Brevet FR2583139A1 — publié le 19861212

La présente invention concerne un projecteur de croisement pour véhicule automobile, dans lequel le faisceau lumineux est coupé au-dessus de deux demi- plans horizontaux décalés en hauteur. Ce type de coupure, qui est notamment décrit dans le FR-A-2 087 317 (correspondant au US-A- 3 858 040) est tout particulièrement adapté aux normes d'éclairement en vigueur aux U.S.A., telles qu'elles sont par exemple définies par la norme SAE J 579 C. Plus précisément, le contour de la coupure est défini par deux demi-droites horizontales, la demi- droite du côté droit étant au niveau de l'horizontale et la demi-droite du c8té gauche étant décalée d'environ 1,5 % en dessous de l'horizontale. Les faisceaux répondant à ces normes sont le plus souvent conçus avec un projecteur pourvu d'une lampe à filament transversal coopérant avec un miroir parabolique de focale relativement importante, de façon à diminuer l'épaisseur du faisceau et par conséquent minimiser les surépaisseurs dues aux prismes dévia- teurs sur la glace de fermeture. Il a été également proposé des projecteurs pourvus d'une lampe à filament axial. Le filament est focalisé dans un réflecteur parabolique, incliné vers le bas pour réduire la déviation demandée aux prismes de la glace, et donc les surépaisseurs de cette der- nière. Le FR-A-2 087 317 précité donne des exemples de ces deux types de projecteurs. Mais, dans l'un et l'autre cas, il est né- cessaire d'utiliser un réflecteur parabolique de focale importante (de l'ordre de 29 à 32 mm) donc peu récupé- ratrice de flux. En effet, une focale courte produirait des images trop grandes qui ne permettraient pas de réaliser le faisceau souhaité, à moins de prévoir des prismes très fortement déviateurs au niveau de la glace de fermeture, exigence incompatible avec les nécessités pratiques du moulage (notamment pour les glaces en verre); en outre, des prismes fortement déviateurs ne permettent pas d'obtenir une netteté de coupure satis- faisante en raison des dispersions de lumière produites par les dépouilles très accentuées de la glace. On a également propose, pour réduire le rôle dévolu aux prismes de la glace, de former un réflec- teur à partir de deux demi-paraboloides, mais le ré- flecteur de ce projecteur présente une discontinuité de surface à l'endroit du raccordement des deux demi- paraboloides, de sorte qu'un réflecteur fabriqué selon les enseignements de ce document est difficile à réa- liser et reste nécessairement imparfait,.en pratique, à l'endroit du raccordement des deux demi-paraboloides, ce qui se traduit par une émission de rayons lumineux au-dessus de la coupure. Un des buts de l'invention est de proposer un projecteur de croisement remédiant aux inconvénients précités et autorisant une récupération maximale du flux lumineux émis par le filament de la lampe. Le projecteur de croisement proposé comporte, de manière classique, une lampe, un réflecteur et une glace de fermeture placée devant le réflecteur, ainsi que des moyens de coupure du faisceau lumineux au- dessus de deux demi-plans horizontaux décalés en hau- teur. Selon l'invention, le projecteur présente la combinaison de caractéristiques suivantes: - la lampe est une lampe à filament axial dépourvue de coupelle d'occultation, - le réflecteur comporte une surface déviatrice sans discontinuité propre à former des images du filament dont tous les points sont situés au-dessous d'un plan horizontal, et - il est prévu des moyens correcteurs propres à déplacer angulairement ces images vers le haut pour les ramener au niveau des deux demi-plans horizon- taux de la coupure. Dans un premier mode de réalisation, le miroir est de préférence incliné vers le bas de l'angle qui caractérise l'écartement angulaire de la coupure de gauche du faisceau USA par rapport à l'horizontale de façon à amorcer la coupure de gauche. Il est égale- ment incliné vers la droite d'un angle correspondant environ à la demilargeur angulaire des images de concentration en provenance des bords du miroir, images de concentration qui sont remontées au niveau de l'ho- rizontale avec la glace. Dans un autre mode de réalisation, les moyens correcteurs comprennent deux surfaces latérales adjointes à la surface déviatrice, de même équation qu'un prolongement de celle-ci, à un basculement vers le haut près, la glace de répartition étant alors faiblement déviatrice en direction verticale. De préférence, dans l'un ou l'autre cas, la surface déviatrice est une surface propre à former des images du filament ayant chacune leur point le plus haut situé sur une ligne horizontale. La description qui va suivre fera mieux com- prendre comment l'invention peut être réalisée, tout en faisant apparaître d'autres caractéristiques et avantages. Sur les dessins: la figure 1 est une vue en coupe, schéma- tique, du projecteur selon l'invention, la figure 2 est une vue de face du réflecteur de ce projecteur, la figure 3 est une vue de face de la glace de fermeture de ce projecteur, 5. les figures 4 à 11 sont des courbes isolux relevées sur un écran normalisé, produites par les zones désignées respectivement 12 à 19 sur la figure 2, la figure 12 est une série de courbes isolux correspondant à la zone référencée 11 sur la figure 2, 10. les figures 13 à 15 sont des vues du réflec- teur conformes au second mode de réalisation précité, respectivement vue de dessus en coupe, vue de face et vue en élévation, en coupe selon la ligne XV-XV sur la figure 13. Le projecteur selon l'invention, représenté schématiquement figure 1, comporte un réflecteur 10, une lampe à filament axial 20, et une glace de répar- tition 30 fermant le projecteur. 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 d'un plan horizontal - avantageusement, toutes ces.images ayant leur point le plus haut aligné sur ce plan horizontal. Par "absence de discontinuité", 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 toujours conti- nûment; 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 à "para- boloides décalés" décrit plus haut: la continuité au second ordre rend en particulier le réflecteur par- faitement emboutissable en principe. Le calcul théorique montre que la surface définie par l'équation suivante présente les propriétés énoncées: 2 2 y z x = + 4fo (4 J y2 4 fo 2 avec: i = demi-longueur du filament fo = distance du centre du filament à l'origine des coordonnées Ox étant l'axe du réflecteur et le plan xOy étant un plan sensiblement horizontal, c'est-à-dire hori- zontal pour un réflecteur dont l'axe serait hori- zontal. Une telle surface a déjà été définie dans le FR-A-2 536 502 et FRA-2 536 503, auxquels on se reportera.pour de plus amples détails. De préférence, lorsqu'une telle surface est utilisée, la distance séparant, en direction radiale, la surface du réflecteur de la surface définie par 2O l'équation n'excède pas 0,15 mm. De préférence également, l'écart normal séparant, dans le plan vertical passant par l'origine des coordonnées, la trace de la surface du réflecteur de la parabole des moindres carrés correspondante n'excède pas 0,3 mm (la notion de "parabole des moindres carrés" est explicitée dans les deux documents précités). De préférence également, la distance de la surface émissive à l'axe n'excède 25 % du diamètre du filament, dans un sens ou dans l'autre. De préférence également, le centrage axial du filament par rapport au point de coordonnées (fo' o, o) est réalisé avec une tolérance de 10 % de la longueur du filament, dans un sens ou dans l'autre. Les figures 4 à 11 et la figure 12 montrent l'éclairement procuré par les régions 12 à 16 et 11, respectivement, du réflecteur nu ainsi défini, avec un axe Ox horizontal. Les régions 12' à 19' produisent un éclaire- ment symétrique par rapport à la verticale vv' des éclairements produits par les régions 12 à 19, respec- tivement. Sur ces figures, la courbe la plus extérieure correspond à un éclairement de 100 candelas, la courbe suivante à un éclairement de 1000 candelas et les autres courbes à des éclairements croissants de 2000, 4000... candelas. L'emploi du réflecteur ainsi défini seul n'est pas suffisant (contrairement au cas des deux documents précités) pour obtenir la coupure souhaitée. C'est pourquoi, au lieu de conserver un axe de réflecteur Ox horizontal (comme c'était le cas dans les deux documents précités), on incline l'en- semble filament-réflecteur vers le bas et vers la droite en direction du point de concentration maximal tel que défini par la norme SAE J 579 c, comme indiqué plus haut. Il est alors nécessaire de ramener les images produites par les régions latérales du réflecteur (régions 16 à 19 et 16' à 19') au niveau des deux Z583139 demi-plans de la coupure, par des moyens correcteurs appropriés. Dans un premier mode de réalisation, ces moyens correcteurs sont constitués de prismes formés sur les régions homologues 30b et 30c de la glace de fermeture (figure 3), qui sont pourvues de prismes de 1 à 3 . La région centrale 30a de la glace de ferme- ture peut être striée de manière classique, pour obte- nir le confort et l'élargissement souhaités pour le faisceau lumineux. Dans un second mode de réalisation, illustré figures13 à 15, la surface 10a du réflecteur est pro- longée par deux surfaces latérales 10Ob et 10c de même équation, mais légèrement décaléesangulairement (comme on peut le voir figure 15), d'un angle également de l'ordre de 1 à 3 . En d'autres termes, on modifie le réflecteur du mode de réalisation précédent (figure 2) en conser- vant la même équation de surface, à ceci près que l'on bascule très légèrement vers le haut la partie comprenant les régions 16 à 19 d'une part, et celle comprenant les régions 16' à 19' d'autre part. Dans ce mode de réalisation, les régions 30b et 30c de la glace de fermeture peuvent être dépourvues de prismes, ou seule- ment très faiblement prismées, ce qui permet de suppri- mer les facteurs d'éblouissement dus à la multiplicité des dépouilles horizontales résultant de la présence des prismes dans le cas précédent. Dans l'un ou l'autre mode de réalisation, le projecteur selon l'invention est capable de recueillir un flux lumineux bien supérieur à celui donné par un paraboloide d'un projecteur à filament axial de conception classique, projecteur dont la focale peut difficile- ment être réduiteà des valeurs inférieures à 29 mm. Au contraire, pour le projecteur de l'inven- tion, il est possible d'utiliser une focale de base fo faible, par exemple de 22,5 mm, ce qui permet de réaliser par exemple un projecteur de forme générale rectangulaire, symétrique, de 70 mm de hauteur et de mm de largeur. Le gain en flux est alors de près de 30 % par rapport auxprojecteurs classiques, dont la focale la plus courante est de 31,75 mm et la hauteur toujours limitée à des valeurs minimales de l'ordre de 100 mm. REVENDICATIONS 1. Un projecteur de croisement pour véhicule automobile, du type comportant une lampe (20), un ré- flecteur (10) et une glace de fermeture (30) placée devant le réflecteur, ainsi que des moyens de coupure du faisceau lumineux au-dessus de deux demi-plans horizon- taux décalés en hauteur, caractérisé: - en ce que la lampe est une lampe à filament axial dépourvue de coupelle d'occultation, - en ce que le réflecteur comporte une surface déviatrice sans discontinuité propre à former des images du fila- ment dont tous les points sont situés au-dessous d'un plan horizontal, et - en ce qu'il est prévu des moyens correcteurs propres à déplacer angulairement ces images vers le haut pour les ramener au niveau des deux demi-plans horizontaux de la coupure. 2. Un projecteur selon la revendication 1, dans lequel l'axe du filament et l'axe de la surface déviatrice sont inclines vers le bas et vers la droite. 3. Un projecteur selon la revendication 2, dans lequel le miroir est incliné vers le bas de l'angle qui caractérise l'écartement angulaire de la coupure de gauche du faisceau USA par rapport à l'horizontale, et également incliné vers la droite d'un angle corres- pondant environ à la demi-largeur angulaire des images de concentration en provenance des bords. 4. Un procédé selon la revendication 1, dans lequel les moyens correcteurs comprennent des zones (30b, 30c) de la glace de répartition pourvues de prismes. 5. Un projecteur selon la revendication 1, dans lequel les moyens correcteurs comprennent deux sur- faces latérales (10b, 10c) adjointes à la surface dévia- 1 0 trice (10a), de même équation qu'un prolongement de celle-ci, à un basculement vers le haut près, la glace de répartition étant alors lisse ou faiblement déviatrice en direction verticale. 6. Un projecteur selon la revendication 1, dans lequel la surface déviatrice est propre à former des images du filament ayant chacune leur point le plus haut situé sur un plan horizontal. 7; Un projecteur selon la revendication 6, dans lequel le filament est décalé vers le haut, en direction radiale, d'une valeur (6) telle que sa surface émissive soit située sensiblement tangente à l'axe (Ox), et la surface est définie par l'équation: 2 z2 Y Z __ _ + x - +.._ 4 f0 4 [f |, ) avec: Q = demi-longueur du filament f = distance du centre du filament au plan yOz, o Ox étant l'axe du réflecteur, et le plan xOy étant un plan sensiblement horizontal. 8. Un projecteur selon la revendication 7, dans lequel la distance séparant, en direction radiale, la surface du réflecteur de la surface définie par l'équation n'excède pas 0,15 mm. 9. Un projecteur selon la revendication 7, dans lequel, 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 mm. 1 1 10. Un projecteur selon la revendication 7, dans lequel la distance de la surface émissive à l'axe n'excède pas 25 % du diamètre du filament, dans un sens ou dans l'autre. 11. Un projecteur selon la revendication 7, dans lequel le centrage axial du filament par rapport au point (Fo) de coordonnées Ifo; O; O] est réalisé avec une tolérance de 10 % de la longueur (2 ú) du filament, dans un sens ou dans l'autre.