Brevet FR2777976A1 — publié le 19991029

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 FR 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, présentant un axe optique, 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 rotation autour de l'axe optique du premier réflecteur entre deux positions. L'invention propose en outre les caractéristiques suivantes: - le second réflecteur passe de l'une des deux positions à l'autre des deux positions par rotation d'un angle de 90 ; - le second réflecteur s'étend perpendiculairement à la plus grande dimension du premier réflecteur dans l'une des deux positions et selon la plus grande dimension du premier réflecteur dans l'autre des deux positions; - le second réflecteur génère un faisceau dissymétrique selon l'horizontale de direction moyenne différente de l'axe optique dans l'une des deux positions; - le second réflecteur génère un faisceau dissymétrique selon l'horizontale de direction moyenne différente de l'axe optique dans l'une des deux positions et un faisceau de direction moyenne dirigé vers le haut dans l'autre des deux positions; - le second réflecteur est porté par une couronne montée à rotation dans un palier qui s'étend autour du trou de lampe du premier réflecteur. L'invention propose également un ensemble de deux projecteurs utilisés en complément de projecteurs de croisement, dans lequel le faisceau dissymétrique selon l'horizontale de direction moyenne différente de l'axe optique de chacun est dirigé du côté du trafic venant en sens inverse. L'invention propose en outre un ensemble de deux projecteurs dans lequel les faisceaux dissymétriques selon l'horizontale de chacun sont sensiblement symétriques par rapport au plan vertical contenant l'axe optique. L'invention va à présent être décrite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2 représentent les éléments optiques d'un projecteur selon un premier mode de réalisation de l'invention en vue de face respectivement dans les positions "faisceau large" et "faisceau pointu", - la figure 3 est une section horizontale des éléments représentés en figure 1, - la figure 4 est une coupe horizontale des éléments représentés à la figure 2, - les figures 5 et 6 représentent les éléments optiques d'un projecteur selon un second mode de réalisation de l'invention en vue de face respectivement dans les positions "faisceau pointu" et "faisceau large", - la figure 7 est une section horizontale des éléments représentés en figure 5, - la figure 8 est une coupe horizontale des éléments représentés à la figure 6, - la figure 9 est une coupe verticale des éléments représentés en figure 5, - la figure 10 est une section verticale des éléments représentés à la figure 6, - la figure il illustre un exemple de mécanisme permettant la rotation du second réflecteur selon l'invention. Dans toute la description, les termes vertical et horizontal s'entendent par rapport au véhicule sur lequel est monté le projecteur selon l'invention. La figure 1 représente les éléments optiques d'un projecteur selon l'invention, à savoir un premier réflecteur 11, un second réflecteur 12 et une source de lumière 13. La source de lumière 13 est ici le filament d'une lampe halogène type Hi. On pourrait également prévoir que la source de lumière est l'arc d'une lampe à décharge. De façon classique, les éléments optiques sont reçus dans un boitier fermé à l'avant par une glace transparente (non représentés). Dans le premier mode de réalisation (représenté aux figures 1 à 4), le projecteur est du type horizontal, c'est-à- dire que sa plus grande direction s'étend selon l'horizontale. Le premier réflecteur 11 est également du type horizontal. De façon classique, on utilise avec ce type de réflecteur une source 13 axiale. Le premier réflecteur 11 a la forme d'un paraboloide de révolution dont le foyer coïncide avec la source de lumière 13 et dont l'axe est l'axe de la route (horizontal). Le faisceau généré par le premier réflecteur 11 est donc un faisceau dirigé selon l'axe de la route (axe optique X) dont l'étalement angulaire découle directement de l'étendue spatiale de la source de lumière 13. Le premier réflecteur 11 pourra également être réalisé suivant les enseignements de la demande de brevet FR 2 664 677, afin de générer par lui-même un léger étalement horizontal du faisceau. Le second réflecteur 12 est situé dans la concavité du premier réflecteur 11. Le second réflecteur 12 a la forme d'un paraboloide de révolution d'axe X (axe optique) dont le foyer coïncide avec la source de lumière 13. La focale du second réflecteur 12 est donc inférieure à la focale du premier réflecteur 11. Le second réflecteur 12 est composé de deux parties 12a, 12b symétriques par rapport à l'axe optique X. Le second réflecteur 12 est mobile en rotation autour de l'axe optique X dans le premier réflecteur 11 entre deux positions. Dans la position représentée sur les figures 1 et 3, dite position "faisceau large", le second réflecteur 12 s'étend à l'horizontale, c'est-à-dire que chaque partie 12a, 12b du second réflecteur 12 s'étend notamment au niveau du plan horizontal qui contient la source de lumière 13. Cette position du second réflecteur 12, dans laquelle il s'étend selon la plus grande dimension du premier réflecteur 11, a deux conséquences principales sur le plan optique: - les zones du premier réflecteur 11 situées aux extrémités horizontales de celui-ci (zones de portée qui génèrent de petites images de la source de lumière 13 et donc un faisceau pointu) sont masquées par le second réflecteur; - le second réflecteur 12 intercepte le flux lumineux correspondant aux zones précitées et réfléchit ce flux lumineux avec un étalement sensible du fait de la proximité de la source de lumière 13 et du second réflecteur 12. Cet étalement se fait essentiellement sur l'horizontale du fait de la position à l'horizontale du second réflecteur 12. Ces deux conséquences se combinent pour la réalisation d'un faisceau large. Dans la position "faisceau pointu" représentée aux figures 2 et 4, le second réflecteur 12 s'étend à la verticale de la source de lumière 13. Le second réflecteur 12 s'étend ainsi perpendiculairement à la plus grande dimension du premier réflecteur 11. Ainsi, le second réflecteur 12 n'intercepte pas (ou de manière négligeable) les rayons issus de la source de lumière et dirigés vers le premier réflecteur 11. Les zones du premier réflecteur 11 situées aux extrémités horizontales de celui-ci (zones de portée) sont donc optiquement actives dans la position "faisceau pointu"; les petites images qu'elles génèrent dans l'axe (petites du fait de la distance relativement grande qui sépare ces zones de portée de la source de lumière 13) forment un faisceau pointu. Le second réflecteur 12 passe de la position "faisceau large" à la position "faisceau pointu" par rotation autour de l'axe optique X d'un angle de 90 . Le faisceau généré par le second réflecteur 12 subit ainsi une rotation de 90 ; dans la position "faisceau pointu", le second réflecteur 12 réalise un faisceau étalé angulairement selon une direction verticale mais étroit angulairement selon l'horizontale. Un second mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 5 à 10. Comme précédemment, seuls les éléments optiquement actifs sont représentés sur ces figures. Le premier réflecteur 21 représenté aux figures 5 et 6 est du type vertical, c'est-à-dire que sa plus grande dimension s'étend selon la verticale. Le second mode de réalisation est donc particulièrement adapté au cas des projecteurs du type vertical ou projecteurs verticalisés. On utilise de préférence avec un réflecteur de ce type une source de lumière 23 qui s'étend horizontalement et perpendiculairement à l'axe optique du projecteur (usuellement nommée source transversale). Il peut s'agir par exemple du filament du lampe H3 montée de façon classique au sommet du premier réflecteur 21. Le premier réflecteur 21 est par lui-même capable de générer un faisceau pointu, c'est-à-dire peu étalé angulairement. Il peut s'agir par exemple d'un paraboloide de révolution dont le foyer coïncide avec la source de lumière 23 ou d'une surface décrite dans la demande de brevet FR 2 664 677 construite pour réaliser un léger étalement angulaire. Les zones situées aux extrémités verticales du premier réflecteur 21, et donc les plus éloignées de la source de lumière 23, génèrent des faisceaux lumineux de faible étalement angulaire (c'est-à-dire des petites images sur un écran de projection). Ces zones, dites zones de portée, tendent à la formation d'un faisceau pointu. Le second réflecteur 22 est situé dans la concavité du premier réflecteur 21. En projection sur un plan perpendiculaire à l'axe optique X, le second réflecteur 22 a la forme d'un rectangle; on assimile la direction du second réflecteur 22 à la direction de la plus grande direction dudit rectangle. Ainsi on écrit que le second réflecteur 22 est horizontal (resp. vertical) pour exprimer que la plus grande dimension du second réflecteur 22 en projection sur un plan perpendiculaire à l'axe optique est horizontal (resp. vertical). Le second réflecteur 22 est mobile en rotation dans le premier réflecteur 21 autour de l'axe optique X, entre deux positions. Avantageusement, les deux positions sont séparées angulairement de 900. Dans la position dite position "faisceau pointu" et représentée aux figures 5,7 et 9, le second réflecteur 22 est horizontal. Le second réflecteur 22 s'étend donc perpendiculairement à la plus grande dimension du premier réflecteur 21. Dans la position "faisceau pointu", le second réflecteur 22 ne masque pas les zones de portée du premier réflecteur 21 qui réalise ainsi un faisceau pointu (cf. supra). Dans la position "faisceau large" (figures 6, 8 et ), le second réflecteur 22 est vertical et s'étend donc selon la plus grande dimension du premier réflecteur 21. Dans cette position, les zones de portée du premier réflecteur 21 sont masquées. Les zones centrales du premier réflecteur 21, qui génèrent un faisceau légèrement plus large angulairement, sont au contraire découvertes et donc optiquement actives. Les rayons lumineux issus de la source de lumière 23 en direction des zones de portée du premier réflecteur 21 sont interceptés par le second réflecteur 22 qui génère un faisceau étalé horizontalement. Tout ceci contribue à la formation d'un faisceau large. De manière préférée, l'étalement angulaire horizontal réalisé par le second réflecteur 22 en position "faisceau large" est dissymétrique, comme bien visible sur la figure 8. Le faisceau généré par le second réflecteur 22 dans cette position a donc (en projection dans un plan horizontal) une direction moyenne M différente de l'axe optique X. On pourra notamment se référer à la demande de brevet FR 2 732 446 pour réaliser un réflecteur ayant de telles propriétés. La direction moyenne M' du faisceau généré par le second réflecteur 22 en position faisceau "pointu" ne sera donc pas parallèle à l'axe optique X. De façon avantageuse, cette direction moyenne M' est dirigée vers le haut. Ainsi on évite de créer une tâche de lumière sur la chaussée à l'avant du véhicule, gênante pour le conducteur. On comprend bien que, partant de la position "faisceau large", il suffit de choisir le sens de rotation (AH sur les figures) qui permet au second réflecteur 22 de générer un faisceau moyen montant. Les projecteurs qui viennent d'être décrits (à faisceau dissymétriques) peuvent être utilisés différemment selon les cas. Dans un premier cas, on utilise les projecteurs de route en complément de projecteurs de croisement à faisceau coupé dissymétrique, comme par exemple dans la demande de brevet FR 2 750 375. Dans ce cas, on utilisera avantageusement un (ou des) projecteur(s) selon l'invention dont le second réflecteur 22 génère en position "faisceau large" un faisceau dont la direction moyenne M est dirigée du côté du trafic venant en sens inverse. On complète ainsi le faisceau des projecteurs de croisement de façon naturelle. Une autre solution consiste à utiliser seuls deux projecteurs conformes à l'invention dans chacun desquels le second réflecteur 22 génère en position "faisceau large" un faisceau dissymétrique. Dans ce cas, on construira le second réflecteur 22 de chaque projecteur de telle sorte que les deux faisceaux générés par ceux-ci en position "faisceau large" soient sensiblement symétriques par rapport au plan vertical contenant l'axe optique. Comme précédemment, on choisit dans chaque projecteur le sens de rotation du second réflecteur 22 qui permet d'obtenir un faisceau dirigé vers le haut en position "faisceau pointu". On obtient ainsi un faisceau de bonne photométrie, agréable à rouler, dans la position "faisceau pointu" comme dans la position "faisceau large". On notera que, avantageusement avec une source transversale, l'épaisseur (étalement vertical) du faisceau est minimisée en faisceau pointu et en faisceau large on obtient un étalement horizontal bien plus grand car la dimension de la source à prendre en compte est la longueur du filament qui est très supérieure à son diamètre. La figure 11 illustre une solution de réalisation du mécanisme qui entraîne en rotation le second réflecteur 32. Le premier réflecteur 31 illustré sur cette figure reçoit une lampe 33 au niveau d'un porte-lampe 41. La lampe 33 porte une source de lumière. À proximité du porte-lampe 41, et de préférence venu de matière avec lui, s'étend un palier 40 portant à rotation autour de l'axe optique X une couronne 35. Le palier 40 s'étend autour de l'évidement 43 du premier réflecteur 31 qui reçoit la lampe 33 et qui est généralement dénommé trou de lampe. Des bras 34 s'étendent à partir de la couronne 35 et portent à leur extrémité opposée à la couronne 35 le second réflecteur 32. Un moteur à sortie rotative 36 est fixé sur l'arrière du premier réflecteur 31. Le moteur 36 entraîne en rotation la couronne 35 par l'intermédiaire d'un système d'entraînement 37. Plus précisément, le moteur 36 entraîne en rotation une roue dentée 38 qui entraîne à son tour en rotation un élément de transmission 39. La rotation de l'élément de transmission 39, qui traverse le premier réflecteur 31, entraîne la rotation d'une roue dentée 42 qui engrène sur la circonférence extérieure dentée de la couronne 35. L'invention ne se limite pas aux exemples qui précèdent qui ne constitue que des modes de réalisation préférés de celle-ci. O10 REVEND I CATIONS 1. Projecteur, notamment pour véhicule, comportant un premier réflecteur (11, 21, 31) généralement concave, présentant un axe optique (X), une lampe (33) montée fixe dans le premier réflecteur (11, 21, 31) et portant une source de lumière (13, 23), et un second réflecteur (12, 22, 32) reçu dans la concavité du premier réflecteur (11, 21, 31), caractérisé en ce que le second réflecteur (12, 22, 32) est mobile en rotation autour de l'axe (X) du premier réflecteur (11, 21, 31) entre deux positions. 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second réflecteur (12, 22, 32) passe de l'une des deux positions à l'autre des deux positions par rotation d'un angle de 90 . 3. Projecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second réflecteur (12, 22, 32) s'étend perpendiculairement à la plus grande dimension du premier réflecteur (11, 21, 31) dans l'une des deux positions et selon la plus grande dimension du premier réflecteur (11, 21, 31) dans l'autre des deux positions. 4. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second réflecteur (12, 22, 32) génère un faisceau dissymétrique selon l'horizontale de direction moyenne (M) différente de l'axe optique (X) dans l'une des deux positions. 5. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second réflecteur (12, 22, 32) génère un faisceau dissymétrique selon l'horizontale de direction moyenne (M) différente de l'axe optique (X) dans l'une des deux positions et un faisceau de direction moyenne (M') dirigé vers le haut dans l'autre des deux positions. 6. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le second réflecteur (32) est porté par une couronne (35) montée à rotation dans un palier (40) qui s'étend autour du trou de lampe (43) du premier réflecteur (31). 7. Ensemble de deux projecteurs réalisés chacun selon la revendication 4 ou 5 et utilisés en complément de projecteurs de croisement, caractérisé en ce que le faisceau dissymétrique selon l'horizontale de direction moyenne (M) différente de l'axe optique (X) de chacun est dirigé du côté du trafic venant en sens inverse. 8. Ensemble de deux projecteurs réalisés chacun selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les faisceaux dissymétriques selon l'horizontale de chacun sont sensiblement symétriques par rapport au plan vertical contenant l'axe optique (X).