Brevet FR2632118A1 — publié le 19891201

La présente invention concerne une lampe à décharge convenant plus particulièrement à l'éclairage des projecteurs avant d'un véhicule tel qu'une automobile, un camion, un autobus, une camionnette ou un tracteur. Plus particulière- ment, la lampe à décharge est du type a halogène-métal qui convient plus particulièrement à un véhicule tel qu'une automobile et comporte des moyens pour réduire les pertes se produisant gaénéralement pendant le fonctionnement des lampes de ce type. Les ingénieurs de l'automobile sont intéressés par l'abaissement du capot des véhicules dans le but d'améliorer leur aspect et leurs performances aérodynamiques. Comme cela est discuté dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique 157 359, l'abaissement du capot est limité par les dimensions des phares de l'automobile, la réduction de ces dimensions étant elle-même limitée par les propres dimensions de la source lumineuse, laquelle comprend généra- lement un filament en tungstène. Les demandes de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 157 359 et 157 436, décrivent respectivement une lampe au xénon et une lampe à décha-rge à halogène-métal-xénon ayant des dimensions qui sont sensiblement réduites par rapport à une source lumineuse en tungstène, ce qui permet, à son tour, de diminuer les dimensions hors-tout du réflecteur du phare renfermant une source lumineuse, de sorte que des ingénieurs -2- de l'automobile peuvent abaisser sensiblement le capot des véhicules. En plus des lampes au xénon et des lampes à halogène-métal-xénon, on souhaite disposer d'une lampe à halogène-métal pour l'automobile de manière à conférer un style aérodynamique aux véhicules. En outre, on souhaite disposer d'une lampe à halogène-métal-xénon comportant des perfectionnements liés aux véhicules automobiles et aux autres applications. En outre, en plus du fait que la source lumineuse à halogène-métal dessert les besoins de l'automo- bile, on souhaite qu'une source lumineuse perfectionnée à halogène-métal trouve des applications dans l'éclairage des maisons, des bureaux, et autres locaux commerciaux et industriels. Dans une application concernant l'éclairage qui con- vient plus particulièrement aux automobiles, on souhaite disposer d'une lampe à halogène-métal qui puisse fonctionner à partir d'une alimentation à courant alternatif de basse fréquence ou à partir d'une alimentation à courant continu. Dans de telles applications C.A. et C.C., la lampe à halogène-métal subit généralement les effets de catéphorèse qui ont pour conséquence que les halogénures de la lampe sont entraînés dans ses zones d'extrémité et ne contribuent pas à la fourniture de l'éclairage souhaité. On désire disposer de moyens qui permettent de réduire sensiblement, voire d'éli- miner, l'effet néfaste de la catéphorèse sur le fonctionne- ment de la lampe à halogène-métal. Un second inconvénient lié généralement aux lampes à halogène-métal, en particulier aux lampes à halogène-métal ayant des dimensions relativement petites de manière à être adaptées aux applications automobiles, est que ces lampes comportent généralement un iodure de sodium qui constitue une partie de leur matériau de remplissage, et que les ions sodium de cet ingrédient peuvent migrer par électrolyse par l'intermédiaire de la silice obtenue par pyrogènation de la lampe à halogène-métal pendant le fonctionnement. Comme le - 3 - sodium est perdu et que l'iode libre de l'iodure de sodium reste dans la lampe, l'éclairage de celle-ci est détérioré sous l'effet de la perte du rayonnement du sodium. L'iode libre a pour effet que la tension de fonctionnement de la b lampe commence à s'élever, ce qui peut se traduire finalement par défaillance de la lampe à halogène-métal. On souhaite disposer de moyens permettant de réduire sensiblement, voire d'éliminer, le problème de la migration des ions sodium qui est généralement lié au fonctionnement des lampes à halogéne- métal. Un troisième inconvénient lié aux lampes à halogène- métal est relatif à la structure nécessaire pour le montage de la source lumineuse à halogène-métal à l'intérieur d'une enveloppe dans le but de former la lampe: La structure, en particulier une structure métallique, lorsqu'elle est soumise au rayonnement incident émis par la source lumineuse à halogène-métal, provoque généralement l'émission par ses éléments en métal de photo-électrons. Une partie de ces photo-électrons dérive vers la surface extérieure de la source lumineuse à halogcènemétal, chargeant une telle surface dans le sens négatif et accélérant l'électrolyse des ions sodium par l'intermédiaire de la silice obtenue par pyrogénation de la lampe à halogène-métal. On souhaite minimiser ou réduire les éléments structurels en métal pour le montage de la lampe à halogène-métal de façon à réduire à l'avenant l'électrolyse des ions sodium par l'intermédiaire de la silice obtenue par pyrogénation, créée par les éléments structurels en métal qui émettent des photo-électrons. Un autre inconvénient lié aux lampes à halogène-métal est la caractéristique fâcheuse créée par la présence d'hydrogène et d'eau qui peuvent diffuser hors de la lampe à halogène-métal. On souhaite disposer de moyens qui permettent de réduire les effets néfastes de l'hydrogène et de l'eau sans contribuer à un fonctionnement désavantageux de la lampe -à halogène-métal tel que la création de photoélectrons qui -4- provoquerait la perte de l'ion sodium. Un autre inconvénient pouvant éventuellement se pro- duire dans une lampe à halogène est lié à la rupture de la lampe lorsqu'elle fonctionne généralement à une pression relativement élevée. Bien que le risque d'une telle occur- rence soit l'imité, la haute pression régnant à l'intérieur de la lampe à halogène-métal peut avoir pour effet que le matériau de la lampe soit délogé à une vitesse relativement élevée, ce qui peut éventuellement provoquer la rupture de l'enveloppe extérieure dans laquelle la lampe est placée. On souhaite que des moyens de confinement soient prévus afin de réduire les effets éventuels de la rupture d'une telle lampe lorsqu'elle fonctionne à une pression relativement élevée. En conséquence, la présente invention a pour objet une lampe à halogènemétal comportant des moyens permettant de réduire les,effets néfastes de la catéphorèse créés générale- ment par un fonctionnement en courant alternatif de haute fréquence ou un fonctionnement en courant continu de la lampe. La présente invention a pour autre objet de prévoir un moyen permettant de réduire la migration des ions sodium que l'on rencontre généralement dans une lampe à halogène-métal. La présente invention a aussi pour objet de réduire la migration des ions sodium provoquée par des éléments de montage en métal émettant des photoélectrons qui contribuent à la perte des ions sodium de la lampe. La présente invention a encore pour objet de prévoir un moyen de confinement de manière à réduire les effets néfastes possibles pouvant se produire lors de la rupture éventuelle de la lampe à halogène-métal lorsqu'elle fonction- ne à une pression relativement élevée. La présente invention a pour objet une source lumi- neuse à halogène-métal ayant des dimensions physiques et des caractéristiques de fonctionnement trouvant des applications diverses et qui convienne particulièrement comme source _5 _ lumineuse dans un phare d'automobile. La source lumineuse à halogène-métal comporte une enveloppe intérieure et un élément de protection se fondant avec l'enveloppe intérieure. L'enveloppe intérieure contient du mercure ainsi qu'un composé d'halogènemétal et peut renfermer du xénon gazeux. L'enveloppe intérieure comporte une paire d'électrodes séparées l'une de l'autre suivant une distance prédéterminée. Les électrodes comprennent des moyens permettant la connexion aux fils d'amenée du courant qui s'étendent hors de l'enveloppe extérieure. L'élément de protection se fond avec l'enveloppe intérieure et est séparé des parois latérales de cette enveloppe suivant une distance prédéterminée de manière à former une chambre entre l'enve- loppe intérieure et l'élément de protection. Dans un mode de réalisation de la présente invention, la source lumineuse est utilisée pour un phare d'automobile qui comprend un réflecteur ayant un distance focale et un foyer prédéterminés ainsi qu'une section à laquelle est accouplé un moyen pouvant être connecté à une source extérieure de l'automobile. Une lentille est accouplée à la section antérieure du réflecteur et la source lumineuse est placée de manière prédéterminée à l'intérieur du réflecteur de manière à être approximativement disposée à proximité du foyer du réflecteur. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement: figure 1, une vue de côté représentant dans ses grandes lignes un phare d'automobile selon la présente invention dont la source lumineuse est orientée verticale- ment. Figure 2, une vue de dessus représentant dans ses grandes lignes un phare d'automobile selon la présente invention dont la source lumineuse est orientée axialement dans le sens horizontal. figure 3, une source lumineuse à halogène-métal selon 6- la présente invention, comportant une enveloppe intérieure et un élément de protection se fondant avec cette enveloppe. figures 4 et 5, des variantes de réalisation d'une enveloppe intérieure se fondant avec un élément de protec- tion. figures 6A et 6B, respectivement, une comparaison entre la divergence des faisceaux d'un système de phare d'automobile utilisant une source lumineuse incandescente et une source lumineuse à halogène-métal de la présente inven- tion dans des réflecteurs de mêmes dimensions. figures 7A et 7B, une comparaison des dimensions du réflecteur nécessaire pour l'emploi d'une source lumineuse incandescente et d'une source lumineuse à halogène-métal de la présente invention afin d'avoir la même divergence du faisceau lumineux. figure 8A et 8B, respectivement, des vues en perspec- tive d'un phare rectangulaire d'automobile de l'art antérieur et d'un phare rectangulaire d'automobile selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue de côté représentant dans ses grandes lignes un phare d'automoble 10 selon un mode de réalisation de la présente invention. Le phare 10 comprend un réflecteur 12, un élément de lentille 14 et une source lumineuse 16 à halogène-métal. Le réflecteur 12 comporte une section arrière 18 sur laquelle sont montés des moyens tels qu'un connecteur 20 avec des broches 22 et 24 pouvant être connectées à une source extérieure d'une automobile. Le réflecteur 12 a une focale prédéterminée 26 mesurée suivant l'axe 28 de la lampe et située à environ la partie médiane de la source lumineuse 16. La source lumineuse 16 est placée de façon prédéterminée à l'intérieur du réflecteur 12 de manière à se trouver approximativement près de la focale 26 du réflecteur. Pour le mode de réalisation illustré en figure 1, la source lumineuse 16 est orientée verticalement et transversalement par rapport 2632 1 18 - 7 - à l'axe 28 du réflecteur 12, alors que la figure 2 représente la source 16 comme étant orientée horizontalement par rapport à l'axe 28 du réflecteur 12. Le réflecteur 12 qui coopère avec la source lumineuse 16 a une forme parabolique, avec une focale comprise entre environ 6 mm et environ 35 mm, la plage préférée allant d'environ 8 mm à environ 20 mm. La lentille 14 est accouplée à la section avant du réflecteur 12. La lentille 14 est constituée d'un matériau transparent choisi dans le groupe comprenant le verre et les matériaux plastiques. L'élément transparent a une face qui est de préférence formée d'élé- ments de prisme. La source lumineuse 16 comporte une paire d'électrodes et 32 disposées à ses extrémités opposées à la hauteur du col et séparées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée comprise entre environ 2 mm et environ 10 mm. La source lumineuse 16 est connectée à la section arrière du réflecteur 12 au moyen de fils d'amenée de courant 34, 36 relativement gros, chacun ayant une extrémité reliée respectivement aux électrodes 30 et 32 par des fils respectifs 38 et 40 et son autre extrémité étant respectivement connectée aux broches 22 et 24. Les électrodes 30 et 32 ont la forme d'une tige constituée d'un matériau choisi de préférence dans le groupe comprenant le tungstène et le tungstène avec.1-3% de thorium. En outre, les électrodes 30 et 32 sont respectivement reliées à des éléments de clinquant 42 et 44 scellés dans les parties col pour un mode de réalisation de la présente invention qui s'applique à une source lumineuse 16 en quartz. Chaque clinquant 42, 44 est relié électriquement à ses fils respectifs d'amenée du courant 38 et 40. Pour un autre mode de réalisation concernant la source lumineuse 16 constituée de préférence du verre du type n0 180 que l'on peut se procurer auprès de la société dite General Electric Company, les électrodes 30 et 32 peuvent être des éléments ressemblant à une tige qui sont, de préférence soudés à des fils d'amenée - 8 - en molybdène pouvant être directement scellés dans le verre n 180, d'o l'élimination des éléments de clinquant 42 et 44. La source lumineuse 16, comme représenté en détail en figure 3, pour un mode de réalisation de la présente invention, comporte une enveloppe intérieure 46 et un élément de protection 48 qui est intégré à l'enveloppe intérieure, ou se fond dans celle-ci, à une partie de chacune des sections à col de l'enveloppe intérieure de manière à former un élément en une pièce. Comme on le discutera ci-après, l'un des- principaux avantages qu'offre la présence d'un élément de protection 48 sous vide est de produire une meilleure température de paroi par rapport aux dispositifs de l'art antérieur en éliminant des effets de refroidissement de la conduction et de la convection des gaz. Cette meilleure uniformité de la tempera- ture se traduit par le fait que davantage d'halogène-métal est vaporisé et maintenu dans la décharge de l'arc à l'intérieur de la source lumineuse 16, ce qui améliore l'efficacité et la couleur de cette source. Cette meilleure uniformité de la température rend aussi la source lumineuse moins dépendante de son orientation à l'intérieur du logement de la lampe 10 dans une automobile. L'élément de protection sous vide 48 réduit aussi les effets de catéphorèse se produisant généralement lors du fonctionnement de la source lumineuse 16 en courant continu et en courant alternatif de basse fréquence en entraînant les halogénures métalliques hors des extrémités de cette source. L'enveloppe intérieure 46 de la source lumineuse 16 a une longueur comprise entre environ 8 mm et environ 20 mm, les parois latérales ayant une épaisseur de l'ordre de 0,4 mm à 1,5 mm, les parties de col ayant un diamètre dans la plage allant d'environ 2mm a environ 6mm et la portion centrale ayant un diamètre extérieur d'environ 4mm à environ 12 mm. L'élément de protection 48 a une longueur hors-tout comprise entre environ 14 mm et environ 30 mm, un diamètre extérieur -9- d'environ 8mm à environ 20mm et des parois extérieures 48A ayant une épaisseur comprise entre environ 0,4mm et environ 1,5mm. Les parois extérieures 48A sont séparées des parois latérales principales de l'enveloppe intérieure 46 suivant une distance prédéterminée 48B qui est comprise entre environ lmm et environ Smm. La séparation entre 'l'enveloppe inté- rieure 46 et les parois extérieures 48A forme une chambre 48C entre l'enveloppe intérieure et l'élément de protection d'une capacité volumétrique comprise entre environ 10Omm3 et environ 100 mm3. La chambre 48C est de préférence sous vide et contient de préférence un getter 48D d'hydrogène et d'eau qui est dispersé autour de la surface intérieure des parois extérieures 48A et qui est de préférence constitué de morceaux de zirconium. L'élément de protection 46 est généralement revêtu d'une pell]]icule à couches multiples réfléchissant l'infrarouge. Cette pellicule peut être constituée d'une alternance de couches de matériaux choisis dans]e groupe constitué (I) de l'oxyde de tantale et du bioxyde de silicium, et (2) de l'oxyde de titane et du bioxyde de silicium. Cette pellicule peut également être colorée. La source lumineuse 16 peut avoir d'autres modes de réalisation, tels que ceux représentés en figures 4 et 5, figures utilisant les mêmes numéros de référence pour désigner des éléments similaires ayant des dimensions sembla- bles et qui sont décrits en liaison avec la figure 3. La figure 4 illustre une source lumineuse 16 dans laquelle une enveloppe intérieure 46 en quartz se fond avec un élément de protection 48 constitué de verre du type n 180 et dans laquelle les fils intérieurs 38 et 40 sont scellés aux parties opposées à col de l'élément 48. La figure 5 illustre une source lumineuse 16 à une seule extrémité, dans laquelle les électrodes 30 et 32 sont disposées et sortent du même côté de la source. La source lumineuse 16 contient un agent de remplis- sage constitué de mercure et d'un halogène-métal. La source lumineuse peut également contenir du xénon gazeux à une - 10 - pression, à la température ambiante, comprise entre environ 0,2 nm et environ 1,5 nm. La quantité du mercure renfermé dans la lampe à halogènemétal est comprise entre environ 2 mg et environ 10 mg. On choisit la quantité du mercure de façon que, avec une ampoule de certaines dimensions et une certaine distance entre les électrodes, la chute de tension dans la lampe ait une valeur convenable et que les courants de convection à l'intérieur de la lampe qui produisent la courbure de l'arc ne soient pas à l'origine d'une courbure excessive. La pression de fonctionnement de la source lumineuse 16 est comprise entre environ 0,2nm et environ 6,5 nm. L'halogène-métal est un mélange d'une quantité comprise entre environ 2 mg et environ 50 mg. Le mélange est constitué des halogénures choisis dans le groupe indiqué dans le Tableau 1.: TABLEAU 1 Iodure de sodium Iodure de scandium Iodure de thallium Iodure d'indium Iodure d'étain Iodure de dysprosium Iodure d'holmium Iodure de thulium Iodure de thorium Iodure de cadmium Iodure de césium La source lumineuse 16 à halogène-métal de la présente invention ne souffre pas des inconvénients des lampes du même 3C type que l'on a discutés dans le contexte. Plus par- ticulièrement, la source lumineuse 16 comporte des moyens permettant de: (1) réduire les effets néfastes de la catéphorèse dus au fonctionnement en courant alternatif à basse fréquence ou au fonctionnement en courant continu d'une telle lampe; (2) réduire les pertes par migration des ions sodium de la lampe à halogène-métal, (3) réduire les pertes de sodium provoquées par l'émission de photoélectrons par les éléments structurels métalliques de la lampe; (4) réduire - il - les effets néfastes de l'hydrogène-oxygène qui sont générale- ment associés à une lampe à halogène-métal; (5) simplifier la structure de montage pour la lampe à halogène-métal et (6) fournir le confinement des particules créées par l'éventuelle rupture de la lampe 16 à halogènemétal lorsqu'elle fonction- ne à une pression relativement élevée. De plus, la lampe à halogène-métal, à cause de ses dimensions relativement petites, convient plus particulièrement à la réduction des dimensions hors-tout des phares d'automobiles qui trouvent une application dans les automobiles de style aérodynamique. En général, -lorsque de petites lampes à halogène-métal ne profitant pas des avantages de la présente invention fonctionnent à partir d'une source de courant alternatif de basse fréquence, par exemple 60 Hz, ou à partir d'une source de courant continu, les ions halogène-métal sont influencés par le champ électrique créé par cette excitation et ont suffisamment de temps, par exemple, au cours de chaque cycle de 60 Hz, de parcourir une distance importante pour s'éloi- gner des électrodes de la lampe. L'effet, appelé catéphorèse, pour ces types de fonctionnement de la lampe à halogène-métal est d'entraîner progressivement les halogénures dans les régions d'extrémité de la lampe, d'o il résulte que ceux-ci n'apportent pas une contribution importante à la quantité d'halogène se produisant entre les électrodes et par consé- quent à l'éclairage qu'on désire obtenir pour ces lampes de faible puissance. L'un des facteurs contribuant à un tel fonctionnement néfaste est que la convection sur l'extérieur de la lampe à halogène-métal provoque un refroidissement de la région inférieure de la lampe, qui aide à la condensation des ions et à leur éloignement de l'emplacement désiré entre les électrodes. La présente invention entoure l'enveloppe intérieure avec un élément de protection sous vide de sorte que la température de l'enveloppe intérieure est plus élevée et plus uniforme en éliminant les pertes par conduction et les pertes par convection du gaz. La structure de la source lumineuse 16 de la présente invention comportant l'enveloppe intérieure et l'élément de protection, chacun ayant les dimensions indi- - 12 - quées précédemment ainsi que la séparation entre les électro- des, est choisie de façon à fournir une chaleur suffisante dans la zone de l'enveloppe intérieure concernée par les électrodes qui provoque thermiquement une diffusion pour entraîner les ions halogène-métal hors des régions d'extré- mité de l'enveloppe intérieure à une vitesse suffisante pour annuler les effets de la catéphorèse. Les caractéristiques de la présente invention qui réduisent les effets néfastes de la catéphorèse, de la conduction et de la convection sont particulièrement avanta- geuses en permettant à la lampe à halogène-métal d'être orientée, dans un agencement horizontal ou vertical par rapport à sa base, de sorte que l'ensemble de la lampe peut être placé dans toutes les positions permettant de satisfaire les divers besoins en matière d'éclairage. La présente invention apporte aussi une solution à la réduction des problèmes de migration des ions sodium que l'on rencontre généralement dans les lampes à halogène-métal. Comme on l'a discuté précédemment, la plupart des lampes à halogène-métal, comprenant la présente source lumineuse 16, comportent de l'iodure de sodium qui constitue une partie de l'agent de remplissage et les ions sodium d'un tel ingrédient migrent à partir de la lampe par électrolyse par l'intermé- diaire de la silice obtenue par pyrogénation lors du fonctionnement de la lampe. Comme les ions sodium sont perdus et que de l'iodure libre reste dans le tube à arc, l'éclairage désiré pour les lampes à halogène-métal se détériore par suite de la perte du rayonnement du sodium et, à son tour, la tension de fonctionnement de la lampe à halogène-métal s'élève à cause de l'iodure libre, au point qu'il peut y avoir finalement défaillance de la lampe. L'élément de protection 48 de la source lumineuse 16, ayant les dimensions indiquées précédemment, a une importance certaine en ce sens que cet élément se refroidit par rapport à l'enveloppe intérieure et que sa conductivité électrique - 13 -21 diminue d'une quantité suffisante, de sorte que les ions sodium qui diffusent à travers l'enveloppe intérieure et s'établissent sur la paroi intérieure de l'élément ne sont pas neutralisés électriquement, mais au contraire produisent un champ électrique intense qui arrête ou s'oppose au mouvement des ions sodium migrants et donc réduit, voire évite, toute perte ultérieure de sodium. La source lumineuse 16 réduit également la migration des ions sodium qui peut être généralement produite par des éléments métalliques émettant des photoélectrons lorsqu'ils sont soumis au rayonnement incident produit par la source lumineuse comme cela est discuté dans le contexte. Par exemple, une partie des photoélectrons émis par des éléments métalliques dérive généralement vers la source lumineuse, chargeant la surface de cette source à un potentiel électri- que négatif qui accélère l'électrolyse des ions sodium provenant de la silice obtenue par pyrogénation. La présente invention assure la fonction de protection sans qu'il soit nécessaire que des éléments métalliques positionnent l'élé- ment de protection autour de l'enveloppe intérieure. L'élé- ment de protection 48 se fond directement avec l'enveloppe intérieure, avec laquelle il est scellé, d'o l'élimination de tout métal qui produirait des photoélectrons contribuant fâcheusement à la perte des ions sodium.. L'élément de protection empêche aussi que les photoélectrons libérés par des parties métalliques à un endroit quelconque de l'inté- rieur de l'enveloppe extérieure n'atteignent l'ampoule inté- rieure en quartz. La source lumineuse 16 de la présente invention a son getter d'hydrogène et d'eau 48Dl de préférence constitué de morceaux de zirconium métallique, confiné à l'intérieur de l'élément de protection dans le but de réduire les effets néfastes de l'hydrogène et de l'eau qui peuvent diffuser hors de la lampe à décharge. Ces morceaux métalliques situés dans la chambre 48C flottent électriquement, c'est-à-dire qu'ils - 14 - n'ont pas un potentiel électrique établi, et par conséquent ne contribuent pas au problème des photoélectrons provoquant la migration des ions sodium. Un autre avantage de la source lumineuse 16 est lié au confinement fourni par l'élément de protection sous vide 48 qui est intégré à l'enveloppe intérieure 46. L'élément de protection 48 étant placé autour de l'enveloppe intérieure, c'est-à-dire fonctionnant normalement à une pression relati- vement élevée, retarde ou contient tout fragment pouvant être éventuellement provoqué par la rupture de l'enveloppe inté- rieure. Ce confinement aide à la capture de ces fragments de façon à éviter qu'ils ne heurtent la paroi extérieure d'une enveloppe extérieure pouvant être utilisée pour loger la lampe à halogène-métal de la présente invention. Cette contribution est obtenue en mettant sous vide l'espace séparant l'enveloppe intérieure et l'élément de protection de façon à éliminer une partie de la pression de l'enveloppe intérieure et a tendance à ralentir les fragments de quartz ou de verre pouvant être libérés par la rupture éventuelle de l'enveloppe intérieure. Une autre caractéristique de la présente invention est que l'élément de protection, formé avec l'enveloppe inté- rieur, simplifie son montage à l'intérieur des limites d'une lampe selon la présente invention. On doit maintenant remarquer que la présente invention propose une lampe à halogène-métal comportant des moyens pour (1) réduire les effets néfastesde la catéphorèse dans le fonctionnement d'une telle lampe à partir d'une source de courant alternatif à basse fréquence ou d'une source à courant continu, (2) réduire le problème de la migration du sodium à partir de l'enveloppe intérieure et empêcher que les photoélectrons ne créent des pertes d'ions sodium, (3) assurer la fonction de confinement d'une enveloppe intérieure hautement pressurisée, et (4) simplifier le montage d'un élément de protection pour une enveloppe intérieure hautement - 15 - pressurisée. La source lumineuse 16 de la présente invention a d'autres avantages par rapport aux lampes à halogène-métal de l'art antérieur. L'une de ces caractéristiques est que l'élément de protection 48 répartit la chaleur développée dans l'enveloppe intérieure sur un volume plus grand par rapport à la distribution de la chaleur confinée à l'enve- loppe intérieure même. Cette répartition de la chaleur est particulièrement avantageuse pour l'agencement en matériau plastique ou agencement d'étanchéité que l'on rencontre généralement dans un phare d'automobile. Un autre avantage est que l'élément de protection 48 peut renfermer un mélange contenant de l'oxyde de titane qui absorbe une partie importante du rayonnement électromagné- tique dans l'ultraviolet produit par la décharge dans l'enveloppe intérieure 46, le rayonnement ultraviolet ne pouvant donc atteindre, et les dégrader, les composants constituant le phare de l'automobile, lesquels sont sensibles à un tel rayonnement. La source lumineuse 16 est également avantageuse pour le placement de divers revêtements pour des applications différentes. Les surfaces de l'élément de protection 48 sont à une basse température par rapport à l'enveloppe intérieure 46 et acceptent plus facilement des pellicules réfléchissant l'infrarouge et des pellicules de couleur par rapport aux surfaces de l'enveloppe intérieure 46 ou aux autres lampes à halogènemétal de l'art antérieur. Les pellicules infrarouges réfléchissent le rayonnement infrarouge pour le renvoyer vers l'enveloppe intérieure et en élèvent la température, d'o l'augmentation du rendement. La pellicule de couleur peut être du type jaune afin de fournir une lumière jaune correspondante qui est avantageuse pour diverses applications d'éclairage, par exemple pour l'éclairage des automobiles utilisées dans des pays comme la France. - 16 - La basse température de l'élément de protection par rapport à l'enveloppe intérieure est également bénéfique pour le masquage ou le contrôle de la distribution de la lumière dans certaines applications telles que la technologie automo- bile. Par exemple, un revêtement noir peut être placé sur une extrémité de l'élément de protection pour éviter que la lumière ne soit émise par cette extrémité et empêcher qu'elle ne rencontre une partie du réflecteur 12 qui la réfléchisse, produisant une lumière parasite. La température plus basse de l'élément de protection 48 facilite le problème du placement d'un tel revêtement noir sur l'enveloppe intérieure 46 ou toute source lumineuse connue à halogène-métal. La source lumineuse 16 à halogène-métal peut être avantageusement commandée par le circuit d'interruption du courant décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique no 026 808, incorporée ici à titre de référence. Ce circuit controle le rapport cyclique de son commutateur d'interruption du courant de manière à maintenir une valeur prédéterminée de la puissance dans la source lumineuse 16 de la présente invention. Comme discuté dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 026808, l'efficacité du fonctionnement d'une lampe à décharge, telle que la lampe 16 à halogène-métal, au moyen de l'interruption du courant est considérée comme apportant une amélioration de plus de 50% par rapport aux méthodes de fonctionnement des dispositifs à décharge dans les gaz de l'art antérieur. La lampe à halogène-métal ayant les dimensions relative- ment petites, indiquées précédemment, fournit une source lumineuse qui convient particulièrement aux automobiles aérodynamiques et peut être décrite en liaison avec les figures 6A et 6B. Les figures 6A et 6B sont liées et montrent une comparaison de la divergence du faisceau produit par un phare utilisant un filament de tungstène 116 et du faisceau donné par un phare comportant la. petite source lumineuse 16 de la présente invention. La figure 6A montre la source 263211 8 - 17 - lumineuse 116 indiquée sous forme d'une flèche ayant sa partie médiane placée au foyer 26 sur l'axe 28 du réflecteur 12, alors que la figure 6B représente la source lumineuse 16 sous forme d'une flèche ayant sa partie médiane placée au foyer 26 sur l'axe 28 du réflecteur 12 ayant les mêmes dimensions qu'en figure 6A. La source lumineuse incandescente 116 peut avoir une longueur de par exemple 5 mm comme on l'a discuté en liaison avec la figure 2, alors que la source lumineuse 16 a une longueur d'environ 3mm comme on l'a discuté en liaison avec les figures 3, 4 et 5. Le filament incandescent 116, lorsqu'il est sous tension, fournit une multitude de rayons lumineux réfléchis qui divergent à un angle proportionnel aux dimensions de la source 116 et est représenté par eA. D'une façon similaire, la source lumineuse 16 au xénon fournit une multitude de rayons lumineux qui divergent les uns des autres d'un angle 6B. En liaison avec la figure 6A, l'angle de divergence du filament 116 est illustré par un rayon lumineux 116A émis par la partie la plus en haut du filament 116 qui est intercepté et réfléchi par le réflecteur 12 sous forme du rayon lumineux 116B. L'angle entre le rayon lumineux 116B qui passe par le foyer 26 et l'axe 28 est l'angle de divergence 8A du filament 116. Pour les valeurs indiquées précédemment pour le filament 116 (5mm) et le réflecteur 12 (distance focale 25 mm), cet angle 8A est 11,30. La figure 6B représente des rayons lumineux liA et lbB qui sont semblables aux rayons lumineux llbA et 116B et sont aécrits en liaison avec la figure oA. L'angle ce divergence OB procuit par les rayons lumineux émis par la source lumi- neuse 16 a une valeur inférieure à 7- environ. Pour les valeurs aonnées précécemment pour ia source lumineuse lb (3 miu) et le réflecteur 12 (distance focale 25 mm), l'angle de divergence 6 est b,'0d. L'angle oe aivergence 0 est approximativement intérieur ce trois cinquièmes à l'angle ce divergence eA. L'erfet giobal d'une telie lumière proauite - 18 - par la source 16 est qu'un diagramme désiré pour le faisceau, développé par le phare 10 de la présente invention, est dirigé sur la route suivant un étalement moins grand et peut donc être dirigé là o c'est nécessaire pour éclairer la route avec moins de lumière là o elle n'est pas utile. La réduction de cet étalement ou lumière non désirée par la source lumineuse 16 à halogène-métal, par rapport à une source 116 de lumière incandescente, réduit le voile ou effet de dissimulation du brouillard, de la pluie et de la neige et donc fournit une lumière directe plus utile pour les applications automobiles. Un autre avantage offert par les dimensions relativement petites de la source lumineuse 16 à halogène-métal est de réduire la taille du réflecteur du projecteur de l'automobile et peut être décrit en liaison avec les figures 7A et 7B. Les figures 7A et 7B sont respectivement semblables aux figures 6A et 6B et utilisent les mêmes numéros de référence dans les cas applicables. Les figures 7A et 7B sont différentes en ce sens que la distance focale 26 a été réduite d'un facteur de 2 par rapport à la distance focale 26, reèspectivement, représentée en figures 6A et 6B. En outre, le réflecteur 12 des figures 7A et 7B a été réduit en hauteur d'un facteur d'environ deux tiers par rapport à celui des figures 6A et 6B. La figure 7A montre que le filament incandescent 116 en tungstène produit des rayons lumineux 116A et 116B, le rayon 116A formant un angle de divergence 0C ayant une valeur d'environ 21,8 pour le réflecteur des figures 7A et 7B et les valeurs indiquées précédemment pour le filament 116 (longueur de 5 mm), donnant une lumière parasite dans un diagramme de faisceau d'une quantité qui ne satisfera pas les besoins de la technologie automobile. Inversement, la figure 7B montre la source lumineuse 16 d'environ 3mm, produisant des rayons lumineux 16A et 16B, dans laquelle le rayon 16B forme un angle de divergence 6D ayant une valeur d'environ - 19 - 13,5 qui produit un diagramme de faisceau ayant une quantité limitée de lumière parasite de manière à satisfaire plus que les besoins de la technologie automobile. L'effet de la source lumineuse 16 de plus petite taille permet une augmentation de l'efficacité du recueil du réflecteur 12 grâce à la réduction de sa distance focale et à une diminution légèrement plus petite de ses dimensions hors- tout. L'effet global est que la source lumineuse 16 permet à la fois de diminuer les dimensions du réflecteur et d'augmen- ter l'efficacité du recueil du réflecteur suivant des quantités suffisantes pour permettre au concepteur de l'auto- mobile d'abaisser la hauteur du capot comme on l'a discuté dans le contexte. Il est envisagé que la pratique de la présente invention permette une réduction du réflecteur du phare d'une automobile suivant un facteur de 2/3 par rapport à un phare de l'art intérieur utilisant un filament incandes- cent typique de sorte que le capot peut être abaissé d'une hauteur correspondante. La réduction globale dès dimensions du réflecteur et par conséquent des dimensions correspondantes du projecteur de l'automobile peut être représentée en liaison avec les figures 8A et 8B. la figure 8A est une vue en perspective d'un phare rectangulaire d'automobile employant un filament incandescent et ayant des éléments similaires à ceux du phare 10 des figures 1 et 2, les références ayant été augmentées d'un facteur égal à 100. La figure 8B est une vue en perspective d'un mode de réalisation de la présente invention pour un phare rectangulaire d'automobile 10 (représenté en figures 1 et 2) ayant des dimensions qui ont été réduites par rapport à la lampe 110 de l'art antérieur suivant un facteur d'environ 40% en conformité avec la description de la lampe donnée précédemment. En faisant une comparaison entre la figure 8A de la lampe 110 de l'art antérieur et la figure 8B, on peut facilement voir que la pratique de la présente invention donne aux concepteurs automobiles des moyens, sous - 20 - forme de la source lumineuse 16, permettant d'abaisser sensiblement le capot des véhicules. On remarquera maintenant que la présente invention prévoit une source lumineuse à halogène-métal pour phare d'automobile qui permet d'abaisser sensiblement le capot des véhicules. On remarquera également que la source lumineuse 16 de la présente invention peut contenir une charge de xénon dans les quantités indiquées précédemment et offrir les avantages venant d'être décrits en dehors de ceux conférés par la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 157 436. Bien que la description précédente de la lampe à halogène-métal ainsi que de la lampe à halogène-métal comportant une charge de xénon concerne une application automobile, il est envisagé que la pratique de la présente invention s'applique également à d'autres applications d'éclairage. Une caractéristique importante de la présente invention est que la lumière est produite par une lampe 16 à halogènemétal ayant de petites dimensions par rapport aux lampes à halogène-métal de l'art antérieur. La caractéristi- que de la fourniture d'un éclairage du type à décharge à partir de la source lumineuse relativement petite de la présente invention en permet une utilisation avantageuse dans diverses applications d'éclairage, dans les maisons, les bureaux et autres environnements commerciaux et industriels et aussi la réduction des agencements de montage et de focalisation. - 21 - REVENDICATIONS 1. Source lumineuse (16) pour lampe, caractérisée en ce qu'elle comprend: (A) une enveloppe intérieure (46) dans laquelle est disposée une paire d'électrodes (30, 32) séparées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée, l'enveloppe renfermant une charge comprenant: du mercure suivant une quantité comprise entre environ 2mg et environ 10mg et, un mélange d'une quantité comprise entre environ 2mg et environ 50 mg, le mélange étant choisi dans le groupe constitué de l'iodure de sodium, de l'iodure de scandium, de l'iodure de thallium, de l'iode d'indium, de l'iodure d'étain, de l'iodure de dysprosium, de l'iodure d'holmium, de l'iodure de thulium, de l'iodure de thorium, de l'iodure de cadmium, et de l'iodure de césium et, (B) un élément de protection (48) se fondant avec l'enveloppe intérieure et séparé des parois latérales de cette enveloppe selon une distance prédéterminée de manière à former une chambre (48c) entre l'enveloppe intérieure et l'élément de protection. 2. Source lumineuse selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'elle comprend en outre du xénon gazeux à une pression, à la température ambiante, comprise entre environ 0,2 nm et environ 1,5 nm. 3. Source lumineuse selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que la chambre contient un getter (48D) d'hydrogène et d'eau et est sous vide. 4. Source lumineuse selon la revendication 3, caracté- risée en ce que le getter est constitué de morceaux de zirconium. 5. Source lumineuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle est constituée d'un matériau choisi dans le groupe formé du verre et du quartz. - 22 - 2632118 6. Source lumineuse selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'enveloppe intérieure (46) a les caractéris- tiques suivantes: (A) une longueur comprise entre environ 8 minm et environ 20mm, (B) les parois latérales ont une épaisseur comprise entre environ 0,4 mm et environ 1,5mm; (C) les parties du col ont un diamètre compris entre environ 2mm et environ 6mm, et (D) la partie centrale a un diamètre compris entre environ 4mm et environ 12 mm. 7. Source lumineuse selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les électrodes (30, 32) comprennent: une paire d'éléments en forme de tige constitués d'un matériau choisi dans le groupe comprenant le tungstène et le tungstène avec 1 à 3% d'oxyde de thorium, les éléments en forme de tige étant reliés électriquement au moyen des fils respectifs d'amenée du courant (38, 40). 8. Source lumineuse selon la revendication 5, carac- térisée en ce que les électrodes sont disposées aux extrémi- tés opposées de l'enveloppe intérieure (46). 9. Source lumineuse selon la revendication 5, caractéri- sée en ce que les électrodes sont disposées à une extrémité de l'enveloppe intérieure (46). 10. Source lumineuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'élément de protection (48) est revêtu d'une pellicule réfléchissant l'infrarouge à couches multi- ples. 11. Source lumineuse selon la revendication 10, caracté- risée en ce que la pellicule est constituée d'une alternance de couches de matériaux choisis dans le groupe constitué (1) de l'oxyde de tantale et du bioxyde de silicium, et (2) de l'oxyde de titane et du bioxyde de silicium. 12. Source lumineuse selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'élément de protection (48) est revêtu d'une - - 23 - 262118 pellicule colorée. 13. Source lumineuse selon la revendication 12, caracté- risée en ce que la pellicule colorée est jaune. 14. Source lumineuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'élément de protection (48) est constitué d'un mélange contenant de l'oxyde de titane. 15. Source lumineuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'élément de protection (48) a l'une de ses extrémités revêtue d'un matériau noir. 16. Source lumineuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les électrodes (30, 32) sont séparées d'une distance comprise entre environ 2mm et environ 10 mm. 17. Source lumineuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'élément de protection (48) a les caracté- ristiques suivantes: (A) une longueur comprise entre environ 14mm et environ mm. (B) les parois latérales ont une épaisseur comprise entre environ 0,4-r. et environ 1,5mm, et (C) le diamètre extérieur est compris entre environ 8mm et environ 20 mm. 18. Source lumineuse selon la revendication 17, caracté- risée en ce que l'élément de protection est séparé des parois latérales de l'enveloppe intérieure suivant une distance prédéterminée comprise entre environ lmm et environ 5mm, et la chambre (48C) a une capacité volumétrique comprise entre 3 3 environ 10mm3 et environ 100mm3. 19. Source lumineuse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'enveloppe intérieure a une pression de fonctionnement comprise entre environ 0,2 nm et environ 6,5 nm. 20. Phare d'automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: (A) un réflecteur (12) ayant une section sur laquelle est monté un moyen capable d'être connecté à une source d'excita- - 24 - tion d'une automobile, le réflecteur, ayant une distance focale et un foyer prédéterminés, (B) une lentille (14) accouplée à la section avant du réflecteur, et (C) une enveloppe intérieure (46) placée de façon prédéterminée à l'intérieur du réflecteur de manière à être disposée approximativement près du foyer de réflecteur, (D) un élément de protection (48) se fondant avec l'enveloppe intérieure et séparée des parois latérales de cette enveloppe d'une distance prédéterminée de manière à former une chambre (48C) entre l'enveloppe intérieure et l'élément de protection, l'enveloppe intérieure contenant une charge comprenant: du mercure suivant une quantité comprise entre environ 2mg et environ 10mg et un mélange d'une quantité comprise entre environ 2mg et environ 50mg, le mélange étant choisi dans le groupe constitué de l'iodure de sodium, de l'iodure de scandium, l'iodure de thallium, l'iodure d'indium, l'io- dure d'étain, l'iodure de dysprosium, l'iodure d'holmium, l'iodure de thulium, l'iodure de thorium, l'iodure de cadmium et l'iodure de césium, l'enveloppe intérieure ayant une paire d'électrodes (30, 32) séparées l'une de l'autre d'une distance prédéterminée, l'enveloppe intérieure étant connec- tée audit moyen accouplé à la section de façon que la source d'excitation puisse être appliquée entre les électrodes, d'o il résulte que lors d'une telle application le mercure et le mélange renfermés dans l'enveloppe intérieure sont excités pour produire une quantité importante de lumière entre les électrodes. 21. Phare d'automobile selon la revendication 20, carac- térisé en ce que la charge comprend en outre du xénon-gazeux à une pression, à la température ambiante, comprise entre environ 0,2 nm et environ 1,5 nm. 22. Phare d'automobile selon la revendication 20,-carac- térisé en ce que le réflecteur (12) comprend: - 25 - une parabole de révolution ayant une distance focale comprise entre. 8mm et 20mm. 23. Phare d'automobile selon la revendication 20, carac- térisé en ce que la lentille (14) comprend: un élément transparent constitué d'un matériau choisi dans le groupe formé par le verre et les matériaux plasti- ques, cet élément transparent ayant une face avec des éléments en forme de prisme. 24. Phare d'automobile selon la revendication 20, carac- térisé en ce que la source lumineuse de haute intensité, en coopération avec le réflecteur, fournit une multitude de rayons lumineux réfléchis qui divergent les uns des autres suivant un angle ayant une valeur inférieure à environ 7 .