(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２焦点を有する仮想楕円体を長軸まわりに回転して得られる仮想回転楕円体とほぼ同一形状である回転楕円体部を有するとともにその中心から長径端部方向へ行くに従って長軸長と短軸長との比が次第に縮小するように形成した膨出部を有するバルブと；
バルブの回転楕円体部と膨出部に形成された可視光透過赤外線反射膜と；
このバルブ内の仮想楕円体の２焦点間に配置され、この焦点間距離以下のコイル長を有するフィラメントと；
を具備することを特徴とするハロゲン電球。
【請求項２】
２焦点を有する仮想楕円体を長軸まわりに回転して得られる仮想回転楕円体とほぼ同一形状である回転楕円体部を有するとともに長径端部方向の少なくとも一端部で、フィラメントからの赤外線が入射する入射角が仮想回転楕円体よりも小さくなるような形状からなる膨出部とを有するバルブと；
このバルブ内の仮想楕円体の２焦点間に配置され、この焦点間距離以下のコイル長を有するフィラメントと；
上記バルブの回転楕円体部と膨出部に形成された可視光透過赤外線反射膜と；
を具備することを特徴とするハロゲン電球。
【請求項３】
前記バルブの長軸方向の両端部には封止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記載のハロゲン電球。
【請求項４】
前記フィラメントの両端にレグを有し、上記２焦点にこのレグ部分がそれぞれ配置されていること；を特徴とする請求項１または２記載のハロゲン電球。
【請求項５】
前記膨出部は複数の曲率を有する曲面の組合せにより形成されていること；を特徴とする請求項１または２記載のハロゲン電球。
【請求項６】
前記フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．６〜１．０であること；を特徴とする請求項４記載のハロゲン電球。
【請求項７】
膨出部は球面の一部であり；前記フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．４〜１．０としたこと；を特徴とする請求項１または２記載のハロゲン電球。
【請求項８】
請求項１または２記載のハロゲン電球と；このハロゲン電球から放射される可視光を反射する反射鏡と；を具備することを特徴とする反射鏡付ハロゲン電球。
【請求項９】
請求項１または２記載のハロゲン電球と；このハロゲン電球を装着できる照明器具本体と；を具備することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、可視光透過赤外線反射膜によって効率よく赤外線をフィラメントに反射することのできるバルブ形状を有するハロゲン電球、反射鏡付ハロゲン電球及び照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のハロゲン電球は、特開平４−４７６６０号公報（以下、「従来例」という。）に開示されており、この電球を図１１ないし図１２を参照して説明する。ハロゲン電球１２１は、回転楕円体に形成されたガラス製のバルブ１２２を有し、このバルブ１２２内には、上記回転楕円体の２焦点間距離と同等の長さを有するフィラメント１２３が配置されると共に、微量のハロゲン化物が封入されている。
【０００３】
また、上記バルブ１２２の回転楕円体の外面には、可視光を透過し赤外線を反射する可視光透過赤外線反射膜１２４が形成されている。これにより、フィラメント１２３からの発光のうち可視光を透過させ、赤外線をバルブ１２２内のフィラメント１２３に帰還させてこれを加熱し、効率向上を図っている。また、１２５は口金であり、バルブ１２２内の×印はバルブ１２２の２つの焦点１２０である。
【０００４】
なお、特開平５−１４４４１９号公報にも同様のハロゲン電球が開示されている。この電球を図１３を参照して説明する。球状部１２２ａ及び管状部１２２ｃを有するガラスバルブ１２２の外表面の全体には可視光透過・赤外線反射膜１２４が形成され、その内部にはフィラメント１２３が配置されている。これによると、球状部１２２ａからフィラメント１２３へ反射される赤外線が増加し、ガラスバルブ１２２外に透過する赤外線が減少するとの記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バルブ１２２の形状を回転楕円体に形成した場合において、フィラメント１２３の長さが、回転楕円体の２つの焦点１２０間距離を超える場合には、このフィラメント１２３を収容するため、その長さに比例して上記バルブ１２２の外形を大きくする必要がでてきてハロゲン電球１２１の外形寸法が大型化することや、上記赤外線反射膜１２４により反射された赤外線が上記２焦点１２０近傍のフィラメント１２３に集中的に反射され、フィラメント１２３に異常に温度の高いホットスポットが出現してこの部分からフィラメント材である例えばタングステンが集中して蒸発しこの部分にやせ細り現象が発生し、フィラメント１２３の早期断線によるハロゲン電球１２１の短寿命化となる恐れがでてくること等の不具合がある。
【０００６】
上記対策として、フィラメント１２３の長さを２焦点１２０間距離よりも短くすることも考えられるが、このようにすると、図１２の光線ｄのように、フィラメント１２３の左端部から放射された光のうち、赤外線がバルブ１２２端部１２２ｂに入射されると光線ｄａで示すように、赤外線反射膜１２４で反射された赤外線がフィラメント１２３に帰還しない等の課題がある。
【０００７】
また、図１３に開示の球状部１２２ａ及び管状部１２２ｃを有するハロゲン電球１２１では、バルブ１２２外に透過する赤外線が減少するとされているが、フィラメント１２３から放射された光が管状部１２２ｃに入射する角度が増大し、この部分からはかえって赤外線がバルブ１２２外に透過され、フィラメント１２３に帰還しない等の課題がある。
【０００８】
ところで、フィラメント１２３に吸収される赤外線の量は吸収率ε（帰還率）に左右される。一般的にこの種のハロゲン電球では、フィラメント１２３への反射光の約半分程度がフィラメント１２３で再反射されるので、フィラメント１２３に帰還しない赤外線がある場合、赤外線反射膜１２４とフィラメント１２３との間で複数回反射してフィラメント１２３に吸収される赤外線もなくなるので、上記吸収率を上昇させて効率を向上させることはできない。
【０００９】
そこで、バルブ１２２内のフィラメント１２３の長さの大型化を図って赤外線の総吸収量を上昇させて効率向上を図ることが考えられるが、上述したとおりハロゲン電球の外形寸法の小型化が図れない。さらに、所望の配光分布が得られるようにダイクロイックミラーや照明器具等の形状設計をする場合には、光源を点光源とみなして設計する場合が多く、したがって、配光分布が設計値に近いもの得るためには、ハロゲン電球のフィラメントの小型化が要請される。
【００１０】
そこで、本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、赤外線のフィラメントへの吸収率を上昇させて効率を向上することができるハロゲン電球、反射鏡付ハロゲン電球及び照明装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、２焦点を有する仮想楕円体とほぼ同一形状である回転楕円体部を有するととともにその中心から長径端部方向へ行くにしたがって長軸長と短軸長との比が次第に縮小するように形成した膨出部を有するバルブと；バルブの回転楕円体部と膨出部の外表面に形成された可視光透過赤外線反射膜と；このバルブ内のの仮想楕円体の上記２焦点間に配置され、この焦点間距離以下のコイル長を有するフィラメントと、上記バルブの内面または外面に形成された可視光透過赤外線反射膜とを具備する。請求項２の発明は、２焦点を有する仮想楕円体を長軸まわりに回転して得られる仮想回転楕円体とほぼ同一形状である回転楕円体部を有するとともに長径端部方向の少なくとも一端部で、フィラメントからの赤外線が入射する入射角が仮想回転楕円体よりも小さくなるような形状からなる膨出部とを有するバルブと；
このバルブ内の仮想楕円体の２焦点間に配置され、この焦点間距離以下のコイル長を有するフィラメントと；上記バルブの回転楕円体部と膨出部に形成された可視光透過赤外線反射膜と；を具備する。ここで、仮想回転楕円体とは、実体があるものではなく、バルブを製造する場合に設計図面上等に表現される楕円を長軸を回転軸として３６０゜回転させて得られるものである。逆にバルブを投影し、仮想回転楕円体の基本となる楕円を図面上等に表現することもできる。焦点は、この仮想回転楕円体の基本となる仮想楕円体のものである。短軸及び長軸は、この仮想楕円体中心を通り直交する軸である。短軸方向とは上記長軸と直交する方向をいい、長軸方向とは上記短軸に直交する方向をいう。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、バルブの長軸方向の両端部には封止部が形成されていることである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１または２の発明において、前記フィラメントの両端にレグを有し、上記２焦点にこのレグ部分がそれぞれ配置されているものである。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１または２の発明において、膨出部は複数の曲率を有する曲面の組合せにより形成したものである。すなわち、膨出部は上記仮想回転楕円体の形状からはずれ、外側に膨れた形状となる。この形状は、複数の曲率を有する曲面の組合せにより構成された曲線を上記長軸まわりに回転させて得られるものである。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１または２の発明において、フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．６〜１．０としたことである。これは、フィラメント端部にホットスポットができやすくなり、短寿命となることと、赤外線のフィラメントへの吸収率ε（帰還率）が減少することを防止するためである。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１または２の発明において、膨出部は球面の一部であり、前記フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．４〜１．０としたものである。これは、フィラメント端部にホットスポットができやすくなり、短寿命となることと、赤外線のフィラメントへの吸収率ε（帰還率）が減少することを防止するためである。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１または２の発明であるハロゲン電球と反射鏡とを組合わせたものである。上記組合せ構造は、接着剤等で両者を固定する構造、反射鏡等に設けられたソケットに電球の口金やピンを挿入して固定する構造等何でも良い。請求項９の発明は、請求項１または２の発明であるハロゲン電球を照明器具本体に組込んだものである。上記組合せの構造は、照明器具本体に設けられたソケットに電球の口金やピンを挿入して固定する構造等何でも良い。
【００１９】
【作用】
請求項１または３の発明では、バルブの形状は回転楕円体部を有するとともにその長径端部方向へ行くに従って長軸長と短軸長との比が次第に縮小するように形成した膨出部を有しているので、長径の両端方向が球形に近い形状に形成される。このためこの膨出部内に入射した赤外線は可視光透過赤外線反射膜で反射されて、あるいはその反射を繰り返して回転楕円体部へもどされ、ここでさらに、可視光透過赤外線反射膜とフィラメントとの間で反射を繰り返し、その間に赤外線がフィラメントに吸収され効率を高めることができる。請求項２または３の発明では、バルブの形状は仮想回転楕円体部を有するとともにその長径端部方向の少なくとも一端部で、フィラメントからの赤外線が入射する入射角が仮想回転楕円体よりも小さくなるような形状からなる膨出部とを有しているの、この膨出部に入射される赤外線の入射角度は、仮想回転楕円体の一部よりも小さくなり、その分フィラメント方向に反射され、これに帰還される。
【００２０】
請求項４の発明は、フィラメントの両端にレグを有し、上記２焦点にこのレグ部分がそれぞれ配置されているので、この部分が一層加熱されることとなり、フィラメント端部と中心部との間に生じている温度差を緩和することができ、熱的歪によるフィラメントの内部応力の発生を抑制でき、さらに短寿命化や点灯中のフィラメント変形を防止することができる。
【００２１】
請求項５の発明では、前記膨出部は、複数の曲率を有する曲面の組合せにより上記仮想回転楕円体の外側に存在する形状としており、この部分に入射される赤外線の入射角度は仮想回転楕円体の一部よりも小さくなり、その分フィラメント方向に反射され、これに帰還される。
【００２２】
請求項６の発明では、前記フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．６〜１．０であり、膨出部に入射された赤外線もフィラメントに帰還し、またホットスポットも生じにくい。
【００２３】
請求項７の発明では、膨出部は球面の一部であり、前記フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．４〜１．０としたものであり、膨出部に入射された赤外線もフィラメントに帰還し、またホットスポットも生じにくい。
【００２５】
請求項８の発明では、赤外線反射膜により、ハロゲン電球から放射された赤外線は、漏れなくフィラメント方向に反射され、可視光は透過して反射鏡で反射される。
【００２６】
請求項９の発明では、赤外線反射膜により、ハロゲン電球から放射された赤外線は、漏れなくフィラメント方向に反射され、可視光は透過して照明器具本体で反射される。
【００２７】
【実施例】
本発明のハロゲン電球の第１実施例を図１ないし図４を参照して説明する。バルブ１の内部には、不活性ガスと微量のハロゲン化物とが封入されており、左右一対の封止部２ａ，２ｂにより封止されている。封止部２ａ，２ｂはバルブ１の長軸方向両端に一体に連成された一対の円筒部３ａ，３ｂの外端部を押し潰して中実偏平に形成され、モリブデン箔４ａ，４ｂを埋設している。フィラメント５の両端に接続された一対のリード線６ａ，６ｂはモリブデン箔４ａ，４ｂを介して外部へ気密に導出され、口金７ａ，７ｂに保持固定されている。
【００２８】
ここで、バルブ１の形状について説明する。このバルブ１は、２焦点８ａ，８ｂを有する仮想楕円体を長軸まわりに回転して得られる仮想回転楕円体９の焦点間中心の短軸方向の可視光透過赤外線反射膜１０が形成される面の形状が、この仮想回転楕円体９とほぼ同一形状である回転楕円体部１ｃ、仮想回転楕円体９の長軸方向の少なくとも一端部である長軸方向両端での短軸方向の可視光透過赤外線反射膜１０が形成される面の形状が、上記仮想回転楕円体９の外側に存在する形状である膨出部である球状部１ａ，１ｂとからなる。これは、回転楕円体部１ｃをその長軸方向両端に行くに従って長軸長／短軸長の比が次第に縮小するように形成して、中空半球状に近い球状部１ａ，１ｂに形成している。
【００２９】
したがって、バルブ１の長軸方向両端へ行くに従って、図１中一点鎖線で示す仮想回転楕円体９形状よりも短軸方向の長さが長くなっているので、これら球状部１ａ，１ｂの外周面に接する接線のなす角度がバルブ１の長軸方向両端のものよりも急になっている。なお、フィラメント５は、回転楕円体部１ｃの２焦点８ａ，８ｂ間に配設され、フィラメント５の長さＣｌは、２焦点８ａ，８ｂ間の距離ｌ以下に形成され、Ｃｌ／ｌ＝０．６〜１．０に設定されている。これは、Ｃｌ／ｌが１を超えるとフィラメント５の端部にホットスポットが相対的にできやすくなって短寿命となること、また、図４で示す実験データＡのとおり、Ｃｌ／ｌが０．６未満になるとフィラメント５の吸収率ε（帰還率）が減少することを防止するためである。
【００３０】
ところで、仮想回転楕円体９とは、実体があるものではなく、バルブ１を製造する場合に設計図面上等に表現される仮想楕円体を長軸を回転軸として３６０゜回転させて得られるものである。逆にハロゲン電球等のバルブを投影し、仮想回転楕円体９の基本となる仮想楕円体を図面上等に表現することもできる。焦点は、この仮想回転楕円体９の基本となる仮想楕円体のものである。短軸及び長軸は、この仮想楕円体中心を通り、直交する軸である。短軸方向とは上記長軸と直交する方向をいい、長軸方向とは短軸に直交する方向をいう。また、仮想回転楕円体９の外側に存在する形状である膨出部とは、バルブを投影し焦点間中心の短軸方向で仮想楕円体を作成し、長軸方向両端では、この仮想楕円の外側にバルブの可視光透過赤外線反射膜が形成されている面が存在している形状である。
【００３１】
また、バルブ１の少なくとも左右の球状部１ａ，１ｂを含む回転楕円体部１ｃのほぼ全外面には可視光を透過して赤外線を反射する可視光透過赤外線反射膜１０が形成されている。この赤外線反射膜１０は、例えばＴｉＯ2 より成る高屈折率の薄膜Ｈと、例えばＳｉＯ2 より成る低屈折率の薄膜Ｌとを例えば１２層の多層に積層してなり、フィラメント５から放射された光のうち、可視光を透過させて外部へ放射させる一方、赤外線を反射させてフィラメント５へ帰還し、これを加熱させて効率を向上させるものである。
【００３２】
したがって、図１の光線ｄのように、フィラメント５の左端部から放射された光のうち、赤外線が球状部１ａ，１ｂ内にそれぞれ入射されると、赤外線反射膜１０により反射される反射角度が反対方向へずれるように反射される。このために、球状部１ａ，１ｂ内に入射した赤外線は、ここで反射された後、光線ｄｂに示すように、回転楕円体部１ｃ内のフィラメント５に帰還されて赤外線が吸収され、その吸収量が次第に増大して効率が向上する。
【００３３】
ところで、赤外線反射膜１０で反射されてフィラメント５に帰還された赤外線のうち、フィラメント５に吸収される量は赤外線吸収率εで左右され、フィラメント５への入射光のほぼ半分以上が吸収され、残りが反射される。
【００３４】
したがって、フィラメント５に帰還しない赤外線が減少してフィラメント５にほとんど帰還するので、その分、効率向上する。また、赤外線は赤外線反射膜１０のどの部分に入射してもフィラメント５に帰還されるので、赤外線反射膜１０とフィラメント５との間で複数回反射された赤外線でも、ほとんどフィラメント５に帰還されて、フィラメント５に吸収されることになるので、その分、効率向上する。
【００３５】
その結果、フィラメント５の長さが短くても、赤外線の吸収率の減少とはならず、フィラメント５を短かくすることができ、このフィラメント５を内蔵するバルブ１の小型化を図ることができ、かつ短寿命を防止することができる。
【００３６】
このために、このハロゲン電球１１を例えば椀状のダイクロイックミラー等に装着した場合には、フィラメント５を短かくすることができた分、このハロゲン電球１１を点光源として扱うことができるので、器具との組合せ効率も向上させることができる。
【００３７】
図３は、第１実施例のハロゲン電球１１のランプ特性と、従来例１及び２のハロゲン電球のランプ特性とを比較して示し、クリアランプと比較して本発明のハロゲン電球１１の方が従来例のハロゲン電球１２１よりも高効率であった。すなわち、従来例１のハロゲン電球１２１は、回転楕円体形状のバルブ１２２の長径が１１．４ｍｍ（長軸長が２２．８ｍｍ）、短径が７．０ｍｍ（短軸長が１４．０ｍｍ）、フィラメント１２３の長さが１８ｍｍであり、透明のバルブの外面に赤外線反射膜を形成していないクリアランプに対して効率向上率は、２３．１％である。また、従来例２は、従来例１のフィラメント１２３の長さのみを１１ｍｍに短かくしたハロゲン電球を示しており、効率向上率は１７．６％である。
【００３８】
これに対し、第１実施例のハロゲン電球１１は、図１で示すバルブ１の回転楕円体部１ｃの中央部の長径が従来例１と同様に１１．４ｍｍ、短径が７．０ｍｍであり、両球状部１ａ，１ｂの長径が８．０ｍｍ、短径が６．６ｍｍ、フィラメント長さが１１ｍｍであり、効率向上率は２４．４％である。
【００３９】
したがって、図３から明らかなように、第１実施例のものは、フィラメントの長さが等しい従来例２に対しては効率向上が約６．８％程度高く、また、従来例１に対しては効率向上率が若干高いに過ぎないが、フィラメントの長さが約７ｍｍ程度短かいので、バルブの小型化を図ることができる。つまり、第１実施例では効率を低下させずに、小型化を図ることができるのである。
【００４０】
なお、第１実施例では本発明を両口型のハロゲン電球１１に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図５（Ａ）に示す通り片口金のハロゲン電球に適用することもできる。このハロゲン電球では、要部拡大図である図５（Ｂ）によると、二重コイルで形成されたフィラメント５とリード線６ａ，６ｂとの接続構造としては、フィラメント５の両端に形成された単コイル（一重コイル）からなるレグ５ａ，５ｂをリード線６ａ，６ｂでかしめて継止するものである。このとき、２焦点８ａ，８ｂは、レグ５ａ，５ｂ上に配置されることになるので、この部分が一層加熱されることとなる。したがって、フィラメント５端部と中心部との間に生じている温度差を緩和することができ、熱的歪によるフィラメント５の内部応力の発生を抑制でき、さらに短寿命化や点灯中のフィラメント５変形を防止することができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施例を示すハロゲン電球を図４、図６ないし図８に基づいて説明する。なお、その構成が第１実施例と同様の場合には、その説明を省略する。図６において第１実施例の相違点は、バルブ１の形状であり、この形状について説明すると、このバルブ１は、２焦点８ａ，８ｂを有する仮想楕円体を長軸まわりに回転して得られる仮想回転楕円体９の焦点間中心の短軸方向の可視光透過赤外線反射膜１０が形成される面の形状が、この仮想回転楕円体９とほぼ同一形状である回転楕円体部１ｃ、仮想回転楕円体９の長軸方向両端での短軸方向の可視光透過赤外線反射膜１０が形成される面の形状が、上記仮想回転楕円体９の外側に存在する形状である膨出部である中空半球状部１ａ，１ｂとからなる。バルブ１は、その長軸方向両端を外方に凸の半球状に一体に連成して、上部の球状部１ａと下部の球状部１ｂとを形成し、これら球状部１ａ，１ｂを回転楕円体部１ｃに一体に連成している。なお、ここで半球状とは中空球体の１／２のみを示すものではなく、それ以下の球体の一部も含む。
【００４２】
したがって、バルブ１の長軸方向両端へ行くに従って、従来よりも短軸方向の長さが長くなっているので、これら球状部１ａ，１ｂの外周面に接する接線のなす角度がバルブ２の長軸方向両端のものよりも急になっている。なお、バルブ１は回転楕円体に形成され、その２焦点８ａ，８ｂ間には、フィラメント５が配設されている。そして、フィラメント５の長さＣｌは、２焦点８ａ，８ｂ間の距離ｌよりも若干短かく形成され、Ｃｌ／ｌ＝０．４〜１．０に設定されている。これは、Ｃｌ／ｌが１を超えると短寿命となりること、また、図４に示す実験データＢの通り、Ｃｌ／ｌが０．４未満になるとフィラメント５の吸収率（帰還率）が減少することを防止するためである。
【００４３】
図７（Ａ）は、本発明の第２実施例の変形例を示し、ＪＤ１１０Ｖ８５Ｗのハロゲン電球２１の要部正面図であり、このハロゲン電球２１は回転楕円体の透明ガラス製バルブ１の長軸方向の一端部、例えばトップ部側一端部を外方に凸の半球状に一体に連成して球状部１ａを形成した点に特徴がある。よって、バルブ１の一端部を球状部１ａに形成しているので、この球状部１ｂで反射される赤外線がフィラメント５に帰還できる分だけ、効率向上を図ることができる。
【００４４】
また、図７（Ｂ）も、第２実施例の変形例を示すハロゲン電球３１の要部正面図であり、このハロゲン電球３１は、回転楕円体の透明ガラス製バルブ１の長軸方向の一端部、例えばトップ部側の一端部を外方に凸の球状部１ａに形成する一方，他端部の封止部１ｂ側一端部を円筒状に形成した点に特徴がある。このハロゲン電球３１によっても、回転楕円体のバルブ１の一端部を球状部１ａに形成しているので、この球状部１ａで反射される赤外線をフィラメントに帰還できる分だけ、効率向上を図ることができる。
【００４５】
図８は、これら第２実施例及び変形例のハロゲン電球のランプ特性を上記従来例１とその透明バルブ２の外面に赤外線反射膜４を形成しなかった場合のクリア従来品とで比較して示し、単位Ｗ当りの光束（１ｍ／Ｗ）については、本発明の第２実施例の方が従来例１、クリア従来品よりも優れ、高効率であった。なお、クリア従来品は、バルブを透明ガラスにより直径が１１ｍｍの円筒状に形成した場合のランプ特性を示している。一方、従来例および本発明の第２実施例のハロゲン電球では、フィラメント５の長さを１０ｍｍ、同コイル径が１．６ｍｍ、長径が１８ｍｍであり、球状部１ａの半径が５．５ｍｍ、封止部１ｂの幅が１０．５ｍｍにそれぞれ形成された場合のランプ特性を示している。
【００４６】
次に、本発明の第３実施例である反射鏡付ハロゲン電球について、図９を参照して説明する。この反射鏡付ハロゲン電球は、主にハロゲン電球１１と、このハロゲン電球１１から放射される赤外線を透過し、可視光を反射する光干渉膜が形成された反射鏡１２と、この両者を接着剤１３を介在して保持するセラミックで成形された口金部１４とから構成されている。また、反射鏡１２の前面には、ハロゲン電球１１の不慮の破裂による対策としてカバーガラス１５が設けられている。
【００４７】
したがって、赤外線反射膜１０によりハロゲン電球から放射された赤外線は、漏れなくフィラメント５方向に反射され、可視光は透過して反射鏡１２で反射される。バルブ１内の赤外線帰還率を効率を向上させた分、フィラメント５の長さを短かくできたので、効率を低下させずにバルブ１の小型化を図ることができ、反射鏡１２との組合せ効率を高めることができる。
【００４８】
次に、本発明の第４実施例である照明装置について、図１０を参照して説明する。この照明装置は、反射鏡１９及びソケット１６等を具備した照明器具本体１７とハロゲン電球１１を有する。このハロゲン電球１１は、端部から導出されたリードピン１８，１８がソケット１６に差し込まれて支持固定されている。
【００４９】
したがって、赤外線反射膜１０により、ハロゲン電球１１から放射された赤外線は、漏れなくフィラメント５方向に反射され、可視光は透過して照明器具本体１７で反射される。効率が高まる分だけフィラメント５の長さを短かくして点光源に近付けることができ、照明器具本体１７との器具組合せ効率を向上させることができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１ないし３の発明の効果は、バルブのフィラメントを内蔵する部分を仮想回転楕円体とほぼ同一形状である回転楕円体部を有するとともに、その長軸方向の少なくとも一端部へ行くに従って長軸長と短軸長との比を次第に小さくして膨出部を形成している、および、フィラメントからの赤外線が入射する入射角が仮想回転楕円体よりも小さくなるような形状からなる膨出部を形成しているので、長軸方向の端部で反射されてフィラメントに帰還される赤外線の量が増大し、また赤外線反射膜とフィラメントとの間で複数回反射してフィラメントに吸収される赤外線射の量が増大するので、効率を高めることができる。
【００５１】
請求項４の発明の効果は、フィラメントは一対のフィラメントレグを有し、上記２焦点にこのレグ部分がそれぞれ配置されているので、この部分が一層加熱されることとなり、フィラメント端部と中心部との間に生じている温度差を緩和することができ、熱的歪によるフィラメントの内部応力の発生を抑制でき、さらに短寿命化や点灯中のフィラメント変形を防止することができる。
【００５２】
請求項５の発明の効果は、複数の曲率を有する曲面の組合せにより形成された膨出部によって、長軸方向の端部で反射されてフィラメントに帰還される赤外線の量が増大しまた、赤外線反射膜とフィラメントとの間で複数回反射してフィラメントに吸収される赤外線射の量が増大するので、効率を高めることができる。請求項６の発明の効果は、前記フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．６〜１．０であり、短寿命と吸収率ε（帰還率）の減少を防止できる。
【００５３】
請求項７の発明の効果は、膨出部は球面の一部であり、前記フィラメントの長さをＣｌ、２焦点間の距離をｌとした場合、Ｃｌ／ｌ＝０．４〜１．０としたものであり、短寿命と吸収率ε（帰還率）の減少を防止できる。
【００５５】
請求項８の発明の効果は、赤外線反射膜により、ハロゲン電球から放射された赤外線は、漏れなくフィラメント方向に反射され、可視光は透過して反射鏡で反射される。バルブ内の赤外線帰還率を効率を向上させた分、フィラメントの長さを短かくできたので、効率を低下させずにバルブの小型化を図ることができ、器具との組合せ効率を高めることができる。
【００５６】
請求項９の発明の効果は、赤外線反射膜により、ハロゲン電球から放射された赤外線は、漏れなくフィラメント方向に反射され、可視光は透過して照明器具本体で反射される。効率が高まる分だけフィラメントの長さを短かくして点光源に近付けることができ、照明器具の器具組合せ効率も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すハロゲン電球の要部正面図。
【図２】本発明の第１実施例を示すハロゲン電球の正面図。
【図３】本発明の第１実施例と従来例のハロゲン電球のランプ特性の比較図。
【図４】本発明の第１実施例、第２実施例であるハロゲン電球の実験データを示し、赤外線吸収率を示す図。
【図５】（Ａ）は本発明の第１実施例の変形例を示すハロゲン電球の正面図。（Ｂ）は要部拡大図。
【図６】本発明の第２実施例を示すハロゲン電球の正面図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）とも本発明の第２実施例の変形例を示すハロゲン電球の要部正面図。
【図８】本発明の第２実施例と従来例のハロゲン電球のランプ特性の比較図。
【図９】本発明の第３実施例を示す反射鏡付ハロゲン電球の一部断面された側面図。
【図１０】本発明の第４実施例を示す照明装置の一部断面された側面図。
【図１１】従来例を示すハロゲン電球の正面図。
【図１２】従来例の作用を説明するための要部概略図。
【図１３】従来例を示すハロゲン電球の縦断面図。
【符号の説明】
１…バルブ、１ａ，１ｂ…膨出部（球状部）、１ｃ…回転楕円体部、
２ａ，２ｂ…封止部、５…フィラメント、８ａ，８ｂ…焦点、
９…仮想回転楕円体、１０…可視光透過赤外線反射膜、
１１…ハロゲン電球。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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