Brevet FR2627256A1 — publié le 19890818

La présente invention concerne d'une façon générale un feu de signalisation pour véhicule automobile, et concerne plus particulièrement un feu de signalisation à plage éclairante de largeur grande par rapport à sa hauteur. De telles plages éclairantes sont actuellement très souhaitables pour des raisons de nature esthe tique, mais les feux connus comprenant une lampe, un réflecteur du genre parabolique et un globe sont inadaptés pour former une plage éclairante dotée d'une bonne homo généité et offrir une bonne récupération de flux. On connaît déjà dans la technique antérieure un feu de signalisation dit multi-lampes, destiné à pallier cette limitation des feux classiques. Il comprend un ensemble de lampes juxtaposées horizontalement, un ensemble de réflecteurs du genre parabolique associé auxdites lampes et un globe de fermeture commun. Un tel feu fournit une plage éclairante qui, en vue de face, présente une homogénéité convenable. Il est cependant désavantageux en ce que, lorsqu'il est observé de c6té, la lumière directe des lampes devient tout à fait prédominante par rapport à celle des rayons réfléchis, ce qui se manifeste par une succession de taches très lumineuses séparées par des zones plus sombres. L'aspect de la plage éclairante est alors tout à fait inhômogène, ce qui nuit à l'esthétique. En outre, lorsque ces feux sont de très faible hauteur, la récupération de flux offerte est modeste. La présente invention vise à pallier ces inconvénients de la technique antérieure et à proposer un feu de signalisation dont la plage éclairante est homogène dans une large gamme d'angles d'observation et qui offre une récupération de flux accrue. Un autre objet de la présente invention est d'offrir, dans une réalisation particulière, une plage éclairante extrêmement uniforme même lorsque le feu présente une très grande largeur et comporte un nombre de lampes limité. A cet effet, la présente invention concerne un feu de signalisation, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend - un ensemble de sources lumineuses disposées au voisinage d'une ligne essentiellement horizontale ; et - un élément déviateur transparent disposé en avant desdites sources, ayant une section verticale essentiellement constante, à laquelle est associé un point focal et conçue pour dévier les rayons lumineux provenant dudit point focal verticalement pour qu'ils se propagent sensiblement parallèlement à un plan horizontal, ledit élément étant obtenu par un déplacement de ladite section tel que le point focal suit sensiblement ladite ligne des sources. Des aspects préférés du feu de signalisation de la présente invention sont les suivants - les sources lumineuses comprennent au moins une source réelle et au moins une source virtuelle engendrée par au moins une portion de forme sensiblement ellipsoidale associée d'un réflécteur ; - les sources lumineuses comprennent une pluralité de sources réelles et une pluralité de sources virtuelles situées entre lesdites sources réelles, le réflecteur s'étendant en arrière desdites sources et comportant une pluralité de portions adjacentes sensiblement en forme d'ellipsoides, chaque portion étant associée à une source réelle et une source virtuelle et ayant ses foyers situés au voisinage de ces dernières;; - le réflecteur est conçu pour que les sources virtuelles engendrent des faisceaux ayant essentiellement même divergence (a) dans un plan horizontal, symétriquement de part et d'autre d'une direction générale d'émission (x-x); - deux portions de réflecteur associées à une même source réelle et à deux sources virtuelles sont séparées par une dépouille qui constitue une portion du réflecteur associée à une source réelle voisine et à une source virtuelle située entre lesdites premières sources virtuelles - la section de l'élément déviateur définit un ensemble de prismes ou stries de déviation étagés; - certains prismes ou stries de déviation opèrent par réfraction et d'autres par réflexion totale;; - la ligne des sources est essentiellement rectiligne et l'élément déviateur présente approximativement la forme d'une lentille de Fresnel cylindrique dont la ligne focale est essentiellement confondue avec ladite ligne des sources; - l'élément déviateur-comprend au moins une zone opérant par réfraction, au moins une zone opérant par réflexion totale et au moins une zone opérant par réflexion totale puis réfraction; - ladite ligne des sources est courbe;; - il comprend en outre en avant de l'élément déviateur un globe comportant des billes de diffusion ou analogues D'autres aspects et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe horizontale d'une forme de réalisation de principe d'un feu de signalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe verticale axiale du feu de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe horizontale d'un feu de signalisation selon un autre principe de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe horizontale d'une forme de réalisation pratique du feu de signalisation de l'invention;; - la figure 5 est une vue en coupe transversale, à échelle agrandie, d'un élément du feu de la figure 4; et - la figure 6 est une vue en coupe horizontale partielle d'une variante d'un feu de signalisation de l'invention. En référence tout d'abord aux figures 1 et 2, un feu de signalisation conforme à l'invention comprend une lampe (non représentée) munie d'un filament 110, un réflecteur arrière 200, un élément déviateur transparent 300 placé en avant de la lampe et en arrière d'un globe de fermeture 400. Ce feu est caractérisé par une plage éclairante de grande largeur Q et de faible hauteur h, et est apte à délivrer un faisceau lumineux adapté notamment aux règlement européens, et présentant une bonne homogénéité. On peut rappeler à cet égard que ces règlements exigent une dispersion substantielle de la lumière en direction latérale, et une dispersion moindre en direction verticale. Conformément à l'invention, le réflecteur 200, en coopération avec la source lumineuse réelle 110 (Sr), est conçu pour créer, sur une ligne L essentiellement horizontale et, dans le cas présent, perpendiculaire à la direction générale d'émission ou axe optique x-x, une pluralité de sources lumineuses virtuelles Sv réparties sur cette ligne; dans le présent exemple, les drivez ses sources sont équidistantes entre elles. En pratique, le réflecteur est subdivisé à cet effet en une pluralité de sections 201 à 206 qui sont respectivement associées aux sources virtuelles Svl àSv6 et qui présentent la forme de portions d'ellip solde s dont le premier foyer est situé sur le filament 110 et dont le second foyer est situé à l'emplacement de la source virtuelle associée. Ainsi, dans le présent exemple, ces sections définissent trois sources virtuelles Svl à Sv3 d'un côté du filament et trois sources virtuelles Sv4 à Sv6 de l'autre côté. Dans le présent exemple, les diverses sections du réflecteur sont étagées entre elles pour minimiser la profondeur du réflecteur, et sont réunies entre elles par des dépouilles 210 s'étendant essentiellement dans un plan vertical passant par la source réelle, afin d'éviter que ces dépouilles n'engendrent des rayons parasites. En avant de la ligne des sources est prévu, conformément à un second aspect essentiel de la présente invention, un élément déviateur 300 qui a la propriété de rabattre verticalement les rayons lumineux émis par les sources (réelle ou virtuelles), pour qu'ils se propagent à la sortie de l'élément 300 dans une direction essentiellement horizontale ou faiblement inclinée par rapport à l'ho- rizontale, comme le montre la figure 2 (rayons R). Plus précisément, l'élément 300 agit sur l'angle de site des rayons incidents, pour le ramener à une valeur proche de zéro, tout en laissant sensiblement inchangé leur angle d'azimut. On obtient ainsi à la sortie de l'élément 300 un faisceau qui est relativement étalé en direction latérale, tout en présentant une certaine concentration dans un plan vertical; en d'autres termes, il est bien adapté aux règlements. Dans le principe, l'élément déviateur 300 peut être réalisé sous forme d'une lentille cylindrique convexe focalisée approximativement sur la ligne des sources L Mais dans la pratique, comme le montre la figure 2, il est réalisé sous forme d'une lentille cylindrique de Fresnel, c'est--à-dire qu'il est constitué par un ensemble de stries ou prismes horizontaux 310, 310' essentiellement parallèles à la ligne L,focalisés sur celle-ci et étagés entre eux. Cela permet de minimiser l'épaisseur de l'élément 300. En d'autres termes, l'élément déviateur est obtenu par déplacement sensiblement en translation de la section telle qu'illustrée sur la figure 2 de telle sorte que le point focal F de cette section suive approximativement la ligne des sources. Dans le présent exemple, les zones extrêmes haute et basse de l'élément déviateur 300 reçoivent des rayons lumineux fortement inclinés. C'est pourquoi l'on utilise dans ces zones des prismes à réflexion totale (prismes 310' sur la figure 2). Enfin, le feu conforme à cette réalisation comprend un globe de fermeture 400 qui présente à sa surface intérieure un réseau de billes de diffraction 410 qui donnent au faisceau une bonne homogénéité et lui permet, conjointement à sa forme spécifique donnée par l'élé ment 300, de respecter une photométrie donnée. En particulier, la présente invention pallie un inconvénient de la technique antérieure, mentionné en introduction, selon lequel un feu multi-lampes et multi-réflecteurs classique, lorsqu'il est allumé, voit l'aspect de sa plage éclairante fortement varier lorsque l'observateur se déplace pour le regarder de biais, parce que les rayons réfléchis, sensiblement parallèles à l'axe optique, ne participent progressivement plus au faisceau ainsi observé. Au contraire, le réflecteur de la présente invention crée une pluralité de sources virtuelles qui émettent chacune avec une divergence substan tielle, si bien que l'aspect du feu observé dans les mêmes conditions que ci-dessus ne varie pratiquement pas. On a représenté sur la figure 3 une variai te de réalisation de l'invention. Selon celle-ci, le feu ne comporte pas de réflecteur et l'on prévoit, en remplacement, une pluralité de lampes 101 à 107 dont les filaments 111 à 117 constituent des sources réelles 5R1 à SR7 qui sont toutes situées au voisinage de la ligne L correspondant sensiblement à la ligne focale de l'élément déviateur 300, qui est ici analogue à celui des figures 1 et 2. Bien entendu, on utilise dans ce cas des lampes de puissance bien moindre, puisque leurs flux respectifs se cumulent pour former le faisceau. On a représenté sur la figure 4 un feu de signalisation conforme à une réalisation pratique de l'invention. Sur cette figure, des éléments ou parties identiques ou similaires à ceux des figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Un tel feu de signalisation combine les solutions envisagées en référence aux figures 1 et 3, c'est-à-dire qu'il comporte une pluralité de sources réelles constituées par les filaments de lampes régulièrement espacées, et une pluralité de sources Virtuelles régulièrement réparties entre les sources réelles. En outre, une particularité de cette réalisation réside en ce que la ligne L,au voisinage de laquelle toutes les sources réelles ou virtuelles sont situées, s'étend dans un plan horizontal en étant légèrement courbée, en liaison avec la forme générale du feu telle qu'illustrée, qui présente une ligne fuyante destinée à épouser le bord, de forme correspondante, de la carrosserie du véhicule. En outre, conformément à l'invention, cette ligne L n'est dans son ensemble pas perpendiculaire à l'axe optique x-x, mais ceci, comme on va le voir plus loin, ne compromet pas les qualités du faisceau telles qu'indiquées ci-dessus. Ainsi, le feu de signalisation comprend ici cinq sources réelles SR1 à SR5 constituées par les filaments de cinq lampes non représentées en elles-mêmes). A la source SR1 sont associées quatre sources virtuelles SV1 à SV1', à l'aide de quatre sections réfléchissantes en forme de portions d'éllipsoides 201 à 201"' comme indiqué plus haut, deux étant situées à gauche (en observant la figure) sur la ligne L et deux autres à droite. De même, à partir ces sources réelles 5R1 à SR5 sont engendrées des sources virtuelles correspondantes, à l'aide de sections appropriées du réflecteur 200, suivant le tableau ci-dessous Sources réelles SR1 SR2 5R3 SR4 SR5 ombre de sources 4 3 4 3 3 virtuelles (Sv1à SV1') (sv2s sv2) 5v3 Sv"3? fsV4d SV4) (sv5 SV5) dont à gauche 2 2 3 3 3 à droite 2 1 i 0 0 Conformément à une caractéristique secondaire de la présente invention, le réflecteur est conçu pour que chaque source virtuelle émette des rayons lumineux vers l'avant sensiblement dans une même plage angulaire a (dans le plan horizontal médian de la figure 4), de manière à ce que l'ensemble de la plage éclairante du feu garde un aspect homogène d'où qu'il soit observé dans cette plage angulaire. On observe en outre que, par un choix approprié de la profondeur de chaque ellipse, le nombre et l'importance des dépouilles 210 sont réduits au minimum, ce qui minimise la création de rayons parasites. Du fait de la courbure sensible de la ligne des sources L, l'élément déviateur 300, décrit en détail ci-dessous, n'est pas rigoureusement cylindrique. La figure 5 illustre concrètement une section droite préférée pour l'élément déviateur 300. Sa conception spéciale telle qu'illustrée permet de récupérer efficacement des rayons lumineux très inclinés par rapport à l'horizontale, cette inclinaison pouvant atteindre ici-un angle de l'ordre de 70". Comme on le comprend aisément, ceci permet de rapprocher considérablement l'élément 300 de la ligne des sources L, mais également de rapprocher le réflecteur 200 de cette même ligne. La récupération de flux est ainsi accrue tout en donnant au feu une construction extrêmement compacte en profondeur, ce qui est souhaitable compte tenu des exigences actuelles liées à la pose des feux en encastrement dans un renfoncement associé de la carrosserie. Plus précisément, la section de l'élément déviateur comprend, de son centre vers son bord supérieur, une première partie 311 analogue à une lentille plan/convexe classique, une seconde partie 312 dont la surface in térieure est convexe et dont la surface extérieure, sensiblement inclinée, vient compléter la déviation effectuée par la surface intérieure. Les première et seconde parties opèrent par réfraction. Une troisième partie 313 de l'élément 300 est une structure classique à deux prismes intérieurs à réflexion totale, la surface extérieure homologue étant essentiellement verticale. Enfin, l'élément déviateur 300 comprend une quatrième partie 314 constituée à l'intérieur par une grande strie à réflexion totale, dont la face opérant la réflexion est convexe, en combinaison avec deux stries de réfraction concaves à la surface extérieure. La moitié inférieure de cette section est de préférence symétrique de la moitié supérieure par rapport à l'axe x-x , ceci n'étant bien entendu pas limitatif. Comme on peut l'observer (rayons RnX, une telle section a pour propriété de dévier verticalement les rayons lumineux passant par un point focal F associé pour qu'ils se propagent en sortie essentiellement horizontalement (mais pas nécessairement parallèlement à l'axe x-x, du fait que leur orientation en azimut n'est sensiblement pas affectée). Dans le présent exemple, l'élément déviateur 300 est engendré par déplacement, au moins pour l'essentiel en translation, de la section telle que décrite ci-dessus, de telle sorte que son point focal F sus-mentionné suive la ligne courbe des sources L. En d'autres termes, le volume de l'élément 300 est engendré par déplacement du contour illustré sur la figure 5 parallèlement à L. Une telle conception de l'élément déviateur 300 permet de l'adapter aisément à toute disposition essentiellement alignée de sources réelles ou virtuelles,même avec une ligne de sources de courbure plus prononcée que celle illustrée. En pratique, ceci permet de garder au feu une profondeur sensiblement constante sur toute sa largeur, comme illustré sur la figure 4. On peut noter également à titre accessoire, en référence à cette même figure, que le feu est logé dans un boîtier 500 pourvu d'un connecteur 510. En outre, toujours accessoirement, le réflecteur 200 comporte ici une portion extrême 205"' qui, associée à la source réelle SRS' permet de créer dans cette région , correspondant au "retour d'aile" du feu, un faisceau dirigé transversalement et assurant une fonction de signalisation latérale, exigée par certains règlements. On a représenté sur la figure 6, schématiquement, une variante de réalisation d'un-feu à plusieurs sources réelles et plusieurs sources virtuelles associées. Des éléments ou parties identiques ou similaires à ceux des réalisations précédentes y sont désignés par les mêmes numéros de référence. Plus précisément, cette variante permet d'utiliser efficacement une dépouille entre deux portions d'ellipsoides 201, 201' associées à une source réelle 5R1 pour créer deux sources virtuelles SV1' S;1 , cette dépouille étant conçue en tant portion d'elîipsoide 202' destinée à créer une source virtuelle S'V2 entre les sources virtuelles SV1, S' en coopération avec une source réelle voisine 5R2 Cette autre source réelle SR2 peut bien entendu engendrer d'autres sources virtuelles telles que 5v2 à l'aide d'une section 202 du réflecteur. On comprend qu'il est ainsi possible d'optimiser la construction d'un réflecteur 200 pour l'application considérée de telle sorte qu'il ne comporte plus aucune dépouille. Aucun rayonnement parasite n'est-ainsi engendré. Bien que l'on ait décrit et illustré un certain nombre de formes de réalisation préférées de l'invention, il est bien entendu que de nombreuses variantes ou modifications pourront y être apportées par l'homme de l'art conformément à son esprit. En particulier, en première approximation, les portions d'ellipsoide peuvent être remplacées par des portions d'un tronc de cône (par exemple de révolution) d'axe essentiellement parallèle à l'axe optique, sans pour autant dégrader les qualités sus-mentionnées du faisceau obtenu. On peut également faire appel à des portions de sphères, notamment dans le cas où la partie considérée du réflecteur doit engendrer une source virtuelle au très proche voisinage de la source réelle associée. Par ailleurs, comme illustré sur la figure 4, les sources réelles ou virtuelles peuvent ne pas être équidistantes, leur répartition sur la ligne L dépendant pour l'essentiel de leurs intensités respectives (déterminées, pour les sources virtuelles, par l'angle solide couvert par la portion de réflecteur associée). L'invention s'applique avantageusement à toute sorte de feu de signalisation de véhicule automobile, et notamment feu de position, feu stop, feu clignotant indicateur de direction, etc. A cet égard, lorsque le faisceau doit présenter une couleur déterminée, celle-ci peut être donnée soit par l'élément déviateur 300, soit par le globe 400, l'élément considéré étant alors réalisé en matière transparente colorée, soit encore par un ballon coloré entourant la ou les sources réelles. En outre, lorsque la couleur est donnée par l'élément déviateur 300, le globe peut être réalisé au moins partiellement incolore, pour des raisons de nature esthétique. Enfin, dans le cas où les règlements ou les fonctions optiques à remplir le permettent, l'élément déviateur et le globe peuvent être fusionnés en un élément unique combinant les effets de ces deux parties. REVENDICATIONS 1. Feu de signalisation, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend - un ensemble de sources lumineuses (SRrSV) disposées au voisinage d'une ligne (L) essentiellement horizontale; et - un élément déviateur transparent (300) disposé en avant desdites sources, ayant une section verticale essentiellement constante, à laquelle est associé un point focal (F) et conçue pour dévier les rayons lumineux provenant dudit point focal verticalement pourqu'ils se propagent sensiblement parallèlement à un plan horizontal, ledit élément étant obtenu par un déplacement de ladite section tel que le point focal suit sensiblement ladite ligne des sources (L). 2. Feu de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources lumineuses comprennent au moins une source réelle (SR) et au moins une source virtuelle (Sv) engendrée par au moins une portion de forme sensiblement elliposoldale associée d'un réflecteur (200). 3. Feu de signalisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sources lumineuses comprennent une pluralité de sources réelles (SR) et une pluralité de sources virtuelles(Sv) situées entre lesdites sources réelles, le réflecteur (200) s'étendant en arrière desdites sources et comportant une pluralité de portions adjacentes sensiblement en forme d'ellipsoldes, chaque portion étant associée à une source réelle et une source virtuelle et ayant ses foyers situés au voisinage de ces dernières. 4. Feu de signalisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réflecteur (200) est conçu pour que les sources virtuelles engendrent des faisceaux ayant essentiellement même-divergence (a) dans un plan horizontal, symétriquement de part et d'autre d'une direction générale d'émission (x-x). 5. Feu de signalisation selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que deux portions de réflecteur (201, 201') associées à une même source réelle (SR1) et à deux sources virtuelles (SV1, S'v1) sont séparées par une dépouille qui constitue une portion du réflecteur (202') associée à une source réelle voisine (SR2) et à une source virtuelle (su2) située entre lesdites premières sources virtuelles. 6.- Feu de signalisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la section de l'élément déviateur définit un ensemble de prismes ou stries de déviation étagés (310, 310';311-314). 7. Feu de signalisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que certains prismes ou stries de déviation (310) opèrent par réfraction et d'autres (310') par réflexion totale. 8. Feu de signalisation selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la ligne des sources (L) est essentiellement rectiligne et en ce que l'élément déviateur (300) présente approximativement la forme d'une lentille de Fresnel cylindrique dont la ligne focale est essentiellement confondue avec ladite ligne des sources. 9. Feu de signalisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément déviateur comprend au moins une zone (311, 312) opérant par réfraction, au moins une zone (313) opérant par réflexion totale, et au moins une zone (314) opérant par réflexion totale puis réfraction. 10. Feu de signalisation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite ligne des sources (L) est courbe. 11. Feu de signalisation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre en avant de l'élément déviateur un globe (400) comportant des billes de diffusion ou analogues (410).