EP0250284B1 - Projecteur de croisement sans coupelle à concentration décalée - Google Patents

Projecteur de croisement sans coupelle à concentration décalée Download PDF

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EP0250284B1
EP0250284B1 EP87401169A EP87401169A EP0250284B1 EP 0250284 B1 EP0250284 B1 EP 0250284B1 EP 87401169 A EP87401169 A EP 87401169A EP 87401169 A EP87401169 A EP 87401169A EP 0250284 B1 EP0250284 B1 EP 0250284B1
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EP
European Patent Office
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filament
sectors
dipped
plane
paraboloidal
Prior art date
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Application number
EP87401169A
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German (de)
English (en)
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EP0250284A1 (fr
Inventor
Norbert Brun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9335599&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0250284(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP0250284A1 publication Critical patent/EP0250284A1/fr
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Publication of EP0250284B1 publication Critical patent/EP0250284B1/fr
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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 right-hand traffic direction, 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 towards the straight line of this same axis being slightly inclined upwards, typically by an angle a 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, 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 such as defined above is now easily obtained thanks to very specific optical characteristics of the reflector and of the glass.
  • 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 Ci of the illumination produced by such a projector of the prior art on a screen standardized to 25 meters
  • the concentration spot 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.
  • there are very marked differences in lighting in the axis of the road which leads to visual discomfort, which generates fatigue, for the driver.
  • 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 an increase in the rising radii, therefore dazzling for 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.
  • 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 2.e and of 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 precisely, the focal point of the first parabolic sector 201 is indicated at F i in FIGS. 3 and 5, and is located near the rear axial end of the filament. The focal point F 2 of the second parabolic sector 202 is located close to the other end of the filament. The corresponding focal distances f 1 and f 2 are determined so that these focal points F 1 and F 2 are located, on either side of the center Fo of the filament in the axial direction, at equal distance from the latter, as will be seen. in detail later.
  • 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 left half-plane.
  • 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 of this one.
  • 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: or
  • fo 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: with 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.
  • this equation (3) is deduced from equation (2) indicated above by a change of coordinates corresponding to a rotation of the angle a around the axis Ox.
  • the images P 56 of the reflecting surfaces 205 and 206 mainly define the inclined cut-off Hc of the straight part of the beam, by extending the cut already started at the concentration spot by the areas 201 and 202 .
  • surface 201 is a focal length paraboloid
  • Equation (3) therefore becomes: with either a hearth dish
  • the fictitious trace of the surface 206 extended in the same way is determined beyond the separation plane xOt, up to the plane xOu perpendicular to the plane xOs.
  • 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.
  • such a reflector will be used with a lens intended to improve the distribution of the beam, and in particular to effect horizontal spreading.
  • the homologous ice zones of sectors 201 and 202 of the reflector which mainly participate in the creation and well-determined positioning of the concentration spot, will be smooth or slightly deviating.
  • the glass 300 closing the headlamp will be designed so as not to effect substantially any vertical deflection, so as not to degrade the satisfactory cut obtained by the specific design of the reflector, and in particular not to increase the dazzling illumination. at standard point B50 (see Figure 1).
  • 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)

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 h' H 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 a 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 v'-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 N° 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.
  • II a également été proposé (voir le brevet belge BE-A 656 721) de prévoir un réflecteur comportant quatre secteurs en forme de paraboldides de révolution d'axe commun, disposés symétriquement par rapport à cet axe et délimités par deux plans axiaux respectivement horizontal et vertical, les sommets et les foyers des secteurs respectifs étant décalés axialement les une par rapport aux autres. Cet arrangement devrait permettre d'amener au dessous dudit plan horizontal et au droit dudit plan vertical les images d'un filament de lampe disposé selon ledit axe réfléchis par les divers secteurs.
  • Un tel arrangement présente cependant l'inconvénient que la surface de jonction entre des secteurs adjacents est discontinue, du fait du décalage des sommets respectifs. Un tel réflecteur peut s'avérer, en pratique, défectueux dans la région de jonction.
  • 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 2.e 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 a 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 z'-z un angle p =o/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 Fi 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 h'Hc, 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 v'v, 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 N° 82 19382 de la Demanderesse, on obtient, grâce aux deux foyers Fi 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 h'H 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 h'Hc, 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
    où
    Figure imgb0002
  • 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 - 2/n, distances qui correspondent respectivement aux foyers Fi 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 imgb0003
    avec
    Figure imgb0004
    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 imgb0005
    les constantes, paramètres et variables étant comme ci-dessus, et l'anglea 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 h'-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 a 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 xOs', xOs inclinés de l'angle a, ces deux demi-plans étant définis par l'équation z/y = tg(a), soit zcosa - ysina = 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 xOt' 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
    Figure imgb0006
  • Les traces de cette surface dans les demi-plans xOy' et xOs' sont donc des paraboles de même foyer
    Figure imgb0007
  • 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
    Figure imgb0008
  • En ce qui concerne la trace de la zone 203 dans le demi-plan xOy', qui est défini mathématiquement par y < o et z = o, l'équation (2) qui caractérise cette surface devient :
    Figure imgb0009
    soit une parabole de focale
    Figure imgb0010
    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
    Figure imgb0011
    la continuité est encore vérifiée.
  • Le raccordement entre les surfaces 201 et 205 s'effectue dans le demi-plan xOs', d'équation zcosa- ysina=o, avec ycosα + zsina < o. L'équation (3) devient donc :
    Figure imgb0012
    avec
    Figure imgb0013
    soit une parabole de foyer
    Figure imgb0014
  • Enfin, le raccordement entre les surfaces 202 et 206 s'effectuant dans le demi-plan xOs, d'équation zcosa - ysina = o avec ycosα + zsina > o, l'équation (3)
    Figure imgb0015
    avec
    Figure imgb0016
    soit une parabole de focale
    Figure imgb0017
  • 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 xOt' , 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 imgb0018
  • La trace fictive de la surface 203 dans le demi-plan vertical supérieur est donc une parabole de focale fs = fo - 2 - r, correspondant à un foyer Fs 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 ycosa + zsina =o, avec zcosa - ysina > o.. L'équation (3) devient : avec
    Figure imgb0019
    soit une parabole de focale f6 = fo - ℓ - r, égale à fs. (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 = fe = 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 xOt', lorsqu'elle est coupée par le demi-plan vertical inférieur xOz', d'équation y = o et z < o, est fournie par l'équation(2) soit
    Figure imgb0020
  • On obtient ainsi une trace parabolique fictive de focale
    Figure imgb0021
    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 xOu', d'équation ycosa + zsina = o avec zcosa - ysina < o, est déterminée par :
    • avec
      Figure imgb0022
      soit une parabole de focale
      Figure imgb0023
  • Par un raisonnement analogue à celui qui précède, les surfaces 204 et 205 ont même trace dans le demi-plan de raccordement xOt', trace qui peut être considérée comme relativement proche d'une parabole de focale
    Figure imgb0024
    (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 HIA :
    • 8 = 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 paraboloide 201,
    • - f2 = 24,5 mm pour le paraboloïde 202,
    • - fs = f6 = 19,15 mm environ pour la pseudo-parabole de transition entre les zones 203 et 206) et
    • - f4 = fs = 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 (a) de la coupure (h'Hc) 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 paraboioï- des 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 imgb0025
avec
Figure imgb0026
et en ce que les surfaces réfléchissantes sont définies par les équations :
Figure imgb0027
avec
Figure imgb0028
 et
Figure imgb0029
Figure imgb0030
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,+∞), et x, y, z sont des coordonnées cartésiennes orthogonales, le plan x-y horizontal.
5.- Projecteur de croisement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle (a) 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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