WO1995010792A1 - Generateur de lumiere a enceinte reflechissante pour ensemble d'eclairage ou d'illumination mettant en ×uvre un guide de lumiere - Google Patents

Generateur de lumiere a enceinte reflechissante pour ensemble d'eclairage ou d'illumination mettant en ×uvre un guide de lumiere Download PDF

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WO1995010792A1
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Tibor Virag
Jean-Luc Perceveaux
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Virag S.A.
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Definitions

  • the present invention relates to the generation of a light beam with small angular aperture, its transmission and / or its distribution in lighting or illumination systems. It applies in particular, but not exclusively, to lighting over traffic or intervention zones, most often outside, by luminaires, but not exclusively, by luminaires with specific supports such as candelabras for public roads or industrial zones; they can also be luminaires integrated into supports having a different function, such as in traffic tunnels or facade luminaires ...
  • the present invention relates to equipment for lighting from above an intervention circulation area, the light source is located near this area (at most at breast height) and whose head located at a distance in height relative to this same area is optically connected to the light source.
  • equipment is known in particular from French patent application FR-91.08594 in an application to a street lighting candelabra. It will be recalled briefly that the head of the device described in this document includes a diffusion objective acting as a diffuser, connected to the candelabrum barrel by means of an orientation elbow.
  • An optical fiber whose role is to transmit the light power from the light source to the diffuser is sheathed and encased in a metal support providing the rigidity necessary for the optical fiber which is flexible, given its small diameter.
  • this placed in the base of the candelabrum, comprises a light source constituted by a discharge type lamp (of Xenon type or similar) placed at the focus of a parabolic reflector provided at its rear a cooling system.
  • a discharge type lamp of Xenon type or similar
  • the latter in one of the variants proposed, consists of cooling fins extending down the generator.
  • an objective is maintained by a mount in the base of the candelabrum, above and coaxially with the reflector, and an adapter positions the end of the optical fiber in the axis of the parabolic reflector so as to collect the concentrated light beam by the objective.
  • a parabolic reflector because the electric lamps currently available on the market are generally omnidirectional, or at least aim to be so, that is to say that they emit light in almost all directions.
  • each ray of the beam forming with a preferred direction an angle less than a given angle, corresponding to the digital half-opening of the light guide when it comes to injecting light into it.
  • the device of the prior art is designed to laterally dissipate the heat generated by the reflector.
  • the foot made of a material which is a good thermal conductor is in direct contact with the cooling fins.
  • the foot of the candelabrum is brought into direct contact with the parabolic reflector and the fins are arranged externally, extending vertically over the entire height of the foot around the reflector, with transverse holes. air circulation.
  • the lamp for its part, has the disadvantage that, being a Xenon type discharge, it requires an expensive and bulky low voltage power supply.
  • these discharge type lamps generally comprise two glass bulbs:
  • an outer bulb generally containing an inert gas (nitrogen, etc.) which, on the one hand, has the role of thermally, mechanically and possibly chemically protecting the inner bulb and which, on the other hand, filters UV rays.
  • an inert gas nitrogen, etc.
  • This second bulb reduces the light output of the lamp, the light being forced to pass through two gas-quartz diopters.
  • the base of the lamp corresponds in all cases of known generators to an area where light cannot be reflected, an area which is found in the form of dark spots in the beam emerging from the generator.
  • the present invention therefore proposes in particular to overcome these drawbacks.
  • the present invention provides a generator of a light beam comprising a reflector inside which is placed a lamp connected to a power supply module, a network of thermally conductive cooling fins arranged around of the reflector, characterized in that these fins extend radially from this reflector to a heat shield comprising an internal wall in contact with the fins and made of a thermally conductive material, an external wall and an intermediate layer disposed between the internal walls and external, made of a thermally insulating material, the fins delimiting spaces in communication with an air passage along the light beam.
  • the light beam enters a light guide, located in the air passage;
  • the air passage is at least approximately vertical
  • the reflector is at least approximately vertical; the internal wall and the fins are for example made of aluminum, the external wall is made of light alloy, for example aluminum or stainless steel, while the intermediate layer is based on refractory fibers, for example made of Kevlar fabrics.
  • the invention proposes a light generator comprising an enclosure with a reflecting internal surface inside which a light source is placed, characterized in that the enclosure comprises at least:
  • a concave portion of ellipsoid with a reflecting surface the light source being placed at the focal point of the ellipsoid situated in this portion of ellipsoid.
  • the concave portion of ellipsoid is a half-ellipsoid or a concave portion of half-ellipsoid.
  • the portion of ellipsoid is a concave portion of semi-ellipsoid and the enclosure further comprises: an annular portion of hemisphere with reflecting surface covering from its base the portion of semi-ellipsoid, centered at said focal point, axis coincident with the major axis of the ellipsoid defined by this portion of semi-ellipsoid, and having an opening at its top of axis also coincident with said major axis.
  • a second annular portion of hemisphere with reflecting surface makes it possible to bring the major part of the rays emanating from the light source to join the useful beam, that is to say say the light beam converging towards the second focal point of the ellipsoid defined by the concave portion of half-ellipsoid with the desired small angular opening.
  • the efficiency that is to say the ratio of the light intensity available at the second focus under a small angular aperture, to the light intensity generated by the light source, is advantageously increased compared to a generator comprising only a semi-ellipsoidal reflector.
  • a generator comprising a simple semi-ellipsoidal reflector or else use a generator further comprising an annular portion of the hemisphere, as defined above.
  • the efficiency of this latter generator can be further improved by adding, very advantageously, to the enclosure, a tubular section of cylinder with a reflective surface, covering from a first of its ends the opening of the portion annular hemisphere and having an axis coincident with said major axis.
  • a tubular section of cylinder with a reflective surface covering from a first of its ends the opening of the portion annular hemisphere and having an axis coincident with said major axis.
  • said tubular cylinder section has a circular section, said portion of semi-ellipsoid is dimensioned so that the light rays which it reflects converge towards the second focal point of said ellipsoid and form with said major axis an angle less than a given angle,
  • a light guide extending along the major axis of the ellipsoid defined by the portion of ellipsoid is placed using positioning means, near the second focal point of said ellipsoid, - the angle given is equal to the digital half-opening of the guide, said annular portion of the hemisphere is dimensioned so as not to impede the propagation of the light rays reflected by said portion of semi-ellipsoid,
  • said enclosure is closed at the level of said opening of the annular hemisphere portion, if necessary at the level of the second end of the tubular cylinder section, by a porthole of a transparent material, constituting, where appropriate, said positioning means,
  • the porthole is glued in a Teflon ring having an annular rim allowing the fixing of said porthole on said tubular section of cylinder, said rim is glued on said tubular section of cylinder, said rim is screwed on said tubular section of cylinder, a seal sealing being arranged between the flange and the section,
  • said annular hemisphere portion if applicable capped by said tubular cylinder section, is movably mounted on said half-ellipsoid portion and in leaktight manner by means of a seal,
  • said window is a block of silica
  • said window consists of a lens bonded in said ring
  • the porthole is constituted by one end of an optical bar glued in said ring and constituting a light guide
  • the porthole is constituted by a tip of a bundle of fibers bonded in said ring,
  • said ring is made of Teflon
  • said window consists of a block of polished silica on its two faces for entering and leaving the light beam generated by the lamp, the exit face being intended to receive the entry surface of an optical bar constituting a light guide,
  • the silica block is capable of allowing only radiation having one or more selected wavelengths to pass
  • the light source is a lamp connected to means for supplying the lamp with electrical power and sealingly attached to the reflecting enclosure
  • the light source is a lamp of the short-arc discharge type of the metal iodide type, l the arc of the lamp being placed at the focal point located in the ellipsoid portion of,
  • the electrical supply means comprise a socket connected to a ballast, the assembly being tightly fixed to the enclosure,
  • the hood is a truncated cone
  • the positioning means consist of a tightening and sealing ring
  • said enclosure is made of aluminum or bronze and is formed by machining or embossing
  • said enclosure is obtained by molding ceramic covered internally with a metallic coating
  • the said. reflective surfaces are made up of polished surfaces
  • the polished surfaces are covered with a surface coating in gold, rhodium, nickel, silver or aluminum.
  • the present invention also provides a light generator or lamp comprising an enclosure inside which a light source is placed, characterized in that the enclosure forms the walls of a sealed bulb and comprises at least: - a portion of concave ellipsoid with a reflecting surface, the light source being placed at the focal point of the ellipsoid situated in this portion of ellipsoid and the opening at the top of the bulb being hermetically sealed by a porthole in a transparent material. Thanks to these provisions, the light generator is perfectly waterproof.
  • the enclosure constituting the walls of a sealed bulb, it is possible to have at the focus of the portion of ellipsoid a light source which comprises, if necessary for the production of light, only single bulb. It is thus possible to do without the protective bulb of conventional discharge lamps, which is harmful to the propagation of light.
  • the size of the light source is much smaller, allowing the dimensions of the light generator to be reduced to a size comparable to that of a conventional electric lamp.
  • Such a light generator of reduced dimensions can of course be used to inject light directly into a light guide, but also in any application requiring directive lighting.
  • the portion of ellipsoid is a half-ellipsoid or a portion of half-ellipsoid, said walls consist of glass covered with a metallic deposit,
  • the reflecting surfaces are dichroic, reflecting in the visible range and letting the infrared radiation pass, the portion of ellipsoid comprises a reflecting bottom crossed by electrodes for supplying power to said light source, embedded in the glass,
  • said light source comprises a substantially spherical sealed bulb enveloping one end of said electrodes and containing means capable of producing a light arc by producing an electric discharge at said electrodes,
  • said enclosure is under vacuum or contains a gas under low pressure
  • the transparent porthole is formed by a portion of a cylinder or a silica or quartz pellet, a lens or an objective,
  • the present invention provides a light guide intended to optically connect a hot light source and a zone forming a cold source, characterized in that the light guide consists of a rigid homogeneous translucent bar, a holding structure extending along this bar while leaving an air layer along almost the entire lateral surface of this bar.
  • the cold zone is most often close to the free end of the light guide, or even be constituted by a lateral portion of this guide. It follows from these provisions, a light guide inexpensive to produce because it does not require material sheathing. Furthermore, it is rigid and may have a larger diameter than the optical fibers hitherto used, making it possible to transmit light fluxes of very high intensity, of the order of 5,000 to 100,000 lumens.
  • the bar is a silica bar
  • the bar is a polymethylmethacrylate (PMMA) bar
  • the bar is a bar made of pure glass
  • the bar is equipped with a mechanical protection extending at a distance from and around the bar over almost its entire length, spacers in contact with the protection and the bar centering and tightening the latter;
  • the spacers are made of Teflon;
  • the light guide is intended to be integrated into a candelabrum barrel, the protection being able to be fixed to the candelabrum barrel using openwork brackets by one of its ends, while its other end is adapted to rest on a light generator constituting the hot source.
  • the invention provides a light diffuser, intended to be optically connected to a light source by a light guide admitting an axis, characterized in that the diffuser present in all axial plane a V-shaped section whose apex is placed near the outlet of the guide.
  • the diffuser is located at a height above the area to be lit
  • the diffuser has the shape of a cone
  • the diffuser has a rough, frosted or mat reflective surface, so as to homogenize the reflected light flux
  • the reflecting surface is a painted metal surface or is made of porcelain
  • the angle of inclination of the reflective surface relative to the axis of revolution of the cone corresponds at least approximately to the digital half-opening of the light guide; -
  • the diffuser is able to be integrated into a candelabra, the diffuser being fixed to the barrel of the candelabrum using rods of small section.
  • the reflector in the shape of an ellipsoid portion and the non-reflecting hood may comprise a network of thermally conductive cooling fins disposed around the reflector and the hood, in contact with the latter, up to a heat shield, such as this presented with reference to the first aspect of the invention.
  • FIG. 1 is a schematic view in vertical section of a street lighting candelabra incorporating lighting elements according to the invention
  • FIG. 2 is an enlarged schematic view in vertical section, in more detail, of a light generator according to a first embodiment of the invention, placed in the base of the candelabrum of Figure 1;
  • FIG. 3 is an enlarged schematic view from above of the generator of Figure 2;
  • - Figure 4 is an enlarged schematic view of the upper part of the candelabra of Figure 1;
  • FIG. 5 is a vertical sectional view of a light generator, according to a second embodiment of the invention.
  • - Figures 6A to 6D are schematic representations of Figure 5 and show the different possible paths for the light rays emerging from the light source; and
  • FIG. 7 is a schematic view in vertical section of a generator, according to a third embodiment of the invention.
  • the lighting elements according to the invention and shown in Figures 1 to 4, are integrated into a street lighting candelabra.
  • the candelabra principle considered here by way of example and non-limiting application of the lighting elements of the present invention is based on the Snell-Descartes law which governs the propagation of a light wave in the heart of an optical fiber reflecting on an optical sheath with a lower refractive index.
  • This candelabrum marked 1 as a whole, mainly comprises three sub-assemblies: a lower part or foot 10, fixed to the ground, an elongated part or bole 20, extending from the foot upwards, and an upper part or head 30 mounted at the free end of the barrel.
  • the base 10 as shown diagrammatically in FIG. 1, comprises at its lower part a light generator 11 fixed on a support 12, itself fixed to the base of the candelabrum in a manner not shown.
  • This foot is in practice also equipped with an inspection hatch, not shown here.
  • the light generator 11 having a body 13 and an optic 14 movable by sliding inside this body.
  • the body has two fixed walls, external 13A and internal 13C, in the form of two concentric cylindrical tubular sections between which a layer of thermal insulator 13B is enclosed. This body thus forms a heat shield.
  • the external and internal walls are respectively made of aluminum or stainless steel and aluminum. Kevlar fabrics are suitable for thermal insulation. Other materials may be suitable provided that the internal wall is made of a material which is a good thermal conductor and the insulator made of a material which is very good thermal insulator.
  • the body 13 receives through its lower part the sliding optic 14 held removably in this body by a bayonet fixing system (not referenced).
  • the optic comprises a light source 14A constituted by a short arc discharge lamp, of the metal iodide type, at least approximately placed at the first focal point FI of a semi-ellipsoidal reflector.
  • the top of the half-ellipsoid forming the reflector is extended by a sleeve intended to receive the base of the lamp 14A.
  • the optics also includes a network of fins 14C, preferably radial and regularly spaced, integral by the lower and upper ends of their outer edges with two rings 14E.
  • cooling fins are shaped so as to be able to receive, with close contact, the semi-ellipsoidal reflector and its sleeve.
  • a housing 14D enclosing the lamp socket is fixed in a sealed manner, at the base of these cooling fins, to the reflector.
  • the diameter of the rings 14E is chosen so as to allow the mobile optics to slide within the body with contact between the rings and the fixed internal wall 13C of the body.
  • protrusions 14F protrude from the cooling fins along their outer edges.
  • the housing 14 D is itself tightly connected to a ballast, not shown, connected to an electrical energy supply network (for example the E.D.F network).
  • an electrical energy supply network for example the E.D.F network.
  • the lamps can be supplied with a voltage of 220 V and an intensity of approximately 2 amps.
  • the semi-ellipsoidal reflector 14B has at its upper part a horizontal flange 14G which, in the state assembled from the movable optics with the body, forms a sealed joint surface with a complementary horizontal flange 15A of a conical hood 15 with a truncated top.
  • This hood 15 is integral with the fixed internal wall 13C by means of fins 15B extending radially at regular spacing around the periphery of the hood, just like the fins 14C of the semi-ellipsoidal reflector 14 around the latter .
  • the truncated top of the hood is extended by a sheath 16 with jaws engaged in a clamping ring 17.
  • This clamping ring makes it possible to enclose a silica bar 21, the characteristics of which will be described below, with its edge 21A disposed substantially at the second focus F2 of the semi-ellipsoidal reflector. It also makes it possible to ensure complete sealing of the half-ellipsoidal reflector.
  • the dimensions of the half-ellipsoid result from the dimensions of the lamp, from the numerical aperture inherent in the optical bar, here made of silica, received at the second focus of the reflector and from the size, in particular radial, maximum authorized for the generator;
  • the hood has at its base the diameter of the semi-ellipsoidal reflector and at its top a diameter chosen so as to allow the passage of the light bar, keeping in mind that the oblique walls of this hood must never interfere with the digital aperture of the optical bar, to avoid any loss of light.
  • the position of the optical bar is adjusted relative to the second focus of the semi-ellipsoidal reflector in order to concentrate on the edge of this bar a maximum of luminous flux: if the optical bar section increases, we shift the latter slightly relative to the second focal point in the direction of the semi-ellipsoid apex corresponding to the second focal point (apex of the hood).
  • the spaces available between the fins 14C and 15B associated with the mobile optics and the hood, are in communication with an air passage along the light guide, here constituted by the optical bar. This results, especially when the guide is vertical, a powerful chimney effect ensuring the evacuation of the heat given off by the light source.
  • the post 20 of the candelabrum integrates an entirely original structure for transmitting light from a light generator, such as that described above, to a light diffuser, the characteristics of which will be detailed below.
  • This structure for transmitting light to the light guide consists of an optical bar 21 made of silica a few centimeters in diameter (generally between 3 and 6 cm) surrounded by an air duct 22 of which the thickness is here a few millimeters over most of its circumference, and protected by a mechanical protection 23.
  • This mechanical protection is here in the form of a metallic cylindrical tube.
  • Spacers 24 are arranged between the mechanical protection and the optical bar to center and tighten the latter.
  • a material capable of following the differential expansion between the silica bar and the mechanical protection for example Teflon, will preferably be chosen for these spacers.
  • the mechanical protection is fixed to the barrel 26 of the candelabrum at its upper end, using perforated brackets 25 and has at its lower end a narrowed portion 27, converging inwards and downwards and resting on the ring. Tightening.
  • the upper end of the mechanical protec ⁇ tion also has a narrowed portion 32.
  • the light bar protrudes from the mechanical protection downward, so as to be able to pass through the ring of tightening to reach the second focal point of the semi-ellipsoidal reflector. It will be noted here that the mechanical protection does not come into contact with the silica bar and that the spacers have a relatively small section, in order to provide over the major part of the circumference of the silica bar an air duct.
  • an optical bar has the advantage of not requiring cladding, unlike optical fibers. It is also rigid, therefore requiring no metallic support in contact, such as those intended to provide rigidity to optical fibers, although preferably there is mechanical protection around this silica bar, by nature. brittle.
  • An optical bar of course has the advantage of being able to transmit a greater luminous flux because of its larger section than that of an optical fiber.
  • the barrel 26 of the candelabrum delimits around the optical bar a tubular space 28 constituting the air passage indicated above in connection with the chimney effect.
  • This tubular space is here delimited directly by the mechanical protec ⁇ tion 23. It will be noted that the air returning through the existing natural openings, such as sheath leading the electric cables, may suffice. Of course, the constituent elements of the barrel, or even the optical bar itself, can contribute to the evacuation of the heat. It should be noted that the luminous flux emerges towards the top of the candelabra barrel through the upper edge of the silica bar. In addition, the emerging flux is inhomogeneous, because the silica bar is in practice multimode. It was therefore necessary to find a diffuser which was able, on the one hand, to reflect light towards the area to be lit and, on the other hand, to homogenize the reflected flux.
  • This diffuser 30 is here conical in shape and its tip is rounded to reflect a greater amount of light. Its reflection surface is covered with a rough, matt or frosted material, which makes it possible to homogenize the flow.
  • a material which satisfies the required requirements is a metallic support covered with a paint having a good coefficient of reflection in the visible or possibly porcelain. This material has a good reflection coefficient, despite the micro-irregularities created on the surface of the diffuser.
  • any other form of diffuser may be suitable, provided that its section is in any plane of axial section approximately in V: prism, pyramid, etc. It is thus possible to produce illuminated surfaces of quite diverse shapes.
  • the angle of inclination of the diffuser ⁇ is chosen as a function of the surface to be illuminated.
  • the diffuser is fixed by rods 31 of small section on the pole of the candelabrum, so as not to generate too large shadows on the area to be lit.
  • the tip of the diffuser 30 is located a few centimeters from the upper end of the silica bar.
  • the section of the diffuser at its upper end must be significantly larger than that of the silica bar, in order to avoid losses of light by dispersion upwards. In practice, this section will be a compromise between the yield in reflected light and the design sought.
  • a 5 mm arc lamp requires a distance between focal point (FI, F2) of 164 mm, a major axis of 200 mm and a minor axis of 114, 7 mm, to obtain a light spot 30 mm in diameter, when the digital half-aperture is 26 ° (silica bar).
  • a silica bar 30 mm in diameter can therefore be used.
  • the light generator can also be used with conventional sheathed optical fibers, such as those presented in French patent application FR-91.08594, in which case, the optical head presented in this document can also be used.
  • This generator can also be used without a diffuser, for lighting purposes.
  • the bar can be pointed, without a diffuser, towards an area to be highlighted, or else be connected to a network of fibers, or even be frosted over all or part of its lateral surface in order, for example, to lateral illumination.
  • the support structure of such a bar can be a bracket.
  • the semi-ellipsoidal reflector can also be mounted adjustable relative to the lamp, in the direction defined by the two focal points, in order to optimize the amount of light reflected at the second focal point, when different sections of light guide are used.
  • a plastic light guide such as polymethylmethacrylate (PMMA) or pure glass can also be used instead of silica. It may be appropriate in this case to provide forced ventilation, or to provide a low power of the lamp, or even discontinuous operation.
  • Mechanical protection even if it is desirable because the silica bar is inherently fragile, can be replaced by a simple support, provided that the silica bar is surrounded over most of its circumference by an air duct . This support could for example be constituted by a bearing provided on the sheath or the ring described above, while retaining the tightness of the assembly.
  • the generator can be provided with a color change system (filters, %) known to those skilled in the art.
  • FIGS. 5 to 7 A second embodiment of the light generator of the invention is illustrated in FIGS. 5 and 6A to 6D.
  • This light generator marked 100 as a whole, has a. enclosure 110.
  • This enclosure or reflector 100 comprises:
  • a second annular portion of hemisphere 112 also with a reflecting surface; a tubular section of cylinder 113 with a reflecting surface covering, from a first of its ends, an opening 114 of the annular portion of hemisphere 112.
  • the second annular hemisphere portion 112 covers, from its base and in a removable manner, the first half-ellipsoid portion 111. It is, moreover, centered at the focal point F ′ x (see FIGS. 6A to 6D) located in this first portion of semi-ellipsoid 111 and its axis coincides with the major axis 116 of the ellipsoid defined by this first portion of semi-ellipsoid 111.
  • the opening 114 at the top of the second annular portion of hemisphere 112 has an axis also coincident with the major axis 116.
  • tubular section of cylinder 113 As for the tubular section of cylinder 113, it has a circular section and is made in one piece with the second annular portion of hemisphere 112. Its axis is also confused with the major axis 116.
  • a short arc discharge lamp (about 5 mm), of the metal iodide type, is partly received inside the enclosure 110, through a hole 118 drilled in the bottom of the first portion of semi-ellipsoid 111, the arc of this lamp being placed, at least approximately, at the first focal point F 'situated in this first portion of semi-ellipsoid 111.
  • the lamp 117 is mounted on a socket 119 supplied by a waterproof power cable 120.
  • the socket 119 is mounted in a waterproof case 121 comprising a through hole 122 for the power cable 120.
  • the tightness, at the level of the passage hole 122, is ensured by a cable gland 123 in which the cable 120 is taken, while the housing 121 is mounted by screwing, at the level of the passage hole 118, on the enclosure 110 , also in a leaktight manner, by means of a seal 124.
  • the second annular portion of hemisphere 112 is also screwed tightly by means of a seal 125, by its base on an annular flange 126 extending the first portion of semi-ellip ⁇ so ⁇ de 111.
  • the screwing means of the housing 121 and of the second annular hemisphere portion 112 on the first half-ellipsoid portion 111 have not been shown in FIG. 5, and it will be noted that these screwing means can be replaced by d 'Other means, provided that the étan ⁇ cheite is ensured at the location of the joint surfaces where the various elements are connected.
  • this window 127 consists of a block of silica 128 bonded in a Teflon ring 129 having an annular rim 130 allowing the fixing of the porthole 127 on the tubular section of cylinder 113.
  • the flange 130 is, here, screwed onto the tubular section of cylinder 113 (screwing means not shown in FIG. 5), a seal 131 being arranged between the flange 130 and the section 113.
  • Teflon has the double advantage of being able to withstand the high temperatures prevailing inside the enclosure 110 of the light generator 100 and possible differences in thermal expansion between the generator 100 and the silica block 128. It is understood that Teflon can be replaced by any material having the same characteristics.
  • the light generator 100 thus produced is entirely waterproof and, in this way, neither the electrical connections of the lamp 117, nor the reflective interior surfaces of the enclosure 110 can be damaged.
  • the various constituent parts of the enclosure 110 are made of aluminum or bronze and are formed by machining or embossing.
  • the internal surfaces of the enclosure, as elsewhere the reflector 14B of the first embodiment, constituting reflecting surfaces are polished and advantageously covered with a surface coating of gold, rhodium, nickel, silver or aluminum in order to be as reflective as possible in the visible spectrum and let the infrared rays pass as much as possible.
  • coating materials may be suitable, provided that they have sufficient longevity and are capable of withstanding temperatures up to 300 ° C. inside the generator 100.
  • the surface coating especially when it is silver or aluminum, can be treated against corrosion.
  • the upper 132 and lower 133 faces of the silica block, respectively of the input of the light beam coming from the lamp 117 and of the output of the generator of this light beam, are polished, the upper face 132 being intended to receive the input of an optical bar constituting a light guide (not shown in FIGS. 5 and 6A to 6D).
  • the Teflon ring 129 and the silica block 128 are dimensioned and positioned so that the lower face 133 is, here, placed in the vicinity of the second focal point F ′ 2 of the ellipsoid defined by the first portion of semi-ellipsoid 111.
  • the window 127 therefore constitutes, here, the means for positioning the light guide near the second focus
  • the light beam generated by the lamp 117 converges towards the second focal point F' 2 , at least towards a limited surface surrounding it, where it enters the guide light at one end and is transmitted by reflection to the exit of the light guide at its other end. From there, this beam can be diffused by means of an appropriate diffuser, also not shown in FIGS. 5 and 6A to 6D.
  • the present generator may also comprise a network of thermally conductive cooling fins arranged around the enclosure 110, these fins extending radially from the enclosure to to a heat shield comprising an internal wall in contact with the fins and made of thermally conductive material, an external wall and an intermediate layer disposed between the internal and external walls, made of a material thermally insulating, the fins delimiting spaces in communication with an air passage along the light beam coming from the generator 100.
  • a network of thermally conductive cooling fins arranged around the enclosure 110, these fins extending radially from the enclosure to to a heat shield comprising an internal wall in contact with the fins and made of thermally conductive material, an external wall and an intermediate layer disposed between the internal and external walls, made of a material thermally insulating, the fins delimiting spaces in communication with an air passage along the light beam coming from the generator 100.
  • the internal wall and the fins will be made of aluminum, the external wall being of aluminum or stainless steel, while the intermediate layer will consist of Kevlar fabrics or an asbestos fabric.
  • the internal and external walls will be cylindrical tubular sections, the cooling fins arranged around the enclosure being solid with two centering rings concentric with the internal wall and coming into contact with the latter in the assembled state. of the generator, that is to say when the second annular portion of hemisphere 112 is mounted on the first portion of semi-ellipsoid 111.
  • FIGS. 6A to 6D are schematic views of FIG. 5, the different possible trajectories of the light rays coming from the lamp 117.
  • the half-ellipsoid portion 111 By dimensioning the half-ellipsoid portion 111 in such a way that the angle ⁇ 0 is equal to the digital half-opening of a light guide that one would come to place in the vicinity of the second focal point F ' 2 , with its axis aligned with the major axis 116, all the rays reflected by this portion 111 enter the light guide.
  • we thus only used the useful part of a half-ellipsoid that is to say that which reflects only light rays forming a useful beam which converges towards the second focal point F ′ 2 with rays. forming an angle less than the digital half-aperture.
  • the half-ellipsoid portion 111 is capped by an annular portion of hemisphere with reflecting surface 112, the position of which has been detailed above. As shown in Figure 6B, this other part of the rays from the focus F ' ! is thus reflected by this second annular portion of hemisphere 112 in the direction of this focal point F ′ lf to return to the useful portion of the first portion of semi-ellipsoid 111, which it will reflect them a second time in the manner described with reference to the Figure 6A.
  • the second annular portion of the hemisphere is dimensioned so as not to hinder the propagation of the light rays reflected by the first portion of semi-ellipsoid 111.
  • This cone moreover has a half-angle at the vertex F ' 2 less than the angle ⁇ 0 .
  • the tubular section of cylinder 113 is itself dimensioned so as not to hinder the trajectory of all the aforementioned spokes.
  • yet another part of the rays emanating from the lamp 117 that is to say substantially from the first focal point F ' 1; they are reflected by the tubular section of cylinder 113 with a reflecting surface.
  • FIG. 6D The other rays reaching the level of the entry surface of the light guide without reflection are shown in FIG. 6D. They also form with the axis 116 an angle less than ⁇ 0 .
  • the efficiency, as defined above, of the light generator 100 thus produced is significantly improved compared to a generator comprising only a semi-ellipsoidal reflector, only a very small quantity of rays not returning in the light guide.
  • a generator comprising a simple semi-ellipsoidal reflector, or a generator such as that which has just been described. is thus possible to use a generator comprising a simple semi-ellipsoidal reflector, or a generator such as that which has just been described. as a second embodiment.
  • a light generator was used for this purpose, mainly using a commercially available electric lamp and a reflective enclosure.
  • An interesting development of the light generator described in support of FIGS. 5 and 6A to 6D, forming the subject of the present invention, will now be described, in support of FIG. 7 and constitutes the third embodiment.
  • This generator 100 ′ comprises an enclosure 110 ′ which comprises:
  • This second hemisphere portion 112 ′ covering from its base the half-ellipsoid portion 111 ′ is centered at the focus F ′ 1 ! of the latter and has an axis coincident with the major axis 116 'of the ellipsoid defined by this same portion of semi-ellipsoid 111'.
  • the opening 114 'at the top of the second hemisphere portion 112' has an axis also coincident with the major axis 116 'and is hermetically sealed by means of a transparent pellet 127' constituting a porthole, of quartz or silica.
  • the enclosure 110 ′ except the pellet 127 ′, is made of glass with a metallic deposit at 1 / interior so as to constitute reflective interior surfaces.
  • the rest of the enclosure is under vacuum or filled with an inert gas (nitrogen, etc.) under low pressure.
  • an inert gas nitrogen, etc.
  • for producing a light radiation connected at its ends to the base 143 and placed in the enclosure 110 ′ under vacuum or containing a gas under low pressure.
  • a light generator generating a light beam with a small angular opening can be made perfectly sealed but above all the dimensions of a conventional electric lamp which is placed directly opposite the light guide.
  • this generator 100 does not have the drawbacks mentioned above and generated by the use of a conventional electric lamp.
  • the bottom of the enclosure 110 ′ is reflective.
  • the enclosure 110 ′ acts as external protection and that the patch 127 ′ filters the UV rays.
  • the patch 127 ′ filters the UV rays.
  • a generator such as those forming the object of the first and second embodiments or else a generator such as that forming the object of the third embodiment.
  • the reflection of the light rays is here of course similar to that described with reference to FIGS. 6A to 6D.
  • the reflecting surfaces may be chosen to be dichroic reflecting in the visible range and letting the infrared radiation pass. The heat produced is thus dissipated towards the rear of the generator or lamp.
  • the half-ellipsoid portion 111 ′ can be truncated at its bottom which will be replaced by a concave hemisphere with reflecting surface, centered in F 1 ⁇ and of axis coincident with the axis 116 ′, if the size of the bulb 140 requires it.
  • provision may even be made to use an enclosure forming the walls of a sealed ampoule and comprising only a concave half-ellipsoid or a portion of concave half-ellipsoid, with a reflective surface, possibly provided with a hemisphere with a reflecting surface such as that just mentioned.
  • the patch 127 ′ can be replaced by a portion of a cylinder of transparent material, a lens or even an objective.
  • the window may consist of a lens glued in the Teflon ring.
  • This Teflon ring may have a rim glued directly to the tubular section of cylinder.
  • the enclosure can also be closed by one end of an optical bar or an end piece holding the ends of a bundle of optical fibers, glued into the Teflon ring and constituting a light guide, this ring thus advantageously constituting a frame allowing the positioning of the entry of this light guide near the second focal point of the ellipsoid as defined above.
  • This enclosure can also be obtained by molding ceramic, making it possible to achieve an ideal surface condition, the ceramic being covered with a metallic coating.
  • Filters can be applied to one or both sides 132, 133 of the silica block in order for example to produce a beam of colored light at the output of the generator or to return infrared radiation towards the interior of the generator.

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Abstract

Le générateur comporte une enceinte (110) dans laquelle est placée une source de lumière, enceinte comportant une portion d'ellipsoïde (111) à surface réfléchissante, la source étant placée au foyer situé dans cette portion. Avantageusement, cette portion est une portion de demi-ellipsoïde et l'enceinte (110) comporte également une portion annulaire d'hémisphère (112) à surface réfléchissante coiffant la portion de demi-ellipsoïde, centrée audit foyer (F'1), d'axe confondu avec le grand axe (116) de l'ellipsoïde défini par cette portion de demi-ellipsoïde, et présentant une ouverture (114) à son sommet d'axe également confondu avec ledit grand axe (116). Un tronçon tubulaire de cylindre (113) à surface réfléchissante peut également coiffer à partir d'une première de ses extrémités l'ouverture (114). Des moyens sont prévus pour rendre étanche le générateur. Selon un autre aspect de l'invention, l'enceinte forme les parois d'une ampoule scellée, l'ouverture au sommet de l'ampoule étant hermétiquement close par un hublot transparent.

Description

Générateur de lumière â enceinte réfléchissante pour ensemble d'éclairage cru d'ilIτrmination -mettant en oeuyre in guide de lumière
La présente invention concerne la génération d'un faisceau lumineux de faible ouverture angulaire, sa transmis¬ sion et/ou sa répartition dans des systèmes d'éclairage ou d' illumination. Elle s'applique notamment mais pas exclusivement à l'éclairage par au-dessus de zones de circulation ou d'intervention le plus souvent extérieures, par des luminai¬ res, mais pas exclusivement, par des luminaires à support spécifique tels que des candélabres pour voies publiques ou zones industrielles ; il peut aussi s'agir de luminaires intégrés à des supports ayant une fonction différente, tels que dans des tunnels de circulation ou des luminaires de façades ...
Elle vise notamment : - le renouvellement d'équipements déjà existants,
- l'implantation de nouveaux équipements, par exemple dans le cas de nouvelles surfaces à éclairer,
- l'éclairage artistique, par exemple en milieu aquatique, - l'éclairage de voies publiques, de sites industriels,
- mais aussi l'éclairage en milieu dangereux tel que dans une zone de stockage d'explosifs.
Selon une de ses applications, la présente invention est relative à un équipement pour l'éclairage par au-dessus d'une zone de circulation d'intervention, dont la source de lumière se trouve à proximité de cette zone (au maximum à hauteur d'homme) et dont la tête située à distance en hauteur par rapport à cette même zone est connectée optiquement à la source de lumière. Un tel équipement est connu notamment de la demande de brevet français FR-91.08594 dans une application à un candélabre d'éclairage public. On rappelle brièvement que la tête du dispositif décrit dans ce document comporte un objectif de diffusion faisant office de diffuseur, reliée au fût de candélabre au moyen d'un coude d'orientation.
Une fibre optique dont le rôle est de transmettre à la puissance lumineuse de la source de lumière au diffuseur est gainée et enchâssée dans un support métallique procurant la rigidité nécessaire à la fibre optique qui est souple, compte tenu de son faible diamètre.
Quant au générateur de lumière, celui-ci, placé dans le pied du candélabre, comporte une source lumineuse constituée par une lampe du type à décharge (de type à Xénon ou similaire) placée au foyer d'un réflecteur parabolique muni en sa partie arrière d'un système de refroidissement.
Ce dernier, dans l'une des variantes proposées, est constitué par des ailettes de refroidissement s'étendant vers le bas du générateur.
Enfin, un objectif est maintenu par une monture dans le pied du candélabre, au-dessus et coaxialement au réflecteur, et un adaptateur positionne l'extrémité de la fibre optique dans l'axe du réflecteur parabolique en sorte de recueillir le faisceau lumineux concentré par l'objectif. Comme on le voit ici, il a été nécessaire d'utiliser un réflecteur parabolique car les lampes électri¬ ques actuellement disponibles sur le marché sont généralement omnidirectionnelles, ou du moins visent à l'être, c'est-à- dire qu'elles émettent de la lumière dans quasiment toutes les directions. Elles ne peuvent donc être utilisées seules lorsqu'on cherche à générer un faisceau lumineux de faible ouverture angulaire, c'est-à-dire un faisceau lumineux qui puisse converger sur une surface limitée, en l'espèce la surface d'entrée dans le guide de lumière (ici la fibre optique) , chaque rayon du faisceau formant avec une direction privilégiée un angle inférieur à un angle donné, correspon- dant à la demi-ouverture numérique du guide de lumière lorsqu'il s'agit d'injecter de la lumière dans ce dernier.
Même si un tel équipement donne globalement satisfaction, il pose toutefois un certain nombre de problè¬ mes, tant au niveau du générateur de lumière, qu'au niveau de la connexion par fibre optique entre le générateur de lumière et le diffuseur.
S' agissant du générateur, on peut tout d'abord noter que le dispositif de l'art antérieur est conçu pour évacuer latéralement la chaleur générée par le réflecteur. En effet, d'une part, le pied constitué d'un matériau bon conducteur thermique est au contact direct des ailettes de refroidissement. D'autre part, d'après une variante de réalisation, le pied du candélabre est mis au contact direct du réflecteur parabolique et les ailettes sont disposées extérieurement, s'étendant verticilement sur toute la hauteur du pied autour du réflecteur, avec des perçages transversaux de circulation d'air.
Le risque de brûlure par simple contact avec le pied du candélabre est donc non négligeable, notamment lorsque le candélabre est destiné à l'éclairage d'une voie publique et sachant que la température interne d'un réflec¬ teur dépasse facilement 200°C, ce qui laisse imaginer la température à la surface externe du pied.
Ce problème ne peut, pour des raisons pratiques, être résolu par l'utilisation d'un dispositif générateur d'une ventilation forcée, car ce dernier est inévitablement source de surcoûts en termes de consommation d'énergie et de maintenance.
Par ailleurs, il est possible que, par les perçages de circulation d'air, de l'eau parvienne à s'infil¬ trer dans le réflecteur par le haut, occasionnant la détério- ration de sa surface interne et même l'explosion de la lampe dont la température est de l'ordre de 300°C.
De plus, l'utilisation d'objectifs pour concen¬ trer le flux lumineux sur la surface d'entrée du guide de lumière conduit à des pertes optiques et oblige à réaliser un pied de candélabre relativement complexe dans lequel, par exemple, le remplacement de la lampe est malaisé.
La lampe, quant à elle, présente l'inconvénient que, étant à décharge de type à Xénon, elle requiert une alimentation à basse tension coûteuse et volumineuse.
En outre, ces lampes du type à décharge compor¬ tent généralement deux bulbes de verre :
- un bulbe intérieur contenant par exemple un gaz rare pour produire l'arc qui donne naissance au rayonnement lumineux ;
- un bulbe extérieur contenant généralement un gaz inerte (azote ...) qui a, d'une part, pour rôle de protéger thermiquement, mécaniquement et éventuellement chimiquement le bulbe intérieur et qui, d'autre part, filtre les rayons UV.
Ce second bulbe amoindrit le rendement lumineux de la lampe, la lumière étant obligée de passer au travers de deux dioptres gaz-quartz.
De plus, le culot de la lampe correspond dans tous les cas de générateurs connus à une zone où la lumière ne peut être réfléchie, zone que l'on retrouve sous forme de tâches sombres dans le faisceau émergeant du générateur.
S' agissant maintenant de la connection optique entre la source lumineuse et le diffuseur, celle-ci était réalisée au moyen d'une fibre optique à coeur homogène, et notamment à coeur liquide. Or ce type de fibres est relative¬ ment coûteux à produire. En outre, elles sont peu rigides. S'agissant enfin de la projection ou de la répartition de la lumière sur la surface à éclairer, on a vu qu'il faut en pratique un coude recourbé vers le bas, ce qui oblige à prévoir plusieurs coudes (d'où une grande complexité et un surcoût très sensible) lorsque l'on cherche à éclairer tout autour d'un candélabre.
Dans ses tentatives d'obvier à cet inconvénient, l'inventeur a, comme explicité ci-après, été confronté à un certain nombre de problèmes sous-jacents, notamment quant à la forme et aux caractéristiques du diffuseur.
La présente invention se propose donc notamment de pallier ces inconvénients.
Selon un premier aspect intéressant en soi, la présente invention propose un générateur d'un faisceau lumineux comportant un réflecteur à l'intérieur duquel est placée une lampe reliée à un module d'alimentation, un réseau d'ailettes de refroidissement thermiquement conductrices disposées autour du réflecteur, caractérisé en ce que ces ailettes s'étendent radialement depuis ce réflecteur jusqu'à un bouclier thermique comprenant une paroi interne en contact avec les ailettes et en un matériau thermiquement conducteur, une paroi externe et une couche intermédiaire disposée entre les parois interne et externe, constituée en un matériau thermiquement isolant, les ailettes délimitant des espaces en communication avec un passage d'air longeant le faisceau lumineux.
On appréciera que l'utilisation d'un bouclier thermique arrête la diffusion radiale de la chaleur, évitant ainsi de chauffer un pied de candélabre lorsque le générateur est placé verticalement dans ce dernier.
Selon des dispositions préférées éventuellement combinées :
- le faisceau lumineux pénètre dans un guide de lumière, situé dans le passage d'air ;
- le passage d'air est au moins approximativement vertical ;
- le réflecteur est au moins approximativement vertical ; - la paroi interne et les ailettes sont par exemple en aluminium, la paroi externe est en alliage léger, par exemple en aluminium ou inox, tandis que la couche intermédiaire est à base de fibres réfractaires, par exemple constituée de tissus de Kevlar.
Selon un second aspect original en soi, l'inven- tion, propose un générateur de lumière comportant une enceinte à surface interne réfléchissante à l'intérieur de laquelle est placée une source de lumière, caractérisé en ce que l'enceinte comporte au moins :
- une portion concave d'ellipsoïde à surface réfléchissante, la source de lumière étant placée au foyer d'ellipsoïde situé dans cette portion d'ellipsoïde.
Il est ainsi possible de se passer d'un objectif de concentration de lumière, celle-ci étant réfléchie vers l'autre second foyer de l'ellipsoïde défini par la portion concave d'ellipsoïde, où l'on pourra avantageusement placer l'entrée d'un guide de lumière.
Avantageusement, la portion concave d'ellipsoïde est un demi-ellipsoïde ou une portion concave de demi- ellipsoïde. De préférence, la portion d'ellipsoïde est une portion concave de demi-ellipsoïde et l'enceinte comporte en outre : une portion annulaire d'hémisphère à surface réfléchissante coiffant à partir de sa base la portion de demi-ellipsoïde, centrée audit foyer, d'axe confondu avec le grand axe de l'ellipsoïde défini par cette portion de demi- ellipsoïde, et présentant une ouverture à son sommet d'axe également confondu avec ledit grand axe.
On appréciera que l'adjonction, de cette façon, d'une seconde portion annulaire d'hémisphère à surface réfléchissante permet d'amener la majeure partie des rayons émanant de la source lumineuse à se joindre au faisceau utile, c'est-à-dire le faisceau lumineux convergeant vers le second foyer de l'ellipsoïde défini par la portion concave de demi-ellipsoïde avec la faible ouverture angulaire souhaitée. Il en résulte que le rendement, c'est-à-dire le rapport de l'intensité lumineuse disponible au second foyer sous une faible ouverture angulaire, à l'intensité lumineuse générée par la source de lumière, est avantageusement augmenté par rapport à un générateur ne comportant qu'un réflecteur demi-ellipsoïdal.
En effet, seule une partie du réflecteur demi- ellipsoïdal donne par réflexion des rayons entrant dans le faisceau utile tel que défini ci-dessus. Ces rayons corres- pondent à une partie seulement des rayons émanant de la source lumineuse. Tous les autres rayons, exceptés ceux parvenant directement audit second foyer de l'ellipsoïde sans réflexion préalable avec l'angle souhaité, sont perdus puisque, soit ils ne convergent pas vers cet autre foyer, soit l'angle qu'ils forment avec le grand axe de l'ellipsoïde avec lequel on vient aligner l'axe d'un guide de lumière, est trop important, c'est-à-dire supérieur à la demi-ouverture supérieure du guide.
Ainsi, selon l'application envisagée, on pourra se contenter d'un générateur comportant un simple réflecteur demi-ellipsoïdal ou alors mettre en oeuvre un générateur comportant en outre une portion annulaire d'hémisphère, tel que défini ci-dessus.
Le rendement de ce dernier générateur peut encore être amélioré en ajoutant, très avantageusement, à l'encein¬ te, un tronçon tubulaire de cylindre à surface réfléchissan¬ te, coiffant à partir d'une première de ses extrémités l'ouverture de la portion annulaire d'hémisphère et présen¬ tant un axe confondu avec ledit grand axe. Selon des dispositions préférées éventuellement combinées, dont certaines sont destinées à améliorer ledit rendement du générateur et d'autres à assurer l'étancheite de ce dernier :
- ledit tronçon tubulaire de cylindre présente une section circulaire, - ladite portion de demi- ellipsoïde est dimen- sionnée de telle sorte que les rayons lumineux qu'elle réfléchit convergent vers le second foyer dudit ellipsoïde et forment avec ledit grand axe un angle inférieur à un angle donné,
- un guide de lumière s'étendant selon le grand axe de l'ellipsoïde défini par la portion d'ellipsoïde est placé à l'aide de moyens de positionnement, auprès du second foyer dudit ellipsoïde, - l'angle donné est égal à la demi-ouverture numérique du guide, ladite portion annulaire d'hémisphère est dimensionnée de telle sorte à ne pas entraver la propagation des rayons lumineux réfléchis par ladite portion de demi- ellipsoïde,
- ladite enceinte est close au niveau de ladite ouverture de la portion annulaire d'hémisphère, le cas échéant au niveau de la seconde extrémité du tronçon tubu¬ laire de cylindre, par un hublot d'une matière transparente, constituant, le cas échéant, ledits moyens de positionnement,
- le hublot est collé dans un anneau de Téflon présentant un rebord annulaire permettant la fixation dudit hublot sur ledit tronçon tubulaire de cylindre, ledit rebord est collé sur ledit tronçon tubulaire de cylindre, ledit rebord est vissé sur ledit tronçon tubulaire de cylindre, un joint d'étanchéité étant disposé entre le rebord et le tronçon,
- ladite portion annulaire d'hémisphère, le cas échéant coiffée par ledit tronçon tubulaire de cylindre, est montée mobile sur ladite portion de demi-ellipsoïde et de façon étanche au moyen d'un joint d'étanchéité,
- ledit hublot est un bloc de silice, ledit hublot est constitué d'une lentille collée dans ledit anneau, - le hublot est constitué par une extrémité d'une barre optique collée dans ledit anneau et constituant un guide de lumière,
- le hublot est constitué par un embout d'un faisceau de fibres collé dans ledit anneau,
- ledit anneau est en Téflon,
- ledit hublot est constitué d'un bloc de silice poli sur ses deux faces d'entrée et de sortie du faisceau lumineux généré par la lampe, la face de sortie étant destinée à recevoir la surface d'entrée d'une barre optique constituant un guide de lumière,
- les faces d'entrée et de sortie sont traitées anti-reflets,
- le bloc de silice est apte à ne laisser passer que des radiations présentant une ou plusieurs longueurs d'onde sélectionnées,
- la source de lumière est une lampe reliée à des moyens d'alimentation électrique de la lampe fixés de façon étanche à l'enceinte réfléchissante, - la source de lumière est une lampe du type à décharge à arc court du type iodure métallique, l'arc de la lampe étant placé au foyer situé dans la portion d'ellipsoï¬ de,
- les moyens d'alimentation électrique comportent une douille reliée à un ballast, l'ensemble étant fixé de façon étanche à l'enceinte,
- le fond de ladite portion d'ellipsoïde est percé d'un trou de passage d'une lampe constituant ladite source de lumière, ladite lampe étant montée sur une douille reliée à un câble d'alimentation étanche pris dans un presse étoupe monté sur un boîtier étanche incorporant ladite douille et monté au niveau du trou de passage de la lampe sur ladite enceinte, de façon étanche au moyen d'un joint d' étanchéité, - une hotte non réfléchissante s'étend depuis la portion concave d'ellipsoïde jusqu'à l'entrée des moyens de positionnement,
- la hotte est un tronc de cône,
- la portion d'ellipsoïde est montée mobile par rapport à la hotte, - la portion concave d'ellipsoïde et la hotte se raccordent par une surface de joint étanche,
- les moyens de positionnement sont constitués par une bague de serrage et d'étanchéité,
- ladite enceinte est en aluminium ou en bronze et est formée par usinage ou repoussage,
- ladite enceinte est obtenue par moulage de céramique recouverte intérieurement d'un revêtement métalli¬ que,
- lesdites. surfaces réfléchissantes sont consti- tuées de surfaces polies,
- les surfaces polies sont recouvertes d'un revêtement de surface en or, rhodium, nickel, argent ou aluminium.
Selon un troisième aspect intéressant en soi, la présente invention propose également un générateur de lumière ou lampe comportant une enceinte à l'intérieur de laquelle est placée une source de lumière, caractérisée en ce que l'enceinte forme les parois d'une ampoule scellée et comporte au moins : - une portion d'ellipsoïde concave à surface réfléchissante, la source de lumière étant placée au foyer d'ellipsoïde situé dans cette portion d'ellipsoïde et l'ouverture au sommet de l'ampoule étant hermétiquement close par un hublot en une matière transparente. Grâce à ces dispositions, le générateur de lumière est parfaitement étanche.
Mais surtout, l'enceinte constituant les parois d'une ampoule scellée, il est possible de disposer au foyer de la portion d'ellipsoïde une source de lumière qui ne comporte, si cela est nécessaire à là production de la lumière, qu'un seul bulbe. On peut ainsi se passer du bulbe de protection des lampes à décharge classiques, néfaste à la propagation de la lumière.
De la sorte, la taille de la source de lumière est nettement moins importante, permettant de réduire les dimensions du générateur de lumière jusqu'à une taille comparable à celle d'une lampe électrique classique.
Un tel générateur de lumière de dimensions réduites peut bien sûr être utilisé pour injecter de la lumière directement dans un guide de lumière, mais également dans toute application requérant un éclairage directif.
Selon des dispositions préférées éventuellement combinées et relatives à cet aspect de l'invention :
- la portion d'ellipsoïde est un demi-ellipsoïde ou une portion de demi-ellipsoïde, lesdites parois sont constituées de verre recouvert d'un dépôt métallique,
- les surfaces réfléchissantes sont dichroïques, réfléchissant dans le domaine du visible et laissant passer le rayonnement infrarouge, la portion d'ellipsoïde comporte un fond réfléchissant traversé par des électrodes d'alimentation électrique de ladite source de lumière, noyées dans le verre,
- ladite source de lumière comporte un bulbe scellé sensiblement spherique enveloppant une extrémité desdites électrodes et contenant des moyens aptes à produire un arc lumineux par production d'une décharge électrique au niveau desdites électrodes,
- ladite enceinte est sous vide ou contient un gaz sous faible pression,
- le hublot transparent est formé par une portion de cylindre ou une pastille de silice ou de quartz, une lentille ou un objectif,
- la portion de cylindre ou la pastille présente une surface plane de réception de la surface d'entrée d'un guide de lumière. Selon un quatrième aspect original en soi, la présente invention propose un guide de lumière destiné à connecter optiquement une source chaude de lumière et une zone formant source froide, caractérisé en ce que le guide de lumière est constitué d'une barre translucide homogène rigide, une structure de maintien s'étendant le long de cette barre en laissant subsister une couche d'air le long de la quasi-totalité de la surface latérale de cette barre.
Ici, selon le cas, la zone froide est le plus souvent à proximité de l'extrémité libre du guide de lumière, voire être constituée par une portion latérale de ce guide. Il résulte de ces dispositions, un guide de lumière peu coûteux à réaliser car ne nécessitant pas de gainage matériel. Par ailleurs, celui-ci est rigide et peut présenter un diamètre plus important que les fibres optiques jusqu'à présent utilisées, permettant de transmettre des flux lumineux d'intensité très élevée, de l'ordre de 5.000 à 100.000 lumens.
Selon des dispositions préférées : - la barre est une barre en silice ;
- la barre est une barre en polyméthylmétacrylate (PMMA) ;
- la barre est une barre en verre pur ;
- la barre est équipée d'une protection mécanique s'étendant à distance de la barre et autour de celle-ci sur la quasi-totalité de sa longueur, des entretoises en contact avec la protection et la barre centrant et serrant cette dernière ;
- les entretoises sont en Téflon ; - le guide de lumière est destiné à être intégré à un fût de candélabre, la protection étant apte à être fixée au fût du candélabre à l'aide d'équerres ajourées par l'une de ses extrémités, tandis que son autre extrémité est apte à reposer sur un générateur de lumière constituant la source chaude. Selon encore un autre aspect intéressant en soi de la présente invention, l'invention propose un diffuseur de lumière, destiné à être connecter optiquement à une source de lumière par un guide de lumière admettant un axe, caractérisé en ce que le diffuseur présente dans tout plan axial une section en V dont le sommet est placé près de la sortie du guide.
De la sorte, il est possible de réfléchir vers une zone à éclairer à la base du guide de lumière en pratique orienté vers le haut, un flux émergeant d'un guide de lumière rigide tel que celui présenté ci-dessus.
Selon des dispositions préférées éventuellement combinées :
- le diffuseur est situé à distance en hauteur par rapport à la zone à éclairer ;
- le diffuseur présente la forme d'un cône ;
- la directrice du cône est un cercle ;
- le sommet du diffuseur est arrondi ;
- l'axe de révolution du cône est coaxial à celui du guide de lumière ;
- le diffuseur présente une surface réfléchis¬ sante rugueuse, dépolie ou mate, de manière à homogénéiser le flux lumineux réfléchi ;
- la surface réfléchissante est une surface métallique peinte ou est en porcelaine ;
- l'angle d'inclinaison de la surface réfléchis¬ sante par rapport à l'axe de révolution du cône correspond au moins approximativement à la demi-ouverture numérique du guide de lumière ; - le diffuseur est apte à être intégré à un candélabre,, le diffuseur étant fixé au fût du candélabre à l'aide de tiges de faible section.
Bien entendu, il est d'intérêt de combiner les caractéristiques des différents aspects de l'invention qui viennent d'être mentionnées, notamment au sein d'un équipe¬ ment pour l'éclairage par au-dessus d'une zone de circulation ou d'intervention tel qu'un candélabre.
Ainsi, notamment, le réflecteur en forme de portion d'ellipsoïde et la hotte non réfléchissante pourront comporter un réseau d'ailettes de refroidissement thermique- ment conductrices disposé autour du réflecteur et de la hotte, au contact de celle-ci, jusqu'à un bouclier thermique, tel que celui-ci présenté en référence au premier aspect de 1' invention.
Toutes autres combinaisons à la portée de l'homme du métier entre les différentes caractéristiques des aspects mentionnés ci-dessus sont bien sûr envisageables.
Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un candélabre d'éclairage public intégrant des éléments d'éclairage conformes à l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique agrandie en coupe verticale, plus détaillée, d'un générateur de lumière selon un premier mode de réalisation de l'invention, placé dans le pied du candélabre de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue schématique agrandie du dessus du générateur de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue schématique agrandie de la partie supérieure du candélabre de la figure 1 ;
- la figure 5 est une vue en coupe verticale d'un générateur de lumière, selon un second mode de réalisation de l'invention ; - les figures 6A à 6D sont des représentations schématiques de la figure 5 et montrent les différentes trajectoires possibles pour les rayons lumineux émergeant de la source lumineuse ; et
- la figure 7 est une vue schématique en coupe verticale d'un générateur, selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Les éléments d'éclairage conformes à l'invention et représentés sur les figures 1 à 4, sont intégrés à un candélabre d'éclairage public.
Le principe du candélabre considéré ici à titre d'exemple et d'application non limitative des éléments d'éclairage de la présente invention, est fondé sur la loi de Snell-Descartes qui régit la propagation d'une onde lumineuse dans le coeur d'une fibre optique se réfléchissant sur une gaine optique d'indice de réfraction plus faible. Ce candélabre, repéré 1 dans son ensemble, comporte principalement trois sous-ensembles : une partie inférieure ou pied 10, fixée au sol, une partie allongée ou fût 20, s'étendant depuis le pied vers le haut, et une partie supérieure ou tête 30 montée à l'extrémité libre du fût. Le pied 10, tel que schématisé à la figure 1, comporte à sa partie basse un générateur de lumière 11 fixé sur un support 12, lui-même fixé au pied du candélabre de façon non représentée. Ce pied est en pratique équipé également d'une trappe de visite, non représentée ici. En référence maintenant à la figure 2, est représenté le générateur de lumière 11 comportant un corps 13 et une optique 14 mobile par coulissement à l'intérieur de ce corps.
Le corps comporte deux parois fixes, externe 13A et interne 13C, sous forme de deux tronçons tubulaires cylindriques concentriques entre lesquels est enserrée une couche d'isolant thermique 13B. Ce corps forme ainsi un bouclier thermique.
Les parois externe et interne sont respectivement réalisées en aluminium ou inox et en aluminium. Des tissus de Kevlar sont appropriés pour l'isolant thermique. D'autres matériaux peuvent convenir pour autant que la paroi interne soit réalisée en un matériau bon conducteur thermique et l'isolant en un matériau très bon isolant thermique. Le corps 13 reçoit par sa partie basse l'optique coulissante 14 maintenue amoviblement dans ce corps par un système de fixation à baïonnette (non référencé) .
L'optique comporte une source lumineuse 14A constituée par une lampe à décharge à arc court, de type à iodure métallique, au moins approximativement placé au premier foyer FI d'un réflecteur demi-ellipsoïdal.
Le sommet du demi-ellipsoïde formant le réflec¬ teur est prolongé par un manchon destiné à accueillir le culot de la lampe 14A.
Pour accueillir ce réflecteur, l'optique comporte aussi un réseau d'ailettes 14C, de préférence radiales et espacées régulièrement, solidaire par les extrémités infé¬ rieure et supérieure de leurs bords extérieurs de deux anneaux 14E.
Les bords intérieurs de ces ailettes de refroi- dissement sont conformés de manière à être aptes à recevoir, avec un contact étroit, le réflecteur demi-ellipsoïdal et son manchon. Un boîtier 14D renfermant la douille pour la lampe est fixé de façon étanche, à la base de ces ailettes de refroissement, au réflecteur. Le diamètre des anneaux 14E est choisi de sorte à permettre un coulissement de l'optique mobile au sein du corps avec un contact entre les anneaux et la paroi interne fixe 13C du corps.
Pour compléter le contact des ailettes de refroidissement avec la paroi interne fixe, des excroissances 14F font saillies des ailettes de refroidisssement le long de leurs bords extérieurs.
Le boîtier 14 D est lui-même relié de façon étanche à un ballast, non représenté, connecté à un réseau d'alimentation en énergie électrique (par exemple le réseau E.D.F) .
De la sorte, les lampes peuvent être alimentées sous une tension de 220 V et une intensité d'environ 2 ampères. Le réflecteur demi-ellipsoïdal 14B comporte à sa partie supérieure un rebord horizontal 14G qui, à l'état assemblé de l'optique mobile avec le corps, forme une surface de joint étanche avec un rebord horizontal complémentaire 15A d'une hotte 15 conique à sommet tronqué.
Cette hotte 15 est solidaire de la paroi interne fixe 13C par l'intermédiaire d'ailettes 15B s'étendant radialement à espacement régulier sur le pourtour de la hotte, tout comme le font les ailettes 14C du réflecteur demi-ellipsoïdal 14 autour de ce dernier.
Le sommet tronqué de la hotte est prolongé par un fourreau 16 avec des mords engagés dans une bague de serrage 17.
Cette bague de serrage permet d'enserrer une barre de silice 21 dont les caractéristiques seront décrites ci-après, avec sa tranche 21A disposée sensiblement au second foyer F2 du réflecteur demi-ellipsoïdal. Elle permet en outre d'assurer l'étancheite complète du réflecteur demi-ellipsoï¬ dal.
Pour ce qui est des dimensions des éléments constitutifs de ce générateur de lumière, on observera que : - le réflecteur est choisi demi-ellipsoïdal ;
- les dimensions du demi-ellipsoïde résultent des dimensions de la lampe, de l'ouverture numérique inhérente à la barre optique, ici en silice, reçue au second foyer du réflecteur et de l'encombrement, notamment radial, maximal autorisé pour le générateur ;
- la hotte présente à sa base le diamètre du réflecteur demi-ellipsoïdal et à son sommet un diamètre choisi de manière à permettre le passage de la barre optique, en gardant à l'esprit que les parois obliques de cette hotte ne doivent jamais interférer avec l'ouverture numérique de la barre optique, pour éviter toute perte de lumière.
On notera qu'en pratique, on ajuste le position¬ nement de la barre optique par rapport au second foyer du réflecteur demi-ellipsoïdal afin de concentrer sur la tranche de cette barre un maximum de flux lumineux : si la section de barre optique augmente, on décale cette dernière légèrement par rapport au second foyer en direction du sommet de demi- ellipsoïde correspondant au second foyer (sommet de la hotte) .
Les espaces disponibles entre les ailettes 14C et 15B associées à l'optique mobile et à la hotte, sont en communication avec un passage d'air longeant le guide de lumière, ici constitué par la barre optique. Il en résulte, surtout lorsque le guide est vertical, un puissant effet de cheminée assurant l'évacuation de la chaleur dégagée par la source de lumière.
Le fût 20 du candélabre intègre, lui, une structure tout à fait originale de transmission de lumière d'un générateur de lumière, tel que celui décrit ci-dessus, à un diffuseur de lumière dont les caractéristiques seront détaillées ci-après.
Cette structure de transmission de lumière au guide de lumière est constituée d'une barre optique 21 en silice de quelques centimètres de diamètre (généralement entre 3 et 6 cm) entourée d'une gaine d'air 22 dont 1'épais- seur est ici de quelques millimètres sur la majeure partie de sa circonférence, et protégée par une protection mécanique 23. Cette protection mécanique se présente ici sous la forme d'un tube cylindrique métallique. Des entretoises 24 sont disposées entre la protection mécanique et la barre optique pour centrer et serrer cette dernière. On choisira de préférence pour ces entretoises un matériau apte à suivre la dilatation différentielle entre la barre de silice et la protection mécanique, par exemple du Téflon. La protection mécanique est fixée au fût 26 du candélabre à son extrémité supérieure, à l'aide d'équerres ajourées 25 et présente à son extrémité inférieure une portion rétrécie 27, convergeante vers 1' intérieur et vers le bas et reposant sur la bague de serrage. Similairement, l'extrémité supérieure de la protec¬ tion mécanique présente également une portion rétrécie 32. A cette extrémité, la barre optique dépasse de la protection mécanique vers le bas, afin de pouvoir traverser la bague de serrage pour atteindre le second foyer du réflecteur demi- ellipsoïdal . On notera ici que la protection mécanique ne vient pas au contact de la barre de silice et que les entretoises ont une section relativement faible, afin de ménager sur la majeure partie de la circonférence de la barre de silice une gaine d'air. En effet, l'air est le milieu permettant une réflexion optimale sur la paroi de la barre de silice. En outre, grâce à ces deux milieux d'indice de réfraction différent (silice-air) , la loi de Snell-Descartes est satisfaite. Une telle barre optique présente l'avantage de ne pas nécessiter de gainage, au contraire des fibres optiques. Elle est en outre rigide, ne demandant donc pas de support métallique en contact, tels que ceux destinés à procurer la rigidité aux fibres optiques, bien que de préférence l'on dispose d'une protection mécanique autour de cette barre de silice, par nature fragile. Une barre optique présente bien sûr l'avantage de pouvoir transmettre un flux lumineux plus important du fait de sa section plus importante que celle d'une fibre optique. Le fût 26 du candélabre délimite autour de la barre optique un espace tubulaire 28 constituant le passage d'air indiqué ci-dessus à propos de l'effet de cheminée. Cet espace tubulaire est ici délimité directement par la protec¬ tion mécanique 23. On notera que l'air rentrant par les ouvertures naturelles existantes, telles que fourreau conduisant les câbles électriques, peut suffire. Bien entendu, les éléments constitutifs du fût, voire la barre optique elle-même, peuvent contribuer à l'évacuation de la chaleur. II est à noter que le flux lumineux émerge vers le haut du fût du candélabre par la tranche supérieure de la barre de silice. En outre, le flux émergeant est inhomogène, car la barre de silice est en pratique multimode. Il était donc nécessaire de trouver un diffuseur qui soit capable, d'une part, de réfléchir la lumière vers la zone à éclairer et, d'autre part, d'homogénéiser le flux réfléchi. Selon un aspect particulièrement original de la présente invention, cela a été réalisé grâce à un diffuseur 30 à section en V dont la pointe (ou l'arête) est dirigée vers l'extrémité de la barre optique, dans l'axe de celle-ci. Ce diffuseur 30 est ici de forme conique et sa pointe est arrondie pour réfléchir une quantité de lumière plus impor¬ tante. Sa surface de réflexion est recouverte d'un matériau rugueux, mat ou dépoli, qui permet d'homogénéiser le flux. Un matériau qui satisfait aux exigences requises est un support métallique recouvert d'une peinture présentant un bon coefficient de réflexion dans le visible ou éventuellement a porcelaine. Ce matériau présente un bon coefficient de réflexion, malgré les micro-irrégularités crée à la surface du diffuseur. On notera que toute autre forme de diffuseur peut convenir, pour autant que sa section soit en tout plan de coupe axiale approximativement en V : prisme, pyramide ... Il est ainsi possible de réaliser des surfaces éclairées de formes tout à fait diverses. L'angle d'inclinai¬ son α du diffuseur est choisi en fonction de la surface à éclairer.
Le diffuseur est fixé par des tiges 31 de faible section sur le fût du candélabre, pour ne pas générer d'ombres trop importantes sur la zone à éclairer.
La pointe du diffuseur 30 est située à quelques centimètres de l'extrémité supérieure de la barre de silice.
On observera qu'en théorie, la section du diffuseur à son extrémité supérieure doit être nettement plus grande que celle de la barre de silice, afin d'éviter des pertes de lumière par dispersion vers le haut. En pratique, cette section sera un compromis entre le rendement en lumière réfléchie et le design recherché.
A titre d'exemple, pour ce qui est des dimen¬ sions, une lampe d'arc de 5 mm nécessite une distance entre foyer (FI, F2) de 164 mm, un grand axe de 200 mm et un petit axe de 114, 7 mm, pour obtenir une tâche lumineuse de 30 mm de diamètre, lorsque la demi-ouverture numérique est de 26° (barre de silice) . Une barre de silice de 30 mm de diamètre pourra donc être utilisée.
En variante, en ce qui concerne le générateur de lumière, celui-ci peut également être utilisé avec des fibres optiques gainées classiques, telles que celles présentées dans la demande de brevet français FR-91.08594, auquel cas, la tête optique présentée dans ce document peut également être utilisée. Ce générateur peut également être utilisé sans diffuseur, à des fins d'illumination. Par exemple, la barre peut être pointée, sans diffuseur, vers une zone à mettre en valeur, ou bien être raccordée à un réseau de fibres, voire même être dépolie sur tout ou partie de sa surface latérale en vue, par exemple, d'une illumination latérale.
La structure de support d'une telle barre peut être une potence.
On peut aussi prévoir de tailler l'extrémité libre de la barre optique, par exemple avec des indentations en dents de scie sur sa circonférence, à la manière d'un "sapin" (dans ce cas les parties transversales de ces indentations peuvent être dépolies) .
Le réflecteur demi-ellipsoïdal peut également être monté réglable par rapport à la lampe, suivant la direction définie par les deux foyers, afin d'optimiser la quantité de lumière réfléchie au second foyer, lorsque des sections différentes de guide de lumière sont utilisées.
Il peut également être utilisé un guide de lumière en matière plastique telle que le polyméthylmétacry- late (PMMA) ou du verre pur en lieu et place de la silice. Il peut être opportun dans ce cas de prévoir une ventilation forcée, ou de prévoir une faible puissance de la lampe, voire un fonctionnement discontinu. La protection mécanique, même si elle est souhaitable, car la barre de silice est par nature fragile, peut être remplacée par un simple support, pour autant que la barre de silice soit entourée sur la majeure partie de sa circonférence par une gaine d'air. Ce support pourra par exemple être constitué par une portée ménagée sur le fourreau ou la bague décrite ci- dessus, tout en conservant l'étancheite de l'ensemble.
On notera aussi que le générateur peut être pourvu d'un système de changement de couleur (filtres, ...) connu de l'homme du métier.
On va maintenant décrire à l'appui des figures 5 à 7 un second et un troisième mode de réalisation de l'inven¬ tion. Un second mode de réalisation du générateur de lumière de l'invention est illustré sur les figures 5 et 6A à 6D.
Ce générateur de lumière, repéré 100 dans son ensemble, comporte une. enceinte 110. Cette enceinte ou réflecteur 100 comprend :
- une première portion concave de demi-ellipsoïde 111 à surface réfléchissante ;
- une seconde portion annulaire d'hémisphère 112 également à surface réfléchissante ; - un tronçon tubulaire de cylindre 113 à surface réfléchissante coiffant, à partir d'une première de ses extrémités, une ouverture 114 de la portion annulaire d'hémisphère 112.
La seconde portion annulaire d'hémisphère 112 coiffe, à partir de sa base et de façon amovible, la première portion de demi-ellipsoïde 111. Elle est, en outre, centrée au foyer F'x (voir figures 6A à 6D) situé dans cette première portion de demi-ellipsoïde 111 et son axe est confondu avec le grand axe 116 de l'ellipsoïde défini par cette première portion de demi-ellipsoïde 111.
L'ouverture 114 au sommet de la seconde portion annulaire d'hémisphère 112 présente un axe également confondu avec le grand axe 116.
Le tronçon tubulaire de cylindre 113, quant à lui, présente une section circulaire et est réalisé d'un seul tenant avec la seconde portion annulaire d'hémisphère 112. Son axe est également confondu avec le grand axe 116.
Une lampe 117 à décharge à arc court (environ 5 mm) , de type à iodure métallique, est reçue pour partie à l'intérieur de l'enceinte 110, au travers d'un trou 118 percé dans le fond de la première portion de demi-ellipsoïde 111, l'arc de cette lampe étant placé, au moins approximativement, au premier foyer F ' situé dans cette première portion de demi-ellipsoïde 111.
La lampe 117 est montée sur une douille 119 alimentée par un câble étanche d'alimentation 120. La douille 119 est montée dans un boîtier étanche 121 comportant un trou de passage 122 pour le câble d'alimentation 120.
L'étancheite, au niveau du trou de passage 122, est assurée par un presse étoupe 123 dans lequel est pris le câble 120, tandis que le boîtier 121 est monté par vissage, au niveau du trou de passage 118, sur l'enceinte 110, également de façon étanche, au moyen d'un joint d'étanchéité 124.
A cet égard, la seconde portion annulaire d'hémisphère 112 est, elle aussi, vissée de façon étanche au moyen d'un joint d'étanchéité 125, par sa base sur un rebord annulaire 126 prolongeant la première portion de demi-ellip¬ soïde 111.
Les moyens de vissage du boîtier 121 et de la seconde portion annulaire d'hémisphère 112 sur la première portion de demi-ellipsoïde 111 n'ont pas été représentés sur la figure 5, et on notera que ces moyens de vissage peuvent être remplacés par d'autres moyens, pour autant que l'étan¬ cheite soit assurée à l'emplacement des surfaces de joint où se raccordent les différents éléments.
Par ailleurs, l'autre extrémité de l'enceinte 110 est également close de façon étanche, au niveau de la seconde extrémité du tronçon tubulaire de cylindre 113 par un hublot 127 d'une matière transparente. En l'espèce, ce hublot 127 est constitué d'un bloc de silice 128 collé dans un anneau de Téflon 129 présentant un rebord annulaire 130 permettant la fixation du hublot 127 sur le tronçon tubulaire de cylindre 113.
Le rebord 130 est, ici, vissé sur le tronçon tubulaire de cylindre 113 (moyens de vissage non représentés sur la figure 5) , un joint d'étanchéité 131 étant disposé entre le rebord 130 et le tronçon 113.
Le Téflon présente le double avantage de pouvoir supporter les températures élevées régnant à l'intérieur de l'enceinte 110 du générateur de lumière 100 et d'éventuelles différences de dilatation thermique entre le générateur 100 et le bloc de silice 128. Il est entendu que le Téflon peut être remplacé par tout matériau présentant les mêmes caracté¬ ristiques.
On notera également que, le générateur de lumière 100 ainsi réalisé est entièrement étanche et, de la sorte, ni les connexions électriques de la lampe 117, ni les surfaces intérieures réfléchissantes de l'enceinte 110 ne peuvent être détériorées.
Les différentes parties constitutives de l'en- ceinte 110 sont en aluminium ou en bronze et sont formées par usinage ou repoussage.
Les surfaces internes de l'enceinte, comme d'ailleeurs le réflecteur 14B du premier mode de réalisation, constituant surfaces réfléchissantes sont polies et avanta- geusement recouvertes d'un revêtement de surface en or, rhodium, nickel, argent ou aluminium afin d'être le plus r- éfléchissantes possibles dans le spectre du visible et laisser le plus possible passer les rayons infrarouges .
D'autres matériaux de revêtement peuvent conve- nir, pour autant qu'ils présentent une longévité suffisante et soient capables de résister à des températures s'élevant jusqu'à 300°C à l'intérieur du générateur 100.
A titre d'ultime précaution, le revêtement de surface, notamment lorsqu'il s'agit d'argent ou d'aluminium, pourra être traité contre la corrosion. Les faces supérieure 132 et inférieure 133 du bloc de silice, respectivement d'entrée du faisceau lumineux provenant de la lampe 117 et de sortie du générateur de ce faisceau lumineux, sont polies, la face supérieure 132 étant destinée à recevoir l'entrée d'une barre optique constituant un guide de lumière (non représentée sur les figures 5 et 6A à 6D) . A cet effet, l'anneau en Téflon 129 et le bloc de silice 128 sont dimensionnés et positionnés de telle sorte que la face inférieure 133 soit, ici, placée au voisinage du second foyer F'2 de l'ellipsoïde défini par la première portion de demi-ellipsoïde 111.
Le hublot 127 constitue donc, ici, les moyens de positionnement du guide de lumière auprès du second foyer
F'2- Tel que cela sera décrit plus en détail ci après, le faisceau lumineux généré par la lampe 117 converge vers le second foyer F'2, du moins vers une surface limitée entourant celui-ci, où il rentre dans le guide de lumière par une extrémité et est transmis par réflexion jusqu'à la sortie du guide de lumière à son autre extrémité. De là, ce faisceau pourra être diffusé au moyen d'un diffuseur approprié, également non représenté sur les figures 5 et 6A à 6D.
De tels guides de lumière et diffuseurs ont notamment été décrits en référence au premier mode de réalisation de l'invention et peuvent être mis en oeuvre dans le cadre du présent mode de réalisation, les adaptations mineures requises étant à la portée de l'homme du métier.
A cet égard, de façon similaire au générateur décrit précédemment, le présent générateur peut en outre comporter un réseau d'ailettes de refroidissement thermique¬ ment conductrices disposé autour de l'enceinte 110, ces ailettes s'étendant radialement depuis l'enceinte jusqu'à un bouclier thermique comprenant une paroi interne en contact avec les ailettes et en matériau thermiquement conducteur, une paroi externe et une couche intermédiaire disposée entre les parois interne et externe, constituée d'un matériau thermiquement isolant, les ailettes délimitant des espaces en communication avec un passage d'air longeant le faisceau lumineux issu du générateur 100. Ces éléments structurels n'ont pas été représentés sur les figures 5 et 6A à 6D, et l'on se référera au premier mode de réalisation pour leur illustration.
La paroi interne et les ailettes seront en alumi¬ nium, la paroi externe étant en aluminium ou en inox, tandis que la couche intermédiaire sera constituée de tissus de Kevlar ou d'une toile d'amiante.
En outre, les parois interne et externe seront des tronçons tubulaires cylindriques, les ailettes de refroidissement disposées autour de l'enceinte étant solidai¬ res de deux anneaux de centrage concentriques à la paroi interne et venant au contact de cette dernière à l'état assemblé du générateur, c'est à dire lorsque la seconde portion annulaire d'hémisphère 112 est montée sur la première portion de demi-ellipsoïde 111.
Comme déjà indiqué, l'utilisation d'un tel réseau d'ailettes en combinaison avec un tel bouclier thermique permet d'évacuer par un flux de convection dans l'axe du générateur la chaleur produite par ce dernier, en arrêtant la diffusion radiale de la chaleur. On évite ainsi de chauffer un pied de candélabre dans lequel le générateur peut être placé verticalement, dans le cas de la réalisation d'un ensemble d'éclairage. Tout risque de brûlure par simple contact avec le pied du candélabre ou l'enveloppe extérieure du générateur est ainsi écarté.
On va maintenant décrire, à l'appui des figures 6A à 6D qui sont des vues schématiques de la figure 5, les différentes trajectoires possibles des rayons lumineux issus de la lampe 117.
Comme on le voit sur la figure 6A, tous les rayons réfléchis par la portion de demi-ellipsoïde 111 à surface réfléchissante convergent vers le second foyer F'2 du moins vers une surface réduite autour de F'2, de l'ellip- soïde défini par cette portion et forment avec le grand axe 116 de cet ellipsoïde un angle inférieur ou égal à un angle θ 0 -
En dimensionnant la portion de demi-ellipsoïde 111 de telle façon que l'angle θ0 soit égal à la demi- ouverture numérique d'un guide de lumière que l'on viendrait à placer au voisinage du second foyer F'2, avec son axe aligné avec le grand axe 116, tous les rayons réfléchis par cette portion 111 rentrent dans le guide de lumière. En d'autres termes, on a ainsi uniquement utilisé la partie utile d'un demi-ellipsoïde, c'est à dire celle qui ne réfléchit que des rayons lumineux formant un faisceau utile qui converge vers le second foyer F'2 avec des rayons formant un angle inférieur à la demi-ouverture numérique. Pour ramener une partie des autres rayons issus du foyer F\ également dans ce faisceau utile, la portion de demi-ellipsoïde 111 est coiffée par une portion annulaire d'hémisphère à surface réfléchissante 112, dont le position¬ nement a été détaillé ci dessus. Comme montré sur la figure 6B, cette autre partie des rayons issus du foyer F'! est ainsi réfléchie par cette seconde portion annulaire d'hémisphère 112 en direction de ce foyer F'lf pour revenir sur la portion utile de première portion de demi-ellipsoïde 111, qui elle les réfléchira une seconde fois de la manière décrite en référence à la figure 6A.
On observera encore que la seconde portion annulaire d'hémisphère est dimensionnée de telle sorte à ne pas entraver la propagation des rayons lumineux réfléchis par la première portion de demi-ellipsoïde 111.
Elle est en fait située en dehors du cône lumineux défini par les rayons limites réfléchis par la première portion de demi-ellipsoïde 111 et le second foyer
Fr' 2. Ce cône présente d'ailleurs un demi-angle au sommet F'2 inférieur à l'angle θ0. Le tronçon tubulaire de cylindre 113 est, lui, dimensionné de façon à ne pas entraver la trajectoire de tous les rayons précités.
Comme montré sur la figure 6C, une autre partie encore des rayons émanant de la lampe 117, c'est à dire sensiblement du premier foyer F'1; sont eux réfléchis par le tronçon tubulaire de cylindre 113 à surface réfléchissante.
Ils viennent ainsi rejoindre la surface d'entrée du guide de lumière en formant avec l'axe 116 le même angle qu'à l'émission, qui pour certains, et même tous si la seconde portion 112 est dimensionnée en conséquence, est inférieur ou égal à l'angle θ0.
Les autres rayons parvenant au niveau de la surface d'entrée du guide de lumière sans réflexion sont montrés sur la figure 6D. Ils forment aussi avec l'axe 116 un angle inférieure à θ0.
Ainsi, comme cela se comprend à la vue des figures 6A à 6D, la quasi totalité des rayons émanant de la lampe 117 convergent vers le second foyer F'2 en formant un angle avec le grand axe 116 inférieur ou égal à l'angle 0O, soit directement, soit après une ou deux réflexion. Ces rayons rentreront pratiquement tous dans un guide de lumière à surface d'entrée ayant une aire voisine de celle de la face 132, la demi-ouverture numérique étant égale à l'angle θ0, qui serait placé à hauteur du second foyer F'2 ou légèrement en retrait en direction du sommet de l'ellipsoïde voisin de ce dernier foyer, ellipsoïde défini par la première portion de demi-ellipsoïde 111.
De ce fait, le rendement, tel que défini ci dessus, du générateur de lumière 100 ainsi réalisé se trouve être nettement amélioré par rapport à un générateur ne comportant qu'un réflecteur demi-ellipsoïdal, seule une très faible quantité de rayons ne rentrant pas dans le guide de lumière. Selon le rendement requis, on pourra ainsi utiliser un générateur comportant un simple réflecteur demi-ellipsoï- dal, ou un générateur tel que celui qui vient d'être décrit en tant que second mode de réalisation.
En d'autres termes également, la quasi totalité des rayons lumineux émergent du générateur de lumière ainsi constitué sous un faible angle d'ouverture, de l'ordre de 40 à 50°.
On a utilisé pour ce faire un générateur de lumière mettant principalement en oeuvre une lampe électrique disponible dans le commerce et une enceinte réfléchissante. Une évolution intéressante du générateur de lumière décrit à l'appui des figures 5 et 6A à 6D, faisant l'objet de la présente invention, va maintenant être décrit, à l'appui de la figure 7 et constitue le troisième mode de réalisation.
Ce générateur 100' comporte une enceinte 110' qui comporte :
- une première portion concave de demi-ellipsoïde 111' à surface réfléchissante, et
- une seconde portion annulaire d'hémisphère à surface réfléchissante 112', reliée par un rebord annulaire 126' à la première portion de demi-ellipsoïde 111'et présen¬ tant à son sommet une ouverture 114' hermétiquement close par un hublot en une matière transparente ; l'enceinte constituant les parois d'une ampoule scellée.
Cette seconde portion d'hémisphère 112' coiffant à partir de sa base la portion de demi-ellipsoïde 111' est centrée au foyer F'1 ! de cette dernière et présente un axe confondu avec le grand axe 116' de l'ellipsoïde défini par cette même portion de demi-ellipsoïde 111' .
L'ouverture 114' au sommet de la seconde portion d'hémisphère 112' présente un axe également confondu avec le grand axe 116' et est hermétiquement close au moyen d'une pastille transparente 127' constituant hublot, de quartz ou de silice.
L'enceinte 110', exceptée la pastille 127', est en verre avec un dépôt métallique à 1/ intérieur de façon à constituer des surfaces intérieures réfléchissantes. Un bulbe avantageusement spherique 140 et de dimension réduite, centré au foyer F" de la première portion de demi-ellipsoïde lll' , enveloppe les extrémités de deux électrodes 141, 142 de production d'une décharge électrique et contient les moyens nécessaires à la production d'un arc, approximativement assimilable à un point au niveau de F' et donnant naissance au rayonnement lumineux.
Les deux électrodes 141, 142, noyées dans le verre constituant l'enceinte 110' , passent au travers du fond réfléchissant de celle ci et sont reçues dans un culot 143 fixé à l'enceinte 110' et permettant l'alimentation des électrodes soit en courant alternatif, soit en courant continu, 12 V ou autre. Le reste de l'enceinte est sous vide ou rempli d'un gaz inerte (azote ...) sous faible pression. Selon le cas, on pourra mettre en oeuvre des moyens de production d'un arc donnant naissance à un rayonne¬ ment lumineux, connus de l'homme du métier, ou même remplacer le bulbe spherique avec son contenu et les électrodes par un simple filament de production d'un rayonnement lumineux, relié à ses extrémités au culot 143 et placé dans l'enceinte 110' sous vide ou contenant un gaz sous faible pression.
Grâce à ces dispositions, un générateur de lumière générant un faisceau lumineux de faible ouverture angulaire peut être réalisé parfaitement étanche mais surtout aux dimensions d'une lampe électrique classique que l'on vient placer directement face au guide de lumière.
En outre, ce générateur 100' ne présente pas les inconvénients rappelés plus haut et générés par l'utilisation d'une lampe électrique classique. A cet égard, on observera notamment que le fond de l'enceinte 110' est réfléchissant.
On notera également que l'enceinte 110' fait office de protection externe et que la pastille 127' filtre les rayons UV. On pourra, d'une part, utiliser ce générateur
100' pour injecter de la lumière dans un guide de lumière placé auprès du second foyer F"2 de l'ellipsoïde, défini pour moitié par la portion de demi-ellipsoïde 111' , au moyen d'une monture appropriée, ou même sur la face plane de la pastille 127' si une surface d'entrée d'un guide, en forme de disque, présente un diamètre voisin du petit axe de la portion de demi-ellipsoïde lll'ou du diamètre de la pastille 127' .
Ainsi, selon la section du guide de lumière, on pourra utiliser un générateur tel que ceux faisant l'objet des premier et second modes de réalisation ou alors un générateur tel que celui faisant l'objet du troisième mode de réalisation.
D'autre part, ce générateur 100' pourra également être utilisé en tant que lampe électrique générant un faisceau lumineux directif, étroit. La réflexion des rayons lumineux est ici bien sûr semblable à celle décrite en référence aux figures 6A à 6D.
Il va de soi que la description qui précède n'a été proposée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention.
Dans d'autres modes de réalisation relatifs à ce générateur de dimensions réduites, les surfaces réfléchissan¬ tes pourront être choisies dichroïques réfléchissant dans le domaine du visible et laissant passer le rayonnement infra- rouge. La chaleur produite est ainsi évacuée vers l'arrière du générateur ou lampe.
On pourra également coiffer la seconde portion annulaire d'hémisphère 112' avec un tronçon tubulaire de cylindre de façon similaire à ce qui a été décrit en réfé- rence à la figure 5.
La portion de demi-ellipsoïde 111' peut être tronquée au niveau de son fond qui sera remplacé par une hémisphère concave à surface réfléchissante, centrée en F1^ et d'axe confondu avec l'axe 116', si la dimension du bulbe 140 l'exige. Selon l'application envisagée, on pourra même prévoir d'utiliser une enceinte formant les parois d'une ampoule scellée et ne comportant qu'un demi-ellipsoïde concave ou une portion de demi-ellipsoïde concave, à surface réfléchissante, éventuellement pourvue d'une hémisphère à surface réfléchissante telle que cela vient juste d'être mentionné.
La pastille 127' peut, elle, être remplacée par une portion de cylindre d'une matière transparente, une lentille ou même un objectif.
On pourra aussi munir ce dernier générateur d'ailettes de refroidissement tel que cela a été décrit pour les premier et second modes de réalisation.
S' agissant du générateur de lumière décrit en référence à la figure 5, le hublot pourra être constitué d'une lentille collée dans l'anneau de Téflon.
Cet anneau de Téflon pourra comporter un rebord collé directement sur le tronçon tubulaire de cylindre.
L'enceinte pourra aussi être close par une extrémité d'une barre optique ou un embout maintenant les extrémités d'un faisceau de fibres optiques, collé dans l'anneau en Téflon et constituant un guide de lumière, cet anneau constituant ainsi avantageusement une monture permet¬ tant de positionner l'entrée de ce guide de lumière auprès du second foyer de l'ellipsoïde tel que défini ci dessus.
Cette enceinte peut d'ailleurs être aussi obtenue par moulage de céramique, permettant de réaliser un état de surface idéal, la céramique étant recouverte d'un revêtement métallique. Selon la constitution du générateur, on pourra également prévoir une monture additionnelle, constituant moyens de positionnement, pour positionner le guide de lumière au niveau du second foyer de l'ellipsoïde défini par la portion de demi-ellipsoïde. Des filtres pourront être appliqués sur l'une ou les deux faces 132, 133 du bloc de silice afin par exemple de produire un faisceau de lumière colorée en sortie de généra¬ teur ou encore pour renvoyer vers l'intérieur du générateur le rayonnement infrarouge.
Ces faces pourront aussi être traitées anti- reflets.

Claims

REVENDICATIONS
1. Générateur de lumière comportant une enceinte (14B ; 110 ; 110') à surface interne réfléchissante à l'inté¬ rieur de laquelle est placée une source de lumière, caracté- risé en ce que l'enceinte (14B ; 110 ; 110') comporte au moins :
- une portion concave d'ellipsoïde (143 ; 111 111') à surface réfléchissante, la source de lumière (14 A 117 ; 140') étant placée au foyer d'ellipsoïde (Fx ; F' -^ F" ^ situé dans cette portion d'ellipsoïde.
2. Générateur de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion concave d'ellipsoïde est un demi-ellipsoïde.
3. Générateur de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion d'ellipsoïde est une portion concave de demi-ellipsoïde.
4. Générateur de lumière selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enceinte (110 ; 110') comporte en outre : une portion annulaire d'hémisphère (112 ; 112') à surface réfléchissante coiffant à partir de sa base la portion de demi-ellipsoïde, centrée audit foyer (F'x ; F" 1), d'axe confondu avec le grand axe (116 ; 116') de l'ellipsoïde défini par cette portion de demi- ellipsoïde, et présentant une ouverture (114 ; 114') à son sommet d'axe également confondu avec ledit grand axe (116 ; 116') .
5. Générateur selon la revendication 4, caracté¬ risé en ce que ladite enceinte (110) comporte également un tronçon tubulaire de cylindre (113) à surface réfléchissante coiffant à partir d'une première de ses extrémités l'ouver¬ ture (114) de la portion annulaire d'hémisphère (112) et présentant un axe confondu avec ledit grand axe (116) .
6. Générateur selon la revendication 5, caracté¬ risé en ce que ledit tronçon tubulaire de cylindre (113) présente une section circulaire.
7. Générateur selon l'une quelconque des revendi- cations 4 à 6, caractérisé en ce que ladite portion de demi- ellipsoïde (111) est dimensionnée de telle sorte que les rayons lumineux qu'elle réfléchit convergent vers le second foyer (F'2) dudit ellipsoïde et forment avec ledit grand axe (116) un angle inférieur à un angle donné (0O) .
8. Générateur selon l'une quelconque des revendi¬ cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'un guide de lumière s'étendant selon le grand axe (116) de l'ellipsoïde défini par la portion d'ellipsoïde est placé à l'aide de moyens de positionnement, auprès du second foyer (F'2) dudit ellipsoï¬ de.
9. Générateur selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'angle donné (0O) est égal à la demi- ouverture numérique du guide.
10. Générateur selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que ladite portion annulaire d'hémisphère (112 ; 112') est dimensionnée de telle sorte à ne pas entraver la propagation des rayons lumineux réfléchis par ladite portion de demi-ellipsoïde (111 ; 111') .
11. Générateur selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que ladite enceinte
(110) est close au niveau de ladite ouverture (114) de la portion annulaire d'hémisphère, le cas échéant au niveau de la seconde extrémité du tronçon tubulaire de cylindre (113) , par un hublot (127) d'une matière transparente, constituant, le cas échéant, ledits moyens de positionnement.
12. Générateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le hublot (127) est collé dans un anneau (129) de Téflon présentant un rebord annulaire (130) permettant la fixation dudit hublot (127) sur ledit tronçon tubulaire de cylindre.
13. Générateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit rebord (130) est collé sur ledit tronçon tubulaire de cylindre.
14. Générateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit rebord (130) est vissé sur ledit tronçon tubulaire de cylindre, un joint d'étanchéité (131) étant disposé entre le rebord et le tronçon.
15. Générateur selon l'une quelconque des revendications 4 à 14, caractérisé en ce que ladite portion annulaire d'hémisphère (112) , le cas échéant coiffée par ledit tronçon tubulaire de cylindre, est montée mobile sur ladite portion de demi-ellipsoïde (111) et de façon étanche au moyen d'un joint d'étanchéité (125) .
16. Générateur selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que ledit hublot
(127) est un bloc de silice (128) .
17. Générateur selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que ledit hublot
(127) est constitué d'une lentille collée dans ledit anneau (129) .
18. Générateur selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le hublot est constitué par une extrémité d'une barre optique collée dans ledit anneau (129) et constituant un guide de lumière.
19. Générateur selon l'une quelconque des revendications 12 à 15 caractérisé en ce que le hublot (127) est constitué par un embout d'un faisceau de fibres collé dans ledit anneau (129) .
20. Générateur selon l'une quelconque des revendications 12 à 19, caractérisé en ce que ledit anneau est en Téflon.
21. Générateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit hublot (127) est constitué d'un bloc de silice poli sur ses deux faces d'entrée (133) et de sortie (132) du faisceau lumineux généré par la lampe (117) , la face de sortie (132) étant destinée à recevoir la surface d'entrée d'une barre optique constituant un guide de lumière.
22. Générateur selon la revendication 21, caractérisé en ce que les faces d'entrée (133) et de sortie (132) sont traitées anti-reflets.
23. Générateur selon l'une quelconque des revendications 16, 21 et 22, caractérisé en ce que le bloc de silice est apte à ne laisser passer que des radiations présentant une ou plusieurs longueurs d'onde sélectionnées.
24. Générateur selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que la source de lumière est une lampe reliée à des moyens d'alimentation électrique de la lampe fixés de façon étanche à l'enceinte réfléchissante.
25. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que la source de lumière est une lampe du type à décharge à arc court du type iodure métallique, l'arc de la lampe étant placé au foyer (Fx ; F'i) situé dans la portion d'ellipsoïde.
26. Générateur selon l'une des revendications 24 et 25, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation électrique comportent une douille reliée à un ballast, l'ensemble étant fixé de façon étanche à l'enceinte.
27. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisé en ce que le fond de ladite portion d'ellipsoïde est percé d'un trou (118) de passage d'une lampe (117) constituant ladite source de lumière, ladite lampe étant montée sur une douille (119) reliée à un câble d'alimentation étanche (120) pris dans un presse étoupe monté sur un boîtier étanche (121) incorporant ladite douille (119) et monté au niveau du trou de passage de la lampe sur ladite enceinte, de façon étanche au moyen d'un joint d'étanchéité (124) .
28. Générateur selon l'une des revendications 8 et 24 à 26, caractérisé en ce qu'une hotte non réfléchissante
(115) s'étend depuis la portion concave d'ellipsoïde jusqu'à l'entrée des moyens de positionnement.
29. Générateur selon la revendication 28, caractérisé en ce que la hotte (15) est un tronc de cône.
30. Générateur selon l'une des revendications 28 et 29, caractérisé en ce que la portion d'ellipsoïde est montée mobile par rapport à la hotte.
31. Générateur selon la revendication 30, caractérisé en ce que la portion concave d'ellipsoïde et la hotte se raccordent par une surface de joint étanche (14G, 15A) .
32. Générateur selon la revendication 31, caractérisé en ce que les moyens de positionnement sont constitués par une bague de serrage et d'étanchéité.
33. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, caractérisé en ce que ladite enceinte
(110) est en aluminium ou en bronze et est formée par usinage ou repoussage.
34. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, caractérisé en ce que ladite enceinte est obtenue par moulage de céramique recouverte intérieure¬ ment d'un revêtement métallique.
35. Générateur selon la revendication 33, caractérisé en ce que lesdites surfaces réfléchissantes sont constituées de surfaces polies.
36. Générateur selon la revendication 35, caractérisé en ce que les surfaces polies sont recouvertes d'un revêtement de surface en or, rhodium, nickel, argent ou aluminium.
37. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite enceinte
(110') forme les parois d'une ampoule (100') scellée, l'ouverture au sommet de l'ampoule étant hermétiquement close par un hublot en une matière transparente.
38. Générateur selon la revendication 37, caractérisé en ce que lesdites parois sont constituées de verre recouvert d'un dépôt métallique.
39. Générateur selon la revendication 37 ou 38, caractérisé en ce que les surfaces réfléchissantes sont dichroïques, réfléchissant dans le domaine du visible et laissant passer le rayonnement infrarouge.
40. Générateur selon la revendication 38 ou 39, caractérisé en ce que la portion d'ellipsoïde (111') comporte un fond réfléchissant traversé par des électrodes d' alimenta- tion (141, 142) électrique de ladite source de lumière, noyées dans le verre.
41. Générateur selon la revendication 40, caractérisé en ce que ladite source de lumière comporte un bulbe (140) scellé sensiblement spherique enveloppant une extrémité desdites électrodes et contenant des moyens aptes à produire un arc lumineux par production d'une décharge électrique au niveau desdites électrodes.
42. Générateur selon l'une quelconque des revendications 37 à 41 caractérisé en ce que ladite enceinte
(110') est sous vide ou contient un gaz sous faible pression.
43. Générateur selon l'une quelconque des revendications 37 à 42, caractérisé en ce que le hublot transparent est formé par une portion de cylindre ou une pastille (127') de silice ou de quartz, une lentille ou un objectif.
44. Générateur selon la revendication 43, caractérisé en ce que la portion de cylindre ou la pastille présente une surface plane de réception de la surface d'entrée d'un guide de lumière.
45. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 44, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réseau d'ailettes de refroidissement thermiquement conductrices disposé autour de ladite enceinte (14B ; 110 , - 110') , le cas échéant également autour de ladite hotte, ces ailettes s'étendant radialement depuis l'enceinte, le cas échéant s'étendant également radialement depuis ladite hotte, jusqu'à un bouclier thermique comprenant une paroi interne en contact avec les ailettes et en matériau thermiquement conducteur, une paroi externe et une couche intermédiaire disposée entre les parois interne et externe, constituée en un matériau thermiquement isolant, les ailettes délimitant des espaces en communication avec un passage d'air longeant le faisceau lumineux.
46. Générateur selon la revendication 45, caractérisé en ce que la paroi interne et les ailettes sont en aluminium, la paroi externe est en aluminium ou en inox, tandis que la couche intermédiaire est constituée de tissu de Kevlar ou d'une toile d'amiante.
47. Générateur selon les revendications 15 ou 30 et 45 ou 46, caractérisé en ce que les parois interne et externe sont des tronçons tubulaires cylindriques, les ailettes de refroidissement disposées autour de l'enceinte étant solidaires de deux anneaux de centrage concentriques à la paroi interne et venant au contact de cette .dernière à l'état assemblé du générateur.
48. Ensemble d'éclairage, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de lumière selon l'une quelconque des revendications 1 à 47, un guide de lumière, et un diffuseur, ledit guide de lumière s'étendant selon le grand axe de ladite portion d'ellipsoïde, sensiblement à partir dudit second foyer (F2 ; F'2) de l'ellipsoïde défini par ladite portion d'ellipsoïde, et le flux lumineux émergeant dudit guide de lumière étant diffusé par le diffuseur de lumière à surface réfléchissante placé près de la sortie du guide.
49. Ensemble d'éclairage selon la revendication
48, caractérisé en ce qu'il comporte un guide de lumière (21) constitué d'une barre homogène rigide en silice, PMMA ou verre pur, une structure de maintien (23, 24) s'étendant le long de cette barre en laissant subsister une couche d'air (22) le long de la quasi totalité de la surface latérale de cette barre.
50. Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 48 et 49, caractérisé en ce qu'il comporte un guide de lumière et en ce que le flux lumineux émergeant du guide de lumière est diffusé par un diffuseur de lumière présentant dans tout plan axial une section en V à surface réfléchissante, dont le sommet est placé près de la sortie du guide.
51. Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 48 à 50 et l'une quelconque des revendica¬ tions 45 à 47, caractérisé en ce que le guide de lumière est situé dans le passage d'air dans lequel pénètre le faisceau.
52. Ensemble d'éclairage selon la revendication 51, caractérisé en ce que le passage d'air est au moins approximativement vertical.
53. Ensemble d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 51 et 52, caractérisé en ce que la portion d'ellipsoïde est d'axe au moins approximativement vertical.
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