Brevet FR2528537A1 — publié le 19831216

La présente invention concerne les projecteurs de véhicules automobiles du type comportant un miroir réflecteur principal, au moins une source lumineuse coopérant avec le réflecteur et une glace de fermeture et de diffusion. Il doit être entendu que le terme de "projecteur" tel qu'il est employé ici, s'applique aussi bien aux blocs optiques, dans lesquels la glace est fixée à l'a- vant du réflecteur qu'aux systèmes plus complexes dans lesquels le réflecteur est logé dans un cuvelage fermé par la glace et intégré ou non à la carrosserie du véhi- cule automobile. Plus précisément, la présente invention concerne les projecteurs de croisement du type précité dans les- quels un filament lumineux longitudinal de croisement se trouve disposé dans l'axe d'un réflecteur parabolique, légèrement en avant du foyer de celui-ci; il peut s'agir soit de projecteurs spécialisés dans l'éclairage de croisement, soit de projecteurs ayant une fonction de croisement (par exemple d'un projecteur route-/croisement ayant à la fois un filament de route et un filament de croisement). Dans les projecteurs de ce type, le faisceau lu- mineux renvoyé par le réflecteur est assez fortenent conver- gent en direction de la glace, la convergence se faisant selon un noeud de lumière relativement proche du réflec- teur Il en résulte des imperfections inhérentes à la structure même du projecteur. Tout d'abord, les images du filament de croise- ment engendrées par la partie de fond du miroir sont initialement convergentes, et leur projection sur un plan frontal perpendiculaire à l'axe optique du projecteur (notamment sur un plan frontal situé à 25 mètres en avant du projecteur, comme le définissent les normes en vi- gueur) apparaît comme une couronne lumineuse comportant un centre sombre, ou "trou noir" Ce trou noir est géo- métriquement en correspondance avec l'ouverture centrale circulaire du réflecteur, qui est systématiquement m 6- nagée pour servir de passage à la lampe Avec la cons- truction habituelle, le trou noir correspond à un cône dont le sommet est le projecteur, et dont la valeur du demi-angle au sommet est de l'ordre de 30 Il en résulte l'inconvénient d'un éclairement inutilement intense au voisinage du projecteur (c'est-à-dire dans les dix pre- miers mètres en avant du projecteur) et d'un éclairement relativement insuffisant sur la zone de la route contri- buant au confort visuel (c'est-à-dire de 20 à 60 mètres du projecteur). La figure 1 représente en coupe axiale horizon- tale schématique un projecteur de croisement de la technique antérieure Sur cette figure, on a désigné par R le réflecteur parabolique d'axe de révolution A-A de foyer F, d'ouverture centrale circulaire O, par f son filament de croisement situé en avant du foyer F, par G la glace de fermeture, et par C la coupelle d'oc- cultation qui ne permet aux rayons issus de f de n'at- teindre le réflecteur R que pour la région de celui-ci utilisée pour l'éclairage de croisement On voit sur la figure le trajet de différents rayons lumineux issus du filament fc, qu'il s'agisse de rayons lumineux in- téressant le fond du réflecteur R, c'est-à-dire la zone du réflecteur R au voisinage de l'ouverture o, ou bien de la périphérie dudit réflecteur R Les rayons lumineux représentés illustrent la première convergence des rayons lumineux renvoyés par le réflecteur R selon un noeud de lumière N. La figure la illustre, d'une manière classique, la projection lumineuse de l'éclairage de croisement obtenu par un tel projecteur, sur un écran normalisé à 25 mètres Pour l'obtention du faisceau de croisement, la coupelle d'occultation C supprime les rayons issus de fc et dirigés vers les zones du réflecteur non utilisées pour l'éclairage de croisement, en particulier vers la partie inférieure du réflecteur La coupelle comporte à gauche et à droite deux bords horizontaux parallèles à l'axe A-A Sur l'écran ces bords de coupelle déterminent des demi-droites Bd et B 9 qui servent de limites à la projection du faisceau de croisement à gauche et à droite de l'axe d'éclairement A-A, respectivement. On voit sur la figure la le trou noir TN qui, comme on l'a dit, est relativement important, l'éclai- rement de croisement étant, comme représenté, disposé en couronne autour de lui. Dans un autre ordre d'idée, lorsque le noeud de lumière N dû à la convergence des rayons renvoyés par le réflecteur se situe au voisinage de la glace G, il se produit un échauffement marqué de cette glace, qui peut ainsi atteindre des températures supérieures à 100 et même à 1500 C, notamment au voisinage de l'axe optique A-A De tels échauffements sont nuisibles: pour une glace en verre, ils risquent de provoquer sa rupture à la moindre projection d'eau; pour une glace en matière plastique, ils provoquent son ramollissement, sa défor- mation et une irrémédiable détérioriation. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients grâce à une nouvelle structure don- née au réflecteur. Selon l'invention, on définit au fond du réflec- teur, ayant une surface parabolique principale, une zone centrale en couronne pour laquelle le réflecteur est constitué par une surface parabolique dont le foyer est rapproché du filament 4 e croisement, par rapport au foyer de la surface périphérique principale La zone centrale est de préférence eéfinie comme la zone du ré- flecteur située en arrière du filament de croisement, une telle définition pouvant d'ailleurs être satisfaite de façon seulement approximative sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Selon le cas, on donne à la zone centrale une focale identique à celle de l'ensemble du réflecteur, ou bien une focale différente, notamment une focale supé- rieure, et les deux parties du réflecteur peuvent ou non comporter un décrochement sensible. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, et sur lesquels les figures 1 et la ayant déjà été définies: la figure 2 est une vue de face du réflecteur montrant la définition de la zone centrale; les figures 3 a, 3 b, 3 c, représentent schéma- tiquement en coupe axiale horizontale selon le plan de coupe H-H le réflecteur selon l'invention, dans trois modes de réalisation; la figure 4 est un graphique montrant les in- tensités lumineuses comparatives d'un projecteur clas- sique et du projecteur modifié selon l'invention; la figure 5 qui est à rapprocher de la figure la, les mêmes échelles ayant été utilisées pour les mêmes figures, montre sur un écran normalisé l'allure du faisceau de croisement modifié selon la présente invention. L'invention consiste essentiellement dans la modification d'une zone centrale Z disposée en couronne autour de l'ouverture du réflecteur, dans la région 100 du réflecteur R servant à la constitution du faisceau de croisement. Sur la figure 2, on a représenté le réflecteur R vu de face La zone Z est représentée en traits hachurés. Ce n'est qu'à titre d'exemple qu'on a représenté la ré- flecteur comme un réflecteur d'ouverture rectangulaire coupé à sa partie haute et à sa partie basse par deux joues horizontales Jl et J 2 Comme on le voit sur la figure, la zone Z s'étend au-dessus des deux demi-plans et 120 définissant le plan de coupure, le demi-plan étant sensiblement dans le plan horizontal H-H pas- sant par l'axe A-A, et le demi-plan 120 étant incliné de environ sur H-H On sait que la délimitation de la région 100 du réflecteur R contribuant à la réalisation du faisceau de croisement est obtenue par la coupelle'C dont les bords parallèles à l'axe A-A définissent la cou- pure du faisceau. En dehors de la zone centrale Z, le réflecteur a les caractéristiques définies à la figure 1 Il est parabolique d'axe A-A, et son foyer F est en arrière du filament lumineux f c La zone centrale Z s'écarte de la forme géomé- trique du réflecteur R Il s'agit d'une zone paraboli- que d'axe A-A, mais dont le foyer Fz est rapproché du filament fc, par rapport au foyer F de la zone princi- pale périphérique (réflecteur R) La distance focale f Z de la zone centrale Z peut être égale à la distance focale f du réflecteur R, ou bien elle peut être diffé- rente. Dans le cas de la figure 3 a, la zone Z a la même focale que le réflecteur principal R Son foyer Fz est en avant du foyer F du réflecteur R, en étant rapproché de l'extrémité antérieure du filament f * Il y e dé- c crochement p entre les çeux surfaces paraboliques. Dans le cas de la figure 3 b, la distance focale fz de la zone Z est supérieure à la distance focale f du réflecteur R Comme précédemment, le foyer Fz est rap- proché de l'extrémité antérieure du filament f, en avant du foyer F du réflecteur R Il y a un décrochement D entre les deux surfaces paraboliques de la zone Z et du réflecteur principal R. Dans le cas de la figure 3 c, la zone Z est fo- calisée en F Z, proche de l'extrémité antérieure du fila- ment fc, les distances focales f et f étant différentes. Les deux surfaces paraboliques ne présentent pas de dis- continuité l'une par rapport à l'autre Un tel réflec- teur est très facile à réaliser en tôle emboutie. Dans les trois cas précités correspondant res- Fectivement aux figures 3 a, 3 b, 3 c, la zone Z peut être définie, quant à ses limites comme la zone s'étendant autour de l'ouverture arrière du réflecteur (non repré- sentée sur les figures 3 a, 3 b, 3 c, et en arrière du filament f c En pratique, pour toutes les distances focales f utilisées pour les projecteurs de croisement, la dimen- sion radiale de la couronne Z est comprise entre 15 et 35 mm Cette dimension de couronne correspond à la dif- férence entre le rayon r 1 de la limite de zone 130 et le rayon r de l'ouverture O (figure 2). Avec la modification selon l'invention, c'est-à- dire la création d'une zone centrale Z dont le foyer est voisin de l'extrémité antérieure du filament de croise- ment, l'éclairage de croisement se trouve amélioré. La figure 4 illustre cette amélioration On y a figuré le flux lumineux en lumens, calculé dans des bandes horizontales de 3/4 d'épaisseur et repérées par leur rabattement angulaire mesuré en degrés par rapport à l'axe du projecteur (ce qui correspond à la distance par rapport au projecteur). On a représenté en traits pleins la courbe obtenue avec le réflecteur R sans modification On a représenté en traits interrompus la courbe obtenue avec un réflec- teur R modifié selon la présente invention avec une zone Z s'étendant en arrière du filament de croisement. Il est clair que, par rapport à l'éclairement obtenu avec le réflecteur R seul, le réflecteur modifié selon l'invention procure deux avantages tout d'abord, pour ce qui est de l'éclairement à courte distance du projecteur, c'est-à-dire à moins de 8 mètres environ, le niveau d'éclairement est diminué; d'autre part, pour les distances plus grandes, le niveau d'éclairement est augmenté. Ces deux résultats sont très avantageux, puisque l'éclairement au voisinage du projecteur n'a que peu d'intérêt, alors que, d'autre part, pour les distances plus éloignées, il est important de relever le niveau d'éclairement pour améliorer le confort visuel. La comparaison des figures la et 5 illustre les deux avantages cités Entre le cas du réflecteur R (figure la) et le cas du réflecteur modifié selon l'in- vention (figure 5), on constate un déplacement des images éloignant la lumière du véhicule et se tradui- sant sur la figure 5 par une diminution des dimensions du trou noir par rapport à la figure la. Enfin, il faut signaler que la présence d'une zone centrale Z modifiée par rapport à la forme géomé- trique du réflecteur R constitue un avantage sur le plan de l'échauffement En effet, la modification de la zone Z se traduit par un étalement de la lumière par rapport au noeud de lumière N Si donc la glace G du projecteur se trouve au voisinage du noeud N créé par le réflecteur R, la modification selon l'invention, en diminuant la concentration de lumière au noeud N (du fait que la zone Z donne aux rayons lumineux issus de fc une convergence différente de celle que donne le réflecteur R) diminue le risque d'échauffement de la glace. Enfin, on peut également munir la zone centrale Z de stries de dispersion si l'on veut diminuer encore la concentration nuisible de lumière au niveau de la glace. REVENDICATIONS 1 Un projecteur de croisement pour véhicule automobile, du type comprenant un réflecteur de révo- lution autour d'un axe central A-A, ce réflecteur com- portant une surface parabolique périphérique principale de foyer (F), un filament lumineux de croisement (f C) disposé en avant du foyer (F), une glace de fermeture (G), caractérisé en ce que la zone centrale (Z) du ré- flecteur en arrière du filament de croisement (fc) est constituée par une surface parabolique dont le foyer (Fz) est rapproché du filament (f c) par rapport au foyer (F) de la surface parabolique principale (R). 2 Un projecteur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la zone centrale du réflecteur a son foyer (FZ) rapproché de l'extrémité postérieure du fila- ment de croisement (f C). 3 Un projecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux surfaces réflé- chissantes (R, Z) ont la même focale. 4 Un projecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux surfaces réflé- chissantes (R, Z) ont des focales différentes. Un projecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux surfaces réflé- chissantes (R, Z) sont raccordées par un décrochement (D). 6 Un projecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux surfaces réflé- chissantes (R, Z) sont disposées en position de raccor- dement sans discontinuité.