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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite : N. V.PHILIPS' FLOEILAMPENFAHRIEKEN Appareil d'éclairage.
En éclairagisme, on utilise fréquemment des appareils d'éclairage, composés d'un réflecteur et d'une source lumineuse, dans lesquels le réflecteur réfléchit la lumière de la source à l'intérieur d'un angle solide déterminé. Le réflecteur, qui affecte souvent la forme d'un corps de révolution, est alors suspendu de manière que son axe occupe la position verticale.
Ce réflecteur concentre la lumière de la source à l'intérieur d'un cône à axe vertical, et à angle au sommet de deux fois 45 par exemple. Ces réflecteurs ont un rendement très car ils rayonnent la lumière directement vers le plan de travail, sous l'appareil d'éclairage. En outre, une forme appropriée du réflecteur permet d'assurer une bonne distribution de l'éclairement dans le plan du travail. Comme la lumière réfléchie ne sort pas de la surface conique spécifiée, l'appareil d'éclairage ne provoque pratiquement pas d'éblouissement, car;, en général, on ne regarde pas dans un appareil d'éclairage à l'intérieur d'une surface conique, à angle au sommet de deux fois 45 .
Ces appareils d'éclairage présentent cependant un inconvénient: l'éclairage est très dur. Les ombres propres et les ombres portées d'objets placés dans le plan de travail sont très nettement limitées et les réflexions de la lumière par des surfaces à réflexion spéculaire ont une très forte brillance.
Aussi, utilise-t-on fréquemment dans les appareils d'éclairage des surfaces à transmission diffuse ou à réflexion diffuse pour obtenir un éclairage doux. Ces surfaces ne per- .mettent cependant pas d'influencer la distribution de la lumière, car cette distribution doit alors être assurée par une réflexion dirigée ou par une transmission dirigée, de sorte que la brillance reste pratiquement égale à la brillance de la source lumineuse elle-même. Aussi semble-t-il impossible de combiner les propriétés avantageuses de la réflexion dirigée et celles de la réflexion diffuse.
Si, pour obtenir de meilleurs résultats, on dépolit un réflecteur, on constate qu'un réflecteur à brillance pra- tiquement uniforme, requiert un dépolissage tel que le réflecteur acquiert pratiquement les mêmes propriétés qu'un réfle c teur à réflexion diffuse. Le dépolissage ne permet pas d'obtenir à la fois un éclairage par lequel pratiquement toute la surface du réflecteur contribue à l'éclairage en un point déterminé du plan de travail,comme c'est le cas pour un réflecteur
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, réflexion .iff.use, et une distribution fortement influencée de la lumière, comme c'est le cas pour un réflecteur à réflexion
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dirigée.
La ipolis38 engendre en effet des rurf-crs élémen- .t.-.Lr <, ,iL réflexion rlirigde, corli't l'orientation n'est pratiqueront las réglable...'
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L'appareil d'élcairage conforme à l'invention permet 'ob- vier .1 est inconvénient. Il comporte une source lumineuse et un réflecteur; celui-ci capte su moins une partie de la lumiéro
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,,'1;-e jcr la source dans l'hémisphère tournée vers le réfirctcur et réfléchit la lumière dans l'hémisphère opposée au réflecteur.
Cet appareil d'éclairage présente les particularités suivantes: du côté du réflecteur opposé à la source lumineuse se trouve un
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écran qui est frappé par au. moins une partie de la lu--1iLPrc 1;.;ire de en cote par la source lumineuse; -La surface réfléchissante du réflecteur comporte des parties bOl)rsouffl8S, et ces parties constituent des images réduites de la source, images dont la brillance est 29Droximativement 6gale celle de la source lumineuse et la surface de chacune des boursoufflures est xu maxi- mum égale à 1/500 de la surface de la plus grande ouverture du réflecteur, tandis que la surface moyenne de toutes les plages lumineuses forcées par les boursoufflures,
mesurée dans un plan virtuel écarté de l'ouverture maximum du réflecteur d'une distance égale deux fois le plus grand diantre du réflecteur et paral-
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lèle 211 :,l"iD do cette plus grande ouverture, est au moins égale au dixième de la. surface de la plus grande ouverture du réflectcur.
Par une partie des boursoufflures, par exemple une boursoufflure, il faut entendre un ensemble de surfaces élimentaires; qui contribuent toutes à la formation d'une image de la source '.umineuse. La division de la surface du réflecteur en
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boursou fflures, par. exemple, permet de former en un point du plan de travail des plages lumineuses provenant de boursoufflures totaloment différentes. On peut facilement régler la grandeur de ces plages lumineuses en agissant'sur les dimensions des boursouf- flurcs, sur la courbure des parties boursoufflées dans les d.ivcr- ses directions et sur l'orientation spatiales des boursoufflurns.
L'éclairage total du plan de travail résulte de la coopération de la forme générale du réflecteur et de la forme des boursouf- fl.ures -y ménagées. Bien que la. brillance de chaque image de la source lumineuse soitpratiquement la même que celle de la source lumineuse, par suite du grand nombre de petites images réparties sur une surface de réflecteur, grande par rapport aux dimensions des images, l'éclairage semble provenir d'un réflecteur à brillance superficielle assez faible. Dès lors/ les ombres propres et les ombres portées des objets situés dans le plan de travail sont douces, tout cornue dans le cas d'un réflecteurà grande surface donnant une réflexion diffuse.
L'écran monté du. côté de la source lumineuse opposé au réflecteur empêche la lumière directe gênante de la source lu- mineuse de frapper le plan de travail ; cettelumière directe annihilerait partiellement les propriétés de l'appareil d'éclai- rage. Cet écran peut être réflecteur de sorte que la lumière incidente sortant de la source lumineuse soit réfléchie vers le côté de la source lumineuse ou se. trouve le réflecteur. Pour autant aue cette lumière captée ne puisse sortir du réflecteur par une ou plusieurs ouvertures, le réflecteur la réfléchira de la manière décrite ci-dessus, et elle contribuera donc à l'éclairage doux du plan de travail.
L'écran peut aussi être transparent et diffuseur; la lumière incidente de la source lumineuse est alors transmise vers le plan e travail, tout en étant diffusée, de sorte qu'il ne se produit las d'éclairage dur. Pour rendre maximum l'effet diffuseur de ia lumière incidente sur le plan de travail, il y a lieu de faire en sorte que les courbures des boursoufflures
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soient plus petites dans des plans passant par l'axe du réflecteur, que dans des plans perpendiculaires à ces plans médians.
Dans une forme d'exécution de l'appareil d'éclairage conforme à l'invention, la surface de chacune des boursoufflures est au maximum égale à 1/2000 de la surface de la plus grande ouverture du réflecteur; le flux lumineux réfléchi par le réflec- teur y est reparti sur un nombre beaucoup plus grand d'images lu- mineuses, de dimensions plus petites et partant de plus faible in- tensité lumineuse. De cette maniére, on se rapproche mieux du rayonnement de la surface à réflexion diffuse, à savoir une bril- lance uniforme sur .toute la surface du réflecteur, bien qu'un choix judicieux de la forme et des rayons de courbure de ces plus petites boursoufflures, permette de conserver la répartition lumi- neuse désirée du réflecteur à réflexion dirigée.
Dans une forme d'exécution avantageuse de l'appareil d'éclairage conforme à l'invention, au moins 75%.- du flux lumineux réfléchi par le réflecteur tombe sur le plan virtuel à l'intérieur d'un cercle, dont le rayon est égal à 21/2 fois le plus grande dia- mètre du réflecteur, et dont le centre se trouve a l'intersection de l'axe de l'appareil d'éclairage et de ce plan. Cet .éclairage peut être facilement obtenu au moyen d'un réflecteur de forme glo- bale appropriée, par une orientation appropriée des boursoufflures y ménagées, appropriée à l'emplacement de la source lumineuse, et par les courbures des boursoufflures.
La plus grande partie de la lumière y est donc concentrée a) l'intérieur d'un angle solide d"ter- miné, dans lequel se trouve le plan de travail, par exemple la surface d'une table ou d'un bureau, de sorte que l'on obtient sur ce plan un excellent éclairement la partie du flux lumineux qui tombe hors de ce plan contribue à éclairer l'entourage du plan de travail, de sorte qu'il ne se produit pas de transitions brus- ques de l'éclairement dans la pièce éclairée. Lorsqu'une ouverture est ménagée dans la partie supérieure du réflecteur de l'appareil d'éclairage, la lumiere rayonnée directement vers le haut et -qui assure donc un 'éclairage indirect de la pièce, contribue à sup- primer les différences d'éclairement gênantes.
Dans une forme d'exécution du réflecteur conforme à l'invention, le plus grand diamètre du réflecteur est au moins de 35 cm. Ceci fournit une grande surface rflohissante, particu- lièrement appropriée à l'éclairage de pièces d'habitation et de bureaux. En général, un tel réflecteur ne pourra être réalisé en verre, mais il pourra être par exemple en une matière réfléchissante mince fixée sur un support, en matière fibreuse comprimée par xem.- ple.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 donne un aperçu d'un appareil d'éclairage conforme à l'invention, et de la trajectoire des rayons lumineux de cet appareil.
La fig. montre une forme d'exécution d'une partie boursoufflée.
La fig. 3 montre une partie de la surface du réflecteur.
L'appareil d'élc airage montré sur la fig. 1 comporte
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un réflecteur 1 et une lampe à incandescence 2 à filament 3. Le réflecteur comporte à sa partie supérieure une ouverture 4 et à sa partie inférieure une ouverture 5; il est constitué par des secteurs tels que représentés sur la fig. 3. Le centre de gravité luminotechnique du filament 3 se trouve sur l'axe de symétrie I-I du réflecteur, qui constitue en même temps l'axe de l'appareil d'éclairage. La surface du réflecteur est garnie de boursoufflures ou bulles, qui constituent des images réduites de la source lumineuse de brillance pratiquement égale à celle de la source lumineuse et la surface de chacune des bulles est au maximum égale à 1/500 de la surface, de la plus grande ouverture du réflecteur, c'est-à-dire de l'ouverture 5.
Sur la fig. 2, 7 est la source lumineuse et 8 une boursoufflure ou bulle fortement agrandie. Dans les plans passant par l'axe de l'appareil d'éclairage, le plan M par exemple, cette bulle est moins incurvée que dans des plans perpendiculaires à un plan médian, 8,par exemple. En chaque point de la ligne d'intersection 9 de la bulle 8 et du plan méridien M le rayon de courbure est donc plus grand que celui de la ligne d'intersection 10 de la bulle 8 et du plan S. Il en est de même pour les lignes d'intersection situées dans d'autres plans médians et pour les courbes d'intersection situées dans d'autres plans perpendiculaires à ces plans médians, par exemple pour les lignes d'intersection 11 et 12, tracées en pointillés.
La lumière directe de la source lumineuse 3 de la fig.l, s'échappe partiellement vers le haut par l'ouverture 4, tandis qu'une autre partie tombe sur le réflecteur et est réfléchie vers le bas. Enfin, la partie du flux lumineux qui sortirait directement vers le bas, est partiellement réfléchie par l'écran 13, qui est ici réfléchissant, ce qui fait que cette lumière sort par l'ouverture 4, tandis que le reste de la lumière réfléchie tombe de nouveau sur le réflecteur 1 et est réfléchie vers le bas.
L'éclairage produit par toute la lumière réfléchie par le réflecteur 1 est tel que, sur un plan virtuel, qui se trouve à une distance a égale à deux fois le diamètre de l'ouverture 5, et parallèle au-plan de cette ouverture, la surfacé moyenne de toutes les plages lumineuses formées par les boursoufflures ou bulles soit au moins égale à 1/10 de la surface de l'ouverture 5. En outre, au moins 75%. du flux lumineux réfléchi par le réflecteur tombe sur ce plan, à l'intérieur d'un cercle de rayon b,égal à 21/2 fois le plus grand diamètre de l'ouverture du réflecteur.