Brevet FR2601754A1 — publié le 19880122

Réflecteur pour projecteur de véhicule automobile à faisceau route amélioré. L'invention concerne un réflecteur pour projecteur de véhicule automobile comprenant un quadrique réfléchissant sensiblement paraboloîdique de révolution coupé par des plans de troncature supérieur et inférieur, un filament de lampe électrique étant placé sensiblement au foyer dudit quadrique pour assurer l'éclairage route par la réflexion sur ledit quadrique des faisceaux lumineux émis par Ledit filament et traversée d'une glace optique placée en avant dudit quadrique. Dans les projecteurs d'éclairage actuels de ce type, de très faible hauteur, pour améliorer l'aérodynamique et le style des véhicules automobiles, on utilise des réflecteurs optiques dont le quatrique réfléchissant est fortement réduit en hauteur par deux plans de troncature qui ne peuvent réfléchir, de façon utile aux fonctions à assurer, tous les rayons incidents utiles émis par la lampe qui les éclaire. Egalement, les tendances de conception courantes qui tendent à réaliser des formes et agencements de ces mêmes réflecteurs, favorisant, pour des projecteurs d'éclairage bi-fonctions "croisement" et route, la production du faisceau croisement au détriment quelque peu du volume utile assurant la fonction route, accentuent en conséquence le besoin de trouver de nouveaux dispositifs susceptibles de pouvoir récupérer utilement toute cette lumière perdue captée par lesdits plans de troncature, afin de pouvoir obtenir, avec ces réflecteurs fortement tronqués, au moins les mêmes flux de faisceaux que ceux obtenus avec des réflecteurs à quadrique réfléchissant complet dont la ou les coniques d'evolution auraient le même paramètre. La présente invention vise à améliorer le faisceau route des projecteurs du type décrit à l'introduction. A cet effet, le réflecteur selon l'invention est caractérisé par le fait qu'au moins le plan de troncature inférieur du réflecteur est pourvu, sur sa surface intérieure éclairée par le filament route de la lampe de génération lumineuse, de pluralité d'éléments sphériques réfléchissants, échelonnés selon une disposition concentrique comparable aux échelons de Fresnel par rapport à leur axe commun passant par le foyer de la conique réfléchissante utile du réflecteur, ce foyer étant aussi leur centre commun. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, les éléments sphériques réfléchissants échelonnées concentriquement sur le plan de troncature ont, par rapport à leur centre commun confondu avec le foyer du quadrique réfléchissant du réflecteur, des rayons évolutifs croissants pour progresser annulairement d'un pas constant vers le plan d'ouverture du réflecteur et limite du plan de troncature, les dépouilles non réfléchissantes de chaque sillon de section prismatique ainsi constitué sur le plan de troncature étant réalisées de manière que chaque rayon limite emis par la lampe éclairant le fond du sillon est renvoyé en direction de la lampe sans raser le plan dégagé desdites dépouilles. Dans une variante de réalisation, les éléments sphériques réfléchissants échelonnés concentriquement sur le plan de troncature ont, par rapport à leur centre commun confondu avec le foyer de quadrique réfléchissant du réflecteur, des rayons évolutifs constants pour progresser annulairement d'un pas progressif variable vers le plan d'ouverture du réflecteur et limite du plan de troncature, la réflexion de chaque rayon capté ne pouvant raser le flanc dégagé des dépouilles correspondantes de chaque sillon concentrique optique constitue. Dans une autre forme d'exécution de l'invention, on prévoit que les éléments sphériques réfléchissants échelonnés concentriquement sur le plan de troncature ont, par rapport à leur centre commun confondu avec le foyer du quadrique réfléchissant du réflecteur, des rayons évolutifs croissants tels qu'ils fournissent un pas variable et une hauteur constante des zones utiles desdits éléments sphériques éclairées par les rayons incidents utiles émis par le filament "route" de la lampe, les rayons réfléchis par lesdites zones ne rasant pas les flancs dégagés de dépouille de chaque sillon réalisé. Cette dernière caractéristique présente l'avantage de pouvoir réaliser un échelonnement moins serré des éléments sphériques réfléchissants, ce procédé permettant au moins de réaliser un sillon sur deux en conservant sensiblement le même volume utile de réflexion du dispositif récupérateur objet de l'invention. L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins annexés se reférant à la description suivante d'exemples de réalisation de l'invention. Dans ces dessins: - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale axiale d' un projecteur monofonction "route" à réflecteur selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale axiale d'un projecteur bi-fonction "route"-"croisement" à réflecteur selon l'invention; - la figure 3 est une vue schématique de dessus du réflecteur de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan de coupe EFG de la figure 3 et rabattement dans le plan de la figure 3; - la figure 5 est une vue agrandie d'une partie du réflecteur de la figure 3, les éléments sphériques ayant un rayon évolutif croissant et un pas constant;; - la figure 6 est une vue agrandie d'une petite partie du réflecteur de la figure 3, les éléments sphériques ayant un rayon évolutif constant et un pas variable, et - la figure 7 est analogue à la figure 6, les éléments sphériques ayant des rayons évolutifs croissants, un pas variable et une hauteur constante des zones utiles des zones réfléchissantes. On se réfère tout d'abord à la figure 1. Le réflecteur 1 du projecteur est obturé à l'avant par une glace 2 et reçoit dans un orifice arrière 3 une lampe monofonction 4 dont le filament émettant la lumière est positionné rigoureusement suivant le rapport 1/3-2/3 courant par rapport au foyer F de son quadrique réfléchissant 5, sur l'axe focal x'x, de manière à générer le faisceau divergent-convergent "route". Respectivement la propagation des rayons limites R1 émis par la dernière spire et R2 émis par la première spire sont figurés pour délimiter, dans ce plan focal vertical correspondant au plan de la figure, l'angle solide DR et la surface utile d'éclairage du quadrique 5 pouvant être exploités en l'absence des éléments récupérateurs objet de l'invention et qui notamment sont fonction du diamètre de l'orifice de lampe 3 et de la hauteur utile maximum de travail de la glace 2 d'une part, de la hauteur utile du quadrique 5 pouvant réfléchir parallèlement à l'axe x'x le rayon R3 émis par la spire du filament localisée au foyer F et qui peut ainsi parvenir à la glace sans être dévié par le plan de troncature le plus proche d'autre part. Les éléments ou miroirs sphériques échelonnés 6 et 7 objet de l'invention, positionnés respectivement sur la paroi intérieure des plans de troncature supérieur et inférieur du réflecteur, sont concentriques par. rapport à leur axe commun y'y passant par leur centre commun se trouvant confondu avec le foyer F du quadrique réfléchissant 5 du réflectèur. Leurs pas et rayons évoluent selon l'une des caractéristiques secondaires énoncées pour constituer des zones ou sillons réfléchissants dont les dépouilles de dégagement sont telles qu'elles forment des plans de raccordement des zones ne gênant aucunement la réception et réflexion simultanée de chacun des rayons limites éclairant chacune des zones utiles desdits échelons sphériques récupérateurs. De cette façon, en se limitant pour l'explication aux seuls rayons éclairants de la spire du filament positionnée au foyer F du réflecteur, on remarque que - le rayon R4 capte par l'une des portions de sphères élémentaires du récupérateur inférieur 7 est réfléchi selon la direction opposée pour intercepter la limite du quadrique réfléchissant 5 au niveau supérieur de l'orifice de lampe 3 qui, à son tour, réfléchit ce rayon récupéré selon une direction rR4 parallèle à l'axe focal x'x; - le rayon R5 capté par une autre des portons de sphères élémentaires du récupérateur inférieur 7 est renvoyé en direction opposée vers la lampe et, renforçant le rayon R3, intercepte la limite de zone supérieure utile du quadrique réfléchissant Squi peut le réfléchir à son tour parallèlement en direction rR5 sans rencontrer d'obstacle; ; - le rayon R6 capté par l'une des portions de sphères élémentaires du récupérateur supérieur 6 est réfléchi selon la direction opposée pour intercepter la limite du quadrique réfléchissant 5 au niveau inférieur de l'orifice de lampe 3 qui, à son tour, réfléchit ce rayon récupéré selon une direction rR6 parallèle à l'axe focal xtx; - le rayon R7 capté par une autre des portions de sphères élémentaires du récupérateur supérieur 6 est renvoyé en direction opposée vers la lampe et, renforçant le rayon R3, intercepte la limite de zone inférieure utile du quadrique réfléchissant 5 qui peut le réfléchir à son tour parallèlement en direction rR7 sans rencontrer d'obstacle. Ainsi, dans ce seul plan focal vertical et pour la seule spire de filament positionnée au foyer- F auxquels on se limite ici pour la description, tous les rayons de la source antérieurement inexploitables compris entre chacun des rayons limites de récupération R4 à R7 énoncés précédemment se trouvent déviés par les éléments sphériques des récupérateurs 6 et 7 en direction d'une zone utile de travail du quadrique réfléchissant tronqué 5 qui, par suite, les réfléchit dans une direction parallèle à l'axe foxal x'x vers l'optique de glace 2; renforçant en conséquence le flux du faisceau route d'éclairage fourni en sortie du projecteur.Le résultat obtenu est donc une augmentation de l'angle solide d'éclairement dans tous les secteurs du réflecteur où le quadrique réfléchissant 5 est réduit par les plans de troncature (angle h dans le plan de la figure) et subséquement aboutit à une optimisation d'éclairement de la surface utile d'éclairage du quadrique réfléchissant 5 du réflecteur capable de produire ainsi sensiblement la même puissance d'éclairage que celle d'un projecteur équipé d'un quadrique réflecteur de même paramètre mais non tronqué. On se réfère maintenant à la figure 2 qui est une coupe longitudinale d'un projecteur bi-fonctions selon le plan focal vertical confondu ici avec le plan de la figure. Ce projecteur bi-fonctions "code" "route"- est équipé d'un réflecteur de faible hauteur dont uniquement le plan de troncature inférieur 7 est éclairé par le filament route R, dont est pourvu en conséquence des éléments sphériques de récupération objet de l'invention, toutes les zones des plans de troncature supérieur et inférieur exploitant les rayons de formation du faisceau croisement ne pouvant être équipées desdits miroirs récupérateurs. Sur cette figure 2, ayant répéré par les mêmes chiffres et lettres les éléments équivalents à ceux de la figure 1, l'homme de l'art peut comprendre facilement sans explications complémentaires détaillées l'agencement et le fonctionnement de ce projecteur, la seule différence importante étant que le faisceau route produit par cette réalisation n'est pas concentrique par rapport à l'axe x'x mais allongé dans le plan focal vertical. Toutefois, on a répéré sur cette figure également la propagation des rayons limites du faisceau "croisement" convergent qui sont émis par le filament "code" C se trouvant pour sa part positionné en avant du foyer F du quadrique 5 du réflecteur, ctest-à-dire la propagation du rayon limite C1 émis par la dernière spire dudit filament et passant au ras de l'orifice 3 de réception de la lampe 4, ainsi que celle du rayon limite C2 émis par la première spire du même filament et passant en limite de la troncature de la partie supérieure du quadrique réfléchissant, et celle du rayon limite C3 émis par le même filament pour déterminer le point extrême de définition de la ligne de coupure à 15C normalisée du faisceau croisement de l'unité d'éclairage représenté. On constate encore par cette figure le gain apporté par les éléments sphériques de récupération 7 dans l'angle solide d'éclairement utile de formation du faisceau route dans la partie basse fortement tronquée du réflecteur 1. Cet angle de travail pour le plan de figure intéressé passant pratiquement de la valeurGgSà / pour la seule spire du fila- ment route R focalisé au foyer F du quadrique, on évaluera facilement l'importance de lumière récupérée pour l'ensemble des spires du filament route intéressé et l'ensemble des secteurs du réflecteur où le quadrique réfléchissant tronqué fortement ne bénéficiait que d'une faible surface utile de réflexion en partie basse. On a représenté à la figure 3 une vue de dessus d'un réflecteur bi-fonctions conforme à l'invention, qui est coupé selon le plan focal horizontal h'h. Cette vue représente notamment la disposition et la limitation suffisante des éléments sphériques récupérateurs réalisés en échelons sur le plan de troncature inférieur 10 d'un réflecteur de quadrique réfléchissant parabolique de fonction y2 = 105x coupé parallèlement à son plan focal horizontal h'h par ledit plan de troncature à 28 mm de distance dudit plan focal de référence. Sur la figure 4, on a représenté le profil desdits éléments sphériques récupérateurs 7 coupés selon le plan de coupe EFG et rabattus dans le plan Z'Z perpendiculaire au plan focal longitudinal y'y et parallèle au plan de l'ouverture d'éclairement du réflecteur, soit ramenés dans le plan de représentation de-la figure 3. Sur les figures 3, 4 et 5, on observera que la courbe limite 13 de la longueur des éléments sphériques récupérateurs 7 utile à la récuperation efficace des rayons émis par un filament route 4 est donnée par l'intersection d'une surface règlée passant par le foyer F du quadrique de conique y2 = 105x, le contour de l'orifice de lampe et le plan de troncature inférieur 10 intéressé positionné à -28 mm du plan focal horizontal h'h (surface réglée contenant donc tous les rayons limites avant récupérables repérés par R4 sur les figures 1 et 2). Les exemples de réalisation des éléments sphériques récupérateurs, objet de l'invention et représentés dans les diverses figures, ne sont bien entendu nullement exhaustifs ni limitatifs; en effet, ces éléments sphériques de récupération peuvent également par exemple être réalisés aussi bien dans l'épaisseur de la paroi du plan de troncature intéressé coupant le quadrique du réflecteur, qu'être réalisés en relief sur la paroi intérieure du même plan, ou encore être réalisés dans une plaquette optique auxiliaire rapportée sur la face interne dudit plan de troncature du réflecteur.Cette plaquette auxiliaire peut à son tour être issue d'un enjoliveur ou réhausse prolongeant vers l'avant l'ouverture éclairante du réflecteur ou encore venir d'un prolongement arrière métallisé de la glace qui pénètre à l'intérieur du réflecteur pour superposer ladite paroi intérieure du plan de troncature prédestine. Les éléments sphériques récupérateurs peuvent constituer selon les possibilités de fonctions du réflecteur, soit des couronnes concentriques sur tout le plan parallèle ou incliné de troncature du réflecteur, ou bien être limités en longueur d'arc comme représenté à la figure 3 selon le gain utile necessaire à obtenir pour renforcer le faisceau "route". Les éléments sphériques récupérateurs peuvent être réalisés sur tous les types de réflecteurs à plan de troncature, y compris les réflecteurs à facettes evolutives et/ou coniques évolutives progressives ou monotones. On a schematisé à la figure 5 le pas constant P des éléments sphériques 7 à rayons évolutifs croissants, à la figure 6, le rayon évolutif constant R des éléments sphériques 7 à pas variable et, à la figure 7, la hauteur utile H constante des zones utiles des éléments sphériques 7 à rayons évolutifs croissants et pas variable. REVENDICATIONS 1.- Réflecteur pour projecteur de véhicule automobile comprenant un quadrique réfléchissant sensiblement parabo loîdique de révolution coupé par des plans de troncature supérieur et inférieur,. un filament de lampe électrique étant placé sensiblement au foyer dudit quadrique pour assurer l'éclairage route par la réflexion sur ledit quadrique des faisceaux lumineux émis par ledit filament et traversée d'une glace optique placée en avant dudit quadrique, caractérisé par le fait qu'au moins le plan de troncature inférieur du réflecteur (1) est pourvu, sur sa surface intérieure éclairée par le filament route (4) de la lampe de génération lumineuse, de pluralité d'éléments sphériques réfléchissants (7), échelonnés selon une disposition concentrique comparable aux échelons de Fresnel par rapport à leur axe commun passant par le foyer (F) de la conique réfléchissante utile du réflecteur, ce foyer (F) étant aussi leur centre commun. 2.- Réflecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments sphériques réfléchissants (7) échelonnés concentriquement sur le plan de troncature ont, par rapport à leur centre commun confondu avec le foyer (F) du quadrique réfléchissant du réflecteur (1), des rayons évolutifs croissants pour progresser annulairement d'un pas constant (P) vers le plan d'ouverture du réflecteur (1) et limite du plan de troncature, les dépouilles non réfléchissantes de chaque sillon de section prismatique ainsi constitué sur le plan de troncature étant réalisées de manière que chaque rayon limite émis par la lampe éclairant le fond du sillon est renvoyé en direction de la lampe sans raser le plan dégagé desdites dépouilles ( figure 5). 3.- Réflecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments sphériques réfléchissants (7) échelonnés concentriquement sur le plan de troncature ont, par rapport à leur centre commun confondu avec le foyer (F) de quadrique réfléchissant du reflecteur (1), des rayons évolutifs constants (R) pour progresser annulairement d'un pas progressif variable vers le plan d'ouverture du réflecteur et limite du plan de troncature, la réflexion de chaque rayon capté ne pouvant raser le flanc dégagé des dépouilles correspondantes de chaque sillon concentrique optique constitué (figure 6). 4.- Réflecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments sphériques réfléchissants (7) échelonnés concentriquement sur le plan de troncature ont, par rapport à leur centre commun confondu avec le foyer (F) du quadrique réfléchissant du réflecteur (1), des rayons évolutifs croissants tels qu'ils fournissent un pas variable et une hauteur constante (H) des zones utiles desdits éléments sphériques (7) éclairées par les rayons incidents utiles émis par le filament "route" de la lampe, les rayons réfléchis par lesdites zones ne rasant pas les flancs dégagés de dépouille de chaque sillon réalisé (figure 7).