Brevet FR2586085A1 — publié le 19870213

MIROIR REFLECHISSANT COMPOSITE POUR PHARE La présente invention concerne un miroir parabolique réfléchissant pour un phare monté et utilisé sur des véhicules tels que des automobiles, et particulièrement un miroir réfléchissant composite comprenant une pluralité de surfaces réfléchissantes. Dans un phare d'automobile, des flux lumineux rayonnants divergents émis par une source lumineuse sont réfléchis par un miroir parabolique réfléchissant pour obtenir des flux lumineux orientés en avant, et les flux lumineux peuvent être ajustés en direction au moyen d'un groupe de découpes d'une lentille frontale pour obtenir la répartition désirée des rayons lumineux. La correction de direction des flux lumineux par le groupe de découpes de la lentille frontale utilise le principe d'un prisme. En particulier, pour obtenir l'étalement vers la gauche et vers la droite, un morceau d'une découpe cylindrique qui peut être considérée comme un prisme continu (un portion de découpe a la forme d'une surface cylindrique à courbure concave) est particulièrement utilisé. Un élément de lentille a d'une portion de découpe est représenté sur la figure 17. Dans cet élément de lentille a, une découpe cylindrique b est formée dans la surface intérieure, et des flux lumineux parallèles de réflexion c réfléchis par le miroir parabolique réfléchissant sont étalés vers la gauche et vers la droite lorsqu'ils éclairent vers l'extérieur à travers le tronçon cylindrique b. Récemment, la résistance à l'air du véhicule a été considérée comme un problème, et il a été demandé un phare ayant un grand angle d'inclinaison 0 de la lentille frontale qui est soumise à la pression de l'air. Si l'élément de lentille a est incliné d'un angle fixe (e020 ) il se produit un phénomène tel que les flux lumineux projetés sur un écran d pendent à l'extrémité depuis une ligne horizontale e (appelé ci-dessous phé- nomène de chute de la lumière descendante) qui est carac- téristique de la découpe cylindrique, ne réussissant pas à établir une répartition correcte des rayons. Par conséquent, un grand angle d'inclinaison ne peut pas être utilisé. Ainsi, l'étalement des flux lumineux par le tronçon cylindrique de la lentille frontale est limité, et l'étalement des flux lumineux a été reporté sur le miroir réfléchissant. Un miroir réfléchissant destiné à étaler les flux lumineux dans une direction horizontale est bien connu d'après la description qui en est donnée, par exemple, dans la publication du brevet japonais No. 58-145002. (Voir la figure 18, une vue frontale, et la figure 19 une vue en coupe). Avec ce miroir réfléchissant 10 bien connu, lorsqu'une source lumineuse est placée au voisinage de l'axe focal d'un miroir réfléchissant à colonnes paraboliques, lesrayons réfléchis sont étalés vers la gauche et vers la droite, comme représenté sur la figure 20, et l'on obtient des flux lumineux réfléchis qui ne sont pas sensiblement étalés dans la direction verticale. C'est une configuration de la répartition des flux qui est formée lorsqu'aucune lentille n'est installée en avant du miroir réfléchissant. Comme cela ressort d'après cette configuration de répartition des flux, l'angle d'étalement vers la gauche et vers la droite est inférieur à 20oo, et il ne se produit aucun phénomène de chute. Cependant, dans le cas d'un phare d'automobile, une répartition du flux de croisement est particulièrement importante, et il est souhaité que la lumière soit répartie avec un certain angle d'étalement vers la gauche et vers la droite qui est de + 15 à titre de norme et sensiblement de + 300. Ainsi, dans le miroir réfléchissant bien connu, pour obtenir une répar- tition pratique du flux de croisement en service, les flux sont corrigés par des découpes de lentilles de la lentille frontale l1 pour former une répartition convenable des flux de dépassement, c'est-à-dire quil faut "sélectionner une largeur horizontale de sillon qui soit large" comme décrit clairement la publication du brevet japonais No. 58-14502 cité cidessus. Mais on a trouvé que l'accroisement de la largeur horizontale du sillon réduisait inévitablement le nombre des parties réfléchissantes et qu'en conséquence, l'éclairement du lointain(c'est-à-dire la position dans laquelle on demande un éclairement maximal. en ce qui concerne la caractéristique de répartition des flux) est considérablement réduit au point de former un phare qui ne peut pas être utilisé en pratique. Ce phénomène peut résulter peut-être du système dans lequel des rayons réfléchis par les sillons sont superposés pour constituer la répartition des flux qui sont sensiblement symétriques de gauche a droite par rapport à la surface avant, c'est-à-dire une qu'une courbe dans laquelle chaque distance focale F d'une colonne parabolique est en contact à son sommet avec une tangente est amenée à comprendre la même ligne parabolique que la distance focale F, de sorte que la caractéristique de répartition des flux ne procure pas ce que l'on appelle la tâche de concentration. La présente invention consiste à résoudre un problème de correction de flux lumineux d'un schéma de répartition des flux sur une lentille frontale et un problème de phénomène de chute de la lumière observé lorsque la lentille frontale est montée dans une direction oblique, comme cela s'est produit dans l'art antérieur. Pour résoudre les problèmes cites ci-dessus qui apparaissent dans ''art antérieur, la présente invention propose précisément un miroir réfléchissant composite pour phare comprenant une pluralité de surfaces réfléchissantes paraboliques en forme de colonnes, les surfaces réfléchissantes respectives ayant leur foyer sur une ligne centrale le long d'un axe sensiblement horizontal, caractérisé en ce que le miroir réfléchissant composite est sensiblement divisé dans la direction latérale en trois portions, c'est-à-dire une portion d'extrémité gauche, une portion d'extrémité droite et une portion centrale, la relation portion d'extrémité gauche > portion centrale et portion d'extrémité droite > portion centrale en ce qui concerne la valeur moyenne des distances focales de la pluralité des surfaces réfléchissantes paraboliques en forme de colonnes incluses dans lesdites portions res- pectives étant respectée. Les problèmes mentionnés ci-dessus sont résolu par la disposition dans laquelle la distance focale des deux extrémités est rendue supérieure à celle de la portion centrale de façon que la répartition horizontale du flux s'étale dans une gamme d'angles prédéterminée telle que souhaitée et que l'éclairement désiré soit obtenu. On va maintenant décrire l'invention en détail à l'aide des modes de réalisation en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de face représentant un miroir réfléchissant composite pour phare selon la présente invention; la figure 2 est une vue de dessus représentant une partie du phare partiellement découpée et utilisant le miroir réfléchissant composite pour phare; la figure 3 est une vue en coupe le long de la ligne II-II de la figure 2; la figure 4 est une représentation graphique représentant la distance à laquelle les surfaces réfléchissantes sont disposées par rapport à la ligne centrale et à la distance focale; les figures 5 à 13 illustrent schématiquement les caractéristiques de la répartition de la lumière par les surfaces individuelles respectives des surfaces réfléchissantes divisées, la figure 14 étant une vue explicative présentant un exemple de procédé pour former une surface réfléchissante, la figure 15 représente schématiquement un exemple de caractéristique de répartition de la lumière obtenue au moyen du miroir réfléchissant composite pour phare selon la présente invention; la figure 16 illustre schématiquement un exemple de caractéristique de répartition dissymétrique de la lumière obtenue en installant une ampoule électrique en oblique par rapport au miroir réfléchissant composite pour phare; la figure 17 est une vue schématique en perspective représentant la réfraction de la lumière dans un élément de tronçon cylindrique formé dans la lentille, qui est un exemple de correction des flux lumineux sur la lentille selon l'art antérieur; la figure 18 est une vue de face d'un phare utilisant le miroir réfléchissant composite selon l'invention, décrit dans la publication du brevet japonais No. 58-145002 de l'art antérieur; la figure 19 est une vue en coupe le long de la ligne III-III de la figure 18; et la figure 20 illustre une configuration de la répartition de la lumière du miroir réfléchissant selon l'invention décrite dans la publication du brevet japonais No. 58-145002. Le numéro de référence 1 désigne un miroir réfléchissant composite de forme rectangulaire ayant à l'arrière une surface parabolique. Le miroir réfléchissant composite 1 est employé comme miroir réfléchissant pour un phare à l'avant duquel est installée une lentille frontale 2. La surface réfléchissante du miroir réfléchissant composite 1 est divisée en une pluralité de portions paraboliques réfléchissantes en forme de colonnes dans une direction longitudinale quand on regarde depuis l'avant, lesdites divisions étant symétriquement formées vers la gauche et vers la droite autour d'une position de montage 3 d'une lampe ou autre source lumineuse. Dans le cas du mode de réalisation illustré, lesdites divisions comprennent douze sections vers la gauche et vers la droite, qui sont désignées comme étant des surfaces paraboliques réfléchissantes en forme de colonnes A à L en partant du centre et en allant vers l'extrémité latérale. Ces surfaces paraboliques réfléchissantes en forme de colonnes A à L seront décrites en détail ultérieurement. Comme cela apparaît également d'après la figure 1, la surface réfléchissante parabolique en colonnes (désignée ci-dessous par surface réfléchissante) est construite de façon que dans sa partie centrale, la largeur soit importante tandis que dans les extrémités opposées, elle est étroite, avec des distances focales différentes FA à FL. Pour mieux comprendre ce phénomène, la figure 4 est présentée sous forme de graphe. En ce qui concerne les surfaces réfléchissantes respectives A à L, les surfaces réfléchissantes représentatives sont indiquées sur les figures 5 à 13 qui présentent la caractéristique de répartition des fais- ceaux de croisement, dans la moitié droite de la direction d'avance du véhicule. Les caractéristiques de répartition de la lumière de la surface réfléchissante A, de la surface réfléchissante B, de la surface réfléchissante C, de la surface réfléchissante D, dela surface réfléchiss E, de la surface réfléchissante F, de la surface réfl a nte H, de la surface réfléchissante J et de la surface réfléchissante L sont représentées sur les Figures 7, 8, 9, 10, 11, 12 et 13 respectivement. in On va maintenant examiner la caractéristique de répartition de la lumière présentée sur la figure 5, c'est-à-dire pour la surface réfléchissante A. Dans lart antérieur, la caractéristique de répartition de la lumière se situe naturellement au voisinage d'un axe vertical (appelé ci-dessous droite V' du schéma de répartition de la lumière, mais dans le mode de réalisation illustrée, le centre de la lumière est dévié de 15 vers la droite. Ceci vient du fait que, comme l'indique la figure 14, la distance focale d'une surface parabolique de révolution avec laquelle la surface réfléchissante A est en contact est diminuée et que la position dans laquelle elle est en contact se situe à 5 mm vers la gauche. De la même manière, la surface réfléchissante B de la figure 6 et la surface réfléchissante C de la figure 7 sont également décalées vers la droite. La surface réfléchissante de la figure 8 est formée sensiblement selon l'art antérieur et correspond donc à la caractéristique de répartition de la lumière coupant la droite V. Les caractéristiques de répartition de la lumière des surfaces réfléchissantes E à L qui sont représentées sur les figures 9 à 13 coupent également la droite V comme la caractéristique de la surface réfléchissante représentée sur la figure 8. Cependant, comme cela apparait nettement d'après la figure 1, les surfaces réfléchissantes ont des largeurs rétrécies de sorte que leur caractéristique de répartition de la lumière est une caractéristique de type ponctuel Les caractéristiques de répartition de la lumière par les surfaces réfléchissantes de droite telles qu'elles viennent d'être définies cidessus sont naturellement reproduites symétriquement par rapport à la droite V pour les surfaces réfléchissantes de gauche. La caractéristique de répartition de la lumière globale dans laquelle toutes ces caractéristiques de répartition sont ajoutées est représentée sur la figure 15 (une partie a été omise étant donné que la répartition de la lumière possède une symétrie gauche-droite). A partir de là, on peut comprendre aisément que la caractéristique idéale de repartition de la lumière est obtenue sans passage au travers de la lentille frontale 2. En résumé, la caractéristique glogale idéale de répartition de la lumière peut être obtenue en décalant la répartitlon de la lumière de la surface réfléchissante centrale ayant une largeur convenable et une distance focale relativement faible et en obtenant pas les surfaces réfléchissantes des côtés opposés ayant une largeur étroite et une distance focale relativement grande, la caractéristique de répartition de la lumière du type "ponctuel" constituant la tâche de concentration de la répartition de la lu- mitre. La caractéristique de répartition de la lumière qui a été décrite possède une symétrie gauche-droite. Elle peut être utilisée avec satisfaction pour un phare de véhi- cule à deux roues. En outre, la disposition décrite ci-dessus peut naturellement donner lieu à un mode de réalisation qui emploie une caractéristique dissymétrique de répartition de la lumière dans la direction gauche-droite, par exemple dans le cas d'un véhicule à quatre roues pour circulation à gauche, en introduisant une modification mineure selon le procédé de la présente invention tel qu'il a été décrit précédemment. En outre, il est inutile de dire que la caractéristique dissymétrique de répartition de la lumière peut être obtenue avec le miroir réfléchissant décrit ci-dessus, en inclinant la lampe. Un exemple est représenté sur la figure 16. Dans cet exemple, est représentée la caractéristique de répartition de la lumière obtenue lorsqu'une lampe & halogène 4 est inclinée d'environ 20. La position de l'éclairement maximal pour les faisceaux de croisement est décalée vers la gauche d'environ 15 (commutation des parties gauche et inférieure = circulation à gauche). Bien que la description ait été faite sans tenir compte de l'effet de la lentille frontale 2, il faut naturellement remarquer que l'effet de découpes prisma- tiques de la lentille frontale 2 peut être ajouté. Par conséquent, il est possible d'ajuster plus précisément la caractéristique de répartition de la lumière pour obtenir un effet géométrique. Il faut encore noter que dans la définition des positions des foyers des surfaces réfléchissantes A à L, lorsqu'un filament de faisceau de route et un filament de faisceau de croisement sont déviés latéralement, par exemple, comme dans le cas d'une lampe à halogène-H, les positions des foyers des surfaces réfléchissantes prévues dans la moitié supérieure droite de la partie centrale (les surfaces réfléchissantes A et B dans le présent mode de réalisation) peuvent être avancées, à savoir de façon à se rapprocher du filament de faisceau de croisement, afin que la caractéristique de répartition de la lumière provenant du filament de croisement puisse être établie de telle façon qu'une lumière concentrée et orientée vers le haut ne puisse pas être rayonnée. Comme cela a été décrit ci-dessus, dans le miroir réfléchissant composite selon la présente invention, les distances focales des surfaces réfléchissantes paraboliques en forme de colonnes juxtaposées dans la direction longitudinale ont été réglées & des valeurs grandes aux extrémités opposées éloignées de la source lumineuse, de sorte que la lumière réfléchie pnisse âtre étalée de + 30' environ dans la direction latérale. Cet étalement correspond & l'angle d'étalement idéal de la lumière d'éclairage d'un phare et a rarement besoin d'une correction des flux lumineux apportée par la lentille; On peut dire qu'une tolérance de + 5 suffiradont pour obtenir un excellent effet selon lequel les découpes de lentilles peuvent être éliminées. De plus, les distances focales sont largement dimensionnées aux extrémités opposées de sorte que la totalité du miroir réfléchissant peut constituer une surface réfléchissante latéralement allongée qui a un grand facteur de récupération de la lumière et On bon rendement en réflexion. De plus, lorsque les quantités de lumière utlisées sont amenées aux mêmes valeurs qce celles d'un miroir réfléchissant classique ayant une seule et même distance focale, on peut obtenir un miroir réfléchissant ayant une plus faible profondeur. En outre, la répartition de la lumière par la surface réfléchissante dans la portion centrale de largeur appropriée et de distance focale relativement courte est unilatérale et les surfaces réfléchissantes des extrémités opposées ayant des largeurs étroites et des longueurs d'onde relativement grandes sont telles qu'elles possèdent une caractéristique de répartition de la lumière du type ponctuel et forment ce que l'on appelle la tâche de concentrationdelalumière, grâce à quoi la configuration de répartition idéale de la lumière d'un phare peut être obtenue. Puisque la correction d'étalement par une lentille frontale n'est pas nécessaire, même si l'angle d'inclinaison de la lentille frontale est très important, par exemple entre et 60 , le phénomène de chute de la lumière n'irAmrvient pas du tout. L'effet présenté est excellent et permet il d'obtenir un phare aui est à peine sensible à la pression de l ' air. REVENDICATIONS 1. Miroir réfléchissant composite pour phare comprenant une pluralité de surfaces réfléchissantes paraboliques en forme de colonnes (A à L), les surfaces réfléchissantes ayant leurs foyers sur une ligne centrale le long d'un axe sensiblement horizontal, caractérisé en ce que le miroir réfléchissant composite est sensiblement divisé dans la direction latérale en trois portions, à savoir une portion d'extrémité gauche, une portion d'extrémité droite et une portion centrale, la relation portion d'extrémité gauche > portion centrale et portion d'extrémité droite > portion centrale en ce qui concerne la valeur moyenne des distances focales de la pluralité des surfaces réfléchissantes paraboliques en forme de colonnes incluses dans lesdites portions respectives eétant respectee. 2. Miroir réfléchissant composite pour phare selon la revendication 1, dans lequel la valeur moyenne de l'un quelconque des froupes de distances focales de la portion d'extrémité gauche, de ladite portion d'extrémité droite et de la portion centrale est supérieure à 15 mm, et la différence entre l'une quelcongue desdites valeurs moyennes des distances focales de la portion d'extrémité gauche et la portion centrale et de la portion d'extrémité droite et la portion centrale est supérieure à 2,5 mm. 3. Miroir réflécbissant composite pour phare selon la revendication 1, dans lequel les positions des foyers de la pluralité des surfaces réfléchissantes paraboliques en forme de colonnes (A,B) disposées dans la moitié supérieure de ladite portion centrale sont décalées en avant de la position du foyer global des autres surfaces réfléchissantes paraboliques en forme de colonnes.