(57)【要約】【課題】表面がフロスト加工された放射透過性のバルブ上に、膜厚を凹凸に変化させ、その膜厚を調整し形成させることにより、製造条件や膜材料を変えずに、容易に発光色をコントロールする。【解決手段】石英ガラス製のバルブ１２の表面にフロスト加工を施して形成されたフロスト１９の深さを４μｍ超程度とする。フロスト１９上に１層目としてＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜２１を、ディピング方式で塗布後に焼成して形成し、２層目にＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜２２を、ディピング方式で塗布後に焼成して形成する。３層目以降交互に低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層形成する。【選択図】図３
2006100198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成され、前記バルブ表面に、所定の深さのフロスト加工によりフロストを形成し、該フロスト上にＳｉＯ２を含む低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成したハロゲン電球ヒータにおいて、
前記フロストの深さを、４μｍ以上または２μｍ〜４μｍとしたことを特徴とする電球形ヒータ。
【請求項２】
放射透過性のバルブと該バルブの内部に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成され、前記バルブ表面にＳｉＯ２を含む低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成したハロゲン電球ヒータにおいて、
交互に複数積層される前記低屈折率膜と前記高屈折率膜の膜圧を凹凸に変化させ、その全体の膜厚の最大値をＤmax、最小値をＤminとしたとき、０．０５＜Ｄmin／Ｄmax＜１を満たすことを特徴とする電球形ヒータ。
【請求項３】
放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の白熱フィラメントとで構成されている電球形ヒータの製造方法において、
前記放射透過性バルブ表面に、所定の深さのフロスト加工を施す工程と、
前記放射透過性バルブ表面にＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜液をコーティング後に焼成して１層目の低屈折率膜を形成する工程と、
前記１層目上に、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜液をコーティング後に焼成して２層目の高屈折率膜膜を形成する工程と、
３層目以降、前記低屈折率膜と高屈折率膜を交互に複数層繰り返して形成する工程とからなることを特徴とする電球形ヒータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射透過性バルブ外面に光学フィルター膜を備えるハロゲン電球を用いた電球形ヒータ並びに電球形ヒータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射透過性バルブ内部にタングステンフィラメントを収納したランプのバルブ外面に、複数の高屈折率膜および低屈折率膜を形成させたハロゲン電球ヒータは、可視光の波長域をカットし赤外線の波長域を選択的に透過させる、防眩効果を有する赤外線光源として用いられている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平３−２２６９５９号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献１の技術は、通常、製造条件・膜材料を一定にし、同仕様のハロゲン電球ヒータに膜形成を行なった場合、発光色はほぼ同等なものになる。しかし、この種ヒータは用途により発光色を変更したいとの要望に簡単に答えることができなった。
【０００４】
この発明の目的は、膜厚を凹凸に変化させ、その膜厚を調整し形成させることにより、製造条件や膜材料を変えずに、容易に発光色をコントロールする電球形ヒータ並びに電球形ヒータの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、この発明の電球形ヒータは、放射透過性のバルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成され、前記バルブ表面に、所定の深さのフロスト加工によりフロストを形成し、該フロスト上にＳｉＯ２を含む低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成したものにあって、前記フロストの深さを、４μｍ以上または２μｍ〜４μｍとしたことを特徴とする。
【０００６】
また、放射透過性のバルブと該バルブの内部に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成され、前記バルブ表面にＳｉＯ２を含む低屈折率膜と金属酸化物を含む高屈折率膜を交互に複数層形成したものにあって、交互に複数積層される前記低屈折率膜と前記高屈折率膜の膜圧を凹凸に変化させ、その全体の膜厚の最大値をＤmax、最小値をＤminとしたとき、０．０５＜Ｄmin／Ｄmax＜１を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、外面に低屈折率膜や高屈折率膜を複数層コーティングする際のチップ部周辺でのコーティング膜剥がれや光漏れを解消または低減できるとともに、点灯時の点灯色が黄色〜オレンジ色となることにより、演色性の非常に優れた電球形ヒータを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１、図２は、この発明の第１の実施形態について説明するためのもので、図１はハロゲンランプの全体構成を示す構成図、図２は図１の要部の拡大図、図３は図２のさらに要部の拡大図である。
【００１０】
図１、図２において、１１はハロゲンランプであり、例えば食品保温用等のヒータとして多用される管型であり、放射透過性を有する石英ガラス製等のバルブ１２を有する。バルブ１２は、その内部に熱源の一例であるタングステンフィラメント１３を同心状に収容している。このフィラメント１３はバルブ１２内にて軸方向に複数配設されたアンカー１４…によりバルブ１２に対する同心状が保持される。また、バルブ１２内には、アルゴン等の不活性ガスとともに、所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向両端部を直径方向に圧潰するピンチシールにより矩形扁平状の一対の封止端部１５１，１５２を形成し、これら封止端部１５１，１５２内には矩形箔状のモリブデン箔１６１，１６２をそれぞれ埋設している。
【００１１】
各モリブデン箔１６１，１６２は、その内端部に、一対のインナーリード線１７１，１７２を介してフィラメント１３の軸方向両端を接続する一方、各外端部には、一対のアウターリード線１８１，１８２とをそれぞれ接続している。各アウターリード線１８１，１８２は、各封止端部１５１，１５２から気密に外部へ延出している。
【００１２】
バルブ１２の外表面には、例えばサンドブラスター（微粒の砂）を利用して微細な凹凸をつけるフロスト加工により４μｍを越える程度のフロスト１９が施される。
【００１３】
図２のIIIに示す囲み部分をさらに拡大した図３に示すように、フロスト１９上には、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜２１を、この低屈折率膜２１上に金属酸化物である例えばＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜２２が形成される。以降、低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層形成にする。
【００１４】
この実施形態では、バルブ１２表面に深さを４μｍ越えるフロスト１９を形成するとともに、フロスト１９上に低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層形成することにより光干渉膜効果で眩しさを防止することができる。この場合、色度分布図のｘ座標で０．５７０±０．０１５、ｙ座標で０．４００±０．０１の範囲を持つ演色性の優れた黄色（ローソク色に近似）の発光色を得ることができる。
【００１５】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。この実施形態は、例えばサンドブラスターを利用したフロスト加工により２μｍ〜４μｍのフロスト１９が形成される。このフロスト上に上記実施形態と同様に、低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層形成したものである。
【００１６】
この実施形態では、バルブ１２表面にフロスト１９の深さを２μｍ〜４μｍに形成することによって、フロスト１９上に低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層形成することにより光干渉膜効果で眩しさを防止することができる。この場合、色度分布図のｘ座標で０．５９５±０．０１５、ｙ座標で０．３８５±０．０１の範囲を持つ演色性の優れたオレンジ色〜黄色の発光色を得ることができる。
【００１７】
ここで、図３を参照しながらバルブ１２に形成されたフロスト１９上に低屈折率膜と高屈折率膜を交互に複数層形成する、この発明の電球形ヒータの製造方法の一実施形態について説明する。
【００１８】
先ず、サンドブラスターを用いてバルブ１２の表面にフロスト１９の深さが４μｍ（または２μｍ〜４μｍ）を越える程度の加工を施す。
【００１９】
フロスト１９の表面に１層目としてディピング方式でＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜液をコーティングし、その後焼成して低屈折率膜２１を形成する。
【００２０】
次に、２層目としてＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜液を低屈折率膜２１上にコーティングし、その後焼成して高屈折率膜２２を形成する。
【００２１】
３層目以降は同様に低屈折率膜２１と高屈折率膜２２とを交互にコーティング、焼成を繰り返して複数層形成する。
【００２２】
以上の工程を経ることによって、深さが４μｍを越える程度（または２μｍ〜４μｍ）のフロスト１９上に、低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層形成することができる。
【００２３】
再び図３を参照し、この発明の第３の実施形態について説明する。この実施形態は、フロスト１９上に交互に複数層に形成された低屈折率膜２１と高屈折率膜２２の最小の膜厚Ｄminと最大の膜厚Ｄmaxとし、Ｄmin／Ｄmaxを所望の値に調整するものである。Ｄmin／Ｄmaxは、０．０５以下になると、Ｄmaxに位置する低屈折率膜２１と高屈折率膜２２の膜厚が大きくなり、それぞれの膨張率の差が原因と思われる低屈折率膜２１の膜中に隙間ができ、膜剥がれの発生原因となる。
【００２４】
このため、膜厚は０．０５＜Ｄmin／Ｄmax＜１の範囲とする。この範囲内でＤmin／Ｄmaxを調整すると、演色性の非常に優れた発光色のコントロールを図ることができる。以下このことについて図４、図５を参照して説明する。
【００２５】
図４は、バルブ１２の外表面にフロスト１９を施し、低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層とし、図３に示すように凹凸に膜厚を変化させ形成させた。このときフロスト１９の深さを変えることにより、Ｄmin／Ｄmaxが異なるＡ，Ｂ，Ｃ３種類のランプとフロストなしで低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に複数層製作したものを比較した。
【００２６】
これによれば、フロスト無しでは発光色が赤であるのに対して、フロストありの場合、Ｄmin／Ｄmaxの変化に伴い発光色も、黄色〜オレンジ色間を任意の色にコントロール可能となる。
【００２７】
このことは、上記フロストの深さの異なる３種類のＡ，Ｂ，Ｃランプとフロスト無しのランプの色度分布を示す図５からも明らかなように、フロスト無しのランプは色度分布のｘ座標が０．６４３、ｙ座標が０．３５１の赤色の発光色を示し、ランプＡ〜Ｃは色度分布図のｘｙ座標の黄色の領域からオレンジ色の領域にあることがわかる。
【００２８】
この結果からも分かるとおり、膜厚を変化させてＤmin／Ｄmaxを調整することにより、発光色を黄色の領域からオレンジ色の領域に渡ってコントロールすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の第１の実施形態について説明するための構成図。
【図２】図１の要部を拡大して示した部分拡大図。
【図３】図２のIIIに示す部分をさらに拡大して示した部分拡大図。
【図４】この発明の第３の実施形態による発光色の変化について説明するための説明図。
【図５】この発明の第３の実施形態による色度分布について説明するための説明図。
【符号の説明】
【００３０】
１１  ハロゲンランプ
１２  バルブ
１３  フィラメント
１４  アンカー
１５１，１５２  封止端部
１６１，１６２  モリブデン箔
１７１，１７２  インナーリード線
１８１，１８２  アウターリード線
１９  フロスト
２１  低屈折率膜
２２  高屈折率膜
【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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