【事件の表示】
　特許第３２１７３７１号「ハロゲン白熱電球」の請求項１から１５までに係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２１７３７１号の請求項１から１５までに係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本件は、１９９３年１２月２２日にドイツ連邦共和国でされた出願による優先権を主張して１９９４年１２月２２日に国際出願がされ、平成１３年８月３日に特許権の設定登録がされ、同年１０月９日にその特許掲載公報が発行された特許第３２１７３７１号（以下「本件特許」という。）に対して、大木俊弥より平成１４年４月８日に特許異議の申立てがされ、松下電器産業株式会社より同月９日に特許異議の申立てがされ、当審より平成１５年６月２４日付けで取消理由を通知（同年７月４日発送）したところ、特許権者より同年１２月２６日に訂正請求書及び特許異議意見書が提出されたものである。
　
第２　訂正について
　１　訂正の内容
　本件特許の明細書及び図面を訂正請求書に添付した訂正明細書及び図面のとおりに以下のように訂正する。
　（１）訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１及び１５の「封入ガスによって生ぜしめられた熱出力損失」を「封入ガスによって生ぜしめられた電力損失」と訂正する。
　（２）訂正事項２
　特許請求の範囲の請求項１及び１５の「熱出力損失が圧力と共に第１の圧力範囲の場合より２倍以上強く変わる第２の圧力範囲」を「縦座標に電力損失を等間隔目盛で取り横座標に圧力を対数目盛で取った場合に電力損失と封入圧との関係を表わす特性線の勾配が圧力と共に第１の圧力範囲の場合より２倍以上強く変わる第２の圧力範囲」と訂正する。
　（３）訂正事項３
　特許請求の範囲の請求項７の「請求項７記載」を「請求項６記載」と訂正する。
　（４）訂正事項４
　特許請求の範囲の請求項８の「請求項８記載」を「請求項７記載」と訂正する。
　（５）訂正事項５
　図３の縦座標の「β＝（ΔＬ／Ｌ０）／Ｔｗ＝一定」を「β＝（１＋ΔＬ／Ｌ０）／Ｔwendel＝一定」と訂正する。
　２　訂正の適否
　（１）訂正事項１は、誤記の訂正を目的とするものである。
　明細書には、「封入ガスにより生ぜしめられた電力損失が・・・封入圧と共に・・・増大する」（本件特許公報５欄１４〜１７行）、「封入ガスによって生ぜしめられ（・・・）封入圧と共に強く増大する高い電力損失を生ぜしめる。」（同欄２２〜２５行）との記載がされているから、訂正事項１は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
　そして、訂正事項１は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（２）訂正事項２は、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
　図面の第４図ｂには、縦座標に電力損失ΔＬを等間隔目盛で取り、横座標に冷封入圧を対数目盛で取ることが示されているから、訂正事項２は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
　そして、訂正事項２は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（３）訂正事項３は、誤記の訂正を目的とするものである。
　明細書には、「特にランプの寸法は、一重又は二重に螺旋巻きすることのできる発光体の外径とガラス球の内壁との間の距離がラングミュア層の厚みを上回らないように選定されなければならない。」（本件特許公報５欄３２〜３５行）、「発光体材料として細線を備えたランプでは、・・・線はその場合高々２００μｍ、特に１００μｍ以下の直径を有する。」（同６欄１７〜２０行）と記載されているから、訂正事項３は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
　そして、訂正事項３は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（４）訂正事項４は、誤記の訂正を目的とするものである。
　明細書には、「発光体の被覆円筒体は、その長さが少なくとも直径に一致するように、特に直径の１．５倍以上、とりわけ２倍以上大きくなるように形成されなければならない。」（本件特許公報７欄４６〜４８行）と記載され、また、上記のように「特にランプの寸法は、一重又は二重に螺旋巻きすることのできる発光体の外径とガラス球の内壁との間の距離がラングミュア層の厚みを上回らないように選定されなければならない。」（同５欄３２〜３５行）、「発光体材料として細線を備えたランプでは、・・・線はその場合高々２００μｍ、特に１００μｍ以下の直径を有する。」（同６欄１７〜２０行）と記載されているから、訂正事項４は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
　そして、訂正事項４は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（５）訂正事項５は、誤記の訂正を目的とするものである。
　明細書には、「図３は、一定のフィラメント温度Ｔwendet、従って一定の光束の採用の下に、損失係数β、即ち封入圧（ｐ）の関数としての熱放散による電力損失ΔＬの概略を、真空下でのランプ電力Ｌ０を正規化して示す。」（本件特許公報１３欄１５〜１８行）と記載され、第３図にはガス損失係数βが１以上であることが示されているから、訂正事項５は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正である。
　そして、訂正事項５は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　（６）したがって、上記訂正は、平成１５年法律第４７号による改正前の特許法１２０条の４第３項において準用する、平成６年法律第１１６号による改正前の特許法１２６条１項ただし書、２項及び３項の規定に適合するので、これを認める。
　
第３　特許異議の申立ての理由の要点
　１　特許異議申立人大木俊弥の特許異議申立ての理由
　（１）理由１
　本件特許の請求項１から１５までに係る発明は、当業者が「Philips Res. Repts 18」（１９６３年。１４７〜１６０頁。甲第１号証。以下「刊行物１」という。）、「Philips Journal of Research」第３５巻第３号（１９８０年。１７３〜１８９頁。甲第２号証。以下「刊行物２」という。）、「Proc. IEE」第１１７巻第１０号（１９７０年１０月。１９５３〜１９５９頁。甲第３号証。以下「刊行物３」という。）、「Lighting Research  Technology」第９巻第２号（１９７７年。１０７〜１１１頁。甲第４号証。以下「刊行物４」という。）、「ILLUMINATING ENGINEERING」（１９６８年４月。１３４〜１４２頁。甲第５号証。以下「刊行物５」という。）、W.ELENBAAS著「PHILIPS TECHNICAL LIBRARY LIGHT SOURCES」（１９７２年。３３〜４３頁。甲第６号証。以下「刊行物６」という。）及び「1983 General Electric Miniature, Subminiature, Sealed Beam  Halogen-Cycle Lamp Catalog」（１〜３頁、１２〜１５頁、４６及び４７頁。甲第７号証。以下「刊行物７」という。）に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであり、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができない。
　（２）理由２
　明細書の記載が下記の点で不明瞭であり、特許法３６条に規定する要件を満たしていない。
　　　ア　本件特許の請求項１及び１５に「熱出力損失」という用語が用いられているが、このような語句は発明の詳細な説明中に用いられていない。
　　　イ　本件特許の請求項１及び１５には、「第２の圧力範囲」について「第１の圧力範囲の場合より２倍以上強く変わる」と規定されているが、この「２倍以上」という事項は発明の詳細な説明中に記載されていない。
　　　ウ　第３図の縦軸に「ガス損失係数β＝（ΔＬ／Ｌ０）／Ｔｗ＝一定」と記載されているが、これが何を意味するのか不明である。ガス損失係数が「β＝（ΔＬ／Ｌ０）」であると理解した場合でも、このグラフではβの値は１以上となっているが、電力損失ΔＬの大きさは真空でのランプ電力Ｌ０より当然に小さいはずであるからガス損失係数βの値が１以上となるはずがない。これは、第８図、第１４図、第１６図から第１９図についても同様である。
　２　特許異議申立人松下電器産業株式会社の特許異議申立ての理由
　（１）理由１
　明細書の記載が下記の点で不明瞭であり、特許法３６条に規定する要件を満たしていない。
　　　ア　本件特許の請求項１には「ガラス球の内部では対流が回避されるように設定され」とある。W.ELENBAAS著「THE HIGH PRESSURE MERCURY VAPOUR DISCHARGE」（１９５１年。VI〜XII頁、４５〜４７頁、６７〜７２頁。甲第１号証。以下「刊行物８」という。）には、水銀蒸気が封入された発光管内の対流速度は発光管内の圧力に比例することが記載されており、この関係はハロゲン白熱電球についても当てはまるものである。請求項１に係る発明は少なくとも０．０１ｍｂａｒの冷封入圧を有することから、請求項１の上記構成要件は理論上あり得ない要件であり、請求項１に係る発明及びその従属項である請求項２から１４までに係る発明は、当業者がその実施をすることができないものである。
　　　イ　本件特許の請求項１５に係る発明の構成要件である「第１の圧力範囲」とは「対流のない圧力範囲」に相当すると考えられ、理論上存在し得ないものであり、請求項１５に係る発明は、当業者がその実施をすることができないものである。
　（２）理由２
　本件特許の請求項１から１５までに係る発明は、当業者が特公昭６０−４５４７号公報（甲第２号証。以下「刊行物９」という。）、「照明学会雑誌」第５７巻第１１号（昭和４８年１１月２５日社団法人照明学会発行。７１９〜７２４頁。甲第３号証。以下「刊行物１０」という。）、実公昭４７−４０１３１号公報（甲第４号証。以下「刊行物１１」という。）、特開平３−１１２０４９号公報（甲第５号証。以下「刊行物１２」という。）及び特開平２−７３５４号公報（甲第６号証。以下「刊行物１３」という。）に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであるから、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができない。
　
第４　本件特許の請求項に係る発明
　本件特許の請求項１から１５に係る発明は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項（以下「本件請求項」といい、本件請求項に係る発明を「本件発明」という。）１から１５までに記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】発光体ならびに封入ガスを含むガラス球を備え、発光体が２本のリード線によって外部電気リード線に接続されるハロゲン白熱電球において、ガラス球寸法、発光体寸法及び封入ガス特性が、ガラス球の内部では対流が回避されるように設定され、封入ガスはハロゲン含有物質を微少量添加された不活性ガスであり、その場合封入ガス圧は、下限としての０．０１ｍｂａｒと上限としての０．１〜５ｂａｒのオーダの冷封入圧との間にありかつランプ構造が規定されている場合に封入ガスによって生ぜしめられた電力損失が圧力と共に弱く変わる第１の圧力範囲の上限近傍に位置するように選定され、この第１の圧力範囲は、同じランプ構造の場合に縦座標に電力損失を等間隔目盛で取り横座標に圧力を対数目盛で取った場合に電力損失と封入圧との関係を表わす特性線の勾配が圧力と共に第１の圧力範囲の場合より２倍以上強く変わる第２の圧力範囲の下に位置し、この第２の圧力範囲の下限が第１の圧力範囲の上限を形成していることを特徴とするハロゲン白熱電球。
　【請求項２】ガラス球は硬質ガラス球又は石英ガラスから構成されていることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項３】発光体は少なくともほぼ円筒状に成形され、その場合長手軸線が規定され、発光体の最大横方向伸長部とガラス球の内壁との間の距離は発光体に対応させることのできるラングミュア層より小さいか又は同じであることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項４】ガラス球は円筒状に成形され、このガラス球の内径は低電圧ランプの場合３〜１２ｍｍの大きさであり、一方この内径は高電圧ランプ又は中電圧ランプの場合６〜１５ｍｍの大きさであることを特徴とする請求項３記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項５】ガラス球の封入容積は低電圧ランプの場合０．０５〜１ｃｍ３の大きさであり、高電圧ランプの場合１５ｃｍ３までの大きさであることを特徴とする請求項３又は４記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項６】発光体は、直径が２００μｍより小さいフィラメント線から構成されていることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項７】発光体は一重又は二重に螺旋巻きされていることを特徴とする請求項６記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項８】発光体は長さが直径より１．５倍以上大きいほぼ円筒体を形成していることを特徴とする請求項７記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項９】発光体は円筒状ガラス球の内部に軸線方向又は横方向に配置されていることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項１０】ランプの色温度は約２４００〜３４００Ｋであることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項１１】効率は５ｌｍ／Ｗ以上であることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項１２】ランプは片側挟搾形低電圧ランプであることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項１３】ランプは中電圧ランプ又は高電圧ランプであることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項１４】ランプは片側又は両側を挟搾されていることを特徴とする請求項１３記載のハロゲン白熱電球。
　【請求項１５】封入ガス圧は、下限としての０．０１ｍｂａｒと上限としての０．１〜５ｂａｒのオーダの冷封入圧との間にありかつランプ構造が規定されている場合に封入ガスによって生ぜしめられた電力損失が圧力と共に弱く変わる第１の圧力範囲の上限近傍に位置するように選定され、その場合この第１の圧力範囲は、同じランプ構造の場合に縦座標に電力損失を等間隔目盛で取り横座標に圧力を対数目盛で取った場合に電力損失と封入圧との関係を表わす特性線の勾配が圧力と共に第１の圧力範囲の場合より２倍以上強く変わる第２の圧力範囲の下に位置し、この第２の圧力範囲の下限が第１の圧力範囲の上限を形成していることを特徴とするハロゲン白熱電球の製造方法。」
　
第５　刊行物の記載
　１　刊行物１（特許異議申立人大木俊弥提出の甲第１号証）
　刊行物１には、図とともに、封入ガス圧の関数としての蒸発速度を測定する実験について「測定は、内径６ｍｍの石英封体内に設けられた外径２．４ｍｍ、長さ３ｍｍのダブルコイルフィラメントについて、クリプトン（Ｋｒ）ガス圧を、室温で０〜３２気圧の間で変化させて行なった。伝導と対流の損失合計は、真空と種々の圧力の下で、入力の関数としての光束と抵抗を測定することにより決定された。これは、７ヶのランプを、最初は、Ｋｒ１６気圧にした後にエージングし、その後、Ｎｏ．１のランプは完全に真空にし、Ｎｏ．２はＫｒ１気圧、Ｎｏ．３はＫｒ２気圧、Ｎｏ．４はＫｒ４気圧、Ｎｏ．５はＫｒ８気圧、Ｎｏ．６はＫｒ１６気圧、Ｎｏ．７はＫｒ３２気圧にした（室温での圧力）。光束と抵抗の測定後、Ｎｏ．１を１気圧、Ｎｏ．２を２気圧、・・・Ｎｏ．７を真空にし、再び測定を行った。従って、個々のランプは、真空と、６つの気圧の各々で測定されたこととなる。これらのランプについての光束の測定結果は図４に示されている。与えられた圧力の直線と真空の直線の間の距離は、伝導と対流による損失の和を示している。７ヶのランプの平均値は、フィラメント温度２４００°Ｋで表Ｉに示されている。」（１５４頁下から１７行〜末行）、「図４　種々の動作圧力における消費電力の関数としての光束。真空の線に対する水平方向距離は、伝導および対流によるエネルギー損失を表す。」（１５５頁、図４表題）との記載がされ、１５５頁中段の表Ｉには、種々の圧力でクリプトンが封入された白熱電球を、真空のものが２４００°Ｋにおける消費電力が１６．５Ｗとなる条件で点灯させたときのデータが示され、例えば、クリプトンの冷封入圧（室温でのクリプトン圧力）が１気圧のとき、動作圧力が２気圧であり、２４００°Ｋでの熱損失は、光束では１．６７Ｗ、抵抗では１．６３Ｗ、平均で１．６５Ｗであることが示され、更に、「図７は、動作圧力の関数としての電力損失（○）と、蒸発速度Ｍと動作圧力Ｐの積（＊）の関数としての電力損失をワットで示している。蒸発速度のスケールは、○および＊の各点ができる限り同一の曲線にのるように選ばれている（表１１の第４番目の項目で５０の数字を選ぶことによった。）。○および＊の点は、実際、十分に同一の曲線に一致している。グラショフ（Ｇｒａｓｈｏｆ）数には圧力の平方が入ってくるので、曲線の勾配は、式（１１）および式（１６）によるとＮｕおよびＧｒが大きい場合には２／３となるはずである。この勾配が、図７に併せて示されている。このように、高圧においては、熱損失はＰ２／３に比例し、蒸発速度はＰ−１／３に比例する。圧力が低い場合、図７の曲線は、図２のものよりもすぐに水平傾向になるものと考えられる。図７および表１は、約５気圧の動作圧力より低いときには、熱損失は実際上一定のままであることを示している。このことは、圧力を下げていくと、ラングミュア層が、Ｋｒ約５気圧のときにはバルブの管壁にまで拡がっているという事実によって説明される。圧力をさらに低下させると、ラングミュア層の拡がりはもはや不可能となり、熱損失は一定のままとなる。式（５）でｒ２がバルブの半径に等しくなり、他の値も一定のままだからである（λは圧力に無関係）。Ｎｕの最小���は、ｄ＝０．２４（コイル直径）およびＤ＝０．６ｃｍ（バルブの内径）を式（９）に代入することにより、求められる。」（１５８頁１〜２１行）、「図７　○　フィラメント温度２４００°ＫにおけるＫｒ動作圧力（気圧）の関数としてのガスに移送されたエネルギー（Ｗ）（図２において圧力の平方はＧｒで示されている。）　＊　フィラメント温度３２００°ＫにおけるＫｒ動作圧力の関数としての蒸発速度と動作圧力との積（任意単位）。（対数座標）」（１５８頁、図７表題）、「図２において、点×はＮｕ＝２．４（ｌｏｇＮｕ＝０．３８）およびＧｒ＝７００（ｌｏｇＧｒ＝２．８５）であることを示している。この点は、実際上、円筒形のフィラメントに適用される曲線上にある。この点から、低圧では、管壁によってラングミュア層がそれ以上拡がり得ないため、減少するＧｒ数での曲線の傾向は、図２で一点鎖線として示されている。それゆえ、コイルが円筒として挙動し、図７および表１でＫｒ５気圧の動作圧力より下での領域で水平方向であることは、管壁に到達しているラングミュア層に原因しているに相違ないことが明白であろう。」（１５９頁下から２行〜１６０頁６行）との記載がされている。
　２　刊行物２（特許異議申立人大木俊弥提出の甲第２号証）
　刊行物２には、図とともに、「図６および図７は、それぞれ、タングステンの蒸発速度および封入ガスを通して行われる熱の移動の速度に対するバルブ直径の影響を示しており、図８は、同じくバルブ壁温度、有効温度および圧力に対する影響を示している。発光体の直径、発光体温度、壁厚、封入ガスおよび封入圧力は上記と同一である。図の破線は、壁温度が７５０Ｋで一定の場合の計算結果を示す。この温度は、ここに用いられたバルブ外径が１５ｍｍのモデルで見出されたように、ラングミュア層の境界、すなわちバルブ壁の内面における温度と実際上一致している（表１１参照）。タングステンの蒸発速度の最小値は、ラングミュア層が丁度バルブ壁に接する場合にのみ生ずる。」（１８４頁下から３行〜１８６頁９行）、「図６　球形のガス封入白熱電球内におけるバルブ径の関数としてのタングステンの蒸発速度．Ｔ１＝３２００Ｋ、ｄ１＝５ｍｍ、壁厚１ｍｍ、Ｐ０＝１気圧、ガス：アルゴン．破線は壁温度が７５０Ｋで一定の場合の結果を示す。」（１８６頁、図６表題）、「球形のガス封入白熱電球内におけるバルブ径の関数としての封入ガスを通しての熱の移動速度．条件は図５と同じ」（１８７頁、図７表題）との記載がされている。
　３　刊行物３（特許異議申立人大木俊弥提出の甲第３号証）
　刊行物３には、図とともに、「古典的ラングミュア層の理論では、白熱している表面が不動のガス層によって包囲されていること、並びに、この不動層を通る熱の流れが伝導のみによって生ずることが仮定される（文献１６、１６〜３６頁参照）。これらのフィラメントの周りのラングミュア層の直径は、次の式によって計算することができる。式・・・　ガスの熱伝導に関する情報と共にこれを用いて、各ランプを横断する方向における温度と密度の勾配が市販のコンピュータによって計算されており、その結果が図４および図５に示されている。このタングステン−ハロゲン電球においては、バルブ内における乱流的対流は生じておらず、平均密度は当初の封入ガスの密度と同一である。しかしながら、フィラメントが大きなバルブ内に配設された場合は、ラングミュア層の径はパルプの十分に内方にあり、温度と密度の分布は全く異なったものとなる。ランプ全体の平均ガス密度は同一ではあるが、ラングミュア層内の平均値は大幅に低下したものとなり、ラングミュア層とバルブ壁との間の乱流的対流領域における温度とガス密度は、実質的に一定となる。」（１９５５頁右欄下から２３行〜１９５６頁左欄下から２３行）、「図４　アルゴン封入ランプの横断方向における熱分布　ａ　タングステン−ハロゲン電球、直径０．６ｃｍの溶融石英製封体　ｂ　従来の白熱電球、直径４．０ｃｍのガラス製封体　Ｘ＝タングステン−ハロゲン電球のバルブ壁の位置　Ｙ＝従来の白熱電球のラングミュア層の境界」（１９５６頁、図４表題）との記載がされ、１９５４頁の図２には片側挟搾ハロゲン白熱電球の図が掲げられ、１９５８頁の図１１には両側挟搾ハロゲン白熱電球が示されている。
　４　刊行物４（特許異議申立人大木俊弥提出の甲第４号証）
　刊行物４には、図とともに、「４　結果と検討　希ガス（アルゴン、クリプトンおよびキセノン）について、封入ガス圧並びにフィラメント温度の関数としての単位長さ当たりの計算された径方向の質量移送量Ｎは、図２〜図４に示されている。ＰｏおよびＴｆの関数としての単位長さ当たりの熱移送量Ｑは図５に示されている。」（１０９頁左欄１２〜１８行）、「図５　希ガス（アルゴン、クリプトンおよびキセノン）により移送される、封入ガス圧Ｐｏの関数としてのフィラメントの単位長さ当たりの熱量Ｔｗ＝７５０Ｋ、ａ＝０．９５×１０‐３ｍ、ｄ＝６×１０‐３ｍ．」（１１０頁、図５表題）との記載がされ、１０７頁左欄には符号の説明が列記され、ｄが円筒形バルブの内径（単位ｍ）、ａがコイルフィラメントの直径（単位ｍ）であることが示されている。
　５　刊行物５（特許異議申立人大木俊弥提出の甲第５号証）
　刊行物５には、図とともに、「それと共に、タングステンハロゲン電球では、ハロゲンと封入希ガスとの熱拡散による分離が問題とされている。この現象により、タングステンヨウ素ランプでは、それが大きな長さ／直径の比を有する場合には、水平点灯が必要とされる。実験的に、長さが約２０ｃｍのＴ３ランプでは、ヨウ素濃度が端部−端部の間で数百倍の差が生ずる。」（１３４頁左欄２０〜２７行）、「写真には、３００ワット、１２０ボルトのフィラメントが１１０ボルトで点灯されたときに、二重コイルの周りに形成される薄層が示されている。このランプは、コントラストを大きくするためにキセノンが封入されている。図１における一連の図により、水平なフィラメントに関連して熱境界が上昇しているのが示されている。この特別な光学的状況のための動作の安定状態で見えるのは、コイルの下のガス層の部分のみである。図２における一連の図は、垂直点灯された場合に、コイルの周りに薄層が形成されていることを示している。１１０Ｖにおける安定状態の動作での薄層の大きさは、ｔ＝０．４４８秒のときのものに示されている。」（１３４頁右欄１５〜２６行）、「図１　水平方向１２０ボルト、３００ワットの二重コイルフィラメントの周りのラングミュア層の形成。キセノン４８０トール。ｔ＝０、０．００５、０．０４４、０．０８５秒（左から右、上から下）。〜０．８８サイズ。」（１３５頁、図１表題）、「図２　垂直方向１２０ボルト、３００ワットの二重コイルフィラメントの周りのラングミュア層の形成。キセノン４８０トール。ｔ＝０、０．０１５、０．０２９、０．４４８秒（左から右、上から下）。〜０．８８サイズ。」（１３５頁、図２表題）との記載がされている。
　６　刊行物６（特許異議申立人大木俊弥提出の甲第６号証）
　刊行物６には、図とともに、「２．６．２　測定値との比較　例として、２２５Ｖ、１００Ｗランプの二重コイルフィラメントの熱損失を計算し、測定された熱損失と比較する。式（２．１７）におけるＧｒ×Ｐｒの差の値が代入される。２２５Ｖ、１００Ｗランプの二重コイルフィラメントは外径ｄ１＝７．２３×１０‐４ｍ、長さは３．０×１０−２ｍである。このランプは、アルゴンと８．５％の窒素ガスが７００トールで封入されている。動作時において、バルブ壁の温度は３５０Ｋである。ラングミュア層の端における温度を４５０Ｋと仮定した場合（勿論、バルブの壁とラングミュア層との間には、エネルギーの移送があるので、微小な温度差が生じているはずである。）、バルブの平均温度は約４００Ｋであり、動作圧力は（４００／２９３）×７００トール＝９５０トール＝１．２５気圧となる。フィラメント温度は２７７０Ｋであり、従ってラングミュア層における平均温度は（２７７０＋４５０）／２＝１６１０Ｋとなる。」（３７頁３〜１６行）、「１２．４Ｗの熱損失がある場合に、リードおよびサポータを介する伝導による損失にかかわらず、コイルは８７．６Ｗを放射する。全フィラメント放射が８６Ｗ、光束が１４１０ｌｍと口金によって遮断された光束部分（約１５ｌｍ）との和であると仮定すると、いずれも２７７０Ｋにおいて、フィラメントの効率は１４２５／８６＝１６．６ｌｍ／Ｗとなり、これは黒体（１４．３ｍ／Ｗ）とタングステン（２０．５ｌｍ／Ｗ）の中央の値に近似するものである。」（３９頁３〜８行）との記載がされている。
　７　刊行物７（特許異議申立人大木俊弥提出の甲第７号証）
　刊行物７には、「このカタログのランプは、バルブの寸法を伴ったアルファベットのＢからＴで分類されている。文字部分はバルブ形態を示し、数字部分は、８分の１インチの倍数による概略的な直径である。例えば、Ｔ−２は、直径が約２／８インチまたは１／４インチを意味する。概略的直径はインチで示されると共に、括弧内にメートル法単位でも示されている。」（１頁、「はじめに」の項の７〜１０行）、「このカタログには、１９８３年６月における総合データが掲載されている。」（３頁、「重要事項」の項）との記載がされ、１２頁以降には「高出力ハロゲンサイクルランプ情報」が掲げられ、１４頁最下段の表及び１５頁最上段の表には「Ｔ−３」バルブのランプの仕様が掲載され、４７頁第１０６図から第１０８図、第１１０図、第１１１図及び第１１４図には、「Ｔ−３」バルブのランプであって、片側挟搾型および両側挟搾型のものが記載されている。
　８　刊行物８（特許異議申立人松下電器産業株式会社提出の甲第１号証）
　刊行物８には、高圧水銀蒸気の放電に関し、水銀蒸気が封入された発光管内における封入圧と対流速度との関係が記載され、式「ｐ＝Ｃｍ／ｄ２　（３．８．１）」（４６頁。ｐは水銀蒸気の圧力（ａｔｍ）、Ｃは定数、ｍは発光管の単位長さ当たりの水銀蒸気の封入量（ｍｇ／ｃｍ）、ｄは発光管の直径（ｃｍ）。）、式「ｖ∝ｇρｒ２／η∝ｇｍ／η　（５．３．１）」（６９頁。ｖは発光管内の対流速度（ｃｍ／ｓｅｃ）、ｇは重力加速度、ηは粘性係数（ｐｏｉｓｅ）。なお、刊行物８では記号「∽」を上下反転した記号を用いているが、特許異議申立人の表記に従い、「∝」で代用した。）が記載されている。
　９　刊行物９（特許異議申立人松下電器産業株式会社提出の甲第２号証）
　刊行物９には、図面とともに、「１　・・・バルブ内の管軸上に相互間で対流層が生じないような間隔を存して・・・複数個のフィラメントと、各フィラメントの近傍のアンカー線、リード線またはビードガラスに設けられたノベルグゲッタと、上記バルブ内に封入された不活性ガスのみとを具備したことを特徴とする管形電球。」（特許請求の範囲）、「不活性ガスは６００ｍｍＨｇ程度が好適する。」（７欄２８〜２９行）、「さらに他の管形電球としては特開昭５０−１０８７７９号公報に示されるような複写機用のハロゲン電球が知られている。」（２欄７〜９行）、「ガス対流が起き難いばかりでなく、垂直点灯してもフィラメント蒸発物などの不純物が特定の場所に集中することがなくなるとともにフィラメントの異常蒸発を防止して黒化をなくし、高効率、長寿命となる不活性ガス入りの管形電球を提供する」（３欄１４〜２０行）、「このバルブ１は、たとえばソーダ石灰ガラス等の軟質ガラスまたは、硼珪酸ガラスやアルミノシリケートガラス等の半硬質ガラスからなり、」（３欄２３〜２５行）、「バルブ１の一端は閉塞されているとともに他端にはステム２が封着されて」（３欄２７〜２９行）、「バルブ１の管軸上には複数個のフィラメント６が非連続状に、つまりバルブ１を垂直にして点灯したときフィラメント６相互間で対流層が生じないような間隔を存して互に離間して配置されている。」（４欄７〜１１行）、「フィラメント６は、タングステン線からなる２重コイルフィラメントであり、」（４欄１２〜１３行）、「各フィラメント６はフォーミングガス中で通電されて加熱され、たとえば２８００°Ｋ程度の色温度に上昇され、」（６欄４２行〜７欄１行）、「バルブ１の内径は１６ｍｍ以下に制限されている」（７欄４４行〜８欄１行）、「不活性ガスはバルブ１内でその分子運動が活発化され粘性が増加するため対流を起さない部分を生じ（ラングミュア−シーズ）、さらにバルブ１の内径が小さいために摩擦抵抗も大きく対流が減少する。」（８欄４〜８行）との記載がされている。
　１０　刊行物１０（特許異議申立人松下電器産業株式会社提出の甲第３号証）
　刊行物１０には、図面とともに、「ハロゲン電球には、７００〜３，０００Ｔｏｒｒの不活性ガスが封入されており、バルブが小型で高温になっているため、点灯時の圧力が、ランプ封入圧（冷圧力）の１．３〜７．０倍に達する。」（３２頁左欄３〜６行）、「小型化したハロゲン電球では、バルブ径がＬａｎｇｍｕｉｒ‐ｓｈｅａｔｈ程度になっているが、封入ガス圧の上昇とともにＬａｎｇｍｕｉｒ−ｓｈｅａｔｈが小さくなり、封入ガスの熱伝導による損失が増加するため、寿命−効率に対して最適の封入ガス圧がある。Ｃｏａｔｏｎの計算では５００Ｗ二重コイルのハロゲン電球の場合、定格寿命効率は封入圧２，５００Ｔｏｒｒで最大となり、このとき封入圧７６０Ｔｏｒｒの効率の７％増しとなる。」（３２頁左欄１４〜２１行）との記載がされている。
　１１　刊行物１１（特許異議申立人松下電器産業株式会社提出の甲第４号証）
　刊行物１１には、図面とともに、「前記２重コイルフィラメント３８の発光部長Ｌとそのコイル径Ｄとの比の値すなわちＬ／Ｄが０．１ないし２．５、・・・なる範囲内にあることである。」（４欄６〜１４行）との記載がされている。
　１２　刊行物１２（特許異議申立人松下電器産業株式会社提出の甲第５号証）
　刊行物１２には、図面とともに、「定格が１２０Ｖ、１５０Ｗの一般照明用の白熱電球を示す」（２頁右上欄１３〜１４行）、「このコイルフィラメント２０は、粗線径が０．０８ｍｍφのタングステン線が密なコイル状に巻かれた２つの発光部２１と、これら発光部２１を接続する非発光部２４とよりなり、」（２頁右上欄１６〜２０行）との記載がされている。
　１３　刊行物１３（特許異議申立人松下電器産業株式会社提出の甲第６号証）
　刊行物１３には、図面とともに、「５２ワット、８４ボルトのタングステンハロゲンカプセルを外直径１０ｍｍのアルミノシリケートチュービングから作り、呼称内容量１．１ｃｍ３を有した。」（６頁左上欄７〜１０行）、「１６．６ルーメン／ワットの効力を生じるように巻いた。」（６頁左上欄１６〜１７行）との記載がされている。
　
第６　当審の判断
　１　特許異議申立人大木俊弥の理由１及び特許異議申立人松下電器産業株式会社の理由２について
　本件発明１及び１５と刊行物１から７まで及び刊行物９から１３までに記載された発明とを対比すると、刊行物２には「図６および図７は、それぞれ、タングステンの蒸発速度および封入ガスを通して行われる熱の移動の速度に対するバルブ直径の影響を示しており、図８は、同じくバルブ壁温度、有効温度および圧力に対する影響を示している。発光体の直径、発光体温度、壁厚、封入ガスおよび封入圧力は上記と同一である。図の破線は、壁温度が７５０Ｋで一定の場合の計算結果を示す。この温度は、ここに用いられたバルブ外径が１５ｍｍのモデルで見出されたように、ラングミュア層の境界、すなわちバルブ壁の内面における温度と実際上一致している（表１１参照）。タングステンの蒸発速度の最小値は、ラングミュア層が丁度バルブ壁に接する場合にのみ生ずる。」（１８４頁下から３行〜１８６頁９行）との記載がされ、刊行物１０には「小型化したハロゲン電球では、バルブ径がＬａｎｇｍｕｉｒ‐ｓｈｅａｔｈ程度になっているが、封入ガス圧の上昇とともにＬａｎｇｍｕｉｒ−ｓｈｅａｔｈが小さくなり、封入ガスの熱伝導による損失が増加するため、寿命−効率に対して最適の封入ガス圧がある。Ｃｏａｔｏｎの計算では５００Ｗ二重コイルのハロゲン電球の場合、定格寿命効率は封入圧２，５００Ｔｏｒｒで最大となり、このとき封入圧７６０Ｔｏｒｒの効率の７％増しとなる。」（３２頁左欄１４〜２１行）との記載がされているが、いずれも本件発明１及び１５の構成要件である「第１の圧力範囲は、同じランプ構造の場合に縦座標に電力損失を等間隔目盛で取り横座標に圧力を対数目盛で取った場合に電力損失と封入圧との関係を表わす特性線の勾配が圧力と共に第１の圧力範囲の場合より２倍以上強く変わる第２の圧力範囲の下に位置し、この第２の圧力範囲の下限が第１の圧力範囲の上限を形成している」ものにおいて、封入ガス圧を「封入ガスによって生ぜしめられた電力損失が圧力と共に弱く変わる第１の圧力範囲の上限近傍に位置するように選定」する点を示すものではなく、また、他の刊行物にもこの点は示されていない。
　そして、本件発明１及び１５は、この点により明細書記載の作用、効果を奏するものであり、この点が容易になし得たものということはできない。
　したがって、本件発明１及び１５は、当業者が刊行物１から７まで及び刊行物９から１３までに記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　本件発明２から１４は、直接又は間接に本件発明１を引用する発明であるから、本件発明１と同様に、当業者が刊行物１から７まで及び刊行物９から１３までに記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものであるということはできない。
　したがって、本件発明１から１５までについての特許が特許法２９条２項の規定に違反してされたものであるということはできない。
　２　特許異議申立人大木俊弥の理由２について
　（１）本件特許の請求項１及び１５の「熱出力損失」という用語は、発明の詳細な説明中に記載されている「電力損失」に訂正された。したがって、この点の記載不備は解消された。
　（２）本件特許の請求項１及び１５の「２倍以上」について、発明の詳細な説明には「図４ｂにはこのモデルランプに関して図３に示された関係が再度示されているが、しかしながら・・・正規化することなく、電力損失の絶対値として示されている。」（本件特許公報１４欄２６〜２９行）との記載がされ、第４図ｂでは勾配が２倍以上変わっていることが明らかであるから、「２倍以上」という事項は発明の詳細な説明中に実質的に記載されている。
　（３）第３図の縦軸は「ガス損失係数β＝（１＋ΔＬ／Ｌ０）／Ｔwendel＝一定」と訂正された。発明の詳細な説明には「図３は、一定のフィラメント温度Ｔwendet、従って一定の光束の採用の下に、損失係数β、即ち封入圧（ｐ）の関数としての熱放散による電力損失ΔＬの概略を、真空下でのランプ電力Ｌ０を正規化して示す。」（本件特許公報１３欄１５〜１８行）と記載されているから、第３図の縦軸の「／Ｔwendel＝一定」が「一定のフィラメント温度」という条件を示していることは明らかである。また、「ガス損失係数β＝（１＋ΔＬ／Ｌ０）」と訂正された。したがって、第３図のグラフでβの値が１以上となっている点との矛盾は解消された。第８図、第１４図、第１６図から第１９図についても同様である。
　３　特許異議申立人松下電器産業株式会社の理由１について
　（１）特許異議申立人は、刊行物８の記載を引用し、本件発明１が少なくとも０．０１ｍｂａｒの冷封入圧を有することから、本件請求項１の「ガラス球の内部では対流が回避されるように設定され」は理論上あり得ない要件であり、本件請求項１及びその従属項である本件請求項２から１４に係る発明は、当業者がその実施をすることができないものであると主張する。
　しかしながら、例えば刊行物９にも「不活性ガスはバルブ１内でその分子運動が活発化され粘性が増加するため対流を起さない部分を生じ（ラングミュア−シーズ）、さらにバルブ１の内径が小さいために摩擦抵抗も大きく対流が減少する。」（８欄４〜８行）と記載され、ラングミュア層では対流を起こさないことが示されているところ、刊行物８にはラングミュア層を有するハロゲン白熱電球についての記載が無く、このような刊行物８の記載がラングミュア層を有するハロゲン白熱電球に直ちに当てはまるということはできない。したがって、特許異議申立人のこの主張には十分な根拠が認められない。
　（２）特許異議申立人の、本件請求項１５の「第１の圧力範囲」が「対流のない圧力範囲」に相当し、理論上存在し得ないものであるとの主張についても、上記と同様の理由により、十分な根拠が認められない。
　
第７　むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１から１５までについての特許を取り消すことはできない。また、他に本件発明１から１５までについての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年４月８日（２００４．４．８）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
ハロゲン白熱電球
【発明の詳細な説明】
　本発明は、特に一般照明（ＡＢ）用のまた同様に写真目的もしくは映写目的（ＦＯ）用又は他の用途用のハロゲン白熱電球に関する。この電球は特に微小電力の低電圧ランプ用に適用可能であるが、高電圧ランプ及び中電圧ランプ用にも使用することができる。
　この種のランプは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２２３１５２０号公報により知られている。その冷封入圧は通常不活性ガス、とりわけ必要に応じて微少量（５〜１０％）の窒素を有する希ガス（アルゴン、クリプトン、キセノン）の約５〜１５ａｔｍの大きさである。さらに、分圧が数ミリバールの大きさである１種又は複数種のハロゲン化合物が極く少量添加される。
　とりわけ一般照明目的のためにこの種のランプの場合比較的高い寿命（ＡＢ：２０００時間、ＦＯ：２００時間以上）を達成することが何よりも重要である。このことを実現するために、一般に、発光体のタングステン材料の蒸発速度を出来るだけ高い封入圧（ハロゲンランプの場合約２０００〜８０００ｔｏｒｒ　ｌｔ、ハー・ローマン著「エレクトロテヒニク」１９８６年発行、第３３頁〜第３６頁、特に第３５頁参照）によって抑制しなければならないことから出発する。その場合、同時に、封入成分として存在するハロゲン化合物は、ガラス球内に生起する対流によって、発光体から蒸発するタングステン粒子のための循環反応を助成する（エス・エム・コレーラ著「インターナショナル・ジャーナル・オブ・ヒート・マス・トランスファー　３０」第６６３頁、１９８７年発行参照）。対流はその場合何れにしてもランプ電力の１０％のオーダとなる相当の熱損失を発生する。
　一般に、この種の点灯条件を守ることは、高いランプ寿命（少なくとも２０００時間）と共に高い効率（２５ｌｍ／Ｗまで）を達成することができるようにするために、従来では省略することができないものと見做されていた。
　個々には特別な理由から確かに微少の冷封入圧を有する特殊ランプが開発され（ヨーロッパ特許出願公開第２９５５９２号公報参照）ているが、その開発はハロゲンサイクルを促す対流が起こるということを前提として行われていた。
　白熱電球を理論的に取扱う際に重要なことはラングミュア層の概念である。この概念は例えば「オスラム社の技術・科学会報（ＴＷＡＯＧ）」第９巻、第１２５頁〜第１３６頁、１９６７年発行、シュプリンガー出版社、ベルリンに詳細に説明されている。その場合、円筒体と見做される発光体に隣接する静止した定常ガス層（まさにラングミュア層）の存在が想定される。このガス層は均一でありかつ一定の直径を有すると見做されている。このガス層内では排熱は熱放散だけで行われ、一方このガス層の外部では熱損失は自由対流によって決定される。ラングミュア層の厚みはハロゲン白熱電球の場合数ミリメータのオーダである（同様に上記ドイツ連邦共和国特許出願公開第２２３１５２０号公報参照）。このラングミュア層の厚みは封入圧に依存する。
　管形ランプ、すなわち軸線方向に配置された発光体を備え両側を挟搾された長い白熱ランプの場合には特別な事情がある。このランプの場合、水平姿勢から偏ると（特に垂直点灯姿勢）、点灯時に、ガラス球内部の封入ガスとハロゲン添加物との分解に通じる大きな問題が発生する。米国特許第３４３５２７２号明細書ならびに「イルミネーション・エンジニアリング」１９７１年４月発行、第１９６頁〜第２０４頁の記事によれば、０．５〜１５ｂａｒの封入圧の場合拡散と対流との協働が熱に起因するこの分解作用に関与している。この作用はガラス球内に導入されて発光体を包囲するガラス管によって妨げられる。
　本発明は、高いランプ寿命と共に比較的高い効率を可能にするような、請求項１の上位概念部に記載されたハロゲン白熱電球を提供するための全く新しい方法を提供するものである。
　この新しい技術的教示は請求項１の特徴事項に基づいている。特に有利な実施態様は請求項２以降に記載されている。
　従来一般に支配的な教示が封入圧と寿命との直線関係から出発しているのに対して（これによると約２０００時間の寿命を実現するためには一般に５〜１５ａｔｍの高い封入圧になる）、新しい法規定は２．５ａｔｍ以下のオーダの点灯封入圧を持つ低圧ランプも同様に調査されるようにする。これによって、封入ガスにより生ぜしめられた電力損失が熱輸送によって（電力損失がガス内の熱伝導（拡散）によってのみ生ぜしめられるので）封入圧と共にごく弱く増大するようなランプを構成することが理論的に可能であるという従来注目されなかった事実が重要になってくる。一般にハロゲン白熱電球の構造において従来省略することができないものと見做されていた高い圧力（この圧力はハロゲンサイクルを保証する対流に結び付く）は、しかしながら、封入ガスによって生ぜしめられ（電力損失が主に対流の効果的な熱輸送メカニズムに基づいているので）封入圧と共に強く増大する高い電力損失を生ぜしめる。純粋な拡散の体系と付加的に対流を発生して強く優勢である体系との間の転換点は具体的なランプ構造に依存する。この転換点はしかしながら一般に０．１〜５．０ｂａｒ、特に約０．５〜３ｂａｒの冷封入圧の範囲に、低電圧ランプの場合特に１．７ｂａｒ以下に位置する。
　ラングミュア層の各ランプに規定された層厚によって、この種の対流のない状態が存在するための根拠がもたらされる。特にランプの寸法は、一重又は二重に螺旋巻きすることのできる発光体の外径とガラス球の内壁との間の距離がラングミュア層の厚みを上回らないように選定されなければならない。何れにしても、一般に通用する正確な値を提供することができるのではなく部分的に大雑把な根拠を提供するような、単純化した仮定を有する数学的モデルが問題となる。
　本発明の説明における第２の重要な点は、意外にも、対流のない範囲にある封入圧を有するハロゲン白熱電球においてハロゲンサイクルが黒化を回避するために十分良好に機能することが明らかになったことである。
　さらに支配的な教示とは全く異なり、ハロゲン循環反応は通常の高圧条件下ではランプ寿命に好ましくない影響を与えることが明らかになっている（ハロゲン欠陥）。この影響は今や抑制される。何故ならば、ハロゲン循環反応は対流が現れないので余り攻撃的な作用をしないからである。というのは、有害な輸送プロセスは拡散によってのみ進行することができるからである。その有害な輸送プロセスは対流を助成する輸送プロセスに比べて著しく緩慢である。
　第３の重要な点は、良く知られているようにランプの寿命が発光体のタングステン材料の蒸発速度に強く依存する点である。この速度は封入圧の増大と共に小さくなる。それゆえ、長い寿命を得るためには、出来るだけ高い圧力（小さい蒸発速度に相当）が得られるようにしなければならない。蒸発速度は増大する圧力の関数として低圧力の際には高圧力の際より比較的強く減少することが判明している。従って、無対流と蒸発法則性とを同時に考慮する（乗算的な結合の意味で数学的に“畳込み”と称する）と、比較的高い効率（５ｌｍ／Ｗ以上、特に非常に低い電力例えば１０Ｗ以下の場合にも）及び比較的長い寿命（５００時間以上）に関して良好な条件が支配するような比較的低い封入圧の際の点灯状態の発見が可能になる。
　さらに全く意外なことに、一定の境界条件の下では、即ち発光体材料として細線を備えたランプでは、高圧力の際と同じような効率及び寿命の値を達成することができることが判明している。線はその場合高々２００μｍ、特に１００μｍ以下の直径を有する。傑出した改善は５０μｍ以下の線直径を有するランプの場合に達成することができる。このような挙動を惹き起こす原因は、僅かな線直径の場合には蒸発メカニズムの代わりに別の故障メカニズムが線の寿命を決定する、即ち線に沿ったタングステンのクリープを決定することにある。非常に小さい線直径の場合、線の粒子構造は非常に良く目立つ。というのは、線直径に亘って１つ又は２つの粒子しか存在していないからである。タングステンのクリープは粒子間の締付けによって粒子境界のところで目立つ。このプロセスは“粒子境界腐食”と称されている。このような故障メカニズムは封入圧に関連するものではなく、むしろフィラメント線の表面温度に著しく関連する（一般的な温度値は２３００〜３２００Ｋである）。ここで想定した点灯条件下ではこのような故障メカニズムは意外にも著しく減少する。
　故障挙動を変えたことによる決定的なことは故障特性がそれに応じて変えられることである。一般に故障挙動はワイブル分布として知られている変形ガウス分布のランプ個数に従う。この分布は平均値（１つのランプグループの６３．２％が故障を生ずるまでに要する期間）と所定のバラツキ幅（変動）とが特徴である。従来では標準的に７０００時間の平均値の場合このバラツキ幅は標準的に５０００時間である。
　バラツキ幅はすなわち平均値との比較では非常に大きい。それゆえ、本発明によるランプの場合には全く別の故障挙動を観察することができる。ワイブル分布の平均値は明らかに低いところにあるのに（一般的に４０００時間）、平均寿命のバラツキ幅は、３％値（これはランプの最初の３％の故障が生ずるまでの寿命である）がそれにも拘わらず従来技術によるランプの場合と同じく良好であるか又はより一層良好であり得るように強く減少する。このことは、ランプグループの３％の故障と６３．２％の故障との間の時間間隔がワイブル分布の著しく大きい勾配に応じて大きく減少することを意味している。それゆえ、今では平均寿命が悪いにも拘わらずほぼ同値の又はより一層効果的に利用可能な寿命（１つのランプグループの最初の３％の寿命によって与えられた期間として規定される）を達成することができる（以下においては定格寿命と称する）。
　本発明の他の特別な利点は、本発明による点灯条件下ではフィラメント線の表面の面取りを回避することができる点にある。この面取りは、線材料の個々の粒子がランプ点灯時にその本来の立方体的に空間心出しされた格子構造に応じて成長し始める現象を示している。これによって、線表面は一方では平らでなくなり、他方では放射線表面を拡大する。このような事象によって一般に定格寿命の７５％後に測定される残留光束が減少する。本発明によるランプは今や残留光束が比較ランプより明らかに大きいという驚異的な現象を示す。それどころか光束は初期値に比べて増大し得る。その原因は推測によると表面輪郭への研磨・均等化作用を有する表面に沿ったタングステン移動である。
　本発明によるハロゲン白熱電球は通常石英ガラス又は硬質ガラスから成る耐熱性ガラス球を有している。このガラス球内に含まれた発光体は円筒状又は少なくともほぼ円筒状（例えば若干屈曲した円筒体）に成形され（通常一重又は二重フィラメント）、それにより発光体の長手軸線が規定される。発光体は、その場合、通常ピンチシールによって閉鎖されたガラス球端部に平行又は垂直に配置することができる。ガラス球の形状は円筒状にすることができるが、しかしながら別の形状を取ることもできる。一般的な内部寸法（円筒状形状の場合には例えば内径）は３〜１５ｍｍであるが、しかしながら同様にもっと大きい値も可能である。光電データのための例は２０００時間の寿命の場合に１０〜２０ｌｍ／Ｗ以上（最低値５ｌｍ／Ｗ）である。
　特に本発明の利点は微小電力の低電圧ランプの場合に現れる。ガラス球の封入容積は低電圧ランプの場合０．０５〜１ｃｍ３のオーダであり、高電圧ランプの場合１５ｃｍ３までである。封入ガスとして特に希ガスが必要に応じて窒素を混合されて使用される。一般的な冷封入圧は低電圧ランプの場合０．５〜１．７ｂａｒ、高圧ランプの場合５ｂａｒまでである。ハロゲン化合物としては例えばハロゲン化炭化水素が好適である。
　発光体寸法自体は同様に点灯挙動に影響する。例えば、発光体の被覆円筒体は、その長さが少なくとも直径に一致するように、特に直径の１．５倍以上、とりわけ２倍以上大きくなるように成形されなければならない。
　発光体のコア及びピッチ係数も同様に対流挙動に影響する。ピッチ係数に関する基準点は２．０以下の値である。しかしながら、個々のケースでの具体的な値は経験的に見出されなければならない。
　本発明によるランプの色温度は約２４００〜３４００Ｋの範囲にある。
　一般に、本発明を片側閉鎖形ランプに適用してもまた両側閉鎖形ランプに適用しても有利である。閉鎖は通常ピンチによって、しかしながら場合によっては封着によって行われる。低電圧ランプ（６０Ｖまで）の場合、本発明の使用領域は実際上制限されない。高電圧及び中電圧ランプ（６０Ｖ以上の点灯電圧）においては、本発明は管形ランプの場合のみ制限なく適用することができる。
　しかしながら、片側挟搾形ランプの場合、電流案内部材間でのフラッシオーバが回避されるように注意しなければならない。
　一般に、対流を生ずることなく達成可能である最大冷封入圧は高電圧ランプの場合には低電圧ランプの場合より明らかに高い、即ち１〜５ｂａｒである。このことはこのランプの一般的に大きい寸法に起因している。従って、高電圧ランプの場合、意識的に“対流のない”点灯様式は明確な欠点が除去され得る場合にのみ有利である。一般的に、対流なく点灯されるランプは点灯姿勢に明らかに僅かしか依存しないことが判明している（例えばこのことは管形ランプにとって興味深いことである）。この背景には、対流のないランプにおいて見出されて改善されたガラス球での温度分布の均一性（一般にバラツキ幅の改善は５０％である）と、一般的に低い発光体温度及びガラス球温度への傾向とがある。両効果によって寿命が改善される。
　それからの結論はこの種のランプを反射器内でも又は照明器具内でも特に有利に使用可能であることである。このことは高電圧バージョンにもまた低電圧バージョンにも当てはまる。一般的にランプのピンチで測定された温度負荷の減少は“高圧”ランプに比べて１０％である。
　さらに、ランプを適当に幾何学的に設計することによって、対流のない封入圧範囲の体系では、（対数表示の際に）電力損失の単純な直線的依存性の代わりに、低圧力の場合には直線的依存性を持つ範囲を、また高圧力の場合には電力損失が圧力範囲に殆ど依存しない（プラトー）ような範囲を形成することが可能になる。このプラトー特性は高電圧ランプの場合でも本発明による点灯状態を比較的低い圧力において達成するのに特に好適である。というのは、プラトーは、“動作点”を専ら特に対流が起こる転換点の直下のところに選定するのではなく、圧力をプラトー内での又は同様にプラトー開始時点での明らかに低い値に調整することを可能にするからである。一般的に高電圧ランプにおけるフラッシオーバの危険は希ガスと微少の窒素添加物（約１０％まで）との混合封入ガスによって抑制することができる。
　本発明の他の利点はガス消費量の減少（このことは特に高価なキセノンを使用する際には重要である）と破裂安全性の向上である。
　最後に、フィラメントの負荷に関して、高圧ランプ（すなわち対流を生ずるランプ）は同じ光データを持つ対応する低圧ランプ（すなわち対流なく動作するランプ）より明らかに高いフィラメント温度と共に小さな放射面を有していることを補足的に述べておく。
　低圧ハロゲンランプは全体的に高圧ハロゲンランプとは完全に異なり従来の白熱電球に似た故障挙動を示す。ここで“低圧”とは一般に、所定のランプ形式に関連させて、対流を生ずる比較的高い圧力（“高圧”）に比較して無対流を保証する圧力を意味するものとする。或るランプ形式では２ｂａｒの冷封入圧はまだ“低圧”範囲に属することができるのに対して、別のランプ形式では０．８ｂａｒの冷封入圧は既に“高圧”範囲に属していると見做すことができる。それについての信頼できる情報は如何なるランプ形式の場合でも封入圧の関数としての電力損失を測定して転換点を決定することによって的中させることができる。
　次に本発明を幾つかの実施例に基づいて説明する。
　図１は軸線方向に配置された発光体を備えるハロゲン白熱電球を示す概略側面図である。
　図２は横方向に配置された発光体を備えるハロゲン白熱電球を示す概略側面図である。
　図３は冷封入圧の関数としての封入ガス電力損失を示す特性図である。
　図４はタングステンの蒸発損失率を示す特性図（図４ａ）及び冷封入圧の関数としての電力損失を示す特性図（図４ｂ）である。
　図５は２つのワイブル分布（寿命の関数としての故障頻度）を示す特性図である。
　図６及び図７は寿命の関数としての故障特性（ワイブル分布の増大）を示す特性図である。
　図８乃至図１０は種々異なった点灯量を示す特性図である。
　図１１は本発明及び従来技術によるフィラメントを示す図である。
　図１２は点灯姿勢を示す概略図である。
　図１３は低電圧反射形ランプを示す概略断面図である。
　図１４は図１３に示されたランプのガス損失係数の測定値を示す特性図である。
　図１５は高電圧反射形ランプを示す概略断面図である。
　図１６は図１５に示されたランプのガス損失係数の測定値を示す特性図である。
　図１７乃至図１９は種々異なった管形ランプにおけるガス損失係数の測定値を示す特性図である。
　図１には６Ｖの定格電圧と１０Ｗの電力とを有するハロゲン白熱電球が示されている。このハロゲン白熱電球は約７．０ｍｍ（従来では８．２ｍｍ）の外径及び約０．８ｍｍ（従来では１．２ｍｍ）の肉厚を持つ円筒体として成形された片側挟搾形ガラス球１から構成されている。このガラス球はピンチ２によって閉鎖されかつこのピンチ２とは反対側の端部に排気管を有している。ガラス球は石英ガラスから製造されている。封入物は０．１５ｃｍ３（従来は０．２２ｃｍ３）のランプ容積で１８００ｐｐｍのヨードエタン（Ｃ２Ｈ５Ｉ）（他の実施例ではハロゲン添加物は４００ｐｐｍのジブロムメタンから構成される）の混入物を備えた１０００ｍｂａｒのキセノン（又はクリプトン）から構成されている。ガラス球内部には２．４ｍｍの長さと０．９ｍｍの直径の寸法を持つ円筒状発光体６が軸線方向に配置されている。この発光体はピンチ内の箔４に結合された２本のリード線３によって保持されている。箔４は外部の口金ピン５に結合されている。
　発光体は１０４μｍの直径及び３２ｍｍの有効全長を持つタングステン線から製造されており、それゆえその全表面積は約１０．０ｍｍ２である。リード線はフィラメント線によって直接形成されている。
　発光体は１．８のピッチ係数に相当する１８８μｍのピッチを持つ１２ターンから構成されている。コア径は７．０のコア係数に相当する約７３０μｍである。寿命は２５００Ｋの色温度、１１０ｌｍの光束及び１０．５ｌｍ／Ｗの効率の場合に５０００時間以上である。
　第２の実施例は図２に示されている１２Ｖ／５Ｗ形ハロゲン白熱電球である。約９ｍｍの外径及び１．１５ｍｍの肉厚を持つ硬質ガラス製円筒状ガラス球１は、封入物として、約１０００ｍｂａｒの冷封入圧を持つキセノンならびに３０００ｐｐｍのＣＨ２ＣｌＩのハロゲン添加物を含んでいる。ランプ容積は０．３２ｃｍ３である。ガラス球内部にはランプ軸線に若干交差するように配置されて一重に螺旋巻きされた発光体６´が配置されており、その本来の円筒状形態がほぼ環状に曲げられている。発光体は２本の分離したピン状リード線３´によって保持されている。さらに、ランプ構成は第１の実施例のランプ構成と類似している。
　発光体は４１μｍの直径及び４８ｍｍの有効全長を持つタングステン線から製造されている。フィラメント表面積は約５．７ｍｍ２である。発光体は最初は長さ３．９ｍｍ、直径０．３２ｍｍの寸法を持つ一重に螺旋巻きされた円筒体から構成される。この発光体は７５μｍのピッチで１．８のピッチ係数を持つ５４ターンを含んでいる。コア径は５．７のコア係数に相当する２４０μｍである。寿命は６３ｌｍの光束から派生した２６２５Ｋの色温度及び１２ｌｍ／Ｗの効率の場合に３１００時間である。
　第３の実施例は第２の実施例にほぼ一致し従って同様に図２を代用することのできる１２Ｖ／１０Ｗ形ランプである。第２の実施例との相違点は、６５μｍの直径のタングステン線が使用され、このタングステン線が本来４．２ｍｍの長さ及び０．５８ｍｍの直径の寸法を持つ円筒体に螺旋巻きされている点である。全長は５８ｍｍであり、それゆえ線表面積は約１１．８ｍｍ２である。ピッチ係数は１１５μｍのピッチに相当する１．７５である。コア係数は４５０μｍのコア径に相当する６．９である。ターン数は３６である。寿命は２７００Ｋの色温度、１４０ｌｍの光束及び１４ｌｍ／Ｗの効率の場合に約３１００時間である。既知の高圧バージョンとの比較が表３に示されている。第４の実施例は第１の実施例にほぼ相当する１２Ｖ／２０Ｗ形ハロゲン白熱電球である。封入物は３０００ｐｐｍのヨードエタンを持つ１０００ｍｂａｒのキセノン又はクリプトンから構成されている。
　発光体は２２ターンを有し、ピッチは１．６５のピッチ係数に相当する１６７μｍ、コア径は７．２のコア係数に相当する７３７μｍ、色温度は２７００Ｋ、光束は３２０ｌｍ、効率は１５．４ｌｍ／Ｗである。平均ガラス球温度は３６０℃の８ｍｍの直径のガラス球を使用したランプの場合３１０℃に低下し、それゆえ７ｍｍのガラス球を使用すると３３５℃の平均ガラス球温度が可能になる。
　以下に記載されている表１は上述した最初の４つの実施例の点灯データの比較を示し、本発明による特性を持たない、すなわち対流を持たないランプに関する値と比較されている。
　それぞれ２０００時間の定格寿命の場合に、定格寿命の７５％の際の平均寿命のバラツキ（変動）と残留光束が示されている。対流なく点灯される全てのランプ形式の場合、寿命のバラツキ幅は強烈に減少することがはっきりする。このバラツキ幅の減少はハロゲン循環プロセスが絶対に必要な最少値に低減したことによる。残留光束が寿命の７５％に関して実際上ほぼ一定に留まり、このことが面取り効果を殺すことに起因するという事実は少なからず重要である。
　別の表２には光束（ルーメン）を本発明に基づいてコントロールすることのできる様子が同一のランプ形式について示されている。コラム１はランプ形式、コラム２は対流を伴う高圧（従来技術によれば約８ｂａｒのクリプトンもしくは１３．３ｂａｒのキセノン）を使用した際の光束、コラム３は約１ｂａｒの封入圧の低下の際に従来技術により予想されなければならないような光束減少を示す。コラム４は同一の定格寿命を維持しながら本発明の手段（ガラス球最適化及び発光体最適化ならびに封入ガスパラメータによる対流のない点灯でのランプの最適化）の的確な使用に基づくコラム３に対する光束増加を示す。
　封入圧低下による高圧バージョン（コラム２）の光束の減少は２０〜３３％に予想される（コラム３）ことが明らかになった。本発明によって、この損失は十分抑制することができ、部分的にまたはそれどころか完全に補償することができる（コラム４）。それによって、最初に、専門家に良く知られている封入圧−寿命−光束関係を積極的な意味で打破することに成功し、その場合本発明によるランプの変動が強烈に減少することは特に重要である。
　図３は、一定のフィラメント温度ＴＷｅｎｄｅｌ、従って一定の光束の採用の下に、損失係数β、即ち封入圧（ｐ）の関数としての熱放散による電力損失ΔＬの概略を、真空下でのランプ電力Ｌ０を正規化して示す。横座標には圧力（ｍｂａｒ）が対数にて示されている。本発明によるランプは全てこの基本型を示し、その場合ランプ形に応じて、折点（低圧、例えば約１ｂａｒ以下の低い圧力の際に拡散による純粋な熱伝導領域Ｉから対流熱伝導が主流となる領域ＩＩへの転換点）は冷封入圧の他の値のところに位置することができる。この折点は一般的に低電圧ランプに関しては０．１〜２ｂａｒ間を変動し、高電圧ランプ（低電圧ランプにおいても同様に時々起こる）の場合にはしかしながらもっと高い値（例えば５ｂａｒ）も同様に取ることができる。本発明による優れた点灯領域は転換点の下のぎりぎりのところに位置している。
　図３にはこのことが矢印によって示されている。さらに、ハロゲン白熱電球用の通常の圧力範囲（５〜１０ｂａｒ）はハッチングによって示されている。このダイヤグラムに注目すると、領域Ｉにおける基本的な特性は封入ガスに殆ど依存せず、一方領域ＩＩにおいて対流に起因する損失は封入ガスに強く依存する。封入ガスが重ければ重い程、領域ＩＩに向けられた公知の学説と一致して、損失は少なくなる。例として希ガス、すなわちアルゴン、クリプトン及びキセノンに関する状況が挙げられる。
　本発明によるランプにおいては出来るだけ重い封入ガス、特にクリプトン又はキセノンをしばしば選択することができる。何故ならば、重い封入ガスは同じ条件下ではタングステン材料の蒸発を良好に阻止するからである。
　この関係によれば、本発明の別の利点は、低い封入圧に基づいて封入ガス（キセノン）の相当のコスト節約が可能になる点である。損失を純粋な熱伝導現象に限定すると、細くて長い線から製造され従って比較的大きいフィラメント表面積を有する発光体において達成可能な改善が何故特にはっきり現れるのかが良く分かる。何故ならば、フィラメント表面積が大きければ大きい程、これによって生ぜしめられる熱損失は大きくなるからである。
　図４ａではこれらの関係をより一層明らかにするためにモデルランプ用の封入圧の関数としての単位時間当たりのタングステン損失（Δｍ／Δｔ）が算出されている。このタングステン損失は約１〜２ｂａｒ以下の低圧では特にはっきり現れ、それ以上では非常に僅かな値に減少している。この特性は約１ｂａｒの比較的僅かな封入圧を選択することを正当化している。というのは、高圧の場合にまだできる改善は非常に小さい圧力の場合の状況と比較して僅かであるからである。
　図４ｂにはこのモデルランプに関して図３に示された関係が再度示されているが、しかしながら真空下で達成された電力を正規化することなく、電力損失の絶対値として示されている。
　図４ａ及び図４ｂをまとめて見ると、全般的に、１ｂａｒの比較的低い圧力の場合にも同様に長寿命を達成することの可能性を、数学的な畳込みの意味で、すなわち対流のない圧力範囲の上限での点灯によって、考慮できることが分かる。転換点では電力損失の圧力依存性ならびにタングステン質量損失が衝撃的に変化している。
　図５には種々の変動の意味を明確にするために例として（１つのランプグループにおいて最初の３％の故障によって規定された）２０００時間の同一の定格寿命ＴＮを持つ２つのワイブル分布が示されている。従来技術を意味する第１の分布（図５ａ）は広い変動（特性線１）を示し、その場合平均寿命ＴＭは約９０００時間である。本発明による技術（特性線２）を表す第２の分布（図５ｂ）は５１００時間の著しく短い平均寿命を示しているが、しかしながらこの平均寿命は変動が狭いので２０００時間の同一の定格寿命ＴＮを達成するには十分である。
　このような実態を具体的に示す尺度はワイブル分布の増大（左側）辺の勾配（細線で示されている）である。本発明によるランプにおける勾配（Ｓ２）は公知のランプにおける勾配（Ｓ１）より非常に急峻である。この勾配値の比較が図６及び図７にランプ形式１２Ｖ／５Ｗ及び１２Ｖ／１０Ｗに関して示されている。
　既知の高圧封入物を有する１２Ｖ／５Ｗ形ランプ（図６、特性線Ｓ１）は、約１９００時間の３％故障率を達成し、その場合平均寿命ＴＭ１（６３．２％故障率に相当）は１０．０００時間弱後に初めて達成される。その際、１２．０ｌｍ／Ｗの効率が測定された。本発明の設計余裕は２つのバージョンによって示されている。第１バージョン（特性線Ｓ２）では、フィラメントデータを変更することにより効率を最適化する本発明による低圧封入物によって、殆ど同一の定格寿命（１７００時間）にも拘わらず高い効率（１２．４ｌｍ／Ｗ）が達成されている。平均寿命ＴＭ２は約２５００時間である。
　寿命を最適化（６５００時間、平均寿命ＴＭ３）する低圧ランプの第２バージョン（特性線Ｓ３）では、効率は若干低い（１０．９ｌｍ／Ｗ）が、しかしながら定格寿命（４０００時間）は２倍以上に大きい。
　図７には１２Ｖ／１０Ｗ形ランプと似た関係が示されている。１９００時間の定格寿命（特性線Ｓ１）及び５５００時間の平均寿命ＴＭ１を有する従来の高圧バージョンは、１４．１ｌｍ／Ｗの効率を達成している。それに対して、この形式の本発明によるランプは１３ｌｍ／Ｗの効率ではあるが、２５００時間の明らかに高い定格寿命及び３４００時間の平均寿命ＴＭ２を達成している（寿命を最適化したバージョン）。
　それゆえ、効率を（ほとんど）失うことなく、相当高い過大圧（約８〜１３ｂａｒ）を持つランプと同じ定格寿命を達成する、１ｂａｒのオーダの低い冷封入圧を有するハロゲン白熱電球を提供することが今や可能であると共に、種々異なった方向に最適化ポテンシャルが存在する。
　効率の予期しない僅かな損失は重大な利点すなわち破裂危険性の除去ならびに材料及び封入ガスの節約に通じる。
　他の実施例は１５．２ｌｍ／Ｗ、１７ｌｍ／Ｗ、１８ｌｍ／Ｗの効率を達成した比較的高い電力（２０Ｗ、３５Ｗ、５０Ｗ）を持つ低電圧ランプ（１２）である。冷封入圧は約８００ｍｂａｒである。純粋に計算によれば、従来一般に認められている教示に基づいて、１３．５ｌｍ／Ｗ（２０Ｗ）、１４．６ｌｍ／Ｗ（３５Ｗの場合）及び１５．２ｌｍ／Ｗ（５０Ｗの場合）の値を予想することができる。
　転換点（図３参照）の直下のところに“動作点”を特に選定することの例を上記１２Ｖ／１０Ｗランプで説明しよう。ここでは転換点は可成り正確に１ｂａｒ冷封入圧のところに位置しており、これは約３ｂａｒの点灯圧（図８）に相当する。熱放散に基づく光束減少は臨界範囲で調査される（図９）。０．５〜１ｂａｒの冷封入圧では光束はほぼ一定であることが判明した。というのは熱損失が非常に僅少であり（図３、領域Ｉ）、僅かしか増えないからである。さらに２ｂａｒ冷封入圧（約６ｂａｒの点灯圧に相当）に増大すると、光束は対流領域内で大きく増える熱放散と一致して明らかに低下する（図３、領域ＩＩ）。
　図１０は初期品質の調査（％ＳＣＥ）を示しており、その場合ＳＣＥ値は効率を比較のために１０００時間寿命に正規化した電流同一ランプの効率を示す。％ＳＣＥの初期品質が高ければ高い程、（一定寿命の場合には）効率の利点、又は（一定効率の場合には）寿命の利点がランプを互いに比較すると大きくなる。キセノン冷封入圧が０．５ｂａｒから１ｂａｒへ増大すると、初期品質が明らかに向上することが判明した。それに対して、対流領域（２．０ｂａｒ冷封入圧）では初期品質の向上（他の場合には著しい向上）はもはや可能ではない。この説明は転換点の下では寿命と封入圧との著しい依存性から明らかであり、一方転換点の上では理論的に大きな寿命は上述した損失メカニズムに基づくその大きなバラツキ幅によって実際上は無理である。
　本発明により抑制された粒子境界腐食は特に強い印象を与える。１ｂａｒキセノンを封入されて対流なく点灯する１２Ｖ／５Ｗランプは１８００時間の点灯時間後でも実際上損傷を有しないのに対して（図１１ａ）、対流を生ずる比較ランプ（１３ｂａｒキセノン）のフィラメントは同じ点灯時間後には既に大きく損傷している（図１１ｂ）。
　本発明によるランプは反射器又は照明器具と関連してその温度負荷の減少に基づいて特別な利点をもたらす。
　図１２はガラス球温度の測定値（ＭＰは測定点を意味する）を℃にて従来技術による１２Ｖ／１０Ｗランプ（第２列）と本発明によるランプ（第３列）とを比較して示す。点灯姿勢はそれぞれ第１列に示されている。点灯姿勢が種々異なっていてもバラツキ幅が大きく減少することによって（本発明によればそのバラツキ幅は従来技術における１２０℃に対して５５℃である）、等温線が大きく改善されることが判明した。しかしながら、さらに全体温度負荷も減少する。最大値は３１５℃から２４０℃へ低下し、最小値はそれでもまだ１０℃である。
　公知のコールドミラー２１を使用したこの種の反射形ランプが図１３に示されている。コールドミラー２１は反射器頸部２７が一体成形されている楕円形ガラス球欠体２３から構成されている。このガラス球欠体２３の内面には公知の干渉フィルタ２４が設けられており、この干渉フィルタ２４は全可視スペクトル範囲で高い反射率を有しかつ赤外線放射に対しては透明である。光源として、ピンチが反射器頸部２７内に接合材２８によって固定された１２Ｖ／１０Ｗハロゲン白熱電球２２が使用されている。コールドミラー２１の光出射口は約４８ｍｍの直径を有している。この光出射口を覆うためのガラス板はランプの封入圧が低い（上記参照）ので省略することができる。二重フィラメントを有するこの反射形ランプの場合、ピンチでの温度はランプが対流なく点灯される場合３５０℃（従来の高圧バージョン）から３２０℃へ低下する。
　表３は１２Ｖ／５Ｗランプと１２Ｖ／１０Ｗランプとの主要な比較データの纏めを示し、各ランプには同じ効率で高圧バージョン及び低圧バージョンについてそれぞれデータが記載されている。発光体に関して種々異なった放射フィラメント表面積及び種々異なった線直径に特に注意すべきである。フィラメント温度（Ｋ）は本発明によるランプの方が低い（７０Ｋだけ）。それゆえ、色温度も同様に著しく低く、このことが寿命に有利に作用する。その上、線が約１０％だけ太いので機械的強度が著しく改善される。
　しかしながら、本発明は低電圧範囲だけでなく高電圧範囲でも重要である。高電圧範囲では原理的な利点がはっきり現れる。その理由は高電圧範囲（もしくは中電圧範囲）では使用すべき発光体線が細くしかもその全長が著しく長いことにある。そのために上述した粒子境界腐食のような現象は極めて重要である。
　例えば、上記で紹介した１２Ｖ／５０Ｗハロゲン白熱電球は約１２０μｍの線直径を持ち全長が３０ｍｍである発光体を必要とする。これと比較すると、同様に５０Ｗの電力を有し高電圧用に構想された類似のランプ（２３０Ｖ）は約２０μｍの直径及び約１ｍの全長を持つ二重に螺旋巻きされた発光体を有する。この大きな長さのために、フィラメントはＷ状又はＶ状に曲げられて１４ｍｍの直径を有する片側挟搾形ガラス球内に配置される。
　図１４は垂直点灯姿勢での２３０Ｖハロゲン白熱電球の、相応して変更された線直径を含めて構造的に同一な２５Ｗバージョンに対するガス損失係数β（図３参照）の測定値を示す。低電圧範囲では知られている原理的な封入圧依存性が判明した。ランプの対流のない点灯状態と対流を生ずる点灯状態との間の転換点がはっきり認められる。意外にもこの転換点はここでは明らかに高く、約１９ｂａｒの冷封入圧に相当する約５ｂａｒの点灯圧のところにある。
　本発明にるランプの特に重要な特徴はとりわけ高電圧バージョンにおいて明確に現れており、図１５及び図１６から明らかである。ここでは、前述の２５Ｗランプに似た２３０Ｖ／５０Ｗ反射形ランプ３１が使用されており、この反射形ランプ３１は２本の長いリード線を介して例えば６３ｍｍ（ＰＡＲ２０）又は９５ｍｍ（ＰＡＲ３０）の直径を持つ押型ガラス製反射器３３の頂部に固定されている。反射器はねじ込み形口金３５内に固定された頸部３４を有している。ハロゲン及び希ガスを封入された内管３２はＷ状に屈曲した発光体３７を有しており、この発光体はピンチ内に固着された５本の支持ワイヤ３８によって保持されている。発光体の部分３９は軸線にほぼ平行に向けられており、反射器軸線に対して最大１０°傾斜している。反射器開口部はレンズ３６によって覆われている。
　このランプも同様に、本発明によって点灯される場合、改善された等温線を特徴とする。再び図１６により、ガス損失係数βは基本的には本発明によるやり方では点灯圧（もしくは冷封入圧）に依存することが確認される。転換点は約４ｂａｒのところにある。対流のない点灯から対流を生ずる点灯への高い圧力の場合に初めて現れる転換の傾向は、一般的に大きいガラス球寸法に関係する。しかしながら、図１６は他の特徴からまだ特別な興味を引き立たせる。すなわち、ガス損失係数と対流のない領域（図３参照）における対数表示された点灯圧との直線関係は多少適切な近似式で表わせることが判明した。個々のランプパラメータに依存すると、特に中電圧及び高電圧で点灯されるランプの場合、それとは異なる経過が生ずる。低い点灯圧（４００ｍｂａｒ以下）の場合、直線関係が優勢となり、約８００ｍｂａｒまで急激に上昇する。そこでは、ガス損失係数が対流のある点灯（約４ｂａｒ）へ移行する際に圧力に完全に感応して上昇する前に、そのガス損失係数が封入圧には殆ど依存しないようなプラトーが達成されている。
　このような挙動に関する理由はまだ完全に解明されていないが、しかしながらおそらくガラス球寸法と発光体寸法と封入ガス内に存在する任意の飛行距離との間の関係に関係している。
　意外にも、本発明は管形ランプ、すなわち両側挟搾形管状ハロゲン白熱電球にも適用可能であることが判明している。電力は２５〜１０００Ｗである。特に驚くべきことは、このような長いランプの挙動は点灯姿勢に比較的僅かしか依存しないことである。発光体を保持するために、特に、ガラス球の材料から形成され封入容積を緩く区画した個々の区域に分割するガラス条片を使用すると（例えば米国特許第５１４６１３４号明細書参照）、点灯挙動は実際上点灯姿勢に依存しなくなる。
　図１７は、そのガラス条片を備えた１２０Ｖ／４０Ｗ管形ランプのガス損失係数が水平点灯姿勢（丸い測定点）でもまた垂直点灯姿勢（四角形の測定点）でも実際上同じであることを示す。圧力への依存性は片側挟搾形ランプの場合には既に知られている経過を示す。転換点は約８ｂａｒの点灯圧のところにある。他の発光体寸法が中電圧バージョンとは異なっている相応する高電圧バージョン（２３０Ｖ／４０Ｗ）は類似の挙動を示す（図１８参照）。封入ガス（Ｎ２、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）への依存性も同様に調査された。予想した通り、重い希ガス（Ｋｒ、Ｘｅ）は小さなガス損失係数を有することが判明した。対流のない領域では使用されたガス種類へのその依存性は比較的小さい。
　最後に、図１９は２３０Ｖ／１５０Ｗランプの点灯挙動を示す。約１２ｍｍの管直径で約１１０ｍｍの全長（ピンチを含む）を持つ円筒状石英ガラス製ガラス球は約６０ｍｍの長さの軸線方向の二重フィラメントを含んでいる。具体的なフィラメント寸法は所望の最適化、例えば寿命又は効率に依存する。ここでは転換点は比較的高く、約５ｂａｒの冷封入圧に相当する約１５ｂａｒの点灯圧のところにある。特にここでは上述したプラトー特性がはっきり現れており、それゆえ２〜１５ｂａｒのガス損失係数は実際上封入圧に依存せずに約１．０５の値で変わらない。この種のランプの原理的な構造は例えば米国特許第５１４６１３４号明細書及びヨーロッパ特許第０１４３９１７号公報に記載されている。
　ガラス球の一般的な内径は低電圧ランプの場合３〜１２ｍｍのオーダであり、中電圧ランプ及び高電圧ランプの場合６〜１５ｍｍである。
　本発明によるランプの製造は公知の方法で行われるが、しかしながら不活性ガス（低電圧ランプに関してはこれは通常１種の希ガス又は複数種の希ガスの混合体であり、高電圧ランプに関しては特に片側挟搾形ランプの場合には微量の窒素添加物であるのが有利である）の冷封入圧は対流のない圧力範囲の上限近傍に調整される。低電圧ランプの場合この“動作点”は一般に転換点の直下のところに選定することができ（図３参照）、高電圧ランプの場合この“動作点”は例えば図１９によれば転換点から封入圧の小さい値にまで延びるプラトーの領域内にしばしば位置する。
（５７）【特許請求の範囲】
１．発光体ならびに封入ガスを含むガラス球を備え、発光体が２本のリード線によって外部電気リード線に接続されるハロゲン白熱電球において、ガラス球寸法、発光体寸法及び封入ガス特性が、ガラス球の内部では対流が回避されるように設定され、封入ガスはハロゲン含有物質を微少量添加された不活性ガスであり、その場合封入ガス圧は、下限としての０．０１ｍｂａｒと上限としての０．１〜５ｂａｒのオーダの冷封入圧との間にありかつランプ構造が規定されている場合に封入ガスによって生ぜしめられた
電力損失
縦座標に電力損失を等間隔目盛で取り横座標に圧力を対数目盛で取った場合に電力損失と封入圧との関係を表わす特性線の勾配
２．ガラス球は硬質ガラス球又は石英ガラスから構成されていることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
３．発光体は少なくともほぼ円筒状に成形され、その場合長手軸線が規定され、発光体の最大横方向伸長部とガラス球の内壁との間の距離は発光体に対応させることのできるラングミュア層より小さいか又は同じであることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
４．ガラス球は円筒状に成形され、このガラス球の内径は低電圧ランプの場合３〜１２ｍｍの大きさであり、一方この内径は高電圧ランプ又は中電圧ランプの場合６〜１５ｍｍの大きさであることを特徴とする請求項３記載のハロゲン白熱電球。
５．ガラス球の封入容積は低電圧ランプの場合０．０５〜１ｃｍ３の大きさであり、高電圧ランプの場合１５ｃｍ３までの大きさであることを特徴とする請求項３又は４記載のハロゲン白熱電球。
６．発光体は、直径が２００μｍより小さいフィラメント線から構成されていることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
７．発光体は一重又は二重に螺旋巻きされていることを特徴とする請求項
６
８．発光体は長さが直径より１．５倍以上大きいほぼ円筒体を形成していることを特徴とする請求項
７
９．発光体は円筒状ガラス球の内部に軸線方向又は横方向に配置されていることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
１０．ランプの色温度は約２４００〜３４００Ｋであることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
１１．効率は５ｌｍ／Ｗ以上であることを特徴とする請求項１記載のハロゲン白熱電球。
１２．ランプは片側挟搾形低電圧ランプであることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のハロゲン白熱電球。
１３．ランプは中電圧ランプ又は高電圧ランプであることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載のハロゲン白熱電球。
１４．ランプは片側又は両側を挟搾されていることを特徴とする請求項１３記載のハロゲン白熱電球。
１５．封入ガス圧は、下限としての０．０１ｍｂａｒと上限としての０．１〜５ｂａｒのオーダの冷封入圧との間にありかつランプ構造が規定されている場合に封入ガスによって生ぜしめられた
電力損失
縦座標に電力損失を等間隔目盛で取り横座標に圧力を対数目盛で取った場合に電力損失と封入圧との関係を表わす特性線の勾配
【図面】