Projecteur. Les phares pour automobiles ou bicy clettes, les phares antibrouillard, les projec- teurs de voies de triage, d'atterrissage -de champs d'aviation, d'éclairage par feu rasant .de voies publiques ou autres surfaces, les feux ,de signalisation, etc., présentent l'inconvé nient d'éblouir un observateur situé .dans le voisinage -du faisceau, du fait,
de la visibilité de la source lumineuse, des miroirs ou autres dispositifs optiques, ou encore de l'intérieur de leur boîtier -de protection. Divers dispo sitifs ont été proposés en vue de parer à cet inconvénient. Les. uns, s'ils évitent pratique ment entièrement cet éblouissement, émettent en général un faisceau trop concentré pour la solution des problèmes d'éclairage cités; les autres, s'ils permettent la solution de ces pro blèmes, n'évitent pas cet éblouissement.
La présente invention a pour objet un pro jecteur n'émettant que des rayons dirigés et qui élimine les inconvénients cités par le fait qu'il comporte au moins une optique consti tuée au moins par un miroir à génératrice droite, dont la .directrice s'amorce par une parabole sur l'axe de laquelle se trouve une source de rayons, et se continue par une courbe assimilable à une conique -d'excentri cité variable dont les foyers sont situés sur l'axe de la parabole,
la directrice dudit miroir étant asymétrique par rapport à cet axe, et par le fait que l'optique est enfermée dans un boîtier comportant au moins une visière et au moins un écran interceptant tous les rayons autres que ceux du faisceau désiré.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ples et schématiquement, deux formes d'exé- cution,du projecteur faisant l'objet de l'inven tion.
La fig.1 montre une première forme.d'exé- cution en coupe longitudinale; La fig. 2 est une vue par-dessus de son dispositif optique; La fig. 3 est une vue en coupe longitudi nale d'une seconde forme d'exécution.
Dans la forme d'exécution. représentée aux fig. 1 et 2, le projecteur comporte un boî- 'er 1 dans lequel est figée une source lumi neuse 2, et une optique constituée par un mi- roir 3. La source lumineuse est rie préférence constituée par une lampe à incandescence à filament rectiligne, de type courant.
Le miroir 3 est cylindrique, c'est-à-dire que ses généra trices sont droites et qu'il est par conséquent courbé dans un seul sens, ceci afin d'obtenir dans un plan passant par une génératrice un faisceau présentant un grand angle d'ouver ture. La longueur -de la génératrice considé rée et < a distance de la. source 2 déterminent l'angle d'ouverture du faisceau de rayons ré fléchis.
Les rayons émis par la source lumineuse dans des directions autres que celles .du fais- eeau -de rayons :désirés sont interceptés par une visière 4 et un écran 5 fixés au boîtier 1. Le miroir 3 est courbé suivant un profil déterminé, en vue d'obtenir les éclairements désirés sur les diverses parties d'un plan P. La directrice de ce miroir comporte une parti, A sensiblement parabolique, qui réfléchit un faisceau de rayons sensiblement parallèle à l'axe 6 de la. parabole, la source lumineuse se trouvant sur cet, axe.
La directrice dit miroir 3 comporte en outre une partie B seti- siblement elliptique, dont. l'un des aies coïn cide avec l'axe de la. parabole.
Cette partir- T réfléchit un faisceau de rayons convergent qui coupent un plan normal à, la. directrice du miroir 3 et contenant l'axe de la parabole. Lrx bord extrême 7 -de la. visière 4 affleure le fais ceau de rayons parallèles réfléchis par la partie A @du miroir 3, tandis que le bord 8 de .l'écran 5 affleure le côté opposé de cette partie du faisceau.
En pratique, dans le cas de petits projec- teurs, tels que représentés, il est. préférable, au point de vue constructif, de donner à la directrice du miroir 3 une courbure continue dont l'une des parties est parabolique et l'autre elliptique, ces deux parties étant reliées par une courbe ayant une tangente commune avec l'ellipse et une tangente commune avec .la parabole. On peut aussi prolonger la direc trice au delà de la partie elliptique, par une courbe ayant une tangente commune avec l'ellipse.
Dans le cas de projecteurs de grandes di mensions, le miroir 3 peut être constitué par deux parties distinctes, la première paraboli que, suivie -de l'autre elliptique.
Comme représenté au dessin. la directrice du miroir 3 s'arrête à quelque distance de l'axe de la parabole, et la génératrice du mi roir la plus proche de cet axe (arête 9) se trouve à proximité d'un plan D normal au plan de projection -de la fig. 1 et contenant le bord 7 de la visière et le bord 8 de l'écran 5. Ce plan D forme avec l'axe 6 un angle très petit (.au plus de quelques degrés) .dont le sommet est. situé en arrière de l'optique.
La source lumineuse étant placée sur l'axe de la parabole, .approximativement au foyer de celle-ci, tous les rayons qu'elle émet dans des directions autres que celles du faisceau de rayons renvoyés par le miroir 3 sont inter ceptés par le boîtier 1. l'écran .5 ou la. visière 4.
Le faisceau de rayons parallèles réfléchis par la partie .-l du miroir est destiné à éclai rer à distance, tandis que le faisceau de rayons convergents réfléchis par la partie B du miroir est destiné à éclairer les parties du plan P proche<B>du</B> projecteur. Pour cela, il suffit d'incliner légèrement tout .le projecteur, c'est-à-dire soit axe optique 6, pa.r rapport au plan P.
Si l'on désire éviter tout éblouissement d'un observateur placé en face du projecteur et situé dans un plaie parallèle au plan P et plus éloigné de celui-ci (tue la source 2, il suf fit d'amener le plan D parallèle au plan P ou de l'incliner sur celui-ci.
Ainsi, tous les rayons du faisceau lumineux sont dirigés sur le plaie P et frappent celui-ci. Il est évident. que la partie parabolique du miroir 3 peut être pro longée jusqu'à soit intersection avec le plan D ou même au delà, jusqu'à l'axe 6, par exem ple; mais les rayons parallèles réfléchis par cette partie du miroir sont tous interceptés par le boîtier, la visière ou l'écran, de sort < :
qu'elle est inutile au point (le vue optique et ne petit être considérée comme une partir du miroir 3. niai; pourrait, dans certains cas, faciliter la construction du miroir. Pour réaliser une visière 4 relativement courte, il est avantageux de disposer l'écran 5 le plus près possible de la source 2.
En outre, la distance C de l'arête 9 est choisie .de préfé rence approximativement égale au -demi- diamètre du globe -de verre de la source lumi neuse, ceci afin d'éviter une réflection totale des rayons réfléchis par le miroir sur -ce globe.
Dans le cas de projecteurs de faibles di mensions, le volume photométrique @de la source lumineuse est relativement grand par rapport à Ja distance focale de la partie para bolique du miroir.
Il est alors nécessaire de prévoir .mit une correction de la directrice du miroir, soit une exfocalisation -de la source, de manière qu'aucun rayon réfléchi par le miroir ne soit divergent, c'est-à-dire ne s'éloi- gned'un plan normal au plan de projection de la fig. 1 et passant par d'axe 6 de la parabole. Il est évident que l'angle d'inclinaison de l'axe 6 .par rapport au plan P est très faible (quelques degrés au maximum), -ce plan pou vant, d'autre part, être réel ou imaginaire.
Le miroir 3 peut être de forme générale rectangulaire, comme représenté, trapézoïdale ou autre forme, cette dernière étant définie par la forme du champ à éclairer.
Dans la forme d'exécution selon la fig. 3, une seconde optique est disposée sur le côté opposé de l'axe 6. Cette optique est constituée par un miroir cylindrique 11. Comme le mi roir 3, il est aussi disposé asymétriquement par rapport à l'axe 6, et sa directrice s'amorce par une partie A' sensiblement parabolique.
L'axe -de cette parabole coïncide avec celui de la partie parabolique A du miroir 3 et a même foyer. Cette partie parabolique A' de la direc trice se continue par une partie B' sensible ment hyperbolique dont l'axe coïncide avec l'axe 6. La partie A' réfléchit un faisceau de rayons sensiblement parallèles, tandis que la partie hyperbolique B' réfléchit un faisceau de rayons divergents s'éloignant tous d'un plan perpendiculaire au plan de projection de la fig. 3 et contenant l'axe 6.
La visière 4 est placée, par rapport à la source 2, au bord 8 de l'écran 5 et à l'arête 9 du miroir 3 exactement de la même façon que dans la forme d'exécution selon la fig. 1. Par contre, l'écran 5 présente une fenêtre 12 destinée à laisser passer le faisceau -de rayons réfléchis par le miroir 11. Une seconde visière 13 est prévue pour masquer ce miroir à tout observateur situé hors des faisceaux projetés: par les miroirs 3 et 11.
Cette visière 13 est fixée à d'écran 5 et,se termine par une arête 14 affleurant le faisceau de rayons parallèles réfléchis parle miroir 11. Gette arête 14 dé- termine, avec le bord 15 .de la fenêtre le plus éloigné de l'axe 6, un plan D' coupant cet axe en avant de l'optique sous un angle très faible.
. Dans la forme d'exécution représentée, le plan D'est parallèle au plan D.
L'arête 17 du miroir 11 la plus éloignée de l'axe 6 est située à proximité du plan D'. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, la distance C' de l'arête 18 du miroir 11 est choisie de manière à'éviter une ré flexion totale des rayons réfléchis sur le globe :de la lampe 2.
Selon la répartition lu- mineusedésirée sur le champ éclairé, ce miroir pourrait être prolongé jusqu'à l'axe 6 ou au delà -de ce dernier, cette partie du miroir éclai rant alors la surface P dans le voisinage im médiat du projecteur.
Pour Tes besoins cons tructifs, ce miroir pourrait même être relié au ,miroir 3, par une partie non miroitée ou formée,de manière que tous les rayons qu'elle réfléchit soient interceptés par le boîtier, l'écran ou la visière. La partie parabolique A' pourrait aussi être prolongée -au delà du plan D'.
Toutefois, les rayons parallèles réfléchis par cette partie seraient tous interceptés par le boîtier, l'écran ou :la visière.
Un, écran supplémentaire 16, fixé sur l'écran 5, est destiné à intercepter les rayons émis par la source lumineuse en direction de la fenêtre 12.
Les écrans 5 et 16 pourraient être rempla cés, en partie ou entièrement, par un contre miroir ou un miroitage de la lampe. Il est évident que le miroir 11 peut être prévu de forme .générale rectangulaire ou autre forme définie par la forme,du champ à éclairer.
Cette seconde optique travaille .exactement de la même manière que l'optique décrite pré- cédemment en référence à la fig. 1. Toutefois, comme représenté à la. fig. 3, il est a.vanta- beux de prévoir la partie A', renvoyant un faisceau de rayons parallèles, .distant de l'axe 6, et la. partie B', sensiblement hyperbolique, proche de cet axe, à l'inverse du miroir 3.
Les deux faisceaux de rayons parallèles renvoyés par les deux optiques peuvent être amenés à se superposer à la distance désirée, par exemple en inclinant très légèrement les deux optiques l'une vers: l'autre, les écran: et visières étant modifiés en conséquence.
Si Von désire augmenter l'éclairement de la surface, on peut dirposem plusieurs miroirs cylindriques de part et d'autre des miroirs 3 et 11, comme dans d'autres optiques connue. Leur largeur et leur disposition par rapport à la source lumineuse et au miroir 3, respec- tivefment 11, sont déterminées par les éclaire ments désirés sur les différentes parties du plan P.
Enfin, -diverses formes d'exécution du pro jecteur décrit peuvent être prévues, qui peu vent varier dans :leur forme et la. disposition des optiques et des miroirs les uns par rap port aux autres et par rapport à la. source lumineuse, selon le but recherché. On peut, par exemple, prévoir un projecteur ne com portant qu'une optique constituée par un mi roir 1I, l'écran 5 fermant entièrement le boî tier 1 à ]'-exception de, la fenêtre 1.2, et la visière 4 étant supprimée.
Des projecteurs selon l'invention sont spé cialement avantageux dans tous les cas où un éclairage rasant est demandé.
La lampe à incandescence représentée peut être remplacée par toute autre source lumi neuse rectiligne dont les dimensions sont choi sies en fonction de celles des miroirs, dans le but, par -exemple, de réaliser une rampe lu nieuse.
Projector. Headlights for automobiles or bicycles, fog lights, projectors for marshalling tracks, for landing - in airfields, for grazing lights on public roads or other surfaces, lights, for signaling , etc., present the disadvantage deny dazzling an observer located in the vicinity of the beam, because
visibility of the light source, mirrors or other optical devices, or even inside their protective casing. Various arrangements have been proposed in order to overcome this drawback. The. some, if they practically avoid this dazzling entirely, generally emit a beam that is too concentrated for the solution of the lighting problems mentioned; the others, if they allow the solution of these problems, do not avoid this dazzling.
The present invention relates to a projector emitting only directed rays and which eliminates the drawbacks cited by the fact that it comprises at least one optic constituted at least by a mirror with a right generator, the .directrix of which s' initiated by a parabola on the axis of which is a source of rays, and is continued by a curve similar to a conic - of variable eccentricity whose foci are located on the axis of the parabola,
the directrix of said mirror being asymmetrical with respect to this axis, and by the fact that the optic is enclosed in a housing comprising at least one visor and at least one screen intercepting all the rays other than those of the desired beam.
The appended drawing shows, by way of example and diagrammatically, two embodiments of the headlamp forming the subject of the invention.
FIG. 1 shows a first form of execution in longitudinal section; Fig. 2 is a view from above of its optical device; Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment.
In the form of execution. shown in fig. 1 and 2, the projector comprises a box 1 in which is fixed a light source 2, and an optic constituted by a mirror 3. The light source is preferably constituted by an incandescent lamp with a rectilinear filament, common type.
The mirror 3 is cylindrical, that is to say that its generators are straight and that it is therefore curved in one direction, in order to obtain, in a plane passing through a generatrix, a beam having a wide angle opening. The length of the considered generator and <at a distance from the. source 2 determine the opening angle of the beam of reflected rays.
The rays emitted by the light source in directions other than those of the desired ray beam are intercepted by a visor 4 and a screen 5 fixed to the housing 1. The mirror 3 is curved according to a determined profile, in view. to obtain the desired illumination on the various parts of a plane P. The directrix of this mirror comprises a part, A which is substantially parabolic, which reflects a beam of rays substantially parallel to the axis 6 of the. parabola, the light source being on this axis.
The directrix known as mirror 3 also comprises a part B which is substantially elliptical, of which. one of the aies coincides with the axis of the. parable.
This part- T reflects a beam of converging rays which intersect a plane normal to, la. directrix of mirror 3 and containing the axis of the parabola. Lrx extreme edge 7 -of the. visor 4 is flush with the beam of parallel rays reflected by part A @du mirror 3, while edge 8 of screen 5 is flush with the opposite side of this part of the beam.
In practice, in the case of small projectors, as shown, it is. preferable, from the constructive point of view, to give the directrix of mirror 3 a continuous curvature of which one part is parabolic and the other elliptical, these two parts being connected by a curve having a common tangent with the ellipse and a common tangent with the parabola. We can also extend the direction beyond the elliptical part, by a curve having a common tangent with the ellipse.
In the case of projectors of large dimensions, the mirror 3 can be formed by two distinct parts, the first parabolic, followed by the other elliptical.
As shown in the drawing. the directrix of mirror 3 stops at some distance from the axis of the parabola, and the generator of the mirror closest to this axis (edge 9) is located near a plane D normal to the plane of projection - of fig. 1 and containing the edge 7 of the visor and the edge 8 of the screen 5. This plane D forms with the axis 6 a very small angle (. At most a few degrees). Whose vertex is. located behind the optics.
The light source being placed on the axis of the parabola, approximately at the focus of the latter, all the rays that it emits in directions other than those of the beam of rays returned by the mirror 3 are intercepted by the box 1. the screen .5 or the. visor 4.
The beam of parallel rays reflected by part.-L of the mirror is intended to illuminate at a distance, while the beam of converging rays reflected by part B of the mirror is intended to illuminate parts of the near P plane <B> of the </B> projector. For this, it suffices to slightly tilt the whole projector, that is to say either optical axis 6, relative to the plane P.
If one wishes to avoid any dazzling of an observer placed in front of the projector and located in a wound parallel to the plane P and further away from it (kills the source 2, it suffices to bring the plane D parallel to the plane P or tilt it on it.
Thus, all the rays of the light beam are directed on the wound P and strike it. It is obvious. that the parabolic part of the mirror 3 can be extended to either intersection with the plane D or even beyond, up to the axis 6, for example; but the parallel rays reflected by this part of the mirror are all intercepted by the case, visor or screen, so <:
that it is useless from the point of view (the optical sight and can not be considered as a starting from the mirror 3. niai; could, in certain cases, facilitate the construction of the mirror. To make a relatively short visor 4, it is advantageous to have screen 5 as close as possible to source 2.
In addition, the distance C from the edge 9 is preferably chosen approximately equal to the half diameter of the glass globe of the light source, in order to avoid total reflection of the rays reflected by the mirror on -this globe.
In the case of projectors of small dimensions, the photometric volume of the light source is relatively large compared to the focal length of the para bolic part of the mirror.
It is then necessary to provide .mit a correction of the directrix of the mirror, or an exfocusing -of the source, so that no ray reflected by the mirror is divergent, that is to say does not move away- gn a plane normal to the projection plane of FIG. 1 and passing through axis 6 of the parabola. It is obvious that the angle of inclination of the axis 6 with respect to the plane P is very small (a few degrees at most), this plane being able, on the other hand, to be real or imaginary.
The mirror 3 may be of generally rectangular shape, as shown, trapezoidal or other shape, the latter being defined by the shape of the field to be illuminated.
In the embodiment according to FIG. 3, a second optic is arranged on the opposite side of the axis 6. This optic consists of a cylindrical mirror 11. Like the mirror 3, it is also arranged asymmetrically with respect to the axis 6, and its directrix s 'primed by a substantially parabolic part A'.
The axis of this parabola coincides with that of the parabolic part A of mirror 3 and has the same focus. This parabolic part A 'of the direction is continued by a part B' sensitive ment hyperbolic whose axis coincides with the axis 6. The part A 'reflects a beam of rays substantially parallel, while the hyperbolic part B' reflects a beam of divergent rays all moving away from a plane perpendicular to the projection plane of FIG. 3 and containing axis 6.
The visor 4 is placed, relative to the source 2, at the edge 8 of the screen 5 and at the edge 9 of the mirror 3 in exactly the same way as in the embodiment according to FIG. 1. On the other hand, the screen 5 has a window 12 intended to let the beam of rays reflected by the mirror 11 pass. A second visor 13 is provided to hide this mirror from any observer located outside the beams projected: by the mirrors 3 and 11.
This visor 13 is attached to screen 5 and ends with an edge 14 flush with the beam of parallel rays reflected by mirror 11. This edge 14 ends, with the edge 15 .of the window furthest from the window. axis 6, a plane D 'intersecting this axis in front of the optic at a very low angle.
. In the embodiment shown, the plane D is parallel to the plane D.
The edge 17 of mirror 11 furthest from axis 6 is located close to plane D '. In the embodiment shown in FIG. 3, the distance C 'of the edge 18 of the mirror 11 is chosen so as to avoid a total reflection of the rays reflected on the globe: of the lamp 2.
Depending on the desired light distribution on the illuminated field, this mirror could be extended as far as axis 6 or beyond the latter, this part of the mirror then illuminating the surface P in the immediate vicinity of the projector.
For your constructive needs, this mirror could even be connected to, mirror 3, by a part not mirrored or formed, so that all the rays which it reflects are intercepted by the casing, the screen or the visor. The parabolic part A 'could also be extended beyond the plane D'.
However, the parallel rays reflected by this part would all be intercepted by the case, the screen or: the visor.
An additional screen 16, attached to the screen 5, is intended to intercept the rays emitted by the light source in the direction of the window 12.
The screens 5 and 16 could be replaced, in part or entirely, by a counter mirror or a mirror of the lamp. It is obvious that the mirror 11 can be provided with a rectangular general shape or other shape defined by the shape of the field to be illuminated.
This second optic works in exactly the same way as the optic previously described with reference to FIG. 1. However, as shown in. fig. 3, it is a.vanta- advantage to provide the part A ', returning a beam of parallel rays, .distant from the axis 6, and the. part B ', substantially hyperbolic, close to this axis, unlike mirror 3.
The two parallel beams of rays returned by the two optics can be made to be superimposed at the desired distance, for example by tilting the two optics very slightly towards one another, the screens and visors being modified accordingly.
If one wishes to increase the illumination of the surface, one can dirposem several cylindrical mirrors on either side of the mirrors 3 and 11, as in other known optics. Their width and their arrangement with respect to the light source and to the mirror 3, respectively 11, are determined by the desired illumination on the different parts of the plane P.
Finally, -various embodiments of the described pro jector can be provided, which may vary in: their shape and. arrangement of the optics and mirrors relative to each other and relative to the. light source, depending on the desired purpose. It is possible, for example, to provide a projector comprising only one lens constituted by a mirror 1I, the screen 5 completely closing the box 1 to] '- except for, the window 1.2, and the visor 4 being omitted. .
Projectors according to the invention are especially advantageous in all cases where grazing lighting is required.
The incandescent lamp shown can be replaced by any other rectilinear light source whose dimensions are chosen as a function of those of the mirrors, with the aim, for example, of producing a luminous ramp.