<Desc/Clms Page number 1>
pour : SYSTEME OPTIQUE POUR PHARES ET PROJECTEURS
La présente invention est relative à un système optique pour phares et projecteurs permettant d'obtenir un faisceau susceptible d'être nettement limité par exem- ple à un cercle ou à une droite au.voisinage du ou des axes d'intensité maxima, et cela avec une perte nulle ou négligeable de la puissance axiale correspondant à la sur- face utile de l'appareil et avec un angle d'utilisation op- timum du flux lumineux émis par la source..
Les difficultés de réaliser un tel système opti- que proviennent des causes suivantes :
On sait que toute source lumineuse ré@lle
<Desc/Clms Page number 2>
S (Fig.l) donne lieu, par suite de ses dimensions, en tout point M de l'optique R d'un projecteur, à un faisceau lumi- neux conique élémentaire dont 3'ouverture est égale à l'angle solide sous lequel la source est vue du point con- sidéré de l'optique,, ces ouvertures étant par conséquent variables d'un point à un autre de 1'* optique suivant sa dis- tance à la source sauf dans le cas d'un optique sensible- ' ment stigmatique à grand paramètre susceptible d'être assi- mile à une sphère.
Comme d'autre part la quantité de flux reçu de la source par un élément de surface donné de lop- tique est d'autant plus grande qu'il est plus rapproché de la source, tout au moins dans le cas d'une -source sphé- nique , on peut remarquer que les ouvertures des faisceaux coniques élémentaires sont d'autant plus grands que la zone de l'optique dont ils émanent est plus fortement éclairée, ce qui est le cas dans les réflecteurs et réfrac- teurs usuels, pour la zone centrale de ces appareils:
Si donc on considère l'éclairement produit par un tel pro= jecteur sub un plan éloigné perpendiculaire à son axe op- tique, on constate la présence d'une tache centrale forte= ment éclairée prcvenant des faisceaux coniques élémentaires ayant une ouverture faible;
et entourée par une zone plus grande d'éclairement décroissant vers la périphérie et prc- venant des faisceaux coniques élémentaires diouverture de plus en plus grande,, les zones fortement éclairées et de faible surface de l'pptique donnant lieu ainsi à une plage étendue d'éclairement faible, et les zones de cet optique faiblement éclairées mais de glandé surface dcnnant lieu à une plage de surface réduite d'éclairement intense..
Il. est clair dans ces conditions que pour pouvoir délimiter nettement le faisceau au voisinage de l'axe d'intensité
EMI2.1
maxima, c'est à dire pour avoir une plage fortement éclai- &- rée coupée snivan4-: un contour déterminé et Re ige6ne <<<. aucune zone é.'éca¯re.Jr.t intermédiaire, et cela sans 3 or- cJt.üs- 2w:.' .Y,.o.o-, te , il est 0essaire que d'une part, ex contour
<Desc/Clms Page number 3>
coïncide entièrement ou en partie avec. celui de la tache centrale fortement éclairée produite par le faisceau,, et que, d'autre part, les faisceaux coniques élémentaires qui contribuent à la formation de cette tache proviennent de la plus grande partie de la surface; du projecteur.
Pour résoudre ce problème. dans le. cas le plus gé- néral il faudra donc. que tous les faisceaux élémentaires,, émis par l'optique se superposent à l"infini,. c'est à dire que le) Les surfaces découpées sur le plan éloigné à éclairer par ces faisceaux: élémentaires soient de forme semblable.
2 ) Quelles soient orientées d'une manière sem- blable.
3 ) Que couverture de tous les faisceaux: élé- mentaires soit la même ..
Autrement dit, il est nécessaire,, dans le cas gé- néral, que le système optique soit stigmatique..
Néanmoins, dans les deux cas les plus courants, c'est à dire pour un projecteur de recherche et pour le projecteur d'éclairage à délimitation rectiligne, ces conditions se simplifient t.
Tout d'abord, dans le cas d'un projecteur de re- cherche devant fournir- un faisceau à délimitation circu- laire et parfaitement homogène, sans dégradé ni halo sur les bords,, seule la troisième condition est nécessaire, car l'emploi d'aune source aussi sphérique que possible. permet d'obtenir avec tout système optique des surfaces, approximativement circulaires- découpées par les cones élémentaires sur le plan à éclairer, de sorte que la première condition est automatiquement satisfaite, de même d'ailleurs que la deuxième, car quelle que soit la manière dont est orienté un cercle, il est toujours perposable à lui-même.
<Desc/Clms Page number 4>
En. second lieu,. s'il s'agit d'obtenir un faisceau de forme méplate limité suivant un contour rec- tiligne, par exemple horizontal, au 'voisinage de la ré- gion la plus éclairée du champ, ce qui est le cas de l'é- clairage "code" pour automobiles, il est nécessaire d'une part que tous les cones élémentaires de faible ouverture affectés à l'éclairage des lointains découpent sur le plan à éclairer des éléments de surface de forme méplate (ce qui s'obtient en prenant une source rectiligne ou cy-
EMI4.1
lïndrique transversale) et que, d'autre part, tous ces élémenta de surface soient oiikwbée de manière que leurs P&%eoe4 et- - ,. es soàenttr6- - grands'axes soient très voisirs de la ligne de coupure.
que n est clair/dans ce cas on pourra couper sans difficulté au moyen de tout dispositif connu,, la partie du faisceau composée de cones élémentaires de grande ouverture et donnant lieu à une zone de faible éclairement de part et d'autre de la tache méplate fortement éclairéepar exem- ple la partie de cette zone située au dessus de cette ta- che. On voit donc qu'il suffit ,pour résoudre ce problè- me, de satisfaire seulement aux deux premières des trois conditions énoncées plus haut..
Ces conditions étant ainsi nettement posées il est facile de constater. qu'aucun des systèmes optiques connus pour phares et projecteurs ne peut les remplir d'une manière satisfaisante. En effet, les optiques pour projecteurs actuellement connus appartiennent aux deux ca- tégories suivantes ;.
1 ) Les réflecteurs paraboliques comportant, une source disposée au foyer (Fig.2).
Si on utilise un réflecteur 1 de ce genre très enveloppant, on obtient une excellente utilisation du flux émis par la source, mais présentant en ce qui concerne la délimitation du fluz les inconvénients suivants : a) Utilisé comme projecteur de recherche avec @ sphérique s ii donne lieu en tous ses points à des
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
à des faisceaux élémentaires tels que f, f, f" dont l'cu- verture décroit évidemment du centre au bord en raison in- verse de la distance du point considéré, au foyer.
Cette répartition des ouvertures des cônes élémentaires donne lieu sur. un plan éloigné perpendiculaire a l'axe optique
EMI5.2
(Fig,3) àf une, tache centrale 2 fprement illuminée pro- venant des cônes élément.aires de faible ouverture-issus .... w,r., ' .. de la zone marginale du réflecteur 1,,;et à une one circu- laire étendue 3 . éclaremeat dégradé provenant' des cône 3 élémentaires à.grande ouverture émanant de la région cens- trale du rél:t-ecteujc.*
Par contre, si on limite le réflecteur parabo- lique à une faible..calotte sommitale sensiblement Stig@@- tique, assimilable à une portion de sphère, on peut obte- nir un faisceau, circulaire de densité à peu, près -homogène,
EMI5.3
tais alors l.:
util.sation du flux de la source devient évi- demment défectueuse. b) Utilisé comme projecteur d'éclairage avec une source rectiligne.ou'cylindrique transversale, le réflec- teur parabolique donne lieu à une plage centrale fortement éclairée 4 qui..a la forme d'un 8 (Fig.4) ce qui est dû au fait que les éléments de surface méplats tels que 5,5',
EMI5.4
5".etg.:.(Fig.S,découpés dans le plan à éclairer par les -cônes élémentaires de faible ouverture issus de la zone . marginale du réflecteur ont toutes les orientations possi- bles autour. de l'intersection 6 de l'axe optique avec ce plan.
Il en résulte que pour limiter ces faisceaux à un plan, comme dans les phares "codes" connus pour automo-
EMI5.5
bilpbl on est obligé.de disposer dans une coupelle une-* > . source, cylindrique axiale Oxf ocalisée ce qui.conduit à des faisceaux ayant une intensité axiale très faible.
-, Comme dans le, cas d'un projecteur de recherche, le fait de réduire le réflecteur à sa faible zone centrale
<Desc/Clms Page number 6>
stigmatique permet de réaliser la coupure du faisceau sans exfocaliser la source, mais abaisse le rendement au-dessous de toute limite acceptable.
2 ) Les projecteurs du deuxième type comportent une lentille convergente 7 (Fig. 6) au foyer ? de laquelle est disposée la source S et ayant un rapport distance fo- cale/diamètre très élevé de sorte qu' ils peuvent être consi- dérés pratiquement comme stigmatiques.
Ces projecteurs per- mettent donc d'obtenir des faisceaux convenablement déli- mités; mais leur rendement est très faible' et leur encom- brement en longueur est considérable:
En dehors de ces deux types principaux, on con- naît encore des systèmes optiques à deux éléments cons- titués par exempte par ur réflecteur hyperbolique 8 (Fig. 7) et une lentille convergente 9 à loyers F,F' con- jugués qui permettent d'obtenir;
avec un minimum d'en- combrement, le maximum de rendement et de concentration du flux, mais qui du' point de vue délimitation du faisceau présentent sensiblement lesmêmes inconvénients que les réflecteurs paraboliques simples.'
La présente invention est relative à un système optique de ce dernier -type comportant deux éléments, par exemple un réflecteur enveloppant et un réfracteur, ou deux réflecteurs, agissant successivement sur le flux lu- mineux émis par: la source, et elle a pour objet de rémé- dier à tous les inconvénients'mentionnés ci-dessus.
Con- fôrmément à l'invention, l'ensemble des deux éléments op-. tiques et de la source estorganisé de telle manière que le rapport de la surface apparente de chaque zone du pre- mier élément, vue de la zone qu'elle alimente sur le deuxiè-. me élément, à la surface apparente de cette dernière zone vue de la précédente augmente au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'axe optique du système vers ses bords, et que les caractéristiques de chacune des zones du deuxième élémen.. sont déterminées de manière à imprimer la direction voulue aux rayons lumineux qu'elle reçoit de la zone correspondan-
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
te du premier"élément'optique...
En effet, lorsque deux éléments optiques agissent successivement sur le flux lumineux émis par,la source,. les'ouvertures des faisceaux coniques élémentaires constituai le faisceau émergent final ne dépendent pas seulement des ouvertures des faisceaux coniques élémentaires issus du premier élément optique, mais encore de la distance des deux éléments il ces deux facteurs. déterminent,, pour chaque
EMI7.2
point du second él:émentl,. les surfaces apparentes illuminées du premier, cest à dire, à la fois,. ltéclairement de chg point du second élément et l'ouverture du faisceau élémen- taire issu du point considéré de cet élément..
En effet-,* soit (Fig.. 8) une source sphérique 0 de
EMI7.3
petites dimensions dont l''intensité i et la brillance Br sont les mêmes dans toutes les directions, dont le flux agit successivement sur un réflecteur R et un.,réfracteur R'; soit; dS une zone de R alimentant une zone ds contenant un point P sur R' et produisant en ce point ( un éclairement E
EMI7.4
it illlangle moyen d'incidence et de réflexion sur.dS, et ulr l'angle moyen d'incidence sur ds..FSoit 1 l'intensité émis'e de ds.vers. P-, soit A l'angle solide sous lequel on voit dS du- point P soit, enfin Dr la distance qui sépare d% de !àe et ±-la distance moyenne de la source 0 à l'élément <L<L# surface dS.
Onaura dans ce cas les relations
EMI7.5
E = -"= et 1 =* Bru dis cos u donc E Br x µ-cos u
D D-
EMI7.6
Comme deautre part A - ci cos u par définition D-
EMI7.7
on a aussi r A w 1-- x E
Or A est égal à l'angle du faisceau élémentaire émergent: du point P ce qui reste sensiblement vrai même dans le cas considéré où le second élément est réfracteur,
<Desc/Clms Page number 8>
on peut donc dire que L'ouverture, des faisceaux élémentaires issus de chaque point P de la face de sortie d'un optique .du projec- teur est proportionnelle à l'éclairement en ce point, le
EMI8.1
coefficient de prop;
ionalité dépendant de la brillance de la source
EMI8.2
. , i - ,' Soit d'autre part F le flux émergent en P ¯, ¯,¯ , ¯ .¯ ,, .... s'i la source est très petite ce.flux est sensible- ELS : . ,- , , ment le mente que celui qui traverse la surface dS du réflA* tèur 8 ; donc 9 # 1 #ÀlB t n à ot E 2 Q8 COS U' et enfin en remplaçant E par Br x A s A - x , gaz
On voit donc que l'ouverture des faisceaux élémen- taires issus d'une zone très petite de la face de sortie d'un.système optique à deux éléments agissant successivement sur le flux émis par la source est fonction du rapport en-
EMI8.3
tre les surfaeegds du premier élément vues de ds et les q , ..¯..... surfaces ds'vues ,de dS.. , . , , . ',,.
On comprend alinsi qu'en--ffaisant croître.conformé- méat à l'invention le rapport C19 cos u quand l'élément dS s'éloigne de l'axe optique, c'est à dire en faisant varier
EMI8.4
. rapport dans le même sens que r,,' on@ peut,,, siivant le taux.. " de cet accroissement, agir sur la loi de variation de l'ou- verture des faisceaux élémentaires issus de.la,face,de sor- tie, depuis le centre vers, les bords de cette face:
Par exemple,- dans le cas d'un projecteur de recherche, on uni- formisera les ouvertures de tous les faisceaux élémentaires émis par les points tels que P du second élément R' en cré- ant un éclairement uniforme sur la face d'entrée de cet élé- ment.-Dans le cas d'un projecteur d'éclairage, dont le faisceau doit pouvoir .être coupé au voisinage de l'axe d'in-
<Desc/Clms Page number 9>
W tensité maxima, on croitre les ouvertures des faisceaux élémentaires émis par R' depuis lE, centre vers les bords de sa fade de sortie dont l'éclairement sera alors croie- sant du centre vers les bords, à l'inverse de ce qui se 'passe'avec les appareils connus qui présentent un éclaire- ment décroissant du centre aux bords d'une façon sensible- ment proportionnelle à 1/r 2,
le rapport ds/etant sensi- blement constant dans ces appareils. Le dispositif confor- me à l'invention peut être considéré comme un système op- tique inversé) puisque les faisceaux élémentaires présen- tant la plus faible ouverture., destinés à l'éclairage des lointains et émergeant, dans ce but, par la plus grande partie 'de 'la sùrface du second élément optique, .proviennent de la 'zone centrale la plus stigmatique du premier élément, laquelle constitue avec le secondélément un -système opti- que présentant un stigmatisme'approché.
Cela .permet en par- ticulier, pour les raions'indiquées plus haut, d'obtenir des coupures au voisinage du ou des axes d'intensité maxima par l'emploi d'un filament de forme appropriée,. chose impossi- ble à obtenir, ainsi qu'on l'a démontré plus haut, avec les systèmes optiques connus à grand angle d'uilisation où le.) faisceaux élémentaires de faible ouverture, destinés à l'éclairage des lointains,.proviennent de la zone margina- le, entièrement astigmatïque du projecteur..
Tout revient donc suivant l'invention à réaliser 'systématiquement une répartit.ion convenable du flux sur la face d'entrée du second élément lequel pourra imprimer aux rayons qu' il reçoit la direction voulue,- notamment de les paralléliser avec'l'axe optique. Pour cela on agira soit, sur la forme du réflecteur, soit sur l'emplacement de la source, soit sur les deux à la *rois,.de manière que la divergence des rayons réfléchis par le réflecteur di- minus depuis le centre vers les bords de celui-ci. Ceci revient à. étaler sur une grande surface du second élément le @@@ émis par la petite surface sommitale la plus stig-
<Desc/Clms Page number 10>
matique du premier.
On peut encore dire que, de même qu'un transfor-' mateur d'énergieélectriquepermet de faire varier les termes du produit constant UI (volts-anpères),'le système conforme à l'invention constitue un transformateur opti- que permettant de faire varier les termes du produit dF x ds, ds étantla zone de la face de sortie par laquelle agit dans le faisceau une portion dF du flux lumineux.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et @ présenté au dessin annexé plusieurs formes de réalisable du système optique faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 à 8 dont il à été' question ci-dessus sont des shcémas permettant de comprendre le principe de ' l'invention.
La fig, 9 représente schématiquement un système optique conforme à l'invention applicable aux projecteurs de recherche ou d'éclairage.,
La fig. 10 en est un détail de réalisation,
La fig. 11 représente une autre forme' de réalisa- tion d'un tel projecteur. ,
Les fig. 12 à 15 représentent schématiquement trois formes de réalisation de projecteurs d'éclairage "code" conformes à l'invention. ,
La fig. 16 représente un projecteur du type dit à brillance nulle.
Les fig. 17 à 19 représentent trois' formes de ré- alisation de lampes à paroi-argentée utilisées comme ré- flecteurs dans le système optique de l'invention.
Les fig. 20,, 21 et 22 représentent respectivement. en coupe élévation axiale, en, coupe axiale horizontale et de face, un mode de réalisation détaillé d'un projecteur d'automobiles pour éclairage- "mixte" conforme à l'invention ''
La fig. 23¯représente les courbes'd'intensité d'é- clairement du projecteur réalisé conformément aux fig .20 à 22, et les courbes correspondantes relatives à un projec- teur du .type courant .
<Desc/Clms Page number 11>
Sur la fig. 9 on a représenté un système confort à l'invention dans lequel le réflecteur est constitué par une surface hyperbolique 10, par exemple de révolution au- tour de son axe optique, la source 11 étant disposée entre le foyer antérieur F et le réflecteur ce qui, ainsi qu'il est facile de s'en rendre compte, augmente davantage la divergence de la partie du faisceau réfléchi par la partie centrale du réflecteur, que la divergence de la partie du réfléchi faisceau/'par la zone marginale de ce dernier.
Dans le cas d'un projecteur de recheeche on utilis- ra une source aussi sphérique que possible, par exemple un filament 12 (fig. 10) enroulé en hélice qui est elle- même enroulée en une hélice à une ou plusieurs spires dont l'axe coincide avec l'axe optique du réflecteul. et on rè.- glera l'exfocalisatien de ce filament jusqu'à ce que l'é- clairement à la surface du deuxième élément, c'est à dire du ;réfracteur 13, devienne uniforme, Le réfracteur 12 est constitué par une lentille à échelons 14, 14', 14" ,,,etc.;
les caractéristiques des échelons successifs étant calcu- lées de manière à rendre parallèles à l'axe optique les rayons issus du réflecteur 10 et alimentant respectivement les surfaces annulaires de ces échelons,
Dans le cas d'un projecteur d'éclairage devant donner lieu à 'un faisceau à tahe centrale méplate suscep- -tible d'être limité à un plan horizontal, voisin de ladite tache, on utilisera un filament cylindrique transversal et on en règlera l'exfocalisation comme ci-dessus, ou en- core de manière à obtenir sur la surface de la lentille à échelons 13 un éclairement croissant du centre vers les bords,
Les échelons 14 seront calculés de manière à paralléliser avec l'axe optique seulement les -rayons éna- nant de la zone centrale de cette lentille alimentée par la zone centrale stigmatique du réflecteur 10, tandis que les échelons de la zone marginale de la lentille seront; calculés de manière à rabattre les rayons lumineux qu'ils
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
reçoivent de la zone marginale stigmatique du réflecteur 10.
Il est d'ailleurs à noter que l'invention permet également de réaliser des projecteurs d'éclairage sens cou- pure, sensiblement supérieure aux projecteurs connue et ce-
EMI12.2
la du fait de là possibilité à'affecte à 1-éclairà.g des lointaine toute la surface du second élément alimenté par la zone sOIDÍ1litale du premier eh corrigeant con\1enablet'le! les erreurs de parallaxe par les échelons du second éléme L'intensité maxima suivant l'axe optique est ainsi obtenue sans préjudice au champ qui pourra être aussi grand qu'on le désire eh utilisant pour le couvrir les zones totale-
EMI12.3
ment astigaatiqtés du premier élément agissant par des zones du second élément ayant déjà servi à l'éclairage des lointains\.
On peùt également utiliser tout autre réflecteur comportant deux foyers conjugués et une source convenable-
EMI12.4
ment exfocalisée ou bien des réflecteurs astigmatiqueâ pour toutes les positions sur l'axe optique d'une source lumi- neuse même ponctuelle) et dont les foyers instantanés, c'est à dire les points de concentration des rayons d'un faisceau parallèle à l'axe optique envoyés sur ce réflec- teur et réfléchis par ses différentes zones sont d'autant plus éloignés du sommet du réflecteur que les zones carre:.:.:.
EMI12.5
pendantes sont plus rapprochées de ce àommeb.
C'est le 1.iS par exemple cltùn réflecteur sphérique 15 (3ig, 11) en cba binaisôn avec lequel on utilisera une source 16 disposée à une distance du sommet du réflecteur Comprise de préfé- reace entre le tiers et le cinquième de son rayon, Il suf- tira d'employer avec ce réflecteur sphérique une lentille
EMI12.6
3 à écheloris calculés dans le cas déun projecteur de ne- , cherche oud/un projecteur d'éclairage sans coupure-, de ma-
EMI12.7
nière que leurs foyers cQ5ncide.mt respectivement avec les imagée virtuelles 16' , î5'' , l6Tt?,....etc..
de la source dans le miroir
<Desc/Clms Page number 13>
Dans le cas d'un projecteur d'éclairage à cou- pure rectiligne,on peut, au lieu de calculer d'une maniè- re spéciale les échelons de la zone marginale de la len- tille, utiliser pour. rabattre ou occulter la partie du faisceau située au-dessus du plan horizontal de coupure, d'autre dispositifs dont quelques uns ont été indiqués ci- dessous: c'est ainsi que dans le cas de la fig. 12, le système optique conforme à l'invention et particulièrement applicable à l'éclairage "code" pour automobiles comporte- un réflecteur hémi-sphérique enveloppant 17, et une demi- lentille convergente 18 calculée de manière à paralléliser les rayons issus de la faible zone centrale du réflecteur 17.
De cette manière, tous les rayons montants issus du réflecteur, sauf, ceux qui peuvent être parallélisés par la lentille 18, sont. supprimés, du fait de la suppression de moitié inférieure du réflecteur, et, en outre, les rayons tels que mx, m'x' issus de la zone marginale astig- matique, mais fortement convergente du réflecteur 17 sont rabattus et servent à éclairer les abords.
Dans le cas de la fig. 13 on obtient sensiblement le ,même résultat en disposant le réflecteur en forme de ca- lotte sphérique 19 de manière que son plan de bord soit in- eliné par rapport à 1,' axe' optique X'X du système, tandis que le réfracteur 20 se compose d'une partie convergente 2Q' disposée au-dessus du plan horizontal passant par l'axe optique, et ,une partie,divergente 20" disposée au-dessous 'du ce plan.
Avec un réflecteur 19 divergent au-dessous du plan horizontal passant par 3,*. axe optique, on peut utiliser une lentille 20 dont.la partie inférieure 20" est constituée par une glace parallèle, ou cylindrique à axe vertical.
On peut enfin rabattre le faisceau en disposant le réflecteur et la source, de manière à pouvoir les faire bas- culer ensemble, le deuxième élément restant fixe.
Conformément aux fig. 14 et 15 qui représentent
<Desc/Clms Page number 14>
un autre dispositif respectivement en section verticale et horizontale, on dispose la source dans une coupelle 21, éventuellement munie à l'avant d'un écran 22 supprimant la brillance de la source. Le bord du réflecteur est dé- - coupé de manière qu'il soit plus enveloppant dans le plan horizontal (fig. 15) que dans le plan vertical (fig. 14) afin de fournir un faisceau. très ouvert horizontalement,
Enfin l'invention peut être également appliquée à la réalisation d'un projecteur d'automobile dit à bril- lance nulle, dans lequel cas le deuxième élément optique sera constitué conformément à la fig, 16 par un deuxième réflecteur 23 et le faisceau qu'il réfléchit sera coupé par le bord horizontal 24, formant écran, de l'enveloppe 25 de l'appareil.
Le faisceau émanant de la zone centrale stigma- tique de faible surface du réflecteur étant étalé dans toutes les formes de réalisation de l'invention sur un deuxième élément de grande surface, on peut réaliser des projecteurs ayant une surface apparente importante avec un réflecteur de faibles dimensions, Dans ces conditions, on peut avantageusement constituer le réflecteur en argen- tant une partie de la paroi d'une lampe électrique 26 (Fig, 17) de forme sphérique, la calotte sphérique ar- gentée 27 étant disposée symétriquement ou. inclinée comme en fig, 13 par rapport au diamètre horizontal de la sphè- re.
On peut également, au lieu d'un réflecteur sphé- rique, réaliser conformément à la fig. 18 un réflecteur formé par une partie argentée d'une lampe 28 de révo- lution autour de son axe vertical et comportant une zone centrale sphérique 29 limitée par deux plan horizontaux P et P, et deux zones marginales 30 et 30', engendrées par une courbe continue dont la courbure est inférieure à celle de la partie sphérique. On obtient ainsi également un
<Desc/Clms Page number 15>
faisceau ayant une ouverture horizontale supérieure à son ouverture verticale.
On peut également employer des réflecteurs allon- gés dans le sens transversal, ce qui est en particulier intéressant dans le'cas du phare à brillance nulle de la. fig. 14; de tels réflecteurs pourront être engendrés par exemple par translation le long d'une courbe directrice disposée dans le 'plan horizontal, d'une génératrice hypen bolique où elliptique formant la coupe verticale du ré flecteur-.
Une forme de réalisation particulièrement avant. ge'use d'un tel réflecteur est représentée en coupe verti- cale dans la fig; 19 dans laquelle ce dispositif est cons- titué par une lampe à vapeur de sodium 31 à double paroi le .. allongéetransversament,la paroi externe 32, de forme cir- culaire, hyperbolique ou elliptique étant argentée exté- rieurement où intérieurement, tandis que le tube interne 33 constituant la source lumineuse est convenablement exce- tré ou exfocalisé par rapport à la paroi argentée 32.
La zone du second élément éclairant les lointains est alors très réduite en hauteur (23," fig.16), ce qui permet d'aug- menter l'intensité max'ima malgré le fonctionnement en bril- lance nulle
Le'. système optique conforme à l'invention s'applique' en particulier à la réalisation de projecteurs d'automobiles à'éclairage "mixte", susceptibles de fournir soit' un faisceau intense -à grande portée et large champ, dit faisceau "route", 'soit un faisceau rabattu, limité à un plan horizontal et appelé faisceau "code".
On utili- sera dans ce cas un réflecteur suivent l'une ou l'autre de réalisations décrites ci-dessus et deux sources lumi- neuses distinctes à allumage séparé disposées de manière à donner lieu dans le réflecteur à deux faisceaux diffé- rents alimentant sur le deuxième élément optique du systène deux zones entièrement distinctes ou empiétant l'une sur l'autre, et dont les caractéristiques sont calculées pour
<Desc/Clms Page number 16>
répartir convenablement dans lé champ le flux lumineux qu'elles reçoivent.
Les fig. 20 e 21 représentent respec-- tivement en coupe élévation axiale et de face un système mixte de ce genre dans lequel le réflecteur est constitué par une partie argentée d'une lampe sphérique 34, à axe vertical, la partie argentée 35 ayant la forme du réflec- teur décrit ci-dessus et représenté en fig. 14 et 15 de manière à fournir un faisceau horizontalement très étalé .
L'ampoule comporte deux filaments transversaux 36 et 37, le filament "route" 36 étant disposé sur- l'axe de symé- trie horizontal de l'ampoule et à une distance du sommet
EMI16.1
du réflecteur sensiblement ê!fi18 atl(:iuart e=/cinquième du rayon de la sphère de manière que le faisceau correspon- alimente toute la surface du réfracteur 38. Le fila- ment 36 est de préférence arqué (fig. 22) et a sa conve- xité tournée vers le réflecteur. Le filament "code" 37 est disposé au-dessus et en avant du filament "route", à une distance du réflecteur égale sensiblement au tiers du rayon de la sphère, et il est placé dans une coupelle 39 dont le plan de bord est oblique, de manière à passer par le centre de la sphère, et qui est munie à l'avant
EMI16.2
d'un écran antiéblouissant 40.
On peut égalemen1'Încliner légèrement en avant l'axe de symétrie vertical de l'ampou- le et disposer alors le plan de bord de la coupelle 39 per- pendiculairement à cet axe et passant par le centre de l'ampoule. Le réfracteur 38 (fig. 20 et 21) se compose d'une partie marginale 41 à échelons annulaires dont l'a- xe optique XX' coïncide avec l'axe horizontal de symétrie du réflecteur 35 sur léquel est disposé le filament "rou-
EMI16.3
te" 36.
Les foyers ;s:::::2G;x=:::s:xxxxxxx de ' ces éche- lons circulaires sont disposés en des points tels que 36' 36" situés sur l'axe optique X'X et auxquels se forment, les images virtuelles du filament 36 dans les zones du réflce- leur 35 qui alimentent les échelons correspondants, de sor-
EMI16.4
te que les rayons tels que mnp, ritnlpl sortent du rérac-"
<Desc/Clms Page number 17>
leur 38 parallèlement à l'axe optique X'X.
La partie centrale 42 du'réfracteur 38 est cons- titueée par une zone de contour demi-circulaire 43 dont le centre 44 se trouve au-dessous de l'axe optique X'X de la zone marginale 41, à une distance sensiblement égale au tiers dù rayon du cercle 43: L'axe optique Y'Y de cette partie 42 du réfracteur 38 se trouve disposé très légè- rement au-dessus du filament "code" 37et cette partie de la lentille comporte un foyer unique 37' disposé au point où se forme l'image du filament "code' 37 dans la zone centrale stigmatique du réflecteur 35.
Pour des rai-
EMI17.1
sons d'ordré constructif,, d'ailleurs faciles à eompéendre; cette partie centrale 42' du réfracteur' est munie d téche- loris veeticàulï tels que 45'45'f,+5"T permettant de réaliser cette partie de la lentille avec une épaisseur faible tout
EMI17.2
en ne créant pàsi de brillance nuisible grâce à la vërt-i';' calité des prismes.-
Le réfracteur 38 peut être en outre'muni' de striée
EMI17.3
verticales de die-tision de la manière couramment employée , sur les ginoos des phares d'automobiles.* Dans dés'66nditions,- le faisceau émanant de la zone centrale stigmatique dù:
réflecteur 3e, Ibt!sqoo seul le filament "code" 37 est allumé,- se trouve étalé sur toute
EMI17.4
là surface dé lâ zone 42' du réfracteur et les rayons corres- pondants se trouvent à la sortie de cette zone ; panalléli-- sés avec 14nee optique Y'Y en donnant lieu'aT un faisceau rigoureusement limité à un plan.
Par contre les rayons tels
EMI17.5
que <"h"#"' émanant de là zone marginale supérieure du ref lecteur' 35 .'se trouvent rabattus du fait de la forte con-. vergence de cette zone.'
Lorsque seul lé filament "route" 36 est allumé,' on obtient' un faisceau ayant une grande puissance axiale
EMI17.6
pour'les ràisons exposées plus ar.t , De plus ; cohmè la zone centrale du réflectell:.:'" 8U:',;' laquelle la densité du.
<Desc/Clms Page number 18>
EMI18.1
flux émis par le filament est très forte, répartit ce
EMI18.2
flux sur une grande surface de sortie oh obtient un
EMI18.3
faisceau' "route" très transparent,. ne donnant lieu à au-
EMI18.4
cun halo,. alors que dans' les projecteurs' d'automobises
EMI18.5
.
EMI18.6
connus;
le faisceau' "route" contient un faisceau central intense oui donné au conducteur l'impression de créer une zone dé brume gÏnan-6, là visibi'iié' Dans la fig* 23' on a représente les' courbes C ,-C"2 d'intensité d'*éclairement en Hitx à une diàéàncé de' 30 mètres fourniesr respectivement en éclairage "route" et "code" par' lé dispositif éépoeésenté en fig.. 20,- 21, et, d"au6éé part,' l'e's' courbes 6orrespdndanieidee 0-'el fournies
EMI18.7
par un protecteur courant comportant un réflecteur para-
EMI18.8
bolique muni d'un filament butez transversal disposé au foyer' du réflecteur,' et d'un fi1.anie1i-é- "cbdë" axial eXfÓ- calisé placé dans une coupelle,' la puissance des lampes emPl#eèâ dans les deux cas étant rllgourèniSement la mi#.- rlexamen" comparatif de ces courbés montre qué f .
1) Én éélai3Fagé routé,' le dispositif conforme à l'invention donne lieu à tin faisceau- plus concentré /w (courbe 0)'dont la puissance axiale est- âugnentée à peu près' de 20% par rapport à celle du cÛ s6tj:tif habituel (courbe 0i'); et ce malgré l'obtention dl'= champ aussi
EMI18.9
grand que l'on veut.:
EMI18.10
2') en 66ialiage ,ixode"- (courbe C)' là puissance axiale se trouve augmentée dans un rapport de 1 à 10' en- viron par i;appoe-6 9- celle des d'ispositifs connus (courbé C'1); et en outre ie faisceau 'codé" présente horizonta-
EMI18.11
lement une très grande' ouverture',? .pratiquement égale à
EMI18.12
I80 ;
ainsi qu'un écTia'icagè très dégradé aw s d.t - a^- "
EMI18.13
On voit donc' que par rapport aux protecteurs connus,' le dispositif faisant 1'objet de l'invention permet
EMI18.14
de réaliser un progrès extrêmenenw important..