EP1111294A1 - Vehicle headlamp with selective specialization - Google Patents
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- EP1111294A1 EP1111294A1 EP00403461A EP00403461A EP1111294A1 EP 1111294 A1 EP1111294 A1 EP 1111294A1 EP 00403461 A EP00403461 A EP 00403461A EP 00403461 A EP00403461 A EP 00403461A EP 1111294 A1 EP1111294 A1 EP 1111294A1
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- 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
- F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
- F21S41/63—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
- F21S41/635—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by moving refractors, filters or transparent cover plates
Definitions
- the present invention relates generally motor vehicle lighting projectors.
- the object of the present invention is to achieve, in this context, a projector including a beam "Nominal" can be modified or specialized at the request, to adapt it to specific conditions of driving, without multiplying the number of headlamps and without overly complicating, or making more expensive, a standard projector.
- the present invention provides a projector motor vehicle, comprising a light source cooperating with a mirror to generate a beam luminous lighting, characterized in that it comprises in addition, interposed on the path of part of the radiation at the exit of the mirror, an optical assembly having first and second optical elements deflectors able to selectively occupy a first mutual position in which they are successively crossed by said part of the radiation, and a second mutual position in which they are each crossed by two distinct parts of the radiation, so as to selectively get two light beams of different photometries.
- a projector which includes a light source S, such as the filament of an incandescent lamp or the luminescent arc of a discharge lamp, which cooperates with a mirror M for generate a light beam.
- a light source S such as the filament of an incandescent lamp or the luminescent arc of a discharge lamp
- This projector has also a mirror, not shown, as well as all usual ancillary equipment.
- an optical assembly of EO beam modification which consists of two transparent elements 10 and 20, which here show in view front view ( Figures 2a and 2b) the same rectangular outline.
- the inner element 10 is connected to a fixed support (not shown).
- the external element 20 is connected as to him to a mobile support (not shown) so that ability to be selectively moved vertically between a first position or high position, such as illustrated in FIGS. 1a, 2a and 3a, in which it’s right next to item 10, and a second position, or low position, in which it is, in the front view of Figure 3b, immediately below of item 10.
- the support of the movable element 20 can be moved for example by an electromagnet controlled from the passenger compartment of the vehicle, or automatically function of sensors representative of the conditions of conduct.
- the element 10 has a flat entry face 101 and generally perpendicular to the optical axis xx of the mirror M, and a convex outlet face 102 in the form of a portion of cylinder of revolution of vertical axis. He makes thus a plano-convex cylindrical lens.
- the axis of said cylinder of revolution here is approximately centered on the optical element in the direction of its width, the element thus being generally symmetrical with respect to to its median vertical plane.
- Element 20 has an entry face 201 concave cylindrical which, in the position of the figures 1a, 2a and 3a, substantially follows the shape of the face of element 10 exit, and a flat exit face 202 generally perpendicular to the above-mentioned optical axis xx.
- the beam generated by the spotlight in this situation is the very beam which is generated by the cooperation between the source S and the mirror M, notwithstanding any adjustments of deviation formed on ice.
- the optical assembly receives a radiation generally parallel to the optical axis xx, this radiation will keep at the output of the optical element this parallelism and contribute, in the beam, to a spot of central concentration of said beam.
- the two optical elements 10 and 20 are offset from each other to reach the situation illustrated in FIGS. 1b, 2b and 3b, then we understand the optical elements cease to neutralize; the inner element 10 then behaves as an element which, in vertical projection on a plane horizontal, converge the light as illustrated on Figure 3b (light rays in solid lines), and after having crossed the convergence zone, the radiation diverges to obtain part of the light beam widened in lateral direction.
- the optical element 20 behaves like a element which, in vertical projection on a plane horizontal, directly diverts the light (see light rays illustrated in dashed lines in Figure 3b), again to get an enlarged beam part in lateral direction.
- the first position can be adopted for straight line and / or high speed traffic high, while the second position can be adopted for traffic in curves and / or at higher speeds low.
- each element 10, 20 is movable, one upwards, and the other down, each over a distance substantially equal to half the height of the elements 10, 20.
- the outlet face 102 'of the inner element 10 is constituted by a piece of convex cylinder whose circular section presents the shape of an arc of a circle whose PI1 chord which is not perpendicular to the optical axis x-x of the projector.
- the entry face 201 ′ of the element 20 is constituted by a concave cylinder which marries at low distance the convex cylinder from the first element, with a arc string parallel to the aforementioned PI1 string.
- elements 10 and 20 In the position where elements 10 and 20 are offset in height ( Figure 4b), they each behave like the combination of a prism and a lens cylindrical. More specifically, the inner element 10 has a prismatic effect which will give rise to a average deviation of the light laterally towards the left in front of the vehicle (to the right in the figure 4b), this light also being spread thanks to the convexity of the outlet face 102 '.
- the external element 20 has a prismatic effect which will give rise to a deviation average light to the right in front of the vehicle (to the left in Figure 4b), substantially with the same degree of deviation as that achieved by the element interior 10, and the concave cylindrical entry face goes ensure spreading of this light.
- this variant of the invention reinforces the beam laterally to the left and to the right more strongly than in the case of the form of previous realization, since in this case the light processed by the two elements 10, 20 offset only comes contribute to the beam only in the lateral regions of this one, but not in its central region.
Abstract
Description
La présente invention concerne d'une façon générale les projecteurs d'éclairage de véhicules automobiles.The present invention relates generally motor vehicle lighting projectors.
On tend à l'heure actuelle à améliorer la qualité d'éclairage des projecteurs en fonction des circonstances (éclairage spécialisé, ou « intelligent »).There is a tendency now to improve the quality lighting of the projectors according to the circumstances (specialized, or “intelligent” lighting).
Par exemple, en dehors des fonctions traditionnelles d'éclairage de croisement (code) ou de route, on cherche, sans multiplier le nombre de projecteurs à l'avant du véhicule, à réaliser des faisceaux d'éclairage dits de virage, où le faisceau de croisement ou de route est enrichi en direction latérale vers l'intérieur d'un virage pris par le véhicule, des faisceaux d'éclairage dits d'autoroute, avec une photométrie intermédiaire entre celle d'un faisceau de croisement et celle d'un faisceau de route, des faisceaux à largeur variable, en fonction par exemple de la vitesse à laquelle le véhicule circule, etc.For example, outside of duties traditional low beam (code) or route, we search, without multiplying the number of headlamps at the front of the vehicle, so-called cornering light beams, where the beam of crossing or road is enriched in lateral direction towards the inside of a bend taken by the vehicle, so-called highway lighting beams, with a photometry intermediate between that of a beam of crossing and that of a road beam, beams with variable width, depending for example on the speed the vehicle is traveling at, etc.
La présente invention a pour objet de réaliser, dans ce contexte, un projecteur dont un faisceau « nominal » puisse être modifié ou spécialisé à la demande, pour l'adapter à des conditions particulières de conduite, sans multiplier le nombre de projecteurs et sans compliquer outre mesure, ou rendre plus coûteux, un projecteur standard.The object of the present invention is to achieve, in this context, a projector including a beam "Nominal" can be modified or specialized at the request, to adapt it to specific conditions of driving, without multiplying the number of headlamps and without overly complicating, or making more expensive, a standard projector.
Ainsi la présente invention propose un projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse coopérant avec un miroir pour engendrer un faisceau lumineux d'éclairage, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, interposé sur le trajet d'une partie du rayonnement en sortie du miroir, un ensemble optique possédant des premier et second éléments optiques déviateurs aptes à sélectivement occuper une première position mutuelle dans laquelle ils sont successivement traversés par ladite partie du rayonnement, et une seconde position mutuelle dans laquelle ils sont traversés chacun par deux parties distinctes du rayonnement, de manière à sélectivement obtenir deux faisceaux lumineux de photométries différentes.Thus the present invention provides a projector motor vehicle, comprising a light source cooperating with a mirror to generate a beam luminous lighting, characterized in that it comprises in addition, interposed on the path of part of the radiation at the exit of the mirror, an optical assembly having first and second optical elements deflectors able to selectively occupy a first mutual position in which they are successively crossed by said part of the radiation, and a second mutual position in which they are each crossed by two distinct parts of the radiation, so as to selectively get two light beams of different photometries.
Des aspects préférés, mais non limitatifs, du projecteur selon l'invention sont les suivants :
- dans leur première position mutuelle, les deux éléments optiques sont essentiellement neutres vis-à-vis de ladite partie du rayonnement.
- l'élément optique situé le plus à l'intérieur possède une face d'entrée plane.
- ladite face d'entrée est généralement perpendiculaire à un axe optique du miroir.
- l'élément optique situé le plus à l'extérieur possède une face de sortie plane.
- ladite face de sortie est généralement perpendiculaire à un axe optique du miroir.
- l'élément optique situé le plus à l'intérieur possède une face de sortie en forme de portion de cylindre à génératrice verticale.
- ladite face de sortie est convexe.
- ladite portion de cylindre appartient à un cylindre de révolution.
- l'axe dudit cylindre de révolution est approximativement centré sur l'élément optique dans le sens de sa largeur.
- l'élément optique situé le plus à extérieur possède une face d'entrée en forme de portion de cylindre à génératrice verticale.
- ladite face d'entrée est concave.
- ladite portion de cylindre appartient à un cylindre de révolution.
- l'axe dudit cylindre de révolution est approximativement centré sur l'élément optique dans le sens de sa largeur.
- la face de sortie de l'élément intérieur et la face d'entrée de l'élément extérieur s'étendent, dans la première position de l'ensemble optique, le long l'une de l'autre.
- le déplacement mutuel des deux éléments est effectué dans une direction parallèle aux génératrices de la face de sortie de l'élément intérieur et de la face d'entrée de l'élément extérieur.
- au moins l'un des éléments optiques réalise, dans la seconde position de l'ensemble optique, une déviation moyenne de la lumière non nulle en direction latérale.
- dans ladite seconde position de l'ensemble optique, les deux éléments optiques réalisent deux déviations moyennes non nulles dans les deux directions latérales opposées.
- lesdites portions de cylindres présentent des sections en forme d'arcs de cercles dont les cordes sont non perpendiculaires à un axe optique du miroir.
- les deux éléments optiques sont aptes à adopter au moins une troisième position mutuelle intermédiaire entre la première position mutuelle et la seconde position mutuelle.
- les deux éléments optiques sont aptes à être déplacés progressivement l'un par rapport à l'autre entre les première et seconde positions mutuelles.
- l'ensemble optique est situé au droit d'une région du miroir engendrant un rayonnement essentiellement parallèle.
- l'ensemble optique est situé au droit d'une région du miroir engendrant un rayonnement essentiellement parallèle à un axe optique du miroir.
- l'ensemble optique est situé au droit de la région médiane d'une partie supérieure du miroir.
- le déplacement mutuel des éléments optiques est effectué dans une direction généralement verticale.
- dans la première position mutuelle des deux éléments optiques, les contours des premier et second éléments sont essentiellement confondus.
- in their first mutual position, the two optical elements are essentially neutral with respect to said part of the radiation.
- the innermost optical element has a planar entry face.
- said entry face is generally perpendicular to an optical axis of the mirror.
- the outermost optical element has a planar exit face.
- said outlet face is generally perpendicular to an optical axis of the mirror.
- the innermost optical element has an exit face in the form of a vertical generatrix cylinder portion.
- said outlet face is convex.
- said cylinder portion belongs to a cylinder of revolution.
- the axis of said cylinder of revolution is approximately centered on the optical element in the direction of its width.
- the outermost optical element has an entry face in the form of a cylinder portion with vertical generator.
- said entry face is concave.
- said cylinder portion belongs to a cylinder of revolution.
- the axis of said cylinder of revolution is approximately centered on the optical element in the direction of its width.
- the outlet face of the interior element and the inlet face of the exterior element extend, in the first position of the optical assembly, along one another.
- the mutual displacement of the two elements is carried out in a direction parallel to the generatrices of the outlet face of the interior element and of the inlet face of the exterior element.
- at least one of the optical elements achieves, in the second position of the optical assembly, an average deviation of the non-zero light in the lateral direction.
- in said second position of the optical assembly, the two optical elements produce two non-zero mean deviations in the two opposite lateral directions.
- said portions of cylinders have sections in the form of arcs of circles whose strings are not perpendicular to an optical axis of the mirror.
- the two optical elements are able to adopt at least a third mutual intermediate position between the first mutual position and the second mutual position.
- the two optical elements are able to be moved progressively relative to one another between the first and second mutual positions.
- the optical assembly is located in line with a region of the mirror generating essentially parallel radiation.
- the optical assembly is located in line with a region of the mirror generating radiation essentially parallel to an optical axis of the mirror.
- the optical assembly is located to the right of the middle region of an upper part of the mirror.
- the mutual displacement of the optical elements is carried out in a generally vertical direction.
- in the first mutual position of the two optical elements, the contours of the first and second elements are essentially merged.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente
invention apparaítront mieux à la lecture de la
description détaillée suivante de formes de réalisation
préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non
limitatif et faire en référence aux dessins annexés, sur
lesquels :
En référence aux figures la, 1b, 2a, 2b, 3a et 3b, on a représenté schématiquement un projecteur qui comprend une source lumineuse S, telle que le filament d'une lampe à incandescence ou l'arc luminescent d'une lampe à décharge, qui coopère avec un miroir M pour engendrer un faisceau lumineux. Ce projecteur comporte également une glace, non représentée, ainsi que tous équipements annexes usuels.With reference to FIGS. 1a, 1b, 2a, 2b, 3a and 3b, there is shown schematically a projector which includes a light source S, such as the filament of an incandescent lamp or the luminescent arc of a discharge lamp, which cooperates with a mirror M for generate a light beam. This projector has also a mirror, not shown, as well as all usual ancillary equipment.
Au droit d'une partie déterminée du miroir, et dans
le présent exemple de la région du milieu de la partie
supérieure du miroir est prévu un ensemble optique de
modification de faisceau EO qui se compose de deux
éléments transparents 10 et 20, qui présentent ici en vue
de face (figures 2a et 2b) un même contour rectangulaire.To the right of a specific part of the mirror, and in
this example from the middle part region
upper part of the mirror is provided with an optical assembly of
EO beam modification which consists of two
L'élément intérieur 10 est relié à un support fixe
(non représenté). L'élément extérieur 20 est relié quant
à lui à un support mobile (non représenté) de manière à
pouvoir être sélectivement déplacé en direction verticale
entre une première position ou position haute, telle
qu'illustrée sur les figures la, 2a et 3a, dans laquelle
il se trouve au droit de l'élément 10, et une seconde
position, ou position basse, dans laquelle il se trouve,
dans la vue de face de la figure 3b, immédiatement au-dessous
de l'élément 10.The
Le support de l'élément mobile 20 peut être déplacé
par exemple par un électro-aimant commandé depuis
l'habitacle du véhicule, ou de façon automatique en
fonction de capteurs représentatifs des conditions de
conduite.The support of the
L'élément 10 possède une face d'entrée 101 plane et
généralement perpendiculaire à l'axe optique xx du miroir
M, et une face de sortie 102 convexe en forme de portion
de cylindre de révolution d'axe vertical. Il constitue
ainsi une lentille cylindrique plan-convexe. L'axe dudit
cylindre de révolution est ici approximativement centré
sur l'élément optique dans le sens de sa largeur,
l'élément étant ainsi généralement symétrique par rapport
à son plan vertical médian.The
L'élément 20 possède quant à lui une face d'entrée
201 cylindrique concave qui, dans la position des figures
1a, 2a et 3a, épouse sensiblement la forme de la face de
sortie de l'élément 10, et une face de sortie plane 202
généralement perpendiculaire à l'axe optique xx précité.
Dans la position représentée sur les figures la, 2a
et 3a, on comprend que les deux éléments optiques, face à
un rayonnement incident essentiellement parallèle à l'axe
optique xx, se neutralisent, pour laisser ce rayonnement
sensiblement inaltéré. Plus précisément, la face de
sortie 102 et la face d'entrée 201 délimitent une lame
d'air courbe d'épaisseur essentiellement constante, qui
ne crée sensiblement aucune déviation du rayonnement,
seul étant observé un léger décalage latéral de certains
rayons, sans incidence quant à la photométrie globale du
faisceau.In the position shown in Figures la, 2a
and 3a, it is understood that the two optical elements, facing
incident radiation essentially parallel to the axis
optical xx, neutralize each other, to let this radiation
substantially unaltered. More specifically, the face of
On comprend donc que le faisceau engendré par le projecteur dans cette situation est le faisceau même qui est engendré par la coopération entre la source S et le miroir M, nonobstant d'éventuels aménagements de déviation formés sur la glace.We therefore understand that the beam generated by the spotlight in this situation is the very beam which is generated by the cooperation between the source S and the mirror M, notwithstanding any adjustments of deviation formed on ice.
En particulier, si l'ensemble optique reçoit un rayonnement généralement parallèle à l'axe optique xx, ce rayonnement va conserver en sortie de l'élément optique ce parallélisme et contribuer, dans le faisceau, à une tache de concentration centrale dudit faisceau. In particular, if the optical assembly receives a radiation generally parallel to the optical axis xx, this radiation will keep at the output of the optical element this parallelism and contribute, in the beam, to a spot of central concentration of said beam.
Si maintenant les deux éléments optiques 10 et 20
sont décalés l'un par rapport à l'autre pour atteindre la
situation illustrée sur les figures 1b, 2b et 3b, alors
on comprend les éléments optiques cessent de se
neutraliser ; l'élément intérieur 10 se comporte alors
comme un élément qui, en projection verticale sur un plan
horizontal, fait converger la lumière comme illustré sur
la figure 3b (rayons lumineux en traits pleins), et après
avoir franchi la zone de convergence, le rayonnement
diverge pour obtenir une partie de faisceau lumineux
élargie en direction latérale.If now the two
De même, l'élément optique 20 se comporte comme un
élément qui, en projection verticale sur un plan
horizontal, fait directement diverger la lumière (voir
rayons lumineux illustrés en tiretés sur la figure 3b),
pour là encore obtenir une partie de faisceau élargie en
direction latérale.Similarly, the
Ainsi, grâce à l'ensemble optique sus-décrit, on peut obtenir sélectivement soit un faisceau présentant une concentration lumineuse donnée dans l'axe de la route, soit un faisceau dans lequel au moins une partie de la lumière contribuant précédemment à cette concentration a été étalée latéralement pour contribuer maintenant à la largeur du faisceau.Thus, thanks to the optical assembly described above, we can selectively obtain either a beam presenting a given light concentration in the axis of the road, a beam in which at least part of light previously contributing to this concentration was spread laterally to help now to the beam width.
Par exemple, la première position peut être adoptée pour une circulation en ligne droite et/ou à vitesse élevée, tandis que la seconde position peut être adoptée pour une circulation en courbe et/ou à vitesse plus faible.For example, the first position can be adopted for straight line and / or high speed traffic high, while the second position can be adopted for traffic in curves and / or at higher speeds low.
On peut également utiliser la deuxième position dans des conditions de brouillard. You can also use the second position in foggy conditions.
Selon une variante de cette forme de réalisation, on peut réaliser un déplacement progressif des éléments optiques l'un par rapport à l'autre, de manière à progressivement diminuer la concentration centrale au profit de la largeur.According to a variant of this embodiment, we can achieve a progressive displacement of the elements optical relative to each other, so that gradually decrease the central concentration at profit from the width.
Selon une autre variante encore, on peut prévoir
que chaque élément 10, 20 soit mobile, l'un vers le haut,
et l'autre vers le bas, chacun sur une distance
sensiblement égale à la moitié de la hauteur des éléments
10, 20.According to yet another variant, provision can be made
that each
En référence maintenant aux figures 4a et 4b, on a représenté une variante de l'ensemble optique des figures précédentes.Referring now to Figures 4a and 4b, we have represented a variant of the optical assembly of the figures previous.
Selon cette variante, la face de sortie 102' de
l'élément intérieur 10 est constitué par un morceau de
cylindre convexe dont la section circulaire présente la
forme d'un arc de cercle dont la corde PI1 qui est non
perpendiculaire à l'axe optique x-x du projecteur. De
même, la face d'entrée 201' de l'élément 20 est
constituée par un cylindre concave qui épouse à faible
distance le cylindre convexe du premier élément, avec une
corde d'arc parallèle à la corde PI1 précitée.According to this variant, the outlet face 102 'of
the
Dans la position où les éléments 10 et 20 sont
situés au droit l'un de l'autre (figure 4a), ils se
neutralisent comme précédemment, pour laisser la partie
de faisceau considérée essentiellement intacte.In the position where
Dans la position où les éléments 10 et 20 sont
décalés en hauteur (figure 4b), ils se comportent chacun
comme la combinaison d'un prisme et d'une lentille
cylindrique. Plus précisément, l'élément intérieur 10
possède un effet prismatique qui va donner lieu à une
déviation moyenne de la lumière latéralement vers la
gauche en avant du véhicule (vers la droite sur la figure
4b), cette lumière étant par ailleurs étalée grâce à la
convexité de la face de sortie 102'.In the position where
Inversement, l'élément extérieur 20 possède un
effet prismatique qui va donner lieu à une déviation
moyenne de la lumière vers la droite en avant du véhicule
(vers la gauche sur la figure 4b), sensiblement avec le
même degré de déviation que celui réalisé par l'élément
intérieur 10, et la face d'entrée cylindrique concave va
assurer un étalement de cette lumière.Conversely, the
On comprend que cette variante de l'invention
permet de renforcer le faisceau latéralement à gauche et
à droite plus fortement que dans le cas de la forme de
réalisation précédente, puisque dans ce cas la lumière
traitée par les deux éléments 10, 20 décalés ne vient
contribuer au faisceau que dans les régions latérales de
celui-ci, mais pas dans sa région centrale.We understand that this variant of the invention
reinforces the beam laterally to the left and
to the right more strongly than in the case of the form of
previous realization, since in this case the light
processed by the two
Bien entendu, ici encore, on peut prévoir un décalage progressif des éléments optiques l'un par rapport à l'autre.Of course, here again, we can provide a progressive shift of the optical elements one by compared to each other.
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.The present invention is in no way limited to embodiments described and shown, but a person skilled in the art will be able to provide many variants or modifications.
En particulier, alors que dans la description qui précède les deux éléments optiques situés au droit l'un de l'autre se neutralisent, on peut prévoir que, lorsque les deux éléments optiques sont situés au droit l'un de l'autre, ils assurent conjointement une certain traitement déviateur prédéterminé de la lumière participant au faisceau.In particular, while in the description which precedes the two optical elements located on the right one on the other are neutralized, we can predict that, when the two optical elements are located at the right one of each other they jointly provide some predetermined light deflection treatment participating in the beam.
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