Lampe réflectrice électrique.
L'invention concerne une lampe réflectrice électrique comportant une ampoule munie d'une première partie de paroi argentée concave à l'intérieur comportant un axe optique et un foyer,
d'une deuxième partie de paroi argentée, qui est essentiellement sphérique et qui est disposée en face de la première partie de paroi et dont l'axe et le centre de courbure coïncident au moins pratiquement avec l'axe respectivement le foyer de la partie de paroi concave à l'intérieur et dont la dimension extérieure la plus grande perpendiculaire à l'axe est inférieure à la dimension intérieure la plus grande perpendiculaire à l'axe optique de la partie de paroi concave à l'intérieur, d'une troisième partie de paroi, perméable à la lumière annulaire prévue entre la partie de paroi concave à l'intérieur et la partie de paroi sphérique et d'une quatrième partie de paroi qui est tubulaire et s'étend à partir du sommet de la partie de paroi concave à l'intérieur vers l'extérieur, ces parties de paroi constituant une seule pièce formée par soufflage,
ampoule dans laquelle est disposée une source lumineuse qui entoure le foyer et le centre de courbure et à partir de laquelle des entrées de courant s'étendent à travers la paroi de l'ampoule vers l'extérieur.
Une telle lampe est connue du brevet des Etats-Unis d'Amérique déjà publié en 1922 N[deg.]. 1.436.308.
La lampe connue vise à concentrer la lumière de la source lumineuse et de la rayonnner vers l'avant à travers la partie de paroi perméable à la lumière, la fenêtre. A cet effet, la partie de paroi sphérique argentée doit réfléchir vers l'arrière la lumière rayonnée par la source lumineuse vers l'avant. La partie de paroi concave argentée doit émettre la lumière incidente provenant de façon directe de la source lumineuse ou réfléchie par la partie de paroi sphérique à travers la fenêtre vers l'extérieur. Ce but requiert la coopération optique des parties de paroi argentées , par conséquent un positionnement rigoureux de ces parties, les unes par rapport aux autres, et puis, un positionnement rigoureux de la source lumineuse par rapport aux parties de paroi argentées.
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- La lampe est peu efficace pour en ce qui concerne la concentration de la lumière engendrée par la source lumineuse. Les lampes à anneau argenté obtenables dans le commerce, c'est-à-dire des lampes présentant une ampoule réalisée par soufflage ne présentant qu'une seule partie de paroi parabolique argentée, sont notablement plus efficaces.
- L'ampoule de la lampe est argentée à l'extérieur.
Les argentures sont ainsi exposées à des influences destructives mécaniques aussi bien qu'atmosphériques. De plus, les argentures de la surface extérieure entraînent des réflexions doubles: à la surface intérieure et à l'interface ampoule/réflecteur. Du fait qu'en pratique, il est impossible de réaliser par soufflage une ampoule dont la surface intérieure est semblable à la surface extérieure - en d'autres termes, dont la paroi présente partout une épaisseur égale - une réflexion double se traduit par un pouvoir de concentration réduit.
La lampe émet également de la lumière dans la direction transversale à travers la fenêtre. Cette lumière dispersée ne contribue donc pas à l'intensité du faisceau lumineux. De plus, la lumière dispersée réduit le confort que pourrait offrir la lampe si elle n'émettrait que de la lumière en sens avant sur un objet à éclairer.
L'invention vise à fournir une lampe qui obvie au moins en majeure partie auxdits inconvénients. L'invention vise notamment à fournir une lampe électrique assurant une concentration plus efficace de la lumière provenant de la source lumineuse qu'une lampe à anneau argenté et qui est en outre plus comfortable du fait qu'elle n'émet pas ou guère de lumière de dispersion. De plus, elle vise à fournir une lampe, dont les argentures sont préservées d'endommagements mécaniques et chimiques.
Ce but est atteint avec une lampe électrique du genre mentionné dans le préambule conforme à l'invention du fait que la partie de paroi concave à l'intérieur concave et la partie de paroi essentiellement sphérique sont argentées à l'intérieur, que la partie de paroi concave à l'intérieur est essentiellement paraboloidale,
ou essentielement elliptique avec le deuxième foyer à l'extérieur de l'ampoule, que ces parties des parties de paroi argentées jetant des rayons lumineux de la source lumineuse après au maximum deux réflexions sur la partie de paroi transparente, entourent le centre de courbure et
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paroi essentiellement sphérique constitue un masque empêchant au moins pratiquement complètement que les rayons lumineux provenant de la source lumineuse n'atteignent la partie de paroi perméable à la lumière d'une façon autre qu'après réflexion.
L'argenture intérieure permet d'empêcher l'endommagement mécanique et chimique des réflecteurs, tout comme les réflexions doubles se produisant dans le cas d'une argenture extérieure. De ce fait, non seulement l'efficacité par rapport à la lampe connue est améliorée mais la qualité des réflecteurs est également maintenue pendant la durée de vie de la source lumineuse, ce qui est d'importance primordiale, du fait qu'il est possible d'utiliser des sources lumineuses présentant une très longue durée de vie, car la source lumineuse de la lampe conforme à l'invention peut être de toute sorte:
un filament, un filament dans une enveloppe intérieure remplie d'un gaz contenant de l'halogène, une lampe à décharge à haute pression munie d'électrodes et d'un remplissage gazeux ionisable, par exemple une enceinte à décharge présentant une décharge dans la vapeur de sodium à haute pression ou une décharge dans la vapeur de mercure à haute pression en présence d'halogénures métalliques.
L'argenture peut être constituée entre autres par une couche d'aluminium, d'argent ou d'or.
Pour l'utilisation efficace de l'énergie appliquée, il est d'importance essentielle que la lumière engendrée par une source lumineuse soit concentrée dans une forte mesure et rayonnée dans la direction nécessaire ou désirable. A mesure que la concentration est plus efficace, il est possible d'utiliser une source lumineuse de plus faible puissance pour obtenir une même intensité d'éclairage.
Les lampes à anneau argenté présentant une ampoule soufflée obtenables dans le commerce présentent déjà un pouvoir de concentration notable, malgré le fait que beaucoup de la lumière engendrée par leur source lumineuse est rayonnée de façon directe (sans réflexion sur un réflecteur) selon un faisceau large. Dans le cas de lampes présentant une construction optimale, le réflecteur parabololdale de ce genre entoure la source lumineuse disposée au foyer du réflecteur sur un angle spatial de 1,5 � sr. La grandeur de cet angle spatial constitue une mesure pour le pouvoir de concentration de la lampe. La lampe
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moins efficace pour en ce qui concerne la concentration de la lumière rayonnée. La partie du récepteur concave susceptible d'émettre plus
de rayons lumineux après réflexion à travers la fenêtre de l'extérieur et la partie du récepteur sphérique émettant des rayons lumineux vers ladite partie du récepteur concave entourent ensemble le foyer et le centre de courbure d'un angle spatial de seulement 1,3 sr.
Bien que le désir de pouvoir concentrer la lumière provenant d'une source lumineuse en une ampoule réalisée par soufflage, existe depuis longtemps ce que révèle le brevet des Etats-Unis d'Amérique cité ci-dessus, publié déjà en 1922 jusqu'à présent la technique n'a pas dépassé lesdites lampes à anneau argenté. Le fait que, lors de
la recherche de lampes présentant un plus grand pouvoir de concentration, on n'est pas retourné à la lampe selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique, s'explique en partie par l'efficacité notablement plus faible de cette lampe. De plus, on ne s'est pas rendu compte du fait que, pour réaliser le but visé, il faut augmenter entre autres l'angle spatial, sur lequel les parties coopérantes des parties de paroi argentées entourent le centre de courbure et le foyer et que cela peut être atteint par augmentation du rapport entre "la dimension la plus grande intérieure de la partie de paroi concave à
l'intérieur perpendiculaire à l'axe" et "la dimension extérieure la plus grande de la partie de paroi sphérique perpendiculaire à
l'axe". Du fait que, du point de vue pratique et esthétique, on limite la dimension transversale la plus grande de la partie de paroi concave, par exemple à 10 cm, le gain peut être réalisé surtout par réduction de la partie de paroi sphérique. L'augmentation dudit rapport a pour effet que la partie de paroi sphérique intercepte moins de lumière réfléchie par la partie de paroi concave.
Dans la lampe selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique, la partie de paroi concave à l'intérieur est en majeure partie courbée de façon sphérique (sur un assez grand angle spatial) et de façon parabolique sur un assez petit angle spatial. Cela implique que beaucoup de rayons lumineux sont réfléchis alternativement entre les parties de paroi sphériques et ne quittent jamais la lampe. Dans la lampe conforme à l'invention, la partie de paroi concave est <EMI ID=4.1>
deuxième foyer situé à l'extérieur de l'ampoule. Dans une forme de réalisation présentant une partie de paroi sphérique d'une dimension transversale petite, on obtient ainsi une grande surface concave à réflexion efficace.
Une partie de paroi argentée elliptique offre l'avantage d'un faisceau convergent, ce qui permet d'obtenir des intensités plus élevées. Un autre avantage réside dans le fait que le choix d'une petite distance entre les foyers de l'ellipse, par exemple 10 cm, permet d'obtenir une lampe présentant un faisceau assez large à une distance de quelques mètres comme une lampe du genre PAR dans la réalisation "projecteur". D'une façon générale, pour une partie de paroi elliptique, on choisit une excentricité comprise entre 0 et 0,9, l'excentricité étant le rapport entre la longueur du petit axe et la longueur du grand axe de l'ellipse.
La partie de paroi concave peut être courbée simultanément, mais comme alternative, on peut mentionner une surface concave facettée. Une telle surface facettée permet d'empêcher une représentation nette de la source lumineuse, ce qui est d'importance dans le cas ou la source lumineuse n'est pas à symétrie de révolution par rapport à l'axe de l'ampoule.
D'autre part, le fait que, jusqu'à présent, on ne s'est plus basé sur le principe de la lampe soufflée selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique, s'explique qu'on n'a pas eu l'idée que la partie de paroi essentiellement sphérique est à même de former un masque susceptible de blinder la fenêtre par rapport au rayonnement non concentré provenant de façon directe de la source lumineuse. Lorsque la partie de paroi sphérique remplit cette fonction, on atteint que non seulement plus de lumière est concentrée, mais également que la sortie de rayonnement dispersé - du rayonnement non réfléchi par un réflecteur concave- est combattue.
La lampe conforme à l'invention dans une forme de réalisation qui assure une concentration précisément plus efficace de la lumière engendrée qu'une lampe à anneau argenté et qui, par conséquent, est notablement plus efficace que la lampe selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique constitue déjà une amélioration technique notable: grâce au fait que la lampe est pratiquement exempte de lumière dispersée, son fonctionnement est comfortable.
La lampe conforme à l'invention présente une argenture située essentiellement devant le plan focal de la partie de paroi concave et une argenture située derrière ce plan, comportant une partie de paroi non argentée, la fenêtre, entre les deux parties de paroi argentées. Lors de l'argentage, il n'est pas possible de recouvrir la fenêtre du fait que son diamètre est supérieur à celui de la partie de paroi tubulaire. De plus, il n'est pas possible d'argenter toute l'ampoule et d'enlever localement par décapage le réflecteur, comme cela se fait avec l'ampoule d'une lampe à anneau argenté. Dans ce cas, le liquide de décapage est introduit dans l'ampoule à l'aide d'une pipette jusqu'à la hauteur requise par l'intermédiaire du col montant perpendiculairement et est enlevé par aspiration à l'aide d'une pipette après le décapage.
De plus, il n'est pas possible d'appliquer un écran pendant l'argentage autour de la source d'évaporation, du fait que la précision nécessaire à observer pour le positionnement d'un tel écran ne peut pas être réalisée. De plus, il y a la cause que la lampe selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique cité ci-dessus est oubliée du fait qu'on n'a pas trouvé un moyen pour argenter l'intérieur de l'ampoule.
La lampe conforme à l'invention se prête à une réalisation facile du fait que, fait étonnant, l'ampoule peut être munie d'une façon simple des argentures intérieures. Ainsi, l'invention concerne également un procédé permettant de réaliser une lampe réflectrice électrique comportant une ampoule munie d'une première partie de paroi, argentée, concave à l'intérieur présentant un axe optique et
un foyer, une deuxième partie de paroi argentée qui est essentiellement sphérique et qui est disposée en face de la première partie de
paroi et dont l'axe et le centre de courbure coïncident au moins pratiquement avec l'axe, respectivement le foyer, de la partie de paroi concave à l'intérieur et dont la dimension extérieure la plus grande perpendiculaire à l'axe est inférieure à la dimension intérieure la plus grande perpendiculaire à l'axe optique de la partie de paroi concave à l'intérieur, une troisième partie de paroi perméable à la lumière annulaire prévue entre la partie de paroi concave à l'intérieur et la partie de paroi sphérique et une quatrième partie de paroi, qui est tubulaire et qui s'étend à partir du sommet de la partie de paroi concave à l'intérieur vers l'extérieur, ces parties de
paroi constituant une seule pièce formée par soufflage, ampoule dans laquelle est disposée une source lumineuse qui entoure le foyer et le centre de courbure et à partir de laquelle des entrées de courant s'étendent à travers la paroi de l'ampoule vers l'extérieur, caractérisée en ce que l'ampoule, dont la partie de paroi concave à l'intérieur est essentiellement paraboloïdale ou essentiellement elliptique, le deuxième foyer étant situé à l'extérieur de l'ampoule, et dont les parties des parties de paroi argentées émettant les rayons lumineux provenant de la source lumineuse après au maximum deux réflexions sur la partie de paroi perméable à la lumière, entourent le centre de courbure et le foyer sur un angle spatial de plus de 1,5 sr et dont la partie de paroi essentiellement sphérique constitue un masque empêchant, au moins pratiquement complètement,
les rayons lumineux provenant de la source lumineuse d'atteindre la partie de paroi perméable à la lumière d'une façon autre qu'après réflexion,
est munie d'argentures internes par application d'une source d'évaporation de métal par l'intermédiaire de la partie de paroi tubulaire autour du centre du courbure et du foyer de façon que la partie de paroi essentiellement sphérique constitue un masque assurant le blindage de la partie de paroi perméable à la lumière par rapport à la source d'évaporation de métal, évacuation de l'ampoule et
dépôt du métal de la source d'évaporation de métal sur la paroi intérieure, après quoi la source lumineuse est positionnée dans l'ampoule et cette dernière est scellée.
Dans ce procédé, on met à profit la propriété de la partie essentiellement sphérique de l'ampoule de blinder des rayons se propageant d'une façon au moins pratiquement rectiligne à partir du centre de courbure par rapport à la fenêtre. A cet effet, l'argenture est appliquée après la mise à vide de l'ampoule. Le trajet libre dans l'ampoule est de même ordre de grandeur que la distance la plus grande comprise entre le foyer et les parties à argenter. D'une façon générale, une pression résiduelle de 0.1 Pa est suffisamment basse à cet effet.
D'une façon générale, la dimension transversale extérieure de la partie de paroi sphérique sera choisie aussi petite que possible, tout comme le diamètre intérieur de la partie tubulaire de l'ampoule. Ainsi, la source lumineuse est entourée d'un angle spatial aussi grand que possible par des surfaces réflectrices efficaces. Toutefois, les dimensions les plus petites sont déterminées non seulement par les dimensions de la source lumineuse et de la source d'évaporation de métal, mais également par la charge thermique que peut supporter la partie de paroi sphérique. De plus, s'il est désirable de munir
une ampoule d'un culot large, la partie tubulaire de l'ampoule peut être choisie plus large qu'autrefois. Il s'est avéré que dans une lampe à incandescence conforme à l'invention, une dimension transversale extérieure maximale de la partie de paroi essentiellement sphérique d'environ 35 à 45 mm est très utile, le tout de façon qu' on puisse choisir environ 35 mm pour les plus faibles puissances, par exemple 25 à 40 W, et 45 mm pour les puisances plus élevées, par exemple jusqu'à 75 W. De plus, il est possible que la longueur de La source lumineuse, y compris les entrées de courant, soit si grande qu'il faut choisir un rayon de courbure plus grand pour la partie de paroi sphérique afin de conférer à ladite partie une profondeur suffisante, permettant l'application de la source lumineuse.
C'est ainsi que dans le cas ou la source lumineuse est constituée par une enceinte à décharge, la longueur totale de l'enceinte à décharge peut être notablement supérieure à son diamètre. De plus, sa longueur totale, y compris les scellements aux extrémités et les entrées de courant qui en sortent, peut être notablement plus grande que la longueur de l'arc à décharge.
Ainsi, dans une forme de réalisation spéciale, la partie de paroi essentiellement sphérique présente une forme différente
autour et dans la proximité de l'axe de l'ampoule. Dans cette forme de réalisation, la paroi saillit localement vers l'extérieur. De ce fait, l'ampoule offre plus d'espace, dans la direction axiale, à la source lumineuse. Il y a lieu de noter que cette partie de la partie de paroi essentiellement sphérique réfléchit de la lumière incidente dans la partie tubulaire de l'ampoule et n'exerce donc pas d'effet optique utile.
La saillie peut présenter un plus grand rayon de courbure de façon à former une forme ogivale. Une autre possibilité consiste dans l'utilisation d'un plus petit rayon de courbure de façon à former une saillie sphérique sur la partie de paroi essentiellement sphérique. Une troisième méthode consiste dans l'utilisation d'une saillie tubulaire. Elle permet de supporter de façon additionnelle la source lumineuse à l'aide d'un organe de support y appliqué.
Un autre moyen que lesdites facettes sur la partie de paroi concave permettant de rendre un faisceau lumineux non homogène plus homogène et d'empêcher la représentation d'une source lumineuse asymétrique consiste à satiner ou à profiler la fenêtre de l'ampoule.
Dans une forme de réalisation de la lampe conforme à l'invention, une partie de paroi tubulaire non transparente relie la partie de paroi concave à la fenêtre. Cette forme de réalisation offre l'avantage que la partie de paroi concave peut être courbée suivant une parabole ou une ellipse présentant une plus grande distance focale. Il en résulte une meilleure concentration du rayonnement d'une assez grande source lumineuse disposée transversalement à l'axe optique.
La fonction de masque de la partie de paroi sphérique sera expliqueé ci-après en détail à l'aide des dessins.
La lampe conforme à l'invention peut être utilisée dans une douille simple, du fait qu'elle ne requiert pas de blindage externe. D'une façon générale, la douille sera suffisamment profonde pour empêcher que de la lumière ne puisse être rayonnée vers l'ambiance à travers la partie de paroi tubulaire de l'ampoule. Afin de rendre la lampe également appropriée à une douille moins profonde, il est possible de munir l'extérieur de la partie de paroi tubulaire de revêtement non transparent, par exemple une couche de peinture.
La lampe conforme à l'invention peut être calculée pour une tension de fonctionnement basse ou élevée, par exemple la tension secteur, et sa partie d'ampoule cylindrique peut être munie d'un culot du genre Edison ou Swan. La lampe est conçue pour l'éclairage d'appoint. Elle permet d'obtenir des luminosités très élevées. La lampe peut être utilisée au lieu de la combinaison d'une lampe à calotte argentée et d'un réflecteur paraboloidal, cas dans lequel elle offre le grand avantage que les défauts qui risquent de se produire dans la combinaison connue ne se produisent pas ou qu'ils n'ont pas de suites fâcheuses pour le faisceau émis.
De tels défauts d'une telle combinaison sont: le culot de la lampe n'est pas concentrique par rapport à l'axe de la calotte argentée; la douille n'est pas concentrique par rapport au réflecteur paraboloidal; la source lumnineuse de la lampe n'entoure par le foyer du réflecteur. De plus, la lampe offre l'avantage que d'une façon autre qu'un réflecteur parabololdal externe, le réflecteur paraboloidal n'est pas encrassé ou La lampe peut également être utilisée au lieu de lampes à anneau argenté, et dans ce cas elle offre l'avantage d'un faisceau notablement plus étroit et, par conséquent, d'une intensité plus élevée sur et autour de l'axe du faisceau et qu'elle ne présente pas ou guère de lumière de dispersion. De.plus, la lampe peut être utilisée au lieu des lampes en verre pressé du genre Par 38.
Comparativement à ces lampes, tout comme par rapport aux lampes à anneau argenté, la lampe conforme à l'invention offre l'avantage d'une concentration plus efficace de la lumière et de ne rayonner, au moins pratiquement, pas de lumière non réfléchie.
Il y a lieu de noter que du brevet allemand 1.472.521 et du brevet des Etats-Unis d'Amérique 2.120.836, on connaît une lampe présentant une ampoule en verre pressé. L'ampoule est composée d'une
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une fenêtre annulaire autour d'une partie sphérique, argentée à l'intérieur et une plaque plane prévue au sommet de la coupe paraboloidale.
Cette lampe connue présente le désavantage que la coupe et le couvercle qui doivent coopérer de façon optique et qui, par conséquent, doivent être alignés rigoureusement, l'un par rapport à l'autre, doivent être réunis par une opération thermique. Les bords à relier de ces parties doivent être applatis et il faut empêcher une déformation permanente pendant le chauffage.
De plus, il se présente l'inconvénient du risque d'évaporation ou d'oxydation du réflecteur pendant le traitement thermique, ce qui est surtout difficile à éviter pour le réflecteur paraboloidal.
Un autre inconvénient est le risque de réflexion se produisant sur la plaque plane et provoquant la formation d'un rayon parvenant à l'extérieur du faisceau. Dans la lampe selon l'Offenlegungsschrift,ce risque est évité par une disposition spéciale qui consiste dans l'application d'un revêtement absorbant la lumière.
Un autre inconvénient réside dans le fait que les lampes présentant une ampoule en verre présse sont assez lourdes et requièrent donc des appareils très stables afin de pouvoir les diriger à un objet à éclairer. Puis, il se pose l'inconvénient que les coupes métalliques doivent être pressées dans le verre afin de pouvoir appliquer des entrées de courant, opération qui peut aboutir à beacoup de rebut.
Puis, il se présente l'inconvénient que comme verre pressé, on ne peut utiliser que des verres plus coûteux présentant un coefficient de dilatation faible.
En revanche, la lampe conforme à l'invention présente une ampoule réalisée, par soufflage, comme une seule pièce dans un moule, dont les parties sont par conséquent rigoureusement alignées, l'une par rapport à l'autre. L'ampoule ne doit pas être traitée thermiquement dans la proximité immédiate du réflecteur. L'ampoule ne présente pas de parties planes près du sommet de la partie de paroi concave, partie plane qui provoque des réflexions indésirables. L'ampoule peut être réalisée en verre présentant un coefficient de dilatation élevé, qui est utilisé en général pour les ampoules et dans lequel peuvent
être scellées facilement les entrées de courant, verre dont le poids est plus faible et qui est moins coûteux.
De plus, il y a lieu de noter que les lampes en verre pressé connues présentent un bord relevé prévu à l'intérieur du couvercle et situé autour de la partie sphérique argentée. Il est évident qu'un tel bord ne peut pas être appliqué sur une ampoule réalisée par soufflage.
La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, <1> le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre
comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une vue latérale de la lampe réflectrice selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique 1.436.308; La figure 2 montre en coupe axiale, une vue latérale d'une lampe à anneau argenté connue munie de l'ampoule, La figure 3 représente schématiquement, en coupe axiale et en vue latérale, une première forme de réalisation de la lampe conforme à l'invention munie de l'ampoule.
Les figures 4 à 7 représentent chacune en coupe axiale une autre forme de réalisation d'une ampoule d'une lampe conforme à l'invention; La figure 8 représente en coupe axiale et en vue latérale une forme de réalisation suivante comportant l'ampoule. La figure 9 représente en coupe axiale et en vue latérale une autre forme de réalisation comportant l'ampoule. La figure 10 représente en coupe axiale et en vue latérale une dernière forme de réalisation comportant l'ampoule.
Sur ces figures, les lignes plus épaisses prévues à l'intérieur d'une ampoule représentent les argentures.
Dans la lampe et dans le procédé conforme à l'invention, la partie de paroi essentiellement sphérique constitue un masque empêchant les rayons lumineux d'une façon autre qu'après réflexion) ou les rayonnements de vapeur d'atteindre la fenêtre. Néanmoins, la géométrie de l'ampoule dans la région de la fenêtre peut être d'une grande diversité.
La surface intérieure de la fenêtre peut se situer dans un plan s'étendant suivant le plan focal de l'ampoule du côté dudit plan situé à l'opposé de la partie de paroi sphérique. Les figures 3 et 8 montrent cette géométrie.
D'une autre manière, la surface intérieure de la fenêtre peut former un angle avec le plan focal.
La surface intérieure de la fenêtre peut se trouver entièrement du côté du plan focal située à l'opposé de la partie de paroi sphérique et s'éloigner, vu à partir de l'axe de l'ampoule, de plus en plus dudit plan focal. La figure 4 montre une telle géométrie.
Toutefois, la surface intérieure de la fenêtre peut également se trouver, au moins en majeure partie, du côté du plan focal opposé à la partie de paroi sphérique. Dans ce cas, la surface intérieure s'étend à partir du plan focal, près du bord intérieur de la fenêtre, jusqu'à une plus grande distance du plan focal, près du bord extérieur de la fenêtre. Une telle géométrie est représentée sur les figures 5 et
9. Dans une variante, le plan focal coupe la surface intérieure de la fenêtre. Les figures 6, 7 et 10 montrent une telle géométrie.
En pratique, il n'existe ni sources lumineuses, ni sources de vapeur, de la grandeur d'une pointe. Lorsqu'une source lumineuse s'étend sur une plus grande distance du foyer dans la direction de la partie de paroi tubulaire, la géométrie de l'ampoule dans la région de la fenêtre y est adaptée, ce qui est illustré entre autres sur la figure 10. De plus, il peut être désirable de positionner la source de vapeur de métal pendant l'application des argentures d'une façon tout juste décalée dans la direction de la partie de paroi tubulaire par rapport à la source lumineuse.
Les figures sont décrites ci-après en détail.
La lampe connue selon la figure 1 présente une ampoule en verre réalisée par soufflage 1, un culot 2, une partie de paroi concave à l'intérieur 4 présentant un axe optique 3 et un foyer 10. En face de la partie de paroi concave est prévue une partie de paroi sphérique 5, qui présente un axe 3', qui coïncide avec l'axe 3, et un centre de courbure 6', qui coïncide avec le foyer 6. La dimension externe la plus grande de la partie de paroi sphérique perpendiculaire à l'axe est inférieure à la dimension intérieure la plus grande de la partie de paroi concave perpendiculaire à l'axe. Les deux parties de paroi sont argentées à l'extérieur. Entre les deux parties de paroi se trouve une partie de paroi perméable à la lumière annulaire 9 et à partir du sommet de la partie de paroi concave 4 s'étend une partie de paroi tubulaire 10 vers l'extérieur.
Une source lumineuse 11 entoure les points 6 et 6'.
La partie de paroi concave 4 est courbée d'une façon essentiellement sphérique, le point 6 faisant office de centre de courbure, alors que pour une assez petite partie 14 elle est paraboloïdale, le point 6 faisant office de foyer. De la figure il ressort que seule une petite partie 13 du réflecteur sphérique 5 coopère avec le réflecteur paraboloïdal 14 et que cettes parties n'entourent la source lumineuse 11 que sur un petit angle spatial de
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près entièrement visible à travers la fenêtre 9.
La lampe est moins efficace qu'il ne ressort dudit petit angle spatial, ceci par suite des réflexions doubles provoquées par l'argenture extérieure. La lampe émet de la lumière de dispersion dans la direction transversale, alors que les argentures sont exposées au risque d'endommageaient.
La lampe à anneau argenté connue selon la figure 2 présente une ampoule 21 munie d'un culot 22 et d'un axe optique 23. Une partie de paroi paraboloïdale 34 est argentée à l'intérieur et présente un foyer 26 autour duquel est disposée une source lumineuse 31. Une partie de paroi tubulaire 30 s'étend à partir du sommet de la parabole vers l'extérieur, alors qu'en face, une partie de paroi transparente 29 se raccorde à la partie parabololdale. La figure montre l'angle spatial de
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source lumineuse 31. D'une comparaison des figures 1 et 2 il ressort que la lampe selon la figure 2 fournit une concentration notablement plus efficace. La lampe émet de la lumière non concentrée, il est vrai, mais non dans la direction transversale comme la lampe selon la figure 1, mais uniquement de façon à former un angle aigu avec l'axe
23.
La lampe conforme à l'invention représentée sur la figure 3 présente une ampoule 41 munie d'un culot 42 et d'une partie de paroi concave à l'intérieur, essentiellement paraboloïdale 44 comportant un axe optique 43 et un foyer 46. A partir de la partie de paroi paraboloïdale 44 s'étend une partie de paroi tubulaire 50 vers l'extérieur. En face de la partie de paroi paraboloïdale 44 est prévue une partie de paroi essentiellement sphérique 45, dont l'axe 43' et le centre de courbure 46' coïncident au moins pratiquement avec l'axe 43 respectivement le foyer 46. La partie de paroi paraboloïdale 44 et la partie sphérique 45 sont argentées à l'intérieur. Entre lesdites parties de paroi est appliquée une partie de paroi perméable à la lumière annulaire 49, la fenêtre. Une source lumineuse 51 entoure les points 46 et 46'.
Le diamètre intérieur le plus grande de la partie de paroi paraboloïdale est plus grand que le diamètre extérieur le plus grand d de la partie de paroi sphérique. Lesdites quatres parties de paroi constituent une seule pièce obtenue par soufflage. La partie 53 de la partie de paroi sphérique 45 et la partie 54 de la partie de paroi paraboloidale 44, qui jettent des rayons lumineux provenant de la
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masque qui empêche au moin� pratiquement complètement les rayons lumineux provenant de la source lumineuse d'atteindre la fenêtre d'une façon autre qu'après réflexion.
Les rayons lumineux a et b constituent le rayon extérieur
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rayon lumineux avant extrême qui n'est pas blindé par la partie de paroi sphérique 45. Toutefois, ce rayon atteint la jonction arrondie de la partie de paroi paraboloidale 44 et la fenêtre 49 et ne traverse pas la fenêtre 49 vers l'extérieur.
La surface intérieure de la fenêtre 49 se situe dans un plan s'étendant suivant le plan focal 47 du côté situé à l'opposé de la partie de paroi sphérique 45.
Sur les figures 4 à 10, les pièces correspondantes présentent un chiffre de référence qui est supérieur de 20 à celui utilisé dans la figure immédiatement précédente.
La figure 4 représente la fenêtre concave à l'intérieur 69. La surface intérieure se trouve entièrement du côté du plan focal 67 situé à l'opposé de la partie de paroi sphérique 65 et s'en éloigne à partir du bord intérieur de la fenêtre vers le bord extérieur. Sur <EMI ID=10.1>
focal 87 au bord intérieur de la fenêtre et s'en éloigne, du côté du plan focal opposé à la partie de paroi sphérique vers le bord extérieur de plus en plus dudit plan.
Sur la figure 6, la partie de paroi parabololdale 104 est reliée par une partie de paroi tubulaire 108 à la fenêtre 109. De ce fait, il est possible d'appliquer un paraboloïde présentant une plus grande distance focale pour un même diamètre le plus grand de l'ampoule
101. Les parties 113 et 114 de la partie de parc? sphérique 105 respectivement de la partie de paroi paraboloidale 104 entourent le foyer 106 et le centre de courbure 106' sur un angle spatial de
2,4 sr. La partie 114 de la partie de paroi paraboloïdale 104 est facettée.
Sur la figure 7, la partie de paroi 124 est elliptique. La distance comprise entre les foyers de l'ellipse est de 10 m,
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La surface intérieure de la fenêtre 129 coupe le plan focal
127 et s'éloigne à partir de la coupe vers le bord extérieur de la fenêtre dudit plan focal, du côté opposé à la partie de paroi sphérique.
Sur la figure 8, l'ampoule 141 ressemble dans une forte mesure à celle selon la figure 3. La dimension transversale la plus grande de la partie de paroi sphérique 145 est cependant notablement
<EMI ID=12.1>
sphérique est courbée d'un plus grand rayon de courbure (partie 155), de sorte que la partie de paroi présente une forme ogivale et une plus grande profondeur. Un filament 151 est alimenté par l'intermédiaire des entrées de courant 152.
Sur la figure 9, l'ampoule 161 ressemble à celle selon la figure 6. La partie de paroi sphérique 165 présente une saillie tubulaire 175 prévue autour et près de son axe 163'. La source lumineuse 171 est formée par un brûleur à l'halogène: un filament disposé dans une enveloppe intérieure remplie d'un gaz contenant de l'halogène. La partie d'ampoule tubulaire 170 est munie à l'extérieur, <EMI ID=13.1>
constituent ensemble un angle spatial de 2,0 � sr.
Sur la figure 10, la source lumineuse 191 est une enceinte à décharge présentant une décharge dans la vapeur de sodium à haute pression. Les rayons lumineux extrêmes, vus à partir du foyer 186, du
<EMI ID=14.1>
lumineuse est allongée, un rayon lumineux a' provient du sommet de l'une des électrodes et contribue au faisceau rayonné.
La partie de paroi sphérique 185 présente une saillie sphérique 195 prévue autour et près de son axe 183' permettant l'application de la source lumineuse 191. La saillie se situe dans la partie optiquement non efficace de la partie de paroi sphérique. Exemple
Dans un cas pratique, une lampe conforme à l'invention était munie d'une ampoule présentant la forme selon la figure 3. L'ampoule était remplie d'un gaz inerte. Les données concernant l'ampoule, la durée de vie, la puissance du filament et le faisceau lumineux sont mentionnés dans le tableau I, comparativement à ceux de lampes à anneau argenté (R) selon la figure 2, une lampe en verre pressé du genre
PAR 38 et une combinaison lampe à calotte argentée/ réflecteur. Toutes les lampes fonctionnaient sous une tension de 220 V.
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
* flux lumineux sur l'axe du faisceau
<EMI ID=17.1> . indiqué avec l'axe.
Des lampes comportant une ampoule présentant la forme selon la figure 9 furent munies d'un filament dans une ampoule intérieure et d'un remplissage gazeux contenant de l'halogène (Hal)
ou d'un filament non enveloppé entouré d'un gaz inerte. Les lampes furent comparées avec une lampe à anneau argenté, des lampes en verre pressé du genre PAR 38 et une combinaison de lampe à calotte argentée/réflecteur, la calotte argentée et le réflecteur étant rigoureusement alignés l'un par rapport à l'autre et par rapport au filament. Les lampes fonctionnaient sous une tension de 220 V. Les résultats sont mentionnés dans le Tableau II.
TABLEAU II
<EMI ID=18.1>
* Ces lampes présentent un flux lumineux qui n'est pas large dans la même mesure dans deux faces perpendiculaires entre elles passant par l'axe de la lampe.
Ces lampes conformes à l'invention furent réalisées par application dans une ampoule représentée sur la figure 3 ou la figure 9 par l'intermédiaire de la partie de paroi tubulaire 50, respectivement
170 d'une source d'évaporation d'aluminium autour du foyer et du centre de courbure. L'ampoule fut vidée d'air, rincée avec un gaz inerte et évacuée à 0,1 Pa. Ensuite, la source d'évaporation fut actionnée et les parties de parois 44 et 45 et en partie 50 respectivement 164, 165, 168 et en partie 170 furent argentées. La partie de paroi sphérique 45, 165 faisait office de masque pour blinder la fenêtre 49 respectivement 169 par rapport à la source d'évaporation.
Ensuite, la pression gazeuse fut portée à 1 bar, la source d'évaporation enlevée et la source lumineuse 51, 171 appliquée autour du foyer et du centre de courbure. L'ampoule fut vidée de gaz, munie d'un gaz inerte et scellée. Ensuite, le culot fut appliqué. Lors de la mise en service des lampes, on mesura les données mentionnées dans le tableau et on constata que les lampes n'émettaient pas de lumière non réfléchie par L'intermédiaire de la fenêtre.
REVENDICATIONS:
1. Lampe réflectrice électrique comportant une ampoule munie
d'une première partie de paroi, argentée, concave à l'intérieur
comportant un axe optique et un foyer, d'une deuxième partie de paroi essentiellement sphérique argentée qui est disposée en face de la
première partie de paroi et dont l'axe et le centre de courbure
coïncident au moins pratiquement avec l'axe respectivement le foyer de
la partie de paroi concave à l'intérieur et dont la dimension
extérieure la plus grande perpendiculaire à l'axe est inférieure à la dimension intérieure la plus grande perpendiculaire à l'axe optique de
la partie de paroi concave à l'intérieur, d'une troisième partie de
paroi perméable à la lumière annulaire prévue entre la partie de paroi concave à l'intérieur et la partie de paroi sphérique et d'une
<EMI ID=19.1>
du somnet de la partie de paroi concave à l'intérieur vers l'extérieur,
ces parties de paroi constituant une seule pièce formée par soufflage, ampoule dans laquelle est disposée une source lumineuse qui entoure le
foyer et le centre de courbure et à partir de laquelle des entrées de
courant s'étendent à travers la paroi de l'ampoule vers l'extérieur, caractérisée en ce que la partie de paroi concave à l'intérieur
et la partie de paroi essentiellement sphérique sont argentées
à l'intérieur, que la partie de paroi concave à l'intérieur est essentiellement parabololdale, ou essentiellement elliptique avec le deuxième foyer à l'extérieur de l'ampoule, que ces parties des parties
de paroi argentées jetant des rayons lumineux de la source lumineuse
après au maximum deux réflexions sur la partie de paroi transparente entourent le centre de courbure et le foyer d'un angle spatial
supérieur à 1,5 t. sr et que la partie de paroi essentiellement
sphérique constitue un masque empêchant au moins pratiquement
complètement que les rayons lumineux provenant de la source lumineuse n'atteignent la partie de paroi perméable à la lumière d'une façon
autre qu'après réflexion.
Electric reflective lamp.
The invention relates to an electric reflective lamp comprising a bulb provided with a first part of a concave silver wall inside comprising an optical axis and a focal point,
a second part of the silver wall, which is essentially spherical and which is arranged opposite the first part of the wall and whose axis and center of curvature coincide at least practically with the axis respectively the focus of the part of concave wall on the inside and the largest external dimension perpendicular to the axis is less than the largest internal dimension perpendicular to the optical axis of the concave wall part inside, of a third part wall, permeable to annular light provided between the concave wall part inside and the spherical wall part and a fourth wall part which is tubular and extends from the top of the concave wall part inside towards the outside, these wall parts constituting a single piece formed by blowing,
bulb in which is placed a light source which surrounds the hearth and the center of curvature and from which current inlets extend through the wall of the bulb to the outside.
Such a lamp is known from the patent of the United States of America already published in 1922 N [deg.]. 1,436,308.
The known lamp aims to concentrate the light from the light source and to radiate it forward through the part of the light-permeable wall, the window. For this purpose, the silver spherical wall part must reflect back the light radiated by the light source towards the front. The silver concave wall part must emit incident light coming directly from the light source or reflected by the spherical wall part through the window to the outside. This aim requires the optical cooperation of the silver wall parts, consequently a rigorous positioning of these parts, with respect to each other, and then, a rigorous positioning of the light source with respect to the silver wall parts.
<EMI ID = 1.1>
- The lamp is not very effective for the concentration of light generated by the light source. Commercially obtainable silver ring lamps, i.e. lamps with a blow-out bulb having only one part of a silver parabolic wall, are notably more effective.
- The bulb of the lamp is silver on the outside.
The silver plating is thus exposed to destructive mechanical as well as atmospheric influences. In addition, the silvering of the exterior surface causes double reflections: at the interior surface and at the bulb / reflector interface. The fact that in practice it is impossible to blow out a bulb whose inner surface is similar to the outer surface - in other words, whose wall has an equal thickness everywhere - double reflection results in a power reduced concentration.
The lamp also emits light in the transverse direction through the window. This scattered light therefore does not contribute to the intensity of the light beam. In addition, the scattered light reduces the comfort that the lamp could offer if it only emits forward light on an object to be lit.
The invention aims to provide a lamp which at least for the most part obviates said drawbacks. The invention aims in particular to provide an electric lamp ensuring a more efficient concentration of the light coming from the light source than a silver ring lamp and which is moreover more comfortable because it emits little or no light of dispersion. In addition, it aims to provide a lamp, the silver plating of which is preserved from mechanical and chemical damage.
This object is achieved with an electric lamp of the kind mentioned in the preamble according to the invention because the concave wall part inside the concave and the essentially spherical wall part are silver inside, that the part of concave wall inside is essentially paraboloidal,
or essentially elliptical with the second focal point outside the bulb, that these parts of the silver wall parts throwing light rays from the light source after at most two reflections on the transparent wall part, surround the center of curvature and
<EMI ID = 2.1>
essentially spherical wall constitutes a mask preventing at least practically completely that the light rays coming from the light source do not reach the part of wall permeable to light in another way than after reflection.
Interior silvering helps prevent mechanical and chemical damage to the reflectors, just like the double reflections that occur with exterior silvering. As a result, not only is the efficiency with respect to the known lamp improved, but the quality of the reflectors is also maintained during the lifetime of the light source, which is of paramount importance, since it is possible to use light sources having a very long service life, since the light source of the lamp according to the invention can be of any kind:
a filament, a filament in an inner envelope filled with a gas containing halogen, a high pressure discharge lamp provided with electrodes and an ionizable gas filling, for example a discharge vessel having a discharge in the high pressure sodium vapor or discharge into high pressure mercury vapor in the presence of metal halides.
Silvering can consist, among other things, of a layer of aluminum, silver or gold.
For the efficient use of the applied energy, it is of essential importance that the light generated by a light source is concentrated to a great extent and radiated in the necessary or desirable direction. As the concentration becomes more efficient, it is possible to use a lower power light source to obtain the same lighting intensity.
Silver ring lamps with a commercially available blown bulb already have a significant concentration power, despite the fact that much of the light generated by their light source is radiated directly (without reflection on a reflector) in a wide beam . In the case of lamps having an optimal construction, the paraboloidal reflector of this kind surrounds the light source placed at the focal point of the reflector over a spatial angle of 1.5 # sr. The magnitude of this spatial angle is a measure for the power of concentration of the lamp. The lamp
<EMI ID = 3.1>
less effective for with regard to the concentration of radiated light. The part of the concave receiver capable of emitting more
of light rays after reflection through the window from the outside and the part of the spherical receiver emitting light rays towards said part of the concave receiver together surround the focal point and the center of curvature with a spatial angle of only 1.3 sr.
Although the desire to be able to concentrate the light coming from a light source into a blown bulb, has existed for a long time what reveals the patent of the United States of America cited above, already published in 1922 until now the technique did not go beyond the said silver ring lamps. The fact that during
the search for lamps with greater power of concentration, we did not return to the lamp according to the patent of the United States of America, is partly explained by the significantly lower efficiency of this lamp. Furthermore, it has not been realized that, to achieve the aim, it is necessary to increase inter alia the spatial angle, over which the cooperating parts of the silver wall parts surround the center of curvature and the focus and that this can be achieved by increasing the ratio of "the largest interior dimension of the concave wall portion to
the interior perpendicular to the axis "and" the largest exterior dimension of the spherical wall portion perpendicular to
the axis ". Because, from a practical and aesthetic point of view, the largest transverse dimension of the part of the concave wall is limited, for example to 10 cm, the gain can be achieved above all by reducing the part of The increase in said ratio causes the spherical wall part to intercept less light reflected by the concave wall part.
In the lamp according to the patent of the United States of America, the part of the concave wall inside is for the most part curved spherically (over a fairly large spatial angle) and parabolically over a fairly small spatial angle. This implies that a lot of light rays are reflected alternately between the spherical wall parts and never leave the lamp. In the lamp according to the invention, the part of the concave wall is <EMI ID = 4.1>
second fireplace located outside the bulb. In an embodiment having a spherical wall part of a small transverse dimension, a large concave surface with effective reflection is thus obtained.
A part of elliptical silver wall offers the advantage of a convergent beam, which allows higher intensities to be obtained. Another advantage lies in the fact that the choice of a small distance between the focal points of the ellipse, for example 10 cm, makes it possible to obtain a lamp having a fairly wide beam at a distance of a few meters like a lamp of the kind PAR in the realization "projector". In general, for an elliptical wall part, an eccentricity between 0 and 0.9 is chosen, the eccentricity being the ratio between the length of the minor axis and the length of the major axis of the ellipse.
The concave wall portion can be curved simultaneously, but as an alternative, a faceted concave surface can be mentioned. Such a faceted surface makes it possible to prevent a clear representation of the light source, which is of importance in the case where the light source is not with symmetry of revolution with respect to the axis of the bulb.
On the other hand, the fact that, until now, we have no longer based on the principle of the blown lamp according to the patent of the United States of America, is explained that we have not had the idea that the essentially spherical part of the wall is capable of forming a mask capable of shielding the window from the unconcentrated radiation coming directly from the light source. When the spherical wall part fulfills this function, it is achieved that not only more light is concentrated, but also that the output of scattered radiation - radiation not reflected by a concave reflector - is combated.
The lamp according to the invention in an embodiment which ensures a more efficient concentration of the light generated than a silver ring lamp and which, consequently, is notably more efficient than the lamp according to the patent of the United States from America already constitutes a notable technical improvement: thanks to the fact that the lamp is practically free of scattered light, its operation is comfortable.
The lamp according to the invention has a silvering situated essentially in front of the focal plane of the concave wall part and a silvering situated behind this plane, comprising a non-silver wall part, the window, between the two silver wall parts. During silvering, it is not possible to cover the window because its diameter is greater than that of the part of the tubular wall. In addition, it is not possible to silver the entire bulb and to remove the reflector locally by stripping, as is done with the bulb of a silver ring lamp. In this case, the pickling liquid is introduced into the ampoule using a pipette to the required height via the upright neck perpendicularly and is removed by suction using a pipette after pickling.
In addition, it is not possible to apply a screen during silvering around the evaporation source, since the precision necessary to observe for the positioning of such a screen cannot be achieved. In addition, there is the cause that the lamp according to the patent of the United States of America cited above is forgotten because a way has not been found to silver the interior of the bulb.
The lamp according to the invention lends itself to an easy realization of the fact that, surprisingly, the bulb can be provided in a simple way with the internal silvering. Thus, the invention also relates to a method for producing an electric reflective lamp comprising a bulb provided with a first part of the wall, silver, concave inside having an optical axis and
a hearth, a second part of the silver wall which is essentially spherical and which is arranged opposite the first part of
wall and whose axis and center of curvature coincide at least practically with the axis, respectively the focal point, of the wall part concave inside and whose largest external dimension perpendicular to the axis is less than the largest internal dimension perpendicular to the optical axis of the concave wall part inside, a third annular light permeable wall part provided between the concave wall part inside and the spherical wall part and a fourth wall part, which is tubular and which extends from the top of the concave wall part inside to the outside, these parts
wall constituting a single piece formed by blowing, bulb in which is placed a light source which surrounds the hearth and the center of curvature and from which current inlets extend through the wall of the bulb towards the outside , characterized in that the bulb, whose concave wall part inside is essentially paraboloidal or essentially elliptical, the second focal point being located outside the bulb, and whose parts of the silver wall parts emitting the light rays coming from the light source after a maximum of two reflections on the part of the wall which is permeable to light, surround the center of curvature and the focal point over a spatial angle of more than 1.5 sr and whose wall part is essentially spherical constitutes a mask preventing, at least practically completely,
the light rays coming from the light source reaching the light-permeable part of the wall other than after reflection,
is provided with internal silvering by application of a source of metal evaporation via the tubular wall part around the center of the curvature and the hearth so that the essentially spherical wall part constitutes a mask ensuring the shielding the light-permeable part of the wall with respect to the source of metal evaporation, evacuation of the bulb and
depositing the metal from the metal evaporation source on the interior wall, after which the light source is positioned in the bulb and the latter is sealed.
In this process, the property of the essentially spherical part of the bulb is used to shield rays propagating in an at least practically straight line from the center of curvature with respect to the window. For this purpose, the silvering is applied after the vacuum of the bulb. The free path in the bulb is of the same order of magnitude as the greatest distance between the hearth and the parts to be silvered. In general, a residual pressure of 0.1 Pa is sufficiently low for this purpose.
In general, the external transverse dimension of the spherical wall part will be chosen as small as possible, just like the internal diameter of the tubular part of the bulb. Thus, the light source is surrounded by as large a spatial angle as possible by effective reflecting surfaces. However, the smallest dimensions are determined not only by the dimensions of the light source and the metal evaporation source, but also by the thermal load that the spherical wall portion can bear. In addition, if it is desirable to provide
a bulb with a wide base, the tubular part of the bulb can be chosen wider than in the past. It has been found that in an incandescent lamp according to the invention, a maximum external transverse dimension of the essentially spherical wall part of approximately 35 to 45 mm is very useful, the whole so that one can choose approximately 35 mm for the lower powers, for example 25 to 40 W, and 45 mm for the higher powers, for example up to 75 W. In addition, it is possible that the length of the light source, including the inputs current, is so large that it is necessary to choose a larger radius of curvature for the spherical wall part in order to give said part a sufficient depth, allowing the application of the light source.
Thus, in the case where the light source consists of a discharge vessel, the total length of the discharge vessel can be significantly greater than its diameter. In addition, its total length, including the seals at the ends and the current inlets coming out of it, can be significantly greater than the length of the discharge arc.
Thus, in a special embodiment, the essentially spherical wall part has a different shape
around and in the proximity of the axis of the bulb. In this embodiment, the wall projects locally outwards. Therefore, the bulb offers more space, in the axial direction, to the light source. It should be noted that this part of the essentially spherical wall part reflects incident light into the tubular part of the bulb and therefore does not exert a useful optical effect.
The projection may have a greater radius of curvature so as to form an ogival shape. Another possibility is to use a smaller radius of curvature so as to form a spherical projection on the essentially spherical wall portion. A third method consists in the use of a tubular projection. It allows additional support of the light source using a support member applied to it.
Another means than said facets on the part of the concave wall making it possible to make a non-homogeneous light beam more homogeneous and to prevent the representation of an asymmetrical light source consists in satinizing or profiling the window of the bulb.
In one embodiment of the lamp according to the invention, a non-transparent tubular wall part connects the concave wall part to the window. This embodiment has the advantage that the concave wall portion can be curved along a parabola or an ellipse having a greater focal distance. This results in a better concentration of the radiation from a fairly large light source arranged transversely to the optical axis.
The mask function of the spherical wall part will be explained below in detail using the drawings.
The lamp according to the invention can be used in a simple socket, since it does not require external shielding. Generally, the socket will be deep enough to prevent light from being radiated to the environment through the tubular wall portion of the bulb. In order to make the lamp also suitable for a shallower socket, it is possible to provide the outside of the tubular wall part with non-transparent coating, for example a layer of paint.
The lamp according to the invention can be calculated for a low or high operating voltage, for example the mains voltage, and its cylindrical bulb part can be provided with a base of the Edison or Swan type. The lamp is designed for supplemental lighting. It allows to obtain very high luminosities. The lamp can be used instead of the combination of a silver cap lamp and a paraboloidal reflector, in which case it offers the great advantage that the faults which are likely to occur in the known combination do not occur or that 'They have no unfortunate consequences for the beam emitted.
Such defects in such a combination are: the base of the lamp is not concentric with respect to the axis of the silver cap; the socket is not concentric with respect to the paraboloidal reflector; the light source of the lamp does not surround the focal point of the reflector. In addition, the lamp has the advantage that in a way other than an external parabolic reflector, the paraboloidal reflector is not clogged or The lamp can also be used instead of silver ring lamps, and in this case it has the advantage of a significantly narrower beam and, therefore, of a higher intensity on and around the beam axis and that it has little or no scattered light. Furthermore, the lamp can be used instead of pressed glass lamps of the Par 38 type.
Compared to these lamps, as compared to silver ring lamps, the lamp according to the invention offers the advantage of a more effective concentration of light and of radiating, at least practically, no non-reflected light.
It should be noted that from German patent 1,472,521 and from United States patent 2,120,836, there is known a lamp having a pressed glass bulb. The bulb consists of a
<EMI ID = 5.1>
an annular window around a spherical part, silver inside and a flat plate provided at the top of the paraboloid cut.
This known lamp has the disadvantage that the cup and the cover which must cooperate optically and which, therefore, must be rigorously aligned, one with respect to the other, must be brought together by a thermal operation. The edges to be joined of these parts must be flattened and permanent deformation must be prevented during heating.
In addition, there is the disadvantage of the risk of evaporation or oxidation of the reflector during the heat treatment, which is especially difficult to avoid for the paraboloid reflector.
Another drawback is the risk of reflection occurring on the flat plate and causing the formation of a ray reaching outside the beam. In the lamp according to the Offenlegungsschrift, this risk is avoided by a special provision which consists in the application of a light absorbing coating.
Another disadvantage lies in the fact that the lamps having a press glass bulb are quite heavy and therefore require very stable devices in order to be able to direct them at an object to be lit. Then there is the disadvantage that the metal cups must be pressed into the glass in order to be able to apply current inputs, an operation which can lead to a lot of waste.
Then, there is the disadvantage that as pressed glass, one can only use more expensive glasses having a low coefficient of expansion.
On the other hand, the lamp according to the invention has a bulb produced, by blowing, as a single piece in a mold, the parts of which are consequently rigorously aligned, one with respect to the other. The bulb should not be heat treated in the immediate vicinity of the reflector. The bulb has no flat parts near the top of the concave wall part, a flat part which causes undesirable reflections. The bulb can be made of glass with a high coefficient of expansion, which is generally used for bulbs and in which can
be easily sealed to current inputs, glass which is lighter in weight and which is less expensive.
In addition, it should be noted that the known pressed glass lamps have a raised edge provided inside the cover and located around the silver spherical part. It is obvious that such an edge cannot be applied to a bulb produced by blowing.
The description below, with reference to the accompanying drawings, <1> all given by way of non-limiting example, will make it clear
how the invention can be realized.
Figure 1 is a side view of the reflector lamp according to US Patent 1,436,308; Figure 2 shows in axial section, a side view of a known silver ring lamp fitted with the bulb, Figure 3 shows schematically, in axial section and in side view, a first embodiment of the lamp according to l invention provided with the bulb.
Figures 4 to 7 each show in axial section another embodiment of a bulb of a lamp according to the invention; Figure 8 shows in axial section and in side view a following embodiment comprising the bulb. Figure 9 shows in axial section and in side view another embodiment comprising the bulb. Figure 10 shows in axial section and in side view a last embodiment comprising the bulb.
In these figures, the thicker lines provided inside a bulb represent the silver plating.
In the lamp and in the method according to the invention, the essentially spherical wall part constitutes a mask preventing the light rays in a manner other than after reflection) or the vapor radiation from reaching the window. However, the geometry of the bulb in the window region can be very diverse.
The interior surface of the window may lie in a plane extending along the focal plane of the bulb on the side of said plane located opposite the spherical wall portion. Figures 3 and 8 show this geometry.
Alternatively, the interior surface of the window can form an angle with the focal plane.
The interior surface of the window may lie entirely on the side of the focal plane situated opposite the spherical wall part and move away, seen from the axis of the bulb, more and more from said focal plane . Figure 4 shows such geometry.
However, the interior surface of the window can also be, at least for the most part, on the side of the focal plane opposite to the spherical wall portion. In this case, the interior surface extends from the focal plane, near the interior edge of the window, to a greater distance from the focal plane, near the exterior edge of the window. Such geometry is shown in Figures 5 and
9. In a variant, the focal plane intersects the interior surface of the window. Figures 6, 7 and 10 show such geometry.
In practice, there are neither light sources nor sources of vapor, the size of a point. When a light source extends over a greater distance from the focal point in the direction of the tubular wall part, the geometry of the bulb in the region of the window is adapted to it, which is illustrated inter alia in the figure 10. In addition, it may be desirable to position the source of metal vapor during application of the silver plating just offset in the direction of the tubular wall portion relative to the light source.
The figures are described below in detail.
The known lamp according to FIG. 1 has a glass bulb produced by blowing 1, a base 2, a part of concave wall inside 4 having an optical axis 3 and a focal point 10. Opposite the part of concave wall is provided a spherical wall part 5, which has an axis 3 ', which coincides with the axis 3, and a center of curvature 6', which coincides with the focal point 6. The largest external dimension of the spherical wall part perpendicular to the axis is less than the largest interior dimension of the concave wall portion perpendicular to the axis. The two wall parts are silver on the outside. Between the two wall portions is a wall portion permeable to the annular lumen 9 and from the top of the concave wall portion 4 there extends a tubular wall portion 10 outward.
A light source 11 surrounds the points 6 and 6 '.
The part of the concave wall 4 is curved in an essentially spherical manner, the point 6 acting as the center of curvature, while for a fairly small part 14 it is paraboloidal, the point 6 acting as the focus. From the figure it appears that only a small part 13 of the spherical reflector 5 cooperates with the paraboloidal reflector 14 and that these parts surround the light source 11 only over a small spatial angle of
<EMI ID = 6.1>
close fully visible through window 9.
The lamp is less effective than it emerges from said small spatial angle, this as a result of double reflections caused by the external silvering. The lamp emits scattered light in the transverse direction, while the silver plating is exposed to the risk of damage.
The silver ring lamp known according to FIG. 2 has a bulb 21 provided with a base 22 and an optical axis 23. A part of paraboloidal wall 34 is silver inside and has a focal point 26 around which is placed a light source 31. A tubular wall part 30 extends from the top of the parabola towards the outside, while opposite, a transparent wall part 29 is connected to the paraboloidal part. The figure shows the spatial angle of
<EMI ID = 7.1>
light source 31. From a comparison of Figures 1 and 2 it appears that the lamp according to Figure 2 provides a significantly more effective concentration. The lamp emits unconcentrated light, it is true, but not in the transverse direction like the lamp according to Figure 1, but only so as to form an acute angle with the axis
23.
The lamp according to the invention shown in FIG. 3 has a bulb 41 provided with a base 42 and a part of concave wall inside, essentially paraboloidal 44 comprising an optical axis 43 and a focus 46. From from the parabolic wall part 44 extends a tubular wall part 50 towards the outside. Opposite the paraboloidal wall part 44 is provided an essentially spherical wall part 45, the axis 43 'and the center of curvature 46' of which at least practically coincide with the axis 43 respectively the focal point 46. The wall part paraboloidal 44 and the spherical part 45 are silver inside. Between said wall portions is applied a wall portion permeable to annular light 49, the window. A light source 51 surrounds the points 46 and 46 '.
The largest inside diameter of the parabolic wall portion is larger than the largest outside diameter d of the spherical wall portion. Said four wall parts constitute a single piece obtained by blowing. The part 53 of the spherical wall part 45 and the part 54 of the paraboloidal wall part 44, which emit light rays coming from the
<EMI ID = 8.1>
mask that prevents at least � practically completely the light rays coming from the light source reaching the window in a way other than after reflection.
The light rays a and b constitute the external ray
<EMI ID = 9.1>
extreme front light ray which is not shielded by the spherical wall part 45. However, this ray reaches the rounded junction of the paraboloidal wall part 44 and the window 49 and does not pass through the window 49 towards the outside.
The interior surface of the window 49 is situated in a plane extending along the focal plane 47 on the side opposite the spherical wall part 45.
In FIGS. 4 to 10, the corresponding parts have a reference figure which is 20 greater than that used in the immediately preceding figure.
FIG. 4 shows the concave window inside 69. The inside surface is entirely on the side of the focal plane 67 located opposite to the spherical wall part 65 and moves away from it from the inside edge of the window towards the outer edge. Sure <EMI ID = 10.1>
focal 87 at the inner edge of the window and away from it, from the side of the focal plane opposite the spherical wall part towards the outer edge more and more of said plane.
In FIG. 6, the paraboloidal wall part 104 is connected by a tubular wall part 108 to the window 109. Therefore, it is possible to apply a paraboloid having a greater focal distance for the same largest diameter bulb
101. Parts 113 and 114 of the park part? 105 respectively of the paraboloid wall part 104 surround the focal point 106 and the center of curvature 106 'over a spatial angle of
2.4 sr. The part 114 of the paraboloidal wall part 104 is faceted.
In Figure 7, the wall portion 124 is elliptical. The distance between the focal points of the ellipse is 10 m,
<EMI ID = 11.1>
The inner surface of window 129 intersects the focal plane
127 and moves away from the section towards the outside edge of the window of said focal plane, on the side opposite to the spherical wall part.
In FIG. 8, the bulb 141 closely resembles that of FIG. 3. The largest transverse dimension of the spherical wall part 145 is however notably
<EMI ID = 12.1>
spherical is curved with a larger radius of curvature (part 155), so that the wall part has an ogival shape and a greater depth. A filament 151 is supplied via the current inputs 152.
In FIG. 9, the bulb 161 resembles that according to FIG. 6. The spherical wall part 165 has a tubular projection 175 provided around and near its axis 163 '. The light source 171 is formed by a halogen burner: a filament placed in an inner envelope filled with a gas containing halogen. The tubular bulb part 170 is provided on the outside, <EMI ID = 13.1>
together constitute a spatial angle of 2.0 # sr.
In FIG. 10, the light source 191 is a discharge vessel having a discharge in high pressure sodium vapor. The extreme light rays, seen from foyer 186, of
<EMI ID = 14.1>
light is elongated, a light ray a 'comes from the top of one of the electrodes and contributes to the radiated beam.
The spherical wall part 185 has a spherical projection 195 provided around and near its axis 183 'allowing the application of the light source 191. The projection is located in the optically ineffective part of the spherical wall part. Example
In a practical case, a lamp according to the invention was provided with a bulb having the shape according to FIG. 3. The bulb was filled with an inert gas. The data concerning the bulb, the lifetime, the power of the filament and the light beam are mentioned in Table I, compared with those of silver ring lamps (R) according to Figure 2, a pressed glass lamp of the kind
PAR 38 and a silver cap lamp / reflector combination. All the lamps operated at a voltage of 220 V.
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
* luminous flux on the beam axis
<EMI ID = 17.1>. indicated with the axis.
Lamps comprising a bulb having the shape according to FIG. 9 were provided with a filament in an interior bulb and with a gas filling containing halogen (Hal)
or an unwrapped filament surrounded by an inert gas. The lamps were compared with a silver ring lamp, pressed glass lamps of the PAR 38 type and a combination of silver cap lamp / reflector, the silver cap and the reflector being strictly aligned with each other and relative to the filament. The lamps operated at a voltage of 220 V. The results are given in Table II.
TABLE II
<EMI ID = 18.1>
* These lamps have a luminous flux which is not broad to the same extent in two faces perpendicular to each other passing through the axis of the lamp.
These lamps according to the invention were produced by application in a bulb shown in Figure 3 or Figure 9 through the tubular wall portion 50, respectively
170 from a source of aluminum evaporation around the hearth and the center of curvature. The bulb was emptied of air, rinsed with an inert gas and evacuated to 0.1 Pa. Then, the source of evaporation was actuated and the parts of walls 44 and 45 and partly 50 respectively 164, 165, 168 and partly 170 were silvered. The spherical wall part 45, 165 served as a mask to shield the window 49 respectively 169 relative to the source of evaporation.
Then, the gas pressure was brought to 1 bar, the evaporation source removed and the light source 51, 171 applied around the hearth and the center of curvature. The bulb was emptied of gas, provided with an inert gas and sealed. Then the pellet was applied. When the lamps were put into service, the data mentioned in the table were measured and it was found that the lamps did not emit non-reflected light through the window.
CLAIMS:
1. Electric reflective lamp comprising a bulb provided
a first part of the wall, silver, concave inside
comprising an optical axis and a focal point, a second portion of essentially spherical silver wall which is arranged opposite the
first part of the wall and whose axis and center of curvature
coincide at least practically with the axis respectively the focus of
the part of the wall which is concave inside and whose dimension
outer largest perpendicular to the axis is less than the inner dimension largest perpendicular to the optical axis of
the part of the concave wall inside, of a third part of
annular light permeable wall provided between the interior concave wall portion and the spherical wall portion and a
<EMI ID = 19.1>
from the somnet of the part of the concave wall inside towards the outside,
these wall parts constituting a single piece formed by blowing, a bulb in which is placed a light source which surrounds the
focus and center of curvature and from which inputs from
current extend through the bulb wall to the outside, characterized in that the concave wall part inside
and the essentially spherical wall part are silver
on the inside, that the part of the concave wall on the inside is essentially paraboloidal, or essentially elliptical with the second focal point on the outside of the bulb, that these parts of the parts
of silver walls throwing light rays from the light source
after a maximum of two reflections on the transparent wall part surround the center of curvature and the focal point with a spatial angle
more than 1.5 t. sr and that the wall part basically
spherical constitutes a mask preventing at least practically
completely that the light rays from the light source do not reach the light-permeable part of the wall
other than after reflection.