專利名稱：紅外線輻射器及照射裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1前序部分所述的紅外線輻射器、及具有此種紅外線輻射器的照射裝置。
背景技術：
此種紅外線輻射器例如在歐洲專利EP 1 072 841 A2號中公開。本專利描述一種紅外線輻射器，其結構大致和白熾燈相同。白熾燈絲作為紅外線輻射源，該白熾燈絲在作業(yè)期間發(fā)射紅外線輻射及光。紅外線輻射器被一拋物線反射器圍繞，該反射器引導紅外線輻射至所期望方向而且發(fā)射可見輻射。反射器開口以不透光濾光圓片所覆蓋。包圍白熾燈絲的紅外線輻射器的容器設在具有反光涂層的頂部區(qū)域內，該涂層優(yōu)選地被設計為冷光平面鏡。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在提供具有盡可能簡單結構的一種有效率的紅外線輻射器。
本任務根據(jù)權利要求1的特征來解決。本發(fā)明極為有利的特征公開在附屬權利要求內。
本發(fā)明所述的紅外線輻射器具有用于產生紅外線輻射的發(fā)光元件，該發(fā)光元件配置在紅外線輻射可透過的容器內部空間。該容器具有包圍內部空間的區(qū)域，及至少一個與此相連的封閉端。此外，容器涂層有干涉濾光片，其根據(jù)本發(fā)明至少擴展到包圍內部空間的整個容器區(qū)域，而且被如此設計使得該干涉濾光片對波長范圍700nm至3500nm的預定子范圍的紅外線輻射是可透過的，并且自可見光譜范圍的發(fā)光元件發(fā)射的輻射透射，以及在預定波長范圍外的紅外紅輻射被反射回到容器的內部空間。使用上述干涉濾光片確保了大致只有所期望波長范圍的紅外線輻射被本發(fā)明所述的紅外線輻射器發(fā)射。發(fā)光元件所產生的可見輻射及非期望的紅外線輻射被反射回容器之內部空間內，并且這兩種幅射用來加熱發(fā)光元件。這樣提高了紅外線輻射器的效率，而且不需要其他的輻射裝置即可在很大程度上避免發(fā)光元件所產生的光及紅外線輻射的非期望部分被發(fā)射。
優(yōu)選的是，干涉濾光片被設計為在容器外表面上的涂層，從而避免干涉濾光片和容器內所封閉物質的化學反應而損壞。有利的是，使用白熾光元件，優(yōu)選是白熾光燈絲，或者是在氙氣內的氣體放電作為紅外線輻射源。雖然這些紅外線輻射源是發(fā)光元件，因為它們除了所期望的紅外線輻射之外也產生光，但是也證明了，使用它們可獲得比使用其他紅外線輻射源更高效率。根據(jù)本發(fā)明尤為有利的一個實施例。為本目的，白熾光元件在具有額定作業(yè)數(shù)據(jù)紅外線輻射器作業(yè)期間，優(yōu)選地，被加熱到溫度至少2900℃。
有利的是，紅外線輻射器的容器被設計為軸向對稱，而且被優(yōu)選地設計為白熾光燈絲的白熾光元件在容器內軸向設置，用以確保白熾光元件被干涉濾光片反射回到內部空間的輻射以及反射加在到內部空間內的光以最佳方式來加熱。優(yōu)選的是，包圍內部空間的容器區(qū)域被設計為扁橢圓形，使得在干涉濾光片上的反射角度依賴性被減少到最小，以致干涉濾光片的厚度在整個區(qū)域上大致可保持恒定。
可透射干涉濾光片的波長范圍700nm至3500nm的預定子范圍取決于本發(fā)明的紅外線輻射器的使用。如果本發(fā)明所述的紅外線輻射器使用于具有紅外線底片的照相機，透射子范圍就有利地擴展至720nm到920nm。對于用于具有以硅為基礎(silicon-based)的半導體影像傳感器的電子照相機，干涉濾光片的透射子范圍有利地擴展至800nm到1000nm。對于用于以銦/鎵/砷為基礎的(InGaAs)半導體影像傳感器的電子照相機，干涉濾光片的透射子范圍有利地擴展至800nm到2000nm。對于用作熱輻射器，干涉濾光片的透射子范圍有利地擴展至800nm到1200nm。對于用于煮水器或干燥裝置中，干涉濾光片的透射子范圍有利地擴展至2500nm到3500nm。干涉濾光片被如此設計，使得其在透射子范圍內的透射(transmission)，至少是輻射源在本子范圍內所發(fā)射輻射的80％；而且其在透射子范圍之外的波長的透射至多是10％。對比從透射子范圍發(fā)出的波長更短的電碰輻射的透射性(transparency)優(yōu)選地甚至明顯地低于10％。對光透射性優(yōu)選地僅為0.1％。
為了獲得本發(fā)明所述的紅外線輻射器所產生紅外線輻射的定向發(fā)射，輻射器有利地可使用在具有一個包圍紅外線輻射器反射器的照射裝置中。拋物線形金屬物體適合作為反射器，如鋁制的物體或拋物線形塑膠或玻璃物體，其內側設有金屬層，這種物體也適合作為反射器。


及
具體實施例方式
本發(fā)明在下文中將參照優(yōu)選實施例來更詳細地說明附圖表示圖1本發(fā)明的優(yōu)選實施例的紅外線輻射器側視圖；圖2具有圖1所示紅外線輻射器的照射裝置；圖3是本發(fā)明第二實施例的紅外線輻射器側視圖。
圖1所示的紅外線輻射器大致是具有大約50瓦特電力消耗功率的鹵素白熾光燈泡。該燈泡具有石英玻璃容器1，其在一端處密封，而且設有吸收紫外線輻射的添加劑。鎢白熾燈絲2配置在容器1的內部空間，而且以自容器1的密封端10所突出的兩條電源供給線3、4來供給電力。包圍容器1的內部空間的區(qū)域11，即密封端10及與密封端10相對的頂部12之外的容器區(qū)域，大致具有扁橢圓形，該扁橢圓相對于鹵素白熾燈或紅外線輻射器的縱軸A-A旋轉對稱。容器1的頂部12由被熔化的密封抽氣管所形成。白熾燈絲2軸向地設置在扁橢圓區(qū)域范圍內。扁橢圓區(qū)域范圍11的外表面及容器1的頂部12被涂層有干涉濾光片13，其大致僅對800nm至1000nm的波長范圍的紅外線輻射為可透射的。在作業(yè)期間白熾燈絲2所發(fā)射的光及其所產生、在透射波長范圍之外的紅外線輻射，大致完全被干涉濾光片13反射回到白熾燈絲2，而且用來對所述白熾燈絲2加熱。干涉濾光片以公知方式由大量交替性替換的低及高光折射系數(shù)的二氧化硅(SiO2)及二氧化鈦(TiO2)層來構成。為了進一步降低在800nm以下短波范圍的透射性，尤其對光，干涉濾光片13也可包含例如三氧化二鐵(Fe2O3)所構成吸收層。干涉濾光片13的透光性大約是白熾燈絲2所發(fā)射光的0.1％。白熾光燈絲2在作業(yè)期間被加熱到溫度2900℃。
圖2表示本發(fā)明所述的照射裝置6的概略圖示，其大致包含圖1所示紅外線輻射器7及拋物線形鋁反射器8。此外，如果需要，照射裝置6可包含冷卻裝置，例如排風扇。紅外線輻射器7的密封端10插置在反射器頸部80內，使得紅外線輻射器7被配置在鋁反射器8的對稱軸上。紅外線輻射器7所產生的紅外線輻射被鉛反射器8導向到一個在平行于反射器8的對稱軸線的方向。該照射裝置6例如適用于做為汽車的紅外遠光的紅外線輻射源。
圖3概略地表示本發(fā)明所述的紅外線輻射器的第二實施例。本紅外線輻射器大致和第一實施例所述的紅外線輻射器相同。它同第一實施例中的紅外線輻射器的區(qū)別僅在于5密封端10相對的頂部區(qū)域中的容器形狀。因此，相同附圖標記使用于圖1及圖2的紅外線輻射器的相同部分。同圖1所示的紅外線輻射器不同的是，圖3所示的紅外線輻射器的容器1沒有抽氣管突緣12。容器1在被密封之前，通過容器1的末端10對容器1抽真空，導入鹵素填充物，例如在無塵室條件下，在保護性氣體環(huán)境內實施的上述工序。替代性地，也可使用排氣管(未圖示)，其設置在密封端10內的電源線3、4中間。
附圖標記說明1容器2發(fā)光元件3、4 電源引線5內部空間10 密封端11 區(qū)域12 頂部13 干涉濾光片A縱軸
權利要求
1.一種紅外線輻射器，具有用于產生紅外線輻射的發(fā)光元件(2)，該發(fā)光元件配置在對紅外線輻射可穿透的容器(1)的內部空間(5)中，其中，該容器(1)具有包圍該內部空間(5)的區(qū)域(11)及至少一個與該區(qū)域連接的密封端(10)，而且其中該容器(1)被涂層有干涉濾光片(13)，其特征在于該干涉濾光片(13)至少在包圍該內部空間(5)的整體區(qū)域(11)上擴展，而且設計該干涉濾光片(13)，使得該干涉濾光片對自700nm至3500nm波長范圍的預定子范圍的紅外線輻射是可透過的，并且自可見光譜范圍的發(fā)光元件(2)所發(fā)射的輻射透射以及在預定波長范圍以外的紅外線輻射被反射回到該容器(1)的內部空間(5)。
2.如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該干涉濾光片(13)被設計為在該容器(1)的外表面上的涂層。
3.如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該發(fā)光元件(2)包含至少一個白熾光元件。
4.如權利要求3所述的紅外線輻射器，其特征在于，選擇該至少一個白熾光元件(2)的材料、幾何形狀及大小，使得該白熾光元件(2)在具有額定作業(yè)數(shù)據(jù)該紅外線輻射器作業(yè)期間，具有溫度至少2900℃。
5.如權利要求3所述的紅外線輻射器，其特征在于，該至少一個白熾光元件(2)是白熾光燈絲。
6.如權利要求5所述的紅外線輻射器，其特征在于，該容器(1)被設計為軸向對稱，而且該至少一個白熾光燈絲(2)在該容器(1)內軸向設置。
7.如權利要求6所述的紅外線輻射器，其特征在于，包圍該內部空間(5)的容器(1)的區(qū)域(11)被設計為扁橢圓形。
8.如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該預定的子范圍在720nm至920nm范圍內。
9.如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該預定的子范圍在800nm至1000nm范圍內。
10.如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該預定的子范圍在800nm至1200nm范圍內。
11如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該預定的子范圍在800nm至2000nm范圍內。
12.如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該預定的子范圍在2500nm至3500nm范圍內。
13.如權利要求1所述的紅外線輻射器，其特征在于，該發(fā)光元件是在氙內的氣體放電。
14.一種照射裝置，具有如權利要求1至13的任一或多項所述的紅外線輻射器。
15.如權利要求14所述的照射裝置，具有包圍該紅外線輻射器(7)對紅外線輻射的反射器(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅外線輻射器，其輻射源是發(fā)射光及IR(紅外線)輻射的發(fā)光元件(2)，而且其包圍發(fā)光元件(2)的容器(1)被涂層有干涉濾光片(13)，該干涉濾光片僅對自700nm至3500nm波長范圍的特定子范圍的紅外線輻射呈可穿透的。在該子范圍以外的電磁輻射被反射回到該容器(1)內。
文檔編號H01K1/28GK1777825SQ200480010964
公開日2006年5月24日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權日2003年4月25日
發(fā)明者H·－J·史密特 申請人:電燈專利信托有限公司