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Appareil réflecteur.
La présente invention a pour objet un appareil optique ré- fleateur assurant la réflexion totale du flux lumineux qui le rencontre dans la direction même du flux incident. Cet appareil est remarquable, notamment, en ee qu'il comporte en combinaison deux systèmes optiques successifs, convergents ou divergents, disposés de manière que le ou les foyers principaux du système optique arrière se trouvent sur la surface focale du système op- tique avant et un système réflecteur arrière agence de manière à renvoyer dans sa propre direction le flux lumineux qui le frappe.
Grâce à cette disposition, le faisceau lumineux issu d'une souree de lumière éloignée et qui frappe l'appareil réflecteur est, après avoir traversé les deux systèmes optiques, convergents ou divergents, transformé en un faiseeau lumineux parallèle, de même direetion, qui frappe la surface réfléchissante arrière.ce faisceau lumineux est réfléchi sur lui-même par la dite surface et eoineide donc exactement après son passage dans les deux sys- tèmes optiques, convergents ou divergents, avec le faisceau lu- mineux incident, de sorte que toute la surface avant de l'appa- reil réflecteur parait éclairée.
Suivant une autre earactéristique de l'invention
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le système optique avant est à long foyer et le système optique arrière à court foyer de sorte que la section du flux lumineux qui a traversé oes deux systèmes et qui arrive sur le système réflecteur est considérable- ment réduite.
Au dessin annexé donné uniçuement à titre d'exem- ple :
Les figures 1 à 6 représentent schématiquement divers exemples d'exécution de dispositifs réflecteurs suivant l'invention et montrent la propagation des rayons lumineux dans ces dispositifs ; les figures 7 à 9 sont des vues , analogues aux figures 1 à 6., de dispositifs réflecteurs assurant la réflexion du faisceau lumineux incident dans sa propre direction pour des incidences différentes de ce flux ; la figure 10 est une coupe longitudinale d'un dispositif réflecteur suivant l'invention ; la figure 11 est une vue en élévation de la par. tie arrière de ce dispositif ; la figure 18 est une vue analogue à la figure
10 d'une variante.
Selon l'exemple représenté à la figure 1, le dispositif est constitué par une lentille/convergente 1 d'axe principal XX et dont le foyer est en F. Derrière cette lentille est disposéun deuxième système couver gent 2 tel çu' une lectille, ayant même exe principal XX et dont le foyer coïncide avec le foyer F, cette len. tille ayant un foyer court par rapport à celui de la lentille 1. Enfin, en arrière du système convergent 8 se trouve une surface réfléchissante 3* Perpendiculaire à l'axe XX et constituée par un miroir, par exemple.
Cette surface est représentée ici acoolée au système
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convergent 2, mais il est bien évident qu'elle pour- raît en être séparée,
Le fonctionnement est le suivant :
Un faisceau de rayons lumineux L provenant d'une source éloignée de lumière.
et qui arrive sur la len tille 1 parallèlement à l'axe XX, converge vers le foyer F de cette lentille, Ce faisceau traverse ensui- te le deuxième système convergent 2 et en sort paral. lèlement à l'axe XX, puisque le foyer de de deuxième système est en F, Les rayons lumineux qui frappent le miroir 3 sont donc perpendiculaires à ce miroir, Par conséquent les rayons réfléchie coïncident avec les rayons incidents. Ces rayons réfléchis suivent en sens inverse le trajet des rayons incidents de sorte que le dispositif réfléchit le faisceau lumineux dans sa propre direction,
Afin que tout le flux lumineux qui frappe la lentille 1 soit entièrement renvoyé dans sa propre di- rection ,
il est nécessaire que la totalité de ce flux frappe la lentille 2. dont le diamètre doit être choisi en conséquence,
Au lieu d'employer un miroir 3 comme surface ré- fléchissante on peut utiliser un prisme 4 à réflexion totale (figure 3 ) dont le sommet à angle droit est sur laxe XX. Ce prisme à réflexion totale peut d'ailleurs être distinct du système convergent 2 ou venir de ma tière avec ce système.
Dans ce cas, un rayon incident tel que I suit le trajet aFbode Fh et se réfléchit sui- vant un rayon R symétrique de I par rapport à l'axe principal XX, c'est-à-dire suivant la direction d'un rayon incident I' avec lequel il est confonde De même ce rayon incident I' après réflexion sur le prisme 4
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se confond avec le rayon incident I, par conséquent le faisceau de rayons réfléchis coïncide, encore dans ce cas, avec le faisceau de rayons incidents.
Il est bien évident que les lentilles 1 et 2. au lieu d'être séparées, peuvent ne former qu'un seul système optique 5 comportant deux dioptres convergents
6 et 7 dont le foyer est en F comme représenté aux figures 3 et 4. La propagation et la réflexion des rayons lumineux se produit dans ce dispositif de la même façon que dans les dispositifs représentes aux figures 1 et 2.
L'une des lentilles convergentes des dispositifs représentés aux figures 1 et 2 peut être remplacée par une lentille divergente. Dans l'exemple représen- té à la figure 5, la lentille arrière est une lentille divergente 8 disposée en avant du foyer F de la lentil,, le convergente 1, le foyer de la lentille divergente étant également en F.
Dans cet exemple d'exécution, les rayons lumineux incidents, que la lentille l fait converger vers F, rencontrant le système divergent 8 qui les rend parallè- les à l'axe X-X. Ces rayons sont ensuite réfléchis dans le prisme 4 à réflexion totale comme dans le ces de la figure 2. de sorte que le faisceau de lumière réfléchi par l'ensemble du dispositif coïncide avec le faisceau incidnet. Il est bien évident aue dans cet exemple d'exé- cution , le prisme 4, qui est représente comme venant de matière avec la lentille 8, peut être séparé de cette lentille. Il peut être aussi remplacé par une surface réfléchissante telle qu'un miroir.
La lentille convergent, 1 et la lentille divergente 8 peuvent aussi être combinées en un seul système optique
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,g comme représenté à la figure 6, Ce système optique comprend un dioptre convergent 10 et un dioptre di- vergent 11 dont les foyers F coïncident.
Les dispositifs décrits ci-dessus et représentés aux figures 1 à 6 n'assurent la réflexion totale. dans sa propre direction, du faisceau lumineux qui les frap- peque si ce faisceau est parallèle à l'axe princi- pal XX de ces dispositifs. On a représenté aux figures
7 à 9 d'autres modes d'exécution de l'invention qui assurent la réflexion totale du faisceau lumineux ar- rivant sur le dispositif pour d'autres incidences de ce faisceau. Suivant ces modes d'exécution.
le deuxiè me système optique, convergent 2 ou divergent 8 (fiée gures 7 et 8) est disposé de manière que son axe x x coïncide avec un axe secondaire de la première lentil- le ou premier système optique 1, le foyer secondaire de cette lentille étant confondu avec le foyer f de la deuxième lentille ou deuxième système optique 2 (ou 8), -e système réfléchissant (miroir ou prisme à. réflexion totale 4) venant de matière ou non aveo la lentille arrière 3 (ou 8) est disposé perpendiculaire-. ment à l'axe secondaire x x .
On comprend facilement qu'un faisceau de rayons incidents, parallèles à l'axe secondaire. et qui arri- ve sur la lentille 1, convergevers le foyer f et est transformé en un faisceau parallèle à cet axe qui est aussi l'axe de la lentille 8 (ou 8). Ce faisceau est donc réfléchi dans sa propre direction par le miroir ou le prisme 4 à réflexion totale et sort par suite de la lentille 1 en coïncidant aveo le faisceau inoi dent, Les dimensions de la deuxième lentille 2 (ou 8) et du système réfléchissant 4, étant choisies de telle
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sorte que tout le flux lumineux qui traverse la lentil- le avant 1 arrive sur la lentille arrière 2 (ou 8); le flux réfléchi par l'ensemble du dispositif réflec- teur est donc égal au flux incident.
Il est bien évident, que dans ce cas également. les lentilles avant et arrière peuvent être groupées en un seul élément 5 ( figure 9) comportant deux diop- très 6 et 7 pouvant être tous les deux convergents (figure 9) ou divergents. ou l'un convergent et l'autre divergent,
Pour que le dispositif réflecteur fonctionne d e la même façon pour d'autres incidences du faisceau lu- mineux qui les frappe. il suffit de disposer à l'arrière d'un dioptre ou d'une lentille avant unique, plusieurs dioptres ou plusieurs lentilles juxtaposées, dont les axes: : coïncident avec différente axes secondaires du dioptre ou de la lentille avant et dont les foyers se trouvent sur la surface focale formée par le lieu des foyers de ce dioptre ou de cette lentille avant.
Sui- vent la direction du faisceau lumineux incident, l'un ou l'autre de ces dioptres ou lentilles arrière. inter- vient pour renvoyer ce faisceau lumineux dans sa propre direction.
On a représenté aux figures 10 et 11 un exemple de réalisation d'un tel dispositif, Il est constitué par une lentille avant convergente 1 d'axe principal XX et dont a représenté en F' la surface focale. A l'ar- rière de cette lentille se trouve une pièce 12 de ma- tière transparente de forme générale concave-convexe.
Cette pièce la est de révolution autour de l'axe XX.
Bile ccomporte, en regard de la lentille 1, des couronnes concentriques convexes !3 dont les axée x x coïncident avec l'axe principla et avec des axes secondaires de la
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lentille et dont les foyers f se trouvent sur la sur face focale F'.
à chacune de ces couronnes corresponde sur l'autre face de la pièce 12 une arête circulaire 14 dont la section forme un angle droit et qui joue le rôle du prisme à réflexion totale 40 La largeur de chacune des couronnes 13 est choisie de manière que la totalité du faisceau lumineux qui traverse la lentille 1 dans la direction de l'un des axes secondaires x x arrive sur l'une de ces couronnes et soit par censée quent renvoyé dans sa propre direction,, de sorte que pour un observateur situé dans la direction même du faisceau incident, la surface entière de la lentille 1
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parait lumineuse, làeensemble est enfermé et'immobilisé dans un boîtier approprié.
Un dispositif de réglage peut être prévu pour faire varier la distance entre la lentille 1 et la pièce
13 et par suite les positions relatives des foyers f et de la surface fooale F1. On peut ainsi obtenir un faisceau lumineux réfléchie soit rigoureusement parais lèle au faisceau incidente soit légèrement convergent ou divergent et modifier par conséquent le champ de l'appareil réflecteur.
Bien entendu le système convergent arrière de l'appareil, constitué par les couronnes convexes 13, pourra être remplacé par un système divergent constitué, d'une façon analogue par des couronnes concaves 15 (figure la) dont les foyers f se trouvent sur la surfa- oe fooale F'de la lentille
De même le système réfléchissant constitué par les arêtes à angle droit 14 pourra être remplacé par une surface réfléchissante formée d'éléments perpendi culaires aux différents axes secondaires,
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Naturellement la lentille avant 1 pourra être de tout type appropriée par exemple* une lentille à échelons assurant une meilleure correction f@cale.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisie qu'à titre d'exemple. En particulier les réflecteurs pourront avoir toutes formes et toutes dimensions désirées,
REVENDICATIONS
1 - un appareil réflecteur caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison deux systèmes optiques successifs convergents ou divergente* disposés de ma- nière que le ou les foyers principaux du système optie que arrière se trouvent sur l surface focale du sys- tème optique avant et un système réfleoteur arrière agencé de manière à renvoyer dans sa propre direction le flux lumineux qui le frappe ;
2 - un appareil réflecteur suivant 1 caractérisa en ce que le système optique avant est à long foyer et le système optique arrière à court foyer de sorte que la section du flux lumineux qui a traversé ces deux systèmes et qui arrive sur le système réflecteur est considérablement réduite ;
3 - un appareil réflecteur suivant 1 caractéri- se en ce que le système optique avant est constitué par une lentille convergente ;
4 - un appareil réflecteur suivant 1 caractérisé en ce que le système optique arrière est formé de plusieurs éléments juxtaposés convergents au, divergents dont les axes coïncident avec des axes secondaires du système optique,avant un appareil réflecteur suivant 4 caractéti-
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