Brevet FR2290631A1 — publié le 19760604

L'invention concerne un dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse d'un véhicule automobile, dont la lumière émise par une source de lumière et parallélisée par un réflecteur ou un élément optique à prisme(s) est dispersée par des lentilles portées par un diffuseur qui est orienté en partie ou en totalité sous un angle aigu par rapport aux rayons lumineux orientés parallèlement et dirigé obliquement vers le cOté extérieur ou vers l'axe du véhicule. Un tel dispositif peut être un feu clignotant un feu arrière, un phare ou un autre dispositif d'éclairage ou de signalisation luaineuse et il est appelé simplement "lampe" dans ce qui suit. Les lentilles ont pour fonction de disperser la lumière concentrée en un faisceau de manière que soient respectées les valeurs prescrites par les réglementations pour la luminosité dans la zone angulaire horizontale s'étendant à peu près sur 200 de part et d'autre de l'axe de la lampe vers l'avant dans le sens de la marche du véhicule ou vers l'arrière. Dans le cas d'un diffuseur dirigé obliquement vers le c8té extérieur du véhicule et portant des lentilles cylindriques dont la surface présente en coupe horizontale une forme courbe en arc de cercle, la lumière qui traverse les lentilles cylindriques est diffusée davantage vers l'axe du véhicule, de sorte que la distribution de la lumière n'est plus symétrique par rapport à l'axe de la lampe. Il devient de ce fait très difficile et souvent meme impossible d'obtenir la distribution prescrite de la lumière. Selon l'invention, les lentilles assurant la dispersion de la lumière de lampes du type défini ci-dessus sont réalisées de manière que même si le diffuseur est dirigé obliquement vers le cOté extérieur ou vers l'axe du véhicule, la quantité de lumière émise est répartie uniformément des deux côtés du plan vertical contenant l'axe de la lampe et parallèle à l'axe du véhicule. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la surface des lentilles présente en coupe horizontale une forme concave ou convexe telle que le rayon traversant la lentille sans être dévié passe par le plan vertical qui divise au milieu la surface de projection de la lentille perpendiculaire aux rayons lumineux parallèles.Pour que, en plus, la distribution de la lumière soit symétrique par rapport au plan médian vertical de la surface de projection de chaque lentille, et qu'elle soit donc également symétrique au plan médian vertical de la lampe orienté dans le sens de la marche, la surface des lentilles présente en coupe horizontale une forme courbe correspondant à un tronçon d'une ellipse. Dans un mode de réalisation avantageux. de l'invention, les lentilles situées sur la partie centrale du diffuseur sont bombées plus fortement que celles situées plus près du bord du diffuseur. Cette variation de la courbure des surfaces des lentilles a l'avantage que, par suite du chevauchement des faisceaux lumineux émis par les différentes lentilles, l'intensité lumineuse dans l'axe de la lampe est diminuée légèrement et l'éclairage des zones latérales est légèrement augmenté. Lorsque le diffuseur porte des lentilles d'une convexité ou d'une concavité variable, les surfaces des lentilles correspondent en coupe horizontale à des parties d'ellipses de différentes grandeurs. Le rapport entre le grand axe et le petit axe des ellipses est cependant toujours le même. Ce rapport est de préférence de 1,56:1. Il est en outre avantageux d'utiliser des lentilles cylindriques convexes. Pour qu'il soit néanmoins possible, même avec des lentilles cylindriques, d'obtenir la dispersion nécessaire dans le sens de la hauteur les lentilles cylindriques peuvent entre divisées en plusieurs parties dont la surface présente en coupe verticale une forme courbe en arc de cercle. Si le diffuseur est en outre incliné par rapport à la verticale il est avantageux de donner à la surface des lentilles en coupe verticale une forme courbe qui correspond également à une partie d'une ellipse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation préféré mais non limitatif, ainsi que des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'un véhicule automobile sur laquelle les feux clignotants à l'avant et à l'arrière du véhicule sont représentés en position proéminente; - la figure 2 est une coupe axiale horizontale schématique et à plus grande échelle du feu clignotant avant gauche, comprenant un diffuseur qui est dirigé obliquement vers le côté extérieur du véhicule et qui est réalisé conformément à l'état connu de la technique; - la figure 3 est une coupe horizontale schématique et a très grande échelle d'une seule lentille d'un diffuseur de l'état connu de la technique, montrant également les trajectoires des rayons lumineux;; - la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3 mais se rapportant a une lentille réalisée conformément à l'invention; - la figure 5 est une vue frontale d'un diffuseur selon l'invention; - la figure 6 est une coupe suivant la ligne A-A du diffuseur de la figure 5; et - la figure 7 est une coupe suivant la ligne B-B du diffuseur de la figure 5. La figure 1 montre, à l'avant et à l'arrière du véhicule l représenté, devant le feu clignotant avant gauche 2 et derrière le feu cligno tant arrière gauche 3, des zones angulaires horizontales 4, 5 et 6 ou le feu correspondant doit produire des intensités d'éclairage fixées par des réglementations. Dans la zone angulaire 4, s'étendant vers l'avant ou l'arrière dans le sens de la marche du véhicule et sur 5 de part et d'autre de l'axe x de la lampe avant ou de la lape arrière, l'intensité lumineuse prescrite pour les feux clignotants doit etre de 20 candelas (cd). Dans la zone angulaire 5, s'étendant de part et d'autre de l'axe x de la lampe sur 200, l'intensité lumineuse doit etre de 7 cd.Pour obtenir ces valeurs d'éclairage, la lumière parallélisée par un réflecteur ou par un verre garni de prismes doit hêtre dispersée. L'intensité lumineuse prescrite pour la zone angulaire 6 n'étant que de 0,3 cd, la lumière non orientée sortant directement de l'ampoule incandescente peut suffire pour cette zone. Cette dernière zone angulaire s'étend à partir de l'axe x de la lampe sur 450 vers l'axe du véhicule et sur 800 vers le coté extérieur du véhicule, c'est à-dire dans le sens de la flèche y. La dispersion de la lumière parallélisée dans les lampes connues jusqu' présent est produite par des lentilles, le plus souvent des lentilles cylindriques, dont la surface présente en coupe horizontale une forme courbe en arc de cercle. De telles lentilles peuvent être utilisées sans difficultés sur des lampes dont le diffuseur est perpendiculaire au sens de la marche. il n'en va plus de meme lorsque le diffuseur est courbe ou lorsqu'il est dirigé obliquement vers le côté du véhicule, c'est-àdire dans le sens de la flèche y et comme ré présenté sur la figure 2, car, dans ce dernier cas notamment, la majeure partie de la lumière parallélisée par le réflecteur 7 et tombant sur les lentilles 9 du diffuseur 8 est déviée vers l'axe du véhicule, comme décrit ci-après relativement à la figure 3. La figure 3 est une coupe horizontale à plus grande échelle d'une des lentilles 9 du diffuseur 8 dirigé obliquement vers le côté exté- rieur du véhicule (flèche y). La surface 16 de la lentille 9 présente en coupe une forme courbe en arc de cercle. 15 désigne le point de tangence sur l'arc de cercle 16 d'une tangente 14 parallèle à la face extérieure 13 du diffuseur. Le rayon- lumineux xl passant par ce point de tangence 15 puis par la lentille 9 n'est pas dévié angulairement . Les rayons qui tombent sur la lentille dans la zone b sont déviés vers le c8té extérieur du véhicule dans le sens y dans une mesure plus ou moins forte qui dépend de l'emplacement du point d'incidence. Les rayons. tombant sur la lentille 9 dans la zone a sont. au contraire déviés vers l'axe du véhicule.Etant donné que les zones a et b ne possèdent pas la môme grandeur sur la surface de projection de la lentille perpendiculaire aux rayons incidents parallèles, le flux lumineux dispersé par chaque lentille vers l'un des côtés du rayon non dévié est plus grand que le flux lumineux dispersé vers l'autre côté de ce rayon non dévié. La densité du flux lumineux incident est représentée schématiquement par des flèches sur la figure 3. On voit qu'il y a cinq flèches entre la flèche extérieure gauche représentant le rayon lumineux e et la flèche représentant le rayon lumineux xl et qu'il n'y a que trois flèches entre la flèche extérieure droite représentant l'autre rayon extérieur d et le rayon xl. La dissymétrie ne se limite cependant pas à la déviation de flux lumineux de différentes grandeurs de part et d'autre du rayon xl : on constate en outre, après la traversée de la lentille, une plus forte intensité lumineuse entre les rayons xl et el qu'entre les rayons dl et xl. La figure 4 est une coupe horizontale d'une lentille selon l'invention dont la surface courbe 17 forme avec la tangente 18 parallèle à la face extérieure 13 du diffuseur un point de tangence 19 qui est situé au milieu de la surface de projection c -c délimitée par les rayons e et d. Il s'ensuit que la-lentille 10 de l'invention disperse des flux lumineux d'égale grandeur de part et d'autre du rayon xl. La surface courbe 17 de la lentille 10 correspond à un tronçon d'une ellipse, comme représenté sur la figure 7. La forme elliptique de la surface de la lentille assure non seulement la division du flux lumineux incident en deux parts égales de part et d'autre du rayon xl, elle assure en outre la distribution uniforme de la lumière, de sorte qu'il règne la môme intensité lumineuse en des points situés symétriquement de part et d'autre du rayon x. La figure 7 est une coupe horizontale partielle d'un diffuseur 11 selon l'invention qui porte des lentilles 10 et 12 ayant en coupe horizontale une surface elliptique. La surface des lentilles 10 et 12 correspond chaque fois à une partie située pres du grand axe d'une ellipse dont le grand axe est parallèle aux rayons paralleles incidents. La grandeur de. l'ellipse est fonction de l'action dispersante désirée des lentilles. Plus l'action dispersante des lentilles doit être grande, plus ellipse doit etre petite. Toutes les ellipses possedent cependant le mEme rapport entre le grand axe et le petit axe, les demi-axes étant dés i- gnés respectivement par fl, f2 et gl, g2.Ce rapport entre la longueur des axes des ellipses est indépendant de la grandeur de l'angle a qui est l'angle d'obliquité du diffuseur. Coaere les lampes doivent en outre posséder une dispersion dans le sens de la hauteur, quoiqu'elle soit faible, les lentilles cylindriques sont divisées dans le sens vertical en plusieurs parties qui possedent chacune une légère convexité en coupe verticale. Cette subdivision des lentilles cylindriques dans le sens vertical ressort de la coupe verticale du diffuseur que montre la figure 6. Cette figure montre clairement que les lentilles cylindriques possèdent en coupe verticale une surface ondulée dont les différentes ondes correspondent à un arc de cercle d'un rayon relativement grand. Le mode de réalisation qui vient d'entre décrit à titre d'exemple est applicable également ét de façon analogue à des phares et à d'autres dispositifs d'éclairage ou de signalisation lumineuse et les applications possibles ne sont pas davantage limitées aux véhicules automobiles. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse notamment d'un véhicule automobile, dans lequel la lumière émise par une source de lumière et parallélisée par un réflecteur ou un élément optique à prisme(s) est dispersée par des lentilles portées par un diffuseur qui est orienté en partie ou en totalité sous un angle aigu par rapport aux rayons lumineux orientés parallèlement et dirigé obliquement vers le côté extérieur ou vers l'axe du véhicule, caractérisé en ce que la surface des lentilles présente en coupe horizontale une forme concave ou convexe telle que le rayon traversant la lentille sans être dévié passe par le plan vertical qui divise au milieu la surface de projection de la lentille perpendiculaire aux rayons lumineux parallèles. 2 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lentilles sont convexes. 3 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface des lentilles en coupe horizontale possède une forme courbe correspondant à une partie d'une ellipse. 4 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation selon la revendication 3 caractérisé en ce que les lentilles sont des lentilles cylindriques. 5 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface des lentilles en coupe verticale possède une forme courbe en arc de cercle. 6 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lentilles sont plus fortement bombées dans la partie centrale du diffuseur que dans les parties situées plus pres du bord du diffuseur. 7 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour un diffuseur possédant une face extérieure à peu prés plane, les surfaces des lentilles correspondent à des parties d'ellipses qui possèdent toutes le meme rapport entre le grand axe et le petit axe. 8 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rapport entre le grand axe et le -petit axe des ellipses est à peu près de 1,5:1.