Projecteur lumineux pour véhicules automobiles. L'invention a pour objet titi projecteur lumineux pour véhicules automobiles présen tant à la - fois une surface réfléchissante à l'arrière de la source lumineuse et un dispo sitif de réfraction situé devant la source et dont la distance focale est au moins égale à son diamètre de façon à éviter les rayons aveuglants provenant des aberrations de sphé- ricité des lentilles à grand diamètre et à ne recueillir directement de la source que le flux lumineux minimum nécessaire pour l'éclaire ment des parties lointaines de la route.
La source lumineuse disposée au foyer de ce dispositif est allongée horizontalement dans le sens perpendiculaire à l'axe du projecteur.
La partie très importante- du flux lumi neux émis par la source qui ne tombe pas directement sur. ce dispositif de réfraction est recueillie par la surface réfléchissante du pro jecteur d'où elle est renvoyée sur le dispositif de réfraction et donne à sa sortie de celui-ci des faisceaux très ouverts dirigés principale ment vers le bas, et non aveuglants au- de l'horizontale. Cet effet peut être produit par réflexion, soit sur l'enveloppe même du projecteur, dont le profil sera alors spécialement étudié en vue de ce but, et .
dont la-surface intérieure sera de préférence rendue réfléchissante à sa partie supérieure et mate à sa partie inférieure, soit par des réflecteurs, par exemple des demi-miroirs sphé riques de rayon convenable, placés derrière la lampe et disposés de façon que les rayons qu'ils réfléchissent prennent; après avoir passé à travers le dispositif de réfraction, une di rection inclinée vers le sol.
Dans ce dernier cas, on peut employer un demi-miroir sensiblement sphérique situé au-dessus du plan horizontal de la source et ayant son centre en avant de la source -lumineuse et un deuxième demi- miroir sensiblement sphérique situé au-dessous de ce plan horizontal et ayant son centre en arrière de la source lumineuse:
On peut obtenir d'une façon simplifiée les mêmes avantages en donnant à la surface réfléchissante du projecteur la forme d'une sur face de révolution obtenue en faisant tourner en viron un quart d'ellipse assez allongée prolongé près du grand sommet par un arc de cercle ayant soir centre au foyer voisin autour d'une droite passânt par ce foyer et faisant un angle relativement petit avec son grand axe.
Quand le dispositif de réfraction présente des aberrations de sphéricité, il est utile de supprimer les rayons parasites gênants dirigés vers le haut et pr'overiânt- de<B>là</B> -pârtie infé rieure des lentilles. On peut pour cela mas quer d'une manière appropriée cette partie inférieure, ce qui peut se faire aussi quand on emploie comme dispositif de réfraction un condensateur. Dans ce dernier cas, on peut aussi incliner la partie supérieure du conden sateur en avant de manière à ramener vers le bas le faisceau parasite sans déranger sensiblement le faisceau principal.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté aux dessins annexés, un mode d'exécution de ce prôjecteur: La fig. 1 en est une coupe verticale lon gitudinale; La fig. 2 est une vue de face par l'avant de la lampe et de deux demi-miroirs placés en arrière d'elle; Les fig. 3 à 7 représentent les divers faisceaux lumineux en lesquels on peut dé composer le flux émis par la source. Les fig. 3 et 4 représentent, en élévation et en plan, le faisceau émis par le flux tombant directement de la source sur le système optique de réfraction placé à l'avant.
Les fig. 5, 6 et 7 représentent, en coupe diamé trale verticale, les faisceaux provenant des flux réfléchis soit par la partie supérieure de l'enveloppe du phare, soit par le demi-miroir supérieur arrière, soit par le demi-miroir in férieur arrière; La fig, 8 représente schématiquement un corps de projecteur de révolution donnant approximativement les avantages obtenus par les demi-miroirs complémentaires; Les fig. 9 et 10 sont des figures schéma tiques montrant les taches lumineuses formées par le projecteur sur un écran perpendiculaire à son axe et la section verticale longitudi nale des faisceaux principal et parasite;
La fig. 11 représente un projecteur à len tille unique muni d'un écran à sa partie inférieure; La fig. 1 2 représente un projecteur à double lentille plan-convexe inclinée par le haut vers l'avant.
Le projecteur est formé par un corps ou enveloppe métallique -1 ayant sensiblement la forme d'un paraboloïde très allongé. A l'avant, ce corps de phare est muni d'un système optique de réfraction 2, formé par exemple par une lentille plan-convexe, de faible diamètre et de grande distance focale, au foyer duquel est placée une source lumi neuse 3, constituée par une lampe électrique ayant un filament allongé 4-5, formé par exemple par une hélice droite, disposé hori zontalement dans une direction perpendicu laire à l'axe 6- du projecteur.
Eu arrière de la lampe 3 se trouve un demi-miroir sphé rique supérieur 7 limité au plan horizontal passant par l'axe 6 et ayant son centre en 8, en avant du filament 4-5. En arrière de la lampe 3, à la partie inférieure, se trouve un autre demi-miroir sphérique 9 limité au plan horizontal passant par l'axe fi et ayant son centre en 10, en arrière du filament 4-5.
Le flux lumineux émis par le filament 4-5 petit être décomposé de la façon suivante: 1 Le flux émis directement sur le système optique de réfraction 2 (fig. 3 et 4). Comme le filament 4-5 est sensiblement au foyer de la lentille 2, le faisceau émergeant est limité en hauteur sensiblement par deux plans horizontaux 11 et 12 et en largeur (par suite de la dimension du filament perpendiculaire ment à l'axe 6) par deux plans légèrement divergents 13-14. En raison de la longue distance focale, ce faisceau correspond au faisceau minimum nécessaire à l'éclairement des parties lointaines de la route.
Le dispositif de réfraction 2, placé à l'avant du phare peut être constitué soit par une lentille simple, soit par une lentille double. On sait que les lentilles de faible diamètre et à long foyer donnent peu d'aber ration, surtout quand elles sont doubles. On évite ainsi les rayons aveuglants provenant des aberrations de sphéricité des lentilles à grand diamètre. On pourra donc obtenir à la sortie un faisceau intense très nettement li mité comme on le désire.
2 Le flux réfléchi par le corps du pro jecteur (fig. 5). Le corps du projecteur est constitué, comme il a été dit, par une enve loppe métallique ayant sensiblement la forme d'un paraboloïde très allongé. La partie in férieure 15 de ce corps est soit absorbante, par exemple noircie, pour arrêter complétemént les rayons qu'elle reçoit, soit diffusante, par exemple mate, pour ne renvoyer que de la lumière diffusée et non aveuglante. La partie supérieure 16 du corps de projecteur peut être formée par la surface métallique elle- même qui sera polie ou par un dépôt d'argent, de nickel ou de tout autre métal blanc, appliqué sur cette surface.
Dans ce cas, tous les rayons envoyés par la source 4-5 sur la partie supérieure 16, sont réfléchis dans une direction sensiblement parallèle à l'axe 6 et comme ils sont au-dessus de lui ils donnent à la sortie de la lentille 2 un faisceau 17 dirigé vers le bas et éclairant le sol de la route en avant de l'automobile. Le profil de l'enveloppe peut ne pas être une parabole, mais il sera toujours choisi de façon à donner sur la route la meilleure répartition de lu mière.
La surface supérieure 16 peut encore être mate, auquel cas elle enverra sur la lentille de la lumière diffusée et agira elle même comme source lumineuse de grande surface; l'éclat de cette surface varie avec sa distance à la source et donne, par suite, au faisceau issu de la lentille une intensité décroissante au fur et à mesure qu'il éclaire des parties du sol plus rapprochées, de sorte que l'éclaireurent du sol peut être sensible ment uniforme sur une assez grande distance en avant de l'automobile.
3 Le flux réfléchi par le demi-miroir sphérique supérieur 7, dont le centre 8 est placé en avant du filament 4-5. Ce flux forme un faisceau qui passant par le point 7' qui est l'image de 4e-5 dans le miroir 7, couvre uniquement la partie inférieure de la lentille 2, et forme à la sortie un faisceau divergent entièrement situé au-dessous du plan horizontal de l'axe 6 ainsi que le montre la fig. 6.
4 Le flux lumineux réfléchi par le demi- miroir sphérique inférieur 9, dont le centre 10 est situé en arrière de la source 4-5. Ce flux forme un faisceau qui passant par le point 9' qui est l'image de 4-5 dans le miroir 9, tombe- uniquement sur la partie: supérieure de la lentille 2, et à sa sortie donne des rayons uniquement dirigés- vers le bas ainsi que le montre la fig. 7.
On peut employer soit isolément, soit en combinaison, la réflexion sur le corps du phare et celle sur les miroirs. sphériques placés à l'arrière. On voit que, grâce à ces dispositifs, le faisceau lumineux émis par le phare comprend une partie centrale d'une grande intensité limitée en hauteur par deux plans horizon taux et en largeur par deux plans légèrement divergents et qui est complétée par une série de faisceaux tous dirigés vers la route.
Pour obtenir un corps de projecteur don nant sensiblement les avantages obtenus dans le dispositif des deux demi-miroirs sphériques auxiliaires, on peut employer un corps de projecteur présentant derrière la source des surfaces se rapprochant sensiblement de celles des demi-miroirs décrits plus haut.
Par exemple, on peut, comme il est représenté fig. 8, réaliser un projecteur qui ait une sur face de révolution obtenue en faisant tourner autour d'un axe horizontal 21-22- un arc d'ellipse 23-24 correspondant à peu près à un quart de cette courbe et dont le grand axe 25-26 est légèrement incliné vers le bas en avant au-dessous de l'axe de rotation 21-22; le foyer-27 étant sur l'axe de rota tion. En tournant autour de l'axe 21-22, la courbe 23-24 donne une surface dont la section inférieure dans le même plan vertical est la courbe 23'-24', 24' étant le symétrique dans ce plan de 24 par rapport à 2l-22. Les points 23 et 23' sont .reliés par un arc de cercle dont le centre est au point 27.
Cette petite calotte sphérique joue un rôle analogue à celui des demi-miroirs complé mentaires. Les . rayons tels que -le rayon 27, 28 qui tombent sur la partie supérieure se réfléchissent tous à peu près dans la di rection d'un point 27', qui est le deuxième foyer de l'ellipse. Après avoir traversé la lentille, ils donnent à leur sortie des rayons dirigés vers le bas, tels que 28'-29. Cette petite calotte sphérique 23-23' est brillante. Conformément à ce qui a été dit plus haut, la partie supérieure 23-24 est également brillante et la surface inférieure 23'--24' est mate.
Si l'on reçoit sur un écran perpendiculaire à son axe le faisceau d'un projecteur conforme à ceux décrits ci-dessus, on obtient titre tache lumineuse elliptique 30-31 allongée horizon talement et un anneau circulaire moins bril lant 3'3-33 ayant pour diamètre le grand axe de l'ellipse 30-31. Ceci provient de ce qu'en section verticale- le faisceau émis par le projecteur 34 (fig. 10) se compose d'un faisceau principal horizontal 35 étalé en lar geur, d'un faisceau parasite dirigé vers le haut 36, et d'un faisceau parasite dirigé vers le bas 37.
Les rayons du faisceau parasite supérieur 36 peuvent être aveuglants dans le cas de lentilles à aberration particulièrement forte malgré leur faible diamètre et il y a intérêt à les supprimer.
Si le projecteur fig. 11 comporte nue lentille simple 38 ayant de fortes aberrations, le faisceau 39 issu de la source 27 et tom bant sur la partie inférieure de la lentille donnera lieu à la sortie à tir) faisceau 39' dirigé vers le haut. Pour supprimer ce faisceau, on placera à la partie inférieure de la lentille un petit écran 40, ou, préférablement, on dépolira cette partie inférieure. Le faisceau parasite dirigé vers le haut sera ainsi sup primé.
Si le projecteur fig. 12 comporte un con densateur formé de- deux lentilles plan- convexes 41-42, le faisceau parasite dirigé vers le haut après être sorti du projecteur proviendrait également des rayons émis par la source et tombant sur le- bord inférieur du système lenticulaire. On petit dépolir ou mas quer la partie inférieure du système lenticu laire en inclinant par le haut vt#r@s l'avant ce système lenticulaire comme il est représenté fig. 12.
Le faisceau parasite supérieur est supprimé, la partie inférieure de la lentille avant rie transmettant aucune lumière. Pour rut projecteur ayant un système lenticulaire formé par, deux lentilles plan-convexes de 135 mm de diamètre et de 120 nrm environ de' distance focale (mesurée à partir de la face plane de la lentille la plus rapprochée de la source lumineuse), (rire inclinaison d'en viron<B>120</B> est suffisante pour- obtenir le ré sultat cherché.
La source lumineuse restant sur l'axe horizontal qui passe par le centre optique du système lenticulaire, le faisceau principal horizontal n'est pas sensiblement modifié.