專利名稱：制造紅外燈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造用于車輛夜視系統(tǒng)的紅外燈的方法。本發(fā)明 );輛夜視系統(tǒng)的包括這種紅外燈的前燈。
' J
背景技術(shù)：
在軍事和警察部門或者甚至對(duì)于私人監(jiān)視和安全目的，紅外夜視
系統(tǒng)在很長(zhǎng)時(shí)間都是已知的了。為了增加交通安全，也嘗試給民用機(jī) 動(dòng)車輛裝備合適的夜視系統(tǒng)來(lái)作為選擇或甚至作為標(biāo)準(zhǔn)。這種車輛夜 視系統(tǒng)通常由包括紅外輻射源的前燈組成，利用該輻射源紅外光被發(fā) 射到車輛前面交通空間的相關(guān)區(qū)域，所述光被位于交通空間內(nèi)的物體 反射。被反射的紅外輻射由同樣位于車輛內(nèi)，例如在擋風(fēng)玻璃后面的 頂部區(qū)域內(nèi)的紅外敏感照相機(jī)系統(tǒng)檢測(cè)。 一旦它們凈皮適當(dāng)?shù)靥幚?，?所述照相機(jī)系統(tǒng)記錄的紅外圖像被顯示在車輛內(nèi)的顯示器上，以使得 即使在很差的視覺(jué)條件下，駕駛員被及時(shí)告知位于交通空間內(nèi)的任何 物體。這種車輛夜視系統(tǒng)計(jì)劃尤其用在車輛不能使用遠(yuǎn)光的條件下以 防使迎面來(lái)的車輛被耀眼。該車輛夜視系統(tǒng)能被用來(lái)尤其覆蓋交通空 間中更加遠(yuǎn)離該車輛并由此近光燈不能到達(dá)的區(qū)域。以這種方式，首 先避免了由于耀眼而危及迎面來(lái)的車輛的風(fēng)險(xiǎn)并且其次在這些物體進(jìn) 入近光燈的范圍以及駕駛員能看見(jiàn)它們之前，駕駛員被警告位于路上 車輛前方或直接位于路上的任何物體。利用這種預(yù)先警報(bào)，大大增加 了給駕駛員的反應(yīng)時(shí)間并且事故的可能性也因此降低了。
有各種可能性來(lái)產(chǎn)生用于這種車輛夜視系統(tǒng)的紅外輻射。通常， 例如傳統(tǒng)的由素?zé)舫丝梢?jiàn)光還發(fā)射紅外輻射。因此可以利用合適的 透紅外濾波器來(lái)濾掉可見(jiàn)光并允許僅僅通過(guò)紅外輻射。這可以通過(guò)安 裝在前燈內(nèi)的單獨(dú)的濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，原則上，也可以直接施加 合適的透紅外涂層到也通常被稱為"燈泡"的燈管上。然而， 一個(gè)需
要考慮的問(wèn)題是該涂層的設(shè)計(jì)，其在800nm周圍的近紅外區(qū)應(yīng)該是透 明的并且應(yīng)該濾掉從400到800nm的整個(gè)可見(jiàn)區(qū)域。由于人眼對(duì)一直到最高約820到830nm的波長(zhǎng)范圍都是敏感的，如果能生產(chǎn)一種在這 個(gè)范圍具有陡沿的濾波器將是理想的。
實(shí)際上，具有這種陡濾波沿的透紅外涂層在當(dāng)前是制造不出的。 這意味著大量800nm以下的可見(jiàn)光仍然被透射。這些光分量位于紅色 區(qū)域內(nèi)。不使用另外的方法，包括透紅外涂層的燈因此必定還會(huì)透射 紅光。然而，在另一方面，由于安全原因不允許在車輛前燈內(nèi)使用產(chǎn) 生紅光的燈，因?yàn)檫@些燈會(huì)與車輛的尾燈或制動(dòng)燈相混淆。
為了防止可見(jiàn)的紅光也從透紅外涂層透射，原則上可以將濾波邊 緣移向紅外區(qū)域。盡管如此，這也必定導(dǎo)致紅外輻射被高度削弱，因 為這種濾波器還導(dǎo)致部分紅外輻射區(qū)域被濾掉。然而，對(duì)于車輛夜視 系統(tǒng)，需要較高的紅外輻射強(qiáng)度以使得能夠利用夜視設(shè)備產(chǎn)生足夠好 的圖像。
另一個(gè)可替換方案是設(shè)計(jì)該濾波器涂層使得它尤其在可見(jiàn)光的給 定的第二個(gè)光語(yǔ)區(qū)域例如在藍(lán)光區(qū)域內(nèi)是透明的，由此在這個(gè)區(qū)域透
射的光與穿過(guò)濾波器殘留的紅光相混合產(chǎn)生白色光。然而，這種濾波 器的設(shè)計(jì)非常困難并且非常昂貴。然而，由于最終在民用機(jī)動(dòng)車輛中 使用的紅外燈是批量生產(chǎn)的商品，制造成本代表對(duì)于確定這種系統(tǒng)在 未來(lái)在多廣范圍使用的重要因素。
根據(jù)合適的濾波器設(shè)計(jì)，另一個(gè)有希望成功的方法確保另外發(fā)射 出足夠用來(lái)屏蔽所發(fā)射的紅光的白色可見(jiàn)光。由此觀察者看見(jiàn)了白燈 而不是紅燈。然而，在這里應(yīng)當(dāng)保證白光不是太強(qiáng)，因?yàn)閷?duì)迎面來(lái)的 車輛的閃耀在所有情況下都是應(yīng)避免的。
解決這個(gè)問(wèn)題的寬范圍設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)US6， 601， 980B2中的示例進(jìn)行了 描述。除了特殊的前燈設(shè)計(jì)，其中在反射器中設(shè)置另外的玻璃圓筒等， 所述玻璃圓筒設(shè)置有透紅外涂層并且完全地或部分地封閉燈泡，所述 文獻(xiàn)還描述了具有孔的均勻圖案的涂層，該涂層直接施加到燈泡管 上。選擇孔的直徑和數(shù)量以使得穿過(guò)孔的可見(jiàn)白色光足夠用來(lái)屏蔽透 射過(guò)該涂層的紅光光量。
然而，涂層中這種精致復(fù)雜的均勻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在制造該涂層時(shí)要 求特殊的、復(fù)雜的處理。例如，首先具有所需結(jié)構(gòu)的精致復(fù)雜的掩模 層必須施加到燈管表面。該涂層必須被施加并且在下面的處理中該掩 模必須再被去除。這種額外的制造過(guò)程是費(fèi)時(shí)的并因此增加了該紅外燈的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種特別簡(jiǎn)單并節(jié)約成本的制造用于 車輛夜視系統(tǒng)的紅外燈的方法和在車輛夜視系統(tǒng)的前燈的工作期間看 起來(lái)不是紅色的相應(yīng)紅外燈。
通過(guò)權(quán)利要求1所述的方法和權(quán)利要求11所述的紅外燈以及權(quán)利
要求12所述的前燈來(lái)獲得該目的。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，燈管優(yōu)選由石英玻璃制成并圍繞發(fā)出紅 外輻射的輻射源并且光輻射由透紅外濾波涂層提供。通過(guò)直接在涂敷 過(guò)程中設(shè)定具體的工藝參數(shù)和/或通過(guò)對(duì)被涂敷的燈管進(jìn)行后處理，確 保各孔以不規(guī)則的設(shè)置形成在涂層內(nèi)，各孔至少在一些區(qū)域內(nèi)具有規(guī) 定的，即預(yù)先確定的平均尺寸和規(guī)定的平均表面密度。與在前面提到 的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的紅外燈不同，根據(jù)本發(fā)明的紅外燈不含有具有均勻 規(guī)定圖案的涂層，而是該涂層具有不規(guī)則或任意設(shè)置的孔，其中各孔 可能是不規(guī)則成形的缺陷，裂縫等。
在大范圍的實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)驚喜地發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在涂敷操作期間設(shè)定 自身的具體工藝參數(shù)或者通過(guò)以不復(fù)雜的方式對(duì)被涂敷的燈管進(jìn)行后 處理，可能以簡(jiǎn)單的方式來(lái)調(diào)整孔是否出現(xiàn)在涂層內(nèi)的特定區(qū)域中， 如果出現(xiàn)則有多少孔出現(xiàn)在涂層內(nèi)的特定區(qū)域中并且這些孔的平均尺 寸將是多少。于是就不需要任何昂貴且復(fù)雜的額外過(guò)程來(lái)制造涂層中 規(guī)定的圖案。
看出來(lái)。
該輻射源可以是單個(gè)的輻射源，例如卣素?zé)衾锿瑫r(shí)發(fā)射紅外輻射 和光輻射的線圍。然而，原則上，它也可以是由多個(gè)局部輻射源組成 的輻射源，其中一個(gè)局部輻射源發(fā)射紅外輻射而另一個(gè)局部輻射源發(fā) 射光輻射。例如在這里具有兩個(gè)不同線圏的燈是可能的。然而，基于 成本的原因，使用只具有一個(gè)同時(shí)發(fā)射紅外輻射和光輻射的輻射源的 燈泡是更有利的。并且，該輻射源原則上是任何類型的輻射源。尤其 是，它并不必定是一個(gè)線團(tuán)而是可以利用例如其中輻射源是合適的電 弧的放電燈等等。該燈管可以是直接圍繞輻射源的玻璃管。如果該燈是具有位于彼此上方的兩個(gè)燈管- 一個(gè)內(nèi)燈管和一個(gè)外燈管-的諸如 氣體放電燈的燈，該涂層優(yōu)選(但不是必須)位于外燈管上。
原則上，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定涂敷過(guò)程或后處理過(guò)程中的工藝參數(shù)， 可以保證必要地選擇平均尺寸和平均表面密度以使得在燈的工作期間
穿過(guò)各孔的光輻射具有足夠的強(qiáng)度來(lái)屏蔽透射過(guò)該透紅外涂層的大量 可見(jiàn)紅光。
然而，為了保持涂層中故意制造的孔，即缺陷或裂縫的數(shù)量，在 下涂層中，優(yōu)選在另外適于這個(gè)目的的燈管的特定部分區(qū)域保持沒(méi)有 透紅外涂層。在這種情況下，選擇涂層中各孔的平均尺寸和平均密度 以使得在燈的工作期間穿過(guò)各孔的光輻射與穿過(guò)燈管的未被涂敷的部 分區(qū)域的光輻射一起，具有足夠的強(qiáng)度來(lái)屏蔽透過(guò)透紅外涂層的大量 可見(jiàn)紅光。通過(guò)具體的選擇，燈管的收縮區(qū)和/或密封末端例如保持沒(méi) 有透紅外涂層。根據(jù)這個(gè)方法，保持這些燈的末端區(qū)域沒(méi)有涂層或隨 后讓它們沒(méi)有涂層是比較簡(jiǎn)單的。優(yōu)選地，在涂敷過(guò)程中該燈固定在 固定器中，并且所述固定器具有合適的裝置來(lái)遮去所需的末端區(qū)域以 使得這些區(qū)域不被涂敷?？商鎿Q地，該涂層也可以隨后在浸浴等中被 去除。通常，在大多數(shù)燈的設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)密封末端和/或收縮區(qū)射出的 可見(jiàn)光單獨(dú)并不足以可靠地屏蔽殘留的紅光，特別是由于這個(gè)光僅僅 在非常精確的空間區(qū)域進(jìn)行碰撞。然而，與根據(jù)本發(fā)明以簡(jiǎn)單的方式 制造的涂層內(nèi)的孔相結(jié)合，完全可能以節(jié)約成本的方式制造發(fā)射出足 夠紅外光的燈，其中穿過(guò)涂層中的孔和沒(méi)有涂層的區(qū)域例如收縮區(qū)和 密封末端的白光足夠來(lái)屏蔽殘留量的紅光。尤其是，光的空間分布對(duì) 于在反射器中不使用另外的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可靠屏蔽也是最佳的。
使用的透紅外涂層優(yōu)選是多層涂層，其中多個(gè)涂層一層又一層地 施加到燈管上，其中各個(gè)狀況下的涂層具有不同的折射率。例如具有 高折射率的層和具有低折射率的層交替地施加。通常，這種濾波涂層
由大約20個(gè)到最多約50個(gè)層組成。用于這個(gè)的合適材料是例如Si和 Si(h。硅是具有大約為3的折射率的高折射基底，而Si02是具有大約 為1.4的低折射率的材料。當(dāng)具有不同折射率的不同層被交替使用時(shí)， 干涉效應(yīng)確保了個(gè)別波長(zhǎng)被放大而另外的波長(zhǎng)被阻擋。并且，可見(jiàn)區(qū) 中的輻射被Si層吸收。整體上，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇具有合適折射率的合 適材料并通過(guò)在從大約50到大約160nm的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇層的厚度，可以確保精確地獲得所需的濾波器特征?？梢杂糜诟鲗拥钠渌?br> 折射率材料是TA205，TiO、Zr02和ZnS。除了前面提到的SiO"可能的 低折射率材料還包括MgF2或A1F"各種可能性對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是已 知的。
例如通過(guò)氣相沉積來(lái)施加這些層。在這種情況下，作為一個(gè)層施 加到燈管上的材料在蒸發(fā)腔內(nèi)例如大約1000開(kāi)氏度的溫度下被真空蒸 發(fā)。被蒸發(fā)的材料然后沉淀在被涂敷表面上。
另一個(gè)可替換方案是被稱為"濺射"的工藝。這包括對(duì)表面噴涂。 這個(gè)過(guò)程也在真空條件下的腔室內(nèi)進(jìn)行。需要一個(gè)由將要被沉積的材 料制成的靶。通過(guò)使用高能粒子，通常是離子轟擊這個(gè)靶， 一些來(lái)自 該靶的粒子變成氣相?？商鎿Q地，蒸發(fā)該靶材料的能量也能通過(guò)微波 輻射引入到該靶中。這些氣相的粒子傳遞到將被涂敷的表面上并在那 里凈皮沉積。
詳細(xì)解釋。這兩個(gè)工藝中一個(gè)本;的不同是氣相沉積層與濺射層:比
通常是低密度的并具有更低的內(nèi)應(yīng)力。通過(guò)濺射可以制造具有較高折 射率的非常致密的層。這些層是非常穩(wěn)定的并且在已經(jīng)相繼被濺射的
各個(gè)單個(gè)層之間通常沒(méi)有擴(kuò)散或僅僅有非常輕微的擴(kuò)散。
各種的方法已經(jīng)被證明適于用來(lái)在涂層中制造孔，該涂層至少在 一些區(qū)域具有規(guī)定的平均尺寸和規(guī)定的平均表面密度。
第一個(gè)優(yōu)選的方法在于被涂敷的燈管或被涂敷的燈經(jīng)過(guò)規(guī)定的熱 處理直到在涂層內(nèi)形成具有規(guī)定平均尺寸和平均表面密度的所需孔。 這個(gè)方法中，具有涂層的燈在給定的溫度下被保持給定的時(shí)間周期。
這個(gè)方法尤其適于利用濺射工藝尤其優(yōu)選利用微波濺射工藝形成 的多層的涂層。在大范圍的測(cè)試系列中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種層尤其適于在 隨后的規(guī)定的熱力加熱過(guò)程中制造各孔。對(duì)于這個(gè)的原因在于涂層內(nèi) 不同的層具有不同的熱膨脹系數(shù)并且由于高密度和在濺射過(guò)程中產(chǎn)生 的應(yīng)力所需的裂縫和缺陷出現(xiàn)在隨后的加熱過(guò)程中。這種情況下孔的 數(shù)量和孔的平均尺寸既依賴于加熱時(shí)間又依賴于溫度。
然而，根據(jù)各孔的所需表面密度和最大平均直徑，也可能在一些
由此制造具有規(guī)定表面密度和平均尺寸的所需各孔。優(yōu)選地，被涂敷的燈管或燈至少被保持在給定的最小溫度下直到 各孔的數(shù)量和平均尺寸不再顯著地變化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在給定溫度下在一 定的時(shí)間以后出現(xiàn)了一種飽和效應(yīng)。涂層內(nèi)的應(yīng)力然后被大大地減輕 了并且各孔的數(shù)量和尺寸不再顯著地變化。
有利地選擇涂敷操作中和隨后工藝中的工藝參數(shù)，以使得在作為 目標(biāo)的熱處理之后，不再由于燈的其它外部或內(nèi)部影響例如由于在正 常工作期間燈的加熱來(lái)生成孔，因?yàn)檫@將隨后改變已經(jīng)被設(shè)定的各孔 的規(guī)定平均表面密度和平均尺寸。
用于制造具有規(guī)定平均尺寸和平均表面密度的各孔的另一個(gè)可替 換方案是在涂層通過(guò)濺射或氣相沉積被施加時(shí)設(shè)定真空，即低壓力。 在另外的實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)與通常設(shè)定用于普通涂敷處理的壓力 相比增加壓力同樣能在涂層中有意地制造缺陷。然而，普通的氣相沉
積或?yàn)R射工藝在3到6毫乇的壓力下進(jìn)行，通過(guò)增加該壓力到約7到 11毫乇可以在涂層中制造足夠的缺陷。在一個(gè)實(shí)施例中，在8毫乇壓 力下的氣相沉積工藝中施加34層的Si和SO"獲得10到20的平均表 面密度，同時(shí)各孔具有3-4mm的平均尺寸。
在很多測(cè)試系列中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用其中收縮區(qū)和/或密封末端沒(méi) 有被涂敷的優(yōu)選為H7燈的燈時(shí)，各孔的平均尺寸優(yōu)選在1到20iam之 間，尤其優(yōu)選在2到8 Mm之間。平均表面密度優(yōu)選大約在10到40孔 /mm2,尤其優(yōu)選在15到25孔/mm2之間。應(yīng)再次清楚地指出這些是平 均數(shù)據(jù)。因此，例如，對(duì)于燈的加熱過(guò)程中給定的非均勻溫度分布， 可能會(huì)出現(xiàn)密度和尺寸分布方面的明顯波動(dòng)，因此在燈例如靠近線圈 的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，與其他區(qū)域內(nèi)相比獲得具有更大表面密度和更高平均 尺寸的孔。
整體上，涂層內(nèi)各孔的平均尺寸和平均表面密度和燈管的可能沒(méi) 有涂層的部分區(qū)域應(yīng)該被必要地設(shè)計(jì)和/或設(shè)置，以使得在燈的工作期 間穿過(guò)各孔和可能未涂敷的部分區(qū)域的光輻射，與透射過(guò)透紅外涂層 的可見(jiàn)紅光光量相混合，整體上得出ECE白色區(qū)域的光。換句話說(shuō)， 根據(jù)ECE標(biāo)準(zhǔn)R112/R113，發(fā)射光的光鐠比總體上應(yīng)基本為白色。優(yōu)
選需要確保當(dāng)光從其中最終使用該燈的車輛前燈發(fā)射時(shí)，在發(fā)射方向 ECE白色區(qū)域內(nèi)的光小于60坎德拉。以這種方式，對(duì)迎面來(lái)的車輛的 耀眼被可靠地防止，因此即使當(dāng)由于耀眼的原因不允許使用遠(yuǎn)光時(shí)，也可以4吏用該燈。


本發(fā)明還將參考附圖中示出的實(shí)施例來(lái)進(jìn)行描述，然而本發(fā)明并 不局限于此。在附圖中，所有情況下相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記 來(lái)表示。
圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的面素?zé)舻氖疽鈭D； 圖2示出了具有根據(jù)本發(fā)明的涂層的圖1的面素?zé)舻氖疽鈭D； 圖3示出了根據(jù)第一實(shí)施例在燈的表面上的根據(jù)本發(fā)明的涂層的 顯微鏡圖像；
圖4示出了根據(jù)第二實(shí)施例在燈的表面上的根據(jù)本發(fā)明的涂層的 顯微鏡圖像；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明制造紅外燈的工藝的示意圖； 圖6示出了車輛夜視系統(tǒng)的高度示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)卣素?zé)舻氖疽鈭D。作為示例，所 謂的H7燈泡以這種方式進(jìn)行構(gòu)造。這里使用的輻射源是由兩個(gè)電極 4， 5保持的線圏3。線圏3和電極4， 5由玻璃管2圍繞，該玻璃管充 滿了常規(guī)的囟素氣體。位于玻璃管2末端的是所謂的由制造過(guò)程引起 的燈末端或密封末端9。電極4， 5在所謂的收縮區(qū)8固定到薄金屬箔 6。固定到這些金屬箔6的是電源線7，該電源線在另一端穿向外部。 由于密封的原因，發(fā)生經(jīng)由金屬箔6的線路轉(zhuǎn)換。使用它的收縮區(qū)8 作為底部，燈7能被插入到為這種燈泡提供的固定器，其中電源線7 被塞入合適的連接器接觸件。在工作期間，通常施加大約12-14V的電 壓到線圏3，結(jié)果線圏3開(kāi)始發(fā)光。紅外輻射和可見(jiàn)光都從該燈發(fā)出。
根據(jù)本發(fā)明，這種燈1設(shè)置有如圖2所示的涂層10。這個(gè)涂層10 具有不規(guī)則、任意設(shè)置的孔ll，例如不規(guī)則成形的缺陷或裂縫。在實(shí) 施例說(shuō)明的示例中，僅僅燈管2的中心區(qū)域設(shè)置有涂層10。密封末端 9和收縮區(qū)8沒(méi)有被涂敷。
圖3和4每一圖示出了部分涂層IO的顯微鏡圖像，在上面能清楚 地看到孔11。在這里也能看到這些孔11以不規(guī)則的方式出現(xiàn)，其被不規(guī)則地成形并具有不同的尺寸。
通過(guò)在涂敷操作過(guò)程中或在跟隨涂敷操作的后處理過(guò)程中設(shè)定具 體的工藝參數(shù)來(lái)制造這些孔11，其中通過(guò)選擇合適的參數(shù)來(lái)精確地定
義表面密度和/或平均尺寸。圖3示出了具有在整個(gè)表面上較均勻分布 的孔11的表面密度和平均尺寸的部分涂層10。圖4在另一方面示出了 部分涂層10，其中通過(guò)合適地選擇工藝參數(shù)和/或根據(jù)這類后處理工 藝，已經(jīng)確保在一定的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)更高表面密度和更好平均尺寸的孔 11，然而在其他區(qū)域具有更低的孔密度和更小平均尺寸的孔11。
在兩種情況下，存在具有交替的Si和Si(h層的多層的涂層。在每 種情況下這些層在所謂的MicroDyn濺射工藝中被施加。這個(gè)工藝是其 中等離子體不是以粒子碰撞而是以微波產(chǎn)生的濺射工藝。結(jié)果，能夠 獲得比傳統(tǒng)的離子輔助氣相沉積層中更高的密度和更高的折射率。尤 其是，在各個(gè)層之間沒(méi)有擴(kuò)散。以這種方式被涂敷的這些燈然后被暴 露于規(guī)定的熱后處理工藝。
制造這種燈1的工藝再次在圖5中以流程圖的形式示出。在第一 個(gè)處理步驟I中，以傳統(tǒng)的方式生成燈泡，例如圖1所示的H7卣素?zé)?泡。在處理步驟n中，則涂敷該燈泡。要留下來(lái)沒(méi)有涂層的燈的區(qū)域 優(yōu)選在涂敷操作期間用燈固定器覆蓋。在另外的處理步驟m中，所需 的孔被制造具有規(guī)定的平均表面密度并具有規(guī)定的平均尺寸。
在圖3和4所示的實(shí)施例中，該涂層在每種情況下都由加熱裝置 加熱100小時(shí)，其中溫度在600。 C以上。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在650。 C的溫度 100小時(shí)以后孔的數(shù)量不再顯著地增加。由于650° C的溫度也超過(guò)了 在燈的工作期間燈管上能達(dá)到的最大溫度，使用這些參數(shù)也確保了在 隨后的工作期間各孔不會(huì)無(wú)意中擴(kuò)張或者孔的數(shù)量不會(huì)增加。
對(duì)于大多數(shù)使用目的，制造如圖3中所示的均勻密度分布和平均 尺寸是足夠的。然而，原則上，如圖4所示在一些區(qū)域也可能制造不 同的孔密度和平均尺寸。例如，如果另外或作為可替代的方式來(lái)外部 加熱，使得線圈自身發(fā)光并且由此在這個(gè)位置燈管的溫度以作為目標(biāo) 的方式增加，在線團(tuán)的該區(qū)域可以獲得比其他區(qū)域更高的孔密度。圖4 示出了線圏加熱100小時(shí)后的效果，其中同樣在燈管上已經(jīng)達(dá)到了平 均650° C上的溫度。然而，由于在后處理過(guò)程中線圏的發(fā)光也將自動(dòng) 地導(dǎo)致隨后燈的工作壽命的減少，在加熱裝置中的純外部加熱是優(yōu)選的方法。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)涂層的熱后處理在反射光譜上沒(méi)有負(fù)面效應(yīng)。濾波邊緣 僅僅偏移向更低的波長(zhǎng)。
因此涂層應(yīng)優(yōu)選地建立，以使得在燈的工作溫度下涂層的濾波邊
緣(filter edge)位于從830到880rnn的范圍內(nèi)。制成的孔的數(shù)量 和尺寸足夠來(lái)補(bǔ)償燈的運(yùn)轉(zhuǎn)階段(run-up phase)內(nèi)殘留的紅光。優(yōu) 選地，在燈的"冷"狀態(tài)下濾波邊緣應(yīng)位于從730到780nni的范圍內(nèi)。 在接通后，燈上的涂層大約3分鐘達(dá)到600-700° C的溫度。在這個(gè)過(guò) 程中，濾波邊緣偏移100nm到從830到880mn的所需范圍內(nèi)。
圖6以高度示意的方式示出了能夠使用根據(jù)本發(fā)明的紅外燈的機(jī) 動(dòng)車輛夜視系統(tǒng)12。在這里示意性地示出了機(jī)動(dòng)車輛的前部分。根據(jù) 本發(fā)明的紅外燈1被設(shè)置在前燈105內(nèi)部的傳統(tǒng)反射器14內(nèi)。當(dāng)然， 車輛13也具有其他的傳統(tǒng)燈和前燈系統(tǒng)例如遠(yuǎn)光、近光燈，霧燈等等。
從根據(jù)本發(fā)明的紅外燈l發(fā)出的紅外光經(jīng)由反射器14在發(fā)射方向 A發(fā)射出前燈15到交通空間內(nèi)并射到位于所述交通空間內(nèi)的任何物體 0。這個(gè)物體O反射該紅外輻射。被反射的紅外輻射IIU由位于車輛13 內(nèi)例如在擋風(fēng)玻璃后頂端的紅外敏感照相機(jī)系統(tǒng)16檢測(cè)。原則上，使 用的紅外敏感檢測(cè)器可以是普通的CCD或CMOS照相機(jī)?？傊@種照相 機(jī)是紅外敏感的，并且對(duì)于在普通照相機(jī)內(nèi)使用只有紅外濾波器，對(duì) 于在夜視系統(tǒng)中使用該紅外濾波器僅僅需要被去除。優(yōu)選地，可以使 用包括兩個(gè)彼此相隔一段距離的照相機(jī)的照相機(jī)系統(tǒng)16以致能更好地 檢測(cè)空間信息。經(jīng)過(guò)合適的處理，紅外照相機(jī)系統(tǒng)16記錄的圖像能在 顯示器(未示出)上顯示給機(jī)動(dòng)車輛13的駕駛員。也可以自動(dòng)地評(píng)估 數(shù)據(jù)，以致例如通過(guò)聲音信號(hào)或光信號(hào)提醒駕駛員有關(guān)位于道路上的 物體O。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在這種機(jī)動(dòng)車輛夜視系統(tǒng)內(nèi)使用如 圖2所示的燈1，其在收縮區(qū)8內(nèi)和密封末端9的區(qū)域內(nèi)不具有任何涂 層但在它的所有剩余表面上設(shè)置涂層10，所述涂層具有根據(jù)本發(fā)明的 孔11。設(shè)定不規(guī)則地出現(xiàn)的孔的平均表面密度和它們的平均尺寸以使 得穿過(guò)各孔、收縮區(qū)和密封末端的可見(jiàn)光，與穿過(guò)該透紅外涂層的可 見(jiàn)紅光一起，具有具有基本在ECE白色區(qū)域中的顏色的光譜。并且， 選擇孔的尺寸、孔的密度、在收縮區(qū)和密封末端沒(méi)有涂層的區(qū)域，以使得在發(fā)射方向A上發(fā)射到交通空間內(nèi)的白光L小于60坎德拉，尤其 優(yōu)選小于50坎德拉。
最后，應(yīng)再次指出附圖和說(shuō)明書(shū)中所示的方法和燈僅僅是實(shí)施 例，該實(shí)施例可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明范圍時(shí)廣泛地改 變。例如，另外的方法步驟可被添加到詳細(xì)描述的方法序列中。而且， 應(yīng)指出為了完整性，不定冠詞"一"的使用并不排除該相關(guān)特征可以 多次出現(xiàn)的事實(shí)并且術(shù)語(yǔ)"包括"的使用也不排除其它元件或步驟的 存在。
權(quán)利要求
1、一種制造用于車輛夜視系統(tǒng)(12)的紅外燈(1)的方法，其中圍繞發(fā)射出紅外輻射和光輻射的輻射源(3)的燈管(2)設(shè)置有透紅外涂層(10)，其中，通過(guò)設(shè)定涂敷工藝中的具體工藝參數(shù)和/或通過(guò)對(duì)被涂敷的燈管(2)進(jìn)行后處理，確保在涂層(10)中以非規(guī)則的設(shè)置形成孔(11)，至少在一些區(qū)域孔具有規(guī)定的平均尺寸和規(guī)定的平均表面密度。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于必要地選擇該平均尺寸 和平均表面密度，以使得在燈(1)的工作期間穿過(guò)孔(11)的光輻射 具有足夠的強(qiáng)度來(lái)屏蔽透射過(guò)透紅外涂層(10)的可見(jiàn)紅光量。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于燈管(2)的特定部分 區(qū)域(8， 9)保持沒(méi)有透紅外涂層(10)并且必要地選擇涂層(10) 內(nèi)的孔(11)的平均尺寸和平均表面密度，以使得在燈(1)的工作期 間穿過(guò)孔(11 )的光輻射，與穿過(guò)燈管(2 )的沒(méi)有涂層的部分區(qū)域(8， 9)的光輻射一起，具有足夠的強(qiáng)度來(lái)屏蔽透射過(guò)透紅外涂層(10)的 可見(jiàn)紅光量。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于孔(11)具有1到20 Mm之間的平均尺寸，優(yōu)選在2到8]Lim之間，并且其中平均表面密度 為大約10到40孑L每mm2，優(yōu)選15到25孔每mm2。
5、 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于必要地設(shè) 計(jì)和/或設(shè)置涂層(10)內(nèi)孔(11)的平均尺寸和平均表面密度和燈管(2 )的可能沒(méi)有涂層的部分區(qū)域(8， 9 )，以使得在燈(1 )的工作 期間穿過(guò)孔(11 )和可能未涂敷的部分區(qū)域(8， 9)的光輻射，與透 射過(guò)透紅外涂層(10)的可見(jiàn)紅光量相混合，整體上得出具有基本在 ECE白色區(qū)域內(nèi)的顏色的光。
6、 如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于為了在燈 管(2)上形成透紅外涂層(10)，多個(gè)涂層施加到彼此上方。
7、 如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于利用'減射 處理(n )施加該涂層。
8、 如權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于被涂敷的 燈管(2)經(jīng)受規(guī)定的熱處理(ID)直到在涂層(10)內(nèi)形成具有規(guī)定 平均尺寸和平均表面密度的孔(11)。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于被涂敷的燈管(2)至 少保持在給定的最小溫度，直到孔(11)的數(shù)量和平均尺寸不再顯著 變化。
10、 如權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在涂敷 過(guò)程期間，設(shè)定規(guī)定的真空以使得在涂層(10)內(nèi)形成具有規(guī)定平均 尺寸和平均表面密度的孔(11)。
11、 如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于建立涂 層(10 )以使得涂層的濾波邊緣在燈的工作溫度下位于從8 30到88 0nm 的范圍內(nèi)。
12、 一種用于車輛夜視系統(tǒng)(12)的紅外燈(1)， -包括發(fā)射紅外輻射和光輻射的輻射源(3)， -包括圍繞輻射源(3)的燈管(2)，-還包括施加到燈管(2)并具有不規(guī)則設(shè)置的孔的透紅外涂層 (10)，孔至少在一些區(qū)域具有規(guī)定的平均尺寸和規(guī)定的平均表面密 度。
13、 一種用于車輛夜視系統(tǒng)(12)的前燈(15)，包括如權(quán)利要 求12所述的紅外燈(1 )。
14、 如權(quán)利要求13所述的前燈，其特征在于必要地設(shè)計(jì)涂層(10) 內(nèi)孔(11)的平均尺寸和平均表面密度和燈管(2)的可能未涂敷的部 分區(qū)域(8， 9)，以使得在燈(1)的工作期間穿過(guò)孔(11)和可能未 涂敷的部分區(qū)域(8， 9)的光輻射，與透射過(guò)透紅外涂層(10)的可 見(jiàn)紅光量相混合，整體上得出具有基本在ECE白色區(qū)域內(nèi)的顏色的光， 其中當(dāng)光在發(fā)射方向(R)上從車輛前燈(15)發(fā)射出時(shí)的光強(qiáng)度小于 大約60坎德拉。
15、 如權(quán)利要求12所述的紅外燈(1)，用于機(jī)動(dòng)車輛夜視系統(tǒng) (12)。
全文摘要
說(shuō)明書(shū)給出了一種制造用于車輛夜視系統(tǒng)(12)的紅外燈(1)的方法，其中圍繞發(fā)射出紅外輻射和光輻射的輻射源(3)的燈管(2)設(shè)置有透紅外涂層(10)。通過(guò)在涂敷過(guò)程中設(shè)定具體的工藝參數(shù)和/或通過(guò)對(duì)被涂敷的燈管(2)進(jìn)行后處理，確保在涂層(10)中以非規(guī)則的設(shè)置形成孔(11)，在一些區(qū)域各孔至少具有規(guī)定的平均尺寸和規(guī)定的平均表面密度。說(shuō)明書(shū)還給出了相應(yīng)的紅外燈(1)和包括這種用于車輛夜視系統(tǒng)(12)的紅外燈(1)的前燈。
文檔編號(hào)H01K7/00GK101432845SQ200580023258
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者C·克奈特, L·庫(kù)帕 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司