電球
【課題】携帯用電灯におけるダークスポットや照度ムラの発生を抑制し、照度を損なうことなく、対象物に対してダークスポットや照度ムラの少ない照射を広範囲に行うことができ、近距離においてもダークスポットや照度ムラが発生しにくい電球を提供する。
【解決手段】電球１は、内部にフィラメントコイル２を有する球状のガラスバルブ３と、ガラスバルブ３を保持する口金４とを有している。ガラスバルブ３は球状の形状を有し、具体的には砲弾型の形状を有している。ガラスバルブ３のうち口金４とは反対側の先端部には肉溜まり状のレンズ６が設けられている。ガラスバルブ３の表面のうち口金４側から先端部に向かう所定の領域において、光拡散層５として梨地模様の凹凸面が形成されている。そして、この光拡散層５と先端部のレンズ６との間の領域には光拡散層５の形成されていない透明部分７を有している。
【解決手段】電球１は、内部にフィラメントコイル２を有する球状のガラスバルブ３と、ガラスバルブ３を保持する口金４とを有している。ガラスバルブ３は球状の形状を有し、具体的には砲弾型の形状を有している。ガラスバルブ３のうち口金４とは反対側の先端部には肉溜まり状のレンズ６が設けられている。ガラスバルブ３の表面のうち口金４側から先端部に向かう所定の領域において、光拡散層５として梨地模様の凹凸面が形成されている。そして、この光拡散層５と先端部のレンズ６との間の領域には光拡散層５の形成されていない透明部分７を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球に関し、特に当該電球が用いられている懐中電灯や自転車の前照灯等の携帯用電灯において発生するダークスポットを軽減する為の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯用電灯、いわゆる懐中電灯や自転車の前照灯等においては小型化が進んできており、これに伴って電球について高精度化が求められてきている。
このような電球においては、製品の寸法のばらつきや取り付け時の装着状態によって、反射鏡の焦点と小形電球の光中心とが合ってない場合があり、前方に照射される照射図形中に、ダークスポットや照度ムラが発生するという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、例えば、電球の硝子体の内周又は外周面に凹凸溝を設けたものや（特許文献１参照）、反射鏡を用いなくても光が集光するよう、バルブの先端部分にレンズ部分を設けたものが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】実開昭５４−５３８１号公報
【特許文献２】特公昭５８−５７８６４号公報
【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に記載された電球においては、バルブ全体に光拡散層を設けているので、全ての方向の光が拡散されてしまうため、集光範囲の照度が低下してしまうという問題がある。
また、特許文献２に記載された電球においては、前方の集光範囲がレンズ部分によって決定されるため、反射鏡と組み合わせて使用する場合に、集光範囲の自由度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、携帯用電灯におけるダークスポットや照度ムラの発生を抑制し、照度を損なうことなく、対象物に対してダークスポットや照度ムラの少ない照射を広範囲に行うことができ、近距離においてもダークスポットや照度ムラが発生しにくく、また反射鏡と組み合わせて使用しても集光範囲の自由度が高い携帯用電灯用の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】
上記目的を達成するために、本発明に係る電球は、内部にフィラメントコイルを有するバルブと、前記バルブを保持する口金とを有し、前記バルブの先端部にはレンズが形成され、前記レンズの部分を除くバルブには光拡散層が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
課題を解決するための手段に記載した本発明に係る電球を携帯用電灯に用いると、ダークスポットや照度ムラの発生が抑制され、照度を損なうことなく、対象物に対して、ダークスポットや照度ムラの少ない照射を広範囲に行うことができ、近距離においてもダークスポットや照度ムラが発生しにくい。
ここで、本発明に係る電球において、前記バルブは、前記レンズの周囲に、前記光拡散層が形成されていない透明な部分を有することを特徴とすることもできる。
【０００８】
これにより、集光範囲の照度が向上するとともに、反射鏡と組み合わせて使用した場合に、透明な部分の大きさを調整することにより集光範囲を調整することができるので、集光範囲の自由度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の電球の正面図である。
図１に示すように本発明の実施の形態１の電球１は、内部にフィラメントコイル２を有する球状のガラスバルブ３と、ガラスバルブ３を保持する口金４とを有している。ガラスバルブ３は球状の形状を有し、具体的には砲弾型の形状を有している。ガラスバルブ３のうち口金４とは反対側の先端部には肉溜まり状のレンズ６が設けられている。ガラスバルブ３の表面のうち口金４側から先端部に向かう所定の領域において、光拡散層５として梨地模様の凹凸面が形成されている。そして、この光拡散層５と先端部のレンズ６との間の領域（レンズ６に近接する周辺部分）には光拡散層５の形成されていない透明部分７を有している。
【００１０】
本実施形態に係る電球のガラスバルブ３の全長は１４ｍｍで、直径１１ｍｍ、レンズ６の直径は６ｍｍ、厚み２．５ｍｍ、口金はＰ１３．５Ｓタイプを使用し、光拡散層の凹凸の深さ３００〜５００μｍ、透明部分７の長さ約４ｍｍ、光拡散膜５の長さ約１０ｍｍとしている。
光拡散層５の形成される領域は、反射鏡に組み込んで使う場合を想定し、反射鏡の反射面に入る光が通過するガラスバルブ３の領域よりも大きく形成される方が好ましい。反射鏡の反射面に入らない光を通過するガラスバルブ３の領域に光拡散膜５形成しても、照射図形にその拡散効果を与えることが難しいためである。
【００１１】
また、透明部分７の領域が光拡散層５の領域よりも大きくなると、光拡散層５の効果が薄れ、ダークスポットや照度ムラが目立つようになるため、ダークスポットや照度ムラが発生しない範囲で光拡散層５とレンズ６との間に透明部分７をガラスバルブ３に設けることが好ましい。なお、光拡散層５の領域が大きくなると照度低下が生じるようになるため、光拡散層５による照度低下が発生せず、かつ、ダークスポットや照度ムラが生じない範囲を選択することが好ましい。
【００１２】
図２は、本実施形態に係る電球１（図中の（ｂ））と、梨地模様が無く、先端部にレンズを設けていない透明の従来の電球（図中の（ａ））との照射図形及び照度分布を示す図である。なお、測定に使用した反射鏡は、なだらかな反射面をもつ一般的な放物面反射鏡を用いた。
図２の上段の同心円状の図形は、前方にスクリーンを立て、同一の反射鏡を用いて前方に映し出される照射図形を照度別に区切って示したものである。また、図２中下段のグラフは照射図形の照度分布をグラフ化したものである。
【００１３】
従来の電球（図２中の（ａ））の場合は、電球の光中心と反射鏡の光軸や焦点とのわずかなズレによって、照射図形にダークスポット（図２の符号Ｃ参照）や照度ムラが発生していることが分かる。そして、このダークスポットや照度ムラは、手前０〜１２０ｃｍ程度の近距離において発生していることがわかった。なお、この従来の電球にレンズを設けた場合、図２中の山の幅が狭くなり、この幅が狭くなった分高さが高くなる特性となる。
【００１４】
これに対し、本実施形態に係る電球１（図２中の（ｂ））を同様な条件で測定した場合、レンズ６によって光が集光されて図２においてグラフの山の高さが高くなり、また光拡散層５によって光が拡散されるためグラフの山がなだらかになるとともに、ダークスポットや照度ムラの発生が低減される。そして、透明部分７によって照度低下を抑制することができる。なお、レンズ６によっても光が集光されることによりダークスポットや照度ムラを目立ちにくくできる。本実施形態に係る電球においてダークスポットや照度ムラは０〜５０ｃｍの範囲で確認され、近距離で使用した場合においても、前述の従来の電球（図２中の（ａ））と比較して、ダークスポットや照度ムラのない照射図形が得られることがわかった。本実施形態に係る電球１は、従来の電球とは異なり、ダークスポットや照度ムラによる急激な照度変化がないため、被照射物を識別することのできるレベル（識別可能なレベル）の照度に集光している範囲が広い（範囲ｄ＜範囲ｅ）ことが分かる。
【００１５】
なお、ガラスバルブ３のレンズ部を除く全面に光拡散層５を設けると、照度の低下が生じるため、その照度の低下をおぎなうため前述の範囲で透明部分７を設けることが好ましい。
以上のような構成にすることによって、ダークスポットや照度ムラが発生しにくく、識別可能なレベルにおける集光範囲が広く、近距離において使用した場合においてもダークスポットや照度ムラの発生の少ない電球を提供することができる。
【００１６】
また、透明部分７の口金４側端からレンズ６側端の長さを少なくとも０．１ｍｍ以上に形成することで、レンズ近傍すなわちレンズ６とガラスバルブ３の胴部との境界領域での割れの発生を抑制することができる。これは、バルブ成形時、レンズ部分は、光拡散層５よりも体積が大きいため熱容量が大きくなり、内部熱が下がりにくい。一方、光拡散層５は、凹凸面により表面積が広いため熱が下がりやすい。この温度差のため、レンズ部分と光拡散層５との境界付近に応力歪みが残り、割れが発生する。しかし、レンズ部分と光拡散層５との間に透明部分７を設けることにより、その部分が両方の温度の下がり方を緩和する作用を持ち、それによって境界付近での割れが抑制されることがわかった。
【００１７】
なお、レンズ６は、フィラメントコイル２からの光を前方へ集光し近接距離でのダークスポットや照度ムラを低減できるものであれば良い。一般的には凸レンズの形状のものが選択される。
また、バルブの材料は、加熱、変色および封入ガスまたは真空に耐えうる材料であれば、特に限定されないが、一般的にはガラス、樹脂等を用いればよい。樹脂を用いた場合においてもバルブのレンズ近傍において割れが発生しやすいため、透明部分７をレンズ６と光拡散層５との間に設けることが好ましい。
【００１８】
また、バルブの形状は、球状のものを用いたが、この形状に特に限定されるものではない。
また、透明部分７は、透明部分７をレンズ６と光拡散層５との間に設けることが好ましいことは上述のとおりであるが、照度の低下やダークスポットや照度ムラの抑制作用があれば、上記場所に加え、その他の場所に複数設けてもよい。
【００１９】
また、光拡散層５の凹凸面は、表面ではなく裏面でも両面でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、携帯用灯具や前照灯等の携帯用電灯における反射鏡と組み合わせて使用される電球に広く適用することができる。本発明によって、ダークスポットや照度ムラが発生しにくく、識別可能なレベルにおける集光範囲が広く、近距離において使用した場合においてもダークスポットや照度ムラの発生の少ない携帯用電灯を提供することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１の電球の正面図である。
【図２】本実施形態に係る電球１（図中の（ｂ））と、梨地模様が無く、先端部にレンズを設けていない透明の従来の電球（図中の（ａ））との照射図形及び照度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 電球
２ フィラメントコイル
３ ガラスバルブ
４ 口金
５ 光拡散層
６ レンズ
７ 透明部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球に関し、特に当該電球が用いられている懐中電灯や自転車の前照灯等の携帯用電灯において発生するダークスポットを軽減する為の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯用電灯、いわゆる懐中電灯や自転車の前照灯等においては小型化が進んできており、これに伴って電球について高精度化が求められてきている。
このような電球においては、製品の寸法のばらつきや取り付け時の装着状態によって、反射鏡の焦点と小形電球の光中心とが合ってない場合があり、前方に照射される照射図形中に、ダークスポットや照度ムラが発生するという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、例えば、電球の硝子体の内周又は外周面に凹凸溝を設けたものや（特許文献１参照）、反射鏡を用いなくても光が集光するよう、バルブの先端部分にレンズ部分を設けたものが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】実開昭５４−５３８１号公報
【特許文献２】特公昭５８−５７８６４号公報
【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に記載された電球においては、バルブ全体に光拡散層を設けているので、全ての方向の光が拡散されてしまうため、集光範囲の照度が低下してしまうという問題がある。
また、特許文献２に記載された電球においては、前方の集光範囲がレンズ部分によって決定されるため、反射鏡と組み合わせて使用する場合に、集光範囲の自由度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、携帯用電灯におけるダークスポットや照度ムラの発生を抑制し、照度を損なうことなく、対象物に対してダークスポットや照度ムラの少ない照射を広範囲に行うことができ、近距離においてもダークスポットや照度ムラが発生しにくく、また反射鏡と組み合わせて使用しても集光範囲の自由度が高い携帯用電灯用の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】
上記目的を達成するために、本発明に係る電球は、内部にフィラメントコイルを有するバルブと、前記バルブを保持する口金とを有し、前記バルブの先端部にはレンズが形成され、前記レンズの部分を除くバルブには光拡散層が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
課題を解決するための手段に記載した本発明に係る電球を携帯用電灯に用いると、ダークスポットや照度ムラの発生が抑制され、照度を損なうことなく、対象物に対して、ダークスポットや照度ムラの少ない照射を広範囲に行うことができ、近距離においてもダークスポットや照度ムラが発生しにくい。
ここで、本発明に係る電球において、前記バルブは、前記レンズの周囲に、前記光拡散層が形成されていない透明な部分を有することを特徴とすることもできる。
【０００８】
これにより、集光範囲の照度が向上するとともに、反射鏡と組み合わせて使用した場合に、透明な部分の大きさを調整することにより集光範囲を調整することができるので、集光範囲の自由度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の電球の正面図である。
図１に示すように本発明の実施の形態１の電球１は、内部にフィラメントコイル２を有する球状のガラスバルブ３と、ガラスバルブ３を保持する口金４とを有している。ガラスバルブ３は球状の形状を有し、具体的には砲弾型の形状を有している。ガラスバルブ３のうち口金４とは反対側の先端部には肉溜まり状のレンズ６が設けられている。ガラスバルブ３の表面のうち口金４側から先端部に向かう所定の領域において、光拡散層５として梨地模様の凹凸面が形成されている。そして、この光拡散層５と先端部のレンズ６との間の領域（レンズ６に近接する周辺部分）には光拡散層５の形成されていない透明部分７を有している。
【００１０】
本実施形態に係る電球のガラスバルブ３の全長は１４ｍｍで、直径１１ｍｍ、レンズ６の直径は６ｍｍ、厚み２．５ｍｍ、口金はＰ１３．５Ｓタイプを使用し、光拡散層の凹凸の深さ３００〜５００μｍ、透明部分７の長さ約４ｍｍ、光拡散膜５の長さ約１０ｍｍとしている。
光拡散層５の形成される領域は、反射鏡に組み込んで使う場合を想定し、反射鏡の反射面に入る光が通過するガラスバルブ３の領域よりも大きく形成される方が好ましい。反射鏡の反射面に入らない光を通過するガラスバルブ３の領域に光拡散膜５形成しても、照射図形にその拡散効果を与えることが難しいためである。
【００１１】
また、透明部分７の領域が光拡散層５の領域よりも大きくなると、光拡散層５の効果が薄れ、ダークスポットや照度ムラが目立つようになるため、ダークスポットや照度ムラが発生しない範囲で光拡散層５とレンズ６との間に透明部分７をガラスバルブ３に設けることが好ましい。なお、光拡散層５の領域が大きくなると照度低下が生じるようになるため、光拡散層５による照度低下が発生せず、かつ、ダークスポットや照度ムラが生じない範囲を選択することが好ましい。
【００１２】
図２は、本実施形態に係る電球１（図中の（ｂ））と、梨地模様が無く、先端部にレンズを設けていない透明の従来の電球（図中の（ａ））との照射図形及び照度分布を示す図である。なお、測定に使用した反射鏡は、なだらかな反射面をもつ一般的な放物面反射鏡を用いた。
図２の上段の同心円状の図形は、前方にスクリーンを立て、同一の反射鏡を用いて前方に映し出される照射図形を照度別に区切って示したものである。また、図２中下段のグラフは照射図形の照度分布をグラフ化したものである。
【００１３】
従来の電球（図２中の（ａ））の場合は、電球の光中心と反射鏡の光軸や焦点とのわずかなズレによって、照射図形にダークスポット（図２の符号Ｃ参照）や照度ムラが発生していることが分かる。そして、このダークスポットや照度ムラは、手前０〜１２０ｃｍ程度の近距離において発生していることがわかった。なお、この従来の電球にレンズを設けた場合、図２中の山の幅が狭くなり、この幅が狭くなった分高さが高くなる特性となる。
【００１４】
これに対し、本実施形態に係る電球１（図２中の（ｂ））を同様な条件で測定した場合、レンズ６によって光が集光されて図２においてグラフの山の高さが高くなり、また光拡散層５によって光が拡散されるためグラフの山がなだらかになるとともに、ダークスポットや照度ムラの発生が低減される。そして、透明部分７によって照度低下を抑制することができる。なお、レンズ６によっても光が集光されることによりダークスポットや照度ムラを目立ちにくくできる。本実施形態に係る電球においてダークスポットや照度ムラは０〜５０ｃｍの範囲で確認され、近距離で使用した場合においても、前述の従来の電球（図２中の（ａ））と比較して、ダークスポットや照度ムラのない照射図形が得られることがわかった。本実施形態に係る電球１は、従来の電球とは異なり、ダークスポットや照度ムラによる急激な照度変化がないため、被照射物を識別することのできるレベル（識別可能なレベル）の照度に集光している範囲が広い（範囲ｄ＜範囲ｅ）ことが分かる。
【００１５】
なお、ガラスバルブ３のレンズ部を除く全面に光拡散層５を設けると、照度の低下が生じるため、その照度の低下をおぎなうため前述の範囲で透明部分７を設けることが好ましい。
以上のような構成にすることによって、ダークスポットや照度ムラが発生しにくく、識別可能なレベルにおける集光範囲が広く、近距離において使用した場合においてもダークスポットや照度ムラの発生の少ない電球を提供することができる。
【００１６】
また、透明部分７の口金４側端からレンズ６側端の長さを少なくとも０．１ｍｍ以上に形成することで、レンズ近傍すなわちレンズ６とガラスバルブ３の胴部との境界領域での割れの発生を抑制することができる。これは、バルブ成形時、レンズ部分は、光拡散層５よりも体積が大きいため熱容量が大きくなり、内部熱が下がりにくい。一方、光拡散層５は、凹凸面により表面積が広いため熱が下がりやすい。この温度差のため、レンズ部分と光拡散層５との境界付近に応力歪みが残り、割れが発生する。しかし、レンズ部分と光拡散層５との間に透明部分７を設けることにより、その部分が両方の温度の下がり方を緩和する作用を持ち、それによって境界付近での割れが抑制されることがわかった。
【００１７】
なお、レンズ６は、フィラメントコイル２からの光を前方へ集光し近接距離でのダークスポットや照度ムラを低減できるものであれば良い。一般的には凸レンズの形状のものが選択される。
また、バルブの材料は、加熱、変色および封入ガスまたは真空に耐えうる材料であれば、特に限定されないが、一般的にはガラス、樹脂等を用いればよい。樹脂を用いた場合においてもバルブのレンズ近傍において割れが発生しやすいため、透明部分７をレンズ６と光拡散層５との間に設けることが好ましい。
【００１８】
また、バルブの形状は、球状のものを用いたが、この形状に特に限定されるものではない。
また、透明部分７は、透明部分７をレンズ６と光拡散層５との間に設けることが好ましいことは上述のとおりであるが、照度の低下やダークスポットや照度ムラの抑制作用があれば、上記場所に加え、その他の場所に複数設けてもよい。
【００１９】
また、光拡散層５の凹凸面は、表面ではなく裏面でも両面でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、携帯用灯具や前照灯等の携帯用電灯における反射鏡と組み合わせて使用される電球に広く適用することができる。本発明によって、ダークスポットや照度ムラが発生しにくく、識別可能なレベルにおける集光範囲が広く、近距離において使用した場合においてもダークスポットや照度ムラの発生の少ない携帯用電灯を提供することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１の電球の正面図である。
【図２】本実施形態に係る電球１（図中の（ｂ））と、梨地模様が無く、先端部にレンズを設けていない透明の従来の電球（図中の（ａ））との照射図形及び照度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１ 電球
２ フィラメントコイル
３ ガラスバルブ
４ 口金
５ 光拡散層
６ レンズ
７ 透明部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にフィラメントコイルを有するバルブと、前記バルブを保持する口金とを有し、
前記バルブの先端部にはレンズが形成され、前記レンズの部分を除くバルブには光拡散層が形成されていること
を特徴とする電球。
【請求項２】
前記バルブは、
前記レンズの周囲に、前記光拡散層が形成されていない透明な部分を有すること
を特徴とする請求項１に記載の電球。
【請求項１】
内部にフィラメントコイルを有するバルブと、前記バルブを保持する口金とを有し、
前記バルブの先端部にはレンズが形成され、前記レンズの部分を除くバルブには光拡散層が形成されていること
を特徴とする電球。
【請求項２】
前記バルブは、
前記レンズの周囲に、前記光拡散層が形成されていない透明な部分を有すること
を特徴とする請求項１に記載の電球。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１２３８２０（Ｐ２００８−１２３８２０Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０５９００（Ｐ２００６−３０５９００）
【出願日】平成１８年１１月１０日（２００６．１１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１０日（２００６．１１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
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