Brevet FR2522391A1 — publié le 19830902

La présente invention concerne les dispositifs émetteurs de lumière pour véhicules automobiles. La présente invention concerne en particulier les dispositifs d'éclairage ou de signalisation utilisés sur les véhicules automobiles, ctest-à-dire les projecteurs ou les feux, du type comportant classiquement - un boîtier ouvert à l'avant, - une source lumineuse montée à l'intérieur du boîtier, - un récupérateur de flux destiné à reprendre une partie du flux émis par la source lumineuse et à renvoyer celuici vers lavant du dispositif sous forme d'un faisceau dirigé, - et un globe monté en avant de la source lumineuse, au niveau de l'ouverture du boîtier. Dans les dispositifs classiques, le faisceau dirigé renvoyé par le récupérateur de flux est ainsi centré sur l'axe optique du feu qui passe par le filament de la source lumineuse. Le globe est le plus souvent muni de stries de diffusion qui servent à homogénéiser ou répartir de façon adéquate le flux sortant du dispositif. Le "boîtier" précité peut être soit un cuvelage propre au dispositif émetteur de lumière soit un simple logement ménagé dans la carrosserie du véhicule automobile, et dans lequel sont installés la source lumineuse et le récupérateur de flux. I1 doit être entendu dans tout ce qui suit que les deux possibilités doivent toujours être envisagées et considérées comme couvertes et revendiquées. Pour des raisons d'esthétique, les constructeurs automobiles souhaiteraient disposer de feux et/ou de projecteurs qui s'intègrent ou s'harmonisent parfaitement, sur le plan de la couleur, avec la carrosserie des véhicules automobiles ; c'est-à-dire de feux et/ou de projecteurs qui, à l'état éteint, présentent un aspect extérieur en accord avec la carrosserie du véhicule et de préférence de même couleur que celle-ci, tout en émettant,lorsqu'ils sont alimentés, une lumière, colorée ou non, qui réponde aux règles de la Normalisation, et qui par conséquent soit, d'une couleur diffé rentés de la couleur apparente du dispositif à l'état éteint. On a tenté de résoudre le problème ainsi posé en installant entre la source lumineuse et le globe, une plaque opaque, ajourée, sensiblement verticale. En donnant par exemple à la surface extérieure de ladite plaque une couleur identique à celle de la carrosserie du véhicule automobile, on tend à confondre le dispositif émetteur de lumière, à l'état éteint, avec cette dernière. Pour cela il convient, bien entendu, de prendre un rapport : surface non ajourée de la plaque/surface totale de la plaque, le plus grand possible. Cependant, à l'opposé, pour éviter'd'occulter une trop grande partie du flux émis par la source lumineuse et renvoyé par le récupérateur de flux il serait souhaitable de dis- poser d'un rapport : surface ajourée de la plaque/surface totale de la plaque, élevé. A l'évidence ces deux critères sont tout à fait incompatibles. D'autre part, l'utilisation d'une telle plaque ajourée entraîne de façon nécessaire une perte de flux importante, et par conséquent les feux et/ou projecteurs ainsi équipés, à puissance donnée , ne respectent plus les conditions de Normalisation. Pour ces raisons la solution précédemment proposée consistant à utiliser une plaque opaque, verticale et ajourée ne peut donner pleinement satisfaction. La présente invention vient maintenant améliorer la situation en proposant un dispositif émetteur de lumière pour véhicules automobiles qui soit à la fois de réalisation simple, robuste et économique et résolve parfaitement le problème précédemment posé. La présente invention propose, à cet égard, un dispositif émetteur de lumière du type précité qui comporte un récupérateur de flux, disposé dans le boîtier de telle sorte qu'il incline vers le bas le faisceau dirigé qu'il renvoie, et qui comprend en outre une grille colorée, disposée en avant de la source et du récupérateur de flux, qui définit une pluralité de chemins présentant la même inclinaison vers le bas que le faisceau dirigé, ainsi qu'une pièce optique disposée en avant de la grille, et munie d'éléments prismatiques de façon à reprendre le faisceau dirigé qui traverse la grille et à dévier celui-ci sensiblement horizontalement. En outre, on sait que, dans des conditions défavorables, les feux classiques de véhicules automobiles peuvent être frappés par des rayons provenant, par exemple, du soleil, de façon telle qu'en position éteinte du feu, ces rayons soient réfléchis par le feu, et ressortent de celui-ci.sous forme d'un faisceau coloré, de façon quasi-identique à la position allumée du feu. Ce phénomène est généralement appelé "effet allumage fantôme". On comprend bien entendu que ces effets sont particulièrement dangereux dans le cadre de la circulation automobile puisqu'ils trompent les conducteurs qui les observent. I1 est donc important de pallier au mieux cet inconvénient. La présente invention vient, à ce titre, proposer une solution particulièrement élégante, puisque, comme cela apparaîtra à la lecture de la description qui va suivre, elle évite quasi-totalement les "effets allumage fantôme" précités. Selon un premier mode de réalisation, conforme à la présente invention, le récupérateur de flux est constitué d'une pluralité d'éléments prismatiques juxtaposés, travaillant par réfraction, qui sont disposés en avant de la source lumineuse. Selon un autre mode de réalisation conforme à la présente invention, et éventuellement campatible avec le premier mode de réalisation, le récupérateur de flux comprend une lentille de Fresnel disposée en avant de la source, le plan focal de la lentille contenant le filament de la source lumineuse. Selon un troisième mode de réalisation, conforme à la présente invention, le récupérateur de flux est formé d'un réflecteur de type parabolique disposé en arrière de la source alumineuse, le foyer du réflecteur coïncidant esible- ment avec le filament de la source, tandis que l'axe lytique du réflecteur est incliné vers le bas selon une incjinaison identique à celle des chemins définis par la grille. De façon préférentielle, il est prévu un élément qui colore le faisceau sortant du dispositif lorsque la source lumineuse est alimentée, et d'autre part la grille est formée d'une pluralité de parois parallèles de même inclinaison que le faisceau dirigé renvoyé par le récupérateur de flux, les parois parallèles définissant entre elles lesdits chemins que traverse le faisceau dirigé, et possédant une couleur différente de celle du faisceau sortant du dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et sur lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe verticale axiale d'un dispositif selon une variante de réalisation conforme à la présente invention, - la figure 2 représente une vue en coupe vrti- cale axiale d'un dispositif selon une autre variante de éali- sation conforme à la présenteinvention. Comme cela est représenté sur la figure J laquelle le boîtier n'a pas été reproduit, le dispos conforme à la présente invention se compose d'une lampe 10 formant source lumineuse, d'un récupérateur de flux 20 schématiquement représenté, disposé en avant de la lampe, c'est-à-dire à l'opposé du culot 11 de celle-ci, pour reprendre une partie du flux émis par la lampe 10 et orienter celui-ci vers l'avant du dispositif sous forme d'un faisceau dirigé, incliné vers le bas, d'une grille 50 disposée en avant du récupérateur de flux 20 et qui définit une pluralité de chemins parallèles 51 présentant la même inclinaison vers le bas que le faisceau dirigé issu du récupérateur de flux 20, ainsi qu'un globe translucide 80 disposé au niveau de l'ouverture du boîtier et muni d'éléments prismatiques (schématiquement représentés) de façon à reprendre le faisceau dirigé qui traverse la grille 50 et à dévier celui-ci sensiblement horizontalement. Les trajets des rayons lumineux issus du filament F de la lampe, qui sont interceptés par le récupérateur de flux 20 ont été schématiquement représentés sur les figures par les traits interrompus référencés 0-P et 0-Q. La lampe 10, de façon classique en soi, émet un faisceau lumineux sur un angle solide supérieur à 2 5 , centré sur l'axe longitudinal référencé A-A, qui passe par le filament F de la lampe. La lampe 10 a été représentée sur les figures dans une position telle que l'axe A-A soit sensiblement horizontal. Toutefois, la lampe pourrait également être inclinée de telle sorte que ledit axe A-A présente une inclinaison vers le bas et vers l'avant du dispositif sensiblement identique a l'inclinaison des chemins 51 définis par la grille 50. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le récupérateur de flux 20 est formé d'une lentille de type Fresnel dont l'axe principal est incliné sur l'axe central A -A d'émission de la lampe 10 et dont le plan focal contient le filament F de celle-ci . Sur la face plane de la lentille on a prévu une pluralité de prismes 21 allongés horizontalement, travaillant par réfraction pour incliner le faisceau de lumière,rendu parallèle par la lentille de type Fresnel, vers le bas et selon l'inclinaison des chemins 51 formés par la grille 50. Accessoirement l'axe optique principal de la lentille de Fresnel peut être confondu avec l'axe central d'émis sion A-A de la lampe et les prismes 21 prévus en conséquence. Les prismes 21 sont avantageusement moulés avec la lentille de Fresnel lors de la fabrication du récupérateur de flux 20. On retrouve ainsi sur cette figure 1, la lentille convexe centrale 22 de la lentille de Fresnel ct une pluralité d'anneaux 23 circulaires (identiques à des anneaux taillés dans des lentilles également convexes), qui entourent la lentille centrale 22. Comme cela est schématiquement représenté sur les figures 1 et 2, la grille colorée 50, de préférence opaque, ou sensiblement opaque, est formée d'une pluralité de parois minces et parallèles 52, schématiquement représentées sur la moitié supérieure des figures par des traits mixtes fins, de direction générale horizontale perpendiculaire au plan des figures 1 et 2, et qui sont inclinées vers l'avant du dispositif et vers le bas, de façon à définir entre elles une pluralité de chemins 51 présentant la même inclinaison que le faisceau dirigé issu du récupérateur de flux 20, de sorte que ce faisceau dirigé puisse traverser la grille sans être intercepté par celle-ci. A cette fin, les parois 52 de la grille doivent bien entendu être le plus mince possible. Selon une variante de réalisation, la grille peut également être légèrement translucide et formée en un matériau coloré. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la piece optique disposée en avant de la grille 50 et qui est munie d'éléments prismatiques 82, de façon à reprendre le faisceau dirigé qui a traversé la grille 50 et à dévier celui-ci sensiblement horizontalement,est intégréeau globe 80 disposé au niveau de l'ouverture du boîtier. Les éléments prismatiques 82 équipant la pièce optique sont formés de barrettes prismatiques allongées, d'extension horizontale qui sont disposées sur la surface interne du globe 80. Là encore les barrettes prismatiques 82 sont avantageusement moulées avec le globe lors de la formation de celuici. De façon classique en soi, le globe 80 doit en outre être muni de stries de répartition (non représentées). Bien entendu ladite pièce optique pourrait également être formée d'un élément indépendant maintenu dans le boiter entre la grille 50 et le globe 80. Comme cela a été précédemment indiqué il est souhaitable que le dispositif présente à l'état éteint un aspect extérieur, et une couleur qui s'harmonise avec le reste de la carrosserie. Pour ce faire la surface supérieure des parois 52 de la grille (ou le matériau sensiblement translucide formant la grille), peut prendre une couleur identique à la couleur de la carrosserie extérieure du véhicule,tandis que les éléments disposés en avant de cette grille 50, à savoir la pièce optique et le globe 80 sont incolores. Bien entendu, il est également souhaitable que le faisceau lumineux sortant du dispositif,à l'état allumé de celui-ci,possède une couleur différente de celle du dispositif à l'état éteint. Cette disposition permet en particulier de discerner sans ambiguïté lorsque les feux de véhicules automobiles sont allumés ou non. Dans ce but il est nécessaire de prévoir un élé- ment translucide qui colore la faisceau sortant du dispositif. Cet élément de coloration peut être formé par exemple d'un filtre coloré (non représenté) entourant le filament F ou la lampe 10,et à ce titre le ballon 12 de la lampe peut être lui-même coloré. De même la coloration peut être apportée au faisceau lumineux en prévoyant de former le récupérateur de flux 20 à l'aide d'un matériau coloré. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lorsque la lampe 10 est allumée, une partie du flux émis par celle-ci est interceptée par le récupérateur de flux 20 et déviée vers le bas de façon à traverser la grille 50 sans être occultée par celle-ci. Puis le globe 80, grâce aux prismes 82,renvoie sensiblement horizontalement le faisceau dirigé qui a traversé la grille 50. Ainsi, lorsque la lampe est allumée le dispositif émet un faisceau lumineux de la couleur du filtre coloré entourant le filament F, ou de la couleur du récupérateur de flux, selon le mode de réalisation retenu. Par contre lorsque la lampe 10 est éteinte, la lumière susceptible de venir frapper le globe 80, c'est-àdire la lumière venant en principe du soleil et des nuages par temps couvert, sera occultée en majeure partie par la grille 50,après avoir traversé le globe 80 et avoir été déviée par la pièce optiquerintégrée à celui-ci selon le mode de réalisation représenté. De cette manière, le dispositif présente, à l'état éteint un aspect extérieur uniforme coloré ou non qui peut aisément être intégré à la carrosserie du véhicule, et qui correspond à la couleur de la grille 50. Bien entendu, la pente des parois 52 de la grille, la dimension des chemins 51 définis entre celles-ci, l1é- paisseur de la grille ainsi que l'inclinaison générale de cette dernière seront aisément déterminées par l'homme de l'art de telle sorte que pour un éclairage habituel diffus provenant du ciel, et compte-tenu de la déviation imposée par la pièce optique (intfgréé au globe selon les modes de réalisation représentés) ,la majeure partie de la lumière traversant le globe 80 soit occultée par les parois 52 de la grille 50. On comprend que par le fait même le dispositif conforme à la présente invention permet de supprimer de façon quasi-totale "l'effet allumage fantôme" précédemment décrit. A titre préférenteil l'angle d'inclinaison des chemins 51 définis par la grille 50, et par conséquent l'angle d'inclinaison du faisceau dirigé,déterminé par le récupérateur de flux est compris entre 5 et 250. Le récupérateur de flux 20 peut également selon une autre variante de réalisation être forme simplement d'une lentille de type Fresnel classique, dont l'axe optique principal passe par le filament F de la source lumineuse 10 et est incliné vers le bas d'un angle approprié qui correspond à l'inclinaison des chemins 51 formés par la grille 50. Dans un tel cas le filament F de la lampe est disposé au foyer de la lentille. Dans ce dernier cas, la lampe 10 sera de préférence inclinée de telle sorte que son axe central d'émission A-A soit confondu avec l'axe optique principal de la lentille. Le mode de réalisation représenté sur la figure 2 diffère de celui de la figure 1 uniquement par la structure du récupérateur de flux 20. Seul cet élément va donc être maintenant décrit. Sur la figure 1 les éléments prismatiques 82 de la pièce optique ont été schématiquement représentés sous forme d'un trait mixte fin parallèle au plan du globe 80, et qui porte la référence générale 81. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le récupérateur de flux est formé d'une pluralité d'éléments prismatiques juxtaposés (schématiquement représentés par une série de traits interrompus) travaillant par réfraction, qui interceptent une partie des rayons lumineux émis par la lampe 10 et les transforment en un faisceau dirigé, incliné vers le bas, parallèlement à l'axe optique B-B du récupérateur de flux 20. Plus précisément encore, le récupérateur de flux se compose d'une pluralité de zones (zO, zl, z2, z3, z4) adjacentes verticalement, qui présentent des inclinaisons différentes sur l'axe optique B-B, de façon à envelopper en partie le ballon 12 de la lampe 10. Bien entendu les différentes zones zO à z4 du récupérateur de flux pourront prendre de nombreuses formes fonctionnellement équivalentes. Ainsi la zone centrale zO, centrée sur l'axe optique B-B du récupérateur 20, sur lequel est placé le filament F de la lampe 10 peut être formée d'une lentille de Fresnel divergente, tandis que les zones zl et z2 qui lui sont adjacentes sont formées d'éléments prismatiques de révolution juxtaposés et centrés autour de l'axe optique B-B précité, présentant des surfaces prismatiques intérieures ou extérieures travaillant par réfraction. Selon une variante de réalisation les zones périphériques z3 et z4 du récupérateur de flux, qui s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe optique B-B de celuici ne coopèrent pas pour assurer la déviation du faisceau dans la direction dudit axe optique B-B mais servent uniquement pour assurer la fixation du récupérateur dans le boîtier. Selon une autre variante de réalisation, les zones périphériques z3 et z4 du récupérateur de flux possèdent des surfaces prismatiques internes ou externes travaillant en réflexion totale pour renvoyer les rayons lumineux provenant de la lampe 10 dans la direction de l'axe optique B-B du récupérateur de flux 20. Accessoirement cette dernière disposition est également applicable à la périphérie des zones zl et z2 qui peuvent de même comporter des surfaces prismatiques internes ou externes travaillant en réflexion totale. Dans le cas en particulier ou la lampe 10 est inclinée de telle sorte que sont axe central A-A d'émission soit confondu avec l'axe optique B-B du récupérateur, ce dernier pourra être formé d'un corps de révolution centré sur cet axe optique B-B, ces zones zl et z2 adjacentes à la zone centrale z0 étant alors de même amplitude et se prolongeant pour former un tronc de cône revetu de surfaces prismatiques. I1 est ainsi souhaitable que le récupérateur de flux 20 enveloppe la lampe sur un angle solide le plus élevé possible, par exemple supérieur à 2T. Pour ce faire les zones du récupérateur de flux s'étendant en arrière de la lampe doivent impérativement posséder des surfaces prismatiques travaillant par réflexion totale. Selon une autre variante de réalisation (non re- présentée )le récupérateur de flux peut également être constitué d'un réflecteur classique de type parabolique, disposé en arrière de la lampe 10, c'est-à-dire du côté du culot 11, le foyer du réflecteur parabolique colncidant sensiblement avec le filament F de celle-ci mais l'axe optique du réflecteur étant incliné vers le bas selon une inclinaison identique à celle des chemins 51 définis par la grille 50. Dans ce cas la coloration du faisceau sortant du dispositif peut être donnée par l'un des moyens précités. Selon cette dernière variante de réalisation, toutefois, il est également possible que la surface réfléchissante du réflecteur soit colorée. La présente invention permet, par conséquent, aisément de réaliser des feux et accessoirement des projecteurs qui émettent une lumière colorée ou non qui soit différente de la couleur apparente du feu à l'état éteint. Un tel principe permet ainsi de rendre pratiquement invisible les feux du véhicule lorsque ceux-ci sont éteints, puisque les feux sont alors confondus avec la carrosserie, mais aussi d'associer des feux qui tout en présentant le même aspect extérieur ou la même couleur apparente, émettent des rayons lumineux de couleurs. différentes. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à partir desquels on pourra imaginer de nombreuses variantes de réalisation sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif émetteur de lumière pour véhicule automobile, du type formé d'un boîtier ouvert comprenant une source lumineuse, un récupérateur de flux destiné à reprendre une partie du flux émis par la source lumineuse et à renvoyer celui-ci vers l'avant du dispositif sous forme d'un faisceau dirigé, et un globe monté en avant de la source lumineuse, au niveau de l'ouverture du boitier, caractérisé par le fait que le récupérateur de flux (20) est disposé dans le boîtier de telle sorte qu'il incline vers le bas le faisceau dirigé et par le fait que le dispositif comprend en outre une grille (50) colore, disposée en avant de la source (10) et du récupérateur de flux (20),qui définit une pluralité de chemins (51) présentant la même inclinaison vers le bas que le faisceau dirigé, ainsi qu'une pièce optique (80) disposée en avant de la grille, et munie d'éléments prismatiques (82) de façon à reprendre le faisceau dirigé qui traverse la grille et à dévier celui-ci sensiblement horizontalement. 2. Dispositif émetteur de lumière selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le récupérateur de flux (20) est constitué d'une pluralité d'éléments prismatiques juxtaposés, travaillant par réfraction, qui sont disposés en avant de la source lumineuse. 3. Dispositif émetteur de lumière selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le récupérateur de flux (20) comprend une lentille de Fresnel disposée en avant de la source, le plan focal de la lentille de Fresnel contenant le filament (F) de la lampe. 4. Dispositif émetteur de lumière selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le récupérateur de flux (20) est formé d'un réflecteur de type parabolique disposé en arrière de la source lumineuse (10), le foyer du réflecteur colncidant sensiblement avec le filament (F) de la source, tandis que l'axe optique du réflecteur est incliné vers le bas selon une inclinaison identique à celle des chemins (51) déf i- nis par la grille (50). 5. Dispositif émetteur de lumière selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la surface réfléchissante du réflecteur est colorée. 5. Dispositif émetteur de lumière selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la source lumineuse (10) est entourée d'un filtre coloré. 7 Dispositif émetteur de lumière selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le récupérateur de flux (20) est réalisé à l'aide d'un matériau coloré. 8. Dispositif émetteur de lumière selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la grille (50) est formée d'une pluralité de parois paralleles (52) de même inclinaison que le faisceau dirigé renvoyé par le récupérateur de flux (20), qui définissent entre elles lesdits chemins (51) que traverse le faisceau dirigé et par le fait que la grille posséde une couleur différente de celle du faisceau sortant du dispositif lorsque la source lumineuse est allumée. 9. Dispositif émetteur de lumière selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la pièce optique et le globe (80) disposés en avant de la source lumineuse sont incolores. 10. Dispositif émetteur de lumière selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la pièce optique qui dévie horizontalement le faisceau dirigé est confondue avec le globe (80) 11. Dispositif émetteur de lumière selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison que forment, vers le bas et par rapport à l'h.o- rizontale, les chemins (81) définis par la grille (50), est compris entre 5 et 250.