FR2583499A1 - MOTOR VEHICLE PROJECTOR WITH BEAM VARIATION - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROJECTEUR D'AUTOMOBILE DU TYPE COMPORTANT AU MOINS UN REFLECTEUR 10, 20, 30A-30B, 34A-34B, 40-50 COOPERANT AVEC UNE UNIQUE SOURCE LUMINEUSE 11; 23; 33; 42. ELLE EST CARACTERISEE PAR LE FAIT QU'IL COMPORTE UN ECRAN D'OCCULTATION 15, 25, 36, 45 INTERPOSE SUR LE TRAJET DES RAYONS LUMINEUX ET COMPORTANT AU MOINS UNE ZONE D'OCCULTATION CONSTITUEE DE CRISTAUX LIQUIDES SUSCEPTIBLES DE CONFERER A CETTE ZONE D'OCCULTATION PLUSIEURS ETATS DE TRANSPARENCE.THE INVENTION RELATES TO AN AUTOMOBILE HEADLIGHT OF THE TYPE INCLUDING AT LEAST ONE REFLECTOR 10, 20, 30A-30B, 34A-34B, 40-50 COOPERATING WITH A SINGLE LIGHT SOURCE 11; 23; 33; 42. IT IS CHARACTERIZED BY THE FACT THAT IT INCLUDES AN OCCULTATION SCREEN 15, 25, 36, 45 INTERPOSED ON THE PATH OF THE LIGHT RAYS AND INCLUDING AT LEAST ONE OCCULTATION ZONE CONSTITUTED OF LIQUID CRYSTALS LIKELY TO CONFERENCE IN THIS ZONE OF OCCULTATION SEVERAL STATES OF TRANSPARENCY.
Description
La présente invention concerne les projecteurs d'automobiles susceptiblesThe present invention relates to automobile projectors capable of
d'émettre unto issue a
faisceau lumineux variable, et notamment les projec- variable light beam, and in particular
teurs susceptibles d'émettre soit un faisceau lumi- may emit either a beam of
neux de longue portée, par exemple un faisceau de long range, for example a beam of
route, soit un faisceau coupé, par exemple un fais- route, ie a cut beam, for example a
ceau de croisement.cross-hatch.
On a déjà proposé des projecteurs d'auto- It has already been proposed
mobile route/croisement comportant une simple source mobile road / crossing with a simple source
lumineuse (filament) coopérant avec des volets occul- light (filament) co-operating with occul-
tateurs mobiles. Un tel système est par exemple décrit au brevet français 1.296.036. Il est peu fiable, trop sensible aux vibrations, trop lent à la commutation, movers. Such a system is for example described in French Patent 1,296,036. It is unreliable, too sensitive to vibrations, too slow to switch,
et n'a pas donné lieu à réalisations industrielles. and did not give rise to industrial achievements.
Dans la technique automobile la plus courante, les projecteurs route/croisement comportent In the most common automotive technology, road / crossing spotlights include
un réflecteur parabolique et une double source lumi- a parabolic reflector and a dual light source
neuse constituée par deux filaments de tungstène. formed by two filaments of tungsten.
Pour l'éclairage de route, l'un des filaments coopère avec l'intégralité du réflecteur. Pour l'éclairage de croisement, un écran d'occultation ou une coupelle d'occultation réalise la coupure des rayons lumineux For road lighting, one of the filaments cooperates with the entire reflector. For crossover lighting, an occultation screen or an occultation cup cuts the light rays
émis par le second filament et arrivant sur le réflec- emitted by the second filament and arriving on the reflec-
teur, qui les renvoie sous forme d'un faisceau coupé tor, which sends them back as a cut beam
de croisement. Dans une telle solution, connue et uti- crossing. In such a solution, known and useful
lisée depuis longtemps, le passage de l'état d'éclai- for a long time, the transition from the state of
rage croisement à l'état d'éclairage route, se fait par une commutation de l'alimentation électrique des filaments. L'évolution de la technique automobile laisse prévoir que de telles lampes à deux filaments de tungstène vont probablement être remplacées par des lampes à décharge gazeuse ou des lampes à arc, la source lumineuse ainsi réalisée étant beaucoup plus brillante que celle obtenue par des filaments de tungstène. Cette grande brillance est intéressante, car elle permettra l'utilisation de projecteurs de plus petites dimensions, et notamment de plus fai- rage crossing at the road lighting state, is done by switching the power supply of the filaments. The evolution of automotive technology suggests that such lamps with two tungsten filaments will probably be replaced by gas discharge lamps or arc lamps, the light source thus produced being much brighter than that obtained by filaments of tungsten. This great brilliance is interesting because it will allow the use of projectors of smaller dimensions, and in particular of smaller dimensions.
ble hauteur qui s'intégreront beaucoup plus faci- height that will fit much more easily
lement aux lignes aérodynamiques d'un véhicule. to the aerodynamic lines of a vehicle.
Cependant, de telles sources lumineuses nouvelles nécessitent pour chacune d'entre elles une alimentation électrique à haute tension mettant en However, such new light sources require for each of them a high voltage power supply that
série avec la source un ballast d'un coût relative- series with the source a ballast of a relative cost-
ment élevé. De plus, le passage d'un état d'éclaire- high level. In addition, the transition from a state of enlightenment
ment à un autre doit se faire le plus rapidement to another must be done as quickly as possible
possible, et les sources lumineuses à décharge ga- possible, and the light sources with
zeuse ou à arc ont des temps d'allumage trop élevés Zeuse or arc have ignition times too high
pour permettre une commutation suffisamment rapide. to allow a sufficiently fast switching.
La présente invention se propose généra- The present invention generally proposes
lement de réaliser un projecteur à faisceau variable to make a beam projector
éliminant les inconvénients des projecteurs anté- eliminating the disadvantages of earlier projectors
rieurs, et permettant d'atteindre, par des moyens statiques, insensibles aux vibrations, des variations de faisceau extrêmement rapides, sous l'action d'une and by static means, insensitive to vibrations, extremely rapid beam variations under the action of a
commande électrique. Plus particulièrement, l'inven- online order. In particular, the invention
tion se propose une mise en oeuvre particulièrement tion proposes a particular implementation
avantageuse des nouvelles sources lumineuses précitées. advantageous of the new light sources mentioned above.
Pour ce faire, le projecteur selon l'in- To do this, the projector according to
vention,du type comportant au moins un réflecteur type with at least one reflector
coopérant avec une unique source lumineuse, est carac- cooperating with a single light source, is
térisé en ce qu'il comporte un écran d'occultation characterized in that it includes an occultation screen
interposé sur le trajet des rayons lumineux et com- interposed on the path of the light rays and
portant au moins une zone d'occultation constituée de cristaux liquides susceptibles de conférer à cette zone d'occultation, soit un état de transparence, soit un état de non-transparence, et, plus généralement, carrying at least one occultation zone consisting of liquid crystals capable of conferring on this occultation zone, either a state of transparency or a state of non-transparency, and, more generally,
divers états de transparence.various states of transparency.
On comprend facilement que, dans l'état de transparence, tout se passe sensiblement comme si aucun obstacle n'était interposé sur le trajet It is easy to understand that, in the state of transparency, everything happens substantially as if no obstacle was interposed on the path
des rayons lumineux, alors que, dans l'état de non- light rays, whereas in the state of non-
transparence, la zone d'occultation réalise la cou- transparency, the occultation zone carries out the
pure voulue du faisceau lumineux.pure wanted of the light beam.
La commutation de la zone à cristaux liquides est obtenue de préférence par une variation de tension électrique, cette zone étant réalisée de la façon connue en elle-même pour réaliser des écrans The switching of the liquid crystal zone is preferably obtained by a variation of the electric voltage, this zone being produced in the manner known per se for producing screens.
passifs dans le domaine de l'affichage numérique. passive in the field of digital signage.
Dans le mode de réalisation le plus sim- In the simplest embodiment
ple, l'écran comporte une seule zone d'occultation réalisée en cristaux liquides. Il est constitué, dans ple, the screen has a single occultation zone made of liquid crystals. It is constituted, in
un exemple préférentiel, de deux lames de verre trans- a preferred example of two glass slides trans-
parentes entre lesquelles sont disposés des cristaux liquides nématiques en hélice en correspondance avec la zone d'occultation. A l'extérieur des lames de verre sont disposées deux polariseurs de lumière croisés. A l'intérieur de chaque lame, du côté des between which nematic liquid crystals are arranged in helix in correspondence with the occultation zone. On the outside of the glass slides are arranged two crossed light polarizers. Inside each blade, on the side of
cristaux, sont disposées des couches ou bandes métal- crystals, are arranged layers or bands
lisées ultra minces transparentes formant électrodes. ultra-thin transparent electrodes.
De façon bien connue du spécialiste des cristaux liquides, l'application ou la non-application d'une tension électrique aux électrodes se traduit par une variation de torsion des cristaux liquides, de telle sorte que l'ensemble peut être ou non traversé par As is well known to the liquid crystal specialist, the application or non-application of an electrical voltage to the electrodes results in a torsion variation of the liquid crystals, so that the whole may or may not be traversed by
la lumière. Le facteur de transmission d'un tel sys- the light. The transmission factor of such a system
tème n'est pas de 100 % mais il reste suffisant pour un éclairage automobile surtout lorsque l'onemploie des sources lumineuses comme les lampes à décharge gazeuse is not 100% but it remains sufficient for automotive lighting especially when using light sources such as gas discharge lamps
ou les lampes à arc.or arc lamps.
Selon une autre caractéristique deAccording to another characteristic of
l'invention, on réalise, en répartissant convenable- the invention, it is realized by distributing suitable
ment diverses électrodes d'excitation selon diverses régions à occulter, une modulation de la limite de la zone d'occultation, constituant la limite de cou- various excitation electrodes according to various regions to be obscured, a modulation of the limit of the occultation zone, constituting the limit of
pure du faisceau. Par exemple, en utilisant une plu- pure beam. For example, by using a
ralité d'électrodes en bandes horizontales juxtaposées, on peut régler la hauteur de la zone d'occultation, selon les électrodes finalement excitées sur chacune electrodes in horizontal bands juxtaposed, one can adjust the height of the occultation zone, according to the electrodes finally excited on each
des deux plaques précitées.of the two aforementioned plates.
On peut également, selon une autre carac- It is also possible, according to another characteristic
téristique de l'invention, réaliser un écran d'occul- of the invention, to realize a screen of occult-
tation comportant des discontinuités, si on veut ob- tation with discontinuities, if we wish to
tenir, sur le faisceau coupé, un apport de lumière au-dessus de la coupure. On peut ainsi moduler par des moyens électriques à la fois la limite de coupure on the cut beam, hold a light supply above the cut. It is thus possible to modulate by electrical means at the same time the cut-off limit
et l'intensité de la coupure.and the intensity of the cut.
L'invention est susceptible d'application dans de nombreuses structures optiques de projecteurs, et notamment, mais non exclusivement: - celles comportant un réflecteur de type parabolique, la source lumineuse étant voisine de son foyer, The invention is capable of application in many optical structures of projectors, and in particular, but not exclusively: those comprising a reflector of parabolic type, the light source being close to its focus,
- celles comportant un réflecteur ellip- - those comprising an elliptical reflector
tique, la source lumineuse étant au voisinage de l'un des foyers de ce réflecteur elliptique, les rayons lumineux émis par la source étant renvoyés par le réflecteur elliptique à son second foyer, et repris the light source being in the vicinity of one of the foci of this elliptical reflector, the light rays emitted by the source being returned by the elliptical reflector to its second focus, and picked up again.
soit par une lentille, soit par un réflecteur parabo- either by a lens or a parabolic reflector
lique.lic.
La réalisation d'écrans passifs à cris- The realization of passive screens with crys-
taux liquides de tous types est connue de la technique liquid levels of all types is known in the art
dans le domaine de l'affichage numérique. On se repor- in the field of digital signage. We are
tera par exemple à la revue LA RECHERCHE, Volume 12, for example, in the journal LA RECHERCHE, Volume 12,
N 125, Septembre 1981, pages 936-939. N 125, September 1981, pages 936-939.
Le domaine de l'éclairage automobile, mettant en oeuvre des sources très brillantes et des flux lumineux élevés, est très différent de celui de The field of automotive lighting, using very bright sources and high luminous flux, is very different from that of
l'affichage numérique; dans les projecteurs automobi- digital signage; in the automotive headlamps
les des échauffements importants sont inévitables. important warm-ups are inevitable.
Cependant les essais conduits par la Demanderesse ont montré la "faisabilité" du nouveau projecteur selon l'invention. Pour éviter les problèmes d'échauffement, on peut disposer judicieusement les écrans selon l'invention dans le projecteur, notamment au voisinage de sa fenêtre de sortie de lumière, en l'éloignant de la source lumineuse. Ainsi, à l'extrême, l'écran à cristaux liquides vient se confondre avec la glace However, the tests conducted by the Applicant have shown the "feasibility" of the new projector according to the invention. To avoid heating problems, the screens according to the invention can be judiciously placed in the projector, particularly in the vicinity of its light exit window, away from the light source. Thus, in the extreme, the liquid crystal screen is confused with the ice
de sortie du projecteur. Selon une autre disposition évi- output of the projector. According to another
tant l'échauffement,on surdimensionne les plaques de verre de l'écran, notamment en épaisseur (par rapport as the heating, it oversizes the glass plates of the screen, especially in thickness (relative
aux écrans d'affichage),pour en augmenter les capaci- display screens), in order to increase the
tés de dissipation de chaleur.heat dissipation.
D'autres caractéristiques et avantages Other features and benefits
de l'invention ressortiront de la description qui of the invention will emerge from the description which
va suivre en se référant aux dessins annexes en don- follow with reference to the attached drawings in
nant plusieurs exemples de réalisation de l'invention. several examples of embodiments of the invention.
Plus précisément, sur les dessins annexés: More specifically, in the accompanying drawings:
- les figures 1 et 2 représentent sché- - Figures 1 and 2 represent schematic
matiquement en perspective et en coupe verticale la réalisation d'un projecteur route/croisement selon in perspective and in vertical section the realization of a road / crossing projector according to
l'invention dans un premier mode de réalisation uti- the invention in a first embodiment using
lisant un réflecteur elliptique et une lentille, la figure 2a montrant le détail de l'écran utilisé; - les figures 3 et 4 représentent en perspective et en coupe verticale schématique un projecteur route/croisement dans un second mode de réalisation de l'invention comportant un réflecteur parabolique; - les figures 5 et 6 représentent en perspective et en coupe horizontale la constitution d'un projecteur route/croisement selon un troisième mode de réalisation de l'invention comportant des reading an elliptical reflector and a lens, Figure 2a showing the detail of the screen used; - Figures 3 and 4 show in perspective and in schematic vertical section a road / crossing projector in a second embodiment of the invention comprising a parabolic reflector; FIGS. 5 and 6 show in perspective and in horizontal section the constitution of a road / crossing projector according to a third embodiment of the invention comprising
réflecteurs elliptiques et des réflecteurs paraboli- elliptical reflectors and parabolic reflectors
ques; la figure 6a montre un détail de réalisation d'un organe des figures 5 et 6; les figures 7 et 8 représentent les éclairages obtenus sur la route dans les deux régimes d'éclairement de ce projecteur; - les figures 9 et 10 représentent schématiquement en perspective et en coupe verticale un projecteur route/croisement, selon un quatrième c; Figure 6a shows a detail of an embodiment of an organ of Figures 5 and 6; Figures 7 and 8 show the illumination obtained on the road in the two lighting regimes of this projector; - Figures 9 and 10 show schematically in perspective and in vertical section a road / crossing projector, according to a fourth
mode de réalisation de l'invention, la figure 11 repré- embodiment of the invention, FIG.
sentant une vue de face schématique de ce projecteur et la figure 12 représentant l'éclairement obtenu sur a schematic front view of this projector and FIG. 12 showing the illumination obtained on
un écran.a screen.
On va décrire à propos des figures 1 et We will describe about figures 1 and
2 le premier mode de réalisation de l'invention. 2 the first embodiment of the invention.
Au point de vue de sa structure optique, From the point of view of its optical structure,
le projecteur de ce premier mode de réalisation com- the projector of this first embodiment
porte un réflecteur elliptique 10, une source lumi- carries an elliptical reflector 10, a light source
neuse 11 disposée au voisinage de son foyer interne 12, les rayons lumineux émis par la source renvoyés 11 disposed in the vicinity of its internal focus 12, the light rays emitted by the source returned
par le réflecteur elliptique 10 convergeant au voi- by the elliptical reflector 10 converging with the
sinage du foyer externe 13. Les rayons réfléchis convergents-divergents sont repris par une lentille the outer focus 13. The convergent-divergent reflected rays are taken up by a lens
14 pour constituer finalement un faisceau émis utile. 14 to finally constitute a useful transmitted beam.
Selon l'invention, pour réaliser la coupure, on dispose au voisinage du foyer externe 13 du réflecteur elliptique 10 un écran à cristaux liquides 15 du type précité définissant une zone d'occultation Z définie entre deux plaques de verre According to the invention, in order to achieve the cutoff, a liquid crystal screen 15 of the above-mentioned type defining an occultation zone Z defined between two glass plates is arranged in the vicinity of the external focus 13 of the elliptical reflector 10.
comportant des cristaux liquides.having liquid crystals.
Dans un exemple typique, l'écran 15 com- porte deux lames de verre parallèles assemblées de façon étanche et entre lesquelles sont disposés des cristaux liquides "nématiques en hélice". La Figure 2a montre une telle lame de verre 15a. Sur les deux faces internes des deux plaques de verre parallèles a sont disposées des électrodes 15b en couches In a typical example, the screen 15 comprises two parallel glass blades tightly assembled and between which are disposed "helical" nematic liquid crystals. Figure 2a shows such a glass slide 15a. On the two inner faces of the two parallel glass plates a are arranged electrodes 15b in layers
transparentes très minces (oxyde d'indium ou d'étain). very thin transparencies (indium or tin oxide).
Par décapage chimique, on donne à la couche électrode avant la configuration correspondant à l'occultation By chemical etching, the electrode layer is given before the configuration corresponding to the occultation
de la zone Z. Par exemple, les électrodes sont dispo- Z. For example, the electrodes are
sées en bandes 15c. Entre les plaques distantes de in strips 15c. Between the distant plates of
quelques dizaines de microns, les molécules de cris- a few tens of microns, the molecules of
taux liquides sont orientées en quart d'hélice (structure twistée). Sur les deux faces extérieures des plaques de verre sont disposés des polariseurs croisés 15d. Lorsqu'on éclaire un tel écran 15, la lumière polarisée par le premier polariseur de la première plaque de verre subit une rotation de 90 Liquid rates are oriented quarter-helix (twisted structure). On the two outer faces of the glass plates are arranged crossed polarizers 15d. When such a screen 15 is illuminated, the light polarized by the first polarizer of the first glass plate undergoes a rotation of 90
entre les deux plaques due à la configuration en héli- between the two plates due to the heli configuration.
ce des cristaux liquides et sort à l'arrière pola- this liquid crystal and comes out the polar back
risée perpendiculairement à sa direction d'entrée, le second polariseur de la seconde plaque la laissant rised perpendicularly to its entry direction, the second polarizer of the second plate leaving it
sortir. Il y a transparence.go out. There is transparency.
Si on applique un champ électrique entre les électrodes 15c de l'écran 15 par l'intermédiaire If an electric field is applied between the electrodes 15c of the screen 15 via
des bornes 15e, on provoque une déformation des cris- terminals 15e, the crystals are deformed.
taux liquides, les molécules s'orientent parallèlement Liquid levels, molecules move in parallel
à la direction du champ. Elles deviennent donc per- to the direction of the field. They therefore become
pendiculaires aux deux plaques de verre 15a. La lumière polarisée à l'entrée n'est plus tournée de 900 par les cristaux liquides. Elle est arrêtée par le polariseur 15d de sortie. Il y a opacité. On voit sur la Figure 1 que la zone Z est munie d'une limite correspondant simplement aux nécessités de l'éclairage croisement (occultation de la zone 17 sur un écran de projection 18). Selon l'état d'excitation des bornes électriques 15e, les pendicular to the two glass plates 15a. The polarized light at the entrance is no longer rotated 900 by the liquid crystals. It is stopped by the output polarizer 15d. There is opacity. It can be seen in FIG. 1 that the zone Z is provided with a limit that simply corresponds to the requirements of the crossover lighting (concealment of the area 17 on a projection screen 18). Depending on the state of excitation of the electrical terminals 15e, the
rayons lumineux sont ou non occultés par l'écran 15. light rays are or are not obscured by the screen 15.
Le projecteur peut émettre soit un faisceau de route, The projector can emit either a driving beam,
soit un faisceau de croisement.either a passing beam.
On peut disposer les électrodes d'entrée selon des bandes horizontales parallèles telles que c que l'on peut exciter de façon variable. Ainsi, on peut régler la hauteur, et plus généralement la configuration de la zone de coupure Z en faisant varier The input electrodes can be arranged in parallel horizontal bands such that c can be variably excited. Thus, one can adjust the height, and more generally the configuration of the cutoff zone Z by varying
la limitede coupure.the limited cut.
De même, on peut ménager entre des élec- In the same way, we can
trodes 15c, des zones complètement transparentes et toujours transparentes, si on veut disposer de lumière trodes 15c, areas completely transparent and always transparent, if you want to have light
au-dessus de la coupure.above the cut.
On peut enfin réaliser toute modulation We can finally realize any modulation
de l'intensité de coupure en réalisant une zone d'oc- of the cutoff intensity by realizing a zone of oc-
cultation Z de type tramé, c'est-à-dire une zone type Z cultation, that is to say an area
constituée de bandes successivement opaques et trans- consisting of successively opaque and trans-
parentes, le serré du tramé permettant de faire varier parents, the tightness of the screen to vary
le degré d'occultation.the degree of occultation.
On va maintenant décrire le second mode de réalisation de l'invention en référence aux figures The second embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS.
3 et 4.3 and 4.
Le projecteur de ce second mode de réa- The projector of this second mode of
lisation comporte un réflecteur principal parabolique ayant un foyer 21 sur son axe optique constituant l'axe optique 22 du projecteur. Une source lumineuse 23, constituée par exemple par un filament ou un arc électrique,est situé légèrement en avant du foyer 21, sa partie arrière coïncidant avec ce foyer. Comme on le voit sur la figure, les rayons émis par la source lumineuse et renvoyés par le réflecteur sont donc légèrement convergents. En avant du réflecteur est disposée une glace de fermeture 24 munie de stries de répartition de faisceau, de manière connue en elle-même. Entre le réflecteur et la glace, est The invention comprises a parabolic main reflector having a focal point 21 on its optical axis constituting the optical axis 22 of the projector. A light source 23, constituted for example by a filament or an electric arc, is located slightly in front of the hearth 21, its rear part coinciding with this focus. As can be seen in the figure, the rays emitted by the light source and reflected by the reflector are therefore slightly convergent. In front of the reflector is disposed a closing window 24 provided with beam distribution grooves, in a manner known per se. Between the reflector and the ice, is
disposé un écran à cristaux liquides 25 selon l'in- disposed a liquid crystal screen 25 according to the
vention ayant une structure analogue à celle qui vient vention having a similar structure to that which comes
d'être décrite, avec deux bornes électriques de comman- to be described, with two electrical control terminals
de 25e. Lorsqu'aucune différence de potentiel n'est appliquée à ces bornes 25e, les rayons lumineux, tels from 25th. When no potential difference is applied to these terminals 25e, the light rays, such as
que À, qui passent au-dessus de l'horizontale, traver- than, which pass over the horizontal, pass through
sent librement l'écran et viennent se réfracter dans la glace 24 assurant ainsi un faisceau complémentaire feel the screen freely and come to refract in the ice 24 thus ensuring a complementary beam
à celui créé par les rayons tels que o<qui, eux, tra- to that created by the rays such as o <who, themselves,
versent toujours librement la partie supérieure de la always pour freely the upper part of the
glace 24.ice cream 24.
Ainsi, lorsqu'aucune tension n'est appliquée aux bornes 25e, le projecteur émet-il un So, when no voltage is applied to the 25th terminals, does the projector emit
faisceau correspondant à la totalité des rayons ré- beam corresponding to the totality of the rays
fléchis par le réflecteur et réfractés par la totali- flexed by the reflector and refracted by the totality
té de la glace 24. On obtient ainsi un faisceau de route. Lorsque l'on applique une différence de potentiel aux bornes des électrodes 25e, les cristaux liquides s'orientent et rendent l'écran 25 opaque. Les rayons tels que P sont maintenant arrêtés par la This produces a driving beam. When a potential difference is applied across the electrodes 25e, the liquid crystals orient themselves and make the screen 25 opaque. Rays such as P are now stopped by the
zone opaque Z de l'écran, et seuls les rayons conver- opaque zone Z of the screen, and only the convergent rays
gents et donc non éblouissants tels que d passent librement à travers la partie supérieure de la glace 24 qui assure la répartition lumineuse. On obtient Thus, no dazzling gents such as d pass freely through the upper portion of the window 24 which provides the light distribution. We obtain
ainsi un faisceau de croisement.thus a passing beam.
L'exemple des figures 3 et 4 montre ainsi, The example of Figures 3 and 4 thus shows,
dans une configuration optique très simple, l'inter- in a very simple optical configuration, the inter-
vention d'un écran à cristaux liquides 25 selon l'in- an LCD screen 25 according to the invention.
vention pour réaliser, selon l'état d'excitation de l'écran, deux régimes d'éclairement. On remarquera vention to achieve, according to the excitation state of the screen, two illumination regimes. We will notice
qu'il s'agit d'un système statique à commande élec- it is a static system with electronic control
trique n'utilisant qu'une seule source lumineuse, ce qui le rend évidemment très supérieur à la fois aux systèmes de la technique antérieure utilisant des écrans mobiles et aux systèmes utilisant deux sources lumineuses, et en tout cas bien moins coûteux It uses a single light source, which obviously makes it far superior to both prior art systems using mobile screens and systems using two light sources, and in any case much less expensive.
que les systèmes utilisant deux sources à décharge. systems using two gas-discharge sources.
On va maintenant décrire, en se référant aux figures 5 à 8 un troisième mode de réalisation de l'invention. Le projecteur des figures 5 et 6 comporte deux réflecteurs sensiblement elliptiques 30a, 30b, disposés symétriquement par rapport à un plan vertical central. Ces deux réflecteurs 30a, 30b, ont un foyer interne commun 31 et chacun un foyer externe (32a, 32b), les deux foyers externes (32a, 32b) des deux réflecteurs elliptiques étant également symétriques par rapport à un plan central. La source lumineuse 33 qui peut par exemple être un filament de tungstène, un arc électrique, une lampe à décharge, est disposée au foyer commun 31 des deux réflecteurs (30a, 30b), de telle sorte que, comme représenté, les rayons issus de la source lumineuse et renvoyés A third embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS. 5 to 8. The projector of Figures 5 and 6 comprises two substantially elliptical reflectors 30a, 30b, arranged symmetrically with respect to a central vertical plane. These two reflectors 30a, 30b, have a common internal focus 31 and each an external focus (32a, 32b), the two outer foci (32a, 32b) of the two elliptical reflectors are also symmetrical with respect to a central plane. The light source 33 which may for example be a tungsten filament, an electric arc, a discharge lamp, is arranged at the common focus 31 of the two reflectors (30a, 30b), so that, as shown, the rays coming from the light source and sent back
à gauche et à droite par les deux réflecteurs ellip- left and right by the two elliptical reflectors
1 11 1
tiques viennent converger vers les foyers (32a, 32b). ticks converge towards the hearths (32a, 32b).
A l'extérieur des deux réflecteurs ellip- Outside the two elliptical reflectors
tiques, et toujours symétriquement par rapport à un plan vertical central, sont disposés deux réflecteurs paraboliques (34a, 34b) dont les foyers respectifs sont confondus avec les foyers externes (32a, 32b) des réflecteurs elliptiques (30a, 30b). La disposition d'ensemble est telle que les rayons lumineux issus de la source 33 renvoyés par les réflecteurs elliptiques (30a, 30b) viennent converger à leurs foyers externes (32a, 32b), rencontrent les réflecteurs paraboliques (34a, 34b) et sont finalement renvoyés selon des faisceaux de rayons sensiblement parallèles dans la direction d'émission E. Au voisinage du foyer 32b est disposé verticalement un écran opaque de type classique 35, tics, and always symmetrically with respect to a central vertical plane, are disposed two parabolic reflectors (34a, 34b) whose respective foci are coincident with the external foci (32a, 32b) of the elliptical reflectors (30a, 30b). The overall arrangement is such that the light rays coming from the source 33 reflected by the elliptical reflectors (30a, 30b) converge at their external foci (32a, 32b), meet the parabolic reflectors (34a, 34b) and are finally returned in beams of substantially parallel radii in the emission direction E. In the vicinity of the hearth 32b is disposed vertically an opaque screen of conventional type 35,
qui occulte les rayons montant et donne ici un fais- which obscures the rising rays and gives here a
ceau coupé horizontalement du type faisceau de croi- cut horizontally of the cross beam type
sement obtenu par réflexion sur les réflecteurs 30b et 34b donnant un éclairement du type représenté sur obtained by reflection on the reflectors 30b and 34b giving an illumination of the type shown on
la figure 7 (l'écran opaque 35 est montré de face fig.6b). Figure 7 (the opaque screen 35 is shown from the face fig.6b).
Au contraire, les réflecteurs associés a et 34a n'ont pas de dispositif de coupure. Ils On the contrary, the associated reflectors a and 34a do not have a cut-off device. They
donnent donc un faisceau complet éclairant la tota- give a complete beam illuminating the totality
lité de la perspective de la route et qui se super- the perspective of the road and which is super-
posent donc à la partie inférieure du faisceau donné par les réflecteurs 30b et 34b, comme on le voit sur pose at the lower part of the beam given by the reflectors 30b and 34b, as seen on
la figure 8.Figure 8.
Avec le dispositif ci-dessus défini, on dispose ainsi de moyens d'éclairement de croisement, With the device defined above, there are thus means of crossing illumination,
et de moyens d'éclairement de route. and road illumination means.
Selon l'invention, on associe aux réflec- According to the invention, the reflections
teurs 30a et 34a et sur toute la fenêtre de lumière de sortie un écran 36 contenant des cristaux liquides constitué comme on l'a indiqué précédemment. Lorsque 30a and 34a and over the entire output light window a screen 36 containing liquid crystal constituted as previously indicated. When
cet écran 36 n'est pas soumis à une tension d'acti- this screen 36 is not subject to a voltage of
vation des cristaux à ses bornes 36e, les rayons tels que Ra traversent librement ledit écran et la totali- té de la perspective routière est éclairée comme à The rays such as Ra pass freely through said screen and the totality of the road perspective is illuminated as
la figure 8. On réalise ainsi la fonction route. Figure 8. The road function is thus realized.
Lorsque l'on applique une tension électrique à l'écran 36, il devient opaque et occulte les rayons Ra. Seuls les rayons Rb émis par le sousensemble When a voltage is applied to the screen 36, it becomes opaque and obscures the rays Ra. Only Rb radii emitted by the subset
(30b, 34b), c'est-à-dire des rayons d'éclairage croi- (30b, 34b), i.e.
sement se trouvent émis (Fig. 7).are emitted (Fig. 7).
Là encore, comme précédemment, on réalise Again, as before, we realize
avec une seule source lumineuse une commutation sta- with a single light source a static switching
tique par des moyens électriques. En variante, on peut équiper le sousensemble (30a, 34a) d'un écran permanent pour occulter les rayons de type croisement de façon permanente puisque l'autre sous-ensemble tick by electrical means. As a variant, the subassembly (30a, 34a) may be equipped with a permanent screen to conceal the cross-type spokes permanently since the other subassembly
(30b, 34b) en émet toujours suffisamment. (30b, 34b) always gives enough.
Dans un quatrième mode de réalisation, In a fourth embodiment,
correspondant aux figures 9 à 12, on réalise un pro- corresponding to FIGS. 9 to 12, a
jecteur comportant un demi-réflecteur supérieur para- jector having an upper half-reflector
bolique 40 de foyer 41. La source lumineuse 42 cons- 40. The light source 42 con-
tituée par un filament axial est légèrement en avant de ce foyer 41. Ce demi-réflecteur 40 donne des rayons descendant tels que Poet donne sur un écran (figure 12) An axial filament is slightly ahead of this focus 41. This half-reflector 40 gives downward rays such as Poet gives on a screen (FIG. 12).
une projection 43 dont la partie supérieure est sen- a projection 43 whose upper part is sen-
siblement horizontale, donc non éblouissante. Au so horizontal, so not dazzling. the
demi-réflecteur supérieur 40 est associé un demi- upper half-reflector 40 is associated with half a
réflecteur parabolique inférieur 50 dont le foyer 51 lower parabolic reflector 50 whose focus 51
est situé au milieu de la source 42. Ce demi-réflec- is located in the middle of the source 42. This half-reflection
teur inférieur donne donc un faisceau de rayons tels que cdont la projection sur un écran (figure 12) The lower emitter thus gives a beam of rays such as the projection on a screen (FIG. 12).
donne une image telle que 53.gives an image such as 53.
L'association de ces deux faisceaux donnée par la même source 42 peut donner, après correction optique par une glace de fermeture (non représentée) un bon faisceau de route. Pour réaliser l'occultation nécessaire pour obtenir un faisceau de croisement, on dispose (figures 9 et 11) autour de la source de deux écrans à cristaux liquides 45 comme définis précédemment, disposés en V en dessous The combination of these two beams given by the same source 42 can give, after optical correction by a closing window (not shown) a good driving beam. To achieve the occultation necessary to obtain a passing beam, it is arranged (FIGS. 9 and 11) around the source of two liquid crystal screens 45 as previously defined, arranged in V below
de la source 41.from the source 41.
Lorsque ces écrans 45 sont dans leur état de transparence, les rayons tels que oémis o par la source 41 peuvent les traverser facilement pour venir se réfléchir sur le réflecteur 50 et remonter au-dessus du plan horizontal pour former When these screens 45 are in their transparent state, the rays such as oémis o by the source 41 can pass through them easily to come to reflect on the reflector 50 and go back above the horizontal plane to form
la zone hachurée 53 (figure 12).the shaded area 53 (FIG. 12).
Dans le cas o l'on veut passer enIn case you want to go
faisceau croisement, il suffit d'appliquer la ten- crossing beam, it suffices to apply the
sion d'excitation convenable aux écrans à cristaux liquides 45 pour les rendre opaques. A ce moment, tous les rayons tels que csont arrêtés, la zone hachurée sur l'écran n'est donc plus éclairée. Seule subsiste la zone 43 et la partie inférieure de la excitation excitation suitable for liquid crystal displays 45 to make them opaque. At this time, all the rays as they are stopped, the hatched area on the screen is no longer illuminated. Only area 43 and the lower part of the
zone 53 située au-dessus de l'horizontale. Le fais- area 53 above the horizontal. The fact-
ceau coupé constitue alors un faisceau de croisement. The cut water then constitutes a passing beam.
On remarquera que ce quatrième mode de réalisation, qui vient d'être décrit, représente la transposition, dans un système d'écrans à cristaux liquides du système à volets mobiles décrit dans le vieux brevet français 1 296 036 donné ici à titre de référence et de complément d'information. Cette référence fait d'ailleurs comprendre tous les avantages du système statique à commande électrique selon l'invention qui présente l'avantage d'être plus rapide, plus fiable It will be noted that this fourth embodiment, which has just been described, represents the transposition, in a liquid crystal display system of the movable shutter system described in the old French patent 1 296 036 given here for reference and additional information. This reference also includes all the advantages of the electrically controlled static system according to the invention which has the advantage of being faster, more reliable
et insensible aux vibrations.and insensitive to vibrations.
Les quatre exemples de réalisation qu'on The four examples of realization
a donnés ci-dessus ne sont pas limitatifs. Ils pré- given above are not limiting. They pre-
sentent tous l'avantage de permettre la réalisation all feel the benefit of allowing the realization
d'un projecteur à deux régimes d'éclairement compor- a headlamp with two illumination
tant des systèmes statiques à commande électrique. Ils montrent que l'invention s'applique aux structures optiques les plus diverses, quant à la nature des éléments optiques utilisés, notamment both static systems with electric control. They show that the invention applies to the most diverse optical structures, as to the nature of the optical elements used, in particular
des réflecteurs.reflectors.
La réalisation d'un écran à cristaux liquides a été donnée dans un mode de réalisation technologique connu de la Demanderesse. Bien entendu, ce mode de réalisation n'est qu'un exemple, et d'autres écrans à cristaux liquides peuvent être The production of a liquid crystal screen has been given in a technological embodiment known to the Applicant. Of course, this embodiment is only one example, and other liquid crystal displays can be
utilisés sans sortir du cadre de l'invention. used without departing from the scope of the invention.
Les modes de réalisation de projecteurs, dans leurs particularités nouvelles, en sus de la présence d'écrans d'occultation à cristaux liquides, The embodiments of projectors, in their novel features, in addition to the presence of liquid crystal occultation screens,
font également partie de la présente invention. are also part of the present invention.
Enfin, il doit être entendu que l'inven- Finally, it must be understood that the invention
tion s'applique à tout projecteur à faisceau variable applies to any variable beam projector
ou commutable. On peut réaliser par exemple un pro- or switchable. For example, a project can be
jecteur de croisement dont l'éclairement passe du régime "circulation à droite" au régime "circulation passing jets whose illumination changes from the "traffic on the right" mode to the "traffic" mode
à gauche". On peut moduler et rendre progressive se- on the left. "We can modulate and make progressive
lon tout programme de changement la variation d'éclai- any program of change, the variation of
rement, en agençant de façon correspondante les commandes de l'écran qui peuvent être en grand nombre by correspondingly arranging the controls of the screen which can be in large numbers
(pluralité d'électrodes).(plurality of electrodes).
On peut ainsi asservir la limite de cou- It is thus possible to enslave the limit of
pure à tout phénomène menant, par exemple l'assiette pure to any leading phenomenon, for example the plate
du véhicule.of the vehicle.
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