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PLAQUE CATADIOPTRIQUE A OEIL CENTRAL, PRINOIPALEMENT DESTINEE AUX FEUX ARRIERE DE VEHICULES AUTOMOBILES ET AUX SIGNALISATIONS A LUMIERE FIXE.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux dispositifs cataphotes actuellement en usage en vue de pouvoir les rendre lumineux par effet d'une source de lumière disposée à l'arrière sans diminuer par cela la quantité de surface cataphote active à la réflexion et en conservant de plus la valeur totale du pouvoir de réflexion de chaque élément de la plaque.
On sait que des dispositions officielles récentes réglent l'usage des dispositifs cataphotes, qui sont obligatoires pour tous les véhicules automobiles, et établissent pour chaque catégorie , une ouverture angulaire prédéterminée du faisceau lumineux et des dimensions également prédéterminées du cataphote. L'ouverture angulaire a été fixée pour les automobiles ordinaires à 15 de l'axe de l'élément pour
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un champ d'incidence oblique dans le sens horizontal, et à 10 d'incidence dans le sens vertical, et la valeur de la surface cataphote doit correspondre à 20cm2. on a également établi la valeur de la surface lumineuse du verre transparent disposé sur le feu arrière de l'automobile et devant correspondre à 25cm2.
Sur la base de ces dispositions officielles, les constructeurs ont cherché à réunir sur une seule plaque à appliquer directement sur le feu arrière,tant le verre éclairé que le verre cataphote, en vue de donner une apparence meilleure au système et de rendre plus rationnelle la signalisation,car, du fait que le cataphote doit remplacer le feu arrière dans le cas de non-fonctionnement de la source lumineuse de celui-ci,il est préférable qu'il soit incorporé dams le feu arrière lui-même.
L'a.ire totale des deux surfaces est donc de 45 cm2, ce qui exige des proportions exagérées de l'ensemble du feu arrière,d'autant plus que celui-ci doit comporter aussi le dispositif de signalisation d'arrêt à lumière orange ; il existe en outre un inconvénient qui consiste en ce que la construction d'une plaque cataphote de grande dimension est plus difficile et plus coûteuse.
En vue de donner au feu arrière une belle apparence et de bonnes proportions,on a étudié des systèmes qui réduisent toutefois soit lteffet de la lumière du feu,soit celui de la lumière réfléchie du cataphote.
La présente invention résout par contre le problème en observant rigoureusement les prescriptions officielles tant à l'égard des champs angulaires horizontal et vertical qu'à l'égard de la valeur de la surface lumineuse de 25 cm2, tout en augmentant jusqu'à 25cm2 la valeur de la surface cataphote.- Les dimensions du feu arrière restent toutefois
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dans des limites normales, car l'encombrement maximum de la plaque correspond à 25 cm2 seulement.
Evidemment ces dimensions,qui correspondent au type de plaque pour automobile ordinaire,devront être modifiées pour les autres véhicules sur la base des prescriptions en vigueur , mais on aura toujours l'avantage d'une réduction sensible de la superficie. Il va sans dire que le dispositif faisant l'objet de cette invention est susceptible d' applications utiles et intéressantes dans d'autres champs de signalisation à lumière fixe, par exemple, pour les co- lonnes lumineuses de signalisation, et il pourra être très avantageusement appliqué aux feux avant des bicyclettes à lumière blanche, où le fonctionnement des dispositifs électriques d'alimentation ne donne jamais une sûreté complète.
Ce système offre en outre des possibilités publicitaires intéressantes, car il permet d'obtenir le changement automatique de la couleur des éléments formant par exemple une inscription lorsque ces éléments sont éclairés par les phares d'un véhicule automobile.
Cet effet est obtenu en se servant simplement d'une plaque en verre blanc et en disposant une lampe à lumière colorée à l'intérieur de l'enseigne.
La plaque cataphote lumineuse suivant la présente invention est principalement caractérisée en ce qu'elle est constituée par des files parallèles d'éléments cataphotes, rapprochés tangentiellement,entre lesquelles sont intercalés des éléments dioptriques transparents de forme recitligne, dont la longueur correspond à la somme des longueurs des éléments de chaque file, la largeur étant déterminée par la réduction de la surface catoptrique de chaque élément dans une direction déterminée.
La diminution résultante de la surface catoptrique des éléments réduit l'ouverture du champ incident dans la direction orthogonale par rapport à la direction de la ré-
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duction; l'enlèvement peut par conséquent avoir lieu jusqu'à la limite à laquelle la surface catoptrique est encore efficace dans l'ouverture angulaire requise,qui dans l'exemple décrit est de 10 seulement dans la direction urticale.
La surface catoptrique de la plaque est ainsi composée par des files rectilignes d'éléments transparents de captation, séparées par des éléments catoptriques.La plaque qui, dans les feux arrière,est disposée en position verticale, doit être orientée de façon à amener les éléments rectilignes dans la position horizontale. L'effet de la plaque est ainsi maintenu élevé tant pour les rayons à incidence normale que pour les rayons à incidence oblique dans les limites établies dans le projet de la plaque. Les éléments rectilignes de captation ne dérangent aucunement le fonctionnement du cataphote, car la surface dioptrique de la plaque conserve parfaitement sa forme et est par conséquent complètement active.
Les éléments rectilignes ont le but de créer des zones utiles de captation pour les rayons émis par la lampe du feu arrièrà, de manière à rendre lumineuse toute la surface de la plaque. Le fonctionnement optique peut varier suivant la forme de la surface dioptrique des éléments, mais de toute façon il se produit d'abord une réfraction, de tous les rayons incidents sur les surfaces, puis une deuxième réfrac- tion lors de l'émergence des rayons de la plaque ; cetteé- mergence se produit en partie à la surface dioptrique des cataphotes et en partie dans les zones résiduelles résultant du rapprochement tangentiel des éléments; en outre, un certain nombre de rayons est fortement dévié dans la masse de la plaque par des réflexions totalesproduites par la forme de la surface dioptrique de la plaque ;
enfin,quelques rayons sont réfléchis par les éléments catoptriques euxmêmes en raison de leur forte déviation,
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Ce comportement caractéristique à l'émergence a l'avantage principal de rendre la surface dioptrique de la plaque complètement lumineuse et d'éviter des éhbuissements dangereux.
L'effet est encore amélioré par l'utilisation des zones périphériques résiduelles créées autour du polygone résultant de la disposition rapprochée des éléments.
Ces zones résiduelles sont mises au même niveau que les éléments de captation dans la partie catoptrique de la plaque et sont rendues transparentes.
L'élément cataphote est constitué par une surface dioptrique de 180 d'ouverture et par une surface catoptrique ayant une ouverture angulaire maximum dans une direction et réduite dans le sens orthogonal ; l'ouverture angulaire maximum correspond au diamètre de la surface dioptrique et l'ouvertu- re réduite est sensiblement inférieure au diamètre.,
Les espaces latéraux qui en résultent et qui constituent les zones de captation lumineuse ont une forme plane et sont surélevés par rapport au'sommet de la calotte catoptrique dans le but de rendre très rapide et facile l'enlèvement de leur surface du revêtement argenté.
La construction de la plaque n'est ainsi aucunement modifiée; après avoir argenté et verni la surface catoptri.. que, on appuie simplement la plaque par cette surface contre un disque abrasif qui emporte les traces de vernis et d'argent des éléments capteurs seulement, en les polissant et les ren- dant ainsi parfaitement transparents ; oneffectué la même opé- ration dans les zones périphériques résiduelles au même niveau que celui des éléments rectilignes.
La construction des moules est aussi très simple,car il suffit de fraiser des canaux parallèles de section rectan" gulaire sur la matrice catoptrique aux endroits correspondants et de fraiser à la même profondeur les secteurs périphériques résiduels.
L'éclairage de la plaque est convenablement produit
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avec une lampe déplacée vers le bas,en vue de faire dévier les rayons incidents qui sont réfléchis par les éléments rectilignes,dans les zones argentées,en obtenant ainsi l'émergence de ces rayons des éléments dioptriques mêmes dans une direction vers le haut.
Cette position de la lampe présente de plus l'avantage de mieux éclairer la plaque d'identité. Cette disposition est enfin complétée par un réflecteur approprié, ayant la fonction de faire dévier une partie des rayons en bas vers la plaque et dans les deux sens horizontaux en vue d'augmenter l'effet et de rendre homogène la luminosité de la plaque.
Dans la description du dispositif on a indiqué,à titre d'exemple,la disposition des éléments cataphotes en files alignées mais il est évident que les éléments peuvent également être disposés en quinconce,de même qu'il est possible de faire rentrer les éléments les uns dans les autres tant dans le sens vertical que dans le sens horizontal en vue de satisfaire à des exigences particulières de signalisation.
La forme des éléments rectilignes de captation a été représentée avec une section rectangulaire, mais on peut prévoir également une forme dioptrique, concave,convexe et triangulaire au lieu de la forme plane.
La surface dioptrique préférable du point de vue optique est une surface concave, mais pour des raisons d'économie et de facilité de construction,11 est convenable d' adopter la forme plane en réglant la position de la lampe et du réflecteur par un dispositif approprié.
Suivant un perfectionnement, on a prévu la construction d'éléments dioptriques d'émergence sur la surface antérieure de la plaque, dans les zones comprises entre les éléments cataphotes; ces éléments de forme lenticulaire, convexe ou concave,peuvent pénétrer dans les éléments cataphotes ou être pénétrés par ceux-ci.
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Le fonctionnement est ainsi amélioré surtout si les éléments rectilignes de oaptation ont une surface dioptrique de forme plane.
On a également prévu, comme variante,la construction d'éléments de captation également rectilignes dans le sens vertical,de manière à former un réticule transparent;dans ce cas les surfaces catoptriques des éléments sont de forme carrée ette disposition peut être particulièrement convenable lorsqu'une grande ouverture angulaire n'est pas requise dans la direction horizontale et de toute manière les éléments de captation 'verticaux doivent être réduits proportionnellement au champ angulaire horizontal nécessaire.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple,quelques formes de construction de la plaque cataphote suivant la présente invention...
La Fig.T représente en élévation un élément de la plaque avec la partie cataphote comportant des surfaces diop*. triques.de captation surélevées de forme plane.
La Fig.2 est urge vue en élévation à 90 par rapport à ' la Fig.I.
La Fig. 3 est unue vue en plan de la surface catoptri- que d'une place cataphote comportant deséléments recit- lignes de captation et des secteurs périphériques!résiduels de captation également.
La Fig.4 représente en coupe axiale verticale un feu ayant une plaque comme représenté; à la Fig.3.
La Fig.5 représente une variante de la plaque montrée à la Fig.3,.
La Fig.6 est une coupe partielle d'une plaque à surface dioptrique de captation de forme concave intercalée entre des éléments cataphotes.
La Fig.7 est une vae en plan de la surface dioptrique d'une plaque comportant des éléments auxiliaires d'émer-
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gence.
La Fig.8 est une vueen plan de la surface catoptrique d'une plaque comportant des éléments re ctilignes de capta- tion tant en direction horizontale qu'en direction verticale.
En se référant au dessin: I désigne un élément cataphote séparé à surface dioptrique sphérique 2 d'une ouverture de
180 et une surface catoptrique sphérique 3 ayant dans une direction une ouverture angulaire par exemple de 30 envi- ron,et dans la direction orthogonale,une ouverture angulai- re par exemple de 84 environ. Sur les côtés de cette surfa- ce catoptrique sont prévues des surfaces dioptriques de cap- tation 4 légèrement surélevées par rapport-au sommet de la surface catoptrique.
Une plaque constituée par l'élément décrit ci-dessus répond dans une large mesure aux prescriptions officielles relatives aux feux arrière des véhicules et elle est d'une construction trèssimple et économique. Les Fig.3 et 4 re- présentent cette application. La plaque 5 a une surface dioptrique formée par des éléments sphériques adjacents 6 de I80 d'ouverture et une surface catoptrique constituée pas des files d'éléments catoptriques 7, entre lesquelles sont intercalées les surfaces de captation rectangulaires 8,dont les côtés les plus longs se trouvent disposés hori- zontalement. Ces surfaces de captation sont complétées par de la manière les zones périphériques 8'.
Cette plaque est montée/usuelle dans l'ouverture du réflecteur 9 du feu et elle est éclai- rée à l'arrière par une lampe 10 disposée près d'une fente
II prévue dans la partie inférieure du réflecteur de manière à éclairer la plaque d'identité placée au-dessous ( non représentée par simplicité) . a plaque catapohote lumineuse 12 ( Fig.5) diffère de celle montrée en Fig.3 uniquement en ce que les éléments cataphotes 13 d'une file sont décalés par rapport aux élémenl des files adjacentes. Entre ces files sont disposées les surface s dioptriques'14.
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Dans les exemples ci-dessus décrits, les surfaces dioptriques entre les éléments cotoptriques sont planes. Dans des cas particuliers il peut être convenable de donner à ces surfacesdes co urbures particulières concaves ou convexes. La Fig.6 montre un exemple de ce type; la plaque est co nsituée par des éléments 15 à surfaces catoptriques 16, entre lesquelles sont intercalées les surfaces concaves de captation 17.
En vue d'augmenter 1''effet; de la partie cataphote de la plaque dans les zones résiduelles entre les éléments dioptriques 18 ( Fig.7) de la surface antérieure de la plaque 19, on peut insérer de petits éléments dioptriques d'émergence 20 de forme lenticulaire convexe' ou concave suivant l'effet particulier que l'on veut obtenir.
Lorsqu'une grande ouverture angulaire dans le sens horizontal n'est pas requise, on peut adopter le dispositif représenté en Fig.8, où la surface catoptrique de la plaque 21 est constituée par des éléments catoptriques 22 renfermés dans des éléments de captation horizontaux 23 et verticaux 24 formant un réticule.