Lampe mit einem teilweise beschichteten Lampengefäß

Die Erfindung betrifft eine Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

I . Stand der Technik

Eine derartige Lampe ist beispielsweise in der Offenle- gungsschrift DE 40 39 948 Al 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.

II . Darstellung der Erfindung

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 .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben .

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 Fahr- zeugscheinwerferlampe, 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 Sichtbar- keitswerten über der Hell-Dunkel-Grenze beitragen, aber keinen nennenswerten Beitrag zu dem für die Straßenaus- leuchtung 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 HeIl- Dunkel-Grenze leisten, durch die Beschichtung nicht geschwächt werden. Insbesondere kann daher mit einer erfin-

dungsgemäßen 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 .

Vorteilhafterweise ist die Beschichtung entweder Licht undurchlässig ausgebildet oder derart ausgebildet, dass sie bevorzugt Licht aus einem vorgegebenen Spektralbe- reich 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 erfin- dungsgemäßen 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 Be- Schichtung 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 Be- reich des Lampengefäßes dem Scheinwerfer eine Farbe verleihen, wenn man direkt in den Scheinwerfer blickt.

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 Lampengefäßes bleibt vorzugsweise unbeschichtet, um Probleme bei der Sockelung zu vermeiden.

Gemäß einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfin- düng 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 Beschich- tung auf dem sockelfernen Lampengefäßabschnitt und die Beschichtung auf dem sockelnahen Lampengefäßabschnitt sind durch einen ringförmigen, das mindestens eine Leuchtmittel umschließenden, unbeschichteten Lampengefäß- abschnitt getrennt. Die weitere Beschichtung bedeckt vor- zugsweise 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 Lam- pengefäßes, die ebenfalls keinen wesentlichen Beitrag zur gewünschten Beleuchtungsfunktion leisten, teilweise oder vollständig absorbiert.

Die weitere Beschichtung der erfindungsgemäßen Lampe ist aus den oben genannten Gründen ebenfalls Licht undurch- lässig ausgeführt oder alternativ derart ausgebildet,

dass sie bevorzugt Licht aus einem vorgegebenen Spektralbereich absorbiert.

Die Erfindung ist vorzugsweise auf Glühlampen anwendbar, die einen oder zwei Glühfäden als Leuchtmittel aufweisen, und besonders bevorzugt auf Glühlampen für Fahrzeugscheinwerfer .

Gemäß einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung besitzt die erfindungsgemäße Lampe zwei Glühfäden als Leuchtmittel, wobei der erste Glühfaden in einer ers- ten 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 um- schließt. 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 Beschich- tung 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.

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 Lam- pensockel erstreckt, die größer als die Summe aus der Höhe des ersten Glühfadens über dem Lampensockel und der Ausdehnung des ersten Glühfadens in Längserstreckungs- richtung der Lampe ist. Dadurch wird die Blendwirkung des vom ersten Glühfaden ausgehenden Lichts weiter reduziert.

III. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachstehend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung

Figur 2 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung

Figur 3 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung

Figur 4 Eine Seitenansicht einer Lampe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus der Halogenglühlampen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesen Halogenglühlampen han- delt 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.

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, bei- spielsweise Alumensilikatglas .

Die Lampengefäßkuppe 101 ist Licht undurchlässig ausgebildet und mit einer schwarzen Beschichtung versehen. Der in unmittelbarer Nachbarschaft zum Lampensockel 102 ange-

ordnete, 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 H _ß über dem Lampensockel 102, die gleich oder kleiner ist als die Höhe H _w 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.

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 gerin- ger 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 In- terferenzfilter 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 Interferenz- filter 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 .

In Figur 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 Be- schichtung 109 aufweist. In allen anderen Details stimmt die in Figur 2 dargestellte Lampe gemäß dem zweiten Aus- führungsbeispiel mit der in Figur 1 abgebildete Lampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung überein. Daher werden in den Figuren 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 H _M über dem Lampensockel 102, die gleich oder größer ist als die Summe aus der Höhe H _w 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.

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.

In der Figur 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.

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 Be- Schichtung versehen. Innerhalb des Lampengefäßes 300 sind eine erste Glühwendel 303 zur Erzeugung des Abblendlichts und eine zweite Glühwendel 304 zur Erzeugung des Fernlichts sowie eine Abblendkappe 305 angeordnet. Die beiden Glühwendeln 303, 304 bestehen aus Wolfram und die Ab- blendkappe 305 besteht aus einem Molybdänblech. Zur HaI- terung 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 Stromzufüh- rungsdrähten 308, 309 fixiert.

Der in unmittelbarer Nachbarschaft zum Lampensockel 302 angeordnete, sockelnahe Abschnitt 3010 des Lampengefäßes 300 ist auf seiner äußeren Oberfläche mit einer Beschich- tung 330 ausgestattet. Diese Beschichtung 330 erstreckt sich, ausgehend vom Lampensockel 302 bis zu einer maximalen Höhe H ₁ über dem Lampensockel 302, die gleich oder kleiner ist als die Höhe H ₂ der ersten Glühwendel 303 über dem Lampensockel 302 und größer ist als die Höhe H ₄ 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.

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.

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.

In Figur 4 ist eine Lampe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet. Diese Lampe unterscheidet sich von der Lampe gemäß dem dritten Ausfüh- rungsbeispiel 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 Figur 4 dargestellte Lampe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel mit der in Figur 3 abgebildeten Lampe gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung überein. Daher werden in den Figuren 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 H ₃ über dem Lampensockel 302, die gleich oder— größer ist als die Summe aus der Höhe H ₂ der ersten Glühwendel 303 über dem Lampensockel 302 und der Ausdehnung Ll der ersten Glühwendel 303 in Längs- erstreckungsrichtung 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 ring-

förmig umschließende Abschnitt des Lampengefäßes 300 unbeschichtet ausgebildet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher erläuterten Ausführungsbeispiele .

Beispielsweise kann die in Figur 3 bzw. 4 abgebildete Be- schichtung 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 Hl 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 Hl, der die zweite Glühwendel 304 umschließt, erreicht werden.

Alternativ kann die in Figur 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.

Außerdem kann die Lampengefäßkuppe 101, 301 anstelle der schwarzen Beschichtung auch eine andersfarbige, bei- spielsweise eine silberfarbene Beschichtung aufweisen. Alternativ kann aber auch auf die schwarze Beschichtung der Lampengefäßkuppe 101, 301 verzichtet werden und beispielsweise stattdessen die weitere Beschichtung 109 auf die Lampengefäßkuppe 101 erstreckt werden.

Die Erfindung kann ferner auch auf Glühlampen angewandt werden, die eine transversal zur Lampengefäßachse ausgerichtete Glühwendel aufweisen, wie zum Beispiel HS- Lampen .