白炽灯、带反射镜的白炽灯、以及照明装置的制作方法

文档序号:2934186阅读:327来源:国知局
专利名称:白炽灯、带反射镜的白炽灯、以及照明装置的制作方法
技术领域
本发明涉及白炽灯、带反射镜的白炽灯、以及照明装置,特别是涉及白炽灯的灯丝体的改良技术。
背景技术
作为带反射镜的白炽灯的一种的带反射镜的卤素灯,是具有呈凹面状的反射面的反射镜与卤素灯的组合构成的,作为例如店铺等的聚光照明使用。
卤素灯具有在气密封的灯泡内容纳灯丝体的结构,在将卤素灯与反射镜组合使用的情况下,尽可能将灯丝体做得紧凑,将其发光区域尽可能集中于反射镜的焦点位置上,这样能够提高聚光效率。已知在这种情况下,将发光区域特别地在反射镜的光轴方向上縮小,这对于提高聚光效率是有效的。
但是,通常如果决定了卤素灯的额定电压V、额定功率w、额定寿命(例如3000小时),与其相应地实质上决定了构成灯丝体的钨丝的线径和长度。因此例如单纯通过縮短钨丝的长度谋求灯丝体的紧凑化是困难的。
因此,额定电压100V以上的卤素灯中,实用化的卤素灯通常为谋求灯丝体的紧凑化,采用二重巻绕的线圈。又,专利文献l中公开了为进一步紧凑化,将三重巻绕的线圈用作灯丝体的卤素灯。如果采用这种方法,假如钨丝的长度相同,则能够縮短反射镜的光轴方向上的线圈整体的长度,从而能够提高聚光效率。
但是,线圈的重叠匝数越是增加,卤素灯受到外力(冲击力)冲击时产生的线圈振动的振幅越大,由于这一原因,就会产生容易断线的问题。
作为谋求解决这一问题,并且谋求灯丝体的紧凑化(在光轴方向上的缩短)的卤素灯,专利文献2公开了使多个巻绕为圆筒状的一重线圈,总体上相对于反射镜的光轴形成对称地将各一重线圈与反射镜的光轴平行地配置的发明。这样,与用一个一重线圈制作与该多个一重线圈相当的线圈的情况相比,光轴方向上的长度被縮短,因此聚光效率得到提高。又由于各线圈是一重线圈,所以能够减轻因上述振动而产生的问题。
而且,作为改善这种情况的发明,专利文献3公开了采用将上述多个一重线圈中的一个配置于与反射镜的光轴平行而且包含光轴的位置上的结构的卤素灯。这是因为,在光轴位置上存在线圈(即发光部)的位置和不存在线圈的位置,得到的照度有很大的差异。
专利文献l: JP特开2001 — 345077号公报
专利文献2: JP特表平6—510881号公报
专利文献3: JP特开2002 —63869号公报
在专利文献2、 3记载的卤素灯中,为了尽可能提高聚光效率,这一次考虑在反射镜的光轴的垂直方向上也縮短发光区域。也就是说,考虑縮短大致平行配置的一重线圈相互之间的间隔(反射镜的光轴的垂直方向上的间隔)。
但是线圈相互之间的间隔如果过度縮小,则相邻的线圈(发光部)之间会发生电弧放电,发生线圈断线的事态。

发明内容
鉴于上述存在问题,本发明的目的在于,提供具备具有呈一重线圈状的多个发光部的灯丝体的白炽灯,是不容易产生起因于电弧放电的断线的白炽灯。而且本发明的目的在于,提供具有这样的白炽灯的带反射镜的白炽灯、以及照明装置。
为了实现上述目的,本发明的白炽灯是组装于具有呈凹面状的反射面的反射镜内使用的白炽灯,其特征在于,具备气密封的灯泡、以及灯丝体,上述灯丝体设置于所述灯泡内,具有多个巻绕成筒状形成的一重线圈状的发光部通过导体形成串联电气连接的结构,在所述串联连接中相邻的两个发光部中的任一个中,都是以与该两个发光部的轴心平行,而且分别使该两个发光部的一端部相互之间与另一端部相互之间保持一致的假想状态相比,没有用导体连接的一侧的端部相互之间的距离长的姿势配置该两个发光部。
又,其特征在于,所述灯丝体,是其第l、第2、第3发光部按照这一顺序电气串联连接形成的灯丝体,各发光部配置为,其轴心与所述反射镜的光轴大致平行,而且在大致同一平面上,第1发光部与第3发光部之间存在第2发光部,第1发光部与第3发光部的端部相互之间在所述光轴方向上大致一致,同时第2发光部的端部相对于第1和第3发光部的端部,在所述光轴方向上相对错开。
又,其特征在于,所述灯丝体,是将其第l、第2、第3发光部按照这一顺 序电气串联连接形成的灯丝体,各发光部配置为其轴心在大致同一平面上,同 时第1发光部与第3发光部之间存在第2发光部,第1发光部与第3发光部大 致平行,同时第2发光部相对于第1和第2发光部倾斜配置。
又,其特征在于,所述灯丝体是将第l、第2、第3发光部按照这一顺序电 气串联连接形成的灯丝体,第2发光部配置为,其轴心与所述反射镜的光轴大 致重叠,第1发光部与第3发光部夹着第2发光部分开处于与所述光轴正交的 方向两侧,配置为各自的轴心与第2发光部的轴心大致成直角地立体交叉。
又,其特征在于,所述灯丝体是其第l、第2、第3发光部按照这一顺序电 气串联连接形成的灯丝体,各发光部配置为,其轴心在大致同一平面上,同时 第1发光部与第3发光部之间存在第2发光部,第2发光部配置为其轴心与第 1和第2发光部的两轴心大致正交。
又,其特征在于,所述灯丝体是将灯丝线材扁平地一重巻绕形成的灯丝线 圈在其长度方向大致在中央部屈曲构成的,在从屈曲部到灯丝线圈的一个端部 之间存在第1发光部,在从屈曲部到灯丝线圈的另一端部之间存在第2发光部。
为了实现上述目的,本发明的带反射镜的白炽灯,其特征在于,具备反射 镜、以及组装于上述反射镜内的上述白炽灯。
为了实现上述目的,本发明的照明装置,其特征在于,具备具有反射镜的 照明器具、以及组装于上述反射镜内的上述白炽灯。
为了实现上述目的,本发明的照明装置,其特征在于,具备照明器具、以 及安装于所述照明器具上的上述带反射镜的白炽灯。
本发明的白炽灯,由于具有如上所述的结构,因此能够谋求使多个发光部 通过导体串联连接的灯丝体紧凑化,而且能够抑制在这些发光部中没有用导体 连接的一侧的端部之间产生的电弧放电的发生,从而能够有效地防止发生断 线。


图1是表示实施形态1的照明装置的大概结构的部分切开图。
图2表示构成上述照明装置的卤素灯。
图3是表示上述卤素灯的灯丝体的支持结构的立体图。图4是表示在上述结构中支持灯丝体的状态的立体图。
图5是用于说明构成上述灯丝体的灯丝线圈的制作方法的说明图。
图6是表示灯丝线圈的平面图(上部)和正视图(下部)的模式性图。
图7是表示上述灯丝体的平面图(上部)和正视图(下部)的模式性图。
图8是表示上述实施形态1的变形例1的灯丝体的平面图(上部)和正视
图(下部)的模式性图。
图9是狭窄角度的反射镜与实施形态1的灯丝体(图7和图8)组合的情况
下和相同的狭窄角度的反射镜与比较灯丝体(图35)组合的情况下的配光曲线图。
图10是表示上述实施形态1的变形例2的灯丝体的平面图(上部)和正视 图(下部)的模式性图。
图11是表示实施形态2的灯丝体的平面图(上部)和正视图(下部)的模 式性图。
图12是表示上述实施形态2的变形例的灯丝体的平面图(上部)和正视图 (下部)的模式性图。
图13是表示实施形态3的灯丝体的平面图(上部)和正视图(下部)的模 式性图。
图14表示实施形态3的灯丝体(图13)与狭窄角度的反射镜组合的情况下 的配光分布。
图15表示实施形态3的灯丝体(图13)与狭窄角度的反射镜组合的情况下 的配光曲线。
图16是表示上述实施形态3的变形例1的灯丝体的平面图(上部)和正视 图(下部)的模式性图。
图17是表示上述实施形态3的变形例2的灯丝体的正视图(左部)和右侧 面图(右部)的模式性图。
图18是表示实施形态4的灯丝体的平面图(上部)和正视图(下部)的模 式性图。
图19是表示上述实施形态4的变形例的灯丝体的平面图(上部)和正视图 (下部)的模式性图。
图20表示实施形态4的灯丝体(图18、图19)与广角反射镜组合的情况 下的配光分布。图21表示实施形态4的灯丝体(图18、图19)与广角反射镜组合的情况 下的配光曲线。
图22是表示实施形态5的灯丝体的平面图(上部)和正视图(下部)的模 式性图。
图23表示实施形态5的两个实施例的卤素灯与反射镜组合的情况下的各自 的配光曲线。
图24是表示实施形态5的变形例l一l的灯丝体的平面图(上部)和正视 图(下部)的模式性图。
图25是表示实施形态5的变形例l一2的灯丝体的平面图(上部)和正视 图(下部)的模式性图。
图26是表示实施形态5的变形例2的灯丝体的正视图(上部)和仰视图(下 部)的模式性图。
图27表示实施形态5的变形例2的灯丝体与反射镜组合的情况下的配光分布。
图28是表示实施形态6的卤素灯的第1实施例的灯丝体及其支持结构的大 概构成的立体图。
图29是表示实施形态6的卤素灯的第1实施例的灯丝体的平面图(上部) 和正视图(下部)的模式性图。
图30是表示实施形态6的卤素灯的第2实施例的灯丝体的正视图的模式性图。
图31是表示实施形态6的卤素灯的第3实施例的灯丝体及其支持结构的大 概构成的立体图。
图32是表示实施形态6的卤素灯的第4实施例的灯丝体及其支持结构的大 概构成的立体图。
图33是表示实施形态7的带反射镜的卤素灯的大概构成的图。 图34表示扁平筒(状)的横断面的形状的例子。
图35是表示比较灯丝体的平面图(上部)和正视图(下部)的模式性图。 图36是比较灯丝体(图35)与狭窄角度的反射镜组合的情况下的配光分布图。
图37是比较灯丝体(图35)与狭窄角度的反射镜组合的情况下的配光曲线图。图38是比较灯丝体(图35)与广角反射镜组合的情况下的配光分布图。 图39是比较灯丝体(图35)与广角反射镜组合的情况下的配光曲线图。 符号说明 , 10 照明装置 12 照明器具 14、 102 卤素灯 18、 104 反射镜 16 灯泡
56、 58、 306、 412 支持线
60、 72、 73、 74、 80、 82、 84、 86、 90、 96、 300、 310、 320、 324、 400、 502、 520、 灯丝体
62、 64、 66、 302、 304、 402、 504 灯丝线圈
62A、 64A、 66A、 302A、 304A、 402A1、 402A2、 504A1、 504A2 发光部 100 带反射镜的卤素灯
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。 实施形态1
图1是表示实施形态1的照明装置10的大概结构的部分切开图。还有,在
包含图1的全部画面中,各构件之间的縮小比例尺是不统一的。
照明装置10作为例如住宅、店铺、或演播室等的聚光灯使用。照明装置10 具有照明器具12和作为白炽灯的一个例子表示的卤素灯14。
照明器具12具有呈有底圆筒状的器具主体16和收容于器具主体16的反射 镜18。
在器具主体16的底部设置有安装卤素灯14的灯头30 (参照图2)的托架 (未图示)。而且器具主体16不限于圆筒状,可以采用各种公知的形状。 由于卤素灯14可以替换,因此能够在器具主体16上装卸反射镜18。 反射镜18具有呈漏斗状的硬质玻璃制造的基体20。在基体20中旋转椭圆 面或旋转放物面等上形成的凹面部分20A上形成构成反射面的多层干涉膜22。 多层干涉膜22除了铝或铬等金属膜外,可以用二氧化硅(Si02) 、 二氧化钛 (Ti02)、氟化镁(MgF)、硫化锌(ZnS)等形成。反射镜18的开口直径(反射镜直径)为100mm。还有,在反射面上也可以根据需要形成磨光面(Facet)。 反射面18具有设置于基体20的开口部的前表面玻璃24。在本例中,前表
面玻璃24粘着固定于基体20上,为了替换卤素灯14,基体20部分形成与器
具主体16装卸自如的结构,但是并不限于此,也可以将基体固定于器具主体
形成所述前表面玻璃能够对基体装卸自如的结构。
卤素灯14安装于上述托架(未图示),组装于反射镜18内使用。在组装 (安装)于其中的状态下,卤素灯14的后述的灯泡26的中心轴B与反射镜18
的光轴R大致处于同一轴上。卤素灯14是其额定电压设定为100V以上,150V
以下,而且额定功率设定为IOOW以下的灯。 图2是卤素灯14的部分切开正视图。
卤素灯14具有气密封的灯泡26、以及利用粘接剂28固定于灯泡26的下述 密封部38 —侧的例如E型灯头30。
灯泡26形成依照作为密封切除的残留痕迹的密封切除(chip off)部32、 容纳下述灯丝体60等的灯丝体收容部34、大致呈圆筒状的筒部36、以及利用 公知的箍縮密封方法形成的密封部38这一顺序连结的结构。
灯丝体收容部34如图2所示形成大致为旋转椭圆体的形状。在这里所谓"大 致为旋转椭圆体的形状"意味着当然包含完整的旋转椭圆体,而且在玻璃加工 上有偏差,在与此相应的程度上偏离完整的旋转椭圆体的形状。还有,灯丝体 收容部的形状不限于上述形状,也可以采用例如大致圆筒形的形状、大致为球 形的形状、或大致为复合椭圆体的形状。
又,灯泡的结构上也不限于上面所述,可以采用依照例如密封切除部(有 时候不存在密封切除部)、灯丝体收容部、密封部这一顺序连结的结构。
还在灯丝体收容部34的外表面上形成红外线反射膜。不过,该红外线反射 膜并非一定必要,是根据情况形成的。
在灯泡26内,分别封入规定量的卤素物质和稀有气体。除此之外还可以封 入氮气。
卤素物质是在点灯中利用卤素的循环使从灯丝体60蒸发的该构成物质钨再 度返回灯丝体60上,用于防止灯泡26变黑。卤素物质的浓度最好是在10ppm 300ppm范围内。而且为了使得卤素循环活性化,灯泡26内表面的最冷点的温 度最好是20(TC以上。而且为了使卤素循环能够恰当地起作用,最好是灯泡26 内的氧浓度在100ppm以下。稀有气体最好是采用氪。由于使用氪气,尽管为了提高聚光效率而使灯丝
体60紧凑化,如下所述发光部之间相互靠近配置,还是能够得到抑制在相邻 的发光部之间的任意场所在点亮时发生电弧放电造成断线的效果。
特别是封入的气体采用以氪气为主成分的,包含氮气和卤素物质的混合气 体,灯泡26内部在常温时的气压最好是设定在2[atm
10latm的范围内。该 气压超过10[atml时,万一灯泡26破裂,飞散的碎片可能会损坏照明器具,另 一方面,如果低于2[atm,则作为灯丝体60的构成物质的钨丝容易蒸发,灯 的寿命会縮短。换句话说,气体压力的上述范围,是将该气体压力抑制于合适 的程度,因此即使是万一灯泡损坏,甚至照明器具受到损坏,碎片也不飞散, 而且由于该气体压力适度偏髙,灯丝体60的构成物质钨也不容易蒸发,能够 实现长寿命,而且在点亮时相邻的发光部之间的任意场所点灯时发生电弧放 电,造成断线的情况也能够得到抑制的范围。
又,封入的气体中包含氮气的情况下,氮气的组成比率最好是设定在8%~ 40%的范围内。如果氮气的组成比率超过40%,则可能灯点亮时在灯丝体60 产生的热通过氮气被过度释放,从而可能导致效率降低,反之,如果氮气的组 成比率小于8%,则灯点亮时相邻的发光部之间容易发生电弧放电造成断线。 换句话说,氮气的上述组成比率范围是将氮气的组成比率抑制于合适的程度, 因此可以抑制灯点亮时在灯丝体60产生的热通过氮气过度释放导致效率降低 的情况,同时,由于包含适度的氮气,灯点亮时相邻的发光部之间发生电弧放 电,造成断线的情况也能够得到抑制的范围。
在密封部38内部密封着一对金属箔40、 42。金属箔40、 42是钼制造的金 属箔。还有,为了防止灯泡26的气密封性因密封部38中密封的金属箔40、 42 过热造成的氧化而受到损坏的情况发生,使密封部38的表面形成凹凸,增加 该表面积,提高密封部38的散热性是理想的。
在金属箔40的一端部接合外部引线44的一端部实现电气连接,在金属箔 42的一端部接合外部引线46的一端部,实现电气连接。外部引线44、 46是钨 制造的引线。外部引线44、 46的另一端部引出到灯泡26外部,分别电气连接 于灯头30的端子部48、 50。
在这里,最好是两根外部引线44、 46中,至少一外部引线与灯头30对应 的端子部(48或50)之间设置熔断器(未图示)。通过设置该熔断器,万一 发光部发生断线,即使在该断线的地方发生电弧放电,熔断器也会立即熔断,使电弧放电不能继续,从而能够防止电弧放电的冲击对灯泡26造成损坏等。 特别是在将多个发光部靠近配置的情况下,最好是两条外部引线44、 46与灯 头30的对应的端子部48、 50两两之间分别设置熔断器。在这种情况下,因为 即使发光部的断线造成的电弧放电不发生,也有可能在相邻的发光部之间发生 电弧放电。
在金属箔40的另一端部接合内部引线52的一端部实现电气连接,而在金 属箔42的另一端部电气连结内部引线54的一端部实现电气连接。内部引线52、 54是钩制造的引线。内部引线52、 54的一端部利用灯泡26的密封部38支持。 内部引线52、 54将通过灯头30提供的外部电力提供给灯丝体60,同时作为直 接支持灯丝体60的一部分的支持构件起作用。
图3是表示支持灯丝体60的支持结构的立体图,图4是表示在该支持结构 体上支持灯丝体60的状态的立体图。
如图3所示,作为直接支持灯丝体60的一部分的支持构件,此外还有支持 线56、 58。支持线56、 58是钩制造的。
内部引线52、 54、支持线56、 58用一对圆柱状玻璃芯柱57、 59挟持。以 此对支持线56、 58加以支持,同时保持内部引线52、 54、支持线56、 58相互 之间的相对位置。
如图4所示,灯丝体60由多个(在本例中为3个)第1 第3灯丝线圈62、 64、 66构成。第1 第3灯丝线圈62、 64、 66是将钨丝如下所述巻绕形成的。
内部引线52、 54、支持线56、 58被插入灯丝线圈62、 64、 66的端部部分, 具有一个或两个支持灯丝线圈62、 64、 66用的弯曲为"3"字形的部分(以 下将该部分称为"线圈支持部")。
在这里,第1灯丝线圈62用内部引线52的线圈支持部52A (参照图3)和 支持线56的线圈支持部56A (参照图3)支持。
第2灯丝线圈64用支持线56的线圈支持部56B (参照图3)和支持线58 的线圈支持部58A (参照图3)支持。
第3灯丝线圈66用支持线58的线圈支持部58B (参照图3)和引线54的 线圈支持部54A (参照图3)支持。
又,支持线56、 58都是将一条钨丝弯曲加工而成的,支持线56的线圈支 持部56A、 56B相互之间相互连接,支持线58的线圈支持部58A、 58B之间相 互连接。从而,第1 第3灯丝线圈62、 64、 66在安装于内部引线52、 54、支持线56、 58的状态下以这一顺序电气串联连接。这样,支持线56、 58也作 为将相邻的灯丝线圈的一端部之间相互电气连接的导电性连接构件起作用。
在图4所示的状态下,从内部引线52、 54供电时,第1 第3灯丝线圈62、 64、 66在插入线圈支持部的部分(被嵌入线圈支持部的部分)不发光(非发光 部),而在线圈支持部之间发光。在这里,将各灯丝线圈62、 64、 66的线圈 支持部之间的部分(即发光部分)分别规定为第1 第3发光部62A、64A、66A。 也就是说,灯丝体60具有形成为一重线圈状的多个(在本例中为3个)第l 第3发光部62A、 64A、 66A。
又,如图4所示,第1 第3灯丝线圈62、 64、 66 (第1 第3发光部62A、 64A、 66A)形成扁平筒状巻绕的一重线圈(以下简称"扁平线圈")。形成这 样的形状,其理由如下。也就是说,与专利文献2、 3记载的那样的巻绕成圆 筒状的以往的一重线圈(以下简称"圆筒线圈")相比,(在扁平筒的短轴长 度与圆筒的直径相等的情况下)可以使每一匝用的单线的长度大,在这个关系 上,如果钨丝单线长度相同,可以縮短线圈长度,这样能够谋求縮短反射镜的 光轴方向上的灯丝线圈(发光部)。还有,通过将线圈做成扁平形状,与反射 镜的光轴交叉的方向上的长度变得比巻绕为圆筒状的线圈长,但是在提高聚光 效率上,在光轴方向上縮短的情况要比与光轴交叉的方向縮短的情况效果更 大,这是没有问题的。
作为扁平线圈的灯丝线圈62、 64、 66如下所述制作。也就是如图5所示, 将多条(图示的例子中为2条)形成圆柱状的芯线(mandrel) 68平行地形成 一列紧密并排,在其外周巻绕钨丝70,然后除取芯线68。或者也可以将芯线 68在巻绕钨丝70之后利用溶解方法去除。
图6的上部模式性表示第1灯丝线圈62从其线圈轴心CX方向观察时的平 面图,图6的下部模式性表示其正视图。
第1 第3灯丝线圈62、 64、 66都具有相同的形态,因此以第1灯丝线圈 62为代表进行说明。
如图6上部所示,第1灯丝线圈62从其线圈轴心CX方向观察时,形成平 行配置的两条线段的对应的端部相互以半圆连结形成的所谓(陆上竞赛的)跑 道形状。该形状是来自上述制造方法的形状,芯线68的条数越多,形成的跑 道形状越是扁平。也就是说,能够用芯线68的数目调整扁平的程度(扁平率)。
在这里,扁平率规定为第1灯丝线圈62内周的长轴LX的长度除以短轴SX
13的长度得到的值。在本例中,在采用上述制造方法的关系上,扁平率为整数值,
扁平率采用例如"2"。
又如上所述,如图6的下部所示,第1灯丝线圈62具有线圈支持部52A与 线圈支持部56A(图4)支持的两端部部分的非发光部62B和两个线圈支持部 52A、 56A之间的部分的发光部62A。
图7的上部的是模式性表示安装在内部引线52、 54、支持线56、 58上的状 态下的第1 第3灯丝线圈62、 64、 66从反射镜的前方向其光轴方向观察的平 面图,图7下部所示的是模式性地表示其正视图。还有,图7是为说明第1 第3灯丝线圈62、 64、 66之间的配置位置的关系等而使用的,因此在该图中 内部引线52、 54的图示省略,以表示灯丝线圈之间的电气连接关系为目的, 只以线条表示支持线56、 58。又,在下部的正视图中,第1 第3灯丝线圈62、 64、 66的第1 第3发光部62A、 64A、 66A用实线表示,非发光部62B、 64B、 66B用二点一划线分别表示。
如图7所示,各灯丝线圈62、 64、 66 (各发光部62A、 64A、 66A),其轴 心CX与反射镜18 (图1)的光轴R大致平行,而且大约存在于同一平面Pl 上。处于第1灯丝线圈62 (第1发光部62A)与第3灯丝线圈66 (第3发光 部66A)之间的第2灯丝线圈64 (第2发光部64A),其轴心CX与光轴R大 约重叠配置。
又,第1发光部62A与第3发光部66A的端部相互之间(62C、 66C相互 之间、62D、 66D相互之间)在光轴R方向上大致一致,同时第2发光部64A 的端部64C (64D)相对于第1和第3发光部62A、 66A的端部62C (62D)、 66C (66D)在光轴R方向上相对偏移。该偏移的方向是第2发光部64A远离 反射镜18 (图l)的开口部的方向(第1和第3发光部62A、 66A接近所述开 口部的方向)。
这样使在第1 第3发光部62A、64A、66A中处于正当中的第2发光部64A 在光轴R方向上与第1、第3发光部62A、 66A相对偏移,这是为了防止点灯 时在发光部之间发生电弧放电,避免灯丝断线。在对这一点进行说明之前,首 先参照图35对上述电弧放电的发生机制进行说明。
图35是表示配置第1 第3灯丝线圈62、 64、 66 (第1 第3发光部62A、 64A、 66A),使其轴心CX相互平行,而且使端部相互之间在轴心CX方向上 大致一致的状态下配置构成的灯丝体202的假设图,是在形式上以图7为依据描绘的。又,第1 第3灯丝线圈62、 64、 66 (第1 第3发光部62A、 64A、 66A)的轴心CX处于同一平面P2上。还有,灯丝体202不是本申请的发明的 实施形态的灯丝体,以下称为"比较灯丝体202"。
在具有比较灯丝体202的卤素灯中,从交流电源204供电使其发光时,比 较灯丝体202的第1 第3发光部62A、 64A、 66A白热化发光。在这种情况下, 为了在与反射镜的组合中提高聚光效率,只要缩小第1 第3发光部62A、64A、 66A间的线圈间隔D1、 D2,将发光部分尽可能集中于反射镜的焦点上即可。
但是,只縮小间隔D1、 D2进行点灯时,在串联连接中相邻的发光部的,未 用作为导体的支持线206、 208连接的一侧的端部之间(62C — 64C间、64D_ 66D间)发生放电,因此造成灯丝断线。这是因为比较灯丝体202上施加的电 压(额定电压)的约2/3的电位差产生于上述端部之间(62C —64C间、64D — 66D间),该端部之间的电场强度变得最大。
因此在本实施形态中,对多个灯丝线圈(发光部)之间的相对配置下了功 夫,将聚光效率的降低抑制于最低限度,并且防止上述电弧放电造成的断线。
以下说明的实施形态及其变形例中,与采用图35所示的比较灯丝体202的 各灯丝线圈(发光部)的配置形态(各灯丝线圈(发光部)之间的相对姿势) 的情况相比,通过调整各灯丝线圈(发光部)的配置形态,将未用导体(支持 线)连接的一侧的端部之间的距离做得比较长,更加能够防止电弧放电的发生。
或是,在以下说明的实施形态及其变形例中,未用导体(支持线)连接的 一侧的端部之间,即使是设定为采用图35所示的比较灯丝体202的各灯丝线 圈(发光部)的配置形态(各灯丝线圈(发光部)之间的相对姿势)的情况下 能够允许的最小距离(即卤素灯点亮时和点亮着的情况下,在该端部之间不发 生电弧放电的最小距离)的相同距离,相邻的发光部之间采取总体上能够相互 靠近的配置形态,因而能够比用比较灯丝体202的情况更进一步提高聚光效率。
返回图7,在实施形态1的灯丝体60的情况下,如上所述,使第1~第3 发光部62A、 64A、 66A中正当中的第2发光部64A在光轴R方向上相对于第 l发光部、第3发光部62A、 66A错开。通过这样做,能够使串联连接中的相 邻的发光部62A和发光部64A中未用支持线56连接的端部62C、 64C相互之 间的距离加大,又能够使相邻的发光部64A、 66A中未用支持线58连接的端部 64D、端部64D相互之间的距离加大。再说,如果采用图7所示的灯丝体60, 而且如果线圈间隔D1、 D2与比较灯丝体202 (图35)相同,则端部之间(62C一64C之间、64C — 66D之间)距离变长,因此电弧放电不容易发生,反之, 如果端部之间(62C —64C之间、64C —66C之间)距离相同,则更能够縮短线 圈间隔D1、 D2,这样能够进一步提高聚光效率。 (变形例1)
在图7所示的例子中,使正当中的灯丝线圈64 (发光部64A)相对于两侧 的灯丝线圈62、 66 (发光部62A、 66A),相对地向远离反射镜18 (图l)的 开口部的方向错开,但是也可以与此相反,如图8所示的灯丝体72那样,向 靠近的方向错开。还有,图8所示的灯丝体72除了灯丝线圈的配置关系不同 外,基本上与图7所示的灯丝体60相同,因此对相同的构成部分标以相同的
符号并省略其说明。
又,本申请的发明人们用灯丝体60或灯丝体72构成卤素灯,将其组装入
狭窄角度的反射镜中的情况下,发现能够得到中等角度的配光特性。在这里, 所谓狭窄角度是指光束的开度(光束角度)为10°左右,所谓中等角度是指光 束的开度(光束角度)为20°左右,所谓广角是指光束的开度(光束角度)为 30°左右。
图9表示狭窄角度的反射镜与灯丝体60或灯丝体72组合的情况下和将相 同狭窄角度的反射镜与比较灯丝体202加以组合的情况下的配光曲线。
从图9可知,比较灯丝体202形成狭窄角度的配光特性,而灯丝体60 (72) 不管是否与狭窄角度的反射镜组合,都能够得到中等角度的配光特性。
因此,如果有狭窄角度的反射镜,通过分开使用采用比较灯丝体202的卤 素灯和采用灯丝体60 (72)的卤素灯,能够得到狭窄角度的配光特性和中等角 度的配光特性两者。 (变形例2)
在灯丝体60 (图7),灯丝体72 (图8)中,使正当中的灯丝线圈64 (发 光部64A)相对于两侧的灯丝线圈62、 66 (发光部62A、 66A)相对地沿着反 射镜18(图1)的光轴R错开,但是并不限于此,也可以使三个灯丝线圈62、 64、 66 (发光部62A、 64A、 66A)全部相互沿着光轴R错开。图10表示这样 构成的灯丝体73。还有,图10所示的灯丝体73除了灯丝线圈的配置关系不同 外,基本上与图7所示的灯丝体60相同,因此对于同样的构成部分标以相同 的符号,并省略其说明。
<实施形态2>在实施形态2中,第1发光部和第3发光部其轴心大致平行地配置,同时 使第2发光部相对于第1和第3发光部相对倾斜配置。
图11是表示实施形态2的灯丝体74的示意图,是根据图7为准描绘的。
构成灯丝体74的第1 第3灯丝线圈62、 64、 66 (第1 第3发光部62A、 64A、 66A),其轴心在同一平面P3上。而且,在灯丝体74中,将第1灯丝 线圈62 (第1发光部62A)与第3灯丝线圈66 (第3发光部66A)配置为其轴 心CX与反射镜18 (图1)的光轴R大致平行,将第2灯丝线圈64(第2发光 部64A)配置为其轴心CX相对于光轴R倾斜。
倾斜的方向,不用说,是与相邻的第1、第3发光部62A、 66A用支持线76、 78连接的端部与第1、第3发光部62A、 66A的连接侧端部接近的方向(该对 应的端部之间的间隔变狭窄的方向)。也就是说,第2发光部64A的端部64C 和与其通过支持线78电气连接的第3发光部66A的端部66C有接近的倾向, 而且第2发光部64A的端部64D和与其通过支持线76电气连接的第1发光部 62A的端部66D有接近的倾向。
换句话说,使第2发光部64A邻接的第1、第3发光部62A、 66A与不用支 持线连接的端部倾向于远离第1、第3发光部62A、 66A的对应的端部的方向 (该对应的端部之间的间隔扩大的方向)。也就是说,端部62C与端部64C远 离,而且端部66D与端部64D向远离的方向倾斜。
如果采用如上所述构成的灯丝体74,光轴R与发光部62A的轴心CX的间 隔D3、光轴R与发光部66A的轴心CX的间隔D4与比较灯丝体202 (图35) 相同,则端部之间(62C —64C之间、64C — 66C之间)的距离变长,因此电弧 放电不容易发生,反之,如果端部之间(62C —64C之间、64D—66D之间)的 距离相等,则使得间隔D3、 D4相应于倾斜的大小(大致相当于与光轴R正交 的方向上的、端部64C与端部64D的位移的大小)进一步縮小,因此聚光效率 进一步提高。 (变形例)
图11所示的例子中,使正当中的灯丝线圈64 (发光部64A)相对于光轴R 倾斜,使两侧的灯丝线圈62、 66 (发光部62A、 66A)大致平行于光轴R,但 是也可以与此相反,如图12所示,也可以是正当中的灯丝线圈64(发光部64A) 与光轴R大致平行配置,使两侧的灯丝线圈62、 66 (发光部62A、 66A)相对 于光轴R相同方向相同程度倾斜配置。还有,图12所示的灯丝体80除了灯丝线圈的配置关系不同外,与图11所示的灯丝体74基本相同,对相同结构的部 分标以相同的符号,并且省略其说明。 <实施形态3>
图13是表示实施形态3的灯丝体82的示意图,是根据图7描绘的。
在灯丝体82中,将第2灯丝线圈64 (第2发光部64A)配置为其轴心CX 与反射镜18 (图1)的光轴R大致重叠,同时将第1灯丝线圈62 (第1发光 部62A)与第3灯丝线圈66 (第3发光部66A)夹着第2灯丝线圈64 (第2 发光部64A)分开配置于与光轴R正交的方向的两侧,将其轴心CX与第2灯 丝线圈64 (第2发光部64A)的轴心大致成直角地立体交叉配置。
如果采用具有如上所述结构的灯丝体82,线圈间隔D1、 D2与比较灯丝体 202 (图35)相同,则端部之间(62C —64C、 64D —66D)的距离变长,因此 电弧放电不容易发生,反之,如果端部之间(62C — 64C之间、64D — 66D之间) 的距离相等,则进一步縮小线圈间隔D1、 D2,因此进一步提高聚光效率。
已知使用比较灯丝体202的卤素灯与狭窄角度的反射镜组合的情况下,光 束光点大约为椭圆状,而在使用实施形态3的灯丝体82的卤素灯与狭窄角度 的反射镜组合的情况下,光束光点大约为圆形。
使用比较灯丝体202的卤素灯与狭窄角度的反射镜组合的情况下的配光分 布示于图36,配光曲线示于图37,使用实施形态3的灯丝体82的卤素灯与狭 窄角度的反射镜组合的情况下的配光分布示于图14,配光曲线示于图15。
从而,如果有狭窄角度的反射镜,通过分开使用采用比较灯丝体202的卤 素灯和采用灯丝体82的卤素灯,能够得到大致形成椭圆形的光束光点,也能 够得到大致为圆形的光束光点,能够经济地按照照射的对象改变光束的形状。 (变形例1)
在上述灯丝体82 (图13)中,将正当中的灯丝线圈64 (发光部64A)与光 轴R平行配置,将两侧的灯丝线圈62、 66(发光部62A、 66A)与光轴R正交 配置,但是灯丝线圈62、 64、 66相对于光轴R的关系也可以与其相反。
图16表示这样构成的灯丝体84。 (变形例2)
在上述灯丝体82 (图13)、灯丝体84 (图16)中,在与光轴R正交的方 向上保持间隔配置3个灯丝线圈62、 64、 66 (发光部62A、 64A、 66A),但
是并不限于此,也可以在光轴R的方向上保持间隔配置。
18图17表示这样构成的灯丝体86。在图17中,左部所示的是灯丝体86的正 视图,右部所示的为其右侧面图。 <实施形态4>
在实施形态3中,使第2灯丝线圈64 (第2发光部64A)的轴心CX与第1、 第3灯丝线圈62、 66 (第1、第3发光部62A、 66A)的轴心CX立体交叉, 而在实施形态4的灯丝体90中,使其平面交叉。
图18所示的是灯丝体90的模式图,是根据图7描绘的。
在灯丝体90中,第1 第3灯丝线圈62、 64、 66 (第1 第3发光部62A、 64A、 66A)的轴心CX处于同一平面P4上。
而且,正当中的第2灯丝线圈64 (第2发光部64A)配置为其轴心CX与 反射镜18 (图l)的光轴R大致重叠,处于两侧的第l、第3灯丝线圈62、 66 (第l、第3发光部62A、 66A)配置为其轴心CX大致正交于光轴R。
如果采用如上所述构成的灯丝体90,则可以使没有用支持线连接的端部之 间(62C —64C之间、66D —64D之间)的距离加长,因此不容易发生电弧放电。 (变形例)
在图18所示的例子中,将正当中的灯丝线圈64 (发光部64A)与光轴R平 行(使轴心CX与光轴R重叠)配置,但是并不限于此,也可以将两侧的第l、 第3灯丝线圈62、 66 (第1、第3发光部62A、 66A)配置为其轴心CX与光 轴R大致平行。
图19所示的是这样构成的灯丝体96的模式图。还有,图19所示的灯丝体 96,除了灯丝线圈的配置关系不同外,与图18所示的灯丝体90基本相同,因 此对相同结构的部分标以相同的符号,并且省略其说明。
已知使用比较灯丝体202的卤素灯与广角的反射镜组合的情况下,光束光 点大约为圆形,而与此相对,在使用上述灯丝体90或灯丝体96的卤素灯与广 角的反射镜的组合的情况下,光束光点大约为椭圆形。
使用比较灯丝体202的卤素灯与广角的反射镜组合的情况下的配光分布示 于图38,配光曲线示于图39,使用实施形态3的灯丝体卯或灯丝体96的卤 素灯与广角的反射镜组合的情况下的配光分布示于图20,配光曲线示于图21。
从而,如果有广角的反射镜,通过分开使用采用比较灯丝体202的卤素灯 和采用灯丝体90或96的卤素灯,能够得到大致形成圆形的光束光点,也能够 得到大致为椭圆形的光束光点,能够经济地按照照射的对象改变光束的形状。
19<实施形态5>
在实施形态1 4的卤素灯中,分别用3个灯丝线圈构成灯丝体,但是在实 施形态5的卤素灯中用2个灯丝线圈构成灯丝体。
实施形态5的卤素灯除了灯丝体的结构不同外,包括灯泡内封入的卤素物 质、稀有气体等,基本上与实施形态1~4的卤素灯结构相同,因此下面以该 不同的部分为中心进行说明。又,不用说,将实施形态5的卤素灯安装于实施 形态1的照明器具12 (图l)上,能够构成照明装置。
实施形态5的灯丝体300示于图22。图22上部所示的是从反射镜前方在其 光轴方向上观察灯丝体300的示意平面图。图22下部示意表示其正视图,两 者都是根据图7描绘的。
灯丝体300具有第1灯丝线圈302和第2灯丝线圈304。两灯丝线圈302、 304均与实施形态1 一样(图5)制作而成的。但是,相应于构成灯丝体的灯 丝线圈的个数减少,每一个灯丝线圈的灯丝长度相应加长,因此加大扁平率, 使每一匝的灯丝长度加长,以此谋求光轴方向的长度的縮短。灯丝线圈302、 304的扁平率采用例如"4"。又,作为灯丝线圈302、 304的尺寸一个示例, 可以是短轴SX方向的宽度为约0.35mm,发光部302A、 304A的轴心CX方向 的长度约为4.5mm。
两灯丝线圈302、 304,其轴心CX大致与反射镜18 (图1)的光轴平行, 而且配置为大致处于同一平面P5上。又,线圈间隔D5设定为例如2mm。
而且,基于与实施形态l (图7、图8、图IO)相同的考虑,使第2灯丝线 圈304 (第2发光部304A)相对于第1灯丝线圈302 (第1发光部302A)向光 轴R方向错开。通过这样配置,将聚光效率的下降抑制于最低限度,并且能够 谋求防止因电弧放电而造成的断线。这个理由(机理)与实施形态l的情况相 同,因此其说明省略。
又,在实施形态5的灯丝体300中,不将第1灯丝线圈302 (第1发光部 302A)和第2灯丝线圈304 (第2发光部304A)相对于光轴R对称配置,使 两个灯丝线圈302、 304离光轴R的距离D6、 D7不同。具体地说,例如将D6 设定为0.5mm,将D7设定为1.5mm。这样配置两个灯丝线圈302、 304的理 由叙述如下。
将具有第1灯丝线圈302和第2灯丝线圈304相对于光轴R对称配置的灯 丝体(即D6 = D7=lmm)的卤素灯(以下简称"第1灯")组装在反射镜上作为聚光灯照明使用的情况下,判明了形成为在照射面上的聚光灯的中心部变
暗、其周围明亮的所谓环状(doughnut状)的光点形状。也就是说,判明了在 配光曲线中,表现出其峰值在两处出现的所谓双峰性。又可以认为,反射镜上 的光束的开度越是角度狭窄,这种倾向越是显著。这样的光点形状,作为使对 象物体像字符那样点状上浮用的点照明,有时候是不理想的。
因此,在图22所示的例子中,如上所述,使两个灯丝线圈302、 304 (两个 发光部302A、 304A)离开光轴R的距离不同。在这里,将具有图22所示的灯 丝体300 (D6 = 0.5mm、 D7=1.5mm)的实施例的卣素灯称为"第2灯"。
将上述第1灯和第2灯分别与光束开度(光束角)为狭窄角度(约10。) 的反射镜组合构成照明装置,对距离照明装置lm的照射面上的配光特性(配 光曲线)进行了调查。
调査结果示于图23。在图23中,关于第l灯的结果用点划线表示,关于第 2灯的结果用实线表示。
观察关于第1灯的结果,可以发现配光曲线的峰值在两处出现的双峰性。 也就是说,如上所述,形成中央部暗,其周围明亮的聚光灯。
与此相比,在第2灯中,双峰性被消除,配光曲线的峰值是单一的。也就 是说,形成以最明亮的部分为中心的有大致对称的良好的配光特性的聚光灯。 这可以认为是因为通过使第1发光部302A与光轴R的距离D6不同于第2发 光部304A与光轴R的距离D7,给靠近光轴R的第1发光部302A对配光曲线 的形状带来的影响与给远离光轴R的第2发光部304A对配光曲线的形状带来 的影响相比处于支配地位。 (变形例1)
在上述例子中,将两发光部302A、 304A的未用支持线306连接的一侧的端 部302D、 304D之间的距离做成在该端部之间不发生电弧放电的距离,同时为 了使两发光部302A、 304A在与光轴R交叉的方向上靠近的目的,在保持使两 发光部302A、 304A大致与光轴R平行配置的状态下,将两发光部302A、 304A 在光轴R方向上相对错开。
但是,在用两个灯丝线圈构成灯丝体的卤素灯中,用于实现上述目的的两 个发光部的配置状态不限于此,例如也可以如下所述配置。即从假设使两个发 光部302A、 304A的两轴心CX与光轴R (灯泡中心轴B)平行,而且使两发 光部302A、 304A的一端部相互之间和另一端部相互之间在光轴R (灯泡中心轴B)方向上一致的假想状态出发,也可以使第1发光部302A和第2发光部 304A相对于光轴R(灯泡中心轴B)倾斜。倾斜的方向是用支持线连接的端部 302C和端部304C之间相互靠近,未用支持线306连接的端部302D和端部304D 之间相互远离的方向。
在这种情况下,如图24所示的变形例1 —1的灯丝体320所示,可以使第l 发光部302A和第2发光部304A向两轴心CX之间的间隔(光轴R的正交方 向的距离)越是远离反射镜18 (图1)的反射面20A (图1)越是狭窄的方向 倾斜。
或是像图25所示的变形例1_2的灯丝体324那样,可以使第1发光部302A 和第2发光部304A向两轴心CX之间的间隔(与光轴R的正交方向的距离) 越是远离反射镜18 (图1)的反射面20A (图1)越是变宽的方向倾斜。
在如上所述构成的灯丝体320、 324中,使未用支持线322、 326连接的端 部302D与端部304D之间的距离D8分离到卤素灯点亮时和点亮着的时候不发 生电弧放电的程度时,以端部302D和端部304D为基点,发光区域作为总体向 光轴R集中了相当于第1发光部302A和第2发光部304A分别相对于光轴R 倾斜的量。因此,比起假如将端部302D和端部304D之间设定为与上面所述相 同的距离D8,使第1发光部302A和第2发光部304A与光轴R大致平行配置 的状态(假想状态),灯丝体320、 324聚光效率更高。 (变形例2)
又可以将第1灯丝线圈302 (第1发光部302A)和第2灯丝线圈304 (第2 发光部304A)配置为两轴心CX大约在同一平面内而且大致正交。
这样构成的灯丝体310示于图26。图26的上部所示的模式图,是灯丝体 310的正视图,下部所示的模式图是其仰视图。
在灯丝体310中,第1灯丝线圈302 (第1发光部302A),其轴心CX与 光轴R大致平行,而且配置于包含光轴R的位置上,但是最好是如图26所示, 配置于其轴心CX与光轴R大致重叠的位置。
第2灯丝线圈304 (第2发光部304A)的配置姿势为,其轴心CX与光轴R 大致正交,而且长轴LX (未图示)与光轴R大致正交。又,第2灯丝线圈304 在轴心CX方向、第2发光部304A的大致正中的位置上,其轴心CX与光轴R 大致正交。
这样,使用至少将一个发光部(在本例中为第2发光部304A)以其轴心CX
22大致与光轴R正交的姿势配置的灯丝体的卤素灯与狭窄角度的反射镜组合时, 光束光点形成椭圆形状。
将使用灯丝体310的卤素灯与狭窄角度的反射镜组合的情况下的配光分布 示于图27。
还有,将使用灯丝体300 (图22)的卤素灯与反射镜组合的情况下的光束 光点大致为圆形。
从而,如果有狭窄角度的反射镜,分开使用采用灯丝体310的卤素灯和采 用灯丝体300的卤素灯,可以得到大致为椭圆形的光束光点,也能够得到大致 为圆形的光束光点,能够经济地按照照射的对象改变光束形状。
<实施形态6>
在实施形态5的卤素灯中,用一端部相互之间以支持线电气连接的两个灯 丝线圈来构成灯丝体。而且,在对卤素灯通电的状态下,在灯丝线圈分别有一 部分发光的关系上,灯丝体具有两个发光部。
而在实施形态6中,形成使1个灯丝线圈在其长边方向(线圈轴心方向) 的大致中央部弯曲,从包含非发光部的屈曲部分到该灯丝线圈的一端部之间, 存在第1发光部,从包含非发光部的屈曲部分到该灯丝线圈的另一端部之间, 存在第2发光部的结构。还有,实施形态6的卤素灯与实施形态2 5的卤素 灯一样,除了灯丝体及其支持结构不同以外,包括封入灯泡内的卤素物质、稀 有气体等,基本上与实施形态1 (包括各变形例)的卤素灯具有相同的结构。 因此在下面以上述不同部分为中心进行说明。又,当然不用说,可以将实施形 态5的卤素灯安装于实施形态1的照明器具12 (图1)中,构成照明装置。 (第l实施例)
图28是表示实施形态6的卤素灯的第1实施例的灯丝体502及其支持结构 的大概结构的立体图。
灯丝体502是使与灯丝线圈62、 64、 66(图4、图6) —样做成的(图5) 一个灯丝线圈504在其中央部屈曲,保持屈曲状态的灯丝体。也就是说,灯丝 线圈504也与灯丝线圈62、 64、 66 —样,是灯丝线巻绕成具有短轴和长轴的 扁平横断面的筒状形成的一重线圈。灯丝线圈504以中央部为基点(屈曲中心) 在短轴方向上屈曲。
灯丝线圈504的一端部部分用内部引线506的线圈支持部506A支持,另一 端部部分由内部引线508的线圈支持部508A支持。还有,符号512、 514所示的是玻璃芯柱。
而且,灯丝线圈504的长度方向中央部(屈曲部)由作为支持构件的支持 线510悬挂支持。灯丝线圈504在线圈支持部506A、 508A支持的部分不发光 (非发光部),这与实施形态1 实施形态5的情况相同。还有,内部引线506、 508、支持线510是钩丝制造的。
图29上部所示的是安装于内部引线506、 508、支持线510上的状态下的灯 丝线圈504从光轴R (图1)方向观察的平面模式图,图29下部所示的模式图 为其正视图,是在与图7相同的状态描绘的图。还有,图29下部所示的图中, 表示在直接悬挂灯丝线圈504的部分切断支持线510的切断端面。在图29中, 而且在上部的平面图和下部的正视图两个图中,用实线表示灯丝线圈504中的 发光部(504A1、 504A2),用二点一划线表示非发光部(504C)。
灯丝线圈504在如上所述屈曲的关系上,其线圈轴心也在同一平面内同样 屈曲。而且灯丝线圈504配置为其线圈轴心与光轴R (灯泡中心轴B)大致存 在于同一平面上。
又,在灯丝线圈504的屈曲部,具有导电性的支持线510所支持、接触的 数匝由于形成电气短路状态,即使处于通电状态也不发光。不发光的范围因屈 曲部的状态、屈曲程度(屈曲角度)、支持线的形状等而定,至少屈曲部的一 部分不发光。也就是说,在灯丝体504中,从包含非发光部的屈曲部到灯丝线 圈504的一端部之间存在第1发光部504A1,从包含非发光部的屈曲部到灯丝 线圈504的另一端部之间存在第2发光部504A2。
如上所述构成的灯丝体502中,使第1发光部504A1的非发光部504B1 — 侧端部504D1与第2发光部504A2的非发光部504B2 —侧端部504D2之间的 距离D9保持使得在卤素灯点亮时和点亮着的时候该端部之间不发生电弧放电 的程度的距离的情况下,在以端部504D1和端部504D2为基点,第1发光部 504A1和第2发光部504A2相对于光轴R倾斜的程度上,发光区域作为整体集 中于光轴R上,其结果是,聚光效率得到提高,这与上述实施形态5的变形例 1 — 1 (图24)、变形例1 —2 (图25)的情况相同。 (第2实施例)
上述第1实施例的灯丝体502中,与实施形态5的变形例l一l的灯丝体320 (图24)相同,第1发光部504A1和第2发光部504A2之间的与光轴R (中 心轴B)正交的方向上的间隔做成越是接近反射镜18的光照射开口部一侧越是狭窄(换句话说,越是远离反射镜18的光照射开口部越是宽大),如图29所 示,第1发光部504A1和第2发光部504A形成"八"字形,但是也可以与此 相反,与实施形态5的变形例1一2的灯丝体324 (图25) —样,形成倒"八"字形。
这样构成的实施形态6的第2实施例的灯丝体520示于图30。图30示意性 表示灯丝体520的正视图,以与图29的下部的图相同的形态描画。灯丝体520 (图30)除了第1发光部504A1和第2发光部504A2的展开方向不同外,具 有与灯丝体502 (图28)相同的结构。因此,在图30所示的灯丝体520中, 对与灯丝体502实质上相同的构成部分标以相同的符号,其说明省略。还有, 支持灯丝体520的支持线522和内部引线(未图示)可以通过对钨丝进行适当 的加工实现。
(第3实施例)
图31是表示实施形态6的卤素灯的第3实施例的灯丝体400及其支持结构 的大概构成的立体图。
灯丝体400使以与灯丝线圈62、 64、 66(图4)相同的方法制作的(图5) 一个灯丝线圈402在其中央部屈曲,并且保持屈曲状态。也就是说,灯丝线圈 402也与灯丝线圈62、 64、 66—样,是灯丝线巻绕成具有短轴SX和长轴LX (图6)的扁平横断面的筒状的一重巻绕的线圈。还有,在图31中,为了方便, 将灯丝线圈402的总体形状作为具有大致扁平的横断面的筒状体对待,用该筒 状体的外形表示灯丝线圈402。
灯丝线圈402的长边方向中央部(屈曲部402C)用作为支持构件的支持线 412悬挂支持。而且,灯丝线圈402的一端部部分用内部引线404的线圈支持 部404A支持,另一端部部分用内部引线406的线圈支持部406A支持。还有, 支持线412、内部引线404、 406用例如钨丝制造。又,符号408、 410所示的 是玻璃芯柱。
灯丝线圈402受线圈支持部404A、 406A支持的部分不发光(非发光部 402B1、 402B2),这与前面的实施形态相同。又,在灯丝线圈402的屈曲部, 支持于具有导电性的支持线412上与其接触的数匝,由于处于电气短路状态, 即使在通电状态下也不发光,这也与第1实施例(图28、图29)以及第2实 施例(图30)相同。也就是说,即使是灯丝体402,也在包含非发光部的屈曲 部402C到灯丝线圈402的一端部之间存在第1发光部402A1,在包含非发光部的屈曲部402C到灯丝线圈402的另一端部之间存在第2发光部402A2。还 可以说,第1发光部402A1和第2发光部402A2的一端部相互之间用作为导体 的支持线412到作为非发光部的灯丝线部分实现电气连接。还有,灯丝体402 配置为光轴R (未图示)通过屈曲部402C。
而且,灯丝线圈402, (a)其长度方向中央部(屈曲部402C)的长轴LX (以下称为"中央长轴LXc")、以及第1发光部402A1的靠近线圈支持部 404A—侧的端部(以下称为"第l端部")的长轴LX (以下称为"第l端部 长轴LXbl")和第2发光部402A2的靠近线圈支持部406A —侧的端部(以 下称为"第2端部")的长轴LX (以下称为"第2端部长轴LXb2")存在于 大致同一平面上,而且(b)向正交于中央长轴LXcl的方向(箭头A的方向) 观察时,以该长度方向中央部为基点(中心)屈曲成在总体上形成倒"V"字 形。
在如上所述构成的灯丝体400中,使第1端部与第2端部之间的距离保持 在卤素灯点亮时和点亮着的时候不发生电弧放电的程度时,以第1端部和第2 端部为基点,第1发光部402A1和第2发光部402A2分别对光轴R倾斜,与 该倾斜程度相应,发光区域作为整体向光轴R集中,其结果是聚光效率得到提 髙,这和上述实施形态5的变形例1一1 (图24)、变形例1一2 (图25)的情 况相同。
(第4实施例)
图32是表示实施形态6的卤素灯的第4实施例的灯丝体420及其支持结构 的大概构成的立体图,是与图31—样描绘的图。
灯丝体420除了灯丝线圈的上述屈曲形态(a) 、 (b)中的(a)不同以外, 基本上与第3实施例的灯丝体400 (图31)具有相同的结构。因此,在图32 中,对于与灯丝体400及其支持结构(图31)实质上相同的构成构件标以相同 的符号,并省略其详细说明,以下对上述不同部分进行说明。
构成灯丝体420的灯丝线圈402, (c)在长度方向中央部(屈曲部402C) 的长轴LX (中央长轴LXc)与第1发光部402A1的靠近线圈支持部404A — 侧的端部(第1端部)的长轴LX (第1端部长轴LXbl)及第2发光部402A2 的靠近线圈支持部406A —侧的端部(第2端部)的长轴LX (第2端部长轴 LXb2)正交(立体交叉),而且(b)向与中央长轴LXc正交的方向(箭头A 的方向)看来,以该长度方向中央部为基点(中心)屈曲,总体上形成倒"V"字形。
还有,在第1实施例 第4实施例中,支持线510 (图28、图29)、支持 线522 (图30)、支持线412 (图31、图32)与实施形态1 实施形态5的情 况不同,不需要将灯丝线圈之间电气连接的功能,只要能够对灯丝线圈进行机 械支持即可,所以也可以用绝缘构件、例如陶瓷材料或玻璃材料形成。即使是 在这种情况下,在灯丝线圈504、 402的屈曲部内侧,线圈间距(coil pitch) 狭窄到相邻的巻绕线相互之间(匝相互之间)相互接触那样的程度,因此在该 线圈间距狭窄相互接触的部分发生短路,其结果是,该短路部分不发光,形成 非发光部。在这种情况下,可以说在第1实施例(图28、图29)和第2实施 例(图30),第1发光部504A1和第2发光部504A2的一端部相互之间,用 作为非发光部的灯丝线部分形成电气连接;在第3实施例(图31)和第4实施 例(图32),第1发光部402A1和第2发光部402A2的一端部相互之间,用 作为非发光部的灯丝线部分形成电气连接。
实施形态7
图33是表示实施形态7的带反射镜的卤素灯100的大概结构的纵剖面图。
带反射镜的卤素灯100是与反射镜形成一体的卤素灯,使用于其中的卤素 灯102主要是灯头不同,除此以外,与实施形态1的卤素灯14 (图2)基本上 具有相同的结构,因此对相同的部分标以相同的符号并省略其说明。还有,灯 丝体不限于实施形态1所述的灯丝体,也可以采用实施形态2 6的灯丝体。
反射镜104用硬质玻璃或石英玻璃等构成,具有形成漏斗状的基体106。在 基体106中形成为旋转椭圆面或旋转抛物面等形状的凹面部分106A上,形成 构成反射面的多层干涉膜108。多层干涉膜108可以用铝或铬等金属膜,此外 还可以用二氧化硅(Si02) 、 二氧化钛(Ti02)、氟化镁(MgF)、硫化锌(ZNS) 等形成。反射镜104的开口直径(反射镜直径)为100mm。还有,在反射面上 也可以根据需要形成小平面(facet)。
反射镜104具有在基体106的开口部设置的前表面玻璃110。前表面玻璃 110借助于公知的金属固定零件112固定于基体106上。还有,也可以利用粘 着剂代替金属固定零件112进行固定。或是也可以两者并用。尤其是上述前表 面玻璃并非带反射镜的卤素灯的必须的构成构件,也可以不采用。
基体106的颈部106B与卤素灯102的与灯头114的端子部116、 118相反 的一侧上设置的基体支承部122嵌合然后用粘着剂124固定。还有,在将基体106安装于灯头114之前,灯泡26被安装于灯头114。 以上基于实施形态对本发明进行了说明,但是本发明当然不限于上述实施
形态,例如也可以采取下述形态。
(1)灯丝线圈不限于上述环带(track)形状,也可以用其他扁平形状。总
而言之,只要巻绕成具有相互正交的长轴和短轴的扁平横断面的筒状即可。又,
扁平率也不限于整数,可以是任意小数。
在这里,在本发明中所谓"具有短轴和长轴的扁平横断面",包含如下所
述的形状。对于该形状下面参照图34进行说明。还有,在图34中,短轴用SX
表示,长轴用LX表示,对与短轴和长轴两轴大致正交的中心轴(即线圈轴心)
标以CX。
(1) 如该图(a)所示,从线圈轴心CX方向看来,上述环带形状的线圈也 就是两条平行线段与他们的各两端用半圆连接形成的线圈。
(ii) 如该图(b)所示,从线圈轴心CX方向看来,形成将圆形压扁的形状。
(iii) 如该图(c)所示,从线圈轴心CX方向看来,大致为椭圆形。
(iv) 如该图(d)所示,从线圈轴心CX方向看来,大致形成为长方形。 但是四个角加工形成倒角。
(v) 此外,形成从线圈轴心CX方向看来,类似上述(i) (iv)的形状。 例如,在上述(i)中,如该图(e)所示,包含即使是两条平行线段向内侧弯 曲,也与上述(i)类似的形状。又,在这里,也包含由于加工的偏差而形成的 上述(i) (iv)的变形形状。
(2) 又,本发明采用将灯丝体的发光部巻绕成扁平筒状的一重线圈形状, 但是并不限于此,也可以采用巻绕成圆筒状的一重线圈形状。要而言之,只要 是线圈轴心大致形成直线状,其横断面形状不管怎样都可以。
(3) 在上述实施形态l中,用具备反射镜的照明器具与卤素灯构成照明装 置,但是并不限于此,也可以用不具有反射镜的照明器具与带反射镜的卤素灯 构成照明装置。具体地说,例如也可以取代图l所示的照明装置中的反射镜18 与卤素灯14,安装图33所示的带反射镜卤素灯100,构成照明装置。
(4) 在上述实施形态中,作为白炽灯的一个例子示出了卤素灯,但是本发 明也适用于卤素灯以外的白炽灯。要而言之,只要是使电流通过灯丝体形成白 热发光的光源即可。工业应用性
本发明的白炽灯适合作为组装于例如反射镜中使用的白炽灯。
权利要求
1. 一种白炽灯,是组装于具有呈凹面状的反射面的反射镜内使用的白炽灯,其特征在于,具备气密封的灯泡、以及灯丝体,设置于所述灯泡内,具有多个卷绕成筒状形成的一重线圈状的发光部通过导体形成电气串联连接的结构,在所述串联连接中相邻的两个发光部中的任一个中,都是以与该两个发光部的轴心平行,而且使该两个发光部的一端部相互之间和另一端部相互之间分别保持一致的假想状态相比,没有用导体连接的一侧的端部相互之间的距离较长的姿势配置该两个发光部。
2. 根据权利要求l所述的白炽灯,其特征在于,所述灯丝体是将第l、第2、第3发光部按照这一顺序电气串联连接形成的 灯丝体,各发光部配置为,其轴心与所述反射镜的光轴大致平行,而且在大致同一 平面上,第1发光部与第3发光部之间存在第2发光部,第1发光部与第3发光部的端部相互之间在所述光轴方向上大致一致,同 时第2发光部的端部相对于第1和第3发光部的端部,在所述光轴方向上相对 错开。
3. 根据权利要求l所述的白炽灯,其特征在于,所述灯丝体是将第l、第2、第3发光部按照这一顺序电气串联连接形成的 灯丝体,各发光部配置为其轴心在大致同一平面上,同时第1发光部与第3发光部 之间存在第2发光部,第1发光部与第3发光部大致平行,同时第2发光部相对于第1和第2发 光部倾斜配置。
4. 根据权利要求l所述的白炽灯,其特征在于,所述灯丝体是将第l、第2、第3发光部按照这一顺序电气串联连接形成的 灯丝体,第2发光部配置为,其轴心与所述反射镜的光轴大致重叠,第1发光部与第3发光部以夹着第2发光部的方式分开处于与所述光轴正 交的方向两侧,配置为各自的轴心与第2发光部的轴心大致成直角地立体交叉。
5. 根据权利要求l所述的白炽灯,其特征在于,所述灯丝体是将第l、第2、第3发光部按照这一顺序电气串联连接形成的 灯丝体,各发光部配置为,其轴心在大致同一平面上,第1发光部与第3发光部之 间存在第2发光部,第2发光部配置为其轴心与第1和第2发光部的两轴心大致正交。
6. 根据权利要求l所述的白炽灯,其特征在于,所述灯丝体是将灯丝线材扁平地一重巻绕形成的灯丝线圈在其长度方向大 致中央部屈曲构成的,在从屈曲部到灯丝线圈的一个端部之间存在第1发光部,在从屈曲部到灯 丝线圈的另一端部之间存在第2发光部。
7. —种带反射镜的白炽灯,其特征在于,具备 反射镜、以及组装于所述反射镜内的权利要求1~6中的任一项所述的白炽灯。
8. —种照明装置,其特征在于,具备 具有反射镜的照明器具、以及组装于所述反射镜内的权利要求1~6中的任一项所述的白炽灯。
9. 一种照明装置,其特征在于,具备 照明器具、以及安装于所述照明器具上的权利要求7所述的带反射镜的白炽灯。
全文摘要
本发明涉及装入反射镜内使用的卤素灯,特别是涉及其灯丝。本发明的灯丝(60)具备作为一重线圈的第1、第2和第3发光部(62A、64A、66A)、以及将这些发光部按照这一顺序串联连接的支持线(56、58)。各发光部的轴心(CX)都与反射镜的光轴(R)平行,存在于同一平面(P)上。第1发光部的端部(62B、66B)与第3发光部的端部(62C、66C)在光轴方向上一致。另一方面,第2发光部的端部(64B、64C)相对于第1和第3发光部的端部,在光轴方向上错开。能够提供不容易发生电弧放电的紧凑的灯丝。
文档编号H01K1/18GK101490804SQ200780026260
公开日2009年7月22日 申请日期2007年5月11日 优先权日2006年5月16日
发明者小岛敏靖, 川越进也, 桥本尚隆, 池田拓 申请人:松下电器产业株式会社
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