Brevet FR2762380A1 — publié le 19981023

Domaine de l'invention. La présente invention concerne un projecteur de véhicule automobile comportant une source lumineuse, un ré- flecteur et un organe de réfraction. L'invention concerne un projecteur comportant un réflecteur complexe, un organe de réfraction et une source lumineuse pour former une ligne de coupure d'éclairage vers laquelle est concentré le flux lumineux. Le réflecteur com- porte une zone avec des éléments réfléchissants, verticaux, assurant la concentration de la lumière dans l'espace proxi- mal avec une visibilité suffisante lorsque les feux de route sont coupés et un bon guidage optique pour le conducteur. Arrière plan technologiaue de l'invention. Les projecteurs connus avec un réflecteur com- plexe comportent des éléments réfléchissants rectangulaires assurant un degré déterminé de déviation horizontale et ver- ticale de la lumière par la surface réfléchissante du réflec- teur. Cette solution a l'inconvénient que la forme de la zone de concentration, rectangulaire, ne coupe pas de façon opti- male le faisceau lumineux traversant une ligne de coupure asymétrique dans la partie non éclairée de la source lumi- neuse en dessous de la direction horizontale vers une surface réfléchissante du réflecteur et après réflexion sur le ré- flecteur au-dessus de la surface horizontale vers le côté le plus proche de la chaussée. De même, la déviation de projec- tion par la source lumineuse élémentaire, assurée par ce ré- flecteur, ne varie pas en continu, à savoir dans la direction verticale, ce qui est nécessaire pour former une zone de con- centration optimale du faisceau lumineux. Résumé de l'invention. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un projecteur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'organe de ré- fraction ne comporte aucun élément de déviation ou des élé- ments décoratifs à faible dispersion et la source lumineuse est occultée par un écran prévu sur le fond, l'écran ayant une découpe asymétrique du côté le plus proche de l'axe de la chaussée pour que la découpe permette le passage de la lu- mière de la source lumineuse en dessous de la direction hori- zontale du projecteur et ce réflecteur dont la forme de base est celle d'un paraboloïde comporte une zone avec des élé- ments réfléchissants sensiblement verticaux du côté le plus5 proche de l'axe de la chaussée de façon que la ligne supé- rieure de la zone se situe au-dessus de la courbe donnée par la formule suivante: 4.Af.sinW.(l+cosp).cosy+0.02.f = d.(l+cosp).sinw 2f R *sin (1) 1 + Cos p dans laquelle R représente la distance polaire de la courbe, v l'angle polaire de la courbe, p un vecteur de position po- laire du profil de paraboloide du réflecteur, f étant la dis- tance focale du paraboloide, Af la distance entre la surface de la source lumineuse et le foyer du paraboloide, le diamè- tre du filament de la source lumineuse et la ligne inférieure est en dessous du vecteur de position passant par le centre en étant inclinée vers le bas suivant un angle de 15 par rapport à la direction horizontale, la coupe verticale du profil des éléments réfléchissants étant telle qu'a la limite supérieure de la zone des éléments réfléchissants la dévia- tion verticale de la normale aux éléments réfléchissants et de la normale au paraboloide est donnée par la formule sui- vante: i + cos D Afco Av8 = La normale aux éléments réfléchissants étant in- clinée en dessous de la ligne normale du paraboloide et cor- respond dans la direction horizontale x à: d Avx = (0,003 + 0,3) - A (1 + cos P) à la normale au paraboloide et le profil horizontal des élé- ments réfléchissants de la zone en coupe horizontale C-C est tel qu'au moins à un emplacement du profil, la déviation Ah de la normale des éléments réfléchissants de la zone et de la normale du paraboloide est donnée par la formule suivante: Ah = (0,175 + 0,7) - sin -(1 + cos p) (5) f L'organe de réfraction peut ne pas comporter d'élément de déviation ou encore en comporter avec un léger étalement pour des éléments décoratifs. Partant de la base, la source lumineuse est occultée par un écran avec une dé- coupe asymétrique du côté le plus proche de l'axe de la chaussée, permettant le passage de la lumière de la source lumineuse en dessous de la ligne horizontale du projecteur. Du côté le plus proche de l'axe de la chaussée, le réflecteur possède une zone avec des éléments réfléchis- sants sensiblement verticaux, s'appuyant sur une forme de base parabolique délimitée par une ouverture centrale dans le réflecteur pour le montage de la source lumineuse, par un bord de réflecteur et par la ligne supérieure et la ligne in- férieure de cette zone. En section verticale, le profil des éléments réfléchissants est tel que sur la ligne supérieure de la zone des éléments réfléchissants, la ligne normale des éléments réfléchissants est déviée en dessous de la ligne normale du paraboloide et sur la ligne de fond de la zone, la ligne normale des éléments réfléchissants est relevée par rapport à la ligne normale à ce paraboloide. On arrive à une diffusion latérale suffisante par le profil horizontal des éléments réfléchissants de la zone. Ce profil peut être ra- dial, en forme de coin, ou composé d'une combinaison de pro- fils radiaux et en forme de coins. Ainsi, une surface de concentration du faisceau lumineux et une partie de l'interface de coupure sont formées sur le côté le plus pro- che de l'axe de la chaussée. Une forme optimale de l'interface clarté/ombre (ligne de coupure) est déterminée en tournant l'ombre de la source lumineuse de façon que dans le cas d'un projecteur ad- jacent à la plus proche limite de la chaussée, soit tourné plus bas que dans le cas d'un projecteur adjacent à l'axe de la chaussée pour éviter d'éblouir un conducteur venant en sens inverse sur la chaussée, pour être plié dans la direc- tion de la limite la plus proche de la chaussée. Description résumée des dessins. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels:15 - la figure 1 est une vue de face d'un réflecteur avec une zone d'éléments de réflexion verticaux, - la figure 2 est une coupe verticale du projec- teur, - la figure 3 est une coupe verticale d'un élé- ment réfléchissant et une coupe horizontale de différents éléments réfléchissants dans la zone des éléments réfléchis- sants du réflecteur. Description des exemples de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue de face d'un réflecteur 1 avec une source lumineuse 2. La source lumineuse 2 a un dia- mètre d avec un écran 3, en dessous de la source lumineuse, et ayant une découpe asymétrique du côté le plus proche de l'axe central de la chaussée; cette découpe permet le pas- sage de la lumière de la source 2 pour arriver en dessous de30 la direction horizontale z. Selon la coupe verticale A-A du projecteur, re- présentée à la figure 2, le réflecteur 1 a une forme de para- boloïde 4 de foyer F et une distance focale f. Le projecteur comporte également un organe de réfraction 5 qui peut être sans aucun élément déviateur dans cet exemple. Sur le côté -z le plus proche de l'axe de la chaussée, le réflecteur 1 présente une zone 6 avec des élé- ments de réflexion 7, sensiblement verticaux, de sorte que la ligne supérieure 8 de la zone 6 se situe au-dessus d'une courbe 9 définie par la formule suivante: 4.Af.sinp.(1+cosQ).cosy+0.02.f = d.(l+cosp).siny 2f R = co (*sinp (1) 1 + cos 1 et Af est la distance entre la surface de la source lumi- neuse 2 et le foyer F du paraboloide de base 4. La ligne de fond 10 se situe en dessous du vecteur de position 11 passant par le centre C et faisant un angle de 15 par rapport à la direction horizontale z. La coupe verticale B-B de la figure 3 montre que le profil des éléments réfléchissants 7 est tel qu'au niveau de la ligne supérieure 8 de la zone 6, la ligne normale des éléments réfléchissants 7 est inclinée en dessous de la nor- male N8 du paraboloide d'un angle Av8 égal: AV8 = 1 + c s@[Af - - d sin, (0,003 - 0,3) (2) 2 2 Dans la direction horizontale x, la déviation de la ligne normale Avx des éléments réfléchissants 7 par rap- port à la normale du paraboloide est donnée par la relation suivante: d AVx = (0,003 * 0,3) -(1 + cos p) (3) Au niveau de la ligne de fond 10, la ligne nor- male des éléments réfléchissants 7 est relevée par rapport à la ligne normale No10 du paraboloide d'un angle Av10 égal: Av1o sin. (1 + cos p) [0,05 *Af 0,15 (Af + 1)] (4) f Dans cette formule 1 est la longueur de la source lumineuse 2. Les inclinaisons verticales assurent le décalage de la projection élémentaire de la source lumineuse 2 vers la ligne de coupure d'éclairage. Cela améliore ainsi la distance de visibilité en augmentant le rendement lumineux et en don- nant une concentration lumineuse plus élevée au voisinage de la ligne de coupure (interface entre la zone éclairée et la zone sombre). Le profil horizontal des éléments réfléchissants 7 dans la section horizontale C-C de la figure 3 détermine le degré de diffusion latérale de la lumière. Ce profil est de forme radiale 12, en forme de coin 13 ou en une combinaison d'une forme de coin et le profil radial 14. Au moins à un en- droit du profil horizontal, la déviation Ah de la normale aux éléments réfléchissants 7 par rapport à la normale aux para- boloides est donnée par la relation suivante: Af Ah = (0,175 + 0,7) - À sin. (1 + cosP) (5) f L'obturateur 3 de la source lumineuse 2 est tour- né dans la direction t d'un angle y: = (0 + 7,5 ) (6) Le pivotement de l'obturateur 3 est inférieur dans le cas du projecteur voisin du côté de la chaussée que pour le projecteur voisin de l'axe de la chaussée. Ce pivote- ment se traduit par une diminution de 15 de la ligne de cou- pure lumineuse du côté de la limite la plus proche de la chaussée. On évite ainsi d'éblouir des conducteurs venant en sens inverse dans le passage d'une courbe, à savoir dans la direction du côté de la chaussée. Dans l'exemple caractéristique ci-dessus, la source lumineuse 2 est occultée par l'écran 3 intégré à un ensemble 15 avec une distance de source lumineuse 16. Application industrielle. Le projecteur à réflecteur complexe selon l'invention est destiné à des systèmes d'éclairage de véhicu- les automobiles circulant sur route. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Projecteur de véhicule automobile comportant une source lumineuse, un réflecteur et un organe de réfraction, caractérisé en ce que l'organe de réfraction (5) ne comporte.aucun élément de dé- viation ou des éléments décoratifs à faible dispersion et la source lumineuse (2) est occultée par un écran (3) prévu sur le fond, l'écran (3) ayant une découpe asymétrique du côté le plus proche de l'axe de la chaussée pour que la découpe per- mette le passage de la lumière de la source lumineuse (2) en dessous de la direction horizontale (z) du projecteur et ce réflecteur (1), dont la forme de base est celle d'un parabo- loïide (4), comporte une zone (6) avec des éléments réfléchis- sants (7) sensiblement verticaux du côté (-z) le plus proche de l'axe de la chaussée de façon que la ligne supérieure (8) de la zone (6) se situe au-dessus de la courbe (9) donnée par la formule suivante: 4.Af. sinp.(l+cosQ).cosy+0.02.f = d.(l+cosq).siny 2f R= sin (f) étant la distance focale du paraboloide (4), (Af) la dis- tance entre la surface de la source lumineuse (2) et le foyer (F) du paraboloïde (4), (d) le diamètre du filament de la source lumineuse (2) et la ligne inférieure (10) est en des- sous du vecteur de position (11) passant par le centre (C) en étant inclinée vers le bas suivant un angle de 15 par rap- port à la direction horizontale (z), la coupe verticale B-B du profil des éléments réfléchissants (7) étant telle qu'a la limite supérieure (8) de la zone (6) des éléments réfléchis- sants (7), la déviation verticale (Av8) de la normale aux éléments réfléchissants (7) et de la normale (N8) au parabo- loïide est donnée par la formule suivante: l8 = 1 + cos(p[ d i à = + cos LAf.cos _ sin Vj + (0,0030,3) (2) La normale aux éléments réfléchissants (7) étant inclinée en dessous de la ligne normale (N8) du paraboloïde et correspond dans la direction horizontale (x) à: d Avx = (0,003 - 0,3)- (1 + cos p) (3) 4f et pour la ligne inférieur (10) on a: Av si n. (1 + cos p) [0,05 Af + 0, 15 (Af + 1)] (4) f dans laquelle (1) est la longueur de la source lumineuse (2), la normale aux éléments réfléchissants (7) étant relevée par rapport à la normale (N10o) au paraboloide et le profil hori- zontal des éléments réfléchissants (7) de la zone (6) en coupe horizontale C-C est tel qu'au moins à un emplacement du profil, la déviation (Ah) de la normale des éléments réflé- chissants (7) de la zone (6) et de la normale du paraboloide est donnée par la formule suivante: Af Ah = (0,175 + 0,7)-. sinq. (1 + cosP) (5) f 2 ) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil horizontal des éléments réfléchissants (7) de la zone (6), selon la coupe C-C, est radial (12), en forme de coin (13) ou correspond à une combinaison (14) d'une forme radiale et d'un profil en forme de coin. 3 ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'obturateur (3) de la source lumineuse (2) est tourné dans la direction (D) d'un angle (y): Y (O + 7,5 ) (6) 4 ) Projecteur selon les revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que l'angle de pivotement (y) de l'écran (3) de la source lumi- neuse (2) est inférieur dans le projecteur voisin du côté de la chaussée que dans le projecteur proche de l'axe de la chaussée. I() ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé en ce que la source lumineuse (2), occultée par un obturateur (3), est15 intégrée à un ensemble (15) avec une source lumineuse dis- tante (16).