FR3028002A1 - Projecteur semi-elliptique a miroir mobile pour vehicule automobile - Google Patents

Projecteur semi-elliptique a miroir mobile pour vehicule automobile Download PDF

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Abstract

Projecteur pour véhicule automobile comportant un réflecteur (12), une source lumineuse (S) et un organe de retournement (3) du faisceau produit par ladite source, ledit réflecteur ayant la forme d'une portion de demi-ellipsoïde s'étendant au dessus d'un plan de symétrie dudit ellipsoïde, ladite source étant positionnée sur l'axe de symétrie de l'ellipsoïde, sensiblement à un premier foyer dudit réflecteur (12) et l'organe de retournement du faisceau étant un dispositif optique de redirection des rayons du flux lumineux issus du second foyer dudit ellipsoïde dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de symétrie (x-x) de l'ellipsoïde, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une surface réfléchissante mobile (4) apte, selon sa position, à intercepter ou à laisser passer une partie du faisceau lumineux issu dudit second foyer. De préférence la surface réfléchissante est un miroir plan positionné sensiblement au niveau dudit second foyer associé à une lentille de retournement (3) dont le foyer est positionné longitudinalement sensiblement au niveau dudit second foyer de l'ellipsoïde.

Description

PROJECTEUR SEMI-ELLIPTIQUE A MIROIR MOBILE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE Le domaine de la présente invention est celui des équipements pour automobile et, plus particulièrement, celui des projecteurs de lumière pour ces véhicules automobiles. Les projecteurs de véhicule automobile comprennent généralement un réflecteur dans lequel sont disposés une source lumineuse et des moyens de contrôle de la forme du faisceau émis par ladite source pour adapter celui-ci aux circonstances de la conduite. Il est connu d'utiliser une barrette de coupure permettant diverses phases d'occultation du faisceau lumineux. La barrette est alors actionnée électriquement pour se déplacer, sur commande, entre au moins deux positions angulaires dans lesquelles elle occulte plus ou moins le faisceau lumineux. Ceci permet de limiter la portée du projecteur, par exemple à celle des feux de croisement, dite position code, pour ne pas éblouir les conducteurs circulant en sens inverse, ou encore à celle des feux de route, dite position route, dans laquelle il n'y a pas d'occultation. Cette technologie est couramment utilisée avec des projecteurs comportant une source lumineuse de forte puissance, tels que des projecteurs à lampe halogène ou au xénon, pour lesquels la perte de puissance lumineuse due à l'interception du flux par la barrette n'est pas réellement préjudiciable. Les réflecteurs prennent généralement la forme d'un paraboloïde ou d'un ellipsoïde de révolution, pour lesquels la source lumineuse est positionnée au niveau du ou d'un des foyers de ces surfaces. Dans le cas d'un ellipsoïde la source lumineuse est classiquement positionnée à un foyer et une lentille est positionnée sur l'axe optique de façon que son propre foyer soit confondu avec le second foyer de l'ellipsoïde. Afin de réduire l'encombrement du projecteur il a été imaginé de réduire son extension verticale et de ne conserver qu'une moitié d'ellipsoïde pour former le réflecteur. Dans certaines réalisations, un miroir est mis en place au niveau du second foyer, pour renvoyer vers le haut les rayons lumineux qui y aboutissent. Cette configuration semi-elliptique est généralement associée à la mise en place d'un cache mobile qui assure la coupure du faisceau, direct ou réfléchi, avant son envoi sur la lentille pour le passage des feux de route aux feux de croisement, et inversement.35 Par ailleurs la technologie des projecteurs d'automobile tend actuellement à l'utilisation de sources lumineuses constituées par des diodes électroluminescente dites diodes LED (pour Light-Emitting Diode, pour diodes émettrices de lumière) pour leur coût réduit et leur meilleure durée de vie. En revanche la puissance lumineuse émise par ces dispositifs reste pour l'instant encore limitée et il est nécessaire d'utiliser celle-ci au mieux. Il est donc souhaitable de pouvoir se passer du cache de coupure qui absorbe, en position feux de croisement, sensiblement la moitié du flux lumineux émis. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant, pour les projecteurs à réflecteur semi-elliptique, un dispositif de passage des feux de croisement aux feux de route qui ne provoque pas de réduction de puissance pour le faisceau lumineux. A cet effet, l'invention a pour objet un projecteur pour véhicule automobile comportant un réflecteur, une source lumineuse et un organe de retournement du faisceau produit par ladite source, ledit réflecteur ayant la forme d'une portion de demi-ellipsoïde s'étendant au dessus d'un plan de symétrie dudit ellipsoïde, ladite source étant positionnée sur l'axe de symétrie de l'ellipsoïde, sensiblement à un premier foyer dudit réflecteur et l'organe de retournement du faisceau étant un dispositif optique de redirection des rayons du flux lumineux issus du second foyer dudit ellipsoïde dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de symétrie de l'ellipsoïde, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une surface réfléchissante mobile apte, selon sa position, à réfléchir ou à laisser passer une partie du faisceau lumineux issu dudit second foyer. Cette surface réfléchissante permet, par sa mobilité, de rediriger le faisceau lumineux pour former au choix des feux de route ou des feux de croisement, sans avoir à réaliser de coupure et, donc, sans perdre une partie de la puissance lumineuse émise. De préférence, ladite surface réfléchissante est positionnée, longitudinalement, sensiblement au niveau dudit second foyer. Cette position facilite l'implantation et la taille de la surface réfléchissante puisque la totalité du faisceau passe par ce second foyer.
Plus préférentiellement la surface réfléchissante est dimensionnée pour intercepter sensiblement la totalité du flux lumineux aboutissant audit second foyer, après une réflexion sur ledit réflecteur. Dans un mode particulier de réalisation ladite surface réfléchissante est un miroir plan positionné sensiblement au niveau dudit second foyer et l'organe de retournement du faisceau est une lentille dont le foyer est positionné longitudinalement sensiblement au niveau dudit second foyer de l'ellipsoïde. Avantageusement le miroir est mobile entre une position alignée avec l'axe de symétrie de l'ellipsoïde et une position escamotée où il laisse passer sensiblement la totalité du flux lumineux émis par la source lumineuse. On réalise ainsi le passage entre les feux de route et les feux de croisement par un simple basculement d'un miroir. Préférentiellement la forme de la lentille et/ou un écart de positionnement entre son foyer et le second foyer de l'ellipsoïde génère une déflexion des rayons lumineux vers le bas pour ceux traversant sa partie supérieure, de sorte à former un faisceau en forme de feux de croisement. Plus préférentiellement la forme de la lentille et/ou un écart de positionnement entre son foyer et le second foyer de l'ellipsoïde génère en outre une déflexion des rayons lumineux vers le haut pour ceux traversant sa partie inférieure. Dans un autre mode de réalisation ladite surface réfléchissante est une surface complexe apte à générer directement la forme d'un faisceau de projecteur automobile. On simplifie la réalisation du projecteur, par rapport au cas précédent, en supprimant la lentille et en donnant une forme particulière au miroir réfléchissant. Avantageusement ladite surface complexe est mobile en rotation entre une position où le faisceau lumineux est orienté sensiblement selon l'axe de symétrie de l'ellipsoïde et une position escamotée où le faisceau lumineux est apte à former un feu de croisement.
Dans un mode préférentiel de réalisation la source lumineuse est électroluminescente. une diode Avantageusement la diode électroluminescente reste toujours allumée projecteur est en fonctionnement. lorsque le L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés.
Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique d'un projecteur elliptique de véhicule automobile, - la figure 2 est une vue schématique d'un projecteur semi-elliptique selon un mode de réalisation de l'invention, en position de feux de route, - la figure 3 est une vue du projecteur de la figure 2, en position de feux de croisement.35 En se référant à la figure 1, on voit un projecteur 1 de véhicule automobile de l'art antérieur qui est constitué par un réflecteur 2, ayant la forme d'une portion d'ellipsoïde, à l'intérieur duquel est placée une source lumineuse S, et par une lentille convergente 3 qui est positionnée en avant du réflecteur. La source lumineuse S est positionnée au premier foyer de cet ellipsoïde, du côté du fond du réflecteur 2, et elle émet sur tout l'angle solide formé par l'ellipsoïde. Tous les rayons lumineux émis se dirigent, après réflexion sur le réflecteur 2, en direction du second foyer F de l'ellipsoïde. La lentille 3 est positionnée longitudinalement sur l'axe optique x-x du projecteur 1 de façon que son foyer se trouve approximativement au niveau du second foyer F de l'ellipsoïde. De la sorte les rayons lumineux en provenance du réflecteur 2 sont redressés pour être sensiblement parallèles à l'axe optique en sortie de la lentille 3. On obtient ainsi un faisceau lumineux qui éclaire la route au loin, dans une position de feux de route. Il est alors nécessaire de prévoir un mécanisme de coupure (non représenté) pour éliminer, avant sa traversée de la lentille, la partie inférieure du faisceau et assurer la fonction de feux de croisement. Les figures 2 et 3 montrent un projecteur semi-elliptique selon l'invention, respectivement en position feux de route et feux de croisement. A la différence de la figure 1 le réflecteur 12 ne comporte, ici, que la moitié supérieure de la portion d'ellipsoïde du cas précédent. En conséquence la source lumineuse n'émet que sur un angle solide de 21-r stéradians, soit, en coupe selon un plan vertical passant par l'axe optique, comme cela apparait sur la figure, sur un secteur de 1800 dirigé vers le haut. Cette configuration est particulièrement bien adaptée à une source lumineuse formée par des diodes électroluminescentes LED, qui n'émettent que sur un angle solide de 21-r stéradians. De même que précédemment le flux lumineux se dirige, après réflexion sur le réflecteur 12 vers le second foyer F de l'ellipsoïde puis vers une lentille convergente 3. Du fait de cette émission sur 21-r stéradians le faisceau lumineux ne se dirige que vers la moitié inférieure de la lentille 3. La forme de la lentille et/ou la position de son foyer par rapport au second foyer F de l'ellipsoïde, est telle qu'en absence de tout moyen de dérivation du faisceau, celui-ci soit redirigé vers l'avant avec une légère orientation vers le haut. Comme cela est visible sur les figures 2 et 3, un miroir mobile 4 est positionné au niveau du second foyer F. Sa surface réfléchissante est dirigée vers le haut de façon à pouvoir intercepter le flux lumineux en provenance du réflecteur 12. Ce miroir 4 est mobile autour d'un axe horizontal de façon à positionner sa surface réfléchissante, soit dans un plan horizontal passant par l'axe optique x-x, soit, dans un plan incliné vers l'avant, dans une position dite escamotée. Le miroir mobile 4 est entrainé par un moyen de mise en mouvement, notamment un actionneur, un solénoïde, une bobine ou comme ici un moteur électrique. Sur la figure 2, le miroir 4 est incliné par rapport au plan horizontal et est positionné en dehors du flux lumineux, laissant ainsi passer tous les rayons en direction de la lentille 3. Ceux-ci traversent la partie basse de la lentille et sont redressés vers le haut pour éclairer la route sur une grande distance. On se retrouve ainsi en position route sans perte de la puissance lumineuse émise par la source S. En revanche, sur la figure 3, le miroir 4 est dans une position horizontale et son envergure longitudinale est suffisante pour intercepter tous les rayons en provenance du réflecteur 12. Tous ces rayons sont réfléchis vers le haut par le miroir 4 et sont redirigés par celui-ci vers la partie haute de la lentille 3. En sortie de la lentille les rayons lumineux sont renvoyés vers l'avant, mais avec une inflexion vers le bas, ce qui permet d'éclairer la route sur une distance donnée. On se retrouve alors dans une position de code, cette fois encore, sans perte de la puissance lumineuse émise par la source S.
La forme du faisceau pour répondre aux exigences des normes de code européen est donnée soit par une forme particulière de la lentille 3, soit par un décalage axial du foyer de la lentille par rapport au second foyer F de l'ellipsoïde, soit enfin par une combinaison des deux.
De façon pratique on remarque que quelle que soit la position donnée au miroir 4 la source lumineuse S reste allumée, le faisceau qu'elle émet étant dirigée soit sensiblement horizontalement en position de feux de route, soit dirigée vers le bas en position de feux de croisement. Le fonctionnement de la source lumineuse est ainsi amélioré, en particulier lorsqu'elle est réalisée par des diodes électroluminescentes LED, puisqu'elle ne passe pas par des phases successives d'allumage et d'extinction. L'invention a été décrite avec une combinaison d'un miroir plan 4 et d'une lentille 3 qui renverse les rayons lumineux et qui donne la forme voulue au faisceau. Elle pourrait tout aussi bien être réalisée par un organe unique de retournement du faisceau, tel qu'un miroir présentant une forme complexe qui renvoie le faisceau lumineux vers l'avant en lui donnant la forme voulue. Le passage de la configuration des feux de route aux feux de croisement reste, dans ce cas, assuré par un déplacement du miroir à forme complexe, qui est ainsi mobile comme l'est le miroir plan de la configuration décrite.5

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Projecteur pour véhicule automobile comportant un réflecteur (12), une source lumineuse (S) et un organe de retournement (3) du faisceau produit par ladite source, ledit réflecteur (12) ayant la forme d'une portion de demi-ellipsoïde s'étendant au dessus d'un plan de symétrie dudit ellipsoïde, ladite source étant positionnée sur l'axe de symétrie de l'ellipsoïde, sensiblement à un premier foyer dudit réflecteur (12) et l'organe de retournement du faisceau étant un dispositif optique de redirection des rayons du flux lumineux issus du second foyer (F) dudit ellipsoïde dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de symétrie (x-x) de l'ellipsoïde, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une surface réfléchissante mobile (4) apte, selon sa position, à réfléchir ou à laisser passer une partie du faisceau lumineux issu dudit second foyer.
  2. 2. Projecteur selon la revendication 1 dans lequel ladite surface réfléchissante est positionnée, longitudinalement, sensiblement au niveau dudit second foyer.
  3. 3. Projecteur, selon la revendication 2, dans lequel la surface réfléchissante est dimensionnée pour intercepter sensiblement la totalité du flux lumineux aboutissant audit second foyer (F) après une réflexion sur ledit réflecteur (12).
  4. 4. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel ladite surface réfléchissante est un miroir plan (4) positionné sensiblement au niveau dudit second foyer et dans lequel l'organe de retournement du faisceau est une lentille (3) dont le foyer est positionné longitudinalement sensiblement au niveau dudit second foyer de l'ellipsoïde.
  5. 5. Projecteur selon la revendication 4 dans lequel le miroir (4) est mobile entre une position alignée avec l'axe de symétrie de l'ellipsoïde et une position escamotée où il laisse passer sensiblement la totalité du flux lumineux émis par la source lumineuse (S).
  6. 6. Projecteur selon l'une des revendications 4 ou 5 dans lequel la forme de la lentille (3) et/ou un écart de positionnement entre son foyer et le second foyer de l'ellipsoïde génère une déflexion des rayons lumineux vers le bas pour ceux traversant sa partie supérieure, de sorte à former un faisceau en forme de feux de croisement.
  7. 7. Projecteur selon la revendication 6 dans lequel la forme de la lentille (3) et/ou un écart de positionnement entre son foyer et le second foyer de l'ellipsoïde génère en outre une déflexion des rayons lumineux vers le haut pour ceux traversant sa partie inférieure.
  8. 8. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel ladite surface réfléchissante est une surface complexe apte à générer directement la forme d'un faisceau de projecteur automobile.
  9. 9. Projecteur selon la revendication 8 dans lequel ladite surface complexe est mobile en rotation entre une position où le faisceau lumineux est orienté sensiblement selon l'axe de symétrie de l'ellipsoïde et une position escamotée où le faisceau lumineux est apte à former un feu de croisement.
  10. 10. Projecteur selon l'une des revendications précédentes dans lequel la source lumineuse est une diode électroluminescente (S).
  11. 11. Projecteur selon la revendication 11 dans lequel la diode électroluminescente reste toujours allumée lorsque le projecteur est en fonctionnement.
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