JP4638688B2 - 有色光を発生するためのランプ - Google Patents

Description

本発明は、有色光を発生するためのランプ、とりわけ赤色光または琥珀光を発生するためのランプに関するものである。このようなランプは干渉フィルタコーティングと、光吸収コーティングを有し、これらはランプの透明容器の外面に形成されている。このようなランプは自動車の尾灯、制動灯、または指示灯、昼間走行灯または駐車灯に使用される。

欧州特許公開ＥＰ０９８６０９３Ａ１には白熱ランプが開示されており、この白熱ランプの透明ランプ容器は干渉フィルタコーティングと光吸収コーティングを赤色光または琥珀光の発光のために有している。光吸収コーティングは酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３の単層からなり、５．４ｎｍから５．８ｎｍの領域の厚さを有する。

欧州特許公開ＥＰ１１５６５１４Ａ１には白熱ランプが開示されており、この白熱ランプの透明容器は干渉コーティングと光吸収コーティングを赤色光の発光のために有している。光吸収コーティングは酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３からなる２つの層を有し、この２つの層は二酸化シリコンの層により分離されている。ここで酸化鉄層の厚さはそれぞれ８ｎｍと１４ｎｍである。

ＵＳ５２００８５５には多層干渉コーティングを使用することが記載されている。ここで干渉コーティングの高屈折層は酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３から作製されており、これは短波長の可視光線に対して高吸収性の材料である。引用した刊行物には、吸収材料の不均等な厚さを意図的に使用して所望の色純度を達成し、一方、吸収によるルーメン低下を最小にすることは記載されていない。前記刊行物による干渉フィルタのコーティングされたランプ容器は吸収材料が多層であることにより不所望に低いルーメンを出力することとなる。
ＥＰ０９８６０９３Ａ１ ＥＰ１１５６５１４Ａ１ ＵＳ５２００８５５

本発明の課題は、有色光を発生するための改善されたランプを提供することである。とりわけ本発明の課題は、不所望のスペクトル領域からの発光が低減されたランプを提供することである。

この課題は本発明により、球状領域として構成されており、軸を中心に対称であり、封鎖された内部容積部を定める第１領域と、封止領域として構成されており、かつ前記第１領域に隣接して配置された第２領域とを有する容器と、前記内部容積部に配置され、前記封止領域を通って外部と電気的に接続された光源と、前記第１領域の外部に形成された干渉フィルタコーティングとを有するランプであって、前記干渉フィルタコーティングは透過スペクトル領域を定め、光吸収コーティングが前記第１領域の外表面に形成されており、該光吸収コーティングにより前記透過スペクトル領域外の光は阻止される形式のランプにおいて、前記光吸収コーティングは前記第１領域の外表面にリング状部分を有し、前記リング状部分の層厚は５０〜２００ｎｍの範囲であり、幅は５ｍｍから２０ｍｍの範囲にあり、前記封止領域から０〜１０ｍｍの範囲の間隔で配置されており、前記光吸収コーティングは第１領域全体を覆い、該光吸収コーティングの厚さは前記リング状部分以外の部分では７ｍｍから４０ｍｍの範囲にあることにより解決される。

本発明のランプは透過スペクトル領域からだけ光を放出する。この透過スペクトル領域は干渉フィルタコーティングの特性により定められる。透過スペクトル領域以外のスペクトル領域から光源により発生される光は干渉フィルタコーティングによって阻止される。従ってランプにより発光される光の色は実質的に干渉フィルタコーティングにより決められる。第１領域の形状と、この第１領域に対する光源の位置とに依存して、光は種々異なる入射角で干渉フィルタコーティングに当たる。干渉フィルタコーティングの透過度は干渉フィルタコーティングに入射する光の入射角により変化するから、干渉フィルタコーティングの透過スペクトル領域外のスペクトル領域の光はある程度、干渉フィルタコーティングを透過する。これは、光源の種々異なる部分により発生された光が複数の入射角で干渉フィルタのそれぞれの位置に当たるためである。光における色の変化は入射角と共に増大する。このことは、干渉フィルタコーティングを使用して所要の色領域を形成するランプの構造を困難にする。本発明のランプの光吸収コーティングは干渉フィルタコーティングの透過スペクトル領域外の光を吸収するために使用され、均一色の光を出力させる。本発明によれば、前記光吸収コーティングは層厚が５０〜２００ｎｍの領域のリング状部分を有する。前記光吸収コーティングのリング状部分の厚さはランプの光出力の低下を回避するために２００ｎｍを越えない。一方、前記光吸収コーティングのリング状部分の厚さは２０ｎｍ以下ではなく、有利には５０ｎｍ以下ではない。これは干渉フィルタコーティングの透過スペクトル領域外の光を十分に吸収するためである。

有利には、上記光吸収コーティングのリング状部分の幅は５ｍｍから２０ｍｍの範囲にあり、前記光吸収コーティングのリング状部分は有利にはランプ容器の第２領域としての封止領域から０〜１０ｍｍの間隔で配置されている。これらの手段により、干渉フィルタコーティングにより定められる透過スペクトル領域外の光の殆どが光吸収コーティングにより阻止されることが保証され、一方では、干渉フィルタコーティングにより定められた透過スペクトル領域の光は僅かしか光吸収コーティングにより吸収されない。本発明の最も有利な実施例によれば、光吸収コーティングは酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３を含み、単層として構成されている。有利には光吸収コーティングは容器部に隣接し、干渉フィルタコーティングは光吸収コーティング上に重ねてコーティングされている。有利には、光吸収コーティングは容器の第１領域全体にコーティングされている。しかし第１領域のリング状部分以外の部分を覆う光吸収コーティングの部分の厚さは、上記光吸収コーティングのリング状部分の厚さよりも格段に薄い。これは均一色の光を高出力で出力するためである。前記第１領域のリング状部分以外の部分を覆う光吸収コーティングの厚さは有利には７〜４０ｎｍの領域にある。前記第１領域は球状領域またはチューブ領域とすることができる。または第１領域は他の所望の形状を有することができる。

制動灯、尾灯または指示灯、昼間走行灯または駐車灯として使用するのに適するランプを提供するため、干渉フィルタコーティングは少なくとも赤色光、有利には赤色光および黄色光のスペクトル領域を含む透過スペクトル領域を定めるように構成される。本発明の最も有利な実施例によれば、干渉フィルタコーティングは多層構造を有し、この多層構造は５５０ｎｍよりも長い波長の光に対しては透過であり、５５０ｎｍより短い波長の光に対しては不透過である。本発明は以下に示す有利な実施例に限定されるものではない。透過以外のスペクトル領域を定める他の干渉フィルタコーティングも、他の所望の色の光を放出するランプを提供するために使用することができる。

図１は、琥珀光を発生するためのＳ８ウェッジ型白熱ランプ１の断面を概略的に示す。ランプ１は自動車の指示灯または警告灯として使用するのに適する。ランプ１は球状領域２１を備えるガラスからなる容器２を有する。球状領域は包囲された内部容積部３と、この球状領域２１に隣接する封止領域２２を定める。球状領域２１の高さ、すなわち封止領域２２からの球状領域の円形端部までの間隔は３１．５ｍｍである。光源として用いられるコイルフィラメント４が球状領域２１の内部容積部３に、その中心部に近接して配置されている。フィラメント４は電気的に外部と、封止領域２２を通してリード導体５により接続されている。封止領域２２にはプラスチック製のベースカプセル６が設けられている。球状領域２１の外面は単層の酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３からなる光吸収コーティングにより完全に被覆することができる。この光吸収コーティング７はリング状部分７１として成形された部分を有している。リング状部分は球状領域２１の容器表面にランプ軸を中心に対称に設けられており、球状領域２１と封止領域２２との合流部に隣接して配置されている。

光吸収コーティング７はかなりの層厚を有する。光吸収コーティング７の前記リング状部分７１は封止領域２２から１０ｍｍの間隔で配置されており、約１０ｍｍの幅を有する。光吸収コーティング７のリング状部分７１の層厚は平均で１２０ｎｍである。リング状部分７１以外の光吸収コーティング７の部分の厚さは７ｎｍから４０ｎｍの範囲であり平均で近似的に２０ｎｍである。光吸収コーティング７は干渉フィルタコーティング８により覆われており、この干渉フィルタコーティングは球状領域２１全体を被覆している。有利な実施例では、低屈折率層と高屈折率層が１４個交番する多層構造が設けられている。低屈折率の層８１は酸化シリコンＳｉＯ_２からなり高屈折率の層８２は酸化チタニウムＴｉＯ_２または酸化ニオブＮｂ_２Ｏ_５または酸化タンタルＴａ_２Ｏ_５からなる。干渉フィルタコーティング８は、波長が５５０ｎｍ以上の可視光線を実質的に透過し、波長が５５０ｎｍ以下の可視光線を実質的に阻止するスペクトルエッジフィルタとして構成されている。すなわち干渉フィルタコーティング８は実質的に赤色光および黄色光のスペクトル領域に対して透過であり、緑色光に対しては透過度を低下し、青色光および紫色光のスペクトル領域に対しては実質的に不透過である。このような干渉フィルタコーティング８は欧州特許公開ＥＰ０９８６０９３Ａ１に記載されている。これは琥珀色の光を形成する。光吸収コーティング７のリング状部分７１は実質的に緑色光を吸収するために用いられる。光吸収コーティングの残りの部分は、干渉フィルタコーティング８の透過度が干渉フィルタコーティング８に当たる光の入射角に依存するのを緩和する。白熱ランプ１は琥珀色光を発生する。

本発明は上記の有利な実施例に限定されるものではない。例えば赤色光が要求される場合、ランプ１の干渉フィルタコーティング８はＥＰ１１５６５１４Ａ１に記載の干渉フィルタコーティングにより置換することができる。この干渉フィルタコーティングは一般的に５９０ｎｍより長い波長の光を透過し、５９０ｎｍより波長の短い光を阻止するように構成されている。さらに本発明のランプの光源は、上記のようにただ１つではなく異なる目的のために使用する２つのフィラメントを有することができる。例えば第１のフィラメントは制動灯として用い、第２のフィラメントを尾灯として用いるか、または第１のフィラメントを指示灯に、第２のフィラメントを昼間走行灯に使用することができる。

本発明の有利な実施例によるランプの概略的断面図である。 図１のランプの二色コーティングを拡大して示す図である。

１ ランプ
２ 容器
３ 内部容積部
４ フィラメント
５ リード導体
７ 光吸収コーティング
８ 干渉フィルタコーティング
２１ 球状領域
２２ 封止領域
７１ 光吸収コーティングのリング状部分

Claims (9)

1. 球状領域として構成されており、軸を中心に対称であり、封鎖された内部容積部（３）を定める第１領域（２１）と、封止領域として構成されており、かつ前記第１領域（２１）に隣接して配置された第２領域（２２）とを有する容器と、
   前記内部容積部（３）に配置され、前記封止領域（２２）を通って外部と電気的に接続された光源（４）と、
   前記第１領域（２１）の外部に形成された干渉フィルタコーティング（８）とを有するランプであって、
   前記干渉フィルタコーティング（８）は透過スペクトル領域を定め、
   光吸収コーティング（７）が前記第１領域（２１）の外表面に形成されており、該光吸収コーティングにより前記透過スペクトル領域外の光は阻止される形式のランプにおいて、
   前記光吸収コーティング（７）は前記第１領域（２１）の外表面にリング状部分（７１）を有し、
   前記リング状部分（７１）の層厚は５０〜２００ｎｍの範囲であり、幅は５ｍｍから２０ｍｍの範囲にあり、前記封止領域（２２）から０〜１０ｍｍの範囲の間隔で配置されており、前記光吸収コーティングは第１領域（２１）全体を覆い、該光吸収コーティングの厚さは前記リング状部分（７１）以外の部分では７ｎｍから４０ｎｍの範囲にある、
   ことを特徴とするランプ。
2. 前記リング状部分（７１）の外側の前記光吸収コーティングの層厚は平均で２０ｎｍである、請求項１記載のランプ。
3. 光吸収コーティング（７）は酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３を含む、請求項１記載のランプ。
4. 前記光吸収コーティング（７）は単層構造を有する、請求項１記載のランプ。
5. 前記透過スペクトル領域は少なくとも赤色光のスペクトル領域を有する、請求項１記載のランプ。
6. 前記透過スペクトル領域は赤色光と黄色光のスペクトル領域を有する、請求項１記載のランプ。
7. 前記干渉フィルタコーティング（８）は多層構造を有し、
   該多層構造は波長が５５０ｎｍより長い光を実質的に透過し、波長が５５０ｎｍより短い光に対しては実質的に不透過である、請求項１記載のランプ。
8. 前記光吸収コーティング（７）は容器（２）に隣接しており、前記干渉フィルタコーティング（８）は光吸収コーティング（７）上に重ねてコーティングされている、請求項１記載のランプ。
9. 前記封止領域（２２）にはベースカプセル（６）が設けられている、請求項１記載のランプ。

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