Brevet FR2681408A1 — publié le 19930319

La présente invention concerne un projecteur, et plus particulièrement un projecteur du type utilisé en aéronautique pour éclairer, par exemple, à partir d'un plan horizontal d'un avion une surface d'un plan vertical voisin Habituellement les projecteurs de ce type sont constitués d'un réflecteur, de type parabolique, au foyer duquel est disposé le filament lumineux d'une lampe, de façon à obtenir, en sortie de celui-ci, un faisceau de lumière parallèle.Ce type de projecteur ayant pour fonction habituelle de réaliser un éclairage dans une direction fortement inclinée par rapport à l'axe du projecteur, on utilise une glace déviatrice, constituant la face frontale du projecteur, pour transformer le faisceau de lumière parallèle en un faisceau lumineux, possédant d'une part l'inclinaison, et d'autre part la concentration nécessitées par la fonction que le projecteur est destiné à remplir. En raison de l'angle important habituellement formé par la direction d'éclairement souhaité du projecteur avec l'axe de celui-ci, la glace déviatrice est d'une épaisseur importante se traduisant par un poids et un prix de revient élevés. On connaît des projecteurs de ce type utilisant un sous-ensemble comprenant un réflecteur de type parabolique, une lampe, et une face frontale transparente, de façon à constituer un module étanche et interchangeable. Si de tels projecteurs présentent l'avantage de permettre une remise en état particulièrement facile et rapide, ils ne dispensent cependant pas de l'utilisation d'une glace déviatrice d'épaisseur importante. De tels projecteurs sont donc à la fois onéreux, lourds et encombrants, et présentent de plus des pertes de rendement notables, dues notamment à l'épaisseur de la glace déviatrice utilisée. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un projecteur de type aviation qui est à la fois léger, peu onéreux, peu encombrant, et d'un entretien facile. La présente invention a ainsi pour objet un projecteur destiné à fournir, à partir d'une source lumineuse sensiblement ponctuelle, un faisceau de lumière fortement incliné par rapport à l'axe du projecteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément réflecteur principal, fournissant, à partir de ladite source lumineuse sensiblement ponctuelle, un faisceau de lumière délimité par deux séries de rayons lumineux extrêmes, à savoir une série de rayons lumineux "de plus faible incidence" et une série de rayons lumineux "de plus forte incidence", et au moins un élément réflecteur récupérateur de forme sphérique, dont le centre est à proximité immédiate de la source lumineuse ponctuelle. Dans une variante de l'invention le bord aval de l'élément réflecteur récupérateur est déterminé par l'intersection des rayons lumineux "de plus faible incidence" réfléchis par l'élément réflecteur principal avec l'élément réflecteur récupérateur. Dans une autre variante de l'invention la source lumineuse et l'élément réflecteur récupérateur constituent un module interchangeable pouvant être associé à des éléments réflecteurs principaux de formes diverses, appropriés à la fonction d'éclairement spécifique requise. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est un schéma de principe représentant le fonctionnement du projecteur suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe axiale d'un exemple de réalisation du projecteur suivant l'invention. La figure 3 est une vue schématique montrant un mode de mise en oeuvre du projecteur suivant l'invention. La figure 4 est une vue en perspective du projecteur représenté sur la figure 2. La figure 5 est une vue en coupe axiale d'un module d'éclairement destiné à équiper le projecteur suivant l'invention. Comme représenté de façon schématique sur la figure 1, le projecteur suivant l'invention comprend un premier élément réflecteur 1, ou élément réflecteur principal, dont la courbure est déterminée en fonction, d'une part, de l'ouverture c du faisceau de lumière souhaitée et, d'autre part, de l'inclinaison de celui-ci par rapport à l'axe yy' du projecteur. Une source lumineuse S, de préférence ponctuelle, disposée sur l'axe yy' du projecteur, éclaire l'élément réflecteur principal 1. Tout rayon lumineux issu de la source S et frappant l'extrémité amont A de l'élément réflecteur principal 1 se réfléchit sur lui-même et sort de l'élément réflecteur principal 1 suivant une direction ASA' formant un angleO(l avec l'axe yy'.De même, tout rayon issu de la source lumineuse S et frappant l'autre extrémité B, ou extrémité aval, de l'élément réflecteur principal 1 se réfléchit en ce point suivant un rayon BB' formant un angle avec l'axe yy' du projecteur. Ainsi tous les rayons lumineux issus de la source lumineuse ponctuelle S et venant frapper l'élément réflecteur principal 1 sont réfléchis par celui-ci suivant un faisceau lumineux 4, compris entre les rayons extrêmes à savoir des rayons "de plus faible incidence" ASA' et "de plus forte incidence" BB', et d'angle au sommet =l 2 Le projecteur suivant l'invention comporte un second élément réflecteur, ou élément réflecteur récupérateur 3, de forme sphérique, et dont le centre S'est situé au voisinage immédiat de la source lumineuse ponctuelle S.Le rayon r de l'élément réflecteur récupérateur 3 est sensiblement égal à la distance séparant la source ponctuelle S de l'extrémité amont A de celui-ci. L'élément réflecteur récupérateur 3 est limité, d'une part, à son extrémité amont D par le rayon BS joignant l'extrémité aval B de l'élément réflecteur principal 1 à la source ponctuelle S et, d'autre part, à son extrémité aval C par le rayon joignant l'extrémité amont A de l'élément réflecteur principal 1 à la source ponctuelle S. Ainsi tous les rayons issus de la source lumineuse ponctuelle S et frappant l'élément réflecteur récupérateur 3 entre les points C et D seront réfléchis au centre S' de celui-ci, voisin de la source S.Ce point S' joue ainsi le rôle d'objet réel par rapport à l'élément réflecteur principal 1, de sorte que tous les rayons issus de ce point S' seront réfléchis suivant un faisceau lumineux sensiblement identique au faisceau lumineux précédent. On constate ainsi que, suivant l'invention, tous les rayons lumineux qui, jusqu'à présent, étaient perdus pour le projecteur à la suite d'une succession de réflexions parasites, sont récupérés par l'élément réflecteur récupérateur 3, ce qui augmente, dans des proportions importantes, l'intensité lumineuse et le rendement fourni par celui-ci. Sur la figure 2 le projecteur suivant l'invention est essentiellement constitué d'un boîtier cylindrique 5, de révolution autour de l'axe yy' du projecteur, qui est fermé à son extrémité postérieure par une cloison 7. L'extrémité antérieure du boîtier 5 se termine par une bride externe circulaire 9 sur laquelle vient se fixer, par exemple par vissage, une couronne 11 au centre de laquelle est disposée une paroi transparente 13. Le projecteur comporte un élément réflecteur principal 1 qui, dans le présent mode de réalisation, est symétrique par rapport à un plan P contenant l'axe yy' du projecteur, et suivant lequel est réalisée la coupe de la figure 2. L'élément réflecteur principal 1 est fixé, par exemple par collage, sur un support 15 solidaire du boîtier 5. La source lumineuse ponctuelle est constituée d'un filament 16 d'une lampe 17, de type à iode, qui est maintenue par une douille 19 solidaire du support 15. Cette douille 19 est disposée de façon telle que le filament 16 de la lampe 17 soit positionné de façon appropriée par rapport à l'élément réflecteur principal 1. Comme représenté de façon schématique sur le dessin de la figure 1, l'élément réflecteur principal 1 fournit un faisceau lumineux délimité par deux séries de rayons extrêmes, à savoir des rayons ASA' "de plus faible incidence" et des rayons BB' "de plus forte incidence". La série de rayons "de plus faible incidence" est constituée de tous les rayons issus du point S correspondant au filament 16 et se réfléchissant sur eux-mêmes, suivant la droite ASA', après avoir frappé chacun des points A du bord amont 18 de l'élément réflecteur principal 1. Chacun de ces rayons forme un angle 1 avec la direction de l'axe yy' du projecteur. De même la série de rayons "de plus forte incidence" est constituée de tous les rayons issus du point S constituée par le filament 16 et se réfléchissant suivant la droite BB' après avoir frappé chacun des points B du bord aval 20 de l'élément réflecteur principal 1. Chacun de ces rayons forme un angle t2 avec la direction de l'axe yy' du projecteur. Bien entendu les différents rayonsCdl et les différents rayons 0(2 d'une même série de rayons extrêmes peuvent être différents les uns des autres. L'angle déclairement0(=0, peut donc varier d'une section à l'autre de l'élément réflecteur principal 1. Le projecteur comporte également un élément réflecteur récupérateur 3, de forme sphérique dont le centre S' est sensiblement confondu avec la source de lumière ponctuelle S constituée par le filament 16 et dont le rayon r est de l'ordre de grandeur de la distance séparant le filament 16 du bord amont 18 de la l'élément réflecteur principal 1. L'élément réflecteur récupérateur 3 possède un bord aval 22 dont chacun des points C est, de préférence, déterminé par l'intersection des rayons ASA', " de plus faible incidence", avec l'élément réflecteur récupérateur 3. De même ce dernier possède un bord amont 24 dont chacun des points D est, de préférence, déterminé par l'intersection de la droite joignant la source de lumière ponctuelle S, constituée par le le centre S du filament 16, à chacun des points B du bord 20 de l'élément réflecteur principal 1. Bien entendu on choisira une lampe 17 de forme et de dimensions telles qu'elle ne puisse interférer sur les différents rayons lumineux incidents ou réfléchis. De préférence la douille 19 assurant le maintien de la lampe 17 sera disposée de façon telle que son axe zz' soit situé dans le plan de symétrie P des deux éléments réflecteurs 1 et 3 lorsque ceux-ci sont symétriques, et suivant la bissectrice de l'angle BSC formé par l'intersection des rayons lumineux issus de la source de lumière ponctuelle S et frappant les extrémités respectives B et C des éléments réflecteurs 1 et 3 contenus dans le plan P. Suivant l'invention tous les rayons lumineux incidents frappant l'élément réflecteur récupérateur 3 se réfléchissent sur eux-mêmes pour converger au centre S' de l'élément réflecteur 3 et créer, en ce point, une image réelle jouant le rôle d'objet réel par rapport à l'élément réflecteur principal 1, si bien que ces rayons lumineux "récupérés" se comportent, par rapport à cet élément réflecteur 1, comme ceux issus du filament 16. En conséquence l'intensité lumineuse -fournie par le projecteur est donc améliorée puisqu'elle se trouve augmentée des rayons lumineux "récupérés". Dans la variante de mise en oeuvre représentée sur la figure 5 la douille 19 assurant le maintien de la lampe 17, ainsi que l'élément réflecteur récupérateur 3 constituent un sous-ensemble interchangeable, apte à fonctionner avec des éléments réflecteur principaux 1 de formes et de dimensions sensiblement différentes, dépendant des applications spécifiques pour lesquelles ils sont conçus. La présente variante permet ainsi, tout en conservant un même module constitué de i'élément réflecteur récupérateur 3 et de la douille 19 supportant la lampe 17, de modifier la valeur de l'angle d'éclairement ainsi que l'inclinaison de celui-ci par rapport à l'axe yy du projecteur. Elle permet également de réaliser, en grande série, et donc à un prix de revient intéressant, des modules d'éclairement et de récupération de la lumière, l'éclairage spécifique étant alors déterminé par la forme de l'élément réflecteur principal 1. Elle permet enfin d'assurer un positionnement quasiparfait, puisque réalisé en usine, du filament 16 de la lampe par rapport à l'élément réflecteur récupérateur 3. Ainsi pour réaliser un projecteur suivant l'invention l'utilisateur d'un tel module n'aura à réaliser que le seul réglage de la lampe de celui-ci par rapport à l'élément réflecteur principal 1. REVENDICATIONS l.-Projecteur destiné à fournir, à partir d'une source lumineuse sensiblement ponctuelle (S), un faisceau de lumière fortement incliné par rapport à l'axe (yy') du projecteur, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins un élément réflecteur principal (1) fournissant, à partir de ladite source lumineuse sensiblement ponctuelle (S), un faisceau de lumière délimité par deux séries de rayons lumineux extrêmes, à savoir une série de rayons lumineux "de plus faible incidence" et une série de rayons lumineux "de plus forte incidence", et - au moins un élément réflecteur récupérateur (3) de forme sphérique, dont le centre (S') est situé à proximité immédiate de la source lumineuse ponctuelle (S). 2.- Projecteur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le bord aval (22) de l'élément réflecteur récupérateur (3) est déterminé par l'intersection des rayons lumineux "de plus faible incidence", avec l'élément réflecteur récupérateur (3). 3.- Projecteur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chacun des deux éléments réflecteurs, à savoir l'élément réflecteur principal (1) et l'élément réflecteur récupérateur (3), est symétrique par rapport à un même plan (P) contenant la source lumineuse ponctuelle (S). 4.- Projecteur suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la source lumineuse ponctuelle (S) est constituée du filament (16) d'une lampe (17) dont l'axe (zz') est disposé dans le plan de symétrie (P), sur la bissectrice de l'angle (BSC) formé par l'intersection des rayons lumineux issus de la source de lumière ponctuel-le (S) et frappant les extrémités respectives (B,C) des éléments réflecteurs (1,3) contenus dans le plan de symétrie (P). 5.- Projecteur suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le rayon (r) de l'élément réflecteur récupérateur (3) est égal à la distance séparant la source lumineuse ponctuelle (S) de l'intersection, dans le plan de symétrie (P), du rayon "de plus faible incidence" avec l'élément réflecteur principal (1).