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Dispositif d'éclairage.
Notamment dans l'architecture moderne, on utilise fréquemment l'éclairage indirect pour des chambres et d'autres pièces analogues. Un des avantages les plus importants d'un système de ce genre réside en ce que l'effet d'ombre est pour ainsi dire supprimé entièrement puisque le rôle de source lumineuse apparente est joué par une surface de la chambre, de préférence le plafond, éclairée par une ou plusieurs sources lumineuses. Les rayons lumineux servant à l'éclairage de la pièce proviennent donc apparemment d'une surface et non d'un organe lumineux déterminé de dimensions limitées.
L'invention a pour objet un système d'éclairage
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pouvant convenir spécialement dans ce but. Le dispositif d'éclairage qui fait l'objet de l'invention présente une telle forme d'ampoule, et une telle partie d'ampoule formant miroir qu'il se produit sur une surface perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'ampoule dans la. ligne d'intersection du plan de symétrie du miroir de l'ampoule et à proximité , de cette ligne d'intersection avec la surface considérée une tache lumineuse qui, dans une région délimitée par les lignes d'intersection de surfaces de cône dont les sommets sont au centre de l'ampoule et dont les angles aux sommets sont de 40 et de 150 respectivement, est sujette à des différerices d'intensité d'éclairage de l'ordre de 1 :
10 au plus et il comporte un réflecteur qui intercepte au minimum les rayons lumineux provenant de la lampe mais non dirigés vers la surface considérée et faisant un angle de 40 et plus avec cette surface.
La Demanderesse a constaté que les systèmes d'éclairage indirect connus jusqu'ici présentent ce grand inconvénient qu'il se produit des différences excessives d'intensité lumineuse dans la surface agissant apparemment comme organe lumineux (le plafond), ce qui se traduit par exemple, par des stries et des taches. Des mesures ont montré qu'avec les systèmes courants des différences d'intensité lumineuses de l'ordre de 1 : ne sont pas rares, même dans la zone qui a été indiquée ci-dessus pour le dispositif qui fait l'objet de l'invention. Or, on obtient une amélioration très sensible en opérant suivant l'invention.
Le choix des différences d'intensité lumineuse dans des directions autres que celles indiquées ci-dessus dépend de la nature du système d'éclairage lui-même. Dans le cas où une partie déterminée de la surface est éclairée par
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une seule lampe, on s'efforcera de maintenir les différences d'intensité d'éclairage dans toutes les directions inférieures à 1 : 10. Cependant, dans la plupart des cas, une surface déterminée sera éclairée par plusieurs sources lumineuses.
Dans ce cas, les taches lumineuses provoquées sur la surface par chacune des sources lumineuses se chevaucheront; il est évident que dans ce cas on s'efforcera d'amener les intensités lumineuses à se différencier entre elles dans des directions plus latérales à un plus haut degré que dans la zone indiquée ci-dessus qui coïncide à peu près avec la ligne d'intersection entre la surface de symétrie du miroir et la surface perpendiculaire à l'axe de l'ampoule.
Avec un dispositif d'éclairage convenant bien à éclairer une surface déterminée au moyen d'autres unités analogues la tache lumineuse qui apparaît sur cette surface présente la forme d'un secteur d'anneau dont l'angle au sommet est de 90 , dont la ligne de symétrie est comprise dans la surface de symétrie du miroir de l'ampoule et dont les lignes de délimitation sont formées par les surfaces de cône mentionnées ci-dessus, secteur d'anneau dans lequel il existe des différences d'intensité lumineuse de 1 :20 au plus.
Il y a grand intérêt à ce que, dans le système d'éclairage ci-dessus décrit, un observateur qui se trouve dans une chambre munie de ce système et dont la hauteur des yeux au-dessus du plancher n'est pas supérieure à l'ordinaire (lorsqu'il est debout sur le plancher par exemple) ne puisse pas voir les sources lumineuses elles-mêmes au moins directement, car il se produirait alors un éblouissement. Suivant l'invention, cet inconvénient est évité par la garniture d'éclairage dans laquelle la lampe est montée. La forme de
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cette garniture dépend naturellement dans une grande mesure des dimensions de la chambre et de la hauteur à laquelle le dispositif d'éclairage est disposé.
La Demanderesse a trouvé que si l'en maintient l'angle ci-dessus indiqué pour l'inter- ception des rayons lumineux, on est toujours encore assuré de l'éolairage de surface :voulu uniforme en comparaison des systèmes connus. Lorsque, par exemple, une chambre présente de grandes dimensions dans la direction perpendiculaire à la paroi sur laquelle le dispositif d'éclairage a été monté, tandis que le plafond est bas, il peut arriver que l'angle auquel la garniture intercepte les rayons lumineux qui- pro- viennent de la source lumineuse soit de 0 .
Ainsi qu'il sera décrit d'une façon plus détaillée ci-dessous, il est possible d'établir la face avant de la garniture en une matière transparente et diffusant la lu- mière, par exemple en verre dépoli. On peut aussi utiliser une matière opaque telle que, par exemple, le bois ou le métal.
Dans le cas ou la face avant de la garniture est faite en une matière transparente et diffusant la lumière, un observateur pourra voir la source lumineuse d'une manière diffuse à travers la face avant de la garniture. On a constaté que ceci ne pré- sente aucun inconvénient.
Comme on l'a déjà dit, le dispositif qui fait l'objet de l'invention permet d'obtenir un éclairage uniforme d'une surface:? cet éclairage se traduisant par un éclairage égal de cette surface et cette surface ne présentant donc pas de stries ou taches prononcées ayant de grandes différences de clarté les unes par rapport aux autres. Pour des éclairages autres que celui de plafond il y a aussi souvent avantage à pouvoir disposer d'un dispositif d'éclairage par lequel une surface déterminée est éclairée d'une manière très uniforme et dont les sources lu-
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mineuses qui produisent cet effet sont invisibles dans cer- taines conditions. C'est le cas, par exemple, pour l'éclairage de tableaux de publicité, de "floodlight" et autres éclairages analogues.
Egalement dans ces cas, on peut utiliser avec avan- tage le dispositif qui fait l'objet de l'invention.
Il y a lieu d'observer qu'on a déjà proposé de pro- duire un éclairage indirect d'une chambre au moyen de lampesà incandescence disposées dans des réflecteurs. En général, les axes de ces réflecteurs et la surface à éclairer font entre eux un angle de l'ordre de 15 . Les réflecteurs utilisés sont du type conique de sorte que les lampes émettent la lumière en faisceaux.
Cependant, un système de ce genre a pour inconvénient que la surface à éclairer présente dans une grande mesure le défaut ci-dessus mentionné d'intensités lumineuses très irré- gulières les unes par rapport aux autres, ce qui se traduit par des stries et taches plus claires et plus foncées se dessinant sur la surface, ce qui non seulement présente l'inconvénient que la surface prend ainsi un aspect très incertain, mais encore l'inconvénient d'un éclairage très irrégulier de la chambre.
Tous ces inconvénients sont supprimés par le système qui fait l'objet de l'invention. Les surfaces formant miroir de l'ampoule de la lampe utilisée dans le dispositif conforme à l'invention ont une forme telle que celles des parties de la surface qui se trouvent les plus éloignées de la source lu- mineuse sont éclairées avec une intensité lumineuse en bougies sensiblement plus grande que celles des parties de la surface qui sont plus rapprochées. De préférence, l'intensité lumineuse en bougies décroît progressivement dans cette direction.
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Le dispositif est réalisé, de préférence, de manière que la garniture d'éclairage produise par réflexion un éclairage
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diffus à proximité immédiate de la source lumineuse. Ceci per- met à la partie réfléchissante de l'ampoule d'assumer le rôle d'éclairer seule les parties de surface qui se trouvent quelque peu écartées de la source lumineuse, la garniture d'éclairage ayant pour fonction d'éclairer l'entourage immédiat de la source lumineuse. Cette garniture d'éclairage est établie, de préfé- rence,de manière que sa face interne réfléchisse en diffusant la lumière. On,peut arriver à ce résultat en enduisant la face interne d'une peinture claire mate ou, si la garniture d'éclai- rage est en métal, en utilisant du métal mat.
Pour obtenir un effet de diffusion parfaite il peut y avoir avantage à amener la partie transparente de l'ampoule à diffuser la lumière., par exemple en la faisant en verre opalescent, en la dépolissant intérieurement ou extérieurement, ou en la munissant d'arêtes.
La garniture d'éclairage elle-même peut être agen- cée de différentes façons. Elle peut être constituée en substan- ce par une partie de fond et par une paroi inclinée par rapport à cette dernière. Comme on l'a déjà dit ci-haut cette paroi ou face avant peut être transparente ou opaque en totalité ou en partie. On choisit l'angle existant entre le fond et la face avant en tenant compte des conditions locales. Dans un mode de réalisation, cette garniture d'éclairage présente une face avant plane et une partie de fond plane qui sont reliées entre elles sur leurs bords au moyen de surfaces latérales. Dans un autre mode de réalisation, la face avant est incurvée et fi- xée une partie de fond essentiellement plane. Dans ce cas, la face avant se confond avec les côtés.
La douille de la lampe peut être fixée à la garni- ture d'éclairage de différentes façons. De préférence, la douille est fixée au fond et peut alors pénétrer dans la partie de fond entièrement ou en partie. Pour approprier la garniture d'éclairage au cas de dimensions différentes de chambres il est @
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préférable de disposer la douille dans la garniture d'éclairage de manière à pouvoir la régler en hauteur au moins.
Il y a lieu de faire les observations suivantes au sujet de la forme de l'ampoule. La Demanderesse a constaté qu'on peut arriver à une solution très satisfaisante en donnant à la partie réfléchissante de l'ampoule ou à toute l'ampoule la forme d'un corps de révolution ou d'une partie d'un corps de révolution engendré par la révolution d'une ligne de révolution, constituée en substance par deux courbes du second degré (de préférence des parties de parabole), autour d'un axe. Le miroir peut être délimité par un ou deux plans faisant avec l'axe de rotation un angle de 10 au plus. La position de ces plans dépend de la dispersion en largeur de la lumière produite par la lampe.
La Demanderesse a trouvé qu'on obtient en général un éclairage très efficace d'une surface si les sources lumineuses sont écartées entre elles d'un intervalle de 1 m. L'intervalle correspondant dans la disposition déjà connue, décrite ci-dessus, est de 40 cm. au plus, de sorte qu'on réalise un avantage appréciable au moyen du dispositif qui fait l'objet de l'invention.
La lumière produite est répartie sur la surface à éclairer d'une manière sensiblement plus économique que dans les dispositions connues. Le filament de la lampe est disposé, de préférence, dans un plan méridien du miroir.
Le col de l'ampoule peut être fixé à l'ampoule de différentes façons. Ainsi, par exemple,on peut disposer ce col dans l'axe longitudinal de l'ampoule. S'il s'agit, cependant, de donner à la garniture d'éclairage une hauteur minimum, on peut faire en sorte que le col de l'ampoule fasse saillie sur le côté du corps de révolution.
La description des dessins annexés, donnés à titre
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d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que de la description faisant bien entendu partie de l'invention.
Les figs. 1 et 2 sont respectivement une vue de côté et un plan du système courànt pour l'éclairage du plafond. On a monté plusieurs réflecteurs coniques 3, à l'intérieur desquels sont disposées des lampes à incandescence 4, contre la paroi latérale 1 d'une chambre.Les axes AA des réflecteurs sont disposés de manière à faire un angle b avec le plafond de sorte que les faisceaux de lumière éclairent le plafond.
Les figs. 1 et 2 montrent en outre les courbes de répartition de lumière 6 des rayons lumineux rassemblés en faisceaux par les réflecteurs 3. Dans les deux projections ces courbes affectent une forme identique et à ce sujet on observera que les courbes de la fig.2 se rapportent au plan qui passe par l'axe AA et qui est perpendiculaire au plan de dessin de la fig.l. On sait qu'on n'a pratiquement affaire qu'à la lumière rassemblée en faisceaux et que la lumière qui sort de la lampe et n'est pas réunie en faisceaux par les réflecteurs est négligeable à ce sujet. Il est évident qu'il se forme une tache lumineuse claire à l'endroit du plafond où ces faisceaux de lumière atteignent ce dernier.
Pour la disposition choisie cette tache lumineuse est elliptique et est indiquée sur la fig.2 par la ligne en traits mixtes 7. Surtout la fig. 2,montre qu'une très grande partie du plafond reste sans être éclairée. Il est vrai que les taches 7 se prolongent latéralement, ce qui peut être obtenu par un choix judicieux de l'écartement 0, mais les taches 7 sont séparées de la paroi verticale de la chambre par une région qui est sensiblement plus foncée que les taches. Le même inconvénient se manifeste du côté droit des taches 7 (fig.2).
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Les conditions deviennent sensiblement plus favorables lorsqu'on utilise le dispositif d'éclairage 8 conforme à l'invention pour éclairer le plafond 5 de la fig. 3. Dans ce cas, on a fixé à la paroi 1 de la chambre une garniture d'éclairage 2 dans laquelle est montée une lampe à incandescence 9. Pour plus de simplicité, cette lampe à incandescence est représentée par une ellipse verticale. Par un choix judicieux de la forme de la paroi de l'ampoule et de sa partie formant miroir, ce qui sera décrit plus explicitement dans la suite, on assure que la courbe de répartition de lumière affecte dans un plan vertical la forme montrée sur,la fig.3.
On va étudier de plus près la forme de cette courbe de répartition de lumière en se référant à la fig. 4. Sur cette figure, 5 est encore le plafond de la chambre et la lampe est désignée par 9. La courbe de répartition de lumière affecte la forme qui est représentée par la ligne 10. De même que dans les figs. 1 et 2, cette courbe de répartition de lumière a une forme polaire. Le point 0 (le centre de l'ampoule) correspond au pôle. Cette courbe montre que les intensités lumineuses en bougies qui font un angle relativement grand avec la ligne horizontale BB sont sensiblement inférieures à celles pour lesquelles l'angle entre le vecteur d'intensité lumineuse en bougies considéré et les lignes BB est plus petit.
Cela a pour effet que celles des parties de plafond qui se trouvent trèséloignées de la lampe sont éclairées avec une intensité lumineuse en bougies sensiblement plus grande que ce n'est le cas pour celles des parties de plafond qui sont situées à proximité immédiate de la lampe.
On assure ainsi au plafond une intensité d'éclairage assez uniforme sur toute sa surface.
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Dans la direction de la largeur aussi, la répartition de lumière est sensiblement plus favorable qu'avec les dispositions courantes.
La fig. 5 montre que la largeur de faisceau de lumière produit est sensiblement supérieure à celle du faisceau obtenu par les réflecteurs 3 des figs. 1 et 2. Ceci permet de disposer les diverses sources lumineuses à une distance sensiblement plus grande l'une de l'autre que dans les systèmes d'éclairage de plafond connus.
Sur la figure 6, la tache lumineuse qui se produit sur une surface perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'ampoule est montrée en perspective. Cette surface est désignée par 5 et peut être constituée, par exemple, par le plafond de la fig. 3. La lampe est désignée par 9 et l'axe longitudinal de l'ampoule par Z-Z. Il est à remarquer que l'expression axe longitudinal de l'ampoule est considérée comme applicable à l'axe longitudinal de l'ampoule sans col. Le col peut être fixé à l'ampoule en des points divers. La partie formant miroir de l'ampoule est désignée par 25. Le plan de symétrie de ce miroir tombe dans le plan ZOX. La lampe produit sur la surface 5 une tache lumineuse 26 comprenant la zone, indiquée par une hachuration double, qui est disposée dans et à proximité immédiate de la ligne X-X.
Dans la région délimitée par des lignes d'intersection S1 et S2 de surfaces de cône engendrées par révolution des lignes L1 et L2 autour de l'axe Z-Z, lignes qui font des angles de 20 et de 75 respectivement avec cet axe, la dite zone présente des différen- ces d'intensité d'éclairage de l'ordre de 1 :10 auplus, les intensités d'éclairage maxima existant dans la partie de la zone à double hachuration qui est la plus rapprochée de la lampe. Les angles aux sommets des dits cônes sont donc de 40
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et de 1500 respectivement.
La zone à hachuration simple de la surface 5 qui est délimitée par les dites lignes d'inter- section Si et S2 des surfaces de cône et par les lignes L3 et L4 qui sont comprises dans la surface 5 et font des angles de 45 avec l'axe XX, présente des différences d'intensité d'éclairage de 1 : 20 au plus.
On va considérer encore en se référant à la fig.3 la disposition de la source lumineuse dans une chambre. Les deux parois sont désignées par 1 et 11 et le plancher par 12.
On a tablé sur une chambre d'environ 4 m de largeur (b) et de
2,50 m de hauteur (h). La garniture d'éclairage 2 est réali- sée et la lampe 9 est disposée dans cette garniture de manière telle que l'angle extrême C de la chambre soit juste -éclaira par le vecteur d'intensité en bougies 13, ce vecteur ayant la valeur la plus grande de tous les vecteurs qui existent dans la courbe de répartition de lumière, un observateur dont l'oeil occupe la position la plus défavorable à ce sujet ne pouvant pas voir des rayons lumineux directs de la lampe.
L'endroit où se trouve l'oeil de cet observateur est désigné par D.
Il est à remarquer que l'observateur ne risquera pratiquement jamais de voir le filament dans la lampe 14, ceci étant empêché par la face avant de la garniture d'éclairage 1.
Il risquerait par contre, de voir la partie supérieure du miroir de l'ampoule, ce qui lui serait désagréable. Il est évident que cela peut être évité par un choix judicieux de la position et de la forme de la face avant de l'écran 2. De plus, il y a lieu de faire ressortir que dans les cas où la largeur % de la chambre est très grande par rapport à sa hau- teur h il peut y avoir avantage à disposer des dispositifs d'éclairage 8 des deux côtés de la chambre, par conséquent @
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sur chacune des parois 1 et 11.
D'une façon générale, on peut dire que l'observateur est suffisamment protégé contre l'observation de la partie supérieure du miroir de l'ampoule lorsque les rayons lumineux émis provenant tant du filament que du miroir de l'ampoule sont interceptés par la face avant de l'écran 2 à un angle a qui est formé entre la surface de plafond et le rayon lumineux extrême émis et dont la valeur n'excède pas 40 . Pour permettre l'utilisation du dispositif pour des dimensions différentes de chambres il est en outre très recommandable de monter la lampe dans la garniture d'éclairage de manière à pouvoir la régler.
La partie la plus éloignée du plafond 5 est donc uéelairée par la lumière rassemblée en faisceaux, mais la partie située à proximité immédiate de la source lumineuse est éclairée tant par la lumière rassemblée en faisceaux que par des rayons lumineux émis par la garniture d'éclairage dont la face interne est, de préférence, réfléchissante en diffusant la lumière.
Du fait que l'ampoule de la lampe est en outre dépolie il se produit des faisceaux de lumière diffusée de sorte qu'en observant la garniture d'éclairage en B on reçoit l'impression que la source lumineuse s'étend sur toute la longueur dans cette garniture d'éclairage et non pas, comme c'est le cas en fait, que l'organe lumineux n'a que des dimensions très faibles.De plus, la partie du plafond située derrière la lampe et la partie verticale de la paroi 1 audessus de la garniture d'éclairage sont éclairées par les faisceaux de lumière diffusée déjà mentionnés. La lumière directe et la lumière diffusée se confondent peu à peu.
On va décrire avec référence aux figs. 6 et 7 la construction d'un mode de réalisation de la lampe utilisée
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dans le dispositif d'éclairage qui fait l'objet de l'invention. L'ampoule proprement dite sans col est constituée par un corps de révolution engendré par la révolution de deux paraboles FG et GH autour d'un axe EE. Ces paraboles ont leur point focal commun au point J qui est situé dans le centre de gravité du filament K étendu en arc de cercle ou à proximité immédiate de ce centre. Les axes de ces paraboles sont désignés par LJ et MJ. Le fait que ces axes de parabole font entre eux un petit angle assure également un éclairage satisfaisant par la lumière réfléchie à la partie du plafond située à proximité de la lampe. L'ampoule forme miroir en partie.
Cette partie formant miroir est munie sur les figures d'une hachuration à son bord. Les figures 7 et 8 montrent que ce miroir s'étend approximativement sur la moitié de l'ampoule, l'angle compris entre la surface de délimitation du miroir et l'axe du corps de révolution EE ayant une faible valeur. Il est, cependant, possible de faire en sorte que ce miroir ne s'étende que sur un secteur du corps de révolution conforme à la valeur de la dispersion en largeur qu'on désire obtenir.
Comme le montrent les figures 7 et 8, le filament 15 est compris dans le plan méridien de symétrie du miroir. On peut, cependant obtenir également des résultats très convenables lorsque le plan du filament et le plan méridien de symétrie font entre eux un dièdre de 30 au plus.
La position du col de l'ampoule peut être sensiblement quelconque. Les dites figures montrent une lampe dans laquelle l'axe du col NN est perpendiculaire à l'axe de révolution EE. Ces axes peuvent, cependant, faire entre eux tout angle voulu et à ce sujet on se reportera à la fig. 4 où l'axe de col se confond avec l'axe de révolution.
Les figs. 9 et 10 montrent deux modes de réalisation
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d'une garniture d'éclairage convenant bien pour être utilisée dans le dispositif qui fait l'objet de l'invention.
La fig. 9 montre une garniture d'éclairage de ce genre qui est constituée en substance par une partie de fond
17 et une face avant 18, ces faces étant rendues solidaires par la face arrière 19 et les côtés 20 et 21. La position de la lampe 19 est montrée schématiquement.
La garniture d'éclairage représentée fig. 10 diffère par le fait que le fond 17 est relié à une face avant 22 de forme incurvée qui constitue également les côtés, le fond et la face avant étant reliés entre eux par une face arrière 23.
Il est évident que surtout la garniture d'éclairage de la fig. 9 convient pour y loger plusieurs lampes 9 et peut alors s'étendre le long de toute la paroi d'une chambre qui doit être éclairée par le dispositif conforme à l'inven- tion. De plus, il est possible de réaliser la face avant 18 ou 22 en matière transparente diffusant la lumière. La douil- le de la lampe est montée dans la garniture d'éclairage de manière à pouvoir être réglée en hauteur.