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PERFECTIONNEMENT AUX APPAREILS D ECLAIRAGE COMPORTANT UN REFLECTEUR
ET AU MOINS UNE SOURCE.LUMINEUSE.
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La présente invention, due à Monsieur Charles MOZER, est relative à un perfectionnement aux appareils d8éclairage comportant un réflecteur et au moins une source lumineuse; ce perfectionnement est ca- ractérisé en ce que la forme de la surface réfléchissante du réflecteur est engendrée géométriquement par le déplacement d'une ligne ayant constam-
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ment et sensiblement la forme deun arc d2ellipse dont l'un des foyers eoihcide sensiblement avec un point de 1?une des sources lumineuses et dont les extrémités sont symétriques par rapport au centre de 1-le2-lipse.
Les appareils d 21 éclairage ainsi réalisés donnent des flux lumineux dont la répartition dans l'espace les rend particulièrement in- téressants pour certaines applications21 ainsi qu'on le verra plus loin= Les figures ci=-jointes représentent, à titre d9exemple non limitatif, pl'nsie'urs formes de réalisation de 1.9 inventiono Les figures 1 et 2 représentant.9 en coupe par le grand axe de l'ellipse, des appareils d9éclairage dans chacun desquels les sources lumineuses sont de faibles dimensions par exemple sont des lampes à in- candescence usuelles en forme de poîre. La figure 3 représente en pers- pective un appareil d'éclairage à source lumineuse allongée et rectiligne.
La figure 4 est une vue en perspective de la moitié d-un appareil deéclai- rage dont la source lumineuse est allongée et courbée-en forme de toreo La figure 5 représenta en coupe transversale une variante des appareils
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d'éclairagoe préoédentso La figure 1 représente un appareil d3éclairage dont la source lumineuse est de dimensions petites par rapport à celles du réflec-
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teuro La forme de la surface réfléchissante de ce dernier est obtenue en faisant tourner la moitié supérieure 1 d'une ellipse à grand axe 5,5 vertical d'un demi-tour autour de cet axe.
Cette moitié d'ellipse est
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limitée à ses sommets 7989 situés sur le petit axe z60 Le réflecteur a ainsi la forme d'un ellipaorde de révolution coupé par un plan passant par son centre et'perpendiculaire à son grand axe; ce plan est un cas particulier des surfaces réglées engendrées par une droite qui passe con- stamment par le centre 4 de 1-'ellipse. Le centre de la source lumineuse est pratiquement confondu avec le foyer supérieur 2 de l'ellipse; en pre-
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mière appro:xir4ation, on peut considérer que les rayons émis par la source émanent de ce foyer
Les rayons lumineux directs c'est-à-dire ceux qui, comme
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le rayon 29 11, ne sont pas envoyés par la source dans la direction du réflecteur:
6 forment un cône dont le sommet est le foyer 2 et qui s'appuie
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sur l'ouverture du réflecteur; ce cône a comme axe la droite 5,5 et comme angle au sommet l'angle des droites 299 et 2,10 qui passent respective- ment par les sommets 7,8 -de l'ellipse.
Les rayons réfléchis tels que 2,12,13, se rencontrent au foyer intérieur 3 après réflexion et forment ensuite un cône de sommet 3, de même axe que le précédente et dont l'angle au sommet est égal à l'angle
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que font les rayons 73 et 8 Ji3 qui viennent des bords 'I8S du réflecteur.
Cet angle est le même que celui des rayons 2,7 et 2,8 en vertu de cette propriété de l'ellipse que la tangente en un de ses points fait des an- gles égaux avec les rayons vecteurs de ce pointe Les cônes limitant le faisceau des rayons'réfléchis et celui des rayons directs ont donc même axe et même angle au sommet; à une distance de l'appareil d'éclairage gran-
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de par rapport aux dimensions de cet eppateil 'èes faisceaux sont pratique- ment confondus La répartition du flux projeté par un tel appareil d'éclairage sur un plan perpendiculaire à l'axe 5,5 et assez éloigné est à peu près uniforme sauf sur la périphérie qui¯, en principe, n'est éclai- rée que par les rayons directs.
L'éclairement périphérique est égale- ment plus faible que 1-'éclairement de la zone centrale parce que la source
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lumineuse n'est pas pontuelle51 ce qui fait que les bords de chacun des faisceaux lumineux n'ont pas une délimitation nette. En pratiquée lors-
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que l'appareil d'éclairage est assez loin de la surface a éclairer cette zone périphérique a une importance relativement faible
L'angle au sommet du faisceau lumineux peut être différent de celui représenté sur la figureil suffit pour cela que le rapport des longueurs des axes de l'ellipse soit différente On peut ainsi adapter le
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faisceau, obtenu à la grandeur de la plage à éc-lairer2 tout en perdant très peu de flux.
Les extrémités de la demi-ellipse qui forme la section droite de la surface réfléchissante peuvent également être situées non plus
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sur le petit axe 7 8: mais sur une droite bzz qui passe constamment par le centre 4 de l'ellipse et dont l'inclinaison sur le grand axe 5,5 varie pendant la rotation qui engendre la forme du réflecteur. La figure 2 re-
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présente ce cas; le réflecteur est en forme d'el1ipsoI'de de révolution coupé par un plan oblique passant par son centre.
Ce plan constitue enco-
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re une surface réglée, engendrée par la droite 165117 qui passe constamment par le centre 4 de l'ellipseo Cette droite 1617 pourrait aussi être dans
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une de ses positions confondue avec le grand axe 5,5 ; le réflecteur- est alors en forme deallipso:rde de révolution coupé par un-plan passant par son grand axe.
Dans ces variantes., le faisceau l82,19 des rayons directs, et le faisceau 2l5l35120 es rayons ré-néchis ont leurs nappes parallèles: pour la même raison que précédemmentg mais ont une direction générale obli- que par rapport à l'axe 5y5 de 1'apparvilo Ces appareils d'éclairage en forme d'ellipsoïde de révolution
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coupé peuvent'être utilises pour 1'éolairage des nefs d9église; ils peuvent être placés très haut afin de ne pas déparer ces nefs. On peut également s'en servir pour éclairer des carrefours de petites dimensions on des halls d'atelier.
La figure 3 représente un mode de réalisation de 1?invention au cas où la source lumineuse est rectiligne et allongée,par exemple est une lampe fluorescente droite 30. Le réflecteur 31 forme une sorte de gouttière dont la section droite est une demi-ellipse semblable à celle- de la figure 1 et dont un foyer est dans la source- lumineuse;
cette section droite peut également être limitée par une droite différente du petit axe de 1-'ellipse,, comme la droite 16,17 de la figure 2, si l'on désire un faisceau désaxée Cet appareil à réflecteur en gouttière droite convient
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à P éclairage de- magasins et d ateliers.9 en partioulier lorsque les mach' nes à éclairer sont disposées en files.
La figure- 4 représente une moitié d'un appareil déclairage dans lequel la source lumineuse 33 est en forme de tore. Le réflecteur 34 forme encore-une, sorte de gouttière dont la aeotion droite est semblable à celle représentée sur la figure I, et qui, en plan, a une forme- circu- laire. La section droite peut encore être limitée par une droite différen-
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te du petit axe de 1,9e-llipseu mais passant encore par son centre. La source lumineuse peut, également-., ne former qu'une fraction de- tore; dans ce cas.9 le réflecteur, n'a, en plan, que la forme d'une fraction du réflecteur 34.
Ces appareils conviennent, en particulier., lorsqu?on désire un éclairage donnant peu d'ombres portéeso o
La figure- 5 représente, en coupe par un plan passant par la source lumineuse et perpendiculaire à la surface réfléchissante,, une variante de l'un quelconque de± appareils d'éclairage représentés par les figures 1,3,4.
Cette coupe diffère de celle de ces appareils en ce que le haut 22,23, du réflecteur est remplacé par un second réflecteur dont
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la section droite se compose, de deux ares 22924 et 23,25, d'une seconde ellipse Celle=si a son grand axe sur la même droite- 5,5 que- la première, 19un de ses foy.9 9 coïnoide avec le foyer 2 de la première où: ae trou- ve la source lumineuse et son autre- foyer, 26, se trouve- au-dessus Cha- cun de ces arcs de la seconde- ellipse- est limitée en bas à son intersection avec la première ellipse, en haut à son intersection avec l'horizontale
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495 qui passe par le foyer 6o Les rayons do la source lumineuse qui passent dans ce second réflecteur forment deux faisceaux de même axe 5,5;
1?ouverture du faisceau de rayons direct.- a comme angle au sommet celui
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des rayons. 2-27 et 2,30 qui passent respectivement par les bords 24.g25 du second réflecteur; le faisceau de rayons réfléchis remplit tout lespa- ce situé au-dessus- du plan 28,29 qui passe par le- foyer 26 et par couver- ture supérieure 24,25 du second réflecteuro On obtient ainsi un certain éclairement des objets situés au-dessus de l'appareil, par exemple du pla- fond et du haut des murs.9 éclairement qui ajoute au confort de la pièce où est installé cet appareil. Les arcs de la seconde ellipse peuvent être limités en haut à leur intersection avec une-autre droite;
on- obtient alors
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une autre répartition de éclairement au-dessus'de- 1 S apax eâl
Comme dans le cas représenté sur la figure- 2. le réflecteur 1 peut être tel que sa section soit limitée en bas par une droite différente du petit axe 6,6, mais passant- encore par le centre 4.
Ces sections- comportant-des arcs de deux ellipses peuvent également être celles de réflecteurs en forme de gouttière rectiligne ou
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i ola e9 analogues à ceux représentés sur les figures 3 et 4a Lea diverses formes d'appareils d.9éelairage décrites @i= dessus ne sont indiquées qu-à titre explicatif On peut auxxi, sans sor-
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tir du cadre de la présente inventions disposer les appareils dans une autre orientation qu'avec la source lumineuse sur la verticale du centre 4 et au-dessus; on peut également,, par exemples combiner plusieurs appareils d'éclairage en un seul-, muni de plusieurs réflecteurs et dune seule ou de plusieurs sources lumineuses-e toutes ces variantes n'étant données qu'à titre d'exemples non limitatifs.
REVENDICATIONS.
1 - .appareil d'éclairage comportant un réflecteur et au moins une source lumineuses caractérisé en ce que la forme de la surface réfléchissante du réflecteur est engendrée géométriquement par le déplacement d'une ligne ayant constamment et sensiblement la forme d'un arc d'ellipse dont l'un des foyers coïncide-sensiblement avec un point de l'une des sources lumineuses et dont les extrémités sont symétriques par rapport au centre de l'ellipse.
2 - .Appareil d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel les sources lumineuses sont de petites dimensions, par exemple
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sont des lampes poires pour éclairage par inaanàe80enee, et dans lequel le réflecteur est en forme d' ellipsoi"de- de révolution dont un foyer coïn- cide sensiblement avec un point de la source.\) cet ellipsoïde étant limité à son intersection avec une surface réglée engendrée par une droite qui
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passe constamment par le centre de Pellipso-ia&:
9 cette surface étant.\) de préférence, un plan passant par ledit centrée 3 - Appareil d,\>éclairage selon la revendication 1g dans le- quel les sources lumineuses sont sensiblement rectilignes et parallèles.9 et dans lequel le réflecteur est en forme de surface cylindrique dont la
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directrice est un arc d" ellipse défini en 1 , dont un foyer coïncide- sen- siblement avec un point de l'une des sources lumîneuses-9 les génératrices de cette surface cylindrique étant parallèles à la direction de la ligne moyenne des- sources lumineuses.
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IMPROVEMENT OF LIGHTING DEVICES INCLUDING A REFLECTOR
AND AT LEAST ONE LIGHT SOURCE.
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The present invention, due to Mr. Charles MOZER, relates to an improvement in lighting devices comprising a reflector and at least one light source; this improvement is charac- terized in that the shape of the reflecting surface of the reflector is geometrically generated by the displacement of a line having constam-
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ment and substantially the shape of an elliptical arc, one of the focal points of which coincides substantially with a point of one of the light sources and whose ends are symmetrical with respect to the center of the 1-le2-lipse.
The lighting devices thus produced give luminous fluxes, the distribution of which in space makes them particularly interesting for certain applications21 as will be seen below = The accompanying figures represent, by way of nonlimiting example, pl'nsie'urs embodiments of 1.9 inventiono Figures 1 and 2 showing 9 in section through the major axis of the ellipse, lighting devices in each of which the light sources are small, for example are lamps in - usual candescence in the shape of a pointer. FIG. 3 shows in perspective a lighting apparatus with an elongated and rectilinear light source.
Figure 4 is a perspective view of half of a lighting fixture with the light source elongated and curved in the shape of a torus. Figure 5 shows in cross section a variant of the fixtures.
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Previous Lighting Figure 1 shows a lighting device with a light source of small dimensions compared to those of the reflector.
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teuro The shape of the reflecting surface of the latter is obtained by rotating the upper half 1 of an ellipse with a large vertical axis 5.5 by half a turn around this axis.
This half of the ellipse is
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limited to its vertices 7989 situated on the minor axis z60 The reflector thus has the shape of an elliparch of revolution cut by a plane passing through its center and perpendicular to its major axis; this plane is a particular case of ruled surfaces generated by a straight line which constantly passes through the center 4 of the ellipse. The center of the light source is practically the same as the upper focus 2 of the ellipse; first
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source, we can consider that the rays emitted by the source emanate from this focus
Direct light rays, that is to say those which, like
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ray 29 11, are not sent by the source in the direction of the reflector:
6 form a cone whose apex is the focus 2 and which rests
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on the reflector opening; this cone has as axis the line 5.5 and as angle at the apex the angle of the lines 299 and 2.10 which pass respectively through the vertices 7,8 of the ellipse.
The reflected rays such as 2,12,13, meet at the interior focus 3 after reflection and then form a vertex cone 3, with the same axis as the previous one and whose angle at the vertex is equal to the angle
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what do the rays 73 and 8 Ji3 which come from the edges' I8S of the reflector.
This angle is the same as that of the rays 2,7 and 2,8 by virtue of this property of the ellipse that the tangent at one of its points makes equal angles with the vector rays of this point The cones limiting the beam of reflected rays and that of direct rays therefore have the same axis and the same angle at the top; at a great distance from the luminaire
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in relation to the dimensions of this eppateil 'èes beams are practically the same The distribution of the flux projected by such a lighting apparatus on a plane perpendicular to the axis 5.5 and rather distant is more or less uniform except on the periphery which, in principle, is only illuminated by direct rays.
The peripheral illumination is also weaker than the central zone illumination because the source
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luminous is not pontuelle51 so that the edges of each of the light beams do not have a clear delimitation. In practice when
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that the luminaire is far enough from the surface to illuminate this peripheral area is of relatively low importance
The angle at the top of the light beam can be different from that shown in the figure, it suffices for the ratio of the lengths of the axes of the ellipse to be different.
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beam, obtained across the range to be expanded2 while losing very little flux.
The ends of the half-ellipse which forms the straight section of the reflecting surface can also be located either
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on the minor axis 7 8: but on a straight line bzz which constantly passes through the center 4 of the ellipse and whose inclination on the major axis 5.5 varies during the rotation which generates the shape of the reflector. Figure 2 re-
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present this case; the reflector is in the form of an ellipsoid of revolution cut by an oblique plane passing through its center.
This plan also constitutes
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re a ruled surface, generated by the line 165117 which constantly passes through the center 4 of the ellipse o This line 1617 could also be in
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one of its positions coincident with the major axis 5.5; the reflector is then in the form of a lipso: line of revolution cut by a plane passing through its major axis.
In these variants., The beam l82,19 of the direct rays, and the beam 2l5l35120 re-nechis rays have their layers parallel: for the same reason as above, but have a general direction obliquely with respect to the axis 5y5 of 1'apparvilo These luminaires in the shape of an ellipsoid of revolution
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cut can be used for winding church aisles; they can be placed very high so as not to damage these naves. It can also be used to illuminate small crossroads or workshop halls.
Fig. 3 shows an embodiment of the invention in the case where the light source is rectilinear and elongated, for example is a straight fluorescent lamp 30. The reflector 31 forms a kind of gutter the cross section of which is a similar half-ellipse. to that of Figure 1 and a focus of which is in the light source;
this straight section can also be limited by a line different from the minor axis of the ellipse ,, like the straight line 16,17 of figure 2, if one wishes an offset beam This apparatus with reflector in straight gutter is suitable
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to the lighting of shops and workshops. 9 in particular when the machines to be lit are arranged in rows.
FIG. 4 shows one half of a lighting apparatus in which the light source 33 is in the form of a torus. The reflector 34 again forms a sort of gutter, the straight edge of which is similar to that shown in FIG. I, and which, in plan, has a circular shape. The straight section can still be limited by a different straight line.
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te of the minor axis of 1,9e-llipseu but still passing through its center. The light source can also form only a fraction of a torus; in this case 9 the reflector has, in plan, only the shape of a fraction of the reflector 34.
These devices are suitable, in particular., When lighting is desired which gives few cast shadows.
Figure 5 shows, in section through a plane passing through the light source and perpendicular to the reflecting surface, a variant of any of ± lighting devices shown in Figures 1,3,4.
This cut differs from that of these devices in that the top 22,23 of the reflector is replaced by a second reflector of which
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the straight section is made up of two ares 22924 and 23.25, a second ellipse This = si has its major axis on the same straight line 5.5 as the first, 19 one of its foys. 9 9 coïnoide with the focus 2 of the first where: ae finds the light source and its other- focus, 26, is- above Each of these arcs of the second- ellipse- is limited below to its intersection with the first ellipse, above at its intersection with the horizontal
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495 which passes through the focal point 6o The rays of the light source which pass through this second reflector form two beams of the same axis 5.5;
1? Opening of the direct beam of rays.- has as angle at the top that
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rays. 2-27 and 2.30 which pass respectively through the edges 24.g25 of the second reflector; the beam of reflected rays fills all the space located above the plane 28,29 which passes through the focus 26 and through the upper cover 24,25 of the second reflector o A certain illumination of the objects located above is thus obtained. above the appliance, for example the ceiling and the top of the walls. 9 illumination which adds to the comfort of the room where this appliance is installed. The arcs of the second ellipse can be limited at the top to their intersection with another line;
we get then
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another distribution of illumination above- 1 S apax eâl
As in the case shown in figure 2. the reflector 1 can be such that its section is limited at the bottom by a line different from the minor axis 6,6, but still passing through the center 4.
These sections- comprising-arcs of two ellipses can also be those of reflectors in the form of a rectilinear gutter or
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i ola e9 similar to those shown in Figures 3 and 4a Lea various forms of d.9éelairage described above are indicated only for explanatory purposes.
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shooting from the framework of the present inventions, arranging the devices in a different orientation than with the light source on the vertical of the center 4 and above; it is also possible, for example, to combine several lighting devices into one, provided with several reflectors and with one or more light sources, all these variants being given only by way of non-limiting examples.
CLAIMS.
1 - .Appliance comprising a reflector and at least one light source characterized in that the shape of the reflecting surface of the reflector is geometrically generated by the displacement of a line having constantly and substantially the shape of an arc. ellipse of which one of the focal points coincides substantially with a point of one of the light sources and of which the ends are symmetrical with respect to the center of the ellipse.
2. A lighting apparatus according to claim 1, wherein the light sources are of small dimensions, for example
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are pear lamps for illumination by inaanàe80enee, and in which the reflector is in the form of an ellipsoi "of- of revolution, a focus of which coincides substantially with a point of the source. \) this ellipsoid being limited to its intersection with a ruled surface generated by a straight line which
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constantly passes through the center of Pellipso-ia &:
9 this surface being. \) Preferably, a plane passing through said centered 3 - Lighting apparatus, \> according to claim 1g in which the light sources are substantially rectilinear and parallel. 9 and in which the reflector is shaped of cylindrical surface whose
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directrix is an arc of ellipse defined in 1, a focus of which coincides substantially with a point of one of the light sources-9, the generatrices of this cylindrical surface being parallel to the direction of the mean line of the light sources .