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WO2008004540A1 - Ampoule, ampoule avec réflecteur et dispositif d'éclairage - Google Patents

Ampoule, ampoule avec réflecteur et dispositif d'éclairage Download PDF

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Publication number
WO2008004540A1
WO2008004540A1 PCT/JP2007/063284 JP2007063284W WO2008004540A1 WO 2008004540 A1 WO2008004540 A1 WO 2008004540A1 JP 2007063284 W JP2007063284 W JP 2007063284W WO 2008004540 A1 WO2008004540 A1 WO 2008004540A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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light emitting
axis
point
coil
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/063284
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shinya Kawagoe
Naotaka Hashimoto
Taku Ikeda
Toshiyasu Kojima
Original Assignee
Panasonic Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006183067A external-priority patent/JP2008016206A/ja
Priority claimed from JP2007101628A external-priority patent/JP4173524B2/ja
Application filed by Panasonic Corporation filed Critical Panasonic Corporation
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Publication of WO2008004540A1 publication Critical patent/WO2008004540A1/ja

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/02—Incandescent bodies
    • H01K1/14—Incandescent bodies characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/18—Mountings or supports for the incandescent body

Definitions

  • Tube Tube, tube with reflector, and lighting device
  • the present invention relates to a tube, a tube with a reflector, and an illumination device, and more particularly to a technique for improving a filament body in a tube.
  • a halogen bulb with a reflector which is a kind of tube with a reflector, is a combination of a reflector having a concave reflecting surface and a halogen bulb. For example, for a spot illumination in a store or the like in use.
  • the Rogen bulb has a configuration in which a filament body is housed in a hermetically sealed bulb.
  • a halogen bulb is used in combination with a reflecting mirror, the condensing efficiency can be improved by making the filament body as compact as possible and concentrating the light emitting region at the focal position of the reflecting mirror as much as possible.
  • reducing the light emitting region, particularly in the optical axis direction of the reflecting mirror is effective in improving the light collection efficiency.
  • the filament body is The wire diameter of the composed tungsten wire is substantially determined. Therefore, for example, it is difficult to achieve a compact filament body by simply shortening the length of the tungsten wire.
  • Patent Document 1 discloses a halogen light bulb using a triple-strand coil as a filament body for further compactness. According to this, if the lengths of the tungsten wires are the same, the length of the entire coil in the optical axis direction of the reflecting mirror can be shortened, thereby improving the light collection efficiency.
  • Patent Document 2 describes that three or four single coils as a whole are light from the reflector. There is disclosed a structure in which each single coil is arranged in parallel to the optical axis of a reflecting mirror so as to be symmetric with respect to the axis. This shortens the length in the optical axis direction compared to the case where three or four single coils are produced with one single coil, which improves the light collection efficiency. Become. In addition, since each coil is single, the problems caused by the vibration are reduced.
  • Patent Document 3 discloses a halogen light bulb having a structure in which a filament body is composed of 4 to 6 single coils, and one of them is arranged at a position including the optical axis of a reflecting mirror. It is disclosed. This is because it is generally considered that there is a large difference in the illuminance obtained when the coil (that is, the light emitting portion) is present at the optical axis position.
  • the inventors of the present application arranged one of the plurality of single coils at a position including the optical axis of the reflecting mirror, and placed the remaining single coil in a direction intersecting the optical axis.
  • Filament bodies were made by arranging the single coils with a space between them and winding each single wire into a flat cylindrical shape (hereinafter referred to as “flat coil”).
  • the wire length per turn compared to a conventional single coil in which the wire is wound in a cylindrical shape (when the short axis length of the flat tube is equal to the diameter of the cylinder), the wire length per turn Therefore, if the strand length of the tungsten wire is the same, the coil length can be shortened, thereby further shortening the length of the filament body in the optical axis direction and further improving the light collection efficiency. Will be up.
  • the length in the direction intersecting the optical axis of the reflecting mirror is longer than that of the coil wound in a cylindrical shape, but in order to improve the light collection efficiency, it intersects with the optical axis.
  • the effect of shortening in the direction of the optical axis is greater than in the direction of making, so no problem.
  • the inventors of the present application can arrange a plurality of coils symmetrically with respect to the optical axis, and at the same time, arrange the one coil among them as the minimum number that can be arranged at a position including the optical axis.
  • a halogen bulb having a filament body that also has a flat coil force is widely used, and it is widely used, and a light collecting property equivalent to that of a halogen bulb having a double-coil coil filament body (hereinafter referred to as a “popular type tube”). Succeeded in getting.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 6-510881
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-63869
  • the distance between the coils may be increased, but if this is done, the light condensing performance may be lowered, and satisfactory performance may not be obtained.
  • two light emitting portions are arranged at positions symmetrical with respect to the optical axis and have the two light emitting portions.
  • the present invention eliminates the bimodality in the light distribution curve while taking a simple configuration when the filament body is configured by two light emitting sections having a flat coil shape. It is a first object of the present invention to provide a tube with a spotlight that does not darken the center, a tube with a reflector having such a tube, and an illumination device.
  • the second object of the present invention is to achieve at least the same life and condensing performance as a popular type of tube with a filament tube composed of two flat coils (light emitting portions), and It is an object of the present invention to provide a reflector-equipped tube having such a tube and an illumination device.
  • the tube according to the first aspect is a tube used in a reflecting mirror having a concave reflecting surface, and is hermetically sealed. And a filament body provided in the bulb, wherein the filament body is configured to emit light in an energized state in two places that are flattened and one of the light emission places is the first
  • the second light emitting part is used as the light emitting part and the other light emitting part
  • the first light emitting part and the second light emitting part have different distances from the central axis of the bulb.
  • the light emitting unit and the second light emitting unit are arranged and featured.
  • each coil axis is arranged in such a manner that it is substantially parallel to the central axis.
  • the first light emitting unit has a coil axis that is substantially parallel to the central axis, and the second light emitting unit is arranged in a posture in which the coil axis is inclined with respect to the central axis.
  • the first light emitting unit and the second light emitting unit are arranged in such a direction that the ends of the light emitting units on the light irradiation opening side of the reflecting mirror approach each other from the posture in which the coil axis is parallel to the central axis. It is arranged in a tilted state!
  • first light emitting unit and the second light emitting unit are arranged such that their coil axes are parallel to the central axis. From the above, the light emitting portions of the light emitting portions are arranged in an inclined state in such a manner that the ends opposite to the light irradiation openings of the reflecting mirrors are close to each other.
  • one of the first light emitting unit and the second light emitting unit is arranged at a position including the central axis.
  • the tube according to the second aspect is a tube used in a reflecting mirror having a concave reflecting surface, and is a hermetically sealed valve. And a filament body provided in the bulb, and the filament body has a direction in which two light-emitting portions each having a single coil shape that is wound flat are perpendicular to the optical axis of the reflector. Each coil axis is substantially parallel to the optical axis and is opposed to each other in a posture in which the major axis directions are substantially parallel to each other.
  • the minor axis is In the case of 0.35 [mm], the combination of the interval and the flatness ratio is any of the following (0, GO It is characterized by being stipulated in the relationship.
  • the point G 1 (0.5,6), the point G2 (0.5,10), the point G3 represented by the (X, y) coordinates (4.5, 10), point G4 (4.5, 3), point G5 (l, 3), point G 6 (1, 6), point G1 (0.5, 6) in the area surrounded by the line segment It is set to a combination of the X coordinate value and the y coordinate value (including on the line segment).
  • a tube according to the second aspect is a concave reflecting surface. And is a tube used by being incorporated in a reflector having a medium beam opening, and includes a bulb hermetically sealed and a filament body provided in the bulb, the filament The body has two light emitting element forces that are wound in a flat shape and are spaced apart in a direction perpendicular to the optical axis of the reflecting mirror, and each coil axis is substantially parallel to the optical axis. And in the Xy orthogonal coordinate system, the interval [mm] between the light emitting portions is taken on the X axis, and the inside of the light emitting portion is arranged.
  • the distance and the minor axis Is a point F1 (0.2, 0.3), a point F2 (0.2, 1.0), a point F3 (3.5, 1.0), a point F4 (3.5, 0.35), point F5 (3, 0.3), and point F1 (0.2, 0.3) are connected by the line segment in the area enclosed by the line segment (including above the line segment). It is characterized by being set to a combination.
  • the tube according to the second aspect is a tube used by being incorporated in a reflecting mirror having a concave reflecting surface, and is hermetically sealed.
  • the filament body is provided with a stopped valve and a filament body provided in the noble, and the filament body has two light emitting portions formed in a single coil shape that is wound flatly in the optical axis direction of the reflector.
  • the distance in the direction orthogonal to the optical axis becomes narrower and the major axis directions are arranged in parallel with each other in an attitude that is substantially parallel to each other.
  • This is set to the combination of the X coordinate value and the y coordinate value in the area enclosed by the line segment (including the area above the line segment).
  • the influence on the shape of the light distribution curve of the light-emitting portion related to the light emission center closer to the central axis of the bulb is applied to the light emission center farther than the central axial force.
  • FIG. 1 is a partially cutaway view showing a schematic configuration of a lighting apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing a halogen bulb constituting the illuminating device.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a support structure of a filament body in the halogen bulb.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a plan view (upper part) and a front view (lower part) of the filament coil.
  • FIG. 7 is a schematic view showing an example of a filament body in Embodiment 1 with a plan view (upper part) and a front view (lower part).
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a filament body in Embodiment 1 with a plan view (upper part) and a front view (lower part).
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a filament body in Embodiment 2 with a plan view (upper part) and a front view (lower part).
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of a filament body in Embodiment 2 with a plan view (upper part) and a front view (lower part).
  • FIG. 19 is a perspective view showing a state in which a filament body is supported by the support structure.
  • 20 It is a schematic diagram showing a plan view (upper part) and a front view (lower part) of the filament body.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing a plan view (upper part) and a front view (lower part) of the filament body in the comparative light bulb.
  • FIG. 25 A halogen lamp having the form of a filament body according to the third embodiment. It is a figure which shows the investigation result of relative illuminance when changing the combination of short axis length, coil space
  • FIG. 26 is a graph created based on FIG.
  • FIG. 30 Regarding the halogen bulb having the form of the filament body of Modification 1, when combined with a medium-angle reflector, the combination of short axis length (constant), coil interval (light emitting unit interval), and flatness ratio It is a figure which shows the investigation result of the relative illumination intensity when making it change.
  • FIG. 31 is a graph created based on FIG.
  • Fig.32 Regarding the halogen bulb with the form of the filament body of Modification 1, when combined with a wide-angle reflector, the combination of the short axis length (constant), coil spacing (light emitting section spacing), and flatness ratio is changed. It is a figure which shows the investigation result of the relative illumination intensity when letting it be made.
  • ⁇ 34 A schematic diagram showing a plan view (upper part) and a front view (lower part) of a filament body according to Modification 2 of Embodiment 3 above.
  • FIG. 35 Regarding the halogen bulb having the form of the filament body of Modification 2, when combined with a medium-angle reflector, the combination of the short axis length (constant), coil spacing (light emitting section spacing), and flatness ratio It is a figure which shows the investigation result of the relative illumination intensity when making it change.
  • FIG. 38 is a graph created based on FIG.
  • FIG. 40 Regarding the halogen bulb having the form of the filament body of Modification 3, when combined with a wide-angle reflector, the combination of the short axis length (constant), coil spacing (light emitting section spacing), and flatness ratio is changed. It is a figure which shows the investigation result of the relative illumination intensity when letting it be made.
  • FIG. 41 is a graph created based on FIG.
  • FIG. 42 is a diagram showing a schematic configuration of a halogen light bulb with a reflector according to Embodiment 3.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a cross-sectional shape of a flat tube (shape).
  • FIG. 1 is a partially cutaway view showing a schematic configuration of lighting apparatus 10 according to Embodiment 1.
  • the lighting fixture 12 has a bottomed cylindrical fixture body 16 and a reflecting mirror 18 housed in the fixture body 16.
  • a holder (not shown) for attaching the base 30 (see FIG. 2) of the halogen bulb 14 is provided at the bottom of the instrument body 16.
  • the instrument body 16 is not limited to a cylindrical shape, and may be various known shapes.
  • the reflecting mirror 18 can be attached to and detached from the instrument body 16 so that the halogen bulb 14 can be replaced.
  • the reflecting mirror 18 has a hard glass substrate 20 having a funnel shape.
  • a multi-layer interference film 22 constituting a reflecting surface is formed on the concave surface portion 20A formed on the rotating ellipsoid or the paraboloid of the substrate 20.
  • the multilayer interference film 22 is made of silicon dioxide (SiO 2), titanium dioxide
  • the reflective surface can be formed of a metal film having an aluminum or chromium force instead of the multilayer interference film 22.
  • Reflector 18 has an aperture diameter (one mirror diameter) of 100 mm and a beam opening (beam angle) force with a narrow angle (about 10 °). Note that facets may be formed on the reflecting surface as necessary.
  • the reflecting mirror 18 has a front glass 24 provided at the opening (light irradiation opening) of the base 20.
  • the front glass 24 is fixed to the base body 20, and the base 20 portion is configured to be detachable from the instrument body 16 for replacement of the halogen bulb 14.
  • the present invention is not limited to this.
  • the front glass may be fixed to the main body and detachable from the base.
  • the Rogen bulb 14 is attached to the receiver (not shown) and is used by being incorporated in the reflector 18. In the assembled (attached) state, a central axis B of a bulb 26 (to be described later) of the halogen bulb 14 is positioned substantially on the same axis as the optical axis R of the reflector 18 (the central axis B and the optical axis R). Axis R will be approximately coincident).
  • the halogen light bulb 14 is a light bulb whose rated voltage is set to 100 [V] or more and 150 [V] or less and the rated power is set to 100 [W] or less.
  • FIG. 2 shows a partially cutaway front view of the halogen bulb 14.
  • the halogen light bulb 14 includes a hermetically sealed bulb 26 and an E-type base 30 fixed to the sealing portion 38 side of the bulb 26 with an adhesive 28, for example.
  • the nozzle 26 includes a chip-off portion 32 that is a residual mark of a sealing cut, a filament body storage portion 34 that stores a filament body 60 and the like to be described later, a substantially cylindrical tube portion 36, and a known pinch
  • the sealing portion 38 formed by the process method is connected in this order.
  • the structure of the valve is not limited to the one described above, and for example, a tip-off portion (may not be provided in some cases), a filament body housing portion, and a sealing portion may be connected in this order. .
  • an infrared reflecting film is formed on the outer surface of the filament body housing portion 34.
  • this infrared reflective film is not necessarily required and is formed as appropriate.
  • a predetermined amount of a halogen substance and a rare gas are sealed in the bulb 26, respectively.
  • nitrogen gas may be sealed.
  • krypton gas As the rare gas.
  • the light emitting parts are arranged close to each other as will be described later. By suppressing the occurrence of arc discharge and disconnection at the time of lighting, the same effect can be obtained.
  • the sealed gas shall contain nitrogen gas and halogen substance mainly composed of krypton, and the gas pressure at room temperature in the valve 26 should be set within the range of 2 [atm] to 10 [atm]. Is preferred. If the gas pressure exceeds 10 [atm], the luminaire may be damaged by scattered pieces in the event that the Noreb 26 is damaged. On the other hand, if the gas pressure is less than 2 [atm] In this case, tungsten, which is a constituent material of the filament body 60, easily evaporates and the lamp life is shortened. In other words, in the above range of gas pressure, since the gas pressure is moderately controlled, even if the bulb 26 is broken, the fragments are not scattered at such a moment that the lighting fixture is broken.
  • the composition ratio of the nitrogen gas is preferably set within a range of 8 [%] to 40 [%].
  • the composition ratio force of nitrogen gas exceeds 0 [%]
  • the heat generated in the filament body 60 during lighting is excessively released through the nitrogen gas, which may reduce the efficiency, while 8 [% If the value is less than 1, the arc discharge is likely to occur between the adjacent light emitting sections when the lamp is lit, or disconnection is likely to occur immediately.
  • the composition ratio range of nitrogen gas since the yarn composition ratio of nitrogen gas is moderately suppressed, heat generated in the filament body 60 during lighting is excessively released through the nitrogen gas.
  • sealing portion 38 a pair of metal foils 40, 42 are sealed.
  • Metal foils 40 and 42 are made of molybdenum.
  • the surface of the sealing portion 38 is made uneven. Therefore, it is preferable to increase the surface area and improve the heat dissipation at the sealing portion 38.
  • One end portion of the external lead wire 44 is connected to one end portion of the metal foil 40, and one end portion of the external lead wire 46 is joined to and electrically connected to one end portion of the metal foil 42.
  • the external lead wires 44 and 46 are made of tungsten.
  • the other end portions of the external lead wires 44 and 46 are led out to the outside of the valve 26 and are electrically connected to the terminal portions 48 and 50 of the base 30, respectively.
  • At least one of the two external lead wires 44 and 46 and the base 30 It is preferable to provide a fuse (not shown) between the corresponding terminals (48 or 50). By providing the fuse, even if a break occurs in the light emitting part and an arc discharge occurs at that break point, the fuse is blown immediately and the continuation of the arc discharge is stopped. 26 can be prevented from being damaged.
  • a fuse between each of the external lead wires 44 and 46 and the corresponding terminal portions 48 and 50 of the base 30. In this case, there is a possibility that arc discharge may occur between adjacent light emitting parts even if arc discharge due to disconnection at the light emitting part does not occur.
  • One end force of the inner lead wire 52 is connected to the other end portion of the metal foil 40, and one end portion of the inner lead wire 54 is joined and electrically connected to the other end portion of the metal foil 42. .
  • the internal lead wires 52 and 54 are made of tungsten. One end portions of the internal lead wires 52 and 54 are supported by the sealing portion 38 of the valve 26.
  • the internal lead wires 52 and 54 supply external power supplied through the base 30 to the filament body 60 and also serve as a support member that directly supports a part of the filament body 60.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a support structure that supports the filament body 60
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the filament body 60 is supported by the support structure.
  • the internal lead wires 52 and 54 and the support wire 56 are sandwiched between a pair of cylindrical stem glasses 57 and 59. As a result, the support wire 56 is supported and the relative positions of the internal lead wires 52 and 54 and the support wire 56 are maintained.
  • the filament body 60 is composed of two filament coils, a first filament coil 62 and a second filament coil 64.
  • the first and second filament coils 62 and 64 are wound with a tungsten wire as will be described later.
  • the internal lead wires 52 and 54 and the support wire 56 are inserted into the end portions of the filament coils 62 and 64, and are bent in a “U” shape for supporting the filament coils 62 and 64 (hereinafter referred to as this The part is called “coil support part”).
  • the first and second filament coils 62 and 64 emit light at the portion where the coil support portion is inserted. Without light (non-light emitting part), light is emitted between the coil support parts.
  • the portions between the coil support portions (that is, the portions that emit light) in the filament coils 62 and 64 are defined as the first light emitting portion 62A and the second light emitting portion 64A, respectively. That is, the filament body 60 has two light emitting portions 62A and 64A in a single coil shape.
  • the first and second filament coils 62 and 64 are single coils (hereinafter referred to as a flat coil). , which is abbreviated as “flat coil”.
  • the reason for this shape is as follows. That is, in comparison with a conventional single coil wound in a cylindrical shape (hereinafter abbreviated as “cylindrical coil”) as described in Patent Document 2 and Patent Document 3, (If the short axis length of the cylinder is equal to the diameter of the cylinder) Because the wire length per turn can be increased, if the wire length of the tungsten wire is the same, the coil length can be shortened.
  • the filament coil (light emitting portion) in the optical axis direction (valve central axis) of the reflecting mirror can be reduced.
  • the length in the direction intersecting the optical axis of the reflecting mirror is longer than that of the coil wound in a cylindrical shape, but in order to improve the light collection efficiency, it intersects with the optical axis.
  • the effect of shortening in the direction of the optical axis is greater than the direction of being
  • Filament coils 62 and 64 which are flat coils, are manufactured as follows.
  • FIG. 6 schematically shows a plan view of the first filament coil 62 viewed from the coil axis CX direction force.
  • the lower part of FIG. 6 schematically shows the front view of the same. It is a representation.
  • first and second filament coils 62 and 64 have substantially the same shape, the first filament coil 62 will be described as a representative.
  • the first filament coil 62 is a so-called semicircular connection between two corresponding ends of two line segments arranged in parallel when viewed from the coil axis CX direction. It has a track shape (for track and field). This shape is derived from the above-described manufacturing method, and a flatter track shape is obtained as the number of core wires 66 is increased. That is, the degree of flatness! /, (Flatness) can be adjusted by the number of core wires 66.
  • the flatness is defined as a value obtained by dividing the length (major inner diameter) of the major axis LX in the inner periphery of the first filament coil 62 by the length (minor inner diameter) of the minor axis SX.
  • the flatness is an integer value due to the above manufacturing method, and the flatness is 4 as an example.
  • the first filament coil 62 includes the non-light emitting part 6 at both ends supported by the coil support part 52A and the coil support part 56A (FIGS. 3 and 4). 2B and a light emitting portion 62A between the coil support portions 52A and 56A.
  • the “light emission center” of the filament coil is defined. If the first filament coil 62 is defined as an example, the “light emission center 62CP” is on the coil axis CX and is the middle position in the total length L of the light emitting portion 62A.
  • An example of the specification of the first filament coil 62 is summarized as follows.
  • Short axis CX length (short inner diameter): 0.35mm
  • Wire (tungsten wire) diameter 0.05 mm
  • the total length L of the light emitting part is not limited to the above value, but 2.5mn! It can be set within the range of ⁇ 6.5mm. This range can be applied to the entire length of the light emitting section in the filament body of Embodiment 1 and Embodiment 2 described later.
  • FIG. 7 shows a state where the internal lead wires 52 and 54 and the support wire 56 are attached.
  • the first and second filament coils 62 and 64 are schematically shown in plan view of the direction force of the central axis B (Figs. 1 and 2) of the valve 26.
  • the front view is schematically represented.
  • FIG. 7 can be said to be a view of the first and second filament coils 62 and 64 from the direction of the optical axis R (FIG. 1) of the reflecting mirror 18. .
  • FIG. 7 can be said to be a view of the first and second filament coils 62 and 64 from the direction of the optical axis R (FIG. 1) of the reflecting mirror 18. .
  • FIG. 1 optical axis
  • first and second filament coils 62 and 64 are used for the purpose of explaining the positional relationship between the first and second filament coils 62 and 64, the illustration of the internal lead wires 52 and 54 is omitted in this figure, and the support wire 56 is simply represented by a line for the purpose of showing the electrical connection between the first and second filament coils 62 and 64.
  • the first and second light emitting portions 62A and 64A of the first and second filament coils 62 and 64 are represented by solid lines, and the non-light emitting portions 62B and 64B are represented by two-dot chain lines. .
  • the first filament coil 62 (first light emitting portion 62A) and the second filament coil 64 (second light emitting portion 64A) are (i) centered on each coil axis CX. (Ii) Both coil axes and the central axis B are on the same plane, and (iii) Both long axes LX are substantially parallel to each other, with a spacing D1. ing.
  • the coil interval D1 is set to 0.9 mm as an example.
  • the distance D2 of the first filament coil 62 (first light emitting part 62A) from the central axis B is different from the distance D3 of the second filament coil 64 (second light emitting part). That is, the distance of the light emission center CP of the first light emission part 62A and the distance of the light emission center CP of the second light emission part 64A with the central axis B force are different.
  • a halogen light bulb having a filament body set to the above-mentioned value is referred to as a “first embodiment light bulb”.
  • the first comparative light bulb has a filament body in which two filament coils (light emitting portions) are arranged symmetrically with respect to the central axis B.
  • the light bulb of the first example and the first comparative light bulb the light distribution characteristics when these were combined with a reflecting mirror were investigated.
  • the survey was conducted under the following conditions.
  • Commercially available reflector with mirror The halogen bulb attached to the Rogen bulb (Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., part number JDR110V65WKNZ5E11) was replaced with the first comparison bulb or the first example bulb.
  • the halogen bulb with a reflector has a beam opening (beam angle) force of narrow angle (about 10 °).
  • each of the two halogen bulbs with reflectors made in this way is lit at a rated voltage of 110 [V] and a rated power of 65 [W], it is a distance l [m] away from the halogen bulb with the reflector.
  • the light distribution characteristics (light distribution curve) on the irradiated surface were investigated.
  • the light distribution characteristics of the comparative light bulb, which will be described later other than the first comparative light bulb and the first light bulb, and the light bulb characteristics of the example light bulb were also investigated in the same manner as described above. Therefore, it will be omitted.
  • the bimodality is eliminated and the peak of the light distribution curve is single. In other words, it is a spotlight with good light distribution characteristics that is almost symmetric around the brightest part.
  • the light distribution curve of the first light emitting unit 62A related to the light emission center 62CP closer to the central axis B is made different by making the distance of the light emission center 62CP (Fig. 7) from the center axis B different from the distance of the light emission center 64CP.
  • This is considered to be because the influence on the shape of the light emission becomes more dominant than the influence on the shape of the light distribution curve of the second light-emitting portion 64A related to the light emission center 64CP which is far from the central axis B force.
  • FIG. 8 shows that the first filament coil 62 (first light emitting part 62A) is further moved closer to the central axis B, and the second filament coil 64 (second light emitting part 64A) is further moved away from the central axis B force.
  • Filament body 70 In the filament body 70, the first filament coil 62 (first light emitting unit 62A) is arranged at a position including the central axis B. In the filament body 70 as well, the coil interval D4 was set to 0.9 mm.
  • the halogen light bulb with the filament body 70 was designated as “second example light bulb”, and the light distribution characteristics related to this were investigated.
  • a halogen bulb with a coil spacing D4 set to 2 mm (hereinafter referred to as the “third embodiment bulb”) is similar to the second embodiment bulb as shown by the light distribution curve shown by the solid line in FIG. It became light distribution characteristics.
  • the second filament coil 64 (second light-emitting portion 64A) that should improve the asymmetry of the light distribution curve is inclined with respect to the central axis B.
  • the light distribution curve of a halogen light bulb hereinafter referred to as the “fourth embodiment light bulb” provided with the filament body 72 is shown in FIG. In this way, by tilting the second filament coil 64 (second light-emitting portion 64A) farther from the center axis B force, the light distribution curve becomes substantially symmetrical with respect to the peak, and the light distribution characteristics are improved. It can be a problem.
  • FIG. 12 is a diagram showing a filament body 74 configured as described above.
  • the filament body 74 has the first light-emitting part 62 ⁇ and the second light-emitting part 64 ⁇ arranged in a posture as shown in FIG. 7 in which the coil axis CX is parallel to the central axis ⁇ .
  • the end of the reflecting mirror 18 on the light irradiation opening side is tilted in the direction of approaching.
  • the light emission center 62CP of the first light emitting unit 62 ⁇ is closer to the central axis ⁇ ⁇ than the light emission center 64CP of the second light emitting unit 64 ⁇ .
  • the distance D7 shown in Fig. 12 is 0.4mm.
  • D8 is 1.6mm.
  • the halogen light bulb including the filament body 74 configured as described above is referred to as a “fifth embodiment light bulb”.
  • Fig. 13 shows the light distribution curves of the fifth example bulb and the second comparison bulb.
  • the first light-emitting portion 62A and the second light-emitting portion 64A are inclined while maintaining linearity.
  • each light emitting part faces inward (directly toward the opposite light emitting part on the opposite side) and becomes a bow.
  • the light emitting portions 62A and 64A may be tilted in the opposite direction to the filament body 74 (FIG. 12) according to the fifth embodiment bulb.
  • FIG. 14 is a diagram showing the filament body 76 configured as described above.
  • the filament body is composed of two filament coils in which one end portions are electrically connected by a support wire.
  • the filament body has two light-emitting locations because part of each filament coil emits light when the halogen bulb is energized.
  • one filament coil is arranged in the longitudinal direction (coil axis center).
  • the first light-emitting part is bent at the substantially central part and the second light-emitting part exists between the bent part including the non-light-emitting part and one end part of the filament coil, and the second light-emitting part is provided between the other end part.
  • the halogen bulb according to the second embodiment is the same as that in the first embodiment (including each example), including halogen substances and rare gases sealed in the bulb, except that the filament body and its support structure are different.
  • the configuration is basically the same as that of the halogen bulb. Therefore, the following description will focus on the different parts.
  • the lighting device can be configured by mounting the halogen light bulb of the second embodiment on the lighting fixture 12 (FIG. 1) of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a schematic configuration of the filament body 202 and the support structure thereof according to the first example of the halogen light bulb of the second embodiment.
  • the filament body 202 is prepared in the same manner as the filament coils 62 and 64 (Figs. 4 and 6). (Fig. 5) One filament coil 204 is bent at the center and held in a bent state. is there. That is, like the filament coils 62 and 64, the filament coil 204 is a single coil in which filament wires are wound in a cylindrical shape with a flat cross section having a short axis and a long axis. The filament coil 204 is bent in the minor axis direction starting from the center.
  • One end portion of the filament coil 204 is supported by the coil support portion 206 A of the internal lead wire 206, and the other end portion is supported by the coil support portion 208 A of the internal lead wire 208.
  • Reference numerals 212 and 214 denote stem glasses.
  • the central portion (bent portion) in the longitudinal direction of the filament coil 204 is suspended and supported by a support wire 210 that is a support member.
  • the filament coil 204 is the same as in the first embodiment in that it does not emit light (non-light emitting portion) at the portions supported by the coil support portions 206A and 208A.
  • the internal lead wires 206 and 208 and the support wire 210 are made of tungsten.
  • the filament coil 204 Since the filament coil 204 is bent as described above, its coil axis is also bent in the same plane.
  • the filament coil 204 is arranged such that its coil axis is substantially on the same plane as the central axis B.
  • the support wire 210 only needs to be able to mechanically support the filament coil that has the function of electrically connecting the filament coils. It is also possible to form with a glass material. Even in this case, inside the bent portion of the filament coil 204, the coil pitch becomes narrower as the adjacent windings (turns) come into contact with each other. Short circuit occurs at the part. As a result, the short circuit portion does not emit light.
  • the filament body 202 is between the first light emitting unit 204A1 and the second light emitting unit 204A2.
  • the distance in the direction perpendicular to the central axis B becomes narrower as it approaches the light irradiation opening side of the reflector 18 (say In other words, the first light-emitting portion 204A1 and the second light-emitting portion 204A become “ha” as shown in FIG.
  • the filament body 76 of the first embodiment it may be possible to form a reverse “no” shape.
  • both the first light-emitting portion 204A1 and the second light-emitting portion 204A2 are configured to incline with respect to the central axis B.
  • the present invention is not limited to this, and only one light emitting portion may be inclined with respect to the central axis B, and the other light emitting portion may be configured to be substantially parallel to the central axis B.
  • the first light emitting unit 204A1 and the first light emitting unit 204A1 have a central axis B force so that the distance between the light emitting center 204CP1 of the first light emitting unit 204A1 and the distance of the light emitting center 204CP2 of the second light emitting unit 204A2 is different.
  • Two light emitting units 204A2 are arranged.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a support structure that supports the filament body 360 of the halogen bulb according to Embodiment 3
  • FIG. 19 is a perspective view showing a state in which the filament body 360 is supported by the support structure. Respectively.
  • the reflecting mirror 18 has a beam opening (beam angle) 1S medium angle or A wide-angle one is used.
  • the beam opening is 20 ° for the medium angle and 35 ° for the wide angle, and the allowable range is ⁇ 25 [%] as specified in the IEC standard.
  • the internal lead wires 352 and 354 and the support wire 356 are sandwiched between a pair of cylindrical stem glasses 57 and 59. As a result, the support wire 356 is supported, and the relative positions of the internal lead wires 35 2 and 354 and the support wire 356 are maintained.
  • the filament body 360 is composed of two filament coils, a first filament coil 362 and a second filament coil 364.
  • the second filament coil 364 is supported by a coil support portion 356B (see FIG. 18) of the support wire 356 and a coil support portion 354A (see FIG. 18) of the internal lead wire 354.
  • FIG. 20 shows the first and second filament coils 362 and 364 attached to the internal lead wires 352 and 354 and the support wire 356 with the central axis B of the nozzle 26 (FIG. 1).
  • Figure 2 A plan view seen from the direction is schematically shown, and the lower part of FIG. 20 shows the front view schematically.
  • FIG. 20 shows the first and second filament coils 362 and 364 viewed from the optical axis R (FIG. 1) direction of the reflecting mirror 18. It can also be said.
  • FIG. 1 shows the first and second filament coils 362 and 364 attached to the internal lead wires 352 and 354 and the support wire 356 with the central axis B of the nozzle 26 (FIG. 1).
  • Figure 2 A plan view seen from the direction is schematically shown, and the lower part of FIG. 20 shows the front view schematically.
  • FIG. 20 shows the first and second filament coils 362 and 364 viewed from the optical axis R (FIG. 1) direction of the reflecting mirror 18. It can also be
  • the wire 356 is simply represented by a wire for the purpose of showing an electrical connection relationship between the first and second filament coils 362 and 364.
  • the first and second light emitting portions 362A and 364A of the first and second filament coils 362 and 364 are indicated by solid lines, and the non-light emitting portions 362B and 364B are indicated by two-dot chain lines.
  • the first filament coil 362 (first light-emitting portion 362A), the second filament coil 364 (second light-emitting portion 364A), and the force.
  • Each coil axis CX is substantially parallel to the central axis B.
  • the filament body 360 is configured in such a manner that the long axes LX of both coils are arranged substantially parallel to each other.
  • the first filament coil 362 (first light emitting unit 362A) and the second filament coil 364 (second light emitting unit 364A) are arranged with a predetermined coil interval (light emitting unit interval) D31.
  • FIG. 21 shows an example of the specification of such a halogen bulb.
  • Nos. 3 to 14 are halogen light bulbs according to the examples (hereinafter referred to as “example light bulbs”).
  • minor axis length SX 0.35 [mm]
  • flatness 3
  • No. 9 to 14 are coil spacing (light emitting section spacing) D3
  • the winding intervals (pitch) in each filament coil of the example bulbs according to Nos. 3 to 14 were all the same.
  • the tungsten wire of the portion forming the light emitting portion of each filament coil was also made substantially the same length. Therefore
  • the total light emitting section length (effective coil length) is inevitably determined.
  • No. 1 is a halogen bulb (hereinafter referred to as “reference bulb”) that constitutes a halogen bulb with a reflector that has been put into practical use (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., part number JDR110V65WKM / 5E11). And a double coil filament body.
  • the reflector of the halogen bulb with the reflector has a medium beam angle (beam opening).
  • No. 2 is a halogen bulb (hereinafter referred to as "comparative bulb") shown as a comparative example.
  • the first to third filament coils 402, 404, 406 ( It has a filament body 400 composed of first to third light emitting portions 402A, 404A, 406A).
  • FIG. 22 is a diagram drawn in accordance with FIG. 20, and the comparative light bulb has a second filament coil 404 (second light emitting part 04 04A), with its axis CX substantially aligned with the central axis B of the bulb 26.
  • the first and third filament coils 402 and 406 are arranged on both sides with a coil spacing (light emitting section spacing) D32 therebetween. is there.
  • the light bulbs of No. 1 to No. 14 all have the same luminous flux (1100 [lm]), so the greater the contrast value, the better the light condensing performance. . Needless to say, even if the luminous flux is less than 1100 [lm], if the relative illuminance exceeds 100, the light collecting is superior to the standard bulb.
  • the example bulb (Nos. 3 to 14) a light collecting property equal to or higher than that of the reference bulb (No. 1) can be obtained, and the reference bulb (No. 1) and Equivalent life is achieved.
  • the example bulbs (No. 3 to 14) are composed of a filament body with only a single coil, and are therefore more than the reference bulb (No. 1) which comprises a filament body with a double coil. Needless to say, impact resistance has been improved.
  • Figure 23 shows the results of the survey. As shown in FIG. 23, the coil interval was changed in the range of 0.2 [mm] to 4.5 [mm], and the flatness was changed in the range of 2 to 10, and the relative illuminance was investigated for each combination.
  • FIG. 24 shows an X—y orthogonal coordinate system in which the light emitting section interval (coil interval) is plotted on the X axis (horizontal axis) and the flatness is plotted on the y axis (vertical axis).
  • the survey results shown in Fig. 23 show the white circle “ ⁇ ” when the relative illuminance is 100 or more, and the black circle “ ⁇ ” when the relative illuminance is less than 100. Plotted on a Cartesian coordinate system graph.
  • the combinations of “light emitting section interval” and “flattening ratio” are represented by points E1 (0.2,3), E2 (0.2,10), and E3 represented by (X, y) coordinates.
  • E1 0.2,3
  • E2 0.2,10
  • E3 represented by (X, y) coordinates.
  • point E4 (4, 8)
  • point E 5 (4, 6)
  • point E6 3.5, 5
  • point E7 3.5, 3
  • point E9 2.5, 2)
  • point E10 0.5, 2)
  • point El 0.2, 3
  • the survey results are shown in Figure 25.
  • the coil spacing is in the range of 0.2 [mm] to 4 [mm]
  • the minor axis length is varied in the range of 0.3 [mm] to: LO [mm].
  • the relative illuminance was investigated.
  • the X-axis (horizontal axis) is the light emitting section spacing (coil spacing), and the y-axis (vertical axis) is the minor axis length [mm].
  • An x-y Cartesian coordinate system As in the case of Fig. 24, the survey results shown in Fig. 25 show that the white circle is ⁇ if the relative illuminance is 100 or higher, and the black circle is ⁇ if the relative illuminance is less than 100. And plotted on the graph of the XY rectangular coordinate system.
  • the combination of “light emitting section interval” and “short axis length” is expressed by points F1 (0.2, 0.3), F2 (0.2, 1.0), F3 (3.5, 1.0), point F4 (3.5, 0.35), point F5 (3, 0.3), point F1 (0.2, 0.3) in the area enclosed by the line segment (including the above line segment) It is sufficient to set the value in).
  • Figure 27 shows the survey results. As shown in FIG. 27, the coil spacing was varied in the range of 0.2 [mm] to 4.5 [mm], and the flatness was varied in the range of 2 to 10, and the relative illuminance was investigated for each combination.
  • Fig. 28 shows an XY rectangular coordinate system with the light emitting section interval (coil interval) on the X axis (horizontal axis) and the flatness on the y axis (vertical axis).
  • the white circle “ ⁇ ” is plotted, and when the relative illuminance is less than 100, the black circle “ ⁇ ” is plotted on the x-y orthogonal coordinate system graph. did.
  • the combination of “light emitting section interval” and “flattening ratio” is represented by point G1 (0.5,6), point G2 (0.5,10), point G3 expressed in (X, y) coordinates. (4.5, 10), point G4 (4.5, 3), point G5 (l, 3), point G6 (l, 6), point G1 (0.5,6) Includes on the line segment. ).
  • the first and second filament coils 364 and 366 are arranged so that the coil axis CX is substantially parallel to the central axis B of the bulb 26.
  • the coil axis CX is inclined with respect to the central axis B, and the distance between the coil axes CX is such that the reflecting surface 20A of the reflecting mirror 18 (FIG. 1)
  • the first and second filament coils 364 and 366 may be arranged in a posture that becomes narrower as they move away from the projector. 29 is basically the same as the filament body 360 shown in FIG.
  • the same components are the same.
  • the reference numerals are attached and explanations thereof are omitted.
  • the filament bodies according to the modifications 2 and 3 described below are basically the same as the filament body 360 shown in FIG. 20 except that the arrangement relationship of the filament coils is different.
  • the same reference numerals are assigned and explanations thereof are omitted.
  • the wide-side light-emitting portion interval D34 shown in FIG. 29 is fixed at 2.5 [mm] and the short-axis length is set to 0.35 [mm].
  • the results of the survey are shown in FIG. As shown in Fig. 27, the light emitting section interval on the narrow side (coil interval on the narrow side) is in the range of 0.2 [mm] to l.5 [mm], and the flatness is changed in the range of 2 to 10.
  • the relative illuminance was investigated for each combination.
  • FIG. 31 shows an x-y Cartesian coordinate system in which the X-axis (horizontal axis) is the narrow light-emitting section interval (narrow coil interval) and the y-axis (vertical axis) is the flatness.
  • the survey results shown in Fig. 30 are indicated by a white circle “ ⁇ ”, and if the relative illuminance is less than 100, the black circle “ ⁇ ” indicates the above X-y. Plotted on a Cartesian coordinate system graph. Therefore, in FIG.
  • the above survey was the same force as when using a medium-angle reflector. The same survey was carried out even when a wide-angle reflector was used.
  • Figure 32 shows the survey results
  • Figure 33 shows the survey results in graph form.
  • the combination of "narrow side light emitting part interval (narrow side coil interval)" and “flattening rate” is represented by a point J1 (0.5,3) expressed in (X, y) coordinates.
  • Point J2 0.5, 10
  • point J3 1.5, 10
  • point J4 1.5, 3
  • point J1 0.5, 3
  • the distance between the coil axes CX is such that the distance from the reflecting surface 20A of the reflecting mirror 18 (Fig. 1) increases.
  • the first and second filament coils 364, 366 (light emitting parts 364A, 366A) were arranged in such a narrowed position (Fig. 29), but conversely, both coil axes CX
  • the spacing force between the reflectors 18 (Fig. 1) The reflecting surface 20A
  • the first and second filament coils 364, 366 (light emitting portions 364A, 366A) may be arranged in such a posture that the force of the reflecting surface 20A increases as the distance increases. I do not care.
  • FIG. 34 shows a filament body 372 according to the second modification.
  • the first and second filament coils 364, 366 have their coil axis CX substantially parallel to the central axis B of the bulb 26.
  • the filament body 372 according to the modification 2 is different in that the filament body 372 is arranged so as to be substantially orthogonal to the central axis B of the coil axis CX force valve 26.
  • the inventors of the present application also investigated the relative illuminance when the combination of the minor axis length [mm], the flatness ratio, and the coil interval D35 [mm] was variously changed in Modification 2.
  • the combination of "coil spacing (light emitting section spacing)" and “flattening ratio” is expressed by points K1 (0.2,3) and K2 ( 0.2, 10), point K3 (3.5, 10), point K4 (3.5, 8), point K5 (3, 6), point ⁇ 6 (3, 3), point Kl (0.2,3) in sequence It may be set to a value in the region surrounded and connected (including the above line segment).
  • the survey results are shown in Fig. 37, and the graph created based on the survey results is shown in Fig. 38.
  • the combination of “coil interval (light emitting unit interval)” and “flattening ratio” is represented by a point Ml (0.5, 3) expressed by (X, y) coordinates, Point M2 (0.5, 10), Point M3 (4.5, 10), Point M4 (4.5, 2), Point M5 (3.5, 2), Point M6 (3, 3), Point Ml (0.5, 3), It may be set to a value in the area surrounded by the line segment (including the above line segment). (Modification 3)
  • FIG. 39 shows a filament body 374 according to the third modification.
  • the first and second filament coils 364 and 366 are spaced apart in a direction substantially perpendicular to the central axis B of the bulb 26.
  • the filament body 374 according to Modification 3 has a central axis B of the valve 26. The difference is that they are arranged at intervals in the direction of.
  • the relative illuminance was investigated for various combinations of coil spacing D36 (Fig. 39) and flatness.
  • the reflector used was a wide angle.
  • Figure 40 shows the survey results. As shown in Fig. 40, the coil spacing was in the range of 0.2 [mm] to 4.5 [mm], and the flatness was varied in the range of 2 to 10, and the relative illuminance was investigated for each combination.
  • FIG. 42 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a halogen lamp 100 with a reflector according to the fourth embodiment.
  • the halogen bulb 100 with a reflector is a reflector-integrated halogen bulb.
  • the halogen bulb 102 used for this is the halogen bulb 14 according to Embodiment 1 except that the base is mainly different (Fig. Since the configuration is basically the same as 2), common portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the filament body of the halogen light bulb constituting the halogen light bulb with a reflecting mirror may be the one according to the second or third embodiment.
  • the reflecting mirror 104 has a funnel-like substrate 106 that is made of hard glass or quartz glass.
  • a multilayer interference film 108 constituting a reflecting surface is formed on the concave surface portion 106A formed on the spheroidal surface or the paraboloid of the base 106.
  • Multilayer interference film 108 Is silicon dioxide)), titanium dioxide (TiO), magnesium fluoride (MgF), sulfur
  • the reflective surface may be formed of a metal film having an aluminum or chromium equivalent force instead of the multilayer interference film 108.
  • the aperture diameter (mirror diameter) of the reflector 104 is 100 mm. Note that facets may be formed on the reflecting surface as necessary.
  • the reflecting mirror 104 has a front glass 110 provided at the opening (light irradiation opening) of the base 106.
  • the front glass 110 is locked to the base 106 by a known stopper 112. It should be noted that instead of the stopper 112, it may be fixed with an adhesive. Or you may use both together.
  • the front glass is not necessarily an essential component of the halogen bulb with a reflector.
  • the neck portion 106B of the base body 106 is fitted with a base body receiving portion 122 provided on the side opposite to the terminal portions 116 and 118 of the base 114 of the halogen light bulb 102, and is fixed by an adhesive 124. .
  • the valve 26 is attached to the base 114 before the base 106 is attached to the base 114.
  • the bulb 26 and the base 106 (reflector 104) attached to the base 114 that is, with the halogen bulb 102 incorporated in the reflector 104
  • the central axis of the bulb 26 and The optical axis of the reflecting mirror 104 is located substantially coaxially (the central axis and the optical axis substantially coincide).
  • the lighting device is configured by the lighting fixture including the reflecting mirror and the halogen light bulb.
  • the lighting device is not limited thereto, and the lighting device does not include the reflecting mirror and the halogen light bulb with the reflecting mirror. It does not matter even if it constitutes.
  • the halogen bulb 100 with a reflector shown in FIG. 42 may be attached to constitute the illumination device. Absent.
  • the filament coil is not limited to the track shape described above, and may be another flat shape. In short, it may be wound into a cylindrical shape having a flat cross section having a major axis and a minor axis perpendicular to each other. Further, the flatness is not limited to an integer, and can be an arbitrary decimal number.
  • a flat cross section having a short axis and a long axis is described below. Including those with such shapes. The shape will be described with reference to FIG. 43, the symbol “SX” is assigned to the minor axis, the symbol “LX” is assigned to the major axis, and the central axis (ie, the coil axis) that is substantially orthogonal to both the minor axis and the major axis. “CX” is attached to each.
  • the track when viewed in the direction of the coil axis CX direction, the track has the shape described above, that is, two parallel line segments and their respective ends connected by a substantially semicircle.
  • the coil axis is in a substantially rectangular shape when viewed in the CX direction. However, the four corners are rounded for processing.
  • (V) Other, having a shape similar to the above (i) to (iv) when viewed from the coil axis CX direction.
  • (i) above as shown in (e) of the figure, even if two parallel line segments are curved inward, they are included in a shape similar to (i) above.
  • the deformed shapes (i) to (iv) due to processing variations are also included.
  • a force showing a halogen bulb as an example of a bulb.
  • the present invention is also applicable to a bulb other than a halogen bulb.
  • any light source that emits incandescent light by passing an electric current through the filament body may be used.
  • the tube according to the present invention can be suitably used as, for example, a tube used by being incorporated in a reflecting mirror.

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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、管球におけるフ イラメント体の改良技術に関する。
背景技術
[0002] 反射鏡付き管球の一種である反射鏡付きハロゲン電球は、凹面状をした反射面を 有する反射鏡とハロゲン電球とを組み合わせてなるものであり、例えば、店舗などの スポット照明用として使用されている。
ノ、ロゲン電球は、気密封止されたバルブ内にフィラメント体が収納されてなる構成を 有している。ハロゲン電球を反射鏡と組み合わせて使用する場合には、フィラメント体 をできるだけコンパクトにして、その発光領域を可能な限り反射鏡の焦点位置に集中 させることによって、集光効率を向上させることができる。この場合に、発光領域を特 に反射鏡の光軸方向に縮小することが、集光効率を向上させるためには効果的であ ることが知られている。
[0003] しカゝしながら、一般的に、ハロゲン電球の定格電圧 [V]、定格電力 [W]、および定 格寿命 (例えば、 3000時間）が決まると、これに応じて、フィラメント体を構成するタン ダステン線の線径ゃ長さが実質的に定まってしまう。したがって、例えば、単純にタン ダステン線の長さを短縮することによってフィラメント体のコンパクトィ匕を図ることは困 難である。
[0004] そこで、定格電圧 100[V]以上のハロゲン電球において、実用化されているものは、 一般的に、フィラメント体のコンパクトィ匕を図るため二重巻きコイルが用いられている。 また、特許文献 1には、さらなるコンパクトィ匕のため、フィラメント体として、三重卷きコ ィルを用いたハロゲン電球が開示されている。これによれば、タングステン線の長さが 同じであれば、反射鏡の光軸方向におけるコイル全体の長さを短縮でき、もって集光 効率が向上することとなるからである。
[0005] し力しながら、コイルの重ね卷数を増やせば増やすほど、ハロゲン電球に外力（衝 撃力）が加えられた際に生じるコイルの振動の振幅が大きくなり、これが原因で断線 し易くなるといった問題が生じる。
この問題を解決しつつ、フィラメント体のコンパクト化 (光軸方向の短縮化）を図れる ノ、ロゲン電球として、特許文献 2には、 3個または 4個の一重コイルが全体的に反射 鏡の光軸に対して対称となるように各々の一重コイルを反射鏡の光軸と平行に配し たものが開示されている。これにより、 3個または 4個の一重コイルに相当するものを 1 個の一重コイルで作製した場合と比較して、光軸方向の長さが短縮されるので、集光 効率が向上することとなる。また、各々のコイルは一重なので、上記振動に因る問題 も軽減される。
[0006] さらに、特許文献 3には、フィラメント体を 4〜6個の一重コイルで構成すると共に、 その内の 1個を、反射鏡の光軸を含む位置に配する構成としたハロゲン電球が開示 されている。光軸位置にコイル (すなわち、発光部）が存するのと存しないのとでは得 られる照度に大きな差が生じると、一般的に考えられているからである。
ところで、近年の店舗照明における演出手法の多様ィ匕から、反射鏡付きハロゲン電 球が多用される傾向にあり、そのため、省エネルギ等の観点からも一層の集光効率 の向上が求められている。
[0007] そこで、本願の発明者らは、複数個の一重コイルの内の 1個を反射鏡の光軸を含 む位置に配すると共に、残りの一重コイルを前記光軸と交差する方向に間隔を置 、 て配し、かつ、各々の一重コイルを、素線を扁平な筒状に卷回してなるもの（以下、「 扁平コイル」と称する。）としたフィラメント体^ |IJ作した。
これによれば、素線を円筒状に卷回してなる従来の一重コイルと比較して、（扁平な 筒の短軸長さと円筒の直径とが等しいとした場合） 1ターン当たりの素線長を長くする ことができる関係上、タングステン線の素線長が同じであれば、コイル長を短くでき、 もって、フィラメント体の光軸方向における一層の短縮ィ匕ができて集光効率をより向 上することとなる。なお、コイルを扁平にすることにより、反射鏡の光軸と交差する方向 の長さは、円筒状に卷回されたコイルよりも長くなるものの、集光効率の向上には、光 軸と交差する方向よりも光軸方向に短縮する方の効果が大き 、ので問題はな 、。
[0008] また、フィラメント体の短縮ィ匕の観点からは、コイルの個数は多 、ほど良!、ように思 われるが、多くなり過ぎると、コイル間を電気的に接続すると共に各コイルを支持する 支持構造体が複雑になり、また、コイルの支持構造体への組み付けが困難になって 現実的ではない。
そこで、本願の発明者らは、複数個のコイルを光軸に対して対称的に配置できると 共に、その内の一のコイルを光軸を含む位置に配することができる最小個数として 3 個の扁平コイル力もなるフィラメント体を有するハロゲン電球を創作し、普及して 、る 二重卷コイルのフィラメント体を有するハロゲン電球 (以下、「普及型管球」と称する。 ) と同等の集光性を得ることに成功した。
特許文献 1：特開 2001— 345077号公報
特許文献 2：特表平 6 - 510881号公報
特許文献 3 :特開 2002— 63869号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] しかしながら、 3個の扁平コイル力 なるフィラメント体のハロゲン電球では、普及型 管球よりも寿命が短くなつてしまうことが判明した。これは、 3個の扁平コイルの内の真 ん中の扁平コイル (すなわち、光軸を含む位置に在るコイル） 1S これ以外の 2個の扁 平コイル力 発せられる赤外線で両側力 熱せられることによって過熱状態となり、過 度にタングステンが蒸発するためであると考えられた。
[0010] これに対処するには、コイル同士の間隔を拡げればよいが、そうすると、集光性が 低下してしまい、満足いく性能が得られなくなってしまうおそれがある。
また、 2方向（両側）から加熱される扁平コイルを無くすため、 2個の扁平コイルでフ イラメント体を構成することも考えられるが、その場合、光軸に対する対称性を考慮し た場合、光軸上に扁平コイルを配することができなくなって、やはり満足のいく集光性 が得られな 、のではな 、かと 、つた懸念がある。
[0011] さらに、反射鏡の光軸に関する対称性を考慮して、 2つの発光部 (扁平コイル）が、 前記光軸に対して対称となる位置に配し、当該 2つの発光部を有する構成のフィラメ ント体を備えたハロゲン電球を反射鏡に組み込んでスポットライト照明として用いた場 合、照射面におけるスポットライトの中心部が暗くなり、その周囲が明るくなるといった いわゆるドーナッツ状のスポット形状になることが判明した。すなわち、配光曲線にお いて、そのピークが 2箇所に現れる双峰性が出現することが判明した。また、この傾向 は、反射鏡におけるビームの開きが狭角となる程、顕著に現れることが認められた。こ のようなスポット形状は、対象物を文字通りスポット的に浮かび上がらせるためのスポ ット照明として、好ましくな 、ことは言うまでもな 、。
[0012] 本発明は、上記した課題に鑑み、扁平コイル状をした発光部 2つでフィラメント体を 構成するといつた簡易な構成をとりつつも、配光曲線における双峰性を解消して、中 心部が暗くならないスポットライトの得られる管球、および、そのような管球を有する反 射鏡付き管球、および照明装置を提供することを第 1の目的とする。
本発明の第 2の目的は、普及型管球と少なくとも同等の寿命と集光性とを、 2個の 扁平コイル (発光部)で構成したフィラメント体の管球で達成すること、および、そのよ うな管球を有する反射鏡付き管球、および照明装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0013] 上記第 1の目的を達成するため、第 1の局面に係る管球は、凹面状の反射面を有 する反射鏡内に組み込まれて使用される管球であって、気密封止されたバルブと当 該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、前記フィラメント体は、扁平状に一重 卷きされた 2箇所が通電状態で発光する構成とされ、一方の発光箇所を第 1発光部、 他方の発光箇所を第 2発光部とした場合、前記バルブの中心軸からの第 1発光部の 発光中心の距離と第 2発光部の発光中心の距離とが異なるように、第 1発光部と第 2 発光部が配されて!ヽることを特徴とする。
[0014] また、第 1および第 2発光部は、各々のコイル軸心が前記中心軸と略平行となる姿 勢で配されて!ヽることを特徴とする。
また、第 1発光部は、そのコイル軸心が前記中心軸と略平行となり、第 2発光部は、 そのコイル軸心が前記中心軸に対して傾いた姿勢で配されていることを特徴とする。 また、第 1発光部と第 2発光部とは、そのコイル軸心が前記中心軸と平行となる姿勢 から、両発光部の前記反射鏡の光照射開口部側の端部同士が近づく向きに傾けた 状態で配されて!ゝることを特徴とする。
[0015] また、第 1発光部と第 2発光部とは、そのコイル軸心が前記中心軸と平行となる姿勢 から、両発光部の前記反射鏡の光照射開口部とは反対側の端部同士が近づく向き に傾けた状態で配されて 、ることを特徴とする。
また、前記フィラメント体は、フィラメント線が扁平に一重巻きされてなるフィラメントコ ィルを、その長手方向ほぼ中央部で屈曲させて構成したものであり、屈曲部からフィ ラメントコイルの一端部に至る間に第 1発光部が、他端部に至る間に第 2発光部が存 することを特徴とする。
[0016] さらに、第 1発光部および第 2発光部の一方が、前記中心軸を含む位置に配されて いることを特徴とする。
上記第 2の目的を達成するため、第 2の局面に係る管球は、凹面状の反射面を有 する反射鏡内に組み込まれて使用される管球であって、気密封止されたバルブと当 該バルブ内に設けられたフィラメント体とを備え、前記フィラメント体は、扁平に卷回さ れてなる一重のコイル状をした二つの発光部が、前記反射鏡の光軸と直交する方向 に間隔を空け、各々のコイル軸芯が前記光軸と略平行で、かつ、長径方向同士が略 平行となる姿勢で対向して配されてなるものであり、 X— y直交座標系において、前記 発光部間の前記間隔 [mm]を X軸上にとり、前記発光部内周の長径を短径で除して 得られる扁平率 [無次元]を y軸上にとった場合、前記短径が 0.35[mm]の場合にお いて、前記間隔と前記扁平率との組み合わせが、以下の (0、 GOに記すいずれかの関 係に規定されて ヽることを特徴とする。
[0017] (i)前記反射鏡のビームの開きが中角である場合に、（X, y)座標で表される点 El ( 0.2,3)、点 E2 (0.2, 10)、点 E3 (3.5, 10)、点 E4 (4, 8)、点 E5 (4, 6)、点 E6 (3.5 , 5)、点 E7 (3.5, 3)、点 E8 (3, 3)、点 E9 (2.5, 2)、点 E10 (0.5, 2)、点 El (0.2,3 )を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）の X座標値と y座標値 との組み合わせに設定されて 、る。
[0018] (ii)前記反射鏡のビーム角の開きが広角である場合に、（X, y)座標で表される点 G 1 (0.5,6)、点 G2 (0.5, 10)、点 G3 (4.5, 10)、点 G4 (4.5, 3)、点 G5 (l, 3)、点 G 6 (1, 6)、点 G1 (0.5,6)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む 。）の X座標値と y座標値との組み合わせに設定されている。
[0019] また、上記第 2の目的を達成するため、第 2の局面に係る管球は、凹面状の反射面 を有し、ビームの開きが中角である反射鏡内に組み込まれて使用される管球であつ て、気密封止された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備え、前記 フィラメント体は、扁平に卷回されてなる一重のコイル状をした二つの発光部力 前記 反射鏡の光軸と直交する方向に間隔を空け、各々のコイル軸芯が前記光軸と略平 行で、かつ、長径方向同士が略平行となる姿勢で対向して配されてなるものであり、 X y直交座標系において、前記発光部間の前記間隔 [mm]を X軸上にとり、前記発光 部内周の短径 [mm]^y軸上にとった場合、前記発光部内周の長径を短径で除して 得られる扁平率が 3 [無次元]の場合において、前記間隔と前記短径との組み合わせ が、 (X, y)座標で表される点 F1 (0.2, 0.3)、点 F2 (0.2, 1.0)、点 F3 (3.5, 1.0)、 点 F4 (3.5, 0.35)、点 F5 (3, 0.3)、点 F1 (0.2, 0.3)を順次、線分で結んで囲まれ る領域内（前記線分上を含む。 )の X座標値と y座標値との組み合わせに設定されて いることを特徴とする。
[0020] また、上記第 2の目的を達成するため、第 2の局面に係る管球は、凹面状の反射面 を有する反射鏡内に組み込まれて使用される管球であって、気密封止されたバルブ と当該ノ レブ内に設けられたフィラメント体とを備え、前記フィラメント体は、扁平に卷 回されてなる一重のコイル状をした二つの発光部が、前記反射鏡の光軸方向におい て、前記反射面力 遠ざかるほど当該光軸と直交する方向の間隔が狭くなり、かつ、 長径方向同士が略平行となる姿勢で対向して配されてなるものであり、 X— y直交座 標系において、前記発光部間の前記反射面力 遠い側の前記間隔 [mm]を X軸上に とり、前記発光部内周の長径を短径で除して得られる扁平率 [無次元]を y軸上にとつ た場合、前記発光部間の前記反射鏡に近い側の前記間隔が 2.5[mm]の場合にお いて、前記遠い側の間隔と前記扁平率との組み合わせが、以下の (0、 GOに記すいず れかの関係に規定されていることを特徴とする。
[0021] (i)前記反射鏡のビームの開きが中角である場合に、（X, y)座標で表される点 HI ( 0.2,3)、点 H2 (0.2, 10)、点 H3 (1.5, 10)、点 H4 (1.5, 2)、点 H5 (l, 2)、点 H6 ( 0.5, 3)、点 HI (0.2,3)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。 )の X座標値と y座標値との組み合わせに設定されて 、る。
[0022] (ii)前記反射鏡のビーム角の開きが広角である場合に、（X, y)座標で表される点 J 1 (0.5,3)、点 J2 (0.5, 10)、点 J3 (1.5, 10)、点 J4 (1.5, 3)、点 Jl (0.5,3)のを順次
、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）の X座標値と y座標値との組 み合わせに設定されて 、る。
発明の効果
[0023] 上記第 1の局面に係る管球によれば、バルブの中心軸に近い方の発光中心に係る 発光部の配光曲線の形状に及ぼす影響が前記中心軸力 遠い方の発光中心に係 る発光部の配光曲線の形状に及ぼす影響よりも支配的になる結果、配光曲線にお ける双峰性が解消されて、中心部が暗くないスポットライトが得られる。
上記第 2の局面に係る管球によれば、実用化されて!/、る二重卷フィラメントコイルか らなるフィラメント体を備える従来の普及型管球と少なくとも同等の集光性が得られる 。また、コイル状をした発光部 2個でフィラメント体を構成することとしたので、 2以上の 方向から加熱される発光部が無くなる。すなわち、過熱状態となる発光部が無くなる ことから、過熱に起因して生じる断線が防止でき、短寿命の問題を解消し得る。加え て、発光部の各々は一重コイル状をしているので、耐衝撃性にも優れる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]実施の形態 1に係る照明装置の概略構成を示す一部切欠き図である。
[図 2]上記照明装置を構成するハロゲン電球を示す図である。
[図 3]上記ハロゲン電球におけるフィラメント体の支持構造を示す斜視図である。
[図 4]上記支持構造にフィラメント体が支持された状態を示す斜視図である。
[図 5]上記フィラメント体を構成するフィラメントコイルの製作方法を説明するための図 である。
[図 6]フィラメントコイルの平面図（上部）と正面図（下部）を表す模式図である。
[図 7]実施の形態 1におけるフィラメント体の一例を平面図（上部）と正面図（下部)で 表した模式図である。
[図 8]実施の形態 1におけるフィラメント体の一例を平面図（上部）と正面図（下部)で 表した模式図である。
[図 9]配光曲線を表した図である。
[図 10]実施の形態 1におけるフィラメント体の一例を平面図（上部）と正面図（下部)で 表した模式図である。
[図 11]配光曲線を表した図である。
圆 12]実施の形態 1におけるフィラメント体の一例を平面図（上部）と正面図（下部)で 表した模式図である。
[図 13]配光曲線を表した図である。
圆 14]実施の形態 1におけるフィラメント体の一例を平面図（上部）と正面図（下部)で 表した模式図である。
圆 15]実施の形態 2におけるフィラメント体およびその支持構造の一例の概略構造を 示す斜視図である。
圆 16]実施の形態 2におけるフィラメント体の一例を平面図（上部）と正面図（下部)で 表した模式図である。
圆 17]実施の形態 2におけるフィラメント体の一例を平面図（上部）と正面図（下部)で 表した模式図である。
[図 18]実施の形態 3のハロゲン電球におけるフィラメント体の支持構造を示す斜視図 である。
圆 19]上記支持構造にフィラメント体が支持された状態を示す斜視図である。 圆 20]上記フィラメント体の平面図（上部）と正面図（下部)を表す模式図である。
[図 21]フィラメント体が 2重コイル力もなるハロゲン電球 (基準電球）、フィラメント体が 1 重コイル 3個からなるハロゲン電球 (比較電球）、およびフィラメント体が 1重コイル 2個 力もなるハロゲン電球 (実施例電球)の比較一覧を示す図である。
圆 22]上記比較電球におけるフィラメント体の平面図（上部）と正面図（下部）を表す 模式図である。
[図 23]実施の形態 3のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、中角の反 射鏡と組み合わせた場合において、短軸長さ (一定)、コイル間隔 (発光部間隔)、扁 平率の組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 24]図 23に基づ 、て作成したグラフである。
[図 25]実施の形態 3のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、中角の反 射鏡と組み合わせた場合において、短軸長さ、コイル間隔 (発光部間隔)、扁平率（ 一定)の組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 26]図 25に基づ 、て作成したグラフである。
[図 27]実施の形態 3のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、広角の反 射鏡と組み合わせた場合において、短軸長さ (一定)、コイル間隔 (発光部間隔)、扁 平率の組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 28]図 27に基づいて作成したグラフである。
圆 29]上記実施の形態 3の変形例 1に係るフィラメント体の平面図（上部）と正面図（ 下部)を表す模式図である。
[図 30]変形例 1のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、中角の反射鏡と 組み合わせた場合において、短軸長さ（一定)、コイル間隔 (発光部間隔）、扁平率の 組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 31]図 30に基づ ヽて作成したグラフである。
[図 32]変形例 1のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、広角の反射鏡と 組み合わせた場合において、短軸長さ（一定)、コイル間隔 (発光部間隔）、扁平率の 組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 33]図 32に基づいて作成したグラフである。
圆 34]上記実施の形態 3の変形例 2に係るフィラメント体の平面図（上部）と正面図（ 下部)を表す模式図である。
[図 35]変形例 2のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、中角の反射鏡と 組み合わせた場合において、短軸長さ（一定)、コイル間隔 (発光部間隔）、扁平率の 組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 36]図 35に基づ 、て作成したグラフである。
[図 37]変形例 2のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、広角の反射鏡と 組み合わせた場合において、短軸長さ（一定)、コイル間隔 (発光部間隔）、扁平率の 組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 38]図 37に基づいて作成したグラフである。
圆 39]上記実施の形態 3の変形例 3に係るフィラメント体の平面図（上部）と正面図（ 下部)を表す模式図である。
[図 40]変形例 3のフィラメント体の形態を有するハロゲン電球に関し、広角の反射鏡と 組み合わせた場合において、短軸長さ（一定)、コイル間隔 (発光部間隔）、扁平率の 組み合わせを変化させたときの相対照度の調査結果を示す図である。
[図 41]図 40に基づいて作成したグラフである。
[図 42]実施の形態 3に係る反射鏡付きハロゲン電球の概略構成を示す図である。 圆 43]扁平な筒 (状)の横断面の形状を例示した図である。
符号の説明
[0026] 10 照明装置
12 照明器具
14, 102 ハロゲン電球
18, 104 反射鏡
26 バノレブ
60, 70, 72, 74, 76, 202, 220, 360, 370, 372, 374 フィラメント体 62, 64, 204, 362, 364 フィラメントコイル
62A, 64A, 204A1, 204A2, 362A, 364A 発光部
62CP, 64CP, 204CP1, 204CP2 発光中心
100 反射鏡付きハロゲン電球
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
<実施の形態 1 >
図 1は、実施の形態 1に係る照明装置 10の概略構成を示す一部切欠き図である。 なお、図 1を含む全ての図面において、各部材間の縮尺は統一していない。
照明装置 10は、例えば、住宅、店舗、あるいはスタジオ等におけるスポットライト照 明として用いられる。照明装置 10は、照明器具 12と管球の一例として示すハロゲン 電球 14とを有する。
[0028] 照明器具 12は、有底円筒状をした器具本体 16と器具本体 16に収納された反射鏡 18とを有する。 器具本体 16の底部には、ハロゲン電球 14の口金 30 (図 2参照）を取り付けるため の受け具 (図示せず)が設けられている。なお、器具本体 16は、円筒状に限らず、種 々の公知形状とすることができる。
[0029] 反射鏡 18は、ハロゲン電球 14を取替え可能とするため、器具本体 16に対し、着脱 可能である。
反射鏡 18は、漏斗状をした硬質ガラス製基体 20を有する。基体 20において回転 楕円面または回転放物面等に形成された凹面部分 20Aには、反射面を構成する多 層干渉膜 22が形成されている。多層干渉膜 22は、二酸化ケイ素（SiO )、二酸化チ
2
タン (TiO )、フッ化マグネシウム (MgF)、硫化亜鉛 (ZnS)等で形成することができる
2
。また、多層干渉膜 22に代えてアルミニウムやクロム等力もなる金属膜で反射面を構 成することもできる。反射鏡 18の開口径 (ミラ一径）は 100mmであり、ビームの開き（ ビーム角）力 狭角（約 10° )のものである。なお、反射面には必要に応じてファセット を形成してもよい。
[0030] 反射鏡 18は、基体 20の開口部（光照射開口部）に設けられた前面ガラス 24を有す る。本例では、前面ガラス 24は基体 20に固着されており、ハロゲン電球 14の取替え のため、基体 20部分が器具本体 16と着脱自在な構成となっているが、これに限らず 、基体を器具本体に固定し、前面ガラスを基体に対し着脱自在な構成としても構わな い。
ノ、ロゲン電球 14は、前記受け具 (不図示）に取り付けられ、反射鏡 18内に組み込ま れて使用される。組み込まれた (取り付けられた)状態で、ハロゲン電球 14の後述す るバルブ 26の中心軸 Bが反射鏡 18の光軸 Rとが略同軸上に位置することとなる（中 心軸 Bと光軸 Rとが略一致することとなる）。ハロゲン電球 14は、定格電圧が 100[V] 以上 150[V]以下で、かつ定格電力が 100[W]以下に設定された電球である。
[0031] 図 2に、ハロゲン電球 14の一部切欠き正面図を示す。
ハロゲン電球 14は、気密封止されたバルブ 26と、バルブ 26の後述する封止部 38 側に接着剤 28によって固着された、例えば E型の口金 30とを有している。
ノ レブ 26は、封止切りの残痕であるチップオフ部 32、後述するフィラメント体 60等 を収納するフィラメント体収納部 34、略円筒状をした筒部 36、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 38がこの順に連なった構造をしている。
[0032] フィラメント体収納部 34は、図 2に示すように、略回転楕円体形状をしている。ここで 言う「略回転楕円体形状」とは、完全な回転楕円体形を含むことはもちろんのこと、ガ ラスの加工上ばらつく程度分、完全な回転楕円体形からずれた形状を含むことを意 味している。なお、フィラメント体収納部は、上記した形状に限らず、例えば、略円筒 形状や略球形状、あるいは略複合楕円体形状としても構わな ヽ。
[0033] また、バルブの構造も上記したものに限らず、例えば、チップオフ部（場合によって は無い場合もある）、フィラメント体収納部、封止部がこの順に連なったものとすること ができる。
なお、フィラメント体収納部 34の外面には赤外線反射膜が形成されている。もっとも 、この赤外線反射膜は必ずしも必要なものではなぐ適宜形成されるものである。
[0034] バルブ 26内には、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。これ に加えて、窒素ガスを封入することとしても構わない。
ノ、ロゲン物質は、点灯中、ハロゲンサイクルによって、フィラメント体 60から蒸発した その構成物質であるタングステンを再びフィラメント体 60に戻し、バルブ 26の黒ィ匕を 防止するためのものである。ハロゲン物質の濃度は 10 [ppm]〜300 [ppm]の範囲 内にあることが好ましい。また、ハロゲンサイクルを活性ィ匕させるためには、ノ レブ 26 内面における最冷点温度が 200 [°C]以上であることが好ましい。さらに、ハロゲンサ イタルを適切に機能させるためには、バルブ 26内の酸素濃度を 100 [ppm]以下に することが好ましい。
[0035] 希ガスには、クリプトンガスを用いることが好ましい。クリプトンガスを用いることにより 、集光効率を高める目的でフィラメント体をコンパクトィ匕するため、後述するように発光 部同士を近接配置しているにもかかわらず、隣接する発光部間の任意の場所で点灯 時にアーク放電が発生して、断線するのを抑制すると 、つた効果が得られる。
特に、封入ガスは、クリプトンを主成分とした、窒素ガスおよびハロゲン物質を含む ものとし、バルブ 26内での常温時におけるガス圧を 2 [atm]〜10 [atm]の範囲内に 設定することが好ましい。当該ガス圧が 10[atm]を超えると、万一ノ レブ 26が破損し た場合に、飛散する破片で照明器具が破損するおそれがあり、一方、 2[atm]未満で あると、フィラメント体 60の構成物質であるタングステンが蒸発し易ぐランプ寿命が短 くなるからである。換言すると、ガス圧の上記範囲は、当該ガス圧が適度に抑制され ているため、万一バルブ 26が破損したとしても、照明器具が破損するほどの勢いで 破片が飛散せず、かつ、当該ガス圧が適度に高いため、フィラメント体 60の構成物質 であるタングステンが蒸発しにくぐ長寿命化を実現でき、さらには、点灯時に隣接す る発光部間の任意の場所で点灯時にアーク放電が発生して、断線するのを抑制する ことができる範囲である。
[0036] また、封入ガスに窒素ガスを含ませる場合、窒素ガスの組成比率は 8 [%]〜40 [% ]の範囲内に設定することが好ましい。窒素ガスの組成比率力 0[%]を超えると、点 灯中にフィラメント体 60で発生する熱が窒素ガスを介して過度に放出され、効率が低 下するおそれがあり、一方、 8[%]未満であると、点灯時に隣接する発光部間でァー ク放電が起きやすぐ断線が発生し易いからである。換言すると、窒素ガスの上記組 成比率範囲は、窒素ガスの糸且成比率が適度に抑制されているため、点灯中にフイラ メント体 60で発生する熱が窒素ガスを介して過度に放出されることにより効率が低下 するのを防止することができると共に、窒素ガスが適度に含まれているため、点灯時 に隣接する発光部管でアーク放電が発生し、断線するのを抑制することができる範 囲である。
[0037] 封止部 38内には、一対の金属箔 40, 42が封着されている。金属箔 40, 42はモリ ブデン製である。なお、封止部 38に封着されている金属箔 40, 42の過熱による酸ィ匕 が原因で、バルブ 26の気密性が損なわれるのを防止するため、封止部 38の表面を 凹凸にして、当該表面積を増やし、封止部 38での放熱性を向上させることが好まし い。
金属箔 40の一端部には外部リード線 44の一端部力 金属箔 42の一端部には外 部リード線 46の一端部が、それぞれ接合されて電気的に接続されている。外部リード 線 44, 46は、タングステン製である。外部リード線 44, 46の他端部は、バルブ 26の 外部に導出されていて、それぞれ、口金 30の端子部 48, 50に電気的に接続されて いる。
[0038] ここで、 2本の外部リード線 44, 46の内、少なくとも一方の外部リード線と口金 30の 対応する端子部 (48または 50)との間に、ヒューズ (図示せず)を設けておくことが好 ましい。当該ヒューズを設けることにより、万一、発光部で断線が生じ、その断線箇所 でアーク放電が発生したとしても、即座にヒューズが溶断されてアーク放電の継続を 絶ち、もってアーク放電の衝撃でバルブ 26が破損等するのを防止できる。特に、複 数の発光部を近接して配置する場合には、両方の外部リード線 44, 46と口金 30の 対応する端子部 48, 50とのそれぞれの間にヒューズを設けることが好ましい。この場 合には、発光部での断線に起因するアーク放電が発生しなくても、隣接する発光部 間でアーク放電が発生するおそれがあるからである。
[0039] 金属箔 40の他端部には内部リード線 52の一端部力 金属箔 42の他端部には内 部リード線 54の一端部が、それぞれ接合されて電気的に接続されている。内部リード 線 52, 54は、タングステン製である。内部リード線 52, 54の一端部は、バルブ 26の 封止部 38で支持されている。内部リード線 52, 54は、口金 30を介して供給される外 部電力をフィラメント体 60に給電すると共に、フィラメント体 60の一部を直接に支持す る支持部材としての役割を果たす。
[0040] 図 3に、フィラメント体 60を支持する支持構造体を示す斜視図を、図 4に、当該支持 構造体にフィラメント体 60が支持された状態を示す斜視図をそれぞれ示す。
図 3に示すように、フィラメント体 60の一部を直接に支持する支持部材としては他に 、タングステン力もなるサポート線 56がある。
内部リード線 52, 54、サポート線 56は、一対の円柱状ステムガラス 57, 59で挟持 されている。これによつて、サポート線 56が支持されると共に、内部リード線 52, 54、 サポート線 56相互間の相対的な位置が保持されることとなる。
[0041] 図 4に示すように、フィラメント体 60は、第 1フィラメントコイル 62および第 2フィラメン トコイル 64の 2個のフィラメントコイルからなる。第 1および第 2フィラメントコイル 62, 6 4は、タングステン線を後述するように卷回したものである。
内部リード線 52, 54、サポート線 56は、フィラメントコイル 62, 64の端部部分に挿 入されて、フィラメントコイル 62, 64を支持するための「コ」字状に屈曲した部分 (以下 、この部分を「コイル支持部」と称する。）を 1箇所または 2箇所有する。
[0042] ここで、第 1フィラメントコイル 62は、内部リード線 52のコイル支持部 52A (図 3参照） とサポート線 56のコイル支持部 56A (図 3参照）とで支持されている。
第 2フィラメントコイル 64は、サポート線 56のコイル支持部 56B (図 3参照）と内部リ ード線 54のコイル支持部 54A (図 3参照）とで支持されて 、る。
また、図 4から明らかなように、第 1フィラメントコイル 62と第 2フィラメントコイル 64の 一端部同士は、サポート線 56で電気的に接続されている。すなわち、第 1フィラメント コイル 62と第 2フィラメントコイル 64は、導電性を有する接続部材として機能するサボ ート線 56によって直列に接続されている。
[0043] 図 4に示す状態で、内部リード線 52, 54から給電すると (すなわち、通電状態で）、 第 1および第 2フィラメントコイル 62, 64は、コイル支持部が挿入されている部分では 発光せずに (非発光部）、コイル支持部間で発光する。ここで、各フィラメントコイル 62 , 64におけるコイル支持部間の部分 (すなわち、発光する部分)を、それぞれ第 1発 光部 62A、第 2発光部 64Aと規定することとする。すなわち、フィラメント体 60は、一 重のコイル状をした 2個の発光部 62A, 64Aを有して!/、る。
[0044] また、図 4に示すように、第 1、第 2フィラメントコイル 62, 64 (第1、第 2発光部 62A, 64A)は、扁平な筒状に卷回されてなる一重コイル (以下、「扁平コイル」と略称する。 )状をしている。このような形状にしたのは、以下の理由による。すなわち、特許文献 2 や特許文献 3に記載されているような、円筒状に卷回されてなる従来の一重コイル（ 以下、「円筒コイル」と略称する。）と比較して、（扁平な筒の短軸長と円筒の直径が等 しいとした場合） 1ターン当たりの素線長を長くすることができる関係上、タングステン 線の素線長が同じであれば、コイル長を短縮でき、もって、反射鏡の光軸方向（バル ブ中心軸）におけるフィラメントコイル (発光部）の縮小化が図れることとなるからである 。なお、コイルを扁平にすることにより、反射鏡の光軸と交差する方向の長さは、円筒 状に卷回されたコイルよりも長くなるものの、集光効率の向上には、光軸と交差する 方向よりも光軸方向に短縮する方の効果が大き 、ので問題はな 、。
[0045] 扁平コイルであるフィラメントコイル 62, 64は、以下のようにして作製される。
すなわち、図 5に示すように、円柱状をした芯線 (マンドレル) 66を複数本（図示例 では 4本）、平行かつ一列に密着させて並べたものの外周に、タングステン線 68を卷 回した後、芯線 66を溶解して作製する。 図 6の上部に示すのは、第 1フィラメントコイル 62をそのコイル軸心 CX方向力 視た 平面図を模式的に表したものであり、図 6の下部に示すのは、同正面図を模式的に 表したものである。
[0046] 第 1、 2フィラメントコイル 62, 64は略同一形態なので、第 1フィラメントコイル 62を代 表にして説明する。
図 6の上部に示すように、第 1フィラメントコイル 62は、そのコイル軸心 CX方向から 見て、平行に配された 2本の線分の対応する端同士を半円で結んでなる、いわゆる（ 陸上競技の）トラック形状をしている。この形状は、上記した作製方法に由来するもの であり、芯線 66の本数が多いほど、より扁平したトラック形状となる。すなわち、芯線 6 6の本数で、扁平の度合!/、 (扁平率)を調整することができる。
[0047] ここで、扁平率は、第 1フィラメントコイル 62内周における長軸 LXの長さ (長内径)を 短軸 SXの長さ (短内径)で除して得られる値と規定する。本例では、上記した製作法 を採る関係上、扁平率は整数の値となり、一例として、扁平率を 4としている。
また、上述したとおり、図 6の下部に示すように、第 1フィラメントコイル 62は、コイル 支持部 52Aとコイル支持部 56A (図 3、図 4)で支持された両端部部分の非発光部 6 2Bと両コイル支持部 52A, 56A間部分の発光部 62Aとを有している。ここで、フイラ メントコイルの「発光中心」を定義する。第 1フィラメントコイル 62を例にして定義すると 、「発光中心 62CP」は、コイル軸心 CX上に在って、発光部 62Aの全長 Lにおける真 ん中の位置とする。第 1フィラメントコイル 62の仕様の一例をまとめると以下のようにな る。
[0048] 長軸 LX長さ（長内径）： 1.4mm
短軸 CX長さ（短内径） : 0.35mm
発光部全長 L (有効コイル長さ） :4.5mm
素線（タングステン線)径： 0. 05mm
なお、発光部全長 Lは、上記の値に限らず 2.5mn！〜 6.5mmの範囲で設定可能で ある。この範囲は、実施の形態 1および後述する実施の形態 2のフィラメント体におけ る発光部の全長に適用できるものである。
[0049] 図 7の上部に示すのは、内部リード線 52, 54、サポート線 56に取り付けられた状態 の第 1、第 2フィラメントコイル 62, 64を、バルブ 26の中心軸 B (図 1、図 2)方向力 見 た平面図を模式的に表したものであり、図 7の下部に示すのは、同正面図を模式的 に表したものである。なお、ハロゲン電球 14を反射鏡 18に組み込んだ状態において は、図 7は、反射鏡 18の光軸 R (図 1)方向から、第 1、第 2フィラメントコイル 62, 64を 見た図とも言える。ここで、図 7は、第 1、第 2フィラメントコイル 62, 64間の配置位置 の関係等を説明する目的で用いるため、本図において、内部リード線 52, 54の図示 は省略し、サポート線 56は、第 1、第 2フィラメントコイル 62, 64間の電気的な接続関 係を示す目的で、単に線で表した。また、下部の正面図では、第 1、第 2フィラメントコ ィル 62, 64の第 1、第 2発光部 62A, 64Aを実線で、非発光部 62B, 64Bを二点鎖 線でそれぞれ表した。
[0050] 図 7に示すように、第 1フィラメントコイル 62 (第 1発光部 62A)と第 2フィラメントコィ ル 64 (第 2発光部 64A)とは、（i)各々のコイル軸心 CXが中心軸 Bと略平行となり、 (ii )両コイル軸心と中心軸 Bとが略同一平面上に在り、 (iii)両長軸 LX同士が略平行と なる姿勢で、間隔 D1を空けて設けられている。ここで、コイル間隔 D1は、一例として 0.9mmに設定している。
[0051] また、中心軸 Bからの第 1フィラメントコイル 62 (第 1発光部 62A)の距離 D2と第 2フ イラメントコイル 64 (第 2発光部）の距離 D3とを異ならせている。すなわち、中心軸 B 力 の第 1発光部 62Aの発光中心 CPの距離と第 2発光部 64Aの発光中心 CPの距 離とを異ならせている。本例では、 D2 = 0.15mm、 D3 = 0.75mmに設定している。 ここで、 Dl, D2, D3に関し、上記した値に設定されてなるフィラメント体を備えるハロ ゲン電球を「第 1実施例電球」とする。
[0052] ここで、コイル間隔 D1を、第 1実施例電球と同じぐ 0.9mmに設定し、 D2と D3に関 しては、 D2 = D3 = 0.45mmに設定したフィラメント体を備えるハロゲン電球を「第 1 比較電球」とする。すなわち、第 1比較電球は、中心軸 Bに対して 2個のフィラメントコ ィル (発光部）が対称に配されてなるフィラメント体を有するものであり、 [発明が解決し ようとする課題]で言及したような、配光特性に問題が生じる電球である。
[0053] 第 1実施例電球と第 1比較電球に関し、これらを反射鏡と組み合わせた場合の配光 特性について調査した。調査は以下の条件で行った。市販されている反射鏡付きハ ロゲン電球 (松下電器産業株式会社製、品番 JDR110V65WKNZ5E11)に付属し ているハロゲン電球を、第 1比較電球または第 1実施例電球と取り替えた。上記反射 鏡付きハロゲン電球はビームの開き (ビーム角）力 狭角（約 10° )のものである。こ のようにしてできた 2つの反射鏡付きハロゲン電球の各々を定格電圧 110[V]、定格 電力 65[W]で点灯させた場合の、当該反射鏡付きハロゲン電球から距離 l[m]離れ た照射面における配光特性 (配光曲線）について調査した。なお、第 1比較電球、第 1実施例電球以外の後述する比較電球、実施例電球の配光特性も、上記と同様にし て調査したので、その条件等にっ 、てのその都度の説明につ ヽては省略することと する。
[0054] 調査結果を図 9に示す。図 9において、第 1比較電球に係るものは破線で、第 1実 施例電球に係るものは一点鎖線で表した。
第 1比較電球について見ると、配光曲線のピークが 2箇所に現れる双峰性が認めら れる。すなわち、既述したように、中央部が暗くその周囲が明るいスポットライトになつ ている。
[0055] これに対し、第 1実施例電球では、双峰性が解消されて配光曲線のピークは単一 になっている。すなわち、最も明るい部分を中心としたほぼ対称性のある良好な配光 特性のスポットライトになっている。これは、中心軸 Bからの発光中心 62CP (図 7)の 距離と発光中心 64CPの距離を異ならせることにより、中心軸 Bに近い方の発光中心 62CPに係る第 1発光部 62Aの配光曲線の形状に及ぼす影響が中心軸 B力 遠い 方の発光中心 64CPに係る第 2発光部 64Aの配光曲線の形状に及ぼす影響よりも 支配的になるためであると考えられる。
[0056] 図 8に示すのは、第 1フィラメントコイル 62 (第 1発光部 62A)をさらに中心軸 Bに近 づけ、第 2フィラメントコイル 64 (第 2発光部 64A)をさらに中心軸 B力も遠ざけたフイラ メント体 70である。フィラメント体 70では、中心軸 Bを含む位置に第 1フィラメントコイル 62 (第 1発光部 62A)を配することとした。なお、フィラメント体 70でも、コイル間隔 D4 は 0.9mmとした。フィラメント体 70を備えるハロゲン電球を「第 2実施例電球」とし、こ れに関する配光特性につ!、て調査した。
[0057] 調査結果を図 9において実線で示す。 図 9に実線で示すように第 2実施例電球によれば上記双峰性が解消されると共に、 第 1実施例電球よりも照度の最高値が大きくなつている。し力しながら、ピークを境に した左右の対称性が若干損なわれて 、る。コイル間隔 D4を 2mmに設定したハロゲ ン電球 (以下、「第 3実施例電球」と言う。）でも、図 11に実線で表した配光曲線で示 す通り、第 2実施例電球と同様の配光特性となった。
[0058] そこで、配光曲線の非対称性の改善を図るベぐ第 2フィラメントコイル 64 (第 2発光 部 64A)を、中心軸 Bに対して傾けてみることとした。そのようにしたフィラメント体 72を 図 10に示す。フィラメント体 72は、図 8に示す状態から、第 1発光部 62Aと第 2発光 部 64Aの一方端部間の間隔は維持したまま (D4 = D5 = 2mm)、第 2発光部 64Aの 当該端部の角部を中心に角度《= 20° 傾けたものである。フィラメント体 72を備え るハロゲン電球 (以下、「第 4実施例電球」と言う。）の配光曲線を図 11に一点鎖線で 示す。このように、中心軸 B力 遠い方の第 2フィラメントコイル 64 (第 2発光部 64A) を傾けることにより、配光曲線がピークを境に略左右対称な形となり、配光特性が改 善されることがゎカゝる。
[0059] 第 4実施例電球（図 10)では、一方のフィラメントコイルのみを中心軸 Bに対して傾 けることとした力 両方のフィラメントコイルを中心軸 Bに対して傾けることとしても構わ ない。図 12は、そのように構成したフィラメント体 74を示す図である。
フィラメント体 74は、第 1発光部 62Aと第 2発光部 64Aの一方端部間の間隔 D6 ( = 2mm)を維持したまま、第 1発光部 62Aと第 2発光部 64Aの当該端部の角部を中心 に角度 β = γ = 7° 傾けたものである。換言すると、フィラメント体 74は、第 1発光部 62Αと第 2発光部 64Αとを、そのコイル軸心 CXが中心軸 Βと平行となる図 7に示すよ うな姿勢から、両発光部 62Α, 64Αの、反射鏡 18の前記光照射開口部側の端部同 士が近づく向きに傾けた状態で配したものである。なお、本例では、第 1発光部 62Α 、第 2発光部 64Α共に同じ角度分（ = γ = 7° Μ頃けることとしたが、両者の傾き角 β , γは異なっていても構わない。また、傾き角は 7° に限らないことは言うまでもな い。
[0060] また、本例でも、第 1発光部 62Αの発光中心 62CPを第 2発光部 64Αの発光中心 6 4CPよりも中心軸 Βに近づけている。因みに、図 12に示す距離 D7は 0.4mmで距離 D8は 1.6mmである。
ここで、上記のように構成したフィラメント体 74を備えるハロゲン電球を「第 5実施例 電球」とする。また、図 12において、 D7 = D8 = lmmとしたフィラメント体、すなわち、 中心軸 Bに関して対称となるように、第 1発光部 62Aと第 2発光部 64Aとを配してなる フィラメント体を備えるハロゲン電球を「第 2比較電球」とし、第 5実施例電球と第 2比 較電球の配光曲線を図 13に示す。
[0061] 図 13において、第 2比較電球の配光曲線は破線で、第 5実施例電球の配光曲線 は実線でそれぞれ示している。図 13から、第 1および第 2発光部 62A, 64Aの両方 を中心軸 Bに対して傾けた場合であっても、中心軸 Bに関して対称的に配置した場 合には、配光曲線は双峰性を呈し、両発光中心の光 R軸力ゝらの距離を異ならせること によって、双峰性の解消した配光曲線が得られることが分かる。
[0062] なお、第 5実施例電球に係るフィラメント体 74 (図 12)では、第 1発光部 62Aと第 2 発光部 64Aとは、直線性を保持したまま傾いているが、「両発光部の、反射鏡の光照 射開口部側の端部同士が近づく向きに傾けた状態」には、各発光部が内側に向かつ て（対向する相手側の発光部に向力つて）弓なりに橈んでいる状態も含むものである また、上記第 5実施例電球に係るフィラメント体 74 (図 12)とは反対向きに、両発光 部 62A, 64Aを傾力せることとしても構わない。図 14は、そのように構成したフィラメ ント体 76を示す図である。すなわち、フィラメント体 76は、第 1発光部 62Aと第 2発光 部 64Aとを、そのコイル軸心 CXが中心軸 Bと平行となる図 7に示すような姿勢から、 両発光部 62A, 64Aの、反射鏡 18の前記光照射開口部とは反対側の端部同士が 近づく向きに傾けた状態で配したものである。
<実施の形態 2 >
実施の形態 1のハロゲン電球では、一端部同士がサポート線で電気的に接続され てなる 2個のフィラメントコイルでフィラメント体を構成した。そして、ハロゲン電球への 通電状態で、フィラメントコイル各々の一部が発光することとなる関係上、フィラメント 体は、発光箇所を 2箇所有することとなった。
[0063] これに対し、実施の形態 2では、フィラメントコイル 1個を、その長手方向（コイル軸心 方向）ほぼ中央部で屈曲させ、非発光部を含む屈曲部分から当該フィラメントコイル の一端部に至る間に第 1発光部が、他端部に至る間に第 2発光部が存する構成とし た。なお、実施の形態 2に係るハロゲン電球は、フィラメント体およびその支持構造が 異なる以外は、バルブ内に封入されるハロゲン物質、希ガス等を含め、実施の形態 1 (各実施例を含む）に係るハロゲン電球と基本的に同様の構成である。したがって、 以下、上記異なる部分を中心に説明することとする。また、言うまでもなぐ実施の形 態 2のハロゲン電球を実施の形態 1の照明器具 12(図 1)に装着して、照明装置を構 成することができる。
[0064] 図 15は、実施の形態 2のハロゲン電球における第 1実施例に係るフィラメント体 202 およびその支持構造の概略構成を示す斜視図である。
フィラメント体 202は、フィラメントコイル 62, 64 (図 4、図 6)と同様にして作成された (図 5) 1個のフィラメントコイル 204を、その中央部で屈曲させ、屈曲状態で保持した ものである。すなわち、フィラメントコイル 204もフィラメントコイル 62, 64と同様、フイラ メント線が、短軸と長軸とを有する扁平な横断面の筒状に卷回されてなる一重のコィ ルである。フィラメントコイル 204は、中央部を基点として短軸方向に屈曲されている。
[0065] フィラメントコイル 204の一端部部分は内部リード線 206のコイル支持部 206Aで支 持され、他端部部分は内部リード線 208のコイル支持部 208Aで支持されている。な お、符号 212, 214で示すのはステムガラスである。
そして、フィラメントコイル 204の長手方向中央部（屈曲部）が、支持部材であるサボ ート線 210で懸架支持されている。フィラメントコイル 204は、コイル支持部 206A, 2 08 Aで支持されている部分では発光しない (非発光部）のは、実施の形態 1の場合と 同様である。なお、内部リード線 206, 208、サポート線 210は、タングステン製である
[0066] 図 16の上部に示すのは、内部リード線 206, 208、サポート線 210に取り付けられ た状態のフィラメントコイル 204を、バルブ 26の中心軸 B (図 1、図 2)方向から見た平 面図を模式的に表したものであり、図 16の下部に示すのは、同正面図を模式的に表 したものであり、図 7と同様な態様で描いたものである。なお、図 16の下部に示す図 では、サポート線 210を、フィラメントコイル 204を直接懸架する部分で切断した切断 端面で表している。図 16では、また、上部の平面図および下部の正面図の両方にお いて、フィラメントコイル 204における発光部（204A1, 204A2)を実線で、非発光部 (204C)を二点鎖線で表した。
[0067] フィラメントコイル 204は、上記したように屈曲している関係上、そのコイル軸心も同 一平面内で同様に屈曲している。そして、フィラメントコイル 204は、そのコイル軸心 が中心軸 Bと略同一平面上に在るように配されて 、る。
また、フィラメントコイル 204の屈曲部において、導電性を有するサポート線 210に 支持されて接触して 、る数巻き (数ターン)部は、電気的に短絡状態となるため通電 状態においても発光しない。発光しない範囲は、屈曲部の態様、屈曲の程度 (屈曲 角度）、サポート線の形状等に拠るが、少なくとも屈曲部の一部は非発光部となる。す なわち、フィラメント体 204では、非発光部を含む屈曲部からフィラメントコイル 204の 一端部に至る間に第 1発光部 204A1が、他端部に至る間に第 2発光部 204A2が存 することとなる。
[0068] サポート線 210は、実施の形態 1の場合とは異なり、フィラメントコイル間を電気的に 接続する機能は必要なぐフィラメントコイルを機械的に支持できれば構わないため、 絶縁性部材、例えばセラミック材料やガラス材料で形成することも可能である。この場 合であっても、フィラメントコイル 204の屈曲部の内側では、隣接する巻き線同士 (タ ーン同士）が接触するほどにコイルピッチが狭くなるので、当該コイルピッチが狭くな り接触する部分で短絡が生じる。その結果、当該短絡部分は、発光しないこととなる。
[0069] なお、言うまでもなぐ実施の形態 2の第 1実施例に係るフィラメント体 202において も、中心軸 Bからの第 1発光部 204A1の距離 D10と第 2発光部 204A2の距離 D11 とを異ならせ、すなわち、中心軸 Bからの第 1発光部 204A1の発光中心 204CP1の 距離と第 2発光部 204A2の発光中心 204CP2の距離とを異ならせることにより、配光 曲線における双峰性が解消されて、中心部がその周囲よりも暗くならないスポットライ トが得られる。
[0070] 上記第 1実施例に係るフィラメント体 202では、実施の形態 1の第 5実施例に係るフ イラメント体 74 (図 12)と同様、第 1発光部 204A1と第 2発光部 204A2間の中心軸 B と直交する方向の間隔が、反射鏡 18の光照射開口部側に近づくほど狭くなる（言い 換えれば、反射鏡 18の光照射開口部からに遠ざ力るほど広くなる）なるようにしてい て、図 16に示すように、第 1発光部 204A1と第 2発光部 204Aとが「ハ」状をなすよう にしている力 これとは反対に、実施の形態 1のフィラメント体 76 (図 14)と同様、逆「 ノ、」字状をなすようにしても構わな ヽ。
[0071] そのように構成した、実施の形態 2の第 2実施例に係るフィラメント体 220を図 17に 示す。図 17は、フィラメント体 220の正面図を模式的に表したものであり、図 16の下 部の図と同様な態様で描いたものである。フィラメント体 220 (図 17)は、第 1発光部 2 04A1と第 2発光部 204A2の開く向きが異なる以外は、フィラメント体 202 (図 16)と 同様な構成である。したがって、図 17に示すフィラメント体 220では、フィラメント体 20 2と実質的に同様な構成部分に同符号を付して、その説明については省略する。な お、フィラメント体 220を支持するサポート線 222や、内部リード線 (不図示）は、タン ダステン線を適宜屈曲加工することにより実現することができる。
[0072] また、フィラメント体 202 (図 15、図 16)やフィラメント体 220 (図 17)では、第 1発光 部 204A1と第 2発光部 204A2の両方を中心軸 Bに対して傾ける構成とした力 これ に限らず、一方の発光部だけを中心軸 Bに対して傾け、他方の発光部は中心軸 Bと 略平行になる構成としても構わな 、。
さらに、フィラメント体 202 (図 15、図 16)やフィラメント体 220 (図 17)では、一方の 発光部 (第 1発光部 204A1)が中心軸 Bを含む位置になるよう、両発光部 (204A1, 204A2)を配した力 これに限らず、両発光部 204A1, 204A2の間に中心軸 Bが存 するような位置関係で当該両発光部を配することとしても構わない。当然のことながら 、この場合でも、中心軸 B力もの第 1発光部 204A1の発光中心 204CP1の距離と第 2発光部 204A2の発光中心 204CP2の距離とが異なるように、第 1発光部 204A1と 第 2発光部 204A2が配される。
<実施の形態 3 >
図 18に、実施の形態 3に係るハロゲン電球のフィラメント体 360を支持する支持構 造体を示す斜視図を、図 19に、当該支持構造体にフィラメント体 360が支持された 状態を示す斜視図をそれぞれ示す。
[0073] なお、実施の形態 3において反射鏡 18は、ビームの開き (ビーム角） 1S 中角または 広角のものが用いられる。ここで、ビームの開きは、中角は 20° 、広角は 35° として おり、その許容される範囲は IEC規格で規定されている通り、 ± 25[%]である。
図 18に示すように、フィラメント体 360の一部を直接に支持する支持部材としては 他に、タングステン力もなるサポート線 356がある。
[0074] 内部リード線 352, 354、サポート線 356は、一対の円柱状ステムガラス 57, 59で 挟持されている。これによつて、サポート線 356が支持されると共に、内部リード線 35 2, 354、サポート線 356相互間の相対的な位置が保持されることとなる。
図 19に示すように、フィラメント体 360は、第 1フィラメントコイル 362および第 2フイラ メントコイル 364の 2個のフィラメントコイルからなる。
[0075] 内部リード線 352, 354、サポート線 356は、フィラメントコイル 362, 364の端部部 分に挿入されて、フィラメントコイル 362, 364を支持するための「コ」字状に屈曲した 部分 (以下、この部分を「コイル支持部」と称する。）を 1箇所または 2箇所有する。 ここで、第 1フィラメントコイル 362は、内部リード線 352のコイル支持部 352A (図 18 参照）とサポート線 356のコイル支持部 356A (図 18参照）とで支持されている。
[0076] 第 2フィラメントコイル 364は、サポート線 356のコイル支持部 356B (図 18参照）と 内部リード線 354のコイル支持部 354A (図 18参照）とで支持されている。
また、図 19から明らかなように、第 1フィラメントコイル 362と第 2フィラメントコイル 36 4の一端部同士は、サポート線 356で電気的に接続されている。すなわち、第 1フイラ メントコイル 362と第 2フィラメントコイル 364は、サポート線 356によって直列に接続さ れている。
[0077] 図 19に示す状態で、内部リード線 352, 354から給電すると、第 1および第 2フイラ メントコイル 362, 364は、コイル支持部が挿入されている部分では発光せずに（非発 光部）、コイル支持部間で発光する。ここで、各フィラメントコイル 362, 364における コイル支持部間の部分 (すなわち、発光する部分)を、それぞれ第 1発光部 362A、 第 2発光部 364Aと規定することとする。すなわち、フィラメント体 360は、一重のコィ ル状をした 2個の発光部 362A, 364Aを有している。
[0078] 図 20の上部に示すのは、内部リード線 352, 354、サポート線 356に取り付けられ た状態の第 1、第 2フィラメントコイル 362, 364を、ノ レブ 26の中心軸 B (図 1、図 2) 方向から見た平面図を模式的に表したものであり、図 20の下部に示すのは、同正面 図を模式的に表したものである。なお、ハロゲン電球 14を反射鏡 18に組み込んだ状 態においては、図 20は、反射鏡 18の光軸 R (図 1)方向から、第 1、第 2フィラメントコィ ル 362, 364を見た図とも言える。ここで、図 20は、第 1、第 2フィラメントコイル 362, 3 64間の配置位置の関係等を説明する目的で用いるため、本図において、内部リード 線 352, 354の図示は省略し、サポート線 356は、第 1、第 2フィラメントコイル 362, 3 64間の電気的な接続関係を示す目的で、単に線で表した。また、下部の正面図で は、第 1、第 2フィラメントコイル 362, 364の第 1、第 2発光部 362A, 364Aを実線で 、非発光部 362B, 364Bを二点鎖線でそれぞれ表した。
[0079] 図 20に示すように、第 1フィラメントコイル 362 (第 1発光部 362A)と第 2フィラメント コイル 364 (第 2発光部 364A)と力 各々のコイル軸心 CXが中心軸 Bに略平行となり 、かつ、両コイルの長軸 LX同士が略平行となる姿勢で配されてフィラメント体 360が 構成されている。また、第 1フィラメントコイル 362 (第 1発光部 362A)と第 2フィラメント コイル 364 (第 2発光部 364A)とは、所定のコイル間隔 (発光部間隔) D31を空けて 配されている。さらに、中心軸 Bに関する対称性を考慮して、第 1フィラメントコイル 36 2 (第 1発光部 362A)と第 2フィラメントコイル 364 (第 2発光部 364A)とは、中心軸 B 力 略等距離の位置に配されている。
[0080] このように、フィラメント体を構成するフィラメントコイル (発光部）の個数を 2個とする ことにより、当然のことながら、 2以上の方向力 加熱される（すなわち、 2個以上のフ イラメントコイルが発生する赤外線によって加熱される）フィラメントコイル (発光部）が 無くなる。すなわち、過熱状態となるフィラメントコイル (発光部）が無くなることから、過 熱に起因して生じる断線が防止でき、短寿命の問題を解消し得るものである。
[0081] しかしながら、中心軸 B (光軸 R)に関する対称性を考慮した場合、中心軸 B (光軸 R )を含む位置にフィラメントコイルを配することができな!/、ので、満足できる集光効率が 得られな ヽのではな ヽかと懸念された。
そこで、本願発明者らが、検討を重ねた結果、短軸長さ (長軸長さ）、扁平率、およ び発光部間隔 (コイル間隔)を適切な値にすることにより、普及型ハロゲン電球と同等 の集光効率と寿命が達成できるハロゲン電球を得ることに成功した。 [0082] 図 21に、そのようなハロゲン電球の仕様の一例を示す。
図 21において、 No. 3〜14が実施例に係るハロゲン電球 (以下、「実施例電球」と 称する。）である。ここで、 No. 3〜8は、コイル間隔 (発光部間隔） D31 = 2. 5[mm]、 短軸長さ SX=0. 35[mm]とした上で、扁平率を 3, 4, 5, 6, 8, 10と変ィ匕させたフィ ラメント体を有するハロゲン電球である。 No. 9〜14は、コイル間隔 (発光部間隔） D3
1 = 2. 5[mm]、扁平率 = 3とした上で、短軸長さ SXを、本図に示す範囲で変化させ たフィラメント体を有するハロゲン電球である。なお、 No. 3〜14に係る実施例電球 の各フィラメントコイルにおける卷線間隔 (ピッチ）は全て同様とした。また、各フィラメ ントコイルの発光部を形成する部分のタングステン線も略同じ長さとした。したがって
、短軸長さと扁平率とが決まれば、発光部全長 (有効コイル長）は必然的に決まること となる。
[0083] 図 21において、 No. 1は、実用化されている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)を構成するハロゲン電球 (以下、 「基準電球」と称する。）であり、二重コイルのフィラメント体を有するものである。なお、 当該反射鏡付きハロゲン電球の反射鏡は、ビーム角（ビームの開き）が中角のもので ある。
[0084] また、 No. 2は、比較例として示すハロゲン電球 (以下、「比較電球」と称する。）で あり、図 22に示すように、第 1〜第 3フィラメントコイル 402, 404, 406 (第 1〜第 3発 光部 402A, 404A, 406A)からなるフィラメント体 400を有するものである。図 22は 図 20に準じて描いた図であり、比較電球は、第 2フィラメントコイル 404 (第 2発光部 4 04A)を、その軸心 CXがバルブ 26の中心軸 Bと略一致するように配すると共に、そ の両側に対照的に第 1および第 3フィラメントコイル 402, 406 (第 1および第 3発光部 402 A, 406A)をコイル間隔 (発光部間隔） D32を空けて配置したものである。
[0085] ここで、集光性の評価は以下のようにして行った。上記反射鏡付きハロゲン電球（品 番 JDR110V65WKMZ5E11)から、付属しているハロゲン電球を取り外し、実施例 電球、比較電球を取り付けた状態を条件として設定し、コンピュータを用いたシミュレ ーシヨンによって、各種の値を演算した。なお、実施例電球の幾種類かは、実際に作 成して実験を実施しているが、実験結果とシミュレーション結果とは、略符号合してい る。
そして、定格電圧 110[V]、定格電力 65[W]で点灯させる条件の下、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]を演算により求めた。そ して、上記反射鏡付きハロゲン電球で得られる中心照度を「100」とした場合における 相対照度に関し、 No. 2〜14の電球について調査した。
[0086] 図 21に示すように、 No. 1〜14の電球は、全て光束が同じ（1100[lm])なので、相 対照度の値が大きい程、集光性に優れていることになる。なお、光束が 1100[lm]未 満であっても、相対照度が 100を超えている場合には、基準電球よりも集光性に優れ て 、ると言えることは言うまでもな 、。
比較電球 (No. 2)は、相対照度が 155と集光性に優れているものの、寿命が 500[ h]と、基準電球 (No. 1)よりも極端に短くなつている。これは、上述したように、第 2フ イラメントコイル 404 (第 2発光部 404A)が、第 1および第 3のフィラメントコイル 402, 4 06 (第 1および第 3発光部 402A, 406A)から発せられる赤外線で両側から熱せられ ることによって過熱状態となり、過度にタングステンが蒸発するためであると考えられ ている。これに対処するには、コイル同士の間隔 D32を拡げればよいが、少し拡げた だけで、集光性が極端に低下してしまい、満足いく性能が得られなくなってしまうこと が確認されている。
[0087] これに対し、実施例電球 (No. 3〜14)によれば、基準電球 (No. 1)と同等かそれ 以上の集光性が得られると共に、基準電球 (No. 1)と同等の寿命を達成している。な お、実施例電球 (No. 3〜14)は、一重コイルのみでフィラメント体を構成している関 係上、二重コイルでフィラメント体を構成している基準電球 (No. 1)よりも、耐衝撃性 が改善されて 、ることは言うまでもな 、。
[0088] 図 22に示す結果から、この場合に、短軸長さを 0.35[mm]とした場合には、少なくと も扁平率が 3あれば、基準電球 (No. 1)よりも高い集光性が得られることが分かる（実 施例電球 No. 3〜8)。
また、扁平率が 3であれば、短軸長さが少なくとも 0.35[mm]あれば、基準電球 (No . 1)よりも高い集光性が得られることが分かる（実施例電球 No. 9〜14)。
[0089] さらに、本願発明者らは、短軸長さ、扁平率、コイル間隔を種々に変化させた際の、 相対照度につ!、て調査した。
〔反射鏡：中角、短軸長さ (短内径） : 0.35[mm]]
上記と同様の条件の下、短軸長さを 0.35[mm]とした場合において、コイル間隔と 扁平率との組み合わせを種々に変化させたときの相対照度に関して調査した。
[0090] 調査結果を図 23に示す。図 23に示すように、コイル間隔は、 0.2[mm]〜4. 5[mm ]の範囲で、扁平率は、 2〜10の範囲で変化させ、各々の組み合わせについて相対 照度を調査した。
図 23に示す調査結果を、図 24にお 、てグラフ化した。
図 24は、 X軸 (横軸）に発光部間隔 (コイル間隔)を、 y軸 (縦軸）に扁平率をとつた X —y直交座標系である。図 23に示す調査結果は、相対照度が 100以上であれば、白 抜きの丸「〇」で、相対照度が 100未満であれば、黒塗りの丸「參」で、各々、前記 X —y直交座標系のグラフにプロットした。
[0091] したがって、図 24において、白抜きの丸「〇」が占める領域内における「発光部間 隔」と「扁平率」との組み合わせとした場合には、前記基準電球と同等かそれ以上の 集光性が得られることとなる。
すなわち、図 24において、「発光部間隔」と「扁平率」との組み合わせを、（X, y)座 標で表される点 E1 (0.2,3)、点 E2 (0.2, 10)、点 E3 (3.5, 10)、点 E4 (4, 8)、点 E 5 (4, 6)、点 E6 (3.5, 5)、点 E7 (3.5, 3)、点 E8 (3, 3)、点 E9 (2.5, 2)、点 E10 (0 .5, 2)、点 El (0.2,3)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。 ) における値に設定すればょ 、こととなる。
[0092] 〔反射鏡：中角、扁平率： 3〕
扁平率を 3とした場合において、コイル間隔と短軸長さとの組み合わせを種々に変 ィ匕させたときの相対照度に関して調査した。
調査結果を図 25に示す。図 23〖こ示すよう〖こ、コイル間隔は、 0.2[mm]〜4[mm]の 範囲で、短軸長さは、 0.3[mm]〜： LO[mm]の範囲で変化させ、各々の組み合わせ につ!/、て相対照度を調査した。
[0093] 図 25に示す調査結果を、図 26においてグラフ化した。
図 26は、 X軸 (横軸）に発光部間隔 (コイル間隔）を、 y軸 (縦軸）に短軸長さ [mm]を とった x—y直交座標系である。図 24の場合と同様、図 25に示す調査結果は、相対 照度が 100以上であれば、白抜きの丸「〇」で、相対照度が 100未満であれば、黒塗 りの丸「參」で、各々、前記 X— y直交座標系のグラフにプロットした。
[0094] したがって、図 26において、白抜きの丸「〇」が占める領域内における「発光部間 隔」と「短軸長さ」との組み合わせとした場合には、前記基準電球と同等かそれ以上 の集光性が得られることとなる。
すなわち、図 26において、「発光部間隔」と「短軸長さ」との組み合わせを、（X, y) 座標で表される点 F1 (0.2, 0.3)、点 F2 (0.2, 1.0)、点 F3 (3.5, 1.0)、点 F4 (3.5, 0.35)、点 F5 (3, 0.3)、点 F1 (0.2, 0.3)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前 記線分上を含む。 )における値に設定すればよいこととなる。
[0095] 〔反射鏡:広角、短軸長さ (短内径） : 0.35[mm]]
反射鏡を広角のものに変えた以外は、上記と同様の条件の下、短軸長さを 0.35[m m]とした場合において、コイル間隔と扁平率との組み合わせを種々に変化させたとき の相対照度に関して調査した。
調査結果を図 27に示す。図 27に示すように、コイル間隔は、 0.2[mm]〜4. 5[mm ]の範囲で、扁平率は、 2〜10の範囲で変化させ、各々の組み合わせについて相対 照度を調査した。
[0096] 図 27に示す調査結果を、図 24と同様にして、図 28においてグラフ化した。
すなわち、図 28は、 X軸 (横軸）に発光部間隔 (コイル間隔)を、 y軸 (縦軸）に扁平 率をとつた X— y直交座標系であり、図 27に示す調査結果を、相対照度が 100以上 であれば、白抜きの丸「〇」で、相対照度が 100未満であれば、黒塗りの丸「參」で、 各々、前記 x—y直交座標系のグラフにプロットした。
[0097] したがって、図 28において、白抜きの丸「〇」が占める領域内における「発光部間 隔」と「扁平率」との組み合わせとした場合には、前記基準電球 (ただし、広角の反射 鏡と組み合わせたもの）と同等かそれ以上の集光性が得られることとなる。
すなわち、図 28において、「発光部間隔」と「扁平率」との組み合わせを、（X, y)座 標で表される点 G1 (0.5,6)、点 G2 (0.5, 10)、点 G3 (4.5, 10)、点 G4 (4.5, 3)、 点 G5 (l, 3)、点 G6 (l, 6)、点 G1 (0.5,6)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（ 前記線分上を含む。 )における値に設定すればよいこととなる。
(変形例 1)
図 20に示した例では、第 1および第 2フィラメントコイル 364, 366 (発光部 364A, 3 66A)は、そのコイル軸心 CXをバルブ 26の中心軸 Bと略平行になるように配したが、 これに限らず、図 29に示すように、コイル軸心 CXを中心軸 Bに対して傾けて、両コィ ル軸心 CX間の間隔が、前記反射鏡 18 (図 1)の反射面 20Aから遠ざかるほど狭くな るような姿勢で、第 1および第 2フィラメントコイル 364, 366 (発光部 364A, 366A)を 配することとしても構わない。なお、図 29に示す変形例 1に係るフィラメント体 370は、 フィラメントコイルの配置関係が異なる以外は、図 20に示したフィラメント体 360と基 本的に同じなので、同様の構成部分については、同じ符号を付して、その説明につ いては省略する。また、次に述べる変形例 2, 3に係るフィラメント体も、フィラメントコィ ルの配置関係が異なる以外は、図 20に示したフィラメント体 360と基本的に同じなの で、同様の構成部分については、同じ符号を付して、その説明については省略する こととする。
[0098] また、本願発明者らは、変形例 1にお!/、ても、扁平率、コイル間隔を種々に変化さ せた際の、相対照度について調査した。
〔反射鏡：中角、短軸長さ (短内径） : 0.35[mm]]
ここでは、図 29に示す広い側の発光部間隔 D34は、 2.5[mm]で固定し、短軸長さ を 0.35[mm]とした場合にぉ 、て、狭 、側の発光部間隔 D33[mm]と扁平率との組 み合わせを種々に変化させたときの相対照度に関して調査した。
[0099] 調査結果を図 27に示す。図 27に示すように、狭い側の発光部間隔 (狭い側のコィ ル間隔）は、 0.2[mm]〜l. 5[mm]の範囲で、扁平率は、 2〜10の範囲で変化させ、 各々の組み合わせにつ 、て相対照度を調査した。
図 30に示す調査結果を、図 24と同様にして、図 31においてグラフ化した。 すなわち、図 31は、 X軸 (横軸）に狭い側の発光部間隔 (狭い側のコイル間隔)を、 y 軸 (縦軸）に扁平率をとつた x—y直交座標系であり、図 30に示す調査結果を、相対 照度が 100以上であれば、白抜きの丸「〇」で、相対照度が 100未満であれば、黒塗 りの丸「參」で、各々、前記 X— y直交座標系のグラフにプロットした。 [0100] したがって、図 30において、白抜きの丸「〇」が占める領域内における「狭い側の発 光部間隔 (狭 、側のコイル間隔)」と「扁平率」との組み合わせとした場合には、前記 基準電球を用いた場合と同等かそれ以上の集光性が得られることとなる。
すなわち、図 31において、「狭い側の発光部間隔 (狭い側のコイル間隔)」と「扁平 率」との組み合わせを、（X, y)座標で表される点 HI (0.2,3)、点 H2 (0.2, 10)、点 H3 (1.5, 10)、点 H4 (1.5, 2)、点 H5 (l, 2)、点 H6 (0.5, 3)、点 HI (0.2,3)を順 次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。 )における値に設定すれば よ!/、こととなる。
[0101] 〔反射鏡:広角、短軸長さ (短内径） : 0.35[mm]]
上記の調査は、反射鏡に中角のものを用いた場合であった力 同じ調査を広角の 反射鏡を用いた場合にっ ヽて実施した。
調査結果を図 32に、当該調査結果をグラフ化したものを図 33に示す。 図 33から、本例では、「狭い側の発光部間隔 (狭い側のコイル間隔)」と「扁平率」と の組み合わせを、（X, y)座標で表される点 J1 (0.5,3)、点 J2 (0.5, 10)、点 J3 (1.5, 10)、点 J4 (1.5, 3)、点 J1 (0.5,3)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分 上を含む。 )における値に設定すればよいこととなる。
[0102] なお、変形例 1にお!/、て、これまで説明したものは、両コイル軸心 CX間の間隔が、 前記反射鏡 18 (図 1)の反射面 20Aから遠ざ力るほど狭くなるような姿勢で、第 1およ び第 2フィラメントコイル 364, 366 (発光部 364A, 366A)を配することとしたが（図 2 9)、これとは逆に、両コイル軸心 CX間の間隔力 前記反射鏡 18 (図 1)の反射面 20 A力も遠ざかるほど広くなるような姿勢で、第 1および第 2フィラメントコイル 364, 366 (発光部 364A, 366A)を配することとしても構わない。
(変形例 2)
図 34に変形例 2に係るフィラメント体 372を示す。
[0103] 図 20に示したフィラメント体 360では、第 1および第 2フィラメントコイル 364, 366 ( 発光部 364A, 366A)は、そのコイル軸心 CXをバルブ 26の中心軸 Bと略平行にな るように配しているのに対し、変形例 2に係るフィラメント体 372では、そのコイル軸心 CX力バルブ 26の中心軸 Bと略直交するように配している点が異なる。 本願発明者らは、変形例 2についても、短軸長さ [mm]、扁平率、コイル間隔 D35[ mm]の組み合わせを種々に変化させた際の、相対照度について調査した。
[0104] 〔反射鏡：中角、短軸長さ（短内径） : 0.35[mm]]
短軸長さを 0.35[mm]とした場合において、コイル間隔 D35と扁平率との組み合わ せを種々に変化させたときの相対照度に関して調査した。
調査結果を図 35に示す。図 35〖こ示すよう〖こ、コイル間隔は、 0.2[mm]〜4[mm]の 範囲で、扁平率は、 2〜： LOの範囲で変化させ、各々の組み合わせについて相対照 度を調査した。
[0105] 図 35に示す調査結果を、これまでと同様にして、図 36においてグラフ化した。
図 36から、本例の場合は、「コイル間隔 (発光部間隔)」と「扁平率」との組み合わせ を、（X, y)座標で表される点 K1 (0.2,3)、点 K2 (0.2, 10)、点 K3 (3.5, 10)、点 K4 (3.5, 8)、点 K5 (3, 6)、点 Κ6 (3, 3)、点 Kl (0.2,3)を順次、線分で結んで囲まれ る領域内（前記線分上を含む。 )における値に設定すればよいこととなる。
[0106] 〔反射鏡:広角、短軸長さ (短内径） : 0.35[mm]]
反射鏡を広角のものに変えた以外は、上記と同様の条件の下、短軸長さを 0.35[m m]とした場合において、コイル間隔 D35と扁平率との組み合わせを種々に変化させ たときの相対照度に関して調査した。
調査結果を図 37に、当該調査結果に基づき、これまでと同様に作成したグラフを 図 38に示す。
[0107] 図 38から、本例においては、「コイル間隔 (発光部間隔）」と「扁平率」との組み合わ せを、（X, y)座標で表される点 Ml (0.5, 3)、点 M2 (0.5, 10)、点 M3 (4.5, 10)、 点 M4 (4.5, 2)、点 M5 (3.5, 2)、点 M6 (3, 3)、点 Ml (0.5,3)を順次、線分で結ん で囲まれる領域内（前記線分上を含む。 )における値に設定すればよいこととなる。 (変形例 3)
図 39に変形例 3に係るフィラメント体 374を示す。
[0108] 図 20に示したフィラメント体 360では、第 1および第 2フィラメントコイル 364, 366 ( 発光部 364A, 366A)の 2個を、バルブ 26の中心軸 Bと略直交する方向に間隔を空 けて並べたのに対し、変形例 3に係るフィラメント体 374では、バルブ 26の中心軸 B の方向に間隔を空けて並べている点が異なる。
本願発明者らが、変形例 3について、短軸長さ [mm]、扁平率、コイル間隔 D35[m m]の組み合わせ種々に変化させた際の、相対照度について調査した結果を以下に 説明する。
[0109] 〔反射鏡:広角、短軸長さ (短内径） : 0.35[mm]]
短軸長さを 0.35[mm]とした場合において、コイル間隔 D36 (図 39)と扁平率との組 み合わせを種々に変化させたときの相対照度に関して調査した。なお、反射鏡は広 角のものを用いた。
調査結果を図 40に示す。図 40〖こ示すよう〖こ、コイル間隔は、 0.2[mm]〜4.5[mm] の範囲で、扁平率は、 2〜10の範囲で変化させ、各々の組み合わせについて相対 照度を調査した。
[0110] 図 40に示す調査結果を、これまでと同様にして、図 41においてグラフ化した。
図 41から、本例の場合は、「コイル間隔 (発光部間隔)」と「扁平率」との組み合わせ を、（X, y)座標で表される点 N1 (2.5,6)、点 N2 (2.5, 10)、点 N3 (4, 10)、点 N4 ( 4, 8)、点 N5 (3.5, 6)、点 N1 (2.5,6)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記 線分上を含む。 )における値に設定すればよいこととなる。
<実施の形態 4 >
図 42は、実施の形態 4に係る反射鏡付きハロゲン電球 100の概略構成を示す縦断 面図である。
[0111] 反射鏡付きハロゲン電球 100は、反射鏡一体型のハロゲン電球である力 これに用 いているハロゲン電球 102は、主として口金が異なる以外は、実施の形態 1に係るハ ロゲン電球 14 (図 2)と基本的に同じ構成なので、共通部分には、同じ符号を付して、 その説明については省略する。また、言うまでもなぐ当該反射鏡付きハロゲン電球 を構成するハロゲン電球のフィラメント体を実施の形態 2または実施の形態 3に係るも のとしても構わない。
[0112] 反射鏡 104は、硬質ガラスまたは石英ガラス等力もなり、漏斗状をした基体 106を 有する。基体 106において回転楕円面または回転放物面等に形成された凹面部分 106Aには、反射面を構成する多層干渉膜 108が形成されている。多層干渉膜 108 は、二酸化ケイ素 ば) )、二酸化チタン (TiO )、フッ化マグネシウム（MgF)、硫ィ匕
2 2
亜鉛 (ZnS)等で形成することができる。また、多層干渉膜 108に代えてアルミニウム やクロム等力もなる金属膜で反射面を構成することもできる。反射鏡 104の開口径 (ミ ラ一径）は 100mmである。なお、反射面には必要に応じてファセットを形成してもよ い。
[0113] 反射鏡 104は、基体 106の開口部（光照射開口部）に設けられた前面ガラス 110を 有する。前面ガラス 110は、基体 106に公知の止め金具 112によって係止されている 。なお、止め金具 112に代えて、接着剤で固着してもよい。あるいは、両方を併用し ても構わない。もっとも、前面ガラスは、反射鏡付きハロゲン電球の必須の構成部材 ではなぐ無くても構わない。
[0114] 基体 106のネック部 106Bは、ハロゲン電球 102の口金 114の端子部 116, 118と は反対側に設けられた基体受け部 122と嵌合された上、接着剤 124で固着されてい る。なお、基体 106の口金 114への取り付けに先立って、バルブ 26が、口金 114に 取り付けられている。言うまでも無ぐ口金 114にバルブ 26と基体 106 (反射鏡 104) とが取り付けられた状態で (すなわち、反射鏡 104内にハロゲン電球 102が組み込ま れた状態で）、バルブ 26の中心軸と反射鏡 104の光軸とが略同軸上に位置する（前 記中心軸と前記光軸とが略一致する）こととなる。
[0115] 以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきた力 本発明は、上記した形態 に限らないことは勿論であり、例えば、以下の形態とすることもできる。
(1)上記実施の形態 1では、反射鏡を備える照明器具とハロゲン電球とで照明装置 を構成したが、これに限らず、反射鏡を有しない照明器具と反射鏡付きハロゲン電球 とで照明装置を構成することとしても構わない。具体的には、例えば、図 1に示す照 明装置における反射鏡 18とハロゲン電球 14の代わりに、図 42に示す反射鏡付きハ ロゲン電球 100を取り付けて、照明装置を構成することとしても構わない。
(2)フィラメントコイルは、上記したトラック形状に限らず、他の扁平形状でも構わない 。要は、互いに直交する長軸と短軸を有する扁平な横断面をした筒状に卷回されて いれば構わない。また、扁平率も整数に限らず、任意の小数をとり得る。
[0116] ここで、本発明において「短軸と長軸とを有する扁平な横断面」とは、以下に記すよ うな形状のものを含む。当該形状について図 43を参照しながら説明する。なお、図 4 3では、短軸に符号「SX」を、長軸に符号「LX」を、また、短軸および長軸の両軸と略 直交する中心軸 (すなわち、コイル軸心）に符号「CX」をそれぞれ付している。
( 同図（a)に示すように、コイル軸心 CX方向力 見て、上記したトラック形状のもの 、つまり二つの平行な線分とそれらの各々の両端を略半円で結んだもの。
[0117] (ii)同図（b)に示すように、コイル軸心 CX方向から見て、円形を押し潰した形状の もの。
(iii)同図（c)に示すように、コイル軸心 CX方向力も見て、略楕円形状のもの
(iv)同図（d)に示すように、コイル軸心 CX方向力 見て、略長方形のもの。但し、 四隅は、加工上、丸みを帯びる。
[0118] (V)その他、コイル軸心 CX方向から見て、上記 (i)〜 (iv)に類似した形状のもの。例 えば上記 (i)において、同図（e)に示すように、二つの平行な線分が内方向に湾曲し ていても上記 (i)に類似した形状として含む。また、ここでは、加工ばらつきによる上 記 (i)〜 (iv)の変形形状も含む。
(3)上記実施の形態 1, 2のコイル (発光部）に関する間隔 (Dl, D4, D5, D6, D9, D12)について示した値は一例であり、その他、 0.2mn！〜 4mmの範囲で設定するこ とがでさる。
(4)上記実施の形態では、管球の一例としてハロゲン電球を示した力 本発明は、ハ ロゲン電球以外の管球にも適用可能である。要は、フィラメント体に電流を流して白 熱発光させる光源であれば構わな 、のである。
産業上の利用可能性
[0119] 本発明に係る管球は、例えば、反射鏡に組み込まれて使用される管球として好適 に利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 凹面状の反射面を有する反射鏡内に組み込まれて使用される管球であって、 気密封止された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備え、 前記フィラメント体は、扁平状に一重卷きされた 2箇所が通電状態で発光する構成 とされ、一方の発光箇所を第 1発光部、他方の発光箇所を第 2発光部とした場合、 前記バルブの中心軸力 の第 1発光部の発光中心の距離と第 2発光部の発光中 心の距離とが異なるように、第 1発光部と第 2発光部が配されていることを特徴とする 管球。
[2] 第 1および第 2発光部は、各々のコイル軸心が前記中心軸と略平行となる姿勢で配 されて 、ることを特徴とする請求項 1記載の管球。
[3] 第 1発光部は、そのコイル軸心が前記中心軸と略平行となり、第 2発光部は、そのコ ィル軸心が前記中心軸に対して傾 、た姿勢で配されて!、ることを特徴とする請求項 1 記載の管球。
[4] 第 1発光部と第 2発光部とは、そのコイル軸心が前記中心軸と平行となる姿勢から、 両発光部の前記反射鏡の光照射開口部側の端部同士が近づく向きに傾けた状態で 配されて!ヽることを特徴とする請求項 1記載の管球。
[5] 第 1発光部と第 2発光部とは、そのコイル軸心が前記中心軸と平行となる姿勢から、 両発光部の前記反射鏡の光照射開口部とは反対側の端部同士が近づく向きに傾け た状態で配されていることを特徴とする請求項 1記載の管球。
[6] 前記フィラメント体は、フィラメント線が扁平に一重巻きされてなるフィラメントコイルを
、その長手方向ほぼ中央部で屈曲させて構成したものであり、
屈曲部力もフィラメントコイルの一端部に至る間に第 1発光部が、他端部に至る間に 第 2発光部が存することを特徴とする請求項 1記載の管球。
[7] 第 1発光部および第 2発光部の一方が、前記中心軸を含む位置に配されていること を特徴とする請求項 1記載の管球。
[8] 凹面状の反射面を有し、ビームの開きが中角である反射鏡内に組み込まれて使用 される管球であって、
気密封止された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備え、 前記フィラメント体は、扁平に卷回されてなる一重のコイル状をした二つの発光部が 、前記反射鏡の光軸と直交する方向に間隔を空け、各々のコイル軸芯が前記光軸と 略平行で、かつ、長径方向同士が略平行となる姿勢で対向して配されてなるもので あり、
X— y直交座標系において、前記発光部間の前記間隔 [mm]を X軸上にとり、前記 発光部内周の長径を短径で除して得られる扁平率 [無次元]を y軸上にとった場合、 前記短径が 0.35[mm]の場合において、前記間隔と前記扁平率との組み合わせが
(X, y)座標で表される点（0.2,3)、点（0.2, 10)、点（3.5, 10)、点 (4, 8)、点 (4, 6)、点（3.5, 5)、点（3.5, 3)、点（3, 3)、点（2.5, 2)、点（0.5, 2)、点（0.2,3)を順 次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）の X座標値と y座標値との 組み合わせに設定されて!ヽることを特徴とする管球。
[9] 凹面状の反射面を有し、ビームの開きが広角である反射鏡内に組み込まれて使用 される管球であって、
気密封止された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備え、 前記フィラメント体は、扁平に卷回されてなる一重のコイル状をした二つの発光部が
、前記反射鏡の光軸と直交する方向に間隔を空け、各々のコイル軸芯が前記光軸と 略平行で、かつ、長径方向同士が略平行となる姿勢で対向して配されてなるもので あり、
X— y直交座標系において、前記発光部間の前記間隔 [mm]を X軸上にとり、前記 発光部内周の長径を短径で除して得られる扁平率 [無次元]を y軸上にとった場合、 前記短径が 0.35[mm]の場合において、前記間隔と前記扁平率との組み合わせが
(X, y)座標で表される点（0.5,6)、点（0.5, 10)、点 (4.5, 10)、点 (4.5, 3)、点（1 , 3)、点（1, 6)、点（0.5,6)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含 む。）の X座標値と y座標値との組み合わせに設定されていることを特徴とする管球。
[10] 凹面状の反射面を有し、ビームの開きが中角である反射鏡内に組み込まれて使用 される管球であって、 気密封止された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備え、 前記フィラメント体は、扁平に卷回されてなる一重のコイル状をした二つの発光部が 、前記反射鏡の光軸と直交する方向に間隔を空け、各々のコイル軸芯が前記光軸と 略平行で、かつ、長径方向同士が略平行となる姿勢で対向して配されてなるもので あり、
X— y直交座標系において、前記発光部間の前記間隔 [mm]を X軸上にとり、前記 発光部内周の短径 [mm]^y軸上にとった場合、
前記発光部内周の長径を短径で除して得られる扁平率が 3 [無次元]の場合におい て、前記間隔と前記短径との組み合わせが、
(X, y)座標で表される点（0.2, 0.3)、点（0.2, 1.0)、点（3.5, 1.0)、点（3.5, 0.3 5)、点（3, 0.3)、点（0.2, 0.3)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上 を含む。）の X座標値と y座標値との組み合わせに設定されて 、ることを特徴とする管 球。
凹面状の反射面を有し、ビームの開きが中角である反射鏡内に組み込まれて使用 される管球であって、
気密封止された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備え、 前記フィラメント体は、扁平に卷回されてなる一重のコイル状をした二つの発光部が
、前記反射鏡の光軸方向において、前記反射面から遠ざかるほど当該光軸と直交す る方向の間隔が狭くなり、かつ、長径方向同士が略平行となる姿勢で対向して配され てなるものであり、
X— y直交座標系において、前記発光部間の前記反射面から遠い側の前記間隔 [ mm]を X軸上にとり、前記発光部内周の長径を短径で除して得られる扁平率 [無次元 ]を 軸上にとった場合、
前記発光部間の前記反射鏡に近い側の前記間隔が 2.5[mm]の場合において、前 記遠い側の間隔と前記扁平率との組み合わせが、
(X, y)座標で表される点（0.2,3)、点（0.2, 10)、点（1.5, 10)、点（1.5, 2)、点（1 , 2)、点（0.5, 3)、点（0.2,3)を順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を 含む。）の X座標値と y座標値との組み合わせに設定されて 、ることを特徴とする管球 [12] 凹面状の反射面を有し、ビームの開きが広角である反射鏡内に組み込まれて使用 される管球であって、
気密封止された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備え、 前記フィラメント体は、扁平に卷回されてなる一重のコイル状をした二つの発光部が
、前記反射鏡の光軸方向において、前記反射面から遠ざかるほど当該光軸と直交す る方向の間隔が狭くなり、かつ、長径方向同士が略平行となる姿勢で対向して配され てなるものであり、
X— y直交座標系において、前記発光部間の前記反射面から遠い側の前記間隔 [ mm]を X軸上にとり、前記発光部内周の長径を短径で除して得られる扁平率 [無次元 ]を 軸上にとった場合、
前記発光部間の前記反射鏡に近い側の前記間隔が 2.5[mm]の場合において、前 記遠い側の間隔と前記扁平率との組み合わせが、
(X, y)座標で表される点（0.5,3)、点（0.5, 10)、点（1.5, 10)、点（1.5, 3)、点（0 .5,3)のを順次、線分で結んで囲まれる領域内（前記線分上を含む。）の X座標値と y 座標値との組み合わせに設定されていることを特徴とする管球。
[13] 反射鏡と、
前記反射鏡内に組み込まれている、請求項 1〜12のいずれ力 1項に記載の管球と を有することを特徴とする反射鏡付き管球。
[14] 反射鏡を有する照明器具と、
前記反射鏡内に組み込まれている、請求項 1〜12のいずれ力 1項に記載の管球と を有することを特徴とする照明装置。
[15] 照明器具と、
前記照明器具に取り付けられている、請求項 13記載の反射鏡付き管球と、 を有することを特徴とする照明装置。
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