FR2616589A1 - Discharge lamp with two switchable arcs, for motor vehicle headlamp - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a trait au domaine des projecteurs de véhicules automobiles, et concerne plus particulierement une nouvelle lampe à décharge tenant lieu de source lumineuse dans un projecteur susceptible de délivre deux types de faisceaux, par exemple, mais non limitativement, un faisceau de route et un faisceau de croisement. The present invention relates to the field of motor vehicle headlamps, and more particularly relates to a new discharge lamp acting as a light source in a projector capable of delivering two types of beams, for example, but not limited to, a driving beam and a passing beam.
On connait déjà dans la technique antérieure l'utilisation d'une lampe à décharge dans un projecteur de véhicule automobile. L'emploi d'une telle lampe est avantageux du fait de son rendement lumineux très élevé, typiquement de trois à quatre fois supérieur à celui d'une lampe halogène à filament classique. It is already known in the prior art the use of a discharge lamp in a motor vehicle headlight. The use of such a lamp is advantageous because of its very high light output, typically three to four times greater than that of a conventional filament halogen lamp.
Plus particulièrement, on connait déjà une lampe à décharge pour projecteur de véhicule automobile qui comprend une enveloppe en verre de quartz allongée définissant une enceinte de décharge, deux électrodes disposées respectivement aux deux extrémités de l'enceinte, des amenées de courant traversant l'enveloppe de façon étanche et reliées auxdites électrodes, et un remplissage de gaz ionisable dans ltenceinte. Une telle lampe, lorsqu'elle est mise sous tension, engendre un arc luminescent longiligne dont la forme géométrique est satisfaisante pour donner naissance, avec un réflecteur approprié, à un faisceau lumineux de type donné utile dans le domaine automobile. More particularly, there is already known a motor vehicle headlamp discharge lamp which comprises an elongated quartz glass envelope defining a discharge chamber, two electrodes respectively disposed at both ends of the enclosure, current leads through the envelope in a sealed manner and connected to said electrodes, and an ionizable gas filling in the enclosure. Such a lamp, when energized, generates an elongated luminescent arc whose geometric shape is satisfactory to give rise, with a suitable reflector, to a given type of light beam useful in the automotive field.
Cependant, il est souhaitable depuis fort longtemps d'engendrer avec un même projecteur deux faisceaux de natures différentes, par exemple un faisceau de croisement délimité par une coupure et un faisceau de route, et l'on utilise conventionnellement à cet effet, dans un même réflecteur, deux sources lumineuses de géométries et de positions données excitables sélectivement et correspondant à chacun des deux faisceaux, les sources étant des filaments à incandescence. However, it is desirable for a long time to generate with the same projector two beams of different natures, for example a passing beam delimited by a cut and a driving beam, and it is conventionally used for this purpose, in the same reflector, two light sources of geometries and selectively excitable data positions corresponding to each of the two beams, the sources being incandescent filaments.
L'on comprend qu'une lampe à décharge connue du type exposé plus haut, capable de n'engendrer qu'un seul arc, ne convient pas pour un tel projecteur. It is understood that a known discharge lamp of the type discussed above, capable of generating a single arc, is not suitable for such a projector.
En outre, la solution qui consisterait à incorporer dans un réflecteur commun deux lampes à décharge de ce type est impossible à mettre en oeuvre en pratique. In addition, the solution which would be to incorporate in a common reflector two discharge lamps of this type is impossible to implement in practice.
En effet, d'une part, l'encombrement des enveloppes des lampes interdit de donner aux arcs respectifs des deux lampes les positions relatives convenables pour obtenir les deux types de faisceaux souhaités ; d'autre part, le passage d'un faisceau à l'autre, qui doit s'effectuer selon les règlements dans des conditions temporelles très restrictives, est impossible à obtenir correctement du fait qu'à chaque fois, la lampe précédemment froide requiert un temps non négligeable pour atteindre son régime permanent et par conséquent pour donner au faisceau correspondant les caractéristiques photométriques demandées.Indeed, on the one hand, the size of the envelopes of the lamps prohibits to give the respective arcs of the two lamps relative positions suitable for obtaining the two types of desired beams; on the other hand, the passage from one beam to another, which must be carried out according to the regulations under very restrictive time conditions, is impossible to obtain correctly because each time the previously cold lamp requires a significant time to reach its steady state and therefore to give the corresponding beam the photometric characteristics required.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients de la technique antérieure et à proposer une lampe à décharge qui permette, une fois incorporée à un projecteur, d'obtenir par commutation électrique deux faisceaux de types respectifs donnés, par exemple un faisceau de croisement et un faisceau de route. The present invention aims to overcome these drawbacks of the prior art and to provide a discharge lamp that allows, once incorporated in a projector, to obtain by electrical switching two beams of respective types given, for example a passing beam and a road beam.
L'invention vise également à permettre le passage d'un faisceau à l'autre dans des conditions temporelles convenables, c'est-à-dire la formation du second faisceau, avec toutes ses caractéristiques requises, de façon immédiate et donc en conformité avec les règlements. The invention also aims to allow the passage from one beam to the other under suitable time conditions, that is to say the formation of the second beam, with all its required characteristics, immediately and therefore in accordance with the rules.
A cet effet, la présente invention concerne une lampe à décharge, caractérisée en ce qu'elle comprend
- une enveloppe en verre de quartz allongée définissant dans la région de son centre une enceinte de décharge étanche,
- un remplissage de gaz ionisable contenu dans ladite enceinte,
- une première paire d'électrodes disposées à deux ex trinités opposées de l'enceinte et susceptibles d'être alimentées par des premiers moyens d'amenée de courant traversant l'enveloppe de faon étanche, pour engendrer entre elles un premier arc électrique luminescent mince essentiellement rectiligne créant avec un réflecteur associé un faisceau lumineux d'un premier type,
- une seconde paire d'électrodes disposées également aux deux extrémités opposées de l'enceinte et susceptibles d'être alieen- tées par des seconds moyens d'amenée de courant traversant l'enveloppe de fanon étanche, pour engendrer entre elles un second arc électrique luminescent mince essentiellement rectiligne créant avec le même réflecteur un faisceau lumineux d'un second type,
- le passage d'un faisceau lumineux d'un type au faisceau lumineux de l'autre type s'effectuant par transfert de l'alimentation d'une paire d'électrodes vers l'autre paire d'électrodes et transfert de l'arc initial vers la paire d'édstrodes alimentées, les conditions établies par l'arc initial étant telles que l'arc correspondant au faisceau lumineux dudit autre type se forme instantanément. For this purpose, the present invention relates to a discharge lamp, characterized in that it comprises
an elongate quartz glass envelope defining in the region of its center a sealed discharge chamber,
a filling of ionizable gas contained in said enclosure,
a first pair of electrodes arranged at two opposite ends of the enclosure and capable of being powered by first current supply means passing through the envelope in a sealed manner, to generate between them a first thin luminescent electric arc; essentially rectilinear creating with an associated reflector a light beam of a first type,
a second pair of electrodes also disposed at the two opposite ends of the enclosure and capable of being alienated by second current-supply means passing through the sealed envelope of fanon, to generate between them a second electric arc essentially linear thin luminescent creating with the same reflector a light beam of a second type,
the passage of a light beam of one type to the light beam of the other type being effected by transferring the power supply from one pair of electrodes to the other pair of electrodes and transfer of the arc initial to the pair of powered edestrodes, the conditions established by the initial arc being such that the arc corresponding to the light beam of said other type is formed instantly.
L'invention concerne également un projecteur de véhicule autanobile, du type comprenant une source lumineuse un réflecteur et une glace de fermeture, caractérisé en ce que la source lumineuse est une lampe à décharge du type indiqué ci-dessus en ce qu'il comprend en outre , au niveau de la glace, des moyens obturateurs situés dans une zone de ladite glace traversée par desrayons lumineux indésirables émis dans au moins une direction générale donnée par réflexion sur au moins une électrode inactive des rayons issus de l'arc formé entre les deux électrodes actives
D'autres aspects et avantages de la présente invention apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de plusieurs formes de réalisation préférées de celle-ci, donné à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe verticale axiale d'une lampe à décharge selon une première forme de réalisation de-l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe verticale axiale d'une lampe à décharge selon une seconde forme de réalisation de l'invention,
- la figure 3 est une vue en coupe verticale axiale d'une lampe à décharge selon une troisième forme de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue en coupe verticale axiale d'une lampe à décharge selon une quatrième forme de réalisation de l'invention,
- la figure 5 est une vue en perspective schématique d'un projecteur de véhicule automobile équipé d'une lampe à décharge conforme à la présente invention,
- la figure 6 est une vue de détail à échelle agrandie illustrant la disposition des sources lumineuses dans le projecteur de la figure 5,
- la figure 7a illustre, par un ensemble de courbes isocandéla, l'éclairement d'un premier faisceau fourni par le projecteur de la figure 5,
- la figure 7b illustre, par un ensemble de courbes isocandéla, l'éclairement d'un second faisceau fourni par le projecteur de la figure 5,
- la figure 8 représente un écran de projection normalisé sur lequel on a porté un certain nombre de directions d'émission de la lumière utiles pour la conception de moyens auxiliaires de l'invention,
- les figures 9 à 13 illustrent la répartition de la lumière à la sortie du réflecteur du projecteur de la figure 5 pour chacune desdites directions indiquées sur la figure 8, et
- la figure 14 représente en vue de face la glace de fermeture du projecteur de la figure 5 équipée de moyens auxiliaires de l'invention constitués par des moyens d'obturation.The invention also relates to a self-moving vehicle headlamp, of the type comprising a light source, a reflector and a closure glass, characterized in that the light source is a discharge lamp of the type indicated above in that it comprises in in addition, at the level of the ice, shutter means located in an area of said ice traversed by undesirable light beams emitted in at least one general direction by reflection on at least one inactive electrode of the rays issuing from the arc formed between the two active electrodes
Other aspects and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the following detailed description of several preferred embodiments thereof, given by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is an axial vertical sectional view of a discharge lamp according to a first embodiment of the invention,
FIG. 2 is an axial vertical sectional view of a discharge lamp according to a second embodiment of the invention,
FIG. 3 is an axial vertical sectional view of a discharge lamp according to a third embodiment of the invention,
FIG. 4 is an axial vertical sectional view of a discharge lamp according to a fourth embodiment of the invention,
FIG. 5 is a schematic perspective view of a motor vehicle headlamp equipped with a discharge lamp according to the present invention,
FIG. 6 is an enlarged detail view illustrating the arrangement of the light sources in the projector of FIG. 5;
FIG. 7a illustrates, by a set of isocandela curves, the illumination of a first beam provided by the projector of FIG. 5,
FIG. 7b illustrates, by a set of isocandela curves, the illumination of a second beam provided by the projector of FIG. 5,
FIG. 8 represents a standardized projection screen on which a number of light emission directions have been used which are useful for the design of auxiliary means of the invention,
FIGS. 9 to 13 illustrate the distribution of the light at the exit of the reflector of the projector of FIG. 5 for each of the said directions indicated in FIG. 8, and
- Figure 14 shows a front view of the closing window of the projector of Figure 5 equipped with auxiliary means of the invention constituted by closure means.
En référence aux dessins, et tout d'abord à la figure 1, une lampe à décharge 10 selon un mode de réalisation de base de l'invention comprend une enveloppe ou ampoule 11 de forme générale tubulaire, en verre de quartz, définissant une enceinte de décharge 12 légèrement allongée et en forme de tonneau, avec une paroi circonférencielle bombée vers l'extérieur et deux parois d'extrémité essentiellement droites et verticales. Referring to the drawings, and firstly to FIG. 1, a discharge lamp 10 according to a basic embodiment of the invention comprises an envelope or bulb 11 of generally tubular shape, made of quartz glass, defining an enclosure discharge nozzle 12 slightly elongated and barrel-shaped, with a circumferential wall bulging outwardly and two end walls substantially straight and vertical.
Une première électrode 14a, formant électrode commune, fait saillie dans l'enceinte- 12 essentiellement horizontalement à partir de la région centrale d'une première paroi d'extrémité de l'enceinte 12 (à gauche sur la figure 1). A l'extrémité opposé de l'enceinte se trouvent deux électrodes 14b, 14d superposées verticalement et de forme légèrement incurvée comme représenté, de manière à être à distance substantielle l'une de l'autre au niveau de l'enveloppe mais rapprochées l'une de l'autre, à une faible distance déterminée, au niveau de leurs extrémités libres. A first electrode 14a, forming a common electrode, protrudes into the enclosure 12 substantially horizontally from the central region of a first end wall of the enclosure 12 (left in FIG. 1). At the opposite end of the enclosure are two electrodes 14b, 14d superimposed vertically and of slightly curved shape as shown, so as to be at substantial distance from each other at the level of the envelope but close to each other. one of the other, at a small determined distance, at their free ends.
Des amenées de courant sont associées à chacune des électrodes 14a, 14b, 14d et traversent de façon étanche des passages respectif s formés dans l'enveloppe. Chaque amenée de courant comprend une feuille métallique, respectivement 16a, 16b, 16d, intimement noyée dans l'enveloppe, et un fil conducteur, respectivement 18a, 18b, 18d, débouchant à l'extérieur de la lampe pour sa connexion électrique et le cas échéant pour son support mécanique. Current leads are associated with each of the electrodes 14a, 14b, 14d and sealingly pass through respective passages formed in the envelope. Each current supply comprises a metal foil, 16a, 16b, 16d, intimately embedded in the casing, and a conductor wire, 18a, 18b, 18d respectively, opening out of the lamp for its electrical connection and the case. appropriate for its mechanical support.
De préférence, les électrodes sont constituées chacune par un fil de tungstène thorié, ou encore par un fil de tungstène de plus faible section enroulé en hélice sur un noyau. Les feuilles métalliques 16a, 16b, 16d sont avantageusement en molybdène. L'étanchéité sus-mentionnée est obtenue par pincement de chacune des feuilles métalliques. Preferably, the electrodes are each constituted by a thoriated tungsten wire, or by a tungsten wire of smaller section helically wound on a core. The metal foils 16a, 16b, 16d are advantageously made of molybdenum. The aforementioned seal is obtained by pinching each of the metal sheets.
Mais une autre possibilité pour réaliser l'étanchéité absolue requise peut consister à utiliser un fil de connexion revêtu de verre de quartz et de faire fusionner ce revêtement avec le matériau de l'enveloppe. Dans ce cas, un fil unique, formant électrode à une extrémité et borne de connexion à l'autre, remplace chaque ensemble électrode/feuille métallique pincée/fil de connexion. But another possibility to achieve the required absolute seal may be to use a connection wire coated with quartz glass and to fuse this coating with the material of the envelope. In this case, a single wire, forming an electrode at one end and a connection terminal at the other, replaces each set electrode / pinched metal sheet / lead wire.
De façon classique, l'enceinte 12 est remplie d'un mélange d'un gaz rare, de mercure et d'un ou de plusieurs halogénures métalliques. De façon préférée, le gaz rare est de l'argon, à une pression de remplissage de l'ordre de 50.000 à 55.000 Pa. La quantité de mercure est déterminée en fonction de la géométrie de l'enceinte. De plus, le composant halogénures métalliques comprend avantageusement un mélange d'iodure de sodium, d'iodure de scandium et d'iodure de thorium, en une quantité globale de l'ordre de 1 mg. On peut indiquer que les proportions respectives des divers iodures déterminent la caractEris- tique spectrale de l'émission lumineuse et donc la couleur observée.L'homme de l'art saura déterminer les proportions judicieuses pour l'obtention d'une couleur (blanche ou jaune) satisfaisant aux règlements. Typically, the chamber 12 is filled with a mixture of a rare gas, mercury and one or more metal halides. Preferably, the rare gas is argon, at a filling pressure of the order of 50,000 to 55,000 Pa. The amount of mercury is determined according to the geometry of the enclosure. In addition, the metal halide component advantageously comprises a mixture of sodium iodide, scandium iodide and thorium iodide, in an overall amount of the order of 1 mg. It can be stated that the respective proportions of the various iodides determine the spectral characteristic of the light emission and thus the color observed. Those skilled in the art will be able to determine the correct proportions for obtaining a color (white or white). yellow) complying with the regulations.
On va indiquer ci-dessous des gammes de dimensions préférées pour l'enveloppe 11 et son enceinte 12 ainsi que pour les électrodes. Preferred ranges of dimensions for the envelope 11 and its enclosure 12 as well as for the electrodes will be indicated below.
- épaisseur de la paroi circonférentielle de l'enceinte 1,5 à 2,5 mn,
- diamètre de 1 'enceinte dans sa région médiane de diamètre maximal : 1,5 à 5 nrn,
- distance horizontale entre les extrémités des électrodes situées sur les côtés opposés : 3 à 6 inti,
- distance verticale entre les électrodes situées du même côté : 0,5 à 3 mm. thickness of the circumferential wall of the enclosure 1.5 to 2.5 min,
diameter of the chamber in its median region of maximum diameter: 1.5 to 5 nm,
- horizontal distance between the ends of the electrodes on the opposite sides: 3 to 6 inti,
- vertical distance between the electrodes on the same side: 0.5 to 3 mm.
La lampe à décharge décrite ci-dessus définit deux couples d'électrodes, respectivement 14a, 14b et 14a, 14d qui permettent, suivant les tensions appliquées aux fils de connexion, ltobtention sélective de l'un ou l'autre parmi deux arcs luminescents minces longilignes, à savoir un arc supérieur Ac, représenté en traits pleins, et un arc inférieur Ar, représenté en traits pointillés. The discharge lamp described above defines two pairs of electrodes, 14a, 14b and 14a, 14d, respectively, which allow, according to the voltages applied to the connection wires, the selective attention of one or the other of two thin luminescent arcs. elongated, namely an upper arc Ac, represented in solid lines, and a lower arc Ar, shown in dashed lines.
De préférence, le couple d'électrodes actif est alimenté sous une tension de l'ordre de 100 volts, avec une fréquence de l'ordre de 7 kHz. Avec ces valeurs et selon les valeurs dimensionnelles dont les gambes sont indiquées plus haut, l'arc obtenu, d'un diamètre de l'ordre de 0,5 à 1 mn, délivre un flux lumineux de l'ordre de 1500 à 3500 lumens, la puissance électrique consomnée étant de l'ordre de 20 à 50 watts. Preferably, the active pair of electrodes is supplied with a voltage of the order of 100 volts, with a frequency of the order of 7 kHz. With these values and according to the dimensional values of which the legs are indicated above, the arc obtained, with a diameter of the order of 0.5 to 1 min, delivers a luminous flux of the order of 1500 to 3500 lumens. , the electrical power consumption being of the order of 20 to 50 watts.
En pratique, mais d'une manière non limitative, les deux arcs luminescents peuvent engendrer, en association avec un réflecteur cour, respectivement un faisceau de croisement et un faisceau de route. A cet égard, l'hile de l'art dans le danaine considéré sait bien concevoir un réflecteur en fonction des positions respectives de deux sources lumineuses pour obtenir deux faisceaux respectant des photi- tries données.A cet égard, bien que l'on ait mentionné plus haut que les deux électrodes 14b, 1 4d situées à la même extrémité de la lampe étaient alignées verticalement, les deux arcs étant ainsi conterms dans un même plan vertical, il est bien entendu que, pour les besoins indiqués ci-dessus, leur disposition mutuelle peut être différente. Ainsi, les électrodes peuvent être décalées en profondeur et latéralement.Mais de façon préférée, on conçoit le réflecteur en privilégiant le faisceau de croisement, c'est-à-dire en fonction de la position de la source associée (arc supérieur Ac) pour obtenir une coupure qui soit la plus nette possible; et le faisceau de route, auquel correspondent des exigences réglementaires moins sévères, est obtenu en disposant la source lumineuse associée (arc inférieur Ar) à une hauteur convenable au-dessous de la source lumineuse de la fonction croisement et en prévoyant sur la glace de fermeture du projecteur des moyens déviateurs (notamment prismes ou stries) pour étaler le faisceau en direction horizontale.. In practice, but in a nonlimiting manner, the two luminescent arcs can generate, in association with a court reflector, respectively a passing beam and a driving beam. In this respect, the hile of the art in the danaine considered knows how to design a reflector according to the respective positions of two light sources to obtain two beams respecting given photitons. In this regard, although we have mentioned above that the two electrodes 14b, 14d at the same end of the lamp were aligned vertically, the two arcs being thus conterms in the same vertical plane, it is understood that, for the needs indicated above, their mutual disposition may be different. Thus, the electrodes can be shifted in depth and laterally. However, preferably, the reflector is designed by focusing on the dipped beam, that is to say according to the position of the associated source (upper arc Ac) for obtain a cut that is as sharp as possible; and the driving beam, to which less stringent regulatory requirements correspond, is obtained by arranging the associated light source (lower arc Ar) at a suitable height below the light source of the crossing function and by providing on the closing glass of the projector means deviators (including prisms or striations) to spread the beam in the horizontal direction ..
L'avantage majeur offert par la iampe conforme à l'invention telle que décrite ci-dessus réside en ce qu'elle permet d'effectuer convenablement, lorsqu'elle est incorporée dans un projecteur croisement/route, les commutations entre les deux faisceaux. On obtient ainsi pour la première fois les avantages mentionnés plus haut relatifs aux lampes à décharge à la fois pour le faisceau de route et le faisceau de croisement dans un même projecteur à double fonction. The major advantage offered by the lamp according to the invention as described above is that it allows to perform suitably, when incorporated in a crossover / road projector, switching between the two beams. This gives for the first time the advantages mentioned above relating to the discharge lamps for both the driving beam and the passing beam in the same dual-function projector.
Plus précisément, lorsqu'un couple d'électrodes, par exemple les électrodes 14a, 14b, est sous tension et engendre l'un des deux arcs, en l'occurence l'arc de croisement Ac, alors l'ensemble constitué par le second couple d'électrodes, comprenant l'électrode commune 14a, déjà en activité et l'électrode inactive 14d, par l'enveloppe 11, déjà à la température de travail, et par le mélange de remplissage, en activité et donc convenablement ionisé, est apte à engendrer, dès que la tension d'alimentation sera appliquée à ce second couple d'électrodes, le second arc Ar correspondant à l'autre fonction du projecteur, à savoir la fonction route ; ce second arc, du fait de l'environnement favorable indiqué ci-dessus, entrera immédiatement dans son régime stationnaire, correspondant à cet environnement, et le faisceau engendré satisfera donc immédiatement à la photométrie demandée. More specifically, when a pair of electrodes, for example the electrodes 14a, 14b, is energized and generates one of the two arcs, in this case the crossing arc Ac, then the assembly constituted by the second a pair of electrodes, comprising the common electrode 14a, already active and the inactive electrode 14d, by the envelope 11, already at the working temperature, and by the filling mixture, in activity and thus suitably ionized, is able to generate, as soon as the supply voltage is applied to this second pair of electrodes, the second arc Ar corresponding to the other function of the projector, namely the road function; this second arc, because of the favorable environment indicated above, will immediately enter its stationary regime, corresponding to this environment, and the generated beam will immediately satisfy the photometry requested.
En principe, le transfert d'un arc à l'autre, dans la présente forme de réalisation, nécessite le simple transfert unilatéral de l'alimentatioxl de l'électrode 14b vers l'électrode 14d, l'électrode commune 14a restant en permanence alimentée. In principle, the transfer from one arc to the other, in the present embodiment, requires the simple unilateral transfer of the feedatioxl from the electrode 14b to the electrode 14d, the common electrode 14a remaining permanently powered. .
Sur le plan temporel, ce transfert peut être effectué essentiellement de deux manières. Dans le premier cas, il est déterminé par un simple inverseur à bascule unipolaire sous le contrôle du conducteur du véhicule, et la tension n'est appliquée à l'électrode 14d qu'un court instant après avoir été supprimée de l'électrode 14b. In time, this transfer can be done essentially in two ways. In the first case, it is determined by a simple unipolar rocker switch under the control of the driver of the vehicle, and the voltage is applied to the electrode 14d only briefly after being removed from the electrode 14b.
Dans ce cas, il existe un court moment, en pratique imperceptible, pendant lequel aucune lumière n'est émise, mais les conditions dans l'enceinte n'ont pas le temps de varier suffisamment pour compromettre la création immédiate du faisceau de route dans sa forme correcte.In this case, there is a short moment, in practice imperceptible, during which no light is emitted, but the conditions in the enclosure do not have time to vary sufficiently to compromise the immediate creation of the beam of road in its correct form.
L'autre solution consiste à appliquer la tension à l'électrode 14d avant qu'elle ne soit supprimée de l'électrode 14b. Dans ce cas, il peut exister sous certaines conditions une phase transitoire pendant laquelle l'arc n'est plus filiforme mais se forme entre les trois électrodes, en présentant une section générale triangulaire. Dès que la tension est supprimée de l'électrode 14b, l'arc luminescent prend alors la forme convenant à l'obtention du faisceau de route. Cette seconde solution peut dans certains cas favoriser le transfert de l'art de l'électrode 14b vers l'électrode 14d, et assure un éclairage rigoureusement ininterrompu, qui peut être exigé par certains règlements. The alternative is to apply the voltage to the electrode 14d before it is removed from the electrode 14b. In this case, it can exist under certain conditions a transitional phase during which the arc is no longer filiform but is formed between the three electrodes, having a triangular general section. As soon as the voltage is removed from the electrode 14b, the luminescent arc then takes the form suitable for obtaining the driving beam. This second solution may in certain cases promote the transfer of art from the electrode 14b to the electrode 14d, and provides a rigorously uninterrupted illumination, which may be required by certain regulations.
On a prévu dans cette première forme de réalisation de l'invention, toujours en référence à la figure 1, des moyens d'assistance au transfert de l'extrémité de l'arc de l'électrode 14b vers l'électrode 14d, ou réciproquement. In this first embodiment of the invention, with reference to FIG. 1, provision is made for assisting the transfer of the end of the arc from the electrode 14b to the electrode 14d, or vice versa. .
Dans cette réalisation, lesdits moyens d'assistance au transfert comprennent un électro-aimant, désigné par la référence 20 et représenté schématiquement, disposé de telle sorte que les électrodes 14b, 14d sont situées dans son entrefer. In this embodiment, said transfer assistance means comprise an electromagnet, designated by the reference 20 and shown schematically, arranged such that the electrodes 14b, 14d are located in its gap.
Des moyens de commande, non représentés, sont conçus pour exciter l'électro-aimant 20 pendant la phase transitoire de transfert de l'arc entre les électrodes 14b et 14d, et le champ magnétique engendré dans cette région induit dans le plasma constituant l'arc une déviation qui tend à le rapprocher de l'électrode inactive ; une fois que que celle-ci est alimentée, le nouvel arc s'établit promptement entre cette dernière et l'électrode commune 14a. Control means, not shown, are designed to excite the electromagnet 20 during the transient phase of transfer of the arc between the electrodes 14b and 14d, and the magnetic field generated in this region induced in the plasma constituting the arc a deviation that tends to bring it closer to the inactive electrode; once it is energized, the new arc is established quickly between the latter and the common electrode 14a.
Bien entendu, le sens du champ magnétique engendré sera inversé lors du transfert d'arc suivant; en l'occurence, pour passer de l'arc inférieur Ar à l'arc supérieur Ac, les lignes de champ devront être dirigées vers le haut. Of course, the direction of the generated magnetic field will be reversed during the next arc transfer; in this case, to move from the lower arc Ar to the upper arc Ac, the field lines must be directed upwards.
On a représenté sur les figures 2 à 4 des variantes de réalisation de la lampe à décharge à deux arcs commutables de l'invention. Sur ces figures, des éléments ou parties identiques ou similaires à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence. En outre, les indications données pour la réalisation de la lampe de la figure 1, notamment en matière de constitution d'électrodes, de dimensionnement et de remplissage, restent valables pour ces variantes. FIGS. 2 to 4 show alternative embodiments of the switchable two-arc discharge lamp of the invention. In these figures, elements or parts identical or similar to those of Figure 1 are designated by the same reference numbers. In addition, the indications given for the production of the lamp of FIG. 1, in particular as regards the constitution of electrodes, dimensioning and filling, remain valid for these variants.
La figure 2 représente une lampe semblable à celle de la figure 1, à ceci près qu'une troisième électrode 14e est disposée entre les électrodes 14b et 14d correspondant à l'arc Ac et à l'arc Ar, respectivement, et positionnée de telle sorte que son extrémité libre soit approximativement à mi-chemin des extrémités libres des électrodes 14b et 14d. Elle est associée à une feuille métallique 16e et à un fil de connexion 18e. FIG. 2 represents a lamp similar to that of FIG. 1, except that a third electrode 14e is disposed between the electrodes 14b and 14d corresponding to the arc Ac and to the arc Ar, respectively, and positioned such that so that its free end is approximately halfway the free ends of the electrodes 14b and 14d. It is associated with a metal sheet 16e and a connection wire 18e.
Cette électrode auxiliaire 14e constitue une variante de réalisation des moyens d'assistance au transfert de l'arc, utile particulièrement lorsque la distance entre les deux électrodes 14b et 14d, déterminée en fonction de considérations relatives aux faisceaux à former est trop importante. This auxiliary electrode 14e is an alternative embodiment of the arc transfer assistance means, particularly useful when the distance between the two electrodes 14b and 14d, determined according to considerations relating to the beams to be formed is too important.
Dans cette réalisation, le transfert de l'arc s'effectue en passant par un arc intermédiaire (non représenté) formé entre les électrodes 14a et 14e, à l'aide de moyens pour appliquer aux fils de connexion 18b, -18e, 18d les tensions convenables pour assurer, par analogie avec le comportement en transfert de la lampe de la figure 1, le transfert de l'arc d'une position extrême à l'autre. In this embodiment, the transfer of the arc is effected by passing through an intermediate arc (not shown) formed between the electrodes 14a and 14e, with the aid of means for applying to the connection wires 18b, -18e, 18d the voltages suitable to ensure, by analogy with the transfer behavior of the lamp of Figure 1, the transfer of the arc from one extreme position to the other.
Il faut noter que les moyens d'assistance au transfert de ce second type peuvent bien entendu être combinés avec les moyens électromagnétiques décrits en référence à la figure 1. It should be noted that the transfer assistance means of this second type can of course be combined with the electromagnetic means described with reference to FIG.
En outre, si l'espacement entre les deux électrodes principales est important, on peut prévoir deux électrodes auxiliaires intermédiaires ou davantage entre celles-ci, afin de transférer l'extrémité considérée de l'arc pas-à-pas, de façon fiable. In addition, if the spacing between the two main electrodes is large, two or more intermediate auxiliary electrodes can be provided between them, in order to transfer the considered end of the step-by-step arc reliably.
La figure 3 représente une lampe à décharge dans laquelle la distance entre les électrodes 14b et 14d est relativement grande, en vue d'obtenir une bonne différenciation entre les deux faisceaux formés; l'électrode 14a, dans le but d'éviter des contraintes thermiques excessives, fait saillie dans l'enceinte 12 approximativement au centre de la paroi d'extrémité correspondante, en vue de minimiser les contraintes thermiques dans cette région, et ladite électrode 14a présente dans l'enceinte une courbure vers le haut telle que son extrémité libre est si- tuée à la même hauteur que l'extrémité libre de l'électrode 14b. Figure 3 shows a discharge lamp in which the distance between the electrodes 14b and 14d is relatively large, in order to obtain a good differentiation between the two formed beams; the electrode 14a, in order to avoid excessive thermal stresses, protrudes into the chamber 12 approximately in the center of the corresponding end wall, with a view to minimizing thermal stresses in this region, and said electrode 14a presents in the enclosure an upward curvature such that its free end is located at the same height as the free end of the electrode 14b.
De la sorte, l'arc luminescent participant à l'obtention du faisceau de croisement est essentiellement horizontal, ce qui est tout à fait favorable pour l'obtention d'une coupure d'une bonne netteté. In this way, the luminescent arc involved in obtaining the passing beam is essentially horizontal, which is quite favorable for obtaining a cut of a good sharpness.
Enfin, la figure 4 représente une lampe comportant quatre électrodes 14a, 14b, 14c, 14d dont les extrémités libres sont disposées en rectangle dans un même plan vertical. Finally, FIG. 4 shows a lamp comprising four electrodes 14a, 14b, 14c, 14d whose free ends are arranged in a rectangle in the same vertical plane.
Le premier couple d'électrodes 14a, 14b détermine un premier arc Ac essentiellement horizontal, tandis que le second couple d'électrodes 14c, 14d détermine un second arc Ar également horizontal et disposé au-dessous de l'arc Ac. The first pair of electrodes 14a, 14b determines a first arc substantially horizontal Ac, while the second pair of electrodes 14c, 14d determines a second arc Ar also horizontal and disposed below the arc Ac.
Le transfert de l'arc d'un couple d'électrodes à l'autre peut être effectué, soit par suppression du premier arc et établissement immédiatement subséquent du second, soit encore par une phase transitoire dans laquelle au moins trois des quatre électrodes sont actives. The transfer of the arc from one pair of electrodes to the other can be effected either by suppressing the first arc and immediately subsequent establishment of the second, or by a transitional phase in which at least three of the four electrodes are active. .
Il est bien entendu que les moyens d'assistance au transfert, qu'ils soient du premier ou du second type décrits plus haut, pourront être incorporés chacune des réalisations décrites. Plus généralement, les aménagements propres aux diverses formes de réalisation peuvent être combinés entre eux. It is understood that the transfer assistance means, whether first or second type described above, may be incorporated each of the embodiments described. More generally, the arrangements specific to the various embodiments can be combined with one another.
Il existe dans les lampes à décharge du type général décrit un phénomène classique de convection dans l'enceinte 12. Plus précisément, s'il existe des différences de température notables au niveau de la paroi de l'enceinte, il se produit dans celle-c-i une circulation du mélange gazeux (phénomène de convection) et en pratique ce mouvement de gaz provoque un léger cintrage de l'arc vers le haut, comme représenté sur les figures 1 à 4. Mais avec une lampe à décharge paramétrée comme décrit plus haut, la flèche du cintrage n'excède pas 10% de la longueur horizontale totale de l'arc, et un tel cintrage n'a pas de conséquence néfaste sur les faisceaux obtenus. In general-purpose discharge lamps there is a conventional phenomenon of convection in the enclosure 12. More precisely, if there are significant differences in temperature at the wall of the enclosure, it occurs in the enclosure. Here a circulation of the gas mixture (convection phenomenon) and in practice this movement of gas causes a slight bending of the arc upwards, as shown in Figures 1 to 4. But with a discharge lamp parameterized as described above , the bending deflection does not exceed 10% of the total horizontal length of the arc, and such bending has no detrimental effect on the beams obtained.
Cependant, si l'on souhaite néanmoins atténuer un tel cintrage, il est possible de le faire en décalant la position de l'arc considéré dans l'enceinte pour rééquilibrer les températures denses parois et diminuer la circulation du mélange gazeux. Dans la pratique, ce rééquilibrage est obtenu en disposant les électrodes considérées plus bas dans l'enceinte. However, if it is nevertheless desired to mitigate such bending, it is possible to do so by shifting the position of the arc considered in the chamber to rebalance the dense wall temperatures and reduce the circulation of the gas mixture. In practice, this rebalancing is obtained by arranging the electrodes considered lower in the enclosure.
On peut noter ici que, dans le cas où la lampe est apte à former deux arcs relativement espacés l'un de l'autre (par exemple dans les réalisations des figures 3 et 4), l'atténuation du cintrage ne pourra être effectué convenablement que pour l'un des deux arcs, et l'on privilégiera avantageusement l'arc à partir duquel est formé le faisceau à coupure tel que le faisceau de croisement. It may be noted here that, in the case where the lamp is capable of forming two arcs relatively spaced apart from each other (for example in the embodiments of FIGS. 3 and 4), attenuation of the bending can not be carried out properly. for one of the two arcs, and advantageously the arc from which is formed the cut-off beam such as the passing beam.
On a représenté sur la figure 5 un projecteur de véhicule automobile, équipé d'une lampe à décharge à deux arcs conforme à la présente invention, désignée par la référence 10. FIG. 5 shows a motor vehicle headlamp equipped with a two-arc discharge lamp according to the present invention, designated by reference numeral 10.
Dans le présent exemple, il s'agit d'une lampe du type représenté sur la figure 3, comprenant trois électrodes permettant de définir un premier arc horizontal axial Ac et un second arc Ar incliné vers le bas. In the present example, it is a lamp of the type shown in Figure 3, comprising three electrodes for defining a first axial horizontal arc Ac and a second arc Ar inclined downwards.
L'extrémité de la lampe du côté des deux électrodes 14b, 14d est dirigée vers l'arrière, tandis que son extrémité c6té électrode commune 14a est dirigée vers l'avant.The end of the lamp on the side of the two electrodes 14b, 14d is directed towards the rear, while its common electrode end end 14a is directed towards the front.
Comme on peut l'observer, les fils 18 d'alimentation des électrodes de la lampe sont des fils métalliques rigides qui font office simultanément de supports mécaniques de l'enveloppe 11 en verre de quartz sur un culot 13. As can be seen, the wires 18 for supplying the electrodes of the lamp are rigid metal wires which simultaneously serve as mechanical supports for the casing 11 made of quartz glass on a base 13.
le culot 13, par exemple un culot normalisé à trois broches de connexion, non représentées,est placé dans l'ouverture de fond d'un réflecteur 50 pour que les arcs, en coopérant avec ce dernier, créent deux faisceaux lumineux de types différents donnés, et dans le présent exemple un faisceau de croisement et un faisceau de route. the base 13, for example a standardized base with three connection pins, not shown, is placed in the bottom opening of a reflector 50 so that the arcs, cooperating with the latter, create two light beams of different types given , and in this example a passing beam and a driving beam.
Le projecteur comprend enfin une glace de fermeture 60 pouvant comprendre, comme on le verra en détail plus loin, des moyens obturateurs permettant d'éliminer, lorsqu'un arc déterminé est en service, une certaine partie du rayonnement traversant la glace, comme expliqué plus loin. The projector finally comprises a closing window 60 which can comprise, as will be seen in detail below, shutter means for eliminating, when a given arc is in use, a certain portion of the radiation passing through the ice, as explained more far.
Dans le présent mode de réalisation de l'invention, le réflecteur 50 est du type décrit dans la demande de brevet français publiée nO 2 536 502 au nom de la
Demanderesse, c'est-à-dire qu'il est conçu pour coopérer avec une source lumineuse axiale émettant librement tout autour d'elle pour créer un faisceau de croisement limité par une coupure supérieure. Le réflecteur comporte à cet effet une surface réfléchissante sans discontinuité et formant des images de la source dont tous les points sont situés au-dessous de la coupure. In the present embodiment of the invention, the reflector 50 is of the type described in the published French patent application No. 2,536,502 in the name of the
Applicant, that is to say that it is designed to cooperate with an axial light source emitting freely around it to create a passing beam limited by an upper cut. The reflector has for this purpose a reflective surface without discontinuity and forming images of the source whose all points are located below the cut.
Pour plus de détails concernant ce réflecteur, on se reportera à la demande de brevet désignée ci-dessus dont le contenu est incorporé à la présente description par préférence. For more details about this reflector, reference is made to the patent application referred to above whose content is incorporated in the present description by preference.
La disposition de la lampe à décharge 10 dans le réflecteur 50 est déterminée de telle manière que l'arc
Ac qui s'établit entre l'électrode commune 14a et l'électrode d'arc de croisement 14b, soit disposée dans le réflecteur 50 conformément aux enseignements de la demande de brevet sus-mentionnée.The arrangement of the discharge lamp 10 in the reflector 50 is determined in such a way that the arc
Ac which is established between the common electrode 14a and the crossbow electrode 14b, is arranged in the reflector 50 in accordance with the teachings of the above-mentioned patent application.
On a représenté sur la figure 6, en perspective, une modélisation de la disposition des électrodes 14a, 14b, 14d, et des arcs Ac et Ar qu'elles sont susceptibles d'engendrer, dans le repère t0,x,y,z allié au réflecteur, qui est le repère par rapport auquel sont définies les équations de la surface du réflecteur mentionnées dans la demande de brevet précitée. FIG. 6 shows, in perspective, a modeling of the arrangement of the electrodes 14a, 14b, 14d, and the Ac and Ar arcs which they are capable of generating, in the reference frame t0, x, y, z allied to the reflector, which is the reference relative to which are defined the equations of the reflector surface mentioned in the aforementioned patent application.
Ox représente l'axe d'émission, Oy et Oz étant les axes respectivement horizontal et vertical perpendiculaires à Ox. O désigne le sommet du réflecteur. Lés électrodes sont modélisées par des cylindres de diamètre 2r et de longueur Qe donnés. De même, les arcs engendrés entre les électrodes sont modélisés par des cylindres dont le diamètre 2r est approximativement égal à celui des électrodes, et d'étendue horizontale 2Q. Ox represents the emission axis, Oy and Oz being respectively horizontal and vertical axes perpendicular to Ox. O denotes the vertex of the reflector. The electrodes are modeled by cylinders of diameter 2r and length Qe given. Similarly, the arcs generated between the electrodes are modeled by cylinders whose diameter 2r is approximately equal to that of the electrodes, and of horizontal extent 2Q.
Les deux électrodes 14a et 14b qui créent entre elles l'arc Ac correspondant à la fonction croisement sont disposées de façon tangente à l'axe Ox, au-dessus de ce dernier, et sont essentiellement équidistantes du foyer F du réflecteur. Elles engendrent de la sorte un arc dont la géométrie correspond à celle du filament de croisement dans la demande de brevet précitée, pour que le projecteur crée le faisceau de croisement approprié comme on le verra plus loin. The two electrodes 14a and 14b which create between them the arc Ac corresponding to the crossing function are arranged tangentially to the Ox axis, above the latter, and are substantially equidistant from the focal point F of the reflector. They generate in this way an arc whose geometry corresponds to that of the crossover filament in the aforementioned patent application, so that the projector creates the appropriate passing beam as will be seen later.
On va donner ci-dessous à titre d'exemple des valeurs numériques possibles pour la géométrie des électrodes et des arcs par rapport au repère t O,x,y,z 1 du réflecteur
f0 = distance focale de base du réflecteur = 22,5 mm,
Q = demi-longueur de l'arc de croisement = 2,5 mm,
r = rayon des électrodes et des arcs = 0,3 mm,
h = distance verticale entre l'électrode arrière 14b
de l'arc de croisement et l'électrode arrière
14d de l'arc de route = 2,5 mm,
ze = longueur des électrodes dans l'enceinte à déchar
ge = 1 mm.As an example, numerical values for the geometry of the electrodes and arcs with respect to the reference point t O, x, y, z 1 of the reflector are given below.
f0 = basic focal length of the reflector = 22.5 mm,
Q = half-length of the crossing arc = 2.5 mm,
r = radius of the electrodes and arcs = 0.3 mm,
h = vertical distance between the 14b back electrode
of the crossbow and the back electrode
14d of the road arc = 2.5 mm,
ze = length of the electrodes in the discharge chamber
ge = 1 mm.
La figure 7a représente, par un ensemble de courbes isocandéla Cc sur un écran de projection perpendiculaire à l'axe optique, l'éclairement du faisceau de croisement obtenu avec l'arc luminescent horizontal Ac défini ci-dessus et le réflecteur 50 tel que défini, en l'absence de la glace de fermeture 60. FIG. 7a represents, by a set of isocandela curves Cc on a projection screen perpendicular to the optical axis, the illumination of the passing beam obtained with the horizontal luminescent arc Ac defined above and the reflector 50 as defined. , in the absence of the closure glass 60.
On constate que la demi-coupure gauche horizontale hH et la demi-coupure droite Hc inclinée à 150 au-dessus de l'horizontale, correspondant à la norme européenne, sont bien définies, et que des stries ou prismes de déviation des rayons, prévus sur la glace de fermeture 60, à l'intérieur et/ou à l'extérieur de celle-ci, mais non représentés, seront à même de corriger le faisceau notamment en direction essentiellement horizontale pour lui donner la largeur requise. It can be seen that the horizontal left half-cut hH and the right half-cut Hc inclined at 150 above the horizontal, corresponding to the European standard, are well defined, and that streaks or prisms of deviation of the rays, provided on the closure glass 60, inside and / or outside thereof, but not shown, will be able to correct the beam especially in the substantially horizontal direction to give it the required width.
Le faisceau illustré par les courbes isocandéla Cr de la figure 7b est celui qui est obtenu avec l'arc de route, qui est l'arc incliné Ar obtenu par transfert de l'extrémité arrière de l'arc (la plus proche du fond du réflecteur) de l'électrode supérieure 14b vers l'électrode inférieure 14d, comme décrit plus haut t ces courbes correspondent ici encore à un projecteur dépourvu de sa glace de fermeture. The beam illustrated by the Isocandela curves Cr of Figure 7b is the one obtained with the road arc, which is the arc Ar obtained by transfer of the rear end of the arc (the closest to the bottom of the reflector) from the upper electrode 14b to the lower electrode 14d, as described above t these curves again correspond to a projector without its closure glass.
On peut constater que le faisceau obtenu présente les propriétés essentielles pour l'obtention d'un faisceau de route conforme aux règlements. En particulier, il présente une tache de concentration satisiaisante dans l'axe de la route (point H à lintersection des axes horizontal et vertical de référence) et est essentiellement symétiyue de part et d'autre de l'axe vertical v-v. It can be seen that the beam obtained has the essential properties for obtaining a driving beam in accordance with the regulations. In particular, it presents a satisizing concentration spot in the axis of the road (point H at the intersection of the horizontal and vertical axes of reference) and is essentially symmetrical on both sides of the vertical axis v-v.
Ainsi, les éléments déviateurs en direction essentiellement horizontale, mentionnés plus haut en association avec le faisceau de croisement, étaleront la lumière en direction latérale pour obtenir un faisceau de route convenable.Thus, the deflection elements in the substantially horizontal direction, mentioned above in association with the passing beam, will spread the light in the lateral direction to obtain a suitable road beam.
Cependant, la mise au point d'un tel type de projecteur par la Demanderesse a révélé un problème inattendu, et inhérent à la lampe à décharge faisant l'objet de l'invention. Il s'avère en effet que le rayonnement lumineux intense émis par l'arc formé entre les deux électrodes actives, en principe réparti angulairement de façon essentiellement uniforme autour de l'arc, est perturbé par la présence relativement proche de l'électrode inactive. However, the development of such a type of projector by the Applicant has revealed an unexpected problem, and inherent to the discharge lamp subject of the invention. It turns out that the intense light radiation emitted by the arc formed between the two active electrodes, in principle distributed angularly substantially uniformly around the arc, is disturbed by the relatively close presence of the inactive electrode.
En particulier, lorsque l'arc correspondant à la fonction croisement est formé entre les extrémités des électrodes 14a, 14b, il apparaît que l'électrode inactive 14d réfléchit une proportion non négligeable du flux émis par l'arc dans sa direction, et de par la position de cette électrode inactive par rapport au réflecteur, occasionne donc la création d'un faisceau de rayons parasites dirigés au-dessus de la coupure du faisceau de croisement et donc susceptibles d'éblouir les conducteurs des véhicules circulant en sens inverse. L'incidence d'un tel rayonnement parasite sur le faisceau de croisement n'a pas été illustré sur la figure 7a, par souci de clarté. In particular, when the arc corresponding to the crossing function is formed between the ends of the electrodes 14a, 14b, it appears that the inactive electrode 14d reflects a significant proportion of the flux emitted by the arc in its direction, and by the position of this inactive electrode relative to the reflector, therefore causes the creation of a beam of parasitic rays directed above the cut-off of the passing beam and thus likely to dazzle drivers of vehicles traveling in the opposite direction. The incidence of such parasitic radiation on the passing beam has not been illustrated in Figure 7a, for the sake of clarity.
En conséquence, un autre aspect de la présente invention, ep association avec la lampe à décharge à deux arcs commutables décrite plus haut, consiste à supprimer ou au moins fortement atténuer l'effet indésirable d'une telle réflexion parasite par des moyens obturateurs spécifiques prévus sur la glace. Une méthode pour déterminer, dans un ensemble lampe à décharge/réflecteur donné, la configuration optimale de tels moyens obturateurs va être décrite ci-dessous. Accordingly, another aspect of the present invention, in combination with the switchable two-arc discharge lamp described above, is to suppress or at least greatly mitigate the undesirable effect of such parasitic reflection by specific gate means on the ice. One method for determining, in a given discharge lamp / reflector assembly, the optimum configuration of such shutter means will be described below.
On a représenté sur la figure 8 l'écran de projection normalisé sur lequel on a fait figurer la coupure normalisée européenne hHc. On a en outre représenté cinq points Pg à P13 correspondant à cinq directions d'émission qui vont être utilisées pour déterminer d'une part, les zones du réflecteur qui participent majoritairement à la formation d'une partie fondamentale du faisceau de croisement, et d'autre part, les zones du réflecteur qui participent majoritairement à la formation des rayons lumineux parasites dans des directions données, au nombre de trois. FIG. 8 shows the standard projection screen on which the European standard cutoff hHc has been shown. Five points Pg to P13 corresponding to five directions of emission which will be used to determine, on the one hand, the zones of the reflector which mainly participate in the formation of a fundamental part of the passing beam, and of on the other hand, the zones of the reflector which mainly participate in the formation of parasitic light rays in given directions, of which there are three.
On a représenté sur les figures 9 à 13 diverses configurations de répartition lumineuse à la sortie du réflecteur, correspondant aux cinq directions d'émission précitées. FIGS. 9 to 13 show various light distribution patterns at the exit of the reflector, corresponding to the five aforementioned emission directions.
Sur ces figures, le contour rectangulaire illustré correspond à celui des bords du réflecteur, immédiatement en amont de la glace, le cercle central correspondant à l'ouverture formée dans le fond du réflecteur pour le montage de la lampe. In these figures, the rectangular outline illustrated corresponds to that of the edges of the reflector, immediately upstream of the ice, the central circle corresponding to the opening formed in the bottom of the reflector for mounting the lamp.
En outre, sur ces figures, les zones hachurées correspondent à une intensité lumineuse, à chaque fois dans une direction donnée, supérieure à un seuil déterminé, tandis que les zones claires corréspondent à une intensité lumineuse, dans la même direction donnée, inférieure audit seuil. In addition, in these figures, the hatched areas correspond to a luminous intensity, each time in a given direction, greater than a determined threshold, whereas the light areas correspond to a luminous intensity, in the same given direction, below said threshold. .
Le tableau I ci-dessous donne les conditions d'observation pour chacune des figures 9 à 13.
<tb><Tb>
<SEP> Direction <SEP> d'observation <SEP> Angle <SEP> Point
<tb> <SEP> Faisceau <SEP> horizontale <SEP> verticale <SEP> solide <SEP> direc- <SEP> Figure
<tb> <SEP> d'observation <SEP> tionnel
<tb> <SEP> (degrés) <SEP> (degrés) <SEP> (degrés)
<tb> croisement
<tb> Route <SEP> dans
<tb> <SEP> l'axe <SEP> O <SEP> ~ <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP>
<tb> EblouisserSe <SEP> rt~ <SEP> 3,3 <SEP> t <SEP> P11 <SEP> i <SEP> 11 <SEP>
<tb> électrode
<tb> route <SEP> (14d)
<tb> <SEP> " <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> P12 <SEP> 12
<tb> <SEP> " <SEP> - <SEP> 3,4 <SEP> 0,6 <SEP> 0,5 <SEP> P13 <SEP> 13
<tb>
On peut observer sur la figure 9 les zones hachurées diamétralement opposées qui participent majoritairement à la tache de concentration au point 75R de la règlementation européenne, en considérant comme source lumineuse l'arc de croisement Ac seul.<SEP> Observation <SEP> Direction <SEP> Angle <SEP> Point
<tb><SEP> Beam <SEP> horizontal <SEP> vertical <SEP> solid <SEP> direc- <SEP> Figure
<tb><SEP> observation <SEP> tional
<tb><SEP> (degrees) <SEP> (degrees) <SEP> (degrees)
<tb> crossing
<tb> Route <SEP> in
<tb><SEP> the axis <SEP> O <SEP> ~ <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP>
<tb> Dazzle <SEP><SEP> 3.3 <SEP> t <SEP> P11 <SEP> i <SEP> 11 <SEP>
<tb> electrode
<tb> route <SEP> (14d)
<tb><SEP>"<SEP> - <SEP> 2 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> P12 <SEP> 12
<tb><SEP>"<SEP> - <SEP> 3,4 <SEP> 0.6 <SEP> 0.5 <SEP> P13 <SEP> 13
<Tb>
Figure 9 shows the diametrically opposite hatched areas which predominantly participate in the concentration spot at point 75R of the European Regulation, considering as a light source the crossing arc Ac alone.
La figure 10, concernant le faisceau de route, n'est donnée qu'à titre purement indicatif. Figure 10, relating to the driving beam, is given for information only.
Les figures 71 à 13 sont obtenues en considérant en première approximation comme source lumineuse unique l'électrode inactive 14d sur laquelle les rayons émis par l'ac de croisement Ac sont réfléchis. FIGS. 71 to 13 are obtained by first considering as a single light source the inactive electrode 14d on which the rays emitted by the crossing ac Ac are reflected.
On observe sur la figure 8 que les points P11 à
P13 sont situés au-dessus de la demi-coupure.de gauche du faisceau de croisement, c'est-à-dire qu'ils déterminent une direction d'émission tout à fait indésirable puisqu'elle conduit à l'éblouissement des conducteurs des véhicules venant en sens inverse. FIG. 8 shows that the points P11 to
P13 are located above the left half-beam of the passing beam, that is to say, they determine a direction of emission quite undesirable since it leads to the glare of the drivers of the oncoming vehicles.
On observe sur les figures 11 à 13 que les zones du réflecteur (zones hachurées) oui participent majoritairement à la formation de chacun de ces rayonnements parasites sont toutes situées pour l'essentiel en haut et à gauche du réflecteur lorsque celui-ci est observé de face. It can be seen in FIGS. 11 to 13 that the areas of the reflector (hatched zones) which predominantly participate in the formation of each of these parasitic radiations are all essentially located at the top and to the left of the reflector when the latter is observed from face.
En revanche, la figure 9 montre que le faisceau dirigé vers le point 75R obtenu avec l'arc de croisement ne provient que minoritairement de cette zone du réflecteur.On the other hand, FIG. 9 shows that the beam directed towards the point 75R obtained with the crossing arc originates only in a minority of this zone of the reflector.
Ces essais conduisent à concevoir sur la glace de fermeture 60 un écran obturateur 70 ayant, par exemple, la configuration en "L" représentée sur la figure 14 (zone hachurée). Mais il est bien entendu que d'autres configurations, en l'espèce s'approchant de celle-ci, peuvent être adoptées. These tests lead to design on the closure glass 60 a shutter screen 70 having, for example, the configuration in "L" shown in Figure 14 (shaded area). But it is understood that other configurations, in this case approaching it, can be adopted.
Il est à noter que la configuration de tels moyens obturateurs peut en outre largement varier en fonction des divers couples lampe/réflecteur pouvant être obtenus conformément à la présente invention. It should be noted that the configuration of such shutter means can also vary widely depending on the various lamp / reflector pairs obtainable in accordance with the present invention.
Ainsi, conformément à ce second aspect de l'invention, la majeure partie des rayons parasites issus de l'électrode de route inactive sont éliminés en interposant, lorsque le projecteur est dans la condition "croisement", des moyens obturateurs judicieusement disposés qui, en l'espèce, ne conduisent qu'à une perte de flux de l'ordre de 15 à 20%, perte qui est comparativement faible par rapport au gain de tiux considérable lié à l'emploi d'une lampe à décharge. Thus, according to this second aspect of the invention, the majority of the parasitic rays coming from the inactive road electrode are eliminated by interposing, when the headlamp is in the "crossing" condition, judiciously arranged shutter means which, in in this case, only lead to a loss of flux of the order of 15 to 20%, a loss which is comparatively small compared to the considerable gain in tux caused by the use of a discharge lamp.
Les moyens obturateurs sont de préférence compris dans le groupe comprenant les écrans d'occultation à cristaux liquides, les écrans à cellule électrolytique de type électrochrome, et les volets mobiles commandés par des moyens électromagnétiques ou analogues. The shutter means are preferably included in the group comprising liquid crystal occultation screens, electrochromic electrolytic cell screens, and movable flaps controlled by electromagnetic means or the like.
En ce qui concerne la technologie des cristaux liquides appliquée au domaine de l'éclairage automobile, on se référera à la demande de brevet français publiée nO 2 583 499 au nom de la Demanderesse. With regard to the liquid crystal technology applied to the field of automotive lighting, reference is made to the published French patent application No. 2,583,499 in the name of the Applicant.
La technologie des occultateurs électrochromiques appliquée au même domaine a fait quant à elle l'objet d'une demande de brevet français nO 86/14122 déposée le 10 Octobre 1986, également au nom de la Demanderesse. The technology of electrochromic occulators applied to the same field was the subject of a French patent application No. 86/14122 filed October 10, 1986, also in the name of the Applicant.
L'homme du métier saura tirer de ces deux demandes les enseignements nécessaires pour concevoir ltobtura teur représenté sur la figure 14 et le commander de telle sorte qu'il soit opaque lorsque l'arc de croisement est en service, et essentiellement transparent lorsque l'arc de route est en service. Dans ce dernier cas en effet, il n'y a pas lieu d'éliminer ou d'atténuer le rayonnement lumineux émis vers le haut. Those skilled in the art will be able to draw from these two requests the teachings necessary for designing the device shown in FIG. 14 and controlling it so that it is opaque when the crossing arc is in use, and essentially transparent when the Road arc is in use. In the latter case indeed, there is no need to eliminate or mitigate the light radiation emitted upwards.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et représentées sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but those skilled in the art will be able to make any variant or modification within its spirit.
En particulier, l'on sait que l'allumage d'une lampe à décharge du type utilisé dans ia présente invention, lorsque celle-ci est froide, comporte une phase transitoire relativement longue pendant laquelle l'enveloppe et le mélange gazeux s'échauffent progressivement. Ce n'est qu'après cette phase que l'arc considéré présente la forme mince et essentiellement rectiligne requise pour l'obten- tion d'un faisceau convenable. In particular, it is known that the ignition of a discharge lamp of the type used in the present invention, when it is cold, has a relatively long transient phase during which the envelope and the gaseous mixture heat up. gradually. It is only after this phase that the arc in question has the thin and essentially rectilinear shape required for obtaining a suitable beam.
Afin d'éviter ce phénomène, indésirable parceque contraire à certains règlements, on peut prévoir des moyens de chauffage à haute température maintenant la lampe à une température suffisamment élevée pour que l'alimentation d'un couple donné d'électrodes provoque la formation quasiment instantanée de l'arc dans sa.configuration requise. In order to avoid this phenomenon, which is undesirable because it is contrary to certain regulations, it is possible to provide means for heating at high temperature, keeping the lamp at a sufficiently high temperature so that the supply of a given pair of electrodes causes the formation to be almost instantaneous. of the bow in its required configuration.
Par ailleurs, bien que l'on ait décrit ci-dessus un projecteur susceptible d'engendrer un faisceau de croisement du type européen, il est bien entendu que la présente invention s'applique également avantageusement à la formation d'un faisceau à coupure dite dégradée ou floue, par exemple du type imposé aux Etats-Unis d'Amérique. Furthermore, although a headlamp capable of generating a passing beam of the European type has been described above, it is clearly understood that the present invention also applies advantageously to the formation of a so-called cut-off beam. degraded or fuzzy, for example of the type imposed in the United States of America.
Enfin, on peut noter que l'invention s'applique avantageusement non seulement aux projecteurs croisement% route de véhicules automobiles, mais également, par exemple à des projecteurs susceptibles d'émettre sélectivement un faisceau de type lampe de ville ("running light") et un faisceau de croisement. Finally, it may be noted that the invention is advantageously applicable not only to road crossing projectors of motor vehicles, but also, for example to projectors capable of selectively emitting a beam of the city lamp type ("running light") and a passing beam.
En outre, l'invention s'applique également tout à fait avantageusement au domaine aéronautique, notamment pour des projecteurs d'aéronefs susceptibles d'émettre un faisceau d'atterrisage, à relativement longue portée, et un faisceau lumineux de roulage, plus plongeant et éclairant le sol à relative proximité de l'aéronef. In addition, the invention also applies quite advantageously to the aeronautical field, in particular for aircraft projectors capable of emitting a landing beam, relatively long range, and a rolling light beam, more plunging and illuminating the ground in close proximity to the aircraft.
Pour ce qui concerne le domaine automobile, les lampes à décharge de l'invention s'avèrent présenter une durée de vie considérablement longue. Ainsi, elles seront très avantageusement incorporées de façon permanente à des projecteurs du type totalement étanche, dits "sealed beams", dont la nature exige que la lampe ne puisse être démontée. As regards the automotive field, the discharge lamps of the invention appear to have a considerably long service life. Thus, they will be very advantageously permanently incorporated in projectors of the completely sealed type, called "sealed beams", the nature of which requires that the lamp can not be dismantled.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8708195A FR2616589B1 (en) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | DISCHARGE LAMP WITH TWO SWITCHABLE ARCS FOR MOTOR VEHICLE PROJECTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8708195A FR2616589B1 (en) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | DISCHARGE LAMP WITH TWO SWITCHABLE ARCS FOR MOTOR VEHICLE PROJECTOR |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2616589A1 true FR2616589A1 (en) | 1988-12-16 |
| FR2616589B1 FR2616589B1 (en) | 1989-10-27 |
Family
ID=9351970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8708195A Expired FR2616589B1 (en) | 1987-06-12 | 1987-06-12 | DISCHARGE LAMP WITH TWO SWITCHABLE ARCS FOR MOTOR VEHICLE PROJECTOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2616589B1 (en) |
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- 1987-06-12 FR FR8708195A patent/FR2616589B1/en not_active Expired
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| FR2616589B1 (en) | 1989-10-27 |
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