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"PHARE NON EBLOUISSANT,NOTAMMENT POUR VEHICULES".
En présence de plusieurs valeurs de olarté luminéuse percep- tibles à l'oeil,celui-ci réagit immédiatement à la valeur de clarté maximum,avec la conséquence que l'effet des valeurs de clarté inférieure est considérablement diminué vis à vis de l'oeil: C'est à cela qu'il y a lieu d'imputer l'éblouissement de l'oeil.
Par exemple, si un véhicule automobile se déplace à la lumière de ses phares,le cas échéant rendue non éblouissante, sur une route éclairée,l'oeil réagit aux valeurs de clarté supé- rieures de l'éclairage de la route et l'effet de l'éclairage pro- pre du véhicule est réduit au minimum*
Si le même véhicule se déplace avec le même éclairage sur une route non éclairée,,l'effet lumineux des phases du véhicule est utilisé intégralement et est tout à fait suffisant.
Les conditions sont semblables lorsque deux véhicules auto- mobiles éclairés roulent en sens inverse en venant l'un vers l'au- /
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tre. L'oeil réagit dmmédiaternent aux plus grandes valeurs de clarté des glaces couvre-phares du véhicule arrivant en sens inverse. Ces valeurs sont supérieures d'un multiple à celle de la lumière émanant du véhicule propre à l'observateur,qui est réfléchie sur le sol,et la visibilité se trouve naturellement réduite immédiatement au minimum.
La présente invention est basée sur cette constatation et pose le problème d'éviter, dans un phare non éblouissant,des valeurs de clarté différentielles dans la perception,c'est à dire d'une part de rendre impossible la vision des occupants d'un véhicule arrivant en sens inverse dans les réflecteurs,sources lumineuses,glace,couvre phares et lentilles d'un phare de véhicule,puis d'autre part,de faire en sorte que la lumière dirigée d'un phare sur la route présente des valeurs de clarté aussi égales que possible dans l'éclairage de la route et qui ne doivent être beaucoup plus grandes dans aucune circonstance,par exemple peu devant le véhicule, que dans d'autres cas .Il faut tenircompte à ce sujet de ce que l'effet de la lumière diminue en fonotion du carré avec la distance à partir de la source lumineuse.
Les phares connus ne satisfont pas ces exigences. Par exemple, on connait des phases non éblouissants qui sont constitués par une moitié approximativement ellipsoïde, dont le réflecteur s'étend près ou jusqu'au delà du point ou centre de convergence.
Une lentille ou une glace couvre-phare est disposée au point de convergence ou devant le point de convergence du phare.
Un phare de ce type ne remplit pas les conditions indiquées ci-dessus.
Les rayons réfléchis par la moitié d'ellipsoïde constituée sous forme de réflecteur se coupent au point de convergence, à partir duquel ils se diffusent. Ceci a pour résultat qu'il se forme au milieu, par conséquent sur la route, une ombre s'élargissant sous une forme conique qui s'agrandit au fur et à mesure que la distance du phare augmente. En conséquence,d'une part, la
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route n'est pas éclairée,puis d'autre part l'oeil réagit à la ,. lumière de grande valeur de clarté dirigée sur le côté de la route immédiatement devant le véhicule, de sorte que la route reste non éolairée en avant et au milieu.
A cela s'ajoute que bien qu'il y ait théoriquement un point ou centre de convergence,on doit compter,dans la pratique avec un plan de convergence d'extension linéaire. Ceci se produit parce que le filament de lampe de la source de lumière ne représente pas un point mathématique,mais présente une certaine extension dane l'espace et est reproduit agrandi par la réflecteur par suite de cette extension. Si,par exemple,le filament de la lampe de la source lumineuse a une extension d'au moins 4 mm, comme cela est usuel dans des phares de véhicules,il faut compter au point de convergence,dans chaque cas selon la forme du réflecteur, déjà avec des rapports de grandeur de 10 cm et plus.
Le plan de convergence d'un phare de ce type s'étend donc, en utilisant une moitié d'ellipsoïde au-dessous de son axe optique et la glace oouvre-phare ou la lentille,qui est utilisée dans ce phare doit également s'étendre soirs l'axe optique. Mais ceci donne la possibilité de voir dans la glace couvre-phare ou lentille,ce qui provoque un éblouissement considérable.
Il ressort de ceci qu'à l'aide des constatations et cons- tructions connues jusqu'à présent,on ne pouvait obtenir la solution du problème de l'éblouissement et qu'en conséquence des phares de ce genre ne sont pas apparus sur le marché.
Le problème de l'anti-éblouissement est résolu par la présente invention.
Cette suppression de l'éblouissement est obtenue par un système de réflecteur collecteur optique présentant un foyer et un point de convergence, puis dont la surface de.réflecteur efficace est située vers un coté d'un plan coupant l'axe optique. Un écran placé devant le point de convergence du même côté du plan de coupe est disposé à une certaine distance devant le réflecteur et
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est destiné à arrêter les rayons diffus sortant éventuellement au-dessus du plan de coupe dans cette région.
L'invention consiste à disposer,dans un phare connu de ce type, une lentille dirigeant les rayons du système de réflecteur, complètement couverte par l'écran,entre le foyer et le point de convergence.
Avec un phare de ce genre,étant donné que tout regard dans le réflecteur ou la glace couvre phare et la lentille est impos- sible, non seulement l'exemption obtenue d'éblouissement est as- surée,maiil y a encore lieu de remarquer l'avantage extraordinai- re que l'oeil d'un conducteur de véhicule ne perçoit pas, quand un autre véhicule arrive en sens inverse, de valeurs de clarté supérieures à celles qui sont projetées par les deux systèmes op- tiques des deux véhicules sur la route et réfléchies par celle-ci* Cette circonstance extrêmement importante a pour conséquente de conserver aux conducteurs des véhicules la possibilité intégrale, soit à cent pour cent de percevoir la lumière émise par leur pro- pre véhicule et la lumière émise par le véhicule venant en sens inverse.
Il s'ensuit que les accidents dûs à l'éblouissement se trouvent complètement rendus impossibles de ce fait et qu'on ob- tient le grand avantage que lorsque deux véhicules arrivent en sens inverse la route se trouve éclairée sur une distance qui correspond au double de l'éclairage propre dés véhicules.
Des formes de réalisation d'un phare conforme à la présente invention sont illustrées sur les dessins annexés dans les- quels :
La fig.I est une coupe d'un phare sans lentille;
La fig.2 est une coupe du faisceau de rayons produit par le phare de la fig.I;
La fig.3 est une coupe horizontale d'un phare muni d'un système de lentilles;
La fig.4 est une coupe du faisceau de rayons produit par le phare de la f ig.3; /
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La fig.5 est une coupe d'un réflecteur et montre ann fais- oeau de rayons;
La fig.6 est une coupe horizontale d'un réflecteur avec lentille représenté indépendamment;
La fig.7 est une élévation du phare de la fig.6;
La fig.8 est une élévation d'un phare suivant une variante;
La fig.9 est une coupe du faisceau de rayons du phare de la fig.8 ;
Les fig.10,11,12,13 sont des élévations d'autres formes de réalisation d'un réflecteur;
La fig.14 est une coupe d'un phare suivant une autre forme de réalisation;
La fig.I5 est une élévation de face de l'écran d'assombris- sement du phare de la fig.14;
La fig.16 est une coupe verticale illustrant une autre forme de réalisation du phare:
Suivant la fig.I,un réflecteur l,constitué par un quart d'ellipsoïde, est disposé dans une enveloppe 2. Une lampe est montée au foyer F du quart d'ellipsoïde.
Le point de convergence de l'ellipsorde est désigné par F1 .'L'enveloppe 2 comporte un appendice 3 servant de diaphragme ou écran, qui couvre l'ouverture de sortie de lumière 4 du quart d'ellipsoïde vers l'avant et qui est approximativement limité en bas par un plan perpendiculai- re au plan de coupe et déterminé par l'axe optique A,A1. L'ouver- ture de sortie de lumière 4 du quart d'ellipsoide est couverte par une glace 5, qui est par conséquent placée d'une part derriè- re l'écran 3. et d'autre part entre le foyer F et le point de con- vergence F1. La position de cette glace de recouvrement peutva- rier, comme indiqué en pointillé.
Sous le réflecteur 1, il y a à l'intérieur de l'enveloppe 2,un réflecteur hémisphérique 6 dont le foyer coincide avec le foyer F' du quart d'ellipsoïde 1: L'enve- loppe 2 s'étend sous le plan ooupant l'axe optique A,A1 et peut être munie d'un diaphragme ou écran 7 dans sa région placée sous l'axe A,A1. Les rayons indiqués traversent la glace 5 et sortent par l'ouverture horizontale située entre l'extrémité inférieure /
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de la glace 5 et l'extrémité antérieure de l'écran 3.
Etant donné qu'ils se croisent au point de convergence Fl,les rayons émis par la source de lumière placée au foyer F peuvent par conséquent sortir par l'ouverture horizontale 8, donc vers l'avant et vers le bas sans que la glace 5 ou le réflecteur 1 ou également la source de lumière puisse être vue par une personne arrivant en sens inverse.
La phare serait donc non éblouissant en soi, mais il se forme, par suite du croisement des rayons au point de convergence F1 ,au milieu devant le phare,un cône d'ombre,qui est représenté en coupe par des hachures dans la fig.2.
A faible distance devant le phare,par conséquent le cas échéant: devant le véhicule portant le phare,une lumière très claire tombe sur le sol et le cône d'ombre sombre empêche la visibilité à plus grande distance devant le véhicule.
Pour supprimer ce cône d'ombre, la glace 5 est munie,oomme le montre la fig.3,d'un grand nombre de lentilles cylindriques 9 placées côte à côte,qui sont perpendiculaires au plan de coupe A, A1 limitant le réflecteur sur son dessous 1. Les lentilles cylindriques 9 s'étendant verticalement étendent le point de convergence F1 sur une ligne de convergence F2 ,de sorte que les rayons consi- dérés en plan,s'étendent sui vant les lignes en traits mixtes, tandis que dans l'utilisation des lentilles cylindriques 9,ces rayons s'étendraient dans le sens des lignes en traits interrompus. Considérés en élévation latérale,tous les rayons se coupent surla ligne de convergence F ,comme représenté par exemple dans la fig.7.
Cette répartition de la lumière produit,en considérant le faisceau de rayons en coupe,une vue de la lumière selon la fig.4.
Les valeurs de clarté maxima se placent,sous la limite d'obscurité, dans la partie 10 et la lumière diffuse dans la partie !le, Le cône d'ombre (fig.2) est par conséquent supprimé.Une personne venant en sens inverse ne peut pas regarder dans les lentilles 9. La distribution de la lumière se fait donc devant le point de convergence
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fil ou devant la ligne de convergence F2 de sorte qu'un regard dans les lentilles 9 et par suite un éblouissement est tendu impos- sible à tout égard*'
La fig.5 représente en particulier le trajet des rayons d'un phare ellipsoïde.
Cette figure montre que les rayons de la source de lumière placée au foyer F se croisent au point de convergen- ce Fl et que les-cône d'ombre 12 est ainsi formé,ce cône rendant impossible une visibilité au milieu devant le phare à une grande distance.
Lorsque le cône d'ombre situé devant le phare peut déjà être supprimé à l'aide des lentilles cylindriques 9 s'étendant ver- ticalement, il y a encore une dispersion latérale,comme cela ressort du tracé de trajet des rayons de la fig.3. Mais,étant donné que la lumière diminue d'intensité en fonction du carré de la distance de la source lumineuse,il est nécessaire,pour avoir une visibilité à portée aussi longue que possible et pour obtenir un éclairage uniforme de la surface du sol,par conséquent de la route, de concentrer les valeurs de clarté maxima vers l'avant, puis de faire tomber progressivement la lumière vers les côtés et vers le phare même.
La forme de réalisation suivant la fig.6 tient particulière- ment compte de cela: Dans ce cas,la glace 5 de la fig. I est rem- placée par une lentille cylindrique 13, dont l'axe de cylindre est perpendiculaire. au plan de coupe A,A1. Cette lentille cylindrique unique 13 dirige les rayons,considéré dans le sens horizontal, parallèlement les uns aux autres ; en tous cas, il y a croisement des rayons sur la ligne de convergence F2. On peut se rendre comp- te qu'il n'y a plus de dispersion latérale vis à vis de la frme de réalisation de la fig.3.
Mais,pour provoquer encore une cer- taine légère dispersion ou diffusion latérale, la lentille oylin- drique 13 peut comporter sur un côté une série de lentilles cy- lindriques 9 de petits rayons,dont les axes sont naturellément aussi perpendiculaires au plan de coupe A,A1. Dans la fig.7 ,le trajet des rayons du phare de la fig.,6 est- représenté en élévation
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et on peut voir que les rayons qui paraissent s'étendre parallèlement dans la fig.6 se coupent sur la ligne de convergence F2.
Une partie de l'ouverture de sortie de lumière 4 peut aussi être couverte par une lentille cylindrique à axe parallèle au plan de coupe A,A1 ,pour élever un peu, donc diriger davantage vers l'avant,lesrayons tombant à pic sur le sol, notamment des zones marginales du réflecteur.
Lorsqu'on utilise une section d'ellipsorde,la source de lumière n'a pas besoin d'être placée nécessairement au foyer F.
Dans la fig.8, par exemple, on suppose que la source de lumière est placée décalée par rapport au foyer F du réflecteur 1, tandis qu'il faut naturellement qu'elle soit placée au foyer du réflecteur sphérique 6. Par le décalage de la source de lumière du foyer, on obtient le résultat qu'il se forme une série de points de convergence F3, F4,F5 .On obtient ainsi,sans utiliser une lentille, une vue en coupe à travers les rayons telle que représentée dans la fig.9. D'ombre conique, c'est à dire la zone sombre 12 représentée bachurée, est diminuée ênoifmêment par rapport aux fig.2 et 5. Il est absolument nécessaire, dans le cas de la forme de réalisation de la fig. 6, que l'écran ou diaphragme 3 soit placé devant le point de convergence F5 placé le plus en avant.
Même si on se sert normalement d'un réflecteur ellipsoïde, étant donné que celui-ci possède naturellement un foyer et un point de convergenoe, qui sont la condition nécessaire de l'invention, il est également possible de se servir d'un système optique, sans utiliser un réflecteur ellipsoïde .
La fig.IO montre un réflecteur parabolique dans lequel la lampe à incandescence est décalée en ayant par rapport au foyer F. Il se forme ici également une série de points de convergence F3,F4 ,F5. L'écran 3 doit naturellement être placé devant le point de convergence F5 placé le plus en avant.
La fig.II représente en coupe verticale l'application à un phare d'une autre possibilité de production de points de conver-
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genoe sanh utilisation d'un réflecteur ellipsoïde.
On dispose ici,devant l'ouverture d'un réflecteur parabolique 14. une lentille convergente 15,qui est munie d'un côté de len- tilles cylindriques 9,-.au sens de la fig.;3. Ici aussi, il se forme une série de points ou lignes de convergence F3,F4,F5 et l'écran ou diaphragme 3 est placé devant le point de convergence F5 se trouvant le plus en avant..La lentille 15 est naturellement pla- cée entre le foyer! et les points de convergence.
Si l'on établit la lentille cylindre 15 de la fig.II avec des degrés de puissance de réfraction différente(rayon différent), il est possible,comme on peut le voir par la fig.12 d'obtenir un point de convergence unique fil au lieu d'une série de points de convergence. Naturellement,dans ce cas, seule la partie du réflec- teur parabolique 14 de'/La lentille cylindrique 15 qui est placée au dessusdu plan de coupe A,A1 est également utilisée,comme on peut le voir par la fig.13.
Pour résumer brièvement,le phare conforme à l'invention présente les propriétés suivantes :
I) Il émet une lumière absolument exempte d'éblouisseent;
3) Un regard dans la glace de fermeture du phare ou la lentil- le est empêché d'une manière absolue par la diffusion de la lu- mière devant le point de convergence et la disposition d'éléments diffueeurs(glace,lentille, etc..) derrière l'écran ou diaphragme 3:
3) Par la disposition et la conformation appropriée des len- tilles, on produit des valeurs de clarté qui sont les plus inten- ses vers l'avant,puis qui tombent constamment vers les côtés et vers la voiture*
Ainsi qn'on peut le voir par la fig.14, qui représente un phare en coupe longitudinale verticale,une moitié d'ellipsoïde approximative pett être utilisée,lorsqu'on veutproduire également avec le phare l'éclairage à grande distance.
Dans ce cas,le réflecteur ellipsoïde 1 s'étend donc dans la même mesure de l'autre côté du plan de coupe A,Al ou également
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suivant une section de paraboloïde,comme représenté en traits interrompus. Le réflecteur hémisphérique 6 peut pivoter autour d'un axe 16 placé approximativement dans le plan de coupe. A cette fin, cet axe traverse avantageusement le réflecteur des deux côtés. Ce réflecteur est muni à l'extérieur d'électro-aimants 17, qui permettent un pivotement du réflecteur hémisphérique dans la position représentée en pointillé.
Si le réflecteur hémisphérique prend la position représentée en traits pleins dans la fig.14, il aveugle et rend non éblouissante la source de lumière placée au foyer F par rapport à la partie de réflecteur placée sous le plan de coupe A,A1 et, comme on l'a décrit ci-dessus,la lumière rendue non éblouissante est produite en passant par la lentille 18.
Par contre,dans la position basculée(représentée en pointillé),la partie inférieure du réflecteur n'est pacouverte par rapport à la source de lumière,de sorte que de la lumière pour éclairage à grande distance est émise à partir de la partie inférieure du réflecteur. Dans le cas de l'utilisation d'une partie d' ellipsoïde comme réflecteur/inférieur, son ouverture de sortie est munie d'une lentille diffuseuse donnant une direction parallèle aux rayons.
Il est en outre disposé dans le réflecteur de la fig.14 un écran 19, qui peut pivoter autour d'un axe situé dans le plan de coupe A,Al. Cet écran pivotant 19 peut prendre soit la position horizontale représentée en pointillés,soit la position verticale représentée en traits pleins,dans laquelle il fonctionne comme diaphragme pour protéger contre la vue des aviateurs.
L'écran ou diaphragme 19 est alors,soit en matière transparente de couleur,soit en matière opaque et il oomporte une fente 20, comme le montre la fig.15. Cette fente ne laisse sortir qu'une partie du flux lumineux,qui ne produit dès lors qu'une lumière très étroite,ce qui nuit à la sûreté de la marche. C'est pourquoi la fente est encore munie de lentilles cylindriques supplémentaires 21 qui produisent une diffusion, approximativement adap-
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tée à la largeur de diffusion du flux lumineux normal.' L'obscur- cissement est également possible avec une résistance pouvant être intercalée dans le circuit de la lampe à Incandescence.
L'écran 19 peut naturellement être disposé de la même maniè- re dans un phare des fig.1 à 3, c'est à dire dans un phare qui n'est pas combiné avec un système d'éclairage à grande distance.
L'actionnement du réfleoteur hémisphérique 6 et de l'écran 19 peut se faire d'une manière quelconque à partir du siège du con- duoteur.'
Suivant la forme de réalisation de'la fig.16, un réflec- teur ellipsorde 21 disposé dans l'enveloppe 2 et qui sert à l'é- clairage à grande distance est muni d'un réflecteur anti-éblouis- sant 1. Le réflecteur ellipsoïde 21 porte à son foyer la lampe à incandescence 22 et est muni d'une lentille diffuseuse 23 rassem- blant les rayons réfléchis,qui dirige parallèlement les rayons sortant du réflecteur.
Le réflecteur ellipsoïde 21 est ouvert dans sa partie supérieure et à cette partie ouverte se raccorde le réflecteur anti-étoublissant 1 constitué par une section d'el- lipsoïde et qui produit la lumière non éblouissante de la ma- nière sus-indiquée.Un réflecteur hémisphérique 6 est également prévu.
La combinaison d'un phare non éblouissant,dit phare-code, du type indiqué avec un système d'éclairage à grande distanoe dit grand phare,selon les fig.14 et 16, est particulièrement avanta- geuse.
Jusqu'à présent la lumière non éblouissante et la lumière d'éclairage grande distance sont produites dans un seul et même phare à l'aide d'une lampe spéciale (lampe billux ou à deux filaments), qui contient deux filaments séparés sous l'un des- quels il y a un chapeau anti-éblouissant. Toutefois, la produc- tion de deux sortes de lumière dans un seul et même phare à l'aide d'une lampe unique à deux filaments dans laquelle l'un seulement des filaments peut être placé au feyer,ne résout pas parfaitement le problème du non-éblouissement, car l'optique est soumise à des
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lois trés sévères qui ne peuvent pas être observées dans ce cas.
REVENDICATIONS
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