Lampe donnant un faisceau lumineux dans une direction déterminée. La présente invention a pour objet une lampe donnant un faisceau lumineux dans une direction déterminée et comportant une source lumineuse dans une enveloppe, carac térisée en ce qu'au moins une partie des rayons issus de la source perpendiculaire ment à. la direction précitée, sont réfléchis dans cette direction à l'aide d'un dispositif fixé à l'intérieur de l'enveloppe.
Les lampes à incandescence, à vapeur de mercure ou à décharge dans un gaz sont généralement destinées à émettre un flux lumineux réparti dans toutes les directions autour de la source. Il est toutefois un grand nombre d'applications, où seul le flux lumi neux émis dans une direction principale est utilisé. Ce flux utilisé est alors une propor tion assez faible du flux lumineux total émis par la source. A l'aide d'artifices les plus divers, on a cherché à augmenter le flux utile. Citons, à titre d'exemples, les miroirs sphériques, paraboliques, les lampes dont l'enveloppe est rendue partiellement réflé- chissante par miroitage, etc. Ces artifices ont un rendement limité, ne s'appliquent qu'à des cas bien déterminés.
Pour un grand nombre d'applications, le faisceau lumineux doit avoir un angle solide relativement faible et le diamètre de ce fais ceau doit être également faible. L'espace dis ponible pour la lampe et lé réflecteur est, d'autre part, souvent restreint.
Une lampe suivant la présente invention peut donner un faisceau lumineux ayant une seule direction utile, avec un diamètre et un angle solide relativement faibles, avec un rendement lumineux élevé.
Une partie de la chaleur rayonnante reçue par le dispositif est absorbée par ce dernier et risque de le détériorer .si la puis sance de la lampe est relativement élevée. Pour éviter cette détérioration, le dispositif réfléchissant pourra être muni d'un évacua teur de chaleur, lequel conduira la chaleur du dispositif à l'enveloppe, où elle se trans mettra au milieu ambiant par contact. Les dessins annexés montrent, à titre d'exemples, quatre formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fié. 1 est une coupe longitudinale d'une lampe à incandescence. La fié. 2 est une coupe transversale de la même lampe.
Le filament 1 est disposé dans l'axe de la lampe. De chaque côté de celui-ci est disposé un prisme à réflexion totale en quartz-2. Ces prismes 2 sont fixés au socle de la lampe à l'aide de la bride 3. Supposons que le flux lumineux utilisé ait la direction unique dé finie par le rayon 4. Les rayons 5 issus de la lampe qui sont perpendiculaires à la direc tion d'utilisation 4 sont réfléchis dans la di rection 4, par les prismes 2 suivant les rayons 6.
La fié. 3 est la coupe longitudinale, la fié. 4 la coupe transversale d'une autre va riante de lampe à incandescence. Le disposi tif réfléchissant est constitué ici par deux miroirs métalliques 7 fixés sur un support métallique 8. Ce support 8 est fixé à l'inté- rieur de l'enveloppe 9; il sert d'évacuateur de chaleur pour les miroirs 7. La chaleur se transmettra des miroirs 7 par conduction au support 8 et à l'enveloppe 9, d'où elle sera dissipée au milieu extérieur ambiant.
La direction principale d'utilisation étant définie par le rayon 10, les rayons 11 per pendiculaires à la direction principale 10 sont réfléchis dans cette direction 10 par les miroirs 7 suivant les rayons 12. Il est évi dent que la source lumineuse peut être cons tituée par un filament boudiné 13, mais elle pourrait également comporter plusieurs bou dins disposés, par exemple, dans un ou plu sieurs plans.
La fié. 5 est une coupe longitudinale, la fié. 6 une coupe transversale, la fié. 7 une vue perspective d'une variante de lampe à incandescence dans laquelle l'axe du fila ment 14 est dans la direction principale d'utilisation 15. Le dispositif réfléchissant est un anneau de section triangulaire à ré flexion totale en quartz 16, fixé au socle de la lampe à l'aide de la bride 17. Les rayons 18 issus de la source, perpendiculaires à la direction principale 15, sont réfléchis dans cette direction 15 par le tore 16 suivant les rayons 19.
Dans cet exemple, le dispositif pourrait évidemment être constitué par une partie seulement d'un tore à réflexion totale.
Pour les fié. 1 à 7, l'enveloppe est sup posée en verre transparent et est représentée en coupe.
La fié. 8 est la coupe transversale d'une autre variante de lampe à incandescence. L'axe du filament 20 est encore dans la di rection principale 21 d'utilisation. L'enve loppe 22 est supposée métallique. Le dispo sitif réfléchissant est constitué par un mi roir métallique ayant la forme d'un tronc de cône 23, lequel est fixé à l'enveloppe 22 par les brides 24.
Ces brides 24 et l'enveloppe 22 constituent un évacuateur de chaleur, en con duisant cette dernière du miroir 23 au milieu ambiant extérieur, à travers l'enveloppe 22. Les rayons 25 issus de la source lumineuse,
perpendiculaires à la direskioa principale 21 sont réfléchis pas la ^@ae 23 dans cette direction 2'1 suivant les rayons 26. Le faisceau lumineux quitte l'enveloppe en tra versant une lentille 27.
Dans cet exemple, le dispositif réfléchissant pourrait encore être une partie seulement du tronc de cône; il pourrait aussi être constitué, par exemple, par des miroirs plans on courbes.
Les exemples décrits se rapportent tous à des lampes à incandescence. La nature de la source est toutefois indifférente et il est certain que la source pourrait tout aussi bien être à vapeur de mercure on à décharge dans un gaz.
La présente invention permet d'augmen ter considérablement le, rendement lumineux d'une lampe ayant une direction principale d'utilisation unique. Si le flux lumineux sui vant la direction principale doit avoir une valeur déterminée, la présente invention per met de réduire la puissance de la lampe.
Lamp giving a light beam in a determined direction. The present invention relates to a lamp giving a light beam in a determined direction and comprising a light source in an envelope, charac terized in that at least part of the rays coming from the source perpendicular to. the aforementioned direction, are reflected in this direction using a device fixed inside the envelope.
Incandescent, mercury vapor or gas discharge lamps are generally intended to emit a luminous flux distributed in all directions around the source. There are however a large number of applications, where only the light flux emitted in one main direction is used. This flux used is then a fairly low proportion of the total luminous flux emitted by the source. Using the most diverse devices, we tried to increase the useful flow. Let us quote, by way of example, spherical mirrors, parabolic mirrors, lamps whose envelope is made partially reflective by mirroring, etc. These devices have a limited yield, and only apply in well-defined cases.
For a large number of applications, the light beam must have a relatively small solid angle and the diameter of this beam must also be small. On the other hand, the space available for the lamp and the reflector is often limited.
A lamp according to the present invention can give a light beam having only one useful direction, with a relatively small diameter and a solid angle, with a high light output.
Part of the radiant heat received by the device is absorbed by the latter and risks damaging it if the power of the lamp is relatively high. To avoid this deterioration, the reflecting device can be provided with a heat evacuator, which will conduct the heat from the device to the casing, where it will be transmitted to the ambient environment by contact. The appended drawings show, by way of example, four embodiments of the object of the invention.
The trusted. 1 is a longitudinal section of an incandescent lamp. The trusted. 2 is a cross section of the same lamp.
The filament 1 is arranged in the axis of the lamp. On each side of this is a quartz-2 total reflection prism. These prisms 2 are fixed to the base of the lamp using the clamp 3. Let us suppose that the luminous flux used has the single direction defined by ray 4. The rays 5 coming from the lamp which are perpendicular to the direction of use 4 are reflected in the direction 4, by the prisms 2 along the rays 6.
The trusted. 3 is the longitudinal section, the fié. 4 the cross section of another incandescent lamp variant. The reflecting device is constituted here by two metal mirrors 7 fixed on a metal support 8. This support 8 is fixed inside the casing 9; it serves as a heat evacuator for the mirrors 7. The heat will be transmitted from the mirrors 7 by conduction to the support 8 and to the casing 9, from where it will be dissipated to the ambient outside environment.
The main direction of use being defined by the ray 10, the rays 11 perpendicular to the main direction 10 are reflected in this direction 10 by the mirrors 7 along the rays 12. It is obvious that the light source can be constituted. by a coiled filament 13, but it could also include several bundles arranged, for example, in one or more planes.
The trusted. 5 is a longitudinal section, the fié. 6 a cross section, the fié. 7 a perspective view of a variant of an incandescent lamp in which the axis of the filament 14 is in the principal direction of use 15. The reflecting device is a ring of triangular section with total reflection in quartz 16, fixed to the base of the lamp using the flange 17. The rays 18 coming from the source, perpendicular to the main direction 15, are reflected in this direction 15 by the torus 16 along the rays 19.
In this example, the device could obviously consist of only part of a total reflection torus.
For the trusted. 1 to 7, the envelope is sup posed of transparent glass and is shown in section.
The trusted. 8 is the cross section of another variant of an incandescent lamp. The axis of the filament 20 is still in the main direction 21 of use. The envelope 22 is assumed to be metallic. The reflective device consists of a metallic mirror having the shape of a truncated cone 23, which is fixed to the casing 22 by the flanges 24.
These flanges 24 and the casing 22 constitute a heat evacuator, by con ducting the latter from the mirror 23 to the external ambient environment, through the casing 22. The rays 25 coming from the light source,
perpendicular to the main direskioa 21 are reflected by the ^ @ ae 23 in this direction 2'1 along the rays 26. The light beam leaves the envelope through a lens 27.
In this example, the reflecting device could still be only part of the truncated cone; it could also be constituted, for example, by plane or curved mirrors.
The examples described all relate to incandescent lamps. The nature of the source is however immaterial and it is certain that the source could just as well be mercury vapor or discharge in a gas.
The present invention enables the light output of a lamp having a single principal direction of use to be considerably increased. If the luminous flux in the main direction is to have a determined value, the present invention makes it possible to reduce the power of the lamp.