各向异性白炽光源制造技术

本发明专利技术涉及各向异性白炽光源。一种改进的白炽光源可在交通工具前大灯中用于提供前向照明。该照明系统包括灯丝线圈和各向异性反射器组件。灯丝线圈由导电且具有高熔点的线材线圈构造成，并且线材线圈的主轴线与反射器系统的主轴线基本对准。灯丝线圈朝向反射器系统发出的光通量旋转地各向异性。

【技术实现步骤摘要】

本公开的各方面大体涉及白炽光源，并且具体而言，涉及用于钨卤素汽车前大灯中的灯丝结构。
技术介绍
前大灯，诸如用来在汽车和其它类型交通工具中提供前向照明的那些，一般沿着行进方向提供照明。今天所使用的一种普遍类型的汽车前大灯从白炽源中产生光。这些前大灯通过这样来产生光，即，将电传送通过一定长度的电阻线材(称为灯丝)，从而使其加热到非常高的温度，并且发出光。用于汽车前大灯的典型的灯丝通过这样形成，即，盘绕适当的材料(通常是钨)的线材，以形成基本圆形线圈，各个单独的线材线圈(即匝)与旁边的线圈分开小于朗缪尔(Langmuir)鞘层的宽度的距离。一般地说，朗缪尔鞘层是一层静止气体，大约0.4cm厚，其存在于几乎所有受加热灯丝周围。因为其直径相当恒定，所以朗缪尔鞘层的长度保持较短，以最大程度地减小来自灯丝的热传递通过朗缪尔鞘层。得到的线圈灯丝在横截面上是圆形的，并且旋转地对称。当灯丝卷绕成上面描述的一系列环时，形成单个线圈。盘绕线圈是其中这个单个线圈本身卷绕成更大线圈的结构。这个更大的线圈在横截面上也是圆形的，并且旋转地对称。为了从白炽灯中产生较多的光，必须提高灯丝的温度。温度越高，则产生的越多光。但是，较高的温度可不利地影响灯丝的寿命，例如，由于加速灯丝材料(通常为钨)的蒸发速率。用透明封壳包围灯丝且用小量的卤素化合物(诸如碘或溴)以及惰性填料气体填充封壳会使蒸发的钨重新淀积在灯丝上而非在透明封壳上，从而大大提高灯丝的寿命。但是，填料气体使灯丝有对流冷却，从而降低其功效。研究已经显示，较亮的前大灯会显著改进驾驶员察觉和识别在他们前方在路上的物体的能力。因此产生较亮和较安全的前大灯是有利的。虽然较亮的汽车前大灯会改进驾驶员的洞察力，但是存在限制汽车前大灯能多亮的许多因素，诸如来车和行人经受的炫目、功率消耗、燃料经济性和政府规章。因而，存在对符合现有的规章和标准且不消耗另外的能量的较亮的前大灯的需要。典型的汽车前大灯采用各向异性反射器，其中反射器的侧部比顶部和底部更高效地使用光。但是，所使用的光源是各向同性的，从而导致大量的光通量浪费在反射器的不那么闻效的顶部和底部上。因此，为解决了上面提到的问题中的至少一些的汽车前大灯提供光源将是合乎需要的。
技术实现思路
如本文描述，示例性实施例克服了上面的或本领域已知的其它缺点中的一个或多个。本公开的一方面涉及一种照明系统。照明系统包括灯丝和各向异性反射器组件。灯丝由导电且具有高熔点的线材线圈构造成。作为一个示例，纯钨的“高熔点”是3422摄氏度(或6192华氏度)。线材线圈的纵向主轴线与反射器系统的主轴线基本对准，使得灯丝朝向反射器系统发出的光通量旋转地各向异性。本公开的另一个方面涉及一种白炽灯。白炽灯包括灯丝、包围灯丝的具有第一端和第二端的基本透明的封壳，以及不动地附连到封壳的第一端上的帽。灯丝由导电且具有高熔点的线材线圈构造成，并且成形成和/或定位成使得其发出的光通量旋转地各向异性。帽构造成使灯丝保持在固定定向上，其中线材线圈的主轴线与各向异性反射器组件的主轴线基本对准。本公开的另一个方面涉及一种交通工具前大灯组件，其包括白炽灯、具有主轴线的各向异性反射器组件，以及壳体。白炽灯包括灯丝线圈、包围灯丝线圈的具有第一端和第二端的基本透明的封壳，以及不动地附连到封壳的第一端上的帽。灯丝线圈由导电且具有高熔点的线材线圈构造成，并且线材线圈朝向反射器系统发出的光通量旋转地各向异性。帽可移除地联接到壳体上，并且构造成使灯丝线圈在反射器内保持在固定定向上，使得线材线圈的主轴线与反射器系统的主轴线基本对准。根据结合附图考虑的以下详细描述，示例性实施例的这些和其它方面和优点将变得显而易见。但是要理解，附图仅仅设计来用于说明的目的而不用作限定本专利技术的限制，对于本专利技术的限制，应当参照所附权利要求。本专利技术的另外的方面和优点将在以下描述中阐述，并且根据描述将部分地显而易见，或者可通过实践本专利技术来学习。此外，借助于在所附权利要求中特别指出的手段和组合，可实现和获得本专利技术的各方面和优点。附图说明在图中: 图1示出结合本公开的各方面的光源和反射器； 图2示出典型的汽车反射器对光束聚光区(hotspot)的通量贡献； 图3示出结合本公开的各方面的椭圆形灯丝线圈的横截面； 图4示出结合本公开的各方面的椭圆形单线圈灯丝的透视 图5示出结合本公开的各方面的圆角长方形灯丝线圈的横截面；以及 图6示出结合本公开的各方面的圆角长方形单线圈灯丝的透视图。具体实施例方式公开的实施例的各方面涉及可用于交通工具的光源组件或前大灯组件中的各向异性光源。虽然本文大体将参照汽车来描述公开的实施例的各方面，但是公开的实施例的各方面不受此限制，并且能包括各向异性光源可用于其中的任何适当的运输应用。这些能包括例如着陆灯、泛光灯、聚光灯，以及用于陆地、海洋、空中和/或太空的其它适当的运输照明应用。图1示出示例性前大灯组件200，示例性光源组件202可形成其一部分。各向异性光源组件202的实施例大体包括灯丝线圈210，灯丝线圈210与前大灯组件200的主光学轴线Z沿纵向对准。为了实现前大灯反射器中普遍出现的不对称性，各向异性光源的灯丝线圈210不具有旋转地对称的横截面。如本文所使用，用语“不旋转地对称”指的是其高度大体大于其宽度的形状，例如椭圆形，并且长方形是“不旋转地对称的”，而圆形和正方形是旋转地对称的。相反，在一个实施例中，灯丝线圈210的高度大于其宽度，使得其发出的光通量朝向反射器204的侧部或侧象限比朝向其顶部和底部行进更多，从而针对发出的相同量的光通量，产生更亮的光束。如图1中显示，光源组件202大体包括容纳灯丝线圈210的密封的封壳或灯泡206。灯丝线圈端部207、211附连到一组导线208、209上。导线208、209典型地由较坚固的导电金属(在图1中示出的实施例中为较重规格线材)形成，并且对灯丝线圈端部207、211提供支承且对灯丝线圈210供应电流。导线208、209布置成使得它们在反射器组件204 (下文中为“反射器组件204”)内将灯丝线圈210支承在期望的定向上。反射器组件204安装在光源202周围，以大体沿着主光学轴线Z反射灯丝线圈210产生的光。在一些实施例中，反射器组件是大体抛物面的凹镜，凹镜的主轴线形成前大灯组件200的主光学轴线。如本文所用，“主光学轴线Z”指的是光束在灯组件200发出之后行进的方向，并且对应于反射器组件204的主轴线。主光学轴线Z大体定位成沿着前大灯组件200安装到其上的交通工具的行进方向。反射器组件204由适当的材料诸如玻璃或塑料构造成，并且具有覆盖其前表面212和/或后表面214的材料，该材料将反射至少灯丝线圈210发出的落在电磁谱的可见区域内的那部分光。在汽车应用中，反射器组件204能典型地可旋转地安装(未显示)，使得其能围绕水平轴线和竖向轴线旋转，以允许主光学轴线Z与汽车的行进方向恰当地对准。反射器组件204由一个或多个大体抛物面的区段构成，该抛物面区段构造成使反射的光形成期望的照明区域。备选地，反射器组件204可包括单个抛物面元件、离散的反射元件、平滑过渡的反射元件。本领域技术人员将认识到，可使用产生适当的照明型式的任何反射器组件204，而不偏离本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明系统，包括：各向异性灯丝线圈，其包括导电且具有纵向轴线的线材线圈；以及具有主轴线的各向异性反射器组件，其中，所述线材线圈的纵向轴线与所述各向异性反射器组件的主轴线基本对准，以及其中，所述各向异性灯丝线圈朝向所述各向异性反射器组件发出的光通量旋转地各向异性。

【技术特征摘要】
2011.12.15 US 13/327,1671.一种照明系统，包括: 各向异性灯丝线圈，其包括导电且具有纵向轴线的线材线圈；以及 具有主轴线的各向异性反射器组件， 其中，所述线材线圈的纵向轴线与所述各向异性反射器组件的主轴线基本对准，以及 其中，所述各向异性灯丝线圈朝向所述各向异性反射器组件发出的光通量旋转地各向异性。2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述各向异性反射器组件包括上象限、下象限、右象限和左象限，以及 所述各向异性反射器组件构造成使得所述右象限和左象限比所述上象限和下象限反射更大部分的通量。3.根据权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述各向异性灯丝线圈朝向所述右象限和左象限比朝向所述上象限和下象限发出更大部分的通量。4.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述线材线圈的横截面具有高度和宽度，所述高度大于所述宽度。5.根据权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述线材线圈的横截面的形状包括椭圆形。6.根据权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述线材线圈的横截面的形状包括圆角长方形。7.根据权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述线材线圈的横截面的高度介于所述线材线圈的横截面的宽度的大约1.05倍和大约5倍之间。8.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述线材线圈是线材的单个线圈。9.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述线材线圈是线材的盘绕线圈。10.根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述各向异性反射器组件进一步包括大体抛物面的反射器组件。11.一种白炽灯，包括: 各向异性灯丝线圈； 包围所述灯丝线圈的基本透明的封壳，所述封壳具有第一端和第二端；以及 不动地附连到所述封壳的第一端上的帽， 其中，所述灯丝线圈包括导电的线材线圈，以及其中，所述线材线圈发出的光通量旋转地各向异性，以及 所述帽构造成使所述各向异性灯丝线圈保持在固定定向上，使得所述线材线圈的纵向轴线与各向异性反射器组件的主轴线基本对准。12.根据权利要求11所述的白...

【专利技术属性】
技术研发人员：I马德拉，L纳吉，J加莱，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：