專利名稱：雙光束型鹵素?zé)舻闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈-反射器單元，其包括反射器，其帶有頸部(neck)、光發(fā)出窗、圍繞延伸穿過頸部且垂直于光發(fā)出窗的光軸而設(shè)置的反射部分，該反射部分從頸部向上延伸至光發(fā)出窗；燈，其包括第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源在光軸上一前一后軸向地設(shè)置，使得第一光源設(shè)置成比第二光源更接近頸部；燈帽，其安裝在頸部上并且設(shè)有電觸頭，其中電導(dǎo)線連接在電觸頭上以及相應(yīng)的光源上。
這種燈-反射器單元從EP-168015中已知。該已知的單元包括低功率燈，其第一光源和第二光源均由燈絲形成。束狀燈絲是形成一個(gè)整體的螺旋形體，因?yàn)樗鼈冇蓡胃€制成并且通過該線的筆直連接部分而互連在一起。這兩根燈絲具有至少基本上相同的電阻。這種已知單元中的燈安裝在反射器的頸部中，以便可沿著光軸移動(dòng)。該反射器具有焦點(diǎn)，因此燈和反射器沿著光軸的相互移動(dòng)可將其中一條燈絲設(shè)置在焦點(diǎn)上，從而得到來自該單元的具有較窄光束角的所需光束。燈和反射器的相互移動(dòng)或者燈絲之間的切換使得可以稍微改變光束的光束角?；蛘?，它還提供了在設(shè)在反射器焦點(diǎn)處的燈絲失效的情況下燈和反射器相互移動(dòng)的能力，使得焦點(diǎn)處于另一保持完好的燈絲上，從而就實(shí)現(xiàn)了燈的雙倍使用壽命。但不利的是，已知單元具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。已知單元的另一缺點(diǎn)在于，無法得到這樣的光束，即這種光束不帶有因兩個(gè)光源的燈絲之間的簡(jiǎn)單切換而導(dǎo)致的來自每個(gè)單獨(dú)光源的“光孔”(optical hole)。光孔是光束中具有較低亮度級(jí)的中心部分。為了避免在光源之間的切換時(shí)出現(xiàn)的這種光孔，在已知單元中要求燈和反射器能夠相互移動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種開篇段落中所介紹的克服了上述缺點(diǎn)的燈-反射器單元。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，開篇段落中所介紹的單元的特征在于，反射部分根據(jù)圍繞曲線的光軸而設(shè)置的回轉(zhuǎn)體來形成，該曲線從經(jīng)過光軸的反射器的縱剖視圖看去在頸部上的起點(diǎn)和光發(fā)出窗上的終點(diǎn)之間延伸，因此通過以下的輔助功能在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間延伸的帶有n個(gè)直線點(diǎn)的直線段；在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間延伸的帶有n個(gè)拋物線點(diǎn)的拋物線段，其具有與光軸重合的拋物線軸線并且在光軸上具有焦點(diǎn)F；曲線上的各單獨(dú)點(diǎn)Kn距拋物線點(diǎn)Pn有一段距離x.Dn，并且距直線點(diǎn)Ln有一段距離(1-x).Dn，這是沿著Pn和Ln之間的連接直線Vn測(cè)得的，其中Vn處于縱向剖面的平面內(nèi)并且垂直于直線段，其中Dn為沿著Vn在Pn和Ln之間測(cè)得的距離，其中x對(duì)于整個(gè)曲線而言基本上為常量，并且具有0.25≤x≤0.75范圍內(nèi)的值。換句話說，反射器的反射部分通過因子x而從理想的拋物線形狀變形成為直錐形，x值處于上述范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元中的第一光源設(shè)計(jì)成可產(chǎn)生較窄光束，即光束角最多為15°的光束。因此燈-反射器單元可用作聚光燈。根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元中的第二光源設(shè)計(jì)成可產(chǎn)生較寬光束，即光束角至少為20°的光束。如果反射器具有直錐形，則該單元將從第一光源和第二光源中產(chǎn)生基本上相同的光束。如果反射器為拋物線形，則位于光軸上且處于焦點(diǎn)上的第一光源將發(fā)出較窄的平行光束。然而，位于光軸上但未處在焦點(diǎn)上的第二光源將發(fā)出帶光孔的光束。由于根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元中的反射器具有稍微不同于拋物線的形狀，因此第一光源產(chǎn)生具有稍寬但仍可接受的10°左右較窄光束角的光束，而同時(shí)第二光源的光束中沒有了光孔。帶有根據(jù)主權(quán)利要求來成形的反射器的單元具有較簡(jiǎn)單的構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元使得可以相互間獨(dú)立地操作第一光源和第二光源，從而可以從窄光束瞬時(shí)地切換至沒有光孔的寬光束。這種瞬時(shí)切換尤其在汽車前燈中頻繁地使用，其中經(jīng)常要進(jìn)行從近光燈光束切換至駕駛用遠(yuǎn)光燈光束。因此，根據(jù)本發(fā)明的單元適合于這種應(yīng)用?；蛘?，可以同時(shí)操作第一光源和第二光源。該燈優(yōu)選固定成使得其端頭部分處于反射器的頸部中，這就實(shí)現(xiàn)了光源在反射器中的永久性精確定位，因此所需光束就可從該單元中發(fā)出。
在根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元的一個(gè)實(shí)施例中，該單元的特征在于，從縱向剖視圖看去，經(jīng)過起點(diǎn)和經(jīng)過焦點(diǎn)F的直線與光軸形成了α1角，其中經(jīng)過終點(diǎn)和經(jīng)過焦點(diǎn)F的另一直線與光軸形成了α2角，其中α1處于30°至50°的范圍內(nèi)，α2處于40°至60°的范圍內(nèi)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)α1和α2處于處于這些角度范圍內(nèi)時(shí)，可以得到具有理想光輸出、光束特性、尺寸和長(zhǎng)/寬比的反射器。如果α1在30°以下，那么反射器的頸部將具有不必要地窄的開口，這是因?yàn)榕c開口相鄰的反射部分處于第一光源的光陰影中。窄開口阻礙了將燈引入反射器中。如果α1在50°以上，那么頸部中的開口就會(huì)太寬，使得光會(huì)入射在反射面的旁邊，這將會(huì)導(dǎo)致光損失。如果α2在60°以上，則反射器具有較小的長(zhǎng)度，因此光的主要部分將直接從光發(fā)出窗發(fā)出，即不會(huì)反射在反射面上，因此未用于光束，從而導(dǎo)致了更多的光損失。如果α2在40°以下，則反射器比較長(zhǎng)，而在光輸出上沒有任何顯著相伴隨的增加。
這種單元的一個(gè)實(shí)施例的特征在于，燈為鹵素白熾燈。光源、即白熾燈的燈絲可制作成在其整個(gè)長(zhǎng)度上都精確地位于光軸上，因此可以較簡(jiǎn)單的方式來得到所需的圓形對(duì)稱光束。優(yōu)選的是，這些燈絲均由單根線制成，因此它們不必通過中間部分來互連在一起。因此就避免了中間部分中的能量損耗，例如已知燈中所發(fā)生的那樣。同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了燈設(shè)計(jì)如單根燈絲的不同額定瓦數(shù)的較高自由性，以及避免了單元的各部件的所需性能之間的妥協(xié)。對(duì)于每種瓦數(shù)而言，可為每條燈絲和中間部分來選擇所需燈絲線的直徑和所需燈絲線的材料。
優(yōu)選的是，鹵素白熾燈為雙燈絲汽車用鹵素?zé)?，例如傳統(tǒng)H4燈的改進(jìn)型。傳統(tǒng)H4燈用于汽車照明，并且具有燈的尺寸和形狀恒定的優(yōu)點(diǎn)，如標(biāo)準(zhǔn)文件E/ECE/TRANS/505中所述。傳統(tǒng)H4燈僅在內(nèi)部進(jìn)行了修改，而其外部尺寸等保持不變。近光燈帽從傳統(tǒng)H4燈中除去，兩條燈絲設(shè)置在相互間延伸的方向上，省略了燈上的黑色涂層。改進(jìn)型H4燈的使用的優(yōu)點(diǎn)在于，它可在現(xiàn)有H4燈的生產(chǎn)線上制造。對(duì)H4燈的已知通用生產(chǎn)工藝的若干生產(chǎn)步驟的省略使得可以簡(jiǎn)單和便宜的方式并且以高生產(chǎn)率來生產(chǎn)改進(jìn)型H4燈，由于已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備，因此就更是如此，從而抵消了較大的投資。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元的特征在于，所述反射部分分成近似成曲線的p個(gè)段面環(huán)(facet ring)，其中從縱向剖視圖看去，各段面環(huán)p沿著相關(guān)段面環(huán)p中間處的曲線的各自切線m來定向。結(jié)果，燈-反射器單元具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即抵消了投射在燈-反射器單元所照亮的物體上的光源的(不清楚的)影象，并且燈-反射器單元在光源未精確地設(shè)在光軸上時(shí)對(duì)光束中的干擾不太敏感?；蛘撸@些優(yōu)點(diǎn)可以這樣來實(shí)現(xiàn)，其中根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元特征在于，反射部分分成r個(gè)軸向塊。通過同時(shí)采用上述措施，即將反射部分分成p.r面矩陣，就可以實(shí)現(xiàn)甚至更高程度的所述優(yōu)點(diǎn)。
在另一實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元的特征在于，該燈具有半透明壁，其包括分別圍繞第一光源和第二光源的第一壁部分和第二壁部分，其中至少一個(gè)壁部分對(duì)源于光源并且透過相關(guān)壁部分的光具有改變光譜的效應(yīng)。這種改變光譜的效應(yīng)可以簡(jiǎn)單的方式來實(shí)現(xiàn)，其中至少一個(gè)壁部分具有涂層如干涉涂層或吸收涂層，其可以改變光的顏色和/或色溫?；蛘?，第一壁部分和第二壁部分可以具有彼此不同的玻璃成分。
根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元的實(shí)施例在附圖中示意性地顯示出，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的燈-反射器單元的一個(gè)實(shí)施例的縱向剖視圖；圖2是圖1所示曲線的重構(gòu)視圖；圖3A是圖1所示燈-反射器單元所得到的第一光束特性；和圖3B圖1所示燈-反射器單元所得到的第二光束特性。
圖1是通過燈-反射器單元3的光軸1的縱向剖視圖，燈-反射器單元3包括燈5、帶有頸部9的反射器7、光發(fā)出窗11，以及圍繞光軸1從頸部向上延伸至光發(fā)出窗的反射部分13。光軸延伸通過頸部并且垂直于光發(fā)出窗。燈通過膠結(jié)劑14固定在反射器的頸部中并且包括第一光源15和第二光源17，即圖中的燈絲?；蛘撸庠纯筛髯匀菁{在單獨(dú)的燈中。第一光源和第二光源一前一后地設(shè)在光軸上，并且在圖中相互之間具有大約6.5毫米的軸向距離，使得第一光源比第二光源更接近頸部。光源各自由單獨(dú)的線制成。圖中的燈為低壓燈，即12V鹵素白熾燈，在這種情況下為長(zhǎng)度是大約50毫米以及最大直徑是大約22毫米的改進(jìn)型H4燈。燈絲的額定功率通常為20至100W，圖中的第一光源具有35W的額定功率，第二光源具有50W的額定功率。燈5具有壁18，其包括圓柱形地圍繞第一光源15的第一壁部分20以及基本上圍繞第二光源17的第二壁部分22。第二壁部分具有干涉涂層24，其可透過源于第二光源的大部分光，并且可使光的色溫從大約2900K改變至大約4000K。源于第一光源的光將主要透過第一壁部分到達(dá)燈外部，而沒有進(jìn)行修正。在燈的工作期間，第一光源產(chǎn)生窄光束，第二光源產(chǎn)生寬光束，其各自的光束特性如圖3A和3B所示。頸部9設(shè)有燈帽19，其包括電觸頭21a，21b，21c。這些電觸頭通過各自的電導(dǎo)線23連接在相關(guān)光源上，使得第一和/或第二光源可單獨(dú)地點(diǎn)亮。這使得這兩個(gè)光源可同時(shí)地工作，從而獲得較高發(fā)光強(qiáng)度的光束。反射部分根據(jù)圍繞圖2所示特定曲線的光軸的回轉(zhuǎn)體來成形。反射部分設(shè)有氣相沉積的鋁25來作為反射層，但反射層作為備選也可以為干涉涂層。反射器另外也可由p個(gè)段面27構(gòu)成，這些段面沿著反射器中的特定曲線的切線29來定向。
圖2示意性地顯示了曲線31，其從沿著光軸的反射器的縱向剖視圖看去，在頸部9上的起點(diǎn)33和反射器7的光發(fā)出窗11上的終點(diǎn)35之間延伸。該曲線通過在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間延伸的帶有n個(gè)直線點(diǎn)的直線段37以及在起點(diǎn)和終點(diǎn)之間延伸的帶有n個(gè)拋物線點(diǎn)的拋物線段39來限定。拋物線段39具有與光軸1重合的拋物線軸線以及位于光軸上的焦點(diǎn)F。曲線31上的各單獨(dú)點(diǎn)Kn距拋物線點(diǎn)Pn有一段距離x.Dn，并且距直線點(diǎn)Ln有一段距離(1-x).Dn，這是沿著Pn和Ln之間的連接直線Vn測(cè)得的。因此Vn處于縱向剖面的平面內(nèi)并且垂直于直線段37，其中Dn為沿著Vn在Pn和Ln之間測(cè)得的距離。x對(duì)于整個(gè)曲線而言基本上為常量，并且具有0.25≤x≤0.75范圍內(nèi)的值，在圖中該值為0.4。反射器的反射部分的尺寸通過拋物線段39來確定。拋物線段的長(zhǎng)度通過直線32和直線34來確定，該直線32經(jīng)過起點(diǎn)33和焦點(diǎn)F并且與光軸形成了α1角，直線34經(jīng)過終點(diǎn)35和經(jīng)過焦點(diǎn)F并且與光軸形成了α2角，其中30°≤α1≤50°，40°≤α2≤60°，在圖中α1為40°，α2為50°。
圖3A和3B分別顯示了圖1所示燈-反射器單元的第一光源所得到的第一光束特性51以及第二光源所得到的第二光束特性53。第一光束特性51具有峰值55，其標(biāo)準(zhǔn)化為100。具有50％峰值的光束的寬度為光束角，該光束角對(duì)于第一光束特性而言大約為10°。第二光束特性53也具有其標(biāo)準(zhǔn)化為100的峰值57，并且具有大約25°的光束角。圖3B顯示了第二光束特性不受其發(fā)光強(qiáng)度中″光孔″的影響。
權(quán)利要求
1.一種燈-反射器單元，其包括反射器，其帶有頸部、光發(fā)出窗、圍繞延伸穿過所述頸部且垂直于所述光發(fā)出窗的光軸而設(shè)置的反射部分，所述反射部分從所述頸部向上延伸至所述光發(fā)出窗；燈，其包括第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源在所述光軸上一前一后軸向地設(shè)置，使得所述第一光源設(shè)置成比所述第二光源更接近所述頸部；燈帽，其安裝在所述頸部上并且設(shè)有電觸頭，其中電導(dǎo)線連接在所述電觸頭上以及相應(yīng)的光源上，其特征在于，所述反射部分根據(jù)圍繞曲線的光軸而設(shè)置的回轉(zhuǎn)體來形成，所述曲線從經(jīng)過所述光軸的反射器的縱剖視圖看去在所述頸部上的起點(diǎn)和所述光發(fā)出窗上的終點(diǎn)之間延伸，因此通過以下的輔助功能在所述起點(diǎn)和所述終點(diǎn)之間延伸的帶有n個(gè)直線點(diǎn)的直線段；在所述起點(diǎn)和所述終點(diǎn)之間延伸的帶有n個(gè)拋物線點(diǎn)的拋物線段，其具有與所述光軸重合的拋物線軸線并且在所述光軸上具有焦點(diǎn)F；所述曲線上的各單獨(dú)點(diǎn)Kn距拋物線點(diǎn)Pn有一段距離x.Dn，并且距直線點(diǎn)Ln有一段距離(1-x).Dn，這是沿著Pn和Ln之間的連接直線Vn測(cè)得的，其中Vn處于所述縱向剖面的平面內(nèi)并且垂直于所述直線段，其中Dn為沿著Vn在Pn和Ln之間測(cè)得的距離，其中x對(duì)于整個(gè)所述曲線而言基本上為常量，并且具有0.25≤x≤0.75范圍內(nèi)的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈-反射器單元，其特征在于，從所述縱向剖視圖看去，經(jīng)過所述起點(diǎn)和所述焦點(diǎn)F的直線與所述光軸形成了α1角，經(jīng)過所述終點(diǎn)和所述焦點(diǎn)F的另一直線與所述光軸形成了α2角，其中30°≤α1≤50°，40°≤α2≤60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述燈通過所述反射器的頸部中的端頭部分來固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述燈為低壓鹵素白熾燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述光源是各自通過單獨(dú)的線來制成的燈絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述鹵素白熾燈為改進(jìn)的雙燈絲型汽車用鹵素?zé)簟?br> 7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述反射部分分成近似成曲線的p個(gè)段面環(huán)，其中從縱向剖視圖看去，各段面環(huán)p沿著相關(guān)段面環(huán)p中間處的曲線的各自切線m來定向。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述反射部分分成r個(gè)軸向塊。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述燈具有半透明壁，其包括分別圍繞所述第一光源和第二光源的第一壁部分和第二壁部分，其中至少一個(gè)壁部分對(duì)源于所述光源并且透過所述相關(guān)壁部分的光具有改變光譜的效應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燈-反射器單元，其特征在于，所述壁部分中的至少一個(gè)具有涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燈－反射器單元(3)，其設(shè)有軸向地位于燈軸線(1)上的第一光源(15)和第二光源(17)，以及帶有反射部分(13)的反射器(7)。將反射器的反射部分稍作改進(jìn)成具有拋物線形和直錐形之間的形狀就可以實(shí)現(xiàn)，從第一光源可得到窄光束，即光束角小于15°的光束，而從第二光源可得到不會(huì)在其中心出現(xiàn)任何“光孔”的光束。
文檔編號(hào)H01J61/40GK1985124SQ200480008222
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者M·H·J·范里斯維克, D·J·C·范奧爾斯, A·M·T·P·范佩普坦 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司