Brevet FR2525733A1 — publié le 19831028

La présente invention concerne un réflecteur à parabo zoïdes multiples adapté à produire simultanément plusieurs faisceaux lumineux, d'intensités prédéterminées, dans des directions différentes de l'espace à partir d'une seule source de lumière. Les réflecteurs lumineux ont, de manière connue, une forme paraboloidale qui permet d'obtenir, à partir d'une source lumineuse ponctuelle située au foyer dudit parabolotde de révolution, un faisceau principal à rayons parallèles à l'axe dudit paraboloede. Ces réflecteurs sont généralement limités par une glace à prismes qui a pour effet de déformer le faisceau produit par le réflecteur. Les phares de véhicules automobiles sont couramment constitués de tels réflecteurs parabo loLdaux dont l'axe est légèrement incliné vers le bas de manière à bien éclairer la route ; les prismes de la glace tendant à obtenir un éclairage optimal des obstacles éventuels à 1' avancée du véhicule. Selon les structures adoptées pour la glace à prismes il peut se former deux ou plusieurs zones distinctes d'éclairage, séparées par des zones d'ombre. Il existe déjà des réflecteurs adaptés à fournir des faisceaux complémentaires d'éclairage. Un premier type de ces réflecteurs correspond à la juxtaposition de deux demicoquilles paraboliques coaxiales mais décalées. Un deuxième type correspond à l'adjonction au réflecteur principal d'un réflecteur supplémentaire doté d'une seconde ampoule. Ces divers dispositifs sont cependant complexes et délicats à mettre en oeuvre, donc chers. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et propose dans ce but un dispositif réflecteur à paraboloïdes multiples, adapté à produire simultanément plusieurs faisceaux lumineux d'intensités prédéterminées, dans des directions différentes choisies de l'espace, à partir d' une seule source de lumière, ledit dispositif réflecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte une pièce formant par une partie de sa surface interne un paraboloide principal de révolution autour d'un axe principal et par la partie résiduelle de sa surface au moins une portion de paraboloïde additionel d'axe distinct dudit axe principal, la conti nuité avec le paraboloide principal étant assurée- par au moins une zone de transition. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, donnée à titre d' exemple, fondée sur les dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un réflecteur selon l'invention à trois paraboloides et montre les faisceaux lumineux issus d'une source lumineuse située au foyer commun desdits paraboloides ; la figure 2 est une vue comparable à la figure 1, la source lumineuse étant décalée vers le sommet du parabololde principal ; la figure 3 est une vue de dos dudit réflecteur la figure 4 est une représentation schématique d'un éclairement obtenu grâce à un réflecteur selon l'invention. Selon la forme de réalisation choisie et représentée aux figures 1 à 3, la surface interne d'un réflecteur polyparabolique 1 comporte un paraboloide principal 2 de sommet S, d'axe A2, et deux portions 3 et 4 de paraboloides additionnels d'axes A3 et A4 respectivement obtenues par contremboutissage d'un réflecteur de base ayant le paraboloide A2 comme surface interne. Le paraboloide principal et les paraboloides additionnels admettent ici un même foyer F, qui est le point de rencontre de leurs axes. Au sommet S du paraboloide principal 2 est ménagée dans le réflecteur 1, de manière usuelle, une ouverture 5 adaptée à recevoir un porte-lampe assurant la fixation et l'alimentation d'une source lumineuse 9 constituée de préférence d'un filament axial de lampe halogène d'extrémités 0' et 0" disposées de part et d'autre du foyer F. Le réflecteur 1 présente en outre un bord 6, situé dans un plan perpendiculaire à l'axe A2, précédé par deux feuillures annulaires 7 et 8 adaptées à recevoir une glace (non représentée) en verre, matière plastique, ou tout autre matériau adéquat, munie de façon usuelle d'un système optique de prismes, lentilles ou cannelures. Doté de sa glace, le réflecteur 1 constitue un bloc optique adapté à produire un éclairement conforme aux buts recherchés. La portion 3 de paraboloide additionnel est située à l'intérieur du paraboloIde principal 2. Elle-est raccordée par une première frontière intérieure 32 au paraboloide principal 2 et par une première frontière extérieure 310 avec une première zone de transition 10 en forme de croissant. La portion 4 de paraboloide additionnel, également située à 1' intérieur du paraboloide principal 2, est de même raccordée par une seconde frontière intérieure ou première ligne de reprise 410 à ladite première zone de transition et par une seconde frontière extérieure 411 à une seconde zone de transition 11, également en forme de croissant, qui rejoint le paraboloide principal par une seconde ligne de reprise 211. Cette portion 4 est également raccordée au parabolode principal 2 par des frontières latérales 42. On choisit, en fonction de l'éclairement souhaité, l'orientation des axes A3 et A4 vis-à-vis de l'axe A2, ainsi que les distances focales des trois paraboloïdes 2, 3 et 4. Dans le cas de l'exemple considéré la distance focale du para bolide principal 2 est de 22 mm, les axes A3 et A4 formant avec A2 des angles de 18 et 200 respectivement. Par raison de symétrie par rapport aux axes A3 et A4, les frontières extérieures 310 et 411 sont préférentiellement des arcs déterminés par des plans perpendiculaires aux axes A3 et A4 respectivement, choisis de manière à conférer aux portions 3 et 4 des aires conformes à l'éclairement souhaité. Les frontières 32 et 42 sont définies comme étant des intersections de paraboloides, et ne présentent aucun caractère arbitraire. Les lignes de reprise 410 et 211 des paraboloides 4 et 2 à partir des zones de transition 10 et 11 respectivement sont avantageusement déterminées par les projections sur les parabolodes 4 et 2 des frontières extérieures 310 et 411 à partir du foyer F. Les zones de transition 10 et 11 présentent dans ces conditions une épaisseur pratiquement nulle vis-à-vis de la source lumineuse 9 centrée au foyer F, et ne donnent lieu à aucune réflexion parasite des rayons émis par ladite source 9. Ce même résultat est obtenu lorsque ces zones de transition sont invisibles à partir du foyer. La figure 1 montre le trajet des rayons émis par la portion de filament située au foyer F. Les divers rayons réfléchis par une même portion de paraboloide constituent alors un faisceau de rayons parallèles à l'axe dudit paraboloide. Le réflecteur produit ainsi un faisceau principal de rayons tels que 20 et 21, prallèles à l'axe A2. Les deux portions 3 et 4 de paraboloides additionnels fournissent pour leur part deux faisceaux secondaires dont les rayons tels que 30 et 40 sont parallèles aux axes A3 et A4. Les intensités des trois faisceaux ainsi obtenus sont fixées par les aires de chacune des portions de paraboloides, selon une relation approximable à une loi de proportionnalité. Le choix de ces aires découle donc également de l'éclairement souhaité. La figure 2 montre le trajet des rayons émis par l'extrémité 0' du filament située entre le foyer F et le sommet S. Les faisceaux alors obtenus à partir de chacune des portions de parabololdes ne sont plus à rayons parallèles, mais sont divergents ainsi que le montre des rayons 25 et 26 du faisceau principal. Les rayons émis par l'extrémité 0" du filament 9 forment de leur côté des faisceaux convergents. Le filament 9 étant axial, et s'étendant entre 0' et 0", de part et d'autre du foyer F, les faisceaux obtenus sont donc pour une première part à rayons parallèles, pour une seconde part convergents, et pour une troisième part divergents. De manière préférentielle le filament 9 est ajustable axialement, ce qui permet de modifier de manière continue la répartition quantitative de la lumière réfléchie selon ces trois modes. La figure 4 montre une répartition d'éclairement au sol obtenu avec un réflecteur selon l'invention, avec une glace à système optique usuel (non détaillé) la position de l'optique à la verticale étant indiquée en 52. La lumière directement diffusée par la glace éclaire une zone 50 tandis que la lumière réfléchie par le réflecteur de base, correspondant au paraboloi- de 2 éclaire une zone 51 de forme globalement rectangulaire séparée de la zone 50 par une zone d'ombre 53. La lumière transmise par les réflecteurs additionnels selon l'invention permet d'assurer un éclairage de cette zone d'ombre 53. Un tel type d'éclairage est particulièrement adapté aux besoins des engins de travaux publics, des tracteurs agricoles etc... Les modifications d'éclairement que permet l'adjonction selon l'invention de portions de paraboloides additionnels à un réflecteur classique sont les plus diverses en fonction des systèmes optiques utilisés, avec le cas échéant transformation sélective selon des techniques bien connues de l'homme de l'art, des différents faisceaux. On peut aisément obtenir ainsi - un faisceau rectangulaire très allongé à partir d'un faisceau carré - un double faisceau à intensités inversées - à partir d'un faisceau rectangulaire large, un faisceau très large et homogène à grande ouverture verticale; etc... Au lieu d'être embouti à partir d'une matière en feuilles, le réflecteur selon l'invention peut être moulé ; il peut être fabriqué en métal, ou en matière plastique. I1 est de préférence en une seule pièce, pour des raisons de facilités de fabrication. Dans le cas d'une fabrication par contremboutissage, la conformation exacte des lignes frontières et des zones de transition peut être sensiblement influencée par l'aptitude du matériau à l'emboutissage. Ce type de fabrication est avantageusement utilisé lorsque les zones de transition sont peu étendues ou lorsque les portions de paraboloide additionnel restent très voisines du paraboloide principal.Les caractéristiques des portions de paraboloides additionnels peuvent résulter d'un compromis entre les caractéristiques exactes souhaitées et une tendance à minimiser l'écartement de ces portions de paraboloides additionnels vis-à-vis du parabololde principal. Les portions de paraboloides additionnels peuvent s' étendre de part et d'autre du paraboloide principal. Elles peuvent également constituer une portion annulaire du réflecteur. I1 est cependant avantageux de les maintenir à l'écart de la périphérie du réflecteur de manière à éviter toute complication de la fixation de la glace. Des portions de paraboloides additionnels d'axes différents de l'axe principal peuvent aussi être ménagées dans des réflecteurs composés de plusieurs paraboloides concentriques. Les paraboloides additionnels,en nombre quelconque, peuvent avoir une orientation quelconque, à choisir en fonction des faisceaux recherchés : vers le haut, vers le bas, à droite, à gauche, ou n'importe quelle autre direction. Les axes de ces portions de paraboloides additionnels sont de préférence concourants ou parallèles chacun avec l'axe du parabololde principal. Les foyers ne sont pas nécessairement confondus avec le foyer du paraboloide principal ; les- faisceaux lumineux produits par un réflecteur selon l'invention sont, au choix, concentrés, divergents, convergents, diffus, etc Par leur agencement, leurs orientations et leurs aires, les portions de paraboloides additionnels offrent au concepteur de l'appareil un vaste choix de paramètres disponibles pour l'obtention d'éclairements adaptés à répondre aux applications les plus diverses. REVENDICATIONS 1. Réflecteur, adapté à produire simultanément plusieurs faisceaux lumineux d'intensités prédéterminées, dans des directions différentes choisies de l'espace, à partir d' une seule source de lumière, ledit réflecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte une pièce (1) formant par une partie de sa surface interne un parabololde principal (2) de révolution autour d'un axe principal (A2) et par la partie résiduelle de sa surface au moins une portion de paraboloide additionnel (3, 4) d'axe (A3, A4) distinct dudit axe principal, la continuité avec le parabololde principal étant assurée par au moins une zone de transition (10,11). 2. Réflecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite partie résiduelle est située à l'écart de la périphérie du parabololde principal (2). 3. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux portions de paraboloides additionnels (3, 4) d'axes (A3, A4) coplanaires. 4. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les divers parabololdes (2,3, 4) admettent un foyer commun. 5. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les portions de parabololdes additionnels (3, 4) sont bordées par des frontières extérieures (310, 411) appartenant à un plan normal aux axes desdites portions. 6. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les zones de transition (10,11) sont invisibles à partir du foyer. 7. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1-à 6, formant un bloc optique après fixation à sa périphérie (7,8) d'une glace, caractérisé en ce que ladite glace est adaptée à transformer sélectivement les différents faisceaux. 8. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est obtenu par contremboutissage d'une matière en feuille. 9. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est obtenu par moulage. 10. Réflecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les portions de paraboloides additionnels (3, 4) s'inscrivent en creux et en bosses sur la surface interne du paraboloide principal (2).