CN105308717A - 用于得到在汽车前灯中的彩色外观的灯和前灯照明装置 - Google Patents

Abstract

描述了可用在汽车前灯12中的灯10。灯10包括在透明灯容器16内的至少一个灯丝20。提供滤色部分30，光穿过滤色部分被发射而具有颜色变化。灯容器16还包括颜色透明部分，光穿过颜色透明部分被发射而没有颜色变化。颜色透明部分布置成使得照射光束40穿过颜色透明部分被发射以实现未着色照射。滤色部分30布置成使得仅光的外围和/或散射部分穿过滤色部分被发射以在灯10的操作中实现前灯12的彩色外观。

Description

用于得到在汽车前灯中的彩色外观的灯和前灯照明装置

技术领域

本发明涉及在汽车前灯中使用的灯和机动车辆的前灯照明装置。

背景技术

不同类型的灯被已知在汽车前灯中使用。本发明涉及白炽灯，即其中从布置在透明灯容器内的一个或多个灯丝产生光的灯。

已知的灯类型包括灯，其中遮光罩布置成相邻于灯丝，使得从灯丝发射的光部分地被阻挡，以及使得角形被遮光区被得到，没有来自灯丝的直射光被发射到该被遮光区内。所得到的照射光束包括由遮光罩引起的明/暗截止，其可用于在反射器中形成具有明/暗截止的照射光束型式，该型式可用于例如低光束照射。双灯丝灯的例子是H4灯，其中遮光罩设置成相邻于灯丝之一。其它灯——特别是单灯丝灯例如H7灯——不提供遮光罩。

汽车法规涵盖汽车灯的几何参数，例如灯丝的位置和尺寸以及功能参数例如所发射的光的颜色。这样的法规提供了从用于照射机动车辆前方的道路的目的的灯发射的光的照射光束需要有白色，即所发射的光的颜色必须在颜色坐标的规定白场内。

DE102010002084A1描述了用于车辆前反射器的卤素白炽灯，其在一个实施例中包括具有两个灯丝的灯容器，其中用于低光束照明的一个灯丝布置成相邻于遮光罩。灯容器包括滤光器以得到所发射的光的紫色着色。在不同的实施例中，滤色器可应用于没有遮光罩的单灯丝灯，且灯容器可以全部或部分地被滤色器覆盖。从灯发射的光在ECE法规的白场内，但具有紫色着色，使得车辆可通过光颜色被识别出。在特定的实施例中，公开了灯容器的部分不被滤色器覆盖，导致光束的未着色中央部分和光束的着色边缘区。光束的部分因此是着色的。光束的这个部分的着色也应保持有由法规设置的边界，且因此只有有限的颜色变化是可能的。

发明内容

本发明的目的可被认为是提供适合于汽车前灯的改进的灯，特别是提供实质上白色的照射光束的灯，所述光束仍然被感知为具有令人愉快的光颜色。

这个目的由根据权利要求1的灯和由根据权利要求12的前灯照明装置实现。从属权利要求指本发明的优选实施例。

本发明人考虑到，对于安装在汽车前灯中的灯的光学彩色外观，可能不一定得到不同地着色的照射光束（即从灯发射的光通量的主要部分，其被发射到主照射方向内并在前灯照明反射器中用于形成在机动车辆前方的道路上的照射光束）。相反，为了改变外观，即从前灯发射的光如何被感知，改变仅光的外围部分（即从灯发射到在主照射方向的外围（或甚至外部）的方向内的光）的颜色可能就足够了。这可导致一种灯和前灯照明装置，其可得到强烈地着色的外观，同时实际照射光束仍然是白色的，即在相应的法规中定义的白场内。

根据本发明，提出了具有在透明灯容器内的至少一个灯丝的灯。优选地，灯是卤素灯。

灯容器包括部分滤色器，即设置有滤色部分。这个滤色部分具有光学特性，使得穿过它的光在颜色变化的情况下被发射。滤色部分可被设置为灯容器上的滤色涂层。

因为灯只包括部分滤色器，灯容器还包括颜色透明部分，光穿过该颜色透明部分被发射而没有颜色变化。应注意，本发明主要涉及照射和外观，使得上述内容适用于光的可见光谱，使得例如灯容器的一部分仍然被视为颜色透明的，如果它只包括紫外或红外滤色器的话。

颜色透明部分和滤色部分被布置在关于灯丝的位置和从其发射的光的方向特别选择的灯容器的位置上。因为照射光束，即如上所解释的光通量的主要部分应保持至少实质上在由法规定义的白场内，它至少主要穿过灯容器的颜色透明部分被发射。因此，无着色照射被实现，即具有在由相应的法规——特别是与卤素灯有关的ECE法规——设置的边界内的白色的照射光束。

滤色部分布置成使得光的外围和/或散射部分穿过滤色部分被发射。如将结合优选实施例变得清楚的，光的外围部分可在照射光束的外围处的方向之下被发射。此外，光的散射部分可从灯发射到所有方向内，不仅到照射光束的方向内。

技术人员因此认识到，穿过灯容器的滤色部分的光的这些散射和/或外围部分将实质上对照射光束无贡献。相反，它们将从灯被发射到不同的方向内作为散射光和/或发射到照射光束的外围区内。

令人惊讶地，发明人发现，经历在滤色部分处的颜色改变的光的这些散射和/或外围部分足以得到在反射器内操作的灯的彩色外观。也就是说，因为照射光束以定向方式从反射器反射到接近光轴的定义方向内，前灯如果在与光轴（即主照射方向的中心）的较大角度下被观察则由于着色的外围/散射光部分而可被感知为发射着色光束。

因此，本发明允许得到具有未着色（在例如ECE法规的意义上是白色）光照的灯，即尽管被感知为对在操作中时的前灯给出彩色外观。

在优选实施例中，灯包括不透明、即非透明顶盖，其可例如被设置为在灯的顶部上、即在与电连接相对的轴向端上的涂层。根据优选实施例，顶盖具有着色表面。这可以是内表面或外表面或这两者。在优选实施例中，提供在顶盖的外表面处的彩色涂层就足够了。表面的颜色对应于穿过滤色部分从灯丝发射的光的颜色。例如，如果经过滤的光被感知为绿色的，则不透明顶盖也可有利地以绿色被提供。这增强彩色外观且实质上不影响照射光束。然而，例如在灯内（在内着色表面的情况下）或在灯的外部（在外着色表面的情况下）反射的任何散射光部分将被感知为具有与经过滤的光相同的颜色。因此，着色效果增强了。此外，着色外表面可在前灯中被感知，即使灯被关掉。

根据一个实施例，遮光罩可布置成相邻于灯丝，使得从灯丝发射的光被部分地阻挡。如将在另外的优选实施例的讨论中变得清楚的，相邻于相关遮光罩的灯丝可用于低光束照明，且可以有特别是用于高光束照明的、布置在灯容器内的另一灯丝。于是优选地，滤色部分的至少一部分布置在角形遮光区中，即在遮光罩后面的角形区中。可定义这样的角形区，其具有来自位于垂直于灯的纵轴的中心平面内的灯丝的中心的径向方向。

入射在这个遮光区中的光将不是来自灯丝的中心部分的直射光，但将包括散射在灯容器处或在布置在灯容器内用于固定灯丝和/或遮光罩的保持线处的光部分。除了这些散射光部分以外，滤色部分的一部分也可接收来自灯丝的直射光，如从优选实施例可见的那样。然而，这将优选地对应于外围光部分，即在照射光束的角范围之外。通常，优选地，滤色部分的最大部分布置在遮光区内。

根据本发明的另一优选实施例，滤色部分被形成为在至少与角形遮光区一样宽的角形区之上的部分圆柱体表面。进一步优选地，滤色部分的角形区可以比角形遮光区稍微更宽，即，使得滤色部分布置在整个角形遮光区之上并在某个有限的程度上与非遮光区的边缘重叠。在这种情况下，除了穿过在遮光区内的滤色部分的散射光部分以外，还将有从灯丝发射的光的外围部分，该外围部分穿过滤色部分被直接发射。然而，这些外围部分将出现前灯中在因而产生的照射光束的外围角之下。例如，滤色部分可具有是角形遮光区的宽度的120–160%的角宽度，即以便可以有例如在一侧或两侧上的1–30%重叠。

优选地，滤色部分可相对于遮光罩非对称地布置。特别是，在遮光罩的两个相对侧边缘处可以有在滤色部分和不同尺寸的非遮光区之间的重叠。

在纵向延伸和位置中，滤色部分优选地布置成相邻于灯丝和/或遮光罩。例如，滤色部分可具有沿着灯的纵轴测量的纵向延伸，其为遮光罩的纵向延伸的50–300%，进一步优选地150–250%。在具有布置在下面的电连接的灯的直立位置上，优选地，滤色部分的下边缘布置在与灯丝的下端实质上相同的纵向位置处，术语“实质上”在这个方面中被理解为包含灯丝长度的大约+/-10%的偏差。

照射光束可根据例如相对于垂直于纵轴定向并布置在一个灯丝的中心处的测量平面的角来被定义，在所述角下，形成这个照射光束的光被发射。

在竖直方向上，照射光束可被定义为在从这个测量平面形成至少+/-30°的角的方向上被发射。

在径向方向上，对于没有遮光罩的灯，照射光束可被定义为覆盖在测量平面内的全360°范围的方向。对于包括遮光罩的灯，照射光束可被定义为在例如120°的角范围上的径向方向上发射的光。在测量平面中的这些方向上发射的光将完全穿过颜色透明部分。滤色部分可于是只布置在照射光束的120°角范围之外，使得只有在120°角范围之外发射的外围部分穿过它。

优选地，滤色部分可由设置在灯容器上、优选地在灯容器的外部上的对应涂层得到。

滤色器涂层可以是例如溶胶-凝胶涂层，特别是溶胶-凝胶纳米涂层，或替代地，有光泽涂层。所实现的彩色效果可以是例如绿色、黄色、粉红色/紫红色、桔色或蓝色。

可根据期望彩色效果来选择吸收的水平。通常，提供滤色涂层以实现5%或之上的吸收水平（对于大部分颜色为30%或之上的吸收水平）是优选的。在优选实施例中，证明是有利的吸收的水平对于不同的彩色效果是变化的。虽然对于黄色，优选的吸收水平可以相对低，只有例如4–20%，特别是5-11%，用于其它颜色例如绿色、粉红/紫红色、桔色和蓝色的优选吸收水平将是例如30–70%，特别是40–60%。

在一个实施例中，滤色部分被设置为在灯容器的一个部分周围的圆柱体形状，且颜色透明部分也被设置为围绕灯丝的在灯容器周围的圆柱体形状。优选地，滤色部分设置在灯的下部分周围，即看具有定向在下面的电连接的直立定向的灯，滤色部分可从箍缩部分（其中灯容器被密封，且电线可穿过密封物延伸）在轴向方向上延伸。

虽然通常可以提供非连续的滤色部分，即提供具有滤色器属性的灯容器的单独间隔开的部分，优选地提供连续的滤色部分，即作为邻接颜色透明部分的仅仅一个表面。在特别优选的实施例中，滤色部分只设置在灯容器的下部分处，颜色透明部分设置成直接相邻于滤色部分在围绕灯丝的上部分中，且不透明顶盖设置成直接相邻于颜色透明部分在灯的顶部上。

附图说明

本发明的上述和其它目的、特征和优点从优选实施例的下面描述中将变得明显，其中：

图1示出灯的第一实施例的侧视图；

图2示出图1的灯的截面图，截面沿着线A..A。

图3示出布置在反射器中的图1、图2的灯的示意性侧视图；

图4在顶视图中示出具有图3的前灯的机动车辆的部分示意性表示；

图5示出灯的第二实施例的侧视图；

图6示出灯的第三实施例的侧视图。

图1和2示出适合于用在如在图3中示意性示出的机动车辆前灯12的反射器14中的卤素灯10的第一实施例。

具体实施方式

在图1、图2的例子中示出的灯10是双灯丝卤素灯。透明的但具有不透明顶部38的灯容器16围住电连接到并机械地安装到安装线的低光束灯丝20和高光束灯丝18。灯容器16被密封在箍缩部分17处，且安装线穿过箍缩密封物延伸。光学遮光罩22也在安装线之一处布置在灯容器16内并定位成相邻于低光束灯丝20，即在纵轴L的方向上在它的全部纵向延伸之上覆盖低光束灯丝20。遮光罩22被设置为弯曲的金属板。它用于阻挡在操作中从灯丝20发射到遮光罩22的方向内的光的一部分。

如在图2的截面图中所示的，遮光区24形成在测量平面A中，测量平面A定向成垂直于纵轴L并位于低光束灯丝20的中心处。这个遮光区在所示例子中覆盖大约150°的角范围。

如在图3中示意性示出的，从低光束灯丝20发射的光的照射光束部分40用于在机动车辆前方的道路上实现主照射光束40。在这里被视为照射光束40的部分，即光通量的主要部分被发射到如图2所示的120°的宽度的径向角形区内，以与遮光罩22的位置相对的方向为中心。在图1的侧视图中，照射光束40的角形区覆盖从中心平面A的+/-30°的范围。在本实施例的上下文中，从低光束灯丝20发射到这样定义的角形区内的光的部分被称为照射光束40，而发射到这个范围之外的角形区内的光的部分被称为光的外围部分。

上面所述的灯具有被称为H4的灯类型。在图3所示的反射器14中，从灯10发射的照射光束40反射到机动车辆的前方以形成低光束光强分布，即具有大致水平的明/暗截止的强度分布。在反射器14中得到具有水平明/暗截止的这个低光束分布，因为从低光束灯丝20发射的主照射光束40由于遮光罩22的部分遮光，而已经有在强度分布中的明/暗截止。相反，如果没有相关遮光罩的高光束灯丝18被操作，由反射器14形成的因而产生的光强分布没有明/暗截止。

从灯丝20发射的光具有白色。在当前的上下文中，白色将指满足在这个方面中的ECE要求的光，即具有在白场内的颜色坐标的光。

当从灯丝20发射的光穿过灯容器16的玻璃壁时，它保持白色，即不经历颜色变化。根据本实施例，灯10包括被设置为在灯容器16的外侧上的滤色涂层30的滤色部分。

有用于吸收某些波长的入射光的滤色涂层30的不同可能的实施例，使得穿过滤色涂层30的白色光束经历颜色变化。此外，可实现不同的彩色效果，使得经过滤的光呈现例如绿色、黄色、粉红色/紫红色、桔色或蓝色。

在优选例子中，可对不同的颜色提供具有不同的吸收属性的涂层，例如对于绿色具有大约40%的吸收，对于黄色具有大约10%的吸收，对于桔色具有大约60%的吸收以及对于蓝色具有大约50%的吸收，且对于粉红色/紫红色滤色涂层30具有大约60%吸收。

此外，不透明顶部涂层38设置有与由滤色涂层30实现的相同的颜色。

在从低光束灯丝20发射的光中，如由上面的角形区界定的照射光束40穿过灯容器16的没有滤色器的一部分，其在本上下文中将被称为灯容器16的颜色透明部分32。

如从图1、图2可见的，第一实施例的滤色涂层30被应用到灯容器16作为在灯容器16的圆周周围的部分环，因而形成部分圆柱体表面。在沿着纵轴L的纵向延伸中，滤色涂层30与低光束灯丝20的纵向延伸重叠；其下端重合，而滤色涂层30的纵向延伸是低光束灯丝20的纵向延伸的大约两倍。

在测量平面A中，滤色涂层30设置在遮光区24的整个角范围上。然而如所示，滤色涂层30在两侧上延伸到遮光区24之外并与非遮光区在遮光罩22的一侧上重叠大约30°而在另一侧上重叠大约5°。滤色涂层30因此非对称地布置到遮光罩22，而更宽的第一外围部分26a在一侧上而更窄的第二外围部分26b在另一侧上。

由部分滤色涂层30实现的光学效果如下：因为滤色涂层30布置成使得上面界定的照射光束40只穿过灯容器16的颜色透明部分32，从灯10发射到照射光束40的方向内的光不被滤色涂层30影响。因此，如由前灯12的反射器14反射的照射光束40在车辆34（图4）前方的道路上实现未着色照射。

然而，从灯丝发射到外围区26a、26b（在图2所示的中心平面A中）内的光穿过滤色涂层230并经历颜色变化。因此，从灯10发射的光的这些部分将是相应地着色的光。然而，因为这只适用于外围部分26a、26b（其在反射器14中在与光轴O的较大角度下被反射），这些将实质上对在机动车辆前方的照射的颜色无贡献，但将被反射到布置成与光轴O成较大的角度的外围方向内。

将看起来是着色的光的另一部分是穿过在遮光区24中的滤色涂层30的散射光。虽然遮光区24被遮光以防来自低光束灯丝20的直射光，将有从低光束灯丝20发射的、被散射的例如部分地在灯容器16的壁处或在其中的保持线处等反射的某个量的光。光的这个散射部分与照射光束40相比将具有比较小量的光通量。然而，光的散射部分将作为着色光被发射到在照射光束40之外的方向内，即其中如果未从前方直接地、但在与光轴O的更大角度下观察前灯12则它将是不引人注目的方向内。

将看起来着色的光的又一部分是在不透明着色顶盖38的表面处反射的散射光。这个散射光也被发射到不同的方向内，也在照射光束40之外。

因此，由所述灯得到的光学效果使得从灯发射并在前灯12内由反射器14反射以照射在机动车辆34前方的道路的照射光束40将是白色的（在ECE法规的意义上）。然而，如果前灯12从侧面被观察，则穿过在遮光区24中的滤色涂层30的光的散射部分、从低光束灯丝直接穿过滤色部分30的光的外围部分26和在着色顶部38处反射的任何散射光部分将实现在前灯中的强烈着色的外观。

图4在顶视图中示出前灯12的照射光束40如何在与光轴O的相对小的角度下反射到在机动车辆34前方的道路上。在这些方向下，来自灯10的照射光束40是高效的，使得这个照射光束型式是白色的。

然而，对于从侧面看的观察者36，即在与光轴O的较大角度下，散射和反射光部分及外围光部分26是强烈可见的，使得前灯12看起来是着色的。

灯10可因此用作标准汽车卤素灯，例如H4灯，其完全符合所有法规和标准要求，而同时令人惊异的着色效果可在前灯12中被观察到。

图5示出具有不同成形的滤色涂层130的灯110的另一实施例的例子。因为第二实施例在很大程度上对应于第一实施例，相似的部件由相似的参考数字标出。

在图5的例子中，滤色涂层130不被提供为部分圆柱体形状，但在所示侧视图中具有在与测量平面的角度下定向的下边缘。如可见的，滤色涂层130布置成使得主照射光束40只穿过颜色透明部分32并保持未着色。

图6示出灯210的又一实施例。再次，对应于第一和第二实施例的部件由相似的参考数字标出。

第三实施例的灯210是单灯丝灯，其中因此没有遮光罩设置成相邻于灯丝20。对于可以是例如H7灯的这种类型的灯，如所示的滤色涂层230可设置在灯容器17的下部分中。滤色涂层230具有围绕灯容器16的圆柱体形状。在所示例子中，滤色涂层32在箍缩密封部分17和上边缘之间延伸。滤色部分230的上边缘布置在灯丝20之下。灯容器16的颜色透明部分32布置成直接相邻于滤色部分230、在滤色部分230之上并围绕灯丝20，使得如从图6可见的，主照射光束40只穿过颜色透明部分32。设置在颜色透明部分32之上并直接相邻于颜色透明部分32的是不透明顶盖38，其以与滤色部分230相同的颜色被着色。

在没有遮光罩的灯210的情况下，颜色透明部分32和滤色部分230都是圆柱形的并覆盖径向方向的所有360°。如上面对第一和第二实施例所述的，灯210实现白色主照射光束40。然而由于在彩色顶盖38处的反射和由于外围光部分以及由滤色部分230着色的散射光，从灯210和从配备有灯210的前灯11发射的光被感知为具有彩色外观。

在附图和前述描述中详细图示并描述了本发明。这样的图示和描述应被考虑为例证性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

技术人员将认识到可对上面所述的灯做出很多修改。例如，滤色涂层30的尺寸和位置可改变，只要主照射光束40保持未着色。

在权利要求中，词“包括”并不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一”或“一种”并不排除多个。某些措施在相互不同的从属权利要求中被叙述或者在上文在相互不同的实施例中被描述的起码事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。在权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制范围。

Claims (12)

1.一种适合于用在汽车前灯（12）中的灯，包括：

-至少一个灯丝（20），其布置在透明灯容器（16）内，

-所述灯容器在一个轴向端处以顶端为界而在另一轴向端处以下端部分为界，

-其中所述灯容器（16）包括滤色部分（30）和颜色透明部分（32），光穿过所述滤色部分（30）被发射而具有颜色变化，且光穿过所述颜色透明部分（32）被发射而没有颜色变化，

-其中所述颜色透明部分（32）布置成使得照射光束（40）从所述灯丝（20）穿过所述颜色透明部分（32）被发射以实现未着色照射，

其中

-所述颜色透明部分（32）至少对于所述灯容器的圆周的部分在所述顶端和所述下端部分之间延伸，以及

-所述滤色部分（30）布置成使得来自所述灯丝（20）的光的外围和/或散射部分穿过所述滤色部分（30）被发射以实现彩色外观。

2.根据权利要求1所述的灯，其中：

-所述容器的所述顶端由不透明顶盖（38）覆盖，

-其中所述顶盖（38）的表面具有与穿过所述滤色部分（30）发射的所述光的颜色对应的颜色。

3.根据上述权利要求中的一项所述的灯，其中：

-至少一个遮光罩（22）被布置成相邻于所述灯丝（20）以部分地阻挡从所述灯丝（20）发射到在角形遮光区（24）内的径向方向内的光，

-以及其中所述滤色部分（30）的至少一部分布置在所述角形遮光区（24）内。

4.根据权利要求3所述的灯，其中：

-所述滤色部分（30）在中心平面中覆盖至少与所述角形遮光区（24）一样宽的角形区。

5.根据权利要求4所述的灯，其中：

-所述滤色部分（30）具有为所述角形遮光区的宽度的120–160%的角宽度。

6.根据权利要求3-5中的一项所述的灯，其中：

-所述滤色部分（30）具有沿着所述灯（10）的纵轴L的纵向延伸，所述纵向延伸是所述遮光罩（22）的纵向延伸的50–200%。

7.根据权利要求3-6中的一项所述的灯，其中：

-所述滤色部分（30）相对于所述遮光罩（22）非对称地被布置。

8.根据上述权利要求中的一项所述的灯，其中：

-所述照射光束（40）在与中心平面（A）形成至少+/-30o的角的竖直方向上被发射，所述灯丝（20）的中心布置在所述中心平面（A）中，所述中心平面（A）定向成垂直于所述灯（10）的纵轴（L）。

9.根据上述权利要求中的一项所述的灯，其中：

-所述照射光束（40）在至少120o的角范围上在定向成垂直于所述灯（10）的纵轴（L）的平面（A）中的径向方向上被发射。

10.根据上述权利要求中的一项所述的灯，其中：

-第二灯丝（18）布置在所述灯容器（16）内用于穿过所述颜色透明部分（32）将高光束照射光束发射到所有径向方向内。

11.根据上述权利要求中的一项所述的灯，其中：

-所述滤色部分包括设置在所述灯容器（16）上的滤色涂层（30）。

12.一种用于机动车辆的前灯照明装置，包括：

-根据上述权利要求之一所述的灯（10），

-以及反射器（14）,

-其中所述反射器（14）反射所述灯（10）的所述照射光束（40）以形成沿着光轴（O）投射的非着色照射光束型式，

-以及其中光的所述散射部分和/或外围部分（24、26）在所述反射器（14）中反射到外围方向内以实现彩色外观。