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Die
Erfindung betrifft eine Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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I. Stand der Technik
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Eine
derartige Lampe ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 40 39 948 A1 offenbart. Diese
Schrift beschreibt eine Halogenglühlampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
mit zwei Glühfäden für Fern-
und Abblendlicht, deren Lampengefäß im Bereich des Abblendlichtglühfadens
mit einer mehrlagigen Beschichtung versehen ist, um gelbes Licht zu
erzeugen.
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II. Darstellung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Lampe mit einer verbesserten
Beschichtung des Lampengefäßes bereitzustellen,
welche die Blendwirkung des Leuchtmittels reduziert, ohne die Leuchtdichte
bzw. die Beleuchtungsstärke
in der Hauptabstrahlrichtung der Lampe zu vermindern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausführungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Die
erfindungsgemäße Lampe
besitzt einen Lampensockel und ein darin fixiertes Lampengefäß sowie
mindestens ein innerhalb des Lampengefäßes angeordnetes Leuchtmittel,
wobei auf der Oberfläche des
Lampengefäßes eine
zumindest partiell Licht absorbierende Beschichtung angeordnet ist,
die auf einem sockelnahen Abschnitt des Lampengefäßes angeordnet
ist und sich bis zu einer maximalen Höhe über dem Lampensockel erstreckt,
die kleiner ist als die Höhe
des mindestens einen Leuchtmittels über dem Lampensockel. Durch
diese Beschichtung werden die Lichtstrahlen, welche die Lampe im
sockelnahen Bereich des Lampengefäßes verlassen und welche keinen
wesentlichen Beitrag zur gewünschten Beleuchtungsfunktion
leisten, teilweise oder vollständig
absorbiert. Insbesondere im Fall einer Fahrzeug scheinwerferlampe,
die beispielsweise zur Realisierung eines Abblendlichts genutzt
wird, werden durch die Beschichtung die Lichtstrahlen, welche die
Lampe im sockelnahen Bereich des Lampengefäßes verlassen und zur Beleuchtung
des Fahrzeugvorfeldes sowie zu den Sichtbarkeitswerten über der
Hell-Dunkel-Grenze beitragen, aber keinen nennenswerten Beitrag
zu dem für
die Straßenausleuchtung
wesentlichen Bereich nahe der Hell-Dunkel-Grenze leisten, teilweise
oder vollständig
absorbiert. Die Beschichtung der erfindungsgemäßen Lampe trägt damit,
zumindest im Fall einer Fahrzeugscheinwerferlampe, aufgrund der
Absorption der zu den Sichtbarkeitswerten über der Hell-Dunkel-Grenze
liegenden Lichtstrahlen zur Reduktion der Blendwirkung des Leuchtmittels
bei. Andererseits erstreckt sich die Beschichtung der erfindungsgemäßen Lampe
nicht in den, dem Leuchtmittel gegenüberliegenden und das Leuchtmittel
umschließenden
Abschnitt des Lampengefäßes, so
dass die Lichtstrahlen, welche den hauptsächlichen Beitrag zur Beleuchtungsstärke in dem
für die
Straßenausleuchtung
bedeutsamen Bereich nahe der Hell-Dunkel-Grenze leisten, durch die Beschichtung
nicht geschwächt
werden. Insbesondere kann daher mit einer erfindungsgemäßen Lampe,
die beispielsweise als Fahrzeugscheinwerferlampe verwendet wird,
eine hohe Beleuchtungsstärke
in dem für
die Straßenausleuchtung
wesentlichen Bereich nahe der Hell-Dunkel-Grenze bei gleichzeitiger Reduktion
der Blendwirkung des Leuchtmittels erreicht werden.
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Vorteilhafterweise
ist die Beschichtung entweder Licht undurchlässig ausgebildet oder derart ausgebildet,
dass sie bevorzugt Licht aus einem vorgegebenen Spektralbereich
teilweise oder vollständig
absorbiert. Bei einer erfindungsgemäßen Lampe, die nur ein Leuchtmittel,
beispielsweise einen Glühfaden,
besitzt. kann die Beschichtung Licht undurchlässig ausgebildet sein, um die
Blendwirkung zu reduzieren. Alternativ kann bei einer erfindungsgemäßen Lampe,
die nur ein Leuchtmittel, beispielsweise einen Glühfaden,
besitzt, die Beschichtung aber auch derart ausgebildet sein, dass
sie bevorzugt Licht aus einem vorgegebenen Spektralbereich absorbiert. Über die
Schichtdicke und das verwendete Material der Beschichtung kann ihr
Absorptionsgrad verändert
werden. Mittels dieser bevorzugt Licht aus einem vorgegebenen Spektralbereich
absorbierenden Beschichtung kann ferner auch die farbliche Erscheinung
des Scheinwerfers verändert
werden, da die Lichtstrahlen aus dem sockelnahen Bereich des Lampengefäßes dem
Scheinwerfer eine Farbe verleihen, wenn man direkt in den Scheinwerfer
blickt.
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Die
Beschichtung der erfindungsgemäßen Lampe
auf dem sockelnahen Lampengefäßabschnitt erstreckt
sich vorzugsweise bis zum Lampensockel und bedeckt die Oberfläche des
sockelnahen Abschnitts des Lampengefäßes vollständig. Der in den Lampensockel
hineinragenden, abgedichteten Abschnitt des Kampengefäßes bleibt
vorzugsweise unbeschichtet, um Probleme bei der Sockelung zu vermeiden.
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Gemäß einiger
bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung ist die erfindungsgemäße Lampe mit einer weiteren
Beschichtung versehen, die auf der Oberfläche eines vom Lampensockel
abgewandten, sockelfernen Abschnitts des Lampengefäßes angeordnet
ist. Diese weitere Beschichtung erstreckt sich in Richtung des Lampensockels
bis zu einer minimalen Höhe über dem
Lampensockel, die größer ist
als die Summe aus der Höhe
des mindestens einen Leuchtmittels über dem Lampensockel und der Ausdehnung
des mindestens einen Leuchtmittels in Längserstreckungsrichtung der
Lampe. Mit anderen Worten formuliert, die weitere Beschichtung auf
dem sockelfernen Lampengefäßabschnitt
und die Beschichtung auf dem sockelnahen Lampengefäßabschnitt
sind durch einen ringförmigen,
das mindestens eine Leuchtmittel umschließenden, unbeschichteten Lampengefäßabschnitt
getrennt. Die weitere Beschichtung bedeckt vorzugsweise auch die
Kuppe des Lampengefäßes, wenn
diese nicht bereits Licht undurchlässig ausgebildet ist. Durch
die weitere Beschichtung wird die Blendwirkung der erfindungsgemäßen Lampe
weiter reduziert, weil nun auch die Lichtstrahlen aus dem sockelfernen
Endabschnitt des Lampengefäßes, die
ebenfalls keinen wesentlichen Beitrag zur gewünschten Beleuchtungsfunktion leisten,
teilweise oder vollständig
absorbiert.
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Die
weitere Beschichtung der erfindungsgemäßen Lampe ist aus den oben
genannten Gründen ebenfalls
Licht undurchlässig
ausgeführt
oder alternativ derart ausgebildet, dass sie bevorzugt Licht aus einem
vorgegebenen Spektralbereich absorbiert.
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Die
Erfindung ist vorzugsweise auf Glühlampen anwendbar, die einen
oder zwei Glühfäden als Leuchtmittel
aufweisen, und besonders bevorzugt auf Glühlampen für Fahrzeugscheinwerferlampen.
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Gemäß einiger
bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung besitzt die erfindungsgemäße Lampe zwei Glühfäden als
Leuchtmittel, wobei der erste Glühfaden
in einer ersten Höhe über dem
Lampensockel angeordnet ist und der zweite Glühfaden in einer zweiten, geringeren
Höhe über dem
Lampensockel in dem Innenraum des Lampengefäßes angeordnet ist, und wobei
die Beschichtung auf einem sockelnahen Abschnitt des Lampengefäßes angeordnet
ist und sich über
eine maximale Höhe über dem Lampensockel
erstreckt, die kleiner als die erste Höhe und größer als die zweite Höhe ist.
Durch die, in diesem Fall bevorzugt Licht aus einem vorgegebenen
Spektralbereich absorbierende Beschichtung wird, wie bereits oben
erläutert
wurde, die vom ersten Glühfaden
ausgehende Blendwirkung reduziert, ohne dass dabei die von dem ersten
Glühfaden
in die Hauptemissionsrichtung ausgesandten Lichtstrahlen, durch
die Beschichtung geschwächt
werden, da sich die Beschichtung nicht auf den, den ersten Glühfaden umschließenden Lampengefäßabschnitt
erstreckt. Die vorgenannte Beschichtung ist auf dem Lampengefäß im Bereich
des zweiten Glühfadens angeordnet
und vorzugsweise so ausgebildet, dass der mit der Beschichtung versehene,
sockelnahe Abschnitt des Lampengefäßes den zweiten Glühfaden ringförmig umschließt. Dadurch
kann mittels der Beschichtung auf dem sockelnahen Lampengefäßabschnitt
die Farbtemperatur oder die Farbe des von dem zweiten Glühfaden emittierten
Lichts verändert werden.
Gemäß einem
besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist diese Beschichtung derart ausgebildet, dass sie
Licht aus dem langwelligen Spektralbereich (d. h. aus dem Bereich
des roten, gelben und grünen
Lichts) stärker
absorbiert als Licht aus dem kurzwelligen Spektralbereich (d. h. aus
dem Bereich des blauen und violetten Lichts). Dadurch kann, wie
bereits oben erläutert
wurde, die Blendwirkung des vom ersten Glühfaden ausgehenden Lichts reduziert
werden und außerdem
die Farbtemperatur des von dem zweiten Glühfaden emittierten Lichts auf
einen Wert im Bereich von ca. 3500 Kelvin bis 4500 Kelvin angehoben
werden.
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Vorteilhafterweise
besitzt die oben beschriebene Zwei-Faden-Glühlampe eine weitere Beschichtung,
die auf einem vom Lampensockel abgewandten, sockelfernen Abschnitt
des Lampengefäßes angeordnet
ist und sich in Richtung des Lampensockels bis zu einer minimalen
Höhe über dem
Lampensockel erstreckt, die größer als
die Summe aus der Höhe
des ersten Glühfadens über dem
Lampensockel und der Ausdehnung des ersten Glühfadens in Längserstreckungsrichtung
der Lampe ist. Dadurch wird die Blendwirkung des vom ersten Glühfaden ausgehenden
Lichts weiter reduziert.
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III. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 Eine
Seitenansicht einer Lampe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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2 Eine
Seitenansicht einer Lampe gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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3 Eine
Seitenansicht einer Lampe gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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4 Eine
Seitenansicht einer Lampe gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung des Aufbaus der Halogenglühlampen
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Bei diesen Halogenglühlampen handelt es sich um
eine so genannte H7-Lampe, die zum Betrieb an einer Nennspannung
von 12 Volt in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sind. Die Leistungsaufnahme
dieser Lampe beträgt
bei einer Betriebsspannung von 13,2 Volt ca. 55 Watt.
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Diese
Halogenglühlampe
besitzt ein gläsernes,
im wesentlichen zylindrisches Lampengefäß 100, das an einem
Ende mit einem Sockel 102 versehen ist. Innerhalb des Lampengefäßes 100 ist
eine axial ausgerichtete Glühwendel 103 angeordnet,
deren mit einem Molybdänröhrchen umhüllte Wendelabgänge jeweils
mit einem Stromzuführungsdraht 104, 105 verschweißt sind.
Die beiden Stromzuführungsdrähte 104, 105 sind
jeweils elektrisch leitend mit einem elektrischen Anschluss 106, 107 des
Sockels 102 verbunden. Das Lampengefäß 100 besteht aus
Quarzglas oder Hartglas, beispielsweise Alumensilikatglas.
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Die
Lampengefäßkuppe 101 ist
Licht undurchlässig
ausgebildet und mit einer schwarzen Beschichtung versehen. Der in
unmittelbarer Nachbarschaft zum Lampensockel 102 angeordnete,
sockelnahe Abschnitt 1010 des Lampengefäßes 101 ist auf seiner äußeren Oberfläche mit
einer Beschichtung 108 ausgestattet. Diese Beschichtung
erstreckt sich, ausgehend vom Lampensockel 102 bis zu einer
maximalen Höhe
HB über
dem Lampensockel 102, die gleich oder kleiner ist als die
Höhe HW der Glühwendel 103 über dem
Lampensockel 102. Die Beschichtung 108 erstreckt
sich ringförmig, über die
gesamte äußere Oberfläche des
unterhalb der Glühwendel 103 angeordneten,
sockelnahen Abschnitts 1010 des Lampengefäßes 100.
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Bei
der Beschichtung
108 handelt es sich beispielsweise um
eine Interferenzfilterbeschichtung mit einer in einem schmalen Lichtwellenlängenbereich
angeordneten Filterkante, bei der ein Übergang des Filters von hoher
zu geringer Absorption erfolgt, oder um eine Tauchbeschichtung gemäß der
US 6,369,510 , die zum Beispiel
gelbes, rotes und grünes Licht
stärker
absorbiert als blaues und violettes Licht. Im Fall eines Interferenzfilters
ist die Filterkante beispielsweise so eingestellt, dass das Interferenzfilter langwelliges
Licht, insbesondere die Lichtfarben rot, gelb und grün stärker absorbiert
als kurzwelliges Licht, wie beispielsweise blaues und violettes
Licht. Der Absorptionsgrad des Interferenzfilters kann über zusätzliche
Absorberschichten im Interferenzfilter auf den gewünschten
Grad eingestellt werden. Im Fall einer Tauchbeschichtung gemäß der
US 6,369,510 können sowohl
der Absorptionsgrad als auch die Farbtemperatur der Beschichtung
108 über die Schichtdicke
gesteuert werden.
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In 2 ist
eine Lampe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung abgebildet. Diese Lampe unterscheidet sich von der
Lampe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung nur dadurch, dass das Lampengefäß 100 auf der äußeren Oberfläche eines,
in unmittelbarer Nachbarschaft zur Lampengefäßkuppe 101 angeordneten,
sockelfernen Lampengefäßabschnitts 1011 eine
weitere Beschichtung 109 aufweist. In allen anderen Details stimmt
die in 2 dargestellte Lampe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
mit der in 1 abgebildete Lampe gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung überein.
Daher werden in den 1 und 2 für identische
Lampenteile dieselben Bezugszeichen verwendet. Die weitere Beschichtung 109 erstreckt
sich, ausgehend von dem Rand der Kuppe 101, in Richtung
des Lampensockels 102 bis zu einer minimalen Höhe HM über
dem Lampensockel 102, die gleich oder größer ist
als die Summe aus der Höhe
HW der Glühwendel 103 über dem
Lampensockel 102 und der Ausdehnung L der Glühwendel 103 in
Längserstreckungsrichtung
der Lampe. Die weitere Beschichtung 109 ist baugleich zur
Beschichtung 108 ausgebildet. Bei der Lampe gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist somit nur der die Glühwendel 103 ringförmig umschließende Abschnitt
des Lampengefäßes 100 unbeschichtet
ausgebildet.
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Die
Beschichtungen 108 und 109 können alternativ aber auch Licht
undurchlässig
ausgebildet sein, oder unterschiedliche Filtereigenschaften aufweisen,
so dass sie Licht aus unterschiedlichen Spektralbereichen verstärkt absorbieren,
um der Lampe ein anderes Erscheinungsbild zu geben.
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In
der 3 ist eine Lampe gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Bei dieser Lampe handelt es sich um eine
Halogenglühlampe,
insbesondere eine H4-Lampe, die zum Einsatz in dem Scheinwerfer
eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
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Diese
Glühlampe
besitzt ein gläsernes
Lampengefäß 300,
das in einem metallischen Sockel 302 fixiert ist. Die Kuppe 301 des
Lampengefäßes 300 ist Licht
undurchlässig
ausgebildet, und beispielsweise mit einer schwarzen Beschichtung
versehen. Innerhalb des Lampengefäßes 300 sind eine
erste Glühwendel 303 zur
Erzeugung des Ab blendlichts und eine zweite Glühwendel 304 zur Erzeugung
des Fernlichts sowie eine Abblendkappe 305 angeordnet. Die
beiden Glühwendeln 303, 304 bestehen
aus Wolfram und die Abblendkappe 305 besteht aus einem
Molybdänblech.
Zur Halterung und elektrischen Spannungsversorgung der Glühwendeln 303, 304 dienen
drei Stromzuführungsdrähte 307, 308, 309, die
aus Molybdän
gefertigt sind. Die Stromzuführungsdrähte 307, 308, 309 sind
in einem Steg 310 aus Quarzglas fixiert, aus dem abgedichteten
Ende des Lampengefäßes 300 herausgeführt und
jeweils mit einem elektrischen Kontakt 320, 321 des
Sockels 302 verbunden. Das erste Ende der ersten Glühwendel 303 ist
mit dem ersten Stromzuführungsdraht 307 verbunden.
Das zweite Ende der ersten Glühwendel 303 ist
an der Abblendkappe 305 fixiert. Die Abblendkappe 305 dient
hier zusammen mit dem ersten 307 und dritten Stromzuführungsdraht 309 zusätzlich auch
als Stromzuführung
für die
erste Glühwendel 303.
Die zweite Glühwendel 304 ist
an den Stromzuführungsdrähten 308, 309 fixiert.
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Der
in unmittelbarer Nachbarschaft zum Lampensockel 302 angeordnete,
sockelnahe Abschnitt 3010 des Lampengefäßes 101 ist auf seiner äußeren Oberfläche mit
einer Beschichtung 330 ausgestattet. Diese Beschichtung 330 erstreckt
sich, ausgehend vom Lampensockel 302 bis zu einer maximalen
Höhe H1 über
dem Lampensockel 302, die gleich oder kleiner ist als die
Höhe H2 der ersten Glühwendel 303 über dem
Lampensockel 302 und größer ist
als die Höhe
H4 der zweiten Glühwendel 304 über dem
Lampensockel 302. Die Beschichtung 308 erstreckt
sich ringförmig, über die
gesamte äußere Oberfläche des
unterhalb der ersten Glühwendel 303 angeordneten,
sockelnahen Abschnitts 3010 des Lampengefäßes 300.
Insbesondere umschließt
die Beschichtung 330 ringförmig die zweite Glühwendel 304.
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Bei
der Beschichtung
330 handelt es sich beispielsweise um
eine Interferenzfilterbeschichtung mit einer in einem schmalen Lichtwellenlängenbereich
angeordneten Filterkante, bei der ein Übergang des Filters von hoher
zu geringer Absorption erfolgt, oder um eine Tauchbeschichtung gemäß der
US 6,369,510 , die gelbes,
rotes und grünes
Licht stärker absorbiert
als blaues und violettes Licht. Im Fall eines Interferenzfilters
ist die Filterkante so eingestellt, dass das Interferenzfilter langwelliges Licht,
insbesondere die Lichtfarben rot, gelb und grün stärker absorbiert als kurzwelliges
Licht, wie beispielsweise blaues und violettes Licht. Der Absorptionsgrad
des Interferenzfilters kann über
zusätzliche
Absorberschichten im Interferenzfilter auf den gewünschten Grad
eingestellt werden. Im Fall einer Tauchbeschichtung gemäß der
US 6,369,510 kann der Absorptionsgrad
der Beschichtung
330 und die Farbtemperatur des Lichts über die
Schichtdicke gesteuert werden.
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Die
Beschichtung 330 reduziert die Blendwirkung des von der
ersten Glühwendel 303 ausgehenden
Lichts und erhöht
die Farbtemperatur des von der zweiten Glühwendel 304 ausgehenden
Lichts.
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In 4 ist
eine Lampe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung abgebildet. Diese Lampe unterscheidet sick von der
Lampe gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung nur dadurch, dass das Lampengefäß 300 auf der äußeren Oberfläche eines,
in unmittelbarer Nachbarschaft zur Lampengefäßkuppe 301 angeordneten,
sockelfernen Lampengefäßabschnitts 3011 eine
weitere Beschichtung 340 aufweist. In allen anderen Details stimmt
die in 4 dargestellte Lampe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
mit der in 3 abgebildeten Lampe gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung überein.
Daher werden in den 3 und 4 für identische
Lampenteile dieselben Bezugszeichen verwendet. Die weitere Beschichtung 340 erstreckt
sich, ausgehend von dem Rand der Kuppe 301, in Richtung
des Lampensockels 302 bis zu einer minimalen Höhe H3 über
dem Lampensockel 302, die gleich oder- größer ist
als die Summe aus der Höhe
H2 der ersten Glühwendel 303 über dem
Lampensockel 302 und der Ausdehnung L1 der ersten Glühwendel 303 in
Längserstreckungsrichtung
der Lampe. Die weitere Beschichtung 340 ist baugleich zur
Beschichtung 330 ausgebildet. Bei der Lampe gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist somit nur der die erste Glühwendel 303 ringförmig umschließende Abschnitt
des Lampengefäßes 300 unbeschichtet
ausgebildet.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die oben näher
erläuterten
Ausführungsbeispiele.
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Beispielsweise
kann die in 3 bzw. 4 abgebildete
Beschichtung 330 auch mit stufenartig oder kontinuierlich
vom Lampensockel in Richtung der Lampengefäßkuppe 301 verringertem
Lichtabsorptionsgrad ausgebildet sein. Insbesondere kann die Beschichtung 330 derart
ausgebildet sein, dass sie im ringförmig die zweite Glühwendel 304 umschließenden Bereich,
der sich zwischen der Höhe H4
und H1 erstreckt, eine geringere Lichtabsorption aufweist als im
Bereich zwischen der Höhe
H4 und dem Lampensockel 302. Auf einfache Weise kann dies
durch eine reduzierte Schichtdicke der Beschichtung 330 im
Bereich zwischen der Höhe
H4 und H1, der die zweite Glühwendel 304 umschließt, erreicht
werden.
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Alternativ
kann die in 3 bzw. 4 abgebildete
Beschichtung 330 aber auch derart ausgebildet sein, dass
sie sich nur vom Lampensockel 302 bis zur Höhe H4 erstreckt
und somit das Lampengefäß 300 im
Bereich der beiden Glühwendeln 303, 304 unbeschichtet
ist.