專利名稱：具有反射鏡和燈頭的放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有反射鏡和燈頭的放電燈，其中反射鏡至少包括反射輪廓和中空的反射鏡頸部，燈頭以位于中心的方式設(shè)置在反射鏡中，反射鏡和燈頭的下部通過機械緊固單元牢固地連接在一起。
在至少包括燈頭和反射鏡的放電燈中，光的質(zhì)量取決于多個參數(shù)，例如反射鏡的效率以及尤其是反射鏡和光源如何相互間地進行調(diào)節(jié)。為了保證光能夠聚焦在焦點上，光源的明確定位是相當重要的。在大批量生產(chǎn)放電燈時，需要減少涉及到光源的明確定位的工作量。
用于本發(fā)明目的的光源例如可以是帶有返回端子的放電燈的已知燈頭。這種燈頭例如可用作汽車的前燈，因其構(gòu)造而在形式上是不對稱的。如果例如在光以最少程度的耗散發(fā)射且聚焦在一點或有限面積上的應(yīng)用中使用這種傳統(tǒng)的放電燈，那么反射鏡的效率部分地取決于聚焦的程度，因此尤其取決于各自定位的精度。如果反射鏡的效率非常重要的話，例如對于反射鏡所反射的光將耦合到光導(dǎo)中的應(yīng)用而言，由于在這種情況下存在被例行記錄下來的傳輸損耗，因而就會觀察到光質(zhì)量的明顯受損。當光耦合到光導(dǎo)之外時將再次發(fā)生損耗，使得這種光導(dǎo)系統(tǒng)中的反射鏡效率基本上共同決定了系統(tǒng)的整體效率。因此，可實現(xiàn)的聚焦程度對系統(tǒng)的整體效率具有明顯的影響。
當采用這種光導(dǎo)系統(tǒng)作為通常需要達到標準光質(zhì)量值的汽車照明系統(tǒng)時，需要對光學系統(tǒng)的部件進行非常精密且復(fù)雜的相互調(diào)節(jié)。對于研發(fā)而言，重點在于汽車的光導(dǎo)系統(tǒng)，其具有至少一個光源，該光源至少包括具有反射鏡和在形式上也是不對稱的燈頭的放電燈。這些光導(dǎo)系統(tǒng)包括有光導(dǎo)電纜和光學元件的系統(tǒng)，其通過已知的方式進行和幫助光耦合到光導(dǎo)中和從光導(dǎo)中耦合出來，并且例如通過汽車前燈來為所需的應(yīng)用提供光。
文獻JP 2000149646介紹了根據(jù)焦點來確定光源相對于反射鏡及其固定件的定位。反射鏡具有反射輪廓和中空的反射鏡頸部。在中空的反射鏡頸部上連接了中空的圓柱形套筒，使得其一端終止于反射輪廓處，而另一錐形端從反射鏡頸部中伸出來。具有圓柱形下端的光源被向外引導(dǎo)，其下端穿過該圓柱形套筒。在套筒的刀形端部處，光源僅在其中光源于x和y方向上有規(guī)律地傾斜離開燈軸線的那一點處被夾持住。
由于光源的幾何比例，從外部穿過圓柱形套筒來進行插入是不可能的。因此，光源的下端容納在定位輔助件中且被其所夾持住。定位輔助件可在x，y和z方向上運動，并進行光源在反射鏡內(nèi)在燈軸線上的所需定位。在該位置中，套筒到光源下部的焊接采用激光束來進行。作為上述幾何比例的結(jié)果，在傳統(tǒng)的制造和裝配公差的情況下，光源的傾斜即與燈軸線所形成的偏斜不能被忽略，這樣，在對耦合精度的要求非常高的情況下，必須要在質(zhì)量控制和/或相關(guān)的將不能用的產(chǎn)品挑選出來的方面耗費更多的工作量。在應(yīng)用于這種產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)中時，上述過程需要有相當大的成本。
本發(fā)明的一個目的是提供一種放電燈，它能夠以技術(shù)簡單且成本效率合算的方式生產(chǎn)出來，并且可通過較高的反射鏡效率來保證必須的照明質(zhì)量。
這一目的通過下述方式來實現(xiàn)，其中在裝配期間，燈頭從其上部開始被引導(dǎo)穿過反射鏡頸部，機械緊固單元在x，y和z方向上具有一定的間隙，使得燈頭可在裝配期間定位在相對于反射鏡的明確位置處。
本發(fā)明尤其可在放電燈的生產(chǎn)期間來有效地執(zhí)行，其中在裝配期間，燈頭從其上部開始穿過反射鏡頸部而被引入到反射鏡中。因此，在燈頭從其下部開始被引入時絕對必要的燈頭從一個定位輔助件到另一定位輔助件的復(fù)雜傳遞就不再是必須的。本發(fā)明的另一方面涉及到這樣的情況，機械緊固單元中的間隙形成為一定比例，使得可通過調(diào)節(jié)來在裝配期間將燈頭定位在相對于反射鏡的所需位置，從而保證最優(yōu)化的聚焦。
用于本發(fā)明目的的放電燈是具有燈頭和反射鏡的所有已知類型的燈。不對稱的燈頭尤其是本質(zhì)上已知且在x和y方向上不對稱的燈頭，例如具有返回端子的放電燈的燈頭。
根據(jù)本發(fā)明的反射鏡由傳統(tǒng)的材料如玻璃、陶瓷、金屬和/或塑料制成。
用于本發(fā)明目的的間隙是這樣的公差帶，其存在于一個開口和引入到該開口中的物體之間，使得物體可在該開口中運動或產(chǎn)生位移。
在根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種優(yōu)選構(gòu)造中，機械緊固單元至少包括下述部分-端蓋，其具有x和y方向上的支承面，它們設(shè)置成與燈軸線基本上垂直并與反射鏡相連，-套環(huán)，其可在裝配期間基本上平行于燈軸線而運動，并且可牢固地連接到燈頭的下部上，和-滑動片，其可允許套環(huán)在裝配期間沿著z方向基本上平行地運動，并可在端蓋支承面上沿著x和y方向產(chǎn)生位移。
機械緊固單元的這種構(gòu)造允許以最簡單的方式進行定位和調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)安放在端蓋支承面上的滑動片在x和/或y方向上的運動，便可實現(xiàn)相對于燈軸線的定心或預(yù)定心。通過使套環(huán)在滑動片中同時或順序地進行選定間隙所允許的運動，就可保證在z方向上即優(yōu)選在燈軸線上的調(diào)節(jié)。x，y和z方向上的上述運動通?？捎蓚鹘y(tǒng)的定位輔助件例如工業(yè)機械手來進行，其中燈頭在x，y和z方向上的定位借助于預(yù)定基準點以傳統(tǒng)的方式來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的緊固單元中的部件也可以是反射鏡和/或燈頭的整體部件。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選擴展中，燈頭至少在z方向上的定位在放電燈處于操作狀態(tài)下進行。在這種情況下，在限定的位置、尤其是在希望有最高程度聚焦的位置處測量照度。將所測得的照度值與預(yù)定的基準值相比較，或者確定可檢測到最大照度的位置。在該位置中，優(yōu)選通過激光束來固定機械緊固單元的部件。這種確定燈頭在z方向上的最優(yōu)位置的方式還可在根據(jù)本發(fā)明的放電燈的生產(chǎn)中進一步提高效率，這是因為大量的試驗表明，與x和/或y方向上的偏差相比，在z方向上與最優(yōu)位置的偏差對反射鏡效率的影響比較明顯。
而且，燈頭的下部優(yōu)選至少部分地從中空的反射鏡頸部中伸出來。這種設(shè)置尤其允許可利用定位輔助件來進行簡單的操作。
在通過上述方式進行定位后，優(yōu)選通過利用本質(zhì)上已知的激光束來使機械緊固單元的部件相結(jié)合，從而固定住該位置?？纱Y(jié)合材料的情況來選擇和使用激光器，尤其是可從買到的工業(yè)激光器。
本發(fā)明的目的還可通過下述方式來實現(xiàn)，其中采用如權(quán)利要求1到6所述的放電燈來作為光導(dǎo)系統(tǒng)中的光源，該光導(dǎo)系統(tǒng)用作汽車照明系統(tǒng)，并具有至少一個包括了帶反射鏡和燈頭的放電燈的光源。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，除了光源之外，光導(dǎo)系統(tǒng)還包括光導(dǎo)電纜和光學元件的系統(tǒng)，其可通過已知的方式進行和幫助光耦合到光導(dǎo)中和從光導(dǎo)中耦合出來，并且為所需的應(yīng)用如照明應(yīng)用而提供光。
下面將參考如附圖所示的實施例來進一步介紹本發(fā)明，然而本發(fā)明并不受到附圖的限制。在附圖中

圖1是放電燈的側(cè)剖視圖，圖2是帶有返回端子的放電燈的燈頭的示意性圖示，圖3是作為機械緊固單元的一部分的套環(huán)的平面圖，圖4是放電燈的反射鏡的側(cè)剖視圖，
圖5顯示了作為機械緊固單元的一部分的端蓋的平面圖(圖5.1)和側(cè)視圖(圖5.2)，圖6顯示了作為機械緊固單元的一部分的滑動片的平面圖(圖6.1)和側(cè)視圖(圖6.2)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的放電燈的側(cè)剖視圖，其中帶有返回端子8的燈頭2以位于中心的方式設(shè)置在反射鏡1中。盒形端蓋5連接在中空的反射鏡頸部4和滑動片7上?；瑒悠?與設(shè)于燈頭2的下部2.1處的套環(huán)6相連。緊固單元由端蓋5、套環(huán)6和滑動片7構(gòu)成，其可保證燈頭2在反射鏡1中的明確定位。
圖2是放電燈的帶有返回端子8的燈頭2的示意性圖示，其中燈頭2以已知的和導(dǎo)電的方式與返回端子8相連。燈頭2具有圓柱形的下部2.1’，以及返回端子8從中伸出來的上部2.2。
圖3是作為機械緊固單元的一部分的套環(huán)6在裝配前的平面圖。在安裝好的位置中，套環(huán)包圍了燈頭2的下部2.1的至少一部分區(qū)域，并通過非互鎖和/或互鎖的方式連接到其上，使得在這兩部分之間不存在相對運動。
圖4是用于汽車前燈的光導(dǎo)系統(tǒng)的帶有返回端子的放電燈(如氙燈)的反射鏡的側(cè)視圖。在這里，反射鏡1由硼硅玻璃制成，并具有反射輪廓3和中空的反射鏡頸部4。燈軸線在三維坐標系統(tǒng)的z方向上延伸。在反射鏡頸部4的外部形成有凹槽9，端蓋5上的彈性鎖定凸耳10便牢固地接合于其中。
總之，機械緊固單元將燈頭2固定在明確的位置，這便保證了最優(yōu)發(fā)光度，并保證了將反射光聚焦在反射鏡1之外的焦點上。在該焦點處，反射光以普通的方式耦合到本質(zhì)上已知的光導(dǎo)電纜如玻璃纖維電纜中。
圖5.1是作為機械緊固單元的構(gòu)件的沖壓和折彎出來的金屬端蓋件在彎曲前的平面圖，圖5.2是其側(cè)視圖。端蓋5是經(jīng)沖壓和折彎的金屬部件，它在折彎后基本上形成為與將被它封起來的反射鏡頸部4一致的形狀。它具有支承面或至少多個支承點，這些支承點設(shè)置在x和y方向上的某一平面內(nèi)的某一水平處。在該平面中設(shè)有開口，燈頭2和套環(huán)便通過該開口被帶間隙地引導(dǎo)到安裝位置中，然后被設(shè)置在下部2.1上。在安裝位置中，端蓋5設(shè)置成其支承面基本上垂直于燈軸線，并且通過接合于凹槽9中的鎖定凸耳10而連接到反射鏡頸部4上。
圖6顯示了作為機械緊固單元的一部分的滑動片的平面圖(圖6.1)和側(cè)視圖(圖6.2)。金屬滑動片7包括具有兩個開口的扁平板，處于安裝位置的該板設(shè)于x和y方向上并安放在端蓋5上。形狀與套環(huán)6的形狀相一致的一個開口允許設(shè)置在下部2.1上的套環(huán)6以存在間隙的方式從中通過。在這種通過的情況下或在燈頭沿z方向運動的情況下，尤其是在調(diào)節(jié)期間，套環(huán)通過導(dǎo)向輔助件被帶間隙地引導(dǎo)。在該板上牢固地連接了四個導(dǎo)向輔助件，它們設(shè)置成相互面對的對。另一開口用于供返回端子從中穿過，其大小相應(yīng)地設(shè)定。
根據(jù)本發(fā)明的反射燈的工業(yè)裝配在下述階段中傳統(tǒng)地進行。將套環(huán)固定在燈頭下部的預(yù)定區(qū)域中，然后將滑動片推到套環(huán)上。端蓋例如通過鎖定接合而連接到反射鏡頸部上。借助于定位輔助件，燈頭從其上部開始經(jīng)由端蓋中的一個開口而被引入到中空的反射鏡頸部中。之后，進行燈頭相對于反射鏡的調(diào)節(jié)或精確定位。然后進行例如通過激光束的固定，同時保持在所需的位置。
權(quán)利要求
1.一種具有反射鏡(1)和燈頭(2)的放電燈，所述反射鏡(1)至少包括反射輪廓(3)和中空的反射鏡頸部(4)，所述燈頭(2)以位于中心的方式設(shè)置在所述反射鏡(1)中，所述反射鏡(1)和所述燈頭(2)的下部(2.1)通過機械緊固單元而牢固地連接在一起，其特征在于，在裝配期間，所述燈頭(2)從其上部(2.2)開始被引導(dǎo)通過所述反射鏡頸部(4)，所述機械緊固單元在x，y和z方向上具有一定的間隙，使得所述燈頭(2)可在裝配期間定位在相對于所述反射鏡的明確位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于，所述機械緊固單元至少包括端蓋(5)，其具有設(shè)置成基本上垂直于所述燈軸線并與所述反射鏡相連的支承面；套環(huán)(6)，其可在裝配期間基本上平行于所述燈軸線移動，并且牢固地連接在所述燈頭的下部(2.1)上；以及滑動片(7)，其允許所述套環(huán)(6)在裝配期間基本上平行于所述z方向運動，并且可在所述支承面上沿x和y方向產(chǎn)生位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電燈，其特征在于，所述燈頭在x，y和z方向上的定位通過預(yù)定的基準點來實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于，當所述放電燈處于操作狀態(tài)下時進行所述燈頭至少在z方向上的定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于，所述燈頭(2)的下部(2.1)至少部分地從所述中空的反射鏡頸部(4)中伸出來。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于，所述機械緊固單元中的部件的固定通過激光束來進行。
7.一種用作汽車照明系統(tǒng)的光導(dǎo)系統(tǒng)，至少包括光源，所述包括帶有反射鏡和不對稱燈頭的放電燈，其特征在于，使用了根據(jù)權(quán)利要求1到6所述的放電燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，所述燈頭是帶有返回端子(8)的不對稱燈頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有反射鏡(1)和燈頭(2)的放電燈，其中反射鏡(1)至少包括反射輪廓(3)和中空的反射鏡頸部(4)，燈頭(2)設(shè)置在反射鏡(1)的中心，反射鏡(1)和燈頭(2)的下部(2.1)通過機械緊固單元而牢固地連接在一起，在裝配期間，燈頭(2)從其上部(2.2)開始被引導(dǎo)通過反射鏡頸部(4)，機械緊固單元在x，y和z方向上具有一定的間隙，使得燈頭(2)可在裝配期間定位在相對于反射鏡的明確位置處。
文檔編號F21Y101/00GK1633572SQ03804085
公開日2005年6月29日 申請日期2003年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月21日
發(fā)明者N·范根尼普, W·埃芒德斯, M·哈亞克, P·J·M·弗蘭森 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司