(57)【要約】    【課題】  ３重コイルフィラメントの素線同士が接触して短絡したり接近してホットスポットが生じたりすることが非常に少なく、耐振性があり、また特性のばらつきが少ないハロゲン電球およびこれを用いた照明装置を提供する。    【解決手段】  ハロゲン電球は、透光性気密容器１と、基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線３ａと、タングステンの素線をピッチｐ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをピッチｐ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをピッチｐ３で巻回して３次コイルを形成し、かつピッチｐ１、ｐ２およびｐ３が数式ｐ１≧ｐ２≧ｐ３を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメント６と、気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスとを具備している。【選択図】    図２
2006080096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線をピッチｐ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをピッチｐ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをピッチｐ３で巻回して３次コイルを形成し、かつピッチｐ１、ｐ２およびｐ３が下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
ｐ１≧ｐ２≧ｐ３
【請求項２】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線をパーセントピッチ％ｐ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントピッチ％ｐ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントピッチ％ｐ３で巻回して３次コイルを形成し、かつピッチ％ｐ１、％ｐ２および％ｐ３が数式１を満足し、かつ展開長ＥＬに対する３次コイルの長さＣＬの比ＣＬ／ＥＬが数式２を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
具備していることを特徴とするハロゲン電球。
[数式１]
１３０≦％ｐ１≦４００
１３０≦％ｐ２≦３００
１３０≦％ｐ３≦３００
［数式２］
１／１００≦ＣＬ／ＥＬ≦１／５５
【請求項３】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
１００≦％Ｍ１≦７００
１００≦％Ｍ２≦３００
１００≦％Ｍ３≦７００
【請求項４】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
％Ｍ１≧％Ｍ３≧％Ｍ２
【請求項５】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
１００≦％Ｍ１≦６００
１００≦％Ｍ２≦２００
１００≦％Ｍ３≦２００
【請求項６】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して３〜４ターンの３次コイルを形成しているとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
３重コイルフィラメントの３次コイルの中間のターンを吊持する１個のアンカー線と；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
【請求項７】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して３次コイルを形成しているとともに、両端から引き出された素線を介して一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
【請求項８】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して３次コイルを形成しているとともに、両端から引き出された１次コイルを介して一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
【請求項９】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線をピッチｐ１およびパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをピッチｐ２およびパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをピッチｐ３およびパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３〜４ターンの３次コイルを形成し、かつピッチｐ１、ｐ２およびｐ３とパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３とがそれぞれ下式を満足するとともに、両端から引き出された素線または１次コイルを介して一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
３重コイルフィラメントの３次コイルの中間のターンを吊持する１個のアンカー線と；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
ｐ１≧ｐ２≧ｐ３
１００≦％Ｍ１≦７００
１００≦％Ｍ２≦３００
１００≦％Ｍ３≦７００
【請求項１０】
透光性気密容器と；
基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；
タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して１．５〜４ターンの３次コイルを形成しているとともに、一対の内部導入線間に両端間に張力が作用した状態で継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；
を具備していることを特徴とするハロゲン電球。
【請求項１１】
３重コイルフィラメントは、少なくとも発光部が二次再結晶化しているとともに、引っ張り試験による伸び率が６００％以上であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一記載のハロゲン電球。
【請求項１２】
透光性気密容器の一端において光軸が３重コイルフィラメントの軸と一致し、かつ３重コイルフィラメントの発光中心に焦点が位置して配設された反射鏡を具備し；
３重コイルフィラメントは、その外径が反射鏡の開口径に対して１／３０〜１／１０である；
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一記載のハロゲン電球。
【請求項１３】
照明装置本体と；
照明装置本体に支持された請求項１ないし１２のいずれか一記載のハロゲン電球と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメントを改良したハロゲン電球およびこれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球は、熱放射による発光を利用するもので、小形、高輝度の特徴があり、構造が簡単で、特別な点灯装置も不要であるが、一般の白熱電球は、点灯中に高温のフィラメントからタングステンの分子が蒸発して光が吸収されるので、次第に光束および発光効率が低下する。
【０００３】
これに対して、ハロゲン電球は、ハロゲンサイクルを利用して白熱電球の上記問題点を改善するもので、働程が優れ、長寿命で、大きな容量でも小形化できる利点がある。このため、写真撮影用、映写用、空港標識灯用、自動車前照灯用、照明器具用などの光源として幅広く応用されている。また、照明器具用としては、特にダウンライトやスポットライトなどに多用されている。
【０００４】
ところで、ハロゲン電球は、フィラメントに２重コイルフィラメントを用いているのが一般的であるが、フィラメントが小形であるほどこれを光源とする各種の照明装置における器具効率が高くなり、器具効率が向上する分省エネルギーを図ることができる。しかし、商用交流電源電圧を直接印加して点灯するように構成した定格電圧１００〜２４０Ｖのハロゲン電球の場合、その定格電圧の関係でフィラメントの長さを光学的要求値まで短縮しようとすると、ホットスポット発生による短寿命や耐振性、耐衝撃性の低下、またフィラメントの変形による短寿命などの問題が生じる。そのため、ランプ効率および器具効率がともに低くなる傾向にあり、また所望のシャープな配光特性を得ることが困難になる。
【０００５】
そこで、上記の観点からハロゲン電球のフィラメントを３重コイルにして、小形化するための構造が開示されている。この従来技術においては、フィラメントのレグ部が２重コイルになる関係で高温になるため、フィラメントを支持する内部導入線が溶融すること、および内部導入線が継線された部分と３重コイルとの間にアーク放電が発生しやすいことのために、内部導入線に高融点金属材料を用いるとともに、０．９２気圧以上の圧力の不活性ガスを封入することが知られている（特許文献１参照。）。
また、本発明者が先になした発明ではあるが、コイル部のコイル長を７ｍｍ以下に成形した３重コイルフィラメントをほぼ回転楕円部を備えた透光性気密容器内に配設した電球が知られている（特許文献２参照。）。この電球は、コイル長が短くなるので、回転楕円部の表面に形成された赤外線反射膜による赤外線の帰還率が向上するので、その分発光効率が向上する。
【０００６】
一方、白熱電球用の３重コイルフィラメントについても知られている（特許文献３参照。）。この３重コイルフィラメントは、マンドレル比が１未満（すなわち、パーセントマンドレル１００％未満）であることが特徴的構成である。また、この３重フィラメントは、一般照明用の白熱電球に封装されるものである（特許文献３参照。）。
【特許文献１】実開昭５８−６３６９号公報
【特許文献２】特開平１１−３６８７号公報に
【特許文献３】米国特許第４，３１６，１１６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、その先見性を評価されるべきであるが、解決されねばならない課題が残っていたため、結局実用されるまでに至らなかった。すなわち、ハロゲン電球に３重コイルのフィラメントを導入しようとすると、現在実用されている２重コイルフィラメントに較べて、フィラメントの素線同士が接触して短絡したり接近したりしてホットスポットが生じやすく、また所要の耐振性、耐衝撃性を具備させるのが困難であり、しかも特性のばらつきが生じやすいという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２は、省エネルギー性の向上においては有意義であるが、ホットスポット、耐振性、耐衝撃性および点灯中のフィラメントの変形による短寿命の点では未解決であり、したがって実用には至っていなかった。
【０００９】
さらに、特許文献３は、次に述べる３つの点で問題がある。第１の問題点は、％マンドレルが小さすぎることである。すなわち、％マンドレルが１００％未満であると、マンドレル（心金）が細すぎてコイリング中にマンドレルがぐにゃぐにゃに変形してしまい、所望の３重コイルフィラメントを工業的に量産するのが極めて困難になる。
【００１０】
第２の問題点は、％マンドレルが１００％未満になると、コイルのターン間の距離が接近しすぎてホットスポットが生じやすくなる。
【００１１】
第３の問題点は、特許文献３がたとえ一般照明用の白熱電球において上記した２つの問題点を克服できたとしても、ハロゲン電球においては問題を生じ得るということである。すなわち、ハロゲン電球は、ハロゲンサイクルを行わせるために、フィラメントの発光部の温度が２６００〜３００Ｋに設定する必要がある。これに対して、一般照明用の白熱電球のそれは、２５００〜２６００Ｋである。このため、ハロゲン電球においては、上記の第２の問題点が一層厳しくなる。
【００１２】
本発明は、３重コイルフィラメントの素線同士が接触して短絡したり接近してホットスポットが生じたりすることが非常に少なく、耐振性があり、また特性のばらつきが少ないハロゲン電球およびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、３重コイルフィラメントの素線同士が接触して短絡したり接近してホットスポットが生じたりすることが非常に少なく、耐振性、耐衝撃性があり、また特性のばらつきが少なくて、点灯中の３重コイルフィラメントの変形による短寿命を防止したハロゲン電球およびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。
【００１４】
さらに、本発明は、３重コイルフィラメントを備えていて、省電力を図り、反射鏡と組み合わせたときに周縁がシャープな光スポットを得て、しかも実用的なハロゲン電球およびこれを用いた照明装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線をピッチｐ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをピッチｐ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをピッチｐ３で巻回して３次コイルを形成し、かつピッチｐ１、ｐ２およびｐ３が下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
ｐ１≧ｐ２≧ｐ３
【００１６】
第１の発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１７】
＜透光性気密容器について＞
透光性密容器は、石英、硬質ガラスなどの透光性にして耐火性の材料から形成する。なお、２重コイルフィラメントの周囲に位置して２重コイルフィラメントを包囲している部分である透光性気密容器の主要部が円筒状や回転楕円球状をなしていることを許容する。この主要部は、２重コイルフィラメントの放射のうち主として照明に寄与する放射が透過する。また、透光性気密容器には、その主要部以外の部分として、たとえば主要部の先端や側面に配設することが許容されるチップオフ部、主要部の基端側に連接される封止部などがあることを許容する。
【００１８】
封止部は、これを透光性気密容器の一端または両端に配設することができる。また、封止部は、その封止の方式によってその構成が異なる。たとえば、石英ガラスで透光性気密容器を形成する場合は、モリブデン箔などの封着金属箔を用いるピンチシールを採用するのが一般的である。硬質ガラス製の透光性気密容器の場合は、封着金属箔を用いないフレアシール、ビードシールなどを採用することができる。
【００１９】
＜内部導入線について＞
内部導入線は、透光性気密容器内の所定の位置に３重コイルフィラメントを支持するとともに、外部から電流を導入するために作用する。そして、基端が透光性気密容器に埋設され、先端が３重コイルフィラメントを継線するのに適した所望の形状に成形され、かつ互いに離間し、対向して配設されている。
【００２０】
さらに、透光性気密容器に埋設されている内部導入線の基端は、その埋設位置が特に限定されるものではないが、一般的には封止部である。石英ガラスからなる透光性気密容器においては、封着金属箔に内部導入線の基端と外部導入線の先端とが溶接される。硬質ガラスからなる透光性気密容器においては、Ｎｉなどの熱膨張率が接近している金属からなる内部導入線を直接封着して埋設することができる。
【００２１】
さらにまた、透光性気密容器が両端封止形である場合、一方の内部導入線は、一方の封止部に埋設され、他方の内部導入線は他方の封止部に埋設され、透光性気密容器の中心軸に沿って向かい合って延在しているように構成するのがよい。これに対して、透光性気密容器が一端封止形の場合、一対の内部導入線は、平行に離間して単一の封止部に埋設されるように構成するのがよい。そして、一方の内部導入線を他方の内部導入線に対して相対的に長くして、かつ先端を折り返すことにより、一対の内部導入線の先端を離間対向させて、それらの間に後述する３重コイルフィラメントを継線することができる。
【００２２】
＜３重コイルフィラメントについて＞
３重コイルフィラメントは、タングステンの素線をピッチｐ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをピッチｐ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをピッチｐ３で巻回して３次コイルを形成し、かつピッチｐ１、ｐ２およびｐ３が数式ｐ１≧ｐ２≧ｐ３を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線されている。
上記において、タングステンの素線を、好ましくは直径０．０３６〜０．１００ｍｍにするがよい。
また、1次コイルを形成するには、まず素線を１次コイル用のマンドレルに巻回する。次に、１次コイルを２次コイル用のマンドレルに巻回して２次コイルを形成する。さらに、２次コイルを３次コイル用のマンドレルに巻回して３次コイルを形成する。なお、各マンドレルは、コイル成形後酸処理により除去される。タングステンの素線の直径が上記の範囲内であれば、電圧１００〜２４０Ｖに対して定格消費電力４０〜１００Ｗ程度の範囲で、従来の同等品と同一の定格寿命３０００時間、全光束７００〜１３００ｌｍ、色温度２６００〜３３００Ｋの性能を有するハロゲン電球を得ることができる。なお、タングステンの素線の直径０．０３６ｍｍは、４．０ＭＧに相当し、０．１００ｍｍは３０．０ＭＧに相当する。「ＭＧ」とは、素線２００ｍｍ当りの重量（ｍｇ）をいう。
【００２３】
さらに、３重コイルフィラメントは、一対の内部導入線の先端間に支持されて透光性気密容器のほぼ中心軸に沿って配置される。したがって、３重コイルフィラメントへの給電は、一対の内部導入線を介して行われる。３重コイルフィラメントを内部導入線間に継線するには、３重コイルフィラメントの両端から２次コイル、１次コイルまたは素線を引き出して内部導入線の先端に接続することができる。また、要すれば、３次コイルをそのまま内部導入線に接続することも許容される。しかし、ハロゲン電球の特性すなわち消費電力、全光束の安定のために優れているのは、素線、１次コイル、２次コイル、３次コイルの順である。なお、３次コイルをレグ部にして直接内部導入線に継線する場合、レグ部も発光するので、３重コイルフィラメントの主部との温度差がなくなり、アーク放電が発生しにくくなる。このような構成においては、レグ部における３次コイルのターンのピッチを１３０〜３００％、より好ましくは１５０〜２５０％に設定するのがよい。
【００２４】
なお、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルの内径すなわちマンドレル径およびコイルのターン数などの諸係数については、ハロゲン電球の定格電圧、定格消費電力、全光束および色温度などに応じて、設計において適宜設定されるべきものである。しかし、コイルの内径に対するコイルを形成する線材の直径の比をパーセントマンドレル（単位：％）というが、３重コイルにおいては、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルのパーセントマンドレルが下式を満足するように設定することにより、各コイルのピッチを前述のように構成することと合わせて素線の短絡防止やホットスポットの回避に甚だ効果的である。
【００２５】
１００≦％Ｍ１≦７００
１００≦％Ｍ２≦３００
１００≦％Ｍ３≦７００
また、耐振性および耐衝撃性の向上のためには、下式を満足するように構成することができる。なお、下式の範囲内においても素線の短絡防止やホットスポットの回避に相応の効果がある。
【００２６】
１００≦％Ｍ１≦６００
１００≦％Ｍ２≦２００
１００≦％Ｍ３≦２００
さらに、３重コイルフィラメント６の１次コイル、２次コイルおよび３次コイルのそれぞれのターン数を上記の順で低減して設定することにより、実際的な３重コイルフィラメントを得ることができる。
【００２７】
さらにまた、全てのターンを同一方向に巻回した場合、３次コイルが伸びる方向に応力が発生する。３重コイルフィラメントにおいては、この応力を除去することが困難で、点灯時にこの応力によりフィラメントのコイルが変形して、ターン間で接触が発生して早期断線に至りやすい。そこで、本発明の実施に際しては、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルのいずれか一部または全部について、その一箇所または２箇所程度に逆巻き部分を介在させることができる。これにより、コイル形成時に生じる応力を緩和して寿命中のコイルの変形を低減することができる。
【００２８】
さらにまた、２次コイル巻回の過程において、マンドレル付の状態で一次結晶温度で熱処理した後、さらにマンドレルを除去したときに二次結晶温度で熱処理することによって、生産性を確保しながら実際的な３重コイルフィラメントを製造することができる。
【００２９】
さらにまた、３重コイルフィラメントの透光性気密容器の軸方向に沿った有効発光長は、３．０以上１０ｍｍ以下、好適には７ｍｍ未満がよい。また、３次コイルの両端からレグ部を引き出す場合には、レグ部を透光性気密容器の軸方向に０．５〜２．０ｍｍの長さとするのがよい。さらに、３次コイルの長さに対するレグ部の長さの比が７．０〜５０％の範囲内であると好結果を得ることができる。
【００３０】
さらにまた、３重コイルフィラメントの外径を２．０〜４．０ｍｍとすることができる。これにより、ホットスポット、耐振性、耐衝撃性および点灯中の変形などの不都合を生じにくいとともに、反射鏡との組み合わせにおいて周縁がシャープで全体が均一照度の光スポットを得るのに好適な３重コイルフィラメントが得られる。上記の数値範囲を超えると、上記不都合および良好なスポット光のいずれかが満足しにくくなる。設計例を示せば、定格電圧１１０Ｖ、定格消費電力６０Ｗでは、コイル径が２．８１ｍｍであり、この場合のコイル長は継線時に６．２ｍｍである。また、定格消費電圧２４０Ｖ、定格消費電力６０Ｗでは、コイル径が２．６５ｍｍであり、この場合のコイル長は継線時に５．８ｍｍである。
【００３１】
第１の発明において、好適には３重コイルフィラメントを、コイル長３．０〜１０．０ｍｍ、１次コイルのマンドレル径０．１〜１．５ｍｍ、かつ２次コイルのマンドレル径０．５〜５．０ｍｍに構成することができる。
【００３２】
上記の態様は、３重コイルフィラメントの１次および２次コイルのマンドレル径の好適な範囲を規定している。すなわち、３重コイルフィラメントにおいては、３重コイルフィラメントの１次および２次コイルのマンドレル径がランプ特性に与える影響が大きく、上記の範囲でれば耐振性および耐衝撃性に優れるとともに、点灯中の変形を低減することができる。
【００３３】
＜ハロゲンおよび不活性ガスについて＞
ハロゲンは、ヨウ素Ｉ、臭素Ｂｒおよび塩素Ｃｌの１種または複数種を微量透光性気密容器内に封入するもので、ハロゲン単体またはこれらの有機ハロゲン化物を用いることができる。なお、有機ハロゲン化物の形で封入することによって、製造時の取扱いを容易にすることができる。そして、ハロゲンサイクルによってタングステンの蒸発を抑制するとともに、透光性気密容器の黒化を防止する。
【００３４】
不活性ガスは、クリプトンＫｒ、アルゴンＡｒなどの希ガスまたは希ガスに加えてアーク防止のために窒素Ｎ２をたとえば１０％程度の分圧で混合したガスを、適当圧に封入することができる。
【００３５】
＜その他の構成について＞
１．（可視光透過・赤外線反射膜について）
透光性気密容器の表面に可視光透過・赤外線反射膜を形成して、発光効率を向上させることができる。この可視光透過・赤外線反射膜は、透光性気密容器の外面および内面のいずれか一方または両方に形成することができる。また、可視光透過・赤外線反射膜は、既知の多層干渉膜によって構成することができる。すなわち、多層干渉膜は、高屈折率の薄膜と低屈折率の薄膜とを交互に複数層形成してなるものである。高屈折率の薄膜としては、たとえば酸化チタンＴｉＯ２、酸化タンタルＴａ２Ｏ５、酸化ジルコニウムＺｒＯ２、硫化亜鉛ＺｎＳなどを用いることができる。また、低屈折率の薄膜としては、酸化ケイ素ＳｉＯ２、フッ化マグネシウムＭｇＦ２などを用いることができる。製膜の方法としては、ディッピング法、蒸着法、化学的膜形成法（ＣＶＤ）などを採用することができる。そして、可視光透過・赤外線反射膜は、少なくとも透光性気密容器の主要部の大部分に形成されていればよい。
【００３６】
２．（アンカーについて）
アンカーは、３重コイルフィラメントの３次コイルの中間部において素線、１次コイルまたは２次コイルの部分を機械的に抱持して、耐振性および耐衝撃性を高めるために用いられるもので、必要に応じて配設することができる。そして、アンカーは、モリブデン、タングステンなどの耐火性金属からなる線を用いて形成する。
【００３７】
また、アンカーは、その基端を適当な絶縁部材たとえばガラスビーズなどに固定することができる。この場合、内部導入線をガラスビーズにアンカーと絶縁関係にして一緒に固定することもできる。
【００３８】
３．（フィラメント変位抑制体について）
アンカーに代えてフィラメント変位抑制体を用いることができる。すなわち、フィラメント変位抑制体は、３重コイルフィラメントの３次コイルの中間部に位置するターンの周囲の３次コイルから離間した位置に配設されたほぼ環状のリング体と、先端がリング体に接続し、基端が適当な絶縁部材たとえばガラスビーズなどに固定した線材とによって構成される。また、フィラメント変位抑制体は、３重コイルフィラメントの長手方向に互いに離間して２本以上配設するのがよい。さらに、フィラメント変位抑制体のリング体の内径が３重コイルフィラメントの外径の２倍以上であるのがよい。さらにまた、フィラメント変位抑制体の線材の少なくとも部分は、３重コイルフィラメントの素線径の２５０％の直径を備えているのがよい。
【００３９】
そうして、３重コイルフィラメントが振動してリング体に接触すると、フィラメント変位抑制体のリング体は、フィラメントのそれ以上の変位を阻止するので、ハロゲン電球の耐振性および耐衝撃性を向上させることができる。また、リング体は、通常においてはフィラメントに接触していないので、発光効率を低下させることがない。
【００４０】
４．（反射鏡について）
反射鏡を付設して反射鏡付ハロゲン電球を得ることができる。本発明は、フィラメントに３重コイルを用いることにより、フィラメントを小形化できるので、反射鏡付ハロゲン電球に特に好適である。また、反射鏡は、ガラス製の基体の内面に反射性金属の蒸着膜、赤外線透過・可視光反射膜などを形成した構造や、金属製の基体の内面を研磨するか、反射性金属を鍍金して反射膜を形成した構造を用いることができる。
【００４１】
５．（口金について）
ハロゲン電球を支持すると同時にこれに給電するために、必要に応じて口金を透光性気密容器に配設することができる。口金は、透光性気密容器の構造に応じて所望の形式のものを採用することができる。たとえば、一端封止形の透光性気密容器の場合には、Ｅ形、ＧＹＸ形、ＧＹ形、Ｇ形およびＢＡ形などを用いることができる。また、両端封止形の透光性気密容器の場合には、Ｒ７ｓ形などを用いることができる。
【００４２】
＜第１の発明の作用について＞
第１の発明のハロゲン電球は、３重コイルフィラメントの１次コイルのピッチｐ１、２次コイルのピッチｐ２および３次コイルのピッチｐ３が前記所定の関係であることにより、以下の作用を呈する。
【００４３】
一般的に、電球の特性は、効率に対する寿命で評価することができ、同一効率で比較した場合に、寿命の長い電球の方が優れた電球である。したがって、寿命を同一にすれば、ランプ効率の高い方が優れている。
【００４４】
しかしながら、第１の発明のように３重コイルフィラメントを用いたハロゲン電球においては、従来一般に用いられている２重コイルフィラメントよりホットスポットが生じやすいために、上述の関係が成り立ちにくいことが分かった。
【００４５】
ホットスポットは、フィラメントの一部に生じる他の部分より高温の部分である。このホットスポットが発生すると、その部分のタングステンの蒸発が激しくなり、フィラメントが断線して短寿命になる。また、ホットスポットは、フィラメントの発熱部が対向していると、それらの距離が接近しているほど熱の輻射や伝導の影響が大きくなり、熱がこもりやすくなる。なお、輻射熱は、概ね距離の２乗に反比例して大きくなる。
【００４６】
３重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球においては、その構造上素線同士の距離が接近しやすいうえに、熱の対流および伝導の影響が加わり、さらに透光性気密容器の温度分布が２重コイルフィラメントの場合とは異なることから、ハロゲンサイクルの行われ方が複雑に変化する。そのため、発熱体の配置としての３重コイルフィラメントの適切な構造を明確にすることが甚だ困難である。そのような中で本発明者は、ようやく第１の発明をなすに至った。
【００４７】
第１の発明においては、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルのタングステンの素線同士が適当距離離間して３重コイルフィラメントが形成されるので、素線同士の接触による短絡や素線同士の接近によるホットスポットの発生を大幅に抑制することができる。
【００４８】
また、定格電圧１００〜２４０Ｖの交流点灯において、３重コイルフィラメントを従来の２重コイルフィラメントに比較して小形化できることにより、器具効率を高めることができる。そして、定格消費電力４０〜１００Ｗの範囲で、定格寿命３０００時間、全光束７００〜１３００ｌｍ、色温度２６００〜３３００Ｋ程度の性能を有するハロゲン電球を得ることができる。たとえば、定格消費電力４０Ｗで、従来の定格消費電力６０Ｗのハロゲン電球と同等、また定格消費電力６０Ｗで、従来の定格消費電力１００Ｗと同等の性能を得ることができる。これにより、３０〜４０％の省電力が可能になる。なお、従来および本発明のハロゲン電球は、ともにＴ形バルブで、可視光透過・赤外線反射膜を付設していないとともに、開口径５０ｍｍの反射鏡を備えている構成の場合である。
【００４９】
さらに、３重コイルフィラメントは、同一性能の２重コイルフィラメントと比較すると、コンパクトになるので、反射鏡との組み合わせて使用する場合（たとえば反射鏡を一体に付設するか、別体の反射鏡と組み合わせて使用する場合のいずれでもよい。）、反射鏡の焦点に対す３重コイルフィラメントの発光部全体の位置ずれが少なくなり、周縁がシャープで全体が均一照度の光スポットを得ることができる。
【００５０】
加えて３重コイルにおいては、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルのパーセントマンドレルが下式を満足するように設定することにより、各コイルのピッチを前述のように構成することと合わせて素線の短絡防止やホットスポットの回避に甚だ効果的である。
【００５１】
１００≦％Ｍ１≦７００
１００≦％Ｍ２≦３００
１００≦％Ｍ３≦７００
第２の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線をパーセントピッチ％ｐ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントピッチ％ｐ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントピッチ％ｐ３で巻回して３次コイルを形成し、かつピッチ％ｐ１、％ｐ２および％ｐ３が数式１を満足し、かつ展開長ＥＬに対する３次コイルの長さＣＬの比ＣＬ／ＥＬが数式２を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；
気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；具備していることを特徴としている。
【００５２】
［数式１］
１３０≦％ｐ１≦４００
１３０≦％ｐ２≦３００
１３０≦％ｐ３≦３００
【００５３】
［数式２］
１／１００≦ＣＬ／ＥＬ≦１／５５
第２の発明は、３重コイルフィラメントに対して一般的に採用し得るパーセントピッチの一般的な範囲および展開長ＥＬに対する３次コイルの長さＣＬの比ＣＬ／ＥＬの条件を規定している。なお、「パーセントピッチ」とは、コイルを構成する線材またはコイルの直径に対するコイルのピッチを示し、パーセントで表す。本発明において、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルのパーセントピッチ％ｐ１、％ｐ２、％ｐ３が下限値の１３０％未満であると、素線同士の接触による短絡や接近によるホットスポットが生じやすくなる。
【００５４】
また、上限値を超えると、所要の耐振性および耐衝撃性を得ることができなくなる。すなわち、フィラメントコイルは、幾何学的にばねと同様である。ばねの強度は、ある程度ばね定数により評価することができる。ばね定数が大きいほど負荷をかけた場合の伸びが少ない。換言すれば、負荷の吸収能力が大きい。第２の発明において用いているような３重コイルフィラメントの場合、振動や衝撃を加えたときの揺れ方は極めて複雑であるが、第２の発明によって耐振性や耐衝撃性を改善できることが分かった。
【００５５】
発光部の展開長ＥＬに対する３次コイルの長さＣＬの比ＣＬ／ＥＬの条件は、上記のパーセントピッチの条件とともに満足する必要がある。なお、ＣＬ／ＥＬが１／１００未満であると、３次コイルのピッチおよびマンドレルがともに小さくなりすぎ、ホットスポットが発生しやすくなるとともに、３重コイルフィラメントの強度が低下する。反対に、ＣＬ／ＥＬが１／５５を超えると、コイル長が大きくなりすぎる。ＣＬ／ＥＬの設計例を示すと、定格電圧１１０Ｖ、定格消費電力６０Ｗで約１／７０、同じく４０Ｗで１／９４である。
【００５６】
発光部の展開長ＥＬは、以下の方法により検証することができる。すなわち、先ずコイルの素線を投影機により５０倍程度に拡大して素線径を調べ、これからＭＧを計算により求める。次に、実質的に発光する３重コイル部分を切り取って重量を測定し、ＭＧとの関係から比例計算により発光部の展開長を知ることができる。レグ部が若干発光する場合などでは、発光の程度や輝度の比較によって適宜展開長に加味したり、無視したりすればよい。
【００５７】
そうして、第２の発明においては、３重コイルフィラメントが上記の範囲であることにより、従来の２重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球の６０％程度の全光束に抑えても、３重コイルフィラメントが小形化して点光源に近づくので、反射鏡と組み合わせた状態や照明装置に装着した際の総合的な効率を高くすることができる。
【００５８】
また、コイルフィラメントの設計上特に問題になるのは耐衝撃性であるが、第２の発明においては１ｍｍの落下試験に対して３００回以上耐えるレベルを得ることができる。
【００５９】
次に、第２の発明において、パーセントピッチの好ましい範囲を示せば以下のとおりである。この範囲においては従来の２重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球の寿命の８０％程度まで高めることができる。また、１．５ｍｍの落下試験に対して３００回以上耐えるレベルを得ることができる。
【００６０】
１５０≦％ｐ１≦２５０
１５０≦％ｐ２≦２５０
１５０≦％ｐ３≦２５０
また、第２の発明において、パーセントピッチのさらに好ましい範囲を示せば以下のとおりである。この範囲においては従来の２重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球の寿命と同等以上の程度を達成することができる。また、２ｍｍの落下試験に対して３００回以上耐えるレベルを得ることができる。
【００６１】
１６０≦％ｐ１≦２５０
１６０≦％ｐ２≦２５０
１５０≦％ｐ３≦２００
さらに、第２の発明の実施に際して、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルのそれぞれのマンドレルをＭ１、Ｍ２、Ｍ３としたときに、各コイルのそれぞれの内径が下式を満足するように設定することにより、一層素線同士の接触による短絡や接近によるホットスポットの発生を確実に回避することができる。
【００６２】
Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ
さらに加えて、パーセントマンドレル（単位：％）が、下式を満足するように設定することにより、素線の短絡防止やホットスポットの回避に甚だ効果的である。なお、「パーセントマンドレル」とは、コイルの内径に対するコイルを形成する線材またはコイルの直径の比を意味する。
【００６３】
１００≦％Ｍ１≦７００
１００≦％Ｍ２≦３００
１００≦％Ｍ３≦７００
さらにまた、マンドレルＭ１、Ｍ２およびＭ３の直径が下式を満足するように設定すれば、さらに効果的である。
【００６４】
第３の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【００６５】
１００≦％Ｍ１≦７００
１００≦％Ｍ２≦３００
１００≦％Ｍ３≦７００
第３の発明は、３重コイルフィラメントの１次コイル、２次コイルおよび３次コイルの一般的に採用し得るパーセントマンドレルの範囲を規定している。
【００６６】
各パーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２およびＭ３が下限値の１５０未満であると、タングステンの素線同士の接触による短絡や接近によるホットスポットが発生しやすくなる。また、それぞれの上限値を超えると、所要の耐振性および耐衝撃性を得ることができなくなる。
【００６７】
そうして、第３の発明においては、３重コイルフィラメントが上記の範囲であることにより、従来の２重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球の６０％程度の全光束に抑えたとしても、３重コイルフィラメントが小形化して点光源に近づくので、反射鏡と組み合わせた状態や照明装置に装着した際の総合的な効率を高くすることができる。
【００６８】
また、第３の発明においては１ｍｍの落下試験に対して３００回以上耐えるレベルを得ることができる。
【００６９】
次に、第３の発明において、パーセントマンドレルの好ましい範囲を示せば以下のとおりである。この範囲においては従来の２重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球の全光束の８０％程度まで高めることができる。また、１．５ｍｍの落下試験に対して３００回以上耐えるレベルを得ることができる。また、１．５ｍｍの落下試験に対して３００回以上耐えるレベルを得ることができる。
【００７０】
１５０≦％Ｍ１≦６００
１５０≦％Ｍ２≦２５０
１５０≦％Ｍ３≦６００
また、第３の発明において、パーセントピッチのさらに好ましい範囲を示せば以下のとおりである。この範囲においては従来の２重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球の寿命と同等以上の程度を達成することができる。また、２ｍｍの落下試験に対して３００回以上耐えるレベルを得ることができる。
【００７１】
１５０≦％Ｍ１≦４００
１５０≦％Ｍ２≦２００
１５０≦％Ｍ３≦４００
また、第３の発明の実施に際して、マンドレルＭ１、Ｍ２およびＭ３の直径を下式を満足するように設定することにより、タングステンの素線同士の接触による短絡や接近によるホットスポットが一層発生しにくくなる。
【００７２】
Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３
さらに、第３の発明の実施に際しては、素線径、１次コイル、２次コイルおよび３次コイルの内径および巻数などの諸係数については、ハロゲン電球の定格電圧、定格消費電力、全光束および色温度などに応じて、設計において適宜設定されるべきものである。しかし、３重コイルフィラメントの１次コイルのピッチをｐ１、２次コイルのピッチをｐ２、３次コイルのピッチをｐ３としたとき、それらの間の関係が下式を満足するように設定することにより、各コイルのパーセントマンドレルを前述のように構成することと合わせて素線同士の接触やホットスポット回避に甚だ効果的である。
【００７３】
ｐ１≧ｐ２≧ｐ３
さらにまた、３重コイルフィラメントの１次コイルのピッチｐ１、２次コイルのピッチｐ２および３次コイルのピッチｐ３が下式を満足するように構成することにより、素線同士の接触による短絡や接近によるホットスポットの回避になお一層効果的である。また、第２の発明における好ましい範囲またはさらに好ましい範囲を組み合わせることもできる。
【００７４】
１３０≦ｐ１≦４００
１３０≦ｐ２≦３００
１３０≦ｐ３≦３００
さらにまた、３重コイルフィラメントを一対の内部導入線間に継線するには、３重コイルフィラメントの両端から２次コイル、１次コイルまたは素線を引き出して内部導入線の先端に接続することができる。要すれば、３次コイルをそのまま内部導入線に接続することも許容される。しかし、ハロゲン電球の特性すなわち消費電力、全光束の安定のために優れているのは、素線、１次コイル、２次コイル、３次コイルの順である。
【００７５】
第４の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【００７６】
％Ｍ１≧％Ｍ３≧％Ｍ２
第４の発明は、３重コイルフィラメントの１次コイル、２次コイルおよび３次コイルの好適な％マンドレルを規定している。これにより、耐振性および耐衝撃性をより一層向上し、また点灯中の変形を抑制することができる。本発明による設計例を示せば、定格電圧１１０Ｖ、定格消費電力６０Ｗでは、％Ｍ１が２９７％、％Ｍ２が１１８％、％Ｍ３が１４８％である。また、定格消費電圧２４０Ｖ、定格消費電力６０Ｗでは、％Ｍ１が３６０％、％Ｍ２が１２９％、％Ｍ３が１３０％である。
【００７７】
第５の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ下式を満足するとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【００７８】
１００≦％Ｍ１≦６００
１００≦％Ｍ２≦２００
１００≦％Ｍ３≦２００
第５の発明は、３重コイルフィラメントの耐振性および耐衝撃性を向上し、点灯中の変形を抑制するのに好適な構成を規定している。
【００７９】
第６の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して３〜４ターンの３次コイルを形成しているとともに、一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；３重コイルフィラメントの３次コイルの中間のターンを吊持する１個のアンカー線と；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【００８０】
ハロゲン電球を含めた白熱電球において、フィラメントをアンカーで吊持することにより、耐振性を向上させることは周知であるが、３重コイルフィラメントの場合、１次コイルから３次コイルまで含んでいるため、非常に複雑な振動系となる。そこで、３重コイルフィラメントの耐振性を高めるために複数のアンカーを用いて耐振性を補うことにしたとしても、アンカーがあるとフィラメントの熱が奪われてフィラメント温度が低下するので、発光効率が低下するし、また部品点数が増加して、組み立ての作業性が悪化するとともに、コストアップになる。
【００８１】
以上のように、３重コイルフィラメントを備えたハロゲン電球においては、その集光性を良好にしながら耐振性を確保することは極めて困難である。
【００８２】
第６の発明において、３次コイルの両端のターンはレグ部で支持されるので、中間のターンは１〜２ターンになる。そこで、この中間のターンを単一のアンカー線で支持すれば、３重コイルフィラメントのほぼ全体が支持されることになり、耐振性および耐衝撃性が良好になる。また、３次コイルのターン数が少ないので、３重コイルフィラメントがコンパクトになり、集光性が良好になるとともに、しかも、発光効率の低下が少なくて、構造が簡単である。
【００８３】
なお、３重コイルフィラメントの３次コイルのターン数は、３重コイルフィラメントを側方から見て、すなわち正面視または側面視において３次コイルのターンの峰の数が左右とも３個であれば３ターン、４個であれば４ターン、いずれか一方が３個、他方が４個であれば、３．５ターン、であるとする。そして、アンカーは、３個の峰のある側に配設する場合、中央の峰を吊持するように配設すればよく、４個の峰のある側に配設する場合、口金に近い方の中央の峰に配設するのがよい。また、３重コイルフィラメントの３次コイルおよび３次コイルの両端における２次コイルの峰は、それらの外径およびピッチが揃っているばかりでなく、レグ部を形成するためや継線のために変形しやすいために、外径およびピッチのいずれか一方または両方が多少ずれていても差し支えない。
【００８４】
また、アンカーの線径は、３重コイルフィラメントの素線径の２５０％以上であるのがよい。
【００８５】
第７の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して３次コイルを形成しているとともに、両端から引き出された素線を介して一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【００８６】
第７の発明は、３重コイルフィラメントの継線構造を改良して消費電力や全光束などの特性のばらつきを低減してこれを安定化させたものである。すなわち、従来技術のように３重コイルフィラメントを２重コイルの部分を引き出してレグ部を構成し、かつ内部導入線に巻き付けて継線すると、レグ部での発熱量が多くなる一方、巻きつけ量のばらつきによって消費電力と全光束のばらつきが生じやすい。
【００８７】
これに対して、第７の発明においては、３重コイルフィラメントの両端から素線を引き出して内部導入線に継線するので、レグ部での発熱量が少なくて消費電力および全光束のばらつきが少なくなる。また、素線が内部導入線の先端に巻き付けられるなどによって形成される継線部の長さを１〜５ｍｍの範囲に規制することにより、機械的強度に優れるとともに、熱的にも問題が生じるようなことがない。さらに、３重コイルフィラメントを支持する際に素線に張力を作用させながら一対の内部導入線間に接続することができるので、素線であっても支障なく３重コイルフィラメントを継線できる。
【００８８】
なお、素線を引き出すに当り、３次コイルから２次コイルまたは１次コイルを引き出し、さらにその先に素線を引き出してもよい。しかし、３次コイルから直接素線を引き出す方が好適である。
【００８９】
また、要すれば３次コイルの中間のターンをアンカーで吊持することにより、耐振性を向上させることができる。
【００９０】
さらに、素線を内部導入線に接続するには、たとえば内部導入線の先端部に素線を巻き付けて、その上からピンチするか溶接してもよいし、あるいは内部導入線と素線とを金属スリーブで被覆し、その上からピンチして固定してもよい。さらに要すれば、内部導入線と素線とを重ねて両者を溶接してもよい。
【００９１】
第８の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して形成されるとともに、両端から引き出された１次コイルを介して一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【００９２】
第８の発明においては、３重コイルフィラメントの両端から１次コイルを引き出して内部導入線に継線するので、素線の場合ほどではないにしても、継線部分での発熱量が少なくて消費電力および全光束のばらつきが少なくなる。
【００９３】
また、３重コイルフィラメントを支持する際に１次コイルに張力を作用させながら一対の内部導入線間に接続することができるので、１次コイルであっても支障なく３重コイルフィラメントを継線できる。
【００９４】
なお、１次コイルを引き出すに当り、３次コイルから２次コイルを引き出し、さらにその先に１次コイルを引き出してもよい。しかし、３次コイルから直接１次コイルを引き出す方が好適である。
【００９５】
また、要すれば３次コイルの中間のターンをアンカーで吊持することにより、耐振性を向上させることができる。
【００９６】
さらに、１次素線コイルを内部導入線の先端に接続するには、請求項５に示すのと同様な手段を用いることができる。
【００９７】
第９の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線をピッチｐ１およびパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをピッチｐ２およびパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをピッチｐ３およびパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３〜４ターンの３次コイルを形成し、かつピッチｐ１、ｐ２およびｐ３とパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３とがそれぞれ下式を満足するとともに、両端から引き出された素線または１次コイルを介して一対の内部導入線間に継線された３重コイルフィラメントと；３重コイルフィラメントの３次コイルの中間のターンを吊持する１個のアンカー線と；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【００９８】
ｐ１≧ｐ２≧ｐ３
１００≦％Ｍ１≦７００
１００≦％Ｍ２≦３００
１００≦％Ｍ３≦７００
第９の発明は、素線同士の接触による短絡や接近によるホットスポットが生じにくく、耐振性および耐衝撃性が良好で、しかも特性の安定した好適なハロゲン電球を得るための構成を規定している。
【００９９】
第１０の発明のハロゲン電球は、透光性気密容器と；基端が透光性気密容器に埋設され、先端が互いに対向して配設された一対の内部導入線と；タングステンの素線を巻回して１次コイルを形成し、１次コイルを巻回して２次コイルを形成し、２次コイルを巻回して１．５〜４ターンの３次コイルを形成しているとともに、一対の内部導入線間に両端間に張力が作用した状態で継線された３重コイルフィラメントと；気密容器内に封入されたハロゲンおよび不活性ガスと；を具備していることを特徴としている。
【０１００】
第１０の発明は、３重コイルフィラメントの耐振性が向上する簡単な構造の継線手段を規定している。
【０１０１】
フィラメントに耐振性を付与するなどのために、アンカーを用いることは周知であるが、既述のようにアンカーへの伝熱によってフィラメントの温度上昇が阻害される。また、フィラメントの垂下を抑制するために、コイルのターン数がたとえば８ターン以上の細長いフィラメントにおいては、フィラメントに張力を作用させて継線することも従来から行われている。
【０１０２】
第１０の発明においては、従来周知または慣用の手段を用いているが、３重コイルフィラメントにおける新規で、かつ有用な継線手段を提案するものである。すなわち、３重コイルフィラメントの３次コイルのターンが４ターン以下、好適には２．５ターン以下であれば、継線によって付与された張力により３重コイルフィラメントの両端が振動の節となるために、中間部分の振動による振れが少なくなる。特に３次コイルのターン数が２．５ターン以下の場合、両端のターンはレグ部により支持され、中間には３次コイルのターンが存在しないために、中間部分の振れはすこぶる少なくなる。一方、３重コイルフィラメントの３次コイルのターンが１．５ターン未満になると、耐振性、耐衝撃性の問題はないが、所要の特性すなわち定格消費電力および定格全光束を得るための３重コイルフィラメントは、その３次コイルの外径が大きくなりすぎてしまう。したがって、所望の器具効率を得にくくなる。
【０１０３】
なお、３重コイルフィラメントの３次コイルのターン数が１．５ターンであるとは、３重コイルフィラメントを側方から見て、すなわち正面視または側面視において、３次コイルのターンの峰の数が左右いずれか一方が１個、他方が２個であるときをいう。同様に３次コイルのターン数が２．５ターンであるときは、３次コイルのターンの峰の数が左右いずれか一方が２個、他方が３個である。また、３次コイルのターン数が３．５ターンであるときは、３次コイルのターンの峰の数が左右いずれか一方が３個、他方が４個である。
【０１０４】
また、３重コイルフィラメントの両端が一対の内部導入線間に張力が作用した状態で継線されているか否かは、一方の継線部を切断してみれば判明する。すなわち、張力が作用している場合には、３重コイルフィラメントの切断部が内部導入線から３次コイル側へ変位する。これに対して、張力が作用していない場合には、変位しない。
【０１０５】
さらに、第１０の発明の実施に際しては、必要に応じてアンカーを併用して、中間の３次コイルのターンを吊持することができる。特に３次コイルのターン数が３〜３．５ターンの場合には、アンカーを用いることによって中間の３次コイルのターンの振動を効果的に抑制することができる。
【０１０６】
さらにまた、３重コイルフィラメントのレグ部は、素線または１次コイルによって形成するのが耐振性および特性のばらつき抑制の観点から効果的である。特に素線はレグ部として優れている。
【０１０７】
第１１の発明のハロゲン電球は、第１ないし第１０の発明のいずれか一において、３重コイルフィラメントは、少なくとも発光部が二次再結晶化しているとともに、引っ張り試験による伸び率が６００％以上であることを特徴としている。
【０１０８】
第１１の発明は、３重コイルフィラメントの耐振性を向上し、点灯中の変形を抑制するのに好適な構成を規定している。
【０１０９】
３重コイルフィラメントの発光部の他にレグ部も同様にタングステンが二次再結晶化していることが好ましい。３重コイルフィラメントを二次再結晶化するには、たとえば３重コイルフィラメントの熱処理時の昇温条件を、二次再結晶化温度まで５段階のように段階的にする。二次再結晶化の状態は電子顕微鏡による観察で確かめることができる。
【０１１０】
引っ張り試験は、３重コイルフィラメントの３次コイルの両端を掴んで徐々に引っ張ったときの断線直前の伸び率を求めるものとする。
【０１１１】
そうして、３重コイルフィラメントが二次再結晶化すると、３次コイルの両端部を掴んで１分間当り１０ｍｍのスピードで引っ張ったときに、３重コイルフィラメントの伸び率が６００％以上になることからも確かめることができる。
【０１１２】
また、３重コイルフィラメントの二次再結晶化とともに、３次コイルの両端を掴み、徐々に引っ張った際に、３次コイル、２次コイルおよび１次コイルの順に伸び、１次コイルが伸びきったときに素線が断線するように構成すると、一層耐振性が向上し、かつ点灯中の変形を抑制する。
【０１１３】
第１２の発明のハロゲン電球は、第１ないし第１１の発明のいずれか一において、透光性気密容器の一端において光軸が３重コイルフィラメントの軸と一致し、かつ３重コイルフィラメントの発光中心に焦点が位置して配設された反射鏡を具備し；３重コイルフィラメントは、その外径が反射鏡の開口径に対して１／３０〜１／１０である；ことを特徴としている。
【０１１４】
第１２の発明は、反射鏡と３重コイルフィラメントのコイル径との間に所定の条件を満足すると、反射鏡による光スポットを効率よく形成することができるという着想に基づくものである。すなわち、３重コイルフィラメントの外径が反射鏡の開口径に対して１／３０未満であると、３重コイルフィラメントが相対的に小さくなり、焦点位置に対する位置ずれの許容度が小さくなりすぎ、反射鏡装着工程における調整が困難になるばかりでなく、使用中の衝撃による位置ずれを起こしやすくなる。また、同じく１／１０を超えると、３重コイルフィラメントが相対的に大きくなり、反射効率が低下するとともに、光スポットの周縁がシャープでなくなる。なお、好適には１／２５〜１／１４である。
【０１１５】
また、３重コイルフィラメントのコイル長の如何も影響があり、３重コイルフィラメントのコイル長の反射鏡の開口径に対する比は、一般的には１／２０〜１／５である。好適には、１／１７〜１／６である。
【０１１６】
第１３の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし８のいずれか一記載のハロゲン電球と；を具備していることを特徴としている。
【０１１７】
照明装置は、各種照明器具、標識灯、光ファイバー照明装置、信号灯、加熱装置などハロゲン電球の発光を何らかの目的で利用する全ての装置に適応するものである。
【発明の効果】
【０１１８】
第１ないし第１３の発明によれば、実用的な３重コイルフィラメントを備えて省電力を図るとともに、反射鏡を組み合わせたときに周縁がシャープな光スポットを得るハロゲン電球を提供することができる。
【０１１９】
第１の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの１次コイルのピッチをｐ１、２次コイルのピッチをｐ２、３次コイルのピッチをｐ３としたときに、これらが所定の条件を満足することにより、３重コイルフィラメントの素線同士が接触して短絡したり接近してホットスポットが生じたりすることが非常に少なく、耐振性があり、また特性のばらつきが少ないハロゲン電球を提供することができる。
【０１２０】
第２の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの１次コイルのパーセントピッチ％ｐ１、２次コイルのパーセントピッチ％ｐ２、３次コイルのパーセントピッチ％ｐ３が所定の範囲であることにより、３重コイルフィラメントの素線同士が接触して短絡や接近してホットスポットをより一層生じにくいとともに、耐振性、耐衝撃性を備えたハロゲン電球を提供することができる。
【０１２１】
第３の発明によれば、加えてタングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ所定の範囲であることにより、３重コイルフィラメントの素線同士が接触して短絡や接近してホットスポットをより一層生じにくいとともに、耐振性、耐衝撃性を備えたハロゲン電球を提供することができる。
【０１２２】
第４の発明によれば、加えてタングステンの素線をパーセントマンドレル％Ｍ１で巻回して１次コイルを形成し、１次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ２で巻回して２次コイルを形成し、２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ所定の範囲であることにより、耐振性および耐衝撃性をより一層向上し、また点灯中の変形を抑制したハロゲン電球を提供することができる。
【０１２３】
第５の発明によれば、加えて２次コイルをパーセントマンドレル％Ｍ３で巻回して３次コイルを形成し、かつパーセントマンドレル％Ｍ１、％Ｍ２および％Ｍ３がそれぞれ所定の範囲であることにより、耐振性および耐衝撃性をより一層向上し、また点灯中の変形を抑制したハロゲン電球を提供することができる。
【０１２４】
第６の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの３次コイルが３〜３．５ターンであるとともに、３次コイルの中間のターンを吊持するアンカーを配設していることにより、高い集光性を維持しながら耐振性、耐衝撃性が良好であるとともに、発光効率の低下が少なくて、構造が簡単なハロゲン電球を提供することができる。
【０１２５】
第７の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの両端から引き出した素線を一対の内部導入線に継線することにより、レグ部での発熱量が少なくて消費電力および全光束などの特性のばらつきが少ないハロゲン電球を提供することができる。
【０１２６】
第８の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの両端から引き出した１次コイルを一対の内部導入線に継線することにより、レグ部での発熱量が少なくて消費電力および全光束などの特性のばらつきが少ないハロゲン電球を提供することができる。
【０１２７】
第９の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの１次コイルのピッチｐ１およびパーセントマンドレル％Ｍ１、２次コイルのピッチｐ２およびパーセントマンドレル％Ｍ２、３次コイルのピッチｐ３およびパーセントマンドレル％Ｍ３がそれぞれ所定の範囲であり、かつ３重コイルフィラメントの３次コイルのターン数が３〜４で、中間のターンをアンカーで吊持するとともに、両端から素線または１次コイルを引き出して一対の内部導入線の先端間に継線することにより、３重コイルフィラメントの素線同士が接触して短絡や接近してホットスポットを生じにくいとともに、耐振性、耐衝撃性が良好で、しかも特性のばらつきの少ないハロゲン電球を提供することができる。
【０１２８】
第１０の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの３次コイルを１．５〜４ターンとするとともに、一対の内部導入線間に両端間に張力が作用した状態で継線することにより、簡単な構造でありながら耐振性、耐衝撃性を向上したハロゲン電球を提供することができる。
【０１２９】
第１１の発明によれば、加えて３重コイルフィラメントの少なくとも発光部が二次再結晶化していることにより、３重コイルフィラメントの耐振性を向上し、点灯中の変形を抑制したハロゲン電球を提供することができる。
【０１３０】
第１２の発明によれば、加えて透光性気密容器の一端において光軸が３重コイルフィラメントの軸と一致し、かつ３重コイルフィラメントの発光中心に焦点が位置して配設された反射鏡を備えるとともに、３重コイルフィラメントの外径が反射鏡の開口径に対して１／３０〜１／１０であることにより、反射鏡による光スポットを効率よく形成するハロゲン電球を提供することができる。
【０１３１】
第１３の発明によれば、第１ないし第１２の発明の効果を有する照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１３２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【０１３３】
図１は、本発明のハロゲン電球を実施するための第１の形態としての反射鏡付ハロゲン電球を示す中央断面正面図である。
【０１３４】
図２は、同じくワイヤバルブの状態を示す正面図である。
【０１３５】
図３は、同じく３重コイルフィラメントにおける１次コイルのマンドレルへの巻回状態を示す要部拡大正面図および拡大断面図である。
【０１３６】
図４は、同じく３重コイルフィラメントにおける２次コイルのマンドレルへの巻回状態を示す要部拡大正面図および拡大断面図である。
【０１３７】
図５は、同じく３重コイルフィラメントにおける３次コイルのマンドレルへの巻回状態を示す要部拡大正面図および拡大断面図である。
【０１３８】
図６は、同じく３重コイルフィラメントの外径を決定するのに関係するパラメータを概念的に示す説明図である。
【０１３９】
各図において、１は透光性気密容器、２は封着金属箔、３ａ、３ｂは一対の内部導入線、４はガラスビーズ、５は外部導入線、６は３重コイルフィラメント、７は反射鏡、８は口金である。
【０１４０】
＜透光性気密容器１について＞
透光性気密容器１は、石英ガラスからなり、主要部１ａ、封止部１ｂおよび排気チップオフ部１ｃを備えている。主要部１ａは、円筒形状をなしている。封止部１ｂは、主要部１ａの一端に配設されて片封止形の透光性気密容器１を形成している。また、封止部１ｂは、ピンチシール構造であり、その内部にモリブデン箔からなる一対の封着金属箔２が平行に離間して気密に埋設されている。排気チップオフ部１ｃは、透光性気密容器１の主要部１ａの頂部に配設されていた排気管（図示しない。）を経由して透光性気密容器１の内部を排気し、ハロゲンおよび不活性ガスを封入してから、排気管を封止切った後に形成される。
【０１４１】
＜一対の内部導入線３ａ、３ｂについて＞
一対の内部導入線３ａ、３ｂは、タングステン線からなり、その基端３ａ１、３ｂ１が封着金属箔２に溶接され、かつ平行に離間して配列されて封止部１ｂ内に気密に埋設されている。そして、その中間３ａ２、３ｂ２は、ガラスビーズ４により離間して相互に絶縁された状態で互いに固定されるとともに、さらに透光性気密容器１の主要部１ａの他端に向かって延在している。一方の内部導入線３ａは、後述する３重コイルフィラメント６の封止部１ｂ側の端部を継線するように延在する。また、他方の内部導入線３ｂは、３重コイルフィラメント６の排気チップ部１ｃ側の端部を継線するように延在する。さらに、一方の内部導入線３ａの先端３ａ３は、折り返されて透光性気密容器１の中心軸に位置して継線部を形成されている。他方の内部導入線３ｂの先端３ｂ３は、透光性気密容器１の中心軸に位置して継線部を形成するように中間３ｂ２が３重コイルフィラメント６を避けて曲成されている。そうして、一対の内部導入線３ａ、３ｂの先端３ａ３、３ｂ３は、それらの間に３重コイルフィラメント６が経線されるように互いに対向して配置されている。なお、一対の内部導入線３ａ、３ｂの継線部における間隔は６．５ｍｍ以上に設定され、そのため内部導入線と３重コイルフィラメントｂ６のレグ部６ｌとの間には、アーク放電が発生しにくくなっている。また、３重コイルフィラメント６を継線した後、レグ部６ｌの端部を内部導入線３ａ、３ｂに溶接して溶接部ｗを形成して３重コイルフィラメント６の脱落を防止している。
【０１４２】
＜ガラスビーズ４について＞
ガラスビーズ４は、透光性気密容器１の内部で一対の内部導入線３ａ、３ｂを絶縁関係に離間して固定している。
【０１４３】
＜外部導入線５について＞
外部導入線５は、先端が内部導入線３ａ、３ｂに対向して封着金属箔２に溶接され、基端が封止部１ｂから外部へ導出されている。そして、後述する口金８にその所要部分が接続され、余剰の部分は切断される。
【０１４４】
＜３重コイルフィラメント６について＞
３重コイルフィラメント６は、図３〜図６に示すように、素線６ｅ、１次コイル６ｐ、２次コイル６ｓ、３次コイル６ｔおよびレグ部６ｌからなる。１次コイル６ｐは、タングステンの素線６ａを１次マンドレルＭ１に巻回して形成されて外径Ｄｐである。２次コイル６ｓは、１次コイル６ｐを２次マンドレルＭ２に巻回して形成されて外径Ｄｓである。３次コイル６ｔは、２次コイル６ｓを３次マンドレルＭ３に巻回して３．５ターン形成されて外径Ｄｔである。レグ部６ｌは、３次コイル６ｔの両端から１次コイル６ｐを引き出すことによって形成されている。なお、各次マンドレルＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、コイル形成後に酸処理によって除去される。また、図６は、素線６ｅ、１次コイル６ｐ、２次コイル６ｓ、３次コイル６ｔの相互の大きさの関係を一例として示すものであって、３重コイルフィラメントを立体的に示しているわけではない。３重コイルフィラメント６は、透光性気密容器１の主要部１ａ内においてほぼ中心軸に沿って配設されている。
【０１４５】
次に、３重コイルフィラメントの実施例を示す。
【実施例１】
【０１４６】
定格電圧１１０Ｖ、定格消費電力
１次コイル    ２次コイル    ３次コイル
線径（ｍｍ）            ０．０５２    ０．２５５    ０．８０９
マンドレル径（ｍｍ）    ０．１５      ０．３０      １．２０
％マンドレル            ２８７        １１８        １４８
％ピッチ                ２２１        １９３        １７９
設計コイル長（ｍｍ）                                      ５．２
設計コイル外径（ｍｍ）                                    ２．８２
３次コイルターン数                                        ３．９
【実施例２】
【０１４７】
定格電圧１１０Ｖ、定格消費電力４０Ｗ
１次コイル    ２次コイル    ３次コイル
線径（ｍｍ）            ０．０４２    ０．２３３    ０．７６７
マンドレル径（ｍｍ）    ０．１５      ０．３０      １．００
％マンドレル            ３６０        １２９        １３０
％ピッチ                ２３０        １９７        １５３
設計コイル長（ｍｍ）                                      ４．３
設計コイル外径（ｍｍ）                                    ２．５３
３次コイルターン数                                        ３．６
【実施例３】
【０１４８】
定格電圧２４０Ｖ、定格消費電力６０Ｗ
１次コイル    ２次コイル    ３次コイル
線径（ｍｍ）            ０．０３１    ０．２１２    ０．７２４
マンドレル径（ｍｍ）    ０．１５      ０．３０      １．００
％マンドレル            ４８４        １４１        １６６
％ピッチ                ２２０        １８８        １７２
設計コイル長（ｍｍ）                                      ４．４
設計コイル外径（ｍｍ）                                    ２．６５
３次コイルターン数                                        ３．５
【実施例４】
【０１４９】
定格電圧２４０Ｖ、定格消費電力４０Ｗ
１次コイル    ２次コイル    ３次コイル
線径（ｍｍ）            ０．０２４    ０．１９８      ０．６９６
マンドレル径（ｍｍ）    ０．１５      ０．３０        １．３０
％マンドレル            ６２５        １５２          １８７
％ピッチ                ２５６        ２２０          １７８
設計コイル長（ｍｍ）                                        ４．１
設計コイル外径（ｍｍ）                                      ２．６９
３次コイルターン数                                          ３．３
＜封入媒体について＞
透光性気密容器１の内部は、排気された後に、封入媒体として有機臭化物とクリプトンに窒素が約１０％分圧で混合して構成されている不活性ガスとが封入されている。
【０１５０】
＜反射鏡７について＞
反射鏡７は、開口径が５０ｍｍで、基体７ａ、反射膜７ｂおよび前面カバー７ｃを備えて構成されている。基体７ａは、ガラス成形によりほぼ椀状に形成されている。反射膜７ｂは、基体７ａの内面に多層干渉膜からなるダイクロイックミラーが形成されている。前面カバー７ｃは、平坦は透明ガラス板からなり、基体７ａの前面に接着されている。
【０１５１】
そうして、反射膜７ｂの焦点位置に３重コイルフィラメント６の軸方向の中心が位置するように透光性気密容器１が基体７ａの中心部に無機質接着剤によって固着されている。
【０１５２】
＜口金８について＞
口金８は、Ｅ１１形ねじ口金であって、支持基体８ａおよび口金シェル８ｂを備えている。支持基体８ａは、磁器製で、反射鏡７の基体７ａの頂部から突出した筒部（図示しない。）が内部に嵌合した状態で無機質接着剤により固着している。口金シェル８ｂは、支持基体８ａの下端に加締めによって固着するとともに、外部導入線４に接続している。
【０１５３】
以下、本発明を実施するための他の形態について図７ないし図１５を参照して説明する。なお、図１および図２と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【０１５４】
図７は、本発明のハロゲン電球を実施するための第２の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図である。
【０１５５】
」  本形態は、３重コイルフィラメント６のレグ部６ｌが素線６ｅにより形成されている点で異なる。
【０１５６】
図８は、本発明のハロゲン電球を実施するための第３の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図である。
【０１５７】
本形態は、３重コイルフィラメント６の３次コイル６ｔが３ターンの構成である点で異なる。
【０１５８】
図９は、本発明のハロゲン電球を実施するための第４の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図である。
【０１５９】
本形態は、３重コイルフィラメント６の両端から２次コイル６ｓを引き出してレグ部６ｌ“を形成している点で異なる。
【０１６０】
図１０は、本発明のハロゲン電球を実施するための第５の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図である。
【０１６１】
本形態は、３重コイルフィラメント６の３次コイル６ｔのターン数が３．５なので中間の峰が二つあるが、ピンチシール部１ｂ側、したがって口金側の峰でターンをアンカー９で吊持し、アンカー９の基端をガラスビーズ４に埋設することによって固定している点で異なる。
【０１６２】
アンカー９は、リング状の吊持部９ａおよび棒状部９ｂからなる。
【０１６３】
図１１は、本発明のハロゲン電球を実施するための第６の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図である。
【０１６４】
本形態は、３重コイルフィラメント６の３次コイル６ｔが３ターンであるとともに、その中間の峰すなわちターンを図１０と同様にアンカー９で吊持し、アンカー９の基端をガラスビーズ４に埋設することによって固定している点で異なる。
【０１６５】
図１２は、本発明のハロゲン電球を実施するための第７の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図である。
【０１６６】
本形態は、３重コイルフィラメント６の３次コイル６ｔが２ターンであるとともに、３重コイルフィラメント６の両端を一対の内部導入線３ａ、３ｂ間に張力を作用させて継線している点で異なる。また、３重コイルフィラメント６の両端のレグ部６ｌを素線６ｅによって形成している。
【０１６７】
次に、３重コイルフィラメントの実施例５を以下に示す。
【実施例５】
【０１６８】
定格電圧１１０Ｖ、定格消費電力４０Ｗ
１次コイル    ２次コイル    ３次コイル
線径（ｍｍ）            ０．０４２    ０．２８３    ０．９６６
マンドレル径（ｍｍ）    ０．２        ０．４        １．５
％マンドレル            ４７６        １４１        １５５
％ピッチ                ２２１        １９１        １７２
コイル長（ｍｍ）                                          ３．２
コイル外径（ｍｍ）                                        ３．４３
３次コイルターン数                                        ２．０
図１３は、本発明のハロゲン電球を実施するための第８の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図である。
【０１６９】
本形態は、透光性気密容器１‘の主要部１ａが楕円球形状をなしているとともに、外面に赤外線反射・可視光透過膜１０を備えている点で異なる。
【０１７０】
図１４は、本発明のハロゲン電球を実施するための第９の形態を示す正面開図である。
【０１７１】
本形態は、透光性気密容器１の封止部１ｂ側の一端にＥ１１形ねじ口金８を備えている点で異なる。
【０１７２】
図１５は、本発明のハロゲン電球を実施するための第１０の形態を示す正面開図である。
【０１７３】
本形態は、透光性気密容器１“が両端封止形であり、口金８がＲｓ７形である点で異なる。
【０１７４】
図１６は、本発明のハロゲン電球における３重コイルフィラメントの設計コイル長および設計コイル外径の関係を示すグラフである。
【０１７５】
図において、横軸は設計ＣＬ（コイル長）（ｍｍ）を、縦軸は設計ＯＳＤ（コイル外径）を、それぞれ示す。また、領域Ａは本発明の一般的な範囲、領域Ｂは好ましい範囲、をそれぞれ示す。なお、継線時におけるコイル長は、３重コイルフィラメントに多少の張力を作用させるので、設計ＣＬより１〜２ｍｍ程度大きくなる。
【０１７６】
図１７は、本発明の照明装置を実施するための一形態としてのスポットライトを示す正面図である。
【０１７７】
図において、２１は照明器具本体、２２は反射鏡付ハロゲン電球である。
【０１７８】
照明器具本体２１は、基台２１ａ、支柱２１ｂおよび灯体２１ｃを備えている。
【０１７９】
基台２１ａは、天井に直付けまたはライティングダクトを介して天井に吊り下げるように構成されている。
【０１８０】
支柱２１ｂは、基台２１ａから垂下して灯体２１ｃを支持している。内部に放電ランプ点灯装置から灯体２１ｃに接続する絶縁被覆導線（図示しない。）を収容している。
【０１８１】
灯体２１ｃは、内部にランプソケット（図示しない。）を収納している。
【０１８２】
反射鏡付ハロゲン電球２２は、図１に示す構造を備えている。
【０１８３】
そうして、灯体２１ｃのランプソケットに反射鏡付ハロゲン電球２２の口金２２ｂを装着すれば、反射鏡付ハロゲン電球２２は点灯し、その反射鏡２２ａにより集光されるので、所望のシャープな配光特性を得て被照体を良好に照明することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】本発明のハロゲン電球を実施するための第１の形態としての反射鏡付ハロゲン電球を示す中央断面正面図
【図２】同じくワイヤバルブの状態を示す正面図
【図３】同じく３重コイルフィラメントにおける１次コイルのマンドレルへの巻回状態を示す要部拡大正面図および拡大断面図
【図４】同じく３重コイルフィラメントにおける２次コイルのマンドレルへの巻回状態を示す要部拡大正面図および拡大断面図
【図５】同じく３重コイルフィラメントにおける３次コイルのマンドレルへの巻回状態を示す要部拡大正面図および拡大断面図
【図６】同じく３重コイルフィラメントの外径を決定するのに関係するパラメータを概念的に示す説明図
【図７】本発明のハロゲン電球を実施するための第２の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図
【図８】本発明のハロゲン電球を実施するための第３の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図
【図９】本発明のハロゲン電球を実施するための第４の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図
【図１０】本発明のハロゲン電球を実施するための第５の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図
【図１１】本発明のハロゲン電球を実施するための第６の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図
【図１２】本発明のハロゲン電球を実施するための第７の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図
【図１３】本発明のハロゲン電球を実施するための第８の形態におけるワイヤバルブの状態を示す正面開図
【図１４】本発明のハロゲン電球を実施するための第９の形態を示す正面開図
【図１５】本発明のハロゲン電球を実施するための第１０の形態を示す正面開図
【図１６】本発明のハロゲン電球における３重コイルフィラメントの設計コイル長および設計コイル外径の関係を示すグラフ
【図１７】本発明の照明装置を実施するための一形態としてのスポットライトを示す正面図
【符号の説明】
【０１８５】
１…透光性気密容器、１ａ…主要部、１ｂ…封止部、１ｃ…排気チップオフ部、２…封着金属箔、３ａ…内部導入線、３ａ１…基端、３ａ２…中間、３ａ３…先端、３ｂ…内部導入線、３ｂ１…基端、３ｂ２…中間、３ｂ３…先端、４…ガラスビーズ、５…外部導入線、６…３重コイルフィラメント、６ｌ…レグ部、ｗ…溶接部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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