FR2799269A1 - Procede pour la modification de repartition de lumiere d'eclairage, et projecteur et element dioptrique mettant en oeuvre ce procede - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une modification de répartition de lumière.Elle se rapporte à un procédé de modification de l'éclairage par de la lumière qui passe dans un conduit de lumière (12) dont la face de sortie transmet de la lumière principale et de la lumière secondaire. Il comprend la formation, dans une région qui ne reçoit pratiquement que de la lumière secondaire, d'une seconde partie d'élément dioptrique (20) ayant des propriétés optiques différentes de l'autre partie de l'élément dioptrique.Application aux projecteurs d'automobiles.

Description

L'invention concerne un procédé de modification de la répartition de lumière d'éclairage, ainsi qu'un projecteur, notamment pour véhicule automobile, et un élément dioptrique destiné à un tel projecteur, mettant en oeuvre ce procédé.

On connait déjà un projecteur qui comprend, entre une source de lumière étendue et une lentille de Fresnel, un conduit de lumière formé de lames transparentes empilées. Chaque lame transparente transmet une partie de la lumière de la source à une lentille de Fresnel qui projette la lumière vers une surface à éclairer. Cependant, une partie de la lumière se propageant dans la lame est réfléchie par les grandes faces de la lame. Chaque réflexion sur une grande face de la lame correspond à la formation d'une source virtuelle décalée si bien que, après la sortie de chaque lame transparente, une partie de la lumière forme de la lumière secondaire qui tombe sur des parties extérieures de la lentille de Fresnel.

Dans le cas d'un projecteur de véhicule automobile, cette lumière secondaire pose un problème en ce qu'elle dégrade les qualités du faisceau en termes de photométrie. En particulier, la lumière secondaire réfléchie par une face inférieure d'une lame puis transmise par la partie supérieure de la lentille de Fresnel associée risque d'une part de perturber la tache de concentration nécessaire en particulier pour l'obtention d'un faisceau de croisement ou code de bonne qualité, et d'autre part dégrader la valeur de contraste d'un tel faisceau code. Subsidiairement, les risques d'éblouissement des conducteurs des véhicules roulant en sens inverse s'en trouveront réduits.

On a trouvé que, pour que cette lumière secondaire ne soit pas excessivement gênante, deux conditions devaient être remplies : la première est que la quantité lumière secondaire qui est en dehors des zones visées de la grille photométrique doit etre inférieure à une valeur déterminée, et la seconde est que la valeur de contraste (rapport de la quantité de lumière comprise dans la zone de concentration correspondant aux conditions nominales, et de la quantité de lumière secondaire émise dessus de la coupure du faisceau) doit avoir une valeur élevée. Dans le cas projecteur d'éclairage à faisceau "code", la quantité de lumière secondaire à envisager principalement celle qui passe au-dessus de la zone de concentration. Elle doit être inférieure ' 1 lux (première condition) et le rapport de contraste doit être supérieur à SO (seconde condition).

solution simple à ce problème posé par la lumière secondaire consisterait à cacher les parties de lentille de Fresnel qui projettent une telle lumière secondaire. Cette solution aurait toutefois l'inconvénient de réduire la puissance utile totale du projecteur correspondant et pourrait en outre poser des problèmes d'échauffement et d'esthétique.

L'invention a pour objet d'apporter à ce problème une solution selon laquelle cette lumière secondaire est récupérée pour pouvoir être utilisée.

A cet effet, l'invention propose une modification de la répartition de lumière d'éclairage, obtenue avec des éléments dioptriques "composites", tels que des lentilles de Fresnel ayant plusieurs parties de propriétés optiques différentes, dont l'une transmet essentiellement la lumière "secondaire", c'est-à-dire celle qui a subi ou plusieurs réflexions dans la lame transparente du conduit de lumière associé.

Plus précisément, l'invention concerne un procédé de modification la répartition lumière d'éclairage d'une surface par une source étendue dont l'image, avant d'être projetée par un élément dioptrique, passe dans un conduit de lumière formé par plusieurs lames transparentes juxtaposées suivant au moins une direction et ayant une face d'entrée et une face de sortie, la face de sortie du guide transmettant de la lumière principale et de la lumière secondaire. Selon l'invention, le procédé comprend la formation, dans une seconde partie de l'élément dioptrique qui reçoit quantité substantielle de lumière secondaire par rapport à une partie de base dudit élément dioptrique, d'aménagements ayant des propriétés optiques différentes celles des aménagements occupant ladite partie de base.

De préférence, les propriétés de la seconde partie d'élément dioptrique ayant des propriétés optiques différentes sont sélectionnées afin que cette seconde partie projette la lumière secondaire sur une partie de ladite surface qui reçoit déjà la lumière principale de la partie de base de l'élément dioptrique.

L'invention concerne aussi un projecteur d'éclairage, du type qui comporte une source étendue de lumière, un conduit de lumière de la source d'une face d'entrée à une face de sortie, le conduit de lumière étant formé par plusieurs lames transparentes juxtaposées suivant au moins une direction, la source étendue de lumière formant une image sur la face d'entrée du conduit, et un élément dioptrique destiné à projeter un faisceau d'éclairage, la face de sortie du conduit transmettant de la lumière principale et de la lumière secondaire. Selon l'invention, l'élément dioptrique comporte une partie de base destinée à recevoir essentiellement la lumière principale, alors que la lumière secondaire est reçue essentiellement par une seconde partie de l'élément dioptrique, et la seconde partie de l'élément dioptrique a des propriétés optiques différentes de celles de la partie de base.

Dans un premier mode de réalisation, la seconde partie qui reçoit essentiellement de la lumière secondaire est sous forme d'une partie d'élément dioptrique ayant un centre optique autre que celui de la partie de base. La partie de base et la seconde partie de l'élément dioptrique sont de préférence toutes deux des parties de lentille de Fresnel, et les centres de deux parties de lentille de Fresnel sont différents.

Dans un second mode de réalisation, la partie de base de l'élément dioptrique est une partie de lentille de Fresnel, et la seconde partie qui reçoit essentiellement de la lumière secondaire est formée par un réseau de prismes dont les prolongements recoupent la partie de base.

Dans un troisième mode de réalisation, la partie base de l'élément dioptrique est une partie de lentille de Fresnel, et la seconde partie qui reçoit essentiellement de la lumière secondaire est formée par un réseau de prismes dont les prolongements ne recoupent pas la partie de base.

Dans les second et troisième modes de réalisation les deux surfaces optiquement actives des prismes sont planes ou l'une au moins des deux surfaces optiquement actives des prismes est courbe.

Dans une variante de réalisation, la seconde partie constitue un élément séparé. Dans une autre variante de réalisation, la seconde partie intégrée à la partie de base, l'ensemble formant une lentille composite de Fresnel. De préférence, la partie de base et la seconde partie sont delimitées par une droite parallèle à la direction des bords les plus longs des lames transparentes à la face de sortie du conduit.

L'invention concerne aussi un élément dioptrique destiné à projecteur selon les paragraphes précédents, qui comprend deux parties ayant des propriétés optiques différentes. De préférence, les deux parties sont formées en une seule pièce par moulage. Il avantageux que les deux parties soient des parties de lentilles de Fresnel différentes.

La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention, et comment elle peut être réalisée.

Sur dessins annexés - la figure 1 est une vue partielle schématique en perspective du principe d'un projecteur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe dans un plan vertical du projecteur de la figure 1, - la figure 3 est une vue de face de l'extrémité du conduit de lumière du projecteur figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue schématique d'une lame transparente inclinée de sorte que sa face avant de sortie de lumière ne soit plus verticale, - la figure 5 est une vue schématique en perspective d'une réalisation pratique du projecteur, - la figure 6 est une vue de dessus en perspective de la platine de montage sur laquelle sont positionnées la pièce de maintien et les lames transparentes superposées du projecteur de la figure 5, - figure 7 est une coupe schématique utile pour décrire le principe de fonctionnement d'un projecteur à conduit de lumière ; - les figures 8 à 11 sont des graphiques représentant des courbes de même éclairement, schématiquement représentées et permettant la description du principe de mise en oeuvre de l'invention<B>;</B> - les figures 12 à 15 sont des graphiques représentant des courbes de même éclairement effectivement obtenues lors de la mise en oeuvre de l'invention ; et - les figures 16 à 18 représentent schématiquement trois exemples de lentilles de Fresnel composites utiles pour la mise en oeuvre de l'invention.

La description qui suit concerne plus particulièrement un projecteur du type de celui décrit dans le brevet français n 96 12972 publié sous le n 2 755 210, et la demande de brevet français n 97 09210 publiée sous le n 2 766 257, appartenant à la Demanderesse.

Ce projecteur comprend une source lumineuse réelle, des moyens pour concentrer le rayonnement lumineux issu de cette source sur l'extrémité d'un conduit de lumière comportant une pluralité de lames transparentes juxtaposées selon au moins une direction, chaque lame transparente s'étendant selon l'axe longitudinal du conduit de lumière et comportant, au moins à son extrémité la plus éloignée de la source lumineuse réelle, une facette de réflexion oblique, lesdites facettes constituant autant de sources lumineuses virtuelles et étant disposées de manière à coopérer optiquement avec des éléments dioptriques d'axe parallèle à la direction d'éclairement pour que ceux-ci projettent dans cette direction, des images correspondant aux facettes de façon à constituer un ensemble de faisceaux élémentaires venant se fondre dans un faisceau unique.

En référence aux figures 1 à 4, on décrit tout d'abord façon générale le principe du projecteur selon l'invention, puis en référence aux figures 5 et 6, une réalisation pratique d'un tel projecteur.

Sur les figures 1 à 3 de la présente demande de brevet, a représenté un projecteur de véhicule automobile qui comprend une source lumineuse réelle<B>101</B> et des moyens 102 pour concentrer le rayonnement lumineux issu cette source sur l'extrémité d'un conduit de lumière 200.

Les moyens de concentration du rayonnement lumineux émis de la source lumineuse réelle 101, sont constitués essentiellement par un réflecteur ou miroir elliptique 102, la source lumineuse 101 étant constituée par le filament ou l'arc d'une lampe d'automobile, disposée de préférence dans l'axe du réflecteur elliptique 102 à un de ses foyers.

Le flux lumineux issu de la source lumineuse réelle 101 est réfléchi par le réflecteur elliptique 102 selon un ensemble de rayons qui converge vers la zone focale du deuxième foyer dudit réflecteur elliptique.

On pourra prévoir que le réflecteur elliptique 102 soit muni d'une ouverture (ici non représentée) constituant une fenêtre de lumière laissant passer directement rayons issus de la source lumineuse réelle.

Dans l'axe du réflecteur elliptique 102 s'étend le conduit de lumière 200. Ce conduit de lumière 200 comporte une pluralité de lames transparentes, de différentes longueurs, juxtaposées selon au moins une direction chaque lame transparente s'étendant suivant l'axe longitudinal du conduit de lumière 200 et sensiblement transversalement à la direction d'éclairement E.

Dans cet exemple de réalisation, l'axe longitudinal du conduit de lumière s'étend horizontalement.

Le conduit de lumière 200 comporte ici quatre lames transparentes 210, 220, 230, 240, de différentes longueurs, ici superposées selon la direction X verticale et transversale à l'axe du conduit de lumière et à la direction d'éclairement E.

De façon préférentielle, chaque lame transparente est réalisée en verre. Chaque lame transparente 210, 220, 230, 240 comporte à son extrémité la plus éloignée de la source lumineuse réelle 101, une facette de réflexion oblique 210a, 220a, 230a, 240a, lesdites facettes étant disposées de manière à coopérer optiquement avec des éléments dioptriques, ici des lentilles non représentées, d'axe parallèle à la direction d'éclairement pour que ces lentilles projettent dans cette direction des images correspondant aux facettes.

En effet, à l'avant du système optique ainsi défini ci-dessus, il est prévu un ensemble d'éléments dioptriques, lentilles convergentes (non représentées sur les figures 1 à 4) dont les axes sont sensiblement parallèles à la direction d'éclairement E. Les lentilles sont disposées en relation de coopération optique avec les facettes 210a, 220a, 220b, 230a, 240a qui sont sensiblement disposées au foyer des lentilles. Chaque lame transparente comporte une face d'entrée de la lumière s'étendant transversalement à l'axe longitudinal du conduit de lumière. L'ensemble des faces d'entrée de la lumière desdites lames constitue la face d'entrée du conduit de lumière (voir figure 3). Chaque lame transparente 210, 220, 230, 240 comporte en outre une face de sortie de lumière 211, 221, 231, 241 qui selon le mode de réalisation représenté sur figures 1 et 2 s'étend verticalement et perpendiculairement à la direction d'éclairement repérée par la flèche E.

Bien entendu, selon une variante de réalisation représentée plus particulièrement sur la figure 4, peut prévoir que la face de sortie de la lumière de chaque lame transparente 250 présente une inclinaison oc, P par rapport à l'axe vertical et donc une inclinaison d'un angle (3 différent de 90 par rapport à la direction d'éclairement E.

En outre, il est possible selon la présente invention, comme le montre les figures 1 et 2, qu'une ou plusieurs lames transparentes comportent d'autres facettes de réflexion 220b, ces facettes 220b étant délimitées par des décrochements de hauteur égale à e, prévus dans la partie arrière de chaque lame, comme cela est le cas en particulier de la lame transparente Les facettes de réflexion 210a, 220a, 220b, 230a, 240a du conduit de lumière 200 sont inclinées par rapport à la direction d'éclairement E, leur @ inclinaison étant comprise entre 35 et 55 , et de "férence égale à 45 .

On se reportera par exemple au mode de réalisation représenté sur la figure 3c du brevet n 2 514 105 appartenant à la Demanderesse, selon lequel on peut voir que pour un indice de réfraction de 1,7, on atteint un optimum pour un angle de facette de 53 par rapport à la direction d'éclairement E.

En particulier, selon mode de réalisation représenté sur la figure 4, la lame transparente présentant une inclinaison différente de 90 par rapport à la direction d'éclairement E, la facette de réflexion 251 associée présente nécessairement une inclinaison par rapport à la verticale différente de 45 degrés pour réfléchir un faisceau lumineux dans la direction d'éclairement. Avantageusement, pour éviter les pertes de flux lumineux par réfraction, il peut être prévu que les faces internes latérales, avant et arrière de chaque lame transparente soient revêtues d'un revêtement réfléchissant.

En particulier, les interfaces entre les lames transparentes peuvent être aluminiées.

Comme cela a déjà été décrit dans le brevet d'invention n 2 514<B>105,</B> il peut être prévu une lentille convergente disposée en regard de la fenêtre prévue dans le miroir elliptique 102 en relation de coopération optique avec la source lumineuse réelle 101 qui est sensiblement à son foyer.

De plus, on peut prévoir un miroir semi-réfléchissant disposé au deuxième foyer du miroir elliptique 101 entre la source lumineuse et l'entrée du conduit de lumière 200 formée par la juxtaposition, ici la superposition, des faces d'entrée des lames transparentes le constituant.

Dans ce cas, il est prévu une lentille convergente disposée de la même manière que les lentilles associées aux facettes des lames transparentes, en relation de coopération optique avec le miroir semi-réfléchissant qui est sensiblement disposé au foyer de cette lentille convergente.

Avec la disposition précitée, le flux lumineux issu de source de lumière réelle 101, réfléchi par le miroir elliptique 102, pénètre dans le conduit de lumière et dans chaque lame transparente 210, 220, 230, 240 le constituant par leur section d'entrée respective et s'y trouve réfléchi, dans un régime de réflexion totale, par les facettes 210a, 220a, 220b, 230a, 240a associées.

Les faisceaux élémentaires réfléchis sont repris les lentilles (non représentées sur les figures 1 à 4) qui projettent vers l'avant du projecteur les faisceaux lumineux correspondants.

De même, le flux lumineux intercepté par le miroir semi-réfléchissant interposé entre la source lumineuse et l'entrée de conduit de lumière est repris par la lentille associée et le flux lumineux direct passant par la fenêtre miroir elliptique est repris par la lentille associée. Avec une telle disposition, il est possible de maîtriser l'éclairement de chaque facette puisque le flux rentrant dans une lame transparente est conduit forcément jusqu'à la facette réfléchissante située à l'extrémité de ladite lame. Chaque lame transparente constitue un conduit de lumière individuel pour une facette conduit de lumière du projecteur selon l'invention.

On peut doser l'éclairement de chaque facette par le dosage d'éclairement de chaque lame transparente portant ladite facette et former ainsi le faisceau lumineux final prévu.

En projection, chaque facette à réflexion totale 210a, 220a, 220b, 230a, 240a, donne sur un écran, à travers la lentille correspondante image correspondant au flux d'entrée reçue par la facette et projetée selon la direction E, l'image virtuelle donnée par chaque facette ayant une largeur égale au coté la face d'entrée de la lame transparente correspondante et une hauteur égale à la hauteur de la lame ou à la hauteur du décrochement E (en ce qui concerne la facette 220b de la lame 220).

Les différents faisceaux élémentaires se fondent en un faisceau d'émission unique et par une disposition judicieuse des axes des lentilles plus ou moins décalés par rapport aux axes des faisceaux élémentaires qu'elles interceptent, peut réaliser toute disposition d'éclairement, pour un éclairement global pour véhicule automobile.

En particulier, on peut faire en sorte que les images projetées en correspondance avec les différentes facettes soient superposées ou juxtaposées et l'on peut, de même superposer à ces images ou juxtaposer à ces images, celles qui proviennent de la fenêtre du miroir elliptique ou du miroir semi-réfléchissant.

Pour réaliser un faisceau de coupure, il est prévu selon l'invention comme le montre plus particulièrement la figure 1, des caches 301, 302, 303 disposés sur le trajet de certains faisceaux élémentaires d'au moins certaines facettes 210a, 220a, 200b, ici sur la face avant des lames transparentes correspondantes.

Selon une variante non représentée, on peut prévoir que ces caches soient directement posés sur les facettes concernées. En outre, selon une autre variante, on peut aussi prévoir que certaines facettes présentent le profil correspondant à la forme de la coupure désirée.

Sur la figure 5, on a représenté un projecteur 1000 pour véhicule automobile, du même type que celui décrit précédemment et qu'on ne décrit pas dans le détail.

Il comporte un réflecteur ou miroir elliptique 1001, la source lumineuse étant constituée par le filament ou l'arc d'une lampe d'automobile, disposée de préférence dans l'axe du réflecteur elliptique 1001,à un de ses foyers.

Le conduit de lumière 1100 du projecteur 1000 est pourvu d'une pluralité de facettes de réflexion obliques 1111, 1121, 1122 et 1131 (voir plus particulièrement figure 6) qui coopèrent avec une pluralité d'éléments dioptriques lllla, 1121a, 1122a, 1131a, ici des lentilles de Fresnel, homologues, d'axes parallèles à direction d'éclairement E.

Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 6, le conduit de lumière 1100 est constitué par trois lames transparentes 1110, 1120, 1 , ici de différentes longueurs, superposées selon la direction verticale et transversale à l'axe longitudinal X du conduit de lumière et à la direction d'éclairement E.

Chaque lame transparente est réalisée en verre.

Chaque lame transparente 1110, 1120, 1130 comporte, à son extrémité la plus éloignée de la source lumineuse réelle, une facette de réflexion oblique<B>1111,</B> 1122, 1131. La lame transparente intermédiaire comporte également une autre facette de réflexion 1l21, délimitée par un décrochement prévu dans la partie arrière de celle- ci.

Ces facettes de réflexion obliques 1111, 1121, 1222, 1131, sont inclinées par rapport à la direction d'éclairement E, leur inclinaison étant comprise entre 35 et 55 , en fonction du positionnement de l'axe longitudinal du conduit de lumière par rapport à la direction d'éclairement.

Chaque lame transparente comporte à son extrémité opposée facettes, une face d'entrée de la lumière s'étendant transversalement à l'axe longitudinal du conduit de lumière. L'ensemble des faces d'entrée de la lumière lames transparentes constitue la face d'entrée du conduit de lumière. Chaque lame transparente comporte en outre une face de sortie de lumière qui est ici une face avant s'étendant sur un côté longitudinal de la lame transparente, verticalement et sensiblement perpendiculairement à la direction d'éclairement E.

Le projecteur<B>1000</B> comporte par ailleurs une pièce de référence 200 pour le montage dudit conduit de lumière 1100.

Cette pièce de référence 1200 comprend une première partie généralement plane horizontale 1210, 1220, qui s'étend suivant l'axe longitudinal X du conduit de lumière 1100 et qui définit un plan de référence horizontal. La pièce de référence 1200 comporte egalement une deuxième partie généralement plane verticale 230, qui s'étend perpendiculairement à ladite première partie plane 1210, 1220 et qui définit un plan de référence vertical. lames transparentes 1110, 1120,<B>1130,</B> juxtaposées du conduit de lumière sont montées en appui contre les première et deuxième parties planes 1210, 1220, 1230 de ladite pièce de référence 1200, dans une position déterminée selon l'axe longitudinal X du conduit de lumière<B>1100</B> de sorte que leurs facettes de réflexion obliques coopèrent avec les lentilles de Fresnel associées 111 1121a, 1122a, 1131a pour que celles-ci projettent dans la direction d'éclairement E des images correspondant aux facettes à un endroit déterminé dans faisceau d'éclairement.

Il convient de préciser que, dans un projecteur à conduit de lumière à lames transparentes, rien n'est prévu pour assurer l'introduction de la lumière à la hauteur voulue sur les faces d'entrée des lames transparentes. Le profil d'éclairement en face d'entrée du conduit de lumière n'est pas uniforme mais présente une forte concentration sur une zone approximativement circulaire de quelques millimètres de diamètre qui doit être centrée à l'interface des lames<B>1110</B> et 1120. La dispersion de la lumière l'épaisseur des lames, associée aux tolérances de fabrication du verre plat pour la formation des lames, ne permet pas a priori de garantir que cette zone à fort niveau éclairement soit correctement positionnée par rapport à cette interface, ce qui pénalise alors la qualité du faisceau lumineux obtenu. La face supérieure de la lame transparente intermédiaire 120 du conduit de lumière est calée sur la face interne de la première partie plane horizontale 1220 de la pièce référence 1200 et la lame transparente supérieure 1110 repose sur la lame intermédiaire 1120.

Ainsi, l'interface de ces deux lames est parfaitement positionnée de manière déterminée par rapport à la pièce de référence 1220 et le montage indexé du réflecteur sur la pièce de référence permet alors de s'affranchir de l'inconvénient précité.

La pièce de référence 1200 est ici une pièce monobloc, mais selon une variante de réalisation non représentée on pourra prévoir que cette pièce de référence soit réalisée en plusieurs parties assemblées entre elles. Sa première partie plane généralement horizontale est une partie supérieure comprenant une partie haute 1210 et une partie basse 1220 horizontales, parallèles, et raccordées par un décrochement 1250.

La surface supérieure du conduit de lumière 1200 s'appuie contre la face interne de cette première partie généralement plane horizontale de la pièce de référence. Plus particulièrement, la face supérieure de la lame transparente la plus courte 1110 s'appuie contre la face interne de la partie haute 1210 de la première partie plane horizontale de la pièce de référence, et la surface supérieure la partie débordante de la lame transparente intermédiaire 1120 située juste en dessous de la lame transparente la plus courte, s'appuie contre la face interne de la partie plane basse 1220 de la première partie horizontale de la pièce de référence 1 La partie haute de la première partie plane horizontale de la pièce de référence comporte un bord qui s'étend en biais (par rapport à l'axe longitudinal X) à partir du décrochement 1250 jusqu'à son extrémité située côté réflecteur. Ce bord en biais porte pige qui s'étend en saillie en direction du conduit de lumière. Cette pige permet le positionnement selon l'axe longitudinal du conduit de lumière, de la lame transparente directement en appui contre la partie plane haute de ladite pièce de référence 1200, ici la lame transparente la plus courte 1110.

La deuxième partie plane verticale 1230 de la pièce de référence 1200 est une partie avant ajourée selon un profil particulier fonction de la longueur et du positionnement des facettes de réflexion obliques des lames transparentes, contre laquelle s'appuient les faces avant de sortie de la lumière des lames transparentes du conduit de lumière.

La piece de référence 1200 comporte un cadre, ' ' de forme générale circulaire, pour le montage du réflecteur elliptique 1101 portant la source lumineuse réelle. La longueur de la lame supérieure la plus courte 1110 conduit de lumière est telle que le deuxième foyer du réflecteur elliptique monté dans le cadre circulaire, est situé à l'extrémité de ladite lame transparente supérieure portant la facette de réflexion oblique 1111, ceci afin d'obtenir sur cette facette réflexion une concen tration de lumière qui donnera au faisceau d'éclairement sa portée.

A l'arrière de la pièce de référence 1200 et à son extrémité la plus éloignée du réflecteur, est prévu des perçages pour la fixation sur ladite pièce de référence 1200 d'une pièce de maintien 1300.

En effet, le projecteur 1000 comporte ici une pièce maintien 1300 fixée sur la pièce référence 1200, en appui contre les faces arrière et inférieure du conduit de lumière 1100 pour maintenir par compression lesdites lames transparentes 1110, 1120, 1130 en appui contre les première et deuxième parties planes 1210, 1220, 1230 de ladite pièce de référence 1200.

Cette pièce de maintien par compression 1300, comporte une base s'étendant selon l'axe longitudinal X du conduit de lumière, dans un plan horizontal parallèle au plan de référence horizontal défini par la première partie plane horizontale de la pièce de référence. Un montant vertical s'étend le long du bord longitudinal arrière de la base horizontale, et est destiné à venir en appui contre la face arrière du conduit de lumière.

Cette pièce de maintien 1300 est fixée à la pièce référence 1200 par un système de vis introduites dans des perçages en regard, prévus respectivement sur la pièce de maintien et sur la pièce de référence.

Il peut être prévu, dans le module d'éclairage ou projecteur 1000, un élément élastique de pression ici non représenté, tel qu'un ressort à lame, entre le conduit de lumière et la première partie plane de la pièce de référence. élément élastique de pression peut être placé entre la face interne de la partie haute de la première partie plane de la pièce de référence, et la surface supérieure de la lame transparente la plus courte 1110. Il participe au maintien par compression des lames transparentes contre la première partie plane horizontale de la pièce de référence.

Par ailleurs, comme le montre plus particulièrement la figure S, le projecteur 000 comporte une pièce avant de montage 1400 qui comporte deux plaques horizontales 1410, 1420 disposées parallèlement en regard l'une de l'autre et solidarisées entre elles par des montants verticaux. Des pattes de montage 1 'étendent à partir des montants verticaux de la pièce de montage avant 1400 et sont fixées sur la pièce de référence 1200,à chacune de ses extrémités. Les faces internes regard des plaques de base 1410, 1420 de la pièce avant de montage 1 comportent des rainures formant glissières pour le montage des lentilles de Fresnel 1 11 a, 1121 a, 1122a, 1131 a. Les rainures prévues pour le montage des lentilles de Fresnel présentent une certaine orientation par rapport à la direction d'éclairement E, et sont positionnées par rapport à la deuxième partie plane verticale de la pièce de référence, de façon que les lentilles de Fresnel montées dans ces rainures, la partie avant de montage étant fixée à la pièce de référence, coopèrent optiquement avec les facettes de réflexion obliques des lames transparentes montées en appui contre la pièce de référence, pour projeter dans la direction d'éclairement une image correspondant auxdites facettes.

Pour la réalisation d'un faisceau de coupure, il peut être prévu dans le projecteur<B>1000,</B> des caches disposés sur le trajet de certains faisceaux élémentaires d'au moins certaines facettes de réflexion, entre la face avant des lames transparentes considérées et les éléments dioptriques associés, lesdits caches étant solidaires de la pièce avant de montage fixée sur la pièce de référence dans une position déterminée par rapport à celle-ci.

Lesdits caches, ici non représentés, et la pièce avant de montage peuvent former une seule pièce. II peut être également prévu selon un autre mode de réalisation que ces caches soient rapportés sur ladite pièce avant de montage et fixés à celle-ci par des moyens de fixation. Il est à noter que la pièce de référence 1200, la pièce de maintien 1300 et la pièce de montage 1400 peuvent être avantageusement réalisées par moulage en aluminium. Les lentilles de Fresnel<B>1111</B> a, 1121 a, 1122a, 1131 a peuvent être réalisées en poly-N-méthylmé-thacrylimide.

La figure 6 montre le principe de montage indexé des lames transparentes 1130, 1120, 1110 du projecteur 1000 représenté sur la figure 1.

Comme le montre plus particulièrement cette figure 6, il prévu une platine de montage 2000 portant sur un montant latéral des piges 2001 2002, 2003 pour le positionnement indexé des lames transparentes 1130, 1 , 1110 selon l'axe longitudinal X du conduit de lumière. Dans ce but, lesdites piges sont placées à des endroits déterminés suivant l'axe longitudinal de ladite platine 2000.

On superpose les lames transparentes 1110, 1120, 1130 du conduit de lumière, suivant des longueurs décroissantes, chaque lame transparente 1130, 1120, 1110 étant positionnée de sorte qu'une de ses facettes de réflexion oblique 1131, 1121, 1111 vienne en butée contre la pige de positionnement 2001, 2002, 2003 correspondante de la platine de montage 1200.

En ce qui concerne la lame transparente intermédiaire 1 , c'est la première facette de réflexion oblique 1121 prévue sur sa face arrière qui vient en butée contre la pige correspondante 2002 de la platine de montage 2000.

Puis, on met en place sur la superposition de lames transparentes 1130, 1120, 1110, la pièce de référence (non représentée sur la figure 6) de sorte que d'une part sa première partie plane horizontale couvre la surface supérieure la lame supérieure la plus courte 1110, ainsi que la surface supérieure de la partie débordante de la lame transparente intermédiaire 1120 positionnée juste en dessous de cette dernière, et d'autre part sa deuxième partie plane verticale vienne contre les faces avant de sortie de la lumière desdites lames transparentes.

On solidarise la pièce de maintien à la pièce de référence à l'aide d'un système à vis de sorte que ladite pièce de maintien maintienne par compression lesdites lames transparentes superposées en appui contre les première et deuxième parties planes de la pièce de référence, puis on retire la platine de montage. Selon une variante, on peut envisager que la platine montage 2000 ne comporte pas de pige pour le positionnement de la lame supérieure la plus courte du conduit de lumière. Dans ce cas, cette lame transparente supérieure est simplement positionnée sur la lame intermédiaire et lors de la mise en place de la pièce de référence la facette d'extrémité de cette lame supérieure courte vient en butée contre la pige positionnement prévue sur le bord d'extrémité en biais la partie haute de la première partie plane horizontale de la pièce de référence afin d'assurer l'indexation de ladite lame courte supérieure selon l'axe longitudinal dudit conduit de lumière. Cette pige permet en outre d'éviter un éventuel pivotement de cette lame courte.

Le système de montage du conduit de lumière du projecteur 1000 selon l'invention permet de bien positionner les faces de sortie de lumière des lames transparentes, ainsi que les facettes de réflexion obliques prévues à l'extrémité et éventuellement sur la face arrière desdites lames transparentes, par rapport à deux plans de référence de façon à ce que lesdites facettes coopèrent optiquement avec les lentilles pour que les images desdites facettes projetées par les lentilles dans la direc tion d'éclairement soient positionnées de façon déterminée pour la formation du faisceau d'éclairement normalisé. Ce positionnement par rapport à deux plans de référence permet de s'affranchir des écarts dus à la tolérance de fabrication des lames individuelles.

En outre, avantageusement, le fait que les lentilles de Fresnel et les caches soient solidaires d'une même pièce de montage positionnée de manière déterminée par rapport à la plaque de référence, permet d'assurer un bon positionnement relatif desdites lentilles et desdits caches et ce quels que soient les phénomènes de dispersion et de dilatation qui peuvent intervenir lors du fonctionnement du module d'éclairage. Les lentilles et les caches sont également bien positionnés par rapport aux faces de sortie des lames transparentes, et auxdites facettes de réflexion obliques. Dans tous les cas, la pièce avant de montage permet de conserver le positionnement relatif des lentilles et des caches, ce qui permet d'obtenir une coupure nette du faisceau d'éclairage. On considère maintenant le principe de l'uniformisation de la répartition de lumière à l'aide d'un tel projecteur.

figure 7 est un schéma indiquant le trajet de divers rayons lumineux dans une lame transparente d'un projecteur à conduit de lumière. On note que lumière provenant du filament d'une source lumineuse 10 passe dans la lame transparente 12 avec diverses directions. Certains rayons tels que 14 peuvent traverser entièrement la lame sans être réfléchis. D'autres rayons, comme le rayon 16, peuvent subir une réflexion dans la lame 12. D'autres rayons peuvent évidemment subir d'autres réflexions. L'élément dioptrique 20, une lentille de Fresnel, est à une distance telle que le foyer, défini par sa distance focale 18, se trouve à l'intérieur de la lame transparente 12.

L'élément dioptrique 20 reçoit donc des rayons de diverses orientations et de diverses intensités. Plus les rayons sont éloignés du centre de l'élément dioptrique et plus ils sont inclinés, moins leur intensité est élevée. Cependant, la quantité totale de lumière passant vers les bords est relativement élevée.

Dans le cas d'un projecteur de faisceau "code" de véhicule automobile, le résultat recherché est que la quantité de lumière obtenue pour l'éclairage utile soit aussi grande que possible.

figures 8 à 11 représentent, sous forme d'un graphique sur lequel l'axe des abscisses représente l'angle d'orientation en direction horizontale et l'axe ordon nées l'angle en direction verticale, la répartition schématique de l'éclairage obtenu avec un tel projecteur.

La figure 8 représente ainsi la répartition totale obtenue avec un tel projecteur. La figure 9 représente la répartition obtenue lorsque la partie supérieure de l'élément dioptrique est cachée, alors que la figure 10 représente la lumière obtenue lorsque seule la partie supérieure n'est pas cachée.

Il faut d'abord noter qu'il est préférable d'utiliser une répartition de lumière relativement peu étendue en direction verticale mais étendue en direction horizontale. On note ainsi que la contribution de la lumière de la partie haute indiquée sur la figure 10 à l'éclairage de la figure 8 est une dégradation de la qualité obtenue avec la seule partie basse, comme indiqué sur la figure 9.

L'invention a pour objet une modification de la réparation de lumière obtenue avec la partie arrivant sur la partie supérieure de l'élément dioptrique. De cette manière, la contribution due à la lumière de la partie haute de la lentille, au lieu de dégrader la qualité du faisceau obtenu avec le reste de lentille, en augmente la qualité. La figure 11 représente un exemple dans lequel l'éclairement obtenu avec la partie haute est décalé vers la gauche.

Les figures 12 à 15 représentent plus précisément le résultat obtenu selon l'invention.

La figure 12 représente des courbes de répartition obtenues avec la lumière de la partie haute de l'élément dioptrique, correspondant pratiquement à la représentation schématique de la figure 10. La figure 13 représente le résultat obtenu par modification de la partie haute de l'élément dioptrique. On note que la lumière donnée par la partie haute a été décalée d'environ 20 vers la gauche.

Le résultat obtenu avec cette caractéristique apparaît par comparaison des figures 14 et 15. La figure 14 représente la répartition obtenue dans le cas d'un élément dioptrique habituel à une seule partie. La figure 15 représente le résultat obtenu lorsque la partie haute est modifiée selon l'invention, comme décrit dans la suite, de la manière qui correspond à la figure 13. On note sur la figure 15 que l'éclairement a été notablement étendu du côté gauche, sans réduction des propriétés du faisceau au-dessus de l'axe des abscisses. On note même la quantité de lumière passant au-dessus de l'axe a été réduite, si bien que la valeur de contraste est accrue.

On indique maintenant comment peut être obtenu le résultat précité. Selon l'invention, ce résultat est obtenu à l'aide d'un élément dioptrique composite. Les figures 16 à 18 représentent trois modes de réalisation différents. L'élément dioptrique de la figure 16 comprend une partie basse formée d'une lentille de Fresnel, mais la partie haute est constituée d'un réseau de prismes dont le prolongement recoupe la partie basse de l'élément dioptrique. Sur la figure 17, la partie haute est formée d'une autre partie de lentille de Fresnel dont le centre est décalé par rapport au centre de la partie basse. Sur la figure 18, la partie haute est formée d'un réseau de prismes dont le prolongement ne recoupe pas la partie basse de la lentille de Fresnel.

L'élément composite de la figure donne, avec la lumière de la partie haute, une homogénéisation relativement élargie du faisceau.

Dans le cas de la figure 17, la lumière de la partie haute est focalisée sur une région décalée.

Dans le cas de la figure 18, le faisceau est élargi et est plus homogène.

Bien qu'on ait décrit trois modes de réalisation sous forme de lentilles de Fresnel composites, l'invention s'applique aussi à une lentille épaisse composite. Plus précisément, une telle lentille comporte partie basse correspondant à plus de la moitié de la surface de l'élément dioptrique et qui focalise normalement la lumière pour la formation d'un faisceau "code". contre, la partie haute a une forme torique différente, qui peut être notamment cylindrique, et qui homogénéise ainsi la lumière obtenue.

Les éléments dioptriques composites sont réalisés par les techniques habituelles de fabrication d'éléments dioptriques pour projecteurs. Par exemple, on peut utiliser, comme matière plastique transparente, le polyméthylméthacrylimide ou un copolymère de cyclooléfine.

En outre, dans le cas où ces éléments composites sont réalisés par des techniques d'injection à grandes cadences, il est possible d'utiliser un écrêtement des arêtes aigües des parties de lentilles de Fresnel et de prismes.

La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Procédé de modification de la répartition de lumière d'éclairage d'une surface par source étendue (10) dont l'image, avant d'être projetée par un élément dioptrique (20), passe dans un conduit de lumière (12) formé par plusieurs lames transparentes juxtaposées suivant au moins une direction et ayant face d'entrée et une face de sortie, la face de sortie du guide transmettant de la lumière principale et de la lumière secondaire, caractérisé en ce qu'il comprend la formation, dans une seconde partie de l'élément dioptrique (20) qui reçoit une quantité substantielle de lumière secondaire par rapport à une partie de base dudit élément dioptrique, d'aménagements ayant des propriétés optiques différentes de celles aménagements occupant ladite partie de base.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend la sélection propriétés de la seconde partie d'élément dioptrique ayant des propriétés optiques différentes afin qu'elle projette la lumière secondaire sur partie de ladite surface reçoit déjà la lumière principale de la partie de base de l'élément dioptrique.

3. Projecteur d'éclairage, du type qui comporte une source étendue (10) de lumière, conduit de lumière (12) de la source d'une face d'entrée à une face de sortie, le conduit de lumière (12) étant formé par plusieurs lames transparentes juxtaposées suivant au moins une direction, la source étendue de lumière formant une image sur la face d'entrée du conduit, et un élément dioptrique (20) destiné à projeter un faisceau d'éclairage, la face de sortie du conduit transmettant de la lumière principale et de la lumière secondaire, caractérisé en ce que l'élément dioptrique comporte une partie de base destinée à recevoir essentiellement lumière principale, alors que la lumière secondaire est reçue essentiellement par une seconde partie de l'élément dioptrique, et en ce que la seconde partie de l'élément dioptrique (20) a des propriétés optiques différentes de celles de la partie de base.

4. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde partie qui reçoit essentiellement de la lumière secondaire est sous forme d'une partie d'élément dioptrique (20) ayant un centre optique autre que celui de la partie de base. S. Projecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de base la seconde partie de l'élément dioptrique (20) sont toutes deux des parties de lentille de Fresnel et les centres des deux parties de lentille de Fresnel sont différents. 6. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de base de l'élément dioptrique (20) est une partie de lentille de Fresnel, et la seconde partie qui reçoit essentiellement de la lumière secondaire est formée par un réseau prismes dont les prolongements recoupent la partie de base. 7. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de base de l'élément dioptrique (20) est une partie de lentille de Fresnel, et la seconde partie qui reçoit essentiellement de la lumière secondaire est formée par un réseau de prismes dont les prolongements ne recoupent pas la partie de base. 8. Projecteur selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les deux surfaces optiquement actives des prismes sont planes. 9. Projecteur selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'une au moins deux surfaces optiquement actives des prismes est courbe. 10. Projecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la seconde partie constitue un élément séparé. 11. Projecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la seconde partie est intégrée à la partie de base, l'ensemble formant une lentille composite de Fresnel. 12. Projecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que la partie de base et la seconde partie sont délimitées par une droite parallèle à la direction des bords les plus longs des lames transparentes à la face de sortie du conduit. 13. Elément dioptrique destiné à un projecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend deux parties ayant des propriétés optiques différentes. 14. Elément dioptrique selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux parties sont formées en seule pièce par moulage. 15. Elément dioptrique selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux parties sont des parties lentilles de Fresnel différentes.