EP0773400A1 - Projecteur de véhicule automobile, comportant un miroir capable d'engendrer par lui-même un faisceau à coupure en V - Google Patents

Abstract

Un projecteur de véhicule automobile comprend une source lumineuse (20), telle qu'un filament incandescent, émettant librement, un miroir (10; 10') et une glace (30). Le miroir engendre par lui-même un faisceau délimité par une coupure définie par une demi-coupure horizontale (hH) et une demi-coupure (Hc) relevée par rapport à l'horizontale, et les deux demi-coupure se raccordent au niveau d'un axe central. Le miroir est constitué par deux zones (12a, 12b; 12a', 12b') séparées par deux demi-plans de transition (P1, P2; P1', P2') passant au voisinage de la source, et les deux zones engendrant des parties de faisceau délimitées respectivement par une coupure horizontale englobant ladite demi-coupure horizontale et par une coupure inclinée englobant ladite demi-coupure relevée. Selon l'invention, au moins l'un des deux demi-plans de transition s'étend essentiellement verticalement, la première zone (12a; 12a') du miroir est constituée par une surface engendrant une partie de faisceau décalée du côté de la demi-coupure horizontale (hH) par rapport audit axe central, et la seconde zone (12b; 12b') du miroir est constituée par une surface engendrant une partie de faisceau décalée du côté de la demi-coupure relevée (Hc) par rapport audit axe central. <IMAGE>

Description

• La présente invention concerne d'une façon générale les projecteurs de véhicules automobiles, et plus particulièrement un nouveau projecteur dont le miroir est conçu pour coopérer avec une source dépourvue de coupelle d'occultation, c'est-à-dire émettant de la lumière tout autour d'elle, pour former un faisceau de croisement européen normalisé.
• Un tel faisceau européen est délimité par une coupure qui est définie dans un plan de projection normalisé par deux demi-droites, l'une horizontale du côté des véhicules roulant en sens inverse (à gauche pour un sens de circulation à droite), et l'autre, du côté du bas-côté de la route, inclinée vers le haut d'un angle α, dit angle de relèvement de coupure, d'environ 15°.
• Ce profil de coupure amène à parler de coupure "en V". Pour un sens de circulation à droite,la demi-coupure horizontale est à gauche, tandis que la demi-coupure relevée est à droite.
• On connaît déjà de nombreux documents, dont un certain nombre au nom de la Demanderesse, décrivant des miroirs visant à atteindre ces objectifs.
• On connaît en particulier par FR-A-2 536 502 une forme de miroir définie mathématiquement de telle sorte qu'elle positionne les différentes images d'une source telle qu'un filament cylindrique au-dessous d'une coupure droite, et de préférence avec les points les plus hauts de ces images situés au voisinage de ladite coupure.
• D'autres documents, en particulier FR-A-2 599 121 également au nom de la Demanderesse, visent des miroirs destinés à former le même genre de faisceau, mais avec une photométrie et/ou une largeur améliorée.
• On observera ici que l'obtention à l'aide du miroir nu d'un faisceau présentant une largeur substantielle permet de minimiser l'importance des stries ou prismes de déviation formés sur la glace du projecteur, ce qui est avantageux sur le plan du style, ainsi que sur le plan optique notamment si la glace est fortement inclinée par rapport à la verticale (cas des véhicules modernes dont l'avant est particulièrement plongeant).
• On connaît également par le document EP-A-0 558 949 un projecteur conforme au préambule de la revendication 1.
• Dans ce projecteur connu, le miroir est subdivisé en une partie supérieure qui engendre une partie de faisceau délimitée par une coupure horizontale et s'étendant de part et d'autre de l'axe central, et une partie inférieure qui engendre une partie de faisceau délimitée par une coupure inclinée, par exemple à 15°, par rapport à l'horizontale, et s'étendant également de part et d'autre de l'axe central.
• Cette solution connue permet effectivement, lorsque les deux parties de faisceau se combinent, de former un faisceau de croisement européen à coupure en "V".
• Cette solution est toutefois désavantageuse en ce que, les deux parties de faisceau se superposant avec chacune une intensité pratiquement maximale dans l'axe de la route, on obtient un faisceau sans aucune préformation en largeur, et avec une intensité élevée dans l'axe. Il en résulte une grande difficulté de conception des moyens prévus sur la glace pour étaler la lumière, sachant qu'il faut en même temps conférer au faisceau une grande largeur et lui laisser, dans l'axe de la route, une tache de concentration de taille et d'intensité adéquates.
• La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à proposer une nouvelle solution, particulièrement simple, pour réaliser un faisceau de croisement européen normalisé présentant, en l'absence de toute intervention de la glace, une préformation en largeur et une tache de concentration bien positionnée et bien dimensionnée, sans que ce ne soit au détriment de la définition de la coupure.
• Ainsi l'invention propose un projecteur de véhicule automobile tel que défini dans la revendication 1.
• Des aspects préférés de ce projecteur 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 deux formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
• la figure 1 est une vue de dos du miroir d'un projecteur selon une première forme de réalisation de l'invention,
• la figure 2 est une vue en coupe verticale axiale du miroir de la figure 1 et de la source associée,
• la figure 3a représente par un ensemble de courbes isocandéla dans un plan de projection l'éclairement obtenu avec une première partie du miroir des figures 1 et 2, nu,
• la figure 3b représente par un ensemble de courbes isocandéla dans un plan de projection l'éclairement obtenu avec une première partie du miroir des figures 1 et 2, nu,
• la figure 4 est une vue de dos du miroir d'un projecteur selon une deuxième forme de réalisation de l'invention,
• la figure 5 est une vue en coupe verticale axiale du miroir de la figure 4 et de la source associée,
• la figure 6a représente par un ensemble de courbes isocandéla dans un plan de projection l'éclairement obtenu avec une première partie du miroir des figures 4 et 5, nu, et
• la figure 6b représente par un ensemble de courbes isocandéla dans un plan de projection l'éclairement obtenu avec une première partie du miroir des figures 4 et 5, nu.
• En référence aux figures 1 et 2, on a représenté un miroir 10 d'un projecteur de véhicule automobile, qui comprend également une source lumineuse telle que le filament incandescent 20 d'une lampe montée dans un trou de lampe 11 du miroir, et une glace de fermeture 30, légèrement striée ou lisse.
• Le miroir comporte en l'espèce deux zones 12a, 12b.
• La première zone 12a s'étend sur 262,5° entre un premier demi-plan limite P1 s'étendant horizontalement et un second demi-plan limite P2 s'étendant de façon décalée angulairement de 7,5° par rapport à un demi-plan vertical descendant.
• La seconde zone 12b couvre le reste du miroir, sur 97,5°, entre les demi-plans précités.
• Ces valeurs angulaires ne sont bien entendu nullement limitatives. Elles correspondent au cas où l'angle de relèvement de coupure α est choisi égal à 15°.
• Dans le présent exemple, la zone 12a est réalisée conformément à l'équation (2) des pages 8 et 9 du document FR-A-2 599 121, à savoir : $${\text{x = y}}^{\text{2}}{\text{/4f}}_{\text{h}}{\text{+ z}}^{\text{2}}{\text{/(4f}}_{\text{h}}{\text{.(4f}}_{\text{h}}{\text{.f}}_{\text{v}}{\text{+y}}^{\text{2}}{\text{)/4f}}_{\text{h}}{\text{}}^{\text{2}}{\text{+y}}^{\text{2}}\text{)}$$

  

  avec $${\text{f}}_{\text{h}}{\text{= f}}_{\text{0}}\text{+ (}\underline{\text{l}}\text{/n).(y/|y|)}$$

  

  et $${\text{f}}_{\text{v}}{\text{= f}}_{\text{0}}\text{- (z/|z|.(}\underline{\text{l}}\text{+r/2+r/4(1+(z/|z|)))}$$

  

  Dans ces équations :
• (x,y,z) sont les coordonnées cartésiennes selon les axes représentés sur les figures 1 et 2,
• f₀ est une distance focale imaginaire, égale à la distance suivant 0x entre l'origine 0 et le centre du filament en direction axiale,
• l est la demi-longueur du filament,
• r est le rayon du filament, et
• n est un paramètre réel positif choisi dans l'intervalle [0, +∞].
• Une telle surface est capable d'engendrer des images du filament qui sont toutes situées au-dessous et au voisinage d'une coupure horizontale, et qui sont décalées, en l'espèce vers la gauche, par rapport au centre de référence H situé sur l'axe optique.
• La zone 12b est quant à elle réalisée selon l'équation (3) de la page 9 du même document, pour présenter le même type de surface que la zone 12a, avec un décalage de 15° (cette valeur n'étant nullement limitative). Toutefois, dans ce cas, les paramètres de l'équation sont choisis pour assurer un décalage des images du filament vers la droite.
• Cette équation (3) s'exprime comme suit : $${\text{x = (ycosα + zsinα)}}^{\text{2}}{\text{/4f}}_{\text{h}}{\text{+ (zcosα - ysinα)}}^{\text{2/}}{\text{... ...(4f}}_{\text{h}}{\text{.(4f}}_{\text{h}}{\text{.f}}_{\text{v}}{\text{+(ycosα + zsinα)}}^{\text{2}}{\text{)/4f}}_{\text{h}}{\text{}}^{\text{2}}{\text{+(ycosα + zsinα)}}^{\text{2}}\text{)}$$

  

  avec $${\text{f}}_{\text{h}}{\text{= f}}_{\text{0}}\text{+ (}\underline{\text{l}}\text{/n).((ycosα + zsinα)/|(ycosα + zsinα)|)}$$

  

  et $${\text{f}}_{\text{v}}{\text{= f}}_{\text{0}}\text{- ((zcosα - ysinα)/|(zcosα - ysinα)|). ... ... (}\underline{\text{l}}\text{+r/2+r/4(1+((zcosα - ysinα)/|(zcosα - ysinα)|)))}$$

  

  où les constantes, paramètres et variables sont comme ci-dessus, et α est l'angle de relèvement de la demi-coupure inclinée et vaut par exemple 15°.
• On observera ici que les surfaces des zones 12a et 12b se raccordent avec continuité d'ordre un dans le demi-plan de transition P2, c'est-à-dire qu'il existe entre les surfaces un très léger coude, mais aucun décrochement ou gradin. En pratique, ce coude est atténué jusqu'à pratiquement disparaître lors de l'étape de polissage du moule ou de l'empreinte servant à fabriquer le miroir.
• Dans le plan P1, il existe en théorie une discontinuité entre les profils des deux surfaces. Cette discontinuité peut être minimisée, jusqu'à pratiquement disparaître, par ajustement des paramètres des deux équations. En variante, on peut décaler le plan P1 de 7,5° vers le bas pour garantir la continuité au premier ordre.
• La figure 3a montre par des courbes isocandéla dans un plan de projection normalisé (H, h, v) la photométrie de la partie de faisceau engendrée par la zone 12a, en l'absence de glace de fermeture. On observe que la demi-coupure horizontale Hh est définie avec une bonne netteté sur une étendue substantielle, et que la concentration au voisinage de l'axe est satisfaisante.
• La figure 3b montre la photométrie obtenue pour la zone 12b. On observe que la demi-coupure relevée Hc est obtenue avec netteté sur une étendue substantielle, et que la concentration immédiatement à droite de l'axe est satisfaisante, pour bien éclairer le bas côté de la route dans le lointain.
• Maintenant en référence aux figures 4 et 5, on a représenté une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle le miroir 10' est constitué de deux zones 12a' et 12b', séparées par deux demi-plans P1' et P2' alignés l'un avec l'autre et décalés de 7,5° (valeur non limitative) dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre par rapport aux demi-plans verticaux supérieur et inférieur respectivement.
• La surface de la zone 12a' répond à l'équation (2) du document FR-A-2 599 121 sus-mentionnée, tandis que la zone 12b' répond à l'équation (3) également sus-mentionnée.
• Avec ces équations et les demi-plans de transition tels qu'indiqués, on assure une continuité de raccordement au premier ordre dans ces deux demi-plans, de la même manière que dans le demi-plan P2 dans la première forme de réalisation.
• Les figures 6a et 6b illustrent la photométrie des deux parties de faisceau obtenues respectivement avec les zones 12a' et 12b', en l'absence de la glace. On comprend que lorsque ces deux parties de faisceau se combinent pour former le faisceau global, une certaine largeur est déjà acquise du fait que les deux parties de faisceau occupent sensiblement deux zones juxtaposées de la coupure, tandis que les taches de concentration des deux parties de faisceau vont se fondre en une tache de concentration élargie dont l'intensité n'est pas excessive.
• Dans cette forme de réalisation, la partie du faisceau s'étendant sous la demi-coupure inclinée Hc de l'écran de projection normalisé est renforcée en intensité.

Claims (4)

1. Projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse (20), telle que le filament d'une lampe à incandescence, émettant librement autour d'elle, un miroir (10; 10') et une glace (30), le miroir étant apte à engendrer par lui-même un faisceau délimité par une coupure définie par une demi-coupure horizontale (hH) et une demi-coupure (Hc) relevée d'un angle donné par rapport à l'horizontale, les deux demi-coupure se raccordant au niveau d'un axe central, le miroir étant constitué par deux zones (12a, 12b; 12a', 12b') séparées par deux demi-plans de transition (P1, P2; P1', P2') passant au voisinage de la source, et les deux zones engendrant des parties de faisceau délimitées respectivement par une coupure horizontale englobant ladite demi-coupure horizontale et par une coupure inclinée englobant ladite demi-coupure relevée, caractérisé en ce qu'au moins l'un des deux demi-plans de transition s'étend essentiellement verticalement, en ce que la première zone (12a; 12a') du miroir est constituée par une surface engendrant une partie de faisceau décalée du côté de la demi-coupure horizontale (hH) par rapport audit axe central, et en ce que la seconde zone (12b; 12b') du miroir est constituée par une surface engendrant une partie de faisceau décalée du côté de la demi-coupure relevée (Hc) par rapport audit axe central.
2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier demi-plan de transition (P1) est sensiblement horizontal et en ce qu'un second plan de transition (P2) est décalé angulairement par rapport à un demi-plan vertical inférieur, du côté opposé au premier demi-plan, d'une valeur (α/2) sensiblement égale à la moitié de l'angle (α) de relèvement de la demi-coupure relevée, la première zone (12a) étant la zone de plus grande étendue angulaire.
3. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second demi-plans de transition (P1', P2') sont alignés et décalés angulairement, par rapport à deux demi-plans verticaux respectivement supérieur et inférieur, dans le même sens et d'une même valeur (α/2) sensiblement égale à la moitié de l'angle (α) de relèvement de la demi-coupure relevée.
4. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que toutes les images de la source ont leur point le plus haut situé au voisinage de la demi-coupure respective (hH, Hc).

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