[0001] La présente invention est relative à un dispositif d'alimentation pour commander,
en réponse à un signal de consigne, l'intensité lumineuse d'au moins un élément émetteur
de lumière comprenant au moins une lampe à décharge et à l'utilisation dudit dispositif.
[0002] Plusieurs systèmes ont déjà été proposés pour régler la luminosité d'une lampe à
décharge comme un tube fluorescent, en agissant par exemple sur une commande manuelle
qui commande à son tour la conduction d'un thyristor pendant un laps de temps donné.
Si l'intensité lumineuse de la lampe à décharge doit être réglée automatiquement,
par exemple pour former une image animée composée d'une multiplicité de lampes à partir
d'un signal vidéo, on pourrait faire appel à la technique qui consiste à alimenter
chaque lampe par un générateur à haute fréquence comme cela est décrit dans la demande
de brevet EP 0 109 671. Dans cette technique, le courant transver- sant la lampe est
constitué par la juxtaposition de périodes de référence comportant chacune une pluralité
d'alternances. On varie l'intensité de lumière émise au moyen d'un élément situé en
série dans l'alimentation de la lampe qui permet de contrôler son temps d'allumage
par inhibition d'un nombre variable d'alternances contenues dans ladite période de
référence.
[0003] Le système dont on vient de résumer le fonctionnement a l'avantage de présenter un
allumage quasi instantané de la lampe et un bon rendement de lumière. Il présente
cependant l'inconvénient de nécessiter pour chaque lampe un élément stabilisateur
de courant appelé ballast de même qu'une haute tension découpée de l'ordre de 400
volts appliquée en permancence aux bornes de la lampe munie de son ballast pendant
les périodes où elle se trouve excitée. Un tel système présente l'inconvénient de
rendre difficile le contrôle du courant de décharge dans la lampe.
[0004] Le même système présente encore l'inconvénient d'obliger l'emploi de tubes fluorescents
munis de deux filaments de préchauffage par tube. Cela a pour conséquence la mise
en oeuvre d'un transformateur d'isolation pour chacun des tubes, ce qui complique
et rend onéreuse la réalisation de tout l'ensemble.
[0005] Les documents cités dans le rapport de recherche vont faire maintenant l'objet d'une
brève analyse.
[0006] Le document US-A-3 590 316 décrit un appareil servant de ballast à une pluralité
de lampes à décharge. Il s'agit cependant là d'un système d'allumage très classique
où l'amorçage et l'entretien de l'arc se font au moyen d'une seule bobine à inductance.
Au contraire de cela, et comme cela apparaîtra par la suite, le système d'alimentation
selon la présente invention fait appel à deux sources distinctes d'alimentation, l'une
servant à l'amorçage de l'arc et l'autre à son entretien et ceci dans le but de régler
la luminosité de la lampe dans une gamme très étendue. Le brevet cité ne dissociant
pas création de l'arc puis maintien de cet arc par deux sources différentes ne permet
pas ce réglage étendu et ne permet pas non plus d'utiliser le système pour alimenter
un tube faisant partie d'un point d'une image mouvante.
[0007] Le brevet US-A-4 132 925 décrit un système comprenant un circuit de démarrage et
un ballast à courant continu pour l'alimentation d'une lampe à décharge. Dans ce système,
dès que la décharge est amorcée, le circuit de démarrage devient inactif et c'est
l'amplitude du courant continu qui règle la luminosité de la lampe. On a donc affaire
là à un réglage d'intensité lumineuse par variation de l'amplitude du courant et non
pas par variation de la durée d'un courant restant constant comme c'est le cas dans
la présente invention. Dans cette dernière, il s'agit principalement d'utiliser le
tube comme composant matriciel d'une image vidéo et pour cela il est nécessaire de
rafraîchir les points lumineux composant cette image à périodes prédéterminées, ce
qui ne peut pas être réalisé dans le dispositif du brevet cité.
[0008] Le brevet US-A-4 219 760 décrit un système manuel de réglage d'intensité lumineuse
d'une lampe à décharge. On s'aperçoit cependant que l'alimentation, par ailleurs décrite
fort sommairement, n'est nullement une alimentation continue, mais une alimentation
pulsée, ce que justement cherche à éviter la présente invention.
[0009] Enfin, le brevet FR-A-2 397 768 (= US-A-4 158 793) ne montre pas non plus d'impulsions
d'amorçage périodiques ou de rafraîchissement comme cela a été dit ci-dessus. On n'y
trouve pas non plus de source de courant continu mais bien plutôt une source de tension.
De plus, aucun moyen n'est mis en oeuvre pour régler indépendamment l'intensité lumineuse
de chacun des trois tubes représentés qui sont tous réglés en même temps au moyen
d'une seule source de réglage.
[0010] Pour remédier aux inconvénients énumérés, la présente invention propose les moyens
qui apparaissent dans les revendications pour mettre en oeuvre le dispositif d'alimentation
objet de ladite invention ainsi qu'une utilisation préférée dudit dispositif.
[0011] L'invention sera comprise maintenant à l'aide de la description qui va suivre et
pour l'intelligence de laquelle on se référera, à titre d'exemple, au dessin dans
lequel :
La figure 1 est un schéma général qui montre le dispositif d'alimentation d'une lampe
à décharge selon l'invention.
La figure 2 montre l'allure de la tension aux électrodes de la lampe quand elle est
alimentée au moyen du dispositif montré en figure 1.
La figure 3 est un schéma de détail d'alimentation d'un élément émetteur de lumière
comprenant trois tubes fluorescents.
Les figures 4 et 5 montrent chacune un schéma de réalisation possible du générateur
de surtension 4 qui apparaît en figure 3.
La figure 6 est un schéma de réalisation possible des blocs 26 et 29 illustrés en
figure 3.
La figure 7 présente les divers signaux formés par le circuit de la figure 6 ainsi
que l'allure de la tension aux bornes de la lampe résultant de la combinaison desdits
signaux.
[0012] Une lampe à décharge comprend notamment deux électrodes auxquelles sont appliquées
les tensions de commande. Si la lampe est du type à cathodes chaudes, ce qui est le
cas pour un tube d'éclairage fluorescent, les cathodes sont alors constituées de filaments
recou- verts d'un dépôt d'oxyde qui favorise l'émission d'électrons et permet l'amorçage
d'un arc entre les électrodes si, en même temps on les soumet à une impulsion à haute
tension. En technique de l'éclairage sur réseau alternatif, cette haute tension est
créée par l'ouverture d'un interrupteur (starter) disposé aux bornes de la lampe laquelle
comporte une self (ballast) montée en série dans son circuit d'alimentation. Une fois
l'arc amorcé, on coupe l'alimentation des filaments et on maintient le courant d'excitation
dans la lampe à des valeurs raisonnables en se servant de la self comme limiteur de
courant. A ce dispositif d'allumage connu, on pourrait adjoindre des moyens de réglage
également connus pour régler l'intensité lumineuse émise par le tube, par exemple
un thyristor dont on pourrait varier le temps de conduction.
[0013] Le dispositif qui vient d'être décrit est inutilisable pour alimenter une ou plusieurs
lampes à décharge où l'on désire obtenir d'abord un allumage instantané et ensuite
un grand domaine de variation de luminosité. En effet, d'une part, l'emploi du starter
classique provoque un retard à l'allumage et, d'autre part, les périodes de conduction
d'un thyristor sont limitées par rapport au cycle d'alimentation. Des essais ont également
montré que la durée de vie du tube est raccourcie dans d'assez fortes proportions
s'il est alimenté par un tel montage, car la température des électrodes n'est pas
suffisante à faible luminosité.
[0014] La figure 1 est un schéma général qui montre le dispositif d'alimentation selon l'invention
d'une lampe à décharge dont il s'agit de régler l'intensité lumineuse. La lampe à
décharge 1 est pourvue de deux électrodes 2 et 3. Un générateur 4 fournit aux électrodes,
à intervalles périodiques prédéterminés T des impulsions de tension aptes à créer
l'amorçage de la décharge dans la lampe. On trouve également une source de courant
continu 5 branchée aux mêmes électrodes. Dans ce système l'intensité lumineuse émise
par la lampe va dépendre de la durée d'application T
c du courant délivré par la source 5 entre chaque impulsion de tension délivrée par
le générateur 4. Ainsi, chaque impulsion d'amorçage est suivie par une période d'application
T d'un courant de maintien de la décharge, les deux signaux étant synchrones. Dans
la figure 1, le bloc 6 symbolise un circuit de synchronisation qui active la source
de courant .5 quand il a reçu du générateur 4 l'information que l'impulsion de tension
a été envoyée à la lampe 1. On l'a déjà dit, l'intensité lumineuse émise par la lampe
va dépendre de la durée d'application du courant issu de la source 5. Cette durée
est contrôlée par un signal de consigne imposé par un circuit 7 qui interrompt le
courant de la source 5 en fonction de la luminosité désirée.
[0015] La figure 2 montre l'allure de la tension aux électrodes 2 et 3 de la lampe 1 dans
un premier cas de luminosité très faible (figure 2a) et dans un second cas de luminosité
proche du maximum (figure 2b). Dans le premier cas, les impulsions 10 issues du générateur
4 et qui se répètent à intervalles périodiques T sont suivies par un maintien de la
tension d'arc 11 de très courte durée T . Dans le second cas, les mêmes impulsions
10 sont suivies par un maintien de la tension d'arc 12 dont la durée T occupe presque
tout l'espace disponible entre deux impulsions. On s'aperçoit que dans ce système
on a affaire à une modulation de durée alors que l'amplitude du courant continu délivré
par la source 5 reste sensiblement constante. On remarquera que le cas de luminosité
la plus faible est celui où la durée d'application T de la tension 11 est nulle (figure
2a) et que le cas de luminosité maximum est celui où T
c = T (figure 2b).
[0016] On a vu que l'intensité lumineuse émise par la lampe dépend de la durée pendant laquelle
on applique un courant de maintien entre deux impulsions d'amorçage et que cette durée
est contrôlée par un signal de consigne. Ce signal de consigne peut être donné par
un simple réglage manuel, par exemple un potentiomètre. Il peut également être dérivé
d'un signal à basse fréquence par exemple musical. La présente invention trouve cependant
son application privilégiée dans la reproduction et l'affichage d'images ou de textes
qu'ils soient fixes ou animés, en noir et blanc ou en couleur. Dans ce cas, le signal
de consigne peut être dérivé d'un signal vidéo.
[0017] La figure 1 montre un élément émetteur de lumière composé d'une seule lampe, de préférence
un tube fluorescent produisant une lumière blanche. Cet élément et le dispositif de
commande qui lui est lié peut constituer un point lumineux (pixel) d'une partie d'image
comportant un groupe de points. A leurs tours, une multiplicité de groupes de points
peut constituer une image à grande dimension comme cela apparaît dans les tableaux
matriciels géants destinés par exemple à des stades où un grand nombre de spectateurs
sont rassemblés. Pour cette application, on comprendra qu'à chaque élément émetteur
de lumière correspond une source de courant de maintien 5 de façon à pouvoir varier
indépendamment l'intensité lumineuse produite par la lampe pour aboutir aux multiples
dégradés de lumière qui composent une image. Il est alors possible d'afficher des
textes comme des résultats sportifs, de la réclame, des événements animés ou des reprises
desdits évènements au moyen de caméras, de disques ou de bandes magnétiques qui sont
porteurs des signaux de consigne contrôlant à leur tour les sources de courant de
maintien.
[0018] La figure 3 montre en détail un exemple de réalisation du dispositif de commande
qui a été sommairement esquissé en figure 1. L'élément présenté en figure 3 comporte
cependant trois lampes à décharge 15, 16 et 17 qui sont des tubes dont on a revêtu
l'intérieur des parois de verre avec des substances fluorescentes (phos- phor) différentes
pour obtenir trois couleurs fondamentales, par exemple le rouge, le vert et le bleu.
[0019] Chaque tube est muni d'une électrode froide 18 et d'une électrode chaude 19 qui se
présente sous la forme d'un filament. Chaque filament 19 est alimenté en permanence
par une source d'alimentation commune U
5. La puissance de chauffage par tube est de l'ordre de un watt. Le filament est recouvert
d'oxyde émissif et fait office de cathode. On pourrait envisager un chauffage indirect
d'une cathode isolée du filament de chauffage à l'image des tubes électroniques. On
conçoit aisément l'avantage qu'il y a avec le dispositif selon l'invention de ne prévoir
qu'un filament chauffé par tube. On comprend en effet que si l'électrode 18 devait
être chauffée, il faudrait l'alimenter en courant de chauffage par autant de sources
qu'il y a de tubes puisque pour fonctionner selon le principe proposé ici les électrodes
18 et 19 doivent être séparées galvaniquement. Quoiqu'il en soit, l'expérience a montré
qu'un seul filament actif était suffisant pour favoriser l'émission d'électrons voulue
et assurer l'amorçage de l'arc lors de l'application d'une surtension aux bornes du
tube. Si l'on dispose de tubes déjà munis de deux filaments, comme c'est usuellement
le cas, on ne chauffera qu'un seul de ces filaments.
[0020] En figure 3, on retrouve le générateur 4 déjà esquissé en figure 1 et susceptible
de fournir à tous les tubes en même temps des impulsions aptes à créer l'amorçage
de la décharge. Ces impulsions apparaissent aux bornes S, 0 du générateur 4.
[0021] On se référera maintenant aux figures 4 et 5 qui illustrent deux réalisations possibles
de ce générateur 4.
[0022] Le générateur 4 présenté en figure 4 se compose essentiellement d'une source de tension
continue U
4. d'une bobine 20, d'un interrupteur 21 et d'un condensateur 22. Dans un tel système,
l'énergie accumulée dans la bobine 20 sous forme de courant pendant la conduction
de l'interrupteur 21 est restituée sous forme de tension aux bornes du condensateur
22 lors de l'ouverture de l'interrupteur 21. La valeur de l'énergie accumulée est
déterminée par la tension U
4, l'inductance L de la bobine 20 et la période d'accumulation t
1 - t
o, t
0 représentant l'instant de fermeture et t
1 l'instant d'ouverture de l'interrupteur 21. L'énergie accumulée peut être exprimée
par la relation
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=1985/34/DOC/EPNWA1/EP85101029NWA1/imgb0001)
[0023] En transférant cette énergie magnétique dans un condensateur 22 de capacité C, on
peut alors contrôler la valeur de la surtensions U
S obtenue. Si l'énergie restituée s'exprime par la relation
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=1985/34/DOC/EPNWA1/EP85101029NWA1/imgb0002)
et que le transfert d'énergie impose E
acc = E
rest , on trouve pour la valeur de la surtension
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=1985/34/DOC/EPNWA1/EP85101029NWA1/imgb0003)
[0024] Ainsi, pour prendre un exemple, avec une source U
4 de 12 V, une self L de 25 mH, une période de fermeture de l'interrupteur 21 de l'ordre
de 100 µs et un condensateur C de 120 pF, la surtension présente aux bornes S, 0 sera
de 700 V.
[0025] Afin d'éviter l'oscillation du circuit LC formé par les éléments 20 et 22, et par
là-même la décharge du condensateur 22 dans la source U
4, on place dans le circuit une diode 23.
[0026] L'interrupteur 21 est constitué par un transistor du type MOSFET dimensionné pour
supporter les très hautes tensions qui prennent naissance à ses bornes. On pourra
utiliser par exemple une pièce en provenance de la société Siemens et qui porte le
symbole BUZ 50 A. La commande du transistor est assurée via la ligne 32 par un bloc
26 apparaissant en figure 3 et qui fournit à intervalles périodiques prédéterminés
des impulsions de largeur t
l - t
0. Un exemple de réalisation de ce bloc est donné plus bas.
[0027] Le générateur 4 présenté en figure 5 est une solution préférée de réalisation de
ce générateur quand il s'agit d'amorcer un très grand nombre de tubes (par exemple
plus de trente tubes). Il se compose d'une source de tension continue U
6 de l'ordre de 900 V et d'un interrupteur 45. La commande de l'interrupteur est assurée
via le transformateur 46 par la ligne 32. Lorsqu'une impulsion de commande est émise
par le bloc 26 (voir figure 3), l'interrupteur 45 se ferme et la haute tension U
6 est reportée aux bornes de sorties S, pendant un temps très court (de l'ordre de
5 ps).
[0028] Si l'on revient maintenant à la figure 3, on constate que les impulsions de surtension
émises par le générateur 4 sur ses bornes S et 0 sont appliquées aux tubes par l'intermédiaire
d'une diode 24 et d'une résistance 25. Ces résistances 25 ont pour but de limiter
le courant d'arc dans le tube dès l'instant où il est amorcé. Cet artifice permet
d'assurer l'allumage de toutes les lampes au moyen d'un générateur unique. Sans cela,
du fait que les lampes présentent des caractéristiques d'amorçage différentes, seule
la lampe exigeant l'impulsion de tension la plus faible s'allumerait. En effet, la
tension présente aux bornes du tube une fois Tare établi est nettement plus faible
que la tension nécessaire à la provoquer. Un courant important prendrait alors naissance
si aucune précaution n'était prise. Ce courant empêcherait, d'une part, la tension
d'amorçage d'atteindre des valeurs suffisantes pour amorcer les autres tubes et pourrait,
d'autre part, entraîner la destruction du premier tube amorcé.
[0029] En figure 3, on retrouve également pour chacun des tubes 15, 16 et 17 une source
5 de courant continu de maintien de la décharge dont le rôle a été expliqué à propos
de la figure 1. Ici, il y a autant de sources 5 que de tubes pour permettre de régler
indépendamment l'intensité de lumière de chacun d'eux. Les sources de courant 5 sont
toutes alimentées par une source de tension commune U
1. Une source de courant 5 comprend essentiellement une cascade de deux transistors
26 et 27. La base du transistor 26 est alimentée via une résistance 28 par le signal
de consigne issu du bloc 29 dont un exemple de réalisation sera donné ci-après. Quand
un signal est présent sur la base du transistor 26, la source de courant 5 débite
un courant qui est celui des sens des flèches de la figure et l'intensité lumineuse
des tubes va dépendre du temps pendant lequel on va appliquer ce signal. La source
de courant 5 comprend une diode de sécurité 32 qui empêche la destruction du transistor
26 lorsque ladite source ne débite aucun courant.
[0030] Il faut indiquer aussi qu'on a prévu la possibilité de régler individuellement le
courant débité par chaque source en jouant sur le potentiomètre 30 placé en série
dans le circuit de l'émetteur du transistor 27. Ceci permet d'équilibrer entre eux
les flux lumineux émis par chacun des tubes quand ils reçoivent un signal de consigne
de même durée. De même, il a été prévu de pouvoir régler le courant de toutes les
sources d'une quantité égale en même temps. Pour ce faire, on alimente le collecteur
du transistor 26 par une source de tension variable U
3 commune a toutes les sources de courant 5. Une tension U
3 variant entre 3 et 6 volts suffira en général à satisfaire aux besoins qui se présentent
et qui consistent entre autres à adapter la luminosité émise par le groupe de tubes
à la lumière ambiante.
[0031] On mentionnera encore qu'une tension d'alimentation U
1 de 60 V continu permet dans le dispositif décrit d'assurer une tension d'arc d'environ
40 V dans le tube. Enfin, comme il est nécessaire d'isoler les sources de courant
5 du générateur a impulsions 4, le schéma de la figure 3 montre encore le montage
de deux diodes 24 et 31. La diode 24 empêche que la source de courant 5 d'un tube
n'alimente un autre tube via la ligne commune du générateur de surtension. La diode
31 interdit à l'impulsion de surtension en provenance du générateur 4 de remonter
jusqu'à la source de courant 5.
[0032] L'élément émetteur de lumière dont on vient de décrire le fonctionnement comprend
généralement trois tubes fluorescents disposés côte à côte ou imbriqués les uns dans
les autres selon des dispositions qui font l'objet du document EP 0 109 671 déjà cité.
On comprend qu'en dosant le temps pendant lequel le courant est injecté dans chacun
des tubes 15, 16 et 17 on puisse obtenir une lumière résultante dont la couleur peut
être variée sur toute l'étendue des teintes visibles. Le mélange additif des trois
couleurs fondamentales peut être réalisé par un verre dépoli que l'on dispose devant
l'élément. Ce mélange peut aussi intervenir naturellement si l'on observe l'élément
avec un certain recul.
[0033] La richesse des coloris ou, si l'on veut, le nombre de couleurs différentes que l'on
pourra obtenir d'un tel élément va dépendre du nombre de tons présentés par chacun
des tubes formant l'élément. Avec le dispositif préconisé par la présente invention,
on peut obtenir au moins 2 = 32 dégradés de lumière par tube. Enfin, si un tube autorise
32 dégradés de lumière, trois tubes de couleurs différentes permettront alors 2
15 = 32'768 teintes différentes.
[0034] Dans le dispositif décrit, les 32 tons de lumière correspondant à 32 durées d'excitation
différentes du tube doivent trouver place entre deux impulsions de surtension successives.
Si l'on tient compte de la courbe de sensibilité de l'oeil, il faut remarquer cependant
que la luminance qui représente un nombre de candelas émis par unité de surface éclairante
de l'élément et qui est perçue par l'oeil n'est pas une fonction linéaire de la durée
d'excitation du tube. Weber préconise pour l'éclairage diurne la courbe de conversion
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=1985/34/DOC/EPNWA1/EP85101029NWA1/imgb0004)
alors que pour l'éclairage nocturne on utilisera de préférence la relation avancée
par Wyszecky et qui s'écrit :
![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=1985/34/DOC/EPNWA1/EP85101029NWA1/imgb0005)
ou L représente la luminance et S le niveau relatif d'excitation de la source lumineuse.
Le présent dispositif fera usage des lois données ci-dessus en assimilant le niveau
relatif d'excitation à la durée pendant laquelle le tube fluorescent est alimenté.
[0035] Reste à dire un mot sur la périodicité les impulsions de surtension. Dans le cas
particulier où le dispositif décrit trouve son application dans la reproduction d'images
an nées issues d'un signal vidéo par exemple, on comprendra qu'un poin-. image (l'élément
émetteur de lumière cité dans les revendications) doit pouvoir être rafraîchi, ou,
en d'autres termes, doit pouvoir être capable de recevoir une nouvelle information
au moins vous les 1/25 de seconde dans les réseaux à 50 Hz (1/30 de seconde dans les
réseaux à 60 Hz), ce qui conduit à une répétition d'impulsifs de surtension toutes
les 40 ms. Cependant, cette périodicité sera choisie inférieure à 20 ms pour éviter
le clignotement d'image qu'on réduit par le procédé d'entrelaçage.
[0036] La figure 6 montre un exemple de réalisation possible des blocs 26 et 29 qu'on trouve
à la figure 3. Il se compose essentiellement de trois circuits 555 bien connus de
l'état de la technique et référencés 40, 41 et 42. Le premier circuit 40 est un générateur
qui engendre de brèves impulsions 50 qu'on recueille sur sa sortie 3 et dont l'allure
est montrée en figure 7a. La période de répétition T
r des impulsions dépend des valeurs qu'on donne à R
O + R'
0 et C
0. Elle peut être ajustée en variant R0. Les impulsions 50 commandent à leur tour le
circuit 41 qui est un monostable qui s'enclenche sur le flanc descendant de l'impulsion
50 et allonge ladite impulsion d'une quantité imposée par les valeurs données à R
1 + R'
1 et C
1. Elle peut être ajustée en variant R
1. L'impulsion qui en résulte et qui est également représentée sur la figure 7b est
recueillie à la sortie 3 du circuit 41 et commande par la ligne 32 soit l'interrupteur
21 du générateur 4 illustré en figure 4, soit le transformateur 46 du générateur 4
illustré en figure 5, selon que l'on choisisse l'une ou l'autre variante d'exécution.
Ainsi, le bloc 26 de la figure 3 est constitué dans cet exemple de réalisation par
les circuits 40 et 41 de la figure 6 pour générer l'impulsion 51 de largeur t
1 - t
0. Les impulsions 51 commandent à leur tour le circuit 42 qui est également un monostable
qui s'enclenche sur le flanc descendant de l'impulsion 51 et allonge ladite impulsion
d'une quantité imposée par les valeurs données à R
2 + R'
2 et C
2. L'impulsion 52 de durée T
c qui en résulte, et qu'on a représentée sur la figure 7c, est recueillie à la sortie
3 du circuit 42 et commande par la ligne 33 l'enclenchement du générateur de courtant
5 alimentant le tube 15, comme on le voit en figure 3. L'impulsion 52 n'est autre
que le signal de consigne issu du bloc 29 de la même figure 3, ledit bloc 29 étant
constitué dans cet exemple de réalisation du circuit 42 de la figure 6, circuit qui
fonctionne donc en synchronisme avec le générateur d'amorçage du tube. Il est évident
que pour alimenter en courant de maintien les trois tubes 15, 16 et 17 de l'élément
émetteur de lumière présenté en figure 3, i1 sera nécessaire de prévoir deux circuits
supplémentaires 42 identiques à celui montré en figure 6. Ces deux circuits supplémentaires
42 attaqueront alors les deux autres générateurs 5 par les lignes 34 et 35.
[0037] Il faut mentionner encore à propos de la figure 6 la présence du circuit comportant
le transistor 60 qui a pour but la remise à zéro du monostable 42 dès qu'apparaît
à la sortie 3 du circuit 40 une nouvelle impulsion 50, ceci pour éviter tout chevauchement
de l'impulsion 50 sur une impulsion 52 qui ne serait pas terminée.
[0038] Enfin, la figure 7d montre en complément la tension qui appa- rait aux électrodes
du tube et qui est le résultat de la combinaison des diagrammes 7a, 7b et 7c. Ainsi,
l'impulsion de surtension 10 coïncide avec le flanc descendant de l'impulsion 51 et
la tension de modulation 13 (ou de maintien de l'arc) coïncide avec l'impulsion 52.
[0039] Le schéma de réalisation de la figure 6 permet de varier l'intensité de lumière au
moyen d'un réglage potentiométrique (R
2) qui est ici le signal de consigne à proprement parler. Il est clair que ce réglage
serait réalisé de façon toute différente si le signal de consigne devait être une
information livrée par une caméra de télévision par exemple. Dans ce cas, la caméra
présente à sa sortie un signal analogique qu'on transforme en signal digital par un
convertisseur. On trouve alors à la sortie du convertisseur 2 = 32 tons possibles
corrigés selon les formules (1) et (2) données plus haut, l'un de ces tons correspondant
à l'intensité lumineuse du point analysé à un moment précis. L'information digitale
est ensuite envoyée à un compteur qui restituera à sa sortie un signal dont la durée
correspondra à l'intensité lumineuse analysée à ce moment. Ce signal commandera enfin
une source de courant de maintien comme cela a été expliqué plus haut.
1. Dispositif d'alimentation pour commander, en réponse à au moins un signal de consigne,
l'intensité lumineuse d'au moins un élément émetteur de lumière comprenant au moins
une lampe à décharge (1), caractérisé par le fait qu'il comporte un générateur (4)
fournissant à intervalles périodiques prédéterminés (T ) des impulsions de tension
(10) aptes à créer l'amorçage de la décharge dans la lampe et une source de courant
continu (5) d'amplitude sensiblement constante susceptible de fournir à la lampe,
en synchronisme avec chaque impulsion de tension, un courant de maintien de la décharge
dont la durée d'application (T ) est fonction dudit signal de consigne.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le générateur
d'impulsions de tension (4) comporte une source de basse tension (U4), une bobine (20) et un interrupteur (21) disposés en série et que les bornes (18,
19) de la lampe sont connectées aux bornes de l'interrupteur pour soumettre la lampe
à une impulsion de tension chaque fois que ledit interrupteur passe de l'état fermé
à l'état ouvert.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le générateur
d'impulsion comporte en outre un condensateur (22) disposé aux bornes de l'interrupteur
pour limiter à une valeur contrôlable l'amplitude de l'impulsion de tension.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le générateur
d'impulsions (4) comporte une source de haute tension (U6) et un interrupteur (45) disposés en série pour sou- mettre la lampe à une impulsion de tension chaque fois que ledit interrupteur est
fermé.
5. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 4, caractérisé par le fait
que les bornes de la lampe sont connectées aux bornes (S, 0) du générateur d'impulsions
(4) par l'intermédiaire d'une résistance (25) interposée en série pour limiter le
courant dans la lampe.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le courant de
maintien est appliqué après chaque impulsion de tension pendant une période (Tc) n'excédant pas l'intervalle (T ) séparant lesdites impulsions, ladite période pouvant
prendre au moins trente-deux valeurs différentes.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'intervalle (Tr) séparant lesdites impulsions est inférieur à 20 ms.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il commande un
groupe d'éléments émetteurs de lumière, chaque élément comprenant un tube à décharge
(1) fluorescent produisant une lumière blanche et qu'il comporte autant de sources
de courant de maintien (5) qu'il y a de tubes pour commander indépendamment l'intensité
lumineuse émise par chacun d'entre eux.
9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il commande un
élément émetteur de lumière composé d'au moins trois tubes à décharge fluorescents
(15, 16, 17) produisant chacun une couleur fondamentale et qu'il comporte autant de
sources de courant de maintien (5) qu'il y a de tubes pour commander indépendamment
l'intensité de lumière émise par chacun d'entre eux pour obtenir une lumière résultante
dont la couleur peut être variée sur toute l'étendue des teintes visibles.
10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il commande un
groupe d'éléments émetteurs de lumière composé chacun d'au moins trois tubes à décharge
fluorescents (15, 16, 17) produisant chacun une couleur fondamentale et qu'il comporte
autant de sources de courant de maintien (5) qu'il y a de tubes pour commander indépendamment
l'intensité de lumière émise par chacun d'eux pour obtenir une matrice de points dont
la couleur peut être variée sur toute l'étendue des teintes visibles.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le
fait que les tubes à décharge fluorescents qu'il commande sont pourvus chacun d'un
seul filament actif (19), tous alimentés en permanence à une source d'alimentation
commune (U5).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le
fait qu'il comporte un seul générateur d'impulsions (4) commun à tous les tubes.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le
fait que chaque source de courant de maintien (5) est pourvu de moyens (30) pour ajuster
manuellement l'amplitude du courant traversant le tube qu'elle alimente.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le
fait que les sources de courant de maintien (5) sont pourvues de moyens communs (U3) pour ajuster simultanément l'amplitude du courant de tous les tubes alimentés par
lesdites sources.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le
fait que les sources de courant de maintien (5) sont alimentées par une source de
tension commune (U1).
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le
fait qu'à chaque tube est associée une première diode (25) interposée en série entre
le générateur d'impulsions (4) et une électrode (18) du tube et une seconde diode
(31) interposée en série entre la source de courant de maintien (5) et ladite électrode
(18).
17. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 dans
un tableau d'affichage matriciel.