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"Perfectionnements apportés aux appareils de projeotion de lumière".
La présente invention concerne les appareils de projection de lumière étudiés pour produire des faisceaux croisés conver- gents comme eeux auxquels donnent naissance les projecteurs comportant plusieurs réflecteurs tronooniques ellipsoïdes à. foyers coïncidents montas concentriquement utilisables en com- binaison avec un système de réfraction capable de réfracter le cône des rayons qui ne tombent pas sur le système réflec- teur, et avec un réflecteur hémisphérique disposé en arrière de ce système réflecteur et de façon que le oentre de sa courbe coïncide avec lesdits foyers,
une source de lumière étant pla- cée à l'emplacement de ces foyers coïncidents* Ce système de projecteurs est décrit dans le brevet français n 627.485 du
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31 décembre 1926; il permet d'obtenir effectivement un faisceau croisé convergent à grande intensité.
L'invention a plus particulièrement trait aux moyens em- ployés pour projeter de la lumière sous forme de points ou taches et de nappes, selon lesquels l'angle du faisceau projeté est considérablement inférieur à 180 , angle qui est nécessai.. re pour utiliser avec le maximum d'avantages la totalité de la lumière provenant d'une source telle qu'une lampe électrique à incandescence conjuguée 4 un réflecteur hémisphérique placé derrière elle.
Selon la présente invention, on utilise des faisoeaux croisés convergents et pour ce but on dispose le système opti- que de projection par rapport à la source de lumière de façon qu'une forte proportion de la totalité de la lumière émise par la source employée soit projetée selon un faisceau extrêmement intense d'angularité relativeme nt faible.
Selon l'invention, en outre, une lentille est montée pour pouvoir être réglée par rapport au système optique de projec- tion et en avant de Ce dernier en un endroit placé en avant par rapport au point de croisement du faisceau convergent em- prunté au système de projection; elle peut toutefois être étu- diée de manière à se mouvoir également en arrière de ce point de croisement.
Au surplus, selon l'invention, le projecteur est percé d'une ouverture qui peut être réglable et qui sert à mettre au point ou contrôler le faisceau convergent, cette ouverture étant destinée à être placée au point de oroisement du faisceau ou dans son voisinageC'est ainsi que,quand l'ouverture est .placée au point de croisement,lorsque le faisceau possède un noyau ou.
partie interne de forte intensité, elle peut être réglée de façon à permettre la mise au point du faisceau jus- qu'à un pinceau de lumière d'angle exceptionnellement faible
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et de grande intensité, tandis que si l'ouverture est déplacée en arrière du point de croisement, elle peut servir à contrô- ler le faisceau en un point où il soit de caractère plus uni- forme, s'il est moins intense, en sorte qu'on puisse obtenir un pinceau de lumière mis au point d'angularité plus grande, mais d'intensité plus faible.
L'invention est d'une application particulièrement heureuse à une source de lumière sphérique équivalente telle qu'une lam- pe électrique à incandescence qui peut donc être substituée à l'arc électrique qui à l'heure actuelle est encore largement employé dans les théâtres, studios et de façon générale, par- tout où l'on a besoin de projeter la lumière sous forme de pin- ceau ou de nappe en vue d'illuminer fortement de vastes espaces.
Toutefois l'invention est également applioable à la pro- jection par aros et se propose à cet égard de donner plus d'ef- fioaoité aux types d'appareils de projection existants.
L'invention englobe les caractéristiques de procédé et d'appareils qui vont être décrites.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple de réa- lisation de l'invention un projecteur construit conformément à ses caractéristiques.
Figure 1 est une coupe verticale de ce projecteur.
Figure 2 est une vue de bout correspondant à la fig.l.
Figure 3 est une coupe verticale schématisée de phare d'automobile établi selon l'invention.
Figure 4 est une section droite correspondante pratiquée au niveau de la ligne 4-4 de la fig. 3.
Dans la réalisation industrielle de l'invention, on choi- ait une lentille a de diamètre relativement faible de pouvoir réfringent convenable et on la monte de façon à pouvoir la régler par rapport à un appareil de projection optique b en avant de ce dernier. C'est de cet appareil qu'émane le faisceau croisa, comprenant la source de lumière c.
Si l'on suppose que
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la lantille est une lentille positive d'un type simple (par exemple une lentille plan convexe ou bi-convexe) et qu'elle est placée concentriquement au faisceau projeté et à son point de croisement, elle aura un effet de réfraotion négli- geable et ne modifiera donc pas l'angle du faisceau, si, par contre, cette lentille est avancée au-delà, du point de croise-
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ment en o'éloigaant de la source de lumière, elle réfractera le faisceau dans une mesure croissante p roportionnellement à son 8.ianoement jusqu'à ce qu'elle atteigne une certaine limite selon sa puissance de réfraction et sa force locale.
Dans ces conditions, si l'angle du faisceau croisé est oonvenablement proportionné par rapport au pouvoir de réfraction de la len- tille formant objectif, il est projeta un faisceau sensiblement parallèle utilisable comme pinceau de lumière., et la totalité de la puissance et de l'intensité de ce faisceau projeté se trouve effectivement employée,
Si maintenant on ramène la lentille en arrière vers le point de croisement, le faisceau émergent s'ouvre selon un angle qui peut convenir pour un pinceau de lumière épanoui,
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0.&.4. pour la production à"nne nappe de lumière.
Lorsqu'on atteint à nouveau le point de croisement, le faisceau est pro- jeté selon l'angle local tel que l'impose l'appareil de pro- jeotion et qui, dans nombre de cas, sera assez évasé pour sa-
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tisfaire aux desiderata maxima de la pk0jOQtiOn de lumière en nappe.
Toutefolop ai l'on désire ouvrir encore l'angle du fais- eau émergent en vue de la production d'une nappe de lumière tout-a-fait épanouie, on déplace la lentille jusqu'en arrière du point de croisement, o.,.d. en la rapprochant de la source de lumière, de sorte que l'angle du faisceau émergent augmente graduellement au-delà de l'angle de projection normal.
On conçoit que la lentille ou le système de mise au point
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peut être monte avec possibilité de réglage par rapport à la source de lumière et son système optique accessoire ou que, à titre de variante, ce dernier système peut être déplacé par rapport à la lentille antérieure ou au système de mise au point, de manière à produire n'importe quelles variations dé- sirées comme angularité dans les limites de l'appareil combiné.
Dans le projecteur qui est représenté la lentille a est convenablement supportée de façon à pouvoir être déplacée par rapport à la boite bl du système projecteur b qui peut être du type décrit ci-dessus de façon donner naissance à un faisceau de lumière convergent et croisant de forte intensité, comme le mettent en évidence les traits mixtes de la figure 1.
A cet effet, la plaque de base b2 de la boite bl se prolonge vers l'avant, mais est de section droite réduite et munie à l'extré- mité de paliers latéraux recevant deux tiges parallèles a4 qui sont convenablement solidarisées de distance en distance par des entretoises transversales pour constituer un cadre sensi- blement rectangulaire pouvant coulisser longitudinalement dans la plaque de base b2. A leur extrémité antérieure les tiges a4 sont reliées par une traverse verticale a3 qui peut être une pièce moulée et sert à supporter le porte-lentille a1 affectant rationnellement la forme d'un boîtier cylindrique ou conique, garni de la lentille 4 son extrémité antérieure.
Ce porte-len- tille al a avantage à être amovible par rapport à la traverse a3 pour permettre l'utilisation d'autres porte-lentilles corres. pondant à des lentilles de longueurs focales différentes.
Pour permettre le réglage de la position du porte-lentille al par rapport au projecteur b, les tiges a4 sont destinées à être déplacées longitudinalement dans la plaque de base b2 au moyen d'un levier coudé a5 pivotant sur cette plaque graoe à un axe b3 et relié par une bielle a6 à un bouton a7 monté sur une des traverses reliant les tiges a4. Le levier a5 est garni
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et'une manette de commande a8, ce ui lui permet ainsi qu'à la bielle a6d'être déplacé en vue du réglage de la position des tiges a4. Un écrou de blocage pourvu d'une manette b4 est mon- té sur .axe b3.
De même, selon l'invention, un diaphragme d, par exemple du type Iris, est place avec possibilité de réglage entre la lentille a et la plaque antérieure b5 de la boite b1 dans la quelle est pratiquée l'ouverture livrant passage au faisceau de lumière. Comme le représenté la figure 1, une plaque e1 est mon- tée sur la placée b5 parallèlement à elle, au moyen de boulons e2 et de pièces d'écartement e3, la plaque e1 étant coupée d'une ouverture pour le passage du faisceau de lumière.
A son sommet la plaque e1 supporte une tige d1 sur laquelle est suspendu à coulisse un support du diaphragme d,ce support étant constitué par deux plaques parallèles d2, d3 à l'une desquelles (celle désignée pas d3) est assujetti le bottier du diaphragme, tandis que l'autre (oelle désignée par d2) est maintenue à un certain écartement par des boulons de rétention convenables d4 et des pièces d'écartement d5. A son extrémité inférieure la plaque d3 est assujettie à une oonsolette d6 dans laquelle est monté, à coulisse et à rotation et avec interposition d'une virole rotative, un axe carré d7 dont la parite arrière est montée à rotation dans la plaque de base b2 et garnie terminalement d'une manette de commande d8.
La partie inférieure de la tra- verse a3 est évidée ou découpée pour livrer passage à la con- solette d6.
La grandeur de l'ouverture du diaphragme ±. est réglée au moyen d'une biellette d9 de forme courbe qui est reliée à un bras ou levier d10 rabattu selon une certaine courbure, assu- jetti à la virole à laquelle il a été fait allusion et pouvant tourner avec elle lorsqu'on fait tourner l'axe d7. Grâce à ce montage, en déplaçant la manette d8 on peut régler le diaphrag- me selon le diamètre désiré. L'axe reliant la biellette d9 au
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levier de commande du diaphragme traverse une fente courbe d11 pratiquée dans la plaque d2.
Pour éoarter les rayons de lumière étrangers lorsqu'on fait avancer la lentille a à partir de la position représentée et qu'on règle de façon correspondante le diaphragme d, la plaque d3 est étudiée p our porter un manchon cylindrique d12 coulissant télescopiquement par rapport au porte-lentille a1 et à la plaque d2, un écran cylindrique d13 coulissant télesco piquement par rapport à, un écran correspondant e4 porté par la plaque e1.
Les pièces d'écartement d3 servent à mettre en place entre les plaques b5 et el un coulisseau e dont le rôle est de sup- porter un disque ou plateau formant obturateur destiné à proté- ger le diaphragme d contre une surchauffe lorsque le faisceau n'est pas projeté. Les espaces représentés par les pièces d'éoartement e3 peuvent servir à loger des plaques de verre co- lorées, des filtres ou des plaques ou bandes de projection ana- logues. Un réflecteur f en forme de segment de sphère dont le centre de courbure est situé au dit foyer est supporta en arriè- re de la source de lumière o. A cet effet,
il est étudié ration- nellement pour être supporté amoviblement par un palier f1 de façon à pouvoir être amené à la position correcte,, un écrou de blocage f2 servant, par exemple, à déterminer cette position.
Le pilier f1 peut également servir d'ailleurs à porter un sup- port réglable de la source de lumière constituée par un col- lier c1 pouvant coulisser sur lui, et par des bras de serrage c2 à réglage latéral enserrant la douille de la lampe, dont la position verticale est déterminée par une vis de support régla- ble c3. Le pilier f1 et la vis c3 sont montés rationnellement sur une plate-forme amovible b6 montée sur la plaque de base b2 et assujettie en place par des boulons b7, la position de cette plate-forme étant également déterminée par un organe convenable
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tel qu'un axe convenablement placé.
Grâce au diaphragme d, on peut obtenir un pinceau de lu- mière exactement mis au point et mesurant toute grandeur dési- rée inférieure à celle qu'on obtient aveo le faisceau de lu- mière émergent bien au point approximativement parallèle et aveo l'ouverture réglable grande ouverte.
Il y avantage à. monter les plaques colorées ou les filtres à l'endroit impose par la glissière e, étant donné que le faiscean convergent est de grande surface, de sorte qu'il pro- duit une concentration de chaleur minima. Des moyens sont néan- moins prévus pour le montage de disques colorés rotatifs dans le voisinage de la lentille a. A cet effet, la traverse a3 peut servir également à porter lesdits disques ou leur monture,
Dans la position indiquée dans la figure 1, ltappareil est réglé en vue de son transport; il occupe également la posi- tion pour laquelle il peut servir à projeter de la lumière en nappe, l'ouverture du diaphragme d étant ouverte en grand.
Les positions réglées du diaphragme peuvent être déterminées au moyen de découpures pratiquées dans la tige dl et dans lesquel- les peut s'engager un axe ou crochet de blocage monté sur la plaque d2.
L'invention est applicable aux phares d'automobiles et peut, pour ce but, être réalisée ainsi qu'il est indiqué dans les figures 3 et 4 des dessins annexés. Dans cette construction, pour assurer le réglage de l'angle du faisceau lumineux émergent entre de vastes limites variant depuis un faisceau de lumière bien mis au point mais approximativement parallèle, c.à.d, à éclai rement uniforme proportionnellement intense jusqu'à un faisceau large autrement dit épanoui assurant un éclairement en nappe d'intensité d'éclairement relativement faible et par conséquent d'éclat moindre,
il suffit d'opérer les réglages requis entre la lentille frontale et le système projecteur à seule fin que @ le point de croisement du faisceau puisse être placé de part et
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d'autre de cette lentille. Le système optique de projection oomprenant la source de lumière donnant naissance au faisceau convergent est avantageusement complètement enfermé dans un boîtier g, et le diaphragme ou ouverture h est reporté en position fixe ou arrière du point de croisement à l'aide d'un croisillon hl,
la lentille a étant montée dans un porte-len- tille cylindrique i monté à coulisse dans le boîtier g et as- sujetti à un anneau de support i monté à coulisse sur trois tringles g1 disposées parallèlement à. l'axe du système et maintenu dans la position la plus intérieure par des res- sorts à boudin g2 travaillant à la tension qui sont enroules sur ces tringles.
Le réglage de la position du porte-lentille est assuré par deux leviers j dont l'axe de pivotement est implanté transversalement dans la partie supérieure du boi- tier g et qui sont étudiés pour être commandés par une trans- mission Bowden en vue de l'avancement du porte-lentille mal- gré l'antagonisme des ressorts g2 à partir du point de oon- trôle. La lentille a devra toujours avoir un diamètre rela- tivement faible pour éviter d'avoir une épaisseur par trop considérable, La source de lumière est rationnellement mon- tés dans la partie arrière du boîtier de façon à pouvoir être réglée verticalement.
Grâce aux constructions indiquées, la lentille frontale peut être montée avec possibilité de réglage dans l'alignement du faisceau croisé convergent pro- jeté, en sorte que sa position puisse être modifiée facile- ment pour changer l'angularité du faisceau à. l'aide du dispo- sitif de commande accessible depuis le tableau de bord de l'automobile. Avec un pareil phare, on peut utiliser l'éclai- rement maximum dans toutes les conditions en réalisant des économies considérables dans la grandeur et la capacité des lampes employées et de façon à mettre constamment à la dis- position facile du conducteur des faisceaux de lumière d'an-
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gularité et d'intensité variables, c.à.d. des possibilités d'éclairement différentes.
L'utilité de l'invention n'eat pas restreinte à l'emploi d'une lentille positive de type simple comportant les effets décrite plus haut. C'est ainsi que, si on recourait à une lentille ou une combinaison de lentilles de type négatif, par exemple une lentille plan-concave ou bi-concave, des effets inverses pourraient être obtenus par suite du déplace- ment par rapport au point de croisement du faisceau,, une pa- reille lentille négative interposée entre l'appareil optique de projection et le point de oroisement du faisceau tendrait à épanouir le faisceau convergent vers la parallèle tandia que, si elle était placée en avant dudit point, c.à.d.
éloignée de la source de lumière, elle tendrait à épanouir le faisceau divergent et à lui faire englober un vaste angle d'illumination en nappe. Un avantage que cet usage de ce type de lentille permettrait de réaliser serait de raccourcir la longueur totale de l'appareil employé lorsqu'on l'utilise pour certains modes d'éclairement par taches ou points de lumière, par nappes ou de façon analogue. Un autre avantage important qui découlerait de l'emploi d'une lentille négati- ve c'est qu'il n'y aurait aucune projection d'image de la source de lumière ou du système projecteur quelles que fus- sent les conditions opératoires.
On conçoit qu'il sera possible de modifier la construc- tion d'appareil qui vient d'être décrite sans s'écarter de l'invention. C'est ainsi qu'on pourrait effectuer mécanique- ment le réglage de la position du diaphragme d au moyen du dispositif à levier et pielle prévu pour le réglage de la lentille a et qu'alternativement le réglage de cette lentille pourrait être opéré à la main sans dispositif de ce genre.