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" Perfectionnements aux écrans d'observation pour la lumière polarisée"
La présente invention se rapporte à un écran d'observa- tion ou visière nouvelle et perfectionnée destinée à être uti- lisée avec des systèmes optiques employant la lumière polari- sée.
L'invention a pour but de produire un écran d'observa- tion ou visière qui est susceptible, dans certaines conditions, d'intercepter ou de réduire considérablement un faisceau de lumière polarisée projeté par les phares d'une automobile et qui, dans d'autres conditions, est capable d'intercepter ou de réduire considérablement la lumière réfléchie à partir' de la surface d'une route ou d'une autre surface analogue.
Afin de mieux comprendre la nature et les buts de l'in- vention, on se reportera à la description détaillée qui suit qui se réfère au dessin annexé sur lequel : la figure 1 est un plan plus ou moins schématique d'un dispositif exécuté suivant un mode de réalisation de l'inven- tion, la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 du dispositif représenté sur cette même figure, la figure 3 est une coupe plus ou moins schématique d'un
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mode d'exécution de l'inventiodifférent de celui représen- té par la figure 1 et la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1 d'une forme d'exécution modifiée de l'invention.
On a déjà suggéré d'employer la lumière polarisée comme moyen pour l'éclairage de la route que suit un véhicule et de faire employer par les observateurs de ces sources de lumière polarisée, des écrans analyseurs ou intercepteurs appropriés afin que le faisceau émis par ces sources et tombant directe- ment sur les dits écrans puisse être intercepté et que l'é- blouissement causé par la lumière de la source lumineuse soit réduit ou supprimé. On a suggéré un tel système particulière- ment pour son utilisation en vue de la suppression de l'éblouis- sement causé par les phares des automobiles.
A cet effet on a constaté qu'il était désirable, dans le cas où l'on emploee de la lumière polarisée dans un plan pour illuminer le chemin suivi par un véhicule, de fournir à cha- que véhicule un équipement tel que l'écran polariseur associé au phare ait son axe à 45 par rapport à la verticale ou par rapport à l'horizontale, et que l'élément polariseur associé à l'écran d'observation de la même voiture ait son axe de polarisation parallèle à celui de l'écran du phare. Dans ces circonstances, le faisceau émis par le phare d'une voiture est polarisé dans un plan tel que le pare-brise ou écran observateur de la voiture laisse passer la lumière ainsi polarisée .
Par conséquent la lumière réfléchie à partir d'ob- jets illuminés par le phare n'est pas interceptée par l'écran d'observation de la même voiture bien que cette lumière réflé- chie ne soit pas dépolarisée. Un tel système est illustré et décrit d'une façon un peu plus détaillée dans le brev et améri- cain n 2.031.045 du demandeur.
Un autre procédé d'utilisation préféré Ce la lumière po- pour supprimer ou réduire l'éblouissement causé par les phares, comporte l'utilisation d'un système à lumière po-
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larisêe circulairement ou elliptiquement . Dans un tel système on peut employer de préférence un polariseur compositeà lu- mière polarisée circulairement et constitué par une feuille d'une matière polarisant la lumière dans un plan et par une plaque quart d'onde associée à la feuille et montée par rap- port au polariseur de telle façon'que les axes de la plaque quart d'onde fasse un angle de 45 avec l'axe de polarisation de la feuille employée comme polariseur.
On a constaté qu'une grande partie sinon toute la lu- mière éblouissante réfléchie par la route ou par d'autres surfaces planes et lisses est polarisée, et que lorsque cette surface est horizontale ou sensiblement horizontale, le plan de polarisation de cette lumière réfléchie est tel que la lu- mière vibre dans un plan horizontal. C'est pourquoi il est très désirable de produire un écran d'observation d'une nature telle qu'il soit capable de supprimer cette lumière éblouis- sante réfléchie et polarisée dans un plan, afin que, même pendant la conduite de la voiture à la lumière du jour, l'ob- servateur ait à subir un minimum de fatigue des yeux.
Lorsqu'on emploie l'un des deux systèmes préférés d'éclai- rage décrits, la visière de polarisation ou écran d'observa- tion n'est ordinairement pas capable d'intercepter l'éclat réfléchi par la route et vibrant horizontalement . Dans le premier des systèmes décrits, l'axe de polarisation de l'écran d'observation ou visière fait un angle de 45 sur l'horizon- tale et, dans le deuxième,système employé, la visière de pola- riisation n'est capable d'intercepter que la lumière polarisée circulairement et transmet la lumière polarisée dans un plan quelle que soit l'inclinaison du plan de vibration de; cette lumière.
La présente invention a pour objet un écran d'observa - tion ou visière capable d'intercepter la lumière réfléchie par la route, polarisée dans un plan et vibrant horizontale- ment, ou le faisceau de lumière polarisée provenant d'un véhi- cule qui s'approche et qui emploie. par exemple, un des deux
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systèmes d'éclairage déjà décrits.
Sur la figure 1, on a représenté un dispositif exécuté conformément à l'invention. On a prévu des organes de montage appropriés comprenant des appliques et des tiges de support 10, l'écran d'observation ou visière 11 pouvant être monté entre ces organes. L'écran d'observation peut être constitué par un cadre approprié quelconque 12 monté à pivotement,par exemple comme on l'a indiqué en 13, dans les organes de sup- ports1.0. A l'intérieur du cadre 12, on peut prévoir,comme le montre la figure 2, un élément polariseur 15, ainsi qu'une plaque quart d'onde 16 montée, si on le désire, entre deux éléments protecteurs transparents 14 qui -peuvent être des lames de verre ou d'une autre matière appropriée quelconque.
Dans le mode d'exécution de l'invention représenté sur les figures 1 et 2, on envisage l'emploi de la lumière polari- sée dans un plan pour l'éclairage de la route suivie par le véhicule et que le plan de polarisation du faisceau de lumiè- re projeté par les phares du véhicule pourvu de l'écran 11 vibre dans la direction indiquée par la flèche 19 sur la figure 1. Si toutes les voitures sont pourvues des mens s orga- nes, le plan de polarisation du faisceau émis par une voiture qui s'approche sera celui représenté par la flèche 20 sur la figure 1, car un changement du sens de déplacement du véhicule a pour effet une rotation apparente de 90 du plan de polarisa- tion de la lumière émise par le phare.
La flèche 17 de la figure 1 peut être considérée comme représentant l'axe de polarisation de l'élément polariseur 15 ; comme on le voit, cet axe est vertical et l'élément se trouve par conséquent dans une position telle qu'il intercepte la lumière polarisée vibrant dans un plan horizontal.
A l'élément polariseur 15 peut être associée une plaque demi-onde 16 qui, si on le désire, peut être rendue slidaire de l'élément polariseur d'une manière appropriée quelconque.
On peut employer toutes matières appropriées comme plaque demi-
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onde. On a constaté que des matières cellulosiques régénérées, biréfringentes, telle que par exemple la matière vendue sous le nom de "cellophane " donne des résultats satisfaisants lors- qu'on emploie sous une épaisseur convenable . On peut employer également sous l'épaisseur convenable, du mica ou des feuilles d'acétate de cellulose fabriquées dans des conditions telles que les micelles soient orientées, ainsi que d'autresmatières.
La plaque demi-onde a une position telle qu'elle impose au faisceau polarisé venant frapper la visière d'observation une rotation d'un angle tel que le faisceau soit amené à vi- brer dans un plan horizontal, Lorsque, comme le montre la fi- gure 1, le faisceau polarisé qui frappe la visière d'observa- tion vibre dans la direction indiquée par la flèche 20, l'axe de la plaque demi-onde 16 doit se trouver dans la position représentée par la flèche 18, suivant un angle de 22-1/2 en- viron par rapport à l'horizontale, et cet axe forme, avec la direction de vibration du faisceau de lumière polarisée venant frapper le pare-brise, un angle de 22-1/2 environ.
La plaque demi-onde provoque une rotation double de celle de l'angle que fait son axe avec le plan de vibration du faisceau polari- sé, et par conséquent, si la plaque demi-onde est disposée avec.son axe comme le montre la flèche 18 de la figure l,il se produit une rotation effective du plan de polarisation du faisceau incident, grâce à quoi leaisceau est intercepté par l'élément polariseur 15.
Dans ces circonstances, la visière 11 agit pour intercepter le faisceau pppjeté de lumière polari- sée dans un plan même lorsque l'axe de polarisation de l'élé- ment 15 de la visière est vertical, tandis que le plan de pola- risation du faisceau incidentfait un angle de 45 par rapport à la verticale
Dans la forme d'exécution représentée sur la Figure l,la visière d'observation est montée à pivotement autour d'un axe horizontal , de manière que lorsqu'on la fait tourner sur les pivots 13 d'un angle de 180 , l'élément polariseur 15 se trou-
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ve entre la source lumineuse et la plaque demi-onde 16.
Lors- que la visière se trouve dans cette position,elle peut in- tercepter la lumière polarisée dans un plan et vibrant hori- zontalement,car la plaque demi-onde, qui n'est plus interca- lée entre la source lumineuse et l'élément polariseur, cesse d'agir, et l'élément plariseur fonctionne seul. Dans ces con- ditions, la visière est susceptible d'être utilisée pendant le jour pour intercepter l'éblouissement provoqué par la route.
La matière fabriquée et vendue sous le nom de "Polaroid" constitue une forme préférée de matière qui polarise la lumière et qui est destinée à être employée conformément à la présente invention. Cette matière est constituée par un milieu de suspension transparent et solidifié dans lequel est dispersée et noyée une masse de particules polarisantes dont les axes sont orientés de manière qu'ils soient pratique- ment parallèles . Une telle matière peut être obtenue sous forme de feuille. Elle est mince, flexible, sensiblement inco- lore et très efficace comme polariseur. Elle peut être facile- ment laminée ou fixée sur du verre, ainsi que sur la plaque demi-onde employée. Son ouverture angulaire est illimitée et cette matière transmet le composant désiré du faisceau pola- risé sans dispersion appréciable .
On peut l'obtenir aussi en surfaces d'une grandeur désirée quelconque .
Il est bien entendu que, bien qu'un des modes d'exécution de l'invention puisse être constitué par un dispositif dans lequel la plaque demi-onde agit pendant la conduite de nuit pour faire tourner le plan de polarisation du faisceau émanant du phare d'une voiture qui s'approche et n'agit pas pendant la conduite de jour, par suite de la rotation de l'écran d'ob- servation,on envisage également suivant l'invention,l'emploi de la combinaison de telle manière que l'axe de polarisation de l'écran d'observation puisse être disposé de façon à in- tercepter le faisceau polarisé incident,provenant des phares,
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sans l'aide de la plaque demi-onde, cette plaque se trouvant, dans ces circonstances, entre le polariseur et l'observateur lorsque l'écran est utilisé pour la conduite de nuit,
et l'axe de la plaque demi-onde étant disposé par rapport à l'axe du polariseur de telle façon que, lorsqu'on fait tourner l'écran de manière que la plaque soit interposée entre la route et le polariseur, la plaque demi-onde effectue une telle rotation de la lumière polarisée dans un plan et vibrant horizontalement que cette lumière soit interceptée par l'élément polariseur lorsque l'écran est employé pour la conduite de jour, en vue de la suppression de l'éblouissement causé par la route.
Les flèches 21 et 22 représentées à la droite de la figura,
1 peuvent être considérées comme représentant respectivement l'axe de polarisation de l'élément polariseur de la lumière et l'axe de la plaque demi-onde lorsque l'écran se trouve dans la position où il intercepte le faisceau polarisé inci- dent, comme le montre la flèche 20 de la figure 1. Dans ces conditions , la plaque demi-onde , du fait qu'elle est in- terposée entre le polariseur et les yeux de l'observateur, n'agit pas-pour faire tourner le plan de polarisation du fais- ceau incident.
Les flèches 23 et 24 indiquées à la droite de la figure 1 peuvent être considérées comme représentant les positions respectives de l'axe de polarisation de l'élément polariseur et de l'axe de la plaque demi-onde lorsque l'écran d'observation a subi une rotation telle que la plaque demi- onde se trouve entre la source lumineuse et l'élément polari- seur. On remarquera que la plaque demi-onde, dont l'axe fait un angle de 22 1/2 aveo l'horizontale, provoque une rotation de la lumière polarisée horizontalement dans un plan de maniè- re que cette lumière soit interceptée par la+feuille qui sert seur \de polarisation et dont l'axe est disposé, comme on le voit en 23, suivant un angle de 45 par rapport à l'horizontale.
Sur la figure 3, on a représenté un autre mode d'exécu- tion de l'invention, suivant lequel l'élément polariseur 15 et les plaques protectrices 14 qui le reoouvrent et avec les-
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quelles il est associé, si le dispositif comprend ces plaques, peuvent être placé de manière permanente devant les yeux d'un ob- servateur et dans lequel la plaque demi-oncle 16 avec les élé- ments protecteurs 14 auxquels elle est associée, si le dispo- sitif comprend ces éléments protecteurs,peut être articulée comme on le montre en 25, de façon qu'on puisse la faire bas- culer vers le haut et interrompre son association avec. la feuille de polarisation.
Dans ces circonstances , lorsque la plaque demi-onde est rabattue vers le haut, comme le montre la figure 3, et lorsque l'axe de polarisation de l'élément 15 est vertical, comme le montre par exemple la flèche 17 de la figure l,le dispositif est capable d'intercepter l'éblouisse- ment provoqué par la route, tandis que, lorsque la plaque demi- onde est rabattue vers le bas dans la position de fonctionne- ment en coopération avec l'élément polariseur,le dispositif est capable d'intercepter un faisceau polarisé vibrant dans un plan à 45 par rapport à l'horizontale et provenant des phares, comme on l'a représenté par exemple,par la flèche 20 sur la figure 1. Il est bien entendu que dans ces circonstances l'axe de l'élément 16 de la figure 3 se trouvera dans la posi- tion représentée par exemple par la flèche 18 de la figure 1.
La figure 4 montre d'une manière un peu schématique, une forme d'exécution modifiée du dispositif représenté par la fi- gure 1 et adaptée à l'usage avec un système d'éclairage em- ployant de la lumière polarisée circulairement, cette ex- pression étant censée inclure tous les faisceaux polarisés, dextrogyres ou lévogyres, y compris les faisceaux polarisés elliptiquement . Sur cette figure on a désigné de nouveau par 11, l'écran d'observation ou visière qui peut comprendre une paire d'éléments protecteurs, tels que par exemple des lames de verre, un élément polariseur de lu lumière et une plaque quarto d'onde.
La coupe transversale du dispositif représanté par la figure 4 ressemble à la coupe représentée par la figure 2 dans laquelle les éléments 14 représenteraient les lames de verre ou éléments protecteurs, les éléments 15
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.figureraient l'élément polariseur de la lumière et l'élément 16 serait la plaque quart d'onde. La flèche 26 représente l'axe de polarisation des éléments polariseurs de la combinai- son.
Cet axe est de préférence vertical, de manière que l'é- lément polariseur lorsque la visière 11 est inclinée de façon que le polariseur se trouve entre la plaque quart d'onde et la source du faisceau polarisé incident, puisse intercepter la lumière polarisée horizontalement telle que par exemple la lumière réfléchie par la surface d'une route.La plaque quart d'onde est disposée de manière que son axe fasse un an- gle de 45 avec l'axe de polarisation de l'élément polariseur, et, lorsqu'on fait tourner l'écran d'observation ou visière 11 de manière que la plaque quart d'onde se trouve entre le polariseur et la source lumineuse du faisceau polarisé qui vient le frapper,
la visière d'observation sera capable de transmettre de la lumière polarisée circulairement dans un sens de rotation déterminé d'avance et intercepter de la lumière polarisée circulairement dans.le sens de rotation op- posé. Il est bien entendu que la visière est capable d'in- tercepter de la lumière polarisée circulairement provenant des phares d'une voiture qui s'approche et de laisser passer de la lumière polarisée circulairement et réfléchie, émanant des :phares de la voiture pourvue de la visière.
Il est bien entendu en outre que la construction repré- sentée par la figure 4, peut,si,on le désire, être modifiée de la manière représentée par exemple sur la figure 3, c'est- à-dire que la plaque quart d'onde peut être montée d'une ma- nière amovible par rapport à l'élément polariseur de la lu- mière de façon qu'on puisse la faire vibrer pour qu'elle ne coopère plus avec lui; dans, ce cas le polariseur tout seul serait capable de fonctionner précisément comme le fait le polariseur dans le dispositif représenté sur la figure 3,tandis que la plaque quart d'onde coopérerait avec ce polariseur, lorsqu'elle lui serait associée, pour intercepter de la lu- mière polarisée circulairement dans un sens de.rotation dé-
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terminé d'avance.
On remarquera que dans chaque cas,la visière d'observation ou écran décrit est capable d'intercepter la lumière polarisée dans un plan qui vient frapper une de ses faces,bien que cet écran soit capable d'intercepter soit un faisceau palarisé d'une manière différente,soit un faisceau polarisé mais vi- brant dans un plan différent et venant frapper l'autre face de l'écran d'observation ou visière.
Le dispositif, objet de l'invention,peut être facilement fixé dans sa position devant les yeux d'un passager d'une au- tomobile.Il est mince,durable et facile à manier et à manipu- ler.Il suffit de le fairetourner autour de l'axe sur lequel il pivote pour qu'il soit apte à foctionner de manière à sup- primer presque complètement l'éblouissement provoqué par la route et d'autres lumières éblouissantes réfléchies par la surface sur laquelle repose l'automobile,par exemple des sur- faces sensiblement horizontales et,pour la conduite pendant la nuit;
il peut fonctionner de manière a supprimer a peu près complètement l'éblouissement provoqué par les phares d'une au- tomobile employant l'un ou l'autre des deux systèmes préférés d'éclairage au moyen de faisceau polarisés.
REVENDICATIONS.
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