Brevet FR2687252A1 — publié le 19930813

La présente invention concerne un système optique du type comprenant , d'une part une lampe dont une source lumineuse est constituée par un filament logé dans une enceinte transparente hermétiquement close ou ballon, et susceptible d'être rendu incandescent par un courant électrique amené à ses extrémités par deux électrodes traversant un culot isolant de fixation et d'autre part un reflecteur ayant un foyer F sur un axe optique X X' et focalisé sur lasource lumineuse pour reflechir les rayons émis par celle-ci dans une direction donnée, Un système de ce type largement répandu pour la réalisation de projecteurs dans le domaine de l'automobile consiste à disposer la lampe au fond d'un reflecteur qui l'entoure extérieurement et qu'elle traverse, pour venir se fixer dans une douille disposée au regard du fond ouvert dudi reflecteur, une glace venant fermer directement le reflecteur pour constituer un bloc optique ou bien fermant un boitier dans lequel est disposé le reflecteur avec sa lampe. Un tel système trouve également son application dans les feux de signalisation équipant par exemple les véhicules automobiles. La recherche d'un rendement maximum d'éclairage dans ce type de produit, devant être toujours pLus performant dans le cadre de la sécurité routière, il a été mis en évidence un certain nombre de problèmes nuisibles à l'obtention d'un tel rendement. E; effet les rayons luminéux émis par une lampe telle que définie ci-dessus sont en partie occultés à Proximité de sa partie arrière, d'une part par son propre culot qui forme autour des électrodes une première couronne non reflechissante constituant un obstacle aux rayons qui la frappent ce qui équivaut à une perte de flux et d'autre part par le jeu nécessaire éxistant entre l'ouverture de fond du reflecteur obligatoirement plus grande que celle du ballon de la lampe, et la douille de lampe pour permettre son passage et formant une seconde couronne concentrique à la première et provoquant une fuite d'une partie des rayons lumineux, dans les plus fréquents éclairages Il a été partiellement remédié à ce problème en disposant à la partie, inférieure du ballon, à l'extérieur de celui-ci, une zone annulaire reflechissante ayant pour rôle d'éviter la fuite des rayons entre le culot de la lampe et l'ouverture de fond du reflecteur et par conséquent de les récupérer. Néanmoins une telle lampe ne permet pas Ia récupération des rayons arrière occultés par le culot. On pourrait penser que la solution au problème posé pourrait consister à utiliser la technique déjà connue dans les projecteurs scellés dit "Sealed-Beam" dans lesquels les électrodes traversent directement le fond du reflecteur qui par conséquent entoure celles-ci, ce qui permet d'éviter les pertes de flux précitées. Une telle technique présente néanmoins l'inconvénient de disposer d'une glace de fermeture du reflecteur qu il est nécessaire de sceller pour préserver le filament. Il s'agit en fait d'un projecteur dont l'utilisation n'est pas toujours compatible avec l'application, notamment en ce qui concerne le do maine des feux de véhicules qui doivent répondre à des impératifs de dimensions, les plus plats possible et de couleurs différentes selon leur fonction. Ces couleurs sont principalement le rouge, l'orange et le blanc dans l'automobile. Pour répondre aux impératifs de dimensionnement, surtout en hauteur, dans le domaine des feux il a été souvent proposé de disposer d'une multitude de diodes électrolumi nescentes. Mais dans ce cas, le seul flux lumineux qui est utilisé est essentiellement celui qui est parallèle à l'axe optique et repris par une loupe optique. De plus les diodes actuelles couvrent correctement le rouge, imparfaitement l'orange et pas du tout le blanc. D'où un domaine d'application limité, de telles diodes. La présente invention a pour but d'appor ter une solution aux problèmes enoncés ci-dessus 20 pour l'obtention d'un système optique a récupération de flux maximum, pour un encombrement ne dépassant pas celui d'une lampe de signalisation standard afin de trouver une appli cation, notamment dans les feux plats de véhicules automobiles, mais non exclusivement. A cet effet elle concerne un système optique du type comprenant - une lampe dont une source lumineuse est constituée par un filament logé dans une enceinte transparente, hermétiquement close ou ballon, et susceptible d'être rendu incandescent par un courant électrique amené à ses extrémités par deux électrodes traversant un culot isolant defixation. - un reflecteur ayant un foyer F sur un axe optique X X' et focalisé sur la source lumineuse pour reflechir les rayons émis par celle ci dans une direction donnée, caractérisé en ce que le reflecteur est disposé à l'intérieur du ballon de la lampe. Selon un exemple de réalisation une partie inférieure du reflecteur constituant son fond est disposée à proximité immédiate des électrodes qu'il entoure suivant un plan sensiblement perpendiculaire à celles-ci, de manière à constituer un récupérateur de flux lumineux maximum. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques de celle-ci seront mises en évidence à l'aide de la description qui. suit,en référence aux dessins schématiques annexés, illustrant, à titre d'exemple non limitatif, com ment l'invention peut-être réalisée. Les figures 1 et 2 représentent en coupe axiale, un système optique selon l'invention selon trois modes de réalisation différents. La figure 3 est une vue en coupe trans versale selon la ligne IIC Dt de la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe axiale selon une variante de réalisation. Le système optique 1 désigné dans son ensemble sur la figure 1 comprend une lampe 2 dont une source lumineuse est constituée par un filament (3) logé dans une enceinte transparente hermétiquement close ou ballon (4), et susceptible d'être rendu incandescent par un courant électrique amené à ses extrémités (3a, 3b) par deux électrodes (5 et 6) traversant un culot isolant de fixation (7). Les électrodes 5 et 6 comportent à leurs extrémités opposées au filament 3 des plots 8 et 9 aptes à venir en contact avec des lames conductri es positive et négative 10 et 11 disposées au fond d'une douille de connexion 12 solidaire d'une par tie fixe 13, par exemple d'un feu de véhicule automobile. La douille 12 comporte une échancrure latérale 14 en forme de baïonnette dans laquelle se verrouille un ergot 15 du culot 7 de manière connue en soi. Enfin un capot transparent amovible 17 par exemple un couvercle de feux de signalisation, vient coiffer la partie fixe 13. Selon l'invention un reflecteur 18 est disposé à l'intérieur du ballon de la lampe 2. Le reflecteur 18 a un foyer F disposé sur un axe optique X X' qui est focalisé sur la source lumineuse 3 pour reflechir les rayons lumineux r, émis par celle-ci dans une direction donnée, en ltoccurence celle de l'axe du feu. Comme le montre l'ensemble des figures une partie inférieure 18 du reflecteur 18 constituant son fond est disposée à proximité immédiate des électrodes 5 et 6 qu'il entoure suivant un plan sensiblement perpendiculaire à celles-ci, de maniere à constituer un récupérateur de flux lumineux maximum. Selon un exemple de réalisation le fond 18g du reflecteur est ouvert pour former une lumière oblongue 18a dans laquelle s'inscrivent les électrodes 5 et 6 (Voir figure 3). Selon le même exemple la fixation du reflecteur 18 est assurée par la liaison mécanique d'un point périphérique A de la lumière 18a de fond, avec l'une des électrodes 5, l'autre électrode 6 traversant librement sans contact la dite lumière 18L. L'exemple de réalisation représenté sur la figure 2 diffère essentiellement de celui de la figure 1, dans la disposition du reflecteur 18 B dans le ballon 4 B d'une lampe lB, par rapport aux électrodes 5 et 6, pour obtenir une focale différente. Ainsi selon la figure 1 montrant un re flecteur 18 de hauteur "h", il sera obtenu une focale différente de celle obtenue avec le reflec teur 18 B de hauteur Uhlfl selon la figure 2. Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 4 le fond (18ç) du reflecteur 18 C est fermé autour de chacune des électrodes 5 et 6 qui le traversent par l'intemédiiaire de trous correspondants 20, 21 pratiqués directement dans ledit fond 18ç. Dans ce cas on comprend aisément que le reflecteur 18 C est réalisé en une matière isolante par exemple du verre traité. Egalement la hauteur "h2" du reflecteur 18 C est fonction de la focale à obtenir Par conséquent la position relative du fond du reflecteur 18, 18 B, 18 C par rapport aux électrodes 5, desquelles il est au moins partiellement solidaire en fixation , est variable selon la hauteur h hl, h2 à obtenir par rapport à la disposition de la source lumineuse 3. Le procédé de fabrication du système optique 1, 1 B, est remarquable par les étapes suivantes - deux fils conducteurs ou électrodes 5,6 sont introduits dans une pastille isolante (non representée) qutils traversent, puis au moins l'un d'eux 5 ou 6 est soudé à l'extrémité d'un filament 3. - le sous ensemble ainsi formé est introduit dans un reflecteur 18, 18 A, 18 B par son fond ouvert, sur la périphérie duquel est soudé une des électrodes 5 ou 6. - le nouveau sous ensemble est introduit dans le ballon 4, 4 A, 4 B par une partie inférieure ouverte. - mise en place et centrage d'un culot de fermeture 7 du ballon 4, 4 A, 4 B et de fixation de 1 'ensemble. Le procédé de fabrication du système. optique 1 C de la figure 4 diffère essentiellement en ce que la pastille isolante est constituée par le fond 18c d'un reflecteur fermé 18 C. Quelque soit le cas de figure précité le reflecteur peut-être par exemple de forme parabolique ou de tout autre forme, et permet selon un avantage supplémentaire de l'invention, de couvrir le champs règlementaire requis dans la signalisation routière qui est de plus ou moins 200 horizontal et plus ou moins 100 vertical, sans avoir à recourir aux systèmes dispersifs actuels comme les glaces de fermeture munies de stries de réfraction. REVENDICATIONS 1) Système optique (1) du type comprenant - une lampe (2) dont une source lumineuse est constituée par un filament (3) logé dans une enceinte transparente hermétiquement close ou bal lon (4), et susceptible d'être rendu incandescent par un courant électrique amené à ses extrémités (3a, 3b) par deux électrodes (5 et 6) traversant un culot isolant de fixation (7). - un reflecteur ayant un foyer F sur un axe optique X X' et focalisé sur la source lumineuse (3) pour reflechir les rayons émis par celle-ci dans une direction donnée, caractérisé en ce que le reflecteur (18, 18 B, 18 C) est disposé à l'intérieur du ballon (4, 4 C 4 B) de la lampe (2). 2) Système optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une partie inférieure (18fui) constituant son fond est disposée à proximité immédiate des électrodes (5 et 6) qu'il entoure suivant un plan sensiblement perpendiculaire à celles-ci, de manière à constituer un récupérateur de flux lumineux maximum. 3) Système optique selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fond (18fui) du reflecteur est ouvert pour former une lumière oblongue (18L) dans laquelle s'inscrivent les électrodes (5 et 6). 4) Système optique selon la revendication 3 caractérisé en ce que la fixation du reflecteur (18) est assurée par la liaison mécanique d'un point périphérique (A) de la lumière (18de fond, avec l'une des électrodes (5), l'autre électrode(6) traversant librement sans contact la dite lumière (l) 5) Système optique selon la revendication 2 caractérisé en ce que le fond (18c) du reflecteur (18 C) est fermé autour de chacune des électrodes (5 et 6) qui le traversent par l'intermédiaire de trous correspondants (20, 21) pratiqués directement dans ledit fond (18c). 6) Système optique selon la revendication 5 caractérisé en ce que le reflecteur (18 C) est réalisé en une matière isolante. 7) Système optique selon l'une des revendi cations précédentes caractérisé en ce que la hauteur (h, hl) h2) du reflecteur (18, 18B, 18C)par rapport à la source lumineuse (3) est fonction de la focale à obtenir. 8) Système optique selon le revendication 7 caractérisé en ce que la position relative du fond du reflecteur (18, 18 B, 18 C) par rapport aux é lectrodes (5, 6) desquelles il est au moins partiellement solidaire en fixation, est variable selon la hauteur (h) hl, h2) à obtenir par rapport à la disposition de la source lumineuse (3). 9) Système optique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le reflecteur est de forme paraboloïque. 10) Procedé de fabrication du système optique (1, 1B) selon l'une des revendications 1 à 4, 7 ou 8 remarquable en ce que - deux fils conducteurs ou électrodes (5,6) sont introduits dans une pastille isolante (non représentée) qu'ils traversent, puis au moins l'un d'eux (5 ou 6) est soudé à l'extrémité d'un filament (3). - le sous ensemble ainsi formé est introduit dans un reflecteur (18, 18 B) par son fond ouvert, sur la périphérie duquel est soudé une des électrodes (5 ou 6). - le nouveau sous ensemble est introduit dans le ballon (4, 4 B) par une partie inférieure ouverte. - mise en place et centrage d'un culot de fermeture (7) du ballon (4, 4 B) et de fixation de l'ensemble.