JPH1186790A - 光学素子が組み込まれたランプ外囲容器 - Google Patents
光学素子が組み込まれたランプ外囲容器Info
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- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/245—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases specially adapted for gas discharge tubes or lamps
- H01J9/247—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases specially adapted for gas discharge tubes or lamps specially adapted for gas-discharge lamps
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- C03B2215/40—Product characteristics
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電ランプ用のガラス外囲容器において、光
学素子を外囲容器自体に組み込む。 【解決手段】 各々が内面を有する第一と第二のガラス
部材12、14からなる。第一の部材12はその内面上に連続
チャンネル11を有する。第二の部材14は、その表面内に
形成された両凸レンズ25を有する。連続チャンネル11お
よび両凸レンズ25は、チャンネル11内で発せられた光が
両凸レンズ25により方向付けられるようにアライメント
されている。ガラス部材12、14は気密に接合されて連続
チャンネル11を密封している。
学素子を外囲容器自体に組み込む。 【解決手段】 各々が内面を有する第一と第二のガラス
部材12、14からなる。第一の部材12はその内面上に連続
チャンネル11を有する。第二の部材14は、その表面内に
形成された両凸レンズ25を有する。連続チャンネル11お
よび両凸レンズ25は、チャンネル11内で発せられた光が
両凸レンズ25により方向付けられるようにアライメント
されている。ガラス部材12、14は気密に接合されて連続
チャンネル11を密封している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は広く、放電特性を有
する発光素子に関するものである。より詳しくは、本発
明は、ランプ用の外囲容器であって、互いに気密封止さ
れた二つの部材からなり、一方の部材が、その表面内に
形成された光学素子を有する外囲容器に関するものであ
る。
する発光素子に関するものである。より詳しくは、本発
明は、ランプ用の外囲容器であって、互いに気密封止さ
れた二つの部材からなり、一方の部材が、その表面内に
形成された光学素子を有する外囲容器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、照明用途には、二つの異なる
種類がある。一つは、光の方向が比較的重要ではないも
のであり、もう一つは、光が発せられた後にこの光を特
定の様式で向けなければならないものである。本発明
は、いずれの用途にも適しているが、光の方向が重要で
ある後者の用途に特に適している。
種類がある。一つは、光の方向が比較的重要ではないも
のであり、もう一つは、光が発せられた後にこの光を特
定の様式で向けなければならないものである。本発明
は、いずれの用途にも適しているが、光の方向が重要で
ある後者の用途に特に適している。
【０００３】後者の範疇の例には、自動車の照明があ
る。ランプが光を発した後、この光を、いくぶん過酷な
基準にしたがって、集束させるかまたは分散させなけれ
ばならない。前照灯、車幅灯、尾灯、制動灯、方向指示
灯、ハザードランプ、ＣＨＭＳＬ（中央ハイマウントス
トップランプ）のような光指向性ランプの必要条件は異
なっている。しかしながら、それらのランプは全て、光
をある特定の様式で向ける必要があるという特徴を共有
している。
る。ランプが光を発した後、この光を、いくぶん過酷な
基準にしたがって、集束させるかまたは分散させなけれ
ばならない。前照灯、車幅灯、尾灯、制動灯、方向指示
灯、ハザードランプ、ＣＨＭＳＬ（中央ハイマウントス
トップランプ）のような光指向性ランプの必要条件は異
なっている。しかしながら、それらのランプは全て、光
をある特定の様式で向ける必要があるという特徴を共有
している。
【０００４】これまで、これらのライトは、ランプ素子
（光を発する）およびレンズおよび／または反射素子
（光を向ける）から構成されてきた。ランプ素子は一般
的に三つの範疇に分類される：発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）、白熱および放電。
（光を発する）およびレンズおよび／または反射素子
（光を向ける）から構成されてきた。ランプ素子は一般
的に三つの範疇に分類される：発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）、白熱および放電。
【０００５】放電ランプは一般的に、その原子またはイ
オンが適切に励起されたときに光を発するガスが充填さ
れた密封外囲容器を有するものとして特徴付けられる。
レンズ素子は、屈折、フレネルまたは全反射（ＴＩＲ）
として分類してもよい。そこには、様々な反射表面のよ
うな追加の要素もある。
オンが適切に励起されたときに光を発するガスが充填さ
れた密封外囲容器を有するものとして特徴付けられる。
レンズ素子は、屈折、フレネルまたは全反射（ＴＩＲ）
として分類してもよい。そこには、様々な反射表面のよ
うな追加の要素もある。
【０００６】長年に亘り、最適なランプ／レンズ形状が
照明設計者により考えられてきた。特に、自動車市場で
は、できるだけ多くの光指向機能を光源（ランプ）中に
組み込むことが長年望まれてきた。この要望は、ほとん
どがガラスであるランプ外囲容器の性質により妨げられ
てきた。
照明設計者により考えられてきた。特に、自動車市場で
は、できるだけ多くの光指向機能を光源（ランプ）中に
組み込むことが長年望まれてきた。この要望は、ほとん
どがガラスであるランプ外囲容器の性質により妨げられ
てきた。
【０００７】最近関心を集めている分野に、自動車の尾
灯用のネオン照明がある。自動車の尾灯としてネオン光
源が効果的であるためには、光の出力を、ＳＡＥ（アメ
リカ自動車技術者協会）目標区域に効率的に向ける必要
がある。この区域は、水平線から±10°、垂直線から±
20°である。非ＳＡＥ区域における迷光を最小にするこ
とにより、ランプは、最大のエネルギー効率および最小
の電磁干渉（ＥＭＩ）で機能することができる。
灯用のネオン照明がある。自動車の尾灯としてネオン光
源が効果的であるためには、光の出力を、ＳＡＥ（アメ
リカ自動車技術者協会）目標区域に効率的に向ける必要
がある。この区域は、水平線から±10°、垂直線から±
20°である。非ＳＡＥ区域における迷光を最小にするこ
とにより、ランプは、最大のエネルギー効率および最小
の電磁干渉（ＥＭＩ）で機能することができる。
【０００８】これを達成する従来の手法は、光を集束さ
せる光学素子を有する別のプラスチックレンズと組み合
わせて反射素子を使用することであった。これらの光学
素子は典型的に屈折性である。これらは、光を集める能
力に限界があり、常に測定可能な焦点距離が必要とな
る。もちろん、後者により、全ランプ組立体が長くな
る。
せる光学素子を有する別のプラスチックレンズと組み合
わせて反射素子を使用することであった。これらの光学
素子は典型的に屈折性である。これらは、光を集める能
力に限界があり、常に測定可能な焦点距離が必要とな
る。もちろん、後者により、全ランプ組立体が長くな
る。
【０００９】関連出願である、ＰＣＴ出願番号PCT/US98
/06501には、前面および背面部材からなる発光素子用の
ガラス外囲容器であって、少なくとも一つの部材には一
方の面に連続チャンネルが形成され、チャンネルが異な
る寸法を有する接続部分を備え、部材が気密に接合され
てチャンネルを密閉しているガラス外囲容器；およびガ
ラス外囲容器を製造する方法が開示され、クレームされ
ている。
/06501には、前面および背面部材からなる発光素子用の
ガラス外囲容器であって、少なくとも一つの部材には一
方の面に連続チャンネルが形成され、チャンネルが異な
る寸法を有する接続部分を備え、部材が気密に接合され
てチャンネルを密閉しているガラス外囲容器；およびガ
ラス外囲容器を製造する方法が開示され、クレームされ
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、光学素子
を外囲容器自体に組み込むことのできる外囲容器を有す
るランプが強く望まれている。また、点光源として光を
発しない構成に光学素子を組み込むことのできる外囲容
器を有するランプも望まれている。本発明の目的は、こ
れらの要望を満たすことにある。
を外囲容器自体に組み込むことのできる外囲容器を有す
るランプが強く望まれている。また、点光源として光を
発しない構成に光学素子を組み込むことのできる外囲容
器を有するランプも望まれている。本発明の目的は、こ
れらの要望を満たすことにある。
【００１１】本発明のさらなる目的は、組み込まれたレ
ンズにより、予め選択されたパターンまたは方向に光を
向ける能力を有する放電ランプを提供することにある。
ンズにより、予め選択されたパターンまたは方向に光を
向ける能力を有する放電ランプを提供することにある。
【００１２】本発明のさらに別の目的は、ランプ外囲容
器内にレンズ素子が形成された放電ランプ用の積層外囲
容器を製造する方法を提供することにある。
器内にレンズ素子が形成された放電ランプ用の積層外囲
容器を製造する方法を提供することにある。
【００１３】本発明のさらなる目的は、放電ランプ外囲
容器とＴＩＲレンズとの組合せを提供することにある。
容器とＴＩＲレンズとの組合せを提供することにある。
【００１４】本発明の別の目的は、チャンネルに直接並
列して光学素子が組み込まれた、内部にチャンネルを有
する積層放電ランプ外囲容器を提供することにある。
列して光学素子が組み込まれた、内部にチャンネルを有
する積層放電ランプ外囲容器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、各々が内面を
有する第一と第二のガラス部材からなる、発光素子用の
ランプ外囲容器であって、第一の部材がその内面に開い
ている連続チャンネルを有し、第二の部材が少なくとも
一つの表面に形成された一体光学素子を有し、連続チャ
ンネルおよび一体光学素子が、チャンネル内で発せられ
た光が光学素子を透過するようにアライメントされてお
り、ガラス部材が気密接合されて、連続チャンネルを密
閉しているランプ外囲容器にある。
有する第一と第二のガラス部材からなる、発光素子用の
ランプ外囲容器であって、第一の部材がその内面に開い
ている連続チャンネルを有し、第二の部材が少なくとも
一つの表面に形成された一体光学素子を有し、連続チャ
ンネルおよび一体光学素子が、チャンネル内で発せられ
た光が光学素子を透過するようにアライメントされてお
り、ガラス部材が気密接合されて、連続チャンネルを密
閉しているランプ外囲容器にある。
【００１６】本発明はさらに、積層シートランプ外囲容
器を取り入れた放電ランプにある。本発明はまた、その
外囲容器を製造する方法にある。
器を取り入れた放電ランプにある。本発明はまた、その
外囲容器を製造する方法にある。
【００１７】ここで、本発明をより詳しく説明する。こ
の記載および実施の形態は概して、自動車用途、および
特にネオンベースの自動車の尾灯に集中している。しか
しながら、本発明は、光学素子が組み込まれた放電ラン
プの積層ガラス外囲容器に広く関するということに注意
すべきである。「組み込まれた光学素子」という用語
は、光指向性素子である光学素子が、ランプ外囲容器の
表面内または表面上に形成されていることを意味する。
の記載および実施の形態は概して、自動車用途、および
特にネオンベースの自動車の尾灯に集中している。しか
しながら、本発明は、光学素子が組み込まれた放電ラン
プの積層ガラス外囲容器に広く関するということに注意
すべきである。「組み込まれた光学素子」という用語
は、光指向性素子である光学素子が、ランプ外囲容器の
表面内または表面上に形成されていることを意味する。
【００１８】しかしながら、本発明は、ここに記載した
特定の実施の形態に限定されるものではない。例えば、
ランプを、適切な内部コーティングおよび放電ガスと組
み合わせて用いて、蛍光光源として機能させてもよい。
この実施の形態は、天井に埋め込むスポットライトの目
的に特によく適している。
特定の実施の形態に限定されるものではない。例えば、
ランプを、適切な内部コーティングおよび放電ガスと組
み合わせて用いて、蛍光光源として機能させてもよい。
この実施の形態は、天井に埋め込むスポットライトの目
的に特によく適している。
【００１９】自動車のライトは典型的に、光源（ラン
プ）および別の素子としてのレンズからなる。光を集束
させるのに用いられる光学ファセットが、従来からレン
ズ内に組み込まれており、これらは多面（myriad）形態
を取っている。光学ファセットは、光源からの光を集
め、この光を適切なＳＡＥの必要条件にしたがって向け
るという二つの機能を果たす。これらの機能の各々に必
要な正確な幾何学はしばしば相互に相容れないので、照
明設計者はそれらの相互関係を調整する必要がある。
プ）および別の素子としてのレンズからなる。光を集束
させるのに用いられる光学ファセットが、従来からレン
ズ内に組み込まれており、これらは多面（myriad）形態
を取っている。光学ファセットは、光源からの光を集
め、この光を適切なＳＡＥの必要条件にしたがって向け
るという二つの機能を果たす。これらの機能の各々に必
要な正確な幾何学はしばしば相互に相容れないので、照
明設計者はそれらの相互関係を調整する必要がある。
【００２０】本発明により、レンズ素子の集光特性の構
成を著しく簡単にすることができるので、設計の順応性
が向上する。ランプのガラス構成部材に光指向能力を付
与する方法を開発した。この方法により、レンズに必要
とされる光の方向の必要条件が少なくなるだけでなく、
費用および焦点距離も減少させることができる。スペク
トルの他端で、追加のレンズ機能が必要のないほど、ガ
ラス外囲容器内で十分なレンズ機能が果たせるかもしれ
ない。収率損失は言うまでもなく、このことにより、組
立てにかかる費用と時間が最小限となる。
成を著しく簡単にすることができるので、設計の順応性
が向上する。ランプのガラス構成部材に光指向能力を付
与する方法を開発した。この方法により、レンズに必要
とされる光の方向の必要条件が少なくなるだけでなく、
費用および焦点距離も減少させることができる。スペク
トルの他端で、追加のレンズ機能が必要のないほど、ガ
ラス外囲容器内で十分なレンズ機能が果たせるかもしれ
ない。収率損失は言うまでもなく、このことにより、組
立てにかかる費用と時間が最小限となる。
【００２１】内部にチャンネルが形成された積層放電ラ
ンプ用のガラス外囲容器を製造する方法が、米国特許出
願第08/851,320号に記載されている。このすべてをここ
に引用する。この特許の方法は、(a)内部にチャンネル
が形成された型表面上に、溶融ガラスの第一のリボンを
配置し、(b)溶融ガラスをこの型のチャンネル内に垂下
させ、(c)第一のリボンの頂部に溶融ガラスの第二のリ
ボンを配置する各工程からなる。二片のガラスを熱い間
に互いに積層して、気密シールを形成している。第二の
ガラス片は、第一のガラス片中に垂下してはならない。
このように、内部チャンネル（いかなる所望の形状の）
が二片の間に形成される。
ンプ用のガラス外囲容器を製造する方法が、米国特許出
願第08/851,320号に記載されている。このすべてをここ
に引用する。この特許の方法は、(a)内部にチャンネル
が形成された型表面上に、溶融ガラスの第一のリボンを
配置し、(b)溶融ガラスをこの型のチャンネル内に垂下
させ、(c)第一のリボンの頂部に溶融ガラスの第二のリ
ボンを配置する各工程からなる。二片のガラスを熱い間
に互いに積層して、気密シールを形成している。第二の
ガラス片は、第一のガラス片中に垂下してはならない。
このように、内部チャンネル（いかなる所望の形状の）
が二片の間に形成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態を参
照して、本発明を詳細に説明する。
照して、本発明を詳細に説明する。
【００２３】図１ａ−ｃは、この方法により製造され
た、内部にチャンネルが形成された積層ガラス外囲容器
10の概略図である。底部のガラス層12内に一つの線状チ
ャンネル11が形成された外囲容器10が示されている。通
常、チャンネル11は、蛇行アレイでいくつかの長さを有
する。しかしながら、ここでは、明白にするために、一
つの長さのチャンネルが示されている。
た、内部にチャンネルが形成された積層ガラス外囲容器
10の概略図である。底部のガラス層12内に一つの線状チ
ャンネル11が形成された外囲容器10が示されている。通
常、チャンネル11は、蛇行アレイでいくつかの長さを有
する。しかしながら、ここでは、明白にするために、一
つの長さのチャンネルが示されている。
【００２４】チャンネル11の形状にかかわらず、電極接
続点13−13が、チャンネル11の対向端部に設けられてい
る。次に、第二のガラス層14を第一のガラス層12上に配
置するが、第一のガラス層のように型のチャンネル内に
垂下してはならない。二つのガラス層12および14を互い
に張り合わせて、チャンネル11を気密に密封する。
続点13−13が、チャンネル11の対向端部に設けられてい
る。次に、第二のガラス層14を第一のガラス層12上に配
置するが、第一のガラス層のように型のチャンネル内に
垂下してはならない。二つのガラス層12および14を互い
に張り合わせて、チャンネル11を気密に密封する。
【００２５】図２は、外囲容器の構成部材の性質をよく
示す、図１ａの線２−２に沿った断面図である。
示す、図１ａの線２−２に沿った断面図である。
【００２６】本発明は、出発点としてここに記載した基
本的な方法を含んでいる。この基本方法を、第二のガラ
スシートの所定の位置に光学素子、例えば、レンズを形
成する工程を加えることにより改変している。この光学
素子は、チャンネル内の光源に面するように、すなわ
ち、それと整合されて位置している。このことによっ
て、光学素子により光を集束させて、向けることができ
る。
本的な方法を含んでいる。この基本方法を、第二のガラ
スシートの所定の位置に光学素子、例えば、レンズを形
成する工程を加えることにより改変している。この光学
素子は、チャンネル内の光源に面するように、すなわ
ち、それと整合されて位置している。このことによっ
て、光学素子により光を集束させて、向けることができ
る。
【００２７】上述した関連出願には、内部チャンネル
が、全てが接続されて一つのチャンネルを形成してい
る、交互に大小の部分、または制限された部分からなる
ランプ用の好ましい外囲容器形状が詳細に記載されてい
る。そこに詳細に記載されているように、小さい、また
は制限された部分が、放電ランプの主な光発生源とな
る。そのような外囲容器において、光学素子が、光を発
する制限部分と整合されて位置しており、それによっ
て、光源および光学素子が意図したように協同すること
ができる。
が、全てが接続されて一つのチャンネルを形成してい
る、交互に大小の部分、または制限された部分からなる
ランプ用の好ましい外囲容器形状が詳細に記載されてい
る。そこに詳細に記載されているように、小さい、また
は制限された部分が、放電ランプの主な光発生源とな
る。そのような外囲容器において、光学素子が、光を発
する制限部分と整合されて位置しており、それによっ
て、光源および光学素子が意図したように協同すること
ができる。
【００２８】図３は、図１の線２−２に沿った断面図を
示している。この図面は、第二のガラス層14の内面に光
学素子である凸レンズ20を形成する好ましい方法を示し
ている。この方法は、形成すべきレンズ20の位置に隣接
したシート14のいずれかの側の区域に圧力を加える工程
を含んでいる。
示している。この図面は、第二のガラス層14の内面に光
学素子である凸レンズ20を形成する好ましい方法を示し
ている。この方法は、形成すべきレンズ20の位置に隣接
したシート14のいずれかの側の区域に圧力を加える工程
を含んでいる。
【００２９】圧力は、ガラスシート14の適切な区域にプ
ランジャ22により加えてもよい。もちろん、ガラスシー
ト14が、側方のガラスが矢印26によって示されるように
流動する温度であることが必要である。
ランジャ22により加えてもよい。もちろん、ガラスシー
ト14が、側方のガラスが矢印26によって示されるように
流動する温度であることが必要である。
【００３０】圧力、粘度、温度、界面化学、および幾何
学のような条件を注意深く制御することにより、両凸レ
ンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、または両凹レンズのよ
うな所望のレンズ形状を、所望の区域に側方から移動さ
れたガラスにより形成することができる。ある場合に
は、プランジャにより加えられる外部真空、内部圧力、
またはそれら二つの組合せのいずれかを用いて、ガラス
表面をプランジャ表面に適合させてもよい。
学のような条件を注意深く制御することにより、両凸レ
ンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、または両凹レンズのよ
うな所望のレンズ形状を、所望の区域に側方から移動さ
れたガラスにより形成することができる。ある場合に
は、プランジャにより加えられる外部真空、内部圧力、
またはそれら二つの組合せのいずれかを用いて、ガラス
表面をプランジャ表面に適合させてもよい。
【００３１】あるいは、プランジャ22の底面を、レンズ
20上のシート14の頂面に特定の形状を与えるように形成
してもよい。例えば、プランジャ22の底面に、凹所が形
成されている場合には、シート14の頂面に凸レンズ24を
形成してもよい。図４は、凹所を満たして、シート14の
底面に凸面を形成する十分なガラス流動が利用できると
きに形成されるかもしれない両凸レンズ25を示してい
る。
20上のシート14の頂面に特定の形状を与えるように形成
してもよい。例えば、プランジャ22の底面に、凹所が形
成されている場合には、シート14の頂面に凸レンズ24を
形成してもよい。図４は、凹所を満たして、シート14の
底面に凸面を形成する十分なガラス流動が利用できると
きに形成されるかもしれない両凸レンズ25を示してい
る。
【００３２】図５は、本発明により達成された利点を示
すグラフである。このグラフは、トラック用の尾灯を意
図した三つの10ｃｍ（４インチ）の直径のランプについ
て測定したデータに基づくものである。各々のランプ
は、トラック用ライト用途の、実質的に同一の内部チャ
ンネルおよび外部レンズの配列を有する積層放電ランプ
であった。ガラス表面に一体成形された光学部材が、一
つのランプには設けられていなかった。他の二つのラン
プには、図４に示すようなランプの一つのシートに両凸
レンズが形成されていた。一つのランプには、反射コー
ティングも設けられていた。
すグラフである。このグラフは、トラック用の尾灯を意
図した三つの10ｃｍ（４インチ）の直径のランプについ
て測定したデータに基づくものである。各々のランプ
は、トラック用ライト用途の、実質的に同一の内部チャ
ンネルおよび外部レンズの配列を有する積層放電ランプ
であった。ガラス表面に一体成形された光学部材が、一
つのランプには設けられていなかった。他の二つのラン
プには、図４に示すようなランプの一つのシートに両凸
レンズが形成されていた。一つのランプには、反射コー
ティングも設けられていた。
【００３３】図５において、中心点からの回転角が横軸
に度でプロットされている。中心点でカンデラで表され
た光出力が縦軸にプロットされている。曲線Ａは、ガラ
ス外囲容器に一体光学素子が形成されていない従来のラ
ンプに基づいている。曲線ＢおよびＣは、ランプチャン
ネルにおいて発生した光を集束させる外囲容器に形成さ
れた両凸レンズを有するランプに基づいている。曲線Ｃ
について測定した光は、反射コーティングの利点も有し
ていた。一体光学素子を有するランプの角分布は、ピー
クがより明確になり、これは、レンズの光集束能力を示
している。レンズ幾何学は、水平線から±10度および垂
直軸から±20度の区域からなるＳＡＥ目標区域に著しく
より多くの光を向けることができる。
に度でプロットされている。中心点でカンデラで表され
た光出力が縦軸にプロットされている。曲線Ａは、ガラ
ス外囲容器に一体光学素子が形成されていない従来のラ
ンプに基づいている。曲線ＢおよびＣは、ランプチャン
ネルにおいて発生した光を集束させる外囲容器に形成さ
れた両凸レンズを有するランプに基づいている。曲線Ｃ
について測定した光は、反射コーティングの利点も有し
ていた。一体光学素子を有するランプの角分布は、ピー
クがより明確になり、これは、レンズの光集束能力を示
している。レンズ幾何学は、水平線から±10度および垂
直軸から±20度の区域からなるＳＡＥ目標区域に著しく
より多くの光を向けることができる。
【００３４】長い目で見た製造においてレンズ機能の最
適特性を達成するために、様々な工程の変数を最適化す
べきである。これらの変数としては、器具の幾何学、プ
ランジャのアライメント、加圧圧力、および滞留時間が
挙げられる。次に、これらの変数は、ガラス組成、シー
ト厚、温度（一般的に900℃から1200℃までの間）、真
空の適用、タイミングおよび、もちろん、製造すべき製
品の寸法に依存し、それらに関連しなければならない。
適特性を達成するために、様々な工程の変数を最適化す
べきである。これらの変数としては、器具の幾何学、プ
ランジャのアライメント、加圧圧力、および滞留時間が
挙げられる。次に、これらの変数は、ガラス組成、シー
ト厚、温度（一般的に900℃から1200℃までの間）、真
空の適用、タイミングおよび、もちろん、製造すべき製
品の寸法に依存し、それらに関連しなければならない。
【００３５】幾何学は、有用なレンズをうまく形成する
一つの形態である。ガラスが始まる、チャンネルのいず
れかの側の平らな区域の量は、最適にすべき項目であ
る。この平らな区域が小さすぎると、有用なレンズを形
成するのに利用できるガラスが不十分となる。平らな区
域が広すぎると、あまりに多くのガラスが移動させられ
る。これにより、空洞が充填されるかまたはレンズ機能
のない塊が形成される。幾何学平衡の一部は、移動に用
いられるガラス厚である。ガラスの頂部シートは、流
体、したがって、表面の間で移動可能なガラスを含有す
るのに十分な厚さでなければならない。機能できるシー
トのそれらの部分において、1.5ｍｍから2.5ｍｍまでの
範囲にあるシート厚が、凸レンズを効果的に形成するの
に一般的に適している。
一つの形態である。ガラスが始まる、チャンネルのいず
れかの側の平らな区域の量は、最適にすべき項目であ
る。この平らな区域が小さすぎると、有用なレンズを形
成するのに利用できるガラスが不十分となる。平らな区
域が広すぎると、あまりに多くのガラスが移動させられ
る。これにより、空洞が充填されるかまたはレンズ機能
のない塊が形成される。幾何学平衡の一部は、移動に用
いられるガラス厚である。ガラスの頂部シートは、流
体、したがって、表面の間で移動可能なガラスを含有す
るのに十分な厚さでなければならない。機能できるシー
トのそれらの部分において、1.5ｍｍから2.5ｍｍまでの
範囲にあるシート厚が、凸レンズを効果的に形成するの
に一般的に適している。
【００３６】本発明の方法によりレンズが機能する機会
は、一つの寸法に限定されない。ガラスが、加圧中にそ
こから生じる供給源を有することのみが必要である。利
用できる適切な量のガラスにより、非常に短い長さのチ
ャンネルに亘りレンズを形成することができる。このよ
うなレンズは、光を横平面だけでなく、縦平面において
も光を集束させる。
は、一つの寸法に限定されない。ガラスが、加圧中にそ
こから生じる供給源を有することのみが必要である。利
用できる適切な量のガラスにより、非常に短い長さのチ
ャンネルに亘りレンズを形成することができる。このよ
うなレンズは、光を横平面だけでなく、縦平面において
も光を集束させる。
【００３７】本発明の別の実施の形態は、本発明の積層
ランプを全反射（ＴＩＲ）レンズと組み合わせたもので
ある。本発明の全く新しい有用な形態の一つは、光の発
生が所定の角分布を有するような様式にランプ形成を操
作する能力である。ＴＩＲレンズがParkyn,Jr.等に発行
された米国特許第5,404,869号に記載されている。この
特許をここに引用する。ＴＩＲレンズは、広い立体角か
ら光を集束させ、その光を効率的に向け直す能力を有し
ている。
ランプを全反射（ＴＩＲ）レンズと組み合わせたもので
ある。本発明の全く新しい有用な形態の一つは、光の発
生が所定の角分布を有するような様式にランプ形成を操
作する能力である。ＴＩＲレンズがParkyn,Jr.等に発行
された米国特許第5,404,869号に記載されている。この
特許をここに引用する。ＴＩＲレンズは、広い立体角か
ら光を集束させ、その光を効率的に向け直す能力を有し
ている。
【００３８】ＬＣＤのバックライトのようなある用途に
は、厳しい均一な光分布必要条件がある。ＬＣＤに関し
て、好ましい光源分布は非等方性である。この結果、日
中でも光を観察できるように十分な光が広い角度に向か
って向けられる。さらに、これには、短い焦点距離が必
要とされる。積層シートのチャンネルにガラス厚分布を
適切に設けることにより、所望の焦点のぼけた光源を形
成することができる。内部にチャンネルが形成されたラ
ンプをＴＩＲレンズと組み合わせることにより、このこ
とを行う。
は、厳しい均一な光分布必要条件がある。ＬＣＤに関し
て、好ましい光源分布は非等方性である。この結果、日
中でも光を観察できるように十分な光が広い角度に向か
って向けられる。さらに、これには、短い焦点距離が必
要とされる。積層シートのチャンネルにガラス厚分布を
適切に設けることにより、所望の焦点のぼけた光源を形
成することができる。内部にチャンネルが形成されたラ
ンプをＴＩＲレンズと組み合わせることにより、このこ
とを行う。
【００３９】図６は、内部にチャンネルが形成された積
層ガラス光源41とともに使用するように設計されたＴＩ
Ｒレンズ40を示す断面図である。光源41は、図３に示し
たような二つのガラスシート42および43からなる。シー
ト43には、内部にチャンネル44が形成されている。
層ガラス光源41とともに使用するように設計されたＴＩ
Ｒレンズ40を示す断面図である。光源41は、図３に示し
たような二つのガラスシート42および43からなる。シー
ト43には、内部にチャンネル44が形成されている。
【００４０】円45は、チャンネル44内に含まれる励起ガ
スを示す。点線46により示される光は、チャンネルおよ
び一体光学素子に与えられる幾何学により設定される分
散パターンでランプから発せられる。光はそのように発
せられるので、光はＴＩＲレンズ40に当たる。特に、光
は、内部ファセット47に当たり、矢印48により示される
ように、外部に向け直される。
スを示す。点線46により示される光は、チャンネルおよ
び一体光学素子に与えられる幾何学により設定される分
散パターンでランプから発せられる。光はそのように発
せられるので、光はＴＩＲレンズ40に当たる。特に、光
は、内部ファセット47に当たり、矢印48により示される
ように、外部に向け直される。
【００４１】図６において、ランプは、光がＴＩＲレン
ズに対してチャンネル側を通って発せられるように向け
られている。反対側がＴＩＲレンズにより近くなるよう
にランプを180度回転させることが望ましいこともあ
る。この選択は、ＴＩＲレンズの特定の必要条件および
最終の照明の必要性に基づいて行われる。
ズに対してチャンネル側を通って発せられるように向け
られている。反対側がＴＩＲレンズにより近くなるよう
にランプを180度回転させることが望ましいこともあ
る。この選択は、ＴＩＲレンズの特定の必要条件および
最終の照明の必要性に基づいて行われる。
【００４２】本発明のこの形態において、ＴＩＲおよび
ガラス積層技術を組み合わせることもできる。ＴＩＲレ
ンズの内部ファセットを一方のガラスシートに成形し、
それによって、別のＴＩＲレンズを必要としなくてもよ
い。
ガラス積層技術を組み合わせることもできる。ＴＩＲレ
ンズの内部ファセットを一方のガラスシートに成形し、
それによって、別のＴＩＲレンズを必要としなくてもよ
い。
【００４３】図７は、積層シートランプ内の一体光学素
子の別の実施の形態を示す断面図である。このランプは
概して、50により示されている。ランプ50は、内部にチ
ャンネルが形成された積層シート54および56により形成
された外囲容器52からなる。各々のシートは、それぞ
れ、チャンネル58および60を有している。チャンネル
は、ネオンのような放電ガス62を含有する管状領域を形
成して、光を発する。
子の別の実施の形態を示す断面図である。このランプは
概して、50により示されている。ランプ50は、内部にチ
ャンネルが形成された積層シート54および56により形成
された外囲容器52からなる。各々のシートは、それぞ
れ、チャンネル58および60を有している。チャンネル
は、ネオンのような放電ガス62を含有する管状領域を形
成して、光を発する。
【００４４】上側のシート54には、外面に複数のミクロ
溝64が形成されている。溝64は、それらの目的をよく示
すために部分断面において相当拡大されている。溝64の
隣接する組の隣接する側が、三角形断面の尾根66を形成
している。放電ガス62により発せられる光線68は、尾根
66に達し、シート56を通って向け直されて、光の帯を形
成する。
溝64が形成されている。溝64は、それらの目的をよく示
すために部分断面において相当拡大されている。溝64の
隣接する組の隣接する側が、三角形断面の尾根66を形成
している。放電ガス62により発せられる光線68は、尾根
66に達し、シート56を通って向け直されて、光の帯を形
成する。
【００４５】本発明の基本的な概念をこのように記載し
てきたが、上述した開示は、例としてのみ記載されたも
のであり、本発明はこれに限定されないことが当業者に
は容易に明らかである。ここには明確には述べられてい
ないが、様々な変更、改良および改変が当業者により行
われる。これらの改変、変更、および改良は、これによ
って示唆されることを意図しており、本発明の精神およ
び範囲に含まれる。したがって、本発明は、請求項およ
びその同等物のみによって限定されるものである。
てきたが、上述した開示は、例としてのみ記載されたも
のであり、本発明はこれに限定されないことが当業者に
は容易に明らかである。ここには明確には述べられてい
ないが、様々な変更、改良および改変が当業者により行
われる。これらの改変、変更、および改良は、これによ
って示唆されることを意図しており、本発明の精神およ
び範囲に含まれる。したがって、本発明は、請求項およ
びその同等物のみによって限定されるものである。
【図１ａ】今までに知られている一つのチャンネルが密
閉された積層ガラス外囲容器の上面図
閉された積層ガラス外囲容器の上面図
【図１ｂ】図１ａの積層ガラス外囲容器を方向１ｂから
見た側面図
見た側面図
【図１ｃ】図１ａの積層ガラス外囲容器の部分断面図
【図２】図１ａの線２−２に沿った断面図
【図３】本発明にしたがってレンズを形成するためにガ
ラスを移動させるように加えられたプランジャの力を示
す、図１ａの線２−２に沿った断面図
ラスを移動させるように加えられたプランジャの力を示
す、図１ａの線２−２に沿った断面図
【図４】本発明にしたがって両凸レンズを形成する様子
を示す断面図
を示す断面図
【図５】異なるランプ構造体の性能の比較を示すグラフ
【図６】ＴＩＲレンズと組み合わせた本発明の外囲容器
の断面図
の断面図
【図７】本発明の別の実施の形態の外囲容器を示す断面
図
図
10、52 ガラス外囲容器 11、44、58、60 チャンネル 12 第一のガラス層 14 第二のガラス層 20、24 凸レンズ 22 プランジャ 25 両凸レンズ 40 ＴＩＲレンズ 42、43、54、56 ガラスシート 50 ランプ 62 放電ガス
Claims (21)
- 【請求項１】 各々が内面を有する第一と第二のガラス
部材からなる発光素子用のガラス外囲容器であって、該
第一の部材がその内面上に連続チャンネル開口部を有
し、該第二の部材が、少なくとも一つの表面内または上
に形成された一体光学素子を有し、該連続チャンネルお
よび一体光学素子が、該チャンネル内で発せられた光が
該光学部材により向けられるようにアライメントされて
おり、前記ガラス部材が気密に接合されて前記連続チャ
ンネルを密封していることを特徴とするガラス外囲容
器。 - 【請求項２】 前記ガラス部材が平らなガラスシートで
あることを特徴とする請求項１記載のガラス外囲容器。 - 【請求項３】 前記連続チャンネルがその長さに沿って
実質的に均一な寸法を有していることを特徴とする請求
項１記載のガラス外囲容器。 - 【請求項４】 前記チャンネルが一つの線状の長さを有
していることを特徴とする請求項１記載のガラス外囲容
器。 - 【請求項５】 前記第二のガラス部材内の光学素子が、
前記第一の部材内のチャンネルと実質的に同一の広がり
を有することを特徴とする請求項４記載のガラス外囲容
器。 - 【請求項６】 前記チャンネルが、接続された連続長さ
の蛇行アレイであることを特徴とする請求項１記載のガ
ラス外囲容器。 - 【請求項７】 前記チャンネルが、交互に大小の接続さ
れた部分を有し、各々の小さな部分が、前記第二のガラ
ス部材内の光学素子とアライメントされていることを特
徴とする請求項１記載のガラス外囲容器。 - 【請求項８】 前記一体光学素子が、平凹レンズ、平凸
レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、および全反射（ＴＩ
Ｒ）レンズからなる群より選択されるレンズ素子である
ことを特徴とする請求項１記載のガラス外囲容器。 - 【請求項９】 前記光学素子が、第二の部材の外面内の
溝により形成され、それによって、光が前記第一の部材
を通して前記光学部材により向け直されることを特徴と
する請求項１記載のガラス外囲容器。 - 【請求項１０】 積層シート外囲容器を備えた放電ラン
プであって、該外囲容器が、各々が内面を有する第一と
第二のガラスシートを有し、該第一のシートがその内面
上に開いた連続チャンネルを有し、該チャンネルが、励
起されたときに光を発するガスを含有し、前記第二のシ
ートが少なくとも一つの表面内または上に一体光学素子
を有し、該連続チャンネルおよび該一体光学素子が、該
チャンネル内で発せられた多量の光が該光学素子により
向け直されるようにアライメントされており、前記ガラ
スシートが気密に接合されて、該連続チャンネルを密封
していることを特徴とする放電ランプ。 - 【請求項１１】 前記連続チャンネルがその長さに沿っ
て実質的に均一な寸法を有することを特徴とする請求項
１０記載の放電ランプ。 - 【請求項１２】 前記第一のガラスシート内のチャンネ
ルが一つの線状長さを有し、前記第二のシート上の光学
素子が前記チャンネルと実質的に同一の広がりを有する
ことを特徴とする請求項１０記載の放電ランプ。 - 【請求項１３】 前記連続チャンネルが、接続された連
続長さの蛇行アレイであることを特徴とする請求項１０
記載の放電ランプ。 - 【請求項１４】 前記連続チャンネルが、交互の大小の
接続された部分を有し、前記第一のガラスシート内の各
々の小さな部分が、前記第二のガラスシート内の光学素
子とアライメントされていることを特徴とする請求項１
０記載の放電ランプ。 - 【請求項１５】 前記連続チャンネルの各々の端部に電
極を、そして該電極の間に電圧降下が生じたときに光を
発する該チャンネル内のガスを備えていることを特徴と
する請求項１０記載の放電ランプ。 - 【請求項１６】 発光素子用のガラス外囲容器を製造す
る方法であって、 (a) 表面の周囲部分により囲まれた連続チャンネルを
備えた表面輪郭を有する型上に第一の溶融ガラスシート
を配置し、 (b) 該型内のチャンネルに実質的に対応する該第一の
ガラスシート内に連続チャンネルを形成し、 (c) 該第一のシート内のチャンネルの上に、前記表面
の周囲部分と接触して第二のガラスシートを配置し、 (d) 前記第一のガラスシート内のチャンネルの少なく
とも一部と整合された前記第二のガラスシート内の光学
素子を形成し、 (e) 前記二枚のガラスシートを気密に接合して、該第
一のシートのチャンネルを密封する各工程からなること
を特徴とする方法。 - 【請求項１７】 前記第一のガラスシート内に交互の大
小の寸法部分を有する連続チャンネルを形成し、該小さ
い寸法部分と整合された光学素子を形成する各工程を含
むことを特徴とする請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 側方にガラスが流動し得るような粘度
に第二のガラスシートを保持して、前記光学素子を形成
すべき地点のいずれかの側の区域において該ガラスシー
トに圧力を加え、それによって、該光学素子の位置に向
かって側方からガラスか流動し、所望の素子の輪郭が該
ガラス表面内に形成されることにより該ガラスシートに
光学素子を形成する工程を含むことを特徴とする請求項
１６記載の方法。 - 【請求項１９】 所望の光学素子の位置に、単独でまた
は別の素子形成工程とともに、前記ガラス表面を真空に
する工程を含むことを特徴とする請求項１６記載の方
法。 - 【請求項２０】 前記密封したチャンネルを真空にし、
放電が行われるときに放射線を発するガスを充填する工
程を含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。 - 【請求項２１】 前記密封したチャンネルの各々の端部
に電極をはめ込む工程を含むことを特徴とする請求項１
６記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US5355097P | 1997-07-23 | 1997-07-23 | |
| US053550 | 1997-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186790A true JPH1186790A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=21985051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207560A Withdrawn JPH1186790A (ja) | 1997-07-23 | 1998-07-23 | 光学素子が組み込まれたランプ外囲容器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0893818B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1186790A (ja) |
| KR (1) | KR100563340B1 (ja) |
| DE (1) | DE69829918D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006228597A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Sony Corp | 発光管、発光管の製造方法、電子機器 |
| JP2011049513A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-03-10 | Ushio Inc | 光源装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1547747A (en) * | 1921-01-24 | 1925-07-28 | Westinghouse Lamp Co | Incandescent electric lamp |
| US3252782A (en) * | 1961-11-22 | 1966-05-24 | Corning Glass Works | Blow mold with movable support |
| US4337759A (en) * | 1979-10-10 | 1982-07-06 | John M. Popovich | Radiant energy concentration by optical total internal reflection |
| US4755921A (en) * | 1986-04-02 | 1988-07-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Lens |
| JPH01127311A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-19 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用灯具の製造方法 |
| US5150966A (en) * | 1990-09-19 | 1992-09-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Uniform intensity profile catadioptric lens |
| JPH0754883Y2 (ja) * | 1991-04-23 | 1995-12-18 | 市光工業株式会社 | コンビネーションランプ |
| US5404869A (en) * | 1992-04-16 | 1995-04-11 | Tir Technologies, Inc. | Faceted totally internally reflecting lens with individually curved faces on facets |
| GB2267332B (en) * | 1992-05-28 | 1995-09-06 | Glasdon Ltd | A lamp lens |
| US5508587A (en) * | 1992-11-13 | 1996-04-16 | Williams; Ronald R. | Incandescent lamp use with an optical fiber |
| US5734221A (en) * | 1993-10-19 | 1998-03-31 | Diablo Research Corporation | Vessel shapes and coil forms for electrodeless discharge lamps |
| EP0745565B1 (en) * | 1995-05-30 | 2001-03-07 | Corning Incorporated | Manufacturing method for an internally channeled glass article |
-
1998
- 1998-07-09 DE DE69829918T patent/DE69829918D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-09 EP EP98112774A patent/EP0893818B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-23 JP JP10207560A patent/JPH1186790A/ja not_active Withdrawn
- 1998-07-23 KR KR1019980029756A patent/KR100563340B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006228597A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Sony Corp | 発光管、発光管の製造方法、電子機器 |
| JP2011049513A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-03-10 | Ushio Inc | 光源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100563340B1 (ko) | 2006-10-11 |
| EP0893818B1 (en) | 2005-04-27 |
| KR19990014126A (ko) | 1999-02-25 |
| EP0893818A3 (en) | 1999-04-14 |
| EP0893818A2 (en) | 1999-01-27 |
| DE69829918D1 (de) | 2005-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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