Brevet FR2765951A1 — publié le 19990115

APPAREIL D'ECLAIRAGE POUR LAMPE FLUORESCENTE A CATHODE FROIDE La présente invention concerne les appareils d'éclairage destinés à recevoir une lampe fluorescente à cathode froide, ayant une grande longueur par rapport à son diamètre. A l'heure actuelle, on utilise largement des appareils d'éclairage ayant des sources fluorescentes linéaires à cathodes chaudes. Il est impossible de réduire le diamètre de telles lampes au-dessous d'une valeur minimale imposée par la présence des filaments transversaux, nécessaires à l'amorçage du tube, placés aux deux extrémités de la lampe. Ce diamètre impose à son tour l'emploi d'un appareil d'éclairage d'encombrement important. Dans le cas fréquent o l'appareil est muni d'un réflecteur, ce dernier renvoie vers la lampe une partie du flux lumineux qu'il en reçoit, ce qui se traduit par une absorption réduisant le rendement lumineux. Etant donné que la surface émissive n'est pas localisée le long d'une ligne, on ne peut pratiquement pas former un lobe de sortie relativement étroit à l'aide d'un simple réflecteur, ce qui rend nécessaire l'adjonction, à l'avant du réflecteur et de la lampe, d'éléments de délimi- tation du faisceau de sortie, tels que grille de défilement, volets, vasques, etc... qui sont pénalisants du point de vue du coût, du rendement lumineux et de l'encombrement. La présente invention vise à fournir un appareil d'éclairage utilisant une lampe fluorescente à cathode froide, profitant du très faible diamètre d'une telle lampe pour constituer un faisceau lumineux d'ouverture réduite, permettant d'éclairer une zone bien déterminée en masquant aisément la lampe elle-même à la vue des personnes auxquel- les est destiné l'éclairement, et cela avec un encombrement réduit. Dans ce but, l'invention propose notamment un appareil d'éclairage pour lampe fluorescente à cathode froide, comprenant un réflecteur principal cylindrique dont la section droite est au moins en majeure partie en forme de segment de conique, muni de deux flancs de maintien de la lampe fluorescente sensiblement à un foyer de la conique et au moins un réflecteur secondaire parallèle aux génératrices du réflecteur, ayant une arête arrière sensiblement dans le plan reliant l'axe de la lampe à un bord du réflecteur et orienté de façon à renvoyer au moins la majeure partie de la lumière qu'il reçoit directement vers l'extérieur, sans nouvelle réflexion sur le réflecteur principal. L'invention propose également, suivant un autre aspect, un appareil d'éclairage linéaire comprenant: - un réflecteur principal cylindrique muni de deux flancs latéraux dimensionnés pour recevoir les extrémités d'une lampe à cathode froide, à connexions terminales, de diamètre inférieur à 5 mm, la partie centrale au moins de la section droite du réflecteur étant en forme de conique et lesdits flancs étant prévus pour recevoir et maintenir la lampe dans une position déterminée sensiblement au foyer de la conique; et - au moins un réflecteur auxiliaire parallèle à la lampe, renvoyant au moins la majeure partie du flux qu'il reçoit directement vers l'extérieur, porté par le flancs. Dans la pratique, la distance entre l'axe de la lampe et le foyer ne dépassera pas le cinquième du rayon de courbure minimum du segment de conique. La distance maximale entre l'axe de la lampe et le réflecteur principal sera en règle générale limitée à 2,5 fois le diamètre de la lampe pour réduire l'encombrement. Grâce à ces dispositions, on peut réaliser un appareil de très faible encombrement, facilement intégrable dans les plafonds, les marches d'escalier, les cloisons intermédiai- res, les vitrines, etc. Les réflecteurs forment un lobe de faible ouverture, délimité de façon précise et on peut sans difficulté masquer la lampe, de très faible diamètre, aux observateurs. Comme on l'a indiqué plus haut, les lampes fluorescentes à cathode froide ont un diamètre très faible, inférieur à 5 mm et généralement compris entre 1,8 et 2,5 mm. Sauf si elles sont repliées sur elles-mêmes, les lampes ont habi- tuellement une longueur comprise entre 60 et 300 mm. Etant donné que le diamètre de la lampe est très faible, le réflecteur dans lequel elle est placé sera généralement lui aussi de très faibles dimensions et ne permettra pas de glisser les doigts à l'intérieur pour y monter une lampe. Pour permettre le montage ou le remplacement d'une lampe dans un appareil suivant l'invention, il est avantageux de prévoir les deux flancs de façon qu'ils soient traversés par les parties terminales de la lampe lorsque cette dernière est montée. Pour qu'ils la maintiennent de façon précise, typiquement avec l'axe de la lampe suivant le foyer du réflecteur (ou d'au moins la majeure partie du réflecteur), le réflecteur et ses flancs doivent être rigides. Pour cela, le réflecteur et ses flancs seront généralement constitués par moulage en matière plastique ou en métal léger, en une partie ou deux parties assemblées, sans accessoire tel que douilles ou supports rapportés qui auraient pour conséquence de réduire la précision de positionnement. La section droite du réflecteur principal peut être constituée par un fragment d'une seule conique, par exemple d'une parabole. Mais elle peut également être constituée de deux tronçons raccordés ou davantage, constitués de portions de coniques différentes. Les parties terminales de la section droite du réflecteur peuvent de plus, par exemple pour faciliter le montage, s'écarter de la forme théorique optimale. Le réflecteur secondaire doit être lui aussi placé de façon précise et, pour cela, il sera en général moulé avec les flancs ou engagé dans des fentes des flancs. Ce réflec- teur secondaire peut avoir une section droite rectiligne, avec un pli, ou courbe. Il peut être complété par un autre lorsqu'on veut obtenir un lobe particulièrement étroit. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de modes particuiers de réalisation, donnés à titre d'exem- ples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, montrant schématiquement une position possible des éléments d'un appareil suivant l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe destinée à montrer une forme possible des réflecteurs; - la figure 3 montre le flux lumineux de sortie d'une lampe du genre montré en figure 2; - la figure 4, similaire à la figure 2, montre une autre forme possible des réflecteurs; - les figures 5, 6 et 7 montrent des modes de fixation possible de la lampe dans les lampes; - la figure 8 montre un mode de fixation possible de réflecteur secondaire sur les flancs. La figure 1 montre une constitution possible d'un appareil d'éclairage, fournissant un faisceau de lumière relativement étroit, symétrique par rapport à un plan médian de l'appareil. L'appareil comporte un réflecteur principal en deux pièces lOa et lOb, assemblées par des moyens non représentés, tels que des vis ou, plus fréquemment, des verrous ou pinces élastiques. La pièce arrière lOa comporte un secteur cylindrique 12a et deux flancs 14a munis d'échan- crures destinées à recevoir les parties terminales inertes de la lampe 16. La pièce avant lOb du réflecteur présente des zones cylindriques 12b qui viennent se placer dans le prolongement de la pièce 12a lorsque le réflecteur est assemblé. Elle comporte également des flancs 14b munis d'échancrures de réception de la lampe 16. Ainsi, la lampe est emprisonnée dans le réflecteur lorsque celui-ci est assemblé. L'appareil montré sur la figure 1 comprend un premier réflecteur secondaire S18 et peut comporter un second réflec- teur secondaire 20 pour rendre plus étroit le faisceau de sortie. Les réflecteurs représentés sont pleins et prolongés par des pattes terminales 22 emprisonnées dans des fentes 24 des flancs 14b lorsque le réflecteur est assemblé. La section droite du réflecteur est constituée, dans le cas illustré sur la figure 1, par une courbe sans disconti- nuité, par exemple une parabole. La lampe est située au foyer de la parabole de façon que le faisceau de sortie réfléchi soit sensiblement parallèle. Les réflecteurs secondaires 18 et 20, parallèles l'un à l'autre et à l'axe de la parabole, sont de forme plane. Ils évitent la vue directe de la lampe par l'oeil d'un observa- teur placé hors d'un secteur angulaire étroit. En général, le réflecteur ou les réflecteurs secondaires seront dimensionnés et placés de façon telle que leur arête arrière soit sensiblement dans le plan reliant l'axe de la lampe 16 à un bord de la zone cylindrique 12b. La distance du réflecteur secondaire 18 à la lampe est généralement comprise entre 1 et 1,5 fois le diamètre de la lampe. Il existe une latitude plus grande sur l'emplacement de l'arête avant. Toutefois, elle ne sera pas en saillie hors du réflecteur principal. Dans le cas illustré sur la figure 1, le réflecteur 20 est symétrique du réflecteur 18 par rapport au plan médian du réflecteur principal. La figure 2 est une vue en coupe des réflecteurs d'un appareil ayant une constitution fortement dissymétrique, présentant notamment des caractéristiques permettant de le loger dans une cloison verticale pour éclairer une zone bien délimitée du sol, à partir de la cloison verticale. Cette application ne constitue cependant qu'un exemple. Même placé à la hauteur de la tête, un tel appareil ne provoquera pas d'éblouissement car la lampe sera masquée. La section droite du réflecteur principal 10 se compose de trois segments de conique ayant un foyer commun F o est placée la lampe 16. Le segment inférieur 26 est un segment de parabole d'axe 28, incliné vers le bas à partir de la lampe lorsque l'appareil est placé dans une cloison de façon telle que la face avant du réflecteur principal soit verticale. Le lO segment supérieur 30 est un segment d'une ellipse dont le grand axe 32 fait un angle faible a avec l'axe 28 et dont le second foyer F2 est situé légèrement au-delà de la face avant du réflecteur principal. Un segment court de raccordement 34 est constitué par un segment d'ellipse dont le grand axe 36 fait avec l'axe 28 un angle b, opposé à l'angle a. La distance focale FF3 du segment 34 est faible comparée à FF2 et elle est telle que le raccordement entre 26 et 34 se fasse sans discontinuité, au prix d'une arête entre les segments 34 et 30. Le réflecteur secondaire représenté, d'une seule pièce, est en forme de dièdre très obtus. Seule la partie arrière est indispensable. La présence de la partie avant 42 augmente la rigidité du réflecteur secondaire et augmente le flux lumineux renvoyé vers le bas. Dans le cas illustré, l'arête arrière du réflecteur secondaire 18 est à la fois: - dans le plan parallèle à la lampe 16 passant par le foyer F et le bord supérieur du réflecteur principal, - dans le plan passant par l'image du foyer F dans le réflecteur 18 et le bord inférieur du réflecteur principal. L'arête du dièdre est sensiblement au niveau du bord inférieur de la lampe 16 lorsque l'appareil est monté dans une cloison verticale. Un appareil ayant une telle constitution peut notamment être utilisé avec une inclinaison c de l'axe de la parabole d'environ 25 par rapport au plan de la surface éclairée, la face avant du réflecteur étant orthogonale à cette surface. A titre d'exemple, on peut indiquer qu'on a constitué un tel appareil, destiné à l'éclairage au sol, utilisant une lampe de 2,5 mm de diamètre, ayant les caractéristiques suivantes: FF2: 20 mm FF3: 8 mm longueur focale de la parabole: 7 mm angle entre les deux portions du réflecteur auxiliaire: 100. Le faisceau de sortie a alors l'aspect montré schémati- quement en figure 3 et éclaire jusqu'à proximité immédiate du plan de la face avant du réflecteur principal. La lampe est invisible à tout observateur même si l'appareil est placé au-dessus du niveau des yeux. S'il est placé au-dessous de ce niveau, la première partie 40 du réflecteur secondaire est suffisante. Le mode de réalisation montré en figure 4 présente une dissymétrie beaucoup moins marquée que celui des figures 2 et 3. Il est notamment utilisable en plafonnier pour éclairer une zone située d'un côté du plan vertical de la lampe, en masquant la lampe à la vue de tout observateur placé de l'autre côté de ce plan vertical. Le réflecteur principal 10 a cette fois une section droite constituée de deux tronçons 46 et 48 d'une même parabole de foyer F, reliés par un tronçon d'ellipse 50 ayant des foyers F et F'. Le tronçon 50 se raccorde sans discontinuité au tronçon 46. En revanche, le réflecteur présente un redan 52, orienté vers le foyer F, entre les tronçons 50 et 48. La lumière réfléchie par les tronçons de parabole 46, 48 constitue un faisceau parallèle. Un réflecteur secondaire 18 comporte une première partie 40 parallèle au plan médian de la parabole, dont l'arête arrière est dans le plan passant par l'axe de la lampe et le bord du réflecteur principal. La seconde partie 42 se termine à l'intersection du plan médian du réflecteur principal et de sa face avant. L'inclinaison de la partie 42 est celle d'un rayon réfléchi par la face 40 à proximité de l'arête du dièdre. A titre d'exemple, on peut indiquer que de bons résul- tats ont été obtenus, avec une lampe de 2,5 mm de diamètre en adoptant les valeurs suivantes: distance focale de la parabole: 7 mm FF': 8 mm largeur du réflecteur principal: 50 mm. Les dimensions très faibles du réflecteur principal rendraient difficile de passer les doigts à l'intérieur du réflecteur pour mettre en place la lampe. Le problème de la mise en place et de l'enlèvement peut être résolu en donnant à l'appareil une longueur légèrement inférieure à celle de la lampe et en constituant les flancs de façon qu'ils retiennent la lampe dans une position bien déterminée. La lampe est alors mise en place en la tenant par les deux extrémités et en l'engageant dans les flancs, dans une position telle qu'elle déborde des deux côtés du réflecteur. Dans le cas illustré sur la figure 5, la lampe vient s'appuyer contre un bord 54 en forme de secteur cylindrique d'une fente de chaque flanc 14 et elle est retenue par un doigt élastique 56. Pour mettre en place la lampe, il suffit d'enfoncer dans le sens indiqué par la flèche f. Pour la retirer, il suffit de déplacer la lampe en sens inverse en appuyant sur les doigts 56. Dans le cas illustré sur la figure 6, la lampe 16 est retenue contre le fond d'une fente 58 par une lame élastique 60. Dans le cas illustré sur la figure 7, la lampe est insérée par l'avant dans des flancs qui se réduisent à des plaquettes. Chaque plaquette porte une pincette 62, qui peut être rapportée ou d'une seule pièce avec elle. Le réflecteur secondaire (ou chacun des réflecteurs secondaires) est porté par les flancs 14. Dans le cas illustré en figure 1, il est emprisonné lors du raccordement des parties avant et arrière du réflecteur principal. Dans le cas montré en figure 8, le réflecteur secondaire 18 est enfoncé à partir de l'avant dans des fentes et flancs 14 jusqu'à ce que les pattes 22 soient immobilisés par des cliquets 64 découpés dans les flancs. Dans le cas d'un montage de la lampe du genre montré en figure 7, le réflec- teur secondaire 18 peut avoir la position indiquée en tirets et être fixé aux plaquettes. L'invention est susceptible de nombreuses autres variantes de réalisation. En particulier, le réflecteur secondaire peut avoir une forme courbe. Le réflecteur principal peut avoir une section droite plus simple que celle montrée sur les figures 2 à 4. Le réflecteur principal sera généralement constitué d'une seule pièce avec ses flancs, par un moulage de matière plastique ou en alliage léger. Le réflecteur secondaire peut être rapporté ou moulé avec le réflecteur principal. REVENDICATIONS 1. Appareil d'éclairage pour lampe fluorescente à cathode froide, comprenant un réflecteur principal (10;10a,10b) à section droite en forme de segment de conique muni de deux flancs (14) de maintien de lampe fluorescente sensiblement à un foyer de la conique et au moins un réflecteur secondaire (18,20) parallèle aux génératrices du réflecteur, ayant une arête sensiblement dans le plan reliant l'axe de la lampe à un bord du réflecteur principal et orientée de façon à renvoyer au moins la majeure partie de la lumière qu'il reçoit directement vers l'extérieur sans nouvelle réflexion sur le réflecteur principal. 2. Appareil d'éclairage linéaire pour lampe fluorescente à cathode froide, comprenant: - un réflecteur principal cylindrique (10; 10a, 10b) muni de deux flancs latéraux (14) dimensionnés pour recevoir les extrémités d'une lampe à cathode froide, à connexions terminales, de diamètre inférieur à 5 mm, la partie centrale au moins de la section droite du réflecteur étant en forme de conique et lesdits flancs étant prévus pour recevoir et maintenir la lampe dans une position déterminée, sensi- blement au foyer de la conique; et - au moins un réflecteur auxiliaire parallèle à la lampe, renvoyant au moins la majeure partie du flux qu'il recoit directement vers l'extérieur, porté par le flancs. 3. Appareil d'éclairage linéaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance entre l'axe de la lampe et le foyer ne dépasse pas le cinquième du rayon de courbure minimum de la conique. 4. Appareil d'éclairage linéaire selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la distance maximale entre l'axe de la lampe et le réflecteur principal est au plus égale à 2,5 fois le diamètre de la lampe. il 5. Appareil d'éclairage linéaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section droite du réflecteur principal est constituée d'au moins deux tronçons raccordés, constitués de portions de deux coniques différentes. 6. Appareil d'éclairage linéaire selon la revendication , caractérisé en ce que la section droite du réflecteur principal (10) se compose de trois segments de conique ayant un foyer commun F, un segment terminal (26) étant un segment de parabole et l'autre segment terminal (30) étant un segment d'une ellipse dont le grand axe (32) fait un angle faible avec l'axe (28) de la parabole. 7. Appareil d'éclairage linéaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que les flancs sont prévus de façon que la lampe vienne s'appuyer contre un bord (54) en forme de secteur cylindrique d'une fente de chaque flanc (14), ou soit retenue dans une fente par un doigt élastique (56) du flanc, ou soit retenue contre le fond d'une fente (58) par une lame élastique (60). 8. Appareil d'éclairage linéaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance du réflecteur secondaire (18) à la lampe est comprise entre 1 et 1,5 fois le diamètre de la lampe. 9. Appareil d'éclairage linéaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réflecteur secondaire (18) est emprisonné entre une partie avant et une partie arrière de flancs du réflecteur princi- pal, ou retenu par des cliquets (64) découpés dans les flancs, ou fixé à des plaquettes constituant les flancs. 10. Appareil d'éclairage linéaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réflecteur principal est constitué d'une seule pièce avec les flancs, en matière plastique ou alliage léger moulé.