FR2886712A1 - Headlamp e.g. fog light, for motor vehicle, has light source, emitting beam, with discharge lamp having axis coinciding with reference mirror axis, and flat folder with edge, located near focus of mirror, whose image defines cut-off of beam - Google Patents
Headlamp e.g. fog light, for motor vehicle, has light source, emitting beam, with discharge lamp having axis coinciding with reference mirror axis, and flat folder with edge, located near focus of mirror, whose image defines cut-off of beam Download PDFInfo
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Abstract
Description
PROJECTEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILE.PROJECTOR FOR MOTOR VEHICLE.
L'invention est relative à un projecteur pour véhicule automobile prévu pour donner un faisceau lumineux à coupure, du genre de ceux qui 5 comportent: un miroir collecteur, de préférence de type ellipsoïdal, une source lumineuse placée au voisinage du foyer interne du collecteur, un premier miroir de renvoi, présentant un axe optique et comportant un foyer, décalé verticalement par rapport au collecteur de manière à récupérer une partie du faisceau émis par la source et la renvoyer vers l'avant. The invention relates to a motor vehicle headlamp intended to provide a cut-off light beam, of the kind comprising: a collector mirror, preferably of ellipsoidal type, a light source placed in the vicinity of the collector internal hearth, a first reflecting mirror, having an optical axis and having a focus, offset vertically relative to the collector so as to recover a portion of the beam emitted by the source and return it to the front.
Un projecteur de ce type, décrit dans EP 1 433 999, utilise une lentille en plus du premier miroir de renvoi et donne naissance à deux faisceaux lumineux. La coupure est générée par un cache, ce qui a pour effet de diminuer le rendement du projecteur. A projector of this type, described in EP 1 433 999, uses a lens in addition to the first reflecting mirror and gives rise to two light beams. The cut is generated by a cache, which has the effect of reducing the performance of the projector.
L'utilisation de dispositifs du type plieuse a l'avantage de réduire les pertes de lumière par rapport à un projecteur utilisant un cache. Toutefois les solutions à plieuse ne peuvent pas exploiter la lumière provenant du bas du collecteur. The use of folding type devices has the advantage of reducing light losses compared to a projector using a cache. However, bending solutions can not exploit light from the bottom of the collector.
On connaît, par ailleurs, des projecteurs elliptiques donnant un faisceau 20 à coupure avec un bon rendement. Toutefois la profondeur de tels projecteurs elliptiques, c'est-à-dire leur dimension suivant l'axe optique, est relativement importante. In addition, elliptical projectors are known which provide a cutoff beam with good efficiency. However, the depth of such elliptical projectors, that is to say their dimension along the optical axis, is relatively important.
L'invention a pour but, surtout, de fournir un projecteur qui permet l'utilisation de tout type de lampe, notamment lampe à décharge, tout en ayant 25 une faible profondeur et une efficacité au moins égale à un projecteur elliptique. The invention aims, above all, to provide a projector that allows the use of any type of lamp, including discharge lamp, while having a shallow depth and efficiency at least equal to an elliptical projector.
Selon l'invention, un projecteur pour véhicule automobile du genre défini précédemment comporte: un deuxième miroir de renvoi, de préférence majoritairement ou essentiellement plan, dont la surface réfléchissante est orientée vers l'intérieur du miroir collecteur et est inclinée de telle manière que le deuxième miroir de renvoi dirige les rayons lumineux, en provenance du miroir collecteur, vers le premier miroir de renvoi, lequel est disposé de telle sorte que son foyer soit confondu avec, ou voisin de, l'image du foyer externe du miroir collecteur donnée par le deuxième miroir de renvoi, une plieuse, de préférence majoritairement, essentiellement ou sensiblement plane, dont la surface réfléchissante est orientée vers l'intérieur du miroir collecteur et qui présente un bord, situé au voisinage du foyer du premier miroir de renvoi, dont l'image définit la coupure du faisceau. According to the invention, a motor vehicle headlamp of the kind defined above comprises: a second reflecting mirror, preferably predominantly or essentially plane, whose reflecting surface is oriented towards the inside of the collecting mirror and is inclined in such a way that the second reflecting mirror directs the light rays, from the collector mirror, to the first reflecting mirror, which is arranged so that its focus is coincident with, or adjacent to, the image of the external focus of the collector mirror given by the second reflecting mirror, a folder, preferably predominantly, substantially or substantially flat, whose reflective surface is oriented towards the inside of the collecting mirror and which has an edge, located in the vicinity of the focus of the first reflecting mirror, of which image defines the cutoff of the beam.
On comprend par projecteur le module optique ainsi défini, et, par extension, le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation tout entier, apte à équiper un véhicule, du type projecteur, et comprenant éventuellement d'autres modules optiques, d'autre sources lumineuses associées à d'autres réflecteurs. The projector comprises the optical module thus defined, and, by extension, the entire lighting and / or signaling device, suitable for equipping a vehicle, of the projector type, and optionally comprising other optical modules, other light sources associated with other reflectors.
La paroi du miroir collecteur, dans sa moitié située du côté du premier miroir de renvoi, peut comporter une échancrure s'étendant à partir du bord avant du miroir collecteur. The wall of the collector mirror, in its half located on the side of the first reflecting mirror, may comprise a recess extending from the front edge of the collector mirror.
Le premier miroir de renvoi, le deuxième miroir de renvoi et la plieuse peuvent être réalisés d'une seule pièce. La source lumineuse peut être une lampe xénon, dite également lampe à décharge. The first deflection mirror, the second deflection mirror and the folder can be made in one piece. The light source may be a xenon lamp, also known as a discharge lamp.
Le premier miroir de renvoi peut présenter une surface parabolique ou complexe. La surface du premier miroir de renvoi peut comporter des stries. The first mirror may have a parabolic or complex surface. The surface of the first reflecting mirror may include ridges.
Les concavités du miroir collecteur et du premier miroir de renvoi peuvent être orientées dans le même sens, vers l'avant ou bien être sensiblement opposées. The concavities of the collector mirror and the first deflection mirror can be oriented in the same direction, forwards or be substantially opposite.
La plieuse peut être formée de deux plans. Les deux plans peuvent 20 former un angle égal à 15 . The folder can be formed of two planes. The two planes may form an angle equal to 15.
L'invention concerne aussi le véhicule sur lequel est monté au moins l'un des projecteurs décrits plus haut. The invention also relates to the vehicle on which is mounted at least one of the projectors described above.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins: Fig. 1 est une coupe schématique suivant la ligne 1-1 de Fig. 2, d'un projecteur selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will appear in the description which follows with reference to the accompanying drawings but which has no limiting character. In these drawings: 1 is a schematic section along the line 1-1 of FIG. 2, a projector according to the invention.
Fig. 2 est une vue schématique de face du projecteur de Fig. 1 sans son boîtier. Fig. 2 is a schematic front view of the projector of FIG. 1 without its case.
Fig. 3 est une vue schématique en perspective du projecteur de Fig. 1 sans son boîtier, et Fig. 4 est un diagramme représentant la distribution du flux lumineux d'un projecteur selon l'invention. Fig. 3 is a schematic perspective view of the projector of FIG. 1 without its housing, and FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the luminous flux of a projector according to the invention.
En se référant aux Fig. 1, 2 et 3, on peut voir qu'un projecteur P selon l'invention comporte un miroir collecteur 1 de type ellipsoïdal présentant un axe optique 2. Referring to FIGS. 1, 2 and 3, it can be seen that a projector P according to the invention comprises a collector mirror 1 of ellipsoidal type having an optical axis 2.
Le projecteur P est destiné à être installé sur un véhicule automobile (non représenté), la concavité du miroir collecteur 1 étant orientée vers l'avant du véhicule. Lors de la description des différents éléments composant le projecteur P, les termes avant, arrière , vertical , horizontal , supérieur ou inférieur font référence à la position du projecteur P une fois mis en place sur un véhicule automobile. The projector P is intended to be installed on a motor vehicle (not shown), the concavity of the collector mirror 1 being oriented towards the front of the vehicle. When describing the various components of the projector P, the terms front, rear, vertical, horizontal, upper or lower refer to the position of the projector P once set up on a motor vehicle.
Au niveau de l'intersection entre l'axe optique 2 et la surface du miroir collecteur 1, un orifice la est aménagé permettant d'insérer une source lumineuse 3. Généralement cette source lumineuse 3 est disposée de manière qu'un point à émission maximum de lumière soit confondu avec le foyer interne Fi du collecteur 1. At the intersection between the optical axis 2 and the surface of the collector mirror 1, an orifice 1a is arranged to insert a light source 3. Generally, this light source 3 is arranged so that a maximum emission point of light is confused with the internal focus Fi of the collector 1.
Un premier miroir de renvoi 4, décalé verticalement par rapport au miroir collecteur 1, est placé au-dessous de ce miroir collecteur 1. La surface réfléchissante du premier miroir de renvoi 4 est orientée vers l'avant. Le premier miroir de renvoi 4 comporte un foyer Fr1 et un axe optique 4a. Le premier miroir de renvoi 4 présente une surface parabolique. A first reflecting mirror 4, offset vertically with respect to the collector mirror 1, is placed below this collecting mirror 1. The reflecting surface of the first reflecting mirror 4 is oriented forward. The first reflecting mirror 4 comprises a focus Fr1 and an optical axis 4a. The first reflecting mirror 4 has a parabolic surface.
Les axes optiques 2 et 4a du miroir collecteur 1 et du premier miroir de renvoi 4 se trouvent dans un même plan sensiblement vertical. Ils forment entre eux un angle y. Lorsque le projecteur est installé sur le véhicule, l'axe optique 4a du miroir de renvoi 4 est horizontal. The optical axes 2 and 4a of the collector mirror 1 and the first reflecting mirror 4 are in a same substantially vertical plane. They form between them an angle y. When the projector is installed on the vehicle, the optical axis 4a of the reflecting mirror 4 is horizontal.
Un deuxième miroir de renvoi 5, plan et dont la surface réfléchissante est orientée vers l'intérieur du miroir collecteur 1, est disposé perpendiculairement au plan contenant les axes optiques 2 et 4a et est incliné par rapport à l'axe optique 2 du collecteur. De préférence, mais cela reste une caractéristique optionnelle, le bord supérieur 5a du deuxième miroir de renvoi 5 est au contact du bord supérieur lb du miroir collecteur 1. A second reflecting mirror 5, plane and whose reflective surface is oriented towards the inside of the collector mirror 1, is arranged perpendicularly to the plane containing the optical axes 2 and 4a and is inclined relative to the optical axis 2 of the collector. Preferably, but this remains an optional feature, the upper edge 5a of the second reflecting mirror 5 is in contact with the upper edge 1b of the collector mirror 1.
Le deuxième miroir de renvoi 5 et le premier miroir de renvoi 4 sont positionnés de telle sorte que le foyer Fr1 du premier miroir de renvoi 4 est confondu avec, ou voisin de, l'image du foyer externe Fe du collecteur 1 donnée par le deuxième miroir de renvoi 5. The second reflecting mirror 5 and the first reflecting mirror 4 are positioned in such a way that the focus Fr1 of the first reflecting mirror 4 is coincident with, or close to, the image of the external focus Fe of the collector 1 given by the second reflecting mirror 5.
Le projecteur P comporte en outre une plieuse 6 constituée d'un miroir plan dont la surface réfléchissante est orientée vers l'intérieur du miroir collecteur 1. La plieuse 6 est disposée perpendiculairement au plan contenant les axes optiques 2 et 4a. Son bord supérieur 6a est adjacent au bord inférieur 5b du deuxième miroir de renvoi. Le bord inférieur 6b de la plieuse 6 est situé au voisinage du foyer Fr1 du premier miroir de renvoi 4 et son image, donnée par le premier miroir de renvoi 4, définit la coupure du faisceau lumineux émis par le projecteur P. La partie inférieure de la paroi du miroir collecteur 1 comporte une échancrure 7 qui s'étend à partir du bord avant du miroir collecteur 1 vers l'intérieur selon un contour incurvé. Cette échancrure, avantageuse mais optionnelle, permet d'augmenter la quantité de lumière tombant sur le miroir 4. The projector P further comprises a folder 6 consisting of a plane mirror whose reflective surface is oriented towards the inside of the collector mirror 1. The folder 6 is disposed perpendicularly to the plane containing the optical axes 2 and 4a. Its upper edge 6a is adjacent to the lower edge 5b of the second reflecting mirror. The lower edge 6b of the folder 6 is located in the vicinity of the focus Fr1 of the first reflecting mirror 4 and its image, given by the first reflecting mirror 4, defines the cutoff of the light beam emitted by the projector P. The lower part of the wall of the collector mirror 1 comprises a notch 7 which extends from the front edge of the collector mirror 1 inwards in a curved contour. This notch, advantageous but optional, increases the amount of light falling on the mirror 4.
La source lumineuse 3 est avantageusement une lampe à décharge 8. L'axe de la lampe à décharge 8 est sensiblement confondu avec l'axe optique 2. Typiquement, environ les deux tiers du flux de la lampe à décharge 8 sont émis vers la moitié supérieure du miroir collecteur 1, le tiers restant étant émis vers la moitié inférieure du miroir collecteur 1. The light source 3 is advantageously a discharge lamp 8. The axis of the discharge lamp 8 is substantially coincidental with the optical axis 2. Typically, approximately two-thirds of the flow of the discharge lamp 8 are emitted towards the half upper of the collector mirror 1, the remaining third being emitted towards the lower half of the collector mirror 1.
Un tel agencement permet d'obtenir un faible encombrement, surtout en profondeur. Pour un projecteur P construit sur la base d'un paraboloïde 4 de focale 20 mm, il est possible d'obtenir une profondeur D (Fig.1) inférieure à 115 15 mm, pour une hauteur H de 127 mm et une largeur L (Fig.2) de 60 mm. Such an arrangement provides a small footprint, especially in depth. For a projector P built on the basis of a paraboloid 4 of focal length 20 mm, it is possible to obtain a depth D (Fig.1) lower than 115 15 mm, for a height H of 127 mm and a width L ( Fig.2) of 60 mm.
Le fonctionnement du projecteur est le suivant. The operation of the projector is as follows.
Après allumage de la lampe 8, les rayons issus de la lampe tombent sur le miroir collecteur 1 et sont renvoyés vers le deuxième miroir de renvoi 5. After lighting the lamp 8, the rays coming from the lamp fall on the collector mirror 1 and are sent back to the second deflection mirror 5.
Un rayon i1 émis à partir du foyer interne Fi est réfléchi suivant un rayon j1 par le miroir collecteur 1 en direction du foyer externe Fe. Le rayon j1 subit sur le deuxième miroir de renvoi 5 une réflexion en un point Q1 pour donner le rayon k1. Ce rayon k1 franchit tangentiellement le bord inférieur 6b de la plieuse 6. Le rayon k1 tombe sur le premier miroir de renvoi 4 en un point S1 où il est réfléchi suivant le rayon r1, vers l'avant du véhicule, parallèlement à l'axe optique 4a. A ray i1 emitted from the internal focal point Fi is reflected along a radius j1 by the collecting mirror 1 towards the external focus Fe. The ray j1 undergoes on the second reflecting mirror 5 a reflection at a point Q1 to give the ray k1 . This radius k1 tangentially crosses the lower edge 6b of the folder 6. The radius k1 falls on the first reflecting mirror 4 at a point S1 where it is reflected along the radius r1 towards the front of the vehicle, parallel to the axis optical 4a.
Un rayon i2 émis par un point de la source situé en avant du foyer interne Fi est réfléchi selon un rayon j2 par le miroir collecteur 1. Le rayon j2 atteint le deuxième miroir de renvoi 5 en un point Q2 situé plus bas que QI et est réfléchi suivant le rayon k2, qui tombe sur la plieuse 6 en R2 et est réfléchi en un rayon 12. Ce rayon 12 tombe en S2 sur le miroir 4 et est réfléchi selon un rayon r2, descendant par rapport à r1. A ray i2 emitted by a point of the source situated in front of the internal focal point Fi is reflected along a radius j2 by the collector mirror 1. The ray j2 reaches the second deflection mirror 5 at a point Q2 situated lower than IQ and is reflected along the radius k2, which falls on the folder 6 at R2 and is reflected in a radius 12. This ray 12 falls at S2 on the mirror 4 and is reflected along a radius r2, descending relative to r1.
Un rayon i3 émis par un point de la source en arrière du foyer interne Fi est réfléchi selon un rayon j3 par le miroir collecteur 1. Le rayon j3 tombe sur le deuxième miroir de renvoi 5 en un point Q3 situé plus haut que Q1 et est réfléchi selon un rayon k3. Le rayon k3 passe entre l'extrémité inférieure du miroir réflecteur 1 et le bord inférieur 6b de la plieuse 6. Le rayon k3 tombe sur le premier miroir de renvoi 4 en un point S3 où il est réfléchi suivant un rayon r3 descendant par rapport au rayon r1. A ray i3 emitted by a point of the source behind the internal focus Fi is reflected along a radius j3 by the collector mirror 1. The ray j3 falls on the second reflecting mirror 5 at a point Q3 situated higher than Q1 and is reflected on a radius k3. The radius k3 passes between the lower end of the reflecting mirror 1 and the lower edge 6b of the folder 6. The radius k3 falls on the first reflecting mirror 4 at a point S3 where it is reflected along a radius r3 that is descending from the radius r1.
On obtient un faisceau lumineux avec une coupure définie par l'image, donnée par le miroir 4, du bord inférieur 6b de la plieuse 6. A light beam is obtained with a cut defined by the image, given by the mirror 4, of the lower edge 6b of the folder 6.
L'allure générale du faisceau obtenu est illustré sur Fig. 4 à l'aide de courbes isocandela. On peut constater que l'éclairage est quasi nul audessus du plan horizontal passant par l'axe optique du premier miroir de renvoi 4. La zone éclairée est située au-dessous du plan horizontal et présente un contour sensiblement pentagonal. The general shape of the beam obtained is illustrated in FIG. 4 using isocandela curves. It can be seen that the illumination is almost zero above the horizontal plane passing through the optical axis of the first reflecting mirror 4. The illuminated area is located below the horizontal plane and has a substantially pentagonal contour.
D'autres modes de réalisation peuvent être envisagés. Other embodiments may be envisaged.
Pour faciliter la fabrication du projecteur tout en garantissant un bon positionnement des divers éléments, il est possible de réaliser le premier miroir de renvoi 4, le deuxième miroir de renvoi 5 et la plieuse 6 d'une seule pièce notamment en matière plastique moulée, avec un dépôt métallique réfléchissant pour les surfaces formant miroir. To facilitate the manufacture of the projector while ensuring a good positioning of the various elements, it is possible to realize the first reflecting mirror 4, the second reflecting mirror 5 and the folder 6 in one piece, in particular made of molded plastic, with a reflective metal deposit for the mirror surfaces.
La forme du miroir collecteur peut être optimisée de manière à contrôler la répartition du flux lumineux. De la même manière, il est possible de modifier la forme du deuxième miroir de renvoi de manière à obtenir une seconde possibilité de maîtrise du faisceau lumineux. The shape of the collector mirror can be optimized to control the distribution of the luminous flux. In the same way, it is possible to modify the shape of the second reflecting mirror so as to obtain a second possibility of controlling the light beam.
Le premier miroir de renvoi peut présenter une surface complexe, c'est à dire une surface d'allure parabolique, mais plus complexe selon des conditions imposées. Il peut aussi comporter des stries déterminant plusieurs facettes. The first reflecting mirror may have a complex surface, ie a surface of parabolic appearance, but more complex according to imposed conditions. It can also include streaks determining several facets.
Dans le mode de réalisation décrit, les concavités du miroir collecteur et du premier miroir de renvoi sont orientées dans le même sens, vers l'avant, et le miroir collecteur est situé au-dessus du premier miroir de renvoi. In the embodiment described, the concavities of the collecting mirror and the first reflecting mirror are oriented in the same direction, forward, and the collecting mirror is located above the first reflecting mirror.
Ces dispositions ne sont pas indispensables. Pour des raisons d'encombrement, il est possible de placer le premier miroir de renvoi audessus du miroir collecteur et/ou d'orienter la concavité du miroir collecteur vers l'arrière. Les positions du deuxième miroir de renvoi et de la plieuse pourront être adaptées en conséquence. These provisions are not indispensable. For reasons of space, it is possible to place the first reflecting mirror above the collector mirror and / or to orient the concavity of the collecting mirror towards the rear. The positions of the second deflection mirror and the folder may be adapted accordingly.
Il est également possible de réaliser la plieuse à partir de deux plans formant, par exemple, un angle de 15 . Dans ce cas le segment de droite représentant la plieuse sur Fig. 1 est l'intersection de ces deux plans. It is also possible to make the folder from two planes forming, for example, an angle of 15. In this case the line segment representing the folder in FIG. 1 is the intersection of these two planes.
II faut noter que si le premier miroir de renvoi est de forme parabolique, il est préférable de modifier le bord inférieur de la plieuse de manière à compenser les aberrations apparaissant lorsque l'on s'éloigne de l'axe de l'ellipsoïde. It should be noted that if the first mirror is of parabolic shape, it is preferable to modify the lower edge of the folder so as to compensate for the aberrations appearing when one moves away from the axis of the ellipsoid.
Dans le cas où le premier miroir de renvoi comporte une surface complexe, il est possible de calculer la forme de cette surface de manière à obtenir une coupure comportant deux demi-droites formant un angle, par exemple de 15 , tout en utilisant une plieuse plane comportant un bord rectiligne. In the case where the first reflecting mirror comprises a complex surface, it is possible to calculate the shape of this surface so as to obtain a cut comprising two half-lines forming an angle, for example 15, while using a flat folder. having a straight edge.
La zone située devant le deuxième miroir de renvoi 5 et devant la plieuse 6 peut être utilisée pour installer des fonctions annexes telles que des indicateurs de changement de direction. The area in front of the second mirror 5 and in front of the folder 6 can be used to install additional functions such as direction indicators.
On peut obtenir ainsi tout type de faisceau à coupure, notamment à coupure plate (type antibrouillard), ou à coupure au moins partiellement oblique (type code trafic à droite ou code trafic à gauche, de type européen ou américain). Any type of cut-off beam can thus be obtained, in particular with flat cutoff (fog type), or cut at least partially oblique (right-hand traffic code type or left-hand traffic type code, of the European or American type).
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