专利名称：带反射镜的灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及带反射镜的灯。
背景技术：
灯，例如带反射镜的卤素灯泡，具有在凹面状的反射镜内组装入卤素灯泡的结构，并用作例如店铺等的聚光灯。
在反射镜的内表面上，形成由大致旋转椭圆面构成的反射面。此外，在该反射面整体上，形成多个小的面(以下，称为“小面”)，以便令从卤素灯泡放射并被反射面反射的反射光扩散，即控制反射光而得到期望的配光特性(参照例如专利文献1等)。
作为小面的形状有四边形、三角形、圆形、菱形等的形状，此外这些形状为平坦面状或者凹凸面状。
特别地，为了防止照射面的边缘部附近的照度的不均，并令照射面的边缘部鲜明，提出有在反射面中，令反射镜的开口部附近为单一曲面，在剩下的部分上形成由下述弯曲面构成的小面，该弯曲面以由旋转体构成的反射面的旋转轴方向为中心轴方向而弯曲(参照例如专利文献2等)。
专利文献1特开平5-21043号公报专利文献2特开平5-62651号公报但是，在这种的带反射镜的卤素灯泡中，分别具有光束角25°以上的广角型、13°以上小于25°的中角型、6°以上小于13°的狭角型，与各自的用途对应而分别使用。
在令上述专利文献2所述的以往的带反射镜的卤素灯泡特别用作广角型的卤素灯泡时，在照射面中，其中心处的光度高而出现芯，另一方面，在照射面上没有清晰的轮廓，变得模糊(即，照射面的边缘不鲜明)，其结果，存在欠缺聚光所需的强弱分明(めりはり)的问题。另外，若照射面的轮廓模糊，则例如店铺内的商品等的陈列物和周围的明暗差变小，突显陈列物的效果差。
发明内容
本发明是用于解决上述问题而提出的，目的在于提供一种可改善配光特性且使聚光明显的带反射镜的灯。
本发明是一种具有凹面状的反射镜和配置在该反射镜内的灯泡的光束角25°～45°的带反射镜的灯，上述反射镜，在一端部具有照射光的开口部，在另一端部具有固定上述灯泡的灯泡保持部，并且在其内表面上形成基体的形状为大致旋转椭圆面的反射面，在以上述大致旋转椭圆面的长轴方向的顶点为A、B，以其焦点为F1、F2时(其中，上述焦点F1位于上述反射镜内，满足线段F1A＜线段F1B的关系式)，若以位于上述长轴上且从上述顶点A离开上述线段F1A的0.75倍～1.65倍的距离的任意点为C，以含有上述点C且与上述长轴垂直地相交的平面为P，则在上述反射面中，以上述平面P为边界在上述顶点A侧的面整体上形成小面，上述反射面中的剩余部分为单一的镜面或者粗糙面，在以从上述小面中的上述反射镜的一端部侧朝向另一端部侧的方向为x轴、以与上述旋转椭圆面垂直地相交的方向为y轴，以与上述x轴以及上述y轴垂直地相交的方向为z轴时，上述小面在上述x轴方向上具有第一曲率而弯曲，并且在上述z轴方向上具有第二的曲率而弯曲。
本发明可提供一种可改善配光特性且使聚光明显的带反射镜的灯。
图1是本发明的实施方式的带反射镜的卤素灯泡的局部切开主视图。
图2是使用在该带反射镜的卤素灯泡中的反射镜的主剖视图。
图3是使用在该带反射镜的卤素灯泡中的反射镜的局部立体图。
图4是表示配光曲线的图。
附图标记说明1带反射镜的卤素灯泡2反射镜3卤素灯泡
4开口部5灯泡保持部6反射面7前表面玻璃8粘接剂9小面10镜面11封离部(チツプオフ部)12发光部13密封部14玻璃管15灯丝16内部导线17金属箔18外部导线19灯丝构造体20端子具体实施方式
以下，使用附图对本发明的优选实施方式进行说明。
1.整体结构如图1所示，作为本发明的实施方式的额定功率50W(额定电压12V)的带反射镜的卤素灯泡1，是光束角25°～45°的广角型，具有反射镜直径为φ50mm的凹面状的反射镜2、和配置在该反射镜2的内部的卤素灯泡3。另外，作为额定功率50W的广角型用的反射镜2，例如反射镜直径φ为50mm，反射镜深度为22mm。
2.反射镜结构反射镜2，由例如硬质玻璃或者石英玻璃等构成，在一端部上具有照射光的开口部4，在另一端上具有固定有卤素灯泡3的灯泡保持部5，在内表面中，在随着从开口部4朝向灯泡保持部5而开口直径逐渐变小地凹入的部分上形成反射面6。另外，令灯泡保持部5的横截面形状为四边形(大致长方形)的筒状，在其内部形成横截面形状为长方形状的贯通孔，以便卤素灯泡3的后述的密封部13嵌合。
在开口部4上设置前表面玻璃7，借助公知的固定件(未图示)或公知的粘接剂(未图示)或并用这些方法而被固定。但是，前表面玻璃7并不是一定需要的。
在灯泡保持部5上插入卤素灯泡3的密封部13，并且被公知的粘接剂8固定。
反射面6，如图2所示，基体形状为大致旋转椭圆面S，在以上述大致旋转椭圆面S的长轴方向(图2中，轴O的方向)的顶点为A、B(图2中，仅图示顶点A)，以其焦点为F1、F2(图2中，仅图示焦点F1)时(其中，焦点F1位于反射镜2内，且满足线段F1A＜线段F1B的关系式)，以位于长轴O上且从顶点A起到线段F1A的0.75倍～1.65倍的距离的任意点为C，以含有点C且与长轴O垂直地相交的平面为P，则以该平面P为边界在顶点A侧(灯泡保持部侧)的面(以下，称该面为“反射保持侧面”)整体上形成凸状的小面9，在反射面6中除反射保持侧面外的其他部分(以平面P为边界位于开口部4侧的面，以下，称该面为“反射开口侧面”)整体上形成单一的镜面10。
当然，虽称为“面整体”，但也包括由于小面9的形状不同而使相互邻接的小面9之间的间隙为单一的镜面或者粗糙面的情况。此外，在该反射面6上，除了铝或铬等金属膜外，形成由二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氟化镁(MgF)、硫化锌(ZnS)等构成的多层干涉膜。
另外，在此所述的“大致旋转椭圆面S”意味着当然包括完全的旋转椭圆面的情况，还包括由于反射镜2的制造工序中的制造偏差而使该反射面6的形状从完全的旋转椭圆面偏离的情况。
如图3所示，小面9，其轮廓形状具有大致菱形形状，且在以小面9中的从反射镜2的一端部侧朝向另一端部侧的方向为x轴，以与旋转椭圆面S垂直地相交的方向为y轴，以与x轴以及y轴垂直地相交的方向为z轴时，在x轴方向上具有第一曲率R1而弯曲，且在z轴方向上具有第二曲率R2而弯曲。另外，小面9中，位于最接近开口部4的位置上的小面9，其开口部4侧的形状为半椭圆形状，但基本上具有上述第一曲率以及第二曲率而弯曲。
此外，该小面9，在反射面6内的上述区域(反射保持侧面)上，形成为在反射镜2的光轴方向(在此，与长轴O相同的方向)以及其周方向上分别连续地排列。例如，例如在点C的位置位于从顶点A离开线段F1A的1.30倍的距离的位置时，该小面9在反射镜2的光轴方向上排列9层，每层在周方向上排列30个。
另外，排列小面9的层数以及周方向上排列的个数不特别限定。但是，排列在同一层上的彼此的小面9的大小相同，但越向灯泡保持部5侧越相似地变小。
第一曲率R1，为了得到充分的光的扩散性，优选设定为40mm以下(除0mm以外)。另一方面，在第一曲率R1超过40mm时，有几乎得不到光的扩散性的危险。特别是，第一曲率R1优选超过10mm。这是由于若第一曲率R1为10mm以下，则由于光源相对于反射镜2的位置(灯丝的长度方向的中心点)偏离而导致的配光图案的偏移变大。
第二曲率R2，同样地为了得到充分的光的扩散性，优选设定在10mm以下(除0mm以外)。另一方面，在第二曲率R2超过10mm时，有几乎得不到光的扩散性的危险。另外，在制造上难以令第一曲率R1以及第二曲率R2都小于1mm，从实用角度来说优选都设定为1mm以上。
3.灯泡结构卤素灯泡3，如图1所示，具有玻璃管14，由石英玻璃或硬质玻璃构成，分别依次连接作为密封的痕迹的封离部11、大致圆筒状的发光部12、以及由公知的夹紧密封法形成的密封部13而形成；依次连接灯丝15、内部导线16、金属箔17以及外部导线18的灯丝构造体19。
在玻璃管14的外表面上，也可根据必要而形成可视光透过红外线反射膜。
在发光部12内具有灯丝15，分别密封入既定量的卤素物质和稀有气体，在密封部3内密封有内部导线16、金属箔17以及外部导线18。
灯丝15，由钨制单绕线圈、双绕线圈或者三绕线圈等构成，其长度方向的中心轴(所谓的线圈轴)大致位于反射镜2的光轴上，并以灯丝15的长度方向的中心点在反射镜2的焦点F1的附近的方式将卤素灯泡3配置在反射镜2内(参照图1以及图2)。
此外，在灯丝15的两端部上，分别电气地且机械地连接有钨制的内部导线16的一端部，支承该该灯丝15。内部导线16的另一端部，分别朝向密封部13而在密封部13的内部沿卤素灯泡3的中心轴延伸，在密封部13内经由钼制的金属箔17与外部导线18的一端部电气地连接。外部导线18的另一端部导出到玻璃管14的外部，与安装在照明器具(未图示)的托件上的销状的端子20连接。
4.作用效果如上所述，根据本发明的实施方式的额定功率50W的带反射镜的卤素灯泡1的结构，以位于长轴O上且从顶点A离开线段F1A的0.75倍～1.65倍的距离的任意点为C，以含有点C且与长轴O垂直地相交的平面为P，在反射面6中反射保持侧面整体上形成小面9，并且令该小面9分别在x轴方向上以第一曲率R1弯曲以及在z轴方向上以第二曲率R2弯曲。
由此，可令照射在照射面的中心附近的光向周边部分充分地扩散，可抑制照射面的中心光度在照射面上高到出现芯，而且可实现期望的广角光束。
另一方面，由于反射面6中开口侧面为单一的镜面，所以向照射面的周边部分照射的光不会扩散，可不发生扩展。由此，可令照射面的轮廓清晰，其结果，可具有例如聚光所需的强弱分明。另外，在此，反射面6中反射开口侧面为单一镜面，但即便例如为粗糙面，也可得到同样的效果(在后述的“6.其他”一栏中说明)。
5.确认实验对用于确认本实施方式的额定功率50W的带反射镜的卤素灯泡1的作用效果的实验进行说明。
(1)实验内容在上述额定功率50W的带反射镜的卤素灯泡1中，分别制作下述情况，令点C的位置为从顶点A离开线段F1A的0.75倍的距离的位置(实施例1)，离开线段F1A的1.30倍的距离的位置(实施例2)，离开线段F1A的1.65倍的距离的位置(实施例3)，离开线段F1A的0.70倍的距离的位置(比较例1)，离开线段F1A的1.70倍的距离的位置(比较例2)，在以各个位置为基准的反射面6的反射保持侧面上形成大致菱形形状的小面9，令反射面6的反射开口侧面为单一的镜面。
另外，在此，实施例1～3以及比较例1、2，使用相同的结构的卤素灯泡，此外，各反射镜具有相同的大致旋转椭圆面的反射面，仅该反射面的小面的形成区域不同。
而且，令各个制作成的卤素灯泡以额定功率点亮，对配光曲线进行调查，可得到图4所示的结果。
此外，作为比较例3，制作除了不向x轴方向弯曲、仅具有第二曲率R2这一点以外具有与实施例2相同的结构的卤素灯泡，同样地对制作成的卤素灯泡调查配光曲线，同样得到如图4所示的结果。进而，作为比较例4，制作除了不向z轴弯曲、仅具有第一曲率R1这一点外具有与实施例2相同的结构的卤素灯泡。
另外，在此的比较例3、4都使用与上述实施例1～3相同的卤素灯泡，此外，各比较例3、4的反射镜也具有与上述实施例2相同的大致旋转椭圆面的反射面，只是形成在该反射面上的小面的曲率的有无不同。
而且，同样地对制作成的卤素灯泡的配光曲线进行调查，同样得到如图4所示的结果。
图4中，用实线a表示实施例1的配光曲线，用实线b表示实施例2的配光曲线，用实线c表示实施例3的配光曲线，用实线d表示比较例的配光曲线，用实线e表示比较例2的配光曲线，用实线f表示比较例3的配光曲线，用实线g表示比较例4的配光曲线。
另外，在各实施例以及各比较例中，小面9的第一曲率R1为2.5mm，第二曲率R2为3.5mm。
(2)实验结果(2-1)光束角从图4中可知，实施例1的光束角为26°，实施例2的光束角为36°，实施例3的光束角为28°，每一个都可得到期望的光束角(25°～45°)。
另一方面，比较例1的光束角为24°，比较例2的光束角为24 °，比较例3的光束角为36°，而且比较例4的光束角为18°，除了比较例3，在比较例1、2、4时，不能得到期望的光束角(25°～45°)。
(2-2)照射面的芯实施例1、实施例2、实施例3如图4中可知，中心光度附近都为平坦状，此外，在照射面中没有芯。
另一方面，在比较例1、比较例2、比较例3以及比较例4中，从图4中可知，中心光度附近不是平坦状而是尖形状或者阶梯状，此外，在照射面中出现芯。
(2-3)照射面的轮廓接着，若借助目视比较实施例1和比较例1，则实施例1比比较例1的照射面的轮廓清晰。照射面的轮廓，在配光曲线中位于中心光度的一半的光度的位置的斜率越大越清晰，在图4中，实施例1的斜率比比较例1的斜率大。
另一方面，若借助目视比较实施例3和比较例2，则实施例3的照射面轮廓比比较例2稍清晰，在图4中，位于中心光度的一半的光度的位置的斜率为实施例3比比较例2稍大。
(2-4)对于小面的曲率在实施例2中，中心光度附近为平坦状。与之相对，在比较例3以及比较例4中，中心光度附近为阶梯状、尖形状，特别是，仅有第一曲率的比较例4中，其尖形变得锐利。由此，通过令小面为具有第一以及第二曲率的曲面，可防止在照射面中出现芯。
此外，在本实验中，针对小面的第一曲率以及第二曲率的有无来进行，但只要是有第一曲率和第二曲率的曲面，即可防止在照射面上出现芯，在第一曲率和第二曲率分别不同时，或者第一曲率和第二曲率相同时，可得到大致相同的效果。
(2-5)结论归纳若归纳以上的结果，则令点C的位置为从顶点A离开线段F1A的0.75倍～1.65倍的距离的位置，并在反射面6中在反射保持侧面整体上形成小面9，并且在反射面6中令反射开口侧面为单一的镜面，并且令小面9在x轴方向上以第一的曲率R1弯曲，并且在z轴方向上以第二曲率R2弯曲，由此，可抑制照射面的中心光度高到在照射面上出现芯，而且可实现期望的广角光束，另一方面，可令照射面的轮廓清晰。而且，作为整体，可使聚光明显。
6.其他(1)反射面的小面以外的面在上述实施方式中，反射面6中，对令没有形成小面9的部分，即令反射开口侧面为单一的镜面10的情况进行了说明，但在取代单一的镜面而令该部分为粗糙面的情况下也可得到与上述相同的作用效果。
当然，不一定要像上述那样令反射面6的反射开口侧面为单一镜面或者粗糙面，当在该部分上形成第一曲率为R1为60mm以上、第二曲率R2为20mm以上的小面时，也可得到与为单一的镜面或粗糙面的情况相同的非扩散性。
因此，当在反射面6的反射开口侧面中取代单一的镜面或者粗糙面而形成第一曲率R1为60mm以上、第二曲率R2为20mm以上的小面时，也可得到与上述相同的作用效果。此时，作为小面的形状，可使用公知的各种形状的小面。
(2)小面的形状在上述实施方式中，对使用大致菱形形状作为小面9的轮廓形状的情况进行了说明，但不限定为该形状，在使用例如大致四边形、大致三角形、大致圆形等情况下也可得到与上述相同的作用效果。
此外，在上述实施方式中，对使用凸状的小面9的情况进行了说明，但在使用这以外的凹状的小面的情况下也可得到与上述相同的作用效果。在使用凹状的小面的情况下，对于其轮廓形状或第一曲率R1以及第二曲率R2等，可使用与凸状的小面9相同的值。
(3)小面的曲率在上述实施方式中，对小面9的x轴方向的第一曲率R1为25mm，z轴方向的第二曲率R2为3.5mm的情况进行了说明，但在例如令第一曲率R1在例如1mm～40mm的范围内，z轴方向的第二曲率R2在例如1mm～10mm的范围内的情况下也可得到与上述相同的作用效果。
对于第一曲率R1的大小和第二曲率R2的大小，某一方大或相同都可以。此外，在一个的小面9中，只要第一曲率R1以及第二曲率R2分别在上述范围内，则第一曲率R1以及第二曲率R2不一定相对于各轴方向为恒定的曲率，其曲率可相对于各轴方向变化。进而，各个小面9之间，第一曲率R1以及第二曲率R2不一定要全部相同，在各个小面9之间，第一曲率R1以及第二曲率R2也可分别不同。
另外，在制造上难以令第一曲率R1以及第二曲率R2都小于1mm，从实用角度来说优选都设定为1mm以上。
(4)卤素灯泡在上述实施方式中，对使用额定功率50W的卤素灯泡3的情况进行了说明，但不限定于此，在使用例如额定功率20W～100W的卤素灯泡的情况下也可得到与上述相同的作用效果。
此外，在上述实施方式中，作为卤素灯泡3的玻璃管14的形状，说明了使用分别依次连接封离部11、大致圆筒状的发光部12以及密封部13而形成的玻璃管14的情况，但不限定于此，即，在使用在发光部12和密封部13之间夹有缩径部、或者缩径部以及筒部的玻璃管，即分别依次连接封离部11(也有根据情况而没有的)、大致圆筒状的发光部12、缩径部(或者缩径部以及筒部)以及密封部而形成的玻璃管，或分别依次连接封离部(也有根据情况而没有的)、大致球状或大致旋转椭圆体状的的发光部、缩径部、大致圆筒状的筒部以及密封部而形成的玻璃管，或没有缩径部或筒部，即分别依次连接封离部(也有根据情况而没有的)、大致球状或者大致旋转椭圆体的发光部以及密封部而形成的玻璃管等的公知的各种形状的玻璃管的情况下，也可得到与上述相同的作用效果。
此外，在上述实施方式中，对使用卤素灯泡3的情况进行了说明，但在取代卤素灯泡而使用公知的各种白炽灯泡的情况下，也可得到与上述相同的作用效果。
本发明可适用于需要改善配光特性且使聚光明显的用途。
权利要求
1.一种带反射镜的灯，光束角为25°～45°，具有凹面状的反射镜和配置在该反射镜内的灯泡，其特征在于，上述反射镜，在一端部具有照射光的开口部，在另一端部具有固定上述灯泡的灯泡保持部，并且在其内表面上形成有基体的形状为大致旋转椭圆面的反射面，在以上述大致旋转椭圆面的长轴方向的顶点为A、B，以其焦点为F1、F2时(其中，上述焦点F1位于上述反射镜内，满足线段F1A＜线段F1B的关系式)，若以位于上述长轴上且从上述顶点A离开上述线段F1A的0.75倍～1.65倍的距离的任意点为C，以含有上述点C且与上述长轴垂直地相交的平面为P，则上述反射面中，以上述平面P为边界在上述顶点A侧的面的大致整体上形成小面，以上述平面P为边界在上述开口部侧的面为单一的镜面或者粗糙面，在以从上述小面中的上述反射镜的一端部侧朝向另一端部侧的方向为x轴、以与上述旋转椭圆面垂直地相交的方向为y轴，以与上述x轴以及上述y轴垂直地相交的方向为z轴时，上述小面在上述x轴方向上具有第一曲率而弯曲，并且在上述z轴方向上具有第二曲率而弯曲。
全文摘要
提供一种可改善配光特性且可使聚光明显的带反射镜的灯。是具有凹面状的反射镜和配置在该反射镜内的灯泡的光束角25°～45°的带反射镜的灯，在反射镜(2)的内表面上形成基体的形状为大致旋转椭圆面的反射面(6)。在以大致旋转椭圆面的长轴方向的顶点为A、B，以其焦点为F
文档编号F21Y101/00GK101052838SQ200580037759
公开日2007年10月10日 申请日期2005年11月2日 优先权日2004年11月4日
发明者桥本尚隆, 池田拓, 川越进也 申请人:松下电器产业株式会社