FR2727497A1 - Projecteur a elargissement de faisceau, notamment pour vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Ce projecteur comporte un réflecteur (10) et une source lumineuse (12) coopérant avec ce réflecteur pour définir un faisceau. Le réflecteur comporte une partie fixe (14) et au moins une partie mobile (16), et il est prévu des moyens d'actionnement et de guidage (20, 22, 24, 26, 28) pour déplacer la partie mobile, de préférence autour d'un foyer invariant, entre: une position neutre, où la surface de la partie mobile prolonge sans discontinuité la surface de la partie fixe, la partie mobile et la partie fixe définissant ensemble avec la source lumineuse un faisceau normalisé; et une position opérante, où la partie fixe définit une partie de faisceau inscrite dans le faisceau normalisé et la partie mobile définit une partie de faisceau décalée par rapport à ce faisceau normalisé.
Description
Projecteur à élargissement de faisceau, notament pour véhicule automobile
La présente invention concerne les projecteurs,
notamment pour véhicules automobiles.
Ces projecteurs, par exemple les projecteurs de route ou de croisement, produisent un faisceau dont le maximum d'éclairement, conformément aux diverses normes en vigueur, se situe dans l'axe du véhicule c'est-à-dire
face au conducteur, dans la direction de conduite.
Dans certaines conditions de conduite, il peut être souhaitable d'accroître 1 'éclairement latéral engendré par le projecteur, par exemple sur route
sinueuse ou pour réaliser des manoeuvres.
Diverses solutions ont déjà été proposées.
Une première solution consiste à pourvoir le véhicule de projecteurs tournants dont l'orientation du bottier est asservie à la direction du véhicule au moyen d'une tringlerie ou de systèmes hydrauliques. Le FR-A- 2 240 617 décrit ainsi un tel projecteur tournant
avec son dispositif de comumande associé.
L 'inconvénient principal de ce type de projecteur pour éclairage latéral est le surcroît d'encombrement qu'il engendre, car, dans la mesure o l'ensemble du projecteur (boîtier, réflecteur et glace) constitue un élément tournant, il est nécessaire d'adjoindre à chaque bloc optique produisant les faisceaux normalisés de route et de croisement un projecteur supplémentaire pour l'éclairage latéral. Un autre inconvénient de cette technique réside dans la complexité des systèmes mécaniques et hydrauliques permettant la commande de l'orientation du projecteur et son retour en position neutre, avec le risque, en cas de dérèglement, de perturbations gênantes, voire dangereuses, du diagrame
d'éclairement produit par le véhicule.
Une autre technique est décrite dans le FR-A-2 626 652, qui propose un projecteur à boîtier fixe dans lequel on ajoute au réflecteur principal, qui est également fixe, un réflecteur auxiliaire placé en avant du réflecteur principal et pourvu d'un orifice central pour le passage de la lampe; ce réflecteur auxiliaire est mobile en rotation de manière à modifier le faisceau
produit par cette lampe.
Cette configuration connue permet de disposer d'un bloc optique à double usage, antibrouillard ou de virage. Il ne s'agit cependant que d'un projecteur additionnel, qui vient en complément des projecteurs classiques de route et de croisement, ce qui laisse subsister l'inconvénient précité de surcroît d'encombrement entrainé par la présence d'un projecteur supplémentaire pour permettre l'éclairage latéral des virages. Les inconvénients d'un tel projecteur sont donc
essentiellement les mêmes que dans le cas précédent.
On a également proposé, pour élargir le faisceau produit par un projecteur, de réaliser simultanément une défocalisation et un basculement combinés de la lampe par rapport au réflecteur, de manière à déformer le diagramme d'éclairement de façon contrôlée. Cette technique est cependant très délicate à mettre en oeuvre car elle requiert une excellente précision des déplacements imposés à la lampe, et risque en outre de fragiliser cette dernière du fait des mouvements qui lui sont imprimés; par ailleurs, du point de vue du diagramme d'éclairement, la défocalisation entraîne, outre le déplacement latéral de la tache lumineuse, un étalement important de celle-ci, notamment en direction verticale, donc avec une dégradation appréciable des caractéristiques photométriques du faisceau produit par
le projecteur.
L'un des buts de la présente invention est de remédier à ces divers inconvénients en proposant un projecteur, par exemple de type route ou croisement, susceptible, sur commande du conducteur ou automatiquement (en fonction de la vitesse du véhicule, de son accélération, du rayon de courbure de la route, etc.) de procurer un élargissement du faisceau vers la droite et/ou vers la gauche, sans pour autant produire un étalement de la tache lumineuse en direction verticale, donc en conservant au faisceau une qualité
optimale du point de vue photométrique.
Par ailleurs, comme on le verra, les enseignements de l'invention sont applicables directement à un projecteur tel qu'un projecteur de route ou un projecteur de croisement sans qu'il soit nécessaire de prévoir, comme dans le cas des projecteurs spécifiques proposés par les documents cités plus haut, un projecteur additionnel pour réaliser la fonction d'éclairage latéral. En d'autres termes, l'invention permet la réalisation d'un projecteur "route + virage" ou "croisement + virage" intégrés dans un même volume, constitué d'un bloc optique fixe de géométrie et de dimensions comparables à celles d'un projecteur de route
ou de croisement produisant un faisceau de largeur fixe.
Comme on l'expliquera, de façon plus générale, l'invention est applicable à la réalisation de tout projecteur à modulation de largeur du faisceau, de préférence un projecteur dont le faisceau produit s'adapte de lui-même aux conditions de fonctionnement,
typiquement aux conditions de conduite d'un véhicule.
À cet effet, selon l'invention, le projecteur, qui comporte un réflecteur et une source lumineuse coopérant avec ce réflecteur pour définir un faisceau, est caractérisé en ce que le réflecteur comporte une partie fixe et au moins une partie mobile, et en ce qu'il est en outre prévu des moyens d'actionnement et de guidage pour déplacer la (les) partie(s) mobile(s) entre: une position neutre, o la surface de la partie mobile prolonge sans discontinuité la surface de la partie fixe, la partie mobile et la partie fixe définissant ensemble avec la source lumineuse un faisceau normalisé; et une position opérante, o la partie fixe définit une partie de faisceau inscrite dans le faisceau normalisé et la partie mobile définit une partie de faisceau
décalée par rapport à ce faisceau normalisé.
Très avantageusement, la source lumineuse forme un foyer commun à la partie fixe et à la partie mobile du réflecteur et ce foyer est un invariant du déplacement de la partie mobile, le déplacement de la partie mobile étant notamment une rotation autour d'un axe vertical passant par un point situé au voisinage du foyer, et
notamment par le foyer.
Dans une forme de réalisation, la plus grande dimension de la ligne de raccordement de la partie mobile à la partie fixe est essentiellement verticale, la partie mobile étant un partie disposée latéralement
du réflecteur.
Dans une autre forme de réalisation, la plus grande dimension de la ligne de raccordement de la partie mobile à la partie fixe est essentiellement horizontale, la partie mobile et la partie fixe étant
deux parties superposées du réflecteur.
Dans une application préférentielle, le faisceau normalisé est un faisceau de route ou de croisement et le décalage défini par la partie mobile est un décalage latéral et dans le sens correspondant à un virage pris par le véhicule, les moyens d'actionnement et de guidage pouvant notamment être alors commandés par au moins un
capteur de direction du véhicule.
D'autres caractéristiques et avantages de
1 'invention apparaîtront à la lecture de la description
détaillée ci-dessous, faite en référence aux dessins
annexés.
La figure 1 est une vue de face, schématique, d'un projecteur selon un premier mode de réalisation de 1'invention. La figure 2 est une coupe verticale, selon 2-2 de la figure 1, du projecteur selon ce premier mode de réalisation. La figure 3 est une vue de face, schématique, d'un projecteur selon un second mode de réalisation de 1l'invention. La figure 4 est une coupe verticale, selon 4-4 de la figure 3, du projecteur selon ce second mode de réalisation. Les figures 5 et 6 illustrent les diagrammes d'éclairement produits par un projecteur selon l'invention, respectivement dans la configuration
"faisceau normal" et "faisceau élargi".
La figure 7 est une vue de dessus montrant la manière dont le faisceau élargi du diagramme de la figure 6 assure au conducteur d'un véhicule un éclairement latéral amélioré lorsque ce véhicule aborde
un virage.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté une première forme de mise en oeuvre de 1l'invention, o le projecteur 10 comporte, essentiellement, une source lumineuse 12, par exemple une lampe à filament axial telle qu'une lampe monofilament de type H1 ou H7, et un
réflecteur associé, constitué en deux parties 14, 16.
Les autres éléments du projecteur tels que porte-lampe, glace de fermeture, boitier, moyens de fixation au véhicule, etc. sont des éléments classiques que 1l'on ne décrira pas car ils ne contribuent pas à la
mise en oeuvre de l'invention.
Dans une première position ou *position neutre", qui correspond à la position en trait plein sur la figure 2, la partie mobile 16 complète ou prolonge la partie fixe 14 du réflecteur sans discontinuité, les deux parties étant définies analytiquement de la même manière, par exemple en formant une surface parabolique ayant pour foyer le centre du filament 12. Ce type de surface n'est cependant donné qu'à titre d'exemple, et l'invention s'applique aussi bien à d'autres types de surface telles que des surfaces elliptiques ou des surfaces définies par des équations mathématiques particulières et permettant de réaliser des faisceaux
avec coupure sans utilisation de coupelle d'occultation.
Dans cette position neutre, le projecteur se comporte donc comme un projecteur classique, produisant par exemple un faisceau de route ou un faisceau de
croisement normalisés.
De façon caractéristique de l'invention, il est possible de déplacer la partie mobile 16 par rapport à la partie fixe 14 (et à la lampe 12, qui est fixe également), ce déplacement étant effectué par rotation d'un angle a autour d'un axe vertical 18 passant par le centre du filament 12. En variante, cet axe 18 peut passer par un point situé à distance mais au voisinage du foyer du réflecteur. La partie mobile peut ainsi être déplacée jusqu'à une position illustrée en tiretés en 16', ou toute autre position intermédiaire entre ces deux positions extrêmes, position que l'on appellera
"position opérante".
Le déplacement de la partie mobile 16 peut être réalisé au moyen d'un actionneur électrique 20 de type connu, par exemple semblable à ceux utilisés pour la correction d'assiette des projecteurs. L'actionneur 20 est relié à la partie mobile 16 par l'intermédiaire d'une tige 22 et d'une articulation 24. La partie mobile est en outre guidée dans son déplacement par des moyens appropriés tels que des glissières ou gorges en forme d'arcs de cercle 26, 28 centrés sur l'axe 18 et permettant à la partie mobile 16 de suivre avec
précision le mouvement de rotation défini plus haut.
La commande de la rotation de la partie mobile par l'intermédiaire de l'actionneur 20 peut être réalisée soit à la demande du conducteur par une commande appropriée, soit automatiquement par un système asservi en fonction de la rotation du volant, de la vitesse du véhicule, de son accélération, etc. par des techniques connues semblables à celles décrites dans les documents
cités au début de la description.
On notera que, dans la mesure o le centre de rotation est confondu avec le foyer de la surface parabolique, c'est-à-dire le centre du filament 12, la focalisation de la partie mobile 16 du réflecteur par rapport à la source lumineuse 12 reste conservée et inchangée entre la position neutre et la position
opérante.
Dans la forme de mise en oeuvre illustrée figures 1 et 2, la partie mobile 16 est une région latérale du projecteur, dont la plus grande dimension s'étend sensiblement verticalement sur la majeure partie de la
hauteur du projecteur 10.
Cette configuration n'est cependant pas limitative, et la partie mobile 16 pourrait également s'étendre jusqu'au bord inférieur et/ou supérieur et/ou jusqu'au bord latéral du projecteur 10, en fonction des
exigences particulières de conception.
Une autre configuration possible est celle illustrée sur les figures 3 et 4, qui correspond à une
autre forme de mise en oeuvre de l'invention.
Dans ce cas, la partie fixe 14 constitue une partie supérieure du réflecteur et la partie 16 une partie inférieure de celui-ci s'étendant de part et d'autre du plan vertical médian du projecteur. On prévoit alors de préférence des moyens de guidage symétriques 26, 26 et 28, 28 pour que la partie inférieure mobile 16 du projecteur suive de façon optimale le mouvement de rotation autour de l'axe
vertical 18, toutes choses semblables par ailleurs.
On va maintenant expliquer, en référence aux figures 5 & 7 qui correspondent à l'exemple d'un projecteur de croisement, la manière dont la configuration que l'on vient de décrire permet de
produire sélectivement un faisceau élargi.
En position neutre, le réflecteur 10 constitué de la partie fixe 14 et de la partie mobile 16 produit, considéré globalement, un diagramme d'éclairement comparable à celui d'un projecteur classique, diagramme que l'on a illustré figure 5. Sur cette figure ainsi que sur les figures 6 et 7, la référence 30 désigne la tache produite par la partie fixe 14, tandis que la référence
32 désigne la tache produite par la partie mobile 16.
Apres rotation de la partie mobile 16 en position opérante, cette dernière va produire une tache lumineuse telle qu'illustrée en 32 figure 6, c'est-à-dire décalée vers la droite (si l'on suppose que l'on a réalisé une rotation telle qu'illustrée sur les figures 2 et 4, c'est- à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre en
vue de dessus).
Plus précisément, comme on peut le voir en comparant les figures 5 et 6, la forme du faisceau de croisement, dont le contour est défini en 30 par le réflecteur fixe 14, n'est détérioré ni dans sa forme ni dans sa photométrie, la seule différence étant la production en position opérante d'une tache lumineuse latérale, en 32, permettant d'éclairer le côté de la route lorsque le véhicule se trouve dans un virage 34,
come on peut le voir sur la figure 7.
Du fait que la focalisation reste conservée quelle que soit la position opérante de la partie mobile 16, le déplacement latéral de la tache 32 se fait sans étalement de celle-ci, ce qui permet par exemple, dans l'exemple illustré d'un faisceau de croisement, de la maintenir au- dessous de l'horizontale, donc sans risque
de gêner les véhicules venant en sens inverse.
L'éclairement latéral & droite ou & gauche peut être réalisé par des projecteurs de structure symétrique placés à droite et à gauche du véhicule, l'éclairement latéral du côté voulu étant réalisé par un seul des
projecteurs, commandé de manière appropriée.
Une autre possibilité consiste à prévoir des projecteurs universels pour lesquels la rotation de la partie mobile peut être effectuée soit dans un sens soit dans l'autre par rapport à la position neutre, les deux projecteurs participant alors à l'éclairement latéral,
aussi bien vers la droite que vers la gauche.
Indépendamment de la fonction "projecteur de virage" ou en complément de celle-ci, on peut également moduler la largeur du faisceau produit par les deux projecteurs en fonction des conditions de conduite, par exemple disposer d'un faisceau étroit sur autoroute (vitesse élevée et accélération faible), et plus large sur route sinueuse (vitesse moindre, accélérations et décélérations plus fréquentes, rotations du volant), le faisceau produit s'adaptant de lui-même aux conditions
de conduite.
On notera à cet égard que l'invention n'est pas limitée à un projecteur produisant un faisceau à éclairement latéral à droite ou à gauche (pour les virages), mais permet de réaliser un éclairage à largeur variable, cette largeur étant étendue simultanément à droite et à gauche par actionnement symétrique des deux
projecteurs.
L'invention s'applique également à des projecteurs à faisceau de largeur variable autres que pour
véhicules, par exemple à des projecteurs de travail.
Claims (8)
1. Un projecteur, notamment pour véhicule automobile, comportant un réflecteur (10) et une source lumineuse (12) coopérant avec ce réflecteur pour définir un faisceau, caractérisé en ce que le réflecteur comporte une partie fixe (14) et au moins une partie mobile (16), et en ce qu' il est en outre prévu des moyens d'actionnement et de guidage (20, 22, 24, 26, 28) pour déplacer la (les) partie(s) mobile(s) entre - une position neutre, o la surface de la partie mobile prolonge sans discontinuité la surface de la partie fixe, la partie mobile et la partie fixe définissant ensemble avec la source lumineuse un faisceau normalisé, et - une position opérante, o la partie fixe définit une partie de faisceau inscrite dans le faisceau normalisé et la partie mobile définit une partie de
faisceau décalée par rapport à ce faisceau normalisé.
2. Le projecteur de la revendication 1, dans lequel la source lumineuse forme un foyer commun à la partie fixe et à la partie mobile du réflecteur et ce foyer est un invariant du déplacement de la partie mobile.
3. Le projecteur de la revendication 2, dans lequel le déplacement de la partie mobile est une rotation autour d'un axe vertical (18) passant par un
point situé au voisinage du foyer.
4. Le projecteur de la revendication 3, caractérisé en ce que ledit axe vertical (18) passe par
le foyer.
il
5. Le projecteur de l'une des revendications 1 à
4, dans lequel la plus grande dimension de la ligne de raccordement de la partie mobile à la partie fixe est essentiellement verticale, la partie mobile étant un partie disposée latéralement du réflecteur.
6. Le projecteur de l'une des revendications 1 à
4, dans lequel la plus grande dimension de la ligne de raccordement de la partie mobile à la partie fixe est essentiellement horizontale, la partie mobile et la partie fixe étant deux parties superposées du réflecteur.
7. Le projecteur de l'une des revendications 1 à
6, dans lequel le faisceau normalisé est un faisceau de route ou de croisement et le décalage défini par la partie mobile est un décalage latéral et dans le sens
correspondant à un virage pris par le véhicule.
8. Le projecteur de l'une des revendications 1 à
7, dans lequel les moyens d'actionnement et de guidage sont commandés par au moins un capteur de direction du véhicule.
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