EP1096196A1 - Projecteur de véhicule, notamment projecteur de croisement, à encombrement réduit - Google Patents

Projecteur de véhicule, notamment projecteur de croisement, à encombrement réduit Download PDF

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EP1096196A1
EP1096196A1 EP00402970A EP00402970A EP1096196A1 EP 1096196 A1 EP1096196 A1 EP 1096196A1 EP 00402970 A EP00402970 A EP 00402970A EP 00402970 A EP00402970 A EP 00402970A EP 1096196 A1 EP1096196 A1 EP 1096196A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mirror
region
projector according
projector
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00402970A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benoít c/o Valeo Vision Reiss
Hervé c/o Valeo Vision Perrin
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP1096196A1 publication Critical patent/EP1096196A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/337—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having a structured surface, e.g. with facets or corrugations
    • 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
    • F21S41/336—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with discontinuity at the junction between adjacent areas

Definitions

  • the present invention relates generally motor vehicle headlamps.
  • the first is to recover a sufficient amount of the luminous flux emitted by the source, and we understand that the larger the mirror, for a given base focal length, plus the angle solid covered by the mirror seen from the source is important, and therefore better is the recovery rate; the second is to allow the mirror to generate, in some of its regions, source images which are small enough to form in the beam a spot of concentration (range) sufficiently intense.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages of the state of the art, and to propose a projector which, while having a space requirement extremely reduced both in width, in height and in depth, either capable of generating a beam, including a passing beam, and more particularly a European passing beam, having both a suitable span, a width suitable and good homogeneity.
  • Another object of the present invention is to offer a pair of left and right projectors which complement particularly well in terms of lighting and making a new contribution in terms of style at the front of the vehicle.
  • the present invention provides, according to a first aspect a motor vehicle headlamp, comprising a light source cooperating with a mirror to form a lighting beam, characterized in that the mirror has two regions arranged laterally to each other and separated by a border passing in the vicinity of the source, a first region being constructed from at least one horizontal generator having a first distance base focal, in that the first region of the mirror has at least one area a surface reflective which spreads weakly or in no way the light in the lateral direction, and in that the extent of the first region of the mirror in lateral direction by compared to said border is significantly greater than the extent of the second region of the mirror towards lateral with respect to this same plane.
  • the present invention also provides a pair left and right headlights for motor vehicles, characterized in that it consists of two projectors as defined above, the first mirror region of one of the projectors being located on a certain side of the associated lamp and the first mirror region of the other projector being located the other side of the associated lamp.
  • the first region of the mirror of the left projector is located, seen from behind the mirror, at left of the associated lamp while the first region of the right projector mirror is located, seen from the back of the mirror, to the right of the associated lamp.
  • the mirror of the left projector has at least one area spreading the light dominantly to the left
  • the right spotlight mirror has at least one area spreading the light dominantly to the right
  • a mirror 20 able to cooperate with a source such as the filament 10, axially oriented here, of an incandescent lamp such as a standard lamp “H1" or "H7".
  • a source such as the filament 10
  • an incandescent lamp such as a standard lamp “H1” or "H7”.
  • a dump we could also use a dump.
  • the mirror 20 is subdivided into two regions 21, 22 separated by a vertical plane yOz passing through the source 10, these two regions having extents and geometries very different from each other.
  • region 21 located on the left in the figures 1 to 3 is mainly intended to give the beam to generate (here a European crossing beam standard, with “V” cut) its range, that is to say that a substantial fraction of region 21 is intended to generate light in the axis of the road or in the vicinity of this axis, below the cut.
  • V European crossing beam standard
  • Region 22 located on the right in Figures 1 to 3 is intended to ensure a large spread of light, to give the beam its width.
  • Region 21 has a series of zones, the configuration, particularly in terms of generator horizontal, can be similar to what is practiced for a mirror of usual dimensions, that is to say typically having a width of at least 120 millimeters.
  • region 21 has two zones 211 and 212, respectively interior and intermediate, constituting two wide streaks suitable for give reflected light a degree of spreading limited, with preferably blurred lateral boundaries to avoid homogeneity defects in the beam, and to locate this light entirely below the cut standardized.
  • Region 21 also has a set of zones 213, 214 and 215 located on the outside of the region, and intended to generate the spot of concentration of beam.
  • these areas are built at from parabolic base surfaces, while being beam-breaking self-generators, such as taught for example in FR-A-2 536 502 on behalf of the Applicant, and we apply on these base surfaces streaks and / or prisms in accordance with teachings of FR-A-2 710 393 also on behalf of the Applicant.
  • the upper zone 213 is able to generate a cut-off beam part horizontal, and has two rows of streaks or prisms vertical 2131 and 2132 slightly deviating, while the lower zone 215 is suitable, by simple tilting of the surface on for example 15 °, to generate a part beam inclined at 15 °, to define the half-cut inclined from the European beam, and has two rows of slightly deviating streaks or prisms 2151, 2152 inclined at 15 ° to the vertical.
  • Zone 214 is an area with curved ridges 2141 ensuring the transition between zones 213 and 215.
  • the base surface produced in accordance with lessons of FR-A-2 536 502 has in the plan horizontal xOy a horizontal generator which is parabolic shape, with a focal length included preferably between 20 and 28 mm, so that the reflective surface is not too closed around the source.
  • a horizontal generator which is parabolic shape, with a focal length included preferably between 20 and 28 mm, so that the reflective surface is not too closed around the source.
  • the region 22 of the mirror has, for its part, inside to outside (to the right on the Figures 1 to 3), three zones 221, 222 and 223. These zones here consist of streaks in accordance with lessons from FR-A-2 760 067 or FR-A-2 760 068, a difference with the teachings of these documents being however that the different zones present between between them, as shown well Figure 2. This is done for example by pressing a common parable of prismatic forms or analogues, or by pressing the streaks respectively on horizontal generators parabolic focal lengths gradually decreasing.
  • streaks 221 to 223 are designed to ensure strong spread of light, without problem of homogeneity through the use of this type of technology.
  • the horizontal generator of the region 22 is based either on a common parabola or on a series of pieces of staggered dishes.
  • a distance is advantageously chosen focal length between 14 and 16 mm.
  • the region 22 of the mirror is substantially more closed around the source than its region 21, we provides that the mirror is highly asymmetrical in terms of extent on either side of the lamp, like the clearly show Figures 1 to 3.
  • region 21 may have a lateral range of approximately 70 to 80 mm, which allows to be comfortable with the range of the beam.
  • the region 22 is capable of recovering a comparable amount of light flux as region 21 if it has a range of about 15 to 25 mm.
  • the small dimensions can be either those of the mirror itself, either those of an opening 0 provided for example in a mask present in front of the mirror and through which we want to pass a large majority of the radiation reflected by the mirror.
  • Figure 1 shows the contours of a circular opening 0 formed in a mask, and placed with regard to a larger mirror 20 in particular at the level from its shorter focal region (s) 22.
  • Figures 4a to 4d illustrate the behavior optics of the mirror described above.
  • Figure 4a shows the part of the beam that would be generated by the area 215 in the absence of streaks
  • Figure 4b shows the part of the beam actually generated with streaks 2151, 2152.
  • Figure 4c shows the appearance of the part of the beam generated by the entire region 21 of the mirror, the streaks 211, 212 contributing significantly across its width.
  • Figure 4d shows the shape of the beam generated by the entire mirror, and in particular the beam reinforcement in its width zone and also an increase in this width towards the left.
  • the drop D be reflective like the others parts of the mirror, which avoids manipulation of masking during the application of the aluminum layer on the mirror during its manufacture.
  • surface defects which can typically appear when the reflective surface has dropout see their effects minimized for above reasons.
  • the mirror When the mirror is manufactured by injection, can give the plane of the offset D a small angle of draft intended to facilitate the release of the part.
  • Figure 5 illustrates in back view schematic the arrangement adopted for the whole lamp / straight mirror, the references used being same as in the case of the left headlamp, supplemented by a "premium".
  • the 20 'mirror has a straight part 21 'having a scope and a role analogous to those of the left part 21 of the mirror of FIGS. 1 to 3, and a left part 22 'having a similar scope and role to those of the right-hand part 22 of the mirror of FIGS. 1 to 3.
  • the arrangement of the streaks in zones 213'-215 ' which correspond to zones 213-215 Figures 1 to 3 is preferably different, in that sense that the inclined streaks occupy the upper part of the mirror, while the vertical streaks occupy its lower part.
  • Such an arrangement is indeed better suited when these areas are no longer on the left, but at right of the source (in back view), i.e. when the tilt of the source images that are going to be generated is changed to its symmetrical with respect to the vertical (in particular, it is better to align under the half-cut inclined at 15 ° of the images which are tilted counterclockwise relative to a horizontal position, rather than images flipped clockwise watch).
  • region 22 'of the mirror mainly enriches the beam in width to the left, but to the right, so that the two projectors turned on will generate a beam overall crossover having substantially even extended to left and right.
  • Figures 7a and 7b show on the one hand the pace of a part of the beam which would be generated by the areas 213'-215 'of the right mirror 20' in the absence of streaks, and secondly the appearance of the beam portion actually generated when the streaks are present.
  • Figure 8a illustrates the part of beam generated by zones 221 ', 222', 223 ', 211' and 212 'from the mirror (those which give the width), while Figure 8b illustrates the beam portion generated by zones 213 ', 214' and 215 '(it is therefore identical to Figure 7b).
  • FIG. 8c finally illustrates the appearance of the beam overall generated by the right mirror 20 '.
  • the lamp located very close to an edge side of the associated mirror, is not very visible, which makes a new contribution in terms of style.
  • the primary purpose of this variant is to improve the sharpness of the horizontal part of the cut, to including being able to use beam photometry in an automatic adjustment device, known per se, of the height of the passing beams.
  • Figure 9 illustrates a back view of a projector right side according to this variant, that is to say refer to the projector described above with reference in Figures 5 and 6.
  • the half cut horizontal left is essentially formed by an area of small width and height (area 211 ') of the straight region 21' of the mirror. And because of the small width of this area and its height comparatively important, we understand that it generates images of the axial source 10 which are mostly oriented vertically or so moderately inclined to the vertical; this is not very conducive to obtaining a horizontal cut whose sharpness is pronounced.
  • the most horizontal images of the source 10 generated by the zone 211 ' are images of relatively large in size, because these areas, at the height of the source, are in close proximity to this one. This also contributes to imprecision as for the horizontal cut formed.
  • the area left 22 'of the mirror of FIGS. 5 and 6, in particular for the same reasons, would not be suitable for obtaining of a horizontal left half-cut of good sharpness.
  • zone 215 ′ of the mirror compared to what was described above.
  • zone 215 ' is intended to form images of the source 10 directed on the center line of the vehicle (see right part of figure 6).
  • the variant consists of globally rotate this area 215 'around an axis vertical so that its mean direction of illumination is shifted to the left. To avoid deformation light undesirable, this rotation is performed around a vertical axis which passes in the close vicinity of source 10 or on the source.
  • the mirror in Figure 9 also has another difference: zone 212 'is deleted, in favor of an increase of the width extent of zone 211 'and of the extent in width of the zones 213 ', 214' and 215 '.
  • zone 212 ' is deleted, in favor of an increase of the width extent of zone 211 'and of the extent in width of the zones 213 ', 214' and 215 '.
  • zone 216 ' formed of larger prisms or streaks, inclined to contribute to the spread in width under the half-cut tilted at 15 °.
  • Figure 11a illustrates the shape of the part of beam generated by zones 213 ', 214' and 215 '.
  • Figure 11b illustrates the appearance of the part of the beam generated by the front 215 'area modification.
  • FIG. 11c illustrates the appearance of the part of beam generated by zone 215 'when turned towards the left as described above. We can see a angular shift of all light towards the left about 4 °.
  • Figure 11d illustrates the appearance of the game beam cumulatively generated by the zones 213 ′, 214 'and 216' and by the modified 215 'zone.
  • the area 215 'modified allows to define, on the left and near from the center line of the road, a good horizontal cut quality, in particular excellent sharpness.
  • the left side projector such as described above with reference to Figures 1 to 3 do not require modification as described above for the right side projector.
  • the mirror of the left side spotlight inherently generates, thanks in particular at its zone 213, a half cut clear left horizontal near the axis of the road.

Landscapes

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

Abstract

Un projecteur de véhicule automobile comprend une source lumineuse (10) coopérant avec un miroir (20) pour former un faisceau d'éclairage. Selon l'invention, le miroir comporte deux régions (21, 22) disposées latéralement de part et d'autre d'une frontière (D) passant au proche voisinage de la source ; une première région (21) est construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une première distance focale de base ; la première région (21) du miroir présente dans au moins une zone (213, 214, 215) une surface réfléchissante qui étale faiblement ou nullement la lumière en direction latérale ; l'étendue de la première région du miroir en direction latérale par rapport audit plan vertical (D) est sensiblement supérieure à l'étendue de la seconde région du miroir en direction latérale par rapport à ce même plan. Application à une fonction d'éclairage de bonne qualité et de faible encombrement en largeur, en hauteur et en profondeur. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne d'une façon générale les projecteurs de véhicules automobiles.
Classiquement, l'obtention d'un faisceau de croisement performant, et notamment d'un faisceau de croisement aux normes européennes, nécessite le recours à un miroir possédant des dimensions significatives, en particulier en largeur.
Ces dimensions significatives sont imposées par deux objectifs principaux ; le premier est de récupérer une quantité suffisante du flux lumineux émis par la source, et l'on comprend que plus le miroir est grand, pour une longueur focale de base donnée, plus l'angle solide couvert par le miroir vu de la source est important, et donc meilleur est le taux de récupération ; la seconde est de permettre au miroir d'engendrer, dans certaines de ses régions, des images de la source qui soient suffisamment petites pour former dans le faisceau de croisement une tache de concentration (portée) suffisamment intense.
Si l'on utilise pour le miroir une petite distance focale de base, c'est-à-dire un miroir plus refermé autour de la source pour une hauteur et une largeur données, la récupération de flux est améliorée, mais les images de la source se trouvent toutes agrandies, et la portée est insuffisante. Au contraire, si l'on utilise une focale de base plus grande, la portée est améliorée mais l'intensité globale du faisceau est diminuée de façon indésirable.
Pour ces raisons, lorsque le concepteur dispose d'une place réduite pour réaliser la fonction croisement, la seule possibilité dont il dispose en pratique est de recourir à la technologie elliptique, dans laquelle un miroir du genre ellipsoïdal crée une tache de concentration qui est partiellement occultée par un cache pour former la coupure du faisceau, et qui est projetée sur la route par une lentille. Cette technologie, si elle permet de réaliser la fonction croisement avec un encombrement réduit en hauteur et en largeur, impose toutefois un encombrement en profondeur important. En outre, par rapport à une technologie dans laquelle c'est la géométrie du miroir lui-même qui permet d'engendrer directement un faisceau ayant la photométrie requise, la technologie elliptique est sensiblement plus coûteuse.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients de l'état de la technique, et à proposer un projecteur qui, tout en présentant un encombrement extrêmement réduit tant en largeur qu'en hauteur et en profondeur, soit capable d'engendrer un faisceau, notamment un faisceau de croisement, et plus particulièrement un faisceau de croisement européen, présentant à la fois une portée convenable, une largeur convenable et une bonne homogénéité.
Un autre objet de la présente invention est de proposer une paire de projecteurs gauche et droit qui se complètent particulièrement bien sur le plan de l'éclairage et qui apportent une nouvelle contribution sur le plan du style à l'avant du véhicule.
A cet effet, la présente invention propose selon un premier aspect un projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse coopérant avec un miroir pour former un faisceau d'éclairage, caractérisé en ce que le miroir comporte deux régions disposées latéralement l'une par rapport à l'autre et séparées par une frontière passant au voisinage de la source, une première région étant construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une première distance focale de base, en ce que la première région du miroir présente dans au moins une zone une surface réfléchissante qui étale faiblement ou nullement la lumière en direction latérale, et en ce que l'étendue de la première région du miroir en direction latérale par rapport à ladite frontière est sensiblement supérieure à l'étendue de la seconde région du miroir en direction latérale par rapport à ce même plan.
Des aspects préférés, mais non limitatifs, du projecteur selon l'invention sont les suivants :
  • la seconde région est construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une seconde distance focale de base sensiblement inférieure à la première distance focale de base.
  • la ou chaque zone est adjacente à un bord latéral libre du miroir.
  • la première région du miroir présente dans au moins une seconde zone une surface réfléchissante qui étale substantiellement la lumière en direction latérale.
  • la ou les secondes zones sont situées entre la ou les premières zones et ladite frontière.
  • la seconde région du miroir présente dans au moins une zone une surface réfléchissante qui étale fortement la lumière en direction latérale.
  • la seconde région du miroir possède au moins deux zones d'étalement latéral échelonnées.
  • au moins certaines des zones du miroir qui étalent la lumière réalisent un étalement convergent.
  • le projecteur comprend en outre, en avant du miroir, un masque définissant une ouverture de largeur inférieure à la largeur du miroir et destinée à laisser passer la plus grande partie de la lumière réfléchie par le miroir.
  • ladite frontière est constituée par un plan généralement vertical.
  • en projection dans un plan transversal, ladite frontière passe la source.
  • toutes les zones du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure.
  • certaines zones du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure horizontale, et d'autres zones du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure oblique.
  • la première distance focale de base est comprise entre environ 20 et 28 mm.
  • la seconde distance focale de base est comprise entre environ 14 et 16 mm.
  • l'étendue de la première région du miroir en direction latérale est comprise entre environ 3 fois et environ 5 fois l'étendue de la seconde région du miroir en direction latérale.
  • l'étendue de la première région du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 70 et 80 mm.
  • l'étendue de la seconde région du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 15 et 25 mm.
  • la première région du miroir possède une zone apte à engendrer une partie de faisceau située majoritairement d'un côté de la route opposé au côté de ladite première région dans le miroir et délimitée par une coupure horizontale nette.
  • ladite zone est située dans une partie inférieure de ladite première région.
  • ladite zone est engendrée par rotation, autour d'un axe vertical passant au voisinage de la source, d'une surface réfléchissante construite dans un repère incluant un axe optique principal du miroir.
  • pour un projecteur droit et pour un sens de circulation à droite, ladite zone est située du côté droit du miroir en vue de dos, et, pour un projecteur gauche et pour un sens de circulation à gauche, ladite zone est située du côté gauche du miroir en vue de dos.
La présente invention propose également une paire de projecteurs gauche et droit pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux projecteurs tels que définis ci-dessus, la première région du miroir de l'un des projecteurs étant située d'un certain côté de la lampe associée et la première région du miroir de l'autre projecteur étant située de l'autre côté de la lampe associée.
Avantageusement, la première région du miroir du projecteur gauche est située, en vue de dos du miroir, à gauche de la lampe associée tandis que la première région du miroir du projecteur droit est située, en vue de dos du miroir, à droite de la lampe associée.
En outre, il est intéressant que le miroir du projecteur gauche possède au moins une zone étalant la lumière de façon dominante vers la gauche, et que le miroir du projecteur droit possède au moins une zone étalant la lumière de façon dominante vers la droite.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaítront mieux à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
  • la figure 1 est une vue schématique de dos d'un miroir pour projecteur de croisement européen du côté gauche d'un véhicule,
  • la figure 2 est une vue schématique en coupe horizontale axiale du miroir de la figure 1, et de la source avec laquelle il coopère,
  • la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, illustrant les trajets de certains rayons lumineux réfléchis par le miroir,
  • les figures 4a à 4d illustrent, par des ensembles de courbes isocandela sur un écran de projection, l'allure de différentes parties de faisceau engendrées par l'ensemble source/miroir des figures 1 à 3,
  • la figure 5 est une vue schématique de dos d'un miroir pour projecteur selon l'invention, utilisé du côté droit du véhicule,
  • la figure 6 est une vue analogue à la figure 3, correspondant au miroir de la figure 5,
  • les figures 7a et 7b et 8a à 8c illustrent, par des ensembles de courbes isocandela, le comportement optique du miroir des figures 5 et 6,
  • la figure 9 est une vue schématique de dos d'un miroir pour projecteur selon une variante de réalisation de l'invention,
  • la figure 10 est une vue des sections horizontales de deux zones adjacentes du miroir de la figure 9,
  • la figure 10' est une vue des sections horizontales des mêmes zones dans le miroir de la figure 5, avant la modification aboutissant au miroir des figures 9 et 10, et
  • les figures 11a à 11d illustrent, par des exemples de courbes isocandela, le comportement optique du miroir des figures 9 et 10 par rapport à celui des figures précédentes.
    • Maintenant en référence aux dessins, et en particulier aux figures 1 et 2, on a représenté un miroir 20 apte à coopérer avec une source tel que le filament 10, orienté ici axialement, d'une lampe à incandescence telle qu'une lampe normalisée « H1 » ou « H7 ». Bien entendu, on pourrait également utiliser une lampe à décharge.
    Le miroir 20 est subdivisé en deux régions 21, 22 séparées par un plan vertical yOz passant par la source 10, ces deux régions ayant des étendues et des géométries très différentes l'une de l'autre.
    Ainsi la région 21 située à gauche sur les figures 1 à 3 est destinée principalement à conférer au faisceau à engendrer (ici un faisceau de croisement européen standard, à coupure dite en « V ») sa portée, c'est-à-dire qu'une fraction substantielle de la région 21 est destinée à engendrer de la lumière dans l'axe de la route ou au voisinage de cet axe, au-dessous de la coupure.
    La région 22 située à droite sur les figures 1 à 3 est destinée quant à elle à assurer un fort étalement de la lumière, pour conférer au faisceau sa largeur.
    La région 21 comporte une série de zones dont le paramétrage, en termes notamment de génératrice horizontale, peut être semblable à ce qui est pratiqué pour un miroir de dimensions habituelles, c'est-à-dire présentant typiquement une largeur d'au moins 120 millimètres. Dans le présent exemple, la région 21 possède deux zones 211 et 212, respectivement intérieure et intermédiaire, constituant deux stries larges aptes à conférer à la lumière réfléchie un degré d'étalement limité, avec des limites latérales de préférence floues pour éviter les défauts d'homogénéité du faisceau, et à situer entièrement cette lumière au-dessous de la coupure normalisée. Pour réaliser ces stries, on utilise avantageusement les enseignements des documents FR-A-2 760 067 ou FR-A-2 760 068 au nom de la Demanderesse.
    La région 21 possède également un ensemble de zones 213, 214 et 215 situés du côté extérieur de la région, et destinées à engendrer la tache de concentration du faisceau. A cet effet, ces zones sont construites à partir de surfaces de base paraboliques, tout en étant auto-génératrices de la coupure du faisceau, comme enseigné par exemple dans FR-A-2 536 502 au nom de la Demanderesse, et l'on applique sur ces surfaces de base des stries et/ou des prismes conformément aux enseignements de FR-A-2 710 393 également au nom de la Demanderesse.
    Dans le présent exemple, la zone supérieure 213 est apte à engendrer une partie de faisceau à coupure horizontale, et possède deux rangées de stries ou prismes verticaux 2131 et 2132 légèrement déviateurs, tandis que la zone inférieure 215 est apte, par simple basculement de la surface sur par exemple 15°, à engendrer une partie de faisceau inclinée à 15°, pour définir la demi-coupure inclinée du faisceau européen, et possède deux rangées de stries ou prismes 2151, 2152 légèrement déviateurs inclinés à 15° par rapport à la verticale. La zone 214 est une zone à stries courbes 2141 assurant la transition entre les zones 213 et 215.
    La surface de base réalisée conformément aux enseignements de FR-A-2 536 502 possède dans le plan horizontal xOy une génératrice horizontale qui est de forme parabolique, avec une distance focale comprise préférentiellement entre 20 et 28 mm, de manière à ce que la surface réfléchissante ne soit pas trop refermée autour de la source. On comprend qu'une telle surface, dans sa partie la plus éloignée de la source 10, va engendrer ainsi des images de cette source qui sont suffisamment petites pour conférer au faisceau une portée satisfaisante.
    La région 22 du miroir possède quant à elle, de l'intérieur vers l'extérieur (vers la droite sur les figures 1 à 3), trois zones 221, 222 et 223. Ces zones sont ici constituées par des stries conformément aux enseignements de FR-A-2 760 067 ou FR-A-2 760 068, une différence avec les enseignements de ces documents étant toutefois que les différentes zones présentent entre elles des décrochements entre elles, comme le montre bien la figure 2. Ceci est réalisé par exemple en appuyant sur une parabole commune des formes prismatiques ou analogues, ou encore en appuyant les stries respectivement sur des génératrices horizontales paraboliques de distances focales progressivement décroissantes.
    Ces stries 221 à 223 sont conçues pour assurer un fort étalement de la lumière, sans problème d'homogénéité grâce au recours à ce type de technologie.
    Comme on l'a dit, la génératrice horizontale de la région 22 s'appuie soit sur une parabole commune, soit sur une série de morceaux de paraboles échelonnés. Dans le premier cas, on choisit avantageusement une distance focale comprise entre 14 et 16 mm. Dans le second cas, on peut choisir des distances focales décroissant progressivement à partir d'une valeur de 14 à 16 mm lorsque l'on s'éloigne vers l'extérieur.
    Du fait que la région 22 du miroir est sensiblement plus refermée autour de la source que sa région 21, on prévoit que le miroir soit fortement dissymétrique en termes d'étendue de part et d'autre de la lampe, comme le montrent bien les figures 1 à 3.
    Typiquement, la région 21 peut présenter une étendue latérale d'environ 70 à 80 mm, ce qui permet d'être confortable quant à la portée du faisceau. La région 22 est capable quant à elle de récupérer une quantité comparable de flux lumineux que la région 21 si elle présente une étendue d'environ 15 à 25 mm.
    Ceci permet donc de réaliser un miroir dont la largeur soit de l'ordre de 85 à 105 mm, et qui engendre un faisceau tout à fait satisfaisant en termes de portée, de largeur, d'intensité lumineuse globale et d'homogénéité. La hauteur du miroir est avantageusement voisine de sa largeur. On réalise donc un miroir d'encombrement très réduit non seulement en largeur et en hauteur, mais également en profondeur puisque le recours à la technologie elliptique est évité.
    On observera ici que les faibles dimensions recherchées peuvent être soit celles du miroir lui-même, soit celles d'une ouverture 0 prévue par exemple dans un masque présent à l'avant du miroir et à travers laquelle on souhaite faire passer une large majorité du rayonnement réfléchi par le miroir. Dans ce cas, on peut concevoir la surface du miroir 20 de telle sorte qu'il présente une étendue supérieure à cette ouverture, tout en assurant que pratiquement l'intégralité du rayonnement réfléchi traverse cette ouverture.
    Ainsi la figure 1 montre les contours d'une ouverture circulaire 0 formée dans un masque, et placée au regard d'un miroir 20 plus grand notamment au niveau de sa région de plus courte(s) focale(s) 22.
    Pour éviter de perdre de la lumière, les différentes zones du miroir sont conçues pour opérer en mode convergent, c'est-à-dire pour que l'étalement réalisé notamment en direction latérale amène les rayons réfléchis à intersecter le plan vertical axial yOz. Ceci est illustré sur la figure 3, où l'on voit en particulier que les zones 221, 222 et 223 opèrent en mode progressivement convergent, et que les zones 213 à 215 opèrent en mode très légèrement convergent.
    Ainsi la plus grande majorité des rayons réfléchis va pouvoir passer à travers l'ouverture 0.
    Les figures 4a à 4d illustrent le comportement optique du miroir décrit ci-dessus. La figure 4a montre la partie de faisceau qui serait engendrée par la zone 215 en l'absence de stries, tandis que la figure 4b montre la partie de faisceau effectivement engendrée avec les stries 2151, 2152.
    La figure 4c montre quant à elle l'allure de la partie de faisceau engendrée par l'ensemble de la région 21 du miroir, les stries 211, 212 contribuant significativement à sa largeur.
    Enfin la figure 4d montre l'allure du faisceau engendré par l'ensemble du miroir, et en particulier le renforcement du faisceau dans sa zone de largeur et également un accroissement de cette largeur vers la gauche.
    Par ailleurs on comprend que le recours à des distances focales de base fortement différentes pour les deux régions 21 et 22 du miroir 20 conduisent à un décrochement D relativement important dans la région du fond du miroir, de haut en bas. Il est particulièrement avantageux de placer ce décrochement aussi près que possible du plan vertical passant par la source 10 (plan yOz).
    Ceci présente plusieurs avantages :
    • dans la mesure où le trou de lampe présente dans ce plan la hauteur la plus grande (égale à son diamètre), la surface effective de ce décrochement est minimisée, de même que le rayonnement parasite qui peut en résulter ;
    • compte-tenu des indicatrices d'émission standard des filaments incandescents, le flux lumineux reçu par ce décrochement est minimisé ;
    • le culot de la lampe masque une proportion relativement importante de ce décrochement vis-à-vis de la source ;
    • lorsque la lampe est pourvue d'un cache de lumière directe porté par une patte de fixation s'étendant vers le fond du miroir, cette patte peut également contribuer à masquer une partie du décrochement ;
    • si la surface de la zone 211 est bien choisie, le décrochement ne fait obstacle à aucun rayonnement réfléchi par cette zone (absence de zone d'ombre).
    Pour ces motifs, on peut prévoir que le décrochement D soit réfléchissant comme les autres parties du miroir, ce qui évite des manipulations de masquage lors de l'application de la couche d'aluminium sur le miroir pendant sa fabrication. En outre, les défauts de surfaces qui peuvent apparaítre typiquement lorsque la surface réfléchissante possède des décrochement voient leurs effets minimisés pour les raisons qui précèdent.
    Lorsque le miroir est fabriqué par injection, on peut donner au plan du décrochement D un faible angle de dépouille destiné à faciliter le démoulage de la pièce.
    On comprend à partir de la description qui précède que, lorsque l'ensemble lampe/miroir éteint est observé de l'extérieur, à travers une glace qui sera typiquement lisse, l'observateur constate que la lampe est fortement décalée latéralement par rapport au milieu du miroir.
    Pour conserver une symétrie d'aspect du véhicule lorsque les projecteurs sont éteints, il est donc avantageux de concevoir l'ensemble lampe/miroir destiné à être utilisé dans le projecteur droit de telle manière que le décalage latéral de la lampe dans le miroir soit inversé par rapport au décalage dans le projecteur gauche.
    Ainsi la figure 5 illustre en vue de dos schématique l'agencement adopté pour l'ensemble lampe/miroir droit, les références utilisées étant les mêmes que dans le cas du projecteur gauche, complétées par un « prime ». Le miroir 20' possède une partie droite 21' ayant une étendue et un rôle analogues à ceux de la partie gauche 21 du miroir des figures 1 à 3, et une partie gauche 22' ayant une étendue et un rôle analogues à ceux de la partie droite 22 du miroir des figures 1 à 3.
    Dans ce cas toutefois, l'agencement des stries dans les zones 213'-215' qui correspondent aux zones 213-215 des figures 1 à 3 est préférentiellement différent, en ce sens que les stries inclinées occupent la partie haute du miroir, tandis que les stries verticales occupent sa partie basse. Un tel agencement est en effet mieux adapté lorsque ces zones se trouvent non plus à gauche, mais à droite de la source (en vue de dos), c'est-à-dire lorsque l'inclinaison des images de la source qui vont être engendrées est changée en son symétrique par rapport à la verticale (en particulier, il est préférable d'aligner sous la demi-coupure inclinée à 15° des images qui sont basculées dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à une position horizontale, plutôt que des images basculées dans le sens des aiguilles d'une montre).
    On observe également que la région 22' du miroir enrichit le faisceau en largeur non plus principalement vers la gauche, mais vers la droite, de telle sorte que les deux projecteurs allumés vont engendrer un faisceau de croisement global ayant sensiblement même étendue à gauche et à droite.
    Les figures 7a et 7b illustrent d'une part l'allure d'une partie de faisceau qui serait engendrée par les zones 213'-215' du miroir droit 20' en l'absence des stries, et d'autre part l'allure de la partie de faisceau effectivement engendrée lorsque les stries sont présentes.
    La figure 8a illustre quant à elle la partie de faisceau engendrée par les zones 221', 222', 223', 211' et 212' du miroir (celles qui confèrent la largeur), tandis que la figure 8b illustre la partie de faisceau engendrée par les zones 213', 214' et 215' (elle est donc identique à la figure 7b).
    La figure 8c enfin illustre l'allure du faisceau globalement engendré par le miroir droit 20'.
    On notera pour terminer que dans un projecteur selon l'invention, la lampe, située très près d'un bord latéral du miroir associé, est peu visible, ce qui apporte une contribution nouvelle sur le plan du style.
    Maintenant en référence aux figures 9 et 10, on a représenté une variante de réalisation du miroir décrit plus haut.
    Cette variante a pour objet premier d'améliorer la netteté de la partie horizontale de la coupure, pour notamment pouvoir utiliser la photométrie du faisceau dans un appareil de réglage automatique, connu en soi, de la hauteur des faisceaux de croisement.
    On sait en effet que de tels appareils exigent, pour positionner précisément un faisceau à une hauteur de consigne, de pouvoir précisément localiser, dans le faisceau effectivement projeté, la hauteur de la partie horizontale de la coupure. On comprend donc que la précision du réglage sera largement tributaire de la netteté de cette partie de coupure.
    La figure 9 illustre en vue de dos un projecteur côté droit selon cette variante, c'est à dire qu'il faut se référer au projecteur décrit plus haut en référence aux figures 5 et 6.
    On a vu que, dans la forme de réalisation des figures 5 et 6, la plus grande partie du miroir avait vocation à former la concentration du faisceau et la demi-coupure droite inclinée à 15°. Ainsi, la demi-coupure horizontale gauche est formée pour l'essentiel par une zone de faible largeur et de grande hauteur (zone 211') de la région droite 21' du miroir. Et du fait de la faible largeur de cette zone et de sa hauteur comparativement importante, on comprend qu'elle engendre des images de la source axiale 10 qui sont majoritairement orientées verticalement ou de façon modérément inclinées par rapport à la verticale ; ceci est peu propice à l'obtention d'une coupure horizontale dont la netteté soit prononcée.
    En outre, les images les plus horizontales de la source 10 engendrées par la zone 211' sont des images de taille relativement grande, du fait que ces zones, à la hauteur de la source, se trouvent à grande proximité de celle-ci. Ceci contribue également à une imprécision quant à la coupure horizontale formée. En outre, la zone gauche 22' du miroir des figures 5 et 6, en particulier pour les mêmes raisons, ne conviendrait pas à l'obtention d'une demi-coupure horizontale gauche de bonne netteté.
    Selon cette variante, on modifie la zone 215' du miroir par rapport à ce qui a été décrit plus haut. Ainsi, dans la forme de réalisation des figures 5 et 6, la zone 215' a vocation à former des images de la source 10 dirigées en moyenne dans l'axe du véhicule (voir partie droite de la figure 6). La variante consiste à faire tourner globalement cette zone 215' autour d'un axe vertical pour que sa direction moyenne d'éclairement soit décalée vers la gauche. Pour éviter toute déformation indésirable de la lumière, cette rotation est effectuée autour d'un axe vertical qui passe au proche voisinage de la source 10 ou sur la source.
    Bien entendu, une telle rotation induit une modification de la position mutuelle de la section de la zone 215' dans le plan horizontal axial xOy et de la section des zones 213' et 214' dans ce même plan. Toutefois, la figure 10' montre que, dans la forme de réalisation des figures 5 et 6, ces sections, respectivement S5' et S34', étaient décalées de telle sorte que la section S5' de la zone 215' était sensiblement décalée vers l'arrière par rapport à la section S34' des zones 213' et 214'. De la sorte, même si l'on fait tourner la zone 215' comme décrit ci-dessus, la nouvelle section S5' de cette zone, illustrée sur la figure 10, reste en arrière de la section S34' (qui est inchangée).
    De la sorte, on comprend que la surface du miroir qui forme la transition entre les zones 213', 214' d'une part et la zone 215' d'autre part n'est toujours pas susceptible de réfléchir la lumière issue de la source 10 de façon parasite vers la haut.
    Par rapport au miroir des figures 5 et 6, le miroir de la figure 9 présente également une autre différence : la zone 212' est supprimée, au profit d'une augmentation de l'étendue en largeur de la zone 211' et de l'étendue en largeur des zones 213', 214' et 215'. On a également illustré sur la figure 9 une zone additionnelle 216' formée de prismes ou de stries plus larges, inclinés pour contribuer à l'étalement en largeur sous la demi-coupure inclinée à 15°.
    Le comportement du projecteur ainsi modifié en termes de photométrie va maintenant être décrit en référence aux figures 11a à 11d.
    La figure 11a illustre l'allure de la partie de faisceau engendrée par les zones 213', 214' et 215'.
    La figure 11b illustre quant à elle l'allure de la partie de faisceau engendrée par la zone 215' avant modification.
    La figure 11c illustre l'allure de la partie de faisceau engendrée par la zone 215' une fois tournée vers la gauche comme décrit plus haut. On observe bien un décalage angulaire de l'ensemble de la lumière vers la gauche d'environ 4°.
    Enfin, la figure 11d illustre l'allure de la partie de faisceau engendrée cumulativement par les zones 213', 214' et 216' et par la zone 215' modifiée.
    On observe sur les figures 11c et 11d que la zone 215' modifiée permet de définir, à gauche et à proximité de l'axe de la route, une coupure horizontale de bonne qualité, présentant en particulier une excellente netteté.
    En principe, le projecteur côté gauche tel que décrit plus haut en référence aux figures 1 à 3 ne requiert pas la modification telle que décrite plus haut pour le projecteur côté droit. En effet, le miroir du projecteur côté gauche engendre de façon inhérente, grâce en particulier à sa zone 213, une demi-coupure horizontale gauche bien nette au voisinage de l'axe de la route.
    Mais il est bien entendu que, dans le même esprit que ce qui précède, on peut également modifier l'orientation globale de la zone 213, par exemple pour optimiser la netteté de la coupure dans la zone de celle-ci à partir de laquelle opère un appareil de réglage automatique de faisceau.
    Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et représentées, mais l'homme du métier saura y apporter de nombreuses variantes ou modifications.
    En particulier, puisque l'on observe sur les figures 3 et 6 en particulier que le miroir gauche 20 présente une plus grande profondeur à gauche qu'à droite, et que le projecteur droit 20' présente une plus grande profondeur à droite qu'à gauche, il peut être opportun d'inverser les deux miroirs pour mieux s'adapter au galbe fuyant des régions avant gauche et avant droit des véhicules modernes.

    Claims (25)

    1. Projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse (10) coopérant avec un miroir (20) pour former un faisceau d'éclairage, caractérisé en ce que le miroir comporte deux régions (21, 22) disposées latéralement l'une par rapport à l'autre et séparées par une frontière (D) passant au voisinage de la source, une première région (21) étant construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une première distance focale de base, en ce que la première région (21) du miroir présente dans au moins une zone (213, 214, 215) une surface réfléchissante qui étale faiblement ou nullement la lumière en direction latérale, et en ce que l'étendue de la première région du miroir en direction latérale par rapport à ladite frontière (D) est sensiblement supérieure à l'étendue de la seconde région du miroir en direction latérale par rapport à ce même plan.
    2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde région (22) est construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une seconde distance focale de base sensiblement inférieure à la première distance focale de base.
    3. Projecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la ou chaque zone (213, 214, 215) est adjacente à un bord latéral libre du miroir.
    4. Projecteur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la première région (21) du miroir présente dans au moins une seconde zone (211, 212) une surface réfléchissante qui étale substantiellement la lumière en direction latérale.
    5. Projecteur selon les revendications 3 et 4 prises en combinaison, caractérisé en ce que la ou les secondes zones (211, 212) sont situées entre la ou les premières zones (213, 214, 215) et ladite frontière (D).
    6. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la seconde région (22) du miroir présente dans au moins une zone (221, 222, 223) une surface réfléchissante qui étale fortement la lumière en direction latérale.
    7. Projecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde région du miroir possède au moins deux zones d'étalement latéral (221, 222, 223) échelonnées.
    8. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins certaines des zones du miroir (211-215, 221-223) qui étalent la lumière réalisent un étalement convergent.
    9. Projecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, en avant du miroir, un masque définissant une ouverture (O) de largeur inférieure à la largeur du miroir (20) et destinée à laisser passer la plus grande partie de la lumière réfléchie par le miroir.
    10. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite frontière (D) est constituée par un plan généralement vertical.
    11. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'en projection dans un plan transversal, ladite frontière passe la source (10).
    12. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que toutes les zones (211-215, 221- 223) du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure.
    13. Projecteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que certaines zones (211-214, 221-223) du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure horizontale et en ce que d'autres zones (215) du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure oblique.
    14. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la première distance focale de base est comprise entre environ 20 et 28 mm.
    15. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la seconde distance focale de base est comprise entre environ 14 et 16 mm.
    16. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'étendue de la première région (21) du miroir en direction latérale est comprise entre environ 3 fois et environ 5 fois l'étendue de la seconde région (22) du miroir en direction latérale.
    17. Projecteur selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étendue de la première région (21) du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 70 et 80 mm.
    18. Projecteur selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que l'étendue de la seconde région (22) du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 15 et 25 mm.
    19. Projecteur selon l'un des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la première région du miroir possède une zone apte à engendrer une partie de faisceau située majoritairement d'un côté de la route opposé au côté de ladite première région dans le miroir et délimitée par une coupure horizontale nette.
    20. Projecteur selon la revendication 19, caractérisé en ce que ladite zone (215') est située dans une partie inférieure de ladite première région (21').
    21. Projecteur selon l'une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que ladite zone (215') est engendrée par rotation, autour d'un axe vertical passant au voisinage de la source, d'une surface réfléchissante construite dans un repère incluant un axe optique principal (y) du miroir.
    22. Projecteur selon l'une des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que, pour un projecteur droit et pour un sens de circulation à droite, ladite zone (215') est située du côté droit du miroir en vue de dos, et en ce que, pour un projecteur gauche et pour un sens de circulation à gauche, ladite zone (215') est située du côté gauche du miroir en vue de dos.
    23. Paire de projecteurs gauche et droit pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux projecteurs selon l'une des revendications 1 à 22, la première région (21) du miroir (20) de l'un des projecteurs étant située d'un certain côté de la lampe associée et la première région (21') du miroir (20') de l'autre projecteur étant située de l'autre côté de la lampe associée.
    24. Paire de projecteurs selon la revendication 19, caractérisée en ce que la première région (21) du miroir (20) du projecteur gauche est située, en vue de dos du miroir, à gauche de la lampe associée, et en ce que la première région (21') du miroir (20) du projecteur droit est située, en vue de dos du miroir, à droite de la lampe associée.
    25. Paire de projecteurs selon l'une des revendications 23 et 24, caractérisé en ce que le miroir (20) du projecteur gauche possède au moins une zone (221, 222, 223) étalant la lumière de façon dominante vers la gauche, tandis que le miroir du projecteur droit possède au moins une zone (221', 222', 223') étalant la lumière de façon dominante vers la droite.
    EP00402970A 1999-10-29 2000-10-26 Projecteur de véhicule, notamment projecteur de croisement, à encombrement réduit Withdrawn EP1096196A1 (fr)

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