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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS D'ECLAIRAGE.
La présente invention, due à Monsieur Maurice COMMELIN, se rappor- te à des perfectionnements aux appareils d'éclairage comportant chacun au moins une source lumineuse et au moins un réflecteur. Elle est caractérisée en ce que la forme de la surface réfléchissante d'au moins l'un des réflec- teurs est engendrée géométriquement par le déplacement d'une ligne continue, plane, ayant sensiblement la forme d'une ligne composée d'au moins un arc de parabole et d'au moins un arc d'ellipse, la concavité de toutes ces courbes étant tournée vers les sources lumineuses. Un point de l'une au moins des sources lumineuses peut éventuellement coïncider sensiblement avec le foyer de l'une des courbes ci-dessus.
La distance entre les foyers d'au moins l'un des arcs d'ellipse est, de préférence, plus grande que la largeur de l'enveloppe de la source lumineuse mesurée le long de l'axe de l'ellipse considérée.
De préférence, au moins un arc d'ellipse et la parabole ont un foyer commun, lequel peut éventuellement coïncider sensiblement avec un point de l'une au moins des sources lumineuses.
Ces perfectionnements peuvent être appliqués de diverses façons :
Au cas où les sources lumineuses sont sensiblement rectilignes et parallèles, la forme du réflecteur est obtenue par la translation, parallèle- ment à la direction de la ligne moyenne des sources lumineuses, d'une ligne continue, définie par le point précédent considéré, et située dans un.plan perpendiculaire à la dite direction.
Le réflecteur ainsi défini a la forme d'un cylindre dont les géné- ratrices sont parallèles à la longueur des sources et dont la directrice est la ligne continue choisie.
Au cas où les sources lumineuses sont sensiblement en forme de por- tions de tore ayant même axe, la forme du réflecteur est obtenue par la rota-
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tion, autour de cet axe, d'une ligne continue définie par le point précédent considéré et dont le plan passe par le dit axe.
Au cas où les sources lumineuses sont de petites dimensions, et sont par exemple des lampes poires pour éclairage à incandescence, la forme du réflecteur est obtenue par la rotation, autour d'un axe passant sensible- ment par les sources, d'une ligne continue, définie par le point précédent considéré et dont le plan contient le dit axe. Le réflecteur ainsi obtenu est en forme de surface de révolution autour de l'axe du faisceau lumineux qu'il produit ; lesparallèles de ces surfaces peuvent ne pas être des cer- cles entiers et les méridiens sont identiques à la ligne continue choisie.
Dans le cas où l'on désire obtenir plusieurs faisceaux de direc- tions différentes à partir d'au moins une source lumineuse, on associe à cet- te source ouà ces sources plusieurs réflecteurs dont chacun est obtenu com- me indiqué ci-dessus et renvoie ailleurs que sur les autres réflecteurs une proportion importante du flux lumineux qu'il réfléchit.
Les appareils'd'éclairage comportant les perfectionnements selon l'invention peuvent envoyer dans les directions utiles la totalité du flux lumineux émis par les sources qu'ils renferment ; lesfaisceaux non réfléchis qu'ils émettent peuvent, en effet, être relativement étroits et être dirigés dans la même direction que les faisceaux réfléchis. De plus, ils permettent d'obtenir des flux lumineux répartis selon des lois très diverses. On peut varier dans de très larges limites cette répartition en changeant le nombre, la forme, la place relative des sources lumineuses et des éléments des lignes continues.
Les figures ci-jointes représentent, schématiquement et à titre d'exemple non limitatif, la figure 1, un mode de réalisation des perfection- nements selon l'invention, et la figure 2, la répartition approximative des rayons lumineux émis par ce mode de réalisation.
La,figure 1 est une coupe transversale d'un appareil d'éclairage par un plan perpendiculaire à la surface de son réflecteur, cet appareil étant prévu pour éclairer surtout un peu au-dessous de l'horizontale i -I; cet appareil se compose principalement d'une source lumineuse 1 et d'un ré- flecteur 2, 3, 4, 5. Le réflecteur est en forme de surface cylindrique à génératrices perpendiculaires au plan de la figure ; source lumineuse est, par exemple, une lampe fluorescente tubulaire dont la longueur est parallè- le aux génératrices-du cylindre et de même ordre de grandeur.
La ligne représentant le réflecteur en coupe par le plan de la figure, c'est-à-dire perpendiculairement à ses génératrices, est la ligne continue mentionnée plus haut. Elle se compose, dans le cas présent, d'un premier arc d'ellipse 2, 3, d'un second arc d'ellipse 3, 4 ayant une extré- mité 3 commune avec le premier, et d'un arc de parabole 4,5. L'axe 1-1 de la parabole est horizontal et son sommet 4 coïncide avec l'autre extrémité du second arc d'ellipse, ces deux arcs étant tangents en ce point 4. L'axe
I - I de la parabole est également l'un des axes de chacune des ellipses et est disposé horizontalement ; l'extrémité 2 du premier arc d'ellipse est si- tuée sur cet axe.
Le foyer 6 de la parabole coincide sensiblement avec le centre de la section de la source lumineuse 1, ainsi qu'avec l'un des foyers de chacune des ellipses ; autres foyers 7, 8 de celles-ci sont situés en- tre le.foyer 6 et le sommet 4 de la parabole.
Les rayons tels que 9, que la source 1 envoie directement sur la partie parabolique 4, 5 du réflecteur, son renvoyés par celui-ci en un fais- ceau de rayons tels que 10 et dont l'axe est horizontal. Comme le prolonge- ment du rayon représenté 9 passe par le foyer 6 de la parabole, ce rayon est réfléchi parallèlement à l'axe de la parabole.
Les rayons tels que 11, que la source envoie vers le premier arc d'ellipse 2, 3 sont réfléchis par celui-ci en un faisceau de rayons tels que 12 ; ce faisceau présente un étranglement au voisinage du foyer 7 de cette ellipse, car ce foyer est, comme connu, l'image de l'autre foyer 6 de la mê- me ellipse, qui est lui-même le centre de la source lumineuse. Le rayon re-
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présenté en 12 passe par le foyer 7 parce qu'il est le rayon réfléchi du ray- on 11 dont le prolongement passe par le foyer 6.
Le faisceau des rayons 12 est lui-même réfléchi par l'arc de parabole en un faisceau de rayons tels que 13 ; pour la partie parabolique du réflecteur, les rayons qui lui sont ren- voyés par le premier arc d'ellipse semblement provenir de l'image 14 donnée de la source 1 par l'ellipse, située autour du foyer 7 et qui constitue l'é- tranglement mentionné ci-dessus. Cette image étant plus rapprochée du sommet de la parabole que le foyer de celle-ci, le faisceau des rayons 13 s'étale plus loin de l'axe I - I.que celui des rayons 10. L'écartement entre les foyers 6 et 7 de la première ellipse est un peu plus grand que la largeur de l'enveloppe 1 de la source lumineuse, mesurée le long de l'axe I- I de cette ellipse afin de réduire la proportion de rayons réfléchis par cette ellipse et tombant sur cette enveloppe.
Le foyer 8 de la seconde ellipse est située entre le sommet 4 de l'arc de parabole 4, 5 et le foyer 7.
Les rayons tels que 15, que la source envoie vers le second arc d'ellipse, sont de même réfléchis par cet arc en un faisceau de rayons tels que 16 et qui converge sur l'image 10 de la source 1, image située autour du foyer 8 de cette ellipse ; faisceau réfléchi est lui-même réfléchi par l'arc de parabole en un faisceau de rayons tels que 17 et qui s'étale encore plus loin de l'axe I - I que le précédent.
La figure 2 représente approximativement les caractéristiques des divers faisceaux, partiels et résultant, émis par l'appareil d'éclairage, c'est-à-dire leur intensité lumineuse dans un plan parallèle au plan de la figure et nassant par le milieu de la longueur de la source lumineuse. L'ap- pareil d'éclairage est représenté par le point 20 et l'intensité lumineuse émise par l'appareil dans ce plan et selon un angle donné avec la verticale, est représentée dans un vecteur ayant comme origine ce point 20, faisant avec la verticale II - II l'angle considéré, et dont la longueur est proportion- nelle à l'intensité lumineuse à représenter.
La caractéristique du faisceau partiel réfléchi seulement par la partie parabolique du réflecteur est constituée par les droites 20-21 et 20- 23, et par la courbe 21,22, 23 ; celle du faisceau réfléchi par l'arc d'ellip- se 2,3 puis par l'arc de parabole, est constituée par les droites 20-24 et 20-25 et par la courbe 24-25, et celle du faisceau réfléchi par l'autre arc d'ellipse et par la parabole, par les droites 20-26 et 20-27, et par la cour- be 26-27. La caractéristique du faisceau non réfléchi par la partie parabo- lique, mais dont une partie a été réfléchie par les arcs d'ellipse, est le triangle curviligne 20 - 28 - 29.
La caractéristique de l'appareil d'éclairage est la résultante des caractéristiques partielles ci-dessus. C'est la courbe 28, 21,31, 32, 33, 34, 35, 36, 37,29, 20. Elle montre que les rayons lumineux sont dirigés, en très grande partie, au-dessous de l'horizontale I - I tout en faisant gé- néralement un angle faible avec l'horizontale; l'éclairage immédiatement au- dessous de l'horizontale, notamment, est très intense. On voit que l'appa- reil d'éclairage....est bien adapté à l'éclairage des voies publiques, qui doit éclairer à peu près aussi fortement loin que près.
Comme il a été dit plus haut, la forme de la caractéristique peut être variée en changeant les éléments de l'appareil d'éclairage. On peut, par exemple, obtenir une caractéristique à ressauts moins accusés en multi- pliant le nombre des arcs d'ellipse. L'ouverture du faisceau réfléchi peut être variée en changeant l'importance relative des arcs constituant la ligne continue, en changeant la distance entre les foyers ou le nombre ou l'empla- cement de la source lumineuse.
Dans le mode de réalisation ci-dessus, chaque appareil d'éclaira- ge ne donne qu'un seul faisceau lumineux. Or on peut avoir besoin, par exem- ple pour l'éclairage d'une route, d'un appareil d'éclairage n'utilisant qu'une seule source lumineuse mais éclairant de chaque côté. Il suffit, dans ce cas, d'utiliser deux réflecteurs identiques à celui du mode de réalisation ci-des- sus, mais moitié moins longs. Le premier réflecteur est placé autour d'une moitié de la longueur de la source et dirigé de façon à éclairer la route dans
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une direction; le second réflecteur est placé autour de l'autre moitié de la source et dirigé de façon à éclairer la route dans l'autre direction.
La ca- ractéristique de chacun des deux faisceaux obtenus est semblable à celle re- présentée sur la figure 2 mais, pour le faisceau renvoyé à droite, elle est symétrique, par rapport à l'axe II -II, de celle représentée.
La même ligne continue peut être utilisée pour engendrer la surfa- ce d'un réflecteur employé avec une lampe en forme de tore. Si la tore a com- me axe une droite telle que III - III, et comme section droite le cercle I, on obtient la surface du réflecteur en faisant tourner la ligne continue 2, 3, 4, 5 d'un tour complet autour de l'axe III - III. Si cet axe est vertical, on obtient ainsi un appareil d'éclairage éclairant également dans tous les azimuts, sauf au voisinage du plan passant par l'axe III - III et par le cu- lot de la lampe torique, où l'éclairage est un peu plus faible. La caracté- ristique du faisceau obtenu, dans les plans passant par l'axe III - III, est analogue à celle représentée sur la figure 2.
L'appareil ainsi constitué con- vient alors très bien à l'éclairage de surfaces dont une dimension n'est pas beaucoup plus faible que l'autre, par exemple de places publiques.
On peut, si l'on désire obtenir une autre caractéristique du fais- ceau, utiliser une ligne continue d'une autre forme. Si la lampe ne forme qu'une fraction de tore, on ne fait tourner la ligne continue que de la même fraction d'un tour, ou d'un angle un peu supérieur.
La¯ligne continue représentée sur la figure 1 peut également être utilisée pour engendrer la surface d'un réflecteur employé avec une source lumineuse de petites dimensions, par exemple une lampe à incandescence à am- poule en forme de poire comme c'est le cas le plus général pour ces lampes.
On fait alors à peu près coïncider le centre du filament avec le point 6 et l'on engendre la forme du réflecteur en faisant tourner d'un demi-tour la li- gne 2, 3, 4, 5 autour de l'axe I - I de la parabole. Le faisceau de rayons non réfléchis par l'arc de parabole est peu important et les autres rayons forment un faisceau un peu divergent mais dans lequel la majeure partie de la puissance lumineuse est concentrée en un pinceau peu ouvert.
De même que dans le cas où la lampe est rectiligne, on peut asso- cier, à une même lampe à incandescence, plusieurs réflecteurs disposés diffé- remment.
REVENDICATIONS.
1. - Perfectionnements aux appareils d'éclairage comportant cha- cun au moins une source lumineuse et au moins-un réflecteur, caractérisés en ce que la forme de la surface réfléchissante d'au moins l'un des réflecteurs est engendrée géométriquement par le déplacement d'une ligne continue, pla- ne, ayant sensiblement la forme d'une ligne composée d'au moins un arc de parabole et d'au moins un arc d'ellipse, la concavité de toutes ces courbes étant tournée vers les sources lumineuses, et un point de l'une au moins des sources lumineuses pouvant éventuellement coïncider sensiblement avec le foyer de l'une des courbes ci-dessus.
2. - Variante des perfectionnements selon 1., caractérisée en ce que la distance entre les foyers d'au moins l'un des arcs d'ellipse est plus grande que la largeur de l'enveloppe de la source lumineuse, mesurée le long de l'axe de l'ellipse considérée.
3. - Variante des perfectionnements selon 1. ou 2., caractérisée en ce que au moins un arc d'ellipse et la parabole ont un foyer commun, le- quel peut éventuellement coïncider sensiblement avec un point de l'une au moins des sources lumineuses.
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