Brevet FR2003067A1 — publié le 19691107

i 200506.7 La présente invention se rapporte aux dispositifs à lampe fluorescente et elle concerne plus particulièrement un dispositif qui, équipé d'une lampe fluorescente dont l'intensité lumineuse est réglable, peut être utilisé comme dispositif d'afficha-5 ge, dispositif d'indication, enseigne cinématographique, etc. Dans un dispositif d'affichage ou analogue, il est nécessaire que l'intensité de la source lumineuse soit réglable à volonté entre des limites étendues. Les lampes fluorescentes conviennent à cette fin car elles peuvent émettre de la lumière de différentes 10 couleurs avec une grande efficacité lumineuse. Toutefois, les lampes fluorescentes ont le défaut que leur intensité lumineuse est difficile à régler. Diverses tentatives ont été faites auparavant pour faire varier 1'intensité lumineuse des lampes fluorescentes ou plutôt pour fournir des moyens permettant de diminuer 15 cette intensité. C'est ainsi, par exemple, qu'un courant peut être fourni en continu à 1'électrode pour la chauffer et qu'une impédance fixe ou une impédance variable en série avec l'impédance fixe peut être modifiée pour faire varier l'intensité lumineuse de la lampe fluorescente. Toutefois, ce procédé exige une source 20 dfalimentation ayant une tension très élevée en circuit ouvert. En particulier, dans le cas d'une source électrique à courant continu une très grande quantité d'énergie électrique est consommée inutilement par la résistance. Un très grave défaut de ces dispositifs antérieurs réside dans le fait que la lampe fluorescente ne s'al-25 lume pas rapidement quand on applique brusquement la tension d'alimentation principale pour amorcer la décharge principale. Dans un tel dispositif, il est impossible de-faire varier l'intensité lumineuse en réponse à une variation brusque d'un signal ou à 1' application d'une impulsion. 30 En conséquence, le but principal de l'invention est de four nir un dispositif à lampe fluorescente, du type spécifié, destiné principalement à être utilisé comme dispositif d'affichage, dispositif de signalisation, enseigne cinématographique, etc., dans lequel l'intensité lumineuse est facilement, régulièrement et 35 rapidement variable entre des limites étendues depuis une faible intensité lumineuse jusqu'à une intensité lumineuse élevée,dont la structure est simple et qui est peu coûteux, et qui peut fonctionner de façon à utiliser efficacement l'énergie électrique d'alimentation. 40 Le dispositif à lampe fluorescente de la présente invention qui atteint le but ci—dessus mentionné, est caractérisé par le 69 05583 2 2003067 fait qu'il comprend une lampe fluorescente comportant une enveloppe de verre, des petites quantités de mercure et de gaz rare contenues à 1'intérieu^ de ladite enveloppe de verre, un revêtement de phosphore disposé sur la paroi intérieure de ladite enveloppe 5 de verre, une cathode à chauffage direct hermétiquement scellée dans l'une des extrémités de ladite enveloppe de verre et au moins une anode hermétiquement scellée dans l'autre extrémité de ladite enveloppe de verre, une source d'énergie électrique pour fournir en continu un courant électrique à ladite cathode afin de chauf-10 fèr celle-ci, une source électrique continue de haute tension et de faible puissance branchée, à travers une résistance de grande valeur, entre ladite anode et ladite cathode afin de maintenir une très faible décharge luminescente à l'intérieur de ladite enveloppe, et une source électrique principale capable de fournir à ladi-15 te anode un courant qui est variable en fonction d'un signal* La résistance de grande valeur mentionnée ci-dessus a, de préférence, une valeur suffisante pour ne permettre qu'à un très petit courant, de l'ordre de 0,1 à 1 mA, de circuler dans le tube. Quand l'intensité du courant est supérieure à 1 mA, la lumière 20 émise par le tube par suite de ce courant restreint la limite inférieure de réglage de l'intensité lumineuse, tandis que, quand l'intensité du courant est inférieure à 0,1 mA, la chute de tension est insuffisante dans le tube et la source électrique princi- pâTë-doit-avoir conseqtiermmen"t~une~_teîrBiîîn~éîevée^ 25 De plus, pour éviter qu'une décharge indésirable soit amor cée par la source électrique de haute tension, l'alimentation peut avoir lieu entre deux anodes, à condition qu'il y ait un espacement de plus de 3 mm entre ces anodes. Un espacement de l'ordre de 5 mm est suffisant pour une lampe fluorescente de dimensions 30 courantes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin ci-an ne xé , dans lequel : 35 - la fig. 1 montre, en vue de face avec arrachement, une lampe fluorescente montée dans un dispositif conforme à l'invention et le schéma électrique d'alimentation de cette lampe fluorescente ; • - la fig. 2 est une vue analogue à la fig. 1, qui montre une première variante du mode de réalisation de là fig. 1, et 40 - la fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2, mais qui montre une 69 05583 3 2003067 seconde variante du mode de réalisation de la fig. 1. En se référant à la fig. 1, on voit une lampe fluorescente 1 de construction classique, d'une puissance de 10 W et qui comprend une ampoule de verre allongée ayant un diamètre extérieur de 25 mm. 5 Un revêtement de phosphore ( non représenté) est prévu sur la face intérieure de l'ampoule de verre et de l'argon et du mercure sont enfermés dans cette dernière. Une électrode 2 est hermétiquement scellée dans l'une des extrémités de l'ampoule de verre, tandis que deux électrodes 3 et 3' sont hermétiquement scellées dans 10 l'autre extrémité de celle-ci. L'électrode 2 a la forme d'un filament hélicoïdal. Une source électrique 4 alimente continuellement l'électrode 2 en courant afin de la chauffer, de sorte que l'électrode 2 constitue une cathode à chauffage direct. Les deux autres électrodes 3 et 3' sont espacées de 5 mm et sont isolées 15 électriquement l'une de l'autre dans l'ampoule de verre. Une source électrique continue 6, de 400 volts, est branchée entre l'électrode 3 et la cathode 2 à travers une grande résistance 5 de 2,5 Un circuit série comprenant une résistance variable 7,une source électrique continue principale 8 de 70 V et un interrup-20 teur 9, est branché entre l'électrode 3' et la cathode 2. Grâce à ce montage, une très faible décharge luminescente est maintenue en continu entre les électrodes 2 et 3 dans la lampe fluorescente 1 grâce à l'énergie fournie par la source électrique 6. La tension aux bornes du tube est de l'ordre de 35 à 40 V quand le très pe-25 tit courant mentionné ci-dessus est de l'ordre de 0,1 à 0,2 mA et ainsi, la source électrique principale 8 de 70.V peut facilement provoquer le passage à la décharge principale en l'espace de 0,4 ms quand on ferme l'interrupteur 9. Ainsi, la résistance variable 7 peut être utilisée pour régler à volonté l'intensité lu-30 mineuse entre des limites étendues depuis une très faible intensité lumineuse à une intensité lumineuse élevée. Dans d'autres modes de réalisation, des expériences ont montré qu'une tension de la source électrique principale inférieure au double de la tension du tube est tout à fait suffisante. 35 Pour déclencher la décharge principale en augmentant simple ment la tension de la source électrique principale elle-même sans produire préalablement la très faible décharge luminescente, la source électrique principale doit avoir une tension en circuit ouvert de l'ordre de 400 volts. La différence entre cette tension et 40 40 volts qui est la tension de régime du tube lorsque la lampe 69 05583 4 2003067 fonctionne représente l'énergie qui est perdue dans la résistance. Un grave défaut des dispositifs d'affichage antérieurs réside en ce qu'il s'écoule inévitablement un délai important avant que la lampe fluorescente s'allume après qu'elle ait été connec-5 tée à la source électrique principale. Le dispositif de la présente invention est avantageux, comparativement à la technique antérieure, en ce que son émission lumineuse répond rapidement à 1' application d'un signal électrique. Le mode de réalisation représenté sur la fig. 2 est analogue 10 à celui de la fig. 1, à part le fait que la lampe de la fig. 2 ne comporte qu'une seule anode 3. Sur la fig. 2, une source électrique 6 et une source électrique principale 8 sont toutes deux connectées à l'anode 3. Dans le cas du mode de réalisation de la fig. 2, un redresseur 10 est disposé dans le circuit de la source 15 électrique principale de façon à empêcher la circulation d'un courant venant de la source électrique 6 et à permettre le passage d' "un courant de la source électrique 8. Grâce à la présence du redresseur 10, on évite la circulation d'un courant indésirable entre la source électrique d'alimentation de haute tension 6 et le 20 circuit renfermant la source électrique d'alimentation principale à basse tension, et le courant de la source électrique principale 8 peut passer librement à travers le tube lorsqu'une très faible décharge luminescente s'est produite dans celui-ci, réduisant ainsi la tension entre les électrodes 2 et 3. Ainsi, une seule 25 anode 3 suffit . Le mode de réalisation représenté sur la fig. 3 est analogue à celui de la fig. 2 à part le fait qu'un transistor 11 est utilisé à la place de la résistance variable. L'émetteur du transistor 11 est connecté à la cathode 2 de la lampe fluorescente I à travers la source électrique d'alimentation principale 8,tan-30 dis que son collecteur est connecté à l'anode 3 de la lampe fluorescente 1 à travers un redresseur 10. Le courant de base du transistor 11 est finement réglé au moyen d'un circuit comprenant .une batterie 12 et deux résistances 13 et 13'. La base du transistor II peut être connectée à une source de signaux électriques appro-35 priée pour faire varier l'intensité lumineuse de la lampe fluorescente en fonction des variations des signaux. Au lieu du transistor, le circuit de la source électrique principale pourrait comporter un thyristor. De plus, au lieu de la source électrique continue, on pourrait utiliser une source électrique alternative 40 comme source d'alimentation principale. 69 05583 5 2003067 REVENDICATIONS 1. Dispositif à lampe fluorescente dont l'intensité lumineuse est réglable à volonté, caractérisé par le fait qu'il comprend une lampe fluorescente comportant une enveloppe de verre, des petites quan- 5 tités de mercure et de gaz rare contenues à 1'intérieur de ladite enveloppe de verre, un revêtement de phosphore disposé sur la paroi intérieure de ladite enveloppe de verre, une cathode à chauffage direct hermétiquement scellée dans 1'une des extrémités de ladite enveloppe de verre et au moins une anode hermétiquement scellée dans 10 l'autre extrémité de ladite enveloppe de verre, une source d'énergie électrique pour fournir en continu un courant électrique à ladite cathode afin de chauffer celle-ci, une source électrique continue de haute tension et de faible puissance branchée, à travers une résistance de grande valeur, entre ladite anode et ladite cathode afin de 15 maintenir une très faible décharge luminescente à 1'intérieur de ladite enveloppe, et une source électrique principale capable de fournira ladite anode un courant qui est variable en fonction d'un signal. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait 20 qu'un courant de l'ordre de 0,1 à 1 mA circule normalement entre la cathode et l'anode pour maintenir ladite très faible décharge luminescente . 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte deux anodes dont l'une est connectée à ladite sour- 25 ce électrique continue de haute tension et de faible puissance pour maintenir la très faible décharge luminescente, tandis que l'autre est connectée à ladite source d'alimentation principale. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux anodes sont espacées entre elles de plus de 3 mm. 30 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la source électrique continue et la source d'alimentation principale sont toutes deux connectées à ladite anode et qu'un redresseur est disposé dans le circuit reliant la source d'alimentation principale à ladite anode, avec une polarité telle qu' 35 il permet le passage d'un courant venant de ladite source d'alimentation principale, mais qu'il bloque la circulation d'un courant venant dëT~ladite source électrique continue, afin de maintenir la très faible décharge luminescente. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait 40 que le circuit de la source d'alimentation principale comprend un 69 05583 6 2003067 transistor. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de la source d'alimentation principale comprend un thyristor. 5 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le circuit de la source d'alimentation principale comprend un transistor. 9 « Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la source d'alimentation principale comprend un thyristor. 10 10. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le circuit de la source d'alimentation principale comprend un transistor. 11. Dispositif selon la re-rasndication 4, caractérisé par le fait q\'e le circuit de la source d'alimentation principale comprend un 15 thyristor. 12. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le circuit de la source d'alimentation principale comprend un transistor. 13. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait 20 que le circuit de la source d'alimentation principale comprend un thyristor.