Brevet FR2577347A3 — publié le 19860814

FR 2577347 A3 19860814 FR 8601694 A 19860207 "Lampe à incandescence à l'halogène colorée. La présente invention concerne une lampe à incandescence à l'halogène colorée munie d'une ampoule en verre dans laquelle est disposé un filament dans un gaz contenant de l'halogène, et d'un filtre de lumière. Une lampe jaune de ce genre est la lampe H4 disponible dans le commerce. La lampe connue présente une ampoule extérieure en verre jaune, qui est appliquée autour de l'ampoule incolore. La lampe connue présente le grave inconvénient que l'ampoule extérieure jaune provoque des pertes d'absorption et des réflexions indésirables. De ce dernier fait, la lumière sortant de la lampe peut être moins convenablement concentrée lorsque la lampe est appliquée dans un réflecteur que dans le cas où l'ampoule extérieure fait défaut et que la lampe émet de la lu mièvre blanche. L'invention vise à fournir une lampe à incandescence à l'halogène colorée dans laquelle ces réflexions indésirables sont évitées et ces pertes d'absorption fortement diminuées. Dans une lampe du genre mentionné dans le préambule conforme à l'invention, ce but est atteint du fait que la surface extérieure de l'ampoule est revêtue d'un filtre d'interférence transmettant une lumière colorée filtre constitué oar des couches présentant d'une façon alternée un indice de réfraction relativement élevé et un indice de réfraction relativement bas. A titre d'exemple d'un tel filtre, on mentionne un filtre composé de Ta205 comme matériau à indice de réfraction relativement élevé (environ 2, 13 ) et SiO2 comme matériau à indice de réfraction relativement bas (environ 1,LI6). Le filtre peut s'obtenir par application par évaporation sous vide de couches 1/4 . Par "couches 1/4 ", il y a lieu d'entendre des couches, dont le produit de ltépaisseur physique et de l'indice de réfraction est égal à 1/4 de la. - longueur d'onde de la lumière à réfléchir. Dans le cas d'une lampe à l'halogène jaune pour véhicules, comme une lampe jaune du genre H4, cette longueur d'onde est de 430 à 480 nm,notamment 460- 5 nm. Un autre exemple d'un matériau à indice de réfraction élevé est ZnS, un exemple d'un matériau à faible indice de réfraction MgF2. Un deuxième exemple d'un tel filtre présente des couches alternantes en Si3N4 (indice de réfraction environ 2,0) et en SiO2. Ce filtre peut s'obtenir par dépôt par décomposition de composés à l'état de vapeur à basse pression (LPCVD). Le Si3N4 peut s'obtenir par exemple à partir d'un mélange de NH3 et de SiH4 dans de l'argon, ou à partir d'un mélange de NH et de SiCl4 dans de l'azote. Le 3' SiO2 peut être déposé par exemple à partir d'un mélange de SiH4 et de 2 dans de l'azote. Un exemple suivant d'un tel filtre présente des couches a'ternées en TiO2 (indice de réfraction environ 2,2-2,4) et en SiO2. Le filtre peut s'obtenir par immersion de l'ampoule respectivexent, dans une solution de tinstate de tétraéthyle et de silicate de tétraéthyle,par exemple. D'une façon générale, il suffit d'utiliser un filtre d'interférence constitué par 9, 71 ou 13 couches. Il s1 est avéré que dans les lampes où l'ampoule est relativement longue, de sorte qu'une partie de la lumière engendrée atteint la paroi de l'ampoule de façon à former un assez grand angle avec la normale à la surface de la paroi, une petite quantité de lumière à courte longueur d'onde peut être émise par la lampe. Cela peut se produire également dans le cas où la lumière réfléchie par le filtre d'interférence atteint le filtre d'interférence après plusieurs réflexions. Cette lumière à longueur d'onde relativement courte, par exemple bleue, n'exerce qu'une faible influence sur la couleur du faisceau lumineux émis par un appareil contenant cette lampe comme source lumineuse. On a constaté que ltémission de lumière à longueur d'onde relativement courte, par exemple bleue, peut être combattue avec un filre d'absorption, par exemple jaune. Dans une forme de réalisation avantageuse, ce filtre se trouve entre le filtre d'interférence et l'ampoule. Toutefois, il est également possible que le filtre d'absorption se trouve sur la surface extérieure du filtre d'interférence,ou qu'un deuxième filtre d'absorption ; soit. appliqué Le filtre d'absorption peut être constitué par exemple, par une couche en Fe2O3 (n = 2,8). La couche peut être appliquée par immersion de l'ampoule dans une solution de chlorure ferrique suivie d'un chauffage.Le filtre d'absorption peut être très mince dru fait que seule une très petite quantité de rayonnement doit être arrêtée. En l'absence du filtre d'interférence, le filtre d'absorption devrait être inadmissiblement repais pour que la lampe émette de la lumière de la couleur requise. Ainsi, dans de nombreux cas, le filtre d'absorption absorberait de la lumière utile par suite du manque d'une délimitation nette entre les longueurs d'onde admises et absorbées. De plus, dans de nombreux cas, le filtre d'absorption, s"il était épais, n'adhérerait pas à l'ampoule. D'autres exemples de substances pouvant être utilisés comme filtre d'absorption, pour des lampes d'applications diverses Cr203, CoO, CuO. Les substances absorbantes peuvent être incorporées dans une couche de matériau transparent incolore, par exemple l'un des matériaux composants du filtre d'interférence. Il est avantageux ou une couche d'adaptation en un matériau à indice de réfraction relativement bas se trouve entre le filtre d'absorption et le filtre d'interférence. Dans le cas d'un filtre transmettant de la lumière jaune, la couche d'adaptation peut avoir une épaisseur de d = 110 - 0,36. nA.dA + 5 nm. Dans cette formule, nA et dA représentant respectivement l'indice de réfraction et ltépaisseur de la couche d'absorption. L'épaisseur du filtre d'absorption est par exemple: dA 4 10 C 1, C étant la fraction molaire du métal absorbant (par exemple Fe) dans le matériau (par exemple Fe2O3 et SiO2 ou Fe2O3 et TiO2) du filtre d'absorption. C peut se situer entre 0,1 et I, par exemple entre 0,1 et 0,3. Dans une autre forme de réalisation il est avantageux que le filtre d'absorption présente un indice de réfraction relativement élevé et une épaisseur optique comprise entre 0,5 et 0,7 fois 1/4 /. Dans ce cas, la fraction molaire C du matériau absorbant est: C #0,3. Une forme de réalisation de la lampe conforme à l'invention est représentée en vue latérale sur le dessin. Sur le dessin, la lampe présente une ampoule en verre de quartz 1. Dans l'ampoule sont disposés deux filaments 2, 3 entre des entrées de courant 4, 5, 6, un filament 2 coopérant en régime avec un écran 7 et émettant un faisceau croisement dans le cas où la lampe est appliquée dans un projecteur, et l'autre filament 3 un faisceau route. Les entrées de courant sont reliées à une languette de contact respective 8, 9 du culot 10, dont deux ont éte représentées sur le dessin. A son extrémité libre, l'ampoule présente un recouvrement non transparent 11. Une ligne pointillée indique un filtre 12 transmettant de la lumière jaune appliquée sur la surface extérieure de l'ampoule 1. Le filtre est un filtre d'interférence constitué par des couches présentant, d'une façon alternée un indice de réfraction bas et un indice de réfraction élevé, notamment SiO2 et Si3N , filtre appliqué sur un filtre d'absorption transmettant la lumière jaune, notamment de ltoxyde de fer dans SiO2 (n=1,63) d'une épaisseur optique 1/4 L'ampoule est remplie d'un gaz inerte contenant de l'hydrobromure. Lors du fonctionnement, les filaments 2, 3 absorbent une tension nominale de 55, 60 W respectivement.Un autre exemple de revêtement de la lampe est numéro de couche composition épaisseur (nm) 1 Fe/SiO2 70 2 SiO2 73 3 TiO2 27 4 SiO2 73 5 TiO2 45 6 SiO2 73 7 TiO2 45 8 SiO2 73 9 TiO2 45 10 SiO2 73 11 TiO2 45 12 SiO2 73 13 Ti02 27 La première couche est appliquée par immersion dans une solution de 13 g de FeCl3 dans 50 ml de Si(OC2H5)4 et de 200 ml de C2H5OH, les couches à numéro pair par imnersion dans une solution de 100 ml de Ti(oe2H5)4 dans 750 ml de C2H5OH et les autres couches par imnersion dans 100 ml de Si(OC2H5)4 dans 500 ml de C2H5OH. Le filtre se forme après chauffage à 700 C. Le point de couleur de la lumière émise par la lampe étant situé à x = 0,514; y = 0,453. REVENDICATIONS: 1. Lampe à incandescence à lthalogène colore munie d'une ampoule en verre dans laquelle est disposé un filament dans un gaz contenant de lthalogène, et d'un filtre de lumière, caractérisée en ce que la surface extérieure de l'ampoule est revêtue d'un filtre d'interférence transmettant une lumière colorée et constitué par des couches présentant, d'une façon alternée , un indice de réfraction relativement élevé et un indice de réfraction relativement bas. 2. Lampe à incandescence à l'halogène selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ampoule présente également un filtre d'absorption. 3. Lampe à incandescence à l'halogène selon la revendication 2, caractérisée en ce que le filtre d'absorption est appliqué entre le filtre d'interférence et l'ampoule. 4. lampe à incandescence à l'halogène selon la revendication 3, caractérisée par la présence d'un filtre d'absorption à la face extérieure du filtre d'interférence. 5. Lampe à incandescence à l'halogène selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la lampe à incandescence est une lampe pour véhicules du genre H4 et remet de la lumière jaune, lors de fonctionnement.