Brevet FR2036850A1 — publié le 19701231

La présente invention a pour objet une lampe à lueur cathodique à flux orienté. I1 est connu de réaliser des publicités ou décorations lumineuses en utilisant des petites lampes qui sont réparties sur un support plan, de manière à obtenir une surface lumineuse ou un motif publicitaire. Toutefois lorsque de telles surface sont observées trop obliquement, in en résulte que les motifs sont souvent déformés et parfois illisibles. Pour remédier à cet inconvénient, il est donc avantageux de concentrer le maximum de lumière dans un faisceau d'angle au sommet inférieur à 900. Afin d'obtenir un tel résultat sans dispositif couteux, on utilise suivant la présente invention, comme source de lumière, une lampe à lueur cathodique comportant des électrodes coaxiales dont l'électrode extérieure est inscrite dans un tronc de cône d'angle au sommet inférieur à 900 et de hauteur supérieure à 5 mm. La gaine lumineuse assez mince recouvrant une électrode de lampe à lueur est transparente à la plupart des radiations visibles. Une telle gaine paraitra donc d'autant plus brillante que la direction de l'examen s'écarte de la normale à l'électrode, à condition que la surface de l'électrode soit suffisante pour que cette obliquité corresponde à un trajet dans la lueur cathodique nettement supérieur à l'épaisseur de cette lueur. Avec les pressions usuelles-de remplissage correspondant à une épaisseur de lueur cathodique de la classe du mm, cet accroissement de-l'émission avec l'obliquité est très appréciable dès que la largeur de la lueur cathodique est supérieure à 5 mm. Les lampes conformes à celles mentionnées cidessus remplissent bien cette condition de trajet à travers la lueur accrue pour les directions voisines des parallèles aux génératrices de cône. Conformément à ;'invention, la lampe à lueur cathodique à flux orienté est caractérisée en ce qu'elle comporte des électrodes disposées coaxialement, l'électrode ex térieure étant inscrite dans un tronc de cône dont l'angle au sommet est inférieur à 900 et dont la grande base est située du côté de la partie antérieure transparente de l~'ampou et du cO- té opposé au culot. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation donnés uniquement à titre~d'exemple non limitatif, description faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels La figure I est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'une lampe à lueur cathodique, suivant l'invention. La figure la est une courbe représentant le flux lumineux émis par la lampe de la figure 1. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'une lampe à électrode intérieure en forme de pyramide. - La figure 2a est une courbe représentant le flux lumineux émis par la lampe de la figure 2. La figure 3 est une vue en coupe des électrodes, suivant la ligne III III de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'une lampe, suivant l'invention, utilisée en combinaison avec un écran fluorescent. La figure 4a est-une courbe représentant le flux lumineux émis par la lampe de la figure 4. A la figure 1, on a représenté une lampe à lueur cathodique constituée par une ampoule en verre 1 ou en matière similaire transparente, remplie de façon connue par un gaz approprié et comportant à l'une de ses.extrémités un culot 2 relié à des conducteurs 3 et 4, traversant un-pied de lampe 5 et aboutissant respectivement à une électrode intérieure 6 et une électrode extérieure 7, lesdites électrodes étant disposées concentriquement, l'une des connexions se faisan par l'intermédiaire d'une résistance de stabilisation disposée à l'intérieur du culot. L'électrode extérieure 7 présente la forme d'un tronc de cône avec un angle au sommet de 400 et dont la grande base 8 est dirigée du côté de la partie antérieure transparente de l'ampoule 1 et du côté opposé au culot 2. L'électrode intérieure 6 est constituée par un cylindre qui est en retrait d'un espace (a), par rapport à l'électrode extérieure 7, afin d'obtenir une déchargesur-les deux faces. A la figure 2, on a représenté une courbe 9, représentant la répartition du flux lumineux émis par l'électrode extérieure 7, par rapport à I'axe.x, xl de l'ampoule et suivant des coordonnées polaires. I1 est possible de rendre la forme de la courbe de répartition du flux lumineux plus régulière, ainsi qu'il est représenté sur la courbe 10 de la figure 2a, en utilisant la disposition des électrodes représentée aux figures 2 et 3. Dans ce cas, l'électrode extérieure 11 est inscrite dans un tronc de cône 12 repésenté en trait interrompu, et elle est constituée par une surface de révolution engendrée par une courbe dont la convexité est dirigée vers l'axe de l'é- lectrode. L'électrode intérieure 13 présente la forme d'une pyramide dont la base 13a est constituée par un polygone concave régulier ou étoilé, ainsi -qu'il est visible sur la figure 3. Cette disposition en étoile permet d'obtenir une électrode intérieure 13 dont la surface est égale à la surface intérieure de l'électrode extérieure 11. La figure 4 représente un cas particulier d'application d'une lampe conforme à la présente invention et une réalisation de l'électrode extérieure spécialement adaptée à cette application. Dans ce cas, la lampe est réalisée.de la, méme manière que dans le cas de la figure 1, toutefois 1 'élec- trode extérieure 7 présente la forme d'un tronc de cône d'angle au sommet très petit notamment 70, afin d'obtenir un pinceau lumineux très délié dont la répartition du flux lumineux est représentée par la courbe en trait plein 14 de la figure 4a. Le remplissage gazeux de l'ampoule 1 est réalisé en utilisant un gaz qui est choisi parmi ceux dont une partie du rayonnement est située dans l'ultra-violet et l'ampoule est en verre transparent à ce rayonnement ultra-violet. Devant l'ampoule 1, est disposé un écran fluorescent 15 transparent à la lumière visible émise par la lampe. Par transformation du rayonnement ultraviolet, cet écran 15 émet un rayonnement visible différent de celui de la lampe et dont la répartition est donnée par la courbe 16 en trait interrompu de la figure 4a. I1 en résulte que l'attention d'un observateur se déplaçant devant la source lumineuse est retenue par une impression de source à couleur variable. En effet, lorsque son axe de vision est dans l'axe de la source, l'intensité du rayonnement direct (courbe 14) est beaucoup plus élevée que celle du rayonnement de fluorescence et la source semble avoir la couleur de la lueur cathodique. Lorsque l'axe de vision de l'observateur fait un angle supérieur à 50 avec l'axe x, xl de la lampe, l'intensité reçue provenant de la source est négligeable et seul le rayonnement fluorescent dont la couleur est différente, est per çu par l'observateur. En conséquence, pour un petit déplacement de l'observateur, la source semble prendre toutes les couleurs intermédiaires. Pour des lampes à densité de courant modéré, la décharge se limite naturellement sur la face interne de l'électrode extérieure, toutefois si le régime est augmenté, la décharge tend à gagner la surface externe de cette électrode. Afin de limiter la décharge à la face interne, on introduit une dissymétrie de surface de l'électrode extérieure, soit par l'emploi de bi-métal, notamment de fer plaqué d'aluminium, soit en recouvrant la face intérieure seule d'un enduit émissif. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit, et représenté, mais en couvre au contraire toutes les variantes REVEND I CAT IONS 10) Lampe à lueur cathodique à flux orienté, caractérisée en ce qu'elle comporte des électrodes disposé coaxialement, l'électrode extérieure étant inscrite dans un tronc de cône dont l'angle au sommet est inférieur à 900 et dont la grande base est située du côté de la partie antérieure transi parente de l'ampoule et du côté opposé au culot. 20) Lampe à lueur cathodique à flux orienté, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode extérieure présente une hauteur supérieure à 5 mm. 30) Lampe à lueur cathodique, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode intérieure est constituée par un cylindre et l'électrode extérieure pré- sente la forme d'un tronc de cône, ladite électrode intérieure étant en.retrait par rapport à l'électrode extérieure. 40) Lampe à lueur cathodique, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode intérieure présente la forme d'une pyramide à section en forme étoilée, dont la pointe est dirigée vers la partie antérieure transparente de l'enveloppe et l'électrode extérieure est constituée par une surface de révolution engendrée par une courbe dont la convexité est dirigée vers l'axe de l'électrode. 5 ) Lampe à lueur cathodique, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode extërieure, qui présente la forme d'un tronc de cône d'angle au sommet très petit, est disposée dans une ampoule en verre transparent au rayonnement ultra-violet et remplie d'un gaz dont une partie du rayonnement est situé dans l'ultra-violet, ladite enveloppe étant disposée derrière un écran fluorescent transparent à la lumière visible émise par la lampe. 60) Lampe à lueur cathodique, suivant les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que l'électrode exté rieure est réalisée en bi-métal. 70) Lampe à lueur cathodique, suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'électrode extérieure est recouverte d'enduit émissif sur sa face interne.