[发明专利]灯泡

说明书

本发明是申请日为1993年10月15日的美国专利申请08/136,078和申请日为1993年5月13日的美国专利申请060,556的部分续展申请,060,556是申请日为1992年5月13日的美国专利申请882,410的部分续展申请，882,410是申请日为1990年10月25日的美国专利申请779,718的部分续展申请，779,718是申请日为1990年10月25日的美国专利申请604,487的部分续展申请。

本发明涉及一种用作照明的新型的灯。

通常在家庭和办公室中采用的白炽灯和荧光灯并不能为许多商业和工业应用提供足够的照明。至于在居室应用场合下，白炽灯的效能(与输入电功率相比的可见光输出功率)较低，所以使用起来价格昂贵，而荧光灯则无法提供连续光谱。

已被人们接受并通常用来在工商业应用中进行高功率照明的灯为高亮度放电(HID)灯。HID灯的填充物通常含有汞。然而，由于汞是一种剧毒挥发性物质，所以，人们不希望使用它。因此，如果HID灯被打碎，危险的汞蒸汽就会发散出来，并且在灯的使用寿命终了以后，还没有一种方便方法能安全处理含汞灯罩。人们已经认识到，含汞灯的广泛使用是一个严重的环境问题。

Hower等人发明的美国专利第4,247,798号揭示了一种金属检卤灯，它可以用卤化钠、卤化碲等卤化物作为其填充物。但是，该发明没有认识到可以在灯中使用碲或含碲物质，通过分子辐射，产生足够光强的可见光。

有许多种方法可以用来测试灯的好环，并且在灯领域的技术人员中，各种标准化的性能指标已经出现。这些指标包括：灯的发光效能、其额定寿命、流明维持、色度和彩色再现指数(CRI)。另外，灯发射的光的颜色稳定性也很重要，因为该稳定性是随时间而改变的。采用的指标越接近理想程度，灯的性能就越好。

按照本发明，提供了一种灯，它具有高超的性能特征，并且可以在无需采用汞的情况下工作。

本发明的一个方面在于，提供一种可以提供可见光辐射的灯泡，它包含：用透光材料制成的罩壳，并且罩壳中包括一种含碲物质的填充物，受激时可以从含碲物质中得到元素碲，含碲物质的数量密度至少为10¹⁷个分子/cc，当运行中用足够大的能量激励填充物时，受激的填充物辐射可见光，且大体上从元素碲产生的所有辐射波长均比400nm长。

按照本发明的另一个方面，将含碲物质加到含硫或含硒灯中，以提供可见光辐射。碲的作用在于使含硫或含硒灯的光谱向红光区域移动，从而提供具有更暖质量并改进了颜色再现的灯光。

按照本发明提供的灯具有相当高的效能、良好的颜色再现性、相当长的寿命，并输出一连续光谱。这种灯还具有高的流明保持以及稳定的颜色输出。具有这些特点的灯被认为是在各种可见光应用场合下的理想光源。

尽管人们知道将周期表(包括有碲)中的每一个元素用作灯的填充物以使产生这些元素的原子和/或分子光谱，但这些光谱参考灯(spectroscopic referece lamp)无法提供足够的光或正确的光谱，以用作可见光源。

因此，本发明的优点是提供一种具有高超性能的可见光源。

本发明的另一个优点是提供了一种能够在填充物中不使用汞的情况下工作的可见光源。

在按照附图作了详细描述后就能更好地理解本发明，其中：

图1是本发明实施例的透视图。

图2是图1所示实施例的侧视图。

图3是本发明的另一种实施例。

图4是碲灯辐射光光谱。

图5是加入了碲的硒灯的辐射光光谱。

图6是硒灯的辐射光光谱。

参见图1，图中绘出了本发明一种实施例的灯2，它用微波能量供能，应该理解，也可以采用R.F.能量。

灯2包括一微波腔体4，它由金属圆柱型构件6和金属网罩8构成。网罩8可以有效地使光从腔体逸出，而将微波能量保持在其中。

灯泡10位于腔体内，在本实施例中绘制成球形。参见图2，灯泡由杆12支承，杆12与电机14相连，用来使灯泡旋转。旋转使灯稳定地工作。

微波能量由磁控管16产生，波导18将该能量传送到腔壁上的槽隙(未图示)，并由此耦连到腔体，特别是耦合到灯泡10中的填充物。

灯泡10由用透光材料制成的泡壳以及壳中的填充物组成。按照本发明的一个方面，灯填充物中包括有碲或受激时可以从中获得元素碲的碲化合物，所含的量使得工作中用足够能量激励时足以辐射可见光，并且元素碲产生的所有辐射的波长大体上超过约400nm。这时，可见光辐射主要是由元素碲产生的。