EP1817616A1 - Glühlampe mit absorptions- und interferenzfilter - Google Patents

Glühlampe mit absorptions- und interferenzfilter

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Publication number
EP1817616A1
EP1817616A1 EP05817117A EP05817117A EP1817616A1 EP 1817616 A1 EP1817616 A1 EP 1817616A1 EP 05817117 A EP05817117 A EP 05817117A EP 05817117 A EP05817117 A EP 05817117A EP 1817616 A1 EP1817616 A1 EP 1817616A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layers
incandescent lamp
interference filter
lamp
optically
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05817117A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sigbert Müller
Reinhard Schäfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP1817616A1 publication Critical patent/EP1817616A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/28—Envelopes; Vessels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/28—Envelopes; Vessels
    • H01K1/32—Envelopes; Vessels provided with coatings on the walls; Vessels or coatings thereon characterised by the material thereof

Definitions

  • the invention relates to an incandescent lamp according to the preamble of patent claim 1.
  • incandescent lamps are used, for example, in the field of vehicle technology as a light source for taillights, brake lights, rear fog lights and the like.
  • incandescent lamps are used for these red-emitting lamps whose lamp vessel has a heat-resistant oxidic interference filter coating with integrated absorber layers for absorbing unwanted blue and violet light spectra.
  • the layer thickness of the interference filler coating is adapted such that all regions of the coated lamp vessel emit light of the same red color spectrum during operation of the incandescent lamp.
  • Such an incandescent lamp is known, for example, from German patent application EP 0 986 093 A1.
  • This incandescent lamp uses an interference filter with thin absorber layers that partially absorb unwanted shortwave light in the blue and violet spectral regions.
  • An interference coating of the interference filter of optically low-refractive and optically high-refractive layers serves to further suppress light from the violet, blue and green spectral range and to adjust the filter edge of the interference filter in the red spectral range.
  • a disadvantage of such incandescent lamps is, on the one hand, that due to the color values prescribed by law for vehicle illuminations and the required broad reflection band with a steep transmissive edge, a large number of layer sequences in a plurality of layer stacks consist of different layer materials, ie interference and absorption layers Lamp vessel must be applied. Due to the large number of required layers and layer materials-the said interference filter consists, for example, of five layer stacks with three layer materials and 28 layers-the coating process used to produce such incandescent lamps is complicated and cost-intensive.
  • the invention has for its object to provide an incandescent lamp which allows compared to conventional solutions a simplified layer structure at verrin ⁇ Gertem production cost.
  • the incandescent lamp according to the invention for generating light in a red spectral range has a translucent lamp vessel which surrounds an incandescent filament and an interference filter arranged on the lamp vessel, which has a plurality of optically low-refractive and optically high-refractive layers.
  • the lamp vessel itself forms an absorption filter which absorbs unwanted light spectra, the color locus being shifted into the desired red spectral range through the interference filter. Due to the design of the lamp vessel as absorption filter, no additional absorber layers arranged in the interference filter are required compared to the state of the art.
  • the interference layer stack can consist of two instead of three layer materials and can have a reduced number of layers. As a result, the layer structure is simplified considerably with reduced production costs. Unwanted blue-green scattered light, which may occur under manufacturing and application engineering circumstances, is prevented by the design of the lamp vessel as absorption filter in the short-wave spectral range.
  • the lamp vessel is made of lamp glass, which emits yellowish to amber colored light.
  • the sunlight shines through the yellowish to amber lamp vessel.
  • the use of a pure absorption filter leads to the so-called "fried egg effect" in the headlamp.
  • the interference filter applied to the lamp vessel additionally reflects viloettes, blue, green and yellow sunlight.
  • the transmitted red color mixes with the reflected violet, blue, green and The appearance of the incandescent lamp when switched off is neutral, which is why it can be used for color-neutral luminaire applications.
  • the lamp vessel of the incandescent lamp according to the invention consists of through-dyed and / or coated glass and thereby absorbs the unwanted light spectra.
  • the lamp vessel is coated with a temperaturfes ⁇ th coating, in particular with Amberlack or a sol-gel absorption filter.
  • the coating with amber-colored sol-gel or lacquer which absorbs the unwanted violet, blue to greenish wavelength ranges can be effected by means of coating methods known from the general state of the art, for example by spraying or dipping.
  • the interference filter is formed by a single stack of optically low-refraction layers and optically high-index layers arranged on the lamp vessel and consists of two materials.
  • the optically low refractive index layers are SiO 2 layers and the optically high refractive index layers are Nb 2 ⁇ 5 or Ti ⁇ 2 layers.
  • the layer stack is advantageously formed from 13, 15 or 17 layers.
  • the optically low-index layers preferably have a layer thickness of substantially 90 nm + 15% and the optically high-index layers have a layer thickness of substantially 52 nm ⁇ 15% and 46 nm ⁇ 15% and are arranged alternately in the layer stack.
  • the layer stack is preferably started and terminated by an optically high-index layer having a layer thickness of 26 nm ⁇ 15% or 23 nm ⁇ 15%.
  • optically low-refractive and optically high-index layers can also be applied in a relatively large layer thickness disproportion (mismatch).
  • the layer thicknesses of the optically low-refractive and optically highly refractive layers of the layer stack are preferably optimized such that the filter edge of the interference filter is in the red spectral range, in particular in a wavelength range from 580 nm to 640 nm, preferably at 597 nm. This ensures that the incandescent lamp according to the invention essentially emits a light spectrum according to the ECE color standard and fulfills the legal color values for vehicle lighting, in particular for brake, tail and / or rear fog lamps and the like.
  • the interference filter is preferably arranged as a function of the angle of incidence of the light emitted by the incandescent filament and incident on the interference filter with locally different layer thickness on the lamp vessel.
  • FIG. 1 shows a side view of an incandescent lamp according to the preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2 Transmission curves of the absorption filter and the interference filter coating. Preferred embodiment of the invention
  • an incandescent lamp 1 for generating light in a red spectral range with an electrical power consumption of approximately 25 W, which is used, for example, as a light source in the rear light of a vehicle for generating the tail light, brake light or rear fog light.
  • This incandescent lamp 1 has a bayonet-type lamp cap 2 and a lamp vessel 4, which is rotationally symmetrical about a lamp axis A-A, of through-colored lamp glass 6, which surrounds an incandescent filament (not shown).
  • the lamp vessel 4 made of colored lamp glass 6 forms an absorption filter which absorbs unwanted light spectra, for example, blue-green scattered light, whereby the color locus shift into the desired red spectral range is effected by an interference filter coating 8.
  • the entire outer surface 10 of the lamp vessel 4 is provided with the interference filter coating 8, which has a plurality of optically low refractive and optically high refractive index layers, which are applied in sputtering technique.
  • the layer thickness is controlled by the duration of the sputtering process, the process gas supply and the electrical power supply. Due to the design of the lamp vessel 4 as absorption filter, no additional, between the interference layers arranged absorber layers in the interference filter coating 8 are required compared to the prior art.
  • the interference layer stack can be constructed from two instead of three, as in the prior art according to EP 0 986 093 Al required Schichtma ⁇ terialien, whereby the layer structure considerably simplifies at reduced manufacturing effort. This will be explained in more detail below.
  • the interference filter coating 8 consists of a total of 15 interference layers which, in contrast to the prior art, are deposited in a single layer stack and without absorber layers starting with layer No. 1 on the outer surface 10 of FIG Lamp vessel 4 are arranged. Table 1
  • the layer stack is formed alternately from optically low-refractive and optically high-refractive layers, with the optically low-boiling layers being SiO 2 (silicon dioxide) and the optically high-refractive layers Layers according to Table 1 to Nb2Ü5 (niobium pentoxide) and according to Table 2 to Ti ⁇ 2 (titanium dioxide).
  • the layers 1 to 15 follow each other directly and form the interference coating 8.
  • the physical layer thickness of the SiO 2 layers and of the Nb 2 O 5 layers or TiO 2 layers and thus also the total layer thickness of the interference filter coating 8 varies depending on the location, so that light is emitted from all areas of the lamp vessel 4 of a uniform color composition.
  • the total layer thickness of the interference filter 8 varies locally as a function of the angle of incidence of the light emitted by the incandescent filament and impinging on the interference filter 8, the difference between the lowest and the largest layer thickness being approximately 7 percent.
  • the layer thickness data of the interference filter coating 8 mentioned in this exemplary embodiment relate in each case to the dome 20 of the lamp vessel 4. Along concentric. Rings around the lamp axis A-A, the layer thickness of the interference filter 8 is constant.
  • the transmission behavior of the absorption filter is represented by a curve 12 and the transmission behavior of the interference filter by a curve 14 indicated by dash-dot lines.
  • the absorption filter of the lamp vessel 4 is designed such that unwanted violet, blue and partially green wavelength ranges are absorbed by the colored lamp glass 6, ie the transmission oscillation of the curve 14 of the interference filter coating 8 in the region of approximately 380 nm to 460 nm is superimposed by the absorption effect of the lamp glass 6, which otherwise would have to be suppressed by the interference filter coating 8. In this way, an interference filter can be used with a reduction in the number of layers compared with the prior art.
  • the tolerance range of color variations of the lamp 6 and therefore the boundaries of the edge layers 16, 18 of the absorption filter can be designed between the undesired color spectra in the short-wave range and the good transmission in the red range, ie relatively broad.
  • the lower limit 16 of the edge position of the absorption feeder lies at a wavelength of approximately 470 nm and the upper limit 18 of the edge position of the absorption filter at a wavelength of approximately 550 nm.
  • the color locus shift from the yellow / amber spectral range to the desired red spectral range is effected by the interference filter coating 8, i. 2, the filter edge of the interference filter in which the transmission of the interference filter is fifty percent of the incident light is approximately 600 nm. Therefore, the incandescent lamp 1 emits red light in the switched-on state and can act as a light source for braking, closing - or Nebel ⁇ final lights are used.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment explained in greater detail above, in particular the invention can be applied to incandescent lamps with any lamp vessel geometry and with different interference filter design.
  • a temperature-resistant coating in particular a paint can be applied as an absorption filter on the lamp glass.
  • the invention can also be carried out with a different number of optically low-refractive and optically high-index layers.
  • other suitable materials and coating processes can be used for the interference layers.
  • an incandescent lamp 1 for generating light in a red spectral range with a translucent lamp vessel 4, an incandescent filament surrounded by the lamp barrel 4 and an interference filter 8 arranged on the lamp vessel 4, which comprises a plurality of optically low refractive index and optically high refractive index layers having.
  • the lamp vessel 4 itself forms an absorption filter which absorbs unwanted light spectra, the color locus being displaced into the red spectral range through the interference filter 8.

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Abstract

Offenbart ist eine Glühlampe zur Erzeugung von Licht in einem roten Spektralbereich mit einem lichtdurchlässigen Lampengefäß (4) , einer von dem Lampengefäß umgebenen Glühwendel und ein auf dem Lampengefäß angeordnetes Interferenzfilter (8) , das mehrere optisch niedrigbrechende und optisch hoshbrechende Schichten aufweist. Erfindungsgemäß bildet das Lampengefäß selbst ein Absorptionsfilter aus, das ungewünschte Lichtspektren absorbiert, wobei die Farbortverschiebung in den roten Spektralbereich durch das Interferenzfilter erfolgt.

Description

Glühlampe mit Absorptions- und Interferenzfilter
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Glühlampe gemäß dem Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 1.
Stand der Technik
Derartige Glühlampen finden beispielsweise im Bereich der Fahrzeugtechnik als Lichtquelle für Rücklichter, Bremsleuchten, Nebelschlussleuchten und derglei- chen Verwendung. Vielfach werden für diese rot emittierenden Leuchten Glüh¬ lampen eingesetzt, deren Lampengefäß eine hitzebeständige oxidische Interferenz- filterbeschichtung mit integrierten Absorberschichten zur Absorption von unge¬ wünschten blauen und violetten Lichtspektren aufweist. Die Schichtdicke der In- terferenzfüterbeschichtung ist derart angepasst, dass alle Bereiche des beschichte- ten Lampengefäßes im Betrieb der Glühlampe Licht desselben roten Farbspekt¬ rums emittieren.
Eine derartige Glühlampe ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift EP 0 986 093 Al bekannt. Diese Glühlampe verwendet ein Interferenzfilter mit dünnen Absorberschichten, die ungewünschtes kurzwelliges Licht im blauen und violetten Spektralbereich teilweise absorbieren. Eine Interferenzbeschichtung des Interferenzfilters aus optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten dient zur weiteren Unterdrückung von Licht aus dem violetten, blauen und grünem Spektralbereich und zur Einstellung der Filterkante des Interferenzfil¬ ters im roten Spektralbereich. Nachteilig bei derartigen Glühlampen ist zum einen, dass aufgrund der gesetzlich für Fahrzeugbeleuchtungen vorgeschriebenen Farb¬ werte und dem benötigten breiten Reflexionsband mit einer steilen Transmissi¬ onskante sehr viele Schichtfolgen in mehreren Schichtstapeln aus unterschiedli¬ chen Schichtmaterialien, d.h. aus Interferenz- und Absorptionsschichten auf das Lampengefäß aufgebracht werden müssen. Aufgrund der großen Anzahl benötig¬ ter Schichten und Schichtmaterialien - das genannte Interferenzfilter besteht bei¬ spielsweise aus fünf Schichtstapeln mit drei Schichtmaterialien und 28 Schichten - ist der zur Herstellung derartiger Glühlampen verwendete Beschichtungsprozess aufwändig und kostenintensiv.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glühlampe zu schaffen, die ge¬ genüber herkömmlichen Lösungen einen vereinfachten Schichtaufbau bei verrin¬ gertem Herstellungsaufwand ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge¬ löst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Glühlampe zur Erzeugung von Licht in einem roten Spekt¬ ralbereich hat ein lichtdurchlässiges Lampengefäß, das eine Glühwendel umgibt und ein auf dem Lampengefäß angeordnetes Interferenzfilter, das mehrere optisch niedrigbrechende und optisch hochbrechende Schichten aufweist. Erfindungsge¬ mäß bildet das Lampengefäß selbst ein Absorptionsfilter aus, das ungewünschte Lichtspektren absorbiert, wobei die Farbortverschiebung in den gewünschten ro¬ ten Spektralbereich durch das Interferenzfilter erfolgt. Aufgrund der Ausbildung des Lampengefäßes als Absorptionsfilter werden gegenüber dem Stand der Tech¬ nik keine zusätzlichen, im Interferenzfilter angeordneten Absorberschichten, be¬ nötigt, d.h. der Interferenzschichtstapel kann aus zwei anstatt drei Schichtmateria¬ lien bestehen und eine verringerte Schichtanzahl aufweisen. Dadurch vereinfacht sich der Schichtaufbau bei verringertem Herstellungsaufwand erheblich. Uner- wünschtes blaugrünes Streulicht, welches unter fertigungstechnischen und anwen¬ dungstechnischen Umständen auftreten kann, wird durch die Ausbildung des Lampengefäßes als Absorptionsfilter im kurzwelligen Spektralbereich verhindert.
Vorzugsweise besteht das Lampengefäß aus Lampenglas, welches gelbliches bis amberfarbiges Licht emittiert. Im ausgeschalteten Zustand durchleuchtet das Sonnenlicht das gelbliche bis am- berfarbige Lampengefäß. Die Anwendung eines reinen Absorptionfilters führt im Scheinwerfer zum sogenannten „Spiegelei-Effekt". Der auf dem Lampengefäß aufgebrachte Interferenzfilter reflektiert aber zusätzlich viloettes, blaues, grünes und gelbes Sonnenlicht. Die transmittierte rote Farbe mischt sich zusammen mit den reflektierten violetten, blauen, grünen und gelben Farben zu Weiß. Das Er¬ scheinungsbild der Glühlampe im ausgeschalteten Zustand ist neutral, deshalb kann diese für farbneutrale Leuchtenanwendungen eingesetzt werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Lampengefäß der erfindungsgemäßen Glühlampe aus durchgefärbtem und/oder beschichtetem Lam¬ penglas und absorbiert dadurch die ungewünschten Lichtspektren.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Lampengefäß mit einer temperaturfes¬ ten Beschichtung, insbesondere mit Amberlack oder einem Sol-Gel- Absorptionsfilter beschichtet. Die Beschichtung mit amberfarbigem Sol-Gel oder Lack, welcher die ungewünschten violetten, blauen bis grünlichen Wellenlängen¬ bereiche absorbiert, kann mittels aus dem allgemeinen Stand der Technik bekann¬ ten Beschichtungsverfahren, beispielsweise durch Sprühen oder Tauchen erfolgen.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen das Absorptionsfilter derart auszubilden, dass violette, blaue und/oder grüne Wellenlängenbereiche von dem Lampengefäß ab- sorbiert werden.
Vorzugsweise wird das Interferenzfilter von einem einzigen auf dem Lampenge¬ fäß angeordneten Schichtstapel aus optisch niedrigbrechenden Schichten und op¬ tisch hochbrechenden Schichten gebildet und besteht aus zwei Materialien.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die optisch niedrigbrechenden Schichten Siθ2-Schichten und die optisch hochbrechenden Schichten Nb2θ5- oder Tiθ2-Schichten. Der Schichtstapel wird vorteilhafterweise aus 13, 15 oder 17 Schichten gebildet. Die optisch niedrigbrechenden Schichten weisen vorzugsweise eine Schichtdicke von im Wesentlichen 90 nm + 15% und die optisch hochbrechenden Schichten eine Schichtdicke von im Wesentlichen 52 nm ± 15% bzw. 46 nm ± 15% auf und sind alternierend im Schichtstapel angeordnet.
Vorzugsweise wird der Schichtstapel von einer optisch hochbrechenden Schicht mit einer Schichtdicke von 26 nm ± 15% bzw. 23 nm ± 15% begonnen und abge¬ schlossen.
Die optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten können auch in einem verhältnismäßig großen Schichtdicken-Mißverhältnis (Mismatch) aufgetragen werden.
Die Schichtdicken der optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten des Schichtstapels sind vorzugsweise derart optimiert, dass die Filter¬ kante des Interferenzfilters im roten Spektralbereich, insbesondere in einem Wel¬ lenlängenbereich von 580 nm bis 640 nm, vorzugsweise bei 597 nm liegt. Da- durch wird gewährleistet, dass die erfindungsgemäße Glühlampe im Wesentlichen ein Lichtspektrum gemäß der ECE-Farbnorm emittiert und die gesetzlichen Farb¬ werte für Fahrzeugbeleuchtungen, insbesondere für Brems-, Schluss- und/oder Nebelschlusslichtlampen und dergleichen erfüllt.
Das Interferenzfϊlter ist vorzugsweise in Abhängigkeit des Einfallswinkels des von der Glühwendel emittierten und auf das Interferenzfilter auftreffenden Lichts mit lokal unterschiedlicher Schichtdicke auf dem Lampengefäß angeordnet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht einer Glühlampe gemäß des bevorzugten Ausfüh¬ rungsbeispiels der Erfindung und
Figur 2 Transmissionskurven des Absorptionsfilters und der Interferenzfilterbe- schichtung. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt eine Glühlampe 1 zur Erzeugung von Licht in einem roten Spektral¬ bereich mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ca. 25 W, die beispielswei¬ se als Lichtquelle in der Heckleuchte eines Fahrzeugs zur Erzeugung des Schluss- lichts, Bremslichts oder Nebelschlusslichts verwendet wird. Diese Glühlampe 1 besitzt einen bajonettartigen Lampensockel 2 und ein um eine Lampenachse A-A rotationssymmetrisches Lampengefäß 4 aus durchgefärbtem Lampenglas 6, wel¬ ches eine nicht dargestellte Glühwendel umgibt. Das Lampengefäß 4 aus durchge¬ färbtem Lampenglas 6 bildet erfindungsgemäß ein Absorptionsfilter aus, das un- gewünschte Lichtspektren, bspw. blaugrünes Streulicht absorbiert, wobei die Farbortverschiebung in den gewünschten roten Spektralbereich durch eine Interfe- renzfilterbeschichtung 8 erfolgt. Hierzu ist die gesamte äußere Oberfläche 10 des Lampengefäßes 4 mit der Interferenzfilterbeschichtung 8 versehen, die mehrere optisch niedrigbrechende und optisch hochbrechende Schichten aufweist, die in Sputtertechnik aufgebracht werden. Die Schichtdicke wird über die Zeitdauer des Sputterprozesses, die Prozeßgaszufuhr und die elektrische Leistungseinspeisung gesteuert. Aufgrund der Ausbildung des Lampengefäßes 4 als Absorptionsfilter, werden gegenüber dem Stand der Technik keine zusätzlichen, zwischen den Inter¬ ferenzschichten angeordneten Absorberschichten in der Interferenzfilterbeschich- tung 8 benötigt. Dadurch kann der Interferenzschichtstapel aus zwei anstatt drei, wie beim Stand der Technik gemäß der EP 0 986 093 Al benötigten, Schichtma¬ terialien aufgebaut werden, wodurch sich der Schichtaufbau bei verringertem Her¬ stellungsaufwand erheblich vereinfacht. Dies wird im Folgenden näher erläutert.
Die Interferenzfilterbeschichtung 8 besteht gemäß Tabelle 1 oder einer alternati- ven Ausführung gemäß Tabelle 2 aus insgesamt 15 Interferenzschichten, die im Gegensatz zum Stand der Technik, in einem einzigen Schichtstapel und ohne Ab¬ sorberschichten beginnend mit Schicht Nr. 1 auf der äußeren Oberfläche 10 des Lampengefäßes 4 angeordnet sind. Tabelle 1
Tabelle 2
Der Schichtstapel wird abwechselnd aus optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten gebildet, wobei es sich bei den optisch niedrigbre¬ chenden Schichten um SiO2 (Siliziumdioxid) und bei den optisch hochbrechenden Schichten gemäß Tabelle 1 um Nb2Ü5 (Niobiumpentoxid) bzw. gemäß Tabelle 2 um Tiθ2 (Titandioxid) handelt. Die Schichten 1 bis 15 folgen unmittelbar aufein¬ ander und bilden die Interferenzbeschichtung 8 aus.
Die physikalische Schichtdicke der Siθ2-Schichten und der Nb2θ5-Schichten bzw. Tiθ2-Schichten und damit auch die gesamte Schichtdicke der Interferenzfil- terbeschichtung 8 variiert in Abhängigkeit des Ortes, damit von allen Bereichen des Lampengefäßes 4 Licht einer einheitlichen Farbkomposition emittiert wird. Hierzu ist es notwendig, in Abhängigkeit des Einfallswinkels des von der Glüh¬ wendel emittierten und auf das Interferenzfϊlter 8 auftreffenden Lichts, die Ge- samtschichtdicke des Interferenzfilters 8, ausgehend von einer Lampengefäßkuppe 20, entlang der kürzesten Verbindungslinie auf dem Lampengefäß 4 in Richtung des Lampensockels 2 stetig zu vergrößern, d.h. die Schichtdicke des Interferenzfil¬ ters 8 variiert lokal in Abhängigkeit des Einfallswinkels des von der Glühwendel emittierten und auf das Interferenzfϊlter 8 auftreffenden Lichts, wobei der Unter- schied zwischen der geringsten und der größten Schichtdicke ungefähr 7 Prozent beträgt. Die in diesem Ausführungsbeispiel genannten Schichtdickenangaben der Interferenzfilterbeschichtung 8 beziehen sich jeweils auf die Kuppe 20 des Lam¬ pengefäßes 4. Entlang konzentrischer . Ringe um die Lampenachse A-A ist die Schichtdicke des Interferenzfilters 8 konstant.
In Figur 2 ist das Transmissionsverhalten des Absorptionsfilters durch eine Kurve 12 und das Transmissionsverhalten des Interferenzfilters durch eine strichpunk¬ tiert angedeutete Kurve 14 dargestellt. Gemäß der Kurve 12 ist der Absorptionsfil¬ ter des Lampengefäßes 4 derart ausgebildet, dass ungewünschte violette, blaue und teilweise grüne Wellenlängenbereiche von dem eingefärbten Lampenglas 6 absorbiert werden, d.h. die Transmissionsschwingung der Kurve 14 der Interfe¬ renzfilterbeschichtung 8 im Bereich von ca. 380 nm bis 460 nm wird durch die Absorptionswirkung des Lampenglases 6 überlagert, die ansonsten von der Inter¬ ferenzfilterbeschichtung 8 unterdrückt werden müssten. Auf diese Weise kann ein Interferenzfilter mit gegenüber dem Stand der Technik verringerter Schichtanzahl verwendet werden. Der Toleranzbereich von Farbschwankungen des Lampengla- ses 6 und damit die Grenzen der Kantenlagen 16, 18 des Absorptionsfilters kön¬ nen zwischen den ungewünschten Farbspektren im kurzwelligen Bereich und der guten Transmission im roten Bereich, d.h. verhältnismäßig breit ausgelegt sein. Gemäß Figur 2 liegt die untere Grenze 16 der Kantenlage des Absorptionsfüters bei einer Wellenlänge von ca. 470 nm und die obere Grenze 18 der Kantenlage des Absorptionsfilters bei einer Wellenlänge von ca. 550 nm.
Erfindungsgemäß erfolgt die Farbortverschiebung von dem Gelb/Amber- Spektralbereich in den gewünschten roten Spektralbereich durch die Interferenzfil- terbeschichtung 8, d.h. die Filterkante des Interferenzfilters bei der die Transmis- sion des Interferenzfilters fünfzig Prozent des einfallenden Lichtes beträgt, liegt gemäß Figur 2 bei ca. 600 nm. Daher emittiert die Glühlampe 1 im eingeschalte¬ ten Zustand rotes Licht und kann als Lichtquelle für Brems-, Schluss- oder Nebel¬ schlussleuchten verwendet werden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungs- beispiel, insbesondere kann die Erfindung auf Glühlampen mit beliebiger Lam- pengefäßgeometrie und mit unterschiedlichem Interferenzfilterdesign angewendet werden. Anstelle des durchgefärbten Lampengefäßes kann eine temperaturfeste Beschichtung, insbesondere ein Lack als Absorptionsfilter auf das Lampenglas aufgetragen werden. Außerdem kann die Erfindung auch mit einer anderen An- zahl von optisch niedrigbrechenden und optisch hochbrechenden Schichten ausge¬ führt werden. Weiterhin können für die Interferenzschichten andere geeignete Ma¬ terialien und Beschichtungsprozesse Verwendung finden.
Offenbart ist eine Glühlampe 1 zur Erzeugung von Licht in einem roten Spektral¬ bereich mit einem lichtdurchlässigen Lampengefäß 4, einer von dem Lampenge- faß 4 umgebenen Glühwendel und ein auf dem Lampengefäß 4 angeordnetes In¬ terferenzfilter 8, das mehrere optisch niedrigbrechende und optisch hochbrechende Schichten aufweist. Erfindungsgemäß bildet das Lampengefäß 4 selbst ein Ab¬ sorptionsfilter aus, das ungewünschte Lichtspektren absorbiert, wobei die Farbort¬ verschiebung in den roten Spektralbereich durch das Interferenzfilter 8 erfolgt.

Claims

Patentansprüche
1. Glühlampe zur Erzeugung von Licht in einem roten Spektralbereich mit einem lichtdurchlässigen Lampengefaß (4), einer von dem Lampengefäß (4) umgebenen Glühwendel und ein auf dem Lampengefäß (4) angeordnetes Interferenzfilter (8), das mehrere optisch niedrigbrechende und optisch hochbrechende Schichten auf¬ weist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampengefäß (4) ein Absorptionsfüter ausbildet, das ungewünschte Lichtspektren absorbiert und die Farbortverschiebung in den roten Spektralbereich durch das Interferenzfilter (8) erfolgt.
2. Glühlampe nach Anspruch 1, wobei das Absorptionsfilter des Lampengefäßes (4) derart ausgebildet ist, dass violette, blaue und/oder grüne Wellenlängenberei¬ che von dem Lampengefäß (4) absorbiert werden.
3. Glühlampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lampengefäß (4) aus durchge¬ färbtem und/oder beschichtetem Lampenglas (6) besteht.
4. Glühlampe nach Anspruch 3, wobei das Lampengefäß (4) mit einer temperatur- festen Beschichtung, insbesondere Amberlack oder einem Sol-Gel-
Absorptionsfilter beschichtet ist.
5. Glühlampe nach Anspruch 3, wobei das Lampenglas (6) im Betrieb gelbliches und/oder amberfarbiges Licht emittiert.
6. Glühlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Interferenz- filter (8) aus einem einzigen Schichtstapel der optisch niedrigbrechenden Schich¬ ten und optisch hochbrechenden Schichten ausgebildet ist und aus zwei Materia¬ lien besteht.
7. Glühlampe nach Anspruch 6, wobei die optisch niedrigbrechenden Schichten Siθ2-Schichten und die optisch hochbrechenden Schichten Nb2Ü5- oder TiC>2- Schichten sind.
8. Glühlampe nach einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei die optisch niedrigbre¬ chenden Schichten im Wesentlichen eine Schichtdicke von 90 nm + 15% und die optisch hochbrechenden Schichten eine Schichtdicke von 52 nm ± 15% bzw. 46 nm + 15%, aufweisen und alternierend angeordnet sind.
9. Glühlampe nach Anspruch 6, wobei der Schichtstapel von einer optisch hoch¬ brechenden Schicht mit einer Schichtdicke von 26 nm ± 15% bzw. 23 nm ± 15% begonnen und abgeschlossen wird.
10. Glühlampe nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Schichtstapel derart optimiert ist, dass die Filterkante des Interferenzfilters (8) im roten Spektralbereich, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 580 nm bis 640 nm, vorzugsweise bei 597 nm liegt.
11. Glühlampe nach Anspruch 6, 9 oder 10, wobei der Schichtstapel 13, 15 oder 17 Schichten aufweist.
12. Glühlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Interferenz¬ filter (8) mit lokal unterschiedlicher Schichtdicke in Abhängigkeit des Einfalls¬ winkels des von der Glühwendel emittierten und auf das Interferenzfilter (8) auf- treffenden Lichts auf dem Lampengefäß (4) angeordnet ist.
13. Glühlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lampe ein Lichtspektrum gemäß der ECE-Farbnorm für Brems-, Schluss- und/oder Nebel¬ schlusslichtlampen emittiert.
EP05817117A 2004-11-15 2005-11-11 Glühlampe mit absorptions- und interferenzfilter Withdrawn EP1817616A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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