FR2627627A1 - Lampe a halogene-metal-xenon convenant particulierement pour les applications automobiles - Google Patents

Abstract

On décrit une lampe contenant une charge de xénon, de mercure et d'un halogénure métallique qui sert de source lumineuse pour des applications d'éclairage convient plus particulièrement comme phare d'automobile. Le xénon sert à fournir la lumière instantanée de l'automobile, alors que le mercure et l'halogénure métallique fonctionnent pour fournir une lampe de haute efficacité, de longue durée de vie, par rapport soit à une lampe au xénon soit à une lampe au tungstène. Les dimensions de la lampe de la présente invention sont d'environ 3/5 de celles d'une lampe typique au tungstène qu'on utilise pour l'éclairage des véhicules. La réduction des dimensions de la lampe permet une diminution correspondante du réflecteur 12, ce qui satisfait les besoins en matière d'aérodynamisme des véhicules automobiles. Applications aux phares d'automobiles.

Description

2627627.

La présente invention concerne des lampes à décharge convenant plus particulièrement pour l'éclairage d'un véhicule tel qu'une automobile, un camion, un autobus, une camionnette ou un tracteur. Plus particulièrement, la lampe à décharge est une lampe à halogène-métal-xénon pour phares de véhicules ayant une durée de vie relativement

longue et un rendement relativement élevé.

Les ingénieurs de l'automobile sont intéressés par l'abaissement du capot des véhicules de manière à améliorer

leur aspect et d'augmenter aussi les performances aérodyna-

miques. Comme cela est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 157 359 l'abaissement du capot d'un véhicule est limité par les dimensions des phares,

celles-ci l'étant à leur tour par celles de la source lumi-

neuse elle-même, laquelle comprend généralement un filament

en tungstène.

Comme cela est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 157 359, une source lumineuse au xénon ayant des dimensions qui sont sensiblement réduites par rapport à celles d'une source lumineuse au tungstène permet de diminuer les dimensions hors-tout du réflecteur du

phare de sorte qu'on peut abaisser le capot de l'automobile.

De plus, la source lumineuse au xénon s'amorce instantané-

ment d'une façon similaire à un filament de tungstène et par conséquent convient particulièrement aux applications auto- mobiles. La source lumineuse au xénon a néanmoins l'inconvénient d'avoir une efficacité inférieure à celle des

autres lampes à décharge telles que les lampes à halogène-

métal. Cet inconvénient est dû en partie au fait que la ten-

sion de fonctionnement de la lampe, dans son application aux

automobiles, est relativement basse, par exemple 15 volts.

Cela a pour conséquence qu'une fraction importante de

l'énergie consommée par la lampe est dissipée par les élec-

trodes au lieu de contribuer à la production de lumière. Une autre raison de l'efficacité plus faible est que le spectre du xénon contient une quantité relativement importante d'énergie infra-rouge qui n'a aucune utilité pratique pour les applications automobiles et est en outre néfaste pour le

logement en matériau plastique du phare de l'automobile.

On souhaite disposer d'une lampe à décharge telle qu'une lampe à halogènemétal permettant de desservir les besoins des phares d'automobiles. On désire en outre que la lampe à halogène-métal fournisse une quantité de lumière pratiquement instantanée de la même manière qu'une lampe au xénon ou une source incandescente au tungstène. En outre, en plus de la satisfaction des besoins en matière d'éclairage des automobiles, on souhaite que la lampe à halogène-métal trouve des applications dans les foyers, les bureaux et

autres bâtiments commerciaux et industriels.

En conséquence, la présente invention a pour objet une source lumineuse à décharge à halogène-métal pour l'éclairage, qui assure plus particulièrement les besoins d'une automobile en fournissant une lumière pratiquement

instantanée.

-2627627,

La présente invention a pour autre objet une lampe

à décharge à halogène-métal ayant des dimensions relative-

ment petites de manière à permettre la diminution du réflec-

teur du phare, ce qui autorise à son tour l'abaissement du capot qu'on souhaite pour les automobiles de style aérodyna- mique. La présente invention a pour objet une source lumineuse à halogène-métal-xénon pour l'éclairage, qui

convienne plus particulièrement comme phare dans une automo-

bile.

Dans un mode de réalisation de la présente inven-

tion, un phare d'automobile comporte un réflecteur, une len-

tille, et une enveloppe intérieure. Le réflecteur comprend une section sur laquelle est monté un moyen pouvant être connecté à une source d'excitation d'une automobile. Le réflecteur a aussi une distance focale prédéterminée. La lentille du projecteur de l'automobile est accouplée à la section avant du réflecteur. L'enveloppe intérieure de la lampe est placée de façon prédéterminée à l'intérieur du réflecteur de manière à être disposée approximativement près du foyer du réflecteur. L'enveloppe intérieure contient une

charge de xénon à une pression relativement élevée, une cer-

taine quantité de mercure, et un halogène-métal. L'enveloppe intérieure comporte deux électrodes séparées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée. L'enveloppe intérieure est connectée au moyen accouplé à la section de la lampe de l'automobile de sorte que la source d'excitation peut être appliquée aux électrodes, d'o il résulte que lors d'une telle application la charge de xénon que contient

l'enveloppe intérieure est excitée pour produire une quan-

tité importante de lumière, après quoi il y a vaporisation

et ionisation du mercure ainsi que de l'halogène-métal.

L'ionisation du xénon et de l'halogène-métal créé une source lumineuse de haute intensité, de rendement élevé, qui est

située entre les électrodes.

- 4 -

La description qui va suivre se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement: Figure 1, une vue de côté représentant dans ses

grande lignes un phare d'automobile selon la présente inven-

tion quand la source lumineuse est orientée verticalement, Figure 2, une vue de dessus représentant dans ses grandes lignes un phare d'automobile selon la présente invention quand la source lumineuse est orientée axialement dans le sens horizontal, Figures 3 (A) et 3 (B), une comparaison entre la divergence du faisceau lumineux développé par une source lumineuse à filament et la divergence du faisceau produit par la source lumineuse plus petite à halogène-métal-xénon de la présente invention, les réflecteurs ayant les mêmes dimensions, Figures 4 (A) et 4 (B), une comparaison de l'effet

de la réduction des dimensions d'un réflecteur sur la diver-

gence de la lumière provenant d'une source de lumière incan-

descente et de la lumière due à une source lumineuse à halogène-métalxénon de la présente invention de manière a avoir la même divergence des faisceaux lumineux, Figures 5 (A) et 5 (B), des vues respectives en perspective d'un phare d'automobile rectangulaire de l'art antérieur et d'un phare d'automobile rectangulaire selon un

mode de réalisation de la présente invention.

La figure 1 est une vue de côté représentant dans ses grandes lignes un phare d'automobile 10 selon un mode de

réalisation de la présente invention comprenant un réflec-

teur 12, une lentille 14 et une enveloppe intérieure 16.

Le réflecteur 12 présente une section arrière 18 sur laquelle est monté un moyen, tel qu'un connecteur 20 avec des broches 22 et 24 pouvant être connecté à une source

d'excitation dans une automobile.

Le réflecteur 12 a une distance focale 26 prédé-

terminée le long de l'axe 28 du phare d'automobile 10. Le - 5 - réflecteur 12 a une forme parabolique avec une distance focale comprise entre environ 6 mm et environ 35. mm, la plage préférée allant d'environ 8 mm à environ 20 mm. La lentille 14 est montée sur la section avant du réflecteur 12. La lentille 14 est constituée d'un matériau transparent choisi parmi le groupe constitué du verre et des matériaux

plastiques. L'élément transparent a une face qui est de pré-

férence constituée d'éléments prismatiques.

L'enveloppe intérieure 16 est placée de manière prédéterminée à l'intérieur du réflecteur de manière à être

disposée approximativement près du foyer 26 du réflecteur.

Pour le mode de réalisation illustré en figure 1,

l'enveloppe intérieure 16 est orientée d'une manière verti-

cale et transversale par rapport à l'axe 28 du réflecteur 12, alors que la figure 2 montre l'enveloppe intérieure 12 comme étant orientée de façon horizontale par rapport à

l'axe 28 du réflecteur 12 et suivant cet axe.

L'enveloppe intérieure 16 des figures 1 et 2 est illustré comme étant du type à double extrémité, comportant une paire d'électrodes 30 et 32 disposées aux extrémités opposées des sections à col de l'enveloppe intérieure et

séparées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée com-

prise entre environ 2 mm et environ 4 mm. L'enveloppe inté-

rieure 16 peut être également du type à une seule extrémité, les deux électrodes étant disposées à la même extrémité de la lampe et étant séparées l'une de l'autre de la distance prédéterminée venant d'être indiquée. Les deux électrodes sont des éléments en forme de tige constitués des matériaux

choisis dans le groupe comprenant de préférence le tungs-

tène, et le tungstène avec 1 à 3 % de thorium. Dans un mode de réalisation concernant une enveloppe intérieure en quartz, les électrodes en forme de tige sont respectivement connectées à des éléments en clinquant 34 et 36 scellés dans

la partie opposée à col de l'enveloppe intérieure. Les élé-

ments 34 et 36 sont reliés électriquement à des fils inté-

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rieurs relativement épais 38 et 40 qui, à leur tour, sont connectés respectivement aux broches 22 et 24. Dans un autre mode de réalisation concernant une enveloppe intérieure de préférence en verre du type n 180 qu'on peut se procurer auprès de la société dite Générale Electrique Company, les

électrodes en tungstène en forme de tige peuvent être sou-

dées aux fils en molybdène d'amenée du courant qui peuvent être scellés directement dans le verre n 180, d'o

l'élimination des éléments 34 et 36 en clinquant.

Les électrodes 30 et 32 sont préférence du type à soudure par points décrit dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique 4 574 219 qui est incorporé ici à titre de réfé-

rence. Les électrodes à soudage par points, revêtues d'un ciment, décrites dans le tableau 3 du brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 574 219 développent une émission électronique pour satisfaire les besoins d'un arc électronique à

l'intérieur de l'enveloppe intérieure 16 d'une façon prati-

quement instantanée.

L'enveloppe intérieure 16 a un corps allongé ayant

une longueur hors-tout comprise entre environ 15 mm et envi-

ron 40 mm, des parties de col avec un diamètre compris entre environ 2 mm et environ 5 mm, et une partie centrale en forme d'ampoule ayant une partie médiane avec un diamètre compris entre environ 6 mm et environ 15 mm. L'enveloppe intérieure 16 peut comporter un revêtement 42, de préférence

sur sa surface extérieure, qui est de préférence une pelli-

cule à couches multiples réfléchissant l'infra-rouge, constituée d'une alternance de couches de préférence en oxyde de tantale et en bioxide de silicium ou en oxyde de titane et en bioxide de silicium. La pellicule réfléchissant l'infra-rouge à couches multiples améliore l'efficacité de la lampe 16, comme on le décrira, en réfléchissant l'énergie infra-rouge émise par la lampe pour la renvoyer vers l'arc de celle-ci de sorte que la température de l'arc peut être augmentée et maintenue sans nouvelle augmentation de la -7- puissance d'alimentation provenant de la source d'excitation. Le revêtement 42 réfléchissant l'infra-rouge est également avantageux en ce sens qu'il absorbe l'énergie

ultra-violette de la lampe 16 qui provoquerait la dégrada-

tion des parties en matériau plastique ou autres parties du projecteur 10. Le processus d'absorption de l'ultra-violet et de réflexion de l'énergie électromagnétique infra-rouge présente l'avantage supplémentaire d'augmenter la cadence de chauffage de la lampe 16, ce qui accélère ou augmente la vaporisation et l'ionisation du mercure et de l'halogénure métallique à l'intérieur de la lampe 16 et par conséquent raccourcit le temps d'échauffement de la lampe 16 à halogène-métal-xénon alors qu'elle fonctionne avec du xénon

à haute pression.

La charge que contient la lampe 16 est constituée de xénon, de mercure et d'un halogénure métallique. La

charge de xénon a une pression de remplissage, à la tempéra-

ture ambiante, comprise entre environ 0,2MPa et environ 1,5 MPa. Le mercure contenu dans la lampe à halogène-métai-xénon

a une quantité comprise entre environ 2 mg et environ 10 mg.

On choisit la quantité du mercure de façon qu'avec une ampoule d'une certaine taille et une distance entre les électrodes ayant une certaine valeur, la chute de tension dans la lampe ait une valeur acceptable et que les courants de convection à l'intérieur de la lampe qui produisent le cambrage de l'arc ne provoquent pas un cambrage excessif..La

pression de fonctionnement qui est le' résultat de la pré-

sence du xénon et du mercure est comprise entre environ 0,3

et 10MPa. L'halogénure métallique est un mélange d'une quan-

tité comprise entre environ 4 mg et environ 12 mg. Le mélange est constitué d'halogénures choisis dans le groupe donné dans le tableau 1: 8-

Tableau 1

Iodure de sodium Iodure de scandium Iodure de thallium Iodure d'indium Iodure d'étain et d'iode Iodure de dysprosium Iodure d'holmium Iodure de thulium Iodure de thorium Iodure de cadmium Iodure de césium Parmi les ingrédients précédents, la préférence est donnée à un mélange d'iodure de sodium et de scandium avec un rapport molaire d'environ 19:1. La lampe 16 à halogène-métal-xénon de la présente invention convient plus particulièrement pour servir comme source lumineuse dans les

phares d'automobile.

L'application initiale de la source d'excitation aux électrodes de la lampe a pour effet que la charge de xénon s'ionise et produit instantanément de la lumière, et alors la poursuite de l'application de la source d'excitation provoque la vaporisation et l'ionisation du mercure en même temps que de l'halogénure métallique. La quantité de lumière instantanée varie linéairement avec la pression du xénon dans l'enveloppe intérieure. Le xénon de la lampe à halogène-métal-xénon fonctionne pour fournir une

30. lumière instantanée suffisante pour les applications automo-

biles, alors que le mercure et l'halogénure métallique per-

mettent d'obtenir un rendement plus élevé et une plus longue durée de vie par rapport à une lampe à décharge ne contenant

que du xénon ou à une lampe à filament de tungs-

tène, pour des applications automobiles. La source lumineuse

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à halogène-métal-xénon, ayant une distance relativement courte de 3 mm entre les électrodes, fournit un démarrage quasiment instantané grâce au xénon gazeux qui donne une

lumière de sortie convenable pour les applications automo-

biles. La lampe s'échauffe en moins de 30 secondes et l'ionisation du mercure et de l'halogénure métallique permet

d'obtenir un rendement élevé.

Pour que la lampe à halogène-métal-xénon fonc-

tionne à froid, un courant de 5 ampères à une tension de 12

volts est fournie à la lampe de manière à ce qu'elle fonc-

tionne à environ 60 watts. Alors que le mercure et l'halogénure métallique s'ionisent et se vaporisent à l'intérieur de la lampe, la tension aux bornes de celle-ci

augmente progressivement jusqu'à environ 40 volts et le cou-

rant est ajusté à environ 1 ampère de manière à faire fonc-

tionner la lampe à environ 40 watts.

Lorsque la lampe à halogène-métal-xénon est ali-

mentée à froid, le mercure est condensé dans sa majeure par-

tie comme le sont les halogénures métalliques, et la lampe fonctionne essentiellement comme lampe au xénon de haute pression. Pendant de telles conditions initiales, les points lumineux de haute intensité sont localisés à l'avant de l'une des électrodes, ce qui fournit une zone ayant une brillance modérée. Alors que la lampe 16 s'échauffe, l'émission du xénon augmente progressivement sous l'effet

des émissions du mercure et de l'halogénure métallique.

Alors que la tension aux bornes de la lampe commence à

croître et que le courant fourni à la lampe commence à chu-

ter, la perte de l'électrode diminue et provoque à l'avenant

l'augmentation de son efficacité.

Dans la pratique de la présente invention, un mélange molaire 19/1 d'un iodure de sodium et d'iodure de scandium ainsi qu'une quantité de mercure nécessaire pour produire des chutes de tension d'environ 30-50 volts et une pression de remplissage en xénon de 0,5 nm ont été utilisés

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pour la lampe à halogène-métal-xénon qui fut utilisée avec succès pour satisfaire les besoins de l'automobile dans laquelle elle peut être logée selon un mode de réalisation de la présente invention. Le choix des autres halogénures métalliques est avantageux et fournit certaines couleurs qui

sont intéressantes pour les applications automobiles.

La lampe à halogène-métal-xénon de la présente invention, grâce à l'utilisation du xénon à haute pression, fournit une lumière ayant une intensité suffisante pendant les premières secondes de fonctionnement de la lampe pour satisfaire les besoins en éclairage de l'automobile. A l'issue de ces premières secondes, la décharge du xénon est augmentée par le mercure et l'halogénure métallique présents

dans l'enveloppe intérieure pour donner une lumière de sor-

tie à rendement élevé. Le phare 10 de la présente invention peut fournir les éclairages à feux de croisement de l'automobile lorsque la lampe est excitée avec une tension

et un courant de 30 volts et 1,4 ampère, respectivement.

L'éclairage à feux de route peut être assuré avec la même

excitation.

L'un des avantages de l'halogénure métallique de rendement élevé est que, à cause des dimensions relativement petites de l'arc, il permet la réduction des dimensions du réflecteur dans lequel la lampe est logée pour former le projecteur de l'automobile et autorise par conséquent la

réduction de la hauteur du capot du véhicule qu'on a discu-

tée précédemment dans le contexte. On peut décrire une telle réduction en liaison avec les figures 3 A et 3 B. Les figures 3 A et 3 B sont liées l'une à l'autre

et donnent une comparaison de la divergence du faisceau pro-

duit par un phare utilisant un filament en tungstène 116 par rapport à celui produit par un projecteur comportant la source lumineuse 16 plus petite de la présente invention. La figure 3 A montre la source lumineuse 116 indiquée sous forme d'une flèche ayant sa partie médiane située au foyer

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26 le long de l'axe 28 du réflecteur 12, alors que la figure 3 B représente la source lumineuse 16 sous forme d'une flèche ayant sa partie médiane placée au foyer 26.le long de l'axe 28 du réflecteur 12 ayant les mêmes dimensions qu'en figure 3 A. La source lumineuse incandescente 116 peut avoir typiquement une longueur de, par exemple 5 mm, alors que.la source lumineuse 16 à halogène-métal-xénon a une longueur

d'environ 3 mm.

Le filament incandescent 116 lorsqu'il est sous tension fournit une multitude de rayons lumineux réfléchis qui divergent à un angle proportionnel aux dimensions de la

source lumineuse 116, cet angle étant représenté par eA.

D'une façon similaire, la source lumineuse 16 à halogène-

métal-xénon fournit une multitude de rayons lumineux qui

divergent les uns des autres d'un-angle 0B.

En liaison avec la figure 3 A, l'angle de diver-

gence de la lumière provenant du filament 116 est illustré par un rayon lumineux 116A émis par la partie la plus en haut du filament 116 qui est intercepté et réfléchi par le réflecteur 12 sous forme du rayon lumineux 116B. L'angle entre le rayon lumineux 116B qui passe par le foyer 26 et

l'axe 28 est l'angle de divergence 8A de la lumière prove-

nant du filament 116. Pour les valeurs indiquées précédem-

ment pour le filament 116 (5 mm) et le réflecteur 12 (dis-

tance focale 25 mm), cet angle eA est 11,30.

La figure 3 B représente les rayons lumineux 16A et 16B qui sont semblables aux rayons lumineux 116A et 116B décrits en liaison avec la figure 3 A. L'angle de divergence

eB produit par les rayons lumineux émis par la source lumi-

neuse 16, pour les valeurs données précédemment pour cette source (3 mm) et le réflecteur 12 (distance focale 25 mm), est 6,80 . L'angle de divergence 8B est approximativement inférieur de 3/5 à l'angle de divergence 8A. L'effet global d'une telle lumière produite par la source lumineuse 16 est qu'un diagramme désiré du faisceau, développé par le phare

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de l'automobile de la présente invention et dirigé sur la route avec un étalement moins grand et peut par conséquent être dirigé là o cela est nécessaire pour éclairer la route

avec une lumière moins intense là o cela n'est pas sou-

haité. La réduction de cet étalement ou lumière indésirable

par la source lumineuse 16, par rapport à une source lumi-

neuse incandescente 116, réduit le voile ou effet de camou-

flage du brouillard, de la pluie et de la neige, et donc fournit une lumière directe plus utile pour les applications

automobiles.

Un autre avantage conféré par les dimensions rela-

tivement petites de la source lumineuse 16 à halogène métal-

xénon est de réduire les dimensions du réflecteur du phare de l'automobile et peut être décrit en liaison avec les

figures 4 A et 4 B. Les figures 4 A et 4 B sont respective-

ment semblables aux figures 3 A et 3 B et utilisent les mêmes références là o cela est applicable. Les figures 4 A et 4 B sont différentes en ce sens que la distance focale 26 a été réduite d'un facteur de deux par rapport à la distance focale 26, respectivement, représentée en figures 3 A et 3 B. En outre, le réflecteur 12 des figures 4 A et 4 B a été réduit en matière de hauteur d'un facteur d'environ 2/3 par rapport à celui des figures 3 A et 3 B. La figure 4 A montre que le filament incandescent en tungstène 116 produit des rayons lumineux 116Aet 116B, o le rayon 116B forme un angle de divergence eC ayant une valeur d'environ 21,8 pour le réflecteur des figures 4 A

et 4 B ayant la distance focale de 12,5 mm et la valeur don-

née précédemment pour le filament 116 (longueur 5 mm), don-

nant une lumière parasite dans un diagramme de faisceau d'une quantité suffisante pour un phare d'automobile qui ne

pourrait satisfaire les besoins de la technologie automo-

bile. Inversement, la figure 4 B montre la source lumineuse 16 à halogènemétal-xénon d'une longueur d'environ 3 mm, produisant des rayons lumineux 16A et 16B o le rayon 16B

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forme un angle de divergence eD ayant une valeur d'environ 13,5 o, donnant un diagramme de faisceau ayant une quantité limitée de lumière parasite de sorte que les besoins de la technologie automobile sont plus que satisfaits. L'effet de la source lumineuse 16 permet une augmentation du rendement de la collecte du réflecteur 12 grâce à une réduction'de sa distance focale et à une réduction légèrement plus petite de ses dimensions hors-tout. L'effet global est que la source

lumineuse à halogène-métal-xénon permet à la fois de dimi-

nuer les dimensions du réflecteur et d'augmenter

l'efficacité de la collecte du réflecteur suivant des quan-

tités suffisantes pour permettre à l'ingénieur automobile d'abaisser le capot d'une voiture comme on l'a discuté dans le contexte. Il est envisagé que la pratique de la présente invention permette une réduction du réflecteur pour phare d'automobile d'un facteur de 2/3 par rapport aux phares de l'art antérieur utilisant une lampe incandescente typique de

sorte que le capot peut être abaissé d'une quantité corres-

pondante. La réduction globale des dimensions du réflecteur et par conséquent des dimensions correspondantes du phare de l'automobile peut être illustrée en liaison avec les figures A et 5 B. La figure 5 A est une vue en perspective d'un phare rectangulaire d'automobile de l'art antérieur employant un filament incandescent et ayant des éléments semblables à ceux du phare 10 des figures 1 et 2, les mêmes références étant utilisées après avoir été augmentées d'un facteur de 100. La figure 5 B est une vue en perspective d'un mode de réalisation de la présente invention, s'agissant d'un projecteur rectangulaire 10 représenté en figures 1 et 2 ayant des dimensions qui ont été réduites par rapport à la lampe 110 de l'art antérieur d'un facteur

d'environ 40 % en conformité avec la description de la lampe

faite précédemment. La comparaison entre la figure 5 A de

la lampe 110 de l'art antérieur et de la lampe 10 de la pré-

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sente invention (figure 5 B) permet de voir facilement que la pratique de la présente invention confère aux ingénieurs automobiles les moyens, sous forme de la lampe 16 à halogène-métal-xénon, de réduire sensiblement la hauteur du capot d'une automobile. On doit maintenant remarquer que la pratique de la présente invention pour la lampe à halogène métal-xénon non seulement fournit une lumière instantanée qui sert les besoins en éclairage de l'automobile mais aussi, à cause des dimensions réduites, permet d'abaisser le capot de l'automobile, d'o la satisfaction des souhaits

d'aérodynamisme des concepteurs automobiles.

La lampe à halogène métal-xénon de la présente

invention a une durée de vie attendue relativement longue,-

par exemple 5 000 heures, ce qui va au-delà de la durée de

vie attendue des phares d'automobiles.

On remarquera en outre que le revêtement par pel-

licule à couches multiples à infra-rouge, placé sur l'extérieur de l'enveloppe intérieure de la lampe à halogène

métal-xénon, augmente le rendement de la lampe en réfléchis-

sant le rayonnement infra-rouge vers l'arc de la lampe et réduit l'énergie ultra-violette fâcheuse qui serait néfaste pour des éléments en matériau plastique se trouvant très

près du projecteur.

Bien que la destruction venant d'être faite de la lampe à halogène métalxénon soit liée à une application automobile, il est envisagé que la pratique de la présente invention concerne d'autres applications d'éclairage. Une

caractéristique importante de la source lumineuse de la pré-

sente invention est qu'une quantité importante de lumière instantanée est créé par le xénon à l'intérieur de.la source lumineuse, qui nécessite un courant relativement élevé et une tension relativement basse et que d'autres ingrédients, halogénure et mercure, sont ionisés et vaporisés, permettant l'abaissement du courant et l'augmentation de la tension

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t 5 - pour donner une source lumineuse de rendement élevé. Les caractéristiques de lumière instantanée et de rendement élevé de la présente source d'éclairage en permettent une utilisation avantageuse dans les maisons, les bureaux et

autres locaux commerciaux et industriels.

- 16 -

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Source lumineuse, caractérisée en ce qu'elle comprend: une enveloppe (16) ayant deux électrodes (30, 32) disposées dans son intérieur et séparées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée, l'enveloppe renfermant une charge comportant: A) du xénon sous pression, à la température

ambiante, comprise entre 0,2 MPa et environ 15 MPa.

B) du mercure dans une quantité comprise entre environ 2 mg et environ 15 mg, et

C) un mélange d'une quantité comprise entre envi-

ron 2 mg et environ 10 mg, le mélange étant choisi dans le

groupe constitué de l'iodure de sodium, l'iodure de scan-

dium, l'iodure de thallium, l'iodure d'indium, l'iodure d'étain, l'iodure de dysprosium, l'iodure d'holmium,

l'iodure de thulium, l'iodure de thorium, l'iodure de cad-

mium et l'iodure de cesium.

2. Source lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange est constitué d'iodures de sodium et de scandium avec un rapport molaire d'environ 19:1.

3. Source lumineuse selon la revendication 1,

caractérisée en ce que l'enveloppe intérieure (16) com-

prend: A) un matériau choisi dans le groupe constitué du verre et du quartz B) un corps allongé ayant une longueur hors-tout

comprise entre environ 15 mm et environ 40 mm, le corps pre-

sentant des parties de col opposées ayant un diamètre com-

pris entre environ 2 mm et environ 5 mm, une partie centrale en forme d'ampoule ayant une partie médiane avec un diamètre extérieur compris entre environ 6 mm et environ 15 mm, et un

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diamètre intérieur compris entre environ 4 mm et 12 mm.

4. Source lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les électrodes (30, 32) comprennent: une paire d'éléments en forme de tige constitués d'un matériau choisi dans le groupe comprenant le tungstène

et le tungstène avec 1 à 3 % d!oxyde de thorium, les élé-

ments en forme de tige étant reliés électriquement au moyen

*des fils respectifs d'amenée du courant (38, 40).

5. Source lumineuse selon la revendication 4,

caractérisée en ce que les électrodes (30, 32) sont dispo-

sées aux extrémités opposées de l'enveloppe.

6. Source lumineuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que les électrodes (30, 32) sont toutes

deux disposées à une extrémité de l'enveloppe.

7. Source lumineuse selon la revendication 1,

caractérisée en ce que l'enveloppe intérieure (16) est revê-

tue d'une pellicule réfléchissant l'infra-rouge à couches

multiples (42).

8. Source lumineuse selon la revendication 7, caractérisée en ce que la pellicule est constituée d'une alternance de couches de matériaux choisis dans le groupe

constitué de 1 ) l'oxyde de tantale et le bioxide de sili-

cium, et 2 ) l'oxyde de titane et le bioxide de silicium.

9. Phare d'automobile (10), caractérisé. en ce qu'il comprend: A) un réflecteur (12) ayant une section (18) sur laquelle est monté un moyen pouvant être connecté à une source d'excitation d'une automobile, le réflecteur ayant une distance focale et un foyer prédéterminés, B) une lentille (14) montée sur la section avant du réflecteur, et C) une enveloppe intérieure (16) placée de façon prédéterminée à l'intérieur du réflecteur de manière à être située approximativement près du foyer du réflecteur, l'enveloppe intérieure contenant une charge de xénon à une

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pression relativement élevée en même tant que du mercure et un halogénure métallique, l'enveloppe intérieure comportant deux électrodes (30, 32) séparées l'une de l'autre d'une

distance prédéterminée, l'enveloppe intérieure étant connec-

tée au moyen monté sur la section de façon que la source

d'excitation puisse être appliquée aux bornes des élec-

trodes, d'o il résulte que lors d'une telle application, le xénon renfermé dans l'enveloppe est excité pour produire une quantité importante de lumière qui est alors suivie de l'excitation du mercure et de l'halogénure métallique,

l'excitation du xénon, du mercure et de l'halogénure métal-

lique développant une source de lumière de haute intensité

qui est située entre les électrodes.

10. Phare d'automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le réflecteur (12) comprend: une parabole de révolution ayant une distance focale comprise entre environ 6 mm et 35 mm

11. Phare d'automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que la lampe comprend: un élément transparent constitué d'un matériau

choisi dans le groupe formé du verre et des matériaux plas-

tiques, élément transparent ayant une face avec des éléments

de forme prismatique.

12. Phare d'automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que la source d'excitation pouvant être appliquée aux bornes des électrodes est initialement à un courant d'environ 5 ampères et une tension d'environ 12 volts pendant une durée d'environ 10 secondes, provoquant un

fonctionnement de l'enveloppe intérieure (16) à une puis-

sance d'environ 60 watts, le courant étant alors diminué.

progressivement jusqu'à une valeur d'environ 1,4 ampère et la tension augmentant jusqu'à une valeur d'environ 30 volts,

d'o le fonctionnement de l'enveloppe intérieure a une puis-

sance d'environ 40 watts.

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13. Phare d'automobile selon la revendication 9,

caractérisé en ce que la source de lumière de haute inten-

sité, en coopération avec le réflecteur, fournit une multi-

tude de rayons lumineux réfléchis qui divergent les uns des autres suivant un angle ayant une valeur inférieure à envi-

ron 7 .