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BREVET D'I N V E N T I O N Appareil pour la production de faisceaux lumineux diversement colorés
La présente invention concerne un appareil pour la production sélective d'un faisceau lumineux coloré suivant une parsi plusieurs couleurs possibles, prédéterminées.
L'appareil suivant 'invention est notamment utilisable pour constituer des signaux optiques tricolores, appli- cables entre autres à la signalisation routière ou ferroviaire. Cet appareil peut encore servir à l'équipement des tableaux de bord, des panneaux synoptiques de contrôle et plus généralement à tous les domaines du contrôle et de l'avertis- senent nécessitant une signalisation en plusieurs stades au cayeu de couleurs conventionnelles. liais l'appareil, suivant l'invention, peut aussi être utilisé pour projeter une lumière diversenent colorée, par exemple pour l'écalargage d'une scène de théâtre ou d'un monument.
On connaît différents appareils comportant des
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signaux tricolors. Ils présentent généralecent trois fenêtres munies chacune d'une lecpe garnie d'un vente teinté. Les trois fenêtres émenttent ainsi des faisceaux lumineux de couleurs différentes. Un dispositif de commande permet d'allumer chaque lampe individuellement pour fournir l'indication corres-
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pcnàante. L'amén-3gemen'v est sensiblement le reêc9 pour la --- - signalisation et pour le? tableaux de bord et de contrôle.
Par ailleurs, on connaît différents appareils de -
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projection de 3-z.res colorées. Ils coriportent le plus sou- vent un barillet, ov- un canlissean, muni de filtres colorés de couleurs différentes, déplaçables devant un faisceau de lumière blanche émis par une source logée dans l'appareil. Le
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déplacement du porte#filtre est co3ndé manuellecent ou auto- #tiq ueo.ent..
Les .appareils précités servant ad. 2 signalisation sont relativement voh.usineux, peu esthétiques, S(..trr=t bru- yants et sujets à des pannes ou à des déréglages.
La présente invention vise à remédier, de façon
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sinple, à ces i-noonvénients ef' 2.i:rl.tat-ions.
Saivant l'invention, l'appareil pour la production sélective d'un faisceau lumineux -coloré suivant plusieurs couleurs possibles, est carsctérisé en ce qu'il conprend deux
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sources lumineuses proauisant des faisceaux de couleurs différentes, dont les axes concourants forment entre eixx un angle se!lsiblemenildru:i:t, l11l dlTr2Sur optique placé au point de rencontre des faisceaux et orienté sensiblement, suivant leur bissectrice, -cet appareil conprennt encore une fenêtre ména- ée suivant l'axe de l'un des faisceaux au-delà du di7i.qe précité, et des moyens pour alimenter séparénent ou siza..î; 3-. néLent les sources lunineures.
De préférence, -le divisenr op+,4-o-ue- est corstitué par un filtre dich--oîqte. Dans le cas d'un appareil trioolcrey il est avantageusement prévu deux sources lumineuses engendrant des faisceaux dont les couleurs appartiennent chacune à deux moitiés différentes du spectre visible en rapport avec le
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spectre de transmission du filtre dichroïque lequel possède,- comme l'on sait, la propriété de réfléchir la couleur com- plémentaire de celle qu'il transmet.
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Dans ces conditions, les sources lumineuses sont placées de manière telle que le faisceau-de l'une soit trans- mis et celui de l'autre réfléchi. lorsque les deux sources sont éclairées en mène temps, on obtient un faisceau d'une tierce couleur correspondant à la synthèse additive des deux couleurs appartenant chacune à deux moitiés différentes du spectre visible et dont l'intensité lumineuse est pratique- ment doublée.
L'appareil comprend encore avantageusement, un comutateur rotatif permettant- d'alimenter, soit individuel- lerent, soit simulatnàment, les lampes dans un ordre déter- miné. On peut ainsi obtenir très simplement, cycliquement -ou non, les trpis couleurs, au moyen de deux sources lumineuses seulement.
Il a été trouvé encore suivant un perfectionnement, qu'il était possible d'augmenter notablement le nombre des couleurs possibles sans augmenter proportionnelle Dent le nom- bre des sources lumineuses et sans accroître notablement l'en- combrement ni la complication de l'appareil.
Suivant ce perfectionnement, l'appareil est carac- térisé en ce qu'il conprend une source lumineuse supplémment- taire produisant également un faisceau coloré don+ l'axe est aligné avec celui d'une des deux sources précitées et un second filtre dichroïque disposé suivant l'autre bissectrice de l'angle des axes des faisceaux lumineux colorés.
Suivant qu'une, deux ou trois des sources sont al- lumées et comte tenu des diverses permutations possibles, on peut obtenir de la sorte sept lumiëres colorées différentes.
Selon une réalisation préférée, les sources lumineuses produisent des faisceaux respectivement de couleur rouge, verte et bleue, tandis que le filtre dichroique qui reçoit sur la même face les lumières verte et bleue est tel
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qu'il laisse passer ces couleurs et qu'il réfléchisse le rouge, alors que l'autre filtre, qui reçoit sur la même face les lumières rouge et verte est tel qu'il laisse passer ces couleurs et qu'il réfléchisse le bleu. Outre les trois couleurs précédentes, on peut alors obtenir le cyan, le jaune, le rose et le blanc.
D'autres particularités de l'invention résultèrent encore de la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en a représenté diverses réalisations de l'in- vontion.
- La Fig. 1 estla vue en perspective d'un appareil de signalisation routière pour piétons monté sur un support.
- La Fig. 2 est la vue de face à plus grande échelle de l'appareil.
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La Fig. 3 est la coupe suivant 111-111 de la Fig. 2 - La Fig. 4 est un schéma des circuits électriques de l'appareil.
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Les Fig. 5 à. 7 sont des sché#s explicatifs des trois modes de fonctionnaient de l'appareil en question.
- La Fig. 8 ost une vue analogue à la Fig. 1 d'un appareil produisant sept couleurs.
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En '1e reportant aux Fi;;- là 3, on voit que -l'apparcil Il!) tJ:.o-..'111oatlon 1 pour pistons, qui est :o:: sur un support 3 cr:rr±n>1 mi bcitier opaque 3'X l'intérieur duquel sont logées deux sources lu.ze es ccnstituées par des lan- pes électriques 4. et 5 produisant des faisceaux concentrés
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-par les siroira concaves 9, 10 et dont les axes concourants for::;el entre éu:XU"1 a:le sensiblesent droit.
Ces faisceaux traversent respectivement les écrans en verre coloré, 6 vrt et 7 rouge.
Un diviser on ,t4qt;- 8, constitué par un filtre d:1chrc!qu.a, est place au point de rencontre 0 des faisceaux et orienté sensiblement suivant leur bissectrice. Le filtre
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8 qui est constitué, cosse l'on sait par une plaque transpa-
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rente recouverte d'un dépôt uétal1.ique, tel que molybdène ou cobalt, est prévue pour transoettre le vert et réfléchir le rouge.
Le boîtier 3 présente, au-delà du diviseur 8, une fenêtre 11, disposée suivant l'axe du faisceau émis par la lampe 4 et garnie d'une lentille directionnelle 12 du type des lentilles de FRESNEL.
Le boîtier 3 présente aussi une lucarne 13 comportant un découpage de lettres tel que le mot STOP. Entre la lampe 5 et la lucarne 13 est interposé un écran rouge 14.
A l'intérieur du boîtier 3 est logé le mécanisme-
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d'alicentstion des lanpes, coiastitué par un cor-matateur rotatif 15 dont la rotation est coandt.:e pai un moteur synchrone lié.
Le conrutatenr rotatif 15 comprend (Big. 4) deux ¯plots seni-circulaires 18 et 19, séparés l'un dE l'autre par des intervalles inégaux 21 et 22, et un rupteur sectoral 23, tournant autour d'un axe 24 commandé par le moteur 16.
Dans la rotation, le bras du:rupteur 23 vient sue-
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cessivement au contact des plots 18 et 19.
La largeur du rupteur 23 est plus grande que l'intervalle 21 et-plus petite que l*intervalle 22. Ainsi est-ri en contact avec les deux plots 18 et 19 lorsqu'il passe en- - regard de l'intervalle 21 (position 23a) et il n'est en contact avec aucun plot en regard de l'intervalle 22 (position 23b).
Les conducteurs électriques sont logés dans le tube 17 placé à l'intérieur du support 2. Le conducteur 25
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est raccordé à - 1. foxe 24 du rupteur 23 et comporte un interrupteur 26. Le conducteur 27 est relié en parallàle aux plots ' 3.8' 19 à travers les 1ar-pes 4 et 5.
Le fonctionnement est le suivant : Lorsque la laTz#e 4 est saule allunée (Eig. 5), elle produit su-delà de 1. 'éc:::an 6 an faisceau vert V qui traverse
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la filtre dichroîque 8 conforsécent aux propriétés de ces filtres puis est dirigée à l'extérieur par la lentille 12.
Lorsque la lampe 5 est seule allouée (Fig. 6) le faisceau rouge R, émis par l'écran 7, est réfléchi par le
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filtre dichroîque 8, conformément aux propriétés de ces fil- tres, puis est dirigé à l'extérieur par la- lentille 12.
'Lorsque les deux lampes 4 et 5 sont allumées simul-
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ta..'1é::lent (Fig. 7), les faisceaux vert l' et rouge R donnent par synthèse additive un faisceau jaune J qui est dirigé à l'extérieur par la lentille 12.
Dans le fonctionnement, le bras du rupteur 23 était, par exemple, initialement en regard du grand intervalle 22, les deux lanpes sont éteintes.
Le moteur 16 tournant, le rupteur 23 dans sa rota- tion dans le sens de la flèche F, vient au contact du plot
18, la lape 4 s'allune et un faisceau vert est émis.
La rotation continuant, le rupteur 23 vient en regard de l'intervalle court 21, le courant passe par les
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deux plots 18 et 19, les deux lampes 4 et 5 sont allumées et un faisceau jaune est émis.
Au stade suivant, le contact n'est plus établi que 'par le plot 19, la lamine 5 seule est allumée et un faisceau rouge est émis. -
On retrouve donc la séquence habituelle des feux prévus pour la circulation.
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Pendant toute la durée de l'alluaage de la laeipe 5, un faisceau secondaire, énis par e3la, vrarrsa-3.'écran rouge 14, puis la lucarne-13 et l'inscription apparaît en rouge.
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Les avantages sont lea3.vants" L'appareil ne comporte qu*une seule fenëtre-et une seule l..at?rtle, ce qui fatigue c-oins et pertlet d'éviter le phénocène d'oubli qui est possible avec trois fen;t4lres-.- Il n'y a que deux lanpes pour trois couleurs.
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L'appareil a un eneoGbrenent moindre, un poids plus faible que les appareils usuels, et son prix de revient est
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réduit en conséquence.
Le faisceau jaune a une intensité sensiblecent double de celle de chacun des faisceaux constituants. Ceci
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est parti culièremnt important en matière de signalisation car l'attention est ainsi appelée sur l'approche du rouge. per ailleurs, les filtres colorés placés en avant des lampes peuvent être de différentes couleurs ou avoir diverses bandes de transmission et le même appareil peut avoir des applications autres que la signalisation, celles que l'éclairage d'un objet, d'un monument ou d'une scène de théâtre.
Enfin l'appareil en modèle réduit est utilisable
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COi2::e téaoin tricclore pour l'équipeaent des fabl>aux de bord, des tableaux synoptiques de contrôle-et dans tous les donaines du contrôla et de 3'avartissecent nécessitant une signalisation .optique colorée en trois stades.
L'invention n'est évidemment pas licitée à l'exem- ple décrit, et il est possible d'y apportcr des variantes d'exécution.
Ainsi le diviseur optique peut être constitué par
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on tiroir wefi-trmsparent au lieu du filtre dichroßguG - ?s? ailleurs, le moteur assarant la rotation du coutat3.zr peut 6tro re2l8cS, ou encore double, par une co.:.:n--.-nue3.'! e.
DES lucarnes avec inscriptions peuvent également être éclairées par le faisceau vert et par le jaune.
Les longueurs respectives des plots et des deux
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écartements peuvent assurer des durées déclairpge différen- tes, le passage du rouge au vert pouvant cccporter une-émis- sion jaune au lieu d'une extinction.
Les écrans coloras peuvent être supprimés et renplacés par des lampes à parois colorées.
Dans le réalisation d'un appareil à sept couleurs,
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tel que celui de la ''.g. 8, ou les menés organes sont pourvus des menés références, il est prévu un filtre àiThrosque 8
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oriente suivant la bissectrice de l'angle des axes optiques
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précédents et ,centré en 04--Lé filtre-8 est-tel qu'il réfl6- chisse le rouge et laisse passer le vert et le bleu,
L'appareil ainsi agencé pernet d'obtenir les trois couleurs vert, rouge et orangé.'Par l'adjonction d'une source
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lucineuse supplémentaire 51 due lumière blanche, d'un troisie- me écran coloré 52, de couleur bleue et d'un second filtre
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dichroYque 53, pré:us par la présente addition, il est possibile d'obtenir quatre couleurs sapplér-entairest ainsi ¯qu'on va le voir.
La source 51 comporte un miroir concave 54 dont l'axe optique est confondu avec l'axe X-X de la source 5, ces
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ceux sources étant disposées symstriueü'1t par rapport à l'axe Y-Y.
L'écren bleu 52 est symétrique -de -l'écran rouge 7 par rapport à 1. taxe Y-Y.
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Le filtre dicrro!.g].1.e- 53, centré relativement au peint 0, est choisi de façon à réfléchir le bleu et à laisser passer le vert et le rouge. Cefiltre est en deux parties 53a, 53b orthogonales au filtre 8 et collées le long de celuici. l'ensemble des filtres 8 et 53 est maintenu par-une nonture ajourée 55. La fenêtre Il est -encore garnie d'un verre dépoli 56 adjacent à la lentille 12.
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Les sources lut1Ï!16uses' 4, 5 et 51 scnt alinentées' en parallèle à partir d'une source 57 par des interrupteurs 58, 59, 60 propres à chaque source et pouvant être actionnés indépandascent les uns des autres, par exemple par coonande r:lalll1clle.
Dans-ces conditions, l'alimentation sélective des sources 4, 5 et 51 provoque 1'émission des faisceaux colorés suivants
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<tb> Source <SEP> émise <SEP> lumière <SEP> transmise
<tb> 4 <SEP> verte <SEP> verte
<tb> 5 <SEP> rouge <SEP> rouge
<tb> 51 <SEP> bleue <SEP> bleue
<tb> 4 <SEP> et <SEP> 5 <SEP> verte <SEP> rouge <SEP> jaune
<tb> -4--et--51 <SEP> verte <SEP> + <SEP> bleue <SEP> cyan
<tb> 5 <SEP> et <SEP> 51 <SEP> meuge <SEP> + <SEP> bleue <SEP> rose
<tb> -4, <SEP> 5 <SEP> et <SEP> 51 <SEP> verte <SEP> + <SEP> rouge <SEP> + <SEP> bleue <SEP> blanc
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On voit ainsi çue les moyens prévus par le perfection nemeni permettent, dans le cadre de la combinaison prévue, d'obtenir les quatre couleurs supplémentaires jaune, cyan, rose et blanc.
L'appareil ainsi réalisé peut âtre utilisé nota-- ment pour les éclairages scéniques.
Bien entendu, on pourrait encore remplacer les in- terrupteurs manuels 58, 39, 60 par des contaceurs à Commande par bouton,-poussoir, le pupitre de comande comportant alors un bouton pour chaque couleur, et les boutons correspondant aux caleurs composites actionnant simultanément deux ou. trois interrupteurs dans le ces du blanc.