Brevet FR2536503A1 — publié le 19840525

La pressente invention concerne un projecteur pour véhicule automobile, permettant de remplir la fonction d'éclairement "antibrouillard2. Le faisceau correspondant a un tel éclairement est un faisceau a courte portée, limité vers le haut par un plan de coupure sensiblement horizontal, très étalé latéralement et ne comportant pas de rayon montant susceptible de donner lieu à des phénomènes indésirables avec les gouttelettes de brouillard. Les projecteurs antibrouillard sont généralement constitués d'un réflecteur parabolique et d'une lampe à filament axial ; l'extrémité avant de ce filament est placée au foyer : on obtient ainsi un faisceau légèrement divergent dont on rabat les rayons de la moitié supérieure au moyen d'une glace de fermeture, déviatrice. Ceci entraîne des surépaisseurs de glace importantes et donc des difficultés de moulage, notamment lorsque la glace est réalisée en verre. On a également proposé de former un réflecteur à partir de deux demi-paraboloides décalés, l'un, supérieur et focalisé sur l'extrémité arrière du filament, formant un faisceau coupé classique et l'autre, inférieur et focalisé sur l'extrémité avant du filament, formant toutes ses images au-dessous de la coupure. Un tel projecteur présente un double inconvénient : tout d'abord, le réflecteur présente une discontinuité de surface à l'endroit du raccordement des deux demi-paraboloides : ceux-ci, focalisés en des points différents, ont nécessairement soit un sommet différent, soit des distances focales différentes, et par suite présentent des profils différents le long d'un plan de raccordement : en raison de cette caractéristique, un réflecteur fabriqué selon ces enseignements est, dans la pratique, imparfait à l'endroit de cette ligne de raccordement, ce qui se traduit par une émission de rayons lumineux au-dessus de la coupure En second lieu, et surtout, le faisceau produit par le demi-paraboloide inférieur est étalé essentiellement sur la zone située juste en dessous de la coupure ; la figure 1 montre les images du filament produites par un tel projecteur sur un écran normalisé situé à 25 m (le point H correspond au point de fuite de la route qu'il s'agit d'éclairer ;; les traces hih et vgv sont respectivement celles des plans axiaux horizontal (coupure) et vertical) o lVétalement se réalise surtout sous la coupure et dans une zone située au-dessous du point H. Cet étalement non uniforme du faisceau va à l'encontre du but recherché dans un faisceau antibrouillard, qui est d'obtenir un étalement latéral uniforme. C1 est pour cette raison que cette solution n'a pas éte conservée pour réaliser un faisceau antibrouillard et que, en pratique, la coupure est toujours jusqu'à présent obtenue au moyen de la glace déviatrice de fermeture. Un des buts de l'invention est de proposer un projecteur antibrouillard évitant le recours à une glace déviatrice (ou seulement à titre subsidiaire), mais qui permette cependant d'obtenir une grande uniformité d'étalement du faisceau et une excellente définition de la coupure. Le projecteur antibrouillard proposé comporte un réflecteur, une lampe à filament axial, ainsi qu'une glace de fermeture placée devant le réflecteur ; selon l'invention, la surface du réflecteur est une surface sans discontinuité apte à former des images du filament dont tous les points sont situés au-dessous de la coupure. De préférence, toutes les images ont leur point le plus haut aligné sur la coupure. La description qui va suivre fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée, tout en faisant apparaStre d'autres caractéristiques et avantages. Sur les dessins, outre la figure l déjà mentionnée la figure 2 est une vue en coupe axiale schématique du projecteur selon l'invention la figure 3 montre, vue de face et en courbes de niveau, un exemple pratique de surface réalisée suivant les enseignements de l'invention la figure 4 montre1 dans le plan vertical xOz1 l'écart de la surface de la figure 3 par rapport à une parabole de moindres carrés. les figures 5 et 6 montrent les images sur un écran normalisée issues des différentes zones du réflecteur de la figure 32 pour deux valeurs de cote différentes. Le projecteur selon l'invention1 représenté schématiquement figure 2; comprend un réflecteur l0e un filament axial.20 et une glace de répartition 30 fermant le projecteur. Le filament est décalé vers le haut1 en direction radiale par rapport à l'axe Ox, d'une valeur 8 égale au rayon du filament et centré en direction axiale sur le point Fo distant de l'origine des coordonnées O d'une quantité fO. Le décalage s est tel que la surface émissive du filament soit située sensiblement tangente à l'axe Ou1 avec une tolérance maximale, dans un sens ou dans l'autre,de 25 % du diamètre du filament, c'est-à-dire une tolérance de + 0,3 mm pour un filament de type courant de 1,2 mm de diamètre. Le centrage axial du filament au point F est o réalisé avec une tolérance maximale dans un sens ou dans l'autre de 10 % de la longueur du filament, soit une tolérance de + 0,5 mm environ pour un filament de type classique de longueur 5,5 mm. La surface du réflecteur est une surface sans discontinuité, choisie de manière à former des images du filament dont tous les points sont situés au-dessous de la coupure - avantageusement1 toutes ces images ayant leur point le plus haut aligné sur la coupure. Par 'absence de discontinuite", on entend une continuité assurée au second ordre en tout point de la surface, c'est-à-dire que le rayon de courbure et la position du centre de courbure varient tous jours continûment , cette disposition permet, en pratique, de réaliser des surfaces réelles présentant une très bonne conformité avec les surfaces théoriques, évitant ainsi les défauts qui étaient propres au système a "paraboloides décalés" décrit plus haut ç la continuité au second ordre rend en particulier le réflecteur parfaitement emboutissable en principe. Le calcul théorique montre que la surface definie par l'équation suivante présente les propriétés énoncées avec t = demi-longueur du filament f = distance du centre du filament au plan yoz o (c'est-a-dire abscisse du point Fo) Ox étant l'axe du projecteur, et le plan xOy étant un plan horizontal, comme représenté sur les figures 2 et 3. De préférence, la surface réelle ne s'écarte pas de plus de 0,15 mm, en direction radiale, de la surface théorique. La figure 3 représente un exemple pratique de surface réalisée conformément à l'équation et représentée en courbes de niveau, vue de face Cette surface correspond à un projecteur rectangulaire de hauteur 84 mm et d'ouverture maximale 154 mm, pour une distance de filament f = 22,5 mm et un filament de longueur 2t = 5,5 mm o La figure 4 montre, dans le plan vertical axial xOz, la trace TS de la surface de la figure 3, comparée à sa parabole de moindres carrés PMC. L'écart normal en séparant les deux courbes a été amplifié par 100 pour des raisons de clarté. Par "parabole de moindres carrés", il faut entendre la parabole telle que l'écart quadratique moyen séparant, en direction normale, cette parabole de la surface considérée soit le plus faible possible. Il s'agit donc de la "meilleure parabole"1 celle qui approche au plus près la trace TS. La parabole PMC ainsi trouvée, et représentée figure 9, a une focale de 21,84 mm, un sommet de coordonnés x = 0,03 mm et z = 0,66 mm ; elle est légèrement inclinée vers le bas de 5,63 %. Dans ces conditions, et de façon caractéristique de l'invention, l'écart normal e n reste toujours inférieur à 0,3 mm. Les figures 5 et-6 montrent les images du filament projetées, sur un écran normalisé situé à 25 m, par réflexion en des points situés sur un même plan horizontal du réflecteur, respectivement de cote z = l0 mm (figure 5) ou z = 42 mm (figure 6) ç l'ordonnée des points du réflecteur varie entre -77 mm et +77 mm. Ces deux figures sont a rapprocher de la figure 1 qui montrait la répartition des images pour un réf lec- teur à ''parabololdes décalés" à la différence de cette dernière, la répartition des images au-dessous de la coupure, obtenue par le projecteur de l'invention, est dsune très bonne uniformité : ce résultat est dt au fait que les images tournent autour de leur centre au fur et a mesure qu'elles s'éloignent du point H et balayent ainsi plus largement le demi-plan situé au-dessous de la coupure. a glace de fermeture peut éventuellement procurer un étalement supplémentaire du faisceau Mais comme la nature même du réflecteur réalise déja un étale- ment, il ny aura pas lieu de prévoir des surépaisseurs importantes sur la glace de fermeture : celle-ci sera donc de moulage facile, qu'elle soit en verre ou en matière plastique. Par ailleurs, lorsque le réflecteur est tronqué par deux joues planes 12, 13 (figure l) il peut être avantageux de prévoir que ces joues ne soient pas réfléchissantes, de manière à éviter une diffusion importante de lumière au-dessus de la coupure En outre, les essais pratiques ont montré que la partie basse du réflecteur (située en dessous du plan xOy) donne de meilleurs résultats, du point de vue de la netteté de la coupure, que la partie haute-. On peut alors prévoir un réflecteur dissymétrique, dans lequel la hauteur totale zl au-dessous de l'axe Ox est supérieure à sa hauteur totale z2 au-dessus de ce même axe. Par exemple, pour une distance de filament fO de 22,5 mm, on peut choisir z1 = 50 mm et z2 = 30 mm. REVENDICATIONS 1. Projecteur antibrouillard comportant un réflecteur (10), une lampe à filament axial (20), ainsi qu'une glace de fermeture (30) placée devant le réflecteur, caractérisé en ce que la surface du réflecteur est une surface sans discontinuité, apte à former des images du filament dont tous les points sont situés au-dessous d'une coupure horizontale (hou), 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface du réflecteur est apte à former des images du filament ayant toutes leur point le plus haut aligné sur la coupure horizontale. 3. Projecteur selon la. revendication 2, caractérisé en ce que le filament est décalé vers le haut, en direction radiale, d'une valeur z ) telle que sa surface émissive soit située sensiblement tangente à l'axe (Ox), et en ce que la surface est définie par l'équation avec t = demi-longueur du filament f0 = distance du centre du filament au plan yOz Ox étant l'axe du projecteur, et le plan xOy étant un plan horizontal. 4. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance séparant, en direction radiale, la surface du réflecteur de la surface définie par l'équation n'excède pas 0,15 mm. 5. Projecteur selon la revendication 31 caractérisé en ce que1 dans le plan vertical passant par l'origine des coordonnées, l'écart normal séparant la trace de la surface du réflecteur de la parabole des moindres carrés correspondante n'excède pas 0,3 nm. 6. Projecteur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la distance de la surface émissive à l'axe n'excède pas 25 g du diamètre du filament, dans un sens ou dans l'autre. 7. Projecteur selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le centrage axial du filament par rapport au point (Fo) de coordonnées EfO ; 0 ; o] est réalisé avec une tolérance de 10 % de la longueur (2 Q du fi lament1 dans un sens ou dans l'autre. 8. Projecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le réflecteur est tronqué par deux joues planes (12, 13) horizontales, caractérisé en ce que la surface de ces joues est une surface nonréfléchissante. 9. Projecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur totale du réflecteur au-dessous de l'axe (Zl) est supérieure à sa hauteur totale au-dessus de cet axe (z2).