EP0200629A1 - Main beam headlight for motor vehicles, comprising an ellipsoidal reflector and a paraboloidal reflector - Google Patents

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EP0200629A1
EP0200629A1 EP86400833A EP86400833A EP0200629A1 EP 0200629 A1 EP0200629 A1 EP 0200629A1 EP 86400833 A EP86400833 A EP 86400833A EP 86400833 A EP86400833 A EP 86400833A EP 0200629 A1 EP0200629 A1 EP 0200629A1
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EP
European Patent Office
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reflector
parabolic
elliptical
elliptical reflector
light source
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86400833A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gilbert Dilouya
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Cibie Projecteurs SA
Original Assignee
Cibie Projecteurs SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Cibie Projecteurs SA filed Critical Cibie Projecteurs SA
Publication of EP0200629A1 publication Critical patent/EP0200629A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/162—Incandescent light sources, e.g. filament or halogen lamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/321—Optical layout thereof the reflector being a surface of revolution or a planar surface, e.g. truncated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light

Definitions

  • the present invention relates to motor vehicle headlamps intended for long-range lighting, in particular for road lighting.
  • the main headlamps currently used generally comprise a parabolic reflector of revolution, with a relatively large opening diameter (in any case greater than 10 cm) which has both a large front surface (surface of the reflector projected on a transverse plane perpendicular to the optical emission axis), and a general shape sufficiently enveloping with respect to the lamp placed at its focal point to recover as large a proportion as possible of the light flux emitted by it.
  • a satisfactory compromise is made between range and performance.
  • the headlights with parabolic reflector of the aforementioned type have the essential drawback of a relatively large opening diameter. In practice, this means that the headlights must occupy a relatively large height, because, even when truncating the parabolic reflector by horizontal planes, a minimum height remains necessary if the intensity in the space is to be maintained at a sufficient level.
  • axis linked to the front surface
  • general illumination linked to the luminous flux returned by the reflector
  • FIG. 1 and 2 schematically illustrate in front view and in longitudinal cross section the optical results obtained with a parabolic reflector of the prior art.
  • a parabolic reflector R has a focal point F where a light source L is located. It is truncated high and low by two horizontal planes H, and H2 arranged on either side of the optical axis 00 passing through F. It can be seen that if the reflector R is given a height (distance separating the planes H, and H 2 ) h , this height will correspond to a frontal surface S, and to an emitted flux 0 ,. If the height is reduced to a value h, it can be seen in FIG.
  • an elliptical reflector forming a flux recuperator we are thus led to use the combination of an elliptical reflector cooperating with a light source placed substantially at one of its focal points, and returning the light rays coming from the source into a beam converging in its other focal point, and an optical rectifying element which takes up the converging beam returned by the elliptical reflector and transforms it into a beam of substantially parallel rays to constitute the beam emitted by the projector thus produced.
  • a rectifier element, cooperating with the elliptical reflector may be a converging lens, or else a parabolic reflector.
  • the invention is more particularly interested in this latter structure, that is to say projectors involving the combination of an elliptical reflector and a parabolic reflector.
  • the invention relates to projectors of the type comprising a light source, an elliptical reflector with two focal points, one of which is located in the vicinity of the light source and close to the bottom of the reflector, and the other in front of this source, and a parabolic reflector whose focal point is in the vicinity of the front focal point of the elliptical reflector, so that the rays coming from the source, returned by the elliptical reflector in the direction of the focal point of the parabolic reflector, are finally reflected by the latter according to a beam of substantially parallel rays which constitute the beam of the projector.
  • the present invention proposes the production of a low-beam headlamp using a structure of the aforementioned type overcomes the aforementioned drawbacks by having both a high intensity in the axis of illumination and a large luminous flux distributed in an angle substantial solid all around the optical emission axis.
  • the bottom of the elliptical reflector is provided with an opening allowing the direct passage of a light beam coming from the light source, and a first sector of reflector of parabolic type having its focus in the vicinity of the source, returns such a beam in the direction of the axis of the vehicle, to reinforce the light intensity in this direction.
  • a second sector of the parabolic type is placed in cooperative relationship with the elliptical reflector to recover the direct light rays emitted by the light source outside the light beam reflected by the elliptical reflector.
  • This second auxiliary parabolic sector also has its focus in the vicinity of the light source and its axis parallel to the emission axis.
  • the light source 10 is a lamp arranged transversely to the axis of the elliptical reflector.
  • an axial filament lamp arranged transversely to the axis of the elliptical reflector.
  • the beam obtained has the optimal characteristics of a driving beam, while being able to have a height limited to the effective opening of the elliptical mirror.
  • the headlight according to the invention is intended for road lighting.
  • the optical systems have been represented, and not the mounting parts, the housings and the adjustment elements.
  • This projector essentially comprises a lamp 10, constituting the light source, an elliptical reflector 20 cooperating with the lamp, a parabolic reflector 30 returning the light rays coming from the lamp and reflected by the elliptical reflector 20 to constitute the emitted beam.
  • the elliptical reflector 20, with an optical axis 21 has two focal points F, close to the bottom of the elliptical reflector 20, and F2. distant from this bottom and in front of the reflector 20.
  • the lamp 10, constituting the light source comprises a filament 11, generally extending, as shown, in a direction perpendicular to the axis 21, and this, in the vicinity of the focus F ,.
  • the light rays coming from such a filament 11 and returned by the elliptical reflector 20 come to substantially converge at F 2 , then strike the parabolic reflector 30, which has its focus substantially at F 2 , and its axis 31, constituting the direction of the beam finally emitted by the projector disposed transversely to the axis 21, and preferably perpendicular to the axis 21.
  • the elliptical reflector 20 is provided with a bottom opening, 22, over a large solid angle which can go up to 100 ° of total angular opening.
  • a first reflector sector of the parabolic type, 40 Opposite such an opening 22, there is a first reflector sector of the parabolic type, 40, the focus of which is substantially coincident with F, and the axis 41 of which is parallel to the main direction of emission. 31. It is understood that the filament 11 emits light rays which pass through the opening 22, strike the parabolic sector 40 and are returned in the direction of emission. The parabolic sector 40 thus recovers a large luminous flux (defined by the solid angle of the opening 22), and returns it in the direction of emission, to serve to reinforce the luminous intensity in this direction, and thus confer on the headlamp the optical performance required for a road headlamp (light rays reference R 40 in Figure 3).
  • the reinforcement of the light intensity obtained thanks to the arrangements which have just been described, can, in itself sufficient to obtain a good driving beam.
  • the invention also provides for recovering, as far as possible, the light rays directly emitted by the lamp 10 and exiting through the opening 23 of the elliptical reflector 20, without coming to strike the parabolic reflector 30.
  • a second sector of reflector, 50, of parabolic type having its focus substantially in F ,, and having its emission axis 51 substantially coincident with the emission direction 31, 41.
  • the light rays such as R so are emitted by the filament 11 of the lamp 10, exit through the opening 23 of the elliptical reflector 20, and are returned by the reflector 50 in the direction d 'emission, where they reinforce the intensity in this direction, to further optimize the road lighting thus produced.
  • FIG. 4 shows a front view of the projector of FIG. 1.
  • the height of the projector is limited to a value H by truncating the parabolic reflectors 30, 40 and 50 by horizontal planes.
  • the height H is close to the diameter of the opening contour 23 of the elliptical reflector 20.

Abstract

L'invention concerne un projecteur du type comportant une source lumineuse (10), un réflecteur elliptique (20) à deux foyers, dont l'un (F1) se trouve au voisinage de la source lumineuse et proche du fond du réflecteur, et l'autre (F2) en avant de cette source, et un réflecteur parabolique (30) dont le foyer (F2) est au voisinage du foyer avant du réflecteur elliptique. Elle est caractérisée en ce que le fond du réflecteur elliptique (20) est muni d'une ouverture (22) permettant le passage direct d'un faisceau lumineux issu de la source lumineuse (10), et un premier secteur de réflecteur de type parabolique (40) ayant son foyer au voisinage de la source, renvoie un tel faisceau dans la direction (31, 41) de l'axe du véhicule, pour renforcer l'intensité lumineuse dans cette direction.The invention relates to a projector of the type comprising a light source (10), an elliptical reflector (20) with two focal points, one of which (F1) is located in the vicinity of the light source and close to the bottom of the reflector, and the 'other (F2) in front of this source, and a parabolic reflector (30) whose focus (F2) is in the vicinity of the front focus of the elliptical reflector. It is characterized in that the bottom of the elliptical reflector (20) is provided with an opening (22) allowing the direct passage of a light beam coming from the light source (10), and a first sector of reflector of parabolic type (40) having its focus in the vicinity of the source, returns such a beam in the direction (31, 41) of the axis of the vehicle, to reinforce the light intensity in this direction.

Description

La présente invention concerne les projecteurs de véhicules automobiles destinés à un éclairage à longue portée, notamment d'un éclairage de route.The present invention relates to motor vehicle headlamps intended for long-range lighting, in particular for road lighting.

De façon générale, et sans entrer dans le détail des normes règlementaires fixées par le Code de la Route, on peut dite qu'un faisceau de ce genre doit répondre à deux conditions essentiels :

  • -d'une part, il doit montrer une intensité lumineuse élevée dans la direction de son axe optique, correspondant à l'axe longitudinal du véhicule, et ce pour atteindre une grande distance de visibilité ;
  • -d'autre part, il doit dissiper un flux lumineux important dans un angle solide relativement grand autour de son axe, de telle sorte qu'il éclaire le sol et les bas-côtés de la route jusqu'à une hauteur au-dessus du sol suffisamment grande pour bien permettre au conducteur du véhicule de distinguer tous les obstacles.
In general, and without going into the details of the regulatory standards set by the Highway Code, it can be said that a bundle of this kind must meet two essential conditions:
  • on the one hand, it must show a high light intensity in the direction of its optical axis, corresponding to the longitudinal axis of the vehicle, and this in order to reach a large distance of visibility;
  • -on the other hand, it must dissipate a large luminous flux in a relatively large solid angle around its axis, so that it illuminates the ground and the aisles of the road up to a height above the ground large enough to allow the driver of the vehicle to distinguish all obstacles.

En ce qui concerne la condition d'intensité élevée, on sait que l'intensité d'un faisceau lumineux renvoyé par un réflecteur est proportionnelle à la surface frontale dudit réflecteur (Loi de Blondel).With regard to the high intensity condition, it is known that the intensity of a light beam returned by a reflector is proportional to the front surface of said reflector (Blondel's law).

Les projecteurs de route actuellement utilisés comportent généralement un réflecteur parabolique de révolution, de diamètre d'ouverture relativement grand (en tout cas supérieur à 10 cm) qui présente à la fois une grande surface frontale (surface du réflecteur projetée sur un plan transversal perpendiculaire à l'axe optique d'émission), et une forme générale suffisamment enveloppante par rapport à la lampe disposée à son foyer pour récupérer une proportion aussi grande que possible du flux lumineux émis par celle-ci. Avec une telle construction, un compromis satisfaisant est réalisé entre la portée et la performance.The main headlamps currently used generally comprise a parabolic reflector of revolution, with a relatively large opening diameter (in any case greater than 10 cm) which has both a large front surface (surface of the reflector projected on a transverse plane perpendicular to the optical emission axis), and a general shape sufficiently enveloping with respect to the lamp placed at its focal point to recover as large a proportion as possible of the light flux emitted by it. With such a construction, a satisfactory compromise is made between range and performance.

Mais les projecteurs de route à réflecteur parabolique du type précité présentent l'inconvénient essentiel d'un diamètre d'ouverture relativement grand. En pratique, cela signifie que les projecteurs de route doivent occuper une hauteur relativement grande, car, même en tronquant par des plans horizontaux le réflecteur parabolique, une hauteur minimale reste nécessaire si l'on veut maintenir à un niveau suffisant l'intensité dans l'axe (liée à la surface frontale) et l'éclairement général (lié au flux lumineux renvoyé par le réflecteur).However, the headlights with parabolic reflector of the aforementioned type have the essential drawback of a relatively large opening diameter. In practice, this means that the headlights must occupy a relatively large height, because, even when truncating the parabolic reflector by horizontal planes, a minimum height remains necessary if the intensity in the space is to be maintained at a sufficient level. axis (linked to the front surface) and general illumination (linked to the luminous flux returned by the reflector).

Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement en vue de face et en coupe transversale longitudinale les résultats optiques obtenus avec un réflecteur parabolique de la technique antérieure. Un tel réflecteur parabolique R possède un foyer F où est située une source lumineuse L Il est tronqué haut et bas par deux plans horizontaux H, et H2 disposés de part et d'autre de l'axe optique 00 passant par F. On voit que si on donne au réflecteur R une hauteur (distance séparant les plans H, et H2) h,, cette hauteur correspondra à une surface frontale S, et à un flux émis 0,. Si on diminue la hauteur jusqu'à une valeur h, on voit sur la figure 1 que la surface frontale diminue jusqu'à une valeur S, ce qui diminue les performances ; on voit sur la figure 2 que, de même, l'enveloppement de la source disposée au foyer F par le réflecteur R diminue, ce qui diminue le flux réfléchi qui passe de 0, à 0.Figures 1 and 2 schematically illustrate in front view and in longitudinal cross section the optical results obtained with a parabolic reflector of the prior art. Such a parabolic reflector R has a focal point F where a light source L is located. It is truncated high and low by two horizontal planes H, and H2 arranged on either side of the optical axis 00 passing through F. It can be seen that if the reflector R is given a height (distance separating the planes H, and H 2 ) h ,, this height will correspond to a frontal surface S, and to an emitted flux 0 ,. If the height is reduced to a value h, it can be seen in FIG. 1 that the front surface decreases to a value S, which decreases the performance; it can be seen in FIG. 2 that, likewise, the envelopment of the source disposed at the focal point F by the reflector R decreases, which decreases the reflected flux which passes from 0, to 0.

Or, les constructions automobiles modernes, à la fois pour des raisons de style et d'aérodynamisme, exigent la mise en oeuvre de projecteurs de très faible hauteur, par exemple d'une hauteur comprise entre 4 et 8 cm. Pour les raisons expliquées ci-dessus, des hauteurs aussi faibles sont en général incompatibles avec la construction traditionnelle des projecteurs mettant en oeuvre des réflecteurs paraboliques.However, modern automobile constructions, both for reasons of style and aerodynamics, require the use of headlights of very low height, for example a height of between 4 and 8 cm. For the reasons explained above, such low heights are generally incompatible with the traditional construction of projectors using parabolic reflectors.

- Pour remédier à ces inconvénients, on peut envisager la mise en oeuvre de réflecteurs elliptiques de faible ouverture, dans lesquels la source lumineuse est disposée au foyer interne d'un réflecteur elliptique formant récupérateur de flux. Une telle disposition présente en effet le grand avantage de permettre une récupération optimale du flux lumineux issu de la source : un réflecteur elliptique enveloppe évidemment la source sur un angle solide beaucoup plus important qu'un réflecteur parabolique ; pour une même source lumineuse et à flux émis égal, le volume occupé par un réflecteur elliptique, et son ouverture utile, sont beaucoup plus faibles que pour un réflecteur parabolique. Plus précisément, pour mettre en oeuvre un réflecteur elliptique formant récupérateur de flux, on est ainsi amenés à utiliser la combinaison d'un réflecteur elliptique coopérant avec une source lumineuse placée sensiblement à l'un de ses foyers, et renvoyant les rayons lumineux issus de la source en un faisceau convergent en son autre foyer, et d'un élément optique redresseur qui reprend le faisceau convergent renvoyé par le réflecteur elliptique et le transforme en un faisceau de rayons sensiblement parallèles pour constituer le faisceau émis par le projecteur ainsi réalisé. Un tel élément redresseur, coopérant avec le réflecteur elliptique, peut être une lentille convergente, ou bien un réflecteur parabolique. - To overcome these drawbacks, it is possible to envisage the use of elliptical reflectors of small aperture, in which the light source is disposed at the internal focus of an elliptical reflector forming a flux recuperator. Such an arrangement has the great advantage of allowing optimal recovery of the light flux coming from the source: an elliptical reflector obviously envelops the source over a solid angle much larger than a parabolic reflector; for the same light source and with equal emitted flux, the volume occupied by an elliptical reflector, and its useful opening, are much lower than for a parabolic reflector. More specifically, to use an elliptical reflector forming a flux recuperator, we are thus led to use the combination of an elliptical reflector cooperating with a light source placed substantially at one of its focal points, and returning the light rays coming from the source into a beam converging in its other focal point, and an optical rectifying element which takes up the converging beam returned by the elliptical reflector and transforms it into a beam of substantially parallel rays to constitute the beam emitted by the projector thus produced. Such a rectifier element, cooperating with the elliptical reflector, may be a converging lens, or else a parabolic reflector.

L'invention s'intéresse plus particulièrement à cette dernière structure, c'est-à-dire aux projecteurs faisant intervenir la combinaison d'un réflecteur elliptique et d'un réflecteur parabolique.The invention is more particularly interested in this latter structure, that is to say projectors involving the combination of an elliptical reflector and a parabolic reflector.

Plus précisément, l'invention concerne les projecteurs du type comportant une source lumineuse, un réflecteur elliptique à deux foyers, dont l'un se trouve au voisinage de la source lumineuse et proche du fond du réflecteur, et l'autre en avant de cette source, et un réflecteur parabolique dont le foyer est au voisinage du foyer avant du réflecteur elliptique, de telle sorte que les rayons issus de la source, renvoyés par le réflecteur elliptique en direction du foyer du réflecteur parabolique, sont finalement réfléchis par ce dernier selon un faisceau de rayons sensiblement parallèles qui constituent le faisceau du projecteur.More specifically, the invention relates to projectors of the type comprising a light source, an elliptical reflector with two focal points, one of which is located in the vicinity of the light source and close to the bottom of the reflector, and the other in front of this source, and a parabolic reflector whose focal point is in the vicinity of the front focal point of the elliptical reflector, so that the rays coming from the source, returned by the elliptical reflector in the direction of the focal point of the parabolic reflector, are finally reflected by the latter according to a beam of substantially parallel rays which constitute the beam of the projector.

Un telle structure est connue de la technique antérieure, en étant décrite par exemple dans le brevet américain US 1 981 328, le brevet français FR 69.40151 (2.067.925) , la demande de brevet allemand publiée DOS 33 17 149.Such a structure is known from the prior art, being described for example in the American patent US 1 981 328, the French patent FR 69.40151 (2,067,925), the German patent application published DOS 33 17 149.

Mais une telle structure, si elle est très satisfaisante sur le plan de la récupération du flux lumineux émis par la source lumineuse, et en ce qu'elle permet l'utilisation de réflecteurs elliptiques de faible ouverture, et donc la réalisation de projecteurs de faible hauteur, présente l'inconvénient de ne pas donner une intensité lumineuse élevée dans l'axe du véhicule. C'est d'ailleurs pourquoi elle a été antérieurement proposée uniquement pour la -réalisation de faisceaux à coupure, et plus précisément de faisceaux de croisement ne nécessitant pas une intensité élevée dans l'axe d'éclairement.But such a structure, if it is very satisfactory in terms of the recovery of the light flux emitted by the light source, and in that it allows the use of elliptical reflectors of small aperture, and therefore the production of projectors of small height, has the disadvantage of not giving a high light intensity in the axis of the vehicle. This is, moreover, why it has previously been proposed solely for the production of cut-off beams, and more precisely of passing beams which do not require a high intensity in the axis of illumination.

La présente invention se propose la réalisation d'un projecteur de route de faible hauteur utilisant une structure du type précité remédiant aux inconvénients précités en présentant à la fois une intensité élevée dans l'axe d'éclairement et un flux lumineux important distribué dans un angle solide substantiel tout autour de l'axe optique d'émission.The present invention proposes the production of a low-beam headlamp using a structure of the aforementioned type overcomes the aforementioned drawbacks by having both a high intensity in the axis of illumination and a large luminous flux distributed in an angle substantial solid all around the optical emission axis.

Selon l'invention, on apporte à la structure de base elliptique-parabolique définie ci-dessus, un certain nombre de perfectionnements et de compléments qui, pris ensemble ou séparément, constituent les caractéristiques de l'invention.According to the invention, a certain number of improvements and additions are made to the basic elliptical-parabolic structure defined above, which, taken together or separately, constitute the characteristics of the invention.

Selon une première caractéristique de l'invention, le fond du réflecteur elliptique est muni d'une ouverture permettant le passage direct d'un faisceau lumineux issu de la source lumineuse, et un premier secteur de réflecteur de type parabolique ayant son foyer au voisinage de la source, renvoie un tel faisceau dans la direction de l'axe du véhicule, pour renforcer l'intensité lumineuse dans cette direction.According to a first characteristic of the invention, the bottom of the elliptical reflector is provided with an opening allowing the direct passage of a light beam coming from the light source, and a first sector of reflector of parabolic type having its focus in the vicinity of the source, returns such a beam in the direction of the axis of the vehicle, to reinforce the light intensity in this direction.

Selon une autre caractéristique de l'invention, un second secteur de type parabolique est placé en relation de coopération avec le réflecteur elliptique pour récupérer les rayons lumineux directs émis par la source lumineuse en dehors du faisceau lumineux réfléchi par le réflecteur elliptique. Ce second secteur parabolique auxiliaire a également son foyer au voisinage de la source lumineuse et son axe parallèle à l'axe d'émission.According to another characteristic of the invention, a second sector of the parabolic type is placed in cooperative relationship with the elliptical reflector to recover the direct light rays emitted by the light source outside the light beam reflected by the elliptical reflector. This second auxiliary parabolic sector also has its focus in the vicinity of the light source and its axis parallel to the emission axis.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la source lumineuse 10 est une lampe disposée transversalement à l'axe du réflecteur elliptique. En pratique, on utilise de préférence une lampe à filament axial disposé transversalement à l'axe du réflecteur elliptique.According to another characteristic of the invention, the light source 10 is a lamp arranged transversely to the axis of the elliptical reflector. In practice, it is preferable to use an axial filament lamp arranged transversely to the axis of the elliptical reflector.

Ensemble ou séparément, les deux secteurs paraboliques coopérant avec des rayons lumineux issus directement de la source viennent renforcer . l'intensité dans l'axe. Le faisceau globalement obtenu présente les caractéristiques optimales d'un faisceau de route, tout en pouvant présenter une hauteur limitée à l'ou verture effective du miroir elliptique.Together or separately, the two parabolic sectors cooperating with light rays coming directly from the source reinforce. intensity in the axis. The beam obtained overall has the optimal characteristics of a driving beam, while being able to have a height limited to the effective opening of the elliptical mirror.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, with reference to the appended drawings, given by way of examples.

Sur les dessins annexés, les figures 1 et 2 ayant déjà été définies,

  • -la figure 3 est une vue schématique en coupe horizontale du projecteur selon l'invention ;
  • -la figure 4 est une vue de face du projecteur de la figure 3.
In the accompanying drawings, FIGS. 1 and 2 having already been defined,
  • FIG. 3 is a schematic view in horizontal section of the projector according to the invention;
  • FIG. 4 is a front view of the projector of FIG. 3.

Le projecteur selon l'invention, tel que représenté aux figures 3 et 4, est destiné à l'éclairage de route. S'agissant de proposer des solutions à des problèmes d'optique, seuls les systèmes optiques ont été représentés, et non pas les pièces de montage, les boîtiers et les éléments de réglage.The headlight according to the invention, as shown in Figures 3 and 4, is intended for road lighting. As regards proposing solutions to optical problems, only the optical systems have been represented, and not the mounting parts, the housings and the adjustment elements.

Ce projecteur comporte essentiellement une lampe 10, constituant la source lumineuse, un réflecteur elliptique 20 coopérant avec la lampe, un réflecteur parabolique 30 renvoyant les rayons lumineux issus de la lampe et réfléchis par le réflecteur elliptique 20 pour constituer le faisceau émis. Plus précisément, le réflecteur elliptique 20, d'axe optique 21, comporte deux foyers F, proche du fond du réflecteur elliptique 20, et F2. éloigné de ce fond et en avant du réflecteur 20. La lampe 10, constituant la source lumineuse comprend un filament 11, s'étendant généralement, comme représenté, dans une direction perpendiculaire à l'axe 21, et ce, au voisinage du foyer F,. Les rayons lumineux issus d'un tel filament 11 et renvoyés par le réflecteur elliptique 20, viennent sensiblement converger en F2, puis frappent le réflecteur parabolique 30, qui a son foyer sensiblement en F2, et son axe 31, cons tituant la direction du faisceau finalement émis par le projecteur disposé transversalement à l'axe 21, et de préférence perpendiculairement à l'axe 21.This projector essentially comprises a lamp 10, constituting the light source, an elliptical reflector 20 cooperating with the lamp, a parabolic reflector 30 returning the light rays coming from the lamp and reflected by the elliptical reflector 20 to constitute the emitted beam. More specifically, the elliptical reflector 20, with an optical axis 21, has two focal points F, close to the bottom of the elliptical reflector 20, and F2. distant from this bottom and in front of the reflector 20. The lamp 10, constituting the light source comprises a filament 11, generally extending, as shown, in a direction perpendicular to the axis 21, and this, in the vicinity of the focus F ,. The light rays coming from such a filament 11 and returned by the elliptical reflector 20 come to substantially converge at F 2 , then strike the parabolic reflector 30, which has its focus substantially at F 2 , and its axis 31, constituting the direction of the beam finally emitted by the projector disposed transversely to the axis 21, and preferably perpendicular to the axis 21.

Une telle construction de base, connue en elle-même, donne lieu à la création d'un faisceau qui est satisfaisant sur le plan de la récupération du flux issu de la lampe 10 et sur le plan de la répartition de ce flux selon un angle solide relativement grand autour de la direction d'émission 31. Mais il est apparu que, sur le plan de l'intensité dans l'axe de cette direction d'émission, le système 10-20-30, est notoirement insuffisant pour l'établissement d'un faisceau de route satisfaisant. L'invention se propose de remédier à cet inconvénient, et l'on y parvient à l'aide de deux dispositions intervenant, de préférence mais non nécessairement, en combinaison.Such a basic construction, known in itself, gives rise to the creation of a beam which is satisfactory in terms of the recovery of the flux from the lamp 10 and in terms of the distribution of this flux at an angle relatively large solid around the direction of emission 31. But it appeared that, in terms of intensity in the axis of this direction of emission, the system 10-20-30, is notoriously insufficient for the establishment of a satisfactory driving beam. The invention proposes to remedy this drawback, and this is achieved by means of two arrangements, preferably, but not necessarily, involved in combination.

Tout d'abord, l'on munit le réflecteur elliptique 20 d'une ouverture de fond, 22, sur un angle solide important pouvant aller jusqu'à 100° d'ouverture angulaire totale.First of all, the elliptical reflector 20 is provided with a bottom opening, 22, over a large solid angle which can go up to 100 ° of total angular opening.

En vis-à-vis d'une telle ouverture 22, on dispose un premier secteur de réflecteur de type parabolique, 40, dont le foyer est sensiblement confondu avec F, et dont l'axe 41 est parallèle à la direction principale d'émission 31. On comprend que le filament 11 émet des rayons lumineux qui traversent l'ouverture 22, viennent frapper le secteur parabolique 40 et se trouvent renvoyés dans la direction d'émission. Le secteur parabolique 40 récupère ainsi un flux lumineux important (défini par l'angle solide de l'ouverture 22), et le renvoie dans la direction d'émission, pour servir à renforcer l'intensité lumineuse dans cette direction, et conférer ainsi au projecteur les performances opti ques nécessaires à un projecteur de route (rayons lumineux référence R40 sur la figure 3).Opposite such an opening 22, there is a first reflector sector of the parabolic type, 40, the focus of which is substantially coincident with F, and the axis 41 of which is parallel to the main direction of emission. 31. It is understood that the filament 11 emits light rays which pass through the opening 22, strike the parabolic sector 40 and are returned in the direction of emission. The parabolic sector 40 thus recovers a large luminous flux (defined by the solid angle of the opening 22), and returns it in the direction of emission, to serve to reinforce the luminous intensity in this direction, and thus confer on the headlamp the optical performance required for a road headlamp (light rays reference R 40 in Figure 3).

On observera d'ailleurs que la disposition transversale de la lampe 10, par rapport à l'axe 21 du réflecteur elliptique 20 est en elle-même non classique, et qu'un tel montage est indispensable à la mise en oeuvre d'une ouverture de fond 22 dans le réflecteur elliptique 20.It will also be observed that the transverse arrangement of the lamp 10, with respect to the axis 21 of the elliptical reflector 20 is in itself unconventional, and that such an assembly is essential for the implementation of an opening bottom 22 in the elliptical reflector 20.

Le renforcement de l'intensité lumineuse obtenu grâce aux dispositions qui viennent d'être décrites, peut, à lui seul suffire à l'obtention d'un bon faisceau de route.The reinforcement of the light intensity obtained thanks to the arrangements which have just been described, can, in itself sufficient to obtain a good driving beam.

Mais, l'invention prévoit également de récupérer, dans toute la mesure du possible, les rayons lumineux directement émis par la lampe 10 et sortant par l'ouverture 23 du réflecteur elliptique 20, sans venir frapper le réflecteur parabolique 30. A cet effet, on disposé en relation dé coopération avec cette ouverture 23, et légèrement en arrière de celle-ci par rapport à la direction centrale d'émission (31,41) un second secteur de réflecteur , 50, de type parabolique, ayant son foyer sensiblement en F,, et ayant son axe d'émission 51 sensiblement confondu avec la direction d'émission 31, 41.However, the invention also provides for recovering, as far as possible, the light rays directly emitted by the lamp 10 and exiting through the opening 23 of the elliptical reflector 20, without coming to strike the parabolic reflector 30. To this end, there is arranged in relation to cooperation with this opening 23, and slightly behind it with respect to the central direction of emission (31,41) a second sector of reflector, 50, of parabolic type, having its focus substantially in F ,, and having its emission axis 51 substantially coincident with the emission direction 31, 41.

Comme on le voit sur la figure 3, les rayons lumineux tels que Rso sont émis par le filament 11 de la lampe 10, sortent à travers l'ouverture 23 du réflecteur elliptique 20, et sont renvoyés par le réflecteur 50 dans la direction d'émission, où ils viennent renforcer l'intensité dans cette direction, pour optimiser encore l'éclairage de route ainsi réalisé.As can be seen in FIG. 3, the light rays such as R so are emitted by the filament 11 of the lamp 10, exit through the opening 23 of the elliptical reflector 20, and are returned by the reflector 50 in the direction d 'emission, where they reinforce the intensity in this direction, to further optimize the road lighting thus produced.

La figure 4 montre une vue de face du projecteur de la figure 1. Sur une telle vue de face, on voit que la hauteur du projecteur est limitée à une valeur H en tronquant par des plans horizontaux les réflecteurs paraboliques 30, 40 et 50. De préférence, la hauteur H est voisine du diamètre du contour d'ouverture 23 du réflecteur elliptique 20.FIG. 4 shows a front view of the projector of FIG. 1. On such a front view, it can be seen that the height of the projector is limited to a value H by truncating the parabolic reflectors 30, 40 and 50 by horizontal planes. Preferably, the height H is close to the diameter of the opening contour 23 of the elliptical reflector 20.

Avec les dispositions selon l'invention, le calcul théorique montre, et les résultats expérimentaux confirment, qu'on peut obtenir un projecteur de route satisfaisant aux normes règlementaires, de hauteur limitée, qu'on ne savait pas obtenir jusqu'à présent avec un système optique elliptico-parabolique de la technique antérieure. Bien entendu, les secteurs 40 et 50 dits "de type parabolique" peuvent s'écarter d'une surface rigoureusement parabolique, pourvu qu'ils renvoient une partie substantielle de la lumière à l'infini dans la direction d'émission.With the arrangements according to the invention, the theoretical calculation shows, and the experimental results confirm, that it is possible to obtain a headlamp satisfying regulatory standards, of limited height, which we did not know how to obtain until now with a prior art elliptic-parabolic optical system. Of course, the sectors 40 and 50 called "parabolic type" can deviate from a strictly parabolic surface, provided that they return a substantial part of the light to infinity in the direction of emission.

Claims (7)

1.-Un projecteur du type comportant une source lumineuse (10), un réflecteur elliptique (20) à deux foyers, dont l'un (F,) se trouve au voisinage de la source lumineuse et proche du fond du réflecteur, et l'autre (F2) en avant de cette source, et un réflecteur parabolique (30) dont le foyer (Fz) est au voisinage du foyer avant du réflecteur elliptique, caractérisé en ce que le fond du réflecteur elliptique (20) est muni d'une ouverture (22) permettant le passage direct d'un faisceau lumineux issu de la source lumineuse (10), et un premier secteur de réflecteur de type parabolique (40) ayant son foyer au voisinage de la source, renvoie un tel faisceau dans la direction (31, 41) de l'axe du véhicule, pour renforcer l'intensité lumineuse dans cette direction.1.-A projector of the type comprising a light source (10), an elliptical reflector (20) with two focal points, one of which (F,) is located in the vicinity of the light source and close to the bottom of the reflector, and l other (F 2 ) in front of this source, and a parabolic reflector (30) whose focus (F z ) is in the vicinity of the front focus of the elliptical reflector, characterized in that the bottom of the elliptical reflector (20) is provided an opening (22) allowing the direct passage of a light beam from the light source (10), and a first reflector sector of the parabolic type (40) having its focus in the vicinity of the source, returns such a beam in the direction (31, 41) of the vehicle axis, to reinforce the light intensity in this direction. 2.-Un projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un second secteur de type parabolique (50) est placé en relation de coopération avec le réflecteur elliptique (20) pour récupérer les rayons lumineux directs émis par la source lumineuse en dehors du faisceau lumineux réfléchi par le réflecteur elliptique et les renvoyer dans la direction d'émission.2. A projector according to claim 1, characterized in that a second parabolic type sector (50) is placed in cooperation relationship with the elliptical reflector (20) to recover the direct light rays emitted by the light source outside of the light beam reflected by the elliptical reflector and return them in the direction of emission. 3.-Un projecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la source lumineuse (10) est une lampe disposée transversalement à l'axe du réflecteur elliptique (20).3. A projector according to one of claims 1 and 2, characterized in that the light source (10) is a lamp arranged transversely to the axis of the elliptical reflector (20). 4.-Un projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lampe (10) a un filament axial.4. A projector according to claim 3, characterized in that the lamp (10) has an axial filament. 5.-Un projecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réflecteur para bolique - (30) et les deux secteurs (40) et (50) sont coupés pour avoir sensiblement la hauteur H de l'ouverture (23) du réflecteur elliptique (20).5.-A projector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the para bololic reflector - (30) and the two sectors (40) and (50) are cut to have substantially the height H of the opening (23) of the elliptical reflector (20). 6.-Un projecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les axes des réflecteurs elliptique (20) et parabolique (30) sont sensiblement perpendiculaires.6. A projector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axes of the elliptical (20) and parabolic (30) reflectors are substantially perpendicular. 7.-Un projecteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par une hauteur réduite comprise entre 4 et 8 cm.7. A projector according to one of claims 1 to 6, characterized by a reduced height of between 4 and 8 cm.
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