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" Appareil d'éclairage utilisant des sources lumineuses rectilignes"
L'invention a pour objet un appareil d'éclairage asymétrique destiné plus particulièrement à l'éclairage publia et utilisant une source luminease rectiligne aons- titué soit par une lampe à Incandescence à filament recitili- gne, soit par un tube luminescent,
Les sources lumineuses de ae type donnent natu- rellement une répartition asymétrique très nette avec maxi- mum d'intensité dans les directions perpendiculaires à l'axe de la lampe, cette intensité diminuant ensuite peu à peu pour s'annuler sensiblement dans la direction de l'axe.
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La lampe étant orientée transversalement à une route donnera elle-même, sans aucune autre disposition spéciale, une répartition de lumière asymétrique favo- rable avec maximum d'intensité dans le sens de la route et minimum vers le côtés de aelle-ai, Il suffira alors que la verrerie entourant cette lampe modifie la répar- tition de lumière dans le plan perpendiculaire à l'axe de l'appareil en rabattant vers le sol les rayons émis vers le haut,
Cette verrerie prévue, légèrement aonique ou pyramidale, pourra se mouler en bout, puis, suivant la forme générale que l'on désire donner à l'appareil, être ou non sectionnée par un plan diamétral.
On obtiendra ainsi une forme en double gouttière en mettant bout à bout les deux moitiés de la verrerie sectionnée; la dé- viation des rayons sera ainsi considérablement facilités par la possibilité de disposer des prismes longitudinaux à la fois sur les faces Intérieure et extérieure (ce qui n'est pas possible avec les verreries prismatiques mou- lées telles queelles en une seule pièce).
Bien entendu, on peut être amené dans la prati- que à modifier l'asynétrie naturelle de la source, soit que l'on veuille décaler d'un coté ou de l'autre la courbe photométrique horizontale, par exemple lorsque l'appareil est placé sur un côté de la rue; donc, dans la pratique, la verrerie sera munie, outre le système de prismes et de réflecteurs modifiant la répartition dans le plan vertical,, d'un autre système modifiant la répartition dans le plan horizontal,
Le dessin annexé montre à titre d'exemples quelques modes de réalisation de l'invention.
Les fig let 2 montrent respectivement en perspective et en coupe verticale une des réalisations
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les plus simples de l'invention.
La fig.3 montre en perspective une verrerie à double enveloppe avea prismes verticaux de déviation dans le plan horizontal.
Les fig. 4 et 5 montrent en coupe et en perspec- tive une autre forme de verrerie avec réflecteurs de ré- partition verticale et prismes verticaux de répartition horizontale.
Les figs. 6 et 7, 8 et 9 montrent en soupe verti- oale diverses dispositions pour la partie supérieure de la verrerie.
Les figs. 10, 10 , 10 et 11, 12 et 13, 14 et 15 b montrent, en élévation et en plan à plus petite échelle, diverses dispositions des appareils pour l'éclairage des rues.
Les fig. 1 et 2 représentent la verrerie dans sa forme la plus générale. Elle est constitué par un de- mi-oylindre 1 ayant pour axe la source lumineuse rectili- gne F. (lette source lumineuse ayant une asymétrie naturel- le dans lee plan horizontal, la verrerie est munie simple- ment de prismes horizontaux destines à modifier la répar- tition de la lumière dans le plan vertioal, Oes prismes sont ménagés d'une part en 2 sur toute la surface exté- rieure et d'autre part vers la partie supérieure en 3 sur la face intérieure.
Dans la région a-b et a-b', oes pris- mes ont une inclinaison croissante de ! à b puisque les rayons doivent être déviés de quantités croissantes au fur età mesure que l'on s'éloigne de l'axe X-X, danaa les régions b-c et b-c' ces priâmes extérieurs 2 sont inali- nés en sens inverse,et dans les régions c-d et c'-d', l'action de ces prismes extérieurs est aidée par oelle des prismes intérieurs 3 puisque a'est dans cette région que les rayons doivent être les plus déviés;
. La prévision de prismes extérieur et Intérieur eur une même verrerie
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qai permet d'obtenir des déviations de rayons lumineux bien plus considérables, ne peut être réalisée avec les verreries prismatiques ou hémisphériques utilisées avec les sources ponctuelles habituelles. En effet la verrerie cylindrique suivant l'invention peut être obrenue au mo- yen d'un simple moule à poches, le noyau portant l'em- preinte clou prismes Intérieurs et la poche celle des pris- mes extérieurs. La p révision des prismes intérieure per- met d'utiliser des prismes agissant par réflexion et d'augmenté)* ainsi le flux utilise.
La partie supérieure de la verrerie est repré- sent.. ouverte aux fige. I et 2 peut être surmontée de différents dispositifs pour récupérer les rayons dirigée sensibmenent vers le haut ainsi qu'il est représenté aux différentes figures qui seront décrites ci-après.
Les fig. 4 et 5 par exemple montrent un système de double réflecteurs 4 et 4t destinés à réfléchir les rayons sensiblement verticaux, directement dans la direa- tion utile.
Ainsi qu'il a été exposé au début, 'l'asymétrie due normalement à la nature même de la source lumineuse utilisée peut être augmentée ou diminuée et d'une manière générale modifiée suivant les différents problèmes d'é- clairage que l'on se propose de résoudre, au moyen de . prismes verticaux prévus sur l'une ou l'autre des surfa- ces de la verrerie.
La fig. 3 représente une verrerie de ce type munie, extérieurement sur ne partie de sa surface, de prismes verticaux 5. De préférence ces prismes verticaux seront prévus sur une deuxième verrerie 6 entourant la verrerie 1 munie, comme décrit précédemment, de prismes horizontaux 2. D'ailleurs ces prismes verticaux ne seront
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pas obligatoirement prévus sur toute la longueur de la verrerie. Les fig. 4, et 5 montrent par exemple une diapo- sition suivant laquelle des prismes horizontales 3 étant prévue sur toute la face intérieure, la face extérieure est divisée en trois zones A-B-B'; la zone A est lisse de manière à laisser l'asymétrie naturelle de la source, les zones B et B' sont manies de prismes verticaux destinés à modifier cette asymétrie naturelle.
Au. cas où la verrerie est placée sur le côté d'une rue par exemple, les prismes B' et B pourront être destinée à amener vers la surface de la route les rayons qui s'en écartent.
Dans l'exemple des figs. 4. et 5 d'ailleurs, la verrerie, au lieu d'être constituée par un demi-cylindre enveloppant la source, peut 'être constituée de deux sur- faces planes 8 et 8' réunies en V, chacun de ces plans étant lui-même constitué comme représenté fige 1) d'une série d'éléments distincts A-B-B'.
On voit qu'avec cet- te disposition il sera possible de constituer, à partir d'éléments prévus à l'avance, une série de verreries dif- férentes correspondant aux différentes longueurs de lam- pes utilisées et aux différents problèmes photométriques à résoudre Enfin chacun des plans 8 et 81 peut être constitué de deux plaques accolées l'une à l'autre de manière que la surface extérieure soit lisse pour facili- ter 1 e nettoyage. Enfin comme il a ét dit précédemment, on a représenté sur les fige. 4 et 5 un système de réflec- teurs 4 et 4' placés au-dessus de la verrerie proprement dite.
Sur les fige. 6 et 7 les rayons lumineux zani- thaux sont récupérés par des réflecteurs faisant partie intégrante de l'appareil. Sur la fig. 6 ce réflecteur est constitué par une verrerie argentée 9 lisse, cylindrique de même axe que la source F et renvoyant les rayons dans leur direction/primitive en projection sur un plan perpen-
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diculaire au filament,
mais cette surface lisse peut être remplacée par une verrerie munie extérieurement ou inté- rieurement de prismes réfractants modifiant la direction des rayons lumineux réfléchis et permettant notamment de les renvoyer dans leur direction initiale sans employer une verrerie cylindrique de révolution autour de l'axe de la source lumineuse. sur la fig. 7, toute la verrerie est cylindrique et la réfleation des rayons zénithaux est obtenue au. moyen de prismes à réflexion totale 10.
Sur la fig. 8 ces rayons sont amenés dans la di- reation utile sans réflexion par une série de réfractions sur les prismes 11, 11', 11".
Sur la fig. 9 au. contraire, les rayons zénithaux, au lien il'être ramenés vers le bas, sont concentrés vers le haut au. moyen de prismes 12 pour servir au. jalonnement des routes aériennes suivant un procédé connu, en principe.
'Dans l'application considérée avec verrerie utilisant une source reotiligne, le résultat est particulièrement avan- tageux puisque cette source pourra être constitués par un tube auréon dont 1 a lumière rouge est plus facilement per- oeptible par temps de brune,, Pour une telle application iL'ailleurs,, des dispositions très diverses peuvent être utilisées suivant les cas soit qu'on laisse passer libre- ment la lumière sur les cotés de façon à obtenir par la nature même de la source une divergence dans le sens per- pendioulaire à la route,
soit que l'on interrompe les prismes 12 aux une certaine longueur (par exemple au moyen d'une verrerie en plusieurs parties) pour réaliser une cer- taine divergence dans la direction de la route, soit enfin que l'on ramène une partie du flux latéral dans la direc- tion nécessaire pour le balisae au moyen de joues réflé- chissantes.
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On remarquera d'ailleurs que sur les figs 7 à 9, l'ap- pareil comporte deux verreries emboitées l'une dans l'antre ce qui, par la possibilité de munir de prismes chacune des quatre surfaces ainsi prévues, permet de résoudre tous les problèmes possibles de répartition lumineuse, Sur la fig. 7 en patticulier, atest la verrerie intérieure qui porte extérieurement les prismes 10 de réflexion totale; de ! où finissent ces prismes jusqu'en f, des prismes sont prévus sur trois faces, mais seuls les prismes situés à l'intérieur de la verrerie Inférieure varient et vont en diminuant à mesure que l'angle du rayon incident diminue; cette dispo- sition facilite le taillage en permettant de n'utiliser qu'un seul outil pour les prismes en regard places entre e et f.
A partir de f les prismes extérieurs de la verrerie intérieure vont en diminuant pour s'annuler en g. A partir de g, seule subsistent les prismes de la verrerie intérieu- re, suffisants pour produire la déviation voulue, Un tel dispositif qui permet une excellente répartition de la la- mière est impossible à réaliser avec les verreries prisma- tiques actuelles.
Les fig. 10 à 15 montrent quelques exemples d'utili- sation des appareils d'éclairage suivant l'invention. la fig. 10 montre un appareil destine à l'éclairage des routes et destina à être placé axialement. Il est aons- titué de deux verreries légèrement coniques 13 et 13@ réu- réunies bout-à-bout par une monture commune 14. La fig. 10 montre en perspective chacune des verreries 13 et 13'. On peut également, comme sur la figù 10 , sectionner la verre- b rie suivant un plan diamétral et mettre bout à bout chacune des moitiés de celle-ci. Dans ae cas la déviation des rayons est considérablement facilitée par la possibilité de dispo- ser des prismes longitudinaux sur les faces intérieure et extérieure.
Suivant les dimensions dé l'appareil, on pourra employer une seul source lumineuse ou deux sources mises bout à bout,
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La fig/l montre à plus petite échelle la répartition de 1.. lumière produite par de tels appareils, h'asymétrie naturelle de la source en projection horizontale n'étant pas modifiée, l'appareil n'étant muni par conséquent que de prismes horizontaux destinés à modifier la répartition dans le plan vertical.
La fig. 12 montre un autre mode de montage suivant lequel les verreries légèrement coniques 13 et le$ sont soutenues par leurs deux extrémités au moyen d'une montu- re 15; la fig. I3 montre une autre disposition de ces appareils sur la route, les différents fouers lumineux étant placés latéralement et disposés en quinconce. La répartition de la lumière en plan horizontal est alors modifiée à l'aide de prismes verticaux de manière à dé- vier entièrement vers le milieu de la rue les deux cour- bes photométriques asymétriques.
La fig. 14 montre en coupe un appareil destiné à être fixé contre les immeubles bordant la route, la source lumineuse étant alors orientée parallèlement à l'axe de la route. La verrerie intérieure présente alors de ! à h des prismes à réflexion totale 16 et sur tout le reste de sa surface des prismes réfractants 17 desti- nés à diriger les rayons lumineux vers le milieu de la route. La verrerie extérieure porte également des prismes réfractants 18 destinés à aider l'action des prismes de la verrerie extérieure. La fig. 15 montre la répartition de tels appareils le long de la route et la manière dont les faisceaux lumineux sont dirigée,
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux quelques modes de réalisation représentés et décrite.
Elle est susceptible de nombreuses variantes d'application pour répondre aux différente problèmes d'éclairage que l'on peut être amen' à résoudre,
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On notera en patticulier que dans le cas d'une verrerie n'entourant que partiellement la source comme représentée par exemple fig. 1 et 2, on peut utiliser les rayons lumineux dirigés vers le haut pour l'éclaira- ge des panneaux de signalisation ou de publicité d'une manière analogue à celle qui à été décrite dans la deman- de de brevet déposée le 11 Août 1931 pour "Appareil mix- te pour l'éclairage et la puolicité".
Le réflecteur u- tilisé à cet effet pourra alors être constitué d'un ou deux fragments de aylindre parallèle à la. source en ver- re argenté ou en métal poli dont la section est calculée par les moyens ordinaires de manière à éclairer unifor- mémént le panneau, celui-ci pouvant être constitué par un verre dépoli ou diffusant portant les inscriptions voulues.
D'autre part on n'a décrit que des appareils mu- nis d'une combinaison de prismes horizontaux et verticaux, mais bien entendu les verreries suivant l'invention pour- ront être également munies de prismes obliques pour réa- liser toutes les répartitions de lumière intermédiaires entre aelles données par exemple par les prismes horizon- taux d'une part et les prismes verticaux de l'autre.
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"Lighting apparatus using rectilinear light sources"
The object of the invention is an asymmetric lighting apparatus intended more particularly for public lighting and using a rectilinear luminease source constituted either by an incandescent lamp with recitilant filament, or by a luminescent tube,
Ae type light sources naturally give a very clear asymmetric distribution with maximum intensity in the directions perpendicular to the axis of the lamp, this intensity then gradually decreasing to be substantially canceled out in the direction of the lamp. axis.
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The lamp being oriented transversely to a road will itself give, without any other special arrangement, a favorable asymmetric light distribution with maximum intensity in the direction of the road and minimum towards the sides of the road. whereas the glassware surrounding this lamp modifies the distribution of light in the plane perpendicular to the axis of the apparatus by bending the rays emitted upwards towards the ground,
This glassware provided, slightly aonic or pyramidal, can be molded at the end, then, depending on the general shape that one wishes to give to the apparatus, be or not be cut by a diametral plane.
A double gutter shape will thus be obtained by placing the two halves of the sectioned glassware end to end; the deviation of the rays will thus be considerably facilitated by the possibility of having longitudinal prisms on both the inner and outer faces (which is not possible with molded prismatic glassware such as it is in one piece).
Of course, in practice, it may be necessary to modify the natural asymmetry of the source, whether one wishes to shift the horizontal photometric curve to one side or the other, for example when the device is placed on one side of the street; therefore, in practice, the glassware will be equipped, in addition to the system of prisms and reflectors modifying the distribution in the vertical plane, with another system modifying the distribution in the horizontal plane,
The accompanying drawing shows, by way of example, some embodiments of the invention.
Figs let 2 show respectively in perspective and in vertical section one of the embodiments
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the simplest of the invention.
Fig.3 shows in perspective a double-cased glassware avea vertical deflection prisms in the horizontal plane.
Figs. 4 and 5 show in section and in perspective another form of glassware with reflectors of vertical distribution and vertical prisms of horizontal distribution.
Figs. 6 and 7, 8 and 9 show in vertical soup various arrangements for the upper part of the glassware.
Figs. 10, 10, 10 and 11, 12 and 13, 14 and 15 b show, in elevation and in plan on a smaller scale, various arrangements of devices for street lighting.
Figs. 1 and 2 represent glassware in its most general form. It is constituted by a half-cylinder 1 having for axis the rectilinear light source F. (this light source having a natural asymmetry in the horizontal plane, the glassware is provided simply with horizontal prisms intended to modify the distribution of the light in the vertical plane, the prisms are formed on the one hand at 2 over the entire exterior surface and on the other hand towards the upper part at 3 on the interior face.
In the region a-b and a-b ', these prisms have an increasing inclination of! to b since the rays must be deflected by increasing quantities as one moves away from the axis XX, in the regions bc and bc 'these outer prisms 2 are aligned in the opposite direction, and in the regions cd and c'-d ', the action of these outer prisms is aided by one of the inner prisms 3 since a is in this region that the rays must be deflected the most;
. The forecast of exterior and interior prisms in the same glassware
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qai makes it possible to obtain much more considerable deviations of light rays, cannot be achieved with the prismatic or hemispherical glassware used with the usual point sources. In fact, the cylindrical glassware according to the invention can be obstructed by means of a simple pocket mold, the core bearing the inner prism nail imprint and the pocket that of the outer prisms. The p revision of the interior prisms allows the use of prisms acting by reflection and increased) * thus the flux uses.
The upper part of the glassware is represented .. open to freezes. I and 2 can be surmounted by various devices for recovering the rays directed sensmenent upwards as is shown in the various figures which will be described below.
Figs. 4 and 5 for example show a system of double reflectors 4 and 4t intended to reflect the substantially vertical rays, directly in the useful direction.
As was stated at the outset, the asymmetry normally due to the very nature of the light source used can be increased or decreased and generally altered according to the different lighting problems that are to be found. proposes to solve, by means of. vertical prisms provided on one or other of the surfaces of the glassware.
Fig. 3 shows a glassware of this type provided, externally over a part of its surface, with vertical prisms 5. Preferably these vertical prisms will be provided on a second glassware 6 surrounding the glassware 1 provided, as described above, with horizontal prisms 2. D 'elsewhere these vertical prisms will not
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not necessarily provided along the entire length of the glassware. Figs. 4 and 5 show, for example, a slide in which horizontal prisms 3 are provided over the entire inner face, the outer face is divided into three zones A-B-B '; zone A is smooth so as to leave the natural asymmetry of the source, zones B and B 'are handled by vertical prisms intended to modify this natural asymmetry.
At. case where the glassware is placed on the side of a street for example, the prisms B 'and B could be intended to bring towards the surface of the road the rays which deviate therefrom.
In the example of figs. 4. and 5 moreover, the glassware, instead of being constituted by a half-cylinder enveloping the source, can be made up of two plane surfaces 8 and 8 'joined together in a V, each of these planes being itself -even constituted as shown freezes 1) of a series of distinct elements AB-B '.
It can be seen that with this arrangement it will be possible to constitute, from elements provided in advance, a series of different glassware corresponding to the different lengths of lamps used and to the different photometric problems to be solved. each of the planes 8 and 81 may consist of two plates joined to each other so that the outer surface is smooth to facilitate cleaning. Finally, as it has been said previously, there is shown in the figs. 4 and 5 a system of reflectors 4 and 4 'placed above the glassware proper.
On the freezes. 6 and 7 the Zanthalux light rays are collected by reflectors forming an integral part of the apparatus. In fig. 6 this reflector consists of a smooth silver glass 9, cylindrical with the same axis as the source F and reflecting the rays in their direction / primitive in projection on a perpendicular plane.
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dicular to the filament,
but this smooth surface may be replaced by glassware provided externally or internally with refracting prisms modifying the direction of the reflected light rays and making it possible in particular to return them in their initial direction without using a cylindrical glassware of revolution around the axis of the lens. light source. in fig. 7, all the glassware is cylindrical and the reflection of the zenith rays is obtained at. means of total reflection prisms 10.
In fig. 8 these rays are brought into the useful direction without reflection by a series of refractions on the prisms 11, 11 ', 11 ".
In fig. 9 to. on the contrary, the zenithal rays, when they are brought down, are concentrated upwards. means of prisms 12 to serve at. staking out air routes according to a method known in principle.
'In the application considered with glassware using a reotilinear source, the result is particularly advantageous since this source can be constituted by an aureon tube, the red light of which is more easily perceptible in dark weather. application, moreover, very diverse arrangements can be used depending on the case either that we let the light pass freely on the sides so as to obtain by the very nature of the source a divergence in the direction perpendicular to the road,
either we interrupt the prisms 12 at a certain length (for example by means of glassware in several parts) to achieve a certain divergence in the direction of the road, or finally we bring back part of the lateral flow in the direction necessary for the balisae by means of reflective cheeks.
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It will also be noted that in figs 7 to 9, the apparatus comprises two glassware nested one in the other which, by the possibility of providing each of the four surfaces thus provided with prisms, makes it possible to solve all the possible problems of light distribution, in fig. 7 in particular, is the interior glassware which externally carries the prisms 10 of total reflection; of! where these prisms end up to f, prisms are provided on three sides, but only the prisms located inside the Lower glassware vary and go decreasing as the angle of the incident ray decreases; this arrangement facilitates cutting by making it possible to use only one tool for the facing prisms placed between e and f.
From f the outer prisms of the inner glassware decrease to cancel out in g. From g, only the prisms of the interior glassware remain, sufficient to produce the desired deflection. Such a device which allows excellent distribution of the material is impossible to produce with current prismatic glassware.
Figs. 10 to 15 show some examples of the use of the lighting apparatus according to the invention. fig. 10 shows an apparatus intended for the lighting of roads and intended to be placed axially. It consists of two slightly conical glassware 13 and 13 @ joined together end to end by a common mount 14. FIG. 10 shows in perspective each of the glassworks 13 and 13 '. It is also possible, as in FIG. 10, to section the glassware along a diametral plane and to put each of the halves thereof end to end. In this case the deflection of the rays is considerably facilitated by the possibility of arranging longitudinal prisms on the inner and outer faces.
Depending on the dimensions of the device, one can use a single light source or two sources placed end to end,
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Fig / l shows on a smaller scale the distribution of 1 .. light produced by such devices, the natural asymmetry of the source in horizontal projection not being modified, the device being therefore only provided with prisms. horizontals intended to modify the distribution in the vertical plane.
Fig. 12 shows another method of assembly according to which the slightly conical glassware 13 and the $ are supported at their two ends by means of a frame 15; fig. I3 shows another arrangement of these devices on the road, the various light brackets being placed laterally and staggered. The distribution of light in the horizontal plane is then modified with the aid of vertical prisms so as to completely deviate the two asymmetric photometric curves towards the middle of the street.
Fig. 14 shows in section a device intended to be fixed against buildings bordering the road, the light source then being oriented parallel to the axis of the road. The interior glassware then presents! at h total reflection prisms 16 and over the rest of its surface refracting prisms 17 intended to direct the light rays towards the middle of the road. The outer glassware also carries refracting prisms 18 intended to aid the action of the prisms of the outer glassware. Fig. 15 shows the distribution of such devices along the road and the way in which the light beams are directed,
Of course, the invention is not limited to the few embodiments shown and described.
It is capable of many application variants to respond to the different lighting problems that one may have to solve,
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It will be noted in particular that in the case of glassware only partially surrounding the source as shown for example in FIG. 1 and 2, the upwardly directed light rays can be used for the illumination of traffic signs or advertising in a manner analogous to that which has been described in the patent application filed on August 11, 1931. for "Mixed device for lighting and publicity".
The reflector used for this purpose could then consist of one or two fragments of aylinder parallel to the. source in silver-plated glass or in polished metal, the section of which is calculated by ordinary means so as to uniformly illuminate the panel, the latter possibly being constituted by a frosted or diffusing glass bearing the desired inscriptions.
On the other hand, only devices provided with a combination of horizontal and vertical prisms have been described, but of course the glassware according to the invention could also be provided with oblique prisms to achieve all the distributions. of light intermediate between those given for example by the horizontal prisms on the one hand and the vertical prisms on the other.
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