專利名稱：照明系統(tǒng)和方法及具有照明系統(tǒng)的機動車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng)和一種照明方法及具有一種照明系統(tǒng)的機動車，在所述的這種照明系統(tǒng)中，至少具有一條光纖并且利用該條光纖將一個光源所產生的光傳輸給一個或者幾個發(fā)光部位。
這樣的系統(tǒng)和方法是已知的，例如從文獻EP0501669A2中可以看到。它們的目的特別是用這樣一種低維護投入的系統(tǒng)來代替摩托化陸地車輛，例如在汽車中使用多個單獨的光源的、高維護投入的易損照明系統(tǒng)，在所述的低投入維護的系統(tǒng)中，借助于光纖，按照所要求的方式，將單個的強光源的光分配給左右前大燈，如果適用的話也分配給尾燈。
盡管集中照明系統(tǒng)比起包括多個單獨光源的系統(tǒng)有許多優(yōu)點，這樣的一種系統(tǒng)需要有一個能夠產生足夠光量以形成例如汽車遠光的照明強度的高功率光源，對于這樣的用途，已發(fā)現(xiàn)具有短光電弧(light arcs)的高強度氣體放電燈(HID燈)例如氙燈特別適合。然而，不幸的是，這樣的一種高強度氣體放電燈顯示出一種特別的起動性能，并且不能立即提供所需要的發(fā)光功率，例如用于遠光的或操縱前大燈閃光燈信號的功率。已知的使用單獨一個高強度氣體放電燈的系統(tǒng)的另一個主要的缺點是盡管根據(jù)這種照明系統(tǒng)的結構它的確容易更換，但是這種燈一旦出現(xiàn)故障就意味著在該燈更換之前根本不可能發(fā)光，這將帶來嚴重的安全問題，例如在夜間駕駛的情況下。
在美國專利US5526237中公開了一種照明系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，使用了兩個高強度氣體放電燈，用以提高光量強度。如果其中一個燈出了故障，在該系統(tǒng)中，仍然可以得到另一個高密度氣體放電燈的光。然而，由于兩個氣體放電燈顯示出以上所述的啟動性能缺點，所以這樣的一種系統(tǒng)僅限用于汽車。此外，高強度氣體放電燈和不同結構的燈相比較運行壽命短，這一事實還會導致在如所引用的美國專利中所描述的那樣使用兩個高強度氣體放電燈時在一個燈損壞不久另一個燈也損壞這樣兩個燈都將損壞的危險。
EP0183921A2的說明書引言部分講到用于太陽模擬器的照明系統(tǒng)，在所述的太陽模擬器中，高強度氣體放電燈例如氙燈和鹵素白熾燈照明彼此相結合，以便于盡可能真實地模擬太陽光的光譜分布。這樣的太陽模擬器特別適合用于太陽能電池的測試，因此，只用于研究實驗室。在這里，兩個燈的光應當按照一種精確控制的方式加以混合，使得能夠發(fā)出所要求的光譜分布。而后，用這種光平面照射測試樣品，例如太陽能電池。
鑒于以上所述，本發(fā)明的目的是提供一種照明系統(tǒng)和方法，以及使用這樣的一種照明系統(tǒng)的汽車，在這種照明系統(tǒng)中，集中照明系統(tǒng)的優(yōu)點得到利用，使得光在一個部位產生并通過光纖被傳送到至少一個光發(fā)射部位，例如被傳送到機動車的前后燈。
本發(fā)明的目的的實現(xiàn)借助于一種特別是用于汽車的照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)具有至少兩個光源和至少一根光纖，兩光源的光被到入該光纖，目的是將所述光源的光的至少一部分傳導至至少一個光發(fā)射部位，其中，光源之一是高強度氣體放電燈，特別是氙燈，而另一個光源是鹵素燈。鹵素燈超過高強度氣體放電燈的主要優(yōu)點是它可以在開關接通后幾分之一秒內獲得最大功率。此外，鹵素燈的有用壽命比高強度氣體放電燈要長得多。
這種設計特別適合連通至少兩個發(fā)光部位，就是，用至少兩根光纖，如在汽車中的情況那樣。
在本發(fā)明的一個有利的實施例中，高強度氣體放電燈對于該照明系統(tǒng)的總的光輸出的貢獻小于90％，最好是在75％和85％之間。鹵素燈對于該照明系統(tǒng)的總的光輸出的貢獻因而最好大于10％，尤其是在15％和25％之間。這確保了足夠的照明強度，例如，假如高強度氣體放電燈出現(xiàn)故障也能確保夜間駕駛機動車所需要的照明強度。此外，這樣的一個系統(tǒng)可有利地運作，使配備有這樣的照明系統(tǒng)的陸地車輛在行駛過程中鹵素燈始終保持接通狀態(tài)，這已證明是對交通安全是有貢獻的。
關于機動車，上述目的是借助于車輛，特別是，摩托驅動陸地車輛，例如配備有這樣的照明系統(tǒng)的汽車或卡車實現(xiàn)的。
關于所述的方法，上述目的是借助于一種照明方法，特別是用于機動車的照明方法實現(xiàn)的，其中，將至少兩個光源的光至少部分地引入至少一根光纖并通過該光纖傳送至至少一個光發(fā)射部位，并將一個鹵素燈和一個高強度氣體放電燈，特別是一個氙燈，用做光源。
因此，可以實現(xiàn)第一照明狀態(tài)，只將鹵素燈的光至少部分地導入光纖，并可以實現(xiàn)第二照明狀態(tài)，將鹵素燈和高強度氣體放電燈的光至少部分地導入光纖。
最好經過至少一個分色器將從兩個光源發(fā)出的光引入光纖。分色器將按照一種適合的方式設置在兩個光源的輻射路徑上。
分色器最好能選擇對于波長有選擇性的并且加以排列，使得它能夠濾除鹵素燈的遠紅外(IR)成分和/或紫外(UV)成分這些成分不導入光纖。如果從鹵素燈發(fā)出的光這樣地借助于分光器通過反射被導入光纖，那么該分光器可透過可見光并且對IR和UV光是反射的。借此可以保證從高強度氣體放電燈發(fā)出的可見光相當大部分進入光纖。另一方面，如果從鹵素燈發(fā)出的光通過分色器被引入光纖，并且從高強度氣體放電燈發(fā)出的光被分色器反射并被引入光纖，那么最好對分色器加以選擇，以使它對于IR和UV光是可透過的并且反射可見光，結果使得按照這種設置高強度氣體放電燈的可見光的大部分也被引入光纖。按照這樣一種設置可以使發(fā)光效率最大。顯然，還可以將這樣一種對波長有選擇性的分色器有利地用于照明系統(tǒng)，獨立于光對光纖的耦合。
通常，分色器做為它的輸出不僅具有例如被導入光纖的原射線束，還有次射線束。這樣的次射線束，通常會是照明系統(tǒng)的損失。為此建議提供一個用于將這種次射線束反射回分色器、以便使部分次射線束可以得到利用的反射器。由于照明系統(tǒng)特別是利用可見光運作，該反射器的結構應當使得它至少反射可見光。
另外，或者除此之外，還可以將次射線束引導至一個IR或UV光吸收器，使得它不能被反射返回照明系統(tǒng)并且不必要地加熱后者。
顯而易見，這樣的反射器或者這樣的吸收器有利地提高了有用功率的利用并且防止了照明系統(tǒng)過熱，而且獨立于光纖，或者波長選擇分色器。
反射器最好按照聚焦方式將次射線束向兩個光源之中的至少一個反射。在這里，焦點可位于圍繞這個光源的反射器中實際光源的側面，就象摩托化車輛反射器技術領域中目前狀態(tài)的情況那樣，使得該光源不被光源反射器阻止被聚焦的次射線束返回分色器。
此外，照明系統(tǒng)還可包括一個隨意將來自第一光源的光和/或來自第二光源的光引導至光纖的可切換反光鏡。按照這樣一種設計，可以再一次實現(xiàn)本發(fā)明的冗余。實際上這樣的可切換反光鏡本身是已知的并且用例如電的方式激發(fā)。
顯而易見，還可以制作這樣一個可切換反光鏡以便成為分色的，像一個分色器，使得一個相應的分色器可以按照一種適合的方式控制并且可以將其選擇為對某些波長范圍是反射性的或者可透過的。
根據(jù)這種理想的設計，高強度氣體放電燈的啟動階段，或者它的故障可以用做這個切換的觸發(fā)。
顯而易見，這樣的可切換反光鏡還可以獨立于將光引入光纖有利地用于根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)。
本發(fā)明的進一步的細節(jié)和優(yōu)點結合附圖
通過以下對一個實施例的說明將變得更加清楚，該實施例完全是借助于一個例子給出的，但本發(fā)明并不限于此，在附圖中，唯一的一幅圖以圖解方式示出具有兩個光源的本發(fā)明的照明系統(tǒng)的輸出部分。
該圖示出例如用于汽車的根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的輸入側，對其整體標記以數(shù)字10。它包括第一光源就是一個形式為氙燈12的高強度氣體放電燈和一個形式為鹵素白熾燈14的第二光源，它們的位置被設置得使得它們的光至少其主要部分可以被引入一光纖束18，在這里僅以圖示意，在本實施例中具有一個中間插入的分色器16。
而后，本身為已知的光纖束18按照一種在這里未示出的方式進一步細分，使得光纖終止于不同的部位，例如在摩托化車輛的前后燈的裝配中，在那里，被引入光纖的光從光纖發(fā)出可用于照明目的，其間可能還插入一些光學器件，例如透鏡或反射鏡。
當燈12和14被選擇，使得高強度氣體放電燈的發(fā)光份額小于總的光輸出份額的大約80％時，這種連接被發(fā)現(xiàn)為特別有利。
在該系統(tǒng)運行過程中，由于鹵素燈14使得可以立即獲得光。如果高強度氣體放電燈出現(xiàn)故障，通常，將仍然能夠得到鹵素燈14做為備用光源，這是因為它的預期壽命要比通常的高強度氣體放電燈長。
如果將這樣的照明系統(tǒng)用于陸地機動車，那么鹵素燈14可被用做常備的近光，這在許多北方國家已是強制的并且對交通安全作出貢獻，可能會繼續(xù)使用下去。
分色器16與反射鏡20合作，反射鏡20對波長有選擇性并且反射可見光，透過UV和IR光。在次射線束22中離開分色器16的有用光按照這種方式再被反射并為該照明系統(tǒng)所獲得。在這里，焦點被調節(jié)至分色器16和光源12、14的反射器，使得被反射的次射線束22的焦點沒有直接入射在光源本身之上，結果這種光可以再一次被光源12、14的反射器反射到分色器16而沒有受到阻礙，因此，提高了總的光輸出。最終將導致一個更寬的光源的這種偏離由光纖18補償。
權利要求
1.一種照明系統(tǒng)，特別是用于機動車的照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包括至少兩個光源(12、14)和至少一根光纖(18)，所述的兩個光源的光被導入所述的光纖中，以便將所述的光源的光的至少一部分導向至少一個發(fā)光部位，在其中，所述的光源之一是高強度氣體放電燈(12)，特別是一個氙燈，而所述的光源的另一個是鹵素燈(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的照明系統(tǒng)，其特征在于所述的高強度氣體放電燈(12)對于該系統(tǒng)的總的光輸出的份額小于90％，并最好是在75％和85％之間。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于所述的鹵素燈(14)對于該系統(tǒng)的總的光輸出的份額大于10％，并最好是在15％和25％之間。
4.根據(jù)權利要求1至3之中任意一項所述的照明系統(tǒng)，其特征在于在兩個光源(12、14)的照射路徑上設置至少一個分色器(16)，使得可以將被導入的光從光源(12、14)通過分色器(16)導入光纖(18)。
5.根據(jù)權利要求4所述的照明系統(tǒng)，其特征在于分色器(16)被選擇為對波長有選擇性。
6.根據(jù)權利要求5所述的照明系統(tǒng)，其特征在于被引導的高強度氣體放電燈(12)的光通過分色器(16)被送入光纖(18)，而被導入的鹵素燈(14)的光被分色器(16)反射入光纖(18)，此時，分色器(16)被選擇得對可見光是可透過的，而對IR和UV光是反射性的。
7.根據(jù)權利要求5所述的照明系統(tǒng)，其特征在于被引導的鹵素燈(14)的光通過分色器(16)被送入光纖(18)，而被引導的高強度氣體放電燈(12)的光被分色器(16)反射入光纖(18)，此時，分色器(16)被選擇得對IR和UV光是可透過的，而對可見光是反射性的。
8.根據(jù)權利要求4至7之中任意一項所述的照明系統(tǒng)，其特征在于離開分色器(16)的次射線束(22)被導向一個可見光反射鏡(20)，和/或被導向一個UV光或IR光吸收器(20)。
9.根據(jù)權利要求8所述的照明系統(tǒng)，其特征在于反射鏡(20)將次射線束(22)按照一種聚焦方式反射到兩個光源(12，14)之中至少一個。
10.根據(jù)權利要求1至9之中任意一項所述的照明系統(tǒng)，其特征在于用可切換的反光鏡將來自第一光源(12)的光和/或來自第二光源(14)的光按照要求導入光纖(18)。
11.一種照明方法，特別是用于機動車的照明方法，該方法包括將至少兩個光源的光至少部分地導入至少一根光纖并通過所述的光纖導向至少一個發(fā)光部位；以及用鹵素燈和高強度氣體放電燈，特別是氙燈，做為光源。
12.根據(jù)權利要求11所述的照明方法，其特征在于僅僅將鹵素燈的光至少部分地導入所述的光纖以便于獲得第一照明狀態(tài)，將鹵素燈的光和高強度氣體放電燈的光至少部分地引入所述的光纖以便于獲得第二照明狀態(tài)。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的照明方法，其特征在于所述兩個光源的光經由至少一個分色器被送入光纖。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種可靠的照明系統(tǒng)以便于利用集中照明的優(yōu)點,在其中,提供了至少一根光纖,用于將光源的光的至少一部分傳送到至少一個發(fā)光部位,光源中的一個是高強度氣體放電燈,特別是氙燈,而另一個光源是鹵素燈。
文檔編號B60Q1/00GK1337333SQ01132859
公開日2002年2月27日 申請日期2001年7月23日 優(yōu)先權日2000年7月26日
發(fā)明者H·蒂斯勒－維蒂格 申請人:皇家菲利浦電子有限公司