Brevet FR2767182A1 — publié le 19990212

La présente invention se rapporte aux projecteurs à faisceau variable, notamment pour véhicules. Elle concerne plus particulièrement les projecteurs qui sont capables de générer, à l'aide d'une seule source de lumière, des faisceaux de type route de distributions lumineuses différentes. Des projecteurs de ce type ont déjà été proposés, notamment dans la demande de brevet français publiée sous le nO 2 727 497. L'intérêt principal de tels projecteurs est que la distribution lumineuse qu'ils génèrent est adaptée aux conditions de conduite du véhicule. En général, la distribution lumineuse varie avec la vitesse du véhicule, afin d'éclairer les régions proches du véhicule à basse vitesse (faisceau large) et de privilégier l'éclairement de la route, le plus loin possible, à haute vitesse (faisceau pointu). Un objet de la présente invention est de fournir un projecteur du type précité avec de bonnes performances optiques et un fonctionnement robuste. Dans ce but, l'invention propose un projecteur, notamment pour véhicule, comportant un premier réflecteur généralement concave, une lampe montée fixe dans le premier réflecteur et portant une source de lumière, et un second réflecteur reçu dans la concavité du premier réflecteur, caractérisé en ce que le second réflecteur est mobile en translation dans le premier réflecteur entre deux positions extrêmes. L'invention propose en outre les caractéristiques suivantes - le second réflecteur est mobile entre une position extrême dans laquelle le projecteur génère un faisceau large et une position extrême dans laquelle le projecteur génère un faisceau pointu - le premier réflecteur possède au moins une zone de portée qui reçoit de la lumière de la source de lumière lorsque le second réflecteur est dans l'une des positions extrêmes, et qui est masquée par le second réflecteur lorsque celui-ci est dans l'autre position extrême - le second réflecteur génère un faisceau large dans l'une des positions extrêmes et un faisceau pointu dans l'autre position extrême - le premier réflecteur possède une zone de fond qui reçoit de la lumière de la source de lumière quelle que soit la position du second réflecteur, et qui réfléchit la lumière en un faisceau large - le second réflecteur est mobile entre une position extrême avancée, dans laquelle il génère un faisceau pointu, et une position extrême reculée, dans laquelle il génère un faisceau large et masque au moins une zone de portée du second réflecteur - le second réflecteur est monté sur un support en forme de tige qui traverse une ouverture du premier réflecteur et qui est relié à un dispositif d'entraînement - le second réflecteur est réalisé en deux parties réunies par le support. L'invention va à présent être décrite en référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 représentent un projecteur selon l'invention en coupe suivant un plan vertical, - les figures 3 et 4 représentent une partie du projecteur selon l'invention en section horizontale, - la figure 5 représente les réflecteurs et la lampe du projecteur selon l'invention, en vue de face. Le projecteur réalisé conformément aux enseignements de l'invention est référencé 10 dans son ensemble dans les dessins annexés. Il comporte un boîtier 12 fermé à l'avant par une glace transparente 14. Le boîtier 12 reçoit un premier réflecteur 16 de forme générale concave, la concavité étant tournée vers la glace 14 et définissant ainsi un axe optique (direction générale de sortie de la lumière). Dans sa région la plus éloignée de la glace 14, le premier réflecteur 16 reçoit une lampe 18 qui porte une source de lumière 20. Le boîtier possède dans sa paroi arrière une ouverture d'accès à la lampe 18 pour son remplacement ; en fonctionnement, cette ouverture est fermée par un capot 13. Le projecteur 10 comporte en outre un second réflecteur 32 reçu dans la concavité du premier réflecteur 16, au voisinage de la lampe 18. Ce second réflecteur 32 est de taille nettement inférieure au premier réflecteur 16. Il est de forme généralement concave et globalement centrée sur l'axe optique. Les concavités respectives du premier réflecteur 16 et du second réflecteur 32 sont tournées globalement dans la même direction (qui correspond à l'axe optique du projecteur). Le second réflecteur 32 est monté fixe sur un support, ici une tige 30. Le support 30 est quant à lui mobile en translation suivant l'axe optique par rapport au premier réflecteur 16. Le second réflecteur 32 est ainsi mobile en translation dans le premier réflecteur 16. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, le support en forme de tige 30 est fixé à l'une des ses extrémités au second réflecteur 32 et s'étend dans un plan vertical à travers une ouverture 26 formée dans le premier réflecteur 16. L'autre extrémité de la tige 30 est guidé en translation dans un dispositif d'entraînement 28. Le dispositif d'entraînement 28 peut par exemple comporter un moteur électrique et un système de transformation du mouvement rotatif en mouvement d'entraînement de la tige 30 en translation. Le dispositif d'entraînement est commandé par un circuit électronique en fonction de la vitesse du véhicule. L'ensemble constitué par le premier réflecteur 16, le second réflecteur 32, le support 30 et le dispositif d'entraînement 28 peut être monté sur une platine, elle-même montée dans le boîtier 12 par des moyens connus qui permettent le réglage du projecteur 10 en site et en azimut. Le second réflecteur 32 est mobile entre deux positions extrêmes : une position dite reculée, la plus en arrière sur l'axe optique et la plus proche de la zone de fixation de la lampe 18 sur le premier réflecteur 16 et une position dite avancée, la plus en avant sur l'axe optique, c'est-à-dire la plus proche de la glace 14. Dans la position reculée du second réflecteur 32 représentée aux figures 1 et 3, le projecteur génère un faisceau large, particulièrement adapté à une conduite sur route sinueuse ou à vitesse faible. Cette position du second réflecteur 32 sera donc utilisée lorsque le véhicule circule à basse vitesse. Dans la position avancée du second réflecteur 32 représentée au figures 2 et 4, le projecteur génère un faisceau pointu, particulièrement adapté à une conduite sur route droite à grande vitesse. Cette position du second réflecteur 32 sera donc utilisée lorsque le véhicule circule à haute vitesse. Par ailleurs, le second réflecteur 32 peut être disposé de manière continue sur l'ensemble des positions intermédiaires entre les deux positions extrêmes précités, par exemple selon une fonction monotone de la vitesse. Afin de générer les faisceaux mentionnés cidessus, les premiers et seconds réflecteurs sont construits comme décrit ci-dessous. Le premier réflecteur 16 comporte une zone de fond F et au moins une zone latérale L, comme bien visible sur la figure 5. Le premier réflecteur 16 représenté dans les dessins annexés possède précisément deux zones latérales L. L'image de la source de lumière 20 générée par la zone de fond F est un faisceau angulairement large. La surface de la zone de fond F générant un tel étalement angulaire est par exemple du type décrit dans la demande de brevet publiée sous le nO 2 722 270. Pour définir la surface de fond, on pourra donc se baser sur cette demande de brevet en considérant le second réflecteur 32 dans sa position reculée. Les rayons réfléchis par la zone de fond F seront alors aussi peu interceptés par le second réflecteur 32 dans les autres positions de celuici. Ainsi la zone de fond F réfléchit la lumière en un faisceau large qui est peu intercepté par le second réflecteur 32. D'autre part, les rayons issus de la source de lumière 20 atteignent la zone de fond F sans jamais être interceptés par le second réflecteur 32, quelle que soit la position de celui-ci. Cette caractéristique permet d'ailleurs de définir l'étendue de la zone de fond F. Les zones latérales L génèrent un faisceau très peu étalé angulairement (faisceau pointu). Ces zones latérales L constituent donc des zones de portée. Une surface optique parabolique dont le foyer est situé sur la source de lumière conviendra donc dans les zones latérales L. Avantageusement, les zones latérales de portée L sont inactives dans la position reculée du second réflecteur 32. Pour ce faire, dans sa position reculée, le second réflecteur 32 est situé entre la source de lumière 20 et les zones latérales L du premier réflecteur 16. Ainsi, dans sa position reculée, le second réflecteur 32 masque les zones de portée (zones latérales) et récupère le flux lumineux qui était dirigé vers ces zones de portée (voir figure 3). Dans le mode de réalisation représenté sur les figures annexées, le second réflecteur 32 est réalisé en deux parties réunies par le support 30 et placées chacune d'un côté de la lampe 18 à l'horizontale de celle-ci. La surface optique définie par le second réflecteur 32 est telle qu'elle réfléchit un faisceau large dans la position reculée du second réflecteur 32 (figure 3) et un faisceau pointu dans la position avancée. Plus précisément, et comme cela apparaît clairement sur la figure 3, lorsque le second réflecteur 32 est en position reculée, les rayons réfléchis par ses régions proches de la lampe 18 en section horizontale sont fortement divergents par rapport à l'axe optique alors que rayons réfléchis par ses régions périphériques sont quasiment parallèles à l'axe optique. On réalise ainsi un faisceau large. Dans la position avancée du second réflecteur 32, tous les rayons réfléchis par le second réflecteur 32 sont sensiblement parallèles à l'axe optique. La surface donnée ci-dessous à titre d'exemple a les propriétés optiques requises. Cette surface va être explicitée dans un repère orthonormé direct (O,x,y,z). L'origine O de ce repère est située au centre de la source de lumière 20 ; (O,y) est l'axe optique du projecteur et (O,z) est vertical. Les deux positions extrêmes du second réflecteur 32 sont repérées sur (O,y) par yl et y2 (yl On choisit un paramètre dux et une fonction d [y1,y2][-dfl,0] décroissante qui permettent d'adapter la répartition de la lumière dans le faisceau. On détermine alors (par exemple par des méthodes numériques classiques) sur [yl,y2] la fonction p telle que La condition aux limites à imposer pour déterminer complétement la fonction p détermine le rayon #0 du trou de fond du second réflecteur 32 et s'écrit pO = p(y1) Il est souvent souhaitable que le faisceau n'ait pas une symétrie de révolution, mais soit plus large dans son extension horizontale. On choisit alors une direction A orthogonale à l'axe optique dans laquelle on aura un étalement y, ou une contraction F1. Pour tout 0 compris entre 0 et 2s, on définit On pose en outre Si, pour chaque y et pour chaque 0, le point F22(y,0) est la solution de l'équation suivante et si F21(y,0) est le point tel que MF21 = (MF22 .r).F, alors la surface du second réflecteur 32 est définie par les points M' tels que OM'=.OM avec l = OM+ MF21 et On remarquera l'interaction particulièrement avantageuse du premier réflecteur 16 et du second réflecteur 32. En effet, lorsque le second réflecteur 32 est en position avancée (figure 4), il récupère une faible partie de la lumière qu'il réfléchit sensiblement parallèlement à l'axe optique. La zone de fond F du premier réflecteur 16 génère un fond lumineux (faisceau large homogène). Une grande partie de la lumière est récupérée par les zones latérales de portée L qui la renvoie parallèlement à l'axe optique. On réalise ainsi un faisceau pointu particulièrement satisfaisant. À l'inverse, lorsque le second réflecteur 32 est en position reculée (figure 3), une partie importante du flux lumineux est interceptée par le second réflecteur 32 qui génère dans cette position un faisceau large. Les zones latérales de portée L sont masquées par le second réflecteur 32 et ne participent donc pas à la formation du faisceau. Sur le premier réflecteur 16, seule est optiquement active la zone de fond F qui génère un faisceau large. On réalise ainsi un faisceau large homogène. L invention ne se limite pas à l'exemple qui précède qui ne constitue qu'un mode de réalisation préféré de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Projecteur (10), notamment pour véhicule, comportant un premier réflecteur (16) généralement concave, une lampe (18) montée fixe dans le premier réflecteur (16) et portant une source de lumière (20), et un second réflecteur (32) reçu dans la concavité du premier réflecteur (16), caractérisé en ce que le second réflecteur (32) est mobile en translation dans le premier réflecteur (16) entre deux positions extrêmes. 2. Projecteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second réflecteur (32) est mobile entre une position extrême dans laquelle le projecteur (10) génère un faisceau large et une position extrême dans laquelle le projecteur (10) génère un faisceau pointu. 3. Projecteur (10) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier réflecteur (16) possède au moins une zone de portée (L) qui reçoit de la lumière de la source de lumière (20) lorsque le second réflecteur (32) est dans l'une des positions extrêmes, et qui est masquée par le second réflecteur (32) lorsque celui-ci est dans l'autre position extrême. 4. Projecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second réflecteur (32) génère un faisceau large dans l'une des positions extrêmes et un faisceau pointu dans l'autre position extrême. 5. Projecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier réflecteur (16) possède une zone de fond (F) qui reçoit de la lumière de la source de lumière (20) quelle que soit la position du second réflecteur (32), et qui réfléchit la lumière en un faisceau large qui n'est pas intercepté par le second réflecteur (32). 6. Projecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le second réflecteur (32) est mobile entre une position extrême avancée, dans laquelle il génère un faisceau pointu, et une position extrême reculée, dans laquelle il génère un faisceau large et masque au moins une zone de portée (L) du second réflecteur (16). 7. Projecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le second réflecteur (32) est monté sur un support (30) en forme de tige qui traverse une ouverture (26) du premier réflecteur (16) et qui est relié à un dispositif d'entraînement (28). 8. Projecteur (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second réflecteur (32) est réalisé en deux parties réunies par le support (30).