專利名稱：具有吸收和干涉濾光器的白熾燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的白熾燈。
現(xiàn)有技術(shù)這樣的白熾燈例如在車輛技術(shù)領(lǐng)域中作為用于后燈、制動燈、霧尾燈諸如此類的光源得到采用。白熾燈經(jīng)常被用于這些發(fā)射紅色的發(fā)光體，所述白熾燈的燈容器具有耐熱的氧化干涉濾光器涂層，該干涉濾光器涂層具有用于吸收所不期望的藍色和紫色光譜的集成的吸收層。如此來匹配干涉濾光器涂層的層厚，使得被涂層的燈容器的所有區(qū)域在白熾燈工作中發(fā)射同一紅色的顏色光譜的光。
例如從德國公開文獻EP 0 986 093 A1中公知一種這樣的白熾燈。該白熾燈采用具有薄吸收層的干涉濾光器，所述薄吸收層部分地吸收在藍色和紫色光譜范圍中的所不期望的短波光。干涉濾光器的由光學(xué)低折射和高折射的層所組成的干涉涂層用來進一步抑制來自紫色、藍色和綠色光譜范圍中的光，并且用來在紅色光譜范圍中調(diào)節(jié)干涉濾光器的的濾光器邊緣(Filterkante)。在這樣的白熾燈情況下不利之處一方面在于，由于為汽車照明而法定的色值和具有陡峭的透射邊緣的所需要的寬反射帶而必須把在由不同的層材料制成的、即由干涉和吸收層組成的多個層堆疊中的很多層序列施加到燈容器上。由于大量所需要的層和層材料(例如所述的干涉濾光器由五個具有三種層材料和28個層的層堆疊組成)，用于制造這種白熾燈的涂層工藝是耗費和成本昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的任務(wù)在于提供一種白熾燈，該白熾燈相對于常規(guī)的解決方案能夠在減少的制造耗費的情況下實現(xiàn)簡化的層結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1所述的特征來解決該任務(wù)。在從屬權(quán)利要求中說明了本發(fā)明的特別有利的實施方案。
用于產(chǎn)生紅色光譜范圍中的光的本發(fā)明白熾燈，具有包圍燈絲的透光的燈容器和在所述燈容器上所布置的干涉濾光器，所述干涉濾光器具有多個光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層。根據(jù)本發(fā)明，燈容器本身構(gòu)成吸收所不期望的光譜的吸收濾光器，其中通過干涉濾光器來實現(xiàn)到所希望的紅色光譜范圍中的色位置移動(Farbortverschiebung)。由于燈容器被構(gòu)成為吸收濾光器，相對于現(xiàn)有技術(shù)不需要在干涉濾光器中所布置的附加的吸收層，即干涉層堆疊可以由兩種代替三種層材料制成并且具有減少的層數(shù)。由此在減少的制造耗費的情況下顯著簡化了層結(jié)構(gòu)。通過將燈容器構(gòu)成為吸收濾光器而在短波光譜范圍中防止在制造技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)情況下可能出現(xiàn)的所不期望的藍綠色的散射光。
燈容器優(yōu)選地由發(fā)射黃色至琥珀色光的燈玻璃制成。
在關(guān)斷的狀態(tài)下，陽光透射進黃色至琥珀色的燈容器。純粹的吸收濾光器的應(yīng)用在探照燈中導(dǎo)致所謂的“荷包蛋(Spiegelei)效應(yīng)”。但是施加在燈容器上的干涉濾光器附加地反射紫色、藍色、綠色和黃色的陽光。透射的紅色與反射的紫色、藍色、綠色和黃色共同混合成白色。白熾燈在關(guān)斷狀態(tài)下的表現(xiàn)圖像是中性的，所以可以將該白熾燈用于顏色中性的照明應(yīng)用。
根據(jù)優(yōu)選的實施例，本發(fā)明白熾燈的燈容器由染色的和/或被涂層的燈玻璃制成，并且由此吸收所不期望的光譜。
在一種其它的實施形式中，燈容器利用耐溫度變化的涂層、尤其是利用琥珀漆或Sol-Gel(溶膠凝膠)吸收濾光器而被涂層。借助從一般的現(xiàn)有技術(shù)中公知的涂層方法，例如通過噴射或浸漬來實現(xiàn)利用琥珀色Sol-Gel或利用吸收所不期望的紫色、藍色至綠色波段的漆的涂層。
已證實有利的是，如此來構(gòu)造吸收濾光器，使得由燈容器吸收紫色、藍色和/或綠色的波段。
在燈容器上所布置的唯一的層堆疊的干涉濾光器，優(yōu)選地由光學(xué)低折射層和光學(xué)高折射層構(gòu)成，并且由兩種材料制成。
在一個優(yōu)選的實施例中，光學(xué)低折射層是SiO2層，而光學(xué)高折射層是Nb2O5層或TiO2層。層堆疊有利地由13、15或17層形成。
光學(xué)低折射層優(yōu)選地具有基本上為90nm±15％的層厚，而光學(xué)高折射層具有基本上為52nm±15％或46nm±15％的層厚，并且在層堆疊中交替地被布置。
層堆疊優(yōu)選地從具有26nm±15％或23nm±15％層厚的光學(xué)高折射層開始和結(jié)束。
也可以以比較大的層厚不相配(失配)的方式來施加光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層。
優(yōu)選地如此來優(yōu)化層堆疊的光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層的層厚，使得干涉濾光器的濾光器邊緣位于紅色光譜范圍中、尤其是位于580nm至640nm的波段中、優(yōu)選地在597nm處。由此確保本發(fā)明白熾燈基本上發(fā)射根據(jù)ECE顏色標準的光譜，并且滿足用于車輛照明、尤其是制動燈、尾燈和/或霧尾燈諸如此類的法定色值。
優(yōu)選地根據(jù)由燈絲發(fā)射的并射到干涉濾光器上的光的入射角來將干涉濾光器以局部不同的層厚布置在燈容器上。


以下借助優(yōu)選的實施例來詳細闡述本發(fā)明。
圖1展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施例的白熾燈的側(cè)視圖，和圖2展示了吸收濾光器和干涉濾光器涂層的透射曲線。
具體實施例方式
圖1展示了具有約25W電功率消耗的用于產(chǎn)生紅色光譜范圍中的光的白熾燈1，該白熾燈1例如用作用于產(chǎn)生尾燈、制動燈或霧尾燈的車輛尾部發(fā)光體中的光源。該白熾燈1具有卡口式燈座2和由染色(durchgefrbt)的燈玻璃6制成的、圍繞燈軸A-A旋轉(zhuǎn)對稱的燈容器4，該燈容器4包圍沒有示出的燈絲。由染色的燈玻璃6制成的燈容器4根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成吸收所不期望的光譜(例如藍綠色散射光)的吸收濾光器，其中通過干涉濾光器涂層8來實現(xiàn)到所希望的紅色光譜范圍中的色位置移動。燈容器4的整個外表面10為此配備了干涉濾光器涂層8，其具有以濺射技術(shù)所施加的多個光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層。通過濺射工藝的持續(xù)時間、工藝氣體輸送和電功率饋入來控制層厚。由于燈容器4被構(gòu)成為吸收濾光器，相對于現(xiàn)有技術(shù)在干涉濾光器涂層8中不需要在干涉層之間所布置的附加的吸收層。由此干涉層堆疊可以由兩種代替如在根據(jù)EP 0 986 093A1的現(xiàn)有技術(shù)中所需要的三種層材料來構(gòu)造，由此在減少的制造耗費的情況下顯著地簡化了層結(jié)構(gòu)。這將在以下詳細闡述。
根據(jù)表格1或根據(jù)表格2的替代實施方案，干涉濾光器涂層8由總共15個干涉層組成，與現(xiàn)有技術(shù)相反，所述干涉層在唯一的層堆疊中并且在沒有吸收層的情況下從層號1開始被布置在燈容器4的外表面10上。
表格1

表格2

交替地由光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層形成層堆疊，其中光學(xué)低折射層是SiO2(二氧化硅)，和光學(xué)高折射層根據(jù)表格1是Nb2O5(五氧化鈮)、或根據(jù)表格2是TiO2(二氧化鈦)。層1至15直接相繼跟隨，并且構(gòu)成了干涉涂層8。
SiO2層和Nb2O5層或TiO2層的物理層厚、和從而還有干涉濾光器涂層8的整個層厚與位置有關(guān)地變化，以便由燈容器4的所有區(qū)域發(fā)射統(tǒng)一的顏色合成的光。為此有必要，根據(jù)由燈絲發(fā)射并射到干涉濾光器8上的光的入射角，從燈容器圓頂20出發(fā)在燈座2的方向上沿著在燈容器4上的最短連接線持續(xù)不變地放大干涉濾光器8的總層厚、即干涉濾光器8的層厚根據(jù)由燈絲發(fā)射并射到干涉濾光器8上的光的入射角局部地變化，其中在最小和最大的層厚之間的差別約為百分之七。干涉濾光器涂層8的在本實施例中所述的層厚說明分別涉及燈容器4的圓頂20。干涉濾光器8的層厚沿著圍繞燈軸A-A的同心環(huán)是恒定的。
在圖2中，通過曲線12示出了吸收濾光器的透射特性，和通過點劃線表示的曲線14示出了干涉濾光器的透射特性。根據(jù)曲線12如此構(gòu)造燈容器4的吸收濾光器，使得由染色的燈玻璃6吸收所不期望的紫色、藍色的和部分綠色的波段，也就是說干涉濾光器涂層8的曲線14在約380nm至460nm范圍中的透射振蕩通過燈玻璃6的吸收作用疊加，所述透射振蕩否則必須由干涉濾光器涂層8抑制。以此方式可以采用與現(xiàn)有技術(shù)相比減少了層數(shù)的干涉濾光器。燈玻璃6的顏色波動的容差范圍和因此吸收濾光器的邊緣分層(Kantenlagen)16、18的界限可以在短波范圍中的所不期望的色譜和紅色范圍中的良好透射之間被設(shè)計、也即比較寬地被設(shè)計。根據(jù)圖2，吸收濾光器的邊緣分層的下限16位于約470nm的波長處，而吸收濾光器的邊緣分層的上限18位于約550nm的波長處。
根據(jù)本發(fā)明，通過干涉濾光器涂層8實現(xiàn)從黃色/琥珀色光譜范圍到所希望的紅色光譜范圍中色位置移動，也即干涉濾光器的濾光器邊緣根據(jù)圖2約位于600nm處，其中干涉濾光器的透射為入射光的百分之五十。因此白熾燈1在接通狀態(tài)下發(fā)射紅光，并且可以用作制動燈、尾燈或霧尾燈的光源。
本發(fā)明不局限于上面詳細闡述的實施例，本發(fā)明尤其可以應(yīng)用于具有任意燈容器幾何形狀的和具有不同的干涉濾光器設(shè)計的白熾燈。代替染色的燈容器，可以將耐溫度變化的涂層、尤其是漆作為吸收濾光器施加到燈玻璃上。此外也可以用其他數(shù)量的光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層來實施本發(fā)明。此外，其他適當?shù)牟牧虾屯繉庸に囈部梢员挥糜诟缮鎸印?br> 公開了一種用于產(chǎn)生在紅色光譜范圍中的光的白熾燈1，該白熾燈1具有透光的燈容器4、由燈容器4包圍的燈絲、和在燈容器4上所布置的干涉濾光器8，所述干涉濾光器8具有多個光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層。根據(jù)本發(fā)明，燈容器4本身構(gòu)成吸收所不期望的光譜的吸收濾光器，其中通過干涉濾光器8實現(xiàn)到紅色光譜范圍中的色位置移動。
權(quán)利要求
1.用于產(chǎn)生在紅色光譜范圍中的光的白熾燈，具有透光的燈容器(4)、由燈容器(4)包圍的燈絲和在燈容器(4)上所布置的干涉濾光器(8)，所述干涉濾光器具有多個光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層，其特征在于，所述燈容器(4)構(gòu)成吸收所不期望的光譜的吸收濾光器，和通過干涉濾光器(8)實現(xiàn)到紅色光譜范圍中的色位置移動。
2.按權(quán)利要求1的白熾燈，其中如此構(gòu)造燈容器(4)的吸收濾光器，使得由燈容器(4)吸收紫色、藍色和/或綠色的波段。
3.按權(quán)利要求1或2的白熾燈，其中所述燈容器(4)由染色的和/或被涂層的燈玻璃(6)制成。
4.按權(quán)利要求3的白熾燈，其中用耐溫度變化的涂層、尤其是琥珀漆或Sol-Gel吸收濾光器對所述燈容器(4)進行涂層。
5.按權(quán)利要求3的白熾燈，其中所述燈玻璃(6)在工作中發(fā)射黃色的和/或琥珀色的光。
6.按以上權(quán)利要求之一的白熾燈，其中所述干涉濾光器(8)由光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層的唯一的層堆疊構(gòu)成，并且由兩種材料制成。
7.按權(quán)利要求6的白熾燈，其中所述光學(xué)低折射層是SiO2層，而光學(xué)高折射層是Nb2O5或TiO2層。
8.按權(quán)利要求6至7之一的白熾燈，其中所述光學(xué)低折射層基本上具有90nm±15％的層厚，而所述光學(xué)高折射層具有52nm±15％或46nm±15％的層厚，并且交替地被布置。
9.按權(quán)利要求6的白熾燈，其中所述層堆疊從具有26nm±15％或23nm±15％的層厚的光學(xué)高折射層開始和結(jié)束。
10.按權(quán)利要求6至9中的一個或多個的白熾燈，其中如此優(yōu)化所述層堆疊，使得所述干涉濾光器(8)的濾光器邊緣位于紅色光譜范圍中、尤其是在580nm至640nm的波段中、優(yōu)選地在597nm處。
11.按權(quán)利要求6、9或10的白熾燈，其中所述層堆疊具有13、15或17層。
12.按以上權(quán)利要求之一的白熾燈，其中所述干涉濾光器(8)根據(jù)由燈絲發(fā)射并射到干涉濾光器(8)上的光的入射角以局部不同的層厚布置在燈容器(4)上。
13.按以上權(quán)利要求之一的白熾燈，其中所述燈發(fā)射根據(jù)ECE顏色標準用于制動燈、尾燈和/或霧尾燈的光譜。
全文摘要
公開了一種用于產(chǎn)生在紅色光譜范圍中的光的白熾燈1，該白熾燈1具有透光的燈容器4、由燈容器4包圍的燈絲、和在燈容器4上所布置的干涉濾光器8，所述干涉濾光器具有多個光學(xué)低折射的和光學(xué)高折射的層。根據(jù)本發(fā)明，燈容器4本身構(gòu)成吸收所不期望的光譜的吸收濾光器，其中通過干涉濾光器8實現(xiàn)到紅色光譜范圍中的色位置移動。
文檔編號H01J61/40GK101057166SQ200580038963
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者S·米勒, R·沙弗 申請人:電燈專利信托有限公司