Brevet FR2515311A1 — publié le 19830429

La présente invention concerne un phare pour véhicule automobiles, composé d'un réflecteur parabolique, d'un réfrac- teur et d'une source lumineuse de forme approximativement cylindrique, logée axialement dans le réflecteur, devant le foyer de ce dernier et occultée par un occulteur placé par dessous. La délimitation entre lumière et ombre est opérée dans le phare en un motif en Z: du côté le plus voisin du bord de la route, cette délimitation est assurée par effet directionnel exercé par des éléments dioptriques du réfracteur sur la représentation élémentaire de la source lumineuse fournie par le réflecteur. Dans les phares de type européen connus jusqu'à présent, la délimitation entre lumière et ombre est assurée par contraste de luminosité entre le bord sombre de l'occul- teur et l'arrière-plan lumineux fourni par la surface brillante du réflecteur à partir du filament spiral formant la source lumineuse Selon la forme de l'occulteur, le faisceau lumineux peut être symétrique et la limite lumière/ombre horizontale, ou l'occulteur présente une découpe asymétrique de façon que ladite limite soit, du côté du bord le plus proche de la route, inclinée asymétriquement vers le haut à environ 150 par rapport à l'horizontale Dans ce cas, dans des conditions de conduite courantes, les usagers arrivant à la rencontre se trouvent éblouis quand le conducteur vire vers le côté le plus voisin de la route En outre, la portée géométrique du faisceau lumineux dans l'espace auquel fait principalement face le conducteur virant vers le côté le plus proche de la route est relativement faible et d'approximativement 112 m et, suivant l'horizontale coupant le plan perpendiculaire à la route et passant par le côté le plus proche, elle est d'approximati- vement 40 m Un inconvénient d'un tel phare réside aussi dans la nécessité d'un ajustement latéral relativement précis qui s'impose, attendu que le risque d'éblouissement augmente avec le degré auquel l'axe optique du phare est dévié, à partir de l'axe de la voie parcourue, vers le côté le plus distant de la route. 2 2515311 On peut supprimer les inconvénients précités au moyen d'un phare selon l'invention, dans lequel le faisceau lumineux émanant du réflecteur est modifié par des éléments dioptri- ques, situés dans une zone de concentration en forme de secteur circulaire, couvrant la ligne horizontale du réfracteur du côté du bord le plus distant de la route de manière telle que la limite lumière/ombre du faisceau lumineux soit en forme de Z, de façon à être approximativement horizontale même du côté du bord proche de la route et à être du côté opposé, décalée vers le haut On supprime ainsi le risque d'éblouis- sement plus ou moins accusé pour tous les préposés à la circu- lation présents dans l'espace situé du côté du bord proche de la route La portée géométrique du faisceau lumineux se trouve elle-même augmentée de sorte que, pour une inclinaison par exemple de 450 du tronçon de jonction entre les deux parties horizontales de la limite lumière/ombre, cette portée se trouve indépendamment du réglage vertical du phare par rapport au phare connu jusqu'à présent doublée sur le bord proche de la route et que, sur l'horizontale coupant le plan normal à la route et passant par le bord proche, elle est 3,75 fois supérieure. L'intensité lumineuse du phare se trouve augmentée dans la zone du bord proche de la route, notamment pour une distance de portée géométrique supérieure à 40 m environ, ce qui a pour effet d'augmenter la longueur de visibilité en augmentant le contraste de luminosité entre le bord de la route et des obstacles éventuels, d'améliorer le guidage optique du conducteur et, ainsi, d'augmenter la vitesse de sécurité pour la conduite de nuit avec mauvaise visibilité. Un autre avantage du phare selon l'invention réside dans la possibilité d'augmenter la tolérance sur le réglage latéral et, s'il s'agit de phares assurant en combinaison un éclairage atténué et un éclairage à distance, il est possible d'obtenir un faisceau d'éclairage à distance ayant une intensité lumi- neuse plus homogène en raison du profil vertical de ménisque d'éléments dioptriques situés dans une zone de concentration du réfracteur. 2 51531 1 Pour faire clairement comprendre l'invention et permettre sa mise en oeuvre, on va maintenant en décrire plus en détail, à titre d'exemle, un mode de réalisation préféré, illustré par les dessins annexés, sur lesquels: Fig 1 est une double vue, en coupe verticale et de face, du phare; Fig 2 est une vue agrandie de la zone de concen- tration du réfracteur du phare; Fig 3 représente une projection en perspective de lareute sur un plan de projection normal à l'axe optique de phare, ainsi que la limite faisceau lumineux/obscurité selon l'invention; Fig 4 représente en plan une route ainsi que la limite lumière/ombre; Fig 5 est une vue analogue à la figure 3, mais illustrant le cas o l'axe optique du phare est orienté vers le bord le plus distant de la rouie. Le phare selon le mode de réalisation de l'invention illustré par les figures 1 à 5 concerne un exemple non limi- tatif pour la circulation à droite. La figure 1 montre un phge selon un mode de réali- sation de l'invention, constitue / réflecteur parabolique 1 à distance focale f, d'un réfracteur 2 et d'une source lumineuse 3 de forme approximativement cylindrique, de longueur q et de diamètre d, située dans le réflecteur 1 à une distance axiale 4 f devant son foyer F et autour de laquelle fait écran à partir du bas un occulteur 4. Plus précisément, la position du phare est déterminée dans un système de coordonnées rectangulaires x, y, z de façon que le sommet de la parabole du réflecteur 1 co ncide avec l'origine du système de coordonnées, et l'axe optique du phare avec l'axe x Le réfracteur 2 est muni, du côté du bord de la route le plus distant, d'une zone de concentration 5 appro- ximativement en forme de secteur circulaire concentré sur le centre du réfracteur 2 et délimité par des angles et If 3 avec l'axe des y vertical du phre û 95 , 120 f )3 d ( 1) : UOTIDOS UT SUUP > 3 seainjod saquuopiooz sel sgidesp 6 gu Tmae 19 p Ise ('16 %) UOTIDUIJ 92 op OTBUV 1 luop goiviqd np aq Doid snld el pioq np z 919 D OT ans oseq ze Au &ú enb Tiums Tid I Tjoid np 9-9 e Tv 4 uoz Ti Oij uo-p 4 zes el suvp 418 1 = úAcheus Ts la T+ = Z'&O aus Ts inod eaulqd np ana Tigju T paoq np 919 D np la 61 + = úA d) a USTS la 1 = Z Ad)eug Ts 1 o se D el inod azuild np aina Tagdns paoq np + gig D np 4 ú &, = ffi 4-a Z/ U =Z( = ( uo Ti Des el inod u le aiviqd np xna Tjgju T pioq np gig D np Tt, =tb uo-r-4:)es el inod 61 se A d) -le D-Tl IOA UOTIDUIJ 92 op algue lez op esuq el 6 a -& -ezqmo/aag Tmnl eq Tm TT v T op ai Toap la çZ elq Dn PZ sa Tiaud sel azque Tuz Tzaa A agu Tv Dgp op e T Suu auto & + Z( ZX+Z 1 '17) f U-rs - Z Z Z oz E E Zj 17 -Z -a +zilli > d) Z = Z U (Z) + J 17 + J, t') 1 X Z Z Z Z Z Z d) 01 -1 + SOD Z;, (b 4 JV)'gi 7 la 1 Zil (b+j1 91 UOTIDOS vl suv P ipu Tmiel;pp Z + À / X ai Telod uoà u:x el la L/Z/813 au- Z Z A el Suu T sgide-Tz 4 I Tos d)uo Tz Dv:tjgi op algue uos ç anb Toi enbs Tugm op T Tjoid un q-q a 12 DT Iia A adno D op au STI el, lut A Tns luema Tu DT Iae A sagiua Tio senb Tiums Tid sepueq op agsodmo D Ise 6 Z ain STI el ans luemess Tssoig De,&u agi -uesgidez 4 z inai Duaggi np ç uo Tieilua Duo D op ouoz u-1 Ph St ( 5) t 4 = 4 Y2 = 2 w h 2 ( 4 f +R) ( 4 f 2 +R 2) ( 6) t = 4.f /8,&f R-d ( 4 f 2-R 2)/ ________f 2 _ Lp h J 4-f /8 A f 2 f R 2)2 22 Sin I y 3-2 ( 4, f 22 3 > ( 7) o E= angle vertical de réglage E karctg ( 0,005), arctg ( 0,025)> ( 8) Des éléments dioptriques de la zone de concentration du réfracteur 2 ayant cette forme rectifient la représenta- tion élémentaire donnée d'une source lumineuse 3 par le réflec- teur 1 de façon à conférer à la limite lumière/ombre la forme en Z requise. La figure 3 représente une projection en perspective des bandes gauche L, médiane C et droite R de la route dans le plan normal à l'axe optique x La direction du regard du conducteur venant à la rencontre est ici représentée par une droite Y et l'horizontale x, z du phare présente sur le plan -de la route une inclinaison 6; la limite lumière/ombre, du côté du bord proche de la route, est inclinée à un angle '- vers le haut sur cette horizontale x, z La zone d'éblouis- sement 111 est aussi délimitée de dessous par un profil en Z, tel qu'indiqué par des hachures; la jonction entre les deux horizontales est inclinée à 45 La zone de visibilité accrue DV est évidente d'après le trajet d'une limite lumière/ ombre S indiquée en traits interrompus, ainsi que d'après le trajet de la limite lumière/ombre du phare selon l'invention; cette augmentation de la portée géométrique est plus accusée lorsque diminue l'inclinaison c K de la jonction entre les horizontales de délimitation lumière/ombre Pour des condi- tions de conduite courantes, la zone DV correspondante est délimitée par le point d'intersection des deux types de limites de l'aire voisine du bord de route le plus voisin sur une distance supérieure à 40 m. L'augmentation de la portée géométrique du phare selon l'invention est aussi illustrée par la figure 4, qui repré- sente en plan une route de largeur W et de longueur L et sur laquelle sont portées, pour diverses valeurs de réglage vertical 6 = 0,5 %, 1 %, 2, 5 %, les limites lumière/ombre de deux phares; la projection de ladite limite pour le phare connu jusqu'à présent est indiquée en traits interrompus De cette figure, il ressort avec évidence qu'une occultation en Z du faisceau lumineux augmente considérablement la portée géométrique par rapport à celle du phare connu, ce qui permet une augmentation de la longueur de visibilité. La figure 5 illustre la réduction d'éblouissement obtenue en virage vers le bord proche de la route avec un phare selon l'invention La route est représentée en projec- tion dansle plan perpendiculaire à l'axe x du phare de sorte que la verticale y du faisceau lumineux est décalée par rapport à la route vers le bord distant de celle-ci Le système de phare connu jusqu'à présent provoque un éblouissement dans la zone G située entre, d'une part, le point d'intersection entre la limite S lumière/ombre et la ligne Y de direction du regard du conducteur opposé et, d'autre part, l'axe de la voie parcourue, ceci du fait de l'asymétrie d'occultation du faisceau lumineux L'ensemble de la zone G d'éblouissement o possible, pour tous les cas de divergence entre l'axe optique x du phare et l'axe de la voie parcourue est alors déterminé par le point d'intersection deka limite S avec le plan paral- lèle au plan de la route qui passe par le foyer F du phare. Mais en ce qui concerne le phare selon l'invention, cet éblouissement est complètement supprimé si l'angle t d'incli- naison du phare est supérieur à l'angle 6 e de décalage de la limite -lumière/ombre et, dans les autres cas, l'éblouis- sement est réduit au minimum, attendu que la luminosité voilée qui l'engendre est diminuée par la longue distance séparant les véhicules, de sorte qu'il ne saurait être question d'éblouissement. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1 Phare pour véhicules à moteur constitué d'un réflecteur ( 1), d'un réfracteur ( 2) et d'une source lumineuse ( 3) de forme approximativement cylindrique, située devant un foyer F du réflecteur ( 1) et occultée de dessous par un occul- teur ( 4), caractérisé en ce que le réfracteur ( 2) présente, du côté du bord distant de la route, une zone de concentration ( 5) délimitée par un secteur circulaire centré sur le centre du réfracteur ( 2) et délimité par des angles t 1 ' t 3 faits avec une droite verticale du phare et dont les valeurs sont Yi E 4950, 120 > Y 3 e 1 ≥ t 1- -16 2 + 48.df f 2 R cos 73 6 f d ( 4 f 2 +R 2) sin T + 3 4 f 2 + R 2)2 ( 4) o f = distance focale du réflecteur 4 f = distance de la source lumineuse au foyer du réflecteur q = longueur du corps cylindrique de la source lumineuse d = diamètre du corps cylindrique de la source lumineuse = angle de décalage vertical entre les parties gauche et droite de la limite lumière/ombre, en ce que la base de cet angle de réfraction ( 1 v) est située our la section 'Y= t 1 sur le côté (-y) du bord inférieur du phare et, pour les sections V= Y 2 et t =: 3, sur le côté (+y) du bord supérieur du phare pour signe Y v 2 = -1 et signe L Pv 3 = + 1, et du côté (-y) du bord inférieur du phare pour signe Pv 2 = + 1 et signe L Pv 3 = -1 et en ce que, dans la section horizontale (C-C) du profil prismatique avec la base du côté (-z) du bord proche du phare, l'angle de réfraction fh est dans les sections 4 hl E( ( 5) dans lequel úE 2 2 4.f /8 A f f R -d ( 4 f 2 R 2)/ h 2 ( 6) 14 f /8 A f R-d ( 4 f R/ sin t-2 32 ff sint "f h P ( 4 2 22 *Siii f> 3 2 *'>(,2 + 2 R 5) ( 4.fz + R) ( 4 f +R) ( 7) 2 Phare selon la revendication 1, caractérisé en ce que les angles de réfrction des profils vertical (&iv) et horizontal (Y h)) des bandes prismatiques de la zone de conentration du réfracteur ( 2) subissent, entre les sections de référence 1 = 1 ' 2 ' Y 3 une variation continue ou discontinue. 3 Phare selon l'une des revendications 1 ou 2, carac- térisé en ce que l'angle ( &) de décalage vertical entre les segments horizontaux de la limite lumière/ombre du faisceau lumineux a les valeurs suivantes E ( 8)