EP1464890A1 - Dispositif de projecteur pour véhicule automobile éclairant des points de portique - Google Patents

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EP1464890A1
EP1464890A1 EP04290793A EP04290793A EP1464890A1 EP 1464890 A1 EP1464890 A1 EP 1464890A1 EP 04290793 A EP04290793 A EP 04290793A EP 04290793 A EP04290793 A EP 04290793A EP 1464890 A1 EP1464890 A1 EP 1464890A1
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EP
European Patent Office
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lens
light
circumferential portion
reflector
projector
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EP04290793A
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German (de)
English (en)
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EP1464890B1 (fr
Inventor
Antoine De Lamberterie
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
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Publication date
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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
    • F21S41/20—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
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
    • F21W2102/18—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for overhead signs

Definitions

  • the present invention relates to a projector device equipping motor vehicles, and making it possible to obtain gantry complies with regulations.
  • the projector device according to the invention is more particularly intended to be used as a dipped beam, but the particularity of its structure, and in particular of its projection lens, could be reproduced on other types of projectors to meet different needs.
  • the dipped beam basically two types of projector each having a structure separate.
  • the first type of projector consists essentially of a reflector associated with a light source.
  • the reflector consists of a mirror having a set of streaks, or zones of various shapes, thus realizing a complex surface whose shape, which has previously made precise calculation object, makes it possible to reflect light signals emitted by the light source to produce a light beam essentially oriented horizontally and downward.
  • FIG. 1 is a sectional and side view of a dipped beam 100 known from the state of the art.
  • a dipped beam comprises essentially a reflector 101, a light source 102, radiating a power in the form of light signals 103 emitted, disposed at near the top of the reflector 101, and an exit surface 104 of a light beam 106.
  • the output surface 104 may be for example a plastic type ice cream; preferably, it does not have properties optical, that is to say that it does not deviate, or very little, the light rays who cross it.
  • the light signals 103 Before reaching the exit surface 104, the light signals 103 have to cross, either directly or after reflection on the reflector 101, a lens 105.
  • This lens is most often of the type convex and circular. It is called projection lens. She has a input face 110 and an output face 111. It images the light beam 106 whose orientation and scope depend in particular on the provision of the lens 105 within the projector device 100 and features lens optics 105.
  • a central portion of the source of light 102 is disposed in the focal zone of a first focus F1 of the reflector 101, and the focus of the projection lens 105 is in the focal zone of a second focus F2 of the reflector 101.
  • a signal light 103 emitted by the central portion of the light source 102 will pass by the second focus F2 of the reflector 101 and exit the lens of projection 105 horizontally or approximately horizontally.
  • the set of light signals 103 emitted by the party central light source 102 converge to the second focus F2.
  • a cache 108 is interposed between the reflector 101 and the projection lens 105.
  • the cover 108 is disposed in a plane parallel to the projection lens 105, approximately at the object focal plane of the lens, so that the image of the cache is emitted to infinity. Thanks to the presence of such a cache 108, the light beam 106 that is actually emitted by the device Projector 100 is not sent over a specific break line in the form of an upper portion 109 of the cover 108.
  • Figure 2 gives an example of the shape 200 of the light beam 106 projected on a screen.
  • a cut-off line 201 marks the border between a low zone where the light intensity is sufficient to illuminate the road and satisfy the different regulations imposed, and a high zone where the light intensity is almost zero.
  • the cutoff line 201 presents a change in height 203 at a central axis 202 of the beam.
  • the shape 201 shown, with a higher light beam on the part right of the projection corresponds to that of a moving vehicle headlamp in a country where traffic is imposed on the right. In a country where circulation would be imposed on the left, one would obtain a form which, compared to a vertical axis 202, would be symmetrical to that shown.
  • a first solution is to provide a hole in the cache 108. If this hole is in the right place, you get a lighted area approximately rectangular above the cut line, this zone containing the portal points. The regulatory requirements are thus satisfied, but the luminous intensity diffused in the rectangle is such that it is unpleasant - even embarrassing - for the driver.
  • a second known solution is to slightly roughen the face input of the lens 105.
  • a part of the light signals is thus deflected of their initial trajectory and some are emitted towards the points of portico.
  • But such a method has several disadvantages: on the one hand the diffuse frosted surface of light almost isotropically, a large amount of energy being wasted, including in areas of the beam where the intensity is already relatively weak; on the other hand, it is necessary to make post treatment of the lens after molding. In practice, we are therefore brought to perform a surfacing operation to obtain a face slightly frosted, this operation succeeding the molding operation.
  • the device according to the invention responds to the problems that come to be exposed.
  • the device according to the invention proposes a solution that allows to bring a controlled intensity light at the gantry points and in the vicinity of these points, while preserving the presence of a cache so as not to dazzle car drivers crossed and maintaining a good homogeneity of the light beam produced by the projector device to illuminate the road.
  • the invention proposes a vehicle projector device automobile, having at least one reflector, a source of light producing a set of light signals that can be reflected by the reflector, an exit lens, having an entrance surface, a exit surface and a focus, to produce a light beam, and a cover disposed between the reflector and the exit lens to form a line in the light beam produced, characterized in that the output lens comprises a set of arrangements made in minus a circumferential portion of the exit surface of the lens, this together being able to deviate in a certain direction a part of light signals encountering this arrangement.
  • the deflection directions are directions above the cutoff line.
  • these arrangements are able to divert a part light signals encountering this arrangement in one direction corresponding to a portal point.
  • this part circumferential is arranged on the lower part of the lens.
  • it is substantially symmetrical by relative to a vertical plane of symmetry of the lens.
  • this circumferential portion extends over approximately 45 ° on each side of said plane of symmetry.
  • This first variant has the advantage of only modifying minimum the external appearance of the lens and therefore be very discreet on the plane visual.
  • this part circumferential extends around the entire periphery of the lens.
  • This second preferred embodiment has the advantage of do not cause any angular positioning constraints of the lens. But he turns out that the realization of keying arrangement, the type notch on the lens fitting on a rib of its support, is an operation relatively delicate given the fragility of such lenses.
  • this circumferential portion is consisting of a frustoconical surface of rectilinear generatrix inclined by a determined angle to get an upward deflection of the optical signals from the focus and crossing it at the low point of the lens.
  • this deflection is between 2 and 10 °.
  • this circumferential portion is formed of convex ribs disposed on said frustoconical modified surface of the lens.
  • said convex ribs are rotated on said frustoconical surface of a rib of dispersion of the light determined to obtain a lateral dispersion of the light at the low point of the lens.
  • a lens according to the invention can be designed by simulation and so its manufacturing process is stable. It can even be standardized and used for different projection devices.
  • the losses in range and flux in the optical beam are very low of the order of 2%.
  • Another object of the invention is a motor vehicle equipped with a projector device including at least one of the features that come to be mentioned.
  • FIG. 3 shows a projection lens 405 in front view, it is to say as we can see it when we are facing the projector.
  • the lens can be circular or elliptical.
  • a vertical axis 401 and a horizontal axis 402 intersect at the center of the circle forming the circumference of the lens.
  • the output lens 405 here comprises a set of arrangements made around its entire periphery of the exit surface of the lens, this together being able to deviate in a certain direction a part of light signals meeting him.
  • the deviation directions are directions above the cut and each corresponding to a portal point
  • This preferred embodiment has the advantage of not causing any angular positioning stress of the lens.
  • this set of arrangements is arranged on the lower or upper part of the lens.
  • this set is symmetrical with respect to a vertical plane of symmetry of the lens containing the vertical axis 401.
  • This set is then on a beach angular angle at the center 2 ⁇ , ⁇ being advantageously substantially equal at 45 °.
  • This set can therefore also be substantially symmetrical only, or completely asymmetrical.
  • This circumferential portion 400 formed of this set of arrangements consists of convex ribs 403 disposed on a frustoconical modified circumferential zone of the lens.
  • the circumferential portion 400 ' is disposed on the part of the lens 405 'and is preferably symmetrical with respect to a vertical plane of symmetry of the lens, whose trace in the plane of the figure is the vertical axis 401.
  • This circumferential portion extends over an angle ⁇ , of preferably equal to about 45 °, on each side of this plane of symmetry.
  • the outer surface of the lens, as well as its focus F and its axis optical L, are shown in Figure 4B.
  • This surface is schematized by the ellipse S1.
  • the first step of producing a modified lens according to the invention consists in producing a frustoconical surface of rectilinear generator centered on the optical axis L of the schematized lens by the line S2.
  • This surface S2 is defined to obtain a deviation towards the top of the optical signals coming from the focus F crossing it on the low point of The lens.
  • this deviation is of angle ⁇ between 2 and 10 °, preferably between 5 and 9 °.
  • the circumferential portion 400 is disposed all around the periphery of the exit surface of the lens.
  • the external surfaces of the lens S1 and S2 are defined identically to those in the previous figure.
  • This second embodiment has the advantage of not causing any angular positioning stress of the lens in the projector.
  • any this frustoconical surface S2 are arranged convex ribs.
  • Their not is defined so as to get an integer number of ribs on the around the lens and small enough not to interfere with the angular position of the lens.
  • this step corresponds to an angle in the center of 1 to 5 °, in view according to Figure 3.
  • Their maximum thickness is calculated to divert only the necessary light, for example for a diameter lens equal to 70mm, a thickness of about 3mm.
  • Such a rib is shown in perspective in FIG. its plane of symmetry A-A '.
  • its height is of the order of 3 to 5mm
  • the radius of curvature of its line 12 representative of its convexity, or horizontal radius
  • the horizontal radius is determined in such a way known to those skilled in the art to achieve sufficient illumination laterally to the central zone already mentioned, more precisely according to certain standards of 8 ° on each side of the central axis of this zone.
  • the vertical radius is determined meanwhile in a manner known to the man of craft to achieve the desired vertical distribution of light.
  • the set of convex ribs on the lens is made by rotation on the frustoconical surface S2 of a dispersion rib of the light as previously described with its lateral sides c1 and c2 corresponding to the surface S2 and determined to obtain the dispersion desired light at the low point of the lens.
  • the ribs N one of which is here in view section along its plane of symmetry A-A 'are then leveled in the extension of the profile of the surface S1, which is schematized on this figure by removing the hatched portion.
  • the sharp-edged slits existing between each rib will be filled with a rounding, to improve the result aesthetic.
  • such a lens can be made by molding.
  • the only condition for ensuring photometry consistent on the gantry points is that the light reaches the low point of the lens. This is the case for most projector modules elliptical. Otherwise, it is sufficient to provide for an increase in Reflector height to reach the low point of the lens or to design the lens with a smaller diameter so that its low point corresponds to the reflection of the reflector, which leads to a lens of small size and reduced weight, which is particularly interesting.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif projecteur pour véhicule automobile, comportant au moins un réflecteur, une source de lumière produisant un ensemble de signaux lumineux pouvant être réfléchis par le réflecteur, une lentille de sortie (401), comportant une surface d'entrée , une surface de sortie et un foyer, pour produire un faisceau lumineux, et un cache disposé entre le réflecteur et la lentille de sortie (401) pour réaliser une coupure dans le faisceau lumineux produit. Selon l'invention, la lentille de sortie (401) comporte un ensemble d'aménagements réalisés dans au moins une partie circonférentielle (400) de la surface de sortie de la lentille, cet ensemble étant apte à dévier dans une direction déterminée une partie des signaux lumineux rencontrant cet aménagement (400). <IMAGE>

Description

La présente invention a pour objet un dispositif projecteur équipant les véhicules automobiles, et permettant d'obtenir un éclairage de points de portique conforme aux réglementations.
Elle a notamment pour but de proposer une réalisation particulière de projecteurs qui, tout en comportant un cache destiné à empêcher une diffusion de lumière vers le haut, permet d'obtenir une intensité lumineuse suffisante pour une visualisation satisfaisante de certains éléments placés dans différentes zones situées au-dessus de la ligne de coupure du faisceau émis par le projecteur.
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 feux anti-brouillard.
Le dispositif projecteur selon l'invention est plus particulièrement destiné à être utilisé en tant que feu de croisement, mais la particularité de sa structure, et notamment de sa lentille de projection, pourrait être reproduite sur d'autres types de projecteurs pour répondre à différents besoins.
Dans l'état de la technique, on connaít pour les feux de croisement essentiellement deux types de projecteur possédant chacun une structure distincte.
Le premier type de projecteur est composé essentiellement d'un réflecteur associé à une source lumineuse. Le réflecteur est constitué d'un miroir comportant un ensemble de stries, ou de zones de formes diverses, réalisant ainsi une surface complexe dont la forme, qui a préalablement fait l'objet de calculs précis, permet de réfléchir des signaux lumineux émis par la source lumineuse pour produire un faisceau lumineux essentiellement orienté horizontalement et vers le bas.
Le deuxième type de projecteur est illustré à la figure 1. Sur cette figure, on a représenté une vue en coupe et de côté d'un feu de croisement 100 connu de l'état de la technique. Un tel feu de croisement comporte essentiellement un réflecteur 101, une source de lumière 102, rayonnant une puissance sous la forme de signaux lumineux 103 émis, disposée au voisinage du sommet du réflecteur 101, et une surface de sortie 104 d'un faisceau lumineux 106. La surface de sortie 104 peut être par exemple une glace de type plastique ; de préférence, elle ne présente pas de propriétés optiques, c'est à dire qu'elle ne dévie pas, ou très peu, les rayons lumineux qui la traversent.
Avant d'atteindre la surface de sortie 104, les signaux lumineux 103 sont amenés à traverser, soit directement, soit après réflexion sur le réflecteur 101, une lentille 105. Cette lentille est le plus souvent de type convexe et circulaire. Elle est appelée lentille de projection. Elle possède une face d'entrée 110 et une face de sortie 111. Elle image le faisceau lumineux 106 dont l'orientation et la portée dépendent notamment de la disposition de la lentille 105 au sein du dispositif projecteur 100 et des caractéristiques optiques de la lentille 105. De préférence, une partie centrale de la source de lumière 102 est disposée dans la zone focale d'un premier foyer F1 du réflecteur 101, et le foyer de la lentille de projection 105 se trouve dans la zone focale d'un deuxième foyer F2 du réflecteur 101. Ainsi, un signal lumineux 103 émis par la partie centrale de la source lumineuse 102 passera par le deuxième foyer F2 du réflecteur 101 et sortira de la lentille de projection 105 horizontalement ou approximativement horizontalement. A l'exception des signaux lumineux qui se réfléchissent sur des extrémités 107 du réflecteur 101, l'ensemble des signaux lumineux 103 émis par la partie centrale de la source lumineuse 102 convergent vers le deuxième foyer F2.
D'une façon générale, on désigne par l'expression signaux lumineux l'ensemble des rayons lumineux émis par la source de lumière 102, et par faisceau lumineux l'ensemble des rayons lumineux qui sont effectivement émis par un projecteur au niveau de la surface de sortie 104, ou au niveau de la lentille de projection 105.
Dans ce deuxième type de projecteur, un cache 108 est interposé entre le réflecteur 101 et la lentille de projection 105. Le cache 108 est disposé dans un plan parallèle à la lentille de projection 105, approximativement au niveau du plan focal objet de la lentille, de telle sorte que l'image du cache soit émise à l'infini. Grâce à la présence d'un tel cache 108, le faisceau lumineux 106 qui est effectivement émis par le dispositif projecteur 100 n'est pas émis au-dessus d'une ligne de coupure déterminée par la forme d'une partie supérieure 109 du cache 108.
La figure 2 donne un exemple de la forme 200 du faisceau lumineux 106 projeté sur un écran. Une ligne de coupure 201 marque la frontière entre une zone basse où l'intensité lumineuse est suffisante pour éclairer la route et satisfaire les différentes réglementations imposées, et une zone haute où l'intensité lumineuse est quasiment nulle. La ligne de coupure 201 présente un changement de hauteur 203 au niveau d'un axe central 202 du faisceau. La forme 201 représentée, avec un faisceau lumineux plus haut sur la partie droite de la projection correspond à celle d'un projecteur de véhicule circulant dans un pays où la circulation est imposée à droite. Dans un pays où la circulation serait imposée à gauche, on obtiendrait une forme qui, par rapport à un axe vertical 202, serait symétrique à celle représentée.
Les deux types de projecteur décrits sont aujourd'hui disponibles sur le marché. Les constructeurs automobiles choisissent l'un ou l'autre de ces types de projecteur essentiellement selon des critères esthétiques, les deux types de projecteur n'ayant pas le même aspect.
Cependant, un problème se pose avec le deuxième type de projecteur décrit. En effet, s'il est vrai que l'intensité lumineuse doit être faible au-dessus de la ligne de coupure 201, les différentes réglementations imposent néanmoins qu'une intensité lumineuse minimale soit émise dans certaines directions situées au-dessus de la ligne de coupure 201. En particulier, différentes réglementations imposent une intensité lumineuse minimale en certains points situés au-dessus de la ligne de coupure, ces points étant appelés points de portique, car ils correspondent approximativement à des endroits au voisinage desquels se trouvent des panneaux de type panneaux d'autoroute lorsque ces panneaux sont à une distance de visibilité donnée du véhicule. Par exemple, dans une réglementation américaine, on trouve trois points de portique qui sont respectivement situés à 2u4l 4u8l et 4u8r par rapport à l'axe optique de la lentille et une ligne 1,5u1 r to 3R, les chiffres correspondant à des degrés, "u" correspondant à "up" (au-dessus), "l" correspondant à left (à gauche), et "r" correspondant à right (à droite).
Différentes solutions ont été proposées dans l'état de la technique pour permettre d'éclairer ces points de portique tout en conservant le cache 108 dans le dispositif projecteur.
Une première solution consiste à prévoir un trou dans le cache 108. Si ce trou est disposé au bon endroit, on obtient alors une zone éclairée approximativement rectangulaire au-dessus de la ligne de coupure, cette zone contenant les points de portique. Les exigences réglementaires sont ainsi satisfaites, mais l'intensité lumineuse diffusée dans le rectangle est telle qu'elle est désagréable - voire gênante - pour le conducteur.
Une deuxième solution connue consiste à dépolir légèrement la face d'entrée de la lentille 105. Une partie des signaux lumineux est ainsi déviée de leur trajectoire initiale et certains sont émis en direction des points de portique. Mais une telle méthode a plusieurs inconvénients : d'une part la surface dépolie diffuse de la lumière de façon quasi isotrope, une grande quantité d'énergie étant gaspillée, y compris dans des zones du faisceau où l'intensité est déjà relativement faible ; d'autre part, il est nécessaire de faire un post traitement de la lentille après le moulage. Dans la pratique, on est donc amené à effectuer une opération de surfaçage pour obtenir une face légèrement dépolie, cette opération succédant à l'opération de moulage.
Le dispositif selon l'invention répond aux problèmes qui viennent d'être exposés. D'une façon générale, le dispositif selon l'invention propose une solution qui permet d'apporter de façon contrôlée une intensité lumineuse aux points de portique et au voisinage de ces points, tout en conservant la présence d'un cache pour ne pas éblouir des automobilistes croisés et en conservant une bonne homogénéité du faisceau lumineux produit par le dispositif projecteur pour éclairer la route.
A cet effet, dans l'invention, on propose une modification de la surface de sortie de la lentille de projection, et plus particulièrement de certaines zones de cette surface de sortie.
Pour ce faire, l'invention propose un dispositif projecteur pour véhicule automobile, comportant au moins un réflecteur, une source de lumière produisant un ensemble de signaux lumineux pouvant être réfléchis par le réflecteur, une lentille de sortie, comportant une surface d'entrée, une surface de sortie et un foyer, pour produire un faisceau lumineux, et un cache disposé entre le réflecteur et la lentille de sortie pour réaliser une ligne de coupure dans le faisceau lumineux produit, caractérisé en ce que la lentille de sortie comporte un ensemble d'aménagements réalisés dans au moins une partie circonférentielle de la surface de sortie de la lentille, cet ensemble étant apte à dévier dans une direction déterminée une partie des signaux lumineux rencontrant cet aménagement.
Selon un mode de réalisation préféré, les directions de déviation sont des directions situées au-dessus de la ligne de coupure.
Et de préférence, ces aménagements sont aptes à dévier une partie des signaux lumineux rencontrant cet aménagement dans une direction correspondant à un point de portique.
Selon une première variante de réalisation, cette partie circonférentielle est disposée sur la partie inférieure de la lentille.
Dans ce cas, de préférence, elle est sensiblement symétrique par rapport à un plan vertical de symétrie de la lentille.
Avantageusement, cette partie circonférentielle s'étend sur environ 45° de chaque côté de dudit plan de symétrie.
Cette première variante présente l'avantage de ne modifier qu'au minimum l'aspect extérieur de la lentille et d'être donc très discret sur le plan visuel.
Selon une seconde variante de réalisation, cette partie circonférentielle s'étend sur tout le pourtour de la lentille.
Cette seconde variante de réalisation préféré a pour avantage de n'entraíner aucune contrainte de positionnement angulaire de la lentille. Or il s'avère que la réalisation d'agencement de détrompage, du type cran sur la lentille s'emboítant sur une nervure de son support, est une opération relativement délicate compte tenu de la fragilité de telles lentilles.
Plus précisément, de préférence, cette partie circonférentielle est constituée d'une surface tronconique de génératrice rectiligne inclinée d'un angle déterminé pour obtenir une déviation vers le haut des signaux optiques issus du foyer et la traversant au point bas de la lentille.
De préférence, cette déviation est comprise entre 2 et 10°.
Avantageusement, cette partie circonférentielle est formée de nervures convexes disposées sur ladite surface modifiée tronconique de la lentille.
Dans ce cas, avantageusement, lesdites nervures convexes sont réalisées par rotation sur ladite surface tronconique d'une nervure de dispersion de la lumière déterminée pour obtenir une dispersion latérale de la lumière au point bas de la lentille.
Une lentille conforme à l'invention peut être conçue par simulation et donc son procédé de fabrication est stable. Elle peut même être standardisée et utilisée pour différents dispositifs de projection.
Elle peut de plus être fabriquée en grande série par une unique opération de moulage. Sa fabrication est donc particulièrement économique.
Les pertes en portée et en flux dans le faisceau optique sont très faibles de l'ordre de 2%.
Un autre objet de l'invention est un véhicule automobile équipé d'un dispositif projecteur incluant au moins une des caractéristiques qui viennent d'être mentionnées.
L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. En particulier, le dispositif projecteur selon l'invention est illustré dans le cas d'une utilisation dans un feu de croisement, mais ce dispositif convient pour tout dispositif projecteur d'un véhicule.
  • La figure 1, déjà décrite, est une vue en coupe latérale d'un dispositif projecteur de l'état de la technique.
  • La figure 2, déjà décrite, est une représentation de la projection du faisceau lumineux émis par le dispositif projecteur de la figure 1.
  • La figure 3 est une vue de face d'une lentille conforme à l'invention.
  • Les figures 4A et 4B sont des vues schématiques d'une vue de face et en coupe d'une lentille et illustre une première étape de réalisation d'une lentille, selon un premier mode de réalisation.
  • Les figures 5A et 5B sont des vues schématiques d'une vue de face et en coupe d'une lentille et illustre une première étape de réalisation d'une lentille, selon un second mode de réalisation.
  • La figure 6 est une vue en coupe selon le plan A-A' de détail de la lentille conforme à l'invention, illustrant les deuxième et troisième étapes de réalisation de cette lentille.
  • La figure 7 est une vue en perspective d'une nervure, aménagement conforme à l'invention.
    • Sur les différentes figures, les éléments qui sont communs à plusieurs figures ont les mêmes références.
    La figure 3 montre une lentille de projection 405 en vue de face, c'est à dire telle qu'on peut la voir lorsque l'on est face au projecteur. La lentille peut être circulaire ou elliptique. Un axe vertical 401 et un axe horizontal 402 se coupent au centre du cercle formant la circonférence de la lentille.
    La lentille de sortie 405 comporte ici un ensemble d'aménagements réalisés sur tout son pourtour de la surface de sortie de la lentille, cet ensemble étant apte à dévier dans une direction déterminée une partie des signaux lumineux le rencontrant.
    Les directions de déviation sont des directions situées au-dessus de la coupure et correspondant chacune à un point de portique
    Ce mode de réalisation préféré a pour avantage de n'entraíner aucune contrainte de positionnement angulaire de la lentille.
    Cependant, dans le cadre de l'invention, il est suffisant que cet ensemble d'aménagements soit disposé sur la partie inférieure ou supérieure de la lentille. De préférence, mais ceci n'est absolument pas indispensable, il est symétrique par rapport à un plan vertical de symétrie de la lentille contenant l'axe vertical 401. Cet ensemble se situe alors sur une plage angulaire d'angle au centre 2α, α étant avantageusement sensiblement égal à 45°. Cet ensemble peut donc aussi être sensiblement symétrique seulement, voire complètement asymétrique.
    Cette partie circonférentielle 400 formée de cet ensemble d'aménagements, est constituées de nervures convexes 403 disposées sur une zone circonférentielle modifiée tronconique de la lentille.
    Cette conformation de cette partie circonférentielle 400 va être précisée en référence aux figures suivantes.
    Sur ces figures suivantes 4 et 5 sont représentées schématiquement une première étape de réalisation d'une lentille conforme à l'invention.
    Selon un premier mode de réalisation non limitatif représenté sur les figures 4A et 4B, la partie circonférentielle 400' est disposée sur la partie inférieure de la lentille 405' et est de préférence symétrique par rapport à un plan vertical de symétrie de la lentille, dont la trace dans le plan de la figure est l'axe vertical 401. Cette partie circonférentielle s'étend sur un angle α, de préférence égal à environ 45°, de chaque côté de ce plan de symétrie.
    La surface externe de la lentille, ainsi que son foyer F et son axe optique L, sont représentés sur la figure 4B. Cette surface est schématisée par l'ellipse S1. La première étape de réalisation d'une lentille modifiée conformément à l'invention consiste à réaliser une surface tronconique de génératrice rectiligne et centrée sur l'axe optique L de la lentille schématisée par la ligne S2. Cette surface S2 est définie pour obtenir une déviation vers le haut des signaux optiques issus du foyer F la traversant sur le point bas de la lentille. Avantageusement, afin de réaliser les points de portique souhaités par les normes, cette déviation est d'angle β compris entre 2 et 10°, de préférence entre 5 et 9°.
    L'avantage de ne réaliser cette partie circonférentielle que dans la partie inférieure de la lentille réside dans un souci de discrétion esthétique. Cette partie sera moins visible sur le véhicule.
    Par ailleurs, il entre également dans le cadre de l'invention, de réaliser cette partie tronconique dans la partie supérieure de la lentille. Cependant, le mode de réalisation décrit ici est préféré, car il s'avère plus efficace en matière d'énergie lumineuse.
    Selon un second mode de réalisation représenté sur les figures 5A et 5B, la partie circonférentielle 400 est disposée sur tout le pourtour de la surface de sortie de la lentille. Les surfaces externes de la lentille S1 et S2 sont définies de manière identique à celles de la figure précédente.
    Ce second mode de réalisation a pour avantage de n'entraíner aucune contrainte de positionnement angulaire de la lentille dans le projecteur.
    Si, dans l'état résultant de cette première étape de réalisation, une partie des rayons lumineux traversant la lentille est détournée au niveau de cette partie 400 ou 400' pour réorienter la puissance ainsi détournée vers les points de portique faisant l'objet de réglementation en terme d'intensité lumineuse minimale à recevoir, il s'avère que ce détournement concentre la lumière déviée dans une zone centrale à proximité de l'axe central 202 au-dessus de la coupure 201. Il n'est donc pas suffisant pour remplir les impératifs plus exigents des normes et ne réalise pas tous les points de portiques normalisés. Il est donc nécessaire de disperser le faisceau de lumière ainsi obtenu latéralement à cette zone centrale.
    Pour résoudre ce problème, comme illustré sur la figure 6, sur toute cette surface tronconique S2 sont disposées des nervures convexes. Leur pas est défini de façon à obtenir un nombre entier de nervures sur le pourtour de la lentille et suffisamment petit pour ne pas interférer sur la position angulaire de la lentille. De préférence, ce pas correspond à un angle au centre de 1 à 5°, en vue selon la figure 3. Leur épaisseur maximale est calculée pour ne dévier que la lumière nécessaire, soit par exemple pour une lentille de diamètre égal à 70mm, une épaisseur de l'ordre de 3mm.
    Une telle nervure est représentée en perspective sur la figure 7 avec son plan de symétrie A-A'. A titre d'exemple, sa hauteur est de l'ordre de 3 à 5mm, le rayon de courbure de sa ligne 12 représentative de sa convexité, ou rayon horizontal, de l'ordre de 20mm et le rayon de courbure de la ligne 11 de son bord latéral, ou rayon vertical, très grand, ce bord étant presque rectiligne.
    De façon plus générale, le rayon horizontal est déterminé de façon connue pour l'homme du métier pour atteindre un éclairement suffisant latéralement à la zone centrale déjà évoquée, plus précisément selon certaines normes de 8° de chaque côté de l'axe central de cette zone. Le rayon vertical est déterminé quant à lui de façon connue pour l'homme du métier pour obtenir la répartition verticale souhaitée de la lumière.
    L'ensemble des nervures convexes sur la lentille est réalisé par rotation sur la surface tronconique S2 d'une nervure de dispersion de la lumière comme précédemment décrite avec ses côtés latéraux c1 et c2 correspondants à la surface S2 et déterminée pour obtenir la dispersion souhaitée de la lumière au point bas de la lentille.
    Si l'on revient à la figure 6, les nervures N dont une est ici en vue en coupe selon son plan de symétrie A-A' sont ensuite arasées dans le prolongement du profil de la surface S1, ce qui est schématisé sur cette figure par l'enlèvement de la partie hachurée.
    Avantageusement, les fentes à angle vif existant entre chaque nervure seront comblées avec réalisation d'un arrondi, afin d'améliorer le résultat esthétique.
    Une fois déterminée, une telle lentille peut être fabriquée par moulage.
    Il est à remarquer que la seule condition pour assurer une photométrie conforme sur les points de portique est que la lumière atteigne le point bas de la lentille. C'est le cas de la majorité des modules de projecteurs elliptiques. Dans le cas contraire, il suffit de prévoir une augmentation en hauteur du réflecteur pour atteindre le point bas de la lentille ou de concevoir la lentille avec un diamètre plus petit afin que son point bas corresponde à la réflexion limite du réflecteur, ce qui conduit à une lentille de petite taille et de poids réduit, ce qui est particulièrement intéressant.

    Claims (12)

    1. Dispositif projecteur pour véhicule automobile, comportant au moins un réflecteur (101), une source de lumière (102) produisant un ensemble de signaux lumineux (103) pouvant être réfléchis par le réflecteur (101), une lentille de sortie (401), comportant une surface d'entrée (110), une surface de sortie (111) et un foyer (F), pour produire un faisceau lumineux (106), et un cache (108) disposé entre le réflecteur (101) et la lentille de sortie (401) pour réaliser une coupure (201) dans le faisceau lumineux produit (106), caractérisé en ce que la lentille de sortie (401) comporte un ensemble d'aménagements réalisés dans au moins une partie circonférentielle (400, 400') de la surface de sortie de la lentille, cet ensemble étant apte à dévier dans une direction déterminée une partie des signaux lumineux rencontrant cet aménagement (400, 400').
    2. Dispositif projecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les directions de déviation sont des directions situées au-dessus de la coupure (201).
    3. Dispositif projecteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ces aménagements (400, 400') sont aptes à dévier une partie des signaux lumineux rencontrant ces aménagements dans une direction correspondant à un point de portique.
    4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que cette partie circonférentielle (400') est disposée sur la partie inférieure de la lentille.
    5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que cette partie circonférentielle (400') est sensiblement symétrique par rapport à un plan vertical de symétrie de la lentille.
    6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette partie circonférentielle (400') s'étend sur environ 45° de chaque côté de dudit plan de symétrie.
    7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que cette partie circonférentielle (400) s'étend sur tout le pourtour de la lentille (405).
    8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que cette partie circonférentielle (400) est constituée d'une surface tronconique (S2) de génératrice rectiligne inclinée d'un angle déterminé pour obtenir une déviation (β) vers le haut des signaux optiques issus du foyer (F) et la traversant au point bas de la lentille.
    9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite déviation (β) est comprise entre 2 et 10°.
    10. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que cette partie circonférentielle (400) est formée de nervures convexes (403) disposées sur ladite surface modifiée tronconique (S2) de la lentille.
    11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites nervures convexes sont réalisées par rotation sur ladite surface tronconique (S2) d'une nervure de dispersion de la lumière déterminée pour obtenir une dispersion latérale de la lumière au point bas de la lentille.
    12. Véhicule automobile équipé d'un dispositif projecteur selon l'une des revendications précédentes.
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