EP0250284A1 - Projecteur de croisement sans coupelle à concentration décalée - Google Patents

Projecteur de croisement sans coupelle à concentration décalée Download PDF

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EP0250284A1
EP0250284A1 EP87401169A EP87401169A EP0250284A1 EP 0250284 A1 EP0250284 A1 EP 0250284A1 EP 87401169 A EP87401169 A EP 87401169A EP 87401169 A EP87401169 A EP 87401169A EP 0250284 A1 EP0250284 A1 EP 0250284A1
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EP
European Patent Office
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filament
sectors
paraboloids
reflector
axis
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EP87401169A
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German (de)
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EP0250284B1 (fr
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Norbert Brun
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Cibie Projecteurs SA
Valeo Vision SAS
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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
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • F21S41/335—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with continuity at the junction between adjacent areas

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle headlamp intended to form a passing beam.
  • a passing beam is characterized by a cut, that is to say by a generally horizontal orientation limit above which no light ray must be emitted.
  • Figure 1 of the accompanying drawings is shown, by a front view of a screen standardized to 25 meters, the cutout which must be specifically adopted in a number of countries, especially in Europe.
  • This cut-off is made up, for a direction of traffic on the right, by a horizontal half-plane h ⁇ H extending to the left from the longitudinal horizontal axis of the vehicle, and by a half-plane Hc extending to the right of this same axis while being slightly inclined upwards, typically by an angle ⁇ equal to 15 degrees.
  • this configuration is reversed for left-hand traffic.
  • the concentration spot that is to say the region of the illumination field in which the light concentration must be maximum, should preferably be located slightly to the right with respect to the central vertical axis v ⁇ -v passing through the median longitudinal plane of the vehicle, and just below the cut-off, in order to properly illuminate the aisle.
  • This concentration is determined in particular by measuring the luminous flux at points 75R and 50R, which flux must be greater than a minimum authorized value.
  • the desired concentration of the beam as defined above is now easily obtained thanks to very specific optical characteristics of the reflector and the glass.
  • This projector comprises a reflector comprising two sectors in the form of paraboloids of revolution with a common axis, arranged symmetrically with respect to said axis and delimited by two axial planes, one horizontal, and the other forming an angle equal to l with the latter.
  • the two sectors in the form of paraboloids have the same focal point, located axially above the center of the filament, and the same focal distance.
  • the main advantage of such a projector is a considerable increase in the output luminous flux, due to the elimination of the obscuring cup.
  • FIG. 2 of the appended drawings which represents the isocandela curves C i of the illumination produced by such a projector of the prior art on a screen standardized to 25 meters
  • the spot of concentration obtained with this projector (hatched area T) is essentially centered on the longitudinal axis of the vehicle.
  • Such positioning has two major drawbacks.
  • such a spot of central concentration is extremely sensitive to the vertical oscillations of the vehicle.
  • the optimization of the visibility distance given by a low beam projector leads to superimposing the concentration spot on point 75R of the European regulations, that is to say a shift of said spot to the right and upwards.
  • the solution which would consist in shifting this spot of concentration to the right and upwards using deflecting prisms or the like on the lens of the projector is difficult to implement in practice, because it results in degradation. sensitive to the cut, and to a certain risk of increasing the rising radii, therefore dazzling for the vehicles coming opposite, due to the inevitable inaccuracies in the production of the closing glass by molding.
  • the present invention aims to provide an improvement to a dipped headlamp without cup, thanks to which one obtains, in addition to a completely satisfactory cut-off, a concentration of the light beam correctly shifted to the right with respect to the central longitudinal axis of the vehicle.
  • the invention is characterized in that: the two sectors in the form of paraboloids have different focal distances, their foci being respectively located axially on either side of the center of the filament, and -
  • the reflector has reflective surfaces, extending beyond said axial planes and effecting without discontinuity the connection between the two sectors in the form of paraboloids of different foci, which bring below said cut the images of the filament that they reflect.
  • It includes a lamp provided with an axial filament 100, a reflector 200 and a distribution glass 300 closing the projector at the front thereof.
  • the filament 100 which can be schematized by a cylinder of length 2l and radius r, is here shifted upwards by a distance equal to its radius r with respect to the optical axis Ox of the projector. In this way, the emissive surface of the filament is essentially tangent to said axis Ox.
  • the planes xOy and xOs define between them two sectors 201 and 202 which are each in the form of a paraboloid. More specifically, the focal point of the first parabolic sector 201 is indicated at F1 in FIGS. 3 and 5, and is located near the rear axial end of the filament. The focal point F2 of the second parabolic sector 202 is in turn located near the other end of the filament. The corresponding focal distances f1 and f2 are determined so that these foci F1 and F2 are located, on either side of the center F O of the filament in the axial direction, equidistant from it, as will be seen in more detail far.
  • the images from zones 201 and 202 of the reflector being suitably positioned to create in part the desired beam, as regards both the concentration spot and the inclined cut, it is not necessary to make intervene important corrective optical elements on the closing glass 300 of the projector to deflect the light rays.
  • the homologous ice zones of zones 201 and 202 will therefore be non-deviating or slightly deviating.
  • the other sectors 203 to 206 of the reflector are used according to the invention, on the one hand to reinforce the intensity of the beam, and on the other hand to better define the cut-off h ⁇ H in the half left plan.
  • these sectors are determined so that the images of the filament they form all have their highest point located on the cut h ⁇ Hc, or at least in the very close vicinity thereof.
  • these zones 203 to 206 are constituted by deflecting surfaces which ensure with second order continuity the transition between the sectors 201 and 202 in the form of paraboloids of different foci, respectively in the upper region and in the lower region of the reflector.
  • the paraboloidal zones 201 and 202 of different foci have the equation:
  • - (x, y, z) are the Cartesian coordinates along the axes represented in FIGS. 3 and 4, -f o is an imaginary focal distance, equal to the distance along Ox between the origin O and the axial center, called F O , of the filament 100, -l is the half length of the filament, -r is the radius of the filament, and -n is a positive real parameter chosen in the interval [1, + ⁇ ].
  • f o is therefore the average of the focal lengths of the respective sectors 201 and 202.
  • the images of the filament 100 will be shifted to the right by both the sector 201 and by the sector 202, to initiate the cut inclined along Hc, as shown in FIG. 6.
  • the value of the latter will be chosen so that the concentration spot thus determined is substantially superimposed with the point "75R" of European regulations.
  • Zones 203 and 204 are determined by the following equation: the constants, parameters and variables being the same as above.
  • the areas 205 and 206 have the equation: the constants, parameters and variables being as above, and the angle ⁇ having in the present example a value of 15 °, that is to say the angle of the half-plane Hc of the cut on the right with respect to the horizontal h ⁇ -h .
  • equation (3) is deduced from equation (2) indicated above by a change of coordinates corresponding to a rotation of the angle ⁇ around the axis Ox.
  • the images P56 of the reflecting surfaces 205 and 206 mainly define the inclined cutoff Hc of the straight part of the beam, by extending the cutoff already initiated at the concentration spot by the areas 201 and 202.
  • this defect will be mitigated during the machining and polishing steps of the reflector or its mold, until it disappears and does not cause any apparent defect in the projected light.
  • the present invention is in no way limited to the embodiment described above, but includes any variant in accordance with its spirit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne un projecteur de croise­ment pour véhicule automobile, du type comprenant un réflecteur (200) comportant deux secteurs (201,202) en forme de paraboloïdes de révolution d'axe commun, disposés symétriquement par rapport audit axe et déli­mités par deux plans axiaux, l'un horizontal, et l'autre faisant avec ce dernier un angle égal à l'angle de re­lèvement de la coupure du faisceau de croisement ; une lampe à filament axial décalé vers le haut en direction radiale par rapport audit axe ; et une glace de répar­tition placée devant le réflecteur, dont les zones homologues aux deux secteurs en forme de paraboloïdes sont non déviatrices ou faiblement déviatrices. Selon l'invention, les deux secteurs (201,202) en forme de paraboloïdes ont des distances focales différentes, leurs foyers étant respectivement situés axialement de part et d'autre du centre du filament, et le réflec­teur comporte également des surfaces réfléchissantes (203,204,205,206), s'étendant au-delà desdits plans axiaux et effectuant sans discontinuité la liaison entre les deux secteurs en forme de paraboloïdes de foyers différents, qui amènent au-dessous de ladite coupure les images du filament qu'elles réfléchissent.

Description

  • La présente invention concerne un projecteur de véhicule automobile destiné à former un faisceau de croisement.
  • Un faisceau de croisement est caractérisé par une coupure, c'est-à-dire par une limite d'orientation générale horizontale au-dessus de laquelle aucun rayon lumineux ne doit être émis. Sur la figure 1 des dessins annexés est représentée, par une vue de face d'un écran normalisé à 25 mètres, la coupure qui doit être spéci­fiquement adoptée dans un certain nombre de pays, notamment en Europe. Cette coupure est constituée, pour un sens de circulation à droite, par un demi-plan hori­zontal hʹH s'étendant vers la gauche à partir de l'axe horizontal longitudinal du véhicule, et par un demi-plan Hc s'étendant vers la droite de ce même axe en étant légèrement incliné vers le haut, typiquement d'un angle α égal à 15 degrés. Bien entendu, cette configuration est inversée pour une circulation à gauche.
  • Outre cette coupure, permettant de ne pas éblouir les conducteurs des véhicules venant en sens inverse, il existe aussi un certain nombre d'exigences concernant l'intensité lumineuse en divers points et régions au-dessous de la coupure. En particulier, la "tache de concentration", c'est-à-dire la région du champ d'éclairement dans laquelle la concentration lu­mineuse doit être maximale, doit être de préférence située légèrement à droite par rapport à l'axe vertical central vʹ-v passant par le plan longitudinal médian du véhicule, et juste au-dessous de la coupure, et ce afin d'éclairer correctement le bas-côté. Cette concentration est déterminée notamment par la mesure du flux lumineux aux points 75R et 50R, flux qui doit être supérieur à une valeur minimale autorisée.
  • Dans la technique conventionnelle des projec­teurs de croisement comportant une lampe à filament munie d'une coupelle d'occultation définissant la cou­pure mentionnée plus haut, d'un réflecteur, et d'une glace de répartition fermant le projecteur, la concen­tration souhaitée du faisceau telle que définie ci-dessus est aujourd'hui aisément obtenue grâce à des caracté­ristiques optiques bien spécifiques du réflecteur et de la glace.
  • Cependant, la Demanderesse, par sa demande de brevet français No 2 536 502 du 19 novembre 1982, a proposé un projecteur de croisement sans coupelle d'occultation. Plus précisément, la coupure "Européenne" du type défini ci-dessus est obtenue uniquement par une conception spéciale du réflecteur et de la glace. Ce projecteur comprend un réflecteur comportant deux sec­teurs en forme de paraboloïdes de révolution d'axe commun, disposés symétriquement par rapport audit axe et délimités par deux plans axiaux, l'un horizontal, et l'autre faisant avec ce dernier un angle égal à l'angle de relèvement de coupure du faisceau de croise­ment ; une lampe à filament axial décalé vers le haut en direction radiale par rapport audit axe ; et une glace de répartition placée devant le réflecteur, dont les zones homologues aux deux secteurs en forme de pa­raboloïdes sont faiblement déviatrices. Selon cette demande de brevet, les deux secteurs en forme de para­boloïdes ont le même foyer, situé axialement à l'aplomb du centre du filament, et même distance focale.
  • Un tel projecteur a pour principal avantage un accroissement considérable du flux lumineux de sortie, en raison de la suppression de la coupelle d'occultation.
  • Cependant, en référence à la figure 2 des des­sins annexés, qui représente les courbes isocandéla Ci de l'éclairement produit par un tel projecteur de la technique antérieure sur en écran normalisé à 25 mètres, la tache de concentration obtenue avec ce projecteur (zone hachurée T) est essentiellement centrée sur l'axe longitudinal du véhicule. Un tel positionnement présente deux inconvénients majeurs. D'une part, une telle tache de concentration centrale est extrêmement sensible aux oscillations verticales du véhicule. Ainsi, lors des variations d'assiette de ce dernier, il apparaît dans l'axe de la route des différences d'éclairement très marquées, ce qui conduit à une gêne visuelle, génératrice de fatigue, du conducteur. D'autre part, l'optimisation de la distance de visibilité donnée par un projecteur de croisement conduit à superposer la tache de concentration au point 75R de la réglementation européenne, soit un décalage de ladite tache vers la droite et vers le haut. A cet égard, la solution qui consisterait à décaler cette tache de concentration vers la droite et vers le haut à l'aide de prismes déviateurs ou analogues sur la glace du projecteur est difficile à mettre en oeuvre en pratique, car elle aboutit à une dégradation sensible de la coupure, et à un risque certain d'augmentation des rayons montants, donc éblouissants pour les véhicules venant en face, du fait des imprécisions inévitables dans la réalisation de la glace de fermeture par moulage.
  • La présente invention vise à proposer un per­fectionnement à un projecteur de croisement sans coupelle, grâce auquel on obtienne, outre une coupure tout à fait satisfaisante, une concentration du faisceau lumineux correctement décalée vers la droite par rapport à l'axe longitudinal central du véhicule.
  • A cet effet, l'invention est caractérisée en ce que :
    - les deux secteurs en forme de paraboloïdes ont des distances focales différentes, leurs foyers étant respectivement situés axialement de part et d'autre du centre du filament, et
    - le réflecteur comporte des surfaces réfléchissantes, s'étendant au-delà desdits plans axiaux et effectuant sans discontinuité la liaison entre les deux secteurs en forme de paraboloïdes de foyers diffé­rents, qui amènent au-dessous de ladite coupure les images du filament qu'elles réfléchissent.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'ex­emple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • - la figure 1 est une vue de face schématique du plan normalisé à 25 mètres qui dicte l'éclairement d'un projecteur de croisement,
    • - la figure 2 représente, dans le plan normalisé à 25 mètres, les courbes isocandéla d'un projecteur de croisement sans coupelle de l'art antérieur,
    • - la figure 3 est une vue en coupe verticale longitudinale schématique d'un projecteur de croisement conforme à la présente invention.
    • - la figure 4 est une vue de dos du réflecteur du projecteur de la figure 3,
    • - la figure 5 est une vue à échelle agrandie, en coupe verticale longitudinale, d'un détail du projecteur des figures 3 et 4,
    • - les figures 6 à 8 sont des vues de face des images réfléchies du filament sur un écran normalisé à 25 mètres, pour trois zones différentes du réflecteur des figures 3 et 4, et
    • - la figure 9 représente, par un certain nombre de courbes isocandéla, l'éclairement obtenu avec le projecteur des figures 4 et 5 sur l'écran normalisé.
  • Les figures 1 et 2 ont été décrites au cours de la discussion faite en introduction. Il n'est pas nécessaire d'y revenir.
  • Sur les figures 3 et 4 est représenté un pro­jecteur de croisement selon une forme de réalisation préférée de l'invention.
  • Il comprend une lampe munie d'un filament axial 100, un réflecteur 200 et une glace de répartition 300 fermant le projecteur à l'avant de celui-ci.
  • A la différence des projecteurs classiques à coupelle d'occultation, dans lesquels le filament est disposé en avant du foyer du réflecteur parabolique et son axe est le plus souvent confondu avec l'axe optique du réflecteur, le filament 100, qui peut être schématisé par un cylindre de longueur 2ℓ et de rayon r, est ici décalé vers le haut d'une distance égale à son rayon r par rapport à l'axe optique Ox du projecteur. De cette manière, la surface émissive du filament est essentielle­ment tangente audit axe Ox.
  • Le réflecteur ou miroir 200 est subdivisé en plusieurs secteurs 201 à 206. Ces six secteurs sont séparés par des plans axiaux, à savoir le plan horizontal xOy, un plan xOs qui fait avec le plan xOy un angle α égal à l'angle de relèvement à droite de la coupure de faisceau de croisement telle que représentée sur la figure 1, de l'ordre de 15 degrés, et un plan xOt qui fait avec la verticale zʹ-z un angle β =α/2, soit de l'ordre de 7°30'.
  • Les plans xOy et xOs définissent entre eux deux secteurs 201 et 202 qui sont chacun en forme de paraboloïde. Plus précisément, le foyer du premier secteur parabolique 201 est indiqué en F₁ sur les figures 3 et 5, et est situé à proximité de l'extrémité axiale arrière du filament. Le foyer F₂ du second secteur parabolique 202 est quant à lui situé à proximité de l'autre extrémité du filament. Les distances focales correspondantes f₁ et f₂ sont déterminées pour que ces foyers F₁ et F₂ soient situés, de part et d'autre du centre FO du filament en direction axiale, à égale distance de celui-ci, comme on le verra en détail plus loin.
  • Les images du filament 100 réfléchies par ces deux secteurs se placent sur l'écran normalisé à 25 mètres comme indiqué sur la figure 6. Comme on peut l'observer, ces images P₁₂ amorcent la coupure hʹHc, en étant situées juste au-dessous de celle-ci, tout en apportant une concentration de lumière dans la région située à droite de la référence verticale centrale vʹv, pour ainsi favoriser grandement l'obtention des flux lumineux convenables aux points normalisés 50R et 75R de la réglementation européenne, où l'éclairement mini­mal exigé par les règlements est le plus élevé.
  • On peut noter ici que, par rapport au feu de croisement sans coupelle de la demande de brevet No 82 19382 de la Demanderesse, on obtient, grâce aux deux foyers F₁ et F₂ disposés symétriquement autour du centre FO du filament, un tel décalage à droite de la tache de concentration tout en conservant l'avantage du doublement du flux lumineux dans la zone de concen­tration par rapport à un feu de croisement classique avec coupelle d'occultation.
  • On peut noter également que, les images issues des zones 201 et 202 du réflecteur étant convenablement positionnées pour créer en partie le faisceau recherché, tant en ce qui concerne la tache de concentration que de la coupure inclinée, il n'est pas nécessaire de faire intervenir des éléments optiques correcteurs importants sur la glace de fermeture 300 du projecteur pour dévier les rayons lumineux. Les zones de la glace homologues des zones 201 et 202 seront donc non déviatrices ou faible­ment déviatrices.
  • A partir de cette configuration de base, on utilise selon l'invention les autres secteurs 203 à 206 du réflecteur, d'une part pour renforcer l'intensité du faisceau, et d'autre part pour mieux définir la cou­pure hʹH dans le demi-plan de gauche. Comme on le verra en détail plus loin, ces secteurs sont déterminés de manière à ce que les images du filament qu'ils forment aient toutes leur point le plus haut situé sur la cou­pure hʹHc, ou tout au moins au très proche voisinage de celle-ci.
  • Selon la présente invention, ces zones 203 à 206 sont constituées par des surfaces déflectrices qui assurent avec une continuité au second ordre la tran­sition entre les secteurs 201 et 202 en forme de para­boloïdes de foyers différents, respectivement dans la région supérieure et dans la région inférieure du ré­flecteur.
  • On peut rappeler ici que la continuité au second ordre d'une surface est assurée par le fait qu'en tout point d'une ligne quelconque tracée sur la surface, les plans tangents sont les mêmes de part et d'autre de cette ligne. En pratique cela se traduit par l'absence de cassures dans la surface. Cette disposition permet, en pratique de réaliser des surfaces réelles présentant une très bonne conformité avec les surfaces théoriques qui vont être indiquées ci-dessous, et dans lesquelles aucune anomalie optique n'est constatée.
  • Sous un aspect purement mathématique, l'inven­tion peut être mise en oeuvre avec les équations ci-­dessous.
  • Les zones paraboloïdales 201 et 202 de foyers différents ont pour équation :
    Figure imgb0001
  • Dans cette équation :
    -(x, y, z) sont les coordonnées cartésiennes selon les axes représentés sur les figures 3 et 4,
    -fo est une distance focale imaginaire, égale à la distance suivant Ox entre l'origine O et le centre axial, appelé FO, du filament 100,
    -ℓ est la demi-longueur du filament,
    -r est le rayon du filament, et
    -n est un paramètre réel positif choisi dans l'intervalle [1, +∞].
  • Avec cette équation du type paraboloïde, on comprend que la zone 201, qui se distingue entre autres de la zone 202 par y >0, a pour distance focale f₁ = fo + ℓ/n, et que la zone 202 a pour distance focale f₂ = fo - ℓ/n, distances qui correspondent respective­ment aux foyers F₁ et F₂ sur les figures 3 et 5. fo est donc la moyenne des focales des secteurs respectifs 201 et 202.
  • De cette manière, on comprend que les images du filament 100 vont être décalées vers la droite aussi bien par le secteur 201 que par le secteur 202, pour amorcer la coupure inclinée selon Hc, comme représenté sur la figure 6. A cet égard, et un tel décalage étant fonction du paramètre n, on choisira la valeur de ce dernier de telle sorte que la tache de concentration ainsi déterminée soit sensiblement superposée avec le point "75R" de la réglementation européenne.
  • Les zones 203 et 204 sont déterminées par l'équation suivante :
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
     les constantes, paramètres et variables étant les mêmes que ci-dessus.
  • Les images P₃₄ du filament 100 engendrées par ces zones, comme le montre la figure 7, déterminent majoritairement la coupure horizontale de gauche du faisceau.
  • Les zones 205 et 206, selon la présente forme de réalisation préférée de l'invention, ont pour équa­tion :
    Figure imgb0004
     les constantes, paramètres et variables étant comme ci-­dessus, et l'angleα ayant dans le présent exemple une valeur de 15°, soit l'angle du demi-plan Hc de la cou­pure à droite par rapport à l'horizontale hʹ-h.
  • On peut observer que cette équation (3) est déduite de l'équation (2) indiquée plus haut par un changement de coordonnées correspondant à une rotation de l'angle α autour de l'axe Ox. Cette rotation permet en particulier d'assurer la continuité au second ordre avec les surfaces en forme de paraboloïdes 201 et 202 au niveau des demi-plans xOsʹ, xOs inclinés de l'angle α, ces deux demi-plans étant définis par l'équation z/y = tg(α), soit zcosα - ysinα = 0.
  • Les images P₅₆ des surfaces réfléchissantes 205 et 206, comme le montre la figure 8, définissent principalement la coupure inclinée Hc de la partie droite du faisceau, en prolongeant la coupure déjà amorcée au niveau de la tache de concentration par les zones 201 et 202.
  • On peut démontrer, par un calcul qu'il n'est pas nécessaire de reproduire ici, que les surfaces des six zones 201 à 206 présentent à leur transition une continuité au second ordre, à l'exception de la transition selon les demi-plans xOtʹ et xOt, où un léger défaut de continuité au second ordre est constaté dans la théorie, comme on le démontrera plus loin.
  • En ce qui concerne la continuité des surfaces au premier ordre, on vérifie aisément que les diverses sur­faces 201 à 206 ont des traces identiques deux à deux lorsqu'on les coupe par les plans qui assurent leur séparation.
  • Plus précisément, et comme on l'a déjà vu, la surface 201 est un paraboloïde de focale f₁ = fο-
    Figure imgb0005
    . Les traces de cette surface dans les demi-plans xOyʹ et xOsʹ sont donc des paraboles de même foyer f₁ = fo-
    Figure imgb0006
    . Par un raisonnement identique, on démontre que les traces de la surface 202 dans ses demi-plans de limite xOy et xOs sont des paraboles de focale f₂ = fo +
    Figure imgb0007
    .
  • En ce qui concerne la trace de la zone 203 dans le demi-plan xOyʹ, qui est défini mathématiquement par y < o et z = o, l'équation (2) qui caractérise cette surface devient :
    Figure imgb0008
     soit une parabole de focale fo -
    Figure imgb0009
    = f₁, ce qui vérifie la continuité avec la surface 201.
  • De même, on démontre que la trace de la surface 204 dans le demi-plan xOy (y > o, z = o) est une parabole de focale fo +
    Figure imgb0010
    = f₂ ; la continuité est encore vérifiée.
  • Le raccordement entre les surfaces 201 et 205 s'effectue dans le demi-plan xOsʹ, d'équation zcosα-ysinα=o, avec ycosα + zsinα < o. L'équation (3) devient donc :
    Figure imgb0011
  • Enfin, le raccordement entre les surfaces 202 et 206 s'effectuant dans le demi-plan xOs, d'équation zcosα - ysinα = o avec ycosα + zsinα > o, l'équation (3)
    Figure imgb0012
  • Dans ces deux derniers cas, la continuité (au premier ordre tout au moins) est encore démontrée.
  • Il faut maintenant aborder les caractéristiques du raccordement entre les surfaces 203 et 206 et les surfaces 204 et 205, dans les demi-plans xOt et xOtʹ, respectivement.
  • En première approximation, on va tout d'abord déterminer les traces fictives des surfaces 203 et 204 dans le plan vertical en les prolongeant fictivement jusqu'audit plan.
  • Le demi-plan vertical supérieur xOz est déterminé par y = o et z > o. L'équation (2) devient ainsi :
    Figure imgb0013
  • La trace fictive de la surface 203 dans le demi-­plan vertical supérieur est donc une parabole de focale f₃ = fo - ℓ - r, correspondant à un foyer F₃ dont la position en arrière du filament 100 est représentée sur la figure 5.
  • On détermine de la même manière la trace fictive de la surface 206 prolongée au-delà du plan de séparation xOt, jusqu'au plan xOu perpendiculaire au plan xOs. Le demi-plan supérieur xOu a pour équation ycosα + zsinα =o, avec zcosα - ysinα > o.. L'équation (3) devient :
    Figure imgb0014
     soit une parabole de focale f₆ = fo - ℓ - r, égale à f₃. (voir figure 5).
  • Ainsi, et du fait de la symétrie qui existe entre les surfaces 203 et 206 par rapport au plan xOt déterminant la transition entre celles-ci, on peut affirmer que lesdites surfaces ont même trace dans ce plan de transition et que cette trace est relativement proche de la trace parabolique de focale f₃ = f₆ = fo - ℓ - r existant de part et d'autre du raccordement.
  • On constate qu'en théorie, la continuité au second ordre n'est localement pas réalisée, mais qu'il existe dans le demi-plan de raccordement xOt un très léger coude.
  • Cependant, dans la pratique, ce défaut sera atténué lors des étapes d'usinage et de polissage du réflecteur ou de son moule, jusqu'à disparaître et n'engendrer aucun défaut apparent dans la lumière projetée.
  • D'une manière analogue, la trace fictive de la surface 204, prolongée au-delà du raccordement xOtʹ, lorsqu'elle est coupée par le demi-plan vertical inférieur xOzʹ, d'équation y = o et z < o, est fournie par l'équation(2)
    Figure imgb0015
  • On obtient ainsi une trace parabolique fictive de focale f₄ = fo + ℓ+
    Figure imgb0016
    , correspondant à un foyer F₄ dont la position en avant du filament est représentée sur la figure 5.
  • En correspondance, la trace fictive de la surface 205 d'équation (3) prolongée jusqu'au demi-plan inférieur xOuʹ, d'équation ycosα + zsinα = o avec zcosα - ysinα < o, est déterminée par :
    Figure imgb0017
  • Par un raisonnement analogue à celui qui précède, les surfaces 204 et 205 ont même trace dans le demi-plan de raccordement xOtʹ, trace qui peut être considérée comme relativement proche d'une parabole de focale f₄=f₅=fo+ℓ +
    Figure imgb0018
    . (foyers F₄ = F₅ sur la figure 5) caractérisant deux traces fictives des surfaces raccordées, à faible distance angulaire de part et d'autre du raccordement.
  • On va indiquer ci-dessous des valeurs numériques possibles pour les différentes variables et constantes des équations (1) à (3), ces valeurs étant particulièrement bien adaptées à l'emploi dans le projecteur de croisement d'une lampe du type HlA :
    ℓ = 2,75 mm
    r = 0,6 mm
    fo = 22,5 mm, et
    n = 1,375
  • Ces valeurs conduisent aux distances focales suivantes :
    - f₁ = 20,5 mm pour le paraboloïde 201,
    - f₂ = 24,5 mm pour le paraboloïde 202,
    - f₃ = f₆ = 19,15 mm environ pour la pseudo-parabole de transition entre les zones 203 et 206) et
    - f₄ = f₅ = 25,55 mm environ pour la pseudo-parabole de transition entre les zones 204 et 205).
  • Bien entendu, un tel réflecteur sera utilisé avec une glace destinée à améliorer la répartition du faisceau, et notamment à effectuer un étalement horizontal. De préférence, les zones de la glace homologues des secteurs 201 et 202 du réflecteur, qui participent majoritairement à la création et au positionnement bien déterminé de la tache de concentration, seront lisses ou faiblement déviatrices. Mais dans tous les cas, la glace 300 fermant le projecteur sera conçue pour n'effectuer sensiblement aucune déviation verticale, afin de ne pas dégrader la coupure satisfaisante obtenue par la conception spécifique du réflecteur, et en particulier de ne pas augmenter l'éclairement éblouissant au point normalisé B50 (voir figure 1).
  • Bien entendu, la présente invention n'est nulle­ment limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais inclut toute variante conforme à son esprit. En particulier, on pourra déterminer d'autres surfaces que celles définies par les équations (2) et (3) pour assurer la transition continue entre les surfaces 201 et 202 tout en rabattant les images du filament au-dessous de la coupure.
  • Enfin, la description ci-dessus se réfère à un sens de circulation à droite. Il est bien entendu que, pour un sens de circulation à gauche, l'homme de l'art sera effectuer la symétrie appropriée par rapport au plan vertical.

Claims (6)

1.- Projecteur de croisement pour véhicule automobile, comprenant :
- un réflecteur (200) comportant deux secteurs (201,102) en forme de paraboloïdes de révolution d'axe commun, disposés symétriquement par rapport audit axe et délimités par deux plans axiaux, l'un horizontal, et l'autre faisant avec ce dernier un angle égal à l'angle de relèvement (α) de la coupure (hʹHc) du faisceau de croisement,
- une lampe à filament axial (100) décalé vers le haut en direction radiale par rapport audit axe, et
- une glace de répartition (300) placée devant le réflecteur, dont les zones homologues aux deux sec­teurs en forme de paraboloïdes sont non déviatrices ou faiblement déviatrices,
caractérisé en ce que :
- les deux secteurs (201,202) en forme de pa­raboloïdes ont des distances focales (f₁,f₂) différentes, leurs foyers étant respectivement situés axialement de part et d'autre du centre du filament, et
- le réflecteur comporte des surfaces réfléchissantes (203,204,205,206), s'étendant au-delà desdits plans axiaux et effectuant sans discontinuité la liaison entre les deux secteurs en forme de parabo­loïdes de foyers différents, qui amènent au-dessous de ladite coupure les images du filament qu'elles réflé­chissent.
2.- Projecteur de croisement selon la revendi­cation 1, caractérisé en ce que les foyers (F₁,F₂) des deux secteurs en forme de paraboloïdes (201,202) sont disposés, en direction axiale, à égale distance du centre (FO) du filament, de part et d'autre de celui-ci.
3.- Projecteur de croisement selon la revendi­cation 2, caractérisé en ce que les foyers (F₁,F₂) des deux secteurs en forme de paraboloïdes (201,202) sont disposés, en direction axiale, à une distance du centre (FO) du filament inférieure à la moitié de la longueur (2ℓ) du filament (100).
4.- Projecteur de croisement selon la revendi­cation 3, caractérisé en ce que les secteurs (201,202) en forme de paraboloïdes sont définis par l'équation :
Figure imgb0019
 et en ce que les surfaces réfléchissantes sont définies par les équations :
Figure imgb0020
 où fo est une distance focale imaginaire correspondant à un foyer situé axialement au centre du filament,
ℓ est la demi-longueur du filament,
r est le rayon du filament, et
n est une constante choisie dans l'intervalle (1,+∞).
5.- projecteur de croisement selon l'une quel­conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle (α) qui sépare les deux plans axiaux délimitant les secteurs (201,202) en forme de paraboloïdes est d'environ 15°.
6.- Projecteur de croisement selon l'une quel­conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le filament (100) est décalé vers le haut d'une distance égale à son rayon (r) par rapport audit axe.
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