（7. 5度以上 12. 5度以下）に収まり、当該間隙が 0. 75 [mm]より大きく 1. 1 [mm]以下では、測定したビーム角が一般的に中角タイプと呼ばれるビーム角の下限（15度）を下回り、当該間隙が 1. l [mm] より大きい場合では、測定したビーム角が一般的に中角タイプと呼ばれるビーム角の範囲に収まった。

[0084] (実測試験の結果についての考察）

上記試験結果から、定格電圧等の制約下では、設定したビーム角の規格 (7. 5度以上 12. 5度以下)を満たし、中心照度の増大、集光効率の向上を図るために、上記間隙は 0. 3 [mm]以上 0. 75 [mm]以下に設定されることが望ましい。なお、上記設定した規格（7. 5度以上 12. 5度以下）を超えて、一般に中角タイプと呼ばれるビーム角の下限以下でも良いとするなら、上記間隙を 0. 3 [mm]以上 1. l [mm]以下に設定しても良い。

[0085] {中心照度および配光特性評価試験）

実施の形態 2におけるフィラメント体 136の構成によって、中心照度の増大および配光の均一化を図ることができることを確認するための評価試験を行った。

コイルの素線径、コイルの素線長、その他の条件は、中心照度 (集光効率)比較試験で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。

[0086] 当該評価試験にて用意したサンプルは以下のとおりである。

図 13は、当該評価試験で用いられた各サンプルについて、コイル軸に垂直な平面におけるコイル配置を模式的に示した概略構成図である。

(比較例 1) 図 13 (a)は、比較例 1のフィラメント体を、二次コイルの軸に垂直な平面において切断した概略断面図である。図 13 (a)に示すように、比較例 1のフイラメント体は、所謂 2重巻きコイルであり、詳細には、フィラメント体を螺旋状に卷いてなる 1 次コイルがさらに巻かれて 2次コイルを形成している。

[0087] (比較例 2) 図 13 (b)は、比較例 2のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図 13 (b)に示すように、比較例 2のフィラメント体では、 4つのフィラメント要素（コイル）が設けられ、コイル巻き軸に垂直な平面において、略トラック (長円）状のコイル (フィラメント要素）が四方に配され、 2つのフィラメント要素（コイル)の最大幅部を X軸が跨り、そして、残り 2つのフィラメント要素（コイル)の最大幅部を Y軸が跨って、かつ X軸と Y軸との直交点と反射鏡の光軸とが重なるように 4 つのフィラメント要素が配されて、る。 [0088] (比較例 3) 図 13 (c)は、比較例 3のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図 13 (c)に示すように、比較例 3のフィラメント体は、コィル卷き軸に垂直な平面において、比較例 2のフィラメント体を、 X軸と Y軸との直交点を軸にして 45 [° ]回転させ、上記直交点を通りかつ最大幅部を跨ぐ中心線力 5 [ ° ]の角度をもって配された隣り合うコイル (フィラメント要素）の最小間隙に反射鏡の光軸が配されるように、すなわちフィラメント体の中心軸が当該光軸力もずれるように配されている。

[0089] (比較例 4) 図 13 (d)は、比較例 4のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した概略断面図である。図 13 (d)に示すように、比較例 4のフィラメント体では、 3つのフィラメント要素（コイル）が設けられ、コイル巻き軸に垂直な平面において、略トラック (長円）状のコイル (フィラメント要素）が、フィラメント要素 (コイル)の中心軸を結ぶと直角二等辺三角形状となるように配され、かつ当該二等辺の交点が反射鏡の光軸と重なるように配されて、る。

[0090] (実施例 1) 図 13 (e)は、実施例 1のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図 13 (e)に示すように、実施例 1のフィラメント体は、実施の形態 1で示したフィラメント体と同じであり、当該フィラメント体では、コイル巻き軸に垂直な平面において、 2つのフィラメント要素（コイル） 131, 132の最短幅を跨ぐ中心線が Y軸と重なるように配され、 Y軸と X軸とが直交し、当該直交点と反射鏡の光軸とが重なるように配されて、る。

[0091] (実施例 2) 図 13 (f)は、実施例 2のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図 13 (f)に示すように、実施例 2のフィラメント体は、実施の形態 2で示したフィラメント体と同じであり、当該フィラメント体では、コイル巻き軸に垂直な平面において、 3つのフィラメント要素（コイル） 131, 132, 133それぞれの最小幅部を跨ぐ中心線が X軸上に配され、フィラメント要素 131の最大幅部を跨ぐ中心線が Y軸上に配され、当該 X軸と当該 Y軸とが直交し、当該直交点と反射鏡の光軸とが重なるように配されて、る。

[0092] (実施例 3) 図 13 (g)は、実施例 3のフィラメント体を、その中心軸に垂直な平面において切断した断面図である。図 13 (g)に示すように、実施例 3のフィラメント体は、コイル巻き軸に垂直な平面において、フィラメント要素（コイル）の最大幅と最小幅との比が実施例 2のフィラメント体と異なるのみであるので、その他の説明は省略する。当該フィラメント体を構成する各フィラメント要素は、コイル巻き軸に垂直な平面にぉヽて、最大幅と最小幅との比が 3 : 1となるように形成されている。

[0093] (評価試験の内容）

上記各サンプルを既述の条件で点灯させ、光源から 1 [m]離れた照射面における中心照度を測定し、比較例 1の中心照度を基準とした各サンプルの照度比を求め、そして、図 13で示した X軸、 Y軸に対応した照射面でのそれらにおけるビーム角を測定し、その測定結果力照射面における配光の均一化を評価した。なお、評価基準は以下のとおりである。すなわち、 X軸， Y軸におけるビーム角が 7. 5度以上 12. 5度以下であり、なおかつ X軸および Y軸のうちいずれか一方におけるビーム角を基準にして他方のビーム角との差を算出したとき、当該差が、狭いほうのビーム角の 10%以下である場合に照射面における配光の均一性が良いと判定した。

[0094] (評価試験の結果）

[0095] [表 1]

コイルのコイル全長 [m 配光の均数コイルの断郭コイルの配 Wi¾ii[mm] コィ M§[mm] コイルピッチ [mm] 中心 fi¾ [lx] ビーム角本数 ] -mm

2toィル軸から 1 ィル ίώΐ 1次卷： ΦΟ.35 1次: 0.09 X:10°

1 2重巻円形 8 6500 100 良での j¾»《0.65[mm] 2次巻： 65 2次 :0.73 Y:10 フィラメント体中心軸からコイル Χ:17.2°

4 1重巻トラック (長円)状 4 0.074 5フ 20 88 不良端までの Ϊ§¾ΪΛ .5 [mm] 最 : 0.5 Υ:17.4 フイラ体中 iC ^からコイル Χ:9.0

4 1重巻トラック (長円)状 4 0.074 フ 610 117 不良端までの 5[mm] 最樣 0.5 Υ:13.6°

¾^f|S:1.0 Χ:7.4

3 "I重巻トラック (長円)状コイル綱! .0[mm] 5.5 0.074 9080 1 0 不良最' ΐ:ο.5 Υ:11.2°

^S :， Χ:10.9° 離例 1 4 1重卷トラック (長円)状コイル ¾ ¾¾ΙΙΛ".0[mm] 4 0.074 8320 128 良最 0.5 Υ:11.3°

Χ:9.2

«例2 3 1重巻トラック (長円)状コイル S§¾tA".0[mm] 5.5 0.074 9100 1 0 良最 Ή :0.5 Υ:9.5°

5 Χ:8.9

¾fi6例 3 3 1重巻トラック (長円)状コイル 0[mm] 3.5 0.074 11830 182 良最 φ|:0.5 Υ:8.8

[0096] 評価試験の結果を表 1に示す。表 1に示すように、比較例 1のサンプルの中心照度ならびにビーム角を基準にして、その他のサンプルを評価すると、比較例 2のサンプルでは、 X軸のビーム角と Y軸のそれとの間に大差はないが、いずれのビーム角も所望のビーム角である 7. 5度以上 12. 5度以下の範囲を大幅に上回り、なおかつ、中心照度が比較例 1のそれに比べて低く（照度比にして 12%減）、照射面において、同心円に近い配光が得られる力中心部が暗ぐ配光の均一化を図れていない。

[0097] また、比較例 3のサンプルでは、比較例 1のサンプルに比べて中心照度が増大しているが（照度比にして 17%増）、 Y軸のビーム角力 12. 5度を超えており、そのうえ X 軸のそれに比べて大きぐ照射面において、配光がいびつで、同心円には程遠ぐ配光の均一化を図れて!/、な、。

そして、比較例 4のサンプルでは、比較例 1のサンプルに比べて中心照度が増大しているが（照度比にして 40%増）、 X軸のビーム角が 7. 5度を下回り、 Y軸のそれに比べて小さぐ照射面において、配光がいびつで、同心円には程遠ぐ配光の均一ィ匕を図れていない。

[0098] これらに対して、実施例 1のサンプルでは、中心照度が比較例 1のそれと比べて増大し (照度比にして 28%増）、なおかつ、 X軸のビーム角と Y軸のそれとが大差なぐかついずれのビーム角も 7. 5度以上 12. 5度以下の範囲に収まり、所望の狭いビーム角が得られると共に配光の均一化を図ることができる。

また、実施例 2のサンプルでは、 X軸のビーム角と Y軸のそれとが大差なぐかついずれのビーム角も 7. 5度以上 12. 5度以下の範囲に収まり、所望の狭いビーム角が得られるとともに中心照度が実施例 1に比べて大きぐ配光の均一化をよりいっそう図ることがでさる。

[0099] そして、実施例 3のサンプルでは、 X軸のビーム角と Y軸のそれとが大差なぐかついずれのビーム角も 7. 5度以上 12. 5度以下の範囲に収まり、所望の狭いビーム角が得られるとともに中心照度が実施例 2に比べて大きぐ配光の均一化をよりいっそう図ることができる。

(考察）

上記結果および考察から、実施例 2のサンプルでは、実施例 1のサンプルに比べて周辺フィラメント要素（コイル)の数を減らしたことによって、中心フィラメント要素力も発せられた光が周辺フィラメント要素に遮られることを抑制することができ、その結果、中心照度を増大させることができたと考えられる。

[0100] そのうえ、比較例 4のサンプルおよび実施例 2のサンプルにおける上記結果、考察から、フィラメント要素の巻き軸が同一平面上に配されるように、フィラメント要素をバルブ内に設けることによって、配光の均一化を図ることができたと考えられる。

さらに、上記結果および考察から、実施例 3のサンプルのように、フィラメント要素の巻き軸に垂直な平面での各フィラメント要素の略トラック (長円）状の輪郭において、最大幅を最小幅に比べて大きくするにしたがって、各フィラメント要素の巻き軸方向の長さを短縮することができ、それによつて上記中心照度寄与領域にフィラメント体が存在する割合を増大させることができ、したがって、よりいつそう中心照度を増大させることができると考えられる。ただし、最大幅を最小幅に比べて大きくするにしたがつて、耐衝撃性、耐振動性および寿命が低下傾向を示すと考えられるので、当該弊害を抑制できる限度において、最大幅を最小幅に比べて大きくすることがより好ましいと考えられる。

(実施の形態 3)

図 14は、実施の形態 3における反射鏡付きハロゲン電球の概略断面図である。

[0101] 図 14に示すように、本発明の第 3の実施の形態である定格電力 65 [W] (定格電圧 110[V])の反射鏡付きハロゲン電球 137は、ミラ一径 φ 力 ¾ 5 [mm]〜 100 [mm]、

5

例えば最外径 50[mm]の凹面状の反射鏡 138と、この反射鏡 138の内部に配置されたハロゲン電球 139と、反射鏡 138の端部に取り付けられた例えば E形の口金 14 0とを備えている。

[0102] ハロゲン電球 139のバルブ 142の長手方向の中心軸 Xは、反射鏡 138の光軸 Y

8 7 と略一致している。

反射鏡 138は、硬質ガラスまたは石英ガラス等力もなり、一端部に光を照射する開口部 143を、他端部に筒状のネック部 144をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等力もなる回転体の反射面 145が形成されている。開口部 143には、前面ガラス 146が設けられ、かつ公知の止め金具（図示せず）によって固定されている。前面ガラス 146の固定方法としては、止め金具に代えて公知の接着剤（図示せず )を用いたり、止め金具と接着剤とを併用したりすることもできる。もっとも、前面ガラス 146は必ずしも設ける必要はない。

[0103] ネック部 144の外側には、口金 140がこのネック部 144のほぼ全体を覆うように設けられ、接着剤 147を介して固着されている。一方、ネック部 144内には、ハロゲン電球 139の封止部 148が挿入され、同じく接着剤 147を介して固着されて！、る。

反射面 145には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素ば) )、二

2 酸化チタン (TiO )、フッ化マグネシウム (MgF)、硫化亜鉛 (ZnS)等力なる多層干

2

渉膜が形成されている。反射面 145には必要に応じてファセットを形成してもよい。

[0104] ハロゲン電球 139は、石英ガラスや硬質ガラス等力もなるバルブ 142と、上記した本発明の第 13の実施の形態である照明装置 110におけるハロゲン電球 114で用いられている発光体 127とを備えている。つまり、ハロゲン電球 139は、バルブ 142の形状が異なる点を除いてハロゲン電球 114と同じ構成を有している。したがって、ハロゲン電球 139の構成の詳細については、主にハロゲン電球 114の構成と異なる点について説明する。

[0105] 発光体 127の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線 128の一端部がそれぞれ電気的に、かつ機械的に接続されている。内部リード線 128の他端部は、封止部 148に封止されているモリブデン製の金属箔 129を介して外部リード線 130 の一端部に接続されている。外部リード線 130の他端部は、バルブ 142の外部に導出しており、口金 140の端子部分 141a, 14 lbにそれぞれ電気的に接続されている

[0106] バルブ 142には、封止切りの残痕であるチップオフ部 149、一端部（チップオフ部 1 48側の端部）がテーパ状になった略円筒形状の発光部 150、および公知のピンチシール法によって形成された封止部 148がそれぞれ順次連なるように形成されている。このノレブ 142の外面には可視光透過赤外線反射膜が形成されていないが、必要に応じて発光部 150等の外面に可視光透過赤外線反射膜を形成してもよヽ。

[0107] なお、バルブ 142の形状としてはチップオフ部 149、一端部がテーパ状になった略円筒形状の発光部 150、および封止部 148がそれぞれ順次連なって形成されたものに限らず、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、テーパ部分のない略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、チップオフ部 (場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部、筒部および封止部がそれぞれ順次連なって形成されたバルブ、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なつて形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いることができる。もちろん、発光部の形状として略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。

[0108] 発光体 127は、図 4および図 5に示すように、並置された複数の、例えば 4つのコィル 131, 132, 133, 134を有している。これら 4つのコイル 131, 132, 133, 134は、電気的に直列接続されている。また、この発光体 127は、反射鏡 138に対するその位置が反射鏡 138の焦点 Fを含む位置にある。つまり、発光体 127を、 4つのコイル 131, 132, 133, 134を一体的に見立てて一つの柱体（図 4および図 5の破線で示す部分）としたとき、焦点 Fがその柱体の内部または表面上に位置している。したがつて、実際の発光体 127で見た場合、その焦点 Fはコイル 131, 132, 133, 134の内部もしくは表面上、または各コイル（131, 132)、 (131, 133)、 (131, 134)、 (1 32, 133)、 (132, 134)、 (133, 134)同士の【こ位置して!/ヽる。図 14【こ示す f列では、発光体 127の中心点が反射鏡 138の焦点 F上にほぼ位置している。もっとも、図 5に示すように発光体の表面上の点 Fが焦点 F上に位置していてもよい。

0 7

[0109] なお、図 14では、コイル 131, 132, 133, 134を一体ィ匕し、発光体 127を一つの柱体と捉えて模式的に示して!/、る。

次に、各コィノレ 131, 132, 133, 134の位置関係は、図 4および図 5に示すとおりである。

すなわち、図 4に示すとおり各々のコィノレ 131, 132, 133, 134の一端面は略同一平面上にある。また、コィノレ 131, 132, 133, 134のコィノレ長 L 力 S全て同じであるた s4

め【こ、各の =fイノレ 131, 132, 133, 134の他端面ち略同一平面上【こある。特【こ、ィル 131, 132, 133, 134の端面のうち、封止部 120とは反対側の端面は、それぞれ略同一平面上に位置していることが好ましい。これにより、各コイル 131, 132, 13 3, 134によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができる。

[0110] また、図 5に示すとおり各コィノレ 131, 132, 133, 134をその長手方向力ら見た場合において、コイル 131とコイル 133とは、バルブ 142の長手方向の中心軸 Xを挟んで 1. 2[mm]の間隔をあけて対向し、かつ各コイル 131, 133の長軸方向 b (b )が

41 43 略一致しつつ、その中心軸 Xに対して垂直に交わるように配置されている。一方、コィル 132とコイル 134とは、バルブ 142の長手方向の中心軸 Xを挟んで 0. 4 [mm] の間隔をあけて対向し、かつ各コイル 132, 134の長軸方向 b (b )が略一致しつ

42 44

つ、その中心軸 Xに対して垂直に交わるように配置されている。そして、長軸方向 b

7 41

(b )と長軸方向 b (b )とは垂直に交わっており、その交点は中心軸 X上にある。

43 42 44 7

[0111] ここで、隣合うコイル同士（131, 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 134) 、 (133, 134)は、コンパクトな発光体 127を得るために可能な限り接近していること力 S好ましヽ。し力し、隨合うコィノレ同士（131, 132)、（131, 134)、（132, 133)、（1 32, 134)、 (133, 134)が接近しすぎていると、点灯中、ハロゲン電球 114に振動がカロわった際、隣合うコイル同士（131, 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 1 34)、 (133, 134)がその振動によって接触して短絡するおそれがある。また、コイル同士（131, 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 134)、 (133, 134)力最も隣接している部分は、その他の部分よりもコイル 131, 132, 133, 134の温度が高くなるために、タングステン線のタングステンの蒸発が激しぐ短寿命になるおそれがある。そこで、点灯中、ハロゲン電球 114に振動が加わった場合でも、隣合うコイル同士 (131, 132)、 (131, 134)、 (132, 133)、 (132, 134)、 (133, 134)力虫して短絡するのを防止するとともに、短寿命化を防止するために、 0. 2 [mm]以上にすることが好ましい。

[0112] 以上のとおり本発明の第 3の実施の形態に力かる反射鏡付きハロゲン電球 137の構成によれば、第一に一重巻きコイルを用いているので、多重巻きコイルとは異なり耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重巻きコイルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重巻きコイルを分割して複数ィ匕し、しかもコイル 131, 132, 133, 134 (図 4、図 5参照）を長手方向力も見た外形形状が略円形形状とは異なる形状となるようにして、るので、発光体 127として光軸 Y₇方向に対して十分に短縮ィ匕することができる。その結果、反射鏡 138内における中心照度に寄与する領域に存在する発光体 127の割合を増カロさせることができ、集光効率を向上させることができる。

[0113] また、このように中心照度を向上させることができるために、従来の反射鏡付きハロゲン電球のように可視光透過赤外線反射膜を形成して中心照度を向上させる必要がなくなり、つまり従来の二重巻きコイルを用いた反射鏡付きハロゲン電球であって、バルブの外面に可視光透過赤外線反射膜が形成されているものの中心照度とほぼ同じ中心照度を得ることができる。その結果、可視光透過赤外線反射膜自体のコストやそのプロセスに力かるコストを削減することができ、また膜形成のためのプロセスを省くことができるので、生産効率を大幅に向上させることができる。

[0114] なお、上記した本発明の第 3の実施の形態に力かる反射鏡付きハロゲン電球 137 においても、図 4および図 5に示すフィラメント体 127に代えて、実施の形態 2のフイラメント体 136を用いた場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。 (実施の形態 4)

次に、本発明の第 4の実施の形態である照明装置は、本発明の第 3の実施の形態にかかる反射鏡付きハロゲン電球 137が図 1に示す本発明の第 1の実施の形態である照明装置 110の照明器具 113 (反射鏡 112を除く）に取り付けられている点を除いて本発明の第 1の実施の形態である照明装置 110と同じ構成を有している。

[0115] 以上のとおり本発明の第 4の実施の形態に力かる照明装置の構成によれば、第一に一重巻きコイルを用いているので、多重巻きコイルとは異なり耐振動性を高くすることができ、ピッチを多重巻きコイルのピッチに比して十分に小さくすることができるとともに、第二に一重巻きコイルを分割して複数ィ匕し、し力もコイル 131, 132, 133, 13 4 (図 4, 5参照)を長手方向から見た外形形状が略円形形状とは異なる形状となるようにしているので、発光体 127 (図 1等参照）として光軸 Υ方向に対して十分に短縮

6

化することができる。その結果、反射鏡 138 (図 14参照）内における中心照度に寄与する領域に存在する発光体 127の割合を増カロさせることができ、集光効率を向上させることができる。

[0116] なお、上記した本発明の第 4の実施の形態に力かる照明装置においても、図 4および図 5に示すフィラメント体 127に代えて、実施の形態 2で用いられたフィラメント体 1 36を用いた場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。

(実施の形態 5)

以下、本発明の最良な実施の形態について、図面を用いて説明する。

[0117] 図 15に示すように、本発明の第 1の実施の形態である定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V])の反射鏡付きハロゲン電球 1は、凹面状の反射鏡 2と、この反射鏡 2の内部に配置されたハロゲン電球 3と、反射鏡 2の端部に取り付けられた例えば E形の口金 4とを備えている。

本実施の形態において、反射鏡 2のミラ一径 φ は、 35 [mm]以上 100 [mm]以下であれば良ぐ本実施の形態では、 50 [mm]に設定している。

[0118] ハロゲン電球 3の長手方向の中心軸 Xは、反射鏡 2の光軸 Yと略一致している。

反射鏡 2は、硬質ガラスまたは石英ガラス等力なり、一端部に光を照射する開口部 5を、他端部に筒状のネック部 6をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等からなる反射面 7が形成されている。反射面 7には必要に応じてファセットを形成してちょい。

[0119] 開口部 5には、前面ガラス 8が設けられ、かつ公知の止め金具（図示せず）、公知の接着剤（図示せず)またはそれらの併用によって固定されている。もっとも、前面ガラス 8は必ずしも設ける必要はな、。

ネック部 6の外側には、口金 4がこのネック部 6のほぼ半分を覆うように設けられ、接着剤 9を介して固着されている。一方、ネック部 6内には、後述するハロゲン電球 3の封止部 12が挿入され、同じく接着剤 9を介して固着されている。

[0120] 反射面 7には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（SiO )、二酸

2 化チタン (TiO )、フッ化マグネシウム (MgF)、硫ィ匕亜鉛 (ZnS)等力なる多層干渉

2

膜が形成されている。

ハロゲン電球 3は、封止切りの残痕であるチップオフ部 10、略円筒状の発光部 11、および公知のピンチシール法によって形成された封止部 12がそれぞれ順次連なつて形成された石英ガラスや硬質ガラス等カゝらなるバルブ 13と、発光体であるフィラメント体 14、内部リード線 15、金属箔 16および外部リード線 17がそれぞれ順次接続された組立体 18とを有して、る。

[0121] バルブ 13の外面には、必要に応じて可視光透過赤外線反射膜を形成してもよい。

発光部 11内には、既述のフィラメント体 14が配置されているとともに、ハロゲン物質と希ガスとがそれぞれ所定量封入されている。フィラメント体 14の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線 15の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線 15の他端部は、封止部 12に封止されているモリブデン製の金属箔 16を介して外部リード線 17の一端部に接続されている。外部リード線 17の他端部は、バルブ 13の外部に導出しており、口金 4の端子部分 4a, 4bにそれぞれ電気的に接続されている

[0122] フィラメント体 14は、図 16および図 17に示すように直線状に伸びた複数の 1重巻きコイル力なり、各々が、例えばタングステン製であって、かつ各々が電気的に直列接続されている 1つの中央フィラメント要素 19と 3つの周辺フィラメント要素 20, 21, 2 2とから構成されて、る。この一重巻きコイルを構成して、るタングステン線の線径は 0. 015 [mm]〜0. 100[mm]、例えば 0. 050[mm]である。

[0123] なお、図 16および図 17では、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 2 0, 21, 22をそれぞれ模式的に円柱体として描いている。

中央フィラメント要素 19は、その長手方向の中心軸 alが反射鏡 2の光軸 Y上に略位置している。周辺フィラメント要素 20, 21, 22は、中央フィラメント要素 19の周りに、その長手方向の中心軸 bl, cl, dlが中央フィラメント要素 19の長手方向の中心軸 alと略平行になるように配置されている。また、これら 3つの周辺フィラメント要素 20, 21, 22は、図 17に示すように、各々の長手方向の中、軸 bl, cl, dlと中央フィラメント要素 19の長手方向の中心軸 alに対して垂直な任意の平面 Pとが交わる交点をそれぞれ結んだ際、中央フィラメント要素 19の長手方向の中心軸 al上の点を重心（「図心」）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、中央フィラメント要素 19と各々の周辺フィラメント要素 20, 21, 22との間の距離 Dは全て略等しぐか

1

つある一つの周辺フィラメント要素 20 (21または 22)とこれと隣り合う二つの周辺フィラメント要素 21, 22 (20, 22または 20, 21)との間の距離 Dはそれぞれ略等しいこと

2

を意味している。

[0124] なお、ここで言う「略位置している」とは、理想的には中心軸 alが反射鏡 2の光軸 Y 上に完全に位置していることが好ましいが、製造工程における位置合わせ精度のばらつきによって実用上、中心軸 alが反射鏡 2の光軸 Yからずれる場合があり、その場合も含むことを意味している。また、「略平行」および「略正三角形」についても、フイラメント体 14の組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しぐ実用上、完全な平行および完全な正三角形からずれた位置関係およびずれた形状になる場合があり、その場合も含むことを意味している。距離 Dおよび距離 D力 ^略等しい」もこれと同様である。

1 2

[0125] また、中央フィラメント要素 19は、図 16に示すように反射面 7を形成している回転体の焦点 Fの位置を含み、かつ中央フィラメント要素 19の中心軸 al上にある中心点 A が上記焦点 Fの位置よりも開口部 5とは反対側に位置するように配置されている。また、周辺フィラメント要素 20, 21, 22もこれに準じており、各周辺フィラメント要素 20, 21, 22は、それぞれ後述する反射鏡 2内の点 F , F , F (図 16では、点 F , F の bl cl dl bl cl みを図示する）の位置を含み、かつ各周辺フィラメント要素 20, 21, 22の中心軸 bl, cl, dl上にある中心点 B , C , D (図 16では、点 B , Cのみを図示する）が上記の点 F , F , F の位置よりも開口部 5とは反対側に位置するように配置されている。た bl cl dl

だし、点 F , F , F は、反射面 7を形成している回転体の焦点 Fの位置を含むとと bl cl dl 1 もに反射鏡 2の光軸 Yに対して垂直に交わる平面 Qと、中心軸 bl, cl, dlとの交点をそれぞれ示す。一例として、焦点 Fと中心点 Aとの間の距離は 2. 35 [mm]であり、点 F , F , F と中心点 B , C , Dとの間の距離はそれぞれ 1. 21 [mm]である。

bl cl dl 1 1 1

[0126] ここで、周辺フィラメント要素 20, 21, 22の開口部 5側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各周辺フィラメント要素 20, 21, 22 によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることができるこのようなフィラメント体 14は、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 2 0, 21, 22がーつの円柱体内に収まり、この円柱体を、仮想的に中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22を一体化した 1つのフィラメントとしてみなすことができる。

[0127] 中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22のコイル長は、中央フィラメント要素 19のコイル長を L [mm]、周辺フィラメント要素 20, 21, 22のコイル

C1

長を L [mm]とした場合、後述する理由により、 0. 2≤L /L ≤0. 9なる関係式を

SI SI C1

満たすように設定されている。ただし、各周辺フィラメント要素 20, 21, 22のコイル長 L はそれぞれ略等しい。もちろん、「略等しい」とは、上記と同様にコイルの製造工程

S1

上におけるばらつきによって、各々のコイル長 L がばらつく場合も含むことを意味し si

ている。

[0128] 一般的に、フィラメント体 14のコイルを構成するタングステン線の長さはハロゲン電球 3の定格電力に応じて決定される。一例として、定格電力 65 [W]のハロゲン電球 3 に用いられるもののタングステン線の長さは例えば 420[mm]〜480[mm]、定格電力 20 [W]のハロゲン電球 3に用いられるもののタングステン線の長さは例えば 250[ mm]〜300 [mm]、定格電力 100 [W]のハロゲン電球 3に用いられるもののタングステン線の長さは例えば 540[mm]〜620[mm]である。したがって、各コイル長 L ,

C1

L は、コイルのピッチ（隣り合うコイル部分同士の間隔) pやコイルの最大外径 Rを適

S1 1 宜変更することによって調整することができる。その一例として、定格電力 65 [W]のハロゲン電球 3に用いられるものの場合、その一重巻きのコイルのピッチ pは、中央フイラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22の!ヽずれ【こお!/ヽても 0. 05 [ mn！]〜 0. 07 [mm]の範囲に設定されている。また、その一重巻きのコイルの最大外径 Rは、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22のいずれ

1

においても 0. 5 [mm]〜l. 2 [mm]の範囲に設定されている。

[0129] また、中央フィラメント要素 19と各々の周辺フィラメント要素 20, 21, 22との間の距離 Dは、それぞれ 0. l [mn！]〜 2. 2 [mm]の範囲に設定されていることが好ましい。

1

これにより、上記従来のハロゲン電球に比べて、上記中心照度寄与領域内におけるフィラメント体 14の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができ、また点灯中、中央フィラメント要素 19と周辺フィラメント要素 20, 21, 22との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素 19や周辺フイラメント要素 20, 21, 22が断線するのを防止することができる。一方、距離 Dが 0. 1 [

1 mm]未満の場合、点灯中、中央フィラメント要素 19と周辺フィラメント要素 20, 21, 2 2との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素 19や周辺フィラメント要素 20, 21, 22が断線するおそれがある。また、距離 Dが 2. 2 [mm]

1

を超える場合、上記従来のハロゲン電球に比べて、中心照度寄与領域内におけるフイラメント体 14の密度が小さくなり、中心照度を極めて十分に高くすることができなくなったり、周辺フィラメント要素 20, 21, 22によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大したりするおそれがある。

[0130] ここで、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができるが、中心照度をより大きくするという観点力は、二重巻きコイルや三重卷きコィルに比してピッチ pを小さくすることができ、中心照度寄与領域内におけるフィラメント体 14の密度をより大きくすることができる一重巻きコイルを用いることが好ましい。

[0131] 次に、中央フィラメント要素 19のコイル長を L [mm]、周辺フィラメント要素 20, 21

C1

, 22のコイル長を L [mm]とした場合、 0. 2≤L /L ≤0. 9なる関係式を満たす

SI SI C1

ように規定した理由につ、て説明する。

まず、上記した定格電力 65 [W]の反射鏡付きハロゲン電球 1について、中央フイラメント要素 19のコイル長 L 、および周辺フィラメント要素 20, 21, 22のコイル長 L を

Cl S1 表 2に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ 5本ずつ作製した。そして、各々作製したものを定格電力で点灯させ、そのビーム角（度)および中心照度 [lx]を調べたところ、表 2および図 18 (L /L とビーム角との関係）に示すとおりの結果が得られ

SI C1

た。また、代表的な配光曲線として L /L =0. 9の場合のものを図 19に、 L /L

SI Cl SI C

=0. 6の場合のものを図 20にそれぞれ示した。

[0132] なお、作製した各サンプルにおいて、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22ίま!ヽずれも一重巻きコィノレ力らなり、そのピッチ p力^). 05 [mm]〜0 . 07 [mm] ,最大外径 Rが 0. 65 [mm]のものを用いた。また、距離 Dは 1. 5 [mm]

1 1

である。

また、表 2中、「ビーム角」は 5本のサンプルの平均値を示す。ビーム角は現在巿販されているものの主流である 10度 (許容範囲： 7. 5度〜 12. 5度）を評価基準とした。

[0133] さらに、「中心照度」は 5本のサンプルの平均値を示す。現在、市販されているビーム角 10度の定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V] )の反射鏡付きハロゲン電球 (以下、「従来品」という）では、その中心照度が例えば 6500 [cd]である。そこで、評価基準としては、市場からの要望等を考慮し、従来品の中心照度 (6500[lx]、中心光度換算で 6500[cd])に対して約 10%増し、つまり 7200[lx] (中心光度換算で 7200[cd ])以上を評価基準とした。

[0134] [表 2]

[0135] 表 2から明らかなように、 0. 2≤L ZL ≤0. 9なる関係式を満たす場合、例えば L

SI C1

L = (0. 2, 0. 3， 0. 4， 0. 5， 0. 6， 0. 7, 0. 8， 0. 9)の場合、その中心照度

SI C1

は従来品の中心照度（6500 [lx]、中心光度換算で 6500 [cd])を越える 8500 [lx] ( 中心光度換算で 8500[cd])以上であり、し力もそのビーム角は 7. 5度〜 12. 5度の範囲にあり、いずれも上記した評価基準を満たすことがわ力つた。このことは図 19および図 20に示す配光曲線からも明らかであり、照射面における中心部分の照度は高く、照射光がその中心部分の周辺領域へ広がっていない。一方、 L /L >0. 9な

SI C1 る関係式を満たす場合、例えば L /L = (1. 0)の場合、その中心照度は従来品の中心照度 (6500[lx]、中心光度換算で 6500[cd])を越えており上記した評価基準を満足するものの、そのビーム角は 13. 0度であって上記した評価基準を満たさないことがわ力つた。また、 L ZL < 0. 2なる関係式を満たす場合、例えば L /L =

SI CI S C

(0, 0. 1)の場合、そのビーム角は 7. 5度であって上記した評価基準を満足するものの、その中心照度は上記した評価基準を満たさないことがわ力つた。このような結果となった理由については次のように考えられる。 L /L ≤0. 9なる関係式を満たし、

SI C1

中央フィラメント要素 19のコイル長 L を周辺フィラメント要素 20， 21, 22のコイル長

C1

L に対して適度な範囲で相対的に長くすることにより、照射面における中心部分の

S1

周辺領域の照度の増減に大きく寄与する周辺フィラメント要素 20, 21, 22のコイル長 L を適度に短くすることができる一方、その分、照射面における中心部分の照度（

S1

中心照度）の増減に大きく寄与する中央フィラメント要素 19のコイル長 L をできるだ

C1

け長くすることができる。その結果、第一に、周辺フィラメント要素 20, 21, 22による照射面の中心部分に対する照度の増大への寄与を残しつつ、照射面における中心部分の周辺領域の照度を可能な限り低減することができる。第二に、中央フィラメント要素 19のコイル長 L の増大によって照射面の中心部分への照度を一層増大させる

C1

ことができる。そして、これらの結果が重なり合って図 19および図 20に示すような良好な配光曲線が得られたと考えられる。し力しながら、 L /L く 0. 2なる関係式を

SI C1

満たしてしまうと、中央フィラメント要素 19のコイル長 L は長くなるものの、反射鏡 2

C1

内における中心照度寄与領域力外れる部分も多くなる上、中央フィラメント要素 19 のコイル長 L に対する周辺フィラメント要素 20, 21, 22のコイル長 L の相対的な長

Cl S1 さがあまりにも小さくなりすぎ、周辺フィラメント要素 20, 21, 22を設置した効果が著しく減ってしまったと考えられる。一方、 L ZL >0. 9なる関係式を満たす場合で

SI C1

は、中央フィラメント要素 19のコィノレ長 Lが周辺フィラメント要素 20， 21, 22のコィノレ

c

長 L に対して相対的に十分長くないので、周辺フィラメント要素 20, 21, 22によって

S1

照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大してしまい、所望のビーム角が得られなかったと考えられる。

したがって、中央フィラメント要素 19のコイル長を L [mm]、周辺フィラメント要素 2

C1

0, 21, 22のコイル長を L [mm]とした場合、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22の両者の寄与によって中心照度を増大させつつ、所望のビーム角（狭角）を得て良好な配光特性を実現するために、 0. 2≤L /L ≤0. 9なる

SI C1

関係式を満たすように、すなわち、（L /L )の値が 0. 2以上 0. 9以下となるように

SI C1

すべきことがわかった。

[0137] 以上のとおり本発明の第 5の実施の形態に力かる反射鏡付きハロゲン電球 1の構成によれば、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素 20, 21, 22による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することがでさる。

(実施の形態 6)

次に、本発明の第 6の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第 5の実施の形態である定格電力 65 [W]の反射鏡付きハロゲン電球 1が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有して、る。

[0138] このような本発明の第 6の実施の形態に力かる照明装置の構成によれば、中心照度が高ぐ狭いビーム角で良好な配光特性を実現することができる照明装置を提供することができる。

(実施の形態 7)

次に、本発明の第 7の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第 5の実施の形態である定格電力 65 [W]の反射鏡付きハロゲン電球 1に用いられて、るハロゲン電球 3と、このノ、ロゲン電球 3の封止部 12側の端部に取り付け可能な公知の種々の口金、例えば E 形の口金（図示せず)とを備えた構成を有するハロゲン電球が、当該照明装置内に備えられた反射鏡部に取り付けられてなる。

[0139] なお、反射鏡部は、その反射面が回転楕円面または回転放物面等力なり、照明器具に固定されて取り替え不可能なものであってもよぐ使用用途等に合わせて取り替え可能なものであってもよ、。

このような本発明の第 7の実施の形態に力かるハロゲン電球の構成によれば、上記した本発明の第 5の実施の形態である反射鏡付きハロゲン電球 1と同様に、中央フィラメント要素 19および周辺フィラメント要素 20, 21, 22の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素 20, 21, 22による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することができる。

[0140] そして、上記した本発明の第 3の実施の形態である照明装置と同様に、中心照度が高ぐ狭いビーム角で良好な配光特性を実現することができる照明装置を提供することがでさる。

なお、上記各実施の形態では、 3つの周辺フィラメント要素 20, 21, 22を略正三角形を形成するように配列した場合について説明した力これ以外に、 4つの周辺フィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、 5つの周辺フィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、 6つの周辺フィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。

[0141] また、上記各実施の形態では、定格電力 65 [W]のハロゲン電球 3を用いた場合について説明したが、これに限らず、例えば定格電力 20[W]〜150[W]のハロゲン電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。

また、上記各実施の形態では、ハロゲン電球 3におけるガラスバルブ 13の形状としてチップオフ部 10、略円筒状の発光部 11および封止部 12がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明したが、これに限らずチップオフ部 (場合によっては無い場合もある）、略球状または略回転楕円体状の発光部および封止部が順次連なって形成されたガラスバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略球状または略回転楕円体状の発光部、縮径部および封止部が順次連なつて形成されたガラスバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略球状または略回転楕円体状の発光部、縮径部、円筒部および封止部が順次連なって形成されたガラスバルブ等の公知の種々の形状のガラスバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。

[0142] また、上記各実施の形態では、ハロゲン電球 3を用いた場合について説明したが、この種のハロゲン電球 3に代えて公知の種々の白熱電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができるものである。

以下、本発明の最良な実施の形態について、それぞれ図面を用いて説明する。

(実施の形態 8)

図 21に示すように、本発明の第 8の実施の形態である定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V])のハロゲン電球 31は、石英ガラスや硬質ガラス等力もなるバルブ 32と、後述するバルブ 32の封止部 40側に公知の接着剤 33によって固着された例えば E形の口金 34とを備えている。

[0143] バルブ 32には、封止切りの残痕であるチップオフ部 36、略回転楕円体形状の発光部 37、縮径部 38、略円筒状の筒部 39および公知のピンチシール法によって形成された封止部 40がそれぞれ順次連なるように形成されて!、る。このバルブの外面のうち、チップオフ部 36、発光部 37および縮径部 38の外面には、可視光透過赤外線反射膜 41が形成されている。

[0144] なお、ここで言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な回転楕円体形状力ずれてしまう場合も含むことを意味して、る。

発光部 37内には、フィラメント体 42が配置されているとともに、ハロゲン物質と希ガス、またはハロゲン物質と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されて、る。

[0145] フィラメント体 42の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線 43の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線 43の他端部は、封止部 40に封止されているモリブデン製の金属箔 44を介して外部リード線 45の一端部に接続されている。外部リード線 45の他端部は、バルブ 32の外部に導出しており、口金 34の端子部分 35 a, 35bにそれぞれ電気的に接続されている。

[0146] フィラメント体 42は、図 22および図 23に示すように、 3つのフィラメント要素 46, 47, 48を有している。これらのフィラメント要素 46, 47, 48は、いずれもタングステン製であって、直線状に伸びた円筒状の一重巻きコイル力なり、各々が電気的に直列に接続されている。この一重巻きコイルを構成しているタングステン線の線径は 0. 015 [mm]〜0. 100[mm]、例えば 0. 050[mm]である。

[0147] なお、図 22および図 23では、フィラメント要素 46, 47, 48をそれぞれ模式的に円柱体として描いている。

また、これら 3つのフィラメント要素 46, 47, 48は、図 23に示すように、その長手方向の中心軸 b2, c2, d2がバルブ 32の長手方向の中心軸 Xと略平行であり、かつバ

2

ルブ 32の長手方向の中心軸 Xを囲むように林立した状態であって、各々の長手方

2

向の中心軸 b2, c2, d2とバルブ 32の長手方向の中心軸 Xに対して垂直な任意の

2

平面 Pとが交わる交点をそれぞれ結んだ際、バルブ 32の長手方向の中心軸 X上の

2 2 点を重心（図心）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、ある一つのフィラメント要素 46 (47または 48)とこれと隣り合う二つのフィラメント要素 47, 48 (46, 48または 46, 47)との間の距離 Dはそれぞれ略等しぐかつ各フィラメント要

3

素 46， 47, 48とバルブ 32の長手方向の中心軸 Xとの間の距離 Dもそれぞれ略等

2 4

しいことを意味している。

[0148] なお、ここで言う「略平行」および「略正三角形」とは、フィラメント体 42の組立工程やバルブ 32とフィラメント体 42との組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しぐ実用上、完全な平行からずれた位置関係、および完全な正三角形からずれた形状となり得る場合があり、その場合も含むことを意味している。距離 D

3および距離 D

4力 ^略等しい」もこれと同様である。

[0149] このようなフィラメント体 42は、各フィラメント要素が外径 (最大外径) r [mm]を有する一つの円柱体内に収まり、この円柱体を、仮想的に各フィラメント要素 46, 47, 48 を一体ィ匕した 1つのフィラメントとしてみなすことができる。そうした場合において、ノルブ 32のうち、フィラメント体 42が位置している部分の最大内径を R (図 21参照） [m

2

m]、 1つのフィラメントとみなしたフィラメント体 42の最大外径 [mm]としたとき、後述する理由により、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たすように設定されている

1 2

[0150] その際、個々のフィラメント要素 46， 47, 48の最大外径 rおよびコイル長 L は、各

0 S2 フィラメント要素 46, 47, 48から照射面へ照射される照度が一様になるようにするために、最大外径 rおよびコイル長 L のうちの少なくとも一方の寸法を同じ大きさにす

0 S2

ることが好ましぐいずれの寸法も同じ大きさにすることがさらに好ましい。もっとも、その最大外径 rおよびコイル長 L は、フィラメント要素の製造工程における加工ばらつ

0 S2

きによって、個々のフィラメント要素 46, 47, 48間でばらつく場合がある。

[0151] また、各フィラメント要素 46, 47, 48の端のうち、封止部 40とは反対側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素 4 6, 47, 48によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることがでさる。

ここで、最大外径 rは、各フィラメント要素 46, 47, 48の最大外径 rと隣り合う二つ

1 0

のフィラメント要素の間の距離 D (または上記距離 D )を適宜変更することによって調

3 4

整することができる。また、一般的に、フィラメント体 42のコイルを構成するタンダステン線の長さはハロゲン電球の定格電力に応じて決定される。一例として、定格電力 6 5 [W]のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の長さは例えば 420 [mm] 〜480 [mm]、定格電力 20 [W]のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の長さは例えば 250 [mm]〜300 [mm]、定格電力 100 [W]のハロゲン電球に用いられるもののタングステン線の長さは例えば 540 [mm]〜620 [mm]である。したがつて、各フィラメント要素 46, 47, 48の最大外径 rは、各フィラメント要素 46, 47, 48の

0

コイル長 L や、コイルのピッチ（隣り合うコイル部分同士の間隔）を適宜変更すること

S2

によって調整することができる。一例として、定格電力 65 [W]のハロゲン電球に用いられるものの場合、図 8および図 9に示すように、フィラメント体 42が同寸法の一重卷きコイルからなる 3つのフィラメント要素 46, 47, 48力構成されているとして、コイル長 L は 4. 0[mn！]〜 6. 7 [mm]の範囲に設定されている。また、コイルのピッチは、

S2

0. 05 [mm]〜0. 07 [mm]の範囲に設定されている。

[0152] ここで、フィラメント要素 46, 47, 48を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができる。

次に、バルブ 32のうち、フィラメント体 42が位置している部分の最大内径を R [mm

2

1、フィラメント体 42の最大外径 [mm]とした場合、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関

1 1 2

係式を満たすように規定した理由につ、て説明する。

[0153] まず、上記した定格電力 65 [W]のハロゲン電球 31において、バルブ 32のうち、フイラメント体 42が位置している部分の最大内径 Rを 12mmと一定にし、フィラメント体 42の最大外径 r [mm]を、隣り合う二つのフィラメント要素の間の距離 Dを適宜変え

1 3 ることによって表 3に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ 10本ずつ作製した。そして、各々作製したものを定格電力で点灯させ、 3500時間点灯経過時までと 400 0時間点灯経過時までとにフィラメント体 42が断線したものの本数、およびフィラメント体 42が断線しなかったもののうち、 4000時間点灯経過時においてバルブ 32の内面に黒ィ匕が発生したものの本数についてそれぞれ調べたところ、同じく表 3に示すとおりの結果が得られた。

[0154] なお、表 3中、「断線の有無」欄において、分母が全サンプル数を、分子が全サンプル数のうちフィラメント体 42が断線したものの本数をそれぞれ示している。また、「黒化の有無」欄についても、分母が全サンプル数のうち断線しなカゝつたものの数を、分子が断線しなかったサンプル数のうちバルブ 32の内面に黒化が発生したものの本数をそれぞれ示している。ただし、黒化の判定は、目視においてバルブ 32の内面に黒い着色物が付着していることを確認できた場合を「黒ィ匕有り」と判定している。この黒い着色物は、フィラメント体 42の構成材料であるタングステンが点灯中に蒸発し、付着したものである。

[0155] また、点灯方法としては、 5. 5時間点灯、 0. 5時間消灯を 1サイクルとしてこれを繰り返した。「点灯経過時間」とはその点灯時間の累積時間である。

また、作製した各サンプルにおいて、フィラメント要素 46, 47, 48はいずれも同じ形状、同じ寸法の一重巻きコイルからなり、そのピッチ pが 0. 05 [mm]〜0. 07 [mm] , 最大外径 rが 0. 65 [mm] ,コイル長 L が 5. 4 [mm]である。

0 S2

[0156] [表 3]

最大最大内径 3500綱点«¾¾時 4000 点! tlBJ時 r/R 評価 r [mm] R [mm] 赚の有無断線の有無黒化の有無

0. 20 2. 40 12 2/10 8/10 0/2 不良

0. 25 3. 00 12 0/10 2/10 0/8 良好

0. 35 4. 20 12 0/10 0/10 0/10 極良好

0. 50 6. 00 12 0/10 0/10 0/10 極良好

0. 75 9. 00 12 0/10 0/10 0/10 極良好

0. 80 9. 60 12 0/10 0/10 10/10 不良

[0157] 表 3から明らかなように、 0.25≤r /R≤0.75なる関係式を満たす場合、例えば

1 2

r/R二（0.25, 0.35， 0.50， 0.75)の場合、 Vヽずれのサンプノレ【こつヽても 350

1 2

0時間点灯経過時までにフィラメント体 42が断線したものはなぐまた 4000時間点灯経過時までにバルブ 32の内面に黒ィ匕が発生したものもな力つた。特に、 0.35≤r /R≤0.75なる関係式を満たす場合、例えば r /R =(0.35, 0.50, 0.75)の

2 1 2

場合、 V、ずれのサンプルにつ!/ヽても 4000時間点灯経過時までにフィラメント体 42が断線したものはなかった。

[0158] 一方、 0.25 >r /Rなる関係式を満たす場合、例えば r /R = (0.20)の場合、

1 2 1 2

10本中 8本のサンプルは 4000時間点灯経過時までにフィラメント体 42が断線してしまったが、断線せずに残った 2本のサンプルはいずれもバルブ 32の内面に黒化が発生していな力つた。また、 r /R >0.75なる関係式を満たす場合、例えば r /R =

1 2 1 2

(0.80)の場合、 10本中全サンプルにおいて 4000時間点灯経過時までにフィラメント体 42が断線したものはな力つたものの、 10本中全てのものにおいてバルブ 32の内面に黒化が発生していた。

[0159] なお、断線した場所は、いずれのサンプルもフィラメント要素 46， 47, 48の中央付近であった。

このような結果となった理由につヽては次のように考えられる。

つまり、 0.25〉r /Rなる関係式を満たす場合、ノレブ 32とフィラメント体 42との

1 2

間の隙間が大きくなり、点灯中、バルブ 32とフィラメント体 42との間で発生する対流層が厚くなる。その結果、点灯中に蒸発したフィラメント体 42の構成材料であるタンダステンの移動速度が速くなり、それに応じてタングステンの蒸発量が増加する。したがって、フィラメント体 42を構成するコイルのタングステン線（以下、単に「タンダステン線」という）がこのタングステンの蒸発によって細り、断線に至ったと考えられる。一方、 r ZR >0. 75なる関係式を満たす場合、バルブ 32とフィラメント体 42との間の

1 2

隙間は小さくなるものの、ノレブ 32がフィラメント体 42に近接しすぎて、点灯中、バルブの温度がかなり高温になる。そして、逆に高温となったノレブ 32からの輻射熱によつてフィラメント体 42の温度が異常に上昇し、フィラメント体 42の構成材料であるタンダステンの蒸発が促進されてしまい、蒸発したタングステンがバルブの内面に付着してしまったと考えられる。もっとも、後者の場合でもタングステンの蒸発によってタンダステン線が細るという現象は見られたものの、断線にまでは至っていない。これは、後者の場合、前者の場合に比して対流層が薄ぐタングステンの蒸発速度が遅いためであると考えられる。なお、今回の実験では、バルブ 32の破損は見られな力つたものの、このようにバルブ 32の内面が黒化すると熱を吸収しやすくなるので、バルブ 32の温度がさらに高温になり、バルブ 32が破損してしまうおそれがある。

[0160] これらに対して、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たす場合、ノレブ 32とフィ

1 2

ラメント体 42との間の隙間が適度に小さいので、バルブ 32とフィラメント体 42との間で発生する対流層が極めて薄くなり、その結果、点灯中に蒸発したタングステンの移動速度が遅くなり、それに応じてタングステンの蒸発量が著しく低減したためであると考えられる。し力も、バルブ 32がフィラメント体 42に近接しすぎていないので、点灯中、ノレブ 32の温度が過剰に高温となることはなぐそれ故、フィラメント体 42の温度も異常に上昇することはな力たためであると考えられる。

[0161] したがって、バルブ 32のうち、フィラメント体 42が位置している部分の最大内径を R

2

[mm] ,フィラメント体 42の最大外径を r [mm]とした場合、バルブ 32の内面が黒ィ匕するのを防止しつつ、フィラメント体 42の断線を防止し、長寿命化を図るために、 0. 2 5≤r /R≤0. 75なる関係式を満たせばよいことがわ力つた。特に、一層の長寿命

1 2

化を図るために、 0. 35≤r ZR≤0. 75なる関係式を満たせばよいことがわ力つた。

1 2

[0162] 以上のとおり本発明の第 8の実施の形態に力かるハロゲン電球 31の構成によれば、ノレブ 32とフィラメント体 42との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フィラメント体 42の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体 42を構成するコイルのタングステン線が細って断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ 32とフイラメント体 42との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、バルブ 32とフィラメント体 42とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、ノレブ 32が破損したり、フィラメント体 42の構成材料であるタングステンの過剰な蒸発によってバルブ 3 2の内面が黒ィ匕したりするのを防止することができる。

[0163] なお、上記第 8の実施の形態では、 3つのフィラメント要素 46, 47, 48を略正三角形を形成するように配列した場合について説明した力これ以外に、 4つのフィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、 5つのフィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、 6つのフィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、このとき必要に応じて各フィラメント要素で囲まれた空間内に別のフィラメント要素を、例えばそのフィラメント要素と同形状、同寸法のもの、または異なる形状、異なる寸法のものをバルブ 2の長手方向の中心軸 X上に略位置するように配置したフィラメント体を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる

[0164] また、上記第 8の実施の形態では、バルブ 32の形状としてチップオフ部 36、略回転楕円体形状の発光部 37、縮径部 38、筒部 39および封止部 40がそれぞれ順次連なつて形成されたものを用いた場合について説明した力これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものち用いることがでさる。

[0165] さらに、上記第 8の実施の形態では、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸 b2, c2, d2に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイル力もなるフィラメント要素 46, 47, 48を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなぐ例えば図 24に示すように、長手方向の中心軸 b2, c2, d2に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイル力なるフィラメント要素 49, 50, 5 1を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。図 24に示す例でも、各フィラメント要素 49, 50, 51は、バルブ 32の長手方向の中心軸 X上の点を中心

2

とし、かつ各フィラメント要素 49, 50, 51に外接する円の直径を最大外径 rとする円柱体内に収めることができる。図 24に示すような外形形状を有するフィラメント要素 4 9, 50, 51から構成されたフィラメント体 52でもこのようにしてその最大外径 rを決定することができる。

(実施の形態 9)

次に、図 25に示すように、本発明の第 9の実施の形態である定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [ V] )のハロゲン電球 53は、主にスポットライト等の一般照明用として使用されている公知の照明装置 54の反射鏡部 55内に組み込まれるものであって、石英ガラスや硬質ガラス等力もなるバルブ 56と、このノレブ 56の後述する封止部 66側に公知の接着剤（図示せず）によって固着された例えば E形の口金（図示せず)とを備えている。

[0166] ハロゲン電球 53のバルブ 56の長手方向の中心軸 Xと反射鏡部 55の光軸 Yとは、

3 3 略同一軸上に位置して!/、る。

照明装置 54は、前面の開口部 57から光が照射され、かつ内部に上記反射鏡部 55 とハロゲン電球 53の口金が取り付けられる受け具（図示せず）とが収納されて、る円筒状の照明器具 58を有している。

[0167] 反射鏡部 55には、前面の開口部 59に前面ガラス 60が取り付けられ、かつ内面に回転楕円面または回転放物面等力もなる回転体の反射面 61が形成されて!、る。この反射面 61には、必要に応じてファセットが形成されている場合がある。ノレブ 56には、封止切りの残痕であるチップオフ部 62、略回転楕円体形状の発光部 63、縮径部 64、略円筒状の筒部 65および公知のピンチシール法によって形成された封止部 66がそれぞれ順次連なるように形成されて!、る。このバルブ 56の外面のうち、発光部 63および縮径部 64の外面には、可視光透過赤外線反射膜 67が形成されている。

[0168] なお、ここで言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な回転楕円体形状力ずれてしまう場合も含むことを意味して、る。

発光部 63内には、フィラメント体 68が配置されているとともに、ハロゲン物質と希ガス、またはハロゲン物資と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されて、る。

[0169] フィラメント体 68の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線 69の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線 69の他端部は、封止部 66に封止されているモリブデン製の金属箔（図示せず)を介して外部リード線（図示せず)の一端部に接続されている。外部リード線の他端部は、バルブ 56の外部に導出しており、口金の端子部分にそれぞれ電気的に接続されている。

[0170] フィラメント体 68は、図 26および図 27に示すように、 1つの中央フィラメント要素 70 と 3つの周辺フィラメント要素 71, 72, 73と力も構成されている。これら中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要素 71, 72, 73は、いずれもタングステン製であつて、直線状に円筒状の伸びた一重巻きコイル力なり、各々が電気的に直列に接続されている。この一重巻きコイルを構成しているタングステン線の線径は 0. 015 [mm ]〜0. 100[mm]、例えば 0. 050[mm]である。

[0171] なお、図 26および図 27では、中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要素 7 1, 72, 73をそれぞれ模式的に円柱体として描いている。

中央フィラメント要素 70は、このハロゲン電球 53が照明装置 54の反射鏡部 55内に組み込まれた際、その長手方向の中心軸 a3が反射鏡部 55の光軸 Y上に略位置す

3

る。具体的に、中央フィラメント要素 70は、その長手方向の中心軸 a3がバルブ 56の長手方向の中心軸 X上に略位置するように配置されている。そして、ハロゲン電球 5

3

3が反射鏡部 55内に組み込まれた際、バルブ 56の長手方向の中心軸 Xが反射鏡部 55の光軸 Y上に略位置するので、結果的に中央フィラメント要素 70の長手方向

3

の中心軸 a3が反射鏡部 55の光軸 Υ上に略位置するようになる。

3

[0172] なお、ここで言う「略位置する」とは、理想的には中心軸 a3がバルブ 56の長手方向の中心軸 X上に完全に位置していることが好ましいが、製造工程における位置合わ

3

せ精度のばらつきによって実用上、中心軸 a3が中心軸 Xからずれ、結果的に光軸 Y

3

3に対してもずれる場合がある力その場合も含むことを意味している。もちろん、組み込む照明装置の種類によっても中心軸 a3が光軸 Y上からずれる場合があり、その場

3

合も含むことを意味して、る。

[0173] 周辺フィラメント要素 71, 72, 73は、中央フィラメント要素 70の周りに、その長手方向の中心軸 b3, c3, d3が中央フィラメント要素 70の長手方向の中心軸 a3と略平行になるように配置されている。また、これら 3つの周辺フィラメント要素 71, 72, 73は、図 27に示すように、各々の長手方向の中心軸 b3, c3, d3と中央フィラメント要素 70 の長手方向の中心軸 a3に対して垂直な任意の平面 Pとが交わる交点をそれぞれ結

3

んだ際、中央フィラメント要素の長手方向の中心軸 a3上の点を重心（図心）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、中央フィラメント要素 70と各々の周辺フィラメント要素 71, 72, 73との間の距離 Dは全て略等しぐかつある一つの周

5

辺フィラメント要素 71 (72または 73)とこれと隣り合う二つの周辺フィラメント要素 72, 73 (71, 73または 71, 72)との間の距離 Dはそれぞれ略等しいことを意味している。

6

[0174] なお、ここで言う「略平行」および「略正三角形」とは、フィラメント体 68の組立工程やバルブ 56とフィラメント体 68との組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しぐ実用上、完全な平行からずれた位置関係、および完全な正三角形からずれた形状となり得る場合があり、その場合も含むことを意味している。距離 Dおよび距離 D力 ^略等しい」もこれと同様で

5 6

ある。

[0175] また、中央フィラメント要素 70は、図 26に示すように反射面 61を形成している回転体の焦点 Fの位置を含み、かつ中央フィラメント要素 70の中心軸 a3上にある中心点

2

Aが上記焦点 Fの位置よりも反射鏡部 55における光を照射する開口部 59とは反対

3 2

側に位置するように配置されている。また、周辺フィラメント要素 71, 72, 73もこれに準じており、各周辺フィラメント要素 71, 72, 73はそれぞれ反射鏡部 55内の後述する点 F , F , F (図 26では、点 F , F のみを図示する）の位置を含み、かつ各周 b3 c3 d3 b3 c3

辺フイラメン卜要素 71， 72, 73の中心軸 b3， c3， d3上にある中心点 B， C， D (図 2

3 3 3

6では、点 B , Cのみを図示する）が上記点 F , F , F の位置よりも開口部 59とは

3 3 b3 c3 d3

反対側に位置するように配置されている。ただし、点 F , F , F は、反射面 61を形 b3 c3 d3

成している回転体の焦点 Fの位置を含むとともに反射鏡部 55の光軸 Yに対して垂

2 3

直に交わる平面 Qと、中心軸 b3, c3, d3との交点をそれぞれ示す。一例として、焦

3

点 Fと中心点 Aとの間の距離は 2. 35 [mm]であり、点 F ， F ， F と中心点 B， C

2 3 b3 c3 d3 3 3

， Dとの間の距離はそれぞれ 1. 21 [mm]である。このように中央フィラメント要素 70

3

および周辺フィラメント要素 71， 72, 73を、中央フィラメント要素 70の中心点 Aおよ

3 び周辺フィラメント要素 71, 72, 73の中心点 B , C , Dが反射鏡部 55の反射面 61

3 3 3

の焦点 Fに対して、開口部 59とは反対側に位置するように配置することにより、反射

2

鏡部 55内における中心照度に寄与する領域、すなわち焦点 Fを含むその近傍領域

2

(以下、単に「中心照度寄与領域」という）内でのフィラメント体 68の密度を大きくすることができ、中心照度を高めることができる。

[0176] このようなフィラメント体 68は、中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要素 7 1, 72, 73が外径（最大外径) r [mm]を有する一つの円柱体内に収まり、この円柱

3

体を、仮想的に中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要素 71, 72, 73を一体ィ匕した 1つのフィラメントとしてみなすことができる。そうした場合において、バルブ 5 6のうち、フィラメント体 68が位置している部分の最大内径を R (図 25参照） [mm]、 1

3

つのフィラメントとみなしたフィラメント体 68の最大外径 ¾: [mm]としたとき、バルブ 5

3

6の内面が黒ィ匕するのを防止しつつ、フィラメント体 68の断線を防止し、長寿命化を図るために、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たすように設定されている。特

3 3

に、一層の長寿命化を図るために、 0. 35≤r /R≤0. 75なる関係式を満たすよう

3 3

に設定されて、ることが好まし、。

[0177] つまり、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たす場合、バルブ 56とフィラメント

3 3

体 68との間の隙間が適度に小さいので、バルブ 56とフィラメント体 68との間で発生する対流層を極めて薄くすることができる。その結果、フィラメント体 68の構成材料であって、点灯中に蒸発したタングステンの移動速度を遅くすることができ、それに応じてタングステンの蒸発量を著しく低減することができるので、フィラメント体 68を構成するコイルのタングステン線がそのタングステンの蒸発によって細り、断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ 56がフィラメント体 68 に近接しすぎていないので、点灯中、バルブ 56の温度の異常な上昇に伴ってフイラメント体 68の温度が過度に上昇することはな!/、ので、これに起因してフィラメント体 68 の構成材料であるタングステンの蒸発量が促進され、蒸発したタングステンがバルブ 56の内面に付着し、黒ィ匕するのを防止することができる。一方、 0. 25 >r /Rなる

3 3 関係式を満たす場合、バルブ 56とフィラメント体 68との間の隙間が大きくなり、点灯中、ノレブ 56とフィラメント体 68との間で発生する対流層が厚くなる。その結果、点灯中に蒸発したフィラメント体 68の構成材料であるタングステンの移動速度が速くなり、それに応じてタングステンの蒸発量が増加し、フィラメント体 68を構成するコイルのタングステン線カこのタングステンの蒸発によって細り、断線に至ってしまう。 r /R

3

>0. 75なる関係式を満たす場合、バルブ 56とフィラメント体 68との間の隙間は小さ

3

くなるものの、バルブ 56がフィラメント体 68に近接しすぎて、点灯中、バルブ 56の温度がかなり高温になる。そして、逆に高温となったバルブ 56からの輻射熱によってフイラメント体 68の温度が過度に上昇し、フィラメント体 68の構成材料であるタンダステンの蒸発が促進されてしまい、蒸発したタングステンがバルブ 56の内面に付着して黒化を招いてしまう。場合によっては、バルブ 56の内面の黒化によってバルブ 56の温度がさらに高温となり、バルブ 56が破損してしまうおそれがある。

[0178] 最大外径 rは、中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要素 71, 72, 73の最

3

大外径 rと隣り合う二つのフィラメント要素の間の距離 D (または上記距離 D )を適宜

0 6 5 変更することによって調整することができる。また、中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要素 71, 72, 73の最大外径 rは、中央フィラメント要素 70のコイル長 L

0 C3 および周辺フィラメント要素 71, 72, 73のコイル長 L や、コイルのピッチを適宜変更

S3

すること〖こよって調整することができる。

[0179] ここで、中央フィラメント要素 70のコイル長 L 、および周辺フィラメント要素 71, 72

C3

, 73のコイル長 L は、いずれも同じ長さであってもよい。その際、例えば定格電力 6 5 [W]のハロゲン電球用の場合で、コイル長 L およびコイル長 L は 3. 0[mm]〜5

C3 S3

. 0 [mm]の範囲内に設定されていることが好ましい。また、各々の周辺フィラメント要素 71, 72, 73のコイル長 L は全て同じであるものの、コイル長 L とコイル長 L とは

S3 C3 S3 異なっていてもよい。その際、例えば定格電力 65 [W]のハロゲン電球用の場合で、コイル長 L が 3. 5 [mm]〜15. 0 [mm]の範囲内に、コイル長 L が 1. 5 [mm]〜4

C3 S3

. 5 [mm]の範囲内にそれぞれ設定されていることが好ましい。さらに、コイル長 L と

C3 コイル長 L とは異なり、かつ各々の周辺フィラメント要素 71, 72, 73のコイル長 L も

S3 S3 それぞれ異なっていてもよい。その際、例えば定格電力 65 [W]のハロゲン電球用の場合で、コイル長 L が 3. 5 [mm]〜 15. 0 [mm]の範囲内に設定され、コイル長 L

C3 S3 がいずれも 1. 5 [mm]〜4. 5 [mm]の範囲内でそれぞれ異なるように設定されていることが好ましい。一重巻きのコイルのピッチは、中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要素 71, 72, 73の!ヽずれ【こお!ヽても 0. 05 [mn！]〜 0. 07[mm]の範囲に設定されている。

[0180] しかしながら、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たす場合において、個々の

3 3

周辺フィラメント要素 71, 72, 73の最大外径 rおよびコイル長 L は、各周辺フィラメ

0 S3

ント要素 71, 72, 73から照射面へ照射される照度が一様になるようにするという観点から、最大外径 rおよびコイル長 L のうちの少なくとも一方の寸法を同じ大きさにす

0 S3

ることが好ましぐいずれの寸法も同じ大きさにすることがさらに好ましい。もっとも、その最大外径 rおよびコイル長 L は、周辺フィラメント要素 71, 72, 73の製造工程に

0 S3

おける加工ばらつきによって、個々の周辺フィラメント要素 71, 72, 73間でばらつく場合がある。

[0181] また、各フィラメント要素 70, 71, 72, 73の端のうち、開口部 59側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素 70, 7 1, 72, 73によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることがでさる。

さらに、中央フィラメント要素 70のコイル長 L [mm]、および周辺フィラメント要素 7

C3

1, 72, 73のコイル長 L [mm]は、中央フィラメント要素 70および周辺フィラメント要

S3

素 71, 72, 73の両者の寄与によって中心照度を増大させつつ、所望のビーム角（狭角、例えば 10度であって、その許容範囲が 7. 5度〜 12. 5度である）を得て良好な配光特性を実現するために、 0. 2≤L /L ≤0. 9なる関係式を満たすことが好ま

S3 C3

しい。ただし、この場合、各周辺フィラメント要素 71， 72, 73のコイル長 L はそれぞ

S3 れ略等しい。もちろん、「略等しい」とは、上記と同様にコイルの製造工程上におけるばらつきによって、各々のコイル長 L がばらつく場合も含むことを意味している。

S3

つまり、 L ZL ≤0. 9なる関係式を満たす場合、中央フィラメント要素 70のコイル

S3 C3

長 L を周辺フィラメント要素 71, 72, 73のコイル長 L に対して適度な範囲で相対

C3 S3

的に長くすることができ、照射面における中心部分の周辺領域の照度の増減に大きく寄与する周辺フィラメント要素 71, 72, 73のコイル長 L を適度に短くすることがで

S3

きる一方、その分、照射面における中心部分の照度（中心照度)の増減に大きく寄与する中央フィラメント要素 70のコイル長 L をできるだけ長くすることができる。その結

C3

果、第一に、周辺フィラメント要素 71, 72, 73による照射面の中心部分に対する照度の増大への寄与を残しつつ、照射面における中心部分の周辺領域の照度を可能な限り低減することができる。第二に、中央フィラメント要素 70のコイル長 L の増大によ

C3 つて照射面の中心部分への照度を一層増大させることができる。そして、これらの結果が重なり合って良好な配光曲線を得ることができる。し力しながら、 L /L < 0. 2

S3 C3 なる関係式を満たしてしまうと、中央フィラメント要素 70のコイル長 L は長くなるもの

C3

の、反射鏡部 55内における上記中心照度寄与領域力外れる部分も多くなる上、中央フィラメント要素 70のコイル長 L に対する周辺フィラメント要素 71, 72, 73のコィ

C3

ル長 L の相対的な長さがあまりにも小さくなりすぎ、周辺フィラメント要素 71, 72, 73

S3

を設置した効果が著しく減ってしまう。また、 L ZL >0. 9なる関係式を満たす場

S3 C3

合では、中央フィラメント要素 70のコイル長 L が周辺フィラメント要素 71， 72, 73の

C3

コイル長 L に対して相対的に十分長くないので、つまり L /L ≤0. 9なる関係式

S3 S3 C3

を満たす場合に比して周辺フィラメント要素 71, 72, 73のコイル長 L がし /L ≤

S3 S3 C3

0. 9なる関係式を満たす場合に比して長くなるので、周辺フィラメント要素 71, 72, 7 3によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大してしまい、所望のビーム角、特に狭角のビーム角（例えば 10度で、その場合の許容範囲が 7. 5度〜 12 . 5度である）が得られなくなる。 [0183] また、この場合において、中央フィラメント要素 70と各々の周辺フィラメント要素 71, 72, 73との間の距離 Dは、それぞれ 0. l [mm]〜2. 2 [mm]の範囲に設定されて

5

いることが好ましい。これにより、中心照度寄与領域内におけるフィラメント体 68の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができ、また点灯中、中央フィラメント要素 70と周辺フィラメント要素 71, 72, 73との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素 70や周辺フィラメント要素 71, 72, 73 が断線するのを防止することができる。一方、距離 Dが 0. 1 [mm]未満の場合、点

5

灯中、中央フィラメント要素 70と周辺フィラメント要素 71, 72, 73との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素 70や周辺フィラメント要素 71 , 72, 73が断線するおそれがある。また、距離 Dが 2. 2 [mm]を超える場合、中心

5

照度寄与領域内におけるフィラメント体 68の密度が小さくなり、中心照度を極めて十分に高くすることができなくなったり、周辺フィラメント要素 71, 72, 73によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大したりするおそれがある。

[0184] ここで、フィラメント要素 70, 71, 72, 73を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができる。し力し、このハロゲン電球 53を照明装置 54の反射鏡部 55内に組み込んで使用した際、照射面の中心照度をより大きくするという観点からは、二重巻きコイルや三重巻きコイルに比してコイルのピッチを小さくすることができ、上記中心照度寄与領域内 (反射鏡部 55内において中心照度に寄与する領域、すなわち反射鏡部 55内の焦点位置を含むその近傍領域内）におけるフィラメント体 68の密度をより大きくすることができる一重巻きコイルを用、ることが好まし!/、。

[0185] 以上のとおり本発明の第 9の実施の形態に力かるハロゲン電球 53の構成によれば、本発明の第 8の実施の形態であるハロゲン電球と同様に、バルブ 56とフィラメント体 68との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フィラメント体 68の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体 68を構成するコイルのタングステン線が細って断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ 56とフィラメント体 68との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、バルブ 56とフィラメント体 68とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、バルブ 56が破損したり、フィラメント体 68の過剰な蒸発によってバルブ 56の内面が黒ィ匕したりするのを防止することができる。

[0186] 特に、中央フィラメント要素 70のコイル長を L [mm]、周辺フィラメント要素 71, 72

C3

, 73のコイル長を L [mm]とした場合、 0. 2≤L /L ≤0. 9なる関係式を満たす

S3 S3 C3

ことにより、照明装置 54の反射鏡部 55内に組み込まれた状態において、中央フイラメント要素 70および周辺フィラメント要素 71, 72, 73の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素 71, 72, 73による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することができる。

[0187] また、特に、中央フィラメント要素 70と各々の周辺フィラメント要素 71, 72, 73との間の距離 Dをそれぞれ 0. l [mn！]〜 2. 2[mm]の範囲に設定することにより、上記

5

中心照度寄与領域内におけるフィラメント体 68の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができるとともに、点灯中、中央フィラメント要素 70と周辺フィラメント要素 71, 72, 73との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素 70や周辺フィラメント要素 71, 72, 73が断線するのを防止することができる。

[0188] なお、上記第 9の実施の形態では、 3つの周辺フィラメント要素 71, 72, 73を略正三角形を形成するように配列した場合について説明した力これ以外に、 4つの周辺フィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、 5つの周辺フィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、 6つの周辺フィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。

[0189] また、上記第 9の実施の形態では、バルブの形状としてチップオフ部 62、略回転楕円体形状の発光部 63、縮径部 64、筒部 65および封止部 66がそれぞれ順次連なつて形成されたものを用いた場合について説明した力これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある )、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用!/、ることができる。

[0190] さらに、上記第 9の実施の形態では、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸 a3, b3, c3, d3に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイル力もなるフィラメント要素 70, 71, 72, 73を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなぐ例えば図 28に示すように、長手方向の中心軸 a3, b3, c3, d3に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイル力もなるフィラメント要素 74 , 75, 76, 77を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。図 28 に示す例でも、各フィラメント要素 74, 75, 76, 77は、バルブ 56の長手方向の中心軸 X上の点を中心とし、かつ各フィラメント要素 75, 76, 77に外接する円の直径を

3

最大外径 rとする円柱体内に収めることができる。図 28に示すような外形形状を有す

3

るフィラメント要素 74, 75, 76, 77から構成されたフィラメント体 78でもこのようにしてその最大外径 rを決定することができる。

3

(実施の形態 10)

次に、図 29に示すように、本発明の第 10の実施の形態である定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V])の反射鏡付きハロゲン電球 79は、ミラ一径 φ 力 35 [mm]〜100[

2

mm] ,例えば 50 [mm]の凹面状の反射鏡 80と、この反射鏡 80の内部に配置された本発明の第 5の実施の形態である定格電力 65 [W] (定格電圧 110[V])のハロゲン電球 31 (ただし、口金 34を除く）と、反射鏡 80の端部に取り付けられた例えば E形の口金 81とを備えている。

[0191] ハロゲン電球 31のバルブ 32の長手方向の中心軸 Xは、反射鏡 49の光軸 Yと略

4 4 一致している。

反射鏡 80は、硬質ガラスまたは石英ガラス等力なり、一端部に光を照射する開口部 82を、他端部に筒状のネック部 83をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等からなる回転体の反射面 84が形成されている。反射面 84には必要に応じてファセットを形成してもよ、。

[0192] 開口部 82には、前面ガラス 85が設けられ、かつ公知の止め金具 86によって固定されている。前面ガラス 85の固定方法としては、止め金具 86に代えて公知の接着剤（図示せず)を用いたり、止め金具 86と接着剤とを併用したりすることもできる。もっとも、前面ガラス 85は必ずしも設ける必要はない。

ネック部 83の外側には、口金 81がこのネック部 83のほぼ全体を覆うように設けられ、接着剤 87を介して固着されている。一方、ネック部 83内には、ハロゲン電球 31の封止部 40が挿入され、同じく接着剤 87を介して固着されている。

[0193] 反射面 84には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（SiO )、二酸

2

膜が形成されている。

以上のとおり本発明の第 10の実施の形態に力かる反射鏡付きハロゲン電球 79の構成によれば、本発明の第 8の実施の形態であるハロゲン電球と同様に、ノレブ 32 とフィラメント体 42との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フイラメント体 42の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体 42を構成するコイルのタングステン線が細って断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ 32とフィラメント体 42との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、バルブ 32とフィラメント体 42とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、バルブ 32が破損したり、フィラメント体 42の過剰な蒸発によってバルブ 32の内面が黒ィ匕したりするのを防止することができる。

[0194] なお、上記第 10の実施の形態では、 3つのフィラメント要素 46, 47, 48を略正三角形を形成するように配列した場合について説明した力これ以外に、 4つのフィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、 5つのフィラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、 6つのフィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、このとき必要に応じて各フィラメント要素で囲まれた空間内に別のフィラメント要素を、例えばフィラメント要素と同形状、同寸法のもの、または異なる形状、異なる寸法のものをバルブ 2の長手方向の中心軸 X上に略位置するように

4

配置させたフィラメント体を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる

[0195] また、上記第 10の実施の形態では、バルブ 32の形状としてチップオフ部 36、略回転楕円体形状の発光部 37、縮径部 38、筒部 39および封止部 40がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明した力これに限らずチップオフ部 (場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ、またはチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略円筒形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものち用いることがでさる。

[0196] さらに、上記第 10の実施の形態でも、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸 b3, c3, d3に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイル力もなるフィラメント要素 46, 47, 48を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなぐ例えば図 24に示すように、長手方向の中心軸 b3, c3, d3に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイル力なるフィラメント要素 49, 50, 5 1を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。

(実施の形態 11)

次に、図 30に示すように、本発明の第 11の実施の形態である定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V])の反射鏡付きハロゲン電球 88は、ミラ一径 φ 力 35 [mm]〜100[

3

mm] ,例えば 50[mm]の凹面状の反射鏡 89と、この反射鏡 89の内部に配置されたノ、ロゲン電球 90と、反射鏡 89の端部に取り付けられた例えば E形の口金 91とを備えている。

[0197] ハロゲン電球 90の後述するバルブ 101の長手方向の中心軸 Xは、反射鏡 89の光軸 Yと略一致している。

5

反射鏡 89は、硬質ガラスまたは石英ガラス等力なり、一端部に光を照射する開口部 93を、他端部に筒状のネック部 94をそれぞれ有し、内面に回転楕円面または回転放物面等からなる回転体の反射面 95が形成されている。反射面 95には必要に応じてファセットを形成してもよ、。

[0198] 開口部 93には、前面ガラス 96が設けられ、かつ公知の止め金具（図示せず）、公知の接着剤（図示せず)またはそれらの併用によって固定されている。もっとも、前面ガラス 96は必ずしも設ける必要はな、。

ネック部 94の外側には、口金 91がこのネック部 94のほぼ半分を覆うように設けられ、接着剤 97を介して固着されている。一方、ネック部 94内には、ハロゲン電球 90の後述する封止部 100が挿入され、同じく接着剤 97を介して固着されている。

[0199] 反射面 95には、アルミニウムやクロム等の金属膜の他、二酸化ケイ素（SiO )、二酸

2

膜が形成されている。

ハロゲン電球 90は、封止切りの残痕であるチップオフ部 98、略円筒形状の発光部 99、および公知のピンチシール法によって形成された封止部 100がそれぞれ順次連なって形成された石英ガラスや硬質ガラス等力もなるバルブ 101を有して、る。バルブ 101の外面には、必要に応じて可視光透過赤外線反射膜を形成してもよ!/ヽ。

[0200] なお、ここで言う「略円筒形状」とは、完全な円筒形状の場合はもちろんのこと、ガラスの加工上のばらつきによって完全な円筒形状力ずれてしまう場合も含むことを意味している。

発光部 99内には、フィラメント体 102が設けられているとともに、ハロゲン物質と希ガスと、またはハロゲン物資と希ガスと窒素ガスとがそれぞれ所定量封入されて、る。

[0201] フィラメント体 102の両端部には、例えばタングステン製の内部リード線 103の一端部がそれぞれ接続されている。内部リード線 103の他端部は、封止部 100に封止されているモリブデン製の金属箔 104を介して外部リード線 105の一端部に接続されている。外部リード線 105の他端部は、バルブ 101の外部に導出しており、口金 91の端子部分 92a, 92bにそれぞれ電気的に接続されている。 [0202] 本実施の形態では、フィラメント体 102の構成力実施の形態 6におけるフィラメント体 68のそれと同様であるので、フィラメント体 102を、図 26および図 27を用いて説明する。

フィラメント体 102は、図 26および図 27に示すように、 1つの中央フィラメント要素 1 06と 3つの周辺フィラメント要素 107, 108, 109とから構成されている。これら中央フイラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 108, 109は、いずれもタングステン製であって、直線状に伸びた円筒状の一重巻きコイル力なり、かつ各々が電気的に直列に接続されてヽる。この一重巻きコイルを構成してヽるタングステン線の線径は、 0. 015 [mmト 0. 100[mm]、例えば 0. 050[mm]である。

[0203] 中央フィラメント要素 106は、その長手方向の中心軸 a5が反射鏡 89の光軸 Y上に

5 略位置している。

なお、ここで言う「略位置している」とは、理想的には中心軸 a5が反射鏡 89の光軸 Y上に完全に位置していることが好ましいが、製造工程における位置合わせ精度の

5

ばらつきによって実用上、中心軸 a5が反射鏡 89の光軸 Yからずれる場合があり、そ

5

の場合も含むことを意味して、る。

[0204] 周辺フィラメント要素 107, 108, 109は、中央フィラメント要素 106の周りに、その長手方向の中心軸 b5, c5, d5が中央フィラメント要素 106の長手方向の中心軸 a5と略平行になるように配置されている。また、これら 3つの周辺フィラメント要素 107, 108 , 109は、図 27に示すように、各々の長手方向の中心軸 b5, c5, d5と中央フィラメント要素 106の長手方向の中心軸 a5に対して垂直な任意の平面 Pとが交わる交点を

5

それぞれ結んだ際、中央フィラメント要素の長手方向の中心軸 a5上の点を重心（図心）とする略正三角形を形成するように配列されている。つまり、中央フィラメント要素 106と各々の周辺フィラメント要素 107, 108, 109との間の距離 Dは全て略等しぐかつある一つの周辺フィラメント要素 107 (108または 109)とこれと隣り合う二つの周辺フィラメント要素 108, 109 (107, 108または 107, 109)との間の距離 Dはそれぞ

8 れ略等し、ことを意味して、る。

[0205] なお、ここで言う「略平行」および「略正三角形」とは、フィラメント体 102の組立工程における組立て精度のばらつきによって完全に平行にし、完全な正三角形を形成することは難しぐ実用上、完全な平行からずれた位置関係、および完全な正三角形からずれた形状になり得る場合があり、その場合も含むことを意味している。距離 Dおよび距離 D力 ^略等しい」もこれと同様である。

8

[0206] また、中央フィラメント要素 106は、図 26に示すように反射面 95を形成している回転体の焦点 Fの位置を含み、かつ中央フィラメント要素 106の中心軸 a5上にある中

5

心点 Aが上記焦点 Fの位置よりも開口部 93とは反対側に位置するように配置されて

5 5

いる。また、周辺フィラメント要素 107, 108, 109もこれに準じており、各周辺フィラメント要素 107, 108, 109はそれぞれ反射鏡 89内の後述する点 F , F , F (図 26 b5 c5 d5 では、点 F , F のみを図示する）の位置を含み、かつ各周辺フィラメント要素 107, 1 b5 c5

08， 109の中心軸 b5， c5， d5上にある中心点 B， C， D (図 26では、点 B， Cの

5 5 5 5 5 みを図示する）が上記点 F , F , F の位置よりも開口部 93とは反対側に位置する b5 c5 d5

ように配置されている。ただし、点 F , F , F は、反射面 95を形成している回転体 b5 c5 d5

の焦点 Fの位置を含むとともに反射鏡 89の光軸 Yに対して垂直に交わる平面 Qと

5 5 5

、中心軸 b , c , dとの交点をそれぞれ示す。一例として、焦点 Fと中心点 Aとの間

5 5 5 5 5 の距離は 2. 35 [mm]であり、点 F , F , F と中心点 B , C , Dとの間の距離はそ b5 c5 d5 5 5 5

れぞれ 1· 20[mm]である。このように中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107， 108， 108を、中央フィラメント要素 106の中心点 Aおよび周辺フィラメ

5

ント要素 107, 108, 109の中心点 B , C , Dが反射鏡 89の反射面 95の焦点 Fに

5 5 5 5 対して開口部 93とは反対側に位置するように配置することにより、反射鏡 89内における中心照度に寄与する領域、すなわち焦点 Fを含むその近傍領域 (以下、「中心

5

照度寄与領域」という。）内でのフィラメント体 102の密度を大きくすることができ、中心照度を高めることができる。

[0207] このようなフィラメント体 102は、中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 108, 109が外径（最大外径) r [mm]を有する一つの円柱体内に収まり、こ

6

の円柱体を、仮想的に中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 10 8, 109を一体ィ匕した 1つのフィラメントとしてみなすことができる。そうした場合において、バルブ 101のうち、フィラメント体 102が位置している部分の最大内径を R [mm]

4

、 1つのフィラメントとみなしたフィラメント体 102の最大外径を r [mm]としたとき、後述する理由により、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たすように設定されている

6 4

[0208] 最大外径 rの大きさは、中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107,

6

108, 109の最大外径 rと隣り合う 2つの周辺フィラメント要素の間の距離 D (または

0 8 上記距離 D )を適宜変更することによって調整することができる。中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 108, 109の最大外径 rは、中央フィラメント

0

要素 106のコイル長 L および周辺フィラメント要素 107, 108, 109のコイル長 L や

C3 S3 、コイルのピッチを適宜変更することによって調整することができる。

[0209] ここで、中央フィラメント要素 106のコイル長 L および周辺フィラメント要素 107, 10

C5

8, 109のコイル長 L は、いずれも同じ長さであってもよい。その際、例えば定格電

S5

力 65 [W]のハロゲン電球用の場合で、コイル長 L およびコイル長 L は 3· 0[mm]

C5 S5

〜5. 0 [mm]の範囲内に設定されていることが好ましい。また、各々の周辺フィラメント要素 107, 108, 109のコイル長 L は全て同じであるものの、コイル長 L とコイル

S5 C5 長 L とは異なっていてもよい。その際、例えば定格電力 65 [W]のハロゲン電球用の

S5

場合で、コイル長 L が 3· 5 [mm]〜15. 0[mm]の範囲内に、コイル長 L が 1· 5 [

C5 S5 mm]〜4. 5 [mm]の範囲内に設定されていることが好ましい。さらに、コイル長 L と

C5 コイル長 L とは異なり、かつ各々の周辺フィラメント要素のコイル長 L もそれぞれ異

S5 S5

なっていてもよい。その際、例えば定格電力 65 [W]のハロゲン電球用の場合で、コィル長 L が 3. 5 [mm]〜15. 0[mm]の範囲内に設定され、コイル長 L がいずれも 1

C5 S5

. 5 [mn！]〜 4. 5 [mm]の範囲内でそれぞれ異なるように設定されていることが好ましい。一重巻きのコイルのピッチは、中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 108, 109のいずれにおいても 0. 05 [mm]〜0. 07[mm]の範囲に設定されている。

[0210] しかしながら、個々の周辺フィラメント要素 107, 108, 109の最大外径 rおよびコィ

0 ル長 L は、各周辺フィラメント要素 107, 108, 109から照射面へ照射される照度が

S5

一様になるようにするために、最大外径 rおよびコイル長 L のうちの少なくとも一方

0 S5

の寸法を同じ大きさにすることが好ましく、、ずれの寸法も同じ大きさにすることがさらに好ましい。もっとも、その最大外径 rおよびコイル長 L は、周辺フィラメント要素 10 7, 108, 109の製造工程における加工ばらつきによって、個々の周辺フィラメント要素 107, 108, 109間でばらつく場合がある。

[0211] また、フィラメント要素 106, 107, 108, 109の開口部 93側の端は、それぞれ略同一平面内に位置していることが好ましい。これにより、各フィラメント要素 106, 107, 1 08, 109によって照射される照射面への照度を一様にし、均一な配光曲線を得ることがでさる。

さらに、中央フィラメント要素 106のコイル長 L [mm]、周辺フィラメント要素 107,

C5

108, 109のコイル長 L [mm]は、後述する理由により、 0. 2≤L /L ≤0. 9なる

S5 S5 C5 関係式を満たすことが好ましい。ただし、各周辺フィラメント要素 107, 108, 109のコィル長 L はそれぞれ略等しい。もちろん、「略等しい」とは、上記と同様にコイルの製

S5

造工程上におけるばらつきによって、各々のコイル長 L がばらつく場合も含むことを

S5

意味している。

[0212] その場合において、中央フィラメント要素 106と各々の周辺フィラメント要素 107, 1 08, 109との間の距離 Dは、それぞれ 0. l [mm]〜2. 2 [mm]の範囲に設定されていることが好ましい。これにより、反射鏡 89内における中心照度に寄与する上記中心照度寄与領域内におけるフィラメント体 102の密度をより大きくすることができ、中心照度を一層高めることができ、また点灯中、中央フィラメント要素 106と周辺フィラメント要素 107, 108, 109との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素 106や周辺フィラメント要素 107, 108, 109が断線するのを防止することができる。一方、上記 Dが 0. 1 [mm]未満の場合、点灯中、中央フィラメント要素 106と周辺フィラメント要素 107, 108, 109との間でアーク放電が発生し、そのァーク放電によって中央フィラメント要素 106や周辺フィラメント要素 107, 108, 109が断線するおそれがある。また、上記 Dが 2. 2[mm]を超える場合、上記中心照度寄与領域内に位置するフィラメント体 102の密度が小さくなり、中心照度を十分に高めることができなくなったり、周辺フィラメント要素 107, 108, 109によって照射面の中心部分の周辺領域の照度が増大し、所望のビーム角、特に狭角のビーム角（例えば 10度で、その場合の許容範囲が 7. 5度〜 12. 5度である）が得られなくなったりするおそれがある。 [0213] ここで、中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 108, 109を構成するコイルとして、一重巻きコイル以外に二重巻きコイルや三重巻きコイルも用いることができるが、中心照度をより大きくするという観点からは、二重巻きコイルや三重巻きコイルに比してピッチを小さくすることができ、反射鏡 89内における中心照度に寄与する上記中心照度寄与領域内に位置するフィラメント体 102の密度をより大きくすることができる一重巻きコイルを用いることが好ま U、。

[0214] 次に、バルブ 101のうち、フィラメント体 102が位置している部分の最大内径を R [

4 mm]、フィラメント体 102の最大外径を r [mm]とした場合、 0. 25≤r /R≤0. 75

6 6 4 なる関係式を満たすように規定した理由について説明する。

まず、上記した定格電力 65 [W]の反射鏡付きハロゲン電球 88において、バルブ 1 01のうち、フィラメント体 102が位置している部分の最大内径 Rを 9 [mm]と一定にし

4

、フィラメント体 102の最大外径 r [mm]を、隣り合う二つの周辺フィラメント要素の距

6

離 Dを適宜変えることによって表 4に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ 10本

8

ずつ作製した。そして、各々作製したものを定格電力で点灯させ、 3500時間点灯経過時までと 4000時間点灯経過時までとにフィラメント体 102が断線したものの本数、およびフィラメント体 102が断線しなかったもののうち、 4000時間点灯経過時においてノレブ 69の内面に黒ィ匕が発生したものの本数についてそれぞれ調べたところ、同じく表 4に示すとおりの結果が得られた。

[0215] なお、表 4中、「断線の有無」欄において、分母が全サンプル数を、分子が全サンプル数のうちフィラメント体 102が断線したものの本数をそれぞれ示している。また、「黒化の有無」欄についても、分母が全サンプル数のうち断線しなカゝつたものの数を、分子が断線しなかったサンプル数のうちバルブ 101の内面に黒化が発生したものの本数をそれぞれ示している。ただし、黒化の判定は、目視においてバルブ 101の内面に黒、着色物が付着して、ることを確認できた場合を「黒化有り」と判定して、る。

[0216] また、点灯方法としては、 5. 5時間点灯、 0. 5時間消灯を 1サイクルとしてこれを繰り返した。「点灯経過時間」とはその点灯時間の累積時間である。

また、作製した各サンプルにおいて、中央フィラメント要素 106および周辺フィラメン卜要素 107, 108, 109ίま!ヽずれもピッチ力 0. 05 [mm]〜0. 07[mm]、最大外径 r が 0. 65 [mm]の一重巻きコイルからなる。ただし、中央フィラメント要素のコイル長 L は 5. 7 [mm]、周辺フィラメント要素のコイル長 L は 3. 4[mm]である。

5 S5

[表 4]

[0218] 表 4から明らかなように、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たす場合、例えば

6 4

r /R = (0. 25, 0. 35， 0. 50， 0. 75)の場合、 1ヽずれのサンプノレ【こつ！/ヽても 350

6 4

0時間点灯経過時までフィラメント体 102が断線したものはなぐまたバルブ 101の内面が黒ィ匕したものもな力つた。特に、 0. 35≤r /R≤0. 75なる関係式を満たす場

6 4

合、 ί列え i r /R = (0. 35, 0. 50， 0. 75)の場合、 1/ヽずれのサンプノレ【こつ！/ヽても 4

6 4

000時間点灯経過時までフィラメント体 102が断線したものはな力つた。

[0219] 一方、 0. 25 >r /Rなる関係式を満たす場合、例えば r /R = (0. 20)の場合、

6 4 6 4

10本中 6本のサンプルは 4000時間点灯経過時までにフィラメント体 102が断線してしまったが、断線せずに残った 4本のサンプルはいずれもバルブ 101の内面に黒化が発生していな力つた。また、 r /R >0. 75なる関係式を満たす場合、例えば r /

6 4 6

R = (0. 80)の場合、 10本中全てのものにおいて 4000時間点灯経過時までにフィ

4

ラメント体 102が断線したものはなかったものの、 10本中全てのものにおいてバルブ 101の内面に黒ィ匕が発生していた。

[0220] このような結果となった理由については上述したとおりである。

したがって、バルブ 101のうち、フィラメント体 102が位置している部分の最大内径を R [mm]、フィラメント体 102の最大外径を r [mm]とした場合、バルブ 101の内面

4 6

が黒ィ匕するのを防止しつつ、フィラメント体 102の断線を防止し、長寿命化を図るために、 0. 25≤r /R≤0. 75なる関係式を満たせばよいことがわ力つた。特に、一

6 4

層の長寿命化を図るために、 0. 35≤r /R≤0. 75なる関係式を満たせばよいこと

6 4

がわ力つた。

[0221] 次に、中央フィラメント要素 106のコイル長を L [mm]、周辺フィラメント要素 107，

C5

108， 109のコィノレ長を L [mm]とした場合、 0· 2≤L /L ≤0· 9なる関係式を

S5 S5 C5

満たすように規定した理由について説明する。

まず、上記した定格電力 65 [W]の反射鏡付きハロゲン電球 88について、中央フィラメント要素 106のコイル長 L 、および周辺フィラメント要素 107, 108, 109のコィ

C3

ル長 L を表 5に示すとおり種々変化させたものをそれぞれ 5本ずつ作製した。そして

S3

、各々作製したものを定格電力で点灯させ、そのビーム角（度)および中心照度 [lx] を調べたところ、表 5および図 31 (L /L とビーム角との関係）に示すとおりの結果

S3 C3

が得られた。また、代表的な配光曲線として L /L =0. 9の場合のものを図 32に、

S3 C3

L /L =0. 6の場合のものを図 33にそれぞれ示した。

S3 C3

[0222] なお、作製した各サンプルにおいて、バルブ 101のうち、フィラメント体 102が位置している部分の最大内径 Rは 9. 0[mm]である。中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 108, 109はいずれも一重巻きコイルからなり、そのピッチが 0. 05 [mm]〜0. 07 [mm] ,最大外径 rが 0. 65 [mm]である。また、フィラメント体 1

0

02の最大外径 rは 4. 50 [mm]である。距離 Dは 1. 275 [mm]である。

6 7

[0223] また、表 5中、「ビーム角」は 5本のサンプルの平均値を示す。ビーム角は狭角タイプとして現在市販されているものの主流である 10度 (許容範囲： 7. 5度〜 12. 5度）を評価基準とした。

さら〖こ、「中心照度」は 5本のサンプルの平均値を示す。現在、巿販されているビーム角 10度の定格電力 65 [W] (定格電圧 110 [V] )の反射鏡付きハロゲン電球 (以下、「従来品」という）では、その中心照度が例えば 6500 [lx] (中心光度換算で 6500 [ cd])である。そこで、評価基準としては、市場からの要望等を考慮し、従来品の中心照度（6500[lx])に対して約 10%増し、つまり 7200[lx] (中心光度換算で 7200 [c d])以上を評価基準とした。

[0224] [表 5] l_s3Zし c3 L s 3 [mmj L c 3 [mm] ビーム角 [度] 中心照度 [ 1 χ]

0 0 1 6. 0 7. 5 5500 不良

0. 1 1 . 20 1 2. 0 7. 5 7000 不良

0. 2 2. 00 1 0. 0 7. 5 8500 良

0. 3 2. 46 8. 2 8. 0 9000 良

0. 4 2. 84 7. 1 8. 7 9300 良

0. 5 3. 1 5 6. 3 9. 5 9700 良

0. 6 3. 42 5. 7 1 0. 0 9800 良

0. 7 3. 57 5. 1 1 0. 8 9500 良

0. 8 3. 68 4. 6 1 1 . 5 9300 良

0. 9 3. 87 4. 3 1 2. 5 9000 良

1 . 0 4. 00 4. 0 1 3. 0 8500 不良

[0225] 表 5から明らかなように、 0. 2≤L ZL ≤0. 9なる関係式を満たす場合、例えば L

S3 C3

/L = (0. 2, 0. 3， 0. 4， 0. 5， 0. 6， 0. 7, 0. 8， 0. 9)の場合、その中心照度

S3 C3

は従来品の中心照度（6500 [lx] )を越える 8500 [lx] (中心光度換算で 8500 [cd] ) 以上であり、しかもそのビーム角は 7. 5度〜 12. 5度の範囲にあり、いずれも上記した評価基準を満たすことがわ力つた。このことは図 32および図 33に示す配光曲線からも明らかであり、照射面における中心部分の照度は高ぐ照射光がその中心部分の周辺領域へ広がって!/、な、。

[0226] 一方、 L ZL >0. 9なる関係式を満たす場合、例えば L ZL = (1. 0)の場合

S3 C3 S3 C3

、その中心照度は従来品の中心照度 (6500[lx])を越えており上記した評価基準を満足するものの、そのビーム角は 13. 0度であって上記した評価基準を満たさないことがわかった。また、 L /L <0. 2なる関係式を満たす場合、例えば L /L = (

S3 C3 S3 C3

0, 0. 1)の場合、そのビーム角は 7. 5度であって上記した評価基準を満足するものの、その中心照度は上記した評価基準を満たさな、ことがわ力つた。

[0227] このような結果となった理由につ、ては次のように考えられる。

つまり、 L /L ≤0. 9なる関係式を満たし、中央フィラメント要素 106のコイル長 L

S3 C3

を周辺フィラメント要素 107, 108, 109のコイル長 L に対して適度な範囲で相対

C3 S3

的に長くすることにより、照射面における中心部分の周辺領域の照度の増減に大きく寄与する周辺フィラメント要素 107, 108, 109のコイル L を適度に短くすることがで

S3

きる一方、その分、照射面における中心部分の照度（中心照度)の増減に大きく寄与する中央フィラメント要素 106のコイル長 L をできるだけ長くすることができる。その

C3

結果、第一に、周辺フィラメント要素 107, 108, 109による照射面の中心部分に対する照度の増大への寄与を残しつつ、照射面における中心部分の周辺領域の照度を可能な限り低減することができる。第二に、中央フィラメント要素 106のコイル長 L

C3 の増大によって照射面の中心部分への照度を一層増大させることができる。そして、これらの結果が重なり合って図 32および図 33に示すような良好な配光曲線が得られたと考えられる。し力しながら、 L /L く 0. 2なる関係式を満たしてしまうと、中央フ

S3 C3

イラメント要素 106のコイル長 L は長くなるものの、反射鏡 89内における中心照度寄

C3

与領域力外れる部分も多くなる上、中央フィラメント要素 106のコイル長 L に対す

C3 る周辺フィラメント要素 107， 108， 109のコイル長 L の相対的な長さがあまりにも小

S3

さくなりすぎ、周辺フィラメント要素 107, 108, 109を設置した効果が著しく減ってしまったと考えられる。一方、 L ZL >0. 9なる関係式を満たす場合では、中央フィ

S3 C3

ラメント要素 106のコイル長 L が周辺フィラメント要素 107， 108， 109のコイル長 L

C3 S3 に対して相対的に十分長くないので、周辺フィラメント要素 107, 108, 109によって照射面における中心部分の周辺領域の照度が増大してしまい、所望のビーム角が得られなかったと考えられる。

[0228] したがって、中央フィラメント要素 106のコイル長を L [mm]、周辺フィラメント要素

C3

107, 108, 109のコイル長を L [mm]とした場合、中央フィラメント要素 106および

S3

周辺フィラメント要素 107, 108, 109の両者の寄与によって中心照度を増大させつつ、所望のビーム角（狭角）を得て良好な配光特性を実現するために、 0. 2≤L /

S3

L ≤0. 9なる関係式を満たせばよいことがわ力つた。

C3

[0229] 以上のとおり本発明の第 11の実施の形態に力かる反射鏡付きハロゲン電球 88の構成によれば、上記した本発明の第 8の実施の形態であるハロゲン電球 31と同様に、ノレブ 101とフィラメント体 102との間で発生する対流層を極めて薄くすることができるので、フィラメント体 102の構成材料であるタングステンの蒸発量を著しく低減することができ、その結果、フィラメント体 102を構成するコイルのタングステン線が細つて断線するのを防止することができ、長寿命化を図ることができる。しかも、バルブ 10 1とフィラメント体 102との間の隙間が適度に保たれているので、点灯中、ノレブ 101 とフィラメント体 102とが共に異常に高温になるのを抑制することができるので、バルブ 101が破損したり、フィラメント体 102の過剰な蒸発によってバルブ 101の内面が黒ィ匕したりするのを防止することができる。

[0230] 特に、中央フィラメント要素 106のコイル長を L [mm]、周辺フィラメント要素 107,

C3

108, 109のコイル長を L [mm]とした場合、 0. 2≤L /L ≤0. 9なる関係式を

S3 S3 C3

満たすことにより、中央フィラメント要素 106および周辺フィラメント要素 107, 108, 1 09の両者の寄与によって中心照度を上げつつも、周辺フィラメント要素 107, 108, 109による照射光の広がりを抑制することができ、狭いビーム角を得て良好な配光特性を実現することができる。

[0231] また、特に、中央フィラメント要素 106と各々の周辺フィラメント要素 107, 108, 109 との間の距離 Dをそれぞれ 0. l [mn！]〜 2. 2 [mm]の範囲に設定することにより、上記中心照度寄与領域内におけるフィラメント体 102の密度をより大きくすることができ、中心照度を極めて高くすることができるとともに、点灯中、中央フィラメント要素 10 6と周辺フィラメント要素 107, 108, 109との間でアーク放電が発生し、そのアーク放電によって中央フィラメント要素 106や周辺フィラメント要素 107, 108, 109が断線するのを防止することができる。

[0232] なお、上記第 11の実施の形態では、 3つの周辺フィラメント要素 107, 108, 109を略正三角形を形成するように配列した場合について説明した力これ以外に、 4つの周辺フィラメント要素を略正方形を形成するように配列した場合や、 5つの周辺フイラメント要素を略正五角形を形成するように配列した場合、 6つの周辺フィラメント要素を略正六角形を形成するように配列した場合、またはそれ以上の場合であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。

[0233] また、上記第 11の実施の形態では、バルブ 101の形状としてチップオフ部 98、略円筒形状の発光部 99および封止部 100がそれぞれ順次連なって形成されたものを用いた場合について説明した力これに限らずチップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部および封止部が順次連なって形成されたバルブや、チップオフ部（場合によっては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部および封止部が順次連なって形成されたノレブ、チップオフ部（場合によつては無い場合もある）、略回転楕円体形状の発光部、縮径部、筒部および封止部が順次連なって形成されたバルブ等の公知の種々の形状のバルブを用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。もちろん、発光部の形状として上記した略回転楕円体形状に代えて、略球形状のものや略複合楕円体形状のものも用いることができる。

[0234] さらに、上記第 11の実施の形態では、タングステン線を円筒形状をなすように、つまり長手方向の中心軸 a5, b5, c5, d5に対して垂直に切った断面の外形形状が円を描くように巻かれた一重巻きコイルからなるフィラメント要素 106, 107, 108, 109 を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、その外形形状に特に限定されるものではなぐ例えば図 28に示すように、長手方向の中心軸 a5, b5, c5, d5に対して垂直に切った断面の外形形状が長円を描くように巻かれたコイル力なるフィラメント要素 74, 75, 76, 77を用いた場合等でも上記と同様の作用効果を得ることができる。

(実施の形態 12)

次に、本発明の第 12の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第 10の実施の形態である定格電力 65 [W]のハロゲン電球 31が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。

[0235] 照明器具には、通常、平面状もしくは曲面状の反射板、または凹面状の反射鏡部が形成されている。ハロゲン電球 31から放射された放射光は、反射板または反射鏡部に反射され、照明器具の光照射開口部から照射される。

このような本発明の第 12の実施の形態に力かる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。

(実施の形態 13)

次に、本発明の第 13の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第 9の実施の形態である定格電力 65 [W]のハロゲン電球 53が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。

[0236] 照明器具には、その反射面が回転楕円面または回転放物面等からなる凹面状の反射鏡部が形成されている。もっとも、反射鏡部は、照明器具に固定されて取り替え不可能なものであってもよぐ使用用途等に合わせて取り替え可能なものであってもよい。ハロゲン電球 53から放射された放射光は、反射鏡部に反射され、照明器具の光照射開口部から照射される。

[0237] このような本発明の第 13の実施の形態に力かる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。

(実施の形態 14)

次に、本発明の第 14の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第 10の実施の形態である定格電力 65 [W]の反射鏡付きハロゲン電球 79が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。

[0238] このような本発明の第 14の実施の形態に力かる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。

(実施の形態 15)

次に、本発明の第 15の実施の形態である照明装置は、例えばスポットライト等の一般照明として使用されるものであって、上記した本発明の第 11の実施の形態である定格電力 65 [W]の反射鏡付きハロゲン電球 88が公知の種々の照明器具（図示せず）に取り付けられた構成を有している。

[0239] このような本発明の第 15の実施の形態に力かる照明装置の構成によれば、長寿命な照明装置を実現することができる。

なお、上記各実施の形態では、定格電力 65 [W]のハロゲン電球を用いた場合について説明したが、これに限らず、例えば定格電力 20[W]〜150[W]のハロゲン電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができる。

[0240] また、上記各実施の形態では、ハロゲン電球を用いた場合にっ、て説明した力この種のハロゲン電球に代えて公知の種々の白熱電球を用いた場合でも上記と同様の作用効果を得ることができるものである。

産業上の利用可能性

本発明は、多重巻きコイルを用いることなぐ発光体をコンパクトィ匕することができ、集光効率を向上させることができ、その製造が容易となって量産性が高ぐ

また、中心照度を増大させつつ、特にビーム角が狭角タイプのもので良好な配光特性を実現することができ、一般照明用、特に店舗照明用途の管球に要求される小型化の要請ならびに陳列商品を際立たせるという要請に応えることができ、

さらに、長寿命化を図ることができるので、当該管球のライフサイクルを延長させ、電球交換の不便を軽減でき、その産業上の利用可能性は非常に広ぐ且つ大きい。

Claims

請求の範囲

[1] 照明装置の反射鏡内に組み込まれる、定格電圧が 100[V]以上 250[V]以下に設定された管球であって、

バルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とが備えられ、

前記フィラメント体は、複数のフィラメント要素を有し、かつ前記管球が前記反射鏡内に組み込まれた状態にぉ、て、前記反射鏡の焦点を内包するように配され、前記複数のフィラメント要素は、それぞれが一重巻きされたコイルで、前記反射鏡の光軸上に 1本が配され、前記光軸に平行な軸上に残りのコイルの 1本以上が配されており、

前記複数のフィラメント要素の各々は、巻き軸方向から見たときの輪郭が略円形とは異なるように成形されてなることを特徴とする管球。

[2] 凹面状の反射鏡と、当該反射鏡内に配置され、かつ定格電圧が 100 [V]以上 250

[V]以下に設定された管球とを備え、

前記管球はバルブと当該バルブ内に設けられたフィラメント体とを有し、

前記フィラメント体は、複数のフィラメント要素を有し、かつ前記反射鏡の焦点を内包するように配され、

前記複数のフィラメント要素は、それぞれが一重巻きされたコイルで、前記反射鏡の光軸上に 1本が配され、前記光軸に平行な軸上に残りのコイルの 1本以上が配され、前記複数のフィラメント要素の各々は、巻き軸方向から見たときの輪郭が略円形とは異なるように成形されてなることを特徴とする反射鏡付き管球。

[3] 前記輪郭は、扁平であることを特徴とする請求項 1に記載の管球。

[4] 前記輪郭は、扁平であることを特徴とする請求項 2に記載の反射鏡付き管球。

[5] 前記輪郭は、長方形、略トラック形あるいは長円形であることを特徴とする請求項 1 に記載の管球。

[6] 前記輪郭は、長方形、略トラック形あるいは長円形であることを特徴とする請求項 2 に記載の反射鏡付き管球。

[7] 前記複数のフィラメント要素は、 3つであることを特徴とする請求項 1に記載の管球。

[8] 前記複数のフィラメント要素は、 3つであることを特徴とする請求項 2に記載の反射鏡付き管球。

[9] 前記 3つのフィラメント要素は、それぞれの軸が同一平面上に配されるように前記バルブ内に設けられていることを特徴とする請求項 7に記載の管球。

[10] 前記 3つのフィラメント要素は、それぞれの軸が同一平面上に配されるように前記バルブ内に設けられていることを特徴とする請求項 8に記載の反射鏡付き管球。

[11] 前記反射鏡は、その反射面が回転楕円体外周面状あるいは回転放物面状であり、開口内径が 30 [mm]以上 100 [mm]以下であることを特徴とする請求項 1に記載の管球。

[12] 前記反射鏡は、その反射面が回転楕円体外周面状あるいは回転放物面状であり、開口内径が 30[mm]以上 100[mm]以下であることを特徴とする請求項 2に記載の反射鏡付き管球。

[13] 内部に反射鏡を有する照明器具と、前記反射鏡部内に組み込まれた請求項 1記載の管球とを備えていることを特徴とする照明装置。

[14] 請求項 2記載の反射鏡付き管球が照明器具に取り付けられていることを特徴とする照明装置。

[15] 凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置された管球とを備え、

前記管球はバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有し、

前記フィラメント体は、長手方向の中心軸が前記反射鏡の光軸上に略位置している直線状の中央フィラメント要素と、前記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、

前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面との交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形が形成されるように、配列されており、前記中央フィラメント要素の長手方向の長さ Lと、前記周辺フィラメント要素の長手方

C

向の長さ Lとが、 L /Lが 0. 2以上 0. 9以下となるように、調整されていることを特徴

S S C

とする反射鏡付き管球。

[16] 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離 [mm] はそれぞれ 0. 1 [mm]以上 2. 2 [mm]以下であることを特徴とする請求項 15記載の反射鏡付き管球。

[17] 照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、前記管球はバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有しており、

前記フィラメント体は、前記管球が前記反射鏡部内に組み込まれた際、長手方向の中心軸が前記反射鏡部の光軸上に略位置する直線状の中央フィラメント要素と、前記中央フィラメント要素の周りに、長手方向の中心軸が前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と略平行になるように配置された少なくとも 3つの周辺フィラメント要素とを有しており、

前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、前記中央フィラメント要素の長手方向の長さ Lと、前記周辺フィラメント要素の長手方

C

向の長さ L [mm]と力 LsZLcが 0· 2以上 0· 9以下となるように調整されていること

s

を特徴とする管球。

[18] 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離 D [mm] はそれぞれ 0. 1 [mm]以上 2. 2 [mm]以下であることを特徴とする請求項 17記載の反射鏡付き管球

[19] 請求項 15または請求項 16に記載の反射鏡付き管球が照明器具に取り付けられていることを特徴とする照明装置。

[20] 内部に反射鏡部を有する照明器具と、前記反射鏡部内に組み込まれた請求項 17 または請求項 18に記載の管球とを備えていることを特徴とする照明装置。

[21] ノレブと、このバルブの内部に配置され、かつ少なくとも 3つの直線状のフィラメント要素を有するフィラメント体とを備え、

前記フィラメント要素は、その長手方向の中心軸が前記バルブの長手方向の中心軸と略平行であり、かつ前記バルブの長手方向の中心軸を囲むように林立した状態であって、各々の前記フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記バルブの長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記バルブの長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、

前記バルブのうち、前記フィラメント体が位置している部分の最大内径 Rと、前記フィラメント体の最大外径 rとが、 rZRが 0. 25以上 0. 75以下となるように調整されていることを特徴とする管球。

[22] 照明装置の反射鏡部内に組み込まれる管球であって、前記管球はバルブとこのバルブの内部に配置されたフィラメント体とを有しており、

前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、前記バルブのうち、前記フィラメント体が位置している部分の最大内径 Rと、前記フィラメント体の最大外径 rとが、 r/Rが 0. 25以上 0. 75以下となるように調整されていることを特徴とする管球。

[23] 前記中央フィラメント要素の長手方向の長さ Lと、前記周辺フィラメント要素の長手

C

方向の長さ Lと力 Ls/Lcが 0. 2以上 0. 9以下となるように調整されていることを特

S

徴とする請求項 22記載の管球。

[24] 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離 Dはそれ

1 ぞれ 0. 1 [mm]以上 2. 2 [mm]以下であることを特徴とする請求項 23記載の管球。

[25] 凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置された請求項 21記載の管球とを備え、前記管球のバルブの長手方向の中心軸と前記反射鏡の光軸とが略同一軸上に位置して!、ることを特徴とする反射鏡付き管球。

[26] 凹面状の反射鏡と、この反射鏡内に配置され、かつバルブとこのバルブ内に設けられたフィラメント体とを有して、る管球とを備え、

前記周辺フィラメント要素は、各々の前記周辺フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸に対して垂直な平面とが交わる交点をそれぞれ結んだ際、前記中央フィラメント要素の長手方向の中心軸と前記平面との交点を重心あるいは図心とする略正多角形を形成するように配列されており、前記バルブのうち、前記フィラメント体が位置している部分の最大内径 Rと、前記フィラメント体の最大外径 rとが、 r/Rが 0. 25以上 0. 75以下となるように調整されていることを特徴とする反射鏡付き管球。

[27] 前記中央フィラメント要素の長手方向の長さ Lと、前記周辺フィラメント要素の長手

C

S

徴とする請求項 26記載の反射鏡付き管球。

[28] 前記中央フィラメント要素と各々の前記周辺フィラメント要素との間の距離 Dはそれ

1 ぞれ 0. 1 [mm]以上 2. 2 [mm]以下であることを特徴とする請求項 27記載の反射鏡付き管球。

[29] 請求項 21記載の管球が照明器具に取り付けられていることを特徴とする照明装置

[30] 内部に反射鏡部を有する照明器具と、前記反射鏡部内に組み込まれた請求項 22 力も請求項 24のいずれかに記載の管球とを備えていることを特徴とする照明装置。

[31] 請求項 25から請求項 28のいずれかに記載の反射鏡付き管球が照明器具に取り付けられていることを特徴とする照明装置。