CH386364A - Projecteur comprenant une source linéaire de radiations - Google Patents

Description

  Projecteur comprenant une source linéaire de radiations    La présente invention a pour objet un projecteur  de radiations, par exemple de rayons lumineux et  infrarouges, utilisant une source     linéaire.    Dans une  forme d'exécution préférée, le faisceau     émis    est un  faisceau rectangulaire, de répartition homogène et  strictement     délimité.     



  On utilise depuis     longtemps    des réflecteurs para  boliques pour la projection de radiations émises d'une  source linéaire, en particulier des réflecteurs, dont la  surface réfléchissante a la forme cylindrique à direc  trice parabolique ou de révolution selon     fig.    3, partie  inférieure. Cependant, ces     réflecteurs    ont l'inconvé  nient d'avoir une assez grande dispersion due au dia  mètre de la source réelle et du fait qu'une partie seu  lement du rayonnement est envoyée dans le faisceau  utile, la lumière émise directement par la source en  dehors des     limites    du réflecteur étant incontrôlée.

    D'autre part, ce genre de     réflecteur    possède toujours  une courbe d'intensité lumineuse avec prédominance  au centre du faisceau et un     affaiblissement    rapide vers  les bords.  



  Les projecteurs pour source     linéaire    utilisant des  réflecteurs cylindriques à plusieurs directrices évitent  ces inconvénients et permettent théoriquement d'ob  tenir un faisceau rectangulaire bien délimité et d'une  répartition homogène. S'il est relativement     aisé    d'ob  tenir en pratique des surfaces cylindriques à courbes  directrices à incurvation prononcée avec grande pré  cision, il est, par contre, très     difficile    et onéreux     d7ob-          tenir    de grandes surfaces peu incurvées et suffisam  ment rigides ;

   il s'ensuit que les déformations de la  dite surface produisent trop de contre-réflexions et  stries indésirables dans le faisceau et, de ce fait,     celui-          ci    n'est plus correctement     limité,        ni    homogène.  



  Il est donc souhaitable d'avoir un projecteur de  radiations, notamment pour les radiations lumineuses,  ayant une répartition homogène du     flux,    une bonne    délimitation et d'une fabrication relativement simple.  Le projecteur selon l'invention, comprenant une  source     linéaire    de     radiations,    est caractérisé par un  réflecteur de     surface    cylindrique à directrice ellipti  que pour concentrer les radiations au deuxième foyer,

    et un ou plusieurs autres     réflecteurs    présentant des  surfaces planes     orientées    et     dimensionnées    de telle  manière que les     radiations        réfléchies    se superposent  exactement au faisceau initial constitué, d'une part,  par la lumière renvoyée par le réflecteur     elliptique    et,  d'autre part, par la lumière directe.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  non limitatif, des formes d'exécution particulières du  dispositif selon l'invention     ainsi    que plusieurs va  riantes.  



  La     fig.    1 est une coupe schématique transversale  d'une première forme d'exécution avec le parcours  des     différents    faisceaux.  



  La     fig.    2 est un croquis     explicatif    concernant la  théorie et le calcul du dispositif.  



  La     fig.    3 est une     coupe    schématique transversale  d'une forme d'exécution avec     réflecteur    cylindrique à  directrice     parabolique    (1) et à 2 directrices (1) et (2).  



  La     fig.    4,     illustrant    des variantes, est une coupe  de la culasse du projecteur avec les     différentes    possibi  lités     d'ouverture    de faisceau.  



  La     fig.    5 représente les courbes d'intensité lumi  neuse, mesurées selon l'axe vertical d'un projecteur  conventionnel (a) et d'une     forme    d'exécution du pro  jecteur selon l'invention (b).  



  Les     fig.    6 et 7 sont     une    vue latérale et une vue  de dessus en demi-coupe d'une forme d'exécution  avec un projecteur à construction fermée et muni d'un  tube incandescent en     quartz.     



  L'exemple de principe représenté à la     fig.    1 com  prend une source     linéaire    de radiations en forme de  tube cylindrique et allongé (S). Ce tube est disposé      au premier foyer     Fl    du     réflecteur    cylindrique à di  rectrice     elliptique    (1). Celui-ci a la longueur voulue  pour contenir le tube   S   ; il est fermé. à ses extré  mités par des     flasques    portant ce tube.

   Les     réflecteurs     plans (2) (4) (6) sont     inclinés    et     dimensionnés    de telle       manière    que les radiations émises parla source sont       réfléchies    en un     faisceau        délimité    de - a à 00. Pour  les réflecteurs plans (3) (5) (7) les     faisceaux    sont déli  mités de     -I-    u à 00. Les     réflecteurs        plans    Nos 6 et 7       limitent    en outre les radiations directes de     -I--    a à  - a.

   Ces faisceaux se superposent au faisceau réflé  chi par le     réflecteur    elliptique qui reforme     l'image    de  la source au deuxième foyer F2, d'où les rayons  repartent inversés et reforment un faisceau limité de       -I-    a à - a. Dans cet exemple, il y a donc 6     demi-          superpositions    plus 1 superposition entière sur le fais  ceau émis par les radiations directes. Selon l'angle et       l'ellipse    choisie, le nombre,     l'inclinaison    et la largeur  des réflecteurs plans varient.  



  La théorie du calcul des réflecteurs se base sur  les données suivantes pour la détermination de l'el  lipse     (fig.    2) : E = distance au foyer, fonction du dia  mètre de la source lumineuse.     Ao    et Bo = coordon  nées du point Pl par rapport au foyer F1.

   Le     point     P1 est fonction de l'angle a     (ouverture    du     faisceau).     
EMI0002.0030     
  
EMI0002.0031     
    On peut encore calculer le grand axe X de  l'ellipse       X=C+D=FiF2+2E          FIF2=C+D-2E       et le petit axe Y  
EMI0002.0034     
    Le calcul de     l'inclinaison    du réflecteur plan No 2  par     rapport    à l'axe se fait à     partir    des     coordonnées    du       point    P1<I>:</I>     Ao,   <I>Bo</I> et de l'angle a.  



  Selon la     fig.    2, les     conditions    pour que le faisceau  soit réfléchi de a à 00 sont       v=â          Co=EO'=EO"     en écrivant les     relations    suivantes qui     ressortent    de  la     figure     
EMI0002.0048     
         2[3=1801)-a-y    (2)       Eo=a-900+y    (3)  En remplaçant les valeurs de     (3    et y, données par  les relations 1 et 2, dans l'équation 3, on obtient  
EMI0002.0052     
    <I>Calcul des largeurs des réflecteurs plans :

  </I> en écri  vant les     relations    suivantes qui     ressortent    également de  la figure  
EMI0002.0055     
    Ho = a -     Bo    (2)       (p    = 900 -     2ò    (3)  Ai<B>=</B><I>Ho</I> . cos     cp    (4)       Bi    = Ho.

   sin     cp    (5)  
EMI0002.0062     
    et en remplaçant par 3 et 4 dans 6 on obtient  
EMI0002.0063     
    Pour le     calcul    du prochain réflecteur plan, les don  nées seront l'angle a et le     point    P2 déterminé par A1  et B1, ce qui donne pour     L,     
EMI0002.0067     
    il en est de même jusqu'à     Ln,        Hn,   <I>En .</I>    L'exemple d'une construction pratique représen  tée aux     fig.    6 et 7 a une ouverture de faisceau de     321,     à 800 et comprend une source lumineuse constituée  par un tube de quartz à filament incandescent (7)  placé au foyer du réflecteur elliptique (9),

   celui-ci a  une largeur     d'environ    250 mm pour contenir le tube ;  il renvoie les     radiations    de     -16,1    à     -1-    160, formant  un faisceau de 30 d'ouverture.  



  La     distance    au foyer est de 12,9 mm et celle entre  foyers est de 132,84 mm.  



  Les réflecteurs plans 10 et 11 sont inclinés, par  rapport à l'axe horizontal, respectivement de 24015'  et 16015'.     Ils    ont des largeurs respectives de 24,9 mm  et 57,5 mm.     Ils    renvoient les     rayons    lumineux     dans     les     limites    de   160 à 00.

   Le dernier     réflecteur    4       incliné    de 8015' et d'une largeur de 271 mm, forme  un tout appelé     écran-réflecteur    ; il renvoie également  les rayons de + 160 à     0o,    mais en lumière légère  ment diffuse, afin d'égaliser la superposition des dif  férents faisceaux et d'éviter les     contre-réflexions     (stries). La     construction    du projecteur est du type  entièrement fermé, étanche aux poussières et intem  péries, à refroidissement extérieur par ailettes. Il se  compose de 2 parties distinctes et démontables grâce  à un système de clapet (14) et d'un joint continu (15)      entre la culasse (1) et l'écran-réflecteur (4).

   La culasse  munie d'ailettes de refroidissement de forme esthéti  que peut être coulée d'une pièce en métal léger, par  exemple en fonte     d'aluminium.    A l'intérieur de la  culasse (1) sont appliqués : le réflecteur     elliptique     (9), les     réflecteurs    plans (10 et 11) ainsi que les ré  flecteurs latéraux (12).

   Ces réflecteurs sont en métal  brillanté, par exemple en alliage d'aluminium     (Al-          Mg-Si)          Réflectal      (marque déposée) brillanté et       éloxé.    Les socles de fixation (8) de la lampe en  matière isolante, les flasques de fermeture (2), ainsi  que le pied-support (3), tous deux en métal, par  exemple en aluminium ou en bronze, sont également  fixés à la culasse (1).     L'écran-réflecteur    (4) est en  tôle pliée, par exemple en tôle d'aluminium 2 mm.  Sur cet écran est     fixé    le cadre métallique (5) (alumi  nium ou fer traité),     fixant    la glace de protection (6).

    Un   déflecteur   (13) est encore ajusté aux bords de  l'écran-réflecteur pour mieux délimiter le faisceau  latéralement. Les parois internes de l'écran-réflecteur  sont légèrement diffusantes (constituées, par exemple,  en aluminium     éloxé    mat ou recouvertes de peinture  émail blanche). Les essais ont démontré qu'on obtient  avec un tel projecteur une courbe d'intensité lumi  neuse suivant la     fig.    5b, alors que les projecteurs  normaux ont généralement une courbe selon la     fig.    5a.  La courbe b montre une répartition plus régulière de  l'intensité lumineuse depuis le centre jusqu'aux bords  du faisceau.  



  Les variantes possibles, avec une même culasse  extérieure, sont représentées par la     fig.    4. En utilisant  la même directrice elliptique, il est possible d'obtenir  toute la gamme d'ouverture de     faisceau    depuis     321)    à       80     et plus, en déplaçant le point P. Ce n'est alors  que l'épaisseur des parois de la culasse qui varie.  Afin de standardiser la fabrication, on a choisi trois  ouvertures verticales     32 ,        46     et     64 .    L'ouverture     46      ne comporte que 2 réflecteurs plans, tandis que l'ou  verture     64     ne possède qu'un écran-réflecteur.

Claims (1)

1. REVENDICATION Projecteur comprenant une source linéaire de radiations, caractérisé par un réflecteur de surface cylindrique à directrice elliptique pour concentrer les radiations au foyer, et un ou plusieurs autres réflec teurs présentant des surfaces planes orientées et di- mensionnées de telle manière que les radiations réflé chies se superposent exactement au faisceau initial constitué, d'une part, par la lumière renvoyée par le réflecteur elliptique et, d'autre part, par la lumière directe. SOUS-REVENDICATIONS 1. Projecteur selon la revendication, caractérisé en ce que la source de radiations est lumineuse. 2.

   Projecteur selon la revendication, caractérisé en ce que la source de radiations est thermique. 3. Projecteur selon la revendication, à refroidisse ment par ailettes, caractérisé en ce que la source de radiation est un tube à incandescence tubulaire, en ce qu'il émet un faisceau rectangulaire d'ouverture horizontale de 80() et en ce qu'il se compose de deux parties distinctes :

   une première partie fixe compre nant une culasse, à l'intérieur de laquelle est logée au moins le réflecteur elliptique et un ou plusieurs ré flecteurs plans, ainsi qu'un pied-support et des flas ques latéraux, et une partie amovible composée du réflecteur d'extrémité qui supporte également une glace de protection avec un cadre métallique. 4. Projecteur selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que l'angle d'ouverture verticale du fais ceau est de 320 et en ce qu'il comporte 3 réflecteurs plans. 5.

   Projecteur selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que l'angle d'ouverture verticale est de 46c, et en ce qu'il comporte 2 réflecteurs plans. 6. Projecteur selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que l'angle d'ouverture verticale est de 64o et en ce qu'il comporte un seul réflecteur plan.