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BREVET D'INVENTION Plot lumineux pour signalisation.
Hean NEUHAUS - 68, avenue de la Grande Armée - PARIS
La présente invention concerne les plots lumineux utilisée pour la circulation routière et elle a plus spéoia- lement pour objet des perfectionnements apportés aux plots lumineux décrits dans le brevet français pris par le deman- deur le 21 juin 1933 pour "Clou lumineux pour signalisation".
Dans le brevet préoité, il est décrit un plot lumi- neux visible dans toutes les directions. La pratique a révélé que, dans de nombreux cas, il suffit que le dispositif soit
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visible dans certaines directions déterminées, par exemple les directions comprises dans un secteur de 40 à 50 .
Le dispositif objet du brevet précité permet d'at- teindre un tel résultat en limitant les surfaces réfléchis- santes par deux plans passant par l'axe du dispositif mais la luminosité diminue, de ce fait, dans des proportions con- sidérables.
La présente invention se propose de remédier à cet inconvénient et elle permet d'obtenir un dispositif très lu- mineux à faible champ de visibilité. Grâce à un dispositif optique approprié, on obtient un faisceau émergent sensible- ment parallèle tout en utilisant une grande partie du flux lumineux émis par la source.
Le dispositif réflecteur à grande brillanoe ainsi obtenu est essentiellement constitué par une lampe centrale et un ensemble de surfaces réfléchissantes et réfringentes.
Ces surfaces réfléohissantes et réfringentes présentent les caractéristiques essentielles suivantes :
1 la première surface réfléchissante est une sur- face de révolution engendrée par la rotation d'un arc d'ellip- se autour de l'axe de l'ensemble du dispositif. L'ellipse dont il s'agit est choisie de telle sorte qu'un de ses foyers coin- cide optiquement avec la source lumineuse, l'autre foyer ve- nant se placer sur la seconde surface réfléchissante;
2 la seconde surface réfléchissante est constituée par une portion de plan ; ce plan est perpendiculaire au plan méridien moyen de la première surface réfléchissante et il est incliné par rapport à l'axe du dispositif afin de donner aux rayons lumineux émergents la direction que l' on désire.
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En général, cette aireotion sera sensiblement per- pendioulaire à l'axe du dispositif et le rayon moyen sera pa- rallèle à l'axe entre les deux surfaces réfléchissantes.
Le fait de constituer la deuxième surface réfléchis- sante par un élément plan diminue la divergence du faisceau é- mergent et concentre la lumière dans une direction déterminée;
3 . - le dispositif peut comporter également un élé- ment lenticulaire place à la sortie des rayons et destiné à régler, oomme on le désire, la convergence du faisceau lumineux émergent. Cet élément lenticulaire peut être, soit une lentille de révolution, soit une lentille cylindrique, Quelquefois il peut être avantageux de n'utiliser qu'une fraction de lentille.
Les surfaces réfléchissantes sont obtenues, soit en utilisant le pouvoir réfléchissant de miroirs, soit en utilisant les phénomènes de réflexion totale.
On va maintenant décrire plus en détail quelques modes de réalisation de la présente invention en se référant au dessin annexé sur lequel les figures 1 et 2 se rapportent à un mode de réalisation dans lequel les deux réflecteurs et l'élément lenti- culaire forment un seul et même bloc.
La figure 1 montre une vue en coupe faite par un plan passant par l'axe du dispositif; la figure 2 est une vue en plan du dispositif; les figures 3 et.4 représentent des vues analogues à celle des fig. 1 et 2, mais se rapportent au cas où l'élément lentioulaire est séparé du bloc formé par les surfaces réflé- ohissantes; les figures 5 et 6 montrent des variantes du dispo- sitif représenté sur la figure 1.
Si on se rapporte plus spécialement au dispositif
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représenté sur les fig. 1 et 2, on voit que, conformément à ce mode de réalisation, La surface réfléchissante elliptique, la surface réfléchissante plane et le surface réftingente sont rendues solidaires par l'intermédiaire d'un bloc de subs- tance transparente 1, par exemple un bloc de verre. La source lumineuse est une lampe 2 dont le filament incandescent 3 est relativement petit dans toutes ses dimensions et constitue, par conséquent, une source sensiblement ponctuelle. Il émet un rayonnement qui, après réfraction à travers le dioptre 4, rencontre la surface réfléchissante 5 ; cette surface est une surface de révolution engendrée par un arc d'ellipse tournant autour de ltaxe 6 du dispositif.
L'arc d'ellipse est calculé de telle sorte que les rayons qu'il reçoit semblent, après ré- fraction par le dioptre 4, venir d'un des foyers 7 de l'ellip- se génératrice. Les rayons vont donc, après réflexion, passer par l'autre foyer 8 de l'ellipse 5. Ils renoontrent alors une surface plane réfléchissante 9, perpendiculaire au plan méri- dien moyen de la portion utile de la surface réfléchissante 5.
Chaque groupe de rayons situés dans un plan méridien donnera ainsi naissance à une image analogue à oelle obtenue en 8; ces images se trouveront sur un arc de cercle ayant son centre sur l'axe 6 et qui se projette en 10 sur la figure 2 et, suivant l'élément de deoite 8-10, sur la figure 1.
La surface réfléchissante plane 9 passe par le foyer-image central 8 et son inclinaison est telle que le rayon, issu de la source lumineuse et qui est le plus incli- née vers le haut, soit sensiblement horizontal après réflexion sur la surface 9.
, Après réflexion sur la surface 9, les rayons lumi- neux rencontrent un dioptre cylindrique 11 qui admet pour di-
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reotrioe une portion d'ellipse dont le foyer est situé au point 8. Cette ellipse est calculée de telle sorte qu'après réfraotion, les rayons émergents forment un faisaeau paral- lèle. En d'autres termes, la section du dioptre cylindrique sera l'ellipse stigmatique pour son foyer 8, ce qui conduit à une ellipse dont le rapport des axes a pour valeur 1,33 environ pour les verres courants.
On voit qu'aveo un tel dispositif, tous les rayons compris dans le plan méridien axial viennent converger au foyer 8 du dioptre cylindrique 11 et sortent suivant des directions 12 parallèles et horizontales. Des rayons tels que 13 situés en dehors du plan axial se réfléchissent en 14 et vent donner une image au point 15 situé un peu en dehors de la surface réfléchissante 9, mais cette image sera assez près du foyer relatif au plan méridien oorrespondant pour que l'on puisse lui attrihuer la propriété de donner des rayons réflé- chis sortant horizontalement suivant la direction 12.
Il en résulte que tous les rayons issus du filament 3 sortent sensiblement horizontalement sous forme d'une nap- pe de rayons tels que 12; on concentre ainsi, suivant un fais- ceau presque parallèle, une grande partie du flux lumineux é- mis par la source. Afin d'augmenter encore le rendement du dispositif, on peut prévoir un réflecteur sphérique 16 dont le centre coïncide avec le filament b.
Dans le mode de réalisation décrit sur la figure 1, on utilise le quart de l'ellipse 11, mais on peut concevoir d'autres modes de réalisation et en particulier ceux repré- sentés sur les figures 5 et b.
Sur la figura 5 on a représenté le cas où le diop- tre cylindrique a comme section une demi ellipse, le point 8 étant toujours au foyer de cette ellipse qui est calculée pour
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qu'il y ait stigmatisme et que les rayons sortants forment un faisceau parallèle.
Sur la figure 6 on a indiqué une variante dans la- quelle la lentille 17 est séparée du bloc comportant les sur- faces réfléchissantes. On n'utilise qu'une partie de la len- tille et le centre optique 18 a été décalé de façon que le faisceau sortant soit parallèle et horizontal.
Sur les figures 3 et 4, on a représenté un mode de réalisation dans lequel la lentille 19 est une lentille sphé- rique de révolution.
Dans tous les modes de réalisation qui viennent d' être décrits, le filament peut ne pas être ponctuel et c'est ce qui se passe généralement en pratique. Le fait que le fi- lament a des dimensions appréciables augmente le champ de vi- sibilité du dispositif et ce champ est d'autant plus grand que le volume au filament est lui-même plus considérable.
Dans les dispositifs indiqués à titre d'exemples, les deux surfaces réfléchissantes font partie intégrante d'un bloc de verre. Les dimensions de celui-ci peuvent être calcu- lées de telle sorte que l'on utilise les phénomènes de réfle- xion totale, mais on peut également randre ces surfaces réflé- ohissantes par un enduit approprié tel qu'une argenture.
On peut également, sans sortir du cadre de la pré- sente invention, concevoir des dispositifs où les trajets op- tiques aient lieu dans l'air ; dans ce but on utilisera le moyen général qui vient d'être décrit pour calculer les ca- ractéristiques de miroirs réfléchissants avec trajets des rayons lumineux dans l'air et on utilisera, si on le juge utile, une lentille qui donnera au faisceau sortant la con- vergencevoulue.
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Il est bien évident que les dispositifs qui viennent d'être décrits ont été donnés à titre d'indication et qu'ils peuvent subir des modifications de détail sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. En particulier on peut envisager l'utilisation de verres ou de filtres oo- lorés.
REVENDICATIONS
1 Plot lumineux à grande brillance, caractérisé en ce qu'il oomporte une surface réfléchissante obtenue par la rotation d'un aro d'ellipse autour d'un axe passant par la source lumineuse (ou par son image par rapport au dioptre d' entrée dans le réflecteur) et une seconde surface réfléchis- sanie plane oblique par rapport audit axe, les rayons sortant après la deuxième réflexion sont rendus plus convergents grâce à une lentille ou à une fraction de lentille qui peut être de révolution ou cylindrique.