FR2504313A1 - Lampe reflectrice electrique - Google Patents

Abstract

Une lampe réflectrice conforme à l'invention, présente une ampoule soufflée munie d une paroi concave argentée à l intérieur 44, d une paroi sphérique argentée à l intérieur 45 prévue face à la paroi 44, une paroi annulaire perméable à la lumière 49 prévue entre les deux première parois, et une paroi tubulaire prévue au sommet de la paroi concave. Ces parois constituent une seule pièce. Les axes 43, 43' des parois argentées coïncident, tout comme leur foyer 46 et leur centre de courbure 46 , autour desquels est prévue une source lumineuse 51. La paroi concave est parabolique ou elliptique. Les zones 54, 53 des parois argentées 44, 45, qui émettent des rayons lumineux vers l extérieur à travers la partie de paroi perméable à la lumière 49 après au maximum deux réflexions, entourent le foyer 46 d'un angle solide supérieur à 1,5 pi sr. La paroi sphérique 45 constitue un masque empêchant les rayons lumineux provenant de la source lumineuse 51 d atteindre la paroi perméable à la lumière 49 d'une façon autre qu après réflexion. Application : éclairage concentré.

Description

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"Lampe réflectrice électrique"

L'invention concerne une lampe réflectrice électrique com-

portant 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 sphéri-

que, qui est disposée en face de la première partie de paroi, dont

l'axe et le centre de courbure coïncident pratiquement respective-

ment avec l'axe et le foyer de la partie de paroi concave à l'inté-

rieur et dont la dimension extérieure maximale perpendiculairement

à l'axe est inférieure à la dimension intérieure maximale perpen-

diculairement à l'axe optique de la partie de paroi concave à l'in-

térieur, lampe munie d'une troisième partie de paroi annulaire, per-

méable à la lumière, prévue entre la partie de paroi concave à l'in-

térieur 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 par-

tie de paroi concave à l'intérieur vers l'extérieur, ces parties de

paroi constituant une seule pièce formée par soufflage, dans ladi-

te ampoule une source lumineuse entourant le foyer et le centre de

courbure, source à partir de laquelle des entrées de courant s'éten-

dent à travers la paroi de l'ampoule vers l'extérieur.

Une telle lampe est connue du brevet des Etats-Unis d'Amé-

rique déjà publié en 1922 No 1 436 308.

La lampe connue vise à concentrer la lumière de la source

lumineuse et à la rayonnner vers l'avant à travers la partie de pa-

roi 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 fa-

çon directe de la source lumineuse, ou réfléchie par la partie de

paroi sphérique à travers la fenêtre, vers l'extérieur Ce but re-

quiert la coopération optique des parties de paroi argentées, par conséquent un positionnement rigoureux de ces parties les unes par

rapport aux autres, ainsi qu'un positionnement rigoureux de la sour-

ce lumineuse par rapport aux parties de paroi argentées.

La lampe connue présente plusieurs graves inconvénients.

La lampe est peu efficace pour quant à la concentration de la lu-

mière engendrée par la source lumineuse Les lampes à anneau argenté disponibles 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 actions destructives méca-

niques ou atmosphériques De plus, les argentures de la surface ex-

térieure 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 in-

térieure 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 con-

tribue donc pas à l'intensité du faisceau lumineux De plus, la lumière dispersée réduit le confort que pourrait offrir la lampe si elle n'émetrait de la lumière que vers l'avant, sur un objet à éclairer.

L'invention vise à fournir une lampe qui remédie en maje-

ure partie auxdits inconvénients L'invention vise notamment à four-

nir une lampe électrique assurant une concentration de la lumière provenant de la source lumineuse plus efficace qu'une lampe à anneau argenté, et qui est en outre plus confortable 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 mé-

caniques et chimiques.

Ce but est atteint avec une lampe électrique du genre men-

tionné dans le préambule conforme à l'invention, du fait que la

partie de paroi concave à l'intérieur et la partie de paroi essen-

tiellement sphérique sont argentées à l'intérieur, que la partie de paroi concave à l'intérieur est essentiellement parabolique, ou essentielement elliptique avec le deuxième foyer à l'extérieur de l'ampoule', que les zones des parties de paroi argentées envoyant sur la partie de paroi perméable à la lumière des rayons lumineux de la source lumineuse après au maximum deux réflexions, entourent le centre de courbure et le foyer d'un angle solide supérieur à 1,5 J) sr, et que la partie de paroi essentiellement sphérique constitue un masque empêchant pratiquement complètement les rayons lumineux

provenant de la source lumineuse d'atteindre la partie de paroi per-

méable 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'impor-

tance primordiale, du fait qu'il est possible d'utiliser des sour-

ces lumineuses présentant une très longue durée de vie, car la sour-

ce lumineuse de la lampe conforme à l'invention peut être de toute

sorte: un filament, un filament dans une enveloppe intérieure rem-

plie 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 cou-

che 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 lu-

mineuse soit concentrée dans une forte-mesure et rayonnée dans la

direction nécessaire ou désirable Plus la concentration est effica-

ce, plus il est possible d'utiliser une source lumineuse de faible

puissance pour obtenir une même intensité d'éclairage.

Les lampes à anneau argenté présentant une ampoule souf-

flée, disponibles dans le commerce, ont déjà un pouvoir de concen-

tration notable, malgré le fait que beaucoup de lumière engendrée

par leur source lumineuse est rayonnée de façon directe (sans ré-

flexion sur un réflecteur) selon un faisceau large Dans le cas de

lampes de ce genre présentant une construction optimale, le réflec-

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teur parabolique entoure la source lumineuse disposée en son foyer

d'un angle solide de 1,5 >C sr La grandeur de cet angle solide cons-

titue une mesure du pouvoir de concentration de la lampe La lampe

décrite dans le susdit brevet des Etats-Unis d'Amérique est notable-

ment moins efficace quant à la concentration de la lumière rayonnée.

La partie du réflecteur concave susceptible d'émettre après réfle-

xion les rayons lumineux à travers la fenêtre vers l'extérieur, et la partie du réflecteur sphérique émettant des rayons lumineux vers ladite partie du réflecteur concave entourent ensemble le foyer et

le centre de courbure d'un angle solide de seulement 1,3 ?t sr.

Bien que l'on cherche depuis longtemps à concentrer la lu-

mière provenant d'une source lumineuse dans une ampoule soufflée, ce

que révèle le brevet des Etats-Unis d'Amérique cité ci-dessus, pu-

blié dès 1922, jusqu'à présent la technique n'a pas dépassé les lam-

pes à anneau argenté Le fait que, lors de la recherche de lampes présentant un plus grand pouvoir de concentration, on ne soit pas

revenu à la lampe selon ce brevet des Etats-Unis d'Amérique, s'expli-

que en partie par l'efficacité notablement plus faible de cette lam-

pe De plus, on ne s'est pas rendu compte du fait que, pour réaliser le but visé, il faut augmenter entre autres l'angle solide, dont les zones coopérantes des parties de paroi argentées entourent le centre

de courbure et le foyer, et que cela peut être atteint par augmenta-

tion du rapport entre "la dimension intérieure maximale de la partie de paroi concave à l'intérieur, perpendiculairement à l'axe" et "la

dimension extérieure maximale de la partie de paroi sphérique per-

pendiculairement à l'axe" Du fait que, du point de vue pratique et

esthétique, on limite la dimension transversale maximale de la par-

tie de paroi concave, par exemple à 10 cm, le gain peut être réalisé

surtout par réduction de la partie de paroi sphérique L'augmenta-

tion dudit rapport a pour effet que la partie de paroi sphérique in-

tercepte 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 cour-

bée de façon sphérique (sur un assez grand angle solide) et de fa-

çon parabolique sur un assez petit angle solide 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 es-

sentiellement parabolique ou essentiellement elliptique avec le deu-

xième foyer situé à l'extérieur de l'ampoule Dans une forme de réa-

lisation 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

cm, permet d'obtenir une lampe présentant un faisceau assez lar-

ge 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 en-

tre O 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 uniformément,

mais comme alternative, on peut mentionner une surface concave fa-

cettée Une telle surface facettée permet d'empêcher une représen-

tation nette de la source lumineuse, ce qui est d'importance dans le cas o la source lumineuse n'est pas à symétrie de révolution

par rapport à l'axe de l'ampoule.

D'autre part si, jusqu'à présent, on ne s'est plus basé

sur le principe de la lampe selon le brevet des Etats-Unis d'Améri-

que, c'est qu'on n'a pas eu l'idée que la partie de paroi essentiel-

lement sphérique pouvait former un masque susceptible d'occulter 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, il en résulte que, non seulement plus de lu-

mière est concentrée, mais également que l'émission de rayonnement

dispersé du rayonnement non réfléchi par un réflecteur concave -

est évitée La lampe conforme à l'invention, dans une forme de réa-

lisation qui assure une concentration de la lumière engendrée pré-

cisément plus efficace qu'une lampe à anneau argenté et, par consé-

quent, notablement plus efficace que la lampe selon le brevet des

Etats-Unis d'Amérique, constitue déjà une amélioration technique no-

table: grâce au fait que la lampe est pratiquement exempte de lumiè-

re dispersée, son fonctionnement est confortable.

La lampe conforme à l'invention présente une argenture si-

tuée essentiellement devant le plan focal de la partie de paroi con-

cave, une argenture située derrière ce plan, et comporte une partie de paroi non argentée, la fenêtre, entre les deux parties de paroi argentées Lors de l'argenture, il n'est pas possible de recouvrir la fenêtre, du fait que son diamètre est supérieur à celui de la par tie de paroi tubulaire De plus, il n'est pas possible d'argenter toute l'ampoule puis d'enlever localement l'argenture par décapage, 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 puis est enlevé par aspiration à l'aide

d'une pipette après le décapage De plus, il n'est pas possible d'ap-

pliquer un écran pendant l'argenture autour de la source d'évapora-

tion, du fait que la précision nécessaire du positionnement d'un tel écran ne peut pas être obtenue Enfin, l'une des causes de l'abandon de la lampe selon le brevet des Etats-Unis d'Amérique cité ci-dessus

est qu'on n'a pas trouvé un moyen pour argenter l'intérieur de l'am-

poule. La lampe conforme à l'invention se prête à une réalisation facile du fait que, fait étonnant, l'ampoule peut être recouverte d'une façon simple des argentures intérieures Ainsi, l'invention

concerne également un procédé permettant de réaliser une lampe ré-

flectrice électrique comportant une ampoule munie d'une première par

tie de paroi, argentée, concave à l'intérieur, présentant un axe op-

tique 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 respectivement l'axe et le foyer de la par-

tie de paroi concave à l'intérieur, et dont la dimension extérieure maximale perpendiculairement à l'axe est inférieure à la dimension intérieure maximale perpendiculairement à l'axe optique de la partie

de paroi concave à l'intérieur, une troisième partie de paroi annu-

laire perméable à la lumière, prévue entre la partie de paroi conca-

ve 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, dans ladite ampoule une source lumineuse entourant le foyer et le

centre de courbure, source à partir de laquelle des entrées de cou-

rant 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 parabolique ou essentiellement ellip-

tique, le deuxiène foyer étant situé à l'extérieur de l'ampoule, et dont les zones des parties de paroi argentées envoyant les rayons

lumineux provenant de la source lumineuse après au maximum deux ré-

flexions sur la partie de paroi perméable à la lumière, entourent le centre de courbure et le foyer sur un angle solide de plus de 1,5 >t sr et dont la partie de paroi essentiellement sphérique constitue un masque empêchant pratiquement complètement les rayons lumineux

provenant de la source lumineuse d'atteindre la partie de paroi per-

méable à la lumière d'une façon autre qu'après réflexion, est recou-

verte d'argentures internes par disposition autour du centre du cour bure et du foyer d'une source d'évaporation de métal introduite par

la partie de paroi tubulaire de façon que la partie de paroi essen-

tiellement sphérique constitue un masque protégeant la partie de pa-

roi perméable à la lumière par rapport à la source d'évaporation de métal, par création du vide dans l'ampoule et par 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 masquer les rayons se pro-

pageant d'une façon directe du centre de courbure à la fenêtre A cet effet, l'argenture est appliquée après l'établissement du vide dans l'ampoule Le trajet libre dans l'ampoule est de mkme ordre de grandeur que la distance la plus grande comprise entre le foyer et

les parties à argenter Une pression résiduelle de 0 1 Pa est suffi-

samment basse.

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D'une façon générale, la dimension transversale extérieu-

re 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 so-

lide aussi grand que possible par des surfaces réflectrices effica-

ces Toutefois, les dimensions minimales sont déterminées non seule-

ment par les dimensions de la source lumineuse et de la source d'é-

vaporation de métal, mais également par la charge thermique que peut supporter la partie de paroi sphérique De plus, s'il est désirable

de munir l'ampoule d'un culot large, la partie tubulaire de l'ampou-

le peut être choisie plus large 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 utilisable, on peut 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 faille choisir un rayon de courbure plus grand pour la partie de paroi sphérique afin de

conférer à ladite partie une profondeur suffisante, permettant l'ins-

tallation de la source lumineuse C'est ainsi que dans le cas o la

source lumineuse est constituée par une enceinte à décharge, la lon-

gueur totale de l'enceinte à décharge peut être notablement supérieu-

re à son diamètre De plus, sa longueur totale, y compris les scelle-

ments aux extrémités et les entrées de courant qui en sortent, peut

être notablement plus grande que la longueur de l'arc de décharge.

Ainsi, dans une forme de réalisation spéciale, la partie

de paroi essentiellement sphérique présente une forme différente au-

tour et à proximité de l'axe de l'ampoule Dans cette forme de réa-

lisation, la paroi fait localement saillie vers l'extérieur Dé ce fait, l'ampoule offre plus d'espace, dans la direction axiale, pour

la source lumineuse Il y a lieu de noter que cette zone de la par-

tie de paroi essentiellement sphérique réfléchit de la lumière in-

cidente vers 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

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de façon à former une forme ogivale Une autre possibilité consis-

te 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 en l'utilisation d'une saillie tubulaire Elle permet de supporter de façon additionnelle

la source lumineuse à l'aide d'un organe de support qui y est appli-

qué. Pour rendre le faisceau plus homogène tout en empêchant la représentation d'une source lumineuse asymétrique, un moyen autre que la formation de facettes sur la partie de paroi concave consiste

à satiner ou à profiler la fenêtre de l'ampoule.

Dans une forme de réalisation de la lampe conforme à l'in-

vention, une partie de paroi tubulaire non transparente relie la par tie 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 fo-

cale Il en résulte une meilleure concentration du rayonnement d'une

assez grande source lumineuse disposée transversalement à l'axe op-

tique.

La fonction de masque de la partie de paroi sphérique se-

ra expliquée 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 réflecteur externe D'une façon générale; la douille sera suffisamment profonde

pour empêcher que de la lumière ne puisse être rayonnée vers l'exté-

rieur 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 tubulai-

re d'un revêtement non transparent, par exemple d'une couche de pein-

ture.

La lampe conforme à l'invention peut être calculée pour

une tension de fonctionnement basse ou élevée, par exemple la ten-

sion secteur, et sa partie d'ampoule cylindrique peut être munie

d'un culot du genre Edison ou Swan La lampe est conçue pour l'éclai-

rage 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 parabolique, 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 tel-

le 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 concen-

trique par rapport au réflecteur parabolique; la source lumineuse de

la lampe n'entoure par le foyer du réflecteur De plus, la lampe of-

fre l'avantage que, contrairement au réflecteur parabolique externe, le réflecteur parabolique interne ne peut pas s'encrasser 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 lam-

pes en verre pressé du genre Par 38 Comparativement à ces lampes,

tout comme par rapport aux lampes à anneau argenté, la lampe confor-

me à l'invention offre l'avantage d'une concentration plus efficace

de la lumière et de ne pratiquement pas rayonner de lumière non ré-

fléchie.

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 coupe parabolique argentée à l'intérieur, d'un couvercle constitué par une fenêtre annulaire autour d'une partie sphérique, argentée à

l'intérieur et d'une plaque plane prévue au sommet de la coupe para-

bolique. Cette lampe connue présente le désavantage que la coupe et

le couvercle qui doivent coopérer de façon optique et qui, par consé-

quent, doivent être alignés rigoureusement l'un par rapport à l'au-

tre, doivent être réunis par une opération thermique Les bords à re-

lier de ces parties doivent être aplatis et il faut empêcher une dé-

formation permanente pendant le chauffage.

De plus, il se présente un risque d'évaporation ou d'oxy-

* dation du réflecteur pendant le traitement thermique, ce qui est sur-

tout difficile à éviter pour le réflecteur parabolique.

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Un autre inconvénient est le risque de réflexion se produi-

sant sur la plaque plane et provoquant la formation d'un rayon par-

venant à l'extérieur du faisceau Dans la lampe selon l'Offenlegungs-

schrift, ce risque est évité par une disposition spéciale qui consis-

te en l'application d'un revêtement absorbant la lumière.

Un autre inconvénient réside dans le fait que les lampes

présentant une ampoule en verre pressé sont assez lourdes et requiè-

rent donc des appareils très stables afin de pouvoir les diriger sur un objet à éclairer De plus les coupes métalliques doivent être

pressées dans le verre afin de pouvoir appliquer des entrées de cou-

rant, opération qui peut aboutir à beacoup de rebut Enfin, comme verre pressé, on ne peut utiliser que des verres coûteux présentant

un coefficient de dilatation faible.

En revanche, la lampe conforme à l'invention présente une ampoule réalisée, par soufflage en 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 thermique-

ment à proximité immédiate du réflecteur L'ampoule ne présente pas

de parties planes près du sommet de la partie de paroi concave, par-

tie plane qui provoque des réflexions indésirables L'ampoule peut

être réalisée en verre présentant un coefficient de dilatation éle-

vé, 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 pres-

sé connues présentent un bord relevé prévu à l'intérieur du couver-

cle 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 an-

nexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com-

prendre 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 connue à ampoule munie un anneau argenté.

La figure 3 représente schématiquement, en coupe axiale et

en vue latérale, une première forme de réalisation de la lampe con-

forme 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'in-

vention; La figure 8 représente en coupe axiale et en vue latérale

une autre forme de réalisation de l'ampoule.

La figure 9 représente en coupe axiale et en vue latérale

une autre forme de réalisation de l'ampoule.

La figure 10 représente en coupe axiale et en vue latérale

une dernière forme de réalisation de l'ampoule.

Sur ces figures, les lignes plus épaisses prévues à l'inté- rieur 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 em-

péchant les rayons lumineux d'atteindre la fenêtre d'une façon autre

qu'après réflexion Néanmoins, la géométrie de l'ampoule dans la ré-

gion 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 entiè-

rement 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 égale-

ment se trouver, au moins en majeure partie, du côté du plan focal

regardant la partie de paroi sphérique Dans ce cas, la surface in-

térieure 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

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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 ponctuelles 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 dé-

calée 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 con-

cave à l'intérieur 4 présentant un axe optique 3 et un foyer 6 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 coincide avec le foyer 6 La dimension externe maximale de la partie de paroi sphérique perpendiculairement

à l'axe, est inférieure à la dimension intérieure maximale de la par-

tie de paroi concave, perpendiculairement à l'axe Les deux parties

de paroi sont argentées à l'extérieur Entre ces deux parties de pa-

roi se trouve une partie de paroi annulaire 9 perméable à la lumière et à partir du sommet de la partie de paroi concave 4 s'étend vers l'extérieur une partie de paroi tubulaire 10 Une source lumineuse

11 entoure les points 6 et 6 '.

La partie de paroi concave 4 est courbée d'une façon essen-

tiellement sphérique, le point 6 faisant office de centre de courbu-

re, alors que pour une assez petite zone 14 elle est parabolique, le point 6 faisant office de foyer De la figure il ressort que seule

une petite zone 13 du réflecteur sphérique 5 coopère avec le réflec-

teur parabolique 14 et que cette zone n'entoure la source lumineuse 11 que sur un petit angle solide de 1,3)(sr De plus, il en ressort

que la source lumineuse 11 est à peu près entièrement visible à tra-

vers la fenêtre 9.

La lampe est moins efficace qu'il ne ressort dudit petit angle solide, ceci par suite des réflexions doubles provoquées par l'argenture extérieure La lampe émet de la lumière de dispersion dans la direction transversale, et les argentures sont exposées au

risque d'endommagement.

La lampe à anneau argenté connue selon la figure 2 pré-

sente une ampoule 21 munie d'un culot 22 et d'un axe optique 23 Une partie de paroi parabolique 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 parabo-

le vers l'extérieur alors qu'en face, une partie de paroi transparen-

te 29 se raccorde à la partie parabolique La figure montre l'angle

solide de 1,5 YC sr sur lequel la paroi argentée parabolique 34 entou-

re la source lumineuse 31 D'une comparaison des figures 1 et 2 il

ressort que la lampe selon la figure 2 fournit une concentration no-

tablement plus efficace La lampe émet de la lumière non concentrée, il est vrai, 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 pa-

roi concave à l'intérieur, essentiellement parabolique 44 comportant

un axe optique 43 et un foyer 46 A partir de la partie de paroi pa-

rabolique 44 s'étend vers l'extérieur une partie de paroi tubulaire

En face de la partie de paroi parabolique 44 est prévue une par-

tie de paroi essentiellement sphérique 45, dont l'axe 43 ' et le cen-

tre de courbure 46 ' coïncident pratiquement avec respectivement l'a-

xe 43 et le foyer 46 La partie de paroi parabolique 44 et la partie sphérique 45 sont argentées à l'intérieur Entre lesdites parties de

paroi est située une partie de paroi annulaire perméable à la lumiè-

re 49, la fenêtre Une source lumineuse 51 entoure les points 46 et

46 ' Le diamètre intérieur le plus grand D de la partie de paroi pa-

rabolique 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 zone 53 de la

partie de paroi sphérique 45 et la zone 54 de la partie de paroi pa-

rabolique 44, envoient des rayons lumineux provenant de la source lu-

mineuse 51, après au maximum deux réflexions sur la fenêtre Ces zo-

nes entourent la source lumineuse 51 d'un angle solide (e I +J$) de 2,4/C sr La partie de paroi essentiellement sphérique 45 constitue un masque qui empêche 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 respectivement les rayons extérieur et intérieur du faisceau lumineux émis Le rayon c

est le rayon lumineux avant extrême qui n'est pas masqué par la par-

tie de paroi sphérique 45 Toutefois, ce rayon atteint la jonction arrondie de la partie de paroi parabolique 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 pièges correspondantes présen-

tent un numéro 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 c 6 té 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

cette figure, l'angle solide (o L+") est 2,4)t sr.

Sur la figure 5, l'angle solide (i +Jb) est aussi égal à 2,4)C sr La surface intérieure de la fenêtre 89 est tangente au plan focal 87 au bord intérieur de la fenêtre et, vers le bord extérieur, s'éloigne de plus en plus dudit plan du c 8 té de la paroi sphérique

par rapport au plan focal.

Sur la figure 6, la partie de paroi parabolique 104 est re-

liée par une partie de paroi tubulaire 108 à la fenêtre 109 De ce fait, il est possible d'utiliser un paraboloide présentant une plus grande distance focale pour un même diamètre maximal de l'ampoule 101 Les zones 113 et 114 respectivement de la partie de paroi sphérique et de la partie de paroi parabolique 104 entourent le foyer 106

et le centre de courbure 106 ' sur un angle solide de 2,4)> sr La zo-

ne 114 de la partie de paroi parabolique 104 est facettée.

25043 1 3

Sur la figure 7, la partie de paroi 124 est elliptique La

distance comprise entre les foyers de l'ellipse est de 10 cm, l'ex-

centricité de l'ellipse étant de 0,1 L'angle (c 4 d +J 3) est 2,4 X sr.

La surface intérieure de la fenêtre 129 intersecte le plan focal 127 et s'éloigne dudit plan focal à partir de l'intersection vers le bord extérieur de la fenêtre du côté de 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 maximale de la partie de paroi sphérique 145 est cependant notablement plus petite De ce fait, l'angle solide (ck + Ib) sur cette figure est égal à 2,7 X sr Autour et près de l'axe 143 ', la partie de paroi sphérique est courbée d'un plus grand rayon de courbure (zone 155), de sorte que la partie de paroi présente une forme ogivale et une

plus grande profondeur Un filament 151 est alimenté par l'intermé-

diaire 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 tubu-

laire 175 prévue autour et près de son axe 163 ' La source lumineuse

171 est une source à l'halogène: un filament disposé dans une enve-

loppe intérieure remplie d'un gaz contenant de l'halogène La partie d'ampoule tubulaire 170 est munie à l'extérieur, d'un recouvrement non transparent 176 Sur ces figures, c O L etj 3 constituent ensemble

un angle solide de 2,0 OX 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 et du centre de courbure 186 ', enferment un angle solide ok plus Ci de 2,7 X( sr Du fait que, vue dans la direction axiale, la source lumineuse est allongée, un rayon lumineux a' provenant du sommet de

l'une des électrodes contribue au faisceau rayonné.

La partie de paroi sphérique 185 présente une saillie sphé-

rique 195 prévue autour et près de son axe 183 ' permettant l'instal-

lation de la source lumineuse 191 La saillie se situe dans la zone

optiquement non efficace de la partie de paroi sphérique.

250431 3

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'am-

poule, la durée de vie, la puissance du filament et le faisceau lumi-

neux sont mentionnés dans le tableau I, comparativement à celles de lampes à anneau argenté (R) selon la figure 2, d'une lampe en verre

pressé du genre PAR 38 et d'une combinaison lampe à calotte argen-

tée/ réflecteur Toutes les lampes fonctionnaient sous une tension de 220 V.

TABLEAU I

Lampe liparabolel angle solide| durée | wattl Io (cd)| 1/22 o i (mm) I (sr) | de viel isous un angle de

1 | 75 | 2,4 | 2000 | 25 900 | 8

2 J 95 J 2,4 Q 2000 j 60 13200 8 R | 51 | 1,5 Jx | 1000 | 25 200 | 160 R | 63,5 | 1,5 x I 1000 | 60 850 | 15

PAR | 122 | 2,3 I| 2000 | 75 3200 J 8

comb -l 150 | 2,9 x | 1000 | 60 | 3375 9 1/refll l l I I I * flux lumineux sur l'axe du faisceau * le flux lumineux est 1/2 Ic dans des directions formant l'angle

indiqué avec l'axe.

Des lampes comportant une ampoule présentant la forme selon

la figure 9 furent équipées d'une ampoule intérieure enfermant un fi-

lament et 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 lampe à calotte argentée/réflec-

teur, la calotte argentée et le réflecteur étant rigoureusement ali-

gnés l'un par rapport à l'autre et par rapport au filament Les lam-

pes fonctionnaient sous une tension de 220 V Les résultats sont men-

tionnés dans le Tableau II.

TABLEAU II

___ * **

Lampe 10 parabolel angle solidel durée del wattl Io*(cd)l 1/2 Io (mm) (sr) |vie (hr) Isous angle de 3 Hal 91 2,4)c 2000 100 9600 70; 4 * 4 Hal 91 2,4 X J 2000 75 8400 6 ; 4 * 91 2,4 /c 2000 100 5500 90; 7,5 O *

R I 95 1,5 S 1000 100 1750 15

PAR 122 2,3 'c 2000 75 3200 80 PAR 122 2,3 c 2000 100 4600 80

PAR | 122 2,3 2000 150 7500 80

comb -I 190 | 3,2 XC | 1000 | 100 110 000 I 8 1/refll l _ * Ces lampes présentent un flux lumineux qui n'a pas la même largeur dans deux plans perpendiculaires entre eux passant par l'axe de la lampe.

Ces lampes conformes à l'invention furent réalisées par in-

troduction dans une ampoule selon les figures 3 ou 9, par la partie

de paroi tubulaire, respectivement 50 ou 170, d'une source d'évapo-

ration d'aluminium placée autour du foyer et du centre de courbure.

L'ampoule fut vidée d'air, rincée avec un gaz inerte et vidée à 0,1 Pa Ensuite, la source d'évaporation fut actionnée et les parties de parois 44, 45 et partiellement 50 (respectivement 164, 165, 168 et partiellement 170) furent argentées La partie de paroi sphérique 45 s 165 faisait office de masque pour protéger la fenêtre 49, 169 de la

source d'évaporation.

Ensuite, la pression gazeuse fut portée à 1 bar, la source d'évaporation enlevée et la source lumineuse 51, 171 placée autour

du foyer et du centre de courbure L'ampoule fut vidée de gaz, rem-

plie 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 par la

fenêtre aucune lumière non réfléchie.

25043 1 3

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 Lampe réflectrice électrique comportant une ampoule ( 41) munie d'une première partie de paroi, argentée, concave à l'intérieur ( 44) comportant un axe optique ( 443) et un foyer ( 46), d'une deuxième

partie de paroi essentiellement sphérique argentée ( 45) qui est dis-

posée en face de la première partie de paroi, dont l'axe ( 43 ') et le

centre de courbure ( 46 ') coïncident pratiquement avec l'axe respec-

tivement le foyer de la partie de paroi concave à l'intérieur et dont la dimension extérieure maximale perpendiculairement à l'axe (d) est inférieure à la dimension intérieure maximale perpendiculairement à l'axe optique (D) de la partie de paroi concave à l'intérieur ( 44), lampe munie d'une troisième partie de paroi annulaire perméable à la lumière ( 49) prévue entre la partie de paroi concave à l'intérieur et la partie de paroi sphérique, et d'une quatrième partie de paroi ( 50) 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, dans ladite ampou-

le une source lumineuse ( 51) entourant le foyer ( 46) et le centre de courbure ( 46 '), source à partir de laquelle des entrées de courant ( 52) s'étendent à travers la paroi de l'ampoule ( 41) vers l'extérieur caractérisée en ce que la partie de paroi concave à l'intérieur ( 44) et la partie de paroi essentiellement sphérique ( 45) sont argentées à l'intérieur, que la partie de paroi concave à l'intérieur ( 44) est essentiellement parabolique, ou essentiellement elliptique avec le deuxième foyer à l'extérieur de l'ampoule ( 41), que les zones des parties de paroi argentées ( 44, 45) envoyant sur la partie de paroi

perméable à la lumière ( 49) des rayons lumineux de la source lumineu-

se ( 51) après au maximum deux réflexions entourent le centre de cour-

bure ( 46 ') et le foyer ( 46) d'un angle solide supérieur à 1,5 A sr, et que la partie de paroi essentiellement sphérique ( 45) constitue un masque empêchant pratiquement complètement les rayons lumineux provenant de la source lumineuse ( 51) d'atteindre la partie de paroi

perméable à la lumière ( 49) d'une façon autre qu'après réflexion.

2 Lampe réflectrice électrique selon la revendication 1, ca-

ractérisée en ce que la partie de paroi concave à l'intérieur ( 124)

? 5043 1 3

est essentiellement elliptique.

3 Lampe réflectrice électrique selon l'une des revendications

1 ou 2, caractérisée en ce que la partie de paroi sphérique ( 145, , 185) porte une saillie vers l'extérieur autour et près de son

axe ( 143 ', 163 ', 183 ').

4 Lampe réflectrice électrique selon l'une des revendications

précédentes, caractérisée en ce qu'une partie de paroi non transpa-

rente tubulaire ( 108, 168) relie la partie de paroi concave à l'inté-

rieur ( 104, 164) à la partie de paroi annulaire perméable à la lumiè-

re ( 109, 169).

Lampe réflectrice électrique selon l'une des revendications

1 à 4, caractérisée en ce que la surface intérieure de la partie de paroi perméable à la lumière ( 49, 149) s'étend suivant le plan focal

( 47, 147) de l'ampoule ( 41, 141) du côté situé à l'opposé de la par-

tie de paroi sphérique ( 45, 145).

6 Lampe réflectice électrique selon l'une des revendications

1 à 4, caractérisée en ce que la surface intérieure de la partie de paroi perméable à la lumière ( 69) s'étend entièrement du côté du plan focal ( 67) situé à l'opposé de la partie de paroi sphérique ( 65) et s'en éloigne de plus en plus à partir de son bord intérieur vers son

bord extérieur.

7 Lampe réflectrice électrique selon l'une des revendications

1 à 4, caractérisée en ce que la surface intérieure de la partie de paroi perméable à la lumière ( 89, 109, 129, 169, 189) s'éloigne de

plus en plus du plan focal ( 87, 107, 127, 167, 187) vers son bord ex-

térieur du côté du plan regardant à la partie de paroi sphérique ( 85,

, 125, 165, 185).

8 Lampe réflectrice électrique selon la revendication 7, ca-

ractérisée en ce que la surface intérieure de la partie de paroi per-

méable à la lumière ( 129, 169, 189) coupe le plan focal ( 127, 167, 187).

9 Procédé permettant de réaliser une lampe réflectrice élec-

trique comportant une ampoule ( 41), munie d'une première partie de

paroi, argentée, concave à l'intérieur ( 44) comportant un axe opti-

que ( 43) et un foyer ( 46), d'une deuxième partie de paroi argentée qui est essentiellement sphérique ( 45) et qui est disposée en face de la première partie de paroi et dont l'axe ( 43 ') et le centre de

250431 3

courbure ( 46 ') coincident au moins pratiquement avec respectivement

l'axe ( 43) et le foyer ( 46) de la partie de paroi concave à l'inté-

rieur et dont la dimension extérieure maximale perpendiculairement

à l'axe (d) est inférieure à la dimension intérieure maximale per-

pendiculairement à l'axe optique (D) de la partie de paroi concave à l'intérieur, d'une troisième partie de paroi annulaire perméable

à la lumière ( 49) prévue entre la partie de paroi concave à l'inté-

rieur ( 44) et la partie de paroi sphérique ( 45), et d'une quatrième partie de paroi ( 50) qui est tubulaire et qui s'étend à partir du

sommet de la partie de paroi concave à l'intérieur ( 44) vers l'exté-

rieur, ces parties de paroi constituant une seule pièce formée par

soufflage, dans ladite ampoule ( 41) une source lumineuse ( 51) entou-

rant le foyer ( 46) et le centre de courbure ( 46 '), source à partir

de laquelle des entrées de courant ( 52) s'étendent à travers la pa-

roi de l'ampoule vers l'extérieur, caractérisé en ce que l'ampoule

( 41) dont la partie de paroi concave à l'intérieur ( 44) est essen-

tiellement parabolique ou essentiellement elliptique avec le deuxiè-

me foyer à l'extérieur de l'ampoule et dont les zones des parties de paroi argentées ( 44, 45) envoyant sur la partie de paroi perméable

( 49) à la lumière des rayons lumineux provenant de la source lumineu-

se ( 51) après au maximum deux réflexions entourent le centre de cour-

bure ( 46 ') et le foyer ( 46) d'un angle solide supérieur à 1,5 f sr et dont la partie de paroi essentiellement sphérique ( 45) constitue un masque empêchant, pratiquement complètement, les rayons lumineux provenant de la source lumineuse ( 51) d'atteindre la partie de paroi perméable à la lumière ( 49), d'une façon autre qu'après réflexion,

est recouverte d'argentures internes par disposition autour du cen-

tre de courbure ( 46 ') et du foyer ( 46) d'une source d'évaporation de métal introduite par la partie de paroi tubulaire ( 50), de sorte que

la partie de paroi essentiellement sphérique ( 45) constitue un mas-

que protégeant la partie de paroi perméable à la lumière ( 49) par rapport à la source d'évaporation de métal, la création du vide dans

l'ampoule ( 41) et le dép 8 t du métal de la source d'évaporation de mé-

tal sur la paroi intérieure, après quoi la source lumineuse ( 51) est

positionnée dans l'ampoule ( 41) et cette dernière est scellée.

Lampe réflectrice électrique réalisée par la mise en oeu-

vre du procédé selon la revendication 9.