Brevet FR2517806A1 — publié le 19830610

Réflecteur" L'invention concerne un réflecteur, dont la surface réflectrice est formée comme une partie d'un corps de rmbuinn et dane qyel est ménagée tm ouverture pour une source lumi- neuse, la génératrice du corps de révolution étant formée à partir de plusieurs segments de parabole, qui se raccor- dent les uns aux autres de façon étagée Un tel réflecteur est connu du brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 188 657. Ce brevet décrit un réflecteur qui est de pré- férence utilisé comme projecteur, notamment pour l'éclaira- ge d'enseignes, de colonnes-affiches et autres Le réflec- teur comporte une surface réflectrice qui est composée de plusieurs segments de parabololdes, qui se raccordent les uns aux autres de façon étagée Ces segments-sont formés de façon que le faisceau sortant du réflecteur présente une répartition asymétrique de l'intensité lumineuse Les par- ties du réflecteur connu situées entre les segments s'éten- dent à peu près perpendiculairement à l'axe de révolution du réflecteur, qui coïncide avec l'axe longitudinal des pa- rabololdes Lesdites parties ne contribuent pas ou guère à la réflexion des rayons provenant de la source lumineuse. Dans une forme de réalisation spéciale, les parties sont mime munies d'une couche non réflectrice La transition en- tre les segments et les parties est discontinue. En vue d'obtenir un bon rendu des couleurs de l'objet à éclairer, on utilise dans un tel réflecteur de préférence une lampe à décharge à arc court comme une lam- pe à décharge dans de l'halogénure d'étain Une telle lam- pe présente une assez longue durée de vie Toutefois, la largeur réalisable du faisceau lumineux sortant du réflec- teur est limitée par une partie lumineuse relativement pe- tite desdites sources lumineuses. Pour l'éclairage d'objets présentant d'assez grandes dimensions, (comme jets d'eau, bâtiments et autres), pour lesquels s'appliquent des réflecteurs munis des sus- dites lampes afin d'obtenir une luminance uniforme de l'ob- jet, il faut utiliser un grand nombre de réflecteurs. L'invention vise à fournir un réflecteur qui, appliqué comme projecteur, confère une luminance très uni- forme à l'objet éclairé, cas dans lequel s'obtient égale- ment un faisceau lumineux assez large, notamment dans le cas d'application d'une source lumineuse, dont la partie lumineuse est petite. io Conformément à l'invention un réflecteur du genre mentionné dans le préambule est caractérisé en ce que l'axe de parabole correspondant à un segment de parabole (Pi, i= 1, n) forme un angle r C avec l'axe de révolution du réflecteur, alors qu'outre un segment de parabole, est présente une partie de transition qui s'y raccorde de fa- çon continue, la génératrice du réflecteur étant formée de façon que x, Z t 5 C Omîn 0, 25 max m W2 c, max et 3 4 0,75 Y, Y étant la demi-largeur du faisceau lumineux (en degrés) sortant du réflecteur, ok l'angle dans lequel les extrémités de la partie lumineu- se de la source lumineuse sont vues à partir d'un point de la surface réflectrice, et parabole adjacent. Par 'Uemi-largeur W " d'un faisceau lumineux sortant du réflecteur, il y a lieu d'entendre l'angle com- pris entre l'axe du faisceau et la droite reliant le centre de la partie lumineuse de la source lumineuse et un point du faisceau situé à quelque distance de la source lumineu- se dans un plan perpendiculaire audit axe, point auquel l'intensité lumineuse est de 50 % de l'intensité lumineuse mesurée sur l'axe. L'angle ck dans lequel les extrémités de la partie lumineuse de la source lumineuse sont vues à partir d'un point sur la surface réflectrice est tributaire de l'endroit du point C'est ainsi que, d'une façon générale, di est petit pour les points situés aux endroits o le ré- flecteur présente le diamètre le plus grand. Dans le réflecteur conforme à l'invention, il n'est pas nécessaire que lesdits segments de parabole P i (i=u, 2, n) satisfassent à une même équation mathémati- que Dans une forme de réalisation pratique, l'équation pré- sente une autre forme pour chaque segment Les axes des paraboles correspondant auxdits segments coupent l'axe de révolution du réflecteur à l'endroit du centre de la par- tie lumineuse de la source lumienuse de façon à former un o angle aigu avec celui-ci Cet angle est Xi Dans le cas d'angles supérieurs à X- = M> 0,5 cd, on obtient un IL min faisceau large, il est vrai, mais la répartition de l'in- tensité lumineuse dans ce faisceau n'est guère homogène. Le réflecteur conforme à l'invention permet d'obtenir un faisceau relativement large, notamment dans le cas de sources lumineuses présentant une assez petite partie lumineuse (comme dans le cas de lampes à décharge à arc court) ou de lampes à incandescence à l'halogène L'in- tensité lumineuse dans le faisceau diminue de façon unifor- me sur toute la section transversale à partir de son axe jusqu'à la demilargeur Dans le cas d'éclairage de grands objets, comme des bâtiments, tours, et autres, il ne faut que peu de réflecteurs conformes à l'invention pour obte- nir une luminance uniforme et un bon rendu des couleurs des objets. Les parties de transition présentes dans le réflecteur sont formées de façon à atteindre une réparti- tion uniforme de l'intensité lumineuse sur toute la sec- tion transversale du faisceau réfléchi Il s'est avéré que dans le cas de valeurs de supérieures à 0,75 q il se pro- duit une intensité lumineuse trop élevée près de l'axe du faisceau De plus, il s'est avéré que dans le cas des va- leurs de y supérieures à 2 ci Max ou inférieures à 0,25 Oa 2251 806 la répartition de l'intensité lumineuse d'un faisceau de- vient irrégulière Les parties de transition se raccordent de façon continue aux segments de parabole, de sorte qu'il ne se produit pas d'irrégularités dans la répartition de l'intensité lumineuse dans le faisceau. Dans une forme de réalisation pratique, les parties de transition sont prévues entre deux segments de parabole De plus, dans cette-forme de réalisation, une partie de transistion est située entre une ouverture des- tinée à une source lumineuse et ménagée dans la paroi du réflecteur à l'endroit de l'axe de révolution et d'un seg- ment de parabole. La description ci-après, en se référant au dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limita- tif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique représente schématiquement une coupe longitudinale, contenant l'axe de révolution, du réflecteur. Le réflecteur 1 comporte une surface intérieu- re réflectrice qui-est formée comme partie d'un corps de révolution A l'endroit de l'axe de révolution 2 du réflec- teur est ménagée une ouverture 3 destinée à une source lu- mineuse La source lumineuse (qui n'est pas représentée sur le dessin) présente une partie lumineuse cylindrique (re- présentée schématiquement sur le dessin); située entre 4 et La partie lumineuse est par exemple un arc à décharge d'une lampe à décharge dans de l'halogénure d'étain à hau- te pression. La génératrice du corps de révolution est re- présentée par le segment PT La génératrice comporte deux segments de parabole P (le segment q R) et P 2 (le segment ST) Les axes correspondant à ces segments de parabole for- ment respectivement un angle DCL et XC avec l'axe de ré- i 2 volution 2 A titre d'exemple, la figure donne l'axe 6 cor- respondant à P 1. Les segments de parabole Pl et P 2 se raccor- dent de façon continue à la partie de transition RS Entre Pl et l'ouverture 3 est présente une telle partie de tran- sition, notamment la partie PQ Les parties de transmission s 8 étendent sur une partie de la courbe et sont formées de façon qu'après une révolution autour de l'axe 2, on obtient un réflecteur qui présente non seulement un faisceau rela- tivement large, mais dont l'intensité lumineuse, mesuréeen secrn transvemal, diminue de façon régulière jusqu'à sa dmi lzeur De pk, (pour RS et le point T) est représenté sur la figure. La susdite courbe PT peut être caractérisée par des points, dont la position est déterminée par des abscisses et des valeurs d'ordonnées (valeurs positives), qui sont mentionnées dans le tableau ci-après L'origine (x,y) = ( 0,0) se trouve au centre 7 de la partie lumineu- se ( 4-5) de la source lumineuse. Voir TABLEAU I page 6. Le diamètre le plus grand du réflecteur for- mé par révolution de la courbe caractérisée par les points dans le tableau est de 35,6 cm Le diamètre de l'ouverture 3 dans la paroi de réflecteur est de 8,2 cm. De plus, la figure représente l'angle c O com- me un point situé sur la partie de transition PQ de la cour- be de révolution L'angle (c'est-à-dire l'angle dans lequel les extrémités de la partie lumineuse 4-5 sont vues à par- tir d'un point de la surface réflectrice) présente une va- leur maximale (O pression de 250 W présentant une partie lumineuse d'une lon- gueur d'environ 5 mm (la longueur de l'arc) et d'un diamè- tre d'environ 2 mm On a constaté que ce point se situe en- tre P et Q L'angle le plus petit c M (O min) est de 1,11 (pour les points situés près du point T). La différence la plus grande en pente ( 1) pour les points situés sur la partie PQ et QR est de 0,5 e dans le réflecteur décrit ci-dessus Pour les parties QR et RS respectivement RS et ST, l'angle est de 2,880 Les angles 1 et t 2 sont égaux pour ledit réflecteur, no- TABLEAU I Point x (mm) Y (mm) 41,00 ooo 48,907 52,763 57,490 62,116 66,641 71,068 ,402 77,959 82,129 87,002 89,383 92,489 96,329 99,353 101,592 O 104,555 108,238 116,835 ,118 139,585 153,257 166,260 178,039 R: S: T: 33,'890 ,033 27,913 ,103 22,129 19,003 ,740 12,355 ,269 6,684 2,233 0,052 3,168 7,104 ,301 12,724 ,977 ,061 ,074 ,350 59,744 79,707 ,113 119,748 tamment 5 . La valeur W pour le faisceau obtenu avec un r 6 éflecteur de la susdite forme dans lequel est disposée une lampe à décharge dans de l'halogènure d'étain à haute pres- sion est d'environ 60 Tant l'angle X 1 que l'angle C 2 est plus petit que la grandeur W qui est caractéristique pour la largeur du faisceau Dans le cas de la largeur de fais- ceau requise (qui est entre autres tributaire de la distan- ce de l'objet à éclairer), le r 6 flecteur est formé de façon o 5 que, compte tenu des dimensions de la partie lumineuse de la source lumineuse, on empoche autant que possible la for- mation de rayons lumineux à l'extérieur du faisceau requis. A cet effet, DL 1 ou DC-2 ne peut pas être égal au maximum à y mais il faut une correction de 1/2 Ok%,,i. Dans une deuxième forme de réalisation d'un réflecteur conforme à l'invention, la surface réflectrice est caractérisée par une génératrice présentant une partie para- O bolique PQ, dont l'axe fait un angle X 1 = 2 avec l'axe de révolution De plus, une partie de transition (QR) est pré- sente, ainsi qu'une seconde partie parabolique RT, dont l'axe o forme une X 2 = 2,25 avec l'axe de révolution Le réflecteur, dont les coordonnées sont mentionnées dans le tableau II per- o O met d'obtenir unevaleur de 3, pour Xmin = 0,72, Xmax = 3,08 et X= 1,2 . TABLEAU II Point X (mm) Y (mm) P: 51,639 40,000 48,940 47,636 Q: 44,569 57,837 42,037 62,943 ,479 65,852 38,118 70,031 R: 35,049 75,186 ,344 82,504 23,391 92,282 19,364 97,981 13,860 104,478 6,147 113,045 0,001 119,617 + 7,169 126,874 + 17,162 136,390 + 30,180 147,934 + 47,114 161,818 T: + 64,470 '175,000 REVENDICATION Réflecteur dont la surface réflectrice est formée comme une partie d'un corps de révolution et dans le- quel est disposée une source lumineuse,'la génératrice du corps de révolution étant formée à partir de plusieurs segments de parabole, qui se raccordent les uns aux au- tres de façon étagée, caractérisé en ce que l'axe de pa- rabole correspondant à un segment de parabole (Pi,i= 1, n) forme un angle C avec l'axe de révolution du réflecteur, alors qu'outre un segment de parabole, est présente une partie de transition qui s'y raccorde de façon continue, la génératrice du réflecteur étant formée de façon que min 0,25 d C neuse de la source lumineuse sont vues à partir d'un point de la surface réflectrice, et t la différence maximale entre la pente en un point de la partie de transition et la pente en un point du segment de parabole adjacent.