Appareil pour la production de faisceaux lumineux diversement colorés La présente invention concerne un appareil pour hi production sélective d'un faisceau lumineux coloré sui vant une parmi plusieurs couleurs possibles, prédétermi nées.
L'appareil suivant l'invention peut être utilisé pour projeter une lumière diversement colorée, par exemple pour l'éclairage d'une scène de théâtre ou d'un monu ment. Il est également utilisable pour constituer des signaux optiques tricolores, applicables 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'avertissement nécessitant une signalisation en plusieurs stades au moyen de couleurs conventionnelles.
On connaît différents appareils comportant des signaux tricolores. Ils présentent généralement trois fenê tres munies chacune d'une lampe garnie d'un verre teinté. Les trois fenêtres émettent ainsi des faisceaux lumineux de couleurs différentes. Un dispositif de com mande permet d'allumer chaque lampe individuellement pour fournir l'indication correspondante. L'aménage ment est sensiblement le même pour la signalisation ,;t pour les tableaux de bord et de contrôle.
Par ailleurs, on connaît différents appareils de pro jection de lumières colorées. Ils comportent le plus sou vent un barillet, ou un coulisseau, muni de filtres colorés de couleurs différentes, déplaçables devant un faisceau de lumière blanche émis par une source logée dans l'ap pareil. Le déplacement du porte-filtre est commandé manuellement ou automatiquement.
Les appareils précités servant à la signalisation sont relativement volumineux, peu esthétiques, souvent bruyants et sujets à des pannes ou à des déréglages.
La présente invention vise à remédier, de façon simple, à ces inconvénients et limitations. Suivant l'invention, l'appareil pour la production sélective d'un faisceau lumineux coloré suivant plusieurs couleurs possibles, est caractérisé en ce qu'il comprend deux sources lumineuses produisant des faisceaux de couleurs différentes, dont les axes concourants forment entre eux un angle sensiblement droit, un diviseur optique placé au point de rencontre des faisceaux et orienté sen siblement suivant leur bissectrice, cet appareil compre nant encore une fenêtre ménagée suivant l'axe de l'un des faisceaux au-delà du diviseur précité, et des moyens pour alimenter séparément ou simultanément les sources lumineuses.
De préférence, le diviseur optique est constitué par un filtre dichroïque. Dans le cas d'un appareil tricolore, 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 spectre de transmission du filtre dichroï- que lequel possède, comme l'on sait, la propriété de réfléchir la couleur complémentaire de celle qu'il trans met.
Dans ces conditions, les sources lumineuses sont pla cées 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 même 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 pratiquement doublée.
L'appareil peut comprendre encore un commutateur rotatif permettant d'alimenter, soit individuellement, soit simultanément, les lampes dans un ordre déterminé. On peut ainsi obtenir très simplement, cycliquement ou non, les trois couleurs, au moyen de deux sources lumineuse seulement.
Il a été trouvé encore suivant un perfectionnement, q u 'il éu ait possible d'augmenter notablement le nombre des couleurs possibles sans augmenter proportionnelle ment le nombre des sources lumineuses et sans accroître notablement l'encombrement ni la complication de l'ap pareil.
Suivant une variante, l'appareil peut comprendre une troisième source lumineuse produisant également un faisceau coloré dont l'axe est aligné avec celui.d'une des deux sources précitées et un second filtre dichroïque dis posé suivant l'autre bissectrice de l'angle des axes des faisceaux lumineux colorés.
Suivant qu'une, deux ou trois des sources sont allu mées et compte tenu des diverses permutations possibles, on peut obtenir de la sorte sept lumières colorées diffé rentes.
Selon une réalisation préférée, les sources lumineuses produisent des faisceaux respectivement de couleur rouge, verte et bleue, tandis que le filtre dichroïque qui reçoit sur 1a même face les lumières verte et bleue est tel 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 cou leurs précédentes, on peut alors obtenir le cyan, le jaune. le rose et le blanc.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté diverses réalisations de l'in vention.
La fig. 1 est la 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 ; la fig. 3 est la coupe suivant 111-I11 de la fig. 2 ; la fig. 4 est un schéma des circuits électriques de l'appareil ; les fig. 5 à 7 sont des schémas explicatifs des trois modes de fonctionnement de l'appareil en question ; la fig. 8 est une vue analogue à la fig. 1 d'un appareil produisant sept couleurs.
En se reportant aux fig. 1 à 3, on voit que l'appareil de signalisation 1 pour piétons, qui est monté sur un support 2 comprend un boîtier opaque 3 à l'intérieur duquel sont logées deux sources lumineuses constituées par des lampes électriques 4 et 5 produisant des faisceaux concentrés par les miroirs concaves 9, 10 et dont les axes concourants forment entre eux un angle sensiblement droit.
Ces faisceaux traversent respectivement les écrans en verre coloré, 6 vert et 7 rouge.
Un diviseur optique 8, constitué par un filtre dichroï- que, est placé au point de rencontre 0 des faisceaux et orienté sensiblement suivant leur bissectrice. Le filtre 8 qui est constitué, comme l'on sait par une plaque trans parente recouverte d'un dépôt métallique, tel que molyb dène ou cobalt, est prévu pour transmettre le vert et réfléchir le rouge.
Le boîtier 3 présente, au-delà du diviseur 8, une fenêtre<B>11,</B> 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 d'ali mentation des lampes, constitué par un commutateur rotatif 15 dont la rotation est commandée par un moteur synchrone 16. Le commutateur rotatif 15 comprend (fig. 4) deux plots semi-circulaires 18 et 19, séparés l'un de l'autre par des intervalles inégaux 21 et 22, et un rupteur sec- toral 23, tournant autour d'un axe 24 commandé par le moteur 16.
Dans la rotation, le bras du rupteur 23 vient successi vement au contact des plots 18 et 19.
La largeur du rupteur 23 est plus grande que l'inter valle 21 et plus petite que l'intervalle 22. Ainsi est-il 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 (posi tion 23b).
Les conducteurs électriques sont logés dans le tube 17 placé à l'intérieur du support 2. Le conducteur 25 est raccordé à l'axe 24 du rupteur 23 et comporte un inter rupteur 26. Le conducteur 27 est relié en parallèle aux plots 18, 19 à travers les lampes 4 et 5.
Le fonctionnement est le suivant Lorsque la lampe 4 est seule allumée (fig. 5), elle produit au-delà de l'écran 6 un faisceau vert V qui tra verse le filtre dichroïque 8 conformément aux propriétés de ces filtres puis est dirigée à l'extérieur par la lentille 12.
Lorsque la lampe 5 est seule allumée (fig. 6) le fais ceau rouge R, émis par l'écran 7, est réfléchi par le filtre dichroïque 8, conformément aux propriétés de ces filtres. puis est dirigé à l'extérieur par la lentille 12.
Lorsque les deux lampes 4 et 5 sont allumées simul tanément (fig. 7), les faisceaux vert V et rouge R don nent 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 étant. par exemple, initialement en regard du grand intervalle 22, les deux lampes 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 lampe 4 s'allume et un faisceau vert est émis.
La rotation continuant, le rupteur 23 vient en regard de l'intervalle court 21, 1e courant passe par les 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 lampe 5 seule est allumée et un faisceau rouge est émis.
On retrouve donc la séquence habituelle des feux prévus pour la circulation.
Pendant toute la durée de l'allumage de la lampe 5, un faisceau secondaire, émis par elle, traverse l'écran rouge 14, puis la lucarne 13 et l'inscription apparaît en rouge.
Les avantages sont les suivants.
L'appareil ne comporte qu'une seule fenêtre et une seule lentille, ce qui fatigue moins et permet d'éviter le phénomène d'oubli qui est possible avec trois fenêtres.
11 n'y a que deux lampes pour trois couleurs. L'appareil a un encombrement moindre, un poids plus faible que les appareils usuels, et son prix de revient est réduit en conséquence.
Le faisceau jaune a une intensité sensiblement double de celle de chacun des faisceaux constituants. Ceci est particulièrement important en matière de signalisation car l'attention est ainsi appelée sur l'approche du rouge.
Par 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. telles que l'éclairage d'un objet, d'un monument ou d'une scène de théâtre.
Enfin l'appareil en modèle réduit est utilisable comme témoin tricolore pour l'équipement des tableaux de bord, des tableaux synoptiques de contrôle et dans tous les domaines du contrôle et de l'avertissement néces sitant une signalisation optique colorée en trois stades.
L'invention n'est évidemment pas limitée à l'exemple décrit, et il est possible d'y apporter des variantes d'exé cution.
Ainsi le diviseur optique peut être constitué par un miroir semi-transparent au lieu du filtre dichroïque. Par ailleurs, 1e moteur assurant la rotation du com mutateur peut être remplacé, ou encore doublé, par une commande manuelle.
Des lucarnes avec inscriptions peuvent égaiement être éclairées par le faisceau vert et par le jaune.
Les longueurs respectives des plots et des deux écar tements peuvent assurer des durées d'éclairage différen tes, le passage du rouge au vert pouvant comporter une émission jaune au lieu d'une extinction.
Les écrans colorés peuvent être supprimés et rempla cés par des lampes à parois colorées.
Dans la réalisation d'un appareil à sept couleurs, tel que celui de la fig. 8, où les mêmes organes sont pour vus des mêmes références, il est prévu un filtre dichroï- que 8 orienté suivant la bissectrice de l'angle des axes optiques précédents et centré en O. Le filtre 8 est tel qu'il réfléchisse le rouge et laisse passer le vert et le bleu.
L'appareil ainsi agencé permet d'obtenir les trois couleurs vert, rouge et orangé. Par l'adjonction d'une source lumineuse supplémentaire 51 de lumière blanche, d'un troisième écran coloré 52, de couleur bleue et d'un second filtre dichroïque 53, prévus par la présente addi tion, il est possible d'obtenir quatre couleurs supplémen taires, 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 deux sources étant disposées symétriquement par rapport à l'axe Y-Y.
L'écran bleu 52 est symétrique de l'écran rouge 7 par rapport à l'axe Y-Y.
Le filtre dichroïque 53, centré relativement au point 0, est choisi de façon à réfléchir le bleu et à laisser passer le vert et le rouge. Ce filtre est en deux parties 53a, 53b orthogonales au filtre 8 et collées le long de celui-ci. L'ensemble des filtres 8 et 53 est maintenu par une monture ajourée 55. La fenêtre 11 est encore garnie d'un verre dépoli 56 adjacent à la lentille 12.
Les sources lumineuses 4, 5 et 51 sont alimentées en parallèle à partir d'une source 57 par des interrupteurs 58, 59, 60 propres à chaque source et pouvant être actionnés indépendamment les uns des autres, par exem ple par commande manuelle.
Dans ces conditions, l'alimentation sélective des sources 4, 5 et 51 provoque l'émission des faisceaux colo rés suivants
EMI0003.0006
On voit ainsi que les moyens prévus par le perfec tionnement permettent, dans le cadre de la combinaison prévue, d'obtenir les quatre couleurs supplémentaires jaune, cyan, rose et blanc.
L'appareil ainsi réalisé peut être utilisé notamment pour les éclairages scéniques.
Bien entendu, on pourrait encore remplacer les inter rupteurs manuels 58, 59, 60 par des contacteurs à com mande par bouton-poussoir, le pupitre de commande comportant alors un bouton pour chaque couleur, et les boutons correspondant aux couleurs composites action nant simultanément deux ou trois interrupteurs dans le cas du blanc.