(57)【要約】【課題】蛍光灯により全体照明がなされている空間内で、商品等の部分的な照明に用いられたとしても、全体としての統一感を崩さずに、落ち着きがある照明空間を創出することができると共に、商品等の存在を十分アピールすることができ、また製造コスト面でも優れた反射鏡付きハロゲン電球を提供する。【解決手段】反射鏡付きハロゲン電球の開口部に取り付けられる前面ガラスの外側もしくは内側の主面に、第１、第３層が高屈折率層、第２層が低屈折率層である３層仕様の干渉フィルタを形成する。第１〜第３の光学膜厚はほぼ等しいと共に、その値が１５０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲にあり、光学膜厚をＸ、高屈折率層と低屈折率層との屈折率の相対比をＹとしたときに点（Ｘ，Ｙ）が、（１５０，１．４５２）、（１５０，１．４０４）、（１７０，１．３５１）、（１７０，１．４１８）の４点を順に結んでなる領域内にほぼ含まれるようにする。【選択図】  図７
2004207173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン電球と、凹面状の反射面を有する反射鏡が組み合わされてなる反射鏡付きハロゲン電球であって、
前記反射鏡は、その開口部に前面ガラスを備え、当該前面ガラスのいずれか一方の主面もしくはハロゲン電球のガラスバルブの外周面に、ほぼ同じ光学膜厚ｘ（ｎｍ）の薄膜を３層積層してなる干渉フィルタが設けられており、
第１層および第３層と、第２層の屈折率の比をｙ１、ｙ２とした場合に、点（ｘ，ｙ１）および（ｘ，ｙ２）が、それぞれ、（１５０，１．４５２）、（１５０，１．４０４）、（１７０，１．３５１）、（１７０，１．４１８）の４点を順に結んでなる領域内にほぼ含まれるように各ｘ，ｙ１，ｙ２の値を設定することにより、前記反射鏡の光軸に沿った部分の照射光の色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲になるようにしたことを特徴とする反射鏡付きハロゲン電球。
【請求項２】
前記第１層および第３層の薄膜の主たる組成は、Ｔａ2Ｏ5であり、前記第２層の薄膜の主たる組成は、ＳｉＯ2であることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡付きハロゲン電球。
【請求項３】
前記第１層および第３層の薄膜の屈折率は、２．０〜２．１２の範囲内であり、第２層の薄膜の屈折率は、１．４６〜１．４８の範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の反射鏡付きハロゲン電球。
【請求項４】
前記干渉フィルタは、波長が５００ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内の光線に対して反射率が最大となり、かつその最大反射率がほぼ５０％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の反射鏡付きハロゲン電球。
【請求項５】
前記干渉フィルタの各層の光学膜厚は、１６０ｎｍ±１．５％の範囲内であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の反射鏡付きハロゲン電球。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射鏡付きハロゲン電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にハロゲン電球は、通常の白熱電球に比して発光効率が高く、また、反射鏡と組み合わせることにより配光制御が容易であることから、店舗等において展示商品の照明用として普及している。
ところが、店舗の全体照明は、主に省エネルギーの観点から蛍光灯が用いられているのが一般的であり、この蛍光灯が照射している光の色温度（約４０００Ｋ）と、商品展示用のハロゲン電球の照射光の色温度（約３０００Ｋ程度）の差が大き過ぎて、店舗空間の全体的な統一感がなくなり、落ち着きのない雰囲気となる。このような店舗空間の雰囲気の良し悪しは、顧客の需要にも大きく影響するため問題となる。
【０００３】
これに対し、例えば、特許文献１には、反射鏡付きハロゲン電球の反射鏡の前面ガラスの内面に多層の干渉フィルタを形成し、波長が６５０ｎｍ前後の光を当該干渉フィルタで反射して、照射光の中心部分の色温度（反射鏡の中心軸（光軸）の延長線上およびその付近における照射光の色温度。以下、「中心部色温度」という。）を３８３８Ｋにする構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−８２１０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
反射鏡付きハロゲン電球においては、反射鏡の中心軸（光軸）の延長線付近における照度（以下、「中心照度」という。）が一番大きく、観察者の一番目を引くところであるが、上記特許文献１に記載の反射鏡付きハロゲン電球にあっては、その中心部の色温度が３８００Ｋを超えるため、店舗全体を照射する蛍光灯の色温度との差が小さくなり過ぎ、反射鏡付きハロゲン電球による照射光と店舗全体の空間との識別性が低下し、当該照明空間に置かれている商品等の被照射物を十分顧客にアピールすることができないという問題がある。
【０００６】
そこで、店舗空間全体的に統一感があり、落ち着いた雰囲気が醸し出されると共に、反射鏡付きハロゲン電球により照らし出された商品等を十分顧客にアピールすることができる最適な色温度の照射光を発する反射鏡付きハロゲン電球の実用化が望まれている。
また、従来の干渉フィルタは、薄膜を５層以上重ねたものがほとんどであり、各層の薄膜は、スパッタリングや真空蒸着法等により順次形成されていくため、干渉フィルタの製造に時間がかかり、また原料もそれだけ多く使用することになるので高価になるという問題点もある。
【０００７】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、蛍光灯により全体照明がなされている空間内で、商品等の部分的な照明に用いられたとしても、全体としての統一感を崩さずに落ち着きがある照明空間を創出することができると共に、商品等の存在を十分アピールすることができ、また、製造コスト面でも優れた反射鏡付きハロゲン電球を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ハロゲン電球と、凹面状の反射面を有する反射鏡が組み合わされてなる反射鏡付きハロゲン電球であって、前記反射鏡は、その開口部に前面ガラスを備え、当該前面ガラスのいずれか一方の主面もしくはハロゲン電球のガラスバルブの外周面に、ほぼ同じ光学膜厚ｘ（ｎｍ）の薄膜を３層積層してなる干渉フィルタが設けられており、第１層および第３層と、第２層の屈折率の比をｙ１、ｙ２とした場合に、点（ｘ，ｙ１）および（ｘ，ｙ２）が、それぞれ、（１５０，１．４５２）、（１５０，１．４０４）、（１７０，１．３５１）、（１７０，１．４１８）の４点を順に結んでなる領域内にほぼ含まれるように各ｘ，ｙ１，ｙ２の値を設定することにより、前記反射鏡の光軸に沿った部分の照射光の色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲になるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
これにより３層仕様の干渉フィルタで、反射鏡付きハロゲン電球の中心部色温度を３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲にすることができ、蛍光灯により全体照明がなされている空間内で部分的な照明に用いられたとしても、全体としての統一感を崩さずに、落ち着きがある照明空間を創出することができると共に商品等の存在を十分アピールすることができる。
【００１０】
また、干渉フィルタの積層数が３層と少なく、この成膜に要する時間および原料費を低く抑えることができるので、製造コストを低く抑えることができる。
また、本発明は、前記第１層および第３層の薄膜の主たる組成が、Ｔａ2Ｏ5であり、前記第２層の薄膜の主たる組成が、ＳｉＯ2であることを特徴とする。
各層を上記組成にすることにより、上記条件を満たす好適な３層仕様の干渉フィルタが形成される。
【００１１】
さらに、本発明は、前記第１層および第３層の薄膜の屈折率が、２．０〜２．１２の範囲内であり、第２層の薄膜の屈折率が、１．４６〜１．４８の範囲内であることを特徴とする。
これらの屈折率を有する高屈折率材料と低屈折率材料を組み合わせることにより上記条件を満たす干渉フィルタを容易に形成できる。
【００１２】
また、さらに本発明は、前記干渉フィルタは、波長が５００ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内の光線に対して反射率が最大となり、かつその最大反射率がほぼ５０％以下であることを特徴とする。
これにより、反射鏡付きハロゲン電球からの照射光の中心部色温度を３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲内にしつつ、発光効率を従来の干渉フィルタを付した反射鏡付きハロゲン電球よりも向上させることができる。
【００１３】
さらに、また、本発明は、前記干渉フィルタの各層の光学膜厚が、１６０ｎｍ±１．５％の範囲内であることを特徴とする。
このようにすれば、蛍光灯とほとんど同系色として、色温度のみを調整することできるので、照射される商品等をアピールしながらも空間全体としての統一感を一層増すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る反射鏡付きハロゲン電球ついて図面を用いて説明する。
＜反射鏡付きハロゲン電球の全体構成＞
図１は、本実施の形態における反射鏡付きハロゲン電球１００の構成を示す一部切欠断面図である。本実施の形態において反射鏡付きハロゲン電球１００は、定格出力が１１０Ｖ／６５Ｗであって、ビーム角が１０°に設定されている。
【００１５】
同図に示すように反射鏡付きハロゲン電球１００は、円筒形の発光部２を有するハロゲン電球１１０の外部リード線１２，１３側に口金１３０を取り付け、この口金１３０の開口部１３３に反射鏡１２０のネック部１２４を内挿してセメント等の接着剤（不図示）で固着してなる。
ハロゲン電球１１０の外部リード線１２は、銅とニッケルとの合金からなる保護用電流ヒューズ１４を介して、引き出し線１３４の一端に接続される。この引き出し線１３４は、口金１３０の口金がいし１３７に設けられた貫通孔１３６を通って外部に引き出され、口金シェル１３１に接続される。また、外部リード線１３は、引き出し線１３５を介して、金属端子１３２に接続される。
【００１６】
反射鏡１２０としては、硬質ガラス製の反射鏡本体に形成された放物面もしくは楕円面等の凹曲面形状の内面１２１に、赤外線を透過させ可視光線を反射する多層干渉膜１２１ａが形成された公知のダイクロイックミラーが使用される。
このダイクロイックミラー型の反射鏡を付したハロゲン電球は、赤外線を後方に透過させるので、照射方向前方があまり熱くなることがなくなり、店舗のディスプレー等における照明に適している。
【００１７】
反射鏡１２０の前面開口部１２５には、前面ガラス１４０が、その周囲を金属リング１４１により当該前面開口部の周縁部にかしめられて取着されている。この前面ガラス１４０は凸レンズの作用も有し、集光率を向上させるように作用すると共に、塵埃等が内部に混入しないように密閉するカバーの役目も果たしている。なお、図１では、図が複雑になるのを避けるため、前面ガラス１４０、金属リング１４１の断面を示す斜線を排し、それぞれ外形の輪郭を実線で示している。
【００１８】
また、前面ガラス１４０の外側の主面には、薄膜を３層積層してなる干渉フィルタ１５０が形成され、その透過光の中心部色温度が、３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲内の所定の値になるように調製されている。この干渉フィルタ１５０についての詳細は、後述する。
＜ハロゲン電球１１０の構成＞
図２は、上記ハロゲン電球１１０の拡大図であり、内部の構造を説明するため、ガラスバルブ４の閉塞部１、発光部２およびステム８の部分は断面図で示している。
【００１９】
同図に示すように、ハロゲン電球１１０は、閉塞部１、円筒形の発光部２および封止部３が順次連接された石英ガラス製のガラスバルブ４を備える。発光部２の内部にはタングステン製の２重巻型のコイル５が、当該コイル５の中心軸（２重巻型コイルの螺旋軸。）と発光部２の円筒形の中心軸がほぼ一致した状態で配置されている。
【００２０】
コイル５は、その両端部が、石英ガラスからなるステム８に保持されたタングステン製のリード線６、７にそれぞれ接続され、それらに張架された状態で支持されている。また、コイル５の中間部は、ステム８に保持されたタングステン製のアンカー線９の端部に懸架されており、これにより、コイル５に撓みが発生するのを防止するようになっている。
【００２１】
リード線６，７の他端部は、封止部３に封止されたモリブデン箔１０、１１を介してモリブデン製の外部リード線１２，１３に接続されている。
発光部２の内部には、封入ガスとして、アルゴンガス、キセノンガス、およびクリプトンガスのうち少なくとも１種を含む母体ガスと、微量のハロゲン化合体（ＣＨ2Ｂｒ2）とが封入されている。また、母体ガスには、主成分であるアルゴンガス、キセノンガス、およびクリプトンガスの他に窒素ガスが１０〜２０％前後添加されている。これにより定常点灯時、コイル５の両端間でアーク放電が発生するのを防止することができる。なお、本実施の形態においては、具体的に発光部２内に主成分としてキセノンガスに窒素ガスを１２％添加した母体ガスを、常温時の圧力で０．５ＭＰａ封入している。
【００２２】
＜干渉フィルタ１５０の構成＞
図３は、干渉フィルタ１５０の積層構造を示す一部拡大断面図である。
第１層１５１と第３層１５３は、高屈折率層であり、その主成分はＴａ2Ｏ5である。また、第２層１５１は、低屈折率層であり、その主成分はＳｉＯ2である。各層の屈折率、光学膜厚及び実膜厚は、次の表１に示す通りである。
【００２３】
【表１】
2004207173.tif 000003
本実施の形態では、各層はそれぞれＴａ、Ｓｉをターゲット材とするスパッタリングにより形成されており、各膜厚はスパッタリングの成膜スピードと堆積時間により制御される。また、屈折率は、スパッタ時の雰囲気ガスの圧力や、スパッタ時の酸素量により所定の範囲内で制御できる。
【００２４】
表１に示す干渉フィルタ１５０の構成では、反射鏡付きハロゲン電球１００の中心部色温度は、３５５０Ｋとなり、蛍光灯による全体照明と統一感を維持しつつ、照射された商品等のアピールも十分できる照明が得られた。
＜干渉フィルタの条件＞
なお、表１に示した干渉フィルタ１５０の構成は、あくまでも本実施の形態における一例に過ぎず、薄膜を３層積層してなる干渉フィルタであって、６００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光に対して最大の反射率を有する反射率特性を有しており、これを透過した照射光の中心部色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲になるように調整されるものであればよい。
【００２５】
以下、本発明における干渉フィルタ１５０の満足すべき条件と構成について詳細に説明する。
（１）落ち着きを得るのに好ましい色温度の範囲について
最初に、本発明の重要な課題である「蛍光灯により全体照明がなされている空間内で、商品等の部分的な照明に用いられたとしても、当該全体としての統一感を崩さずに、落ち着きがある照明空間を創出することができる」照射光の中心部色温度の範囲について求めた（なお、以下において、単に「色温度」という場合は、特に断りのない限り中心部色温度をいうものとする。）。
【００２６】
具体的に、多数人の観察者により評価させる主観評価法によって上記課題、すなわち全体照明との統一感を維持しつつ、商品等をアピールすることができる色温度の範囲を求めたところ、概ね３５００Ｋ以上３８００Ｋ以下が好ましいとの結果が得られた。
（２）干渉フィルタの各層の光学膜厚
次に、干渉フィルタ１５０により反射率が最大となる波長（以下、「ピーク波長」という。）をどこに設定すれば、違和感のない色調を得られるかについて実験した。
【００２７】
色温度を高くするためには、可視光線のうち長波長側の光の透過を抑えることが好ましいのは言うまでもないが、実際にどの範囲の波長の光の透過を一番抑えると、効果的に色温度を高めることができ、かつ、色調の変化が許容範囲内にあるかについて、上述と同じく主観評価法により調べたところ、ピーク波長が６００ｎｍ未満の場合には、赤っぽさが目立ち、ピーク波長が６８０ｎｍを超えると緑っぽい色になり、反対に蛍光灯による照明空間と統一感を得られにくいという評価がなされた。
【００２８】
したがって、干渉フィルタ１５０により一番抑制されるべきピーク波長は、６００ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲内が望ましいと言える。
そして、効果的に特定波長の光線を透過させないようにするためには、干渉フィルタの各層の光学膜厚をほぼ当該特定波長の４分の１の長さに等しくすることが、この分野では周知であって、上のようにピーク波長を６００ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲にするためには、各層の光学膜厚を１５０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲内で設定すればよい。以下において、単に「光学膜厚」という場合、各層の光学膜厚を言い、また、例えば、「光学膜厚が１５０ｎｍの干渉フィルタ」という場合、各層の光学膜厚が１５０ｎｍに形成された干渉フィルタという意味で用いる。
【００２９】
（３）干渉フィルタのピーク波長に対する反射率と色温度の関係
上述のように効果的に色温度を所定の範囲まで向上させるためには、６００ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲の波長の透過をどれだけ抑えるか、言い換えれば、当該範囲内のピーク波長に対する干渉フィルタの反射率をどの程度に設定するかに依存する。
【００３０】
そこで、光学膜厚が、１５０ｎｍ、１６０ｎｍおよび１７０ｎｍの３種類の干渉フィルタであって、それぞれピーク波長に対する反射率が異なるものを前面ガラス（屈折率１．５５）の表面に形成し、これらを透過したハロゲン電球の照射光の色温度を測定する実験を行ったところ、図４に示すような結果が得られた。
なお、この分野において「反射率」とは、「非透過率」の意味合いで用いられており、具体的には、特定の波長の光の照度を干渉フィルタなしに測定した値をｐ（ｌｘ）、干渉フィルタ透過させたときの照度をｑ（ｌｘ）とした場合に、｛（ｐ−ｑ）／ｐ｝×１００％として求められるものである。また、本実験での干渉フィルタの試作品は、薄膜の積層数は意識せず、所定の反射率を得ることのみを目的として製作している。
【００３１】
図４のグラフにおいて、横軸は、各干渉フィルタによるピーク波長に対する反射率の大きさを示し、縦軸は、当該干渉フィルタを透過した透過光の色温度を示している。また、黒い菱形、四角、三角の点は、それぞれ光学膜厚が１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍの干渉フィルタに対応しており、代表的な点のみプロットしている。
【００３２】
同グラフから分かるように、例えば、光学膜厚が１５０ｎｍの干渉フィルタについて、その透過光の色温度が、３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲になるためには、
ピーク波長（６００ｎｍ）に対する反射率が４７％〜５２％の範囲にある必要があることが判明した。
【００３３】
同様に、光学膜厚が１６０ｎｍの干渉フィルタについては、そのピーク波長（６４０ｎｍ）に対する反射率が４５％〜５０％の範囲にある必要があり、光学膜厚が１７０ｎｍの干渉フィルタについては、そのピーク波長（６８０ｎｍ）に対する反射率が４２％〜４７％の範囲にある必要がある。これらの各ピーク波長における色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲内になるための反射率の範囲を、以下では「反射率条件」という。
【００３４】
（４）干渉フィルタの積層数と各層の主成分
一方、製造コストの点から、干渉フィルタの薄膜ができるだけ少ないことが望まれる。そこで、本願の発明者は、上記各種の反射率の干渉フィルタを試作する過程においてガラス表面（実験に使用したガラスは前面ガラスとほぼ同じものを使用し、その屈折率は１．５５である。）に成膜実験を繰り返し、第１層、第３層がＴａ2Ｏ5を主成分とし、第２層をＳｉＯ2を主成分として、成膜条件を制御して第１、第３層の屈折率を２．０〜２．１２、第２層を１．４６〜１．４８に調整することにより、上記反射率条件を満たす３層仕様の干渉フィルタを形成することに成功した。
【００３５】
図５は、次の表２のように各層の光学膜厚を１６０ｎｍに設定し、屈折率が２．０２のＴａ2Ｏ5の薄膜と屈折率が１．４６のＳｉＯ2の薄膜を交互に積層していった場合における３層、５層、７層のときの反射率の変化を示すものである。
【００３６】
【表２】
2004207173.tif 000004
図５に示すように５層、７層の場合にはピーク波長（６４０ｎｍ）に対する反射率は、上記反射率条件を超えるが、３層の場合に反射率条件を満たすように構成することが可能となった。
【００３７】
そこで、具体的に光学膜厚が１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍの３種の干渉フィルタ１５０について、前面ガラスの表面に、高屈折材料をＴａ2Ｏ5、低屈折材料としてＳｉＯ2を使用して、第１層、第３層の屈折率と第２層の屈折率をそれぞれ２．０〜２．１２、１．４６〜１．４８で変化させて高屈折率と低屈折率の組み合わせを変えた複数の試作品を作成して実験したところ、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように各光学膜厚に対して上記反射率条件を満たすことができるものが製作できることが実証された。
【００３８】
なお、同図の各グラフにおいて、例えば、図６（ａ）の「２．１２−１．４６（反射率：５２％）」と表記しているのは、第１層、第３層の屈折率が２．１２、第２層の屈折率が１．４６であって、そのときのピーク波長に対する反射率が５２％であることを示している。
（５）干渉フィルタにおける高屈折率層と低屈折率層の屈折率の比と反射率条件との関係
図６の各図を見ても分かるように、高屈折率をｎＨ、低屈折率をｎＬ、その相対比をＹとすると、Ｙ＝ｎＨ／ｎＬが大きいほど干渉フィルタのピーク波長に対する反射率（Ｒ）が大きくなる。
【００３９】
一般的に、同じ積層数であれば、干渉フィルタの反射率Ｒと隣接する層の屈折率の相対比Ｙとは一定の相関関係にあることが実証されている。
そこで、本願発明者は、光学膜厚が、１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍの干渉フィルタにつき、第１、第３層の高屈折率ｎＨを２．０〜２．１２の範囲で、第２層の低屈折率を１．４６〜１．４８の範囲で調整して、その相対比Ｙを様々に変化させて、上記各ピーク波長に対する反射率条件を満たす限界の点（色温度が３５００Ｋ、３８００Ｋとなる点）を求めた。
【００４０】
図７は、横軸Ｘを光学膜厚（ｎｍ）、縦軸Ｙを屈折率の相対比とする座標系で、上記の実験結果をプロットした図である。
同図に示したように屈折率の相対比Ｙは、光学膜厚Ｘが１５０ｎｍから１７０ｎｍの範囲内において、直線ＢＣより上方であって直線ＡＤより下方の範囲に来ることが判明した。因みに直線ＢＣ、ＡＤの方程式を求めると、
前者は、ほぼＹ＝（−１．７×１０-3）Ｘ＋１．７０７  となり、
後者は、ほぼＹ＝（−２．６５×１０-3）Ｘ＋１．８０１５
となる。
【００４１】
試しに、光学膜厚が１５０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲内で、上記１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍ以外の光学膜厚を有する何点かの干渉フィルタについて、当該光学膜厚に対応した反射条件を満たす相対比Ｙと当該光学膜厚Ｘの関係を求めたところ、これらも上記範囲内にほぼ含まれることが確かめられた。
したがって、相対比Ｙ、光学膜厚Ｘの点（Ｘ，Ｙ）は、図７で斜線で示した４角形ＡＢＣＤの辺上および内部の領域内にほぼ含まれていれば、３層の干渉フィルタでありながら、その透過光が色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲内にすることができると言える。
【００４２】
なお、上記実験例では、第１層と第３層の高屈折率層の屈折率が同じであるとして考察してきたが、両者の屈折率が多少異なっていても、それぞれの屈折率と第２層の低屈折率層の屈折率との相対比が共に図７における斜線の領域内にほぼ含まれていれば、上記目的とする色温度が得られるものである。
また、低屈折率材としてはＳｉＯ2が、耐熱性、耐久性およびコスト面で望ましく、成膜条件の制御によりその薄膜の取り得る屈折率の範囲が自ずから定まるので、これにより高屈折率材料の取り得べき屈折率の範囲も定まり、その最適な材料としＴａ2Ｏ5に着目したものである。しかしながら、純粋にそれらの組成のみからなることは必要ではなく、多少不純物が含まれていてもよいし、また、場合によっては、全く異なる他の組成であっても、上記屈折率の条件が満たされている限り同様な効果が得られるものである。
【００４３】
＜その他＞
（１）最適な光学膜厚の範囲
上記実施の形態では、干渉フィルタ１５０の反射のピーク波長が６００ｎｍ〜６８０ｍの範囲（干渉フィルタの光学膜厚が１５０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲）について、干渉フィルタの最適な条件を求めた。反射のピーク波長がこの範囲にある場合に、透過光の色調が白色に近く、効果的に色温度を向上させることができると共に蛍光灯の下で使用されても違和感がないものとして許容できるからである。
【００４４】
ここで、光学膜厚が１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍの干渉フィルタについて、その透過光が一番自然な白色に近い照射光となるものについて、１５人の被験者に対し調査したところ、全員が、光学膜厚が１６０ｎｍのもの（反射のピーク波長が６４０ｎｍ）であると回答した。なお、同じ反射率であるならば反射のピーク波長が６４０ｎｍ付近の干渉フィルタを透過した照射光が、他の全てのピーク波長に対して一番白色に近いことは、一般的にも支持されている。
【００４５】
したがって、反射のピーク波長が６４０ｎｍについて、反射率を図７の条件に合致させて透過光の色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋとなるようにすれば、蛍光灯の光色と色調が同じであって、より違和感が生じにくいといえる。
そこで、上記光学膜厚が１６０ｎｍの干渉フィルタを使用した反射鏡付きハロゲン電球と同一の光色であると判断できる干渉フィルタの膜厚の範囲について多人数による主観評価を行ったところ、光学膜厚が１６０ｎｍ±１．５％の干渉フィルタを使用した反射鏡付きハロゲン電球について、全員が同等の光色であると回答し、光学膜厚が１６０ｎｍ±２％のものになると、１５人中２人（約１３％）が、光学膜厚１６０ｎｍのものとやや異なると回答し、光学膜厚が１６０ｎｍ±３％のものになると、１５人中８人（約５３％）が、光学膜厚１６０ｎｍのものとは異なると回答した。
【００４６】
したがって、蛍光灯の白色系統の照明に近く違和感のない色調の照射光を得るための光学膜厚の範囲は、１６０ｎｍ±１．５％以内であることが最も望ましい。
その上で、透過光の色温度の範囲を３５００Ｋ〜３８００Ｋとすることにより、なお一層全体照明との統一感を維持しつつ、被照射物の存在を引き立てることが可能となる。
【００４７】
（２）干渉フィルタの積層数を少なくすることの効果
上述したように干渉フィルタ１５０の薄膜は、スパッタリングや蒸着法により１層ずつ形成しなければならないため、積層数が少ないほど製造時間が短くなって生産性が向上し、また、原料として比較的高価な金属を使用しているため、原料費も少なからず低減され、総じて製造コストを大きく低減することが可能となる。
【００４８】
そして、それ以外にも次のような望ましい効果が得られる。
▲１▼発光効率および演色度について
本実施の形態では、３層にしてピーク波長に対する反射率を最大でも５２％以内に収めているので（図４、図６（ａ）参照）、それだけ透過光の光量の減衰が少ない。
【００４９】
次の表３は、干渉フィルタを設けない通常の反射鏡付きハロゲン電球（通常品）と、各層の組成を表２と同じにして３層仕様、５層仕様、７層仕様の干渉フィルタを設けた場合の、色温度、光度、通常品との光度比および演色度（Ｒａ）比の値を示すものである。なお、演色度比は、通常品の演色度を１００とした場合の比較値で示してある。
【００５０】
【表３】
2004207173.tif 000005
同表に示されているように３層の場合は、３５００Ｋの色温度が得られると共に、通常品に対して光度比は６６％に止められており、演色度比も９８と高い。
ところが、５層、７層と積層数が増えるに連れて、光度比、演色度がともに劣化する。光度比の劣化は、発光効率の低下を意味し、同じ照度を得るためにより多くの電力を消費することになるし、演色度の劣化は、それに照らされた商品の色が、その自然な色に忠実に見えないことを意味し、商品の展示用には適さない。
【００５１】
これらの点においても３層仕様の干渉フィルタは、５層以上の干渉フィルタに比して優れているといえる。
従来技術で説明した干渉フィルタのピーク波長に対する反射率は、５０％を超えているので、本発明においてピーク波長に対する反射率を５０％以下に設定することにより、従来品よりも確実に発光効率、演色性の点で優れた干渉フィルタを得ることができる。
▲２▼製品のばらつきについて
干渉フィルタの積層数が増えると製品のばらつきが起こり易いという問題もある。  例えば，表１で示したように光学膜厚１６０ｎｍ、屈折率２．０２の薄膜を形成するためには、実膜厚としてわずか７９ｎｍのものを積層しなければならず、成膜条件（特に成膜時間）が少しでも変化すれば、その厚さに誤差（ずれ）が生じ得る。そして、仮にそのずれの発生する確率が一定であるとすれば、積層数の多いものほど膜厚のずれが発生しやすくその影響を受けやすい。
【００５２】
次の表４の例は、光学膜厚が１６０ｎｍの３層および５層仕様の２種類の干渉フィルタについて、各層に全くずれが生じていない場合と、３層仕様のものについては第３層に膜厚のずれが生じ、５層仕様のものについて第３層と第５層に膜厚のずれが生じた場合の各光学膜厚の値を示す表である。
【００５３】
【表４】
2004207173.tif 000006
なお、この実験例では、Ｔａ2Ｏ5を１層堆積する時間は約１００秒程度（成膜スピード１．６ｎｍ／秒）としており、成膜時間が２秒短くなることにより表４のような膜厚のずれが生じる。
【００５４】
図８は、表４の各干渉フィルタについて反射特性を求めた結果を示すグラフである。同グラフに示すように、膜厚にずれがある場合とない場合の反射特性の差異は、５層仕様の方が３層仕様のものよりも大きいことが分かる。
一般に、人間の肉眼による視感度は、５５５ｎｍの波長の光線に対してもっとも高く、わずかの差でも区別しやすいことが知られている。
【００５５】
次の表５は、当該波長５５５ｎｍにおける各干渉フィルタの反射率の値および、膜厚のずれの有無による反射率の相対比（％）を表にしたものである。
【００５６】
【表５】
2004207173.tif 000007
同表に示すように、５層仕様の干渉フィルタについては、光学膜厚のずれがあることにより生じる波長５５５ｎｍの光線に対する反射率の増加は１２％もあるため、観察者がそれらの透過光の光色の違いを容易に区別できるが、３層仕様の干渉フィルタについては、わずか４％程度しか差が生じないので、ほとんどの観察者は透過光の差異について気付くことはない。
【００５７】
つまり、３層仕様のずれの場合には、製品のばらつきがないとみなせるが、５層仕様のずれの場合には製品にばらつきがあるとされ、たとえ色温度が上述の範囲内であったとしても商品の品質に対して顧客に悪い印象を与える結果となり、望ましくない。
なお、膜厚管理の精度をあげる方法として成膜スピードを遅くする方法があるが、そうすると積層数の多いものほど時間がかかり生産性がますます低下する。その点、３層仕様のものは、現行の成膜スピードで生産して、たとえ１部の膜厚にずれが生じたとしても上述のように干渉フィルタ性能に大きな影響を与えないため、成膜スピードを遅くする必要もそれほどなく、生産性が極めてよい。
【００５８】
（３）干渉フィルタを設ける位置等
上記実施の形態においては、干渉フィルタ１５０を前面ガラス１４０の表側の主面に形成しているが、前面ガラス１４０の外側ではなく内側の主面に形成してもよいのは言うまでもない。なお、ビーム角を広げるため、一方の主面の周縁付近に小さなレンズを並べるようにして前面ガラスと一体形成するような場合もあるが、このような場合には、当該レンズが形成されているのと反対側の主面に干渉フィルタ１５０を形成する方が望ましい。薄膜の形成面ができるだけ平坦である方が膜厚を均一に形成しやすいからである。
【００５９】
また、場合によっては、前面ガラス１４０にではなく、ハロゲン電球１１０のガラスバルブの外周面に形成するようにしても同様の効果が得られる。
なお、ハロゲン電球１１０のガラスバルブは、円筒形状のものを示したが、その発光部の形状が樽上に膨らんだ回転楕円形状のものであっても構わない。
干渉フィルタによる特定波長に対する反射作用は、その面に対して垂直に入射する光線に対して一番効果的に働くので、この観点からすれば、上述のようにガラスバルブの外周面に干渉フィルタを形成する場合には、当該ガラスバルブの発光部の形状を回転楕円形状にする方が望ましいであろう。このようにすることによりコイル５から放射状に放射される光線を干渉フィルタ面にほぼ垂直に入射させることができるからである。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、前面ガラスの一方の主面もしくはハロゲン電球のガラスバルブの外周面に、ほぼ同じ光学膜厚ｘ（ｎｍ）の薄膜を３層積層してなる干渉フィルタが設けられ、第１層および第３層と、第２層の屈折率の比をｙ１、ｙ２とした場合に、点（ｘ，ｙ１）および（ｘ，ｙ２）が、それぞれ、（１５０，１．４５２）、（１５０，１．４０４）、（１７０，１．３５１）、（１７０，１．４１８）の４点を順に結んでなる領域内にほぼ含まれるようにして、反射鏡付きハロゲン電球の照射光の色温度を３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲としているので、蛍光灯により全体照明がなされている空間内で、商品等の部分的な照明に用いられたとしても、全体としての統一感を崩さずに、落ち着きがある照明空間を創出することができると共に、被照射物である商品等の存在を十分アピールすることができる。
【００６１】
また、従来よりも積層数の少ない３層仕様の干渉フィルタなので、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る反射鏡付きハロゲン電球の一部切欠き断面図である。
【図２】図１の反射鏡付きハロゲン電球に使用されるハロゲン電球の拡大断面図である。
【図３】反射鏡付きハロゲン電球の前面ガラス表面に形成されている干渉フィルタの積層構造を説明するための拡大断面図である。
【図４】干渉フィルタの所定のピーク波長に対する反射率と、当該反射率を有する干渉フィルタを透過した光の色温度との関係を示す図である。
【図５】高屈折率層の組成としてＴａ2Ｏ5、低屈折率層の組成としてＳｉＯ2を使用した場合における積層数の違いによる干渉フィルタの反射特性の差異を示すグラフである。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ３層仕様の干渉フィルタにおいて光学膜厚が１５０ｎｍ、１６０ｎｍ、１７０ｎｍの各場合において、色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋとなるための、高屈折率層と低屈折率層の屈折率の組み合わせと、そのときの干渉フィルタの反射特性を示す図である。
【図７】３層仕様の干渉フィルタにおいて、その透過光の色温度が３５００Ｋ〜３８００Ｋの範囲となるための、高屈折率層と低屈折率層の屈折率の相対比Ｙと光学膜厚Ｘとの関係を示す図である。
【図８】５層仕様の干渉フィルタの方が、３層仕様の干渉フィルタよりも、反射特性においてばらつきが大きくなることを説明するための図である。
【符号の説明】
２              発光部
４              ガラスバルブ
５              コイル
１００              反射鏡付きハロゲン電球
１１０              ハロゲン電球
１２０              反射鏡
１４０              前面ガラス
１５０              干渉フィルタ
１５１              第１層（高屈折率層）
１５２              第２層（低屈折率層）
１５３              第３層（高屈折率層）
【図１】
2004207173.tif 000008
【図２】
2004207173.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004207173.tif 000012
【図６】
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【図７】
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【図８】
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