EP1422470A1 - Dispositif projecteur pour véhicule automobile avec plage éclairante élargie - Google Patents

Dispositif projecteur pour véhicule automobile avec plage éclairante élargie Download PDF

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EP1422470A1
EP1422470A1 EP03292834A EP03292834A EP1422470A1 EP 1422470 A1 EP1422470 A1 EP 1422470A1 EP 03292834 A EP03292834 A EP 03292834A EP 03292834 A EP03292834 A EP 03292834A EP 1422470 A1 EP1422470 A1 EP 1422470A1
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EP
European Patent Office
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projector device
lens
face
light
reflector
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EP03292834A
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German (de)
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Antoine De Lamberterie
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Valeo Vision SAS
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Valeo Vision SAS
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Publication date
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    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • 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
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/255—Lenses with a front view of circular or truncated circular outline
    • 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
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/275—Lens surfaces, e.g. coatings or surface structures
    • 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
    • F21S41/331—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of complete annular areas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a projector device intended for be used in particular in a motor vehicle, which provides a beach illuminant widened compared to some devices projectors the state of the technical.
  • the main purpose of the invention is to propose a improvement in existing elliptical-type spotlighting devices, which have in particular an illuminating surface of very small size.
  • beach illuminating, or illuminating surface denotes a zone, at the exit of a projector device, where the light comes from.
  • the projector device according to the invention essentially finds its application in use as low beam, but it could nevertheless be used in any other type of projector device city.
  • the description of the invention in the context of low beam therefore in no way limiting to this application alone.
  • the first family is that of so-called parabolic projectors.
  • a light beam is generated by a source small sized luminous device arranged in a reflector, or mirror.
  • the projection on the road of the light rays reflected by a reflector appropriate to obtain directly a light beam obeying the different constraints imposed by the standards.
  • Such a projector device may possibly be supplemented by an ice-type exit surface, which can be provided for example with streaks to modify the beam bright, for example by spreading it in width.
  • This family of projectors includes so-called free-surface projectors, or complex surfaces, which allow to directly obtain a light beam with a line cutoff desired. The illuminating surface of this type of projectors is relatively important.
  • the second family is that of so-called elliptical projectors. It is in this type of projectors that the object of the invention finds its main interest.
  • a spot of light concentration is generated by a light source arranged in a mirror.
  • the light concentration spot is then projected onto the road by a convergent lens, for example a plano-convex lens.
  • the spot of light concentration is partially obscured by example by means of a metal cover disposed within the device projector.
  • FIG. 1 An essential problem of these solutions appears in Figure 1.
  • a projector device 100 of elliptical type comprising in particular a light source 101, a reflector 102, an intermediate 103, a cover 104, a projection lens 105 and a lens holder 106.
  • a light source 101 a light source 101
  • a reflector 102 a reflector 102
  • an intermediate 103 a cover 104
  • a projection lens 105 and a lens holder 106.
  • the Fresnel rings or the frosted ring not shown, we use light signals 107 of direct light, ie light coming directly from the source 101 without being reflected by the reflector 102.
  • the signals light 106 pass through intermediate 103 via openings arranged for this purpose.
  • a projector device that allows, while retaining the classic structure of elliptical spotlight devices, to get a more illuminating range important than that of the devices of the state of the art without change the structure of existing intermediaries, and in particular without weaken them by opening openings.
  • the lens it is proposed to deform an area of the lens to deflect a portion of the light signals reaching said lens to send these signals to a ring reflector disposed around the lens.
  • the light signals that are diverted can be from the direct or indirect light; in addition, the deformation of the lens is such that it allows a contribution of light as well in the high part as in the lower part of the ring reflector so as to homogenize the beach complementary illuminant produced by the ring reflector. This characteristic remains valid even in the presence of a cache in the device projector.
  • the zone of deformation of the lens is preferably chosen not to change the main light beam, initially produced by the lens, which must meet certain standards.
  • provision may be made to ensure continuity between the projection lens and the ring reflector in the visual impression of the whole, that is to say that an antagonistic driver does not see any unlighted area between the initial illuminating surface produced by the lens and the complementary illuminating surface produced by the reflector in ring.
  • the invention therefore essentially relates to a projector device including a light source emitting a set of light signals, a main reflector to reflect at least a part said main light signals and a projection lens for broadcasting a light beam, characterized in that the projection lens has at least one protuberance for deflecting a set of signals illuminated towards a ring reflector disposed on the periphery of the lens projection.
  • the ring reflector may consist of a single piece or a juxtaposition of reflective elements. It can also be under the shape of a ring portion only.
  • Another object of the invention is a motor vehicle equipped with minus a headlamp device having at least one of the characteristics which have just been described.
  • Figures 2 to 4 we have shown schematically a projector device 200 according to the invention.
  • Figure 2 shows a light source 201 disposed within of a main reflector 202.
  • a projection lens 203 is traversed by its center by an optical axis 204, the optical axis 204 also supporting the light source 201.
  • the intermediate and the cache, which may be present in some embodiments, of the projector device 200 have not been shown.
  • the projection lens 203 is surrounded by a ring reflector 205. It also has on its exit face 207, ie the face accessible from outside the projector device, two deformed zones 206 which contrast with the usually smooth appearance of this exit face. These areas correspond to protuberances; they mark a break by showing a prominent area on at least one of the faces usually smooth lenses used.
  • the protuberances are disposed on substantially all of the lateral periphery of the lens 203. By lateral circumference is the area of the lens located near its periphery, with the exception of the high and low peaks of this lens. In other examples of embodiment, the protuberances 206 can be join at its high and low peaks and thus perform a ride complete lens 203.
  • the light source 201 produces a set of light signals 208 of which a part is brought to meet the protuberances 206, that this either directly, it is the case of the direct light, or after reflection, it is the case of the so-called indirect light, at the level of the main reflector 202.
  • the light signals encountering a protuberance 206 are deflected, preferably radially, ie in a plane approximately perpendicular, within 10 degrees, to the optical axis 204. They then reach the reflective surface of the ring reflector 205, and are broadcast in a predetermined direction.
  • streaks 209 are made to places where reflective light is not or little used in the main beam produced by the projector device 200. Thus, will favor the arrangement of striations at the level of an upper cheek 210 of the main reflector 202.
  • the number and arrangement of streaks 209 is determined to achieve a uniform distribution of light intensity reflected by the ring reflector 205.
  • the streaks 209 are not essential for certain elliptical projectors that do not possess no cache.
  • FIGS. 3 and 4 show two different examples of deviation, according to two possibilities of device according to the invention.
  • FIG. 3 which represents a horizontal section of the lens of projection 203 associated with the ring reflector 205.
  • Light rays incident 211 of direct and / or indirect light, reach the lens 203 at level of an entry surface 212 of this lens.
  • Light rays not necessarily contained in a horizontal plane, those which are shown correspond to a projection on the plane represented by rays encountering the protuberance 206 at this plane.
  • the incident rays 211 undergo a first deviation at the level of the input surface 212 and are directed to one of the protuberances 206 disposed on an exit face 207 of the projection lens 203.
  • Each protuberance 206 corresponds to a prism which is characterized in particular by a first face 213 and a second face 214.
  • the first face 213 is a reflection face of the incident rays 211.
  • the reflection face is flat; it is arranged so that a angle defined between a normal to this surface and the rays that come the hitting is greater than a limit angle of reflection, so that the rays 211 incidents are totally reflected at the surface of reflection 213.
  • the light rays 211 are then directed towards the second face 214, which is a diffusion face.
  • the light signals may or may not be a new deviation at the level of the diffusion face 214 to be sent to the reflective face of the ring reflector 205.
  • the shape the reflective surface of the ring reflector 205 is such that the light signals are reflected in a direction previously determined. Typically, a horizontal section of this surface reflective is a parabola bow.
  • the signals reflected by the ring reflector 205 are diffused in a direction substantially parallel to the optical axis, plus precisely in a direction corresponding to the normalized point B50L.
  • the set of light signals scattered by the ring reflector 205 constitutes a complementary beam 216 which is therefore produced by a complementary illuminating surface.
  • Complementary illuminating surface thus corresponds to the surface of the reflector ring 205 actually used to reflect light signals.
  • the complementary beam 216 obtained in this embodiment is relatively narrow and is not directly adjacent to the light beam principal directly from the projection lens 203.
  • Embodiments of the invention are provided in the invention.
  • projector 200 for example that illustrated in FIG. 4, in which a complementary light beam 217 is wider than the beam complementary light 216.
  • a reflection face is provided. 215 which is no longer flat, but curved. Normal to the reflection face 215 has a direction that varies in every point of this reflection face; in consequently, incident light signals 211, which arrive in parallel directions on this face, are not reflected in directions parallel as they were in the example of Figure 3. Curvature of the reflection face 215 is calculated so that the incident rays are transmitted to the entire reflecting surface of the ring reflector 205.
  • a larger complementary beam 217 is thus obtained which, by elsewhere, because of the proximity between the ring reflector 205 and the lens projection 203, is directly adjacent to the main light beam directly produced by the lens 203.
  • a diffusion face 214 curve instead of or in combination of the face of reflection curve 215, a diffusion face 214 curve to obtain also an expanded complementary light beam 217.
  • the different deviations suffered by the rays bright at the protuberances 206 have the effect of diffusing radially, ie in a plane approximately perpendicular to the optical axis 204, a set of light rays which are thus likely to reach the reflecting surface of the ring reflector in the whole of its circumference, that the protuberances 206 meet or not at the upper and lower ends of the lens 203.
  • this embodiment notably makes it possible to avoid making streaks 209 on the reflector for to be able to reach the lower part of the protuberances 206 in the case where the projector device has a cache.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif projecteur (200) qui permet d'obtenir une plage éclairante plus importante que celle des projecteurs elliptiques connus sans pour autant modifier la structure des intermédiaires existant. Dans l'invention, on propose de déformer une zone (206) d'une lentille de projection (203) afin de dévier une partie des signaux lumineux atteignant ladite lentille (203) pour envoyer ces signaux vers un réflecteur en anneau (205) disposé autour de la lentille (203). La zone de déformation de la lentille (203) est de préférence choisie pour ne pas trop modifier le faisceau lumineux principal, qui doit répondre à certaines normes.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif projecteur, destiné à être utilisé notamment dans un véhicule automobile, qui procure une plage éclairante élargie par rapport à certains dispositifs projecteurs de l'état de la technique. L'invention a essentiellement pour but de proposer une amélioration dans les dispositifs projecteurs de type elliptique existant, qui présentent notamment une plage éclairante de très petite taille. Par plage éclairante, ou surface éclairante, on désigne une zone, en sortie d'un dispositif projecteur, d'où provient la lumière.
Le domaine de l'invention est, d'une façon générale, celui des projecteurs de véhicule automobile. Dans ce domaine, on connaít différents types de projecteurs, parmi lesquels on trouve essentiellement :
  • des feux de position, d'intensité et de portée faible ;
  • des feux de croisement, ou codes, d'intensité plus forte et de portée sur la route avoisinant 70 mètres, qui sont utilisés essentiellement la nuit et dont la répartition du faisceau lumineux est telle qu'elle permet de ne pas éblouir le conducteur d'un véhicule croisé ;
  • des feux de route longue portée, et des feux de complément de type longue portée, dont la zone de vision sur la route avoisine 200 mètres, et qui doivent être éteints lorsque l'on croise un autre véhicule afin de ne pas éblouir son conducteur ;
  • des projecteurs perfectionnés, dits bimodes, qui cumulent les fonctions de feux de croisement et de feu de route en incorporant un cache amovible ;
  • des feux anti-brouillard.
Le dispositif projecteur selon l'invention trouve essentiellement son application dans une utilisation en tant que feux de croisement, mais il pourrait néanmoins être utilisé dans tout autre type de dispositif projecteur cité. Le fait de décrire l'invention dans le cadre de feux de croisement n'est donc en rien limitatif à cette seule application.
Dans le domaine des dispositifs projecteurs, il existe deux familles principales qui correspondent à deux agencements distincts d'éléments au sein des projecteurs:
La première famille est celle des projecteurs dits paraboliques. Dans ce type de projecteurs, un faisceau lumineux est engendré par une source lumineuse de petite dimension disposée dans un réflecteur, ou miroir. La projection sur la route des rayons lumineux réfléchis par un réflecteur approprié permet d'obtenir directement un faisceau lumineux obéissant aux différentes contraintes imposées par les normes. Un tel dispositif projecteur peut éventuellement être complété par une surface de sortie de type glace, qui peut être munie par exemple de stries pour modifier le faisceau lumineux, par exemple en l'étalant en largeur. Cette famille de projecteurs inclut les projecteurs dits à surface libre, ou surface complexe, qui permettent d'obtenir directement un faisceau lumineux présentant une ligne de coupure désirée. La plage éclairante de ce type de projecteurs est relativement importante.
La seconde famille est celle des projecteurs dits elliptiques. C'est dans ce type de dispositifs projecteurs que l'objet de l'invention trouve son intérêt principal. Dans cette famille de projecteurs, une tache de concentration lumineuse est engendrée par une source lumineuse disposée dans un miroir. La tache de concentration lumineuse est ensuite projetée sur la route par une lentille convergente, par exemple une lentille de type plan-convexe. Afin d'obtenir une coupure dans le faisceau lumineux produit par le dispositif, on occulte partiellement la tache de concentration lumineuse, par exemple au moyen d'un cache métallique disposé au sein du dispositif projecteur.
Une caractéristique spécifique aux dispositifs projecteurs elliptiques, qui est largement atténuée dans les dispositifs projecteurs paraboliques, est que la plage éclairante est de très petite taille ; elle correspond en effet à la surface de sortie de la lentille, dont le diamètre varie typiquement entre 40 millimètres et 70 millimètres. Cette plage éclairante de petite taille pose deux problèmes principaux :
  • d'une part, un conducteur antagoniste risque d'être trompé par la petite taille de la plage éclairante, et croire ainsi que le véhicule produisant une telle plage éclairante est plus éloigné qu'il ne l'est en réalité;
  • d'autre part, le contraste visuel entre le dispositif projecteur elliptique et les éléments qui l'entourent est très important. Or ce contraste accentue fortement les effets d'éblouissements pour le conducteur antagoniste. En effet, on sait que, à niveau d'éclairement identique, plus la plage éclairante est petite, plus la concentration de lumière est importante sur au moins une partie de la rétine d'un oeil, et plus le phénomène d'éblouissement est fort.
Dans l'état de la technique, on a proposé diverses réalisations pour compléter la plage éclairante principale, définie par la lentille de projection, avec une plage de projection complémentaire afin d'augmenter la plage éclairante totale d'un dispositif projecteur elliptique ; pour créer la plage de éclairante complémentaire, on a proposé plusieurs solutions, parmi lesquelles on trouve notamment :
  • une première solution consistant en l'utilisation d'anneaux de Fresnel qui entourent la lentille et un intermédiaire, l'intermédiaire étant une pièce qui permet de maintenir la lentille et qui est solidaire du réflecteur;
  • une deuxième solution consistant en l'utilisation d'un anneau dépoli qui entoure l'intermédiaire et la lentille.
Un problème essentiel de ces solutions apparaít à la figure 1. Sur cette figure, on a représenté de façon schématique un dispositif projecteur 100 de type elliptique, comportant notamment une source lumineuse 101, un réflecteur 102, un intermédiaire 103, un cache 104, une lentille de projection 105 et un porte lentille 106. Afin d'éclairer les anneaux de Fresnel ou l'anneau dépoli, non représentés, on utilise des signaux lumineux 107 de lumière directe, c'est à dire de lumière provenant directement de la source lumineuse 101 sans avoir été réfléchie par le réflecteur 102. Les signaux lumineux 106 traversent l'intermédiaire 103 via des ouvertures spécialement ménagées à cet effet.
Une telle structure pose cependant deux problèmes essentiels :
  • en présence du cache 104, il est difficile d'envoyer de la lumière dans la partie basse de l'anneau ; la plage éclairante complémentaire, et donc la plage éclairante totale, n'est alors pas homogène ;
  • l'intermédiaire 103 doit être ouvert le plus possible afin de faire parvenir à l'anneau autant de lumière directe que possible, et afin de lui donner un aspect homogène, notamment en l'absence de cache. Cependant, en ouvrant l'intermédiaire 103, on fragilise le dispositif projecteur 100, car, du fait du poids important de la lentille 105, les risques de rupture sont augmentés de façon significative en cas de choc.
C'est un objet de l'invention de répondre aux problèmes qui viennent d'être exposés. D'une façon générale, on propose dans l'invention un dispositif projecteur qui permet, tout en conservant la structure classique des dispositifs projecteurs elliptiques, d'obtenir une plage éclairante plus importante que celle des dispositifs de l'état de la technique sans pour autant modifier la structure des intermédiaires existant, et notamment sans les fragiliser en y disposant des ouvertures.
A cet effet, dans l'invention, on propose de déformer une zone de la lentille afin de dévier une partie des signaux lumineux atteignant ladite lentille pour envoyer ces signaux vers un réflecteur en anneau disposé autour de la lentille. Les signaux lumineux qui sont déviés peuvent être de la lumière directe ou indirecte ; en outre, la déformation de la lentille est telle qu'elle permet un apport de lumière aussi bien dans la partie haute que dans la partie basse du réflecteur en anneau de façon à homogénéiser la plage éclairante complémentaire produite par le réflecteur en anneau. Cette caractéristique reste valable même en présence d'un cache dans le dispositif projecteur. La zone de déformation de la lentille est de préférence choisie pour ne pas trop modifier le faisceau lumineux principal, initialement produit par la lentille, qui doit répondre à certaines normes. Dans certains exemples de réalisation du dispositif selon l'invention, il peut être prévu d'assurer la continuité entre la lentille de projection et le réflecteur en anneau dans i'impression visuelle de l'ensemble, c'est à dire qu'un conducteur antagoniste ne voit pas de zone non lumineuse entre la plage éclairante initiale produite par la lentille et la plage éclairante complémentaire produite par le réflecteur en anneau.
L'invention concerne donc essentiellement un dispositif projecteur comprenant notamment une source lumineuse émettant un ensemble de signaux lumineux, un réflecteur principal pour réfléchir au moins une partie desdits signaux lumineux principal et une lentille de projection pour diffuser un faisceau lumineux, caractérisé en ce que la lentille de projection comporte au moins une protubérance pour dévier un ensemble de signaux lumineux vers un réflecteur en anneau disposé à la périphérie de la lentille de projection.
Le réflecteur en anneau peut être constitué d'une seule pièce ou d'une juxtaposition d'éléments réflecteurs. Il peut également être sous la forme d'une portion d'anneau seulement.
Le dispositif selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • chaque protubérance est disposée au niveau d'au moins une partie du pourtour de la lentille de projection ;
  • l'ensemble des signaux déviés est constitué de signaux de lumière directe et/ou indirecte;
  • une partie supérieure du réflecteur principal comporte au moins une strie pour dévier des signaux lumineux vers une partie inférieure de la lentille de projection ;
  • la déviation des signaux lumineux déviés par chaque protubérance s'effectue radialement ;
  • au moins une protubérance est en forme de strie présentant une première face, dite face de réflexion, et une deuxième face, dite face de diffusion, les signaux lumineux déviés par chaque protubérance étant essentiellement, notamment totalement, réfléchis par la face de réflexion puis essentiellement, notamment totalement diffusés par la face de diffusion ;
  • la face de diffusion et/ou la face de réflexion sont courbées pour dévier les signaux lumineux sur la totalité de la largeur du réflecteur en anneau ;
  • le réflecteur en anneau présente une section horizontale parabolique ;
  • les signaux lumineux déviés reçus par le réflecteur en anneau sont réfléchis dans une direction voisine d'un axe optique du dispositif projecteur ;
  • le dispositif projecteur comporte une source lumineuse secondaire pour produire des signaux lumineux essentiellement, notamment exclusivement destinés à être déviés par au moins une desdites protubérances ;
  • chaque protubérance est disposée sur une face de sortie de la lentille de projection.
Un autre objet de l'invention est un véhicule automobile équipé d'au moins un dispositif projecteur présentant l'une au moins des caractéristiques qui viennent d'être décrites.
L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention.
  • à la figure 1, déjà décrite, une représentation schématique d'un dispositif projecteur elliptique de l'état de la technique présentant une plage éclairante élargie ;
  • à la figure 2, une représentation schématique d'un dispositif projecteur selon l'invention ;
  • à la figure 3, une coupe horizontale d'une partie d'un premier exemple de réalisation du dispositif projecteur selon l'invention ;
  • à la figure 4, une coupe horizontale d'une partie d'un deuxième exemple de réalisation du dispositif projecteur selon l'invention.
Sur les différentes figures, les éléments qui sont communs à plusieurs figures auront conservé les mêmes références. Sur les figures 2 à 4, on a représenté, de façon schématique un dispositif projecteur 200 selon l'invention. La figure 2 montre une source lumineuse 201 disposée au sein d'un réflecteur principal 202. Une lentille de projection 203 est traversée en son centre par un axe optique 204, l'axe optique 204 supportant également la source lumineuse 201. Par soucis de clarté de la figure 2, l'intermédiaire et le cache, qui peut être présent dans certains exemples de réalisation, du dispositif projecteur 200 n'ont pas été représenté.
La lentille de projection 203 est entourée par un réflecteur en anneau 205. Elle comporte par ailleurs sur sa face de sortie 207, c'est à dire la face accessible depuis l'extérieur du dispositif projecteur, deux zones déformées 206 qui tranchent avec l'aspect habituellement lisse de cette face de sortie. Ces zones correspondent à des protubérances ; elles marquent une rupture en faisant apparaítre une zone proéminente sur au moins une des faces habituellement lisses des lentilles utilisées. Les protubérances sont disposées sur la quasi totalité du pourtour latéral de la lentille 203. Par pourtour latéral, on désigne la zone de la lentille située à proximité de sa périphérie, à l'exception des sommets hauts et bas de cette lentille. Dans d'autres exemples de réalisation, les protubérances 206 peuvent se rejoindre au niveau de ses sommets hauts et bas et ainsi effectuer un tour complet de la lentille 203.
La source lumineuse 201 produit un ensemble de signaux lumineux 208 dont une partie est amenée à rencontrer les protubérances 206, que ce soit directement, c'est la cas de la lumière directe, ou après réflexion, c'est le cas de la lumière dite indirecte, au niveau du réflecteur principal 202. Les signaux lumineux rencontrant une protubérance 206 sont déviés, de préférence radialement, c'est à dire dans un plan approximativement perpendiculaire, à 10 degrés près, à l'axe optique 204. Ils atteignent ensuite la surface réfléchissante du réflecteur en anneau 205, et sont diffusés dans une direction préalablement déterminée.
Afin d'atteindre les parties des protubérances 206 qui sont situées sur la partie inférieure de la lentille 203, et qui ne sont donc pas accessibles par la lumière directe lorsqu'un cache est disposé, on prévoit dans l'invention de réaliser un ensemble de stries 209 sur la surface réfléchissante du réflecteur 202. Dans un exemple préféré de réalisation, on réalise les stries 209 à des endroits où la lumière qui se réfléchit n'est pas ou peu utilisée dans le faisceau principal produit par le dispositif projecteur 200. Ainsi, on privilégiera la disposition de stries au niveau d'une joue supérieure 210 du réflecteur principal 202. Le nombre et la disposition des stries 209 est déterminé pour obtenir une répartition uniforme de l'intensité lumineuse réfléchie par le réflecteur en anneau 205. Les stries 209 ne sont pas indispensables pour certains dispositifs projecteurs elliptiques ne possédant pas de cache.
Des détails sur la déviation des signaux lumineux au niveau des protubérances 206 sont données aux figures 3 et 4, qui montrent deux exemples différents de déviation, selon deux possibilités de réalisation du dispositif selon l'invention.
A la figure 3, qui représente une coupe horizontale de la lentille de projection 203 associée au réflecteur en anneau 205. Des rayons lumineux incidents 211, de lumière directe et/ou indirecte, atteignent la lentille 203 au niveau d'une surface d'entrée 212 de cette lentille. Les rayons lumineux n'étant pas nécessairement contenus dans un plan horizontal, ceux qui sont montrés correspondent à une projection sur le plan représenté de rayons rencontrant la protubérance 206 au niveau de ce plan.
Les rayons incidents 211 subissent une première déviation au niveau de la surface d'entrée 212 et sont dirigés vers une des protubérances 206 disposées sur une face de sortie 207 de la lentille de projection 203. Chaque protubérance 206 correspond à un prisme qui se caractérise notamment par une première face 213 et par une deuxième face 214. La première face 213 est une face de réflexion des rayons incidents 211. Dans l'exemple de la figure 3, la face de réflexion est plane ; elle est disposée de telle sorte qu'un angle défini entre une normale à cette surface et les rayons qui viennent la frapper soit supérieur à un angle limite de réflexion, afin que les rayons incidents 211 soient totalement réfléchis au niveau de la surface de réflexion 213.
Les rayons lumineux 211 sont alors dirigés vers la deuxième face 214, qui est une face de diffusion. Les signaux lumineux peuvent subir ou non une nouvelle déviation au niveau de la face de diffusion 214 pour être envoyés vers la face réfléchissante du réflecteur en anneau 205. La forme de la surface réfléchissante du réflecteur en anneau 205 est telle que les signaux lumineux sont réfléchis dans une direction préalablement déterminée. Typiquement, une coupe horizontale de cette surface réfléchissante est un arc de parabole. Dans un exemple particulier de réalisation, les signaux réfléchis par le réflecteur en anneau 205 sont diffusés dans une direction sensiblement parallèle à l'axe optique, plus précisément dans une direction correspondant au point normalisé B50L.
L'ensemble des signaux lumineux diffusés par le réflecteur en anneau 205 constitue un faisceau complémentaire 216 qui est donc produit par une plage éclairante complémentaire. La plage éclairante complémentaire correspond ainsi à la surface du réflecteur en anneau 205 effectivement utilisée pour réfléchir des signaux lumineux. Comme on le voit à la figure 3, le faisceau complémentaire 216 obtenu dans cet exemple de réalisation est relativement étroit et n'est pas directement adjacent au faisceau lumineux principal directement issu de la lentille de projection 203.
On prévoit, dans l'invention, des modes de réalisation du dispositif projecteur 200, par exemple celui illustré à la figure 4, dans lequel un faisceau lumineux complémentaire 217 est plus large que le faisceau lumineux complémentaire 216. A cet effet, on prévoit une face de réflexion 215 qui n'est plus plane, mais courbée. La normale à la face de réflexion 215 a une direction qui varie en chaque point de cette face de réflexion ; en conséquence, des signaux lumineux incidents 211, qui arrivent dans des directions parallèles sur cette face, ne sont pas réfléchis dans des directions parallèles comme elles l'étaient dans l'exemple de la figure 3. La courbure de la face de réflexion 215 est calculée pour que les rayons incidents soient transmis vers la totalité de la surface réfléchissante du réflecteur en anneau 205. On obtient ainsi un faisceau complémentaire 217 plus large qui, par ailleurs, du fait de la proximité entre le réflecteur en anneau 205 et la lentille de projection 203, est directement adjacent au faisceau lumineux principal directement produit par la lentille 203. Dans une variante de réalisation de l'exemple de la figure 4, on choisit, à la place ou en combinaison de la face de réflexion courbe 215, une face de diffusion 214 courbe pour obtenir également un faisceau lumineux complémentaire élargi 217.
D'une façon générale, les différentes déviation subies par les rayons lumineux au niveau des protubérances 206 ont pour effet de diffuser radialement, c'est à dire dans un plan approximativement perpendiculaire à l'axe optique 204, un ensemble de rayons lumineux qui sont ainsi susceptibles d'atteindre la surface réfléchissante du réflecteur en anneau dans la totalité de sa circonférence, que les protubérances 206 se rejoignent ou non au niveau des extrémités supérieures et inférieures de la lentille 203.
Dans une autre variante de réalisation du dispositif selon l'invention, on prévoit une source lumineuse annexe à la source lumineuse 201, cette source lumineuse annexe étant essentiellement ou exclusivement destinée à émettre des signaux vers les protubérances 206 ; ce mode de réalisation permet notamment d'éviter la réalisation des stries 209 sur le réflecteur pour pouvoir atteindre la partie basse des protubérances 206 dans le cas où le dispositif projecteur comporte un cache.

Claims (12)

  1. Dispositif projecteur (200) comprenant notamment une source lumineuse (201) émettant un ensemble de signaux lumineux, un réflecteur principal (202) pour réfléchir au moins une partie desdits signaux lumineux et une lentille de projection (203) pour diffuser un faisceau lumineux principal, caractérisé en ce que la lentille de projection (203) comporte au moins une protubérance (206) pour dévier un ensemble de signaux lumineux vers un réflecteur en anneau (205) disposé à la périphérie de la lentille de projection (203).
  2. Dispositif projecteur (200) selon la revendication précédente caractérisé en ce que chaque protubérance (206) est disposée au niveau d'au moins une partie du pourtour de la lentille de projection (203).
  3. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble des signaux déviés est constitué de signaux de lumière directe et/ou indirecte.
  4. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu' une partie supérieure du réflecteur principal (202) comporte au moins une strie (209) pour dévier des signaux lumineux vers une partie inférieure de la lentille de projection (203).
  5. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la déviation des signaux lumineux déviés par chaque protubérance (206) s'effectue radialement.
  6. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que au moins une protubérance (206) est en forme de strie présentant une première face (213;215), dite face de réflexion, et une deuxième face (214), dite face de diffusion, les signaux lumineux déviés par chaque protubérance (206) étant essentiellement, notamment totalement, réfléchis par la face de réflexion (213;215) puis essentiellement, notamment totalement, diffusés par la face de diffusion (214).
  7. Dispositif projecteur (200) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la face de diffusion (214) et/ou la face de réflexion (213;215) sont courbées pour dévier les signaux lumineux sur l'essentiel, notamment la totalité, de la largeur du réflecteur en anneau (205).
  8. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le réflecteur en anneau (205) présente une section horizontale parabolique.
  9. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que les signaux lumineux déviés reçus par le réflecteur en anneau (205) sont réfléchis dans une direction voisine d'un axe optique (204) du dispositif projecteur (200).
  10. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une source lumineuse secondaire pour produire des signaux lumineux essentiellement, notamment exclusivement, destinés à être déviés par au moins une desdites protubérances (206).
  11. Dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque protubérance (206) est disposée sur une face de sortie (207) de la lentille de projection (203).
  12. Véhicule automobile équipé d'un dispositif projecteur (200) selon l'une au moins des revendications précédentes.
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