專利名稱：部分涂覆的氣體放電燈的制作方法
部分涂覆的氣體放電燈技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明描述一種氣體放電燈、反射器以及照明組合件。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度放電燈(HID燈)廣泛用在汽車前照燈應(yīng)用中，因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁O亮的光。 為了確保交通安全，在不同的國家通過適當(dāng)?shù)囊?guī)章來指定此類燈的特性，例如光束廓形、色溫、燈驅(qū)動(dòng)器特性、燈尺寸等。例如，在歐洲，即將由前照燈發(fā)射出的光束廓形，即，低(通過) 光束的形狀和高(行駛)光束的形狀，是通過ECE-R98來規(guī)定的，其中“ECE”代表“歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)”，而用于在此類前照燈中使用的放電光源的設(shè)計(jì)特定方面是通過ECE-R99規(guī)定的。 通常，在這些規(guī)章中指定的燈只用它們的名稱來提及，例如，“D3S”、“D4R”等。
用于與前照燈布置中的反射器結(jié)合使用的R型燈(例如，D4R燈)具有布置在外容器上的不透明“條帶”以阻擋、反射或吸收一些光以便獲得所要的光束形狀，例如以防止眩光以及獲得所需的截止線。這些條帶一般包含“豎直”條帶，即，在燈底座附近圍繞燈的圓周布置的條帶；以及沿著燈的長度布置的“水平”條帶，所述水平條帶是基本上水平地安裝在照明組合件的反射器中，如EP O 708 978 BI中所描述。此種現(xiàn)有技術(shù)燈中的水平條帶在燈的各側(cè)面上定位得相對較高以便實(shí)現(xiàn)截止線下方的高亮度水平以及截止線上方的極低亮度水平。同時(shí)，這些條帶有效地阻擋一小部分的光，這小部分的光實(shí)際上是被浪費(fèi)的。 因此，具有此類條帶的燈的總體的光輸出和效率顯著低于不具有條帶的相當(dāng)?shù)臒?。此光損失是個(gè)相當(dāng)大的缺點(diǎn)，因?yàn)槌鲇谀芤姸群桶踩脑?，汽車燈?yīng)將盡可能多的光遞送到前部光束中。被條帶吸收或阻擋的光也會(huì)促使燈過熱并且可導(dǎo)致燈壽命的縮短。此情形的原因是內(nèi)容器或燃燒器相對較大，例如在35 W D4R燈的情況下，并且燃燒器與外容器之間僅有很小的空隙。燃燒器的玻璃壁因此極接近于外容器的玻璃壁，并且相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)熱系數(shù)較高。高溫會(huì)造成燈壓的增加，并因此造成隨著燈老化亮度輸出的減少，并且還可能會(huì)導(dǎo)致閃爍的形成。溫度增加也與燈輸出的光的顏色的不良變更相關(guān)聯(lián)。高溫的另一個(gè)不想要的副作用是在豎直條帶下燈的夾箍區(qū)中形成裂紋，這可能會(huì)縮短燈的可用壽命。
因此，本發(fā)明的目的是延長此種燈的壽命。發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)目的是通過根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣體放電燈、根據(jù)權(quán)利要求13所述的反射器以及根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明組合件來實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，所述燈包含容器，所述容器部分涂覆有至少一個(gè)基本上矩形的縱向條帶，所述縱向條帶在穿過了通過燈的中心的縱向軸線的水平面下方布置在容器的表面上，使得在燈的每一側(cè)面上，由所述水平面以及燈的側(cè)面上所述縱向條帶的上邊緣在燈中心處所包(subtend)的角度包含至少10°,更優(yōu)選為至少13°,最優(yōu)選為至少15°。
用于汽車前部光束的氣體放電燈一般是水平地安裝在基本上拋物面形的反射器中。在反射器的右手邊收集到的電弧圖像將被顛倒地反射(即，倒置)到車輛前方的光束廓形的左手邊，而在反射器的左手邊收集到的電弧圖像將被顛倒地反射到光束廓形的右手邊。光束廓形中電弧圖像的取向?qū)?yīng)于燈所發(fā)出的光相對于由燈的光軸限定的水平參考平面所成的角度。就水平燈安裝位置來說，縱向條帶基本上也水平地布置。因此，在下文中， 縱向條帶也可被簡稱作“水平”條帶。此外，術(shù)語“條帶”和“細(xì)條紋”可互換使用。在布置的上下文中使用時(shí)，術(shù)語“基本上”應(yīng)被理解為僅包括對指定布置的可忽略的偏離。
水平條帶的創(chuàng)造性放置具有多個(gè)積極效果。
例如，由于水平條帶位于容器的“較冷”區(qū)中，S卩，在較接近于容器底部的區(qū)中，因此可以有利地延長燈的壽命。結(jié)果，較低的水平條帶對燈溫度的影響并不那么嚴(yán)重，并且燈中的溫度不會(huì)達(dá)到在具有較寬的水平條帶的現(xiàn)有技術(shù)燈中達(dá)到的高水平。較低的溫度與光通量的改善以及隨著燈老化燈壓較不明顯的增加相關(guān)聯(lián)，這是因?yàn)殡姌O燒損不那么明顯。此外，因?yàn)樗綏l帶的上邊緣定位在與現(xiàn)有技術(shù)燈相比較低的水平處，因此水平條帶阻擋較少的有用光。憑借縱向條帶的上邊緣所包的較小角度區(qū)域，即，條帶位于燈側(cè)面上較低處，對于在車輛前方25 m與60 m之間的區(qū)中的前部光束而言，可以獲得較高的光通量，而又不產(chǎn)生任何額外的眩光。在具有被布置成操縱光束廓形的水平條帶的現(xiàn)有技術(shù)燈中，有效地阻擋在水平面下方約7. 5°與15°之間的角度區(qū)域中由燈發(fā)出的光，同時(shí)使燈中的溫度增加到不利的水平。
有利地，在根據(jù)本發(fā)明的燈上的水平條帶可以與如在用于車輛前照燈的當(dāng)前可用規(guī)章中所指定的圓周條帶或“豎直”條帶結(jié)合。以此方式，可以使用根據(jù)本發(fā)明的燈來代替現(xiàn)有技術(shù)的D4R前照燈，而不必替換任何現(xiàn)有的電子裝置或配件。
根據(jù)本發(fā)明，一種用于燈的反射器包含反射內(nèi)表面，所述反射內(nèi)表面被實(shí)現(xiàn)成使源自燈的光向外偏轉(zhuǎn)以給出具有明/暗截止線的特定光束廓形，并且其中所述燈，尤其是根據(jù)本發(fā)明的燈，水平地定位在反射器中，并且其中反射內(nèi)表面包含至少一個(gè)光束成形區(qū)， 所述至少一個(gè)光束成形區(qū)被實(shí)現(xiàn)成使在水平面下方0°與至少10°之間從燈發(fā)出的光的一部分或一小部分在光束廓形內(nèi)接近于明/暗截止線的特定區(qū)處偏轉(zhuǎn)。在此，術(shù)語“水平地定位在反射器中”應(yīng)被理解為意味著燈的水平縱向軸線與反射器的水平光軸基本上重合。換句話說，燈的水平縱向軸線不相對于反射器的水平光軸傾斜。
并且，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的反射器被實(shí)現(xiàn)成使得它可以用來代替前部光束照明組合件中的現(xiàn)有技術(shù)反射器。憑借根據(jù)本發(fā)明的反射器，汽車前部光束的光束廓形的最相關(guān)部分之一可以被最佳地照亮，同時(shí)仍滿足規(guī)章中所提出的光束廓形條件。
根據(jù)本發(fā)明，一種照明組合件包含此種反射器和燈，尤其是根據(jù)本發(fā)明的燈。
從屬權(quán)利要求以及后續(xù)的描述特別地揭示本發(fā)明的有利實(shí)施例和特征。
優(yōu)選地，部分涂層可以包含合適的涂料，例如涂覆到燈的容器的表面上的不透明涂料。部分涂層可以用任何合適的方式來涂覆，例如通過將合適物質(zhì)的條帶印到燈的容器上。
在現(xiàn)有技術(shù)照明組合件中，反射器設(shè)計(jì)是基本上拋物面形且對稱的。然而，前部光束的所要光束廓形是不對稱的，其具有“肩部”，在所述肩部中光的一部分更遠(yuǎn)地投影到道路的“路邊”以便更好地照亮這個(gè)關(guān)鍵區(qū)。因此，條帶的現(xiàn)有技術(shù)布置被設(shè)計(jì)為將前部光束形成為所要的不對稱形狀。然而，反射器設(shè)計(jì)的進(jìn)展允許反射器執(zhí)行特定量的光束成形。因此，在本發(fā)明的另一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，水平條帶是基本上對稱地布置在容器上，使得第一角度基本上等于水平面與水平條帶的相對上邊緣上的點(diǎn)之間在燈中心處所包的第二角度。換句話說，在燈的每一側(cè)面上的水平條帶的上邊緣繞著燈對稱地布置，即，由穿過燈中心的水平面以及燈的一個(gè)側(cè)面上水平條帶的上邊緣在燈中心處所包的角度與穿過燈中心的水平面以及在燈的另一個(gè)側(cè)面上水平條帶的上邊緣在燈中心處所包的角度基本上相同。例如，包角可以均包含10°，或它們可以均包含15°，等等。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，部分涂層包含單個(gè)基本上矩形的條帶，使得燈的整個(gè)下側(cè)都被單個(gè)條帶涂覆。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，燈泡的最冷點(diǎn)的溫度增加，使得燈的照度相應(yīng)地增加，從而給出更有利的光束性能。此外，因?yàn)橛甥}池的微粒產(chǎn)生的黃色雜散光在非常接近燈處被阻擋，因此前部光束的色溫顯得更接近藍(lán)色。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，通過額外的金屬屏蔽來阻擋黃色的雜散光，所述金屬屏蔽以多于10 mm的距離來環(huán)繞燈的下部部分。黃色雜散光的一部分仍可逃逸并且使光束圖案帶有不想要的黃顏色色調(diào)。并且， 光束的均質(zhì)性(即，光和顏色分布)得到改善。
如上文已提到的，現(xiàn)有技術(shù)燈由于水平條帶的較高放置而產(chǎn)生相對較低水平的光通量。出乎意料地，針對具有根據(jù)本發(fā)明布置的條帶的燈的實(shí)驗(yàn)已展現(xiàn)出如果反射器的對應(yīng)區(qū)被設(shè)計(jì)為將光反射到適當(dāng)?shù)卦诮刂咕€之內(nèi)的光束廓形中的話，在這些區(qū)中發(fā)出的額外光不會(huì)造成眩光。角度越大，可以反射到離截止線較遠(yuǎn)(即，離車輛較近)的區(qū)域中的光就越多，由此增加適當(dāng)?shù)卦诮刂咕€下方的亮度水平。已被廣泛接受的是，車輛前方10 m與60 m 之間的區(qū)域中的較高且平滑的亮度梯度確保更放松和更安全的駕駛。另一方面，如果包角 (subtended angle)在水平面下方顯著大于30° ,那么最大亮度的區(qū)將主要在車輛30 m之內(nèi)變化。此外，尤其針對35 W燈而言，由于源自燈底座處的鹽池的雜散光的顏色泛黃，因此源自燈的下部區(qū)的光傾向于具有黃色色調(diào)。所得光束廓形(在車輛附近具有黃色的亮區(qū))可以致使駕駛員將他的注意力集中到這個(gè)區(qū)，并且尤其在較高速度時(shí)可能是危險(xiǎn)的。尤其在從前方觀看時(shí)，黃色色調(diào)會(huì)給出前照燈是鹵素前照燈這種不想要的印象。
與之相反，25 W燈可以提供具有較高色溫的光，甚至對于在水平面下方30°包角的范圍中的各角度而言仍如此。這樣的原因是因?yàn)樵?5 W燈中由于其較小尺寸而具有更均勻的溫度分布，這導(dǎo)致燈的較熱上部區(qū)與燈的較冷下部區(qū)之間的較低溫度梯度。由于此情況，25 W燈發(fā)出的光具有明顯較少的黃色色彩。因此，在25 W燈設(shè)計(jì)中，與35 W燈設(shè)計(jì)相比，水平條帶可以放在較低處。
由于根據(jù)本發(fā)明的燈通常用在使用如上所述的擋板來阻擋在向下方向上發(fā)出的一些光的反射器中，因此可能并不總是嚴(yán)格地要求僅使用條帶來阻擋不想要的光。因此，在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，部分涂層包含一對基本上矩形的條帶，該基本上矩形的條帶沿縱向布置在容器的表面上，并且所述條帶布置成使得在燈安裝在此種反射器中時(shí)，條帶之間的間隙位于擋板上方。條帶優(yōu)選地是基本上平行并且在燈的任一側(cè)面上并且在水平面下方布置在相同高度處。以此方式，仍防止穿過燈下側(cè)上的各條帶之間的間隙發(fā)出的任何光擾亂光束廓形。同時(shí)，穿過間隙發(fā)出的光允許燈中的溫度與現(xiàn)有技術(shù)燈相比維持在有利的低水平。
為了獲得所要的光束形狀，根據(jù)本發(fā)明的燈優(yōu)選地還包含基本上矩形的條帶，所述條帶沿圓周布置在容器的表面上，其中條帶的第一長邊位于接近于燈的底座或鎮(zhèn)流器處，并且條帶的寬度使得在半徑與條帶的第一長邊上的點(diǎn)之間在燈中心處所包的第一角度包含至多55°，并且在所述半徑與條帶的第二長邊上的點(diǎn)之間在燈中心處所包的第二角度包含至多50°。
較窄的豎直條帶具有多個(gè)積極效果。例如，因?yàn)檩^窄的豎直條帶阻擋較少的光，所以豎直條帶對燈溫度的影響并不那么嚴(yán)重，并且燈中的溫度不會(huì)達(dá)到在具有較寬的豎直條帶的現(xiàn)有技術(shù)燈中達(dá)到的高水平。如上文已指出的，較低的溫度與光通量的改善以及隨著燈老化燈壓較不明顯的增加相關(guān)聯(lián)。利用從此豎直條帶“后面”發(fā)出的光在任何情況下都不會(huì)對光束廓形有任何有價(jià)值的貢獻(xiàn)作用這個(gè)事實(shí)，可以通過以簡單且經(jīng)濟(jì)的方式減少豎直條帶的寬度來獲得這些優(yōu)點(diǎn)。會(huì)這樣的原因是因?yàn)槌瘒夥瓷淦鞯暮蟛堪l(fā)出的光一般不會(huì)偏轉(zhuǎn)到光束中，原因?qū)⒃谙挛倪M(jìn)行解釋。因此，可以穩(wěn)妥地允許此“多余的”光(在具有寬豎直條帶的現(xiàn)有技術(shù)燈中是不必要地被阻擋的)在豎直條帶與燈底座之間的那個(gè)區(qū)中離開燈，而不會(huì)減損光束廓形。
通常，一種用于前部照明組合件的反射器包含接近于燈的底座的截?cái)?cut-out) 區(qū)域，以允許燈底座連接到反射器。例如，這個(gè)位置可以是燈底座的一部分、反射器的凸緣， 或甚至是反射器背部中的開口。這個(gè)事實(shí)被根據(jù)本發(fā)明的具有豎直條帶的燈所使用，這是因?yàn)榉瓷淦鞯倪@個(gè)部分因此一般不會(huì)用于收集光或使光偏轉(zhuǎn)到前部光束中。在豎直條帶 “后面”發(fā)出的任何光都到達(dá)反射器的這個(gè)部分或通過反射器中的開口而逃逸。由于光不管怎樣都不會(huì)偏轉(zhuǎn)到光束中，因此不需要對它進(jìn)行阻擋，并且因此可以使豎直條帶變窄。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，豎直條帶完全環(huán)繞容器，S卩，豎直條帶的長度基本上等于容器的圓周長，使得豎直條帶以連續(xù)的方式圍繞整個(gè)圓周布置。
為了獲得規(guī)章中所述的光束廓形，在反射器中具有此種燈的照明組合件一般還包含位于燈之下以阻擋從燈向下發(fā)出的任何光的擋板。憑借處于適當(dāng)位置中的此種擋板，前部光束基本上僅僅包含從反射器的上部區(qū)偏轉(zhuǎn)的光?；蛘?，因此，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，圓周條帶或豎直條帶的長度可以短于容器的圓周，使得條帶端部之間的間隙“向下”面朝擋板。
根據(jù)本發(fā)明的燈(具有水平條帶以及可選地豎直條帶的創(chuàng)造性布置)可以針對各種額定功率值來實(shí)現(xiàn)。例如，通過適當(dāng)?shù)剡x擇尺寸，燈可以實(shí)現(xiàn)為35 W D4R燈。為了滿足規(guī)章，此種燈可能會(huì)具有以現(xiàn)有技術(shù)方式布置的(較寬)豎直條帶，同時(shí)使用創(chuàng)造性水平條帶布置以改善光束質(zhì)量以及延長燈壽命。
為了獲得最佳的光輸出以及有利的長壽命，燈優(yōu)選地針對25 W的標(biāo)稱功率來實(shí)現(xiàn)。在根據(jù)本發(fā)明的25 W燈的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，燈包含被圍在外容器中的內(nèi)放電容器， 因此內(nèi)放電容器或燃燒器的容量是在15 μ 與23 μ 之間，內(nèi)放電容器的內(nèi)徑是在2. O mm 與2. 4 mm之間；并且內(nèi)放電容器的外徑是在5. 2 mm與5. 8 mm之間。
所述條帶可以涂覆到內(nèi)容器和/或外容器。例如，豎直條帶可以涂覆到內(nèi)容器，并且外容器可以具有水平條帶。等同地，這兩個(gè)容器都可以涂覆有部分條帶，使得組合在一起時(shí)，效果與僅外部容器涂覆有條帶的情況是相同的。然而，由于內(nèi)容器最熱，因此涂覆到內(nèi)容器上的任何條帶都可能會(huì)促使造成不想要的溫度增加。此外，由于內(nèi)容器極小并且相當(dāng)像鱗莖狀，因此涂覆精確的條帶可能是不切實(shí)際的。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，部分涂層布置在外容器的外表面上，這是因?yàn)橥馊萜骰旧鲜且?guī)則的圓柱體，至少在將被涂覆條帶的那些區(qū)中是這樣的。
如上文所解釋的那樣，所述部分涂層可以作為一對基本上矩形的水平平行條帶來涂覆，燈的每一側(cè)面上一個(gè)，優(yōu)選地是在外容器上。對于根據(jù)本發(fā)明的燈的此種實(shí)現(xiàn)，縱向條帶的寬度包含至多1.9 mm,更優(yōu)選為至多1.7 mm,并且最優(yōu)選為至多1.5 mm。憑借窄水平條帶的此種有利布置，如上文已描述的，光通量可顯著增加。在針對根據(jù)本發(fā)明的燈所進(jìn)行的測量中，觀測到光通量多達(dá)4%的增加(S卩，約80流明)。在多個(gè)區(qū)中發(fā)出可以非常有效地用以照亮明/暗截止邊界的額外光，因此改善光束廓形的范圍。針對具有較窄水平條帶的創(chuàng)造性燈在燃燒1500個(gè)小時(shí)之后觀測到光通量多達(dá)3%的增加。同時(shí)，由于部分涂層所覆蓋的區(qū)域與現(xiàn)有技術(shù)燈相比有相當(dāng)大的減少，因此燈的溫度可以維持在有利的較低水平，使得燃燒器中的化學(xué)反應(yīng)(在其中生成例如游離碘等電負(fù)性物質(zhì))將減少，使得燈壓增加較少。在針對根據(jù)本發(fā)明的燈以及相當(dāng)?shù)默F(xiàn)有技術(shù)燈的實(shí)驗(yàn)中，觀測到燈壓增加減少多達(dá)5 V。
在現(xiàn)有技術(shù)燈中，如上文已提到的，不利地，豎直條帶是寬的，寬達(dá)8. 3 mm。這個(gè)寬條帶不僅不必要地阻擋怎樣都不會(huì)包括在光束中的光，而且寬條帶還促使燈溫度的增加。 因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，圓周條帶的寬度優(yōu)選地包含至多4. 5 _，更優(yōu)選為至多 4.0 mm，并且最優(yōu)選為至多3. 5 mm。對于具有上述尺寸的25 W燈而言，涂覆到外容器上的豎直條帶的寬度可以少至3. 5 mm，這比在任何相當(dāng)?shù)默F(xiàn)有技術(shù)燈上的豎直條帶窄得多，同時(shí)仍確保滿足相關(guān)規(guī)章。
針對根據(jù)本發(fā)明的25 W燈的實(shí)驗(yàn)已展現(xiàn)出令人驚訝地大于預(yù)期的光輸出。對25 W燈的未預(yù)料到的光輸出的增加的解釋可以通過由于燈容器的幾何形狀以及燈中的溫度條件而導(dǎo)致其不同的三維光強(qiáng)度分布來給出。在當(dāng)前技術(shù)水平中，條帶定位得顯著較高，使得容器底部處的溫度與本申請中所主張的情形相比為較低的。在較高的冷點(diǎn)溫度(在容器的下部部分處)的情況下，電弧的寬度增加，從而導(dǎo)致較高的光強(qiáng)度，尤其是在水平細(xì)條紋的上邊緣的區(qū)中。并且，25 W燈的燃燒器具有較小的內(nèi)徑和外徑以及較小的電極距離。這種幾何形狀導(dǎo)致在燃燒器的頂部區(qū)與底部區(qū)之間的較低溫度梯度。因此，對于25 W燈而言， 朝燈側(cè)面向外照射的光與朝燈頂部照射的光的比是顯著較高的。并且，由于上部容器區(qū)與下部容器區(qū)之間的溫度差異減少，在創(chuàng)造性水平細(xì)條紋的邊緣的方向上照射的光的色溫顯著較高。甚至對于具有根據(jù)R99規(guī)章涂覆的水平細(xì)條紋的25 W燈而言，仍實(shí)現(xiàn)與相當(dāng)?shù)?5 W燈相比約4%的光輸出的增加。對于水平條帶的創(chuàng)造性較低放置，光輸出增加達(dá)極為有利的 10% ο
除了關(guān)于燈泡物理方面(燈壽命、閃爍、燈壓)的優(yōu)點(diǎn)之外，縱向細(xì)條紋的較低放置以及較窄的細(xì)條紋寬度導(dǎo)致顯著較高的光束通量以及顯著較高的性能，這是由于使用了額外的電弧圖像。這些圖像可以被極有效地使用，主要是被水平反射器區(qū)使用，并且可以促進(jìn)較長以及較寬的光束。以此方式，對于車輛駕駛員來說，能見度得到相當(dāng)大的改善，同時(shí)任何迎面而來的車輛又不會(huì)經(jīng)受增加的眩光水平，這是因?yàn)轭~外的電弧圖像是投影到截止線下方的。當(dāng)前反射型前照燈的光束通量可以增加多達(dá)10%。
在從不對稱H4擋板設(shè)計(jì)到對稱DFCS擋板設(shè)計(jì)的技術(shù)演變之后，創(chuàng)造性細(xì)條紋布置可以有利地與對稱擋板以及不對稱或自由形狀的反射器結(jié)合使用。當(dāng)使用自由形狀的反射器設(shè)計(jì)時(shí)，既不要求不對稱擋板，也不要求水平細(xì)條紋的不對稱布置。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，反射器包含在燈的一個(gè)側(cè)面上的至少一個(gè)第一光束成形區(qū)，用于使光部分偏轉(zhuǎn)到接近于光束廓形的水平區(qū)的截止邊界的區(qū)中；以及在燈的另一個(gè)側(cè)面上的至少一個(gè)第二光束成形區(qū)，用于使接近于光束廓形的肩部區(qū)的截止邊界的光部分偏轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，反射器包含光束成形區(qū)的不對稱布置，用于用從基本上對稱的光源收集到的光形成不對稱的光束廓形。于是，最佳地，具有此種不對稱幾何形狀或表面拓?fù)涞姆瓷淦骺梢耘c具有水平條帶的對稱布置的燈一起使用，同時(shí)仍產(chǎn)生規(guī)章所要求的不對稱前部光束。
從結(jié)合附圖所考慮的以下詳細(xì)描述將使本發(fā)明的其他目的和特征變得明顯。然而，應(yīng)當(dāng)理解，對圖式進(jìn)行繪制只是為了說明而非作為對本發(fā)明的限制的限定。


圖I示出現(xiàn)有技術(shù)氣體放電燈的示意性圖示；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣體放電燈的示意性圖示；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的氣體放電燈的示意性圖示；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的照明組合件；圖5示出貫穿根據(jù)本發(fā)明的照明組合件的截面以及對應(yīng)的光束廓形；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的反射器的示意性圖示；圖7示出初始流明輸出的柱形圖；圖8示出流明維持率的曲線圖；圖9示出燈壓的曲線圖。
在圖式中，相同的數(shù)字始終指代相同的物體。圖中的物體未必按比例繪示。
具體實(shí)施方式
圖I示出現(xiàn)有技術(shù)氣體放電燈10的截面，其具有部分涂層11、12，所述部分涂層包含沿圓周布置的條帶11以及一對沿縱向布置的條帶12、13。所示的燈10對應(yīng)于用于在汽車前照燈組合件中使用的D4R燈(具有鎮(zhèn)流器6或底座6)。在適當(dāng)?shù)囊?guī)章中(在本案中為ECE R99)，圓周條帶11的寬度由半徑r與圓周條帶11的外邊緣上的點(diǎn)之間在燈中心處所包的角度αι、％來限定。規(guī)章ECE R99要求較小的角度\是45° ±5°，并且較大的角度 α2至少70°。就D4R燈來說，此圓周條帶11可因此具有約8.3 mm的寬度，并且通常覆蓋下置夾箍區(qū)的大部分。一對縱向條帶12、13布置在燈10的每一側(cè)面上。這在該圖左邊示出的截面A-A’中進(jìn)行了圖示。根據(jù)規(guī)章ECE R99，這些縱向條帶12、13不對稱地布置在燈的外容器5上，使得一個(gè)條帶13低于另一個(gè)條帶12?！拜^高”條帶12定位成置于水平面P 正下方，而較低條帶13的上邊緣在水平面P下方以至多15°來定位。這樣布置的原因是在于老式的反射器設(shè)計(jì)，其要求不對稱光源以便產(chǎn)生所需的不對稱前部光束。然而，條帶11、12、13的此種已知現(xiàn)有技術(shù)布置導(dǎo)致上述問題，S卩，較短的燈壽命(由于在圓周條帶11之下的夾箍區(qū)中形成的過度的熱所致)、光束廓形中不均勻的光強(qiáng)度分布(由于燈I的上部區(qū)與下部區(qū)之間明顯的溫度梯度所致)以及較低的光輸出(由于被縱向條帶12、13阻擋的區(qū)域中損失的光所致)。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的氣體放電燈I。燈I的構(gòu)造基本上與上圖I中的相同，以便遵從關(guān)于燈大小、鎮(zhèn)流器等的規(guī)章。內(nèi)容器4與外容器5的相對大小將取決于燈是實(shí)現(xiàn)為25 W的燈還是35 W的燈。在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)水平條帶Sh對稱地布置在外容器5上。與圖I的水平條帶12、13相比，水平條帶Sh是對稱地布置在燈I的每一側(cè)面上，定位得更低，并且比現(xiàn)有技術(shù)條帶12、13窄。這在該圖左邊所示的截面A-A’中進(jìn)行了圖示。在這個(gè)實(shí)施例中，縱向條帶Sh是對稱地布置在燈的外容器5上，使得在水平面P與縱向條帶Sh的上邊緣16、17上的點(diǎn)之間在燈中心處所包的角度βΗ1、βΗ2包含15°。在水平條帶上邊緣16、17之間并且在水平面P下方的角度區(qū)域γΗ僅包含150°。結(jié)果，燈I的光輸出增加，因?yàn)檩^低且較窄的縱向條帶Sh阻擋較少的光，并且可以通過周圍的反射器收集到更多“有用的”電弧圖像(arc image)并且使用所述電弧圖像來形成較亮的前部光束，如將在下文示出。該圖還示出矩形的豎直條帶Sv，該矩形的豎直條帶Sv繞著燈I的外容器5的圓周來布置，使得豎直條帶Sv的短端部不在燈I的下側(cè)上會(huì)合。豎直條帶Sv的寬度Wv由穿過燈中心的半徑r與圓周條帶Sv的外邊緣14、15上的點(diǎn)之間所包的角度α V1、α V2來限定。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，與較接近于燃燒器4的內(nèi)邊緣15所成的較小的角度Civi是約50°，并且與較接近于底座6的外邊緣14所成的較大的角度αν2僅約55°。因此，豎直條帶Sv具有約3. 5 mm的寬度wv，使得它僅覆蓋下置夾箍區(qū)的小部分。那么，在燈的操作期間，“多余”的光Ls (在任何情況下都不會(huì)用以形成前部光束的光)可離開燈I而不會(huì)被吸收或反射回到燈I中，并且因此燈中的溫度不會(huì)不必要地增加。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的燈I的另一個(gè)實(shí)施例。在此，豎直條帶Sv’和水平條帶SH’如所示是布置在外容器5的外表面上。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)方案中，豎直條帶Sv’繞了外容器5整個(gè)一圈，并且水平條帶SH’包含單個(gè)條帶SH’。豎直條帶Sv’的位置和寬度可以與上圖2中的相同。在這個(gè)實(shí)施例中，水平條帶SH’的限定角度βΗ1、βΗ2可能較小，例如10°，如該圖左邊的截面Α-Α’中所示。在這種情況下，水平條帶上邊緣16、17之間的角度區(qū)域Yh包含160。。在現(xiàn)有技術(shù)的燈中，條帶是需要用來提供不對稱光源的，并且現(xiàn)有技術(shù)的反射器大致是對稱的。根據(jù)本發(fā)明的燈I利用了目前有售的反射器可有利地設(shè)計(jì)成將光(甚至是源自對稱光源的光)形成為不對稱的前部光束這個(gè)事實(shí)。由于反射器基本上靠自己就能實(shí)現(xiàn)所需的不對稱性，因此可如上所述對條帶的寬度和放置進(jìn)行有利地調(diào)整以最優(yōu)化光輸出并且延長燈的壽命。圖4示出具有根據(jù)本發(fā)明的燈I與反射器8的照明組合件9。如在該圖中可清楚看出的那樣，圓周條帶Sv’較窄，使得在任何情況下都是多余的光Ls可以通過外容器5進(jìn)入到燈I的底座區(qū)中。例如，此光可以在反射器8的后部被吸收或可以通過反射器8后部中的開口 83。以這種方式“浪費(fèi)”多余的光Ls不會(huì)減損光束質(zhì)量。而是，燈I因豎直條帶Sv’的較窄寬度而免于過熱。圖5圖示出在用于汽車前照燈布置的反射器8中水平條帶Sh在燈I上的創(chuàng)造性布置的有益效果。在該圖的右手邊，示出貫穿燈I和反射器8的截面，并且在反射器8的內(nèi)表·面上指示了區(qū)80A、80B、81A、81B。源自在這些區(qū)80A、80B、81A、81B中收集到的光L2(IA、L2(IB、L21A> L21b的放電電弧2的圖像20A、20B、21A、21B根據(jù)相關(guān)規(guī)章(例如R98)而投影到光束廓形3上，如該圖左手邊所示。圖像20A、20B (虛線)示出接近于截止線31并且在肩部32中的區(qū)，所述區(qū)可以用具有較高的水平條帶的現(xiàn)有技術(shù)的燈來進(jìn)行照明。因?yàn)檫@些電弧圖像20A.20B是在反射器8中相對較高處(靠近或高于水平面P)收集到的，所以它們沒有任何明顯程度上的傾斜，并且或多或少地沿光束廓形3的截止線來置放。投影到光束廓形3中的額外圖像21A、21B (實(shí)線)確保由前部光束達(dá)到更好的照明，這是由于前部光束較大的光通量和較長的到達(dá)范圍所致。這些額外的圖像21A、21B是由于縱向條帶Sh在外容器5上創(chuàng)造性的較低布置而收集到的。因?yàn)檫@些圖像21A、21B是在反射器8中較低處收集到的，所以它們與其他電弧圖像20A、20B相比明顯地傾斜，并且有利地促進(jìn)了光束廓形的總體亮度。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的反射器8的視圖。在此，根據(jù)本發(fā)明的具有條帶布置Sv、Sv’、SH、SH’的燈I 是水平地安裝在反射器中。在反射器8內(nèi)部收集到的放電電弧2的圖像相對于軸線H、V向外偏轉(zhuǎn)以給出具有所要的截止線31和“肩部”32的光束廓形3。該圖示出用于收集由水平條帶SH、SH’的較低放置而允許的額外光L21A、L21B的區(qū)81A、81B。此額外光作為電弧圖像21A、21B偏轉(zhuǎn)到光束廓形上。該圖中這些額外的電弧圖像21A、21B的位置和取向是示例性的。水平條帶SH、SH’的位置以及反射器區(qū)81A、81B的實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式將影響電弧圖像21A、21B的取向和定位。例如，水平條帶SH、SH’的較低放置將導(dǎo)致更傾斜的電弧圖像21A、21B。將此反射器8與創(chuàng)造性的燈I 一起使用允許對車輛前方25 m與60m之間的區(qū)的更好照明，這是由于光束的到達(dá)范圍得到改善以及對光束廓形3的截止線31和肩部32的區(qū)中的更好照明所致。圖7到圖9示出針對根據(jù)本發(fā)明的35 W和25 W D4R燈批次A35、A25、針對具有現(xiàn)有技術(shù)的細(xì)條紋布置的D4R 35 W和25 W燈批次B35、B25，以及針對不具有細(xì)條紋的D4R35 W和25 W燈批次C35、C25所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖7示出針對汽車氣體放電燈的不同批次在燃燒之后的15個(gè)小時(shí)測量到的初始流明輸出(按百分比計(jì)(％))的柱形圖。批次B35包含具有根據(jù)R99規(guī)章布置的細(xì)條紋的現(xiàn)有技術(shù)35 W燈，而批次B25包含具有此類細(xì)條紋的現(xiàn)有技術(shù)25 W燈。批次C35、C25分別包含不具有任何條帶的35 W和25 W D4R燈。為了滿足所述規(guī)章，汽車燈25 W或35 W燈在燃燒之后15個(gè)小時(shí)必須遞送3200±450的流明量。最初可以實(shí)現(xiàn)的光輸出給出為100%。批次A35包含35 W燈，并且批次A25包含25 W燈，在每一種情況下都具有根據(jù)本發(fā)明布置的水平條帶(即，較低且較窄)以及窄的豎直條帶。對于這些批次，分別獲得5%和3%的光輸出改善。明顯地，由于不存在任何條帶意味著光不會(huì)被阻擋，因此批次C35、C25的光輸出最高，并且這些光輸出只是給出來作為參考，可以對照所述參考來比較批次A35和A25的有利改善。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的燈雖然具有條帶以幫助獲得所要的光束形狀，但仍能夠提供有利地接近于不具有任何條帶的燈的流明輸出的初始流明輸出。圖8示出針對圖I的燈類型批次A25、B25、C25在燃燒1500個(gè)小時(shí)之后測量到的流明維持率的曲線圖。100%的初始值對應(yīng)于每一燈批次類型在燃燒之后的流明輸出。燈類型批次B25展現(xiàn)出相對弱的流明維持流，在1500個(gè)小時(shí)之后跌落到只剩其初始值的約89%。批次A25展現(xiàn)出相當(dāng)有利的流明維持率，只跌落到約92%。燈批次C25 (不具有任何部分涂層)跌落到約95%，使得燈類型批次A25的流明維持率與不具有任何條帶的燈類型十分相當(dāng)。在25 W燈中，燃燒器較小，但外容器具有與35 W燈相同的大小。因此，燃燒器與外容器之間的間隙較大，并且導(dǎo)熱系數(shù)較低。燃燒器因此在某程度上是與外容器熱絕緣的，使得因條帶區(qū)而產(chǎn)生的熱對燃燒器中溫度的影響不會(huì)到與現(xiàn)有技術(shù)的35 W燈相同的程度。這就解釋了根據(jù)本發(fā)明的25 W燈的極有利的流明維持率。針對燈批次A35、B35、C35取得的測量值展現(xiàn)出在燃燒了 2000個(gè)小時(shí)之后流明維持率分別跌落到82%、72%和87%，使得具有創(chuàng)造性的細(xì)條紋布置的35 W燈A35與具有細(xì)條紋的現(xiàn)有技術(shù)的燈B35相比顯現(xiàn)出有利的流明維持率。 圖9示出針對圖7和圖8的批次A25、B25、C25在燃燒1500個(gè)小時(shí)之后測量到的燈壓的曲線圖。100%的初始值對應(yīng)于每一燈批次類型在燃燒之后的燈壓。燈批次B25在1500個(gè)小時(shí)之后展現(xiàn)出燈壓的顯著增加，升高到約114%。燈批次C25(不具有任何條帶)的燈壓增加到約113%。燈批次A25展現(xiàn)出燈壓的極有利的低增加，其只升高到約109%。燈壓低增加的積極效果是閃爍的趨勢降低并且燈壽命延長。由于內(nèi)容器的較好熱絕緣，根據(jù)本發(fā)明的25 W燈中的溫度可以維持在有利的低水平，這解釋了燈壓的較緩慢增加，所述較緩慢增加甚至與具有創(chuàng)造性的條帶布置的35 W燈相當(dāng)。針對燈批次A35、B35、C35取得的測量值展現(xiàn)出在燃燒2000個(gè)小時(shí)之后燈壓分別增加為127%、131%和135%，使得具有創(chuàng)造性的細(xì)條紋布置的35 W燈顯現(xiàn)了在燈壽命范圍內(nèi)最低百分比的燈壓增加。盡管已以優(yōu)選實(shí)施例以及其變體的形式來揭示本發(fā)明，但是應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以對本發(fā)明做出眾多的額外修改以及變化。為了清楚起見，也應(yīng)理解，在貫穿本申請案中的“一”的使用并不排除復(fù)數(shù)，并且“包含”不排除其他步驟或元件。
權(quán)利要求
1.一種氣體放電燈(1)，其包含容器(5)，所述容器(5)部分涂覆有至少一個(gè)縱向條帶 (SH、SH’)，所述至少一個(gè)縱向條帶(SH、SH’)在穿過了通過所述燈(I)的中心的縱向軸線(X) 的水平面(P)下方布置在所述容器(5)的表面上，使得在所述燈的每一側(cè)面上，由所述水平面(P)以及所述燈的側(cè)面上所述縱向條帶(SH、SH’ )的上邊緣(16、17)在燈中心處所包的角度(βΜ、βΗ2)包含至少10°，更優(yōu)選為至少13°，最優(yōu)選為至少15°。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燈，其中所述縱向條帶(SH、SH’)在所述水平面(P)下方對稱地布置在所述容器(5)的表面上，使得由穿過所述燈中心的所述水平面(P)以及在所述燈(I)的一個(gè)側(cè)面上所述縱向條帶(SH、SH’)的所述上邊緣(16)在所述燈中心處所包的第一角度(βΗ1)由與穿過所述燈中心的所述水平面(P)以及在所述燈(I)的另一個(gè)側(cè)面上所述縱向條帶(SH、SH’ )的所述上邊緣(17)在所述燈中心處所包的第二角度(βΗ2)基本上相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的燈，其中部分涂層(SH’)包含單個(gè)縱向條帶(SH’)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的燈，其中所述部分涂層(Sh)包含沿縱向布置在所述容器 (5)的表面上的一對條帶(SH)，使得一個(gè)條帶(Sh)沿縱向布置在所述燈(I)的每一側(cè)面上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的燈，其中所述部分涂層(Sh)包含沿圓周布置在所述容器(5)的表面上的另一個(gè)條帶(SH、SH’)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈，其中圓周條帶(SV、SV’)被布置成使得所述圓周條帶(Sv、 S；)的第一長邊(14)位于接近于所述燈(I)的底座(6)處，并且所述圓周條帶(SV、SV’ )的寬度使得在半徑(r)與所述圓周條帶(Sv、S；)的所述第一長邊(14)上的點(diǎn)之間在燈中心處所包的第一角度(ανι)包含至多55°，并且在所述半徑(r)與所述圓周條帶(SV、SV’)的第二長邊(15)上的點(diǎn)之間在所述燈中心處所包的第二角度(α V2)包含至多50°。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的燈，其中所述圓周條帶(Sv’)完全環(huán)繞所述容器(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的燈，其中所述圓周條帶(Sv)的長度比所述容器(5)的圓周短。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的燈，其具有25W的標(biāo)稱功率，所述燈(I) 包含被圍在外容器(5 )中的內(nèi)放電容器(4)，并且對于所述燈(I)而言-所述內(nèi)放電容器(4)的容量大于或等于15 μ 并且小于或等于23 μ ；-所述內(nèi)放電容器(4)的內(nèi)徑包含至少2. O mm以及至多2. 4 mm ;以及-所述內(nèi)放電容器(4)的外徑包含至少5. 2 mm以及至多5. 8 mm。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的燈，其中所述部分涂層(sv、Sv’、SH、SH’) 布置在所述燈(I)的外容器(5)的外表面上。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的燈，其中所述部分涂層(Sh)包含一對基本上矩形的縱向條帶(SH)，并且縱向條帶(Sh)的寬度(Wh)包含至多1.9 mm、更優(yōu)選為至多I.7 mm,并且最優(yōu)選為至多I. 5 mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求5到11中任一權(quán)利要求所述的燈，其中所述部分涂層(Sv)包含圓周條帶(Sv),并且所述圓周條帶(SV、SV’)的寬度(Wv)包含至多4.5 mm,更優(yōu)選為至多4. O mm, 并且最優(yōu)選為至多3. 5 mm。
13.一種用于燈(I)的反射器(8)，其包含反射內(nèi)表面，所述反射內(nèi)表面實(shí)現(xiàn)成使源自所述燈(I)的光(L2(ia、L2(ib、L21A、L21b)向外偏轉(zhuǎn)以給出具有明/暗截止線(31)和肩部(32 )的特定光束廓形(3)，并且其中所述燈(1)，尤其是根據(jù)權(quán)利要求I到12中任一權(quán)利要求所述的燈(1)，水平地定位在所述反射器(8)中，并且其中所述反射內(nèi)表面包含至少一個(gè)光束成形區(qū)(81A、81B)，所述至少一個(gè)光束成形區(qū)實(shí)現(xiàn)成使在水平面(P)下方7. 5°與15°之間的角度范圍中從所述燈(I)發(fā)出的所述光(L2(ia、L20b, L2ia, L21b)的一部*(L21A、L21b)在所述光束廓形(3)內(nèi)的特定區(qū)(21A、21B)處偏轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的反射器，其包含在所述燈(I)的一個(gè)側(cè)面上的至少一個(gè)第一光束成形區(qū)(81A)，用于使光部分(L2ia)偏轉(zhuǎn)到接近于所述光束廓形(3)的截止邊界(31) 的區(qū)(21A)中；以及在所述燈(I)的另一個(gè)側(cè)面上的至少一個(gè)第二光束成形區(qū)(81B)，用于使接近于所述光束廓形(3)的肩部區(qū)(32)的截止邊界的光部分(L21b)偏轉(zhuǎn)。
15.一種照明組合件(9)，其包含根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的反射器(8)和燈(1)，尤其是根據(jù)權(quán)利要求I到12中任一權(quán)利要求所述的燈(I)。
全文摘要
本發(fā)明描述一種氣體放電燈(1)，其包含容器(5)，所述容器(5)部分涂覆有至少一個(gè)縱向條帶(SH、SH')，所述至少一個(gè)縱向條帶(SH、SH')在穿過了通過所述燈(1)的中心的縱向軸線(X)的水平面(P)下方布置在所述容器(5)的表面上，使得在所述燈的每一側(cè)面上，由所述水平面(P)以及所述燈的側(cè)面上所述縱向條帶(SH、SH')的上邊緣(16、17)在所述燈中心處所包的角度(βH1、βH2)包含至少10o，更優(yōu)選為至少13o，最優(yōu)選為至少15o。本發(fā)明還描述一種用于燈(1)的反射器(8)，其包含反射內(nèi)表面，所述反射內(nèi)表面被實(shí)現(xiàn)成使源自所述燈(1)的光(L20A、L20B、L21A、L21B)向外偏轉(zhuǎn)以給出具有明/暗截止線(31)和肩部(32)的特定光束廓形(3)，并且其中所述燈(1)，尤其是根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一權(quán)利要求所述的燈(1)，水平地定位在所述反射器(8)中，并且其中所述反射內(nèi)表面包含至少一個(gè)光束成形區(qū)(81A、81B)，所述至少一個(gè)光束成形區(qū)實(shí)現(xiàn)成使在水平面(P)下方7.5o與15o之間從所述燈(1)發(fā)出的所述光(L20A、L20B、L21A、L21B)的一部分(L21A、L21B)在所述光束廓形(3)內(nèi)的特定區(qū)(21A、21B)處偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明進(jìn)一步描述一種照明組合件(9)，其包含此種反射器(8)和燈(1)，尤其是根據(jù)本發(fā)明的燈(1)。
文檔編號H01J61/35GK102939639SQ201180026018
公開日2013年2月20日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者L.庫珀, M.哈亞科, K.肖埃勒 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司