Appareil d'éclairage avec répartition de la lumière par réfraction et réflexion combinées. On a cherché depuis longtemps, dans les appareils destinés à l'éolaira#ge, :à diriger tout le flux lumineux émanant de la source, ou tout au moins la majeure partie de ce flux dans une direction donnée.
Dans les appareils à réflecteurs, on ne peut guère orienter dans la direction optima, située en général vers le bas, que la partie du faisceau lumineux située en dessous -du plan horizontal passant par la source ou tout au moins les rayons très légèrement inclinés au-dessus -de l'horizontale.
Il en est :de même dans les appareils où les rayons ,sont déviés par réfraction. Théo riquement, on pourrait, par des prismes con venablement calculés, renvoyer dans la direc tion optima choisie, n'importe quel rayon, mais :dans la pratique, on serait conduit dans ce cas :dés prismes tellement inclinés et tellement aigus que leur usinage pratique serait impossible.
Pour remédier à cet inconvénient, on a - déja proposé, dans les appareils à réflexion, de combiner, avec le réflecteur usuel entou rant la source lumineuse, un réflecteur dis- posé dans un plan sensiblement horizontal au-dessus de la source lumineuse, et récu pérant les rayons orientés vers le haut.
Toute fois, ces appareils :étaient extrêmement en combrants, car le flux à récupérer comportait des rayons encore relativement inclinés, de sorte que ce réflecteur supérieur devait s'étendre loin de l'axe vertical passant par la source pour récupérer effectivement tous les rayons perdus;
de plus, pour pouvoir orienter dans une direction unique optima des rayons différemment inclinés, il fallait prévoir pour ce réflecteur supérieur une courbure soigneusement calculée et, par con séquent, difficile @à réaliser. Avec les appa reils .à réfraction, on a proposé :également de. combiner un réflecteur récupérant les rayons dirigés vers le haut, mais on a rencontré alors les mêmes inconvénients qu'indiqués ci-dessus en ce qui concerne la. forme et la dimension de ce réflecteur.
La présente invention a pour objet un appareil d'éclairage qui a pour but, d'éli miner les inconvénients ci-dessus. A cet effet. l'appareil comporte des moyens principaux de répartition lumineuse destiné, à diriger de la. manière voulue les rayons qu'ils reçoivent, un réflecteur récupérant au moins une partie des rayons ne rencontrant pas ces moyens et, en outre, des moyens de réfrac tion placés sur le trajet des rayons rencon trant le réflecteur, de manière à modifier l'angle sous lequel ils atteignent ce réflec teur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'appareil suivant l'invention.
La fis. 1 montre en coupe, pour mémoire, un appareil réflecteur de t- ype connu.
La fis. ? et la fis. 3 montrent des réali sations convenant notamment pour les sources ponctuelles.
Les fib. d à 7 montrent des réalisations convenant notamment pour les sources recti lignes, la fig.6a montrant en outre à plus grande échelle un détail de la fis. 6.
Les appareils de type connu, destinés à renvoyer .les rayons émanant d'une soure.e S dans une direction optima D, comportent. un réflecteur principal 1, ramenant dans cette direction les rayons situés en dessous de la ligne SA.
Dans le cas de la, fis. I, cet appareil est. constitué par un réflecteur.
Les rayons situés au-dessus de cette droite SA sont renvoyés par un réflecteur ? disposé dans un plan .sensiblement horizontal. On observera cependant que les divers rayons tels que SI seront, sri ce miroir 2 est plan, renvoyés tous dans des direction.; différente:,.
De plu:,, les rayons très inclinés tels que SA lui-même nécessiteront pour être récu pérés, .soit un réflecteur 2 de grandes dimen sions, soit un réflecteur recourbé comme représenté aux -dessins, cette courbure ayant également toutefois pour effet de modifier l'inclinaison des rayons réfléchis.
Dan, l'appareil de la. fis. 2, les moyens principaux :sont eonstitués par la partie infé rieure ou plan II-II d'un réflecteur 3, dont les prismes sont cal ulés de manière à dévier tous les rayons dans une même direction D.
La, partie du r(@fracteur ,située au-dcs.su@ <B>de</B> ce plan coopère par contre avec le réflec teur ?. de manière due tous les rayon., tels due SI compris entre ce plan et le rayon<I>SA</I> passant par le bord supérieur du réflecteur, soient redressés et rencontrent ce réflecteur au point J oii le rayon<I>SA</I> rencontre ce réflecteur. ou même en avant de ce point: J.
On voit que, dans ces conditions, les dimen,,sions du réflecteur pourront être très réduites, tout en permettant de récupérer la totalité du flux.
La fi,,. 3 montre un appareil dans lequel les moyens principaux sont, comme. dans la fis. 1, constitués par un réflecteur 1, calculé de manière à. renvoyer une partie des rayons dans la. direction D.
Au-dessus de ce réflec teur et fermant. son ouverture supérieure, est disposée une calotte réfractante, calculée de préférence de manière à renvoyer tous les rayons qui la, traversent dans la même direc tion D en coopération avec le réflecteur supé rieur, constitué ici (où la source S est sup posée ponctuelle) d'un cGne 2a.
Cette calotte réfractante est constituée de deux parties -1-l' présentant chacune, de part et d'autre de la partie centrale, pour laquelle les rayons tels que SJ ne ,sont pas déviés, deux parties prisinatiq ues, pour les quelles les rayons tels que SI et SI' sont ramenés parallèlement à SJ.
Tous les rayon, <I>SI,</I> SJ, <I>SI'</I> sont donc bien ramenés après réflexion en 2 dans la direc tion D.
La. fib. d montre une réalisation étudiée spécialement pour le cas (le source rectiligne cori.stituée. par exemple, par des lampes à sodium ou à mercure.
Les moyens princi paux sont constituées par une verrerie réfrac- tante 3 dont les prismes sont parallèles à la source, et calculés également de manière à renvoyer tous les rayons dans une aiTec- tion D, cette verrerie présentant une partie centrale pour laquelle les rayons tels que SI orientés @dans cette direction D ne sont pais déviés,
tandis que les rayons tels que JS-SJ' sont redressés parallèlement à<I>SI.</I>
La verrerie supérieure 4-4' travaille dans des conditions analogzzes à la fig. 3, sous réserve que tous les rayons qui la tra versent sont redressés parallèlement, de manière qu'après réflexion sur le réflecteur supérieur, ils soient renvoyés dans la direc tion D.
On observera que dans ce cas ce réflec teur est constitué -de deux éléments 2-2' concourant en 0. De préférence, ces éléments 2-2' pourront être montés oscillants autour de l'axe 0, de manière que par simple réglage de leur inclinaison, on puisse faire varier la. direction dans laquelle tous les rayons qui les atteignent sont renvoyés et modifier par conséquent la -convergence du faisceau ré fléchi, pour une partie importante du flux (toute :celle qui traverse les verreries 4-4') sans avoir à modifier le réglage de la source S.
La fig. 5 montre une réalisation utilisable plus particulièrement pour la signalisation. Les moyens principaux @de répartition lumi neuse sont encore ici constitués par une plaque réfractante .3 de type usuel.
Pour récupérer les rayons émis en :dehors de l'angle a, on prévoit une plaque réfractante 4 coopérant avec un miroir 2, dans les mêmes conditions que précédemment, c'est-à-dire en gérnéral de manière à ramener les rayons émis dans l'angle b dans la direction commune D.
Dans la zone correspondant à l'angle c sera prévu d'autre part un réflecteur 5 rame nant les rayons qu'il reçoit soit sur la plaque 3, soit sur la plaque 4.
On notera que cet appareil peut être prévu soit pour des sources rectilignes, soit pour des sources ponctuelles, les prismes étant alors soit rectilignes, soit :circulaires. On notera enfin que le miroir 2 peut, comme dans le cas de la fig.4, être monté oscillant autour du point 0.
La fig. 6 montre une variante de la fig. 4, dans laquelle les deux verreries 3 et 4 sont constituées .en une seule pièce cylindrique 6. La partie inférieure correspondant à l'angle a est lisse et laisse passer les rayons sans dévia tion.
La partie supérieure comprise clans l'angle b travaille comme précédemment (fig.3), :c'est-à-dire redresse ou incline les rayons :de part et d'autre d'un rayon médian SA, -de manière à les renvoyer tous dans la dimeetion préférentielle D, après réflexion sur le miroir en deux parties 2-2'.
Dans la partie médiane correspondant aux angles c et c', les prismes sont calculés de manière à agir différemment par chacune de leurs faces (fig. 6a). L'une des faces agit sur les rayons SI pour les relever parallèle ment<I>à SA,</I> l'autre face agit pour les abaisser dans la direction D.
Ce mode de travail de prismes permet de leur donner une forme moins aigüe que s'ils étaient .destinés exclu sivement au redressement ou au rabattement des rayons; le moulage de la verrerie en est par suite facilité.
Dans l'appareil de la fig. 7, la verrerie 6 est, dans sa partie oupérieure, munie -de prismes concentrant les rayons en un faisceau légèrement :divergent, de sommet virtuel C ou C'. Les réflecteurs 2 et 2' ont alors une forme parabolique de foyer C et C', et ren voient donc, comme précédemment, les rayons réfléchis dans une direction D correspondant à l'axe de la parabole.
Dans les zones corres pondant aux angles c et c', les prismes sont calculs -de manière à agir comme à la fig. 6a.
Luminaire with light distribution by combined refraction and reflection. It has long been sought in devices intended for winding: to direct all the luminous flux emanating from the source, or at least the major part of this flux in a given direction.
In reflector devices, it is only possible to orient in the optimum direction, generally situated downwards, the part of the light beam situated below the horizontal plane passing through the source or at least the rays very slightly inclined to the bottom. -above -horizontal.
It is the same in apparatus where the rays are deflected by refraction. Theoretically, one could, by suitably calculated prisms, return any radius in the optimum direction chosen, but: in practice, one would be led in this case: the prisms so inclined and so sharp that their machining practice would be impossible.
To remedy this drawback, it has already been proposed, in reflection devices, to combine, with the usual reflector surrounding the light source, a reflector arranged in a substantially horizontal plane above the light source, and collecting the rays facing upwards.
However, these devices: were extremely bulky, because the flux to be recovered included rays that were still relatively inclined, so that this upper reflector had to extend far from the vertical axis passing through the source to effectively recover all the lost rays ;
moreover, in order to be able to orient in a single optimum direction of rays which are differently inclined, it was necessary to provide for this upper reflector a carefully calculated curvature and, consequently, difficult to achieve. With refraction devices, it has been proposed: also. combine a reflector recovering the rays directed upwards, but we then encountered the same drawbacks as indicated above with regard to the. shape and size of this reflector.
The present invention relates to a lighting apparatus which aims to eliminate the above drawbacks. For this purpose. the apparatus comprises main light distribution means intended to direct the. desired manner the rays which they receive, a reflector recovering at least a part of the rays not meeting these means and, in addition, refraction means placed on the path of the rays meeting the reflector, so as to modify the angle at which they reach this reflector.
The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the apparatus according to the invention.
The fis. 1 shows in section, for the record, a reflector device of a known type.
The fis. ? and made it. 3 show embodiments suitable in particular for point sources.
The fib. d to 7 show embodiments suitable in particular for recti-line sources, Fig.6a also showing on a larger scale a detail of the fis. 6.
The devices of known type, intended to return .les rays emanating from a source S in an optimum direction D, comprise. a main reflector 1, bringing in this direction the rays located below the line SA.
In the case of, fis. I, this device is. consisting of a reflector.
The rays located above this line SA are reflected by a reflector? arranged in a substantially horizontal plane. However, it will be observed that the various rays such as S1 will be, if this mirror 2 is plane, all returned in directions .; different:,.
In addition: ,, very inclined rays such as SA itself will require to be recovered, either a reflector 2 of large dimensions, or a curved reflector as shown in the drawings, this curvature also however having the effect of modifying the inclination of the reflected rays.
Dan, the device from the. done. 2, the main means: are constituted by the lower part or plane II-II of a reflector 3, the prisms of which are calibrated so as to deflect all the rays in the same direction D.
The part of the r (@fractor, located at-dcs.su @ <B> of </B> this plane, on the other hand, cooperates with the reflector? and the ray <I> SA </I> passing through the upper edge of the reflector, are straightened and meet this reflector at point J where the ray <I> SA </I> meets this reflector. or even ahead of this point : J.
It can be seen that, under these conditions, the dimensions of the reflector could be very small, while making it possible to recover all of the flux.
The fi ,,. 3 shows an apparatus in which the main means are, as. in the fis. 1, consisting of a reflector 1, calculated so as to. return part of the rays in the. direction D.
Above this reflector and closing. its upper opening, is arranged a refracting cap, preferably calculated so as to return all the rays which pass through it in the same direction D in cooperation with the upper reflector, constituted here (where the source S is assumed to be point) of a cGne 2a.
This refracting cap consists of two parts -1-l 'each having, on either side of the central part, for which the rays such as SJ are not deviated, two prinatiq ues parts, for which the rays such as SI and SI 'are reduced parallel to SJ.
All the rays, <I> SI, </I> SJ, <I> SI '</I> are therefore brought back after reflection in 2 in direction D.
The. Fib. d shows an embodiment studied especially for the case (the rectilinear source cori.stituée, for example, by sodium or mercury lamps.
The main means are constituted by a refracting glassware 3, the prisms of which are parallel to the source, and also calculated so as to return all the rays in an aid D, this glassware having a central part for which the rays such as that IF oriented @in this direction D are not deviated,
while spokes such as JS-SJ 'are straightened parallel to <I> SI. </I>
The upper glassware 4-4 'works under conditions similar to FIG. 3, provided that all the rays which pass through it are straightened in parallel, so that after reflection on the upper reflector, they are returned in the direction D.
It will be observed that in this case this reflector consists of two elements 2-2 'concurrently at 0. Preferably, these elements 2-2' can be mounted to oscillate around the axis 0, so that by simple adjustment of the their inclination, we can vary the. direction in which all the rays which reach them are returned and consequently modify the -convergence of the reflected beam, for a significant part of the flow (all: that which passes through the glassworks 4-4 ') without having to modify the setting of the source S.
Fig. 5 shows an embodiment which can be used more particularly for signaling. The main light distribution means are again here constituted by a refracting plate .3 of the usual type.
To recover the rays emitted outside the angle a, there is provided a refracting plate 4 cooperating with a mirror 2, under the same conditions as above, that is to say in general so as to bring the rays emitted into angle b in the common direction D.
In the zone corresponding to the angle c, on the other hand, a reflector 5 will be provided, lining the rays which it receives either on the plate 3 or on the plate 4.
It will be noted that this device can be provided either for rectilinear sources or for point sources, the prisms then being either rectilinear or: circular. Finally, it will be noted that the mirror 2 can, as in the case of FIG. 4, be mounted to oscillate around point 0.
Fig. 6 shows a variant of FIG. 4, in which the two glassworks 3 and 4 consist of a single cylindrical part 6. The lower part corresponding to the angle a is smooth and allows the rays to pass without deviation.
The upper part included in the angle b works as before (fig. 3),: that is to say straightens or inclines the spokes: on either side of a median ray SA, - so as to return all in the preferential dimeetion D, after reflection on the two-part mirror 2-2 '.
In the middle part corresponding to angles c and c ', the prisms are calculated so as to act differently on each of their faces (fig. 6a). One side acts on the SI spokes to raise them parallel <I> to SA, </I> the other side acts to lower them in direction D.
This working method of prisms makes it possible to give them a less acute form than if they were intended exclusively for straightening or folding back rays; the molding of the glassware is consequently facilitated.
In the apparatus of FIG. 7, the glassware 6 is, in its orpérieur part, provided -de prisms concentrating the rays in a slightly divergent beam, with a virtual apex C or C '. The reflectors 2 and 2 'then have a parabolic shape of focus C and C', and therefore see, as previously, the rays reflected in a direction D corresponding to the axis of the parabola.
In the zones corresponding to the angles c and c ', the prisms are calculated - so as to act as in FIG. 6a.