(57)【要約】【課題】  外管バルブやバルブに塗布される拡散膜による全光束の低下を抑制すると共に、眩しさを軽減することを妨げず、更に、キラキラとした煌きを呈する高輝度放電ランプまたは電球を提供する。【解決手段】  この高輝度放電ランプは、発光管１と、発光管１を収容する外管バルブ２と、外管バルブ２内面に設けられた光を拡散する蛍光体膜３（３−１）とを備える。蛍光体膜３−１は蛍光体膜３−１の膜厚の１／２以下の厚さを有する複数の膜脱落部３−２を蛍光体膜３−１中に分散して備える。膜脱落部３−２の面積は３平方ミリメートル以下であることが好ましい。また、膜脱落部３−２の総面積は蛍光体膜３−１の面積の３％〜２０％であることが好ましい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、前記発光管を収容する外管バルブと、前記外管バルブ内面に設けられた光を拡散する拡散膜とを備えた高輝度放電ランプであって、前記拡散膜が前記拡散膜の膜厚の１／２以下の厚さを有する複数の膜脱落部を前記拡散膜中に分散して備えることを特徴とする高輝度放電ランプ。
【請求項２】
前記膜脱落部の面積が３平方ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１記載の高輝度放電ランプ。
【請求項３】
前記膜脱落部の総面積が前記拡散膜の面積の３％〜２０％であることを特徴とする請求項１または２記載の高輝度放電ランプ。
【請求項４】
バルブと、前記バルブ内面に設けられた光を拡散する拡散膜とを備えた電球であって、前記拡散膜が前記拡散膜の膜厚の１／２以下の厚さを有する複数の膜脱落部を前記拡散膜中に分散して備えることを特徴とする電球。
【請求項５】
前記膜脱落部の面積が０．２平方ミリメートル以下であることを特徴とする請求項４記載の電球。
【請求項６】
前記膜脱落部の総面積が前記拡散膜の面積の３％〜２０％であることを特徴とする請求項４または５記載の電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煌きを呈する高輝度放電ランプおよび電球に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧ナトリウムランプ等の高輝度放電ランプあるいは電球においては、使用時の眩しさ軽減のために外管バルブあるいはバルブに拡散材を塗布した拡散形が広く用いられている。また、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の高輝度放電ランプでは、眩しさ軽減と共に光色改善の為に蛍光体を塗布した拡散形が広く用いられている。ここで、蛍光体も拡散材の一つであり、本明細書では、その塗布膜すなわち蛍光体膜も拡散膜として表現する。
【０００３】
この種の拡散膜（蛍光体膜を含む）は拡散作用をなす一方、発光管またはフィラメントから放射された光の一部を吸収する結果、透明外管バルブ仕様のランプと比較すると５％程度および透明バルブ仕様の電球では１％程度の全光束の低下をもたらす。この拡散膜の膜厚を薄くし、透過率を上げると全光束の低下は減少することとなるが、眩しさ軽減の効果も薄らいでしまうことから、経験的に上記仕様が広く用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、外管バルブやバルブに塗布される拡散膜による全光束の低下を抑制すると共に、眩しさを軽減することを妨げず、更に、キラキラとした煌きを呈する高輝度放電ランプまたは電球を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、発光管と、前記発光管を収容する外管バルブと、前記外管バルブ内面に設けられた光を拡散する拡散膜とを備えた高輝度放電ランプであって、前記拡散膜が前記拡散膜の膜厚の１／２以下の厚さを有する複数の膜脱落部を前記拡散膜中に分散して備える高輝度放電ランプにより達成される。ここで、１／２以下の厚さには膜厚ゼロすなわち膜なしの場合を含む。前記膜脱落部の面積は３平方ミリメートル以下であることが好ましい。また、前記膜脱落部の総面積は前記拡散膜の面積の３％〜２０％であることが好ましい。
【０００６】
また、上記目的は、バルブと、前記バルブ内面に設けられた光を拡散する拡散膜とを備えた電球であって、前記拡散膜が前記拡散膜の膜厚の１／２以下の厚さを有する複数の膜脱落部を前記拡散膜中に分散して備える電球により達成される。ここで、１／２以下の厚さには膜厚ゼロすなわち膜なしの場合を含む。前記膜脱落部の面積は０．２平方ミリメートル以下であることが好ましい。また、前記膜脱落部の総面積は前記拡散膜の面積の３％〜２０％であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外管バルブやバルブに塗布される拡散膜による全光束の低下を抑制すると共に、眩しさを軽減することを妨げず、更に、キラキラとした煌きを呈する高輝度放電ランプまたは電球を得ることができる。すなわち、本発明に係る拡散膜を設けることにより、メタルハライドランプ等の高輝度放電ランプのランプ効率を２％程度高めることが可能となり、また、電球の全光束をクリアランプとほぼ等しくすることができ、同時に、眩しさは軽減され、かつ煌き感をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る高輝度放電ランプの一実施例を示す構成図である。本実施例では、高輝度放電ランプとして、始動器内蔵形の低電圧始動形セラミックメタルハライドランプを示す。同図は内部が分かるように一部切欠き図としている。
【０００９】
図１に示すように、セラミック発光管１は、硬質ガラスからなる外管バルブ２の内部にステム５を介して気密に封止され、支持棒を兼ねたリード線４ａ、４ｂにより保持されている。外管バルブ２の球状部２ａの内面には蛍光体膜（拡散膜）３が塗布されている。口金６は外管バルブ２のネック部２ｂに機械的にかしめ固定され、リード線と電気的に接続されている。グロー管７、電流制限用抵抗８、バイメタル（図示せず）からなる始動器１０はリード線４ａ、４ｂに電気的に接続され、固定されている。反射板９は、例えば白色セラミック板からなり、外管バルブの球状部２ａとネック部２ｂとの境界部分に配置され、反射板９に設けた穴を貫通するリード線４ａ、４ｂに固定される。電流制限用抵抗８の一部は、反射板９に設けた穴を通じて、ランプ中心部に伸びている。これにより、外管バルブの球状部２ａと反射板９とで概略球状を形成する。外管バルブ２の内部には窒素ガスが約二分の一気圧に減圧され封入されている。セラミック発光管１の内部には、始動ガスとして約１５ｋＰａのアルゴンガスと、バッファガスとして水銀５０ｍｇ、発光金属としてナトリウム、タリウム、ディスプロシウムのヨウ化物が適量封入されている。セラミック発光管１の外部には、近接導体１１が設けられている。
【００１０】
このように、本実施例に係る高輝度放電ランプは、発光管１と、発光管１を収容する外管バルブ２と、外管バルブ内面に設けられた光を拡散する拡散膜（蛍光体膜３）とを備え、図１には図示しないが、さらに蛍光体膜３は蛍光体膜３の膜厚の１／２以下の厚さを有する複数の膜脱落部を蛍光体膜３中に分散して備える。ここで、１／２以下の厚さには膜厚ゼロすなわち膜なしの場合を含む。この膜脱落部について図２を用いて詳述する。
【００１１】
図２は、図１の実施例における蛍光体膜の部分拡大図である。図２において、３−１は平均粒径３マイクロメートルの蛍光体が１〜２層塗布されている蛍光体膜である。蛍光体膜３−１は、例えば３μｍ〜６μｍの膜厚を有する。３−２は蛍光体膜の膜厚を薄くした円形の膜脱落部であり、その直径は１ｍｍであり、３ｍｍ角の中に２ケ（端部を含めると５ケ）設けた。この場合、膜脱落部３−２の総面積の蛍光体膜３−１に対する割合は約１７％である。本実施例では、蛍光体膜３−１を一様に塗布した後に、例えば特開２００４−３１１０３９号公報に記載された方法により、レーザー光を用いて膜脱落部３−２を形成している。なお、膜脱落部３−２は円形に限らず、各種の形状で構成することができる。
【００１２】
ここで、膜脱落部３−２の膜厚は蛍光体膜の膜厚の１／２以下であり、ゼロ（蛍光体膜がない状態）でもよい。膜脱落部３−２の膜厚が蛍光体膜３−１の膜厚の１／２を超えると煌き効果が期待できないからである。また、膜脱落部３−２の面積は３平方ミリメートル以下であることが好ましい。この高輝度放電ランプを８ｍの距離から視力１．２の人が見た場合、膜脱落部３−２の面積が３平方ミリメートルのとき、膜脱落部３−２を識別できる限界となるからである。すなわち、その面積が３平方ミリメートルを超えると、膜脱落部３−２を識別できることとなり、眩しさの軽減が十分とならない。また、膜脱落部３−２の総面積は蛍光体膜３の面積の３％〜２０％であることが好ましい。これは、膜脱落部３−２の総面積が蛍光体膜３の面積の３％を下回ると、全光束の現象を防止する効果が少なく、また、煌きも感じられないからである。逆に、上記２０％を超えると、ランプ内部が透けて見え、眩しさを軽減する効果が十分でなくなり、好ましくないからである。
【００１３】
本実施例のランプを定格電力２７０Ｗ、周囲温度２５℃、ベースアップの状態で裸点灯したところ、ランプ効率は１０５ルーメン／ワットであった。また、本実施例では、複数の膜脱落部３−２の存在によりランプがキラキラとした煌きを呈したが、眩しさは感じないものであった。一方、比較例として、蛍光体膜３−１に膜脱落部３−２を設けない仕様とし、他は同仕様のランプを同条件で点灯したところ、１０３ルーメン／ワットであった。また、比較例では、膜脱落部３−２がないのでランプにキラキラとした煌きはない。すなわち、本実施例では比較例と比べ、ランプ効率が２％程度向上し、眩しさは軽減されており、かつ煌き感を呈することができた。
【００１４】
図３は、本発明に係る電球の一実施例を示す構成図である。本実施例では、電球として、６０Ｗ形電球を示す。同図は内部が分かるように一部切欠き図としている。図３に示すように、本電球では、フィラメント１２がバルブ１３内に気密に封じられている。バルブ１３の内表面にはシリカ微粒子からなる拡散膜１４が塗布されている。
【００１５】
このように、本実施例に係る電球は、バルブ１３と、バルブ１３内面に設けられた光を拡散する拡散膜１４とを備え、図３には図示しないが、さらに拡散膜１４は拡散膜１４の膜厚の１／２以下の厚さを有する複数の膜脱落部を拡散膜１４中に分散して備える。ここで、１／２以下の厚さには膜厚ゼロすなわち膜なしの場合を含む。この膜脱落部について図４を用いて詳述する。
【００１６】
図４は、図３の実施例における拡散膜の部分拡大図である。同図において、１４−１は平均粒径１５ナノメートルのシリカが１本当たり３０ｍｇ塗布されている拡散膜である。拡散膜１４−１は、例えば５０μｍ〜１００μｍの膜厚を有する。１４−２は拡散膜の膜厚を薄くした円形の膜脱落部であり、その直径は０．５ｍｍであり、２．８ｍｍ角の中に２ケ（端部を含めると５ケ）設けた。この場合、膜脱落部１４−２の総面積の拡散膜１４−１に対する割合は約５％である。本実施例では、上記高輝度放電ランプの場合と同様に、拡散膜１４−１を一様に静電塗布した後に、特開２００４−３１１０３９号公報に記載された方法により、レーザー光を用い、この脱落した部分を形成している。なお、膜脱落部１４−２は円形に限らず、各種の形状で構成することができる。
【００１７】
ここで、膜脱落部１４−２の膜厚は拡散膜１４−１の膜厚の１／２以下であり、ゼロ（拡散膜がない状態）でもよい。膜脱落部１４−２の膜厚が蛍光体膜の膜厚の１／２を超えると煌き効果が期待できないからである。また、膜脱落部１４−２の面積は０．２平方ミリメートル以下であることが好ましい。この電球を２ｍの距離から視力１．２の人が見た場合、膜脱落部１４−２の面積が０．２平方ミリメートルのとき、膜脱落部１４−２を識別できる限界となるからである。すなわち、その面積が０．２平方ミリメートルを超えると、膜脱落部１４−２を識別できることとなり、眩しさの軽減が十分とならない。また、膜脱落部１４−２の総面積は拡散膜１４−１の面積の３％〜２０％であることが好ましい。これは、膜脱落部１４−２の総面積が拡散膜１４−１の面積の３％を下回ると、全光束の現象を防止する効果が少なく、また、煌きも感じられないからである。逆に、上記２０％を超えると、ランプ内部が透けて見え、眩しさを軽減する効果が十分でなくなり、好ましくないからである。
【００１８】
本実施例の電球を定格電力５４Ｗで点灯したところ全光束は８１２ルーメンであった。また、本実施例では、複数の膜脱落部１４−２の存在により電球がキラキラとした煌きを呈したが、眩しさは感じないものであった。一方、比較例として、拡散膜に局部的に薄い部分を設けない仕様とし、他は同仕様の電球を同条件で点灯したところ、８０８ルーメンであった。また、比較例では、膜脱落部１４−２がないので電球にキラキラとした煌きはない。すなわち、本実施例では比較例と比べ、７ルーメン（約０．５％）光束が上昇したが、眩しさは軽減されており、また同時に、煌き感を呈することができた。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、煌きを呈する高輝度放電ランプおよび電球に関するものであり、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る高輝度放電ランプの一実施例を示す構成図である。
【図２】図１の実施例における蛍光体膜の部分拡大図である。
【図３】本発明に係る電球の一実施例を示す構成図である。
【図４】図３の実施例における拡散膜の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  セラミック発光管、２  外管バルブ、３  蛍光体膜、３−１  蛍光体膜、３−２  膜脱落部、４ａ  リード線、４ｂ  リード線、５  ステム、６  口金、７  グロー管、８  電流制限用抵抗、９  反射板、１２  フィラメント、１３  電球のバルブ、１４  拡散膜、１４−１  拡散膜、１４−２  膜脱落部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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