Brevet FR2759148A1 — publié le 19980807

I Etat de la technique: La présente invention concerne un projecteur pour véhicule fonctionnant suivant le principe de la projection comprenant:5 a une source lumineuse et un réflecteur réfléchissant sous la forme d'un faisceau lumineux convergent la lumière émise par la source lumineuse, e une lentille traversée par le faisceau lumineux réfléchi par le réflecteur, et e un élément recouvrant au moins une partie du chemin du faisceau lumineux sortant du projecteur, cet élément ayant un revêtement partiellement transparent et partiellement réfléchissant, qui permet le passage au moins partiel de la lumière émise par la source lumineuse et la réflexion au moins partielle de la lumière incidente dans le projecteur. On connaît de tels projecteurs selon le document US-4 949 226. Un tel projecteur comprend une source lumineuse placée dans un réflecteur qui réfléchit sous la forme d'un faisceau lumineux convergent la lumière émise par la source lumineuse. Dans la direction de sortie de la lumière, en aval du réflecteur se trouve une lentille à travers laquelle passe le faisceau lumineux réfléchi par le réflecteur et qui est porté par un élément de support fixé au réflecteur. Dans la direction de sortie de lumière, en aval de la lentille, se trouve un élément en forme de disque-plan présentant un revê- tement partiellement transparent et partiellement réfléchis- sant. Ce revêtement permet à la lumière émise par la source lumineuse de sortir du projecteur et la lumière incidente dans le projecteur d'être partiellement réfléchie. Le disque s'étend pratiquement sur tout le chemin du faisceau de la lumière sortant du projecteur et le fais- ceau lumineux ayant traversé la lentille passe également par ce disque. A l'état coupé, le projecteur présente ainsi un aspect uniforme, car son ouverture de sortie de lumière appa- raît comme réfléchissant de manière continue grâce au disque muni du revêtement. A l'état branché, la lentille n'est pas seule à apparaître; du fait du revêtement partiellement transparent du disque, l'ensemble de l'ouverture de sortie de la lumière du projecteur apparaît. Pour éclairer le disque lorsque le projecteur est branché, il y a un disque de renvoi entourant la lentille par lequel une partie de la lumière sortant de la lentille est déviée suivant une réflexion to- tale pour passer par le disque. Ce disque de renvoi demande des moyens de fabrication importants et augmente ainsi le coût du projecteur. Du fait comme le disque s'étend sur tout l'orifice de sortie de lumière du projecteur, il faut que la lumière traversant la lentille traverse également ce disque et comme le disque présente un revêtement partiellement transparent, cela atténue l'intensité du faisceau détériorant le rendement du projecteur. Avantages de l'invention: La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un projecteur pour véhicule travaillant suivant le principe de la projec- tion correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que: * l'élément entoure au moins une partie de la périphérie de la lentille et comporte une découpe à travers laquelle peut passer sans être influencée, la lumière sortant de la len- tille et a principalement seule la lumière émise par la source lumi- neuse et non reçue par le réflecteur (10) peut traverser l'élément. Le projecteur selon l'invention offre l'avantage d'un meilleur rendement, car le faisceau lumineux traversant la lentille n'a pas à traverser le disque. De plus la lumière émise par la source lumineuse peut traverser directement l'élément, si bien que l'éclairement de l'élément ne néces- site pas de pièces supplémentaires dans le projecteur. Suivant une caractéristiques avantageuse, la len- tille est tenue par un élément de support sur lequel la lu- mière émise par la source lumineuse peut passer pour arriver sur l'élément; ainsi une fraction suffisante de la lumière émise par la source lumineuse arrive à l'élément. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention l'élément comporte au moins par zone des éléments optiques qui dévient et/ou dispersent la lumière qu'ils tra- versent; la lumière traversant l'élément peut ainsi être dé- viée de manière précise dans certaines directions et/ou être dispersée suivant des directions déterminées. Suivant une autre caractéristique avantageuse, entre le réflecteur et la lentille, il comporte au moins un réflecteur complémentaire qui réfléchit la lumière émise par la source lumineuse pour que cette lumière traverse l'élément. Ainsi, une plus grande partie de la lumière émise par la source lumineuse peut être dirigée pour traverser l'élément.15 Dessins: Plusieurs exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins et seront décrits ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: - la figure 1 est une coupe longitudinale horizontale d'un premier exemple de réalisation d'un projecteur fonctionnant suivant le principe de la projection, - la figure 2 est une vue de face suivant la flèche II de la figure 1 du projecteur, - la figure 3 est une vue de détail en coupe longitudinale horizontale d'un second exemple de réalisation d'un projec- teur selon l'invention, - la figure 4 montre un détail du projecteur suivant une coupe longitudinale horizontale correspondant à un troi- sième exemple de réalisation, - la figure 5 montre en coupe longitudinale horizontale un quatrième exemple de réalisation d'un projecteur, - la figure 6 montre en coupe longitudinale horizontale un cinquième exemple de réalisation d'un projecteur selon l'invention. Description des exemples de réalisation: Un projecteur représenté aux figures 1 à 6 pour des véhicules, notamment des véhicules automobiles, est cons- truit suivant le principe de la projection; il émet la lu- mière des feux de croisement. Le projecteur comporte un ré- flecteur 10 en matière plastique ou en métal avec à son sommet une source lumineuse 12. La source lumineuse 12 peut être une lampe à incandescence ou une lampe à décharge de gaz ou toutes autres lampes appropriées. Dans la direction de sortie de la lumière 14, en aval du réflecteur 10 se trouve une lentille 16 en verre ou en matière plastique; cette len- tille comporte par exemple une face plane 18 du côté tourné vers le réflecteur 10 et une face à courbure convexe 20 de l'autre côté. La lentille 16 est maintenue dans un élément de support 22 relié au bord avant 24 dans le sens de sortie de lumière 14 du réflecteur 10. Le réflecteur 10 et la lentille 16 peuvent être placés dans un boîtier 15 ayant une ouverture de sortie de lumière et recouvert par une vitre 17 en verre ou en matière plastique, transparente à la lumière. La vitre de recouvrement 17 peut être lisse, de sorte que la lumière la traverse sans être influencée; en variante, elle peut avoir au moins en partie des éléments optiques, qui dévient la lumière qui la traverse, notamment la dispersent. Le réflecteur 10 réfléchit la lumière émise par la source lumineuse 12 sous la forme d'un faisceau lumineux convergeant; cette lumière traverse la lentille 16 pour être déviée. La lentille 16 fonctionnant comme une lentille col- lectrice réfracte la lumière vers l'axe optique 11 du réflec- teur 10. Le réflecteur 10 peut avoir par exemple au moins approximativement une forme d'ellipsoïde ou une forme analo- gue à celle d'un ellipsoïde ou une forme définie de manière numérique déduite de la caractéristique du faisceau lumineux que doit réfléchir le réflecteur. Entre le réflecteur 10 et la lentille 16, on peut prévoir un écran transparent à la lu- mière 26 qui se trouve principalement en dessous de l'axe op- tique 11 et permettant le passage seulement d'une partie du faisceau lumineux réfléchi par le réflecteur 10. Le faisceau lumineux qui passe l'écran 26 présente une limite d'éclairement définie par le bord supérieur du diaphragme 26; cette limite d'éclairement est l'image à travers la len- tille 16 de la limite d'éclairement du faisceau de feux de croisement émis par le projecteur. En variante, on peut sup- primer le diaphragme 26 si la forme du réflecteur 10 est dé- finie pour que le faisceau lumineux qu'il réfléchit satisfait déjà à la limite nécessaire d'éclairage. Le réflecteur 10 présente au niveau de son bord avant 24, une section Q1 et la lentille 16 présente une sec- tion Q2 plus petite que la section Q1. L'élément de support 22 comporte une ou plusieurs branches 28 qui, partant du bord avant 24 du réflecteur 10 s'étendent dans la direction de sortie de la lumière 14 jusqu'à proximité de la lentille 16; ainsi, les branches peuvent être reliées par un segment annu- laire 30 maintenant la lentille 16 par son bord. Entre les ouvertures laissées libres entre les branches 28 permet le passage de la lumière de la source 12 non revue par le ré- flecteur 10. Les branches 28 peuvent être réalisées aussi étroites que possible pour arriver à de grandes ouvertures entre elles, pour qu'une partie importante correspondant de la lumière émise par la source lumineuse 12 puisse passer. Selon l'invention, un élément 40, qui entoure la lentille 16 au moins sur une partie de sa périphérie, est re- présenté sous différents exemples de réalisation aux figures 1 à 6. Tous ces exemples de réalisation ont en commun que l'élément 40 comporte un corps de base 42 en matière transpa- rente à la lumière par exemple en verre ou en matière plasti- que et d'un revêtement 44 le rendant partiellement transparent et partiellement réfléchissant. Le revêtement 44 est prévu de préférence sur le côté du corps de base 42 tour- né vers la direction de sortie de la lumière 14. Le revête- ment 44 est de préférence en métal comme par exemple de l'aluminium, du chrome ou du fer; il peut être appliqué par évaporation, pulvérisation, laquage ou encore à l'aide d'un autre procédé approprié, sur le corps de base 42. Par un choix approprié de la matière du revête- ment 44 ainsi que de l'épaisseur du revêtement 44, ce revête- ment 44 laissera passer une certaine fraction de la lumière et en réfléchira une fraction. Plus le revêtement 40 est épais et plus grande sera la fraction de la lumière réfléchie et plus faible sera la fraction de la lumière du réflecteur. Le revêtement 44 peut ainsi réaliser l'éclairage souhaité de l'élément 40 à l'état branché du réflecteur sans provoquer l'éblouissement. L'élément 40 comporte une ouverture 46 cor- respondant sensiblement à la section Q2 de la lentille 16 pour que la lumière traversant la lentille 16 ne passe pas par l'élément 40. L'élément 40 n'occupe ainsi qu'une partie du chemin lumineux émis par le projecteur et qui ne traverse pas la lentille 16. La distribution de l'intensité d'éclairement, décrite ci-dessus pour le feu de croisement pour le faisceau lumineux traversant la lentille 16 n'est pas atténuée dans ces conditions par l'élément 40 et par son re- vêtement partiellement transparent 44. L'élément 40 peut être tenu d'une manière non représentée sur l'élément de support 24 ou une autre partie du projecteur comme par exemple son boîtier 15. L'élément 40 peut en outre servir d'élément de support à la lentille 16, ce qui permet de supprimer l'élément de support complémentaire 22. Les figures 1 et 2 montrent un premier exemple de réalisation de l'élément 40. Cet élément 40 va en diminuant sensiblement suivant une forme conique au moins dans la di- rection de sortie de lumière 14. L'élément 40 entoure la len- tille 16 sur toute sa périphérie; il est ainsi réalisé sous la forme d'un cylindre ou d'un tronc de cône. L'élément 40 arrive à partir de la lentille 16 et dans la direction oppo- sée à la direction de sortie de la lumière 14 presque jus- qu'au bord avant 24 du réflecteur 10. Dans sa zone d'extrémité tournée vers le réflecteur 10, l'élément 40 a une section Q3, plus grande que le réflecteur 10 au niveau de son bord avant 24, de sorte que le réflecteur 10 puisse être en- gagé à travers l'élément 40. Lorsque le projecteur est bran- ché, la lumière émise par la source lumineuse passe par les ouvertures de l'élément de support 22 jusque sur l'élément ; une partie de la lumière traverse l'élément 40. L'élément 40 ne dévie pas ou pratiquement pas la lumière qui le traverse. Lorsqu'on regarde de l'extérieur dans le projec- teur à l'état branché, celui-ci apparaît non seulement avec sa lentille 16 éclairée, mais également tout l'élément qui l'entoure, de sorte que l'on a globalement une surface éclai- rée relativement grande et la lumière qui sort de la lentille 16 apparaît subjectivement moins éblouissante pour l'observateur. Lorsque le projecteur est branché, celui-ci donne pour l'extérieur une image uniforme réfléchissante brillante grâce au revêtement 44 de l'élément 40. La figure 3 montre en coupe axiale un projecteur comprenant un élément 140 selon un second exemple de réalisa- tion. L'élément 140 entoure la lentille 16 sur toute sa péri- phérie et va en diminuant dans la direction de sortie de la lumière 14. Dans la direction opposée à la direction de sor- tie de la lumière 14, l'élément 140 n'arrive pas jusqu'au bord avant 24 du réflecteur et présente au niveau de son ex- trémité à cet endroit, une section Q3 supérieure à la section Q1 du réflecteur 10; cela permet d'introduire le réflecteur 10 à travers l'élément 140. L'élément 140 est à courbure con- vexe et sur sa surface extérieure tournée dans la direction 14 de sortie de la lumière, il comporte un revêtement 44 par- tiellement transparent et partiellement réfléchissant. Le fonctionnement de l'élément 140 est le même que celui du pre- mier exemple de réalisation. La figure 4 montre le projecteur partiellement avec l'élément 240 correspondant à un troisième exemple de réalisation. L'élément 240 entoure également la lentille 16 sur toute sa périphérie et diminue dans la direction de sor- tie de lumière 14. Dans la direction opposée à la direction 14, l'élément 240 n'arrive pas tout à fait jusqu'au bord avant 24 du réflecteur 10 et son extrémité à cet endroit pré- sente une section Q3 supérieure à la section Q1 du réflecteur 10.Le réflecteur 10 peut ainsi être engagé à travers l'élément 240. L'élément 240 a une courbure concave et pré- sente sur sa surface extérieure tournée dans la direction de sortie de lumière 14, le revêtement partiellement transparent et partiellement réfléchissant 44. Le fonctionnement de l'élément 240 est le même que celui du premier exemple de réalisation. La figure 5 montre un détail du projecteur avec un élément 340 correspondant à un quatrième exemple de réali- sation. L'élément 340 est réalisé principalement comme dans le premier exemple de réalisation; l'élément 340 comporte toutefois au moins par zone sur son corps de base 342, des éléments optiques 348. Des éléments optiques 348 sont prévus de préférence sur la surface intérieure de l'élément 340 du côté opposé à celui tourné dans la direction de sortie de lu- mière 14, c'est-à-dire sur le côté de l'élément 340 non muni de la couche de revêtement 44. Les éléments optiques 348 peu- vent être des prises ou des lentilles par exemple des len- tilles cylindriques pour que la lumière qui les traverse soit déviée dans certaines directions ou soit dispersée dans des directions définies. Les éléments optiques 348 permettent d'obtenir que la lumière traversant l'élément 340 présente une certaine distribution de l'intensité d'éclairage. De pre- férence, la lumière qui traverse l'élément 340 présente une distribution d'intensité d'éclairage supplémentaire à la dis- tribution de l'intensité d'éclairage générée par le faisceau lumineux traversant la lentille 16; toutefois celle-ci ne sera pas dérangée et la distribution supplémentaire d'intensité d'éclairage présente des difficultés de coeffi- cient d'éclairage plus faibles. Le faisceau lumineux complé- mentaire traversant l'élément 340 peut être éclairé en variante essentiellement sur la même zone que par le faisceau lumineux traversant la lentille 16 ou encore on peut éclairer d'autres zones se trouvant au-dessus de la limite d'éclairage25 du faisceau lumineux traversant la lentille 16. L'effet de l'élément 340 est par ailleurs le même que dans le premier mode de réalisation déjà décrit. Les éléments optiques 348 peuvent être également prévus dans les réalisations de l'élément selon le second et troisième exemples de réalisa- tion ainsi que dans le cinquième exemple de réalisation dé- crit ci-après. La figure 6 montre en partie un cinquième exemple de réalisation d'un projecteur. L'élément 440 peut être réa- lisé comme l'un des exemples de réalisation décrits précédem- ment. Dans le cas du cinquième exemple de réalisation, il y a au moins un réflecteur supplémentaire 460 prévu entre l'élément 440 et le réflecteur 10, et qui occupe au moins une partie de la périphérie du réflecteur 10. Le réflecteur sup- plémentaire 460 peut arriver dans la direction opposée à la direction de sortie de lumière 14 jusqu'à proximité du bord avant 24 du réflecteur 10 ou laisser un intervalle par rap- port à celui-ci. Dans la direction 14 de sortie de la lu-5 mière, le réflecteur complémentaire 460 peut arriver jusqu'à proximité de l'élément 440 ou rester à une certaine distance de celui-ci. Le réflecteur complémentaire 460 peut arriver dans la direction de sortie de lumière 14 jusqu'à proximité de l'élément 440 ou rester à une certaine distance; sa forme10 est telle que la lumière émise par la source lumineuse 12 soit réfléchie par lui pour traverser l'élément 440. On peut prévoir que la lumière émise par la source lumineuse 12 ne puisse passer qu'après réflexion sur le réflecteur complémentaire 460 à travers l'élément 440 ou encore en variante qu'à la fois la lumière émise par la source lumineuse 12 puisse passer directement par l'élément 440 ou que la lumière émise par la source lumineuse 12, tra- verse l'élément 440 après la réflexion sur le réflecteur com- plémentaire 460. Le réflecteur complémentaire 460 peut être monté et réalisé dans sa forme pour que la lumière émise par la source lumineuse 12 soit réfléchie sous la forme d'un faisceau lumineux complémentaire dispersé horizontalement, traversant l'élément 440. L'élément 440 peut être réalisé suivant un autre exemple et pour son effet comme dans le pre- mier exemple de réalisation. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Projecteur pour véhicule fonctionnant suivant le principe de la projection comprenant * une source lumineuse (12) et un réflecteur (10) réfléchis- sant sous la forme d'un faisceau lumineux convergent la lu- mière émise par la source lumineuse (12) * une lentille (16) traversée par le faisceau lumineux réflé- chi par le réflecteur (10) et * un élément (40; 140; 240; 330; 440) recouvrant au moins une partie du chemin du faisceau lumineux sortant du pro- jecteur, cet élément ayant un revêtement (44) partiellement transparent et partiellement réfléchissant, qui permet le passage au moins partiel de la lumière émise par la source lumineuse (12) et la réflexion au moins partielle de la lu- mière incidente dans le projecteur, caractérisé en ce que * l'élément (40; 140; 240; 340; 440) entoure au moins une partie de la périphérie de la lentille (16) et comporte une découpe (46) à travers laquelle peut passer sans être in- fluencée, la lumière sortant de la lentille (16) et * principalement seule la lumière émise par la source lumi- neuse (12) et non reçue par le réflecteur (10) peut traver- ser l'élément (40; 140; 240; 340; 440). 2 ) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille (16) est tenue par un élément de support (22) sur lequel la lumière émise par la source lumineuse (12) peut passer pour arriver sur l'élément (40; 140; 240; 340; 440). ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément (40; 140; 240; 340; 440) va en diminuant dans la direction de sortie (14) de la lumière du projecteur. 4 ) Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément (40; 340; 440) est au moins sensiblement en forme de tronc de cône. 5 ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément (140; 240) est au moins courbé par zone. 6 ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à , caractérisé en ce que l'élément (40; 140; 240; 340; 440) présente au niveau de sa zone d'extrémité tournée dans la direction opposée à la direction de sortie de lumière (14) une section (Q3) plus grande que celle du réflecteur (10). 7 ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que l'élément (340) comporte au moins par zone des éléments opti- ques (348) qui dévient et/ou dispersent la lumière qu'ils traversent. 8 ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu' entre le réflecteur (10) et la lentille (16), il comporte au moins un réflecteur complémentaire (460) qui réfléchit la lu- mière émise par la source lumineuse (12) pour que cette lu- mière traverse l'élément (40; 140; 240; 340; 440).