JPH07288114A - 白熱電球およびこれを用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バルブの外面に赤外線反射膜を形成した電球に
おいて、白濁部が端部に発生するのを防止した白熱電球
およびこれを用いた照明装置を提供する。 【構成】フィラメント６、７を収容した球面または楕円
球面を有するバルブ２の外面に、物理的気相成長法によ
り、多数の低屈折率層および高屈折率層を交互に積層し
てなる赤外線反射膜を形成した白熱電球において、赤外
線反射膜を構成する低屈折率層はＳｉＯ₂ からなり、高
屈折率層はＴｉＯ₂ およびＴａ₂ Ｏ₅ からなり、上記Ｔ
ｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を、２０モル％以上
で６０モル％以下の範囲にしたことを特徴とする。 【作用】赤外線反射膜の耐熱性を保ち、高い屈折率を維
持してバルブ端部の赤外線反射膜に白濁部分が発生する
のを防止して透過率を高くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィラメントを収容し
たバルブの外面に、赤外線反射膜を形成した白熱電球お
よびこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ハロゲン電球を含む白熱電球は
フィラメントの白熱による発光を利用する光源であるた
め放熱量が多く、放電灯に比べてランプ効率が低いとい
う傾向がある。このような白熱電球の放熱を軽減し、ラ
ンプ効率を向上させるため、最近、バルブの外面に、赤
外線を反射して可視光を透過する膜、すなわち赤外線反
射膜を形成する研究が進められている。赤外線反射膜
は、低屈折率を有する透明な酸化物層と、高い屈折率を
有する酸化物層とを交互に積層して多重層膜としたもの
であり、多層干渉作用により赤外線を反射し、可視光を
透過する作用を奏するものである。

【０００３】このような赤外線反射膜をバルブの外面に
形成すれば、この赤外線反射膜がフィラメントから放出
される赤外線を反射し、この反射された赤外線はフィラ
メントに戻されるからフィラメントを再加熱し、このた
めフィラメントの加熱が促されるので外部から供給され
る電力を節減することができ、発光効率が向上すること
になる。また、無駄に捨てられていた熱の放出が少なく
なるので、器具等に対する熱影響を少なくすることもで
きる利点がある。

【０００４】ところで、このような赤外線反射膜付き白
熱電球、例えばハロゲン電球は、点灯条件にもよるが、
点灯中のバルブ壁温度が５００℃以上に達することがあ
る。このような高温に達すると、バルブ壁に形成してあ
る赤外線反射膜が熱劣化する心配がある。よって、耐熱
性の赤外線反射膜が必要になる。

【０００５】従来において、特開昭５８−６５４０３号
公報に記載されているように、ハロゲン電球の赤外線反
射膜として、その低屈折率層をＳｉＯ₂ （二酸化けい
素）を主成分とする酸化物により形成するとともに、高
屈折率層をＴｉＯ₂ （二酸化チタン）およびＴａ₂ Ｏ₅
（五酸化タンタル）を主成分とする酸化物にて形成した
技術が提案されている。

【０００６】このものは、赤外線反射膜を構成する酸化
物、つまり、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ およびＴａ₂ Ｏ₅ がそ
れぞれ耐熱性に優れ、特に高屈折率層を形成するＴａ₂
Ｏ₅は熱に強い酸化物であるから、バルブ壁温度が５０
０℃以上に達しても、赤外線反射膜の熱劣化を防止する
ことができる利点がある。

【０００７】この場合、高屈折率層を、全てＴａ₂ Ｏ₅
のみで形成することも考えられるが、Ｔａ₂ Ｏ₅ はＴｉ
Ｏ₂ に比べて屈折率が低いという問題がある。つまり、
高屈折率層を形成する酸化物としては屈折率が高ければ
高い程有効である。しかし、Ｔａ₂ Ｏ₅ はＴｉＯ₂ に比
べて屈折率が低いから、高屈折率層としての機能を低下
させる不具合があり、これを防止するため、屈折率の高
いＴｉＯ₂ に熱に強いＴａ₂ Ｏ₅ を混ぜて使用するよう
にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの研究によれば、低屈折率層をＳｉＯ₂ を主成分と
する酸化物により形成するとともに、高屈折率層をＴｉ
Ｏ₂ およびＴａ₂ Ｏ₅ を主成分とする酸化物にて形成し
た赤外線反射膜の場合、次のような問題点があることが
判った。

【０００９】すなわち、この種の多層干渉膜からなる赤
外線反射膜は、これをバルブの外面に形成する場合種々
の方法があるが、真空蒸着法やイオンプレーティング法
などのような物理的気相成長法（ＰＶＤ）を用いる方
が、例えば上記の酸化物の溶液中にバルブを浸漬して引
き上げることによりバルブの外面に酸化物溶液を付着さ
せるようにした浸漬塗布法に比べて、膜厚を高精度に制
御するのが可能であり、精密な膜厚の多層干渉膜を形成
することができる。

【００１０】ところが、上記真空蒸着法やイオンプレー
ティング法などのような物理的気相成長法（ＰＶＤ）を
用いて被膜を形成する場合、その被形成面がフラットな
面である場合は全体に亘り粒子が均等に付着して結晶の
成長が均等になり、膜厚の成長が均等になる。

【００１１】これに対し、後でも述べるが、被膜の被形
成面が曲面をなしている場合は、蒸気発生部やイオン放
出部から放出された粒子が曲面に付着した場合にこの被
形成面に対し結晶が斜めに成長し、いわゆる斜め蒸着と
いわれる成長が発生する。この斜め蒸着の場合、結晶の
成長が不均一になり、被膜の表面に微細な凹凸が発生す
る。このような微細な凹凸が、多層干渉膜のそれぞれの
層で形成されると、多層干渉膜全体では、梨地面のよう
に表面が形成されるようになり、この面で透過光が拡散
されるようになり、よって白濁化した被膜が形成される
という問題がある。

【００１２】バルブがほぼ円筒形をなしている場合に、
真空蒸着法やイオンプレーティング法などの物理的気相
成長法を用いて被膜を形成するには、バルブをその中心
軸の回りに等速度で回転させてやれば、斜め蒸着の発生
を防止することができる。

【００１３】しかしながら、バルブの形状が、例えば図
１に示す通り、少なくとも一部に、球面または楕円球面
などのような曲面、もしくはそれに類する曲面をもつよ
うな非円筒形の異形バルブの場合、バルブをその中心軸
の回りに回転させても、バルブの端部に赤外線反射膜の
白濁部が発生されることがある。すなわち、図１のよう
な球面バルブの場合、端部に形成される例えば角度４５
°以下の領域Ａでは、バルブをその中心軸で回しても、
蒸気発生部やイオン放出部に対して傾斜面となるから、
このような傾斜部分では、飛来してきた粒子が被形成面
に対して斜めに衝突し、これが滑って跳ね、よって結晶
が被形成面に対して垂直に発生しなくなる。よって、こ
のような傾斜部分では、結晶の成長が不均一になり、被
膜の表面に微細な凹凸が発生する。このような微細な凹
凸が白濁部となり、赤外線の反射性を低下させるととも
に、可視光の透過性を損なう不具合がある。

【００１４】本発明者らの研究によれば、このような白
濁部の発生現象は、赤外線反射膜を形成する酸化物の粒
径が大きいほど顕著に発生することが判った。したがっ
て、球面または楕円球面をもつような異形バルブに対し
て物理的気相成長法により多層干渉膜からなる赤外線反
射膜を形成した場合、その高屈折率層を、ＴｉＯ₂ とＴ
ａ₂ Ｏ₅ を混合して形成する場合に、粒径の大きなＴｉ
Ｏ₂ の混合比が大きすぎると、白濁部の発生割合が増大
するという問題がある。

【００１５】したがって、本発明の目的とするところ
は、１部に曲面をもつバルブに、物理的気相成長法によ
り多層干渉膜からなる赤外線反射膜を形成した電球にお
いて、端部に白濁部が発生するのを防止した白熱電球お
よびこれを用いた照明装置を提供しようとするものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明は、少なくとも１面に曲面を有するバル
ブと、このバルブに収容されたフィラメントと、上記バ
ルブの外面に物理的気相成長法により形成され、多数の
低屈折率層および高屈折率層を交互に積層してなる赤外
線反射膜と、を有する白熱電球において、上記赤外線反
射膜を構成する低屈折率層はＳｉＯ₂ を主成分とする酸
化物からなり、高屈折率層はＴｉＯ₂ およびＴａ₂ Ｏ₅
を主成分とする酸化物からなり、かつ上記ＴｉＯ₂ に対
するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を、２０モル％以上で６０モル
％以下の範囲にしたことを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明は、上記電球は、バルブ内
にハロゲンガスが封入されたハロゲン電球であることを
特徴とする。請求項３の発明は、上記請求項１または請
求項２に記載の白熱電球と、この電球を収容し、この電
球から放射される光を反射する反射体と、からなること
を特徴とする照明装置である。

【００１８】

【作用】請求項１に記載の白熱電球によると、赤外線反
射膜を構成する高屈折率層は、ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂
Ｏ₅ の混合比を、２０モル％以上で６０モル％以下の範
囲にしたから、高い屈折率を保ちながら、バルブ端部の
赤外線反射膜に白濁部分が発生するのを防止することが
できる。すなわち、屈折率の高いＴｉＯ₂ の混合比が４
０〜８０モル％であるから高屈折率層の本来の機能であ
る高い屈折率を保つことができる。また、耐熱性に優れ
かつ粒径の小さなＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を、２０〜６０モ
ル％としたから、高屈折率層の耐熱性が向上し、かつ異
形バルブの端部の赤外線反射膜に白濁部が発生するのが
抑えられる。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、電球をハ
ロゲン電球に限定したから、ハロゲン電球は白熱電球の
中でもバルブ温度が高くなる傾向にあり、したがって赤
外線反射膜の熱劣化を発生し易いが、上記成分比の赤外
線反射膜を用いることにより、ハロゲン電球でありなが
ら赤外線反射膜の熱劣化を防止することができ、かつバ
ルブの端部の白濁部発生を防止することもできる。請求
項３の照明装置は、上記白熱電球の利点を生かすことが
できる。

【００２０】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図７に示す
第１の実施例にもとづき説明する。この実施例は、ハロ
ゲン電球を車両前照灯の光源に適用した場合を示し、図
１ないし図３は車両前照灯の光源に使用されるハロゲン
電球を示し、図４は赤外線反射膜の構成を示す断面図、
図５は車両前照灯の全体を示す断面図である。

【００２１】図１ないし図３に示すハロゲン電球１は、
発光管バルブ２と鍔付き口金２０とで構成されている。
バルブ２は石英ガラスよりなり、基端には圧潰封止部１
５が形成されており、このためこのハロゲン電球１は片
封止構造をなしている。バルブ２には、圧潰封止部１８
と反対の先端部に球形部３が形成されているとともに、
この球形部３に連続して基端寄りに円筒部４が一体に形
成されている。

【００２２】このバルブ２の外面には可視光透過赤外線
反射膜５が形成されている。上記赤外線反射膜５は、図
４に示す通り、高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌとを交互に
積層して多層干渉膜として構成されたものである。

【００２３】本発明の場合、高屈折率層Ｈとしては、Ｔ
ｉＯ₂ （二酸化チタン）とＴａ₂ Ｏ（五酸化タンタル）
を主成分とし、その他、ＺｒＯ₂ （酸化ジルコニウ
ム）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）などの金属酸化物が微量に混
合されていてもよい。

【００２４】この場合、ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の
混合比を、２０モル％以上で６０モル％以下の範囲にし
てある。さらに好ましくは、ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ
₅ の混合比を、３０モル％以上で５０モル％以下の範囲
が良く、具体的にはＴｉＯ₂に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合
比を、最も屈折率が安定している５０モル％対５０モル
％、もしくは３０モル％対７０モル％とした混合物を使
用している。

【００２５】また、低折率層Ｌとしては、ＳｉＯ₂ （酸
化ケイ素＝シリカ）を主成分とし、その他、ＭｇＦ₂
（ふっ化マグネシウム）などが微量に混合されていても
よい。このような高屈折率層Ｈと低折率層Ｌは交互に積
層され、合計２０〜６０層、具体的には３０層の多層膜
として構成されており、これによりな赤外線反射膜５が
形成されている。このような赤外線反射膜５は多層干渉
作用により赤外線を反射し、しかしながら可視光を透過
する作用をもつ。

【００２６】上記バルブ２内には、それぞれタングステ
ンからなる２個のフィラメント６および７が収容されて
いる。これらフィラメント６および７は、すれ違いビー
ム用フィラメントと走行ビーム用フィラメントであり、
すれ違いビーム用フィラメント６は上記バルブ２の球形
部３内に、この球形のほぼ中心に配置されており、走行
ビーム用フィラメント７は上記すれ違いビーム用フィラ
メント６よりも上記基端寄りであって上記円筒部４内に
配置されている。

【００２７】バルブ２内には図２にも示す通り、３本の
内部リード線８、９および１０が配置されており、これ
ら内部リード線８、９および１０は途中をビードガラス
１２で支持されている。上記すれ違いビーム用フィラメ
ント６は、２本の内部リード線８および９に継線されて
おり、また走行ビーム用フィラメント７は上記一方の内
部リード線８と他の内部リード線１０とに継線されてい
る。よって上記内部リード線８は共通内部リード線とな
っている。

【００２８】また、すれ違いビーム用フィラメント６の
近傍には、遮光板１１が配置されている。この遮光板１
１は、車両前照灯として用いられる場合に前方照射の配
光において右上向きの光（日本の場合）を遮断または減
光するためのものであり、一方の内部リード線９に支持
されている。バルブ２内には、ハロゲンガスが封入され
ている。

【００２９】上記各内部リード線８、９および１０は、
バルブ２の端部に形成された圧潰封止部１５に封着され
た図示しないそれぞれＭｏ箔に接続されており、これら
Ｍｏ箔はそれぞれ外部リード線に接続されている。

【００３０】上記バルブ２の一端封止部には、前記鍔付
き口金２０が被着されている。鍔付き口金２０は円筒形
口金本体２１にフランジ２２を設けるとともに、端部に
３個のレグ端子２３〜２５を設けたものであり、円筒形
口金本体２１は上記バルブ２の圧潰封止部１５に被せら
れ、図示しない接着剤により接合されている。

【００３１】上記レグ端子２３〜２５は、上記バルブ２
の封止部より導出された上記図示しない外部リード線に
接続されており、それぞれ前記内部リード線８、９およ
び１０と電気的に接続されている。そして、前記共通内
部リード線８は、共通レグ端子２３と電気的に接続され
ているものである。

【００３２】上記構成のハロゲン電球１は、図５に示す
ように、照明器具としてのミラー形反射体３０に収容さ
れている。反射体３０は、曲面を有する反射面３１を形
成したリフレクタ３２と、このリフレクタ３２の前面開
口部に取り付けた前面レンズ３３とで構成されており、
リフレクタ３２の背面頂部には取付孔３４が形成されて
いる。この取付孔３４には前記ハロゲン電球１が差し込
まれており、このハロゲン電球１は口金２０に設けたフ
ランジ２２を取付孔３４の周縁に固定することにより、
リフレクタ３２に対し所定の位置に位置決めして取り付
けられている。

【００３３】このような構成の実施例について、作用を
説明する。図５に示すように組み立てられた前照灯は、
共通レグ端子２３と他のレグ端子２４とを直流１２Ｖの
電源に接続すると、共通内部リード線８と他の内部リー
ド線９との間に電位差が与えられるので走行ビーム用フ
ィラメント７に電流が流れ、よってこの走行ビーム用フ
ィラメント７が発光する。この光は周囲に放出され、バ
ルブ２の球形部３および円筒部４から外部に放射され
る。そして、この光が球形部３および円筒部４の外面に
形成した赤外線反射膜５を透過する時に可視光が透過さ
れるとともに赤外線が反射される。

【００３４】バルブ２を透過した可視光は、リフレクタ
３２の反射面３１で反射されて前方に向かい、リフレク
タ３２の前面開口部に取り付けた前面レンズ３３により
配光が制御されて前方を照射する。この場合は、遠方に
強いビームが届くような走行ビームとなる。

【００３５】そして、上記赤外線反射膜５で反射された
赤外線は、バルブ２の内部に戻され、この帰還した赤外
線は走行ビーム用フィラメント７を加熱する。この場
合、走行ビーム用フィラメント７はバルブ２の円筒部４
に収容されているので、主として円筒部４に形成した赤
外線反射膜５で反射された赤外線が走行ビーム用フィラ
メント７に帰還される。よって、走行ビーム用フィラメ
ント７は電源から供給される電力エネルギーに加えて上
記赤外線反射膜５で反射された赤外線による熱エネルギ
ーが与えられるので、温度上昇が促される。この場合、
発光強度を赤外線反射膜を設けない場合と同等レベルに
しようとすれば、赤外線反射膜５で反射された熱エネル
ギーの分だけ電源から供給される電力エネルギーを少な
くすることができ、よって消費電力を節約することがで
きる。

【００３６】一方、共通レグ端子２３と他のレグ端子２
５とを直流１２Ｖの電源に接続すると、共通内部リード
線８と他の内部リード線１０との間に電位差が与えら
れ、この場合はすれ違いビーム用フィラメント６に通電
され、よってこのすれ違いビーム用フィラメント６が発
光する。この光は周囲に放出される。ただし、すれ違い
ビーム用フィラメント６の近傍には遮光板１１を設けて
あるから、この遮光板１１の方向に向かう光は遮断され
る。

【００３７】このようにして外部に放射された光は、バ
ルブ２の球形部３および円筒部４から外部に放射され
る。そして、この光が球形部３および円筒部４の外面に
形成した赤外線反射膜５を透過する時に可視光が透過さ
れるとともに赤外線が反射される。

【００３８】バルブ２を透過した可視光は、リフレクタ
３２の反射面３１で反射されて前方に向かい、前面レン
ズ３３により配光が制御されて前方を照射する。この場
合、前記遮光板１１の作用により、前方に向かう光の一
部がカットされ、右上方向に向かう光が遮断または減光
されて対向車に対する眩しさを減じる。また、この場合
は、比較的近い路面を照らすので、明るさは前記走行ビ
ームの場合と比べて低くてもよく、このため、通常は、
走行ビーム用フィラメント７に比べて違いビーム用フィ
ラメント６の定格電力を小さくしてある。例えば、規格
では、４Ｈ型式のハロゲン電球の場合、電源電圧１２Ｖ
に対し走行ビーム用フィラメントは６０Ｗ、違いビーム
用フィラメントは５５Ｗとされている。

【００３９】上記赤外線反射膜５で反射された赤外線
は、バルブ２の内部に戻される。この場合、すれ違いビ
ーム用フィラメント６はバルブ２に球形部３内にそのほ
ぼ中心点に配置してあるから、球形をなす全面で赤外線
が反射されて中心に集光することから、すれ違いビーム
用フィラメント６に効果的に帰還する。すなわち、円筒
部４に配置した走行ビーム用フィラメント７に戻される
赤外線に比べて、球形部３に収容したすれ違いビーム用
フィラメント６に戻される赤外線の方が集光するので帰
還率が高く、よって反射赤外線によりすれ違いビーム用
フィラメント６が加熱される割合が高くなる。

【００４０】この場合も、すれ違いビーム用フィラメン
ト６は、電源から供給される電力エネルギーに加えて上
記赤外線反射膜５で反射された赤外線による熱エネルギ
ーが与えられるので、温度上昇が促される。そしてこの
場合も、発光強度を赤外線反射膜を設けない場合と同等
レベルにするならば、赤外線反射膜５で反射された熱エ
ネルギーの分だけ電源から供給される電力エネルギーを
少なくすることができ、よって消費電力を節約すること
ができる。

【００４１】しかも、一般に車両は、走行ビームで走行
する場合に比べてすれ違いビームで走行する機会の方が
多い。したがって、すれ違いビーム用フィラメント６を
球形部３に収容すれば、使用頻度の高いすれ違いビーム
用フィラメント６に対するエネルギー効率を高くするこ
とができるので、仮に走行ビーム用フィラメント７を球
形部３に収容する場合に比べて、ランプ全体の電力エネ
ルギーを大幅に節減することができ、効率を高くするこ
とができる。

【００４２】このような構成のハロゲン電球１におい
て、赤外線反射膜５が、ＳｉＯ₂ を主成分とする酸化物
にて形成された低屈折率層Ｌと、ＴｉＯ₂ およびＴａ₂
Ｏ₅ を主成分とした酸化物にて形成された高屈折率層Ｈ
とを交互に積層して形成したから、これら酸化物、Ｓｉ
Ｏ₂ 、ＴｉＯ₂ およびＴａ₂ Ｏ₅ はそれぞれ耐熱性に優
れていることからバルブ壁温度が５００℃以上に達して
も、赤外線反射膜の熱劣化を防止することができる。

【００４３】そして、高屈折率層Ｈとしては、熱に強い
Ｔａ₂ Ｏ₅ のみで形成したいが、Ｔａ₂ Ｏ₅ はＴｉＯ₂
に比べて屈折率が低いため高屈折作用が低下する心配が
あり、よって耐熱性に優れたＴａ₂ Ｏ₅ に、屈折率の高
いＴｉＯ₂ を混合して使用している。

【００４４】つまり、耐熱性の観点からは熱に強いＴａ
₂ Ｏ₅ のみを使用したいが、高い屈折作用を発揮するに
は屈折率の高い酸化物を用いるのが有利であり、ＴｉＯ
₂ はＴａ₂ Ｏ₅ に比べて屈折率が高いので、屈折率の高
いＴｉＯ₂ と、熱に強いＴａ₂ Ｏ₅ とを併用し、すなわ
ち混ぜて使用するようにしている。

【００４５】一方、上記実施例のハロゲン電球１は、図
１および図２に示す通り、球形部３の端部ではバルブ軸
に対する曲率が大きく変化し、バルブ外面に真空蒸着法
またはイオンプレーティング法などの物理的気相成長法
を用いて赤外線反射膜５を形成する場合、上記球形部３
の端部に、蒸気発生部やイオン放出部に対する傾斜面が
形成される。このような端部では、飛来してきた粒子が
被形成面に対して斜めに衝突し、これが滑って跳ね、よ
って結晶が被形成面に対して垂直に発生しなくなる。よ
って、このような端部では、結晶の成長が不均一にな
り、被膜の表面に微細な凹凸が発生し、このような微細
な凹凸が光を拡散させるので、外見上で白濁部となり、
赤外線の反射性を低下させるとともに、可視光の透過性
を損なう不具合がある。

【００４６】これに対し、本発明者らの研究によれば、
上記のような白濁部の発生現象は、赤外線反射膜５を形
成する酸化物の粒径が大きいほど顕著に発生することが
判っった。すなわち、高屈折率層Ｈを、ＴｉＯ₂ とＴａ
₂ Ｏ₅ とを混合して形成する場合、屈折率の高いＴｉＯ
₂ は粒径が大きいため、このＴｉＯ₂ の混合比を高くす
ると、白濁部の発生割合が増大するということが判明し
た。

【００４７】したがって、ＴｉＯ₂ とＴａ₂ Ｏ₅ の混合
比を設定するには、屈折率と、白濁化現象の２面から検
討する必要があり、白濁程度は高屈折率層Ｈの透過率を
調べることにより評価することができる。

【００４８】そこで、本発明者らは、ＴｉＯ₂ とＴａ₂
Ｏ₅ の混合比を変えて、高屈折率層Ｈの屈折率およびそ
れを用い赤外線反射膜５を形成した場合の透過率を測定
した。

【００４９】表１は、ＴｉＯ₂ とＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を
変えた場合の高屈折率層Ｈの屈折率、およびこれら高屈
折率層ＨとＳｉＯ₂ からなる低屈折率層Ｌとを用いてそ
れぞれ３０層の多重層赤外線反射膜５を形成した場合の
透過率を示す測定データである。なお、測定位置は、表
２に示すランプの傾斜角４５°の位置であり、測定値は
各試料を１０個づつ測定した場合の平均値である。

【００５０】

【表１】

【００５１】上記表１に示された高屈折率層Ｈの屈折率
の変化をグラフに直すと図６のような特性図が得られ
る。屈折率を高いレベルに保つには、表１および図６か
ら、ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を６０モル％
以下にするのがよいことが判り、好ましくは５０モル％
以下にするのがよいことが確認できる。

【００５２】また、上記表１に示されたように、外面に
３０層の多重層赤外線反射膜５を形成したランプに対す
る透過率の変化をグラフに直すと図７のような特性図が
得られる。透過率を高いレベルに保つには、言い換える
と白濁を防止するには、表１および図７から、ＴｉＯ₂
に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を２０モル％以上にするけ
ばよいことが判り、好ましくは３０モル％以上にするの
がよい。

【００５３】したがって、赤外線反射膜を構成する高屈
折率層Ｈは、ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を、
２０モル％以上で６０モル％以下の範囲にすれば、高屈
折率層Ｈの耐熱性が向上し、高屈折率層本来の機能であ
る高い屈折率を安定に保つことができ、しかもバルブ端
部の赤外線反射膜に白濁部が発生するのを抑止すること
ができる。すなわち、ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混
合比が６０モル％を越えると、屈折率が低下し、また２
０モル％未満であると、耐熱性が低下し、白濁部が発生
して透過率が低くなる。

【００５４】また、白熱電球として、図面に示すハロゲ
ン電球１を用いた場合、ハロゲン電球は白熱電球の中で
もバルブ温度が高くなる傾向にあり、したがって赤外線
反射膜５の熱劣化が発生し易い。このため、上記成分構
成の赤外線反射膜５を用いれば、ハロゲン電球でありな
がら赤外線反射膜５の熱劣化を防止することができ、か
つバルブの端部に白濁部が発生するのを防止することが
できる。

【００５５】さらに、上記のような白熱電球、例えばハ
ロゲン電球１を反射体３０に組み込んで投光照明装置と
した場合は、電球１が反射体３０に収容されることによ
り反射体３０内で熱がこもり、温度が上昇してバルブの
温度が５００℃を越えることがあるが、上記実施例の赤
外線反射膜５であれば赤外線反射膜５の熱劣化を防止す
ることができる。

【００５６】なお、上記実施例のおいては、車両前照灯
の場合を説明したが、本発明は特にこれに制約されるも
のではなく、反射体と組み合わせて用いる照明装置であ
れば実施可能である。

【００５７】また、バルブ２の形状は、球形部３と円筒
部４とを備えることには限らず、図８に示す第２の実施
例のように、球形部３のみを備えたバルブであってもよ
く、また図９に示す第３の実施例のように、楕円球形３
ａを備えたバルブであってもよい。

【００５８】そして、上記図８および図９から明らかな
通り、フィラメントは２個使用することに限らず、１個
のバルブに１個のフィラメント６０を使用したランプで
あってもよい。１個のバルブに１個のフィラメント６０
を使用したランプも、車両の前照灯や後尾灯として使用
可能である。さらに、電球はハロゲン電球に限らず、単
なる白熱電球であっても実施可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の白熱電球
によれば、赤外線反射膜を構成する高屈折率層を、Ｔｉ
Ｏ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比が２０モル％以上で６
０モル％以下の範囲にしたから、耐熱性を維持すること
ができるとともに、高い屈折率を保ち、かつバルブ端部
の赤外線反射膜に白濁部分が発生するのを防止すること
ができ、よって透過率を高くすることができる。

【００６０】また、請求項２に記載の発明によれば、バ
ルブ温度が高くなる傾向にあるハロゲン電球に適用した
から、赤外線反射膜の熱劣化を防止することができ、高
い屈折率および透過率を発揮することができる。請求項
３の照明装置によれば、上記温度上昇し勝ちな光源とし
ての白熱電球の赤外線反射膜の熱劣化を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す車両前照灯用のハ
ロゲン電球の側面図。

【図２】同実施例のハロゲン電球の平面図。

【図３】同実施例のハロゲン電球の斜視図。

【図４】同実施例の赤外線反射膜の構成を示す断面図。

【図５】同実施例の車両前照灯の断面図。

【図６】ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比と高屈折
率層の屈折率との関係を示す特性図。

【図７】ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比と赤外線
反射膜の透過率との関係を示す特性図。

【図８】本発明の第２の実施例を示すハロゲン電球の側
面図。

【図９】本発明の第３の実施例を示すハロゲン電球の側
面図。

【符号の説明】

１…ハロゲン電球 ２…バルブ ３…球形部 ４…円筒部 ５…赤外線反射膜 Ｈ…高屈折率層 Ｌ…低屈折率
層 ６…すれ違いビーム用フィラメント ７…走行ビー
ム用フィラメント １１…遮光板 ２０…口金 ３０…反射体 ３１…反射面 ３２…リフレクタ ３３…前面レ
ンズ

フロントページの続き (72)発明者 石崎 有義 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１部に曲面を有するバルブ
   と、 このバルブに収容されたフィラメントと、 上記バルブの外面に物理的気相成長法により形成され、
   多数の低屈折率層および高屈折率層を交互に積層してな
   る赤外線反射膜と、 を有する白熱電球において、 上記赤外線反射膜を構成する低屈折率層はＳｉＯ₂ を主
   成分とする酸化物からなり、 高屈折率層はＴｉＯ₂ およびＴａ₂ Ｏ₅ を主成分とする
   酸化物からなり、 かつ上記ＴｉＯ₂ に対するＴａ₂ Ｏ₅ の混合比を、２０
   モル％以上で６０モル％以下の範囲にしたことを特徴と
   する白熱電球。
2. 【請求項２】 上記電球は、バルブ内にハロゲンガスが
   封入されたハロゲン電球であることを特徴とする請求項
   １に記載の白熱電球。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２に記載の白
   熱電球と、 この電球を収容し、この電球から放射される光を反射す
   る反射体と、からなることを特徴とする照明装置。