EP0380405B1 - Perfectionnements aux glaces de projecteurs comportant des éléments déviateurs de profils différents - Google Patents

Description

• La présente invention a trait aux projecteurs, notamment pour véhicules automobiles.
• Elle concerne plus particulièrement des perfectionnements aux glaces de fermeture de ces projecteurs.
• Classiquement, la glace de fermeture d'un projecteur est formée de plusieurs zones ayant chacune une fonction optique bien définie. Pour réaliser chaque fonction, on forme sur la glace des éléments déviateurs, notamment en forme de prismes ou de stries, qui présentent perpendiculairement au plan de la glace un profil qui reste invariant.
• Ainsi, à la transition entre deux zones, il existe une différence entre les profils des éléments déviateurs respectifs des deux zones, et cette différence engendre des discontinuités qui sont désavantageuses pour plusieurs raisons. D'une part, les surfaces de la glace au niveau de ces discontinuités sont susceptibles de dévier les rayons lumineux reçus du réflecteur vers le haut, ce qui risque d'éblouir les conducteurs des véhicules venant en sens inverse. En outre, ces discontinuités provoquent sur la glace la présence de raies lumineuses correspondant aux diverses transitions entre les zones, ce qui est indésirable sur le plan esthétique. Par ailleurs, les changements brutaux dans la manière dont la lumière va être déviée par la glace risque d'engendrer dans le faisceau des défauts d'homogénéité. Enfin il faut mentionner le fait que les emplacements des séparations entre zones sont actuellement déterminées étroitement en fonction des caractéristiques et de la position du réflecteur associé. Il en résulte qu'une même glace ne peut être associée qu'à une seule position bien déterminée du réflecteur.
• On connaît déjà dans la technique antérieure des glaces dans lesquelles on évite ce genre de discontinuité en donnant à des stries de nature bien déterminée un profil qui évolue continûment entre un profil de départ et un profil d'arrivée donnés. On se réfèrera par exemple aux brevets français FR-A-1 187 443, FR-A-2 428 204 et FR-A-2 432 678.
• Cependant, chacun de ces brevets s'applique exclusivement à des cas particuliers de stries. En particulier, le brevet FR-A-1 187 443 se limite à des cannelures dont l'épaisseur et la largeur décroissent dans une direction donnée. Le brevet FR-A-2 428 204 enseigne quant à lui des stries dont le rayon et la largeur varient continûment. Enfin le brevet FR-A-2 432 678 est relatif à des stries cylindriques parallèles dont les creux ou les reliefs de séparation sont progressivement amenuisés par taillage approprié de l'outil servant à les réaliser.
• Ainsi, dans tous les cas connus, il ne s'agit que de stries de profil évolutif, c'est-à-dire offrant un étalement de la lumière qui varie lorsqu'on se déplace sur leur longueur.
• Cependant, le problème de la transition entre des stries de profils et d'inclinaisons différents n'est aucunement visé par ces brevets.
• La présente invention vise à remédier à ces lacunes de la technique connue et à assurer, dans une glace de projecteur telle que définie dans le préambule de la revendication 1, une continuité entre diverses zones de prismes, de stries ou autres inclinés les uns par rapport aux autres, tout en conservant une entière liberté dans la conception de ces diverses zones.
• A cet effet, la présente invention concerne une glace de projecteur telle que définie ci-dessus, ayant les particularités de la partie caractérisante de la revendication 1.
• Des aspects préférés de l'invention sont définis dans les sous-revendications.
• D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
• la figure la est une vue en perspective d'une transition entre deux zones de stries d'une glace de projecteur, conformément à la technique connue,
• la figure 1b est une vue en perspective illustrant le principe de raccordement, utile à la compréhension de l'invention mais non couvert par les révendications, adapté au cas de la figure 1a,
• la figure 2a est une vue en plan d'une autre transition connue entre deux zones de stries d'une glace de fermeture,
• la figure 2b est une vue en plan illustrant le principe de raccordement de la présente invention adapté au cas de la figure 2a,
• la figure 3 est une vue en perspective d'un premier exemple d'une strie complexe réalisée conformément à la présente invention,
• la figure 4 est une vue en perspective d'un second exemple d'une strie complexe réalisée conformément à la présente invention, et
• la figure 5 est une vue de face d'une glace de projecteur réalisée conformément à l'invention.
• En référence tout d'abord à la figure 1a, on a illustré la transition entre deux zones Za et Zb d'une glace de fermeture de projecteur connue. La zone Za comporte un ou plusieurs éléments déviateurs Da (un seul étant illustré) constitués par des prismes dont la section individuelle Sa est approximativement un triangle rectangle. La zone Zb comporte un ou plusieurs éléments déviateurs Db constitués par des stries convexes, par exemple des stries cylindriques, avec la section Sb telle qu'illustrée.
• Les sections Sa et Sb étant différentes, la transition brutale entre les zones Za et Zb crée des surfaces de dépouille T aux endroits où les deux sections Sa et Sb ne sont pas en vis-à-vis; comme on l'a indiqué, ces surfaces sont désavantageuses en ce qu'elles créent des déviations parasites des rayons lumineux issus du réflecteur, les rayons ainsi déviés venant éblouir les conducteurs des véhicules circulant en sens inverse. En outre, le changement brutal des caractéristiques de déviation de la lumière par la glace peut engendrer dans le faisceau des défauts d'homogénéité. Enfin ces transitions brutales engendrent sur la glace des raies brillantes qui ne sont pas souhaitables sur le plan esthétique.
• On peut noter que, dans cet exemple, les déviateurs Da et Db ont un même pas p (largeur) et sont alignés entre eux.
• Maintenant en référence à la figure 1b, on propose de créer entre les zones déviatrices Za et Zb une zone de transition Zt dont l'objet est d'assurer une évolution progressive et continue entre les sections Sa et Sb.
• Dans cet exemple, chaque élément déviateur de raccordement Dt de la zone de transition Zt a une largeur égale à p et sa surface extérieure est une surface réglée engendrée par un ensemble de droites d toutes parallèles au plan yOz et s'appuyant sur le profil extérieur Pa de chaque prisme Da de la zone Za à une première extrémité et s'appuyant sur le profil extérieur Pb de chaque strie Db de la zone Zb à l'extrémité opposée, ces droites d étant par ailleurs contenues dans des plans parallèles à yOz.
• Par ailleurs, la zone de transition Zt a une longueur l suivant la direction des éléments déviateurs; cette longueur peut être choisie dans la pratique en fonction de la différence entre les sections Sa et Sb suivant l'axe Oy.
• Sur le plan mathématique, la surface extérieure de la zone de transition de chaque élément déviateur de raccordement Dt peut être donnée dans ce cas par l'équation suivante : $$\text{y = (l-z/l).Fa(x) + (z/l).Fb(x)}$$

  

  où
  [O,x,y,z] est le repère orthonormé tel qu'illustré,
  Fa(x) est la fonction en (x,y) du profil Pa dans ce repère, et
  Fb(x) est la fonction en (x,y) du profil Pb dans ce repère.
• On détermine ainsi une variation linéaire suivant z du profil de l'élément Dt entre Fa(x) et Fb(x).
• Bien entendu, la solution particulière adoptée ci-dessus n'est pas la seule possible.
• Par exemple, pour assurer une transition non linéaire entre les deux profils, et notamment pour éviter toute cassure dans la surface d'une bande déviatrice constituée par la succession d'éléments Da, Dt et Db, on peut employer pour définir la surface des éléments déviateurs Dt l'équation suivante : $$\text{y = A(u,v).Fa(v) + B(u,v).Fb(v)}$$

  

  où
  Fa et Fb sont comme défini plus haut,
  A(u,v) et B(u,v) sont des fonctions telles que :
  si u = 0, $\text{A(u,v) = 1}$

  

  et $\text{B(u,v) = 0}$

  

  
  si u = 1, $\text{A(u,v) = 0}$

  

  et $\text{B(u,v) = 1}$

  

  , et
  $\text{u = z/l}$

  

  et $\text{v = x}$

  

  .
• Bien que l'exemple décrit ci-dessus soit relatif à la transition entre un prisme et une strie convexe, il apparaîtra clairement au spécialiste que ce principle peut être appliquée à toute autre forme d'élément déviateur. A cet égard, l'approche mathématique indiquée ci-dessus s'adapte à n'importe quel couple de fonctions (Fa, Fb) définissant les profils dans les zones Za et Zb.
• On a illustré sur la figure 2a le cas où les éléments déviateurs Da d'une première zone Za et les éléments déviateurs Db d'une seconde zone Zb adjacente à la première et séparée d'elle par une ligne droite dab n'ont pas la même direction, mais leurs directions font un angle noté Θab entre elles.
• Dans ce cas, conformément à la présente invention, et comme illustré sur la figure 2b, on prévoit entre les deux zones Za et Zb une zone de transition Zt qui est délimitée d'une part par deux droites da et db qui sont respectivement perpendiculaires à la direction des prismes Da et à la direction des stries Db et d'autre part par deux arcs de cercles ci et ce, respectivement intérieur et extérieur, qui assurent la transition continue et sans cassure entre les limites correspondantes des zones Za et Zb, en étant centrés sur le point Ω situé à l'intersection des droites da et db. Les éléments déviateurs individuels Dt de cette zone de transition suivent chacun un arc de cercle également centré en Ω.
• De même que dans la forme de réalisation de la figure 1b, chaque élément déviateur Dt de la zone de transition Zt voit son profil passer progressivement du profil Pa de la zone Za au profil Pb de la zone Zb. Mais il s'agit dans ce cas de son profil radial par rapport à Ω.
• Dans une première forme de réalisation concrète, l'évolution du profil peut être linéaire en fonction de l'angle Θ de rotation autour du point Ω.
• On peut définir cette évolution linéaire de façon mathématique par l'équation suivante : $$\text{y = [(Θ-Θa)/(Θb-Θa)].Fb(r) + [(Θb-Θ)/(Θb-Θa)].Fa(r)}$$

  

  où
  Fa(r) et Fb(r) sont les fonctions en (r,y) des profils Pa et Pb suivant les droites da et db,
  (Θ,r) sont les coordonnées polaires dans le plan de la glace, par rapport au point Ω et à une droite de référence dr,
  y est l'altitude par rapport au plan de la glace,
  Θa est l'angle de la droite da par rapport à dr et
  Θb est l'angle de la droite db par rapport à dr.
• De même que dans l'exemple précédent, l'évolution du profil des éléments déviateurs dans la zone de transition Zt peut aussi ne pas être linéaire. Dans ce cas, on peut définir la surface extérieure de ces éléments déviateurs par l'équation suivante : $$\text{y = A(u,v).Fa(v) + B(u,v).Fb(v)}$$

  

  où
  Fa et Fb sont comme défini plus haut,
  A(u,v) et B(u,v) sont des fonctions telles que :
  si u = 0, $\text{A(u,v) = 1}$

  

  et $\text{B(u,v) = 0}$

  

  
  si u = 1, $\text{A(u,v) = 0}$

  

  et $\text{B(u,v) = 1}$

  

  , et
  $\text{u = (Θ-Θa)/(Θb-Θa)}$

  

  et
  $\text{v = r}$

  

  .
• On a illustré sur les figures 3 et 4 des éléments déviateurs complexes ou bandes déviatrices réalisés conformément à la présente invention.
• La bande déviatrice de la figure 3 comporte en succession une strie cylindrique convexe Da, rectiligne, dans la zone Za, suivie dans une zone de transition rectiligne Zt d'un élément de transition Dt dont le profil passe progressivement de la forme convexe de la strie Da à la forme également convexe d'une strie Dc située dans une zone Zc qui fait suite à la zone Zt. Comme on peut l'observer, la strie Dc est en réalisé un "prisme-strie", c'est-à-dire que sa face est cylindrique convexe, mais l'axe du cylindre est décalé latéralement par rapport au plan médian de la strie. Un tel "prisme-strie" assure conventionnellement une dispersion de la lumière en lui donnant une déviation moyenne prédéterminée. On observe également, et ceci constitue une variante de la présente invention, qu'il existe un changement brusque de direction (angle Θtc) de la bande déviatrice à la frontière entre les éléments Dt et Dc. Dans cet exemple concret, l'élément déviateur Dt est rectiligne, et est conçu conformément aux principes exposés en référence à la figure 1b.
• La figure 4 illustre une bande déviatrice comportant en succession une strie convexe cylindrique Da, suivie d'un premier élément déviateur de raccordement Dt avec un prisme-strie Dd. Un second élément déviateur de raccordement Dt′ relie l'élément Dd à un prisme courbe Df, obtenu par rotation sur un angle Θf autour du point Ω de la section prismatique Sf telle que représentée. L'élement suivant, noté Df′, est un prisme de même section que le prisme Df, mais cette fois-ci rectiligne. Enfin un troisième élément de transition Dt'' assure la transition avec une nouvelle strie convexe cylindrique Dc.
• Tous les éléments, à l'exception du prisme Df, sont ici rectilignes. Les trois éléments de transition sont donc ici encore réalisés conformément aux principes exposés plus haut en référence à la figure 1b.
• On a illustré sur la figure 5 un exemple d'une glace de projecteur G réalisée conformément aux enseignements de la présente invention, et adaptée à un faisceau de croisement à coupure européenne normalisée.
• Sur cette figure, les zones non hachurées sont des zones dans lesquelles les éléments déviateurs ont une section constante, tandis que les zones hachurées sont des zones de transition.
• On a également représenté sur cette figure les profils des divers éléments déviateurs. A cet égard, afin d'éviter d'alourdir la présente description, on considèrera que l'ensemble des indications de la figure 5 relatives à la disposition des éléments déviateurs, à leurs dimensions et à leurs profils respectifs, sont incluses dans la description.
• On peut observer que les éléments déviateurs sont répartis en bandes juxtaposées qui chacune ne présentent aucune discontinuité. Il en résulte que les inconvénients mentionnés en introduction sont supprimés, et ceci tout en conservant une entière liberté pour la conception des divers éléments déviateurs individuels.
• En outre, certaines de ces bandes comportent une pluralité d'éléments déviateurs à section constante séparés par une pluralité d'éléments déviateurs de raccordement, conçus conformément à l'invention.
• On constate également que dans certaines bandes, il existe deux éléments déviateurs de raccordement juxtaposés (par exemple Dt₁ et Dt₂), et qu'en outre certains de ces éléments présentent une longueur substantielle. En d'autres termes, les stries de raccordement conformes à l'invention peuvent être utilisées non seulement pour leurs propriétés de raccordement continu entre des éléments déviateurs de profils constants mais différents l'un de l'autre, mais également pour leurs propriétés de déviation de la lumière d'une manière qui varie à mesure qu'on se déplace le long de l'élément.
• Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et représentées sur les figures 2 à 5. En particulier, elle s'applique à des éléments déviateurs de types, de largeurs et de longueurs quelconques.
• De plus, les prismes ou stries peuvent être formés indifféremment en creux et en relief, et indifféremment sur la face interne ou externe de la glace, ces choix étant dictés notamment par le type de déviation recherché et par les règlements à respecter.

Claims (5)

1. Glace de projecteur pour véhicule automobile, du type comprenant, dans au moins des première et seconde zones (Za, Zb), au moins un premier et un second éléments déviateurs allongés (Da, Db), chaque élément déviateur d'une zone présentant un profil constant différent du profil constant d'un autre élément déviateur associé situé dans l'autre zone, et dans laquelle les premiers et seconds éléments déviateurs associés (Da, Db) ont même largeur et ont des directions inclinées l'une par rapport à l'autre (Θab), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, dans au moins une zone de transition (Zt) située entre les première et seconde zones, au moins un élément déviateur de raccordement (Dt) défini par une surface continue dont le profil à une extrémité est identique au profil (Pa) d'un premier élément déviateur associé et dont le profil à l'extrémité opposée est identique au profil (Pb) d'un second élément déviateur associé et en ce que chaque élément déviateur de raccordement (Dt) a même largeur que les premier et second éléments déviateurs associés et s'étend en arc de cercle entre ceux-ci.
2. Glace de projecteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface d'un élément déviateur de raccordement (Dt) est définie par l'équation suivante: $$\text{Y = [(Θ-Θa)/(Θb-Θa)].Fb(r) + [(Θb-Θ)/(Θb-Θa)].Fa(r)}$$

   

   dans le repère [Ω,r,Θ,y] tel que [Ω,r,Θ] définit le plan de la glace, Oy est perpendiculaire à ce plan, et Ω est le point d'intersection de deux droites (da, db) perpendiculaires aux directions des premiers et seconds éléments déviateurs,
   où
   Θa et Θb sont les angles définis par lesdites deux droites par rapport à une droite de référence dr, et
   Fa(r) et Fb(r) sont les fonctions (r,y) dans des plans radiaux transversaux à la glace des profils des premier et second éléments déviateurs associés à l'élément déviateur de raccordement.
3. Glace de projecteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface d'un élément déviateur de raccordement est définie par l'équation suivante : $$\text{Y = A(u,v).Fa(v) + B(u,v).Fb(v)}$$

   

   dans le repère [Ω,r,Θ,y] tel que [Ω,r,Θ] définit le plan de la glace, Oy est perpendiculaire à ce plan, et Ω est le point d'intersection de deux droites (da, db) perpendiculaires aux directions des premiers et seconds éléments déviateurs,
   où
   Fa(r) et Fb(r) sont les fonctions (r,y) dans des plans radiaux transversaux à la glace des profits des premier et second éléments déviateurs associés à l'élément déviateur de raccordement,
   A(u,v) et B(u,v) sont des fonctions continues telles que:
   si u = 0, $\text{A(u,v) = 1}$

   

   et $\text{B(u,v) = 0}$

   

   
   si u = 1, $\text{A(u,v) = 0}$

   

   et $\text{B(u,v) = 1}$

   

   , avec
   $\text{u = (Θ-Θa)/(Θb-Θa)}$

   

   et
   $\text{v = r}$

   

   , et
   Θa et Θb sont les angles définis par lesdites deux droites par rapport à une droite de référence dr.
4. Glace de projecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque élément déviateur à section constante (Da, Db) est choisi dans le groupe comprenant les prismes, les stries et les prismes-stries.
5. Glace de projecteur selon l' une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de bandes juxtaposées d'éléments déviateurs, dont au moins certaines comprennent des zones d'éléments déviateurs à profil constant (Za-Zf) séparées par des zones de transition (Zt, Zt', Zt''), les emplacements des frontières entre les zones d'éléments déviateurs à profil constant et les zones de transition étant déterminés de façon indépendante d'une bande à l'autre.

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