[发明专利]各向异性白炽光源

说明书

技术领域

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。

背景技术

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高效的顶部和底部上。

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。

发明内容

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发明的限制，对于本发明的限制，应当参照所附权利要求。本发明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，或者可通过实践本发明来学习。此外，借助于在所附权利要求中特别指出的手段和组合，可实现和获得本发明的各方面和优点。

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；