(57)【要約】【課題】光利用率を向上できる反射鏡13を提供する。【解決手段】中心軸を中心として一端側から他端側へ向かって拡径する回転体状の反射鏡本体31を設ける。反射鏡本体31の内面に反射面35を設ける。反射面35の円周方向において、複数に分割された平面状のファセット51を形成するとともに、隣り合うファセット51の間にこれらファセット51に連続する曲面状反射面部52を形成する。反射面35からエッジをなくし、ファセット51に加えて曲面状反射面部52によっても光を制御し、光利用率を向上させる。【選択図】図１
2010072509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を中心として一端側から他端側へ向かって拡径する回転体状の反射鏡本体と；
反射鏡本体の内面に形成され、円周方向において、複数に分割された平面状のファセットが形成されているとともに、隣り合うファセットの間にこれらファセットに連続する曲面状の曲面状反射面部が形成されている反射面と；
を具備していることを特徴とする反射鏡。
【請求項２】
ファセットは、隣り合うファセットの一方の端部間が外径方向へ凹状となり、他方の端部間が中心方向へ凸状となるように形成され、
曲面状反射面部は、凹状となるファセットの一方の端部間に凹曲面状の曲面状反射面部が形成され、凸状となるファセットの他方の端部間に凸曲面状の曲面状反射面部が形成され、
凹状となるファセットの一方の端部を延長した仮想線が交わる外径側の仮想交点と凸状となるファセットの他方の端部を延長した仮想線が交わる内径側の仮想交点との径方向の距離をＤ、内径側の仮想交点と凹曲面状の曲面状反射面部との距離をｄ1、外径側の仮想交点と凸曲面状の曲面状反射面部との距離をｄ2としたとき、次の関係を有する
０．９＜ｄ1／Ｄ＜１
０．９＜ｄ2／Ｄ＜１
ｄ1＞ｄ2
ことを特徴とする請求項１記載の反射鏡。
【請求項３】
反射面は、軸方向において、複数に分割された平面状のファセットが形成されているとともに、隣り合うファセットの間にこれらファセットに連続する曲面状反射面部が形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の反射鏡。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一記載の反射鏡と；
反射鏡内に配置されたランプと；
反射鏡の一端側に設けられた口金と；
を具備していることを特徴とする反射鏡付き電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプと組み合わせて光を反射する反射鏡、およびこの反射鏡を用いた反射鏡付き電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射鏡付き電球は、反射鏡、この反射鏡内に配置されるハロゲンランプなどのランプ、および反射鏡の端部に設けられた口金などで構成されている。
【０００３】
反射鏡は、ランプ軸を中心として一端側から他端側へ向かって拡径する回転体状であって略椀形の反射鏡本体を備え、この反射鏡本体の内面にランプに対向する反射面が形成されている。
【０００４】
ハロゲンランプの場合、フィラメントコイルが螺旋状であるため、被照射面に明暗のむらが発生しやすく、これを抑制する目的で、反射鏡の反射面は、複数に分割された小反射面であるファセットによって多面体に形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭６２−６４００１号公報（第２−３頁、第１−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の反射鏡では、ファセットの間の境界はエッジに形成されていた。しかしながら、このエッジの部分は光の制御に寄与せず、また、製造時に、反射鏡本体を型から離脱する際の抵抗となり、反射鏡本体に歪を発生させることがあった。さらに、反射鏡の反射面にダイクロイック膜を蒸着する際、蒸発源から飛来する蒸発した膜材料の突入角が、エッジの境界領域において大きく変化する関係から、均一な膜厚のダイクロイック膜を形成するのが困難になる。このようにファセットの間の境界がエッジであることが、総合的に、光利用率を低下させる要因となっている。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、光利用率を向上できる反射鏡および反射鏡付き電球を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の反射鏡は、中心軸を中心として一端側から他端側へ向かって拡径する回転体状の反射鏡本体と；反射鏡本体の内面に形成され、円周方向において、複数に分割された平面状のファセットが形成されているとともに、隣り合うファセットの間にこれらファセットに連続する曲面状の曲面状反射面部が形成されている反射面と；を具備しているものである。
【０００８】
反射鏡本体は、例えば、ガラス、金属材料、ポリエーテルイミドなどの合成樹脂などで形成され、一端側から他端側へ向けて開口する略椀形で、その他端側の開口には前面カバーを取り付けてもよい。反射鏡本体の一端側である頂部側から内部に光源が挿入配置可能とする。
【０００９】
ファセットは、反射鏡の用途に応じて、所定の分割数に分割される。また、曲面状反射面部は、例えば、円弧や、楕円の曲面でもよいし、曲率が一定でない、いわゆるフリーサーフェースの曲面でもよい。隣り合うファセットに曲面状反射面部が連続することで、エッジがなく、連続的に変化する反射面となる。
【００１０】
反射面には、赤外線透過可視光反射膜などを形成してもよい。
【００１１】
請求項２記載の反射鏡は、請求項１記載の反射鏡において、ファセットは、隣り合うファセットの一方の端部間が外径方向へ凹状となり、他方の端部間が中心方向へ凸状となるように形成され、曲面状反射面部は、凹状となるファセットの一方の端部間に凹曲面状の曲面状反射面部が形成され、凸状となるファセットの他方の端部間に凸曲面状の曲面状反射面部が形成され、凹状となるファセットの一方の端部を延長した仮想線が交わる外径側の仮想交点と凸状となるファセットの他方の端部を延長した仮想線が交わる内径側の仮想交点との径方向の距離をＤ、内径側の仮想交点と凹曲面状の曲面状反射面部との距離をｄ1、外径側の仮想交点と凸曲面状の曲面状反射面部との距離をｄ2としたとき、次の関係を有する  ０．９＜ｄ1／Ｄ＜１  ０．９＜ｄ2／Ｄ＜１  ｄ1＞ｄ2ものである。
【００１２】
ｄ1／Ｄおよびｄ2／Ｄが０．９より小さいと、ファセットの長さが短くなり、必要な配光設計が困難になり、一方、ｄ1／Ｄおよびｄ2／Ｄが１より大きいと、ファセットの境界のエッジが明確に現れてしまうため、０．９＜ｄ1／Ｄ＜１  ０．９＜ｄ2／Ｄ＜１の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
隣り合うファセットの間が凸状となるエッジの方が、凹状となるエッジに比べて、光取出効率に対する影響が大きいので、凸曲面状の曲面状反射面がエッジとならないように、ｄ1＞ｄ2の関係にあることが好ましい。
【００１４】
凹凸状の複数に分割されたファセットの形状は例えば円弧や楕円の曲面でもよいし、曲率が一定でない、いわゆるフリーサーフェースでも構わない。
【００１５】
請求項３記載の反射鏡は、請求項１または２記載の反射鏡において、反射面は、軸方向において、複数に分割された平面状のファセットが形成されているとともに、隣り合うファセットの間にこれらファセットに連続する曲面状反射面部が形成されているものである。
【００１６】
ファセットは、反射鏡の用途に応じて、所定の分割数に分割される。また、曲面状反射面部は、例えば、円や楕円の曲面でもよいし、曲率が一定でない、いわゆるフリーサーフェースの曲面でもよい。隣り合うファセットに曲面状反射面部が連続することで、エッジがなく、連続的に変化する反射面となる。
【００１７】
請求項４記載の反射鏡は、請求項１ないし３いずれか一記載の反射鏡において、請求項１ないし３いずれか一記載の反射鏡と；反射鏡内に配置されたランプと；反射鏡の一端側に設けられた口金と；を具備しているものである。
【００１８】
ランプは、例えば、ハロゲンランプなどが用いられる。このハロゲンランプのフィラメントコイルは、螺旋状で、反射鏡の中心軸に沿って配置される。
【００１９】
口金は、例えば、Ｅ１１などのソケット取り付け可能なものが用いられる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の反射鏡によれば、反射鏡本体の内面の反射面には、円周方向において、複数に分割された平面状のファセットを形成するとともに、隣り合うファセットの間にこれらファセットに連続する曲面状の曲面状反射面部を形成するため、エッジをなくし、ファセットに加えて曲面状反射面部によっても光を制御でき、光利用率を向上できる。
【００２１】
請求項２記載の反射鏡によれば、請求項１記載の反射鏡の効果に加えて、ファセットと曲面状反射面部との関係を、光利用率を向上できるように設計可能な範囲に規定できる。
【００２２】
請求項３記載の反射鏡によれば、請求項１または２記載の反射鏡の効果に加えて、反射鏡本体の内面の反射面には、軸方向において、複数に分割された平面状のファセットを形成するとともに、隣り合うファセットの間にこれらファセットに連続する曲面状反射面部を形成するため、エッジをなくし、ファセットに加えて曲面状反射面部によっても光を制御でき、光利用率を向上できる。
【００２３】
請求項４記載の反射鏡付き電球によれば、反射鏡の光利用率を向上でき、高効率の反射鏡付き電球を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１ないし図３に第１の実施の形態を示し、図１は反射鏡の円周方向の一部の断面図、図２は反射鏡の軸方向の一部の断面図、図３は反射鏡付き電球の断面図である。
【００２６】
図３に示すように、11は反射鏡付き電球で、この反射鏡付き電球11は、ランプとしてのハロゲンランプ12、このハロゲンランプ12を内側に配置した反射鏡13、およびこの反射鏡13の一端に設けられた口金14を備えている。
【００２７】
ハロゲンランプ12は、例えば石英ガラスにて円筒状に形成されバルブ21を有し、このバルブ21の一端に封止部22が形成され、他端に排気チップオフ部23が形成され、内部にハロゲンおよび不活性ガスが封入されている。
【００２８】
バルブ21の内部には、例えば２つのコイルを巻回した二重コイル構造のフィラメントコイル24がハロゲンランプ12の中心軸に沿って配置されている。フィラメントコイル24の両端は一対の内部導入線25に接続されて支持され、これら内部導入線25はバルブ21の封止部22に一対の封着金属箔26を介して一対の外部導入線27とともに封止固定されている。
【００２９】
また、反射鏡13は、例えば、ガラスにて反射鏡本体31が一体に形成されており、中心軸ｘを中心として、一端側にはハロゲンランプ12が挿入配置される円筒状の基部32が形成され、この基部32から他端側へ向かって拡径しかつ開口する回転体状であって略椀形の反射鏡部33が形成されている。反射鏡部33の他端側の開口部34には、透光性を有する前面カバーを取り付けてもよい。この反射鏡部33の内面には、ハロゲンランプ12の光を開口部34へ向けて反射する反射面35が形成されている。この反射面35には、赤外線透過可視光反射膜が形成され、ダイクロイックミラーとして構成されている。
【００３０】
また、口金14は、Ｅ１１形で、反射鏡13の基部32の外周に固定される磁器製の支持部41、この支持部41にかしめて固定されたシェル42、および支持部の一端に設けられたアイレット43を備えている。シェル42およびアイレット43にハロゲンランプ12の各外部導入線27がそれぞれ接続されている。
【００３１】
次に、反射鏡13の反射面35には、図１に示すように、円周方向において、複数に分割された平面状（直線状）のファセット51が形成されているとともに、隣り合うファセット51の間にこれらファセット51に連続する曲面状の曲面状反射面部52が形成され、また、図２に示すように、軸方向において、複数に分割された平面状（直線状）のファセット51が形成されているとともに、隣り合うファセット51の間にこれらファセット51に連続する曲面状反射面部53が形成されている。
【００３２】
図１に示すように、反射鏡13の反射面35の円周方向において、ファセット51は、中心軸ｘに垂直な面で、所定の幅ａに形成されているとともに、円周方向に等間隔毎に形成されている。また、曲面状反射面部52は、所定の幅ｂで、隣り合うファセット51の端部間を連続的な曲面で接続するもので、円弧や、楕円の曲面でもよいし、曲率が一定でない、いわゆるフリーサーフェースの曲面でもよい。そのため、反射鏡13の反射面35の円周方向において、隣り合うファセット51に曲面状反射面部52が連続することで、エッジがなく、連続的に変化する反射面35となる。
【００３３】
図２に示すように、反射鏡13の反射面35の軸方向において、ファセット51は、中心軸ｘに垂直な面で、所定の幅ｃに形成されているとともに、軸方向に等間隔毎あるいは間隔を変えて形成されている。また、曲面状反射面部53は、所定の幅ｄで、隣り合うファセット51の端部間を連続的な曲面で接続するもので、円弧や、楕円の曲面でもよいし、曲率が一定でない、いわゆるフリーサーフェースの曲面でもよい。そのため、反射鏡13の反射面35の軸方向において、隣り合うファセット51に曲面状反射面部53が連続することで、エッジがなく、連続的に変化する反射面35となる。
【００３４】
なお、狭角、中角、広角の配光となる各タイプの反射鏡13で、反射鏡13の開口径が５０ｍｍ、ハロゲンランプ12のフィラメントコイル24のコイル長が６．２ｍｍ、５．５ｍｍの場合において、円周方向のファセット51の分割数は３６個、軸方向のファセット51の分割数は１９個もしくは２０個が好ましい。
【００３５】
このように、反射鏡13は、反射面35の円周方向において、複数に分割された平面状のファセット51を形成するとともに、隣り合うファセット51の間にこれらファセット51に連続する曲面状反射面部52を形成するため、エッジをなくし、ファセット51に加えて曲面状反射面部52によってもハロゲンランプ12からの光を制御でき、光利用率を向上できる。また、反射面35の軸方向において、複数に分割された平面状のファセット51を形成するとともに、隣り合うファセット51の間にこれらファセット51に連続する曲面状反射面部53を形成するため、エッジをなくし、ファセット51に加えて曲面状反射面部53によっても光を制御でき、光利用率を向上できる。
【００３６】
したがって、反射鏡13の反射面35からエッジをなくすことにより、光の制御に寄与しない部分がなくなり、また、製造時において、反射鏡本体31を型から離脱する際に、反射鏡本体31に歪を発生させることがなくなり、さらに、反射鏡13の反射面35にダイクロイック膜を蒸着する際、蒸発源から飛来する蒸発した膜材料の突入角が、エッジのように境界領域において大きく変化することがなく、均一な膜厚のダイクロイック膜を形成することができる。このようにファセット51の間の境界がエッジがなく、連続した曲面で形成されていることにより、総合的に、光利用率を向上させることができる。
【００３７】
次に、図４に第２の実施の形態を示し、図４は反射鏡の円周方向の一部の断面図である。
【００３８】
図４に示すように、反射鏡13の反射面35の円周方向において、ファセット51は、隣り合うファセット51の一方の端部間が外径方向へ凹状となり、他方の端部間が中心方向へ凸状となるように形成されている。
【００３９】
各凹状となるファセット51の一方の端部を延長した仮想線が交わる仮想交点P1が中心軸ｘを中心とする同一円周上に配置されているとともに、各凸状となるファセット51の他方の端部を延長した仮想線が交わる仮想交点P2が中心軸ｘを中心とする同一円周上に配置されている。
【００４０】
隣り合うファセット51のなす角度をθとした場合、０．５°＜θ＜３０°の角度の範囲内にあることが好ましい。
【００４１】
また、曲面状反射面部52は、凹状となるファセット51の一方の端部間にこれらファセット51に連続する凹曲面状の曲面状反射面部52aが形成され、凸状となるファセット51の他方の端部間にこれらファセット51に連続する凸曲面状の曲面状反射面部52bが形成されている。
【００４２】
凹状となるファセット51の一方の端部を延長した仮想線が交わる外径側の仮想交点P1と凸状となるファセット51の他方の端部を延長した仮想線が交わる内径側の仮想交点P2との径方向の距離をＤ、内径側の仮想交点P2と凹曲面状の曲面状反射面部52aとの距離をｄ1、外径側の仮想交点P1と凸曲面状の曲面状反射面部52bとの距離をｄ2としたとき、次の関係を有する
０．９＜ｄ1／Ｄ＜１
０．９＜ｄ2／Ｄ＜１
ｄ1＞ｄ2
【００４３】
そして、ｄ1／Ｄおよびｄ2／Ｄが０．９より小さいと、ファセット51の長さが短くなり、必要な配光設計が困難になり、一方、ｄ1／Ｄおよびｄ2／Ｄが１より大きいと、ファセット51の境界のエッジが明確に現れてしまうため、０．９＜ｄ1／Ｄ＜１  ０．９＜ｄ2／Ｄ＜１の範囲にあることが好ましい。
【００４４】
隣り合うファセット51の間が凸状となるエッジの方が、凹状となるエッジに比べて、光取出効率に対する影響が大きいので、凸曲面状の曲面状反射面部52aがエッジとならないように、ｄ1＞ｄ2の関係にあることが好ましい。
【００４５】
このような関係により、反射鏡13のファセット51と曲面状反射面部52a，52bとの関係を、光利用率を向上できるように設計可能な範囲に規定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す反射鏡の円周方向の一部の断面図である。
【図２】同上反射鏡の軸方向の一部の断面図である。
【図３】同上反射鏡付き電球の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す反射鏡の円周方向の一部の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
11    反射鏡付き電球
12    ランプとしてのハロゲンランプ
13    反射鏡
14    口金
31    反射鏡本体
35    反射面
51    ファセット
52    曲面状反射面部
53    曲面状反射面部
ｘ    中心軸
【図１】
2010072509.tif 000003
【図２】
2010072509.tif 000004
【図３】
2010072509.tif 000005
【図４】
2010072509.tif 000006