JP2007528580A

JP2007528580A - 改善されたランププロファイルを持つランプ

Info

Publication number: JP2007528580A
Application number: JP2007502458A
Authority: JP
Inventors: ルーカスクーペル; ミカエルハーケ
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2025-03-01
Also published as: US7649320B2; CN1930656A; EP1726030B1; JP5419347B2; EP1726030A2; KR101243688B1; CN100543924C; WO2005086571A2; WO2005086571A3; KR20070033327A; US20070278926A1

Abstract

本発明は、水銀フリーのランプであって、前記ランプが、少なくとも１つのセクションを備えるルミネッセンス(cd/m²単位で測定) / mmのアークルミネッセンスプロファイルを持ち、前記少なくとも１つのセクションが、少なくとも≧0.05mm且つ≦0.5mmであり、前記少なくとも１つのセクションのルミネッセンス/mm単位の傾きが≧|300,000,000| (cd/m²)/mmである水銀フリーのランプに関する。

Description

本発明は、改善されたランププロファイル(lamp profile)を持つランプに関し、詳細には、改善されたアークルミネッセンスプロファイル(arc luminescence profile)を持つ水銀フリーのランプに関する。

今日のランプ、とりわけ、自動車に用いられるHID(高輝度放電)ランプにおいては、所謂光のカットオフ(light cut-off)が、ランプの特徴づけに重要な役割を果たす。ランプが、車両のヘッドライト又はテールランプに用いられる場合には、光によって、道路の反対側を走る他の接近車両の目をくらませてはならない又は該他の接近車両をまぶしくさせてはならないが、前方にある道路の照度(illuminance)は、可能な限り良好で、明るくなければならないことから、近年、光のカットオフのシャープさにおける要求が高まっている。

更に、環境意識により、今日では、自動車のランプは、Hg（水銀）の含有量を可能な限り少なくすること、好ましくは、水銀を全く含まないことが要求されている。

それ故、目的は、改善された光のカットオフを持つと共に、依然としてこの分野における前記要求を満たすランプを提供することにある。

この目的は、ランプ、好ましくは水銀フリーのランプであって、前記ランプが、少なくとも１つのセクション(section)を備えるルミネッセンス(cd/m²)/mmのアークルミネッセンスプロファイルを持ち、前記少なくとも１つのセクションが、少なくとも≧0.05mm且つ≦0.5mmであり、前記少なくとも１つのセクションのルミネッセンス/mm単位の傾きが≧|300,000,000|(cd/m²)/mmであるランプによって達成される。最も望ましくは、前記セクションの各々のルミネッセンス/mm単位の傾きは、≧|300,000,000|(cd/m²)/mmと、≦|1,300,000,000|(cd/m²)/mmとの間である。最も望ましくは、前記ランプは少なくとも２つのセクションを持ち、前記少なくとも２つのセクションは少なくとも≧0.05mm且つ≦0.5mmであり、前記セクションの各々のルミネッセンス/mm単位の傾きは、≧|300,000,000|(cd/m²)/mmである。

前記アークルミネッセンスプロファイルにおける急激な増加及び／又は減少のために、シャープな光のカットオフが達成され得ると共に、前記ランプは、依然として良好な総合照明パフォーマンスを持つ。

本願の意味における水銀フリーは、前記ランプが、≦100ppmの水銀、好ましくは≦50ppmの水銀、更にいっそう好ましくは≧0ppmと≦10ppmとの間の水銀を含むことを意味する。

本発明の好ましい実施例においては、前記セクションの少なくとも１つは、≧0.1mm且つ≦0.45mmであり、より好ましくは≧0.15mm且つ≦0.40mmであり、最も好ましくは≧0.2mm且つ≦0.35mmである。

本発明の他の好ましい実施例においては、前記セクションの少なくとも１つにおいて、ルミネッセンス/mm単位の傾きは、≧|325,000,000|(cd/m²)/mmであり、より好ましくは≧|350,000,000|(cd/m²)/mmであり、更により好ましくは≧|375,000,000|(cd/m²)/mmであり、最も好ましくは≧|400,000,000|(cd/m²)/mmである。

本発明の好ましい実施例においては、前記ランプは、≧90,000,000cd/m²の、好ましくは≧95,000,000cd/m²の、より好ましくは≧100,000,000cd/m²の、更により好ましくは≧105,000,000cd/m²の、更にいっそう好ましくは≧110,000,000cd/m²の、最も好ましくは≧115,000,000cd/m²のルミネッセンスの最大値を持つアークルミネッセンスプロファイルを持つ。最も望ましくは、ルミネッセンスの最大値は、≧90,000,000cd/m²と、≦190,000,000cd/m²との間である。このようにして、高い照明パフォーマンスを備えるランプが容易に実現され得る。

本発明の他の好ましい実施例においては、前記ランプは、反射型ヘッドライト(reflective headlight)において、75L及び／若しくは75Rにおいては、≧13luxの、より好ましくは≧13.5luxの、更にいっそう好ましくは≧14luxの、更により好ましくは≧14.5luxの、最も好ましくは≧15luxの照度を持ち、且つ／又は50L及び／若しくは50Rにおいては、≧20luxの、より好ましくは≧22luxの、更にいっそう好ましくは≧24luxの、更により好ましくは≧26luxの、最も好ましくは≧27luxの照度を持ち、且つ／又は50Vにおいては、≧16luxの、より好ましくは≧18luxの、更にいっそう好ましくは≧20luxの、更により好ましくは≧22luxの、最も好ましくは≧24luxの照度を持つ。最も望ましくは、75L及び／又は75Rにおける照度は、≧13luxと、≦30luxとの間であり、50L及び／又は50Rにおける照度は、≧20luxと、≦40luxとの間であり、50Vにおける照度は、≧16luxと、≦50luxとの間である。これは、例えば自動車において、前記ランプのより良好な照明パフォーマンスを可能にする。

本発明の他の好ましい実施例においては、前記ランプは、投射型ヘッドライト(projective headlight)において、75L及び／若しくは75Rにおいては、≧19luxの、より好ましくは≧20luxの、更にいっそう好ましくは≧21luxの、更により好ましくは≧22luxの、最も好ましくは≧23luxの照度を持ち、且つ／又は50L及び／若しくは50Rにおいては、≧21.8luxの、より好ましくは≧22luxの、更にいっそう好ましくは≧22.5luxの、更により好ましくは≧22.8luxの、最も好ましくは≧23luxの照度を持ち、且つ／又は50Vにおいては、≧14luxの、より好ましくは≧15luxの、更にいっそう好ましくは≧16luxの、更により好ましくは≧17luxの、最も好ましくは≧19luxの照度を持つ。最も望ましくは、75L及び／又は75Rにおける照度は、≧19luxと、≦40luxとの間であり、50L及び／又は50Rにおける照度は、≧21.8luxと、≦40luxとの間であり、50Vにおける照度は、≧14luxと、≦50luxとの間である。このようなランプを用いることによって、例えば自動車において、前記ランプのより良好な照明パフォーマンスが容易に得られ得る。

本発明の他の好ましい実施例においては、前記ランプは、≦25%の、より好ましくは≦20%の、好ましくは≦15%の、好ましくは≦10%の、最も好ましくは≧0%と、≦5%との間の曲率を持つアーク曲率(arc curvature)を持つ。

曲率は、本発明内では、長手方向の長さと比較した光アークの垂直延長部分として定義される。アーク光は、長手方向の長さAと、Bの横方向延長部分とを持つ。その場合、本発明内で規定されるような曲率は、式

によって簡単に計算される。

このような曲率を持つランプを用いることによって、シャープな光のカットオフを含む前記ランプのより良好なパフォーマンスが得られ得ると共に、前記ランプの照度は、依然として前記分野における規格を満たす。

本発明の他の好ましい実施例においては、前記ランプはHIDランプである。

本発明の他の好ましい実施例においては、前記ランプは石英ランプである。

本発明の他のデータ及び情報並びに利点及び特徴は、以下の表I乃至IIIから得られ得る。

表Iは、従来技術のランプと比較した本発明によるランプのルミネッセンスプロファイルを示している。
表I

表Iは、従来技術のランプと比較した本発明によるランプのルミネッセンスプロファイルを示している。表I及び図１を見て分かるように、本発明によるランプのルミネッセンス/mmの増減は、従来技術のランプと比べてずっと急激である。それ故、ずっとシャープな光のカットオフが得られ得る。更に、本発明によるランプの最大総ルミネッセンスは、従来技術のランプよりずっと高い。

表IIは、反射型ヘッドライトにおける、従来技術のランプと比較した本発明によるランプの照度を示している。
表II

見て分かるように、75L及び／又は75R、50L及び／又は50R、並びに50Vであるランプの関連領域における本発明によるランプの照度は、従来技術のランプより高い。（75L、75R、50L、50R及び50Vの定義はDIN R 98にある）。

表IIIは、投射型ヘッドライトにおける、従来技術のランプと比較した本発明によるランプの照度を示している。
表III

見て分かるように、投射型ヘッドライトにおいても、75L及び／又は75R、50L及び／又は50R、並びに50Vであるランプの関連領域における本発明によるランプの照度は、従来技術のランプより高い。（75L、75R、50L、50R及び50Vの定義はDIN R 98にある）。

本発明の他のデータ、情報、利点及び特徴は、添付図１乃至５から得られ得る。

図１は、従来技術のランプと比較した本発明によるランプのルミネッセンスプロファイルを示している。図１を見て分かるように、本発明によるランプのルミネッセンス/mmの増減は、従来技術のランプと比べてずっと急激である。それ故、ずっとシャープな光のカットオフが得られ得る。更に、本発明によるランプの最大総ルミネッセンスは、従来技術のランプよりずっと大きい。それ故、ランプのより良好な総合パフォーマンスが達成され得る。これは、反射型ヘッドライト（図２）及び投射型ヘッドライト（図３）における従来技術のランプと比較した本発明によるランプの照度が示されている図２及び３を見ても分かる。見て分かるように、75L及び／又は75R、50L及び／又は50R、並びに50Vであるランプの関連領域における本発明によるランプの照度は、従来技術のランプより高い。（75L、75R、50L、50R及び50Vの定義はDIN R 98にある）。

図４は、本発明の一実施例によるランプ１の概略的な断面図を示している。ランプ１は、ランプボディ１０と、バーナチャンバ(burner chamber)２０と、２本のロッド３０とを有し、ランプ１が動作する場合、前記２本のロッド３０の間に光アーク４０が形成される。図５は、図４の光アークの曲率プロファイルを示している。本発明の意味における曲率は、（「B」によって示されている）横方向延長部分を求めて、前記横方向延長部分を（「A」によって示されている）長手方向の長さと比較することによって測定される。次いで、曲率は、式

によって簡単に計算される。

本発明のこの実施例によれば、好ましい場合、ルミネッセンス（cd/m²単位で測定）/mmのアークルミネッセンスプロファイルは、軸５０のセクション５０Ａに沿って測定される。

ランプの曲率は、可能な限り低いのが好ましく、好ましくは≦25%の、より好ましくは≦20%の、好ましくは≦15%の、好ましくは≦10%の、最も好ましくは≧0%と、≦5%との間の曲率である。これは、完全には対称形をしておらず、上側に、光アークの方へ向けられる凹部が形成されるバーナチャンバ２０を用いることによって達成され得る。凹部の好ましい形状は、球形又は円筒形であり、1mmより大きい半径を持つ。凹部の深さは、バーナチャンバの内壁と電極との間の垂直距離より短い。

上記のようなランプは、様々な用途において、とりわけ、
−店舗照明、
−家庭用照明、
−ヘッドランプ、
−アクセント照明、
−スポット照明、
−劇場照明、
−民生用TV用途、
−光ファイバ用途、
−車両照明、及び
−投影システムにおいて用いられ得る。
測定方法

本発明内で示されているデータは、特に指示がない限り、（統一技術規定の採用に関するUNECE 1958年協定及び追補に含まれる）DIN R98を用いて収集された。DIN R98は参照により全て盛り込まれる。

75L及び／又は75R、50L及び／又は50R、並びに50Vの測定照度は、V(λ)波形フォトセル(V(λ) corrugated photo cell)を用いるヘッドライトにおけるランプのゴニオフォトメータ測定で測定された。

cd/m²単位のルミネッセンスは、V(λ)の波形を付けられ、目盛りを付けられたデジタルカメラで測定された。データは、ドイツのイルメナウのテクノチーム社製の高ダイナミックレンジカメラLMK98及びLMK2000のソフトウェアを用いて収集された。この開示に基づく自動車用キセノン高輝度放電バルブは、バーナの軸がCCDカメラの軸に対して垂直に向けられるようにしてバーナ装置を水平位置に固定するホルダ内に取り付けられる。次いで、高輝度放電バルブのソケットは、14V電源によって電力を供給される電子駆動回路（安定器）に接続される。電源のスイッチを入れた後、高輝度放電バルブの光アークは、約５分後に安定モードでともる。その時間の間、高輝度放電バルブは、バーナ軸に沿って回転され、光アークが最小曲率又は最大曲げ半径を持つ位置において固定される。ここで、高輝度放電バルブは、光アークが、カメラチップ上に、好ましくは、カメラチップの中央にシャープな像を形成するようにして、高ダイナミックレンジCCDセンサチップの前に光学台に沿って配置される。例えば、カメラの対物レンズが100mmの焦点距離を持つ場合には、光源とCCDチップの表面との間の距離は約585.5cmであろう。LMK2000のソフトウェアを利用すると、コンピュータモニタ上にライブモードで像が表示され得る。CCDカメラチップをクロスフェードしないために、カメラの光学部品の前には、10^-4%グレーフィルタが取り付けられなければならず、LMK2000のプログラム内では対応較正係数が選ばれなければならない。更に、CCDチップの最大照射時間は、10msと50msとの間の値に設定されなければならない。ここで、LMK2000のソフトウェアの高ダイナミックレンジ又はマルチピクチャ測定アルゴリズムを利用して、高ダイナミックレンジ測定が開始され得る。図４及び５に示されているような好ましい実施例によれば、軸５０のセクション５０Ａに沿ったルミネッセンス（cd/m²単位で測定）/mmのアークルミネッセンスプロファイルは、少なくとも≧0.05mm且つ≦0.5mmであるべきであり、そのセクションのルミネッセンス/mm単位の傾きは、≧|300,000,000|(cd/m²)/mmであるべきである。

従来技術のランプと比較した本発明によるランプのルミネッセンスプロファイルを示す。反射型ヘッドライトにおける、従来技術のランプと比較した本発明によるランプの照度を示す。投射型ヘッドライトにおける、従来技術のランプと比較した本発明によるランプの照度を示す。本発明の一実施例によるランプの概略的な断面図を示す。図４のランプの光アークの概略的な拡大図を示す。

Claims

水銀フリーのランプであって、前記ランプが、少なくとも１つのセクションを備えるルミネッセンス(cd/m²単位で測定)/mmのアークルミネッセンスプロファイルを持ち、前記少なくとも１つのセクションが、少なくとも≧0.05mm且つ≦0.5mmであり、前記少なくとも１つのセクションのルミネッセンス/mm単位の傾きが≧|300,000,000|(cd/m²)/mmである水銀フリーのランプ。
前記セクションの少なくとも１つが、≧0.1mm且つ≦0.45mmであり、より好ましくは≧0.15mm且つ≦0.40mmであり、最も好ましくは≧0.2mm且つ≦0.35mmである請求項１に記載のランプ。
前記セクションの少なくとも１つのルミネッセンス/mm単位の傾きが、≧|325,000,000|(cd/m²)/mmであり、より好ましくは≧|350,000,000|(cd/m²)/mmであり、更により好ましくは≧|375,000,000|(cd/m²)/mmであり、最も好ましくは≧|400,000,000|(cd/m²)/mmである請求項１又は２に記載のランプ。
前記ランプが、≧90,000,000cd/m²の、好ましくは≧95,000,000cd/m²の、より好ましくは≧100,000,000cd/m²の、更により好ましくは≧105,000,000cd/m²の、更にいっそう好ましくは≧110,000,000cd/m²の、最も好ましくは≧115,000,000cd/m²のルミネッセンスの最大値を持つアークルミネッセンスプロファイルを持つことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のランプ。
前記ランプが、反射型ヘッドライトにおいて、75L及び／若しくは75Rにおいては、≧13luxの、より好ましくは≧13.5luxの、更にいっそう好ましくは≧14luxの、更により好ましくは≧14.5luxの、最も好ましくは≧15luxの照度を持ち、且つ／又は50L及び／若しくは50Rにおいては、≧20luxの、より好ましくは≧22luxの、更にいっそう好ましくは≧24luxの、更により好ましくは≧26luxの、最も好ましくは≧27luxの照度を持ち、且つ／又は50Vにおいては、≧16luxの、より好ましくは≧18luxの、更にいっそう好ましくは≧20luxの、更により好ましくは≧22luxの、最も好ましくは≧24luxの照度を持つことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のランプ。
前記ランプが、投射型ヘッドライトにおいて、75L及び／若しくは75Rにおいては、≧19luxの、より好ましくは≧20luxの、更にいっそう好ましくは≧21luxの、更により好ましくは≧22luxの、最も好ましくは≧23luxの照度を持ち、且つ／又は50L及び／若しくは50Rにおいては、≧21.8luxの、より好ましくは≧22luxの、更にいっそう好ましくは≧22.5luxの、更により好ましくは≧22.8luxの、最も好ましくは≧23luxの照度を持ち、且つ／又は50Vにおいては、≧14luxの、より好ましくは≧15luxの、更にいっそう好ましくは≧16luxの、更により好ましくは≧17luxの、最も好ましくは≧19luxの照度を持つことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のランプ。
前記ランプが、≦25%の、より好ましくは≦20%の、好ましくは≦15%の、好ましくは≦10%の、最も好ましくは≧0%と、≦5%との間の曲率を持つアーク曲率を持つことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のランプ。
前記ランプがHIDランプであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のランプ。
前記ランプが石英ランプであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のランプ。
−店舗照明、
−家庭用照明、
−ヘッドランプ、
−アクセント照明、
−スポット照明、
−劇場照明、
−民生用TV用途、
−光ファイバ用途、
−車両照明、及び
−投影システムといった用途のうちの１つでの利用のために設計される請求項１乃至９のいずれか一項に記載のランプ。