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Lanterne d'éclairage avec répartition de la lumière par réfraction et réflexion combinées.
On a cherché depuis longtemps, dans'les appareils optiques destinés à l'éclairage, à diriger tout le flux lumineux émanant de la source, ou tout au moins la majeure partie de ce flux dans une direction donnée.
Dans les appareils à réflecteur, on ne peut guère orienter dans la direction optima, située en général vers le bas, que la partie du faisceau lumineux située en-
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dessous du plan horizontal passant par la source ou tout au moins les rayons très légèrement inclinés au-dessus de l'horizontal.
Il en est de même dans les appareils où les rayons sont déviés par réfraction. Théoriquement, on pourrait par des prismes convenablement caloulés, renvoyer dans la direction optima choisie, n'importe quel rayon et en particulier des rayons zénithaux, mais dana la pratique, on serait conduit dans ce cas à des prismes tellement inclinés et tellement aigus que leur usinage pratique serait impossible.
Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé, dans les appareils à réflexion, de combiner, avec le réflecteur usuel entourant la source lumineuse, un réflecteur disposé dans m plan sensiblement horizontal, au-dessus de la source lumineuse, et récupérant les rayons orientés vers le haut. Toutefois, ces appareils étaient extrêmement encombrants, car le flux à récupérer comportait des rayons encore relativement inclinés, de sorte que ce réflecteur supérieur devait s'étendre très loin de l'axe vertical passant par la source pour récupérer effectivement tous les rayons perdus ; de plus, pour pouvoir orienter dans une direction unique optimum des rayons différemment incliriés, il fallait prévoir pour ce réflecteur supérieur une courbure soigneusement calculée, et par conséquent difficile à réaliser.
Avec les appareils à réfraction, on a proposé également de combiner un réflecteur récupérant les rayons dirigés vers le haut, mais on on a rencontré alors les mêmes inconvénients qu'indiqués ci-dessus en ce qui concerne la forme et la dimension de ce réflecteur.
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La présente invention a pour objet un appareillage optique basé sur le prinoipe ci-dessus, mais dans lequel le réflecteur présente des dimensions considérablement réduites. A cet effet, les rayons trop inolinés pour pouvoir être renvoyés dans la direction choisie par simple réfraction, sont, comme dans les systèmes connus, renvoyés sur une surface réfléchissante sensiblement horizontale, mais cela, après avoir traversé une plaque réfractante accentuant leur inclinaison, c'est-à-dire les rapprochant de la verticale. En d'autres termes, les rayons trop inclinés pour pouvoir être renvoyés par simple réfraction, mais assez, éloignés de la verticale pour que leur renvoi par réflexion nécessite un réflecteur de grandes dimensions, sont rapprochés de la verticale par une réfraction préalable.
Bien entendu, l'invention peut être réalisée de très nombreuses manières, et dans une réalisation particulièrement avantageuse, le réflecteur supérieur est consti- tué de deux éléments susceptibles de pivoter autour d'un axe horizontal, de manière à faire varier leur inclinaison et par suite la direction du faisceau obtenu.
Le dessin annexé permet de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 montre en coupe pour mémoire un appareil réflecteur de type connu.
La fig. 2 et la fig. 3 montrent des réalisations convenant plus particulièrement pour les sources ponctuelles.
Lesfigs. 4 à 7 montrent des réalisations convenant plus particulièrement pour les sources rectilignes, la fig.
6a montrant en outre à plus grande échelle un détail de la fig. 6
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Comme on le voit fig. l, les appareils de type connu destinés à renvoyer les rayons émanant d'une source S dans une direction optima D, comportent un appareil principal 1, ramenant dans cette direction les rayons situés en-dessous de la ligne SA.
Dans le cas de la fig. 1, cet appareil est constitué par un réflecteur.
Les rayons situés au-dessus de cette droite SA sont renvoyés par un réflecteur 2 disposé dans un plan sensiblement horizontal. On observera cependant que les divers rayons tels que SI seront, si ce miroir 2 est plan, renvoyé tous dans des directions différentes.
De plus, les rayons très inclinés tels que SA lui-même nécessiteront pour être récupérés, soit un réflecteur 2 de grandes dimensions, soit un réflecteur recourbé comme représenté aux dessins, cette courbure ayant également toutefois pour effet de modifier l'inclinaison des rayons réfléchis.
Suivant l'invention, l'appareil principal est constitué par un réfracteur 3, dont la partie située endessous du plan H-H passant par la source S, se comporte comme un réfracteur usuel, c'est-à-dire a des prismes calculés de manière à dévier tous les rayons dans une même direction D. La partie du réfracteur située au-dessus de ce plan coopère par contre avec le réflecteur 2, de manière que tous les rayons tels que SI compris entre ce plan et le rayon SA passant par le bord supérieur du réflecteur, soient redressés et rencontrent ce réflecteur au point J où le rayon SA rencontre ce réflecteur, ou même en avant de ce point J. On voit que dans ces conditions, les dimen-
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sions du réflecteur pourront être très réduites, tout en permettant de récupérer la totalité du flux.
La fig. 3 montre une réalisation dans laquelle l'appareil principal est, oomme dans la fig, l, constitué par un réflecteur 1, calculé de manière à renvoyer les rayons dans la direction D. Au-dessus de ce réflecteur et fermant son ouverture supérieure, est disposée une calotte réfractante, calculée de préférence de manière à renvoyer tous les rayons qui la traversent dans la même direction D en coopération avec le réflecteur supérieur, constitué ici ( où la source S est supposée ponctuelle ) d'un cône 2a.
La calotte réfractante est également constituée de deux parties 4-4' présentant chacune, de part et d'autre de la partie centrale pour laquelle les rayons tels que SJ ne sont pas déviés , deux parties prismatiques pour lesquelles les rayons tels que SI et SI* sont ramenés parallèlement à SJ.
Tous ces rayons SI, SJ, SI' sont donc bien ramenés après réflexion en 2 dans la direction D.
La fig. 4 montre une réalisation étudiée spécialement pour le cas de source rectiligne constituée par exemple par des lampes à sodium ou à mercure, La verrerie principale est constituée par une verrerie réfractante 3 dont les prismes sont parallèles à la source, et calculée également de manière à renvoyer tous les rayons dans une direction D, cette verrerie présentant une partie centrale pour laquelle les rayons tels que SI orientés dans cette direction D ne sont pas déviés, tandis que les rayons tels que SJ-SJ' sont redressés parallèlement.
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La. verrerie supérieure 4-4' travaille dans des conditions analogues à la fig. 3, sous réserve que tous les rayons qui la traversent sont redressés parallèlement, de manière qu'après réflexion sur le réflecteur supérieur, ils soient renvoyés dans la direction D.
On observera que dans ce cas oe réflecteur est constitué de deux éléments 2-2' concourant en 0. De pré- férence, ces éléments 2-2' pourront être montés oscillants autour de l'axe 0, de manière que par simple réglage de leur inclinaison, on puisse faire varier la direction dans laquelle tous les rayons qui les atteignent sont renvoyés et modifier par conséquent la convergence du faisceau réfléchi, pour une partie importante du flux ( toute celle qui traverse les verreries 4-4' ) sans avoir à modifier le réglage de la source S.
La fig. 5 montre une réalisation utilisable plus particulièrement pour la signalisation. La verrerie principale est encore ici constituée par une plaque réfractante 3 de type usuel. Pour récupérer les rayons émis en dehors de l'angle a ,on prévoit une plaque 4 coopérant avec un miroir 2, dans les mêmes conditions que précédemment, c'est-à-dire en général de manière à ramener les rayons émis dans l'angle b dans la direction commune D.
Dans la zone oorrespondant à l'angle c sera prévu d'autre part un réflecteur 5 ramenant les rayons qu'il reçoit soit sur la plaque 3, soit sur la plaque 4.
On notera que cet appareil peut être prévu soit pour des sources rectilignes, soit pour des sources ponctuelles, les prismes étant alors soit rectilignes, soit circulaires. On notera enfin que le miroir 2 peut comme
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dans le cas de la fig. 4, être monté oscillant autour du point 0.
La fig. 6 montre une variante de la fig. 4 dans laquelle les deux verreries 3 et 4 sont constituées en une seule pièce cylindrique 6. La partie inférieure correspondant à l'angle a est lisse et laisse passer les rayons sans déviation. La partie supérieure comprise dans l'angle b travaille comme précédemment ( fig.4) c'est-à-dire redresse ou incline les rayons de part et d'autre d'un rayon médian SA, de manière à les renvoyer tous dans la direction préférentielle D, après réflexion sur le miroir en deux parties 2-2'.
Dans la partie médiane correspondant aux angles cet c', les prismes sont calculés de manière à agir différemment par chacune de leurs faces (fig.6a).
L'une des faces agit sur les rayons SI pour les relever parallèlement à SA, l'autre face agit pour les abaisser dans la direction D. Ce mode de travail des prismes permet de leur donner une forme moins aiguë que s'ils étaient destinés exclusivement au redressement ou au rabattement des rayons ; le moulage de la verrerie en est par suite facilité.
Dans la réalisation de la fig.7, la verrerie 6 est dans sa partie supérieure, munie de prismes concentrant les rayons en un faisceau légèrement divergent, de sommet C ou Ce* Les réflecteurs 2 et 2' ont alors une forme parabolique de foyer C-C' et renvoient donc comme précédemment les rayons réfléchis dans une direction D correspondant à l'axe de la parabole. Dans les zones correspondant aux angles cet c', les prismes
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sont calculés de manière à dévier tous les Bayons dans cette direction D.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples et peuvent subir de nombreuses variantes de réalisation suivant le problème d'éclairage envisagé.
REVENDICATIONS.
1 ) Appareil d'éclairage comportant en combinaison un appareil de répartition lumineuse principal ( réflecteur ou réfracteur) destiné à diriger de la manière voulue les rayons qu'il reçoit, et un réflec- teur récupérant les rayons ne rencontrant pas ce premier appareil, caractérisé en ce que l'appareil comporte en outre une verrerie réfractante placée sur le trajet des rayons lumineux rencontrant le réflecteur, de manière à modifier l'angle sous lequel ils atteignent ce réflecteur.