Brevet FR2224771A1 — publié le 19741031

La présente invention concerne un disposition optique projecteur fournissant un ou plusieurs faisceaux de rayonnement d'angles de champ variables, du type comportant une source de rayonnement, un miroir pyramidal ou pyramidoîde dont la petite base capte un faisceau de rayonnement émis par la source. Dans les projecteurs connus de ce type, les surfaces réfléchissantes ont des positions déterminées les unes par rapport aux autres, en sorte que le faisceau de rayonnement sortant présente un champ dont les caractéristiques géometriques et photométriques sont invariables. La présente invention a pour but l'obtention d'un (ou de plusieurs) faisceau de rayonnement dont l'extension du champ moyen soit réglable dans un ou plusieurs plans moyens prédéterminés. Pour un dispositif optique projecteur du type susmentionné, ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait qu'au moins une des faces latérales du miroir comporte au moins un élément de miroir monté de façon mobile par rapport à des éléments de miroir voisins. L'objet de la présente invention sera encore mieux compris à l'aide de la description suivante de plusieurs modes de réalisation non limitatifs, faite en regard du dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente shcématiquement un miroir pyramidal comportant des éléments amovibles - la figure 2 représente un miroir pyramidal dont les faces sont formées d'éléments pivotants - la figure 3 représente un dispositif à champ variable dans une direction seulement par pivotement de deux faces latérales - la figure 4 représente un miroir pyramidal dont une des deux faces figurées est dotée d'un mouvement de translation ;; - la figure 5 représente un miroir pyramidal dont les faces sont constituées d'éléments glissant les uns contre les autres - la figure 6 représente une face d'un miroir pyramidal agencée comme un éventail, deux éléments pivotant tout en glissant l'un sur l'autre - la figure 7 représente deux faces adjacentes d'un miroir pyramidal, munies de fentes permettant des rotations conjointes - la figure 8 représente deux miroirs pyramidaux pivotant autour d'un côté commun de leurs bases - la figure 9 représente un miroir pyramidal subdivisé en deux par un miroir plan pivotant, réfléchissant sur ses deux faces ; et - les figures 10 et 11 représentent un dispositif selon l'invention, à multiples surfaces réfléchissantes et entourant la source dans toutes les directions. Tout au cours de la présente description de l'invention, on entend par miroir pyramidoide un miroir présentant la forme de la surface latérale d'un solide géométrique limité par les deux polygones des bases perméables aux rayonnements, parallèles entre elles et de surfaces inégales, la section transversale de ce solide croissant progressivement depuis la petite base jusqu'à la grande base, les deux bases étant reliées par des faces latérales jointives réfldchissantes,wde préférence planes, auquel cas ces faces sont des trapèzes, des triangles ou des parallèlogrammes. Ayant la même forme générale que la pyramide, le pyramidoide s'en distingue en ce qu'il ne comporte pas en général de sommet unique où se joignent ses arêtes et en ce que ses faces latérales peuvent être légèrement galbées ou gauchies. Tel que représenté très schématiquement sur la figure 1, le dispositif optique projecteur comporte un miroir pyramidal 1 dont la petite base 2, faisant office de section d'entrée de flux, entoure optiquement, en combinaison avec un système optique réfléchissant collecteur 3, une source de rayonnement 4. Chacune des faces latérales du miroir pyramidal est constituée par trois éléments de miroir tels que 5, 6, 7. Les éléments 5 et 6, du cté de la grande base 8 qui fait office de section de sortie de flux, sont amovibles. L'élément de miroir 7, jouxtant la petite base du miroir, n'est pas amovible. Quand on enlève les éléments de miroir tels que 5, le miroir pyramidal se trouve raccourci et le champ du faisceau éclairant s agrandit.Il s'agrandit encore davantage si l'on enlève ensuite les éléments de miroir tels que 6. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 2, deux faces latérales opposées dlun miroir pyramidal 9 sont constituées chacune par deux éléments de miroir tels que 10 et 11, montés pivotants l un par rapport à l'autre autour d'un axe tel que 12, parallèle aux plans des bases. La position de l'axe de rotation peut etre fixée à une distance quelconque de chacune des bases. Selon un mode plus particulier de réalisation représenté sur la figure 3, deux faces laterales trapézoldales opposées 13 et 14 d'un miroir pyramidal 15 sont montées pivotantes autour d'axes 16 et 17 situés chacun sur la droite qui coïncide avec la petite base du trapèze de la face pivotante. Ce montage peut etre réalisé selon tout mode mécanique connu. Pour plus de précision, les pivots peuvent étre à aiguilles. Pour éviter l'échauffement, dans certains cas, ils peuvent etre situés à l'extérieur de la pyramide, étant reliés aux faces pivotantes par des pièces appropriées. Les autres faces latérales du miroir, opposées entre elles, demeurent fixes ou sensiblement fixes. Du fait de la rotation des faces pivotantes, une solution de continuité apparaîtra entre ces dernières et les faces fixes.Pour pallier cet inconvénient (au demeurant négligeable dans la plupart des cas), les faces dites fixes peuvent elles memes être montées pivotantes et contraintes à s'appliquer de manière jolntive aux faces mobiles, par exemple sous l'action d'un ressort. Un tel dispositif permet de faire varier continument l'extension angulaire du champ du faisceau sortant, avec précision, dans une seule direction. Le champ grandit quand on rapproche les faces latérales pivotantes. Comme pour les autres dispositifs décrits, le miroir pyramidal peut recevoir l'adjonction d'une lentille frontale dont les dimensions correspondent alors aux plus grandes dimensions que peut prendre la grande base du miroir pyramidal à géomètrie variable.L'avantage obtenu par rapport aux dispositifs optiques traditionnels de révolution, est d'obtenir une variation d'éclairement proportionnelle à l'angle du champ au lieu d'une variation proportionnelle au carré de cet angle. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 4, l'une des faces latérales 18 d'un miroir pyramidal 19 est montée mobile selon un mouvement de translation dans une direction qui est ici parallèle à celle des bases du miroir. L'autre face 20 peut étre fixe, auquel cas l'angle des faces 18 et 20 reste invariable pendant que le rapport entre les dimensions des bases varie. La face 20 peut aussi etre elle-meme mobile, soit selon une translation, soit selon une rotation comme il a été décrit dans d'autres modes de réalisation. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 5, les faces latérales opposées d'un miroir pyramidal 21 sont constituées chacune par deux éléments tels que 22 et 23 montés mobiles l'un par rapport à l'autre dans leur plan, glissant l'un contre l'autre Les autres faces latérales opposées du miroir pyramidal peuvent, par exemple, demeurer fixes. De cette manière, on fait aussi varier l'extension angulaire du champ du faisceau sortant dans une seule direction. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 6, les faces opposées d'un miroir pyramidal, par exemple à quatre faces, sont chacune constituées par deux éléments trapézoidaux de miroir, 24 et 25, montés pivotants autour d'un axe 26 voisin de la petite base du miroir, et montés glissant l'un contre l'autre comme les feuilles d'un éventail. Chacune des faces latérales du miroir pyramidal peut ainsi présenter une extension variable du cOté de la grande base et, dans l'exemple représenté, une extension sensiblement invariable du cdté de la petite base. L'extension s'opère entre la plus grande en position déployée 24-25 et la plus petite en position repliée 27. En conformant les quatre faces latérales de cette manière, et en montant en outre chacune des faces pivotantes autour de sa petite base, la pyramide présente une géo métrie variable, la grande base pouvant prendre des formes rectangulaires ou carrées de dimensions variables, et la petite base, associée à la source de rayonnement, pouvant demeurer sensiblement invariable. Chaque face peut, bien entendu, etre constituée de plus de deux éléments montés en éventail. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 7, les faces latérales adjacentes 28 et 29 d'un miroir pyramidal, par exemple à quatre faces, sont munies de fentes telles que 30 et 31, 32 et 33. Chacune des faces est montée pivotante autour de sa petite base. De cette manière, les deux faces peuvent pivoter con jointement, la géométrie de la pyramide variant discontinûment pour une face et continument pour l'autre, et réciproquement. Par exemple, la face 29 peut pivoter continûment autour de sa petite base depuis la position représentée sur la figure jusqu'à venir en face de la fente 32. C'est alors au tour de la-face latérale 28 de pouvoir pivoter continflment autour de sa petite base depuis la position représentée sur la figure jusqu'à venir en face de la fente 30. Etc... Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 8, le dispositif selon l'invention comporte deux miroirs pyramidaux 34 et 35 associés à une même source 36 et à un même système optique réfléchissant collecteur 37. Les petites bases de ces miroirs pyramidaux ont ici un de leurs cbtés en commun, en 38, et sont montés pivotant autour de ce ctté commun. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 9, le dispositif comporte deux miroirs pyramidaux 39 et 40, ayant une face latérale 41 en commun. Cette face est réfléchissante des deux cotés, recto verso. Elle est montée pivotante autour d'un axe 42 parallèle aux petites bases des miroirs. De cette manière, on peut faire varier la distribution des intensités radiales dans les faisceaux de rayonnement produits par les deux miroirs pyramidaux, et on obtient un éclairage asymétrique à distribution variable dans un plan. Une combinaison avec les dispositifs précédemment décrits en regard des figures 6 ou 7, permet d'obtenir ces variations dans deux plans-perpendiculaires, à la fois. La face latérale commune 41 pourrait aussi etre mobile en translation perpendiculairement à son plan. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 10, le dispositif optique projecteur comporte, dans un plan de coupe, huit miroirs pyramidaux qui entourent ensemble dans 3600 une source à corps émissif cylindrique 43. Les faces latérales communes, réfléchissantes recto verso, sont montées chacune en éventail comme il a été décrit en regard de la figure 6, et pivotantes autour d'axes 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51. la source 33 étant supposée ici de forme cylindrique, la figure 11 montre une vue de dessus du dispositif selon un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 10. Dans le plan de la figure 11, également, la source est entourée dans 360" par des miroirs pyramidaux. Les faces latérales communes, réfléchis- santes recto verso, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 sont montées chacune en éventail et pivotantes autour de leur petite base. L'ensemble du dispositif constitue une sorte de structure éclairante modulant les flux projetés dans toutes les directions de l'espace. Dans tous les modes de réalisation de la présente invention, les variations du champ peuvent étre constrlées à vo- lonté. Pour chaque miroir pyramidal et pour un plan de coupe déterminé, si l'extension angulaire maximale de l'angle du faisceau capté dans la petite base est égal à 2 , l'angle des deux faces latérales opposées du miroir est égal à 2 REVENDICATIONS I) Dispositif optique projecteur fournissant au moins un faisceau de rayonnement d'angle de champ variable, du type comportant une source de rayonnement, au moins un miroir pyramidal ou pyramidoide dont la petite base capte un faisceau de rayonnement émis par la source,et dont la surface latérale réfléchissante est composée de faces jointives de préférence planes reliant entre elles les bases du miroir, caractérisé en ce qu'au moins une desdites faces latérales du miroir est formée d'au moins deux éléments de miroir montés de façon mobile l'un par rapport à l'autre. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des faces latérales du miroir est constituée par un nombre n d'éléments de miroir, n étant supérieur ou égal à 2, dont l'un au moins et (n - 1) au plus sont amovibles, l'élément de miroir jouxtant la petite base n'étant pas amovible. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des faces latérales du miroir comporte au moins un élément de miroir monté pivotant autour d'un axe solidaire d'au moins un élément de miroir voisin. 4) Dispositif selon les revendications 1 et 3, fournissant un faisceau de rayonnement d'angle de champ variable dans une direction seulement, caractérisé en ce que le miroir pyramidal ou pyramidotde est composé de quatre faces trapézoidales, deux d'entre elles, opposées, restant sensiblement fixes, les deux autres faces étant montées pivotantes autour d'axes coïncidant chacun avec la petite base du trapèze de ladite face pivotante. 5) Dispcsitif selon la revendication la caractérisé en ce qu'au moins l'une des-faces latérales du miroir est montée mobile en translation. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des faces latérales du miroir est constituée par au moins deux éléments de miroir montés mobiles l'un par rapport à l'autre dans leur plan, l'un au moins des deux glissant contre l'autre. 7) Dispositif selon les revendications 1, 3, 5, 6, caractérisé en ce qu'au moins l'une des faces latérales du miroir est constituée par au moins deux éléments de miroir montés à la manière des feuilles d'un éventail, pivotant autour d'un axe pouvant être voisin de la petite base et glissant les uns contre les autres. 8) Dispositif selon les revendications 1, 3, 5, caractérisé en ce qu'au moins deux faces latérales adjacentes du miroir sont munies de fentes par lesquelles elles s'insèrent l'une dans l'autre selon des positions définies prédéterminées, pouvant ainsi, dans ces positions, exécuter conjointement des mouvements de rotation ou de translation. 9) Dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux miroirs pyramidaux ou pyra- midotdes associés à une meme source, chacune des petites bases ayant au moins l'un de ses côtés juxtaposés à un coté d'une autre petite base.