電球
【課題】 光の出射効率を低下させることなく、ランプの外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することのできる電球を提供する。
【解決手段】 フィラメント１６を収容するバルブ１５の表面部に微細な凹凸を形成したフロスト加工面３０を設け、このフロスト加工面３０上に光透過性膜３１を積層する。これにより、光透過性膜３１の膜厚を厚く形成することなく、ランプ１の非点灯時に外光がバルブ１５を透過することを防止し、ランプ１の外観向上や擬似的な点灯の防止を実現する。同時に、光透過性膜３１の薄膜化によって、電球１０がバルブ１５から出射する光の出射効率が向上する。
【解決手段】 フィラメント１６を収容するバルブ１５の表面部に微細な凹凸を形成したフロスト加工面３０を設け、このフロスト加工面３０上に光透過性膜３１を積層する。これにより、光透過性膜３１の膜厚を厚く形成することなく、ランプ１の非点灯時に外光がバルブ１５を透過することを防止し、ランプ１の外観向上や擬似的な点灯の防止を実現する。同時に、光透過性膜３１の薄膜化によって、電球１０がバルブ１５から出射する光の出射効率が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のテールランプ、ポジションランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、フォグランプ等をはじめとする各種車載ランプの光源として好適な電球や、その他装飾用ランプ、照明用ランプ、表示用ランプ等の光源として好適な電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、車載ランプ等のランプとして、拡散ステップを設けない、いわゆる素通しタイプの前面カバーを用いたものが広く普及している。ところで、この種のランプにおいては、灯室内に配設されるバルブのフィラメント等が前面カバー越しに透過して視認されるため、外観上好ましくなく、このような外観上要請に対して対策を行う必要がある。また、この種のランプにおいては、特にバルブを所定の機能色に着色した有色ガラスで構成した場合に、バルブを通過した太陽光等の外光がリフレクタで反射してあたかも点灯しているように見えることがあり、このような擬似的な点灯に対しても対策を行う必要がある。
【０００３】
これに対処し、例えば特許文献１には、電球のバルブ表面の最も外側に、バルブ表面全体を覆うように５０Å〜３００Åの膜厚の金属膜を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１１０１０７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術を用い、単にバルブ表面に金属膜を形成しただけの構成で上述のフィラメント等の視認やランプの擬似的な点灯に対して対策する場合、十分な効果を実現するためには、金属膜の膜厚を厚く形成する必要がある。その一方で、金属膜の膜厚を厚く形成する程、点灯時にフィラメントから発する光の出射効率は低下する。
【０００５】
本発明は、光の出射効率を低下させることなく、ランプの外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することのできる電球を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フィラメントを収容するバルブの表面部に形成したフロスト加工面と、前記フロスト加工面上に積層した有色の光透過性膜と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電球によれば、光の出射効率を低下させることなく、ランプの外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は電球の要部断面図、図２は図１のＩ部の拡大断面図、図３はランプに差し込む外光の挙動を示す説明図、図４はフィラメントから発する光の挙動を示す説明図、図５は電球の変形例を示す側面図、図６は光透過性膜の変形例を示す要部断面図である。
【０００９】
図３，４において符号１は、ランプの一例としての車載のターンシグナルランプを示す。このランプ１は、内面に反射面５ａを有するリフレクタ５と、このリフレクタ５の前面開口部を覆うことでリフレクタ５との間に灯室７を画成する前面カバー６と、図示しないホルダを介してリフレクタ５に保持されて灯室７内にバルブ１５を露呈する電球１０とを有する。ここで、本形態において、前面カバー６は、いわゆる素通しタイプの前面カバーである。すなわち、本形態の前面カバー６は、例えば、拡散ステップ等を廃止した無色透明なポリカーボネイト製のカバー体であり、基本的には、透過光を所望の方向に屈折させたり拡散させる作用を持たない。
【００１０】
図１に示すように、電球１０のバルブ１５は、例えば、着色成分としてＴｉＯ２及びＦｅ２Ｏ３を適量添加して機能色（アンバー色）に着色したアルカリ・アルカリ土類ケイ酸ガラス製の中空ガラス管であり、内部にフィラメント１６を収容する。
【００１１】
フィラメント１６は例えばタングステンコイルからなり、弓状に湾曲したフィラメント１６の両端には、一対の内部導入線１７の先端部がそれぞれ接続している。また、バルブ１５の基部には、一対のピンチシール部２１を備えたウェッジベース部２０が連設しており、各内部導入線１７の基端は、各ピンチシール部２１内において、図示しないジュメットワイヤに接続している。さらに、各ピンチシール部２１には略Ｕ字状に折曲する一対の外部導入線２２（一方のみを図示）がそれぞれ固設しており、各ピンチシール部２１内において、各外部導入線２２にはジュメットワイヤがそれぞれ接続している。そして、これら外部導入線２２、ジュメットワイヤ、及び内部導入線１７を通じて、フィラメント１６への通電が実現するようになっている。
【００１２】
また、ウェッジベース部２０は、内端がバルブ１５内に連通する排気管部２３を、ピンチシール部２１間に有する。この排気管部２３は例えばキセノンを主体とする不活性ガスをバルブ１５内に封入するためのもので、排気管部２３の外端は、バルブ１５内を排気し、不活性ガスを所定圧力で導入した後に封止切られる。
【００１３】
さらに、ウェッジベース部２０は、扁平な係止溝２４を有する。これら係止溝２４は、電球１０をリフレクタ５に保持するホルダ（図示せず）にウェッジベース部２０を係止するためのもので、例えば型押しにより形成が可能である。
【００１４】
このような電球１０において、図２に示すように、バルブ１５は、表面部に微細な凹凸を形成したフロスト加工面３０を有し、さらに、フロスト加工面３０上に有色（例えば、金属色或いは白色系）の光透過性膜３１を有する。
【００１５】
ここで、フロスト加工面３０は、例えば、バルブ１５の表面全域に対して周知のサンドブラスト処理を施すことで形成することが可能である。なお、フロスト加工面３０は、サンドブラスト処理以外にも、例えば、バルブ１５を所定のフロスト処理液に浸漬する、周知のケミカルエッチング処理によっても形成可能である。
【００１６】
また、光透過性膜３１は、例えば、周知のスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用い、フロスト加工面３０上に、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、或いはＡｇ等の金属薄膜を積層することで形成可能である。ここで、光透過性膜３１をフロスト加工面３０上に成膜することにより、当該光透過性膜３１を構成する薄膜材の各分子３２は、図２に示すように、空隙を有して粗く不規則に配列する。
【００１７】
次に、上述の構成のランプ１の非点灯時及び点灯時の作用について、図３，４を参照して説明する。
図３に示すように、ランプ１の非点灯時において、前面カバー６を透過してバルブ１５に照射する太陽光等の外光は、そのほとんどが、バルブ１５を透過することなく表面部で乱反射する。すなわち、バルブ１５の表面部に入射した外光は、先ず、光透過性膜３１内において、粗く不規則に配列した各分子３２間で乱反射を繰り返し、その何割かが、フロスト加工面３０に到達することなく外部に出射する。さらに、フロスト加工面３０に到達した外光も、当該フロスト加工面３０の微細な凹凸によって鏡面反射し、光透過性膜３１内で再び乱反射した後、外部に出射する。
【００１８】
そして、これら光透過性膜３１及びフロスト加工面３０の作用によって、バルブ１５に照射する外光の大半がバルブ１５内を通過することなく表面部で乱反射することにより、バルブ１５内に収容したフィラメント１６等の構成部品が外部から視認されることを防止でき、さらに、外光によってバルブ１５の機能色がリフレクタ５に映り込むことに起因する疑似点灯等の問題を解消することが可能となる。
【００１９】
一方、図４に示すように、ランプ１の点灯時において、フィラメント１６が発する光は、バルブ１５を透過する際にフロスト加工面３０の微細な凹凸によって乱され、さらに、光透過性膜３１内で乱反射した後、外部に出射する。
【００２０】
そして、このようにフィラメント１６から発する光の規則性がバルブ１５を透過する際に失われることにより、リフレクタ５で反射することなくランプ１外に直接出射する光がフィラメント１６等の形状を投写することを防止できる。なお、このような構成においても、フィラメント１６から発する光は、勿論、バルブ１５を透過する際に機能色に変換される。
【００２１】
このような実施形態によれば、バルブ１５の表面部に設けたフロスト加工面３０上に光透過性膜３１を積層することにより、当該光透過性膜３１の膜厚を厚く形成することなく、ランプ１の外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することができる。
【００２２】
すなわち、フロスト加工面３０上に光透過性膜３１を設けることにより、各分子３２の配列が粗く不規則な光透過性膜３１をバルブ１５の表面部に形成することができ、この粗く不規則に配列した薄膜材の分子３２によってバルブ１５の表面部に入射した外光を効率よく乱反射させることができる。さらに、フロスト加工面３０の微細な凹凸によって、バルブ１５の表面部に入射した外光を鏡面反射させることができる。従って、光透過性膜３１の膜厚を厚く形成することなくランプ１の非点灯時に外光がバルブ１５を透過することを防止でき、ランプ１の外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することができる。
【００２３】
同時に、光透過性膜３１の薄膜化によって、電球１０がバルブ１５から出射する光の出射効率を向上することができる。
【００２４】
ここで、上述の実施形態においては、バルブ１５の表面部全域にフロスト加工面３０及び光透過性膜３１を設けた構成について説明したが、例えば図５に示すように、バルブ１５の先端側の表面部に対して限定的に、フロスト加工面３０及び光透過性膜３１を設けた構成であっても良い。
【００２５】
また、光透過性膜３１は、屈折率の異なる薄膜材料を個別に積層した２層以上の多層構造としても良い。例えば、図６に示すように、光透過性膜３１は、高屈折率の薄膜材を用いた第１の膜３１ａと、低屈折率の薄膜材を用いた第２の膜３１ｂとで構成することが可能である。この場合、高屈折率の薄膜材として、例えばＴａ２Ｏ５を用い、低屈折率の薄膜材として、例えばＳｉＯ２を好適に用いることが可能である。そして、このように、光透過性膜３１を多層膜で構成することにより、当該光透過性膜３１の全体としての膜厚を小さくした場合にも、各層の屈折率の違いにより、より効果的な光の乱反射を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】電球の要部断面図
【図２】図１のＩ部の拡大断面図
【図３】ランプに差し込む外光の挙動を示す説明図
【図４】フィラメントから発する光の挙動を示す説明図
【図５】電球の変形例を示す側面図
【図６】光透過性膜の変形例を示す要部断面図
【符号の説明】
【００２７】
１０…電球、１５…バルブ、１６…フィラメント、３０…フロスト加工面、３１…光透過性膜、３１ａ…膜、３１ｂ…膜
代理人 弁理士 伊 藤 進
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のテールランプ、ポジションランプ、ターンシグナルランプ、ストップランプ、フォグランプ等をはじめとする各種車載ランプの光源として好適な電球や、その他装飾用ランプ、照明用ランプ、表示用ランプ等の光源として好適な電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、車載ランプ等のランプとして、拡散ステップを設けない、いわゆる素通しタイプの前面カバーを用いたものが広く普及している。ところで、この種のランプにおいては、灯室内に配設されるバルブのフィラメント等が前面カバー越しに透過して視認されるため、外観上好ましくなく、このような外観上要請に対して対策を行う必要がある。また、この種のランプにおいては、特にバルブを所定の機能色に着色した有色ガラスで構成した場合に、バルブを通過した太陽光等の外光がリフレクタで反射してあたかも点灯しているように見えることがあり、このような擬似的な点灯に対しても対策を行う必要がある。
【０００３】
これに対処し、例えば特許文献１には、電球のバルブ表面の最も外側に、バルブ表面全体を覆うように５０Å〜３００Åの膜厚の金属膜を形成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１１０１０７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術を用い、単にバルブ表面に金属膜を形成しただけの構成で上述のフィラメント等の視認やランプの擬似的な点灯に対して対策する場合、十分な効果を実現するためには、金属膜の膜厚を厚く形成する必要がある。その一方で、金属膜の膜厚を厚く形成する程、点灯時にフィラメントから発する光の出射効率は低下する。
【０００５】
本発明は、光の出射効率を低下させることなく、ランプの外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することのできる電球を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フィラメントを収容するバルブの表面部に形成したフロスト加工面と、前記フロスト加工面上に積層した有色の光透過性膜と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電球によれば、光の出射効率を低下させることなく、ランプの外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は電球の要部断面図、図２は図１のＩ部の拡大断面図、図３はランプに差し込む外光の挙動を示す説明図、図４はフィラメントから発する光の挙動を示す説明図、図５は電球の変形例を示す側面図、図６は光透過性膜の変形例を示す要部断面図である。
【０００９】
図３，４において符号１は、ランプの一例としての車載のターンシグナルランプを示す。このランプ１は、内面に反射面５ａを有するリフレクタ５と、このリフレクタ５の前面開口部を覆うことでリフレクタ５との間に灯室７を画成する前面カバー６と、図示しないホルダを介してリフレクタ５に保持されて灯室７内にバルブ１５を露呈する電球１０とを有する。ここで、本形態において、前面カバー６は、いわゆる素通しタイプの前面カバーである。すなわち、本形態の前面カバー６は、例えば、拡散ステップ等を廃止した無色透明なポリカーボネイト製のカバー体であり、基本的には、透過光を所望の方向に屈折させたり拡散させる作用を持たない。
【００１０】
図１に示すように、電球１０のバルブ１５は、例えば、着色成分としてＴｉＯ２及びＦｅ２Ｏ３を適量添加して機能色（アンバー色）に着色したアルカリ・アルカリ土類ケイ酸ガラス製の中空ガラス管であり、内部にフィラメント１６を収容する。
【００１１】
フィラメント１６は例えばタングステンコイルからなり、弓状に湾曲したフィラメント１６の両端には、一対の内部導入線１７の先端部がそれぞれ接続している。また、バルブ１５の基部には、一対のピンチシール部２１を備えたウェッジベース部２０が連設しており、各内部導入線１７の基端は、各ピンチシール部２１内において、図示しないジュメットワイヤに接続している。さらに、各ピンチシール部２１には略Ｕ字状に折曲する一対の外部導入線２２（一方のみを図示）がそれぞれ固設しており、各ピンチシール部２１内において、各外部導入線２２にはジュメットワイヤがそれぞれ接続している。そして、これら外部導入線２２、ジュメットワイヤ、及び内部導入線１７を通じて、フィラメント１６への通電が実現するようになっている。
【００１２】
また、ウェッジベース部２０は、内端がバルブ１５内に連通する排気管部２３を、ピンチシール部２１間に有する。この排気管部２３は例えばキセノンを主体とする不活性ガスをバルブ１５内に封入するためのもので、排気管部２３の外端は、バルブ１５内を排気し、不活性ガスを所定圧力で導入した後に封止切られる。
【００１３】
さらに、ウェッジベース部２０は、扁平な係止溝２４を有する。これら係止溝２４は、電球１０をリフレクタ５に保持するホルダ（図示せず）にウェッジベース部２０を係止するためのもので、例えば型押しにより形成が可能である。
【００１４】
このような電球１０において、図２に示すように、バルブ１５は、表面部に微細な凹凸を形成したフロスト加工面３０を有し、さらに、フロスト加工面３０上に有色（例えば、金属色或いは白色系）の光透過性膜３１を有する。
【００１５】
ここで、フロスト加工面３０は、例えば、バルブ１５の表面全域に対して周知のサンドブラスト処理を施すことで形成することが可能である。なお、フロスト加工面３０は、サンドブラスト処理以外にも、例えば、バルブ１５を所定のフロスト処理液に浸漬する、周知のケミカルエッチング処理によっても形成可能である。
【００１６】
また、光透過性膜３１は、例えば、周知のスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用い、フロスト加工面３０上に、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、或いはＡｇ等の金属薄膜を積層することで形成可能である。ここで、光透過性膜３１をフロスト加工面３０上に成膜することにより、当該光透過性膜３１を構成する薄膜材の各分子３２は、図２に示すように、空隙を有して粗く不規則に配列する。
【００１７】
次に、上述の構成のランプ１の非点灯時及び点灯時の作用について、図３，４を参照して説明する。
図３に示すように、ランプ１の非点灯時において、前面カバー６を透過してバルブ１５に照射する太陽光等の外光は、そのほとんどが、バルブ１５を透過することなく表面部で乱反射する。すなわち、バルブ１５の表面部に入射した外光は、先ず、光透過性膜３１内において、粗く不規則に配列した各分子３２間で乱反射を繰り返し、その何割かが、フロスト加工面３０に到達することなく外部に出射する。さらに、フロスト加工面３０に到達した外光も、当該フロスト加工面３０の微細な凹凸によって鏡面反射し、光透過性膜３１内で再び乱反射した後、外部に出射する。
【００１８】
そして、これら光透過性膜３１及びフロスト加工面３０の作用によって、バルブ１５に照射する外光の大半がバルブ１５内を通過することなく表面部で乱反射することにより、バルブ１５内に収容したフィラメント１６等の構成部品が外部から視認されることを防止でき、さらに、外光によってバルブ１５の機能色がリフレクタ５に映り込むことに起因する疑似点灯等の問題を解消することが可能となる。
【００１９】
一方、図４に示すように、ランプ１の点灯時において、フィラメント１６が発する光は、バルブ１５を透過する際にフロスト加工面３０の微細な凹凸によって乱され、さらに、光透過性膜３１内で乱反射した後、外部に出射する。
【００２０】
そして、このようにフィラメント１６から発する光の規則性がバルブ１５を透過する際に失われることにより、リフレクタ５で反射することなくランプ１外に直接出射する光がフィラメント１６等の形状を投写することを防止できる。なお、このような構成においても、フィラメント１６から発する光は、勿論、バルブ１５を透過する際に機能色に変換される。
【００２１】
このような実施形態によれば、バルブ１５の表面部に設けたフロスト加工面３０上に光透過性膜３１を積層することにより、当該光透過性膜３１の膜厚を厚く形成することなく、ランプ１の外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することができる。
【００２２】
すなわち、フロスト加工面３０上に光透過性膜３１を設けることにより、各分子３２の配列が粗く不規則な光透過性膜３１をバルブ１５の表面部に形成することができ、この粗く不規則に配列した薄膜材の分子３２によってバルブ１５の表面部に入射した外光を効率よく乱反射させることができる。さらに、フロスト加工面３０の微細な凹凸によって、バルブ１５の表面部に入射した外光を鏡面反射させることができる。従って、光透過性膜３１の膜厚を厚く形成することなくランプ１の非点灯時に外光がバルブ１５を透過することを防止でき、ランプ１の外観向上や擬似的な点灯の防止を実現することができる。
【００２３】
同時に、光透過性膜３１の薄膜化によって、電球１０がバルブ１５から出射する光の出射効率を向上することができる。
【００２４】
ここで、上述の実施形態においては、バルブ１５の表面部全域にフロスト加工面３０及び光透過性膜３１を設けた構成について説明したが、例えば図５に示すように、バルブ１５の先端側の表面部に対して限定的に、フロスト加工面３０及び光透過性膜３１を設けた構成であっても良い。
【００２５】
また、光透過性膜３１は、屈折率の異なる薄膜材料を個別に積層した２層以上の多層構造としても良い。例えば、図６に示すように、光透過性膜３１は、高屈折率の薄膜材を用いた第１の膜３１ａと、低屈折率の薄膜材を用いた第２の膜３１ｂとで構成することが可能である。この場合、高屈折率の薄膜材として、例えばＴａ２Ｏ５を用い、低屈折率の薄膜材として、例えばＳｉＯ２を好適に用いることが可能である。そして、このように、光透過性膜３１を多層膜で構成することにより、当該光透過性膜３１の全体としての膜厚を小さくした場合にも、各層の屈折率の違いにより、より効果的な光の乱反射を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】電球の要部断面図
【図２】図１のＩ部の拡大断面図
【図３】ランプに差し込む外光の挙動を示す説明図
【図４】フィラメントから発する光の挙動を示す説明図
【図５】電球の変形例を示す側面図
【図６】光透過性膜の変形例を示す要部断面図
【符号の説明】
【００２７】
１０…電球、１５…バルブ、１６…フィラメント、３０…フロスト加工面、３１…光透過性膜、３１ａ…膜、３１ｂ…膜
代理人 弁理士 伊 藤 進
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメントを収容するバルブの表面部に形成したフロスト加工面と、
前記フロスト加工面上に積層した有色の光透過性膜と、
を具備したことを特徴とする電球。
【請求項２】
前記光透過性膜は、金属色或いは白色であることを特徴とする請求項１記載の電球。
【請求項３】
前記光透過性膜は、異なる屈折率を有する少なくとも２種類の材料を個別に積層した多層膜であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電球。
【請求項１】
フィラメントを収容するバルブの表面部に形成したフロスト加工面と、
前記フロスト加工面上に積層した有色の光透過性膜と、
を具備したことを特徴とする電球。
【請求項２】
前記光透過性膜は、金属色或いは白色であることを特徴とする請求項１記載の電球。
【請求項３】
前記光透過性膜は、異なる屈折率を有する少なくとも２種類の材料を個別に積層した多層膜であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電球。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１４００１４（Ｐ２００６−１４００１４Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２８１７５（Ｐ２００４−３２８１７５）
【出願日】平成１６年１１月１１日（２００４．１１．１１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１１日（２００４．１１．１１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
[ Back to top ]