JPH0945295A - 白熱電球およびこれを用いた反射形照明装置ならびに車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】赤外線反射膜を設けたランプの場合、膜厚差の
より透過する可視光の色むらが発生するので、これを解
消した白熱電球およびこれを用いた反射形照明装置なら
びに車両用前照灯を提供する。 【解決手段】球形または楕円球形などの形状をなす光放
出部３を有するバルブ２の上記光放出部にフィラメント
６を収容するとともに、このバルブ２の表面に赤外線反
射膜５を形成し、かつ上記光放出部３の先端部に可視光
を制御する光拡散膜１５を形成し、上記赤外線反射膜５
の最大膜厚部は前記光放出部３の中心よりも封止部側に
向かって＋１５°以上＋３０°以下の領域内に形成され
ているとともに、上記光拡散膜１５は前記光放出部３の
中心よりも先端側に向かって−４０°以上−４５°以下
の範囲に境界を有し、これより先端側の領域に形成され
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブの表面に赤
外線反射膜を設け、バルブに収容したフィラメントから
放射される赤外線をこの赤外線反射膜で反射してバルブ
内に戻すようにした白熱電球およびこれを用いた反射形
照明装置および車両用前照灯に関する。

【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
るため比較的放熱量が多く、放電灯に比べてランプ効率
が低いという傾向にある。このような白熱電球の放熱を
低減し、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なされている。

【０００３】バルブの外面に赤外線反射膜を形成する
と、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、よってフィラメ
ントの白熱が促されるので外部から供給する電力を節減
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ができる等の利
点もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような赤外線反射膜を形成した白熱電球の場合、赤外線
をフィラメントに有効に戻すには、光放出部の形状が球
形もしくは楕円球またはこれに類似した形状であること
が望ましいが、このような球形などの形状の場合は表面
に形成した赤外線反射膜の膜厚が全体に亘り均等でなく
なることがある。すなわち、バルブの表面に赤外線反射
膜を形成する場合、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法またはバルブを
溶剤に浸漬して引き上げることによりバルブ表面に溶剤
を塗布するＤＩＰ法などがあるが、いずれの場合も全面
に亘り均等な膜厚を得ることは困難であり、溶剤の流れ
具合により膜厚差が生じる。つまり、球形に近い形状の
場合は、中央の最大径部（赤道部）の膜厚が最大膜厚に
なり、これに比べて端部の膜厚が薄くなるという傾向が
生じる。

【０００５】このような膜厚差が生じると可視光の透過
特性に差が生じて外に出る可視光の色が変化する。すな
わち、膜厚の厚い部分から出る光の色と、薄い部分から
出る光とで光色の差が生じ、照射面に投影した場合に色
むらが生じるという問題がある。

【０００６】このような発光色の差を防止するため、球
形部の径が小さくなる両端部に遮光膜などを形成して、
色ずれの大きな光りを遮断するなどの提案がなされてい
るが、球形部の両端部にそれぞれ遮光膜を形成する構造
は、これら遮光膜を異なる複数の領域に塗り分けなけれ
ばならないから、作業に手間がかかり、また両端部にそ
れぞれ遮光膜を形成すると、これらの遮光作用のために
外に放出される光量が低下するなどの不具合がある。

【０００７】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、遮光膜や拡散膜な
どのような制光部をバルブの先端部のみに形成するよう
にし、制光部を形成する作業が簡単になり、しかもラン
プから出る光の色の違いを防止することができる白熱電
球およびこれを用いた反射形照明装置ならびに車両用前
照灯を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、球形
または楕円球形もしくはこれらに類似した形状の光放出
部を有するバルブと；上記光放出部に収容されたフィラ
メントと；上記バルブの表面に形成され上記フィラメン
トから放出された赤外線を反射してバルブ内に戻す赤外
線反射膜と；上記光放出部の先端部に形成されこの先端
部に向かう可視光を制御する制光部と；を具備し、上記
赤外線反射膜の最大膜厚部は、前記光放出部の中心より
も封止部側に向かって＋１５°以上＋３０°以下の領域
内に形成されているとともに、上記制光部は、前記光放
出部の中心よりも先端側に向かって−４０°以上−４５
°以下の範囲に境界を有し、これより先端側の領域に形
成されていることを特徴とする白熱電球である。

【０００９】この発明で制光部というのは、光を遮断す
る、拡散透過する、反射するなどの機能を称す。請求項
２の発明は、上記制光部は光拡散膜にて形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の白熱電球である。

【００１０】請求項３の発明は、上記制光部は光遮断膜
にて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
白熱電球である。請求項４の発明は、赤外線反射膜は、
高屈折率層と低屈折率層を積層した多層干渉膜にて形成
されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれか一に記載の白熱電球である。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４のいずれか一に記載の白熱電球と；この白熱電球が取
付けられた反射体と；を具備したことを特徴とする反射
形照明装置である。

【００１２】請求項６の発明は、球形または楕円球形も
しくはこれらに類似した形状の光放出部およびこれに連
続する円筒部が形成されたバルブと；上記光放出部およ
び円筒部にそれぞれ収容されたすれ違いビーム用フィラ
メントおよび走行ビーム用フィラメントと；上記バルブ
の表面に形成され上記各フィラメントから放出された赤
外線を反射してバルブ内に戻す赤外線反射膜と；上記光
放出部の先端部に形成されこの先端部に向かう可視光を
制御する制光部と；を具備し、上記赤外線反射膜の最大
膜厚部は、前記光放出部の中心よりも封止部側に向かっ
て＋１５°以上＋３０°以下の領域内に形成されている
とともに、上記制光部は、前記光放出部の中心よりも先
端側に向かって−４０°以上−４５°以下の範囲に境界
を有し、これより先端側の領域に形成されていることを
特徴とする前照灯用白熱電球である。請求項７の発明
は、請求項６に記載の前照灯用白熱電球と；この白熱電
球が組み込まれた反射体と；を備えたことを特徴とする
車両用前照灯である。

【００１３】

【作用】請求項１の発明によると、赤外線反射膜の最大
膜厚部が光放出部の中心よりも封止部側に偏った位置に
形成されることになるから膜厚の薄い部分は光放出部の
先端側のみに生じる。このため、先端部の膜厚が薄い部
分に制光部を形成すれば色むらの発生を抑止することが
できる。

【００１４】この場合、最大膜厚部は、光放出部の中心
よりも封止部側に向かって＋１５°以上＋３０°以下の
領域内に形成されるのがよく、＋１５°未満の領域であ
るとバルブの封止部側に色むらの原因となる膜厚の薄い
部分が形成されるようになる。また、＋３０°を越える
領域であると、光放出部の先端部に形成される膜厚の薄
い部分が広い面積に亘って形成され、これを遮光または
拡散などの制光部で覆わなければならなくなり、光損失
が生じて外部に放出される光量が減少する。

【００１５】また、光放出部の先端部に形成される制光
部の境界は、光放出部の中心よりも先端側に向かって−
４０°以上−４５°以下の範囲がよく、−４０°未満で
あると制光部で覆う面積が広くなり過ぎて光損失が生
じ、外部に放出される光量が減少する。また、−４５°
を越えると、赤外線反射膜の薄肉部を覆い切れず、色む
らが発生する。

【００１６】請求項２の発明によれば、制光部が光拡散
膜にて形成されているから、この部分に向かう光りは拡
散されるようになり、よって色むらの発生を解消するこ
とができる。

【００１７】請求項３の発明によれば、制光部が光遮断
膜にて形成されているから、この部分に向かう光りが遮
断され、色むらの発生を防止することができる。請求項
４の発明によれば、赤外線反射膜が高屈折率層と低屈折
率層を積層してなる多層干渉膜にて形成されているの
で、このような多層干渉膜は膜厚のばらつきを発生し易
く、よってこのような赤外線反射膜を有する白熱電球に
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明を適用
すればその効果が有効に発揮される。

【００１８】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
請求項４のいずれか一に記載の白熱電球の利点を活用で
き、効率のよい反射形照明装置を提供することができ
る。請求項６の発明によれば、球形または楕円球形もし
くはこれらに類似した形状の光放出部にすれ違いビーム
用フィラメントを配置したから使用頻度の高いすれ違い
ビーム用フィラメントに赤外線反射膜で反射された赤外
線が効果的に帰還させられる。そして、この場合、赤外
線反射膜の最大膜厚部を光放出部の中心よりも封止部側
に偏った位置に形成するから膜厚の薄い部分は光放出部
の先端側のみに生じる。このため、先端部の膜厚の薄い
部分に制光部を形成すれば色むらの発生を抑止すること
ができる。請求項７の発明は、請求項６に記載の白熱電
球の利点を活用でき、照射光の配光特性において色むら
の少ない車両用前照灯を提供することができる。

【００１９】

【発明の実施の態様】以下本発明について、図１ないし
図５に示す第１の実施例にもとづき説明する。この実施
例は、反射形照明装置に適用した例を示し、図１および
図２は光源として使用されるハロゲン電球の構造を示
し、図３は膜厚分布図、図４は色度分布図、図５は照明
装置の全体の断面図である。

【００２０】図１および図２に示すハロゲン電球１は、
石英ガラスからなる発光管バルブ２の一端に球形もしく
は楕円球などのような球形に類似した形状の光放出部３
が形成されているとともに、他端に圧潰封止部４が形成
されている。

【００２１】上記バルブ２の外面（内面でも可）には、
圧潰封止部４の外面を除く全面に亘り、すなわち光放出
部３の全面に、可視光を透過し赤外線を反射する膜５が
形成されている。この赤外線反射膜５は、図２に示す通
り、例えば酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）、酸化タンタル（Ｔ
ａ₂ Ｏ₅ ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂ ）、硫化亜鉛
（ＺｎＳ）などからなる高屈折率層５１…と、酸化ケイ
素（シリカ＝ＳｉＯ₂）、ふっ化マグネシウム（ＭｇＦ₂
）などからなる低屈折率層５２…とを交互に、例えば
合計９〜３５層の多層膜として構成したものであり、こ
のような赤外線反射膜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奏する。

【００２２】このような赤外線反射膜５は、ＣＶＤ法、
ＰＶＤ法またはＤＩＰ法などにより形成されるが、本実
施例ではバルブ２を溶剤に浸漬して引き上げることによ
りバルブの表面に溶剤を塗布するＤＩＰ法にて形成され
ている。この場合、バルブ２を溶剤から引き上げる引上
げ速度を制御することで膜厚を制御しており、赤外線反
射膜５の最大膜厚部が光放出部３の最大径部分よりも封
止部４側に偏位した箇所に形成されるようにしている。
すなわち、光放出部３の最大径部（赤道部）の中心を基
準として、封止部４側をプラス（＋）、先端チップ側を
マイナス（−）として角度で位置を設定した場合、赤道
から封止部４側に向かって＋１５°以上＋３０°以下の
領域内に赤外線反射膜５の最大膜厚部分が形成されてい
る。この状態は図３に示されており、赤外線反射膜５の
最大膜厚部を＋２０°の位置に形成すると、これよりも
封止部４側（プラス方向）および先端チップ側（マイナ
ス方向）に移るにつれて赤外線反射膜５の膜厚はいずれ
も薄くなっている。これは、浸漬により付着した溶剤の
流れ具合によるもので、径が小さい程膜厚が小さくなる
傾向があるためである。

【００２３】このように、赤外線反射膜５の最大膜厚部
を赤道部から封止部４側に偏位した領域に設けると、こ
れから遠ざかった位置になる先端チップでは赤外線反射
膜５の膜厚は薄くなる。この膜厚差が例えば１０％以上
になると可視光の透過特性が変化して透過する光に色の
差が生じ、いわゆる色むらを生じる。これを防止するた
め、光放出部３の先端部には、赤外線反射膜５に重ね
て、制光膜１５を形成してある。制光膜１５は、遮光
膜、反射膜であってもよいが、本実施例では光拡散膜１
５を形成してある。光拡散膜１５は、酸化アルミニウム
Ａｌ₂ Ｏ₃ 、酸化珪素ＳｉＯ₂ 、酸化カルシウムＣａ
Ｏ、酸化マグネシウムＭｇＯなどの少なくとも１種から
なる微粒子酸化物により形成されており、可視光を拡散
透過する。このような光拡散膜１５を形成する領域、す
なわち光拡散膜１５の境界は、赤道から先端側に向かっ
て−４０°以上−４５°以下の範囲に位置されている。
つまり光拡散膜１５は、赤道から先端側に向かって−４
０°以上−４５°以下の範囲から始まって、先端部の全
面を覆っているものである。

【００２４】なお、赤道から封止部４側に向かっても赤
外線反射膜５の膜厚は薄くなるが、赤外線反射膜５の最
大膜厚部が封止部４側に偏位しているので封止部４の始
まり部分であっても膜厚差は１０％を越えなくなり、こ
のため封止部４側に光拡散膜を形成する必要はない。

【００２５】このような構成の上記バルブ２内には、タ
ングステンＷからなるフィラメント６が収容されてい
る。フィラメント６は、１重または２重コイルからな
り、そのコイル軸が上記バルブの中心線と一致するよう
に配置されており、コイルの中央は前記光放出部３の中
心点とほぼ一致するように配置されている。このフィラ
メント６は、一対の内部リード線７および８に継線され
ており、これら内部リード線７および８は、圧潰封止部
４に封着されたそれぞれモリブデンＭｏなどからなる金
属箔導体９，１０に接続されている。そして、これらＭ
ｏ箔９，１０はそれぞれ外部リード線１１，１２に接続
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。

【００２６】上記のような構成のハロゲン電球１は、図
５に示すように、反射体２０に収容して使用される。反
射体２０は、反射面２１を形成したリフレクタ２２と、
このリフレクタ２２の前面開口部に取り付けた前面レン
ズ２３とで構成されており、リフレクタ２２の背面頂部
には取付孔２４が形成されている。この取付孔２４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の圧潰封止部４が絶縁セメントなどの接着剤２５
により取付孔２４に接合されている。これによりハロゲ
ン電球１はリフレクタ２２に対し所定の位置に位置決め
して取り付けられている。なお、２６は取付孔２４の開
口端部を閉塞する閉塞板である。

【００２７】このような構成の第１の実施例について、
作用を説明する。外部リード線１１，１２を通じて、例
えば直流１２Ｖの電源電圧を加えるとフィラメント６に
電流が流れ、よってフィラメント６が発光する。この光
は周囲に放出され、バルブ２の光放出部３を透過して外
部に放射される。そして、この光が光放出部３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は透過さ
れるが、赤外線は反射される。

【００２８】透過した可視光は、リフレクタ２２の反射
面２１で反射されて前方に向かい、リフレクタ２２の前
面開口部に取り付けた前面レンズ２３により配光が制御
されて前方を照射する。

【００２９】一方、バルブ２の表面に形成した赤外線反
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フィラメント６を加熱する。
この場合、球面をなす光放出部３のほぼ中心点にフィラ
メント６のコイル中央部を配置してあり、この球面の全
面で反射された赤外線はバルブ中心に集光することか
ら、フィラメント６の中央部に効果的に帰還する。この
ことから、結局フィラメント６から放出された赤外線
は、バルブの表面に形成した赤外線反射膜５で反射され
てフィラメント６に戻されることになる。したがって、
フィラメント６に戻される赤外線の帰還率が高くなり、
反射された赤外線によりフィラメント６を加熱する割合
が高くなる。

【００３０】この結果、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っても熱エネルギーが与えられるの
で、温度上昇が促され、白熱化が促される。よって、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。

【００３１】このような作用を奏する赤外線反射膜５は
その膜厚にばらつきがあり、従来では図３の破線で示す
ように、光放出部３の最大径部、つまり赤道部（０°の
箇所）に最大膜厚部が形成されるように構成されてい
た。しかし、この場合、光放出部３の封止部側端部およ
び先端側端部に近づくにつれて膜厚が薄くなり、両端部
で膜厚差が１０％を越えることがあった。膜厚差が１０
％を越える箇所では透過する可視光の色が大幅に変わ
り、よって放射光のうちある方向へ出る光は色が変わ
り、全体で色むらが発生する。これを防止すため、従来
では、光放出部３の封止部側端部および先端側端部の両
方の位置に光拡散膜を設けるなどの工夫がなされてい
た。

【００３２】これに対し、本実施例では赤外線反射膜５
の最大膜厚部を、図３の実線で示すように、赤道から封
止部４側に向かって＋１５°以上＋３０°以下の領域内
に形成してある。このため、封止部４側の膜厚は膜厚差
を１０％以内の範囲に止めることができ、したがって、
封止部側端部に光拡散膜を設ける必要がなくなる。

【００３３】一方、赤外線反射膜５の最大膜厚部を、赤
道から封止部４側に偏位させたため、先端部では膜厚差
が拡大されるが、この部分は光拡散膜１５で覆ったの
で、ここに達した可視光は拡散透過されることになる。
このため、図４に示す色度分布図からも判るように、色
むらが軽減されることになる。

【００３４】赤外線反射膜５の最大膜厚部は、光放出部
３の中心よりも封止部側に向かって＋１５°以上＋３０
°以下の領域内に形成されるのがよく、＋１５°未満の
領域であるとバルブ２の封止部側に色むらの原因となる
膜厚の薄い部分が形成されるようになる。また、＋３０
°を越える領域であると、光放出部３の先端部に形成さ
れる膜厚の薄い部分が広がるため、これを光拡散膜１５
で覆わなければならなくなり、広い範囲を光拡散膜１５
で覆うので光損失が生じて外部に放出される光量が減少
する。

【００３５】また、光放出部３の先端部に形成される光
拡散膜１５の境界は、光放出部３の中心よりも先端側に
向かって−４０°以上−４５°以下の範囲がよく、−４
０°未満であると光拡散膜１５で覆う面積が広くなり過
ぎて光損失が生じ、外部に放出される光量が減少する。
また、−４５°を越えると、赤外線反射膜５の薄肉部を
覆い切れず、色むらが発生する。

【００３６】そして、このようなハロゲン電球１を光源
として用いた図５の反射形照明装置であれば、ハロゲン
電球１で赤外線の有効利用によりランプ効率が向上する
から、その利点を活用することができ、効率に優れた照
明装置となる。しかも、ハロゲン電球１から放射される
可視光の色むらが少ないから、照射光の色むらも少なく
なる。

【００３７】なお、上記実施例の場合、バルブ２の光放
出部３の形状を球形部にしたが、光放出部３の形状は楕
円球形であってもよい。また、上記実施例の場合、制光
部を光拡散膜１５により形成したので色むらを解消する
ばかりでなく、外に向かって可視光が放出されるので光
量の減少が少なくなるが、制光部は光遮断膜にて形成し
てもよく、この場合は色むらの著しい部分の光をカット
して外に出さないから色むらの発生を防止することがで
きる。また、制光部は可視光反射膜にて形成してもよ
く、この場合は可視光をバルブ２内に戻すのでこの可視
光は他の箇所から外部に出ることができ、光量の減少を
抑止することができる。

【００３８】次に、本発明をＨ４タイプの車両用前照灯
に適用した第２の実施例について、図６ないし図９にも
とづき説明する。図６および図７は光源として使用され
るハロゲン電球を示し、図８は遮光板の斜視図、図９は
前照灯の全体の断面図である。

【００３９】図６および図７に示すハロゲン電球１００
は、発光管バルブ１０２と鍔付き口金１２０とで構成さ
れている。バルブ１０２は硬質ガラスよりなり、基端が
封止された片封止構造をなしている。このバルブ１０２
には先端部に球形の光放出部１０３が形成されていると
ともに、この光放出部１０３に連続して封止部寄りに円
筒部１０４が一体に形成されている。

【００４０】このバルブ１０２の外面（内面でも可）に
は可視光透過赤外線反射膜１０５が形成されている。上
記赤外線反射膜１０５は、図２に示すのと同様に、高屈
折率層５１…と、低屈折率層５２…とを交互に積層して
多層構造としたものであり、このような赤外線反射膜１
０５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。

【００４１】このような赤外線反射膜１０５は、詳図し
ないが前記第１の実施例と同様に、その最大膜厚部分が
上記光放出部１０３の最大径部（赤道部）を基準として
封止部側に向かって＋１５°以上＋３０°以下の領域内
に形成されている。

【００４２】また、光放出部１０３の先端部には、前記
第１の実施例と同様に、制光部として光拡散膜１１５が
形成されている。この光拡散膜１１５の境界は、光放出
部１０３の中心よりも先端側に向かって−４０°以上−
４５°以下の範囲に規制されている。

【００４３】上記バルブ１０２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１０６および１０７
が収容されている。一方のフィラメント１０６はすれ違
いビーム用フィラメントであり、このすれ違いビーム用
フィラメント１０６は上記バルブ１０２の光放出部１０
３内に、コイル中央が球形のほぼ中心と一致するように
して配置されており、他方のフィラメント１０７は走行
ビーム用フィラメントであり、この走行ビーム用フィラ
メント１０７は上記すれ違いビーム用フィラメント１０
６よりも封止部寄りであって上記円筒部１０４内に配置
されている。

【００４４】上記すれ違いビーム用フィラメント１０６
は内部リード線１０８および１０９に継線されており、
また走行ビーム用フィラメント１０７は上記一方の内部
リード線１０８と他の内部リード線１１０とに継線され
ている。よって上記内部リード線１０８は共通内部リー
ド線となっている。また、すれ違いビーム用フィラメン
ト１０６の近傍には、遮光板１１１が配置されている。
この遮光板１１１は、タングステンやモリブデンなどか
らなり、断面形状が球面、楕円面などのような弯曲面を
なしており、上記すれ違いビーム用フィラメント１０６
から放射される光のうち所定の方向に向かう光を遮光す
る作用をなす。

【００４５】この遮光板１１１の両端にはゲッタ−１１
２、１１２が取付けられている。ゲッタ−１１２は、ジ
ルコニウムＺｒ、チタンＴｉ、ニッケルＮｉまたはタン
タルＴａもしくはこれらの合金からなり、本実施例では
耐熱性に優れることからタンタルＴａにて形成された棒
状のゲッターが用いられている。これらゲッタ−１１
２、１１２は、図８に示すように、上記遮光板１１１の
両端に、例えば遮光板の両端を折り曲げて挾持する、ま
たは遮光板の両端に溶接するなどの手段で固定されてい
る。なお、ゲッターは遮光板１１１の内面に、メッキ、
スパッタリングまたは真空蒸着などの手段で取付けても
よい。

【００４６】このようなゲッター１１２、１１２は、バ
ルブ１０２内の残留不純物や、バルブ、フィラメント、
リード線および遮光板などに吸蔵されていて点灯中にバ
ルブ１０２内に放出される水分などのような不純物を吸
着するのでフィラメントなどの劣化を防止する。特に水
分が放出されると、フィラメントの近傍で酸素と水素に
分解され、水素とタングステン製フィラメントが反応し
てフィラメントの早期断線を招く虞がある。また、バル
ブ形状が上記のように球形や楕円球形をなし、このバル
ブに赤外線反射膜１０５を形成した場合は、バルブに歪
みを発生させ易いのでバルブのベーキングが充分に行え
ず、かつ点灯中にバルブ１０２内の温度上昇が増すの
で、バルブ内に放出される不純ガスが多くなる。しか
し、上記のようなゲッター１１２、１１２を設けておけ
ば、ゲッターが不純物、特に水分の水素と反応してこれ
を取り込むのでフィラメントの早期断線を防止し、寿命
特性の向上に有効である。

【００４７】例えば、ゲッター１１２、１１２を設けな
い場合はランプ寿命は５００時間であったが、ゲッター
１１２、１１２を設けるとランプ寿命が８００時間に延
びることが確認されている。

【００４８】このような遮光板１１１はホルダー１１３
を介して一方の内部リード線１０９に支持されている。
なお、上記バルブ１０２内には、ハロゲンガスが封入さ
れている。上記各内部リード線１０８、１０９および１
１０は、バルブ１０２の端部に形成された図示しない封
止部に封着され、それぞれ外部リード線に接続されてい
る。

【００４９】上記バルブ１０２の一端封止部には、前記
鍔付き口金１２０が被着されている。鍔付き口金１２０
は円筒形口金本体１２１にフランジ１２２を設けるとと
もに、端部に３個のレグ端子１２３，１２４，１２５を
設けたものであり、円筒形口金本体１２１は上記バルブ
１０２の圧潰封止部に被せられ、図示しない接着剤によ
り接合されている。

【００５０】上記レグ端子１２３〜１２５は、上記バル
ブ１０２の封止部より導出された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１０
８、１０９および１１０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１０８は、共通レグ端子１
２３と電気的に接続されているものである。

【００５１】上記構成のハロゲン電球１００は、図９に
示すように、反射体１３０に収容されている。反射体１
３０は、反射面１３１を形成したリフレクタ１３２と、
このリフレクタ１３２の前面開口部に取り付けた前面レ
ンズ１３３とで構成されており、リフレクタ１３２の背
面頂部には取付孔１３４が形成されている。この取付孔
１３４には前記ハロゲン電球１００が差し込まれてお
り、このハロゲン電球１００は口金１２０に設けたフラ
ンジ１２２を反射体１３０の取付孔１３４の周縁に固定
することにより、リフレクタ１３２に対し所定の位置に
位置決めして取り付けられている。

【００５２】このような構成の第２の実施例について、
作用を説明する。図９に示すように組み立てられた前照
灯は、共通レグ端子１２３と他のレグ端子１２４とを直
流１２Ｖの電源に接続すると、共通内部リード線１０８
と他の内部リード線１０９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１０７に電流が流れ、よ
ってこの走行ビーム用フィラメント１０７が発光する。
この光は周囲に放出され、バルブ１０２の球形部１０３
および円筒部１０４から外部に放射される。そして、こ
の光が球形部１０３および円筒部１０４の外面に形成し
た赤外線反射膜１０５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。

【００５３】透過した可視光は、リフレクタ１３２の反
射面１３１で反射されて前方に向かい、リフレクタ１３
２の前面開口部に取り付けた前面レンズ１３３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。

【００５４】そして、上記赤外線反射膜１０５で反射さ
れた赤外線は、バルブ１０２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１０７を加熱す
る。この場合、走行ビーム用フィラメント１０７はバル
ブ１０２の円筒部１０４に収容されているので、主とし
て円筒部１０４に形成した赤外線反射膜１０５にて反射
された赤外線が走行ビーム用フィラメント１０７に帰還
される。よって、走行ビーム用フィラメント１０７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１０５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、白熱化が良好になさ
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１０５
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。

【００５５】一方、共通レグ端子１２３と他のレグ端子
１２５とを直流１２Ｖの電源に接続すると、共通内部リ
ード線１０８と他の内部リード線１１０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
１０６に通電される。よってこのすれ違いビーム用フィ
ラメント１０６が発光し、この光は周囲に放出される。

【００５６】この場合、すれ違いビーム用フィラメント
１０６の近傍には遮光板１１１を設けてあるから、この
遮光板１１１の方向に向かう光は遮断される。遮光板１
１１に至った可視光および赤外線は遮光板１１１の内面
の反射面で反射され、フィラメント１０６に戻される。

【００５７】上記遮光板１１１以外の方向に放射された
光は、バルブ１０２の球形部１０３および円筒部１０４
から外部に放射される。そして、この光が球形部１０３
および円筒部１０４の外面に形成した赤外線反射膜１０
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。

【００５８】透過した可視光は、リフレクタ１３２の反
射面１３１で反射されて前方に向かい、前面レンズ１３
３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１１１の作用により、前方を照射する光の一
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。

【００５９】上記赤外線反射膜１０５で反射された赤外
線は、バルブ１０２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１０６はコイル中央部がバル
ブ１０２の球形部１０３のほぼ中心点に配置されている
から、球形部１０３の赤外線反射膜１０５で反射された
赤外線はすれ違いビーム用フィラメント１０６に効果的
に帰還する。

【００６０】このようなことから、すれ違いビーム用フ
ィラメント１０６から放出された赤外線は、バルブ表面
に形成した赤外線反射膜１０５で反射されるからフィラ
メント１０６に戻されることになり、この戻された赤外
線によってフィラメント１０６が加熱される。よって、
すれ違いビーム用フィラメント１０６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１０５
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、白熱化が促進される。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。

【００６１】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が多
い。したがって、すれ違いビーム用フィラメント１０６
を球形部１０３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１０６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１０７を球形部１０３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、ランプ効率を高くすることができる。

【００６２】そして、本実施例では赤外線反射膜１０５
の最大膜厚部を、赤道から封止部側に向かって＋１５°
以上＋３０°以下の領域内に形成したため、封止部側の
膜厚差を１０％以内の範囲に止めることができ、したが
って、封止部側に光拡散膜を設ける必要がなくなる。

【００６３】このように赤外線反射膜１０５の最大膜厚
部を、赤道から封止部側に偏位させたことから先端部で
は膜厚差が拡大されるが、この部分は光拡散膜１１５で
覆ったので、ここに達した可視光は拡散透過されること
になる。このため、ここから出る光の色が他の箇所に比
べて大幅に変化することがなくなり、色むらが軽減され
ることになる。

【００６４】この場合も、赤外線反射膜１０５の最大膜
厚部は、光放出部１０３の中心よりも封止部側に向かっ
て＋１５°以上＋３０°以下の領域内に形成されるのが
よく、＋１５°未満の領域であるとバルブ１０２の封止
部側に色むらの原因となる膜厚の薄い部分が形成される
ようになる。また、＋３０°を越える領域であると、光
放出部１０３の先端部に形成される膜厚の薄い部分が広
がるため、これを光拡散膜１１５で覆わなければならな
くなり、広い範囲を光拡散膜１１５で覆うので光損失が
生じて外部に放出される光量が減少する。

【００６５】また、光放出部１０３の先端部に形成され
る光拡散膜１１５の境界は、光放出部１０３の中心より
も先端側に向かって−４０°以上−４５°以下の範囲が
よく、−４０°未満であると光拡散膜１１５で覆う面積
が広くなり過ぎて光損失が生じ、外部に放出される光量
が減少する。また、−４５°を越えると、赤外線反射膜
１０５の薄肉部を覆い切れず、色むらが発生する。

【００６６】このようなハロゲン電球１００を光源とし
て用いた車両用前照灯によれば、ハロゲン電球１００の
効率が向上するから、効率の優れた前照灯となり、しか
もハロゲン電球１００から放射される光の色むらが軽減
されるので、照射光の色むらが少ない前照灯となる。な
お、本発明の白熱電球はハロゲン電球に限らず、球形ま
たは楕円球形のバルブ内にフィラメントを収容した電球
であれば実施可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１の発明によれ
ば、赤外線反射膜の最大膜厚部が光放出部の中心よりも
封止部側に偏った位置に形成されるから膜厚の薄い部分
が光放出部の先端側のみに生じる。このため、先端部の
膜厚が薄い部分に制光部を形成すれば色むらの発生を抑
止することができる。よって、制光部は先端部のみに形
成すればよく、製造が容易である。

【００６８】請求項２の発明によれば、制光部が光拡散
膜にて形成されているから、この部分に向かう光りは拡
散されるようになり、よって色むらの発生を解消するこ
とができるとともに、この部分から外に光が出るので光
量の減少がない。

【００６９】請求項３の発明によれば、制光部が光遮断
膜にて形成されているから、この部分に向かう光りが遮
断され、色むらの発生を防止することができる。請求項
４の発明によれば、赤外線反射膜が高屈折率層と低屈折
率層を積層してなる多層干渉膜にて形成されているので
膜厚のばらつきを発生し易いが、請求項１ないし請求項
３のいずれかに記載の発明を適用すれば色むらの発生を
軽減することができる。

【００７０】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
請求項４のいずれか一に記載の白熱電球の利点を活用で
き、効率のよい反射形照明装置を提供することができ
る。請求項６の発明によれば、球形または楕円球形もし
くはこれらに類似した形状の光放出部にすれ違いビーム
用フィラメントを配置したから使用頻度の高いすれ違い
ビーム用フィラメントに赤外線反射膜で反射された赤外
線が効果的に帰還させられる。そして、この場合、赤外
線反射膜の最大膜厚部を光放出部の中心よりも封止部側
に偏った位置に形成するから膜厚の薄い部分は光放出部
の先端側のみに生じる。このため、先端部の膜厚の薄い
部分に制光部を形成すれば色むらの発生を抑止すること
ができる。請求項７の発明は、請求項６に記載の白熱電
球の利点を活用でき、照射光の配光特性において色むら
の少ない車両用前照灯を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、ハロゲン電球の
断面図。

【図２】同実施例の赤外線反射膜の構成を説明する断面
図。

【図３】膜厚の分布特性を示す図。

【図４】色度分布を示す特性図。

【図５】同実施例のハロゲン電球を光源とした照明装置
の断面図。

【図６】本発明の第２の実施例を示し、ハロゲン電球の
側面面。

【図７】同実施例のハロゲン電球の平面面。

【図８】同実施例の遮光板の斜視図。

【図９】同実施例のハロゲン電球を光源とした車両用前
照灯を示す断面図。

【符号の説明】

１…ハロゲン電球 ２…バルブ ３…光放出部 ４…封止部 ５…赤外線反射膜 ６…フィラメント １５…光拡散膜（制光部） １００…バルブ １０３…光放出部 １０４…円筒部 １０５…赤外線反射膜 １０６…すれ違いビーム用フィラメント １０７…走行ビーム用フィラメント １１１…遮光板 １１２…ゲッター １１５…光拡散膜（制光部） ２０，１３０…反射体 ２２，１３２…レフレクタ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 球形または楕円球形もしくはこれらに類
   似した形状の光放出部を有するバルブと；上記光放出部
   に収容されたフィラメントと；上記バルブの表面に形成
   され上記フィラメントから放出された赤外線を反射して
   バルブ内に戻す赤外線反射膜と；上記光放出部の先端部
   に形成されこの先端部に向かう可視光を制御する制光部
   と；を具備し、 上記赤外線反射膜の最大膜厚部は、前記光放出部の中心
   よりも封止部側に向かって＋１５°以上＋３０°以下の
   領域内に形成されているとともに、 上記制光部は、前記光放出部の中心よりも先端側に向か
   って−４０°以上−４５°以下の範囲に境界を有し、こ
   れより先端側の領域に形成されていることを特徴とする
   白熱電球。
2. 【請求項２】 上記制光部は光拡散膜にて形成されてい
   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】 上記制光部は光遮断膜にて形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の白熱電球。
4. 【請求項４】 赤外線反射膜は、高屈折率層と低屈折率
   層を積層した多層干渉膜にて形成されていることを特徴
   とする請求項１ないし請求項３のいずれか一に記載の白
   熱電球。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか一に
   記載の白熱電球と；この白熱電球が取付けられた反射体
   と；を具備したことを特徴とする反射形照明装置。
6. 【請求項６】 球形または楕円球形もしくはこれらに類
   似した形状の光放出部およびこれに連続する円筒部が形
   成されたバルブと；上記光放出部および円筒部にそれぞ
   れ収容されたすれ違いビーム用フィラメントおよび走行
   ビーム用フィラメントと；上記バルブの表面に形成され
   上記各フィラメントから放出された赤外線を反射してバ
   ルブ内に戻す赤外線反射膜と；上記光放出部の先端部に
   形成されこの先端部に向かう可視光を制御する制光部
   と；を具備し、 上記赤外線反射膜の最大膜厚部は、前記光放出部の中心
   よりも封止部側に向かって＋１５°以上＋３０°以下の
   領域内に形成されているとともに、 上記制光部は、前記光放出部の中心よりも先端側に向か
   って−４０°以上−４５°以下の範囲に境界を有し、こ
   れより先端側の領域に形成されていることを特徴とする
   前照灯用白熱電球。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の前照灯用白熱電球と；
   この白熱電球が組み込まれた反射体と；を備えたことを
   特徴とする車両用前照灯。