FR2868828A1 - Projecteur lumineux pour vehicule automobile avec faisceau a coupure, et ensemble de cache pour un tel projecteur - Google Patents

Projecteur lumineux pour vehicule automobile avec faisceau a coupure, et ensemble de cache pour un tel projecteur Download PDF

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Abstract

L'invention a pour objet un projecteur lumineux pour véhicule automobile comprenant un réflecteur de type ellipsoïde (R) ; une source lumineuse (S) placée à un premier foyer (A1) du réflecteur ; un moyen optique convergent (D) dont le foyer objet est situé au voisinage du second foyer (A2) du réflecteur ; un premier cache (C1) situé au voisinage du deuxième foyer du réflecteur, et orienté transversalement à l'axe optique du projecteur avec un bord supérieur sensiblement horizontal ; et un deuxième cache (C2) sensiblement parallèle au premier cache mais décalé suivant l'axe optique pour se trouver plus proche du moyen optique. Le deuxième cache (C2) est solidaire du premier (C1) pour former un ensemble d'une seule pièce à section transversale sensiblement en V ou en U dont les deux branches correspondent aux deux caches.

Description

PROJECTEUR LUMINEUX POUR VEHICULE AUTOMOBILE AVEC FAISCEAU A COUPURE, ET
ENSEMBLE DE CACHE POUR UN TEL PROJECTEUR.
L'invention est relative à un projecteur lumineux pour véhicule automobile destiné à produire un faisceau lumineux avec une coupure dans la région supérieure du faisceau, ce projecteur comprenant: - un réflecteur de type ellipsoïde, io - une source lumineuse placée à un premier foyer du réflecteur, - un moyen optique convergent dont le foyer objet est situé au voisinage du second foyer du réflecteur, - un premier cache situé entre le deuxième foyer du réflecteur, et orienté transversalement à l'axe optique du projecteur avec un bord 15 supérieur sensiblement horizontal, - et un deuxième cache sensiblement parallèle au premier cache mais décalé suivant l'axe optique pour se trouver entre le deuxième foyer et le moyen optique, les caches permettant de créer une coupure dans le faisceau tout en 20 limitant les phénomènes d'irisation.
On note que, au sens de l'invention, le terme de parallèle est de préférence à interprété de façon large, comme sensiblement équidistant selon une coupe horizontale donnée: en effet, les des caches peuvent être plans et effectivement parallèles entre eux, mais ils peuvent aussi avoir des parois inclinées relativement l'une à l'autre (forme en V) en coupe verticale, donc non parallèles au sens strict du terme. Ils peuvent aussi, en coupe horizontale cette fois, être au moins partiellement courbes, les courbures étant identiques ou voisines. Ce qui compte est que les caches, en section horizontale, soient séparés en tout point d'une distance sensiblement constante.
L'invention concerne plus particulièrement un projecteur pour assurer une fonction code.
Dans un projecteur tel que défini précédemment, le réflecteur est un système achromatique, c'est-à-dire que les rayons lumineux ont le même parcours indépendamment de leurs longueurs d'onde, correspondant à leurs couleurs. En revanche le moyen optique, notamment formé par une lentille plan convexe épaisse, est un système fortement chromatique dans lequel le parcours des rayons lumineux dépend de la longueur d'onde.
A l'infini, ou à grande distance au regard des dimensions du projecteur, l'image de la limite physique d'un cache unique sera irisée d'une couleur dépendant du réglage en tirage du moyen optique, ce réglage consistant à ajuster la position du foyer objet du moyen optique sur l'axe optique.
Un faisceau d'éclairage automobile coloré n'est pas acceptable tant du point de vue de la sécurité pour éviter de gêner les io conducteurs venant en sens inverse, que du point de vue réglementaire.
US-A-4 100 594 décrit un projecteur du genre défini précédemment dans lequel deux caches écartés l'un de l'autre suivant la direction de l'axe optique sont prévus pour réduire ou supprimer le phénomène d'irisation du faisceau lumineux. Toutefois, la présence de deux caches complique le montage et augmente l'encombrement à l'intérieur du projecteur non seulement du fait des deux caches mais aussi des moyens pour les maintenir relativement au projecteur et l'un par rapport à l'autre.
L'invention a pour but, surtout, de fournir un projecteur lumineux tel que défini précédemment qui, tout en permettant de réduire ou supprimer le phénomène d'irisation, soit d'un montage plus simple et présente une bonne compacité des pièces intérieures.
Selon l'invention, un projecteur lumineux pour véhicule automobile, du genre en question, est caractérisé en ce que le deuxième cache est solidaire du premier pour former un ensemble d'une seule pièce à section transversale sensiblement en V ou en U dont les deux branches correspondent aux deux caches.
Les moyens de maintien des caches se trouvent ainsi réduits 30 à ceux prévus pour un seul cache. Le montage est simplifié et l'encombrement réduit.
Les deux caches peuvent être réalisés dans une seule pièce métallique découpée, emboutie et recourbée de manière à avoir une section transversale sensiblement en V ou en U, ou dans une seule pièce en matériau polymère.
La présence de deux caches entraîne une réduction de la concentration des rayons lumineux dans la région du faisceau proche de la coupure.
Selon une autre disposition de l'invention, utilisée de préférence avec les dispositions précédentes, le deuxième cache comporte une bande transversale opaque déterminant son bord supérieur et, au-dessous de cette bande opaque, une zone transparente aux rayons lumineux qui s'étend de part et d'autre de l'axe optique pour laisser passer des rayons qui participent à la formation du faisceau du projecteur notamment dans les zones de portée.
Cette disposition permet d'assurer une plus forte concentration lumineuse dans la région du faisceau proche de la coupure et d'améliorer les performances photométriques du projecteur. Une telle disposition conserve de l'intérêt même si le deuxième cache n'est pas solidaire du premier.
La hauteur de la bande du deuxième cache est au plus égale à 4mm, de préférence au plus égale à 3.5mm, et par exemple de 1.5mm. La hauteur de la zone transparente est d'au moins 1mm, de préférence d'au moins 1.5mm, par exemple de 2mm.
Le second cache peut être réalisé en une matière opaque, notamment en métal; la zone transparente aux rayons est alors constituée par une ouverture réalisée dans le deuxième cache au-dessous de son bord de coupure.
La limite de la zone transparente voisine du bord du cache 25 est parallèle à ce bord. L'ouverture peut être découpée dans la partie constituant le deuxième cache.
En variante, le deuxième cache peut également être réalisé en un matériau polymère, notamment une matière transparente munie, sur une face au moins, d'un revêtement opaque, à l'exclusion de ladite zone transparente.
L'étendue transversale de la zone transparente est suffisante pour assurer la participation de rayons à la formation du faisceau sensiblement dans toute son étendue angulaire utile, en particulier au moins sur 5 de part et d'autre de l'axe optique. L'étendue de la zone transparente peut être dissymétrique par rapport à l'axe optique et plus forte d'un côté que de l'autre.
Le moyen optique peut être constitué par une simple lentille plan convexe épaisse qui admet un foyer rouge pour les longueurs d'onde correspondant à la couleur rouge et un foyer bleu pour les longueurs d'onde correspondant à la couleur bleue. Avantageusement, s le premier cache est situé au voisinage du foyer rouge tandis que le deuxième cache est situé au voisinage du foyer bleu.
Pour un faisceau avec coupure de type code européen , le bord supérieur de chaque cache comporte deux segments horizontaux décalés en hauteur reliés par un segment incliné.
io Le projecteur lumineux peut être de type multifonction, notamment bifonction code/route et les caches sont alors montés escamotables pour être effacés en fonction route.
La source lumineuse peut être une lampe au xénon.
L'invention est également relative à un ensemble de cache pour un projecteur lumineux, caractérisé en ce qu'il comprend deux caches solidaires et sensiblement parallèles, décalés l'un par rapport à l'autre suivant une direction orthogonale à leur grande dimension. Les deux caches peuvent être formés à partir d'une seule pièce métallique découpée, emboutie et repliée sensiblement en V ou en U, les deux branches du V ou du U correspondant aux deux caches.
L'un des caches est entièrement opaque et l'autre cache peut comporter une bande transversale opaque et une zone transparente aux rayons lumineux située au-dessous de cette bande.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit en détail avec référence au dessin annexé, mais qui n'est nullement limitatif.
Sur ce dessin: Fig.1 et Fig.2 sont des schémas expliquant le phénomène d'irisation, Fig.3 est un schéma d'un projecteur lumineux selon l'invention, l'ensemble de cache étant représenté en trait plein en position de travail et en tirets en position effacée, et Fig.4 est une vue en perspective à plus grande échelle des deux caches du projecteur de Fig.3.
En se reportant à Fig.l, on peut voir le schéma d'un projecteur lumineux P pour véhicule automobile du type module elliptique. Le projecteur comprend un réflecteur R de type ellipsoïde, une source lumineuse S placée à un premier foyer Al du réflecteur et un moyen optique convergent D dont le foyer objet est situé au voisinage du second foyer A2 du réflecteur R. Le réflecteur R est un système achromatique, dans lequel les rayons lumineux ont le même parcours indépendamment de leurs longueurs d'onde.
io Par contre, le moyen optique D constitué par une lentille plan convexe L épaisse est fortement chromatique, c'est-à-dire que le parcours des rayons lumineux dépend de leurs longueurs d'onde. La position du foyer objet de la lentille L suivant l'axe optique X-X commun au réflecteur et à la lentille va dépendre de la longueur d'onde considérée. Pour simplifier, en considérant les longueurs d'onde bleue et rouge de la lumière visible on peut définir, pour la lentille L, un foyer bleu Fb et un foyer rouge Fr. En variante, le moyen optique D peut être formé par un ensemble de lentilles.
Fig.l illustre un réglage en tirage de la lentille L tel que le foyer bleu Fb est confondu avec le second foyer A2 du réflecteur R. Les rayons bleus la issus de la source S et passant par le foyer Fb après réflexion sur R, sont collimatés et sortent de la lentille L parallèlement à l'axe optique X-X. Par contre les rayons rouges tels que 2a, réfléchis et passant par le foyer Fb,sortent de la lentille L sous forme de rayons divergents car le foyer rouge Fr est plus éloigné de la lentille que Fb.
Fig.2 illustre la configuration lorsque le réglage en tirage de la lentille L place le foyer rouge Fr en coïncidence avec le deuxième foyer A2 du réflecteur R. Les rayons rouges 2a qui passent par le foyer Fr après réflexion sont collimatés et sortent de la lentille L parallèlement à l'axe optique X-X. Par contre, les rayons bleus la à la sortie de la lentille L sont convergents.
A l'infini, ou à grande distance au regard des dimensions du projecteur D, l'image de la limite physique d'un cache situé dans le plan orthogonal à l'axe optique X-X et passant par le foyer A2, ou au voisinage, sera irisée d'une couleur dépendant du réglage en tirage de la lentille L. Dans le cas du réglage de Fig.l la coupure apparaîtra rouge, tandis que dans le cas du réglage de Fig.2 la coupure apparaîtra bleue.
Selon l'invention, la sensibilité chromatique du projecteur est réduite par utilisation d'un premier cache Cl (Fig.3) orienté transversalement à l'axe optique X-X du projecteur avec son bord supérieur sensiblement horizontal, et d'un deuxième cache C2 dont le bord supérieur est sensiblement parallèle à celui du premier cache Cl mais est décalé suivant l'axe optique pour se trouver plus près de la lentille L. Les bords supérieurs des caches Cl, C2, sont situés au io voisinage de l'axe optique, de préférence légèrement au-dessous. Le premier cache Cl est situé dans un plan voisin du plan foyer rouge Fr de la lentille L tandis que le deuxième cache C2 est situé dans un plan voisin du plan foyer bleu Fb de la lentille.
Les deux caches Cl, C2 sont avantageusement formés à partir d'une seule pièce métallique (Fig.4) découpée, emboutie et repliée sensiblement en forme de V ou U tournant sa concavité vers le haut. Par forme en U on désigne une configuration comportant deux branches qui sont sensiblement parallèles, au moins sur une partie de leur longueur. Les deux branches de la section en V ou en U correspondent aux deux caches Cl, C2 tandis que la base du V ou du U, qui assure la liaison mécanique entre les deux caches, détermine le bord inférieur de chaque cache.
De préférence, le deuxième cache C2 comporte une bande transversale 3 opaque déterminant le bord supérieur 4 et, au-dessous de cette bande, une zone 5 transparente aux rayons lumineux qui s'étend de part et d'autre de l'axe optique.
Les découpes des caches Cl et C2 sont sensiblement les mêmes, comme visible sur Fig.4, et donnent des images superposées qui permettent d'obtenir une coupure neutre du faisceau lumineux, dépourvue d'irisation.
Pour le deuxième cache C2, seule la partie supérieure ou bande transversale 3, correspondant à la coupure, participe à l'élimination des risques d'irisation du faisceau, de sorte que la présence de la zone transparente 5 ne modifie pas le caractère achromatique de l'ensemble.
En revanche, la zone transparente 5 permet à des rayons tels que 6 (Fig.3) qui, après réflexion sur R, traversent la zone 5 de participer à la formation du faisceau E et notamment aux zones de portée, c'est-à-dire les zones situées en avant du projecteur au voisinage de part et d'autre de l'axe optique.
Il en résulte une amélioration sensible des performances photométriques du projecteur P, et l'obtention de points de plus forte concentration au voisinage de la coupure. Cette amélioration due à la zone 5 est conservée même si, en variante, les caches Cl, C2 forment deux pièces distinctes, séparées.
La hauteur h de la bande 3 du deuxième cache C2 est au io plus égale à 4mm, de préférence au plus égale à 3.5mm, et par exemple égale à 1.5mm.
La hauteur de la zone transparente 5 est d'au moins 1 mm, de préférence d'au moins 1.5mm, par exemple de 2mm. Le bord inférieur 7 de la zone transparente est situé au voisinage du bord inférieur 8 du cache C2.
Le second cache C2 peut être réalisé en une matière opaque, notamment en métal. La zone transparente 5 est alors constituée par une ouverture 9 ou fenêtre découpée dans le deuxième cache au-dessous de la bande 3.
Pour déterminer une coupure du type code européen , le bord supérieur de chaque cache Cl, C2 comporte deux segments horizontaux 10, 11 décalés en hauteur reliés par un segment incliné 12. La bande 3 est parallèle aux segments 10, 11 et 12.
L'étendue transversale T(Fig.4)de l'ouverture 5 est prévue pour assurer la participation de rayons lumineux à la formation du faisceau sur toute l'étendue angulaire utile du faisceau, notamment sur une étendue angulaire de 5 transversalement de part et d'autre de l'axe optique X- X. L'étendue de l'ouverture 5 peut être dissymétrique par rapport à l'axe optique et plus forte d'un côté que de l'autre.
Les deux caches Cl et C2, solidaires l'un de l'autre et formant un ensemble d'une seule pièce, peuvent être supportés par un seul mécanisme (non représenté) permettant leur escamotage, par exemple par basculement vers le bas, dans le sens d'horloge selon Fig.3, autour d'un axe de rotation transversal Y perpendiculaire à l'axe X-X et situé au-dessous des caches. Le projecteur peut alors être multifonction, notamment bifonction, à savoir code lorsque les caches sont en position de travail illustrée en trait plein sur Fig.3, ou route lorsque les caches sont en position basculée représentée en tirets. En variante, le projecteur pourrait assurer plus de deux fonctions, par exemple trois fonctions: code trafic à droite; code trafic à gauche; et route; La source lumineuse S est avantageusement une lampe au xénon.
Dans l'exemple représenté sur Fig.4 les bords supérieurs des caches Cl et C2 sont situés dans un plan orthogonal à l'axe optique X-X.
Dans le cas d'un projecteur monofonction (par exemple io code uniquement) le bord supérieur des caches Cl et C2 pourrait tenir compte de la courbure du champ optique et être constitué par une ligne courbe tournant sa concavité vers la lentille L. Un projecteur conforme à l'invention permet d'obtenir des points photométriques de concentration au voisinage de la coupure, tout en évitant un phénomène d'irisation du faisceau. Le réglage en tirage de la lentille L devient pratiquement inutile, alors qu'il est très critique lorsqu'un seul cache est présent.

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Projecteur lumineux pour véhicule automobile, destiné à produire un faisceau lumineux avec une coupure dans la région supérieure du 5 faisceau, comprenant: - un réflecteur de type ellipsoïde (R), - une source lumineuse (S) placée à un premier foyer (AI) du réflecteur, - un moyen optique convergent (D) dont le foyer objet est situé au voisinage du second foyer (A2) du réflecteur, - un premier cache (Cl) situé au voisinage du deuxième foyer du réflecteur, et orienté transversalement à l'axe optique du projecteur avec un bord supérieur sensiblement horizontal, - et un deuxième cache sensiblement parallèle au premier cache mais décalé suivant l'axe optique pour se trouver plus proche du moyen 15 optique, les caches permettant de créer une coupure dans le faisceau lumineux du projecteur tout en limitant les phénomènes d'irisation, caractérisé en ce que le deuxième cache (C2) est solidaire du premier (Cl) pour former un ensemble d'une seule pièce à section transversale sensiblement en V ou en U dont les deux branches correspondent aux deux caches.
2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux caches (Cl, C2) sont réalisés dans une seule pièce métallique découpée, emboutie et recourbée de manière à avoir une section transversale sensiblement en V ou en U.
3. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux caches (Cl, C2) sont réalisés dans une seule pièce en matériau 30 polymère.
4. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième cache (C2) comporte une bande transversale opaque (3) déterminant son bord supérieur et, au-dessous de cette bande opaque, une zone (5) transparente aux rayons lumineux qui s'étend de part et d'autre de l'axe optique pour laisser passer des rayons qui participent à i0 la formation du faisceau du projecteur notamment dans les zones de portée.
5. Projecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la hauteur 5 (h) de la bande (3) du deuxième cache (C2) est au plus égale à 4 mm, notamment au plus 3,5 mm.
6. Projecteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la hauteur de la zone transparente (5) est d'au moins 1mm, de 10 préférence d'au moins 1,5mm.
7. Projecteur selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le second cache (C2) est réalisé en une matière opaque, notamment en métal, la zone transparente aux rayons (5) étant constituée par une ouverture (9) réalisée dans le deuxième cache au-dessous de la bande (3).
8. Projecteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la limite de la zone transparente (5) voisine du 20 bord (4) du cache (C2) est parallèle à ce bord.
9. Projecteur selon l'ensemble de la revendication 3 et de l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le deuxième cache est réalisé en une matière transparente munie, sur une face au moins, d'un revêtement opaque à l'exclusion de ladite zone transparente (5).
10. Projecteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que l'étendue transversale (T) de la zone transparente (5) est suffisante pour assurer la participation de rayons à la formation du faisceau dans au moins une partie de l'étendue angulaire utile, notamment sensiblement dans toute son étendue angulaire utile, en particulier au moins sur 5 de part et d'autre de l'axe optique.
11. Projecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le moyen optique est constitué par une simple lentille plan convexe épaisse (L) qui admet un foyer rouge (Fr) pour les longueurs d'onde correspondant à la couleur rouge et un foyer bleu (Fb) pour les longueurs d'onde correspondant à la couleur bleue, caractérisé en ce que le premier cache (Cl) est situé au voisinage du foyer rouge (Fr) tandis que le deuxième cache (C2) est situé au voisinage du foyer bleu (Fb).
12. Projecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour un faisceau avec coupure de type code européen , le bord supérieur de chaque cache (C1,C2) io comporte deux segments horizontaux (10,11) décalés en hauteur reliés par un segment incliné (12).
13. Projecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes de type multifonction, notamment bi-fonction code/route, caractérisé en ce que les caches sont montés escamotables pour être effacés en fonction route.
14. Projecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse (S) est une lampe au xénon.
15. Ensemble de cache pour un projecteur lumineux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux caches (Cl, C2) solidaires et sensiblement parallèles, décalés l'un par rapport à l'autre suivant une direction orthogonale à leur grande dimension.
16. Ensemble de caches selon la revendication 15, caractérisé en ce que les deux caches (Cl, C2) sont formés à partir d'une seule pièce métallique découpée, emboutie et repliée sensiblement en V ou en U, les deux branches du V ou du U correspondant aux deux caches.
17. Ensemble de caches selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce l'un des caches (Cl) est entièrement opaque et l'autre cache (C2) comporte une bande transversale opaque (3) et une zone (5) transparente aux rayons lumineux située au-dessous de cette bande.
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