Brevet FR2761026A1 — publié le 19980925

La présente invention a trait d'une façon générale les projecteurs de véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un projecteur comportant une source lumineuse unique et un réflecteur unique, tout en étant capable d'engendrer au moins deux faisceaux lumineux différents. On connaît déjà de nombreuses solutions pour faire varier le faisceau émis à partir d'un ensemble source/réflecteur unique. Une première solution, applicable dans les projecteurs de type elliptique à projection d'image, consiste à utiliser un cache mobile, ou encore un cache de profil fariable, pour faire varier la forme et/ou la dimension de la tache lumineuse projetée sur la route. De nombreux documents de l'état de la technique illustrent de tels projecteurs. Cette solution souffre toutefois de l'inconvénient de n'être applicable qu'aux projecteurs de type elliptique, sans pouvoir être transposée aux projecteurs de type parabolique. Certaines solutions existent également dans le cadre d'un projecteur de type parabolique, c'est-à-dire dont le faisceau est obtenu après réflexion unique sur le réflecteur, et éventuellement ajusté à l'aide d'éléments réfringents sur la glace. Ainsi le document FR-A-2 009 672 décrit un projecteur dans lequel des moyens de commutation mécanique font basculer le réflecteur, pour engendrer un faisceau de croisement ou un faisceau relevé, de route. Par ailleurs, le document DE-A-44 35 507 décrit un projecteur dans lequel, le réflecteur étant fixe, on fait basculer la lampe pour pouvoir, en déplaçant le filament de cette lampe, engendrer deux faisceaux différents. Toutefois, aucune des solutions qui font appel à un déplacement commandé du réflecteur et/ou de la lampe ne sont entièrement satisfaisantes. En effet, si la hauteur du faisceau va pouvoir ainsi être ajustée, on n'a dans ce cas aucune maîtrise totale de la photométrie des faisceaux. Ainsi il est aisé d'optimiser le réflecteur pour un premier type de faisceau, mais dans ce cas le second type de faisceau est généralement loin d'être satisfaisant. En outre, si l'on déplaçait la lampe et le réflecteur de conserve, on obtiendrait deux faisceaux émis dans des directions générales différentes, mais présentant tous deux sensiblement les mêmes contours et la même répartition lumineuse, ce qui n'est généralement pas satisfaisant, car par exemple l'allure d'un faisceau de croisement, notamment à coupure en "V", et l'allure d'un faisceau de route, sans coupure, sont bien différentes l'une de l'autre. Par ailleurs, une autre solution connue, telle qu'illustrée par exemple par DE-A-44 19 365, consiste à faire varier la géométrie de la surface réfléchissante du réflecteur, soit mécaniquement, soit par un écran électrochrome, pour ainsi faire varier sélectivement la photométrie du faisceau. Ces solutions sont toutefois complexes et imprécises dans le cas d'un déplacement mécanique, et onéreuses dans le cas de la mise en jeu d'un phénomène de transmission lumineuse sélective par écran électrochrome. On connaît enfin par le document FR-A-2 699 259 un projecteur du genre parabolique comportant, outre la source, le réflecteur et la glace, un jeu de dioptres mobiles destinés, lorsqu'ils sont sélectivement amenés au droit de la source, à altérer le trajet des rayons émis vers le réflecteur, pour modifier le faisceau engendré. Cette solution connue est toutefois délicate à mettre en oeuvre dans le cadre d'un projecteur croisement/route, car la transformation d'un faisceau coupé en un faisceau de route convenable, sans coupure, par la simple interposition de dioptres est loin d'être évidente. De plus, un tel projecteur connu, lors du passage de faisceau de croisement en faisceau de route, ne donne sensiblement aucun surcroît de lumière, si bien que le confort visuel attendu par le conducteur lors du passage en éclairage route n'est pas entièrement satisfait. La présente invention vise à pallier ces limitations de l'état de la technique et à proposer un projecteur du type précité qui, grâce à des moyens simples et économiques, basés sur le déplacement sélectif d'éléments optiquement actifs, puisse aisément engendrer un faisceau à coupure et un faisceau non-coupé, du type route, tous deux de photométries satisfaisantes, avec en particulier un surcroît important de lumière dans la position route. Ainsi la présente invention propose un projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse unique, un réflecteur unique par rapport auquel la source est fixe, et une glace, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un élément réfléchissant apte à sélectivement présenter un état actif devant la source pour renvoyer le rayonnement reçu de cette dernière en direction essentiellement latérale, et en ce que le réflecteur comporte une zone centrale toujours exposée au rayonnement direct de la source, et au moins une zone latérale exposée au rayonnement renvoyé par l'élément réfléchissant au moins prévu lorsque ce dernier est dans son état actif, pour compléter le faisceau engendré par ladite zone centrale. Des aspects préférés, mais non limitatifs, du projecteur selon l'invention sont les suivants - l'élément réfléchissant est constitué par exemple par un prisme, un prisme combiné à une lentille ou un . . mlro lr . - il est prévu deux éléments réfléchissants en correspondance avec deux zones latérales opposées du réflecteur. - les deux éléments réfléchissants partagent une lentille commune et définissent un ensemble monobloc. - le projecteur comprend des moyens pour déplacer l'élément réfléchissant au moins prévu entre une position située devant la lampe, correspondant à son état actif, et une position éloignée de la lampe, correspondant à un état inactif. - alternativement, le projecteur comprend en outre un occulteur, l'élément réfléchissant au moins prévu étant fixe et interposé entre la source et l'occulteur, et il est prévu en outre des moyens pour déplacer l'occulteur entre une position avancée, dans laquelle l'élément réfléchissant au moins prévu est dégagé pour être dans son état actif, et une position reculée, dans laquelle l'élément réfléchissant au moins prévu est recouvert par ledit occulteur pour être dans un état inactif. - l'occulteur comprend au moins une paroi latérale apte à intercepter le rayonnement en sortie de l'élément réfléchissant au moins prévu dans la position reculée dudit occulteur. - ladite paroi latérale s'étend vers le fond du réflecteur jusqu'à une distance telle qu'elle occulte également le rayonnement direct de la source vers la zone latérale correspondante du réflecteur. - la zone centrale du réflecteur est apte à engendrer un faisceau à coupure, et la ou les zones latérales en coopération avec le ou les éléments réfléchissants sont aptes à compléter le faisceau à coupure pour former un faisceau non coupé. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, sur lequel la figure la est une vue schématique en coupe horizontale axiale d'un projecteur selon une première forme de réalisation de l'invention, dans un premier état, la figure lb est une vue analogue à la figure la, du projecteur dans un second état, la figure 2 est une vue partielle en coupe horizontale axiale d'un élément réfléchissant selon une forme de réalisation de l'invention, la figure 3 est une vue partielle en coupe horizontale axiale d'un élément réfléchissant selon une autre forme de réalisation de l'invention, correspondant au cas des figures la et lb, la figure 4 est une vue partielle en coupe horizontale axiale d'un élément réfléchissant selon une forme de réalisation encore de l'invention, et les figures Sa et 5b sont des vues de faces partielles d'un projecteur selon une autre forme de réalisation de l'invention, dans deux états différents. En référence tout d'abord aux figures la et lb, on a représenté un projecteur qui comprend une source lumineuse 11, un réflecteur réfléchissant 20, une glace 30, par exemple montée sur une ouverture antérieure d'un boîtier (non représenté), et un occulteur 40 formant un genre de cloche venant coiffer l'extrémité antérieure de la lampe. La source 11 peut être par exemple le filament unique d'une lampe à incandescence 10, ou encore l'arc d'une lampe à décharge. Entre la lampe 10 et l'occulteur 40 est interposé un élément optique 50 destiné à réfléchir le rayonnement incident à partir de la source 11 vers certaines zones bien définies du réflecteur 20. En l'espèce, cet élément optique est constitué par deux prismes 501, 502 en verre ou analogue, dont les sections sont en forme de triangles isocèles rectangles, orientés de manière à renvoyer la lumière issue du filament 11, par réflexion interne sur leur grande face, respectivement vers deux zones latérales 202, 203 du réflecteur. Dans le présent exemple, les grandes faces des prismes sont orientées dans des plans verticaux inclinés à 450 de part et d'autre de l'axe optique du projecteur, mais il est bien entendu que d'autres orientations peuvent être adoptées, notamment pour modifier la position des zones du réflecteur couvertes par le rayonnement renvoyé par les prismes. Par ailleurs, l'occulteur 40 peut être déplacé en translation, par des moyens appropriés tels qu'un actionneur électro-magnétique, le long de l'axe optique entre deux positions illustrées sur les figures la et lb. La première position, illustrée sur la figure la, est une position avancée dans laquelle l'élément optique 50 est dégagé de ltocculteur 40, ce qui permet au rayonnement d'atteindre les zones 202, 203 du réflecteur après avoir traversé les prismes, comme décrit ci-dessus. La seconde position est une position reculée dans laquelle l'occulteur 40 vient coiffer l'élément optique 50, de manière à empêcher la lumière sortant des prismes 501, 502 d'atteindre le réflecteur 20. Bien entendu, la section transversale de l'occulteur 40 est choisie légèrement plus grande que la section transversale de l'ensemble de l'élément optique 50. En outre, ses parois latérales 401, 402 définissent deux bords postérieurs 403, 404 positionnés de telle sorte que ces parois latérales occultent, dans cette position reculée, les zones 202 et 203 du réflecteur. On va maintenant décrire le comportement optique du projecteur tel que décrit ci-dessus, dans le cas concret d'un projecteur croisement/route. On notera tout d'abord que la surface réfléchissante de la zone centrale 201 du réflecteur est de préférence une surface apte à coopérer avec une source nue, c'est-à- dire dépourvue de coupelle d'occultation, pour engendrer par elle-même un faisceau de croisement à coupure, par exemple un faisceau de croisement européen à coupure en "V". De nombreuses publications de brevets antérieures, au nom de la Demanderesse, décrivent en détail de telles surfaces. il s'agit en outre, de préférence, d'une surface capable d'émettre un tel faisceau avec une largeur substantielle, de telle sorte que la glace 30 puisse être lisse ou peu déviatrice. De la sorte, lorsque l'occulteur 40 occupe la position illustrée sur la figure lb, le projecteur émet, par coopération de la source 11 avec la seule zone centrale 201 du réflecteur, un faisceau de croisement En outre, les deux zones latérales 202, 203 du réflecteur comportent de préférence des surfaces constituées par des parties de paraboloïdes de révolution, dont les foyers se situent au voisinage des images de la source 11 créées par les faces obliques des deux prismes, respectivement 501 et 502, et dont les axes sont parallèles à l'axe x-x de la zone centrale 201. De la sorte, lorsque l'occulteur 40 est amené dans sa position avancée, la zone centrale 201 du réflecteur projette la lumière comme décrit plus haut et en outre, les zones latérales 202, 203 sont exposées au rayonnement de la source dévié par les prismes respectifs. Le faisceau obtenu résulte donc de la superposition du faisceau de croisement précité et d'un faisceau "pointu", c'est-à-dire présentant une forte intensité concentrée dans l'axe de la route, engendré par les zones 202 et 203. I1 en résulte globalement un faisceau tout à fait convenable pour la fonction route. Bien entendu, en jouant sur la forme et les dimensions de l'élément optique 50, de l'occulteur 40 et du réflecteur 20, on peut aisément modifier la quantité de lumière ajoutée au faisceau dans la position de la figure la. Les figures 2 à 5 illustrent trois formes de réalisation possibles pour l'élément optique 50. Dans le cas de la figure 2, les prismes 501, 502 des figures la, lb sont remplacés par deux miroirs plans 511, 512 orientés respectivement par exemple à 450 de part et d'autre de l'axe optique x-x. Cette solution a l'avantage de minimiser les pertes de lumière au niveau de l'élément optique. En revanche, l'angle solide couvert par les deux miroirs plans vis-àvis de la source, angle solide dont la composante horizontale est désignée par a, reste relativement réduit pour une largeur donnée de l'élément optique et pour une distance donnée de l'élément optique 50 à la source 11. La solution illustrée sur la figure 3 correspond à celle des figures la et lb. Grâce à un certain degré de réfraction sur les faces d'entrée des deux prismes 501, 502, l'angle solide de lumière utile interceptée par l'élément optique, dont la composante horizontale est désignée par a', est plus important. La figure 4 illustre une autre forme de réalisation de l'élément optique 50, ce dernier étant obtenu en prenant comme base de départ deux prismes semblables à ceux de la figure 3, auxquels on a juxtaposé au niveau de la face d'entrée une lentille plan-convexe pour former un élément optique monobloc. Ainsi l'élément optique 50 de la figure 4 comporte une face d'entrée commune convexe 521, d'axe confondu avec x-x, deux faces obliques 522, 523 de renvoi de lumière, et deux faces latérales 524, 525 de sortie de lumière. Grâce à cette forme de réalisation, la convergence optique créée par la face d'entrée 521 permet d'accroître l'angle solide du cône de lumière utile intercepté par l'élément 50, dont la composante horizontale est notée a". On observera en outre que, de la figure 2 à la figure 4, l'ouverture, dans un plan horizontal, des faisceaux de lumière renyoyés par les deux parties de l'élément optique est progressivement plus petite. Ainsi, le choix d'un élément optique particulier peut s'effectuer en conjonction avec l'étendue que l'on souhaite donner aux zones latérales 202, 203 du réflecteur, qui détermine elle-même, avec d'autres paramètre, l'intensité de la partie de faisceau ajoutée dans la position dégagée de l'élément optique. Par ailleurs, et maintenant en référence aux figures Sa et 5b, on a représenté une variante de réalisation de l'invention dans laquelle l'élément optique 50, peut occuper sélectivement une position active, au droit de la lampe 10, dans laquelle il dévie le rayonnement reçu de la source 11 vers les zones 202, 203 du réflecteur 20 (voir figure 5a), et une position inactive, relevée par exemple au-dessus de la joue supérieure du réflecteur 20. On observera que, dans ce cas, les zones latérales 202, 203 du réflecteur restent en permanence exposées au rayonnement direct de la source 11, l'interposition de l'élément optique 50 au droit de la source venant alors compléter le flux lumineux auquel ces zones sont exposées, pour modifier la photométrie du faisceau. Par ailleurs, le projecteur des figures 5a et 5b comporte avantageusement, de façon non illustrée, un cache de lumière directe interposé devant la lampe 10, et l'élément optique, en position active, vient s'intercaler entre la lampe et ce chache de lumière directe. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur le dessin, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. En particulier, on comprend qu'un projecteur selon l'invention peut être aisément adapté pour émettre des types de faisceau différents, et en particulier un faisceau anti-brouillard et un faisceau de route, un faisceau de route large et un tel faisceau complété en longue portée, etc... REVENDICATIONS 1. Projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse unique (11), un réflecteur unique (20) par rapport auquel la source est fixe, et une glace (30), caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un élément réfléchissant (50) apte à sélectivement présenter un état actif devant la source pour renvoyer le rayonnement reçu de cette dernière en direction essentiellement latérale, et en ce que le réflecteur comporte une zone centrale (201) toujours exposée au rayonnement direct de la source, et au moins une zone latérale (202, 203) exposée au rayonnement renvoyé par l'élément réfléchissant au moins prévu lorsque ce dernier est dans son état actif, pour compléter le faisceau engendré par ladite zone centrale. 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément réfléchissant est constitué par un prisme (501; 502). 3. Projecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément réfléchissant est constitué par un prisme combiné à une lentille (521). 4. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément réfléchissant est constitué par un miroir (511; 512). 5. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu deux éléments réfléchissants (501, 502; 511, 512) en correspondance avec deux zones latérales opposées (202, 203) du réflecteur. 6. Projecteur selon les revendications 3 et 5 prises en combinaison, caractérisé en ce que les deux éléments réfléchissants partagent une lentille commune (521) et définissent un ensemble monobloc (50). 7. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déplacer l'élément réfléchissant au moins prévu entre une position située devant la lampe, correspondant à son état actif (fig. 5a), et une position éloignée de la lampe, correspondant à un état inactif (fig. 5b). 8. Projecteur selon lune des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un occulteur (40), en ce que l'élément réfléchissant au moins prévu (50) est fixe et interposé entre la source (11) et l'occulteur, et en ce qu'il est prévu en outre des moyens pour déplacer l'occulteur entre une position avancée, dans laquelle l'élément réfléchissant au moins prévu est dégagé pour être dans son état actif, et une position reculée, dans laquelle l'élément réfléchissant au moins prévu est recouvert par ledit occulteur pour être dans un état inactif. 9. Projecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'occulteur (40) comprend au moins une paroi latérale (401; 402) apte à intercepter le rayonnement en sortie de l'élément réfléchissant au moins prévu dans la position reculée dudit occulteur. 10. Projecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite paroi latérale (401; 402) s'étend vers le fond du réflecteur jusqu'à une distance telle qu'elle occulte également le rayonnement direct de la source (11) vers la zone latérale correspondante (202, 203) du réflecteur. 11. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la zone centrale (201) du réflecteur est apte à engendrer un faisceau à coupure, et en ce que la ou les zones latérales (202, 203) en coopération avec le ou les éléments réfléchissants (501, 502; 511, 512) sont aptes à compléter le faisceau à coupure pour former un faisceau non coupé.