CN1647240A - 具有颜色补偿滤光器的气体放电灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体放电灯，其具有放电腔(5)、两个电极(7、8)、盖子(2)、外壳(11)以及在放电腔中包含金属卤化物的填充物。这种气体放电灯特别用作汽车前灯系统的光源。为了容易地改进灯发出的光束颜色的质量，特别是为了在汽车前灯的光学成像系统(例如反射器)中的应用，利用光学补偿滤光器(13)局部地覆盖该气体放电灯的外壳，该滤光器具有与金属卤化物的颜色互补的颜色。在一般类型的气体放电灯中，当灯进行工作时，填充物中非气态的盐部分(15)在所生成的光束中产生一种颜色。放电腔中的淡黄色冷凝物(15)在光束中产生淡黄色的区域。如果补偿滤光器具有适当的补色，通过利用该滤光器局部地覆盖外壳，那么就可以校正光束中不想要的颜色。

Description

具有颜色补偿滤光器的气体放电灯

本发明涉及一种气体放电灯，其具有放电腔、两个电极、盖子、外壳以及在放电腔中包含金属卤化物的填充物。

这种气体放电灯特别用作汽车前灯系统的光源，这是因为该气体放电灯的光学性质提供了一系列的优点(例如更加明亮)。放电腔中的填充物永久地再生放电等离子体，并且这种灯在其填充物中需要一部分金属卤化物(盐部分)，从而控制光的颜色和灯的功效。当该灯工作时，填充物中的这个盐部分形成了淡黄色的冷凝物，其通常位于腔的底部。当通过前灯的光学系统使该灯的像再现时，这个淡黄色区域也在前灯的光束中表现出来。因而该淡黄色区域典型地位于照射在道路上的光束的前部。

例如从美国专利5,646,471中获知了一般类型的带有盖子的高压气体放电灯。这种灯具有被外壳围绕的放电腔。适当设计的盖子使其特别适合用作汽车灯。设置在盖子上的触点经供电导线连接到对应的电极，所述电极向放电腔内突出。该放电腔的颈状末端固定在盖子上的适当位置，同时与之相对的第二末端(其也是颈状的)被设置成自由的。各个电极被紧固地密封在各个末端中，所述电极的内部部分向放电腔中突出并经密封中的钼薄片连接到外部部分。在自由末端的电极经供电导线被连接到盖子上的对应触点，该导线沿着外壳的外侧延伸。这种供电导线配备有小的绝缘陶瓷管。在这种情况中，外壳的目的是为了减少放电腔中的温度差异，由此可以在功率消耗保持相同的情况下获得更高的光通量。与不具有外壳的灯相比，由于该外壳，还可以在不降低光通量的情况下使放电腔的最高温度减小。该外壳可以被光吸收涂层围绕，该涂层至少覆盖了一定区域。这个区域的纵向延伸由一定的角度范围限定。该涂层被设置在该灯的第一末端处，该第一末端固定于盖子上的适当位置并与自由末端相对。以这种方式设计的光源理想地适用于所谓的投射前灯中，在该前灯中，发出的光在椭圆形反射镜中以这种方式被汇聚，以使得其像以及用于杂散光的遮光窗的像一起由投射透镜形成在道路上。为了使光源可以用于具有所谓反射系统的前灯中，还在外壳的侧面、沿着放电弧施加了带状涂层，在这种光学系统中，该涂层起到用于杂散光的遮光窗的作用。由外壳上的所述带的对应边缘之间的一定角度来设定带的宽度。该涂层以及确定该涂层尺寸的方式的目的在于，当该灯在汽车前灯中工作时，避免由该灯发出的杂散光所引起的任何眩光。因此，提供了一种吸收滤光器，其完全遮挡了在所讨论的区域中的照射。因此，利用这种灯，盐填充物还生成了淡黄色的冷凝物，在工作中，光学系统将该冷凝物的像形成为光束中的淡黄色区域。

已公布以便公众检查的德国申请DE100 12 827 A1描述了一种弧放电灯，其工作在例如汽车的主前灯中。该灯包括透光材料(例如石英)制成的弧放电管，以及第一和第二末端，在这两端之间具有第一中空部分。电极密封在第一和第二末端中的每个末端内。每个电极包括外部部分，钼薄片制成的中间部分，以及内部部分，所述各部分由钨或钨合金形成。在说明以后，该申请考虑到了包含在弧放电灯填充物中的卤素金属盐沉积点的问题。特别是当低功率(最高100W)的灯用于主前灯应用时，由于添加剂的变化产生了恼人的色带。当该灯与反射器相结合时，这个问题变得更为显著。根据该申请，在灯中提供了第二中空部分，其形成在弧放电管的一个末端中，该第二中空部分偏离第一中空部分，但是连接到第一中空部分。第二中空部分提供了唯一的冷点，并且用作那些未被蒸发的添加剂的腔。当该灯工作时，第二中空部分起到储存器的作用并包含未蒸发状态的剩余的卤素金属。这个储存器除去不需要的材料，因而后者不会对该灯的光学系统产生不利影响或者产生色带。

在这个灯中，必须以一定的成本并付诸努力来制造第二中空部分，由于这个原因，该放电腔的制造过程必须得到相当大的修正和扩展。这使得生产过程更加复杂并更容易制造出具有有缺陷放电腔的灯。

因此本发明的目的是提供一种气体放电灯，其可以容易地产生更好的显色性，特别是对于在光学成像系统(例如反射器)中的应用。

实现这个目的在于利用光学补偿滤光器局部地覆盖该气体放电灯的外壳，该滤光器具有与金属卤化物的颜色互补的颜色。在一般类型的气体放电灯中，当灯工作时，由气体填充物中非气态的那部分盐产生颜色。在该放电腔中的淡黄色冷凝物受到放电弧发出的光的触发并产生具有淡黄色颜色的区域。通过利用补偿滤光器局部地覆盖外壳，如果该滤光器具有适当的补色，那么可以校正所生成的光束中的不想要的颜色。通过将滤光器置于外壳，在光学系统形成电弧的像之前就校正了有色区域。补偿滤光器的涂层仅仅是局部的，并且因为这一点，与完全的涂层相比，可以使尽可能少量的所生成的照射被过滤和吸收。该灯的亮度和发光功效减少到了很小的程度。例如由于功能性原因，如果盐部分的成分改变了，那么可以容易地调整该补偿滤光器以适应盐部分的颜色。同样作为盐冷凝物的范围和数量的函数，也可以调整该涂层的范围。

其它权利要求中限定了根据本发明的灯的优选实施例(其在所要求保护的教导范围内)以及限定了具有根据本发明的灯的发光单元(其特别用作汽车前灯)。

当该灯安装好并进行工作时，如果将补偿滤光器应用于外壳的底部区域中，那么在这种情况下是特别有利的。在工作过程中，填充物中非气态的盐部分通常沉积在放电腔的底部区域中。因此，还将该补偿滤光器应用于外壳的底部区域中，该底部区域邻近淡黄色冷凝物的位置。在工作过程中，该灯通常安装在水平位置。因而将该补偿滤光器应用于外壳的底部半圆筒中。

对于根据本发明的灯的另外的有利实施例，该补偿滤光器包括干涉滤光器。将干涉滤光器用作补偿滤光器的具体优点在于通过选择干涉滤光器的层可以非常准确地设定滤光器的颜色。这可以容易地实现，原因在于所涉及的技术是一项已经被完全掌握的技术，并且可以容易地涂敷外壳(所述外壳通常是由石英制成的)。

在根据本发明的灯的另一实施例中，该补偿滤光器包括吸收滤光器。利用吸收滤光器，甚至可以使所感知到的颜色向滤光器的蓝颜色偏移。利用浸渍工艺(dipprocess)可以实施该技术，例如其中沉浸安装在外壳中的灯头。

不仅如此，出于颜色偏移的目的，还可以提供附加的光学滤光器，由此改变了该灯发出的整体感知颜色。与补偿滤先器特别匹配的颜色偏移滤光器可以将所感知的颜色向例如蓝色或黄色偏移。这种颜色特别地可以用于汽车灯中，从而改进光的质量，或者用于特殊的观看条件中。

在该灯的一个有利实施例中，在已经安装好并进行工作的灯内，准备好将要应用于外壳某个区域中的补偿滤光器，其中该区域邻近放电腔中存在金属卤化物非气态部分的区域。通过将局部补偿滤光器与非气态部分和电弧对齐，就获得了准确的校正，同时由该灯产生的光束的颜色再现并没有变化到任何不必要的程度。在这种情况下，局部补偿滤光器必须至少覆盖确保校正光束中的淡黄色颜色的范围。因此，其最小尺寸取决于冷凝物和电弧的位置和大小。当将该灯用于光学成像系统(例如反射器)中时，可以优化该局部补偿滤光器，从而使光束中通过形成电弧的像而产生的彩色区域得到校正。在这种情况下，将为特定的光学系统调整该补偿滤光器。

通过浸渍工艺，有利地并简单地施加了形成该补偿滤光器的涂层，该方法是已知的技术，可以容易地进行处理并可用于灯的外壳。

将参照下文中所述的实施例对本发明的这些和其它方面进行描述，由此使其变得显而易见。在附图中：

图1是用于汽车前灯中的带有盖子的气体放电灯的侧视图。

图1的侧视图所示的气体放电灯1是用于汽车前灯的高压气体放电灯，其通常被称为所谓的MPXL灯(微功率氙灯)。该灯1具有盖子2，用于将灯1安装到汽车前灯中。出于这种目的，该盖子2设有插座和对准标记(未示出)，使得该灯1以其可被夹持住的方式得到固定，并使该灯1位于前灯中的对准位置。为了清楚起见，设置在盖子2上的用于外部电源的触点也没有示出。

在盖子2中安装有石英制成的灯头3，其包括第一颈状末端4、放电腔5和第二颈状末端6。该灯头3以其第二颈状末端固定在盖子2中。在颈状末端4、6中分别密封有电极7、8，所述颈状末端将放电腔封闭地密封起来。所述电极7、8包括：内部部分81，其由突出到放电腔5中的钨丝构成；位于封闭密封区域中的由钼薄片制成的中心部分82；以及外部部分83，其由用于接通触点的钨丝构成。在远离盖子2的末端处，电极8的外部部分83通过返回导线9连接到盖子2上的触点。对于返回导线9来讲，可以利用陶瓷管使其绝缘，但这在图1中并未示出。当该灯1进行工作时，在电极7、8的两个内部部分之间的放电腔5中生成放电弧10。

利用牢固连接到盖子2的套筒12，将外壳11安装到盖子2上。为了更加清楚，没有精确地表示出将外壳11安装到套筒12中的已知方式。该外壳11由石英构成并填充了空气。外壳11的底部区域用蓝色补偿滤光器13覆盖。该滤光器13在纵向上从盖子2到外壳11的末端遍布圆柱形外壳11。在外壳11的圆柱形表面的圆周上，该补偿滤光器13大约遍布了170°的角度范围，该外壳在两侧之间几乎被等分。

当该灯1进行工作时，如果放电腔5中的填充物由于经电极7、8的激发而处于气态，那么在由放电腔5形成的放电室14中形成放电等离子区。由于填充物中不是所有数量的盐都处于气态，因此生成了淡黄色的冷凝物15并且其沉积在放电室14的底部。该冷凝物15使放电弧10生成的光变色，由此在光束中将具有淡黄色的区域。在属于前灯的反射器或者投射系统形成放电弧10的像之前，该补偿滤光器13校正了由冷凝物15引起的颜色，其中在该前灯中安装了灯1。因此，利用根据本发明的灯1，由前灯在道路上生成的是不再具有淡黄色区域的光束。

在所示的实施例中，将补偿滤光器13应用于圆柱形外壳11的底部区域中，该底部区域覆盖了圆柱体表面上大约170°的角度范围。在本发明概念范围内容易想到其它实施例，其中该补偿滤光器13覆盖了更大或更小的角度范围或者其长度更短。以这种方法可以达到前灯所要满足的特定技术要求。然而，该补偿滤光器至少必须足够大，以便在成像光束中完全校正淡黄色颜色。因此，可以对该补偿滤光器13的形状进行调整以适合前灯中给定的成像系统并且适合前灯制造商的技术要求。

Claims (8)

1.一种气体放电灯，具有放电腔、两个电极、盖子、外壳以及放电腔中的包括金属卤化物的填充物，其特征在于，利用光学补偿滤光器局部地覆盖该外壳，该滤光器具有与金属卤化物的颜色互补的颜色。

2.根据权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，当该灯已经安装好并进行工作时，将补偿滤光器应用于外壳的底部区域中。

3.根据权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，该补偿滤光器包括干涉滤光器。

4.根据权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，该补偿滤光器包括吸收滤光器。

5.根据权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，出于颜色偏移的目的提供了附加的光学滤光器。

6.根据权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，在安装好并进行工作的灯中，将补偿滤光器应用于外壳的一个区域中，该区域邻近放电腔中存在金属卤化物非气态部分的区域。

7.根据权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，通过浸渍工艺施加用于形成补偿滤光器的涂层。

8.一种特别用于汽车前灯的发光单元，其具有根据权利要求1所述的气体放电灯。