Brevet FR2715713A1 — publié le 19950804

La présente invention est relative aux transparents de feux de véhicules, notamment automobiles, du type comportant une multiplicité de lentilles toriques juxtaposées. De tels transparents sont classiquement connus: les lentilles toriques y assurent la répartition du faisceau d'éclairage en sortie du feu. Plus particulièrement, l'invention concerne les transparents de feux, tels que les feux de signalisation, les feux stop ou de recul de véhicules automobiles, qui correspondent à des fonctions pour lesquelles on cherche principalement à réaliser un éclairage décalé verticalement et/ou horizontalement par rapport au feu. Les transparents du type à lentilles toriques connus à ce jour répartissent les faisceaux d'éclairage symétriquement par rapport aux axes optiques horizontaux des feux en place sur les véhicules. Lorsque la fonction du feu ne requiert qu'un éclairage décalé, le faisceau en sortie du transparent éclaire alors des régions de l'espace où il est inutile. L'ensemble du feu est par conséquent surdimensionné par rapport à sa fonction. Dans le cas de feux à sources lumineuses onéreuses (mini-lampes ou LED par exemple), le surdimensionnement en puissance peut être à l'origine d'un surcoût important. On connaît déjà des transparents, dont les optiques dévient globalement le faisceau qu'elles reçoivent par rapport à l'axe optique de leur feu. Ces transparents ne sont pas du type à lentilles toriques. L'invention propose quant à elle un transparent du type à lentilles toriques, qui permet de répartir la lumière du faisceau d'éclairage de façon à n'éclairer que les zones où l'éclairage est requis. L'invention a donc pour objet un transparent de feu de véhicule, notamment automobile, comportant une pluralité de lentilles juxtaposées pour la répartition de la lumière du feu, l'une au moins de ces lentilles présentant une surface interne et une surface externe, qui sont l'une sensiblement plate, l'autre torique. Ce transparent est caracterisé en ce que cette surface torique est asymétrique par rapport à un plan qui est perpendiculaire à l'axe de révolution de ladite surface et qui est médian entre les deux arcs de cercle d'extrémité de cette surface, centrés sur ledit axe, de sorte que le faisceau élémentaire de lumière reçu par la lentille selon une direction d'incidence sensiblement parallèle à ce plan est, en sortie de ladite lentille, réparti asymétriquement par rapport à ce plan. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un détail d'un transparent conforme à l'art antérieur; - la figure 2a est une vue en coupe de ce transparent; - la figure 2b représente l'image du faisceau lumineux élémentaire en sortie d'une des lentilles du transparent des figures 1 et 2a; - la figure 3 est une vue en perspective analogue à celle de la figure 1 d'un détail d'un transparent conforme à un mode de réalisation possible de l'invention; - la figure 4a est une vue en coupe, analogue à celle de la figure 2a, du transparent de la figure 3; - la figure 4b est une représentation analogue à celle de la figure 2b de l'image du faisceau lumineux élémentaire en sortie d'une des lentilles du transparent des figures 1 et 4a; - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe de détails d'un moule permettant de réaliser le transparent des figures 3 et 4a; - les figures 7a et 8a sont de vues en coupe analogues à celles des figures 2a et 4a, pour deux autres variantes possibles de transparents conformes à 1' invention; - les figures 7b et 8b représentent les images des faisceaux élémentaires en sortie respectivement des transparents des figures 7a et 8a. On se réfère aux figures 1 et 2a sur lesquelles a été représenté un transparent 1 conforme à l'art antérieur. Ce transparent 1 comporte une pluralité de lentilles 2 toriques juxtaposées. Chaque lentille 2 présente une surface interne P, qui est plane, et une surface externe S en forme de tore. Un tel transparent 1 reçoit du feu auquel il correspond, un faisceau incident de direction générale F sensiblement perpendiculaire à la surface plane P. On a porté sur ces figures 1 et 2a, l'axe A de révolution de l'une des surfaces S du transparent 1, ainsi que la génératrice G de cette surface dans le plan de coupe de la figure 2a. Ce plan est un plan médian entre les génératrices d'extremité de la surface S. L'axe A est parallèle au plan P. Par commodité, on considère dans la suite de la présente description que l'axe A est vertical. Les contours inférieur et supérieur de cette surface S sont des arcs de grands cercles référencés par Cinf et Csup. La surface S est symétrique par rapport à un plan B médian entre les contours inférieur et supérieur Cinf et Coup, ce plan B étant perpendiculaire à l'axe A, ainsi que par rapport au plan médian contenant la génératrice G. Du fait de la géométrie qui vient d'être décrite, le faisceau lumineux élémentaire reçu par une lentille 2, est réparti symétriquement à la fois verticalement et horizontalement par celle-ci. L'image I de ce faisceau élémentaire sur un plan parallèle au plan P est du type de celle qui est représentée sur la figure 2b. Elle est symétrique autour de l'axe O intersection entre les deux plans médians précités. Ainsi qu'on l'a déjà expose, pour certaines fonctions de feu, la partie Ii hachurée de cette image I est surabondante. On se réfère maintenant aux figures 3 et 4a, sur lesquelles a été représenté un transparent 11 conforme à une variante possible de l'invention. De même que le transparent 1, illustré sur les figures précédentes, ce transparent 11 comporte une pluralité de lentilles 12 toriques juxtaposées définies entre un plan P et des surfaces S10 en forme de tores. On a représenté sur la figure 4a l'axe A10 de révolution les surfaces S10 de trois lentilles 12 juxtaposées dans la hauteur du transparent 11. Les génératrices médianes de ces surfaces ont été référencées par G10. Une telle génératrice G10 est un arc de cercle qui est asymétrique par rapport au plan B10 perpendiculaire au plan P et médian entre les contours inférieur et supérieur Cl0inf et ClOsup de la surface S10 à laquelle cette génératrice correspond. Cet arc de cercle G10 est décentré par rapport audit plan médian B10. Ainsi qu'on l'a illustré sur la figure 4b, l'image I10 du faisceau élémentaire traversant une telle lentille 12 est une image décalée verticalement par rapport au plan médian horizontal B10. L'éclairage surabondant en partie inférieure est ainsi éliminé. Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4a, le transparent est sensiblement d'épaisseur constante: l'épaisseur maximale est sensiblement identique d'une lentille 12 à l'autre. Etant donné que deux lentilles 12 juxtaposées dans la hauteur du transparent présentent un même axe de révolution A10, leurs génératrices G10 en arc de cercle asymétrique sont reliées par une surface de décrochement référencée par M10 sur les figures 3 et 4a. Cette surface M10 constitue un ménisque divergent dont l'épaisseur est minimale au niveau du plan médian vertical des surfaces S10 toriques et maximale au niveau de leurs extrèmités. On notera en outre que vus de face, les contours des transparents sont des rectangles réguliers. Le transparent 11 a donc extérieurement la même apparence que les transparents à lentilles toriques classiques. Le transparent des figures 3 et 4a est réalisé par moulage. Les rayons de courbure des lentilles toriques 12 sont ceux qui sont couramment utilisés. La largeur maximale du ménisque divergent M10 n'est de ce fait que de quelques dixièmes ou centièmes de millimètres, de sorte que ces ménisques M10 ne s'opposent pas au démoulage des transparents. On se réfère maintenant aux figures 5 et 6, sur lesquelles a été représenté, selon deux coupes parallèles, le moule utilisé pour la fabrication d'un transparent conforme à celui des figures 3 et 4a. Ces deux coupes correspondent: - l'une (figure 5), à une coupe dans un plan vertical correspondant à un plan contenant des génératrices d'extrémité de lentilles toriques juxtaposées dans la hauteur du transparent, - l'autre (figure 6), à une coupe dans un plan correspondant au plan médian vertical de la figure 4a. Le moule est constitué de plusieurs lames L juxtaposées, dont les tranches sont usinées de façon à présenter des surfaces toriques T10 correspondant aux surfaces S10. On aligne verticalement ces lames L en annulant ou minimisant le décalage entre les axes de révolution des surfaces toriques T10. En cas de détérioration de l'empreinte, il suffit de remplacer les lames L défaillantes ou de rectifier leurs tranches à l'aide d'une meule de profil. Cette technique permet, par conséquent, de diminuer les courts de réparation des accidents sur le moule. On se réfère maintenant aux figures 7a et 8a, qui illustrent deux autres variantes possibles de l'invention. Dans ces variantes, les ménisques M10, qui existent sur la variante présentée en référence aux figures 3 et 4a, sont minimisés ou supprimés. Sur la variante de la figure 7a, les lentilles 22 présentent des surfaces toriques, qui ont été référencées par S20, S21, S22. La génératrice de la surface S20 est un arc de cercle G20 asymétrique par rapport à un plan B20, qui est perpendiculaire au plan P et qui est médian entre les contours inférieur et supérieur C20inf et C2Osup de ladite surface. I1 en est de même pour les autres surfaces (surfaces S21, S22). Les axes de révolution A20, A21, A22 respectivement des différentes surfaces S20, S21, S22, sont décalés horizontalement les uns par rapport aux autres, de façon que les décrochements, entre les contours inférieur et supérieur juxtaposés de deux lentilles successives dans la hauteur du transparent, soient minimisées. Dans le plan de coupe de la figure 7a, ces contours inférieur et supérieur coïncident. L'épaisseur maximale varie d'une lentille à l'autre. L'image 120 d'une telle lentille 22 est, ainsi que cela a été illustré sur la figure 7b, décalée verticalement par rapport à son plan médian horizontal B20. Dans la solution représentée sur la figure 8a, les surfaces formant ménisques entre les contours inférieur et supérieur de deux lentilles 32 superposées verticalement, sont supprimées. Les différentes lentilles 32 superposées dans la hauteur du transparent sont toutes de même axe de révolution A30. La surface externe S30 de chacune de ces lentilles 32 n'est pas une surface à génératrice en arc de cercle, mais une surface torique dont la génératrice G30 est une courbe calculée pour, d'une part, permettre la répartition lumineuse des faisceaux élémentaires souhaité et, d'autre part, supprimer les arêtes planes (ménisques) entre deux lentilles 32 successives selon la direction de l'axe A10, deux telles lentilles successives présentant un grand arc de cercle d'extremité commun. Une telle surface S30 est asymétrique par rapport au plan B30 médian entre ses arcs de cercle d'extrémité inférieur et supérieur, le plan B30 étant perpendiculaire à l'axe A30. En variante, les lentilles à génératrices calculées pourront présenter des axes de révolution décalés. L'image du faisceau élémentaire traversant une lentille 32 est l'image I30 représentée sur la figure 8b. Elle est décalée verticalement par rapport à l'axe médian B30. Les transparents des figures 7a et 8a sont également réalisés par moulage, en utilisant par exemple une empreinte de moulage analogue à celle décrite en référence aux figures 5 et 6, dont les positions respectives des lames seront ajustées de façon à minimiser les surfaces de décrochement entre deux lames successives. D'autres techniques de moulage sont bien entendu possibles pour les différents transparents qui viennent d'être décrits. En particulier, l'empreinte du moule peut être également avantageusement réalisée par poinçonnage dans un bloc de matériau sensiblement plus tendre, au moyen de poinçons de forme en matériau dur. Le polissage d'un poinçon en relief est plus aisé que la même opération sur une forme en creux. Une bonne qualité de polissage, ainsi que la modification structurelle du métal de l'empreinte reproduisant le poli du poinçon, permettent d'obtenir des transparents de grandes qualités. En outre, l'usinage de l'empreinte est de faible coût. Bien entendu, les empreintes de moules pourront être réalisées par d'autres techniques : électroérosion, polissage chimique, etc. Les différents modes de réalisation, qui viennent d'être décrits concernent des variantes de transparents dont les lentilles sont de surface externe torique et de surface interne plate. Bien entendu, l'invention s'applique de la même façon aux transparents dont les lentilles sont de surface externe sensiblement plate et de surface interne torique. Egalement, l'invention s'applique à d'autres types de lentilles, notamment aux lentilles de forme cylindriques. Egalement, l'invention pourra être utilisée pour réaliser des déviations optiques autres que verticales, et en particulier pour réaliser des déviations horizontales. REVEND I CAT I OBS 1. Transparent de feu de véhicule, notamment automobile, comportant une pluralité de lentilles (12,22,32) juxtaposées pour la répartition de la lumière du feu, l'une au moins de ces lentilles (12,22,32) présentant une surface interne et une surface externe, qui sont l'une (P) sensiblement plate, l'autre (S10, S20, S30) torique, caracterisé en ce que cette surface torique (S10, S20, S30) est asymétrique par rapport à un plan (B10, B20, B30) qui est perpendiculaire à l'axe de révolution (A10, A20, A30) de ladite surface (S10, S20, S30) et qui est médian entre les deux arcs de cercle d'extrémité de cette surface centrés sur ledit axe (A10, A20, A30), de sorte que le faisceau élémentaire de lumière reçu par la lentille (12,22,32) selon une direction d'incidence (F) sensiblement parallèle à ce plan (B10, B20, B30) est, en sortie de ladite lentille (12,22,32), réparti asymétriquement par rapport à ce plan (B10, B20, B30). 2. Transparent selon la revendication 1, caracterisé en ce que la génératrice (G10, G20) de ladite surface torique (S10, S20) est un arc de cercle asymétrique par rapport audit plan médian. 3. Transparent selon la revendication 1, caractérisé en ce que la génératrice (G30) de ladite surface torique (S30) est une courbe asymétrique distincte d'un arc de cercle et calculée de façon à répartir le faisceau élémentaire de lumière qu'elle reçoit dans des proportions et directions souhaitées. 4. Transparent selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il présente plusieurs lentilles (12) à surfaces toriques (six) asymétriques, qui sont juxtaposées et qui présentent un même axe de révolution (A10), ces lentilles étant d'épaisseur maximale identique, deux lentilles (12) successives selon la direction dudit axe de révolution (A10) étant reliees entre elles par une surface de décrochement (M10) perpendiculaire audit axe (A10). 5. Transparent selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il présente plusieurs lentilles (22) à surfaces toriques (S20, s21, S22) asymétriques, qui sont juxtaposées, les axes de révolution (A20, A21, A22) de deux lentilles successives selon la direction de ces axes, étant décalés de façon à minimiser la surface de décrochement à leur extrémité commune. 6. Transparent selon la revendication 3, caractérisé en ce que deux lentilles (32) successives présentent un même axe de révolution (A30) et un arc de cercle d'extrémité commun centré sur ledit axe (A30). 7. Moule pour la réalisation d'un transparent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que son empreinte est constituée par une pluralité de lames (L) empilées dont les tranches sont usinées de façon à présenter des surfaces toriques (T10) correspondant aux surfaces toriques (S10) du transparent. 8. Procédé pour la réalisation d'un moule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on usine avec des surfaces toriques les tranches des lames à empiler et en ce qu'on empile ces lames en ajustant leurs dispositions respectives de façon à annuler le décalage entre les axes de révolution de deux lames successives. 9. Procédé pour la réalisation d'un moule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on usine avec des surfaces toriques les tranches des lames à empiler et en ce qu'on empile ces lames en ajustant leurs dispositions respectives de façon à minimiser les surfaces de décrochement entre deux lames successives. 10. Moule pour la réalisation d'un transparent selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que son empreinte est en un matériau déformable conformé par poinçonnage.