CN101379890B

CN101379890B - 光源组件

Info

Publication number: CN101379890B
Application number: CN2007800046573A
Authority: CN
Inventors: 阿戈斯顿·博罗茨基; 拉兹洛·巴拉茨; 罗伯特·巴拉尼
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: US20070182302A1; US7646151B2; JP2009526350A; KR20080100184A; EP1987703A1; WO2007092124A1; CN101379890A

Abstract

披露一种光源组件，该光源组件包括：高强度放电光源；至少包括反光罩的光学元件，其用于将所述光源发出的光改变方向和聚焦；电子元件，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。光源可具有与同类光源的光学和/或电学标准参数至少部分地不同的光学和/或电学参数。为提供符合标准的预定照明光束图案，调整光学和/或电学元件以达到所述光源的光学和/或电学参数。

Description

光源组件

发明背景

本发明涉及光源组件，更具体地涉及投射预定光束图案的光源组件。

低瓦数高强度放电(HID)灯用于汽车前照明是已公知的。所有大型照明设备公司都已将这种产品投放市场。近年来这种类型的灯已被引入汽车市场并在行驶中提供更多的光而改善了夜间能见度。HID灯的日益普遍归因于这种灯与传统白炽灯相比具有有利地特性。与常规白炽灯相比，HID灯具有较低的功耗、较高的亮度和较长的寿命。具有小放电腔的高强度放电灯具有极小的尺寸，并具有伸入放电腔的电极。放电腔内电极之间的弧光间隙仅3-4mm。因而，这种HID灯可视为点状光源。如果HID灯实际应用于汽车头灯，那么为提供所需的照明图案并避免眩光效应而须特别小心。使用气体放电光源的汽车头灯的照明光束图案由UN标准E/ECE/324附约97：包括统一条款的第98条规定决定，该条款涉及配有气体放电光源的车辆头灯的认可。生产整套灯件的所有制造商均须采用该标准。为满足该标准提出的要求，HID光源必须相对于反光镜十分精确地定位和固定。这要求各头灯组件的光源和反光镜以极高的精度接合。

US 6,860,776披露了一种制造汽车头灯用灯件的方法，该灯件包括高压放电灯系并固定在反光镜上。在该方法中，检测由点状光源(HID灯)发出并被反光镜的反光面反射的光，以确定设置和固定该光源的位置。设置和固定所述光源的位置限定为使反射光最强的点状光源位置。以这种方式，能够发现椭球镜面的焦点，并可将点状光源定位并固定在该点。以此方式组装的灯件具有最大的输出光强度，但没有根据需要满足现行标准提出的任何要求。

由于汽车头灯涉及多种技术，例如灯、电子和光学技术，大多数制造商仅仅生产体现技术的头灯部件。然后，必须在其它制造商处组装这些主要部件。为满足要求提供由上述标准限定的预定光束图案，同样也将单独制造的所有主要部件标准化。因而，UN标准E/ECE/324附约98：第99条规定包括统一条款，该条款涉及用于电动车辆灯件的气体放电光源的认可。该标准订立条款以限定气体放电光源的几何形状、颜色、起动和切断性能以及强度的公差。主旨在于如果汽车头灯的所有主要部件满足这些国际标准的要求，那么所组装的头灯也将按照上述标准提供照明光束图案。然而，实践中该主旨的执行并不容易或者要求高精度的制造，从而造成高成本。经常发生的是，独立部件不满足所述标准的所有要求，即使各参数在规定范围内，由于装配故障或达到极限公差，制得的头灯仍可能具有不满足所述标准条款的光束图案。授予Koster等的US 5,945,776披露了一种汽车头灯，该汽车头灯具有在反光罩中与标准部件对准的灯，并且提出在基准面上使用特定的基准件以实现适当的光学准直。

现有HID汽车头灯具有三个各自标准化并最优化的主要组成部分。所述三个组成部分为HID光源、该光源的驱动电子元件以及反射并聚焦光束的光学元件。HID光源内电弧位置的光学准直以及光学系统元件例如透镜、遮光板、光圈的定位独立进行，从而光源和光学元件几何形状的可变性明显影响头灯的最终光束特性。

由于光源的标准化，因而没有革命性的光学方法可用于投射光学元件的设计，由此，根据目前标准化可达到的技术，光学系统的效率属中等水平并停滞不前。驱动电子元件的设计也与头灯所用标准化光源的特性密切相关，系统不能够应对落在标准限度内的不同制造商生产的光源在特性方面的微小偏差，从而可能产生系统可靠性的问题。由于独立部件在设计方面的限制以及标准允许的极小可变性，致使现有头灯成本高且性能也十分有限。独立部件接合的可更换构思降低了系统的可靠性。在发生故障时，没有安全的方法来判断其它部件的可靠性是否受到了影响。为使HID头灯组件在交通工具相关的应用中或任何其它应用中获取市场份额，必须大幅降低系统成本并提高其可靠性。

已存在一些提高HID头灯系统的系统紧凑性和可靠性的方法。D1型灯在HID光源的底座部分中已包括驱动电子元件的触发部件。然而，该方法仍未解决接合和统计可变性的问题以及正交优化的限制。系统的整体性能基本保持不变，而能够发现成本进一步增加而没有降低。

因而，特别需要一种HID头灯系统，换言之，特别需要一种HID光源组件(HID LSM)，在该HID光源组件中HID光源、该光源的驱动电子元件和投射光学头灯元件形成复杂系统，该HID光源组件的元件无需符合针对这些元件的特定标准的所有要求，然而该HID光源组件在照明空间中或照明表面上形成预定的投射光束图案。预定光束图案可为车用所要求的投射光束，即符合规定R98的光束图案，该规定限定用于前置正向照明应用如雾灯标准等、包括航空航天工具的任何其它交通工具的相关应用、探照灯、作业灯或任何其它辅助光束照明装置应用、光纤泵浦或者商业照明应用。

发明内容

在本发明第一方面的示范性实施方案中，提供光源组件，该光源组件包括：高强度放电光源；至少包括反光罩的光学元件，其用于对所述光源发出的光进行调向和聚焦；电子元件，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。该光源的光学参数可与同类光源的标准参数至少部分地不同且该光源的电学参数可与所述标准参数一致。调整光学元件以达到所述光源的光学参数，以使该光源组件提供符合标准的照明光束。

在本发明第二方面的示范性实施方案中，提供光源组件，该光源组件包括：高强度放电光源；至少包括反光罩的光学元件，其用于对所述光源发出的光进行调向和聚焦；电子元件，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。该光源的光学参数与同类光源的标准参数一致。该光源的电学参数可与同类光源的标准参数至少部分地不同。调整电子元件以达到所述光源的电学参数，以使该光源组件提供符合标准的照明光束。

在本发明第三方面的示范性实施方案中，提供光源组件，该光源组件包括：高强度放电光源；至少包括反光罩光学元件，其用于对所述光源发出的光进行调向和聚焦；电子元件，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。该光源的光学参数和电学参数可与同类光源的标准参数至少部分地不同。调整光学元件以达到所述光源的光学参数，以及调整电子元件以达到所述光源的电学参数，以使该光源组件提供符合标准的照明光束。

相对现有技术所披露的HID灯系统具有多种优势。组件中的HID光源既无需可更换，也无需按照R99或任何其它现行HID灯标准进行标准化。系统的三个组成部分即HID光源、光学元件和电子元件一起优化作为完整系统，以产生改善的投射光束特性并大幅降低系统成本。所提出的HID LSM可安装在汽车头灯组件、作业区光束照明装置或适于特定照明应用的任何其它照明组件中，并可包括发挥辅助功能的附加部件以提供应用适应性。

本发明包括以下内容：

实施方式1.一种光源组件，包括：

a)高强度放电光源；

b)至少包括反光罩的光学元件，其用于对所述光源发出的光进行调向和聚焦；

c)电子元件，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流；

d)所述光源具有与同类光源的标准参数至少部分地不同的光学参数以及与同类光源的标准参数一致的电学参数；

e)调整所述光学元件以达到所述光源的光学参数，以使所述光源组件提供符合所述标准的照明光束。

实施方式2.实施方式1的光源组件，其中所述光源设置有符合底座标准的底座，所述光源与所述底座光学对准，并且所述光源可拆卸地固定在所述反光罩中，所述反光罩具有符合相同底座标准的颈部。

实施方式3.实施方式1的光源组件，其中所述光源设置有符合底座标准的底座，所述光源与所述底座光学对准，并且所述光源永久固定在所述反光罩中，所述反光罩具有不符合相同底座标准的颈部。

实施方式4.实施方式3的光源组件，其中所述光源胶粘在所述反光罩中。

实施方式5.实施方式1的光源组件，其中所述光源与所述反光罩一同设置并且与所述反光罩光学对准。

实施方式6.一种光源组件，包括：

a)高强度放电光源；

d)所述光源具有与同类光源的标准参数一致的光学参数，以及与同类光源的标准参数至少部分地不同的电学参数；和

e)调整所述电子元件以达到所述光源的电学参数，以使所述光源组件提供符合所述标准的照明光束。

实施方式7.实施方式6的光源组件，其中所述电子元件包括用于将电源电压转变为高频电压以使所述光源稳态运行的镇流器，以及用于产生脉冲以触发所述光源的触发装置。

实施方式8.实施方式7的光源组件，其中所述镇流器和触发装置形成远程单元，所述远程单元经由电缆连接在所述光源的接触端上。

实施方式9.实施方式7的光源组件，其中所述镇流器为远程单元，其经由电缆连接在所述触发装置上，所述触发装置固定在所述光源上并与所述光源的接触端直接连接。

实施方式10.实施方式7的光源组件，其中所述镇流器和触发装置形成整体电学单元，所述整体电学单元固定在所述光源上并与所述光源的接触端直接连接。

实施方式11.实施方式7的光源组件，其中所述镇流器和触发装置形成整体电学单元，所述整体电学单元固定在所述光源上并与所述光源的接触端直接连接，并且所述整体电学单元、所述光源和所述光学元件形成一个整体光学组件。

实施方式12.一种光源组件，包括：

a)高强度放电光源；

d)所述光源具有与同类光源的标准参数至少部分地不同的光学参数和电学参数；和

e)调整所述光学元件以达到所述光源的光学参数，以及调整所述电学元件以达到所述光源的电学参数，以使所述光源组件提供符合所述标准的照明光束。

实施方式13.实施方式12的光源组件，其中所述光源设置有底座，并且所述光源与所述底座光学对准。

实施方式14.实施方式13的光源组件，其中所述电学元件、所述光学元件和所述光源形成独立单元。

实施方式15.实施方式13的光源组件，其中所述光源和所述电子元件相互固定，以及所述光学元件形成独立单元。

实施方式16.实施方式12的光源组件，其中所述电学元件形成独立单元，以及所述光源和所述光学元件相互固定。

实施方式17.实施方式16的光源组件，其中所述光源与所述反光罩光学对准。

实施方式18.实施方式12的光源组件，其中所述光源、所述光学元件和所述电子元件形成一个整体单元，并且所述光源与所述反光罩光学对准。

实施方式19.实施方式12的光源组件，其中所述光源具有由陶瓷材料制成的电弧管。

实施方式20.实施方式12的光源组件，其中所述光源具有由熔融二氧化硅制成的电弧管。

实施方式21.实施方式12的光源组件，其中所述光源具有单端电极结构。

实施方式22.实施方式12的光源组件，其中所述光源具有双端电极结构。

实施方式23.实施方式12的光源组件，其中所述光源具有带外封壳的电弧管。

实施方式24.实施方式12的光源组件，其中所述光源具有不带外封壳的电弧管。

附图说明

参考附图说明本发明的其它方面和优势，其中

图1为具有可更换HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该可更换HID光源具有标准底座和非标准光学参数，

图2为具有不可更换HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该不可更换HID光源具有标准底座和非标准光学参数，

图3为具有可更换HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该可更换HID光源具有不同的标准底座和非标准光学参数，

图4为具有不可更换HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该不可更换HID光源具有不同的标准底座和非标准光学参数，

图5为具有HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源集成在光学模块中并具有标准底座和非标准光学参数，

图6为具有HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源集成在光学模块中并具有标准连接件和非标准光学参数，

图7为具有标准光学模块、HID光源和独立驱动电子元件的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源具有非标准电学参数，

图8为具有标准光学模块、HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源具有非标准电学参数并且直接连接在触发装置上以及间接连接在独立镇流电路上，

图9为具有标准光学模块和HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源具有非标准电学参数并且直接连接在触发装置和镇流电路上，

图10为HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源组件具有集成在一个单元中的标准光学模块、具有非标准电学参数的HID光源和电子元件，

图11为具有HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源具有非标准光学参数和电学参数并且可更换地连接在电学模块和光学模块上，

图12为具有HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源具有非标准光学参数和电学参数并且固定连接在电学模块上以及可更换地连接在光学模块上，

图13为具有HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源具有非标准光学参数和电学参数并且可更换地连接在电学模块上以及固定在光学模块上，和

图14为具有HID光源的HID光源组件的局部截面侧视图，该HID光源具有非标准光学参数和电学参数并与电学和光学模块成为一体。

具体实施方式

在图1至图14所示的所有实施方案中，示出了包括HID光源、电子元件和光学单元的HID光源组件。HID光源具有光学和/或电学参数，所述参数可与同类HID光源的标准参数至少部分地不同。然而，为提供预定的照明光束图案，调整连接在HID光源上的光学和/或电子元件以达到HID光源的光学和/或电学参数。HID光源组件在照明空间中或照明表面上形成预定的投射光束图案。该预定光束图案可为车用所要求的投射光束，即符合规定R98的投射光束，该规定限定用于前置正向照明应用如雾灯标准等、包括航空航天工具的任何其它交通工具的相关应用、探照灯、作业灯或任何其它辅助光束照明装置应用、光线泵浦或者商业照明应用。

HID光源既无需可更换也无需按照R99或任何其它现行HID灯标准进行标准化。HID光源包括电弧管，该电弧管由半透明或透明陶瓷材料例如多晶氧化铝(PCA)、钇铝石榴石(YAG)、氮化铝(AlN)、熔融二氧化硅制成，或者由在灯工作期间能够耐受电弧室高温的任何其它结晶或玻璃态透明材料制成。电弧管还包含电极和电极组件，所述电极和电极组件用于将电流引入电弧室中的放电等离子体和外部的驱动电子元件之间。根据电极组件的定位，电弧管可为双端的或单端的。电弧管的形状为柱形或球形。

外泡壳或封壳可包围电弧管。外泡壳或封壳作为电弧管的控热装置、保护金属引线部件避免氧化以及保护电弧管外表面避免污染，并为从电弧管发出的光提供UV过滤。该外泡壳还包含在双端结构中位于两端的电引入元件或者在单端结构中仅位于一端的电引入元件。外泡壳也可完全省略，通过其它技术方案来解决外泡壳所发挥的作用。一种解决方案可以是电弧管自身外表面上的涂层，该涂层可用于UV过滤和/或在其具有导电性的情况下可用作辅助电极。导电涂层可在双端电弧管中用作第二电极的引线，在此情况下无需背引线(back-lead wire)。

由于HID LSM(HID光源、光学元件和电子元件)的三个组成部分一起优化作为完整系统而不是相互独立的，因而在一些实施方案中电弧管的光学准直能够在其自身的光学单元中进行可使光束性质和目标精确度得到改善。在目前的预聚焦灯构造中，用于电弧管光学准直的结构元件仅限于灯座。对于所提出的HID光源组件，灯座可完全省略，光学准直在包含电弧管光学准直结构元件的光学模块中进行。

具体设计用于HID灯件电弧管并与HID灯件电弧管一起优化的驱动电子元件还可设置或接合在HID光源组件自身上。HID LSM可完全集成，全集成HID LSM仅仅需要电压输入(在汽车中为直流电压输入或者在商业应用中主要为交流电压输入)，在此情况下变压器、驱动单元和触发装置容纳在同一外壳中。或者，可使用独立电源，仅仅将驱动单元和触发装置放入HID光源组件的外壳中。作为第三种方案，仅仅将触发装置设置在外壳中。最后，电学单元可完全与HID LSM的外壳分离。

HID光源组件的光学系统可由透镜和前光窗组成或者由光束截止遮光罩和具有反光镜面的反光罩中的至少一种组成。镜面可为抛面形、椭球形或任何连续表面，或者可为多面体。所列部件中的一些可省略或组合在一起。

最后，HID光源组件可包含支撑和转动光源组件的附加部件，或者任意其它附加部件，例如电机驱动、轴。

HID LSM可安装在汽车头灯组件、作业区光束照明装置、或适于特定照明应用的任意其它照明组件中。光源组件中的HID光源的使用寿命必须足够长，从而可将HID光源视为“寿命终止”部件。因而，HID LSM组件中的HID光源可基于陶瓷金属卤化物技术，但其它HID技术方案也可接受，只要灯的寿命令人满意的长。然而，如果需要HID LSM还可作为整体单元更换或者类似其它光电器件那样使用。

现参考图1和图3，示出了光源组件的局部截面侧视图。该光源组件包括：高强度放电(HID)光源10；至少包括反光罩11和透镜12的光学元件，其用于对所述光源10发出的光进行调向和聚焦；电子元件13，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。该光源具有带外封壳的由陶瓷材料制成的电弧管，该光源的光学参数可与同类光源的标准参数至少部分地不同。HID光源10的电学参数与标准参数例如电压、瓦数、起动和热再触发(hot re-strike)参数一致。为提供符合标准的照明光束，调整光学元件以达到所述光源的光学参数。这种调整可以多种不同的方式进行，例如通过改变反光罩的几何形状、使用光圈和遮光板。在图1和图3所示的实施方案中，非标准光源设置有符合D2型灯(图1)或D1型灯(图3)底座标准的底座14或灯口，并且该光源与所述底座光学对准。这种光学准直不必表示HID光源的各光学参数均满足标准的要求。例如，电弧管的电极可具有满足这些要求的定位，然而电弧的亮度分布可不符合标准。可调整光学元件例如本身具有反光面的反光罩，以达到这些光学参数，从而形成符合标准的照明光束。本身具有标准底座14的光源10可拆卸地固定在反光罩11上，反光罩11具有符合相同底座标准的颈部17。由于HID光源底座组件可拆卸地连接在反光罩单元和电学单元上，因而保证以构造相同的光源对光源进行更换。

本实施方案的HID光源具有标准电学参数，因而向光源提供具有预定波形和大小的电压和电流的电学单元可为按照相同标准设置的电学单元。图1所示光源10的标准底座具有与电学单元15的输出连接件(包括触发装置)连接的标准连接件。电学单元15的输入与包括镇流电路的电学单元13的输出连接，电学单元13的输入与电源连接。在图3所示的实施方案中，HID光源10具有标准底座14’，该标准底座14’已包括触发电路并且其输入能够与包括镇流电路的电学单元13’的输出连接，该镇流电路的输入与电源连接。

在图2和图4中局部截面侧视图所示的另一实施方案中，光源组件包括：高强度放电(HID)光源20；至少包括反光罩21和透镜22的光学元件，其用于对所述光源20发出的光进行调向和聚焦；电子元件，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。光源20具有由陶瓷材料制成且不带外封壳的电弧管，并具有与同类光源的标准参数至少部分地不同的光学参数。HID光源20的电学参数与标准参数例如电压、瓦数、起动和热再触发参数一致。为提供符合标准的照明光束，调整光学元件以达到所述光源的光学参数。在图2和图4所示的实施方案中，通过设置有符合D2型灯(图2)或D1型灯(图4)底座标准的底座24并与所述底座光学对准的光源20，完成这种调整。该光源永久固定在反光罩上，该反光罩具有不符合相同底座标准的颈部。在永久固定之前完成HID光源相对于反光罩的光学准直定位。如果需要，可在永久固定步骤之前进行相对于反光罩的附加光学准直。永久固定可以多种已知的方式完成，例如通过胶粘反光罩元件21的颈部27和对应元件26，胶粘剂填充颈部和HID光源标准底座24之间的空隙并形成光源反光罩组件的封闭罩或盖。光源底座组件永久固定在反光罩元件上不允许更换光源，然而，在光源组件的使用寿命期间，光学准直保持不变。

图2和图4所示实施方案的HID光源具有标准电学参数，因而向光源20提供具有预定波形和大小的电压和电流的电学单元23和23’可为按照相同标准设置的任意电学单元。图2所示光源20的标准底座具有标准连接件，该标准连接件连接在包括触发装置的电学单元25的输出连接件上。电学单元25的输入与包括镇流电路的电学单元23的输出连接，该镇流电路的输入与电源连接。在图4所示的实施方案中，HID光源20具有标准底座24’，该标准底座24’已包括触发电路并且其输入与包括镇流电路的电学单元23’的输出连接，该镇流电路的输入与电源连接。

在图5和图6中，示出了本发明的其它实施方案，其中光源30具有不带外封壳的陶瓷放电管。类似于前述实施方案，该光源组件包括：高强度放电(HID)光源30；至少包括反光罩31和透镜32光学元件，其用于对所述光源30发出的光进行调向和聚焦；电子元件33和35，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。该光源具有与同类光源的标准参数至少部分地不同的光学参数。该HID光源30的电学参数与标准参数例如电压、瓦数、起动和热再触发参数一致。为提供符合标准的照明光束，调整光学元件以达到所述光源的光学参数。为调整光学元件以实现至少部分不标准的光源，使光源和反光罩单元以预定方式彼此相对定位以提供标准输出照明光束图案，并永久固定在所述位置。该步骤也称作光学准直。可通过例如在改变光源相对于反光罩单元的位置的同时测量输出光束，来确定光源相对于反光罩单元的预定位置。然而，对于各类反光罩和光源，该确定步骤只能进行一次。图5和图6所示实施方案的HID光源具有标准电学参数，因而向该光源提供具有预定波形和大小的电压和电流的电学单元可为按照相同标准设置的任意电学单元。

图5中所示的光源设置有底座。该底座具有与标准D2底座的同等底座部分一致的机械和电学连接部分，并以永久方式例如通过胶粘或任何其它已知的永久固定件连接在包括非标准颈部37的反光罩单元31上。该光源30的标准底座34具有标准连接件，该标准连接件连接在包括触发装置的电学单元35的输出连接件上。电学单元35的输入与包括镇流电路的电学单元33的输出连接，该镇流电路的输入与电源连接。在图6所示的实施方案中，HID光源10具有包括标准D1连接件的非标准底座34’(D1同类底座)，该非标准底座34’已包括触发电路并且其输入可与包括镇流电路的电学单元33’的输出连接，该镇流电路的输入与电源连接。在该实施方案中，光源的反光罩单元31、非标准底座34’和光源组件的触发电路集成在一个单元中。光源底座组件永久固定在反光罩单元上不允许更换光源，然而在光源组件的使用寿命期间光学准直保持不变。

图7-10中所示的实施方案涉及包括具有标准光学参数的HID光源并因而还包括适合该标准光源的光学模块的光源组件。该光学模块至少包括反光罩41和51以及透镜组42和52。图7-9所示实施方案中的光源40具有带外封壳的熔融二氧化硅电弧管。这些光源可设置有适合分别与反光罩单元41和51的颈部47和47连接的底座44。这种连接可以是可拆卸连接或者是不可拆卸连接。可拆卸连接保证HID光源易于更换，不可拆卸连接保证在光源组件的使用寿命期间光源相对于反光罩单元的光学准直。

图10所示的光源50也包括熔融二氧化硅放电管，但该放电管不带外封壳。该光源具有与电学单元53连接的接触端54，该接触端54通过颈部57固定在反光罩单元51上，以形成整体光源组件。光源底座组件永久固定在反光罩单元上不允许更换光源，然而在光源组件的使用寿命期间光学准直保持不变。

图7-10的实施方案的HID光源具有与同类光源的标准参数至少部分地不同的电学参数，因而用于向该光源提供具有预定波形和大小的电压和电流的电学单元必须经过设计并构造为具有适于该光源的电学参数。对于设计用于特定应用领域并具有不同电学参数的各类光源，相应类型的电学单元必须经过设计，以提供具有预定强度和起始特性的照明光束图案。这些电学单元适于向所述光源提供具有最佳波形、频率和大小的电压和电流。下述实例示出了所述电学单元及其与光源的连接的不同可行方案。

在图7所示实施方案中，包括镇流电路的电学单元43中配置有电子元件，该镇流电路将电源电压转变为高频电压以使所述光源稳态运行，在包括触发电路的另一电学单元45中配置有电子元件，该触发电路用于产生触发所述光源的脉冲。在光源组件的该实施方案中，镇流器和触发装置形成远程单元，该远程单元经由电缆连接在所述光源的接触端上。图7所示光源40的底座具有标准连接件，该标准连接件连接在包括触发装置的电学单元45的输出连接件上。电学单元45的输入与包括镇流电路的电学单元43的输出连接，该镇流电路43的输入与电源连接。

图8示出了一种HID光源组件，该HID光源组件包括：标准光学模块；HID光源，其具有至少部分不标准的电学参数，并且与包括触发装置的电学单元45’直接连接，与包括镇流电路的独立电学单元43’间接连接。HID光源40具有底座44，该底座经由标准连接件与包括触发电路的电学单元45’的接触端直接连接。电学单元45’的输入经由电缆与包括镇流电路的远程电学单元13’的输出连接，该镇流电路的输入经由另一电缆与电源连接。

在图9所示的实施方案中，HID光源40设置有包括接触端的底座44，该接触端直接连接在电学单元45”上，该电学单元45”包括用于形成脉冲触发所述光源的触发装置。电学单元45”还包括直接连接在电学单元43”上的接触端，该电学单元43”包括镇流电路，该镇流电路用于将电源电压转变为高频电压以使所述光源稳态运行。电学单元43”经由电缆与远程电源(未示出)连接。还可对电学单元43”和45”进行设计以构建包括镇流电路和触发电路两者的整体电学单元。

在图10所示的本发明另一示范性实施方案中，HID光源50设置有直接连接在电学单元53上的接触端54，该电学单元53包括用于形成脉冲以触发所述光源的触发装置和用于将电源电压转变为高频电压以使所述光源稳态运行的的镇流电路。电学单元53经由电缆与远程电源(未示出)连接。在该实施方案中，HID光源50、光学模块和电学单元53形成整体HID光源组件。

在图11-14所示的实施方案中，提供了本发明的另一些实例，其中光源组件包括：HID光源；至少包括反光罩和透镜光学元件，其用于对所述光源发出的光进行调向和聚焦；电子元件，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流。该光源具有与同类光源的标准参数至少部分地不同的光学参数和电学参数，该光源包括由二氧化硅玻璃或陶瓷材料制成且具有外封壳或不具有外封壳的电弧管。为提供符合标准的照明光束，调整所述光学元件以达到所述光源的光学参数，以及调整所述电学元件以达到所述光源的电学参数。如参考以上实例所详细描述的，完成光源相对于底座和/或光学模块的光学准直以及电学单元的电学调整。

图11所示的HID光源组件包括具有熔融二氧化硅放电管和外封壳的HID光源60。该光源的光学参数和电学参数与同类光源的标准参数至少部分地不同。为提供符合标准的照明光束，调整至少包括反光罩61和透镜62的光学模块以达到所述光源的光学参数，以及调整电学单元63以达到所述光源60的电学参数。在该实例中，电学单元63、HID光源60和光学组件设计为具有相容界面的独立单元，因而所有单元均可利用任何其它同类单元自由更换。

图12所示的HID光源组件包括具有陶瓷放电管的HID光源70，该陶瓷放电管没有外封壳。该光源的光学参数和电学参数与同类光源的标准参数至少部分地不同。为提供符合标准的照明光束，调整至少包括反光罩71和透镜72的光学模块以达到所述光源的光学参数，以及调整电学单元63以达到光源70的电学参数。电学单元73和HID光源60形成以可更换方式与光学模块连接的整体单元。

图13所示的HID光源组件包括具有熔融二氧化硅放电管和外封壳的HID光源60。该光源的光学参数和电学参数与同类光源的标准参数至少部分地不同。为提供符合标准的照明光束，调整至少包括反光罩61和透镜62的光学模块以达到所述光源的光学参数，以及调整电学单元63以达到光源60的电学参数。HID光源60和光学模块形成以可更换方式与电学单元63连接的整体单元。

图14所示的HID光源组件包括具有陶瓷放电管且没有外封壳的HID光源80。该光源的光学参数和电学参数与同类光源的标准参数至少部分地不同。为提供符合标准的照明光束，调整至少包括反光罩81和透镜82的光学模块以达到所述光源的光学参数，以及调整电学单元83以达到光源80的电学参数。电学单元83、HID光源80和光学模块形成一个整体单元，该整体单元没有可更换的部件，然而在光源组件的整个使用寿命期间保证了光源相对于反光罩的光学准直。

所提出的HID光源组件为制造商提供了极大的自由度，来制造低成本高性能的光源组件，该光源组件具有参数与其同类的标准参数至少部分地不同的部件。这些低成本高性能部件可以不同的方式相互组合。由于在简化的光学系统中缺少相关安全部件或者光源和光学系统之间的接合部件，以及在廉价简化的电子装置中驱动电子元件的结构和性质与特定非标准光源的特性相匹配，使得HID光源和光束调向光学元件的光学准直和接合不受限于标准化的约束，因而所有HID LSM部件的平行优化产生改善的光束特性。另外，由于不再需要接合部件以及其它结构和安全部件，因而与具有相同用途但由独立的标准化部件形成的系统相比，所提出的HID光源组件能够较小并具有较轻的重量。

本发明不限于所示例和披露的实施方案，其它要素、改进和变化也落在本发明的范围内。例如，本领域技术人员应当清楚光源可具有效果相同的单端电极结构或双端电极结构。反光罩还可具有不同的形状和结构以对光源发出的光进行调向。相反地，透镜的定位结构也可根据本发明的光源组件所执行的具体任务而改变。最后，HID光源组件可包括用于支撑、转动光源组件的附加部件或任意其它辅助部件例如电机驱动、轴、光束截止遮光罩等。

Claims

1.一种光源组件，其用于产生符合标准的照明光束，该组件包括：

a)高强度放电光源(10)；

b)至少包括反光罩的光学元件(11)，其用于对所述光源发出的光进行调向和聚焦；

c)电子元件(13，15)，其用于向所述光源提供具有预定波形和大小的电压和电流；

d)所述光源具有与同类光源的标准至少部分地不同的光学参数以及与该光源的标准一致的电学参数；

e)调整所述光学元件以调节所述光源的光学参数，从而提供光源组件，所述光源组件提供符合所述照明光束的标准的照明光束，和然后所述光源永久固定在所述反光罩；

其中所述光源(10)、光学元件(11)和电子元件(13，15)一起优化作为完整系统而不是相互独立的，以产生改善的光束特性。

2.权利要求1的光源组件，其中所述光源(10)设置有符合底座标准的底座，所述光源与所述底座光学对准，并且所述光源永久固定在所述反光罩中，所述反光罩具有不符合相同底座标准的颈部。

3.一种光源组件，其用于产生符合标准的照明光束，该组件包括：

a)高强度放电光源(10)；

d)所述光源(10)具有与该光源的标准至少部分地不同的光学参数和电学参数；和

e)调整所述光学元件以调节所述光源的光学参数，以及调整所述电子元件以调节所述光源的电学参数，从而提供光源组件，所述光源组件提供符合所述照明光束的标准的照明光束；

其中所述光源(10)、光学元件(11)和电子元件(13，15)形成单独的单元，并且所述光源(10)、光学元件(11)和电子元件(13，15)一起优化作为完整系统而不是相互独立的，以产生改善的光束特性。

4.权利要求3的光源组件，其中所述光源(10)设置有底座(24)，并且所述光源与所述底座光学对准。