專利名稱：紅外線前照燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有安裝在反射體內(nèi)的紅外線輻射器的如權(quán)利要求1前序部分所述的紅外線前照燈，并涉及一種用于這種紅外線前照燈的紅外線輻射器以及涉及一種具有這種紅外線前照燈的夜視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
這種紅外線前照燈例如用作夜視系統(tǒng)的照明器，該夜視系統(tǒng)還將來可應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車輛。
EP 1 072 841 A2公開了一種紅外線前照燈，其中白熾燈用作紅外放射源，其白熾燈絲在工作時(shí)不但發(fā)射紅外射線而且發(fā)射可見光。在已知的解決方案中，紅外線前照燈具有將紅外線偏轉(zhuǎn)到理想方向并傳送可見光的拋物線形的反射體。反射體開口被過濾器盤掩蓋，紅外線輻射器的包圍白熾燈絲的燈容器在圓頂區(qū)域內(nèi)具有光反射覆層。不透可見光的過濾器盤是板狀過濾器，其或以吸收準(zhǔn)則為基礎(chǔ)或以干涉準(zhǔn)則為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣的解決方案具有下述缺陷基于吸收準(zhǔn)則的紅外板狀過濾器不適合溫度高于250℃，還有一些還包含鎘的情況。由于這些原因，這種板狀過濾器不適合于在汽車中應(yīng)用。基于干涉準(zhǔn)則的紅外板狀過濾器只適合于非常有限的前照燈孔，因?yàn)檫^濾器邊界通過從紅外線輻射器發(fā)射出的射線的入射角(向著邊界增加)移向更短的波長，這會引起諸如干擾的紅色光的問題。實(shí)踐中，為了避免殘余紅色光，這意味著不可能用過濾器覆蓋整個(gè)普通的前照燈的出口區(qū)域，而是必須在外側(cè)流出一個(gè)環(huán)形區(qū)域，白色光穿過其中而被發(fā)射。
DE 39 32 216 A1公開了一種適于汽車應(yīng)用的照明裝置，其既可以用作紅外線前照燈，又可以用作遠(yuǎn)光燈。該照明裝置具有光源插入其中的反射體。另外，過濾器也插入該反射體，紅外射線可穿過其中且向著光源反射可見光。在遠(yuǎn)光模式下，過濾器相對于光源移動(dòng)從而使其無效，這樣總輻射通過反射體向著反射體的開口被反射。當(dāng)選定近光時(shí)，過濾器移動(dòng)到光源上方從而使得照明裝置只發(fā)射紅外線。
這種解決方案的缺陷是，在照明裝置上移動(dòng)的圓柱形過濾器會帶來熱量問題，這樣燈具或者在遠(yuǎn)光模式下過小或者在紅外模式下過熱。另外，還發(fā)現(xiàn)即使采用這種照明裝置，干擾紅色光仍是圓柱形干涉過濾器上的高入射角的一個(gè)結(jié)果。需要復(fù)雜機(jī)構(gòu)來使過濾器移動(dòng)。前照燈的安裝深度顯著增加，因?yàn)樵谶h(yuǎn)光模式下整個(gè)過濾器必須位于燈具前面。反射體內(nèi)需要一個(gè)縫隙，而它降低反射體的有效面積并因此降低裝置的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種紅外線前照燈和適用于其的紅外線輻射器，其中紅外射線得到改善。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1中特征的紅外線前照燈和通過具有權(quán)利要求17特征的紅外線輻射器來解決。本發(fā)明特別有利的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中描述。
根據(jù)本發(fā)明的紅外線前照燈具有設(shè)置在反射體內(nèi)的紅外線輻射器，其具有裝在燈容器內(nèi)部區(qū)域的射線源。所述射線源具有配屬的過濾器體，該過濾器體在局部位置具有過濾層，紅外射線可穿過但可見光無法穿過該過濾層。根據(jù)本發(fā)明，該過濾層只設(shè)置在過濾器體的部分區(qū)域，同時(shí)總輻射(紅外射線和可見射線)可穿過過濾器體上未涂覆這種過濾層的部分。根據(jù)本發(fā)明，過濾器體的未涂覆部分和涂覆部分被設(shè)計(jì)成使得總輻射與穿過過濾層的紅外射線相比基本射在不同的反射體區(qū)域。沒有被過濾器傳送的射線成分中相當(dāng)大的部分不被吸收，而是向著白熾燈絲反射并用于加熱光源，這樣紅外線輻射器的效率被提高。
根據(jù)本發(fā)明的紅外線輻射器具有形成在燈容器內(nèi)的白熾燈絲。該燈絲配有過濾器體，該過濾器體包圍燈容器并帶有旋轉(zhuǎn)橢圓形前部，該前部設(shè)有干涉覆層并鄰接無干涉覆層的軸，該軸傳送所有的射線。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的解決方案可以將紅色干擾光的比例降低到感覺閾。
根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的是，過濾器上帶有過濾層的部分為旋轉(zhuǎn)對稱的，最好為旋轉(zhuǎn)橢圓形的形式，該部分在射線源的區(qū)域內(nèi)包圍紅外線輻射器的燈容器且本身與一個(gè)軸鄰接，該軸以相當(dāng)短的間距距離燈容器的從燈容器的內(nèi)部區(qū)域向著反射體延伸的部分設(shè)置。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，射線源為白熾燈絲的形式，它設(shè)置在燈軸上并設(shè)置在介于旋轉(zhuǎn)橢圓形的過濾器的兩個(gè)焦點(diǎn)之間的區(qū)域。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)對稱的過濾器和過濾器體的軸之間的過渡部位是一個(gè)錐形的交圓，該錐形的頂點(diǎn)位于白熾燈絲的后端部上，半錐角20°≤α≤50°，最好是40°。
過濾器體最好由玻璃制成，其中過濾層是紅外邊界過濾器，最好為干涉覆層的形式。
過濾器的邊界波長λ1因此可例如為780至830nm，最好為800nm。
從紅外線輻射器發(fā)射的殘余射線可通過為前面提到的反射體的兩個(gè)區(qū)域提供不同覆層來進(jìn)一步最小化，其中被過濾的紅外射線打到的前部區(qū)域是可選擇的，而總輻射打到的后部區(qū)域被設(shè)計(jì)成使得預(yù)定波長范圍、例如≥800nm內(nèi)的射線被反射，其余的被吸收。
在紅外線前照燈只在紅外范圍內(nèi)運(yùn)行的情況下，反射體的前部區(qū)域可由無色陽極氧化鋁形成或由用鋁或銀鍍膜的玻璃或塑料形成，同時(shí)后部區(qū)域通過黑色陽極氧化鋁或者設(shè)有反射紅外射線的干涉覆層的玻璃或者黑色塑料形成。在這種情況下，通過過濾器傳送的紅外射線完全被反射，同時(shí)穿過過濾器體未涂覆區(qū)域的總輻射只有一部分波長大于預(yù)定波長λ3的射線被反射，其中λ3最好選為大致等于λ1。
在紅外線前照燈還準(zhǔn)備被設(shè)計(jì)為具有遠(yuǎn)光功能的情況下，反射體可完全由選擇性反射材料構(gòu)成或由這樣的材料涂覆。
遠(yuǎn)光功能可通過開關(guān)元件特別簡單地獲得，該開關(guān)元件基本不透射線，并且可為諸如圓柱形金屬套筒的形式，其可被引導(dǎo)使得它可以移動(dòng)或其長度可以變化，當(dāng)作為紅外線前照燈起作用時(shí)該開關(guān)元件完全覆蓋總輻射可從中穿過的、過濾器體的軸，而在遠(yuǎn)光功能下該開關(guān)元件盡可能遠(yuǎn)地將該軸暴露出來。
套筒的長度最好相當(dāng)于該過濾器體的軸長度的至少一半，套筒可沿該軸運(yùn)動(dòng)。例如，該移動(dòng)可由平動(dòng)形成或由平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合形成。
可替換地，為了在紅外模式下覆蓋軸接近過濾器的區(qū)域并在遠(yuǎn)光模式下暴露該區(qū)域，所述套筒伸縮式地伸長也是可能的。該套筒最好由不銹鋼制成。


本發(fā)明將在下文中結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行更為詳細(xì)地說明。附圖中附圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的紅外線前照燈的剖面圖；附圖2顯示了附圖1中所示實(shí)施例的光束路徑；附圖3顯示了帶有遠(yuǎn)光功能的紅外線前照燈的剖面圖；附圖4顯示了附圖3中所示實(shí)施例的光束路徑。
具體實(shí)施例方式
附圖1顯示了紅外線前照燈1的示意圖，NIR(近紅外)射線通過該紅外線前照燈中被發(fā)射出來。這種紅外線前照燈不但適合用于機(jī)動(dòng)車輛也可用于監(jiān)控作業(yè)或用于牌照的自動(dòng)識別等。
所述紅外線前照燈1具有由諸如鋁、玻璃或塑料制成的拋物線反射體2。白熾燈4被插入該反射體2，例如可以是能耗在50至100W之間的鹵素白熾燈。這種鹵素白熾燈射出的總輻射包括非常大的比例的用于紅外線前照燈1的NIR射線。白熾燈4基本包括一個(gè)燈容器6，該燈容器一端由緊縮部8閉合。在紅外線前照燈1的軸線A-A上分布的單個(gè)白熾燈絲12被設(shè)置作為位于燈容器6內(nèi)部區(qū)域10內(nèi)的射線源。通過穿過緊縮部8的兩根電源線14、16將電源供應(yīng)到白熾燈絲12。燈容器6最好由石英玻璃構(gòu)成，并且鹵素白熾燈的內(nèi)部區(qū)域10由包含一種鹵素的填充氣體填充。所述填充通過泵送柱狀裝置(Pumpstngelansatz)實(shí)現(xiàn)，穿過其中內(nèi)部區(qū)域10可被抽真空或填充。填充之后泵送柱狀裝置熔閉。
一直到現(xiàn)在，紅外線前照燈1的設(shè)計(jì)方案與常規(guī)的解決方案相一致。
本發(fā)明的一個(gè)特殊特征是，白熾燈4由過濾器體18圍繞，該過濾器體基本包括形為旋轉(zhuǎn)橢圓形的前部20和與此鄰接的軸22，該軸的直徑DS小于前部的直徑DV(附圖1所示)。橢圓形前部20的兩個(gè)焦點(diǎn)由附圖1中的附圖標(biāo)記F1和F2表示。對白熾燈絲12的位置進(jìn)行選擇使其在軸向位于這兩個(gè)焦點(diǎn)F1和F2之間。過濾器體18由諸如石英玻璃的材料制成。橢圓形前部20的外表面設(shè)有充當(dāng)過濾器作用的覆層。在所述的實(shí)施例中，該過濾器由干涉覆層24以紅外邊界過濾器的形式形成。這種邊界過濾器只傳送預(yù)定波長λ1以上的射線，在所述實(shí)施例中該預(yù)定波長λ1選擇處于800nm區(qū)域也就是說近紅外射線可穿過該過濾器。絕大部分的較短波長的射線在白熾燈絲12的方向被反射回內(nèi)部，并因此將其加熱。依照本申請，低于800nm的短波范圍的透射度可由設(shè)置其他層，例如吸收層來進(jìn)一步降低。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，包圍白熾燈絲12的燈容器6形狀為橢圓形，該橢圓相對于軸線A-A旋轉(zhuǎn)對稱并以點(diǎn)F1和F2作為焦點(diǎn)。在這種情況下，燈容器6具有覆層99，該覆層基本只傳送波長低于預(yù)定波長λ2＞λ1的射線。該特征已經(jīng)在被稱為IRC燈的技術(shù)中為人所知，但與之不同的是，過濾器邊界(Filterkante)λ2不位于大約850nm而是位于更高波長1100nm的區(qū)域。從而，波長在1100nm以上的射線被反射回到白熾燈絲12從而節(jié)省能量，對這種射線而言硅圖像傳感器不再敏感。燈容器6的覆層99的一個(gè)重要特征是不采用任何吸收成分。由于這一點(diǎn)并且λ2＞λ1，被向內(nèi)反射到達(dá)外過濾器體20上的覆層24的短波射線也可向內(nèi)穿過燈容器6上的覆層99，并且額外加熱白熾燈絲12。整個(gè)系統(tǒng)包括外覆層24和內(nèi)覆層99并因此此外具有一種帶通特性，該帶通特性具有通帶λ1＜λ＜λ2。波長在該通帶之外的射線以節(jié)能方式被用于加熱白熾燈絲12，從而引起通帶內(nèi)輻射增加。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，帶有可選擇傳送即無涂覆的燈容器6的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)動(dòng)車車燈的圓柱形燃燒器，例如H7或H9基本用于白熾燈4。在這種情況下，整個(gè)裝置無可否認(rèn)地只是作為純邊界過濾器(Kantenfilter)，也就是說在波長λ＞λ2時(shí)沒有能量回收。然而，這帶來了相當(dāng)可觀的設(shè)計(jì)簡化，因?yàn)闊羧萜骱瓦^濾器功能的分離允許使用常規(guī)設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)車車燈。然而，形狀為圍繞白熾燈的旋轉(zhuǎn)橢圓形的干涉過濾器消除了如文初所述的分離式平板過濾器或圓柱過濾器的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，軸22不形成為過濾器，從而總輻射可穿過其中。在描述的實(shí)施例中，干涉覆層24不延伸到軸22的區(qū)域內(nèi)。因此，由過濾器體18的前部20形成的過濾器設(shè)計(jì)成為后向的總輻射開放。根據(jù)本發(fā)明，確定NIR射線和總輻射之間比例的這一向后的開口由一個(gè)圓錐形和前部20之間的交圓來確定。如附圖1中點(diǎn)劃線所示，該錐形頂點(diǎn)穿過白熾燈12后端，其中半錐角α由下式定義20°≤α≤50°。
這意味著軸22的直徑Ds由該錐形與橢圓形前部20的交圓確定。該錐形將反射體2細(xì)分為兩個(gè)子區(qū)域，其中有一個(gè)位于由錐角2α包圍的區(qū)域內(nèi)的反射區(qū)(區(qū)域I)，同時(shí)反射體2的第二區(qū)域(區(qū)域II)向外鄰接該錐體。
在附圖1描述的實(shí)施例中，反射體2的內(nèi)表面在區(qū)域II內(nèi)設(shè)計(jì)為可光譜選擇。該區(qū)域在附圖1中由雙點(diǎn)劃線表示，并例如由無色陽極氧化鋁制成或由用鋁或銀的鍍膜的塑料或玻璃制成。反射體2的區(qū)域I(由附圖1中單點(diǎn)劃線所示)被設(shè)計(jì)成最好反射高于預(yù)定波長λ3的射線，最好在800nm左右的區(qū)域的射線，并基本吸收其他波長的射線。這意味著反射體2的區(qū)域I形成為紅外邊界過濾器。通過例舉，黑色陽極氧化鋁以及設(shè)有反射紅外線的干涉覆層的玻璃或黑色塑料被用作該區(qū)域(區(qū)域I)的材料。
反射體2圍繞過濾器體18和白熾燈，其中它們通過(durchsetzen)反射體的燈座。
附圖2以高度示意性的形式顯示了附圖1中所示紅外線前照燈1在運(yùn)行過程中的光束路徑。過濾器體18根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造具有作為過濾器起作用的橢圓形前部20和不帶過濾層的軸22，以及按照以上描述進(jìn)行設(shè)計(jì)的反射體2，因此確保由干涉覆層24(干涉邊界過濾器)傳送的NIR射線只射在反射體2的區(qū)域II內(nèi)。該NIR射線在區(qū)域II內(nèi)被反射，并從反射體開口射出。該光束路徑在附圖2中在右側(cè)指示出來?？傒椛渲荒苌湓诜瓷潴w2由錐角2α或區(qū)域I指示的區(qū)域內(nèi)。由于該區(qū)域I形成為紅外邊界過濾器，只有射線中的NIR成分被反射(在附圖2中的左側(cè))，同時(shí)波長范圍在此之下的射線基本被吸收。被反射體2在區(qū)域I內(nèi)反射的NIR射線成分與從區(qū)域II內(nèi)反射出的NIR射線一起穿過反射體開口射出。
與具有安裝于反射體開口的平板過濾器的紅外線前照燈相反，所描述的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可制成具有幾乎任意的孔，特別是還可以形成為寬束的前照燈。事實(shí)上，在維持基本幾何比例時(shí)幾乎任何想要的功率都是可能的。其上置有圓柱過濾器的已知解決方案的優(yōu)勢顯著在于，相當(dāng)小的入射角射在橢圓形過濾器輪廓上(前部20)，從而引起紅色殘余光的顯著縮減，與此同時(shí)被反射到白熾燈絲12上的射線的非傳送比例增加。
附圖1中描述的結(jié)構(gòu)還確保了來自白熾燈絲12的射線只穿過紅外過濾器，也就是說過濾可通過干涉覆層24或在區(qū)域I內(nèi)實(shí)現(xiàn)。與此相反，如果整個(gè)反射體表面以區(qū)域I內(nèi)所用的材料可紅外選擇地實(shí)施，通過乘以光譜透射系數(shù)將引起整體更少的傳送也會獲得在800nm區(qū)域內(nèi)的更平坦的過濾器邊界。
然而，盡可能劇變的過濾器邊界是主要優(yōu)勢，因?yàn)椋谧詈门c根據(jù)本發(fā)明的夜視系統(tǒng)中的紅外線前照燈協(xié)同工作的照相機(jī)中，硅接收傳感器的靈敏度在800到1000nm區(qū)域內(nèi)急劇下降，同時(shí)另一方面，長波可見范圍內(nèi)的射線應(yīng)盡可能少。
附圖3顯示了一個(gè)實(shí)施例，其中紅外線前照燈1具有遠(yuǎn)光功能。下文中將通過例子來描述用于機(jī)動(dòng)車輛的遠(yuǎn)光前照燈的使用。該紅外線前照燈1的基本結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中的一樣，也就是說，一個(gè)最好為鹵素白熾燈的白熾燈4被插入一個(gè)外形包括繞對稱軸線旋轉(zhuǎn)而成或在兩個(gè)對稱平面上鏡像而成的拋物線輪廓的反射體2。該白熾燈4被過濾器體18圍繞，其前部20具有干涉覆層24。該前部20形成為具有焦點(diǎn)F1、F2的旋轉(zhuǎn)橢圓。前部20鄰接于大致圓柱形的軸22，基本從白熾燈絲12射出的總輻射都可以穿過該軸。
在附圖3所示的實(shí)施例中，開關(guān)圓筒26可被引導(dǎo)從而使得它可以在大圓柱形的軸22上通過未示出的裝置軸向移動(dòng)。該開關(guān)圓筒26基本對所有的射線都是不透明的，并且由諸如不銹鋼的材料形成。該開關(guān)圓筒26的軸向長度L最好為軸22的全長2L的至少一半。開關(guān)圓筒26的內(nèi)徑設(shè)計(jì)為稍大于軸22的圓周，這樣它能夠以滑移的形式移動(dòng)，且無太大摩擦。
與最初描述的實(shí)施例相比另一個(gè)不同點(diǎn)是，在附圖3描述的遠(yuǎn)光和紅外前照燈相結(jié)合的情形之下，區(qū)域I和區(qū)域II由相同的可選擇的反射材料組成或由這樣的材料涂覆。
在用作遠(yuǎn)光前照燈時(shí)，遠(yuǎn)光被顯示出來，如附圖3所示，開關(guān)圓筒26位于其后邊的位置，其中它被移向反射體2。校準(zhǔn)的光束路徑由附圖4描述。在上述實(shí)施例情況下，由干涉覆層24傳送的NIR射線射在反射體2的區(qū)域II上，并被該區(qū)域II反射向反射體開口?？傒椛淇纱┻^軸22未被開關(guān)圓筒26覆蓋的區(qū)域并射在區(qū)域I上，在區(qū)域I內(nèi)射線作為總輻射被反射并作為可視范圍內(nèi)的遠(yuǎn)光起作用。
因此，與公開在DE 39 32 216 A1中的技術(shù)方案不同，根據(jù)本發(fā)明的前照燈同時(shí)發(fā)射遠(yuǎn)光和NIR射線而不是交替發(fā)射，并且可因此為整體非常高的照度確定尺寸。在遠(yuǎn)光模式下，只有在用于夜視系統(tǒng)(未示出)的照相機(jī)不但在NIR范圍內(nèi)而且在整個(gè)可見射線的范圍內(nèi)，即在380到1100nm的整個(gè)波長范圍內(nèi)都能夠保持高靈敏度的條件下，射程的增長才可能在整個(gè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，例如，日落后殘留的日光、從具有熒光燈、鈉低壓燈、汞和鈉高壓燈、所述點(diǎn)亮的線路指示器以及信號燈的外部燈光設(shè)備中發(fā)出的光和LED車燈也可被用于圖像產(chǎn)生。相反地，純粹基于紅外的夜視系統(tǒng)對于上面提及的射線光源是不感光的。
為了從遠(yuǎn)光改變到基本純NIR射線，開關(guān)圓筒26從附圖3中所述位置向前移動(dòng)靠近前部20。在此，開關(guān)圓筒26的前邊界基本上位于橢圓形前部20的外圓周上。
當(dāng)開關(guān)圓筒26位于前邊的位置時(shí)，基本上總輻射都不照射在反射體2的區(qū)域I內(nèi)，這樣使得只有被干涉覆層傳送的NIR射線通過反射體2的區(qū)域II發(fā)射。該NIR射線不會使其他路人感覺耀眼，而是使駕駛者可借助夜視系統(tǒng)良好地辨別在道路上的事物又不受常規(guī)近光的約束，近光光束由分離前照燈制出。只有可忽略不計(jì)的量的散光從軸的后部(在開關(guān)圓筒26和反射體之間)射出。
在上述實(shí)施例中，開關(guān)圓筒26形狀為剛性的套筒。它原理上還是可伸縮的，這樣軸22的前部可暴露以用于在遠(yuǎn)光功能，同時(shí)在遮光功能(Abblendfunktiong)下，開關(guān)圓筒26向前沿軸向伸長這樣使得軸22的后半部總是被不透光地包圍，從而導(dǎo)致特別大程度上地遮光。
與標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)光相反，根據(jù)本發(fā)明的紅外線前照燈1不但可以控制開關(guān)，并且可以通過開關(guān)圓筒26的位移在總輻射加NIR射線(附圖4中的左側(cè)和右側(cè))和純NIR射線(附圖4中的右側(cè))之間進(jìn)行選擇。這些操作模式在表1中加以概括。
表1

在紅外線前照燈1的基本狀態(tài)下，白熾燈絲12關(guān)閉，并且開關(guān)圓筒26位于其后邊的位置(附圖3、4)，前照燈不工作
。
通過將開關(guān)圓筒26移動(dòng)到其前邊的位置使分離的近光前照燈打開，這樣紅外線前照燈1被置于就緒狀態(tài)。白熾燈絲12的供電電源仍然關(guān)閉。該模式在表中表示為[1]。
自動(dòng)地取決于行駛位置的從準(zhǔn)備就緒模式[1]轉(zhuǎn)換到NIR輻射器模式(表中的[2])是可能的。該行駛狀態(tài)可由速度閾值進(jìn)行檢測或者由對速度變化或轉(zhuǎn)向輪回轉(zhuǎn)的頻率的分析進(jìn)行檢測，從而例如當(dāng)在車流中駕駛或在城市里緩慢駕駛時(shí)使得其他路人不會被不必要的高NIR射線干擾。特別是模式[1]和[2]之間的平緩的過渡是有意義的，方法是通過使用行駛速度和/或其他標(biāo)準(zhǔn)來使由適當(dāng)?shù)陌谉霟?2的供電電源(降低亮度)產(chǎn)生的NIR射線分級。
從模式[2]到[3]的切換與傳統(tǒng)遠(yuǎn)光操作相一致，其中開關(guān)圓筒26機(jī)電地向后移動(dòng)，并且白熾燈絲12以全功率工作。
從基本狀態(tài)
到[3]的手動(dòng)切換與傳統(tǒng)的前照燈閃光相一致，只能通過在全功率時(shí)接通的燃燒器來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)被用作機(jī)動(dòng)車輛遠(yuǎn)光前照燈時(shí)，白熾燈4被選定使得在全亮狀態(tài)[3]下前照燈和有分離要求的近光前照燈一起滿足機(jī)動(dòng)車輛遠(yuǎn)光的最小需求。具有50到100瓦能耗的普通白熾燈4適用于此目的。在純NIR射線情況下，也就是說表1所示的模式[2]，來自前照燈1的殘留光和仍然需要的近光前照燈一起應(yīng)該滿足近光的要求。
由于根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思中的光線殘留量在1流明的范圍內(nèi)變化，這種要求得到滿足沒有任何問題。
開關(guān)圓筒26的軸向移動(dòng)可以是純平動(dòng)或者可以是以合適的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的疊加，其中采用這種設(shè)計(jì)的疊加使得運(yùn)動(dòng)非常快速，這樣，開關(guān)切換過程中沒有延遲。已經(jīng)到達(dá)前邊的位置必須通過限位開關(guān)或其他類似物(未示出)來檢測。特別地，當(dāng)目的是要切換到操作模式[2]時(shí)，但開關(guān)圓筒由于故障還沒有完全移動(dòng)到前邊的終端位置，遠(yuǎn)光仍然完全或部分射出，這樣車輛將由于白熾燈4的所述的尺寸設(shè)計(jì)不再具有復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)的近光光束，其他路人會感到刺眼。
因此，當(dāng)過渡到操作模式[1]或[2]時(shí)，如果限位開關(guān)在故障場合未響應(yīng)，白熾燈4的供電電源必須關(guān)閉，雖然它應(yīng)該還可能用于操作模式[3]。
上述構(gòu)件特別優(yōu)選的尺寸在表2中描述。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案特別的優(yōu)勢在于，帶有被涂覆的前部20的過濾器體18相對于射線源(白熾燈絲12)的剛性結(jié)構(gòu)使白熾燈4總是在始終如一的熱環(huán)境條件下工作，該白熾燈可為其進(jìn)行優(yōu)化。在附圖3所示的實(shí)施例情況下，只有開關(guān)圓筒26可移動(dòng)，但它可容易地進(jìn)行調(diào)整且其運(yùn)動(dòng)或長度變化可通過具有簡單結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)而獲得。
表2


權(quán)利要求
1.一種紅外線前照燈，其具有一個(gè)設(shè)置在一個(gè)反射器(2)內(nèi)并具有一個(gè)裝在在燈容器(6)內(nèi)部區(qū)域(10)內(nèi)的射線源(12)的紅外線輻射器，并具有可透過紅外范圍內(nèi)的射線而反射其他波長射線且設(shè)置在至少局部圍繞燈容器(6)的過濾器體(18)上的過濾器，其特征在于，過濾器體(18)具有帶過濾層(24)的一部分(20)和不帶過濾層的另一部分(22)，設(shè)計(jì)這些部分(20，22)使得穿過過濾器體(18)的未涂層部分(22)的總輻射(G)基本射在反射體(2)的與被傳送穿過過濾層(24)的紅外射線(NIR射線)不同的區(qū)域(區(qū)域I)。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外線前照燈，其中過濾器體(18)上設(shè)有過濾層(24)的部分形成旋轉(zhuǎn)對稱的前部(20)，該前部在射線源(12)的區(qū)域圍繞燈容器(6)并鄰接于軸(22)，該軸與燈容器(6)的一部分間隔距離地設(shè)置，該部分從燈容器(6)內(nèi)部區(qū)域向著反射體(2)延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的紅外線前照燈，其中前部(20)大致形狀為旋轉(zhuǎn)橢圓形，且軸(22)為圓柱形。
4.如權(quán)利要求3所述的紅外線前照燈，其中射線源是白熾燈絲(12)，該白熾燈絲設(shè)置在燈軸(A-A)上且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)橢圓形前部(20)的兩個(gè)焦點(diǎn)(F1，F(xiàn)2)之間的區(qū)域內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的紅外線前照燈，其中從軸(22)到前部(20)的過渡位于錐形和前部(20)的交圓上，該錐形的頂點(diǎn)位于白熾燈絲(12)的后端部上且其半錐角(α)在20°≤α≤50°之間，最好為40°。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其中過濾器體(18)由石英玻璃制成，且過濾層為紅外邊界過濾器，最好為干涉覆層(24)的形式。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其中過濾器的邊界波長λ1大致介于780nm到830nm，最好為800nm。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其中反射體(2)的兩個(gè)區(qū)域(區(qū)域I，區(qū)域II)由不同的材料制成或由不同材料涂覆，其中已過濾的射線(NIR)打到的前部區(qū)域(區(qū)域II)是可選擇的，同時(shí)設(shè)計(jì)被總輻射(G)打到的后部區(qū)域(區(qū)域I)使得預(yù)定波長λ3，如800nm以上的射線被反射，其他的被吸收。
9.如權(quán)利要求8所述的紅外線前照燈，其中前部區(qū)域(區(qū)域II)由無色陽極氧化鋁或由用銀鍍膜的鋁、塑料或玻璃形成，后部區(qū)域(區(qū)域I)由黑色陽極氧化鋁或由設(shè)有反射紅外射線的干涉覆層的玻璃或黑色塑料形成。
10.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其具有遠(yuǎn)光功能，其中反射體(2)完全由一種可選擇的反射材料構(gòu)成或被這種材料涂覆。
11.如權(quán)利要求3至10中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其中開關(guān)圓筒(26)使得它可以在軸(22)上移動(dòng)地被引導(dǎo)，該開關(guān)圓筒(26)的外殼基本不透射線，且可在作為紅外線前照燈的功能中向前部移動(dòng)或伸長，而在遠(yuǎn)光功能時(shí)向反射體(2)移動(dòng)或伸長。
12.如權(quán)利要求11所述的紅外線前照燈，其中開關(guān)圓筒(26)的長度(L)大致相當(dāng)于軸(22)長度(2L)的一半。
13.如權(quán)利要求11或12所述的紅外線前照燈，其中移動(dòng)借助于開關(guān)圓筒(26)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置平動(dòng)地或通過轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)的疊加來實(shí)現(xiàn)。
14.如權(quán)利要求11所述的紅外線前照燈，其中開關(guān)圓筒(26)可伸縮式地伸長。
15.如權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其中開關(guān)圓筒(26)由不銹鋼制成。
16.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其中過濾器體(18)和紅外線輻射器(4)被反射體(2)包圍。
17.如權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的紅外線前照燈，其中在開關(guān)圓筒(26)的前邊的位置一個(gè)限位開關(guān)關(guān)閉。
18.如權(quán)利要求17所述的紅外線前照燈，其中在開關(guān)圓筒(26)的前邊的位置，白熾燈(4)只有當(dāng)所述限位開關(guān)關(guān)閉時(shí)被供給電流。
19.一種紅外線輻射器，其具有燈容器(6)，該燈容器的內(nèi)部區(qū)域裝有白熾燈絲(12)且其一端部區(qū)段具有一個(gè)緊縮部(8)，電源線(14，16)穿過該緊縮部，其特征在于一個(gè)圍繞燈容器(6)的過濾器體(18)，其帶有旋轉(zhuǎn)對稱的前部(20)，該前部具有一層干涉覆層(24)和鄰接于無干涉覆層的軸(22)，所有的射線(G)可穿過其中。
20.如權(quán)利要求19的紅外線輻射器，其具有燈容器(6)，其材料可選擇地傳送從白熾燈絲(12)發(fā)射出的射線。
21.如權(quán)利要求19的紅外線輻射器，其具有燈容器(6)，該燈容器設(shè)有紅外邊界過濾器，該邊界過濾器的形式最好為干涉覆層(99)，其邊界波長λ2在從1050nm到1150nm的范圍內(nèi)，最好為1100nm。
22.如權(quán)利要求7和21所述的紅外線前照燈，其中覆層(24)和(99)的邊界波長λ1和λ2滿足關(guān)系λ2＞λ1。
23.一種帶有權(quán)利要求1至22中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的紅外線前照燈和照相機(jī)的夜視系統(tǒng)，所述照相機(jī)最好是在波長380nm到1100nm范圍內(nèi)靈敏度始終如一的高靈敏度照相機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有紅外線輻射器的紅外線前照燈，該紅外線輻射器設(shè)置在反射體中并具有裝在燈容器內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的射線源，以及公開了一種帶有這種紅外線前照燈的夜視系統(tǒng)。所述射線源具有一個(gè)所配屬的過濾器體，其設(shè)有帶過濾層的一部分和未涂層的一部分，這兩部分設(shè)計(jì)成使得穿過過濾器體未涂層部分的總輻射與穿過過濾層傳送的紅外射線相比射在反射體的不同區(qū)域。本發(fā)明還公開了一種用于所述紅外線前照燈的紅外線輻射器。
文檔編號F21V7/22GK1743727SQ20051010364
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月3日
發(fā)明者H·-J·施密德特 申請人:電燈專利信托有限公司