Brevet FR2791122A1 — publié le 20000922

La présente invention concerne d'une façon générale les projecteurs de véhicules automobiles. Il existe aujourd'hui une tendance consistant à tenter de monter la lampe d'un tel projectLeur dans son miroir dans une direction gênéralement transversale (typiquement verticale ou latérale) à l'axe optique du miroir, qui définit la direction générale du faisceau à émettre. Une telle solution présenterait différents avantages, et notamment celui d'une réduction de l'encombrement axial du projecteur (aucun espace libre à l'arrière de celui-ci n'étant nécessaire pour procéder au remplacement de la lampe), et d'une meilleure accessibilité de la lampe. Un autre avantage d'une telle solution est que la région du fond du miroir, occupée traditionnellement par le " trou de lampe " permettant son montage en direction axiale dans le miroir, serait en ce cas disponible pour participer à la formation du faisceau, et donc pour obtenir un faisceau plus intense. Toutefois le fait que la région de fond du miroir participe à la formation du faisceau pose une autre difficulté; plus précisément, les rayons émis par la lampe en direction du fond du miroir sont réfléchies par ce fond pour alors retourner vers la lampe, et ces rayons sont alors soit absorbés, soit déviés par réfraction ou par réflexion sur le bulbe de la lampe, pour ainsi ressortir du projecteur sous forme d'un rayonnement parasite altérant la qualité du faisceau émis. Notamment, dans le cas o le projecteur est destiné à engendrer un faisceau à coupure, tel qu'un faisceau de croisement ou antibrouillard, ces rayons déviés peuvent ressortir du projecteur vers le haut, et provoquer l'éblouissement des conducteurs des véhicules roulant en sens inverse. Une solution connue à ce problème consiste à concevoir le cache de lumière dLrecte, géndralement prévu en avant de la lampe pour intercepter le rayonnement émis par la source directement en direction de sa glace, pour qu'il intercepte également ce rayonnement parasite. Un inconvénient de cette solution connue réside en ce que cette lumière est perdue. En outre, cette solution n'évite pas qu'une certaine proportion du rayonnement réfléchi par le fond du miroir n'atteigne à nouveau la source et soit absorbée par celle-ci, ce qui peut provoquer un accroissement de sa température de travail et donc une diminution de sa durée de vie. Ce problème peut se trouver encore accru par l'échauffement du cache de lumière directe dû à l'absorption du rayonnement intercepté. Par ailleurs, une solution consistant à masquer le fond du miroir, ou encore à le rendre non réfléchissant, ne serait pas non plus satisfaisante. En effet, elle pourrait s'avérer néfaste quant à l'aspect esthétique du projecteur éteint, et compliquerait son processus de fabrication. En outre, une quantité non négligeable de lumière serait ainsi perdue, et son absorption par le miroir serait susceptible de créer des échauffements indésirables de celui-ci. La présente invention vise donc à pallier ces limitations de l'état de la technique, et à proposer un projecteur dans lequel la région de fond du miroir puisse être utilisée pour participer utilement au faisceau d'éclairage. Un autre objet de la présente invention est de tirer parti de cette zone de fond pour accroître l'épaisseur du faisceau formé, notamment dans le cas ou la source est orientée dans une direction horizontale perpendiculaire à l'axe optique, et risque d'engendrer un faisceau d'épaisseur insuffisante. Ainsi la présente invention propose un projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse coopérant avec un miroir pour former un faisceau lumineux, le miroir possédant une région de fond active située immédiatement en arrière de la source, et le miroir étant apte à réfléchir le rayonnement issu de la source pour engendrer un faisceau de photométrie donnée, caractérisé en ce que ladite région de fond comporte, dans au moins une zone qui serait susceptible, pour satisfaire la photométrie, de réfléchir le rayonnement issu de la source vers le proche voisinage de celle-ci, une surface réfléchissante corrigée apte à engendrer à partir de la source un rayonnement réfléchi corrigé qui reste à l'écart dudit proche voisinage sans perturber la photométrie du faisceau. Des aspects préférés, mais non limitatifs, du projecteur selon l'invention sont les suivants: - le rayonnement réfléchi corrigé se propage à l'extérieur d'un bulbe entourant la source. - la source s'étend essentiellement horizontalement et transversalement à un axe optique du miroir, le miroir est construit, au moins dans sa région centrale, à partir d'une génératrice verticale apte à aligner sensiblement toutes les images de la source au-dessous d'une coupure, et ladite surface réfléchissante corrigée occupe une zone de faible hauteur du miroir sensiblement à la hauteur de la source et présente une génératrice verticale corrigée telle que le rayonnement réfléchi corrigé soit sensiblement écarté de l'horizon en direction verticale. - une partie au moins du rayonnement réf1échi corrigé est rabattue vers le bas en direction de la route et apte à compléter directement le faisceau lumineux formé par le miroir en l'épaississant vers le bas. - une partie au moins du rayonnement réfléchi corrigé est rabattue vers le bas en direction d'une région inférieure du miroir et apte à compléter, après réflexion par ladite région inférieure, le faisceau lumineux formé par ledit miroir en l'épaississant vers le bas. - une partie au moins du rayonnement réfléchi corrigé est redressée vers le haut en direction d'une région de l'angle solide situé en avant du véhicule qui correspond à des panneaux de signalisation sur portique. - le miroir comprend des première et seconde zones à surface réfléchissante corrigée s'étendant immédiatement au-dessus et au-dessous, respectivement, d'un plan horizontal tangent à la source par le bas. - la première surface réfléchissante corrigée rabat la lumière vers le bas en direction du miroir et la seconde surface réfléchissante corrigée rabat la lumière vers le bas en direction de la route. - la première surface réfléchissante corrigée redresse la lumière vers le haut en direction d'une zone de portique de signalisation et la seconde surface réfléchissante corrigée rabat la lumière vers le bas en direction de la route. - la ou au moins une surface réfléchissante corrigée comporte une génératrice verticale soit essentiellement rectiligne, soit incurvée. - la ou au moins une surface réfléchissante corrigée comporte une génératrice verticale se raccordant sans rupture de pente avec au moins une autre partie du miroir. - la ou au moins une zone à surface réfléchissante corrigée s'étend sur une hauteur essentiellement constante et comprise entre 2 et 6 mm. - la ou au moins une zone à surface réfléchissante corrigée s'étend soit sur toute la largeur du miroir, soit sur une partie de la largeur du miroir couvrant au moins une région située immédiatement en arrière de la source. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale axiale d'un filament transversal et d'un miroir auquel peut s'appliquer la présente invention, la figure 2 est une vue de face du filament et du miroir de la figure 1, la figure 3 est une vue de détail en coupe verticale axiale du miroir et de la lampe de la figure 1, le miroir possédant une première zone modifiée selon l'invention, la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, montrant une seconde zone du miroir modifiée selon l'invention, la figure 5 illustre une partie du miroir selon l'invention, incorporant les première et seconde zones modifiées, la figure 6 illustre en coupe verticale axiale partielle une variante de réalisation d'un projecteur selon l'invention, et les figures 7a à 7c illustrent, par des ensembles de courbes isocandela sur un écran de projection, le comportement d'un projecteur selon l'invention - avec le réflecteur nu - en termes de photométrie. En référence tout d'abord aux figures 1 et 2, on a représenté des composants d'un projecteur de véhicule automobile, à savoir le filament généralement cylindrique de sa lampe et son miroir 20. Les autres éléments du projecteur, à savoir boîtier, glace de fermeture et différents équipements auxiliaires, n'ont pas été représentés et sont classiques en eux-mêmes. La source pourrait, en variante, être constituée par exemple par l'arc généralement cylindrique d'une lampe à décharge. L'axe du filament 10 s'étend horizontalement et perpendiculairement à l'axe optique y-y du miroir. Il peut s'agir typiquement du filament axial d'une lampe Hl ou H7 montée latéralement dans le miroir. Selon une caractéristique essentielle de ce miroir, les génératrices verticales haute et basse, respectivement 20h et 20b, du miroir 20 sont conçues de manière à amener toutes les images du filament 10 au ras du niveau horizontal, de manière à pouvoir engendrer des faisceaux à coupure nette de bonne qualité. Plus précisément, et en référence particulièrement à la figure 1, les génératrices sont construites en traçant des droites Dl tangentes à la surface du filament , ces droites se trouvant du côté arrière du filament pour ce qui concerne la génératrice supérieure 20h, et se trouvant du côté avant du filament pour ce qui concerne la génératrice 20b. A chacune de ces droites Dl, correspondant à un rayon lumineux émis par un bord du filament 10, sont respectivement associées des droites D2 parallèles à l'axe optique y-y du miroir, qui lui même est sensiblement parallèle à l'axe du véhicule. Pour chaque couple de droites (D1, D2) on détermine leur bissectrice BS et la droite TG qui est perpendiculaire à cette bissectrice. Chaque génératrice est construite de proche en proche, en partant du fond du miroir 20 que l'on fixe à une cote prédéterminée par rapport au filament, à partir des différentes droites TG obtenues, pour définir une ligne courbe, que l'on appellera dans la suite " génératrice évolutive " dans la mesure o elle ne présente pas un foyer fixe, mais un ensemble de foyers qui évoluent progressivement à mesure que l'on se déplace le long de ladite génératrice. Ces génératrices se distinguent en cela des génératrices paraboliques habituelles, à foyer fixe. On comprend ici qu'en jouant sur la distance horizontale entre le fond du miroir 20 et le filament 10, on va pouvoir ainsi concevoir des génératrices 20a, 20b plus ou moins ouvertes ou fermées autour de la source, et donc jouer d'une part sur la taille des images du filament engendrées, et d'autre part sur la quantité de flux lumineux que le miroir récupère sur une hauteur donnée. L'équation différentielle des génératrices 20h1 et b, qu'il est aisé de résoudre par des moyens de calcul assistés par ordinateur, peut s'exprimer de la façon suivante: Az = Ab.(z.sinp - y.cosp) Ay = Az.tg(P/2) avec comme conditions initiales: z = -Rfil y = -F o (y,z): repère orthonormé dont l'origine est au centre du filament 10, y étant l'axe optique horizontal et z étant vertical. Rfil: rayon du filament, et F: distance mesurée selon y entre le centre du filament et le fond du miroir. On comprend que, grâce à une telle conception des génératrices 20h, 20b, on aboutit à ce que chaque image du filament 10 qu'elles engendrent se situe immédiatement au-dessous et au ras d'une coupure horizontale qui passe par l'axe y-y. A partir de là, il est possible d'engendrer différentes types de faisceaux, dont on peut jouer en particulier sur la largeur en jouant sur la génératrice horizontale de la surface réfléchissante du miroir 20. Dans une forme de réalisation de base, on donne à cette génératrice horizontale une allure parabolique, avec un foyer qui peut être soit centré sur le filament , soit de préférence décalé latéralement par rapport à celui-ci, et l'on fait glisser la génératrice verticale décrite plus haut le long de cette génératrice horizontale, ce glissement consistant en une translation sans rotation de ladite génératrice verticale (c'est-à- dire qu'elle reste parallèle au plan y0z) le long de la génératrice horizontale. Dans ce cas, l'équation de la génératrice horizontale peut s'exprimer par exemple comme suit: y = 0,25. (x + Ixl/x. Lfil.lzI/(2.z))2/(F+8F)] - F o x,y,z sont les coordonnées du point courant; F est la distance focale de base décrite plus haut à propos de la génératrice verticale; AF est la valeur du décalage latéral de l'axe de la génératrice horizontale parabolique par rapport au centre du filament; et Lfil est la demi-longueur du filament mesurée selon x. En variante, on peut utiliser une génératrice horizontale constituée par deux demi-paraboles gauche et droite focalisées respectivement au voisinage des extrémités gauche et droite du filament 10, pour engendrer un faisceau pré-étalé en largeur tout en respectant la coupure horizontale. Toute autre génératrice peut naturellement être envisagée, en fonction notamment de la répartition latérale souhaitée de la lumière. On observe sur la figure 1 que, lorsque la lampe est montée dans le miroir soit à partir du dessus, soit à partir du côté, c'est-à-dire que le fond de ce miroir est disponible pour participer à la formation du faisceau, alors la génératrice verticale décrite ci-dessus est telle que ce fond est réfléchit une quantité de lumière importante en direction de la source, ce qui pose les problèmes exposes en introduction. La figure 3 illustre une génératrice verticale dont la partie inférieure (au dessous de l'axe y-y) a été modifiée immédiatement au-dessous du plan horizontal contenant l'axe y-y, de manière à ce que le rayonnement réfléchi par une zone limitée du fond du miroir se propage à distance de la source 10. Ainsi la partie inférieure 22 du miroir comprend une zone principale 22b s'étendant sur la majeure partie de son étendue, et une zone corrigée 22a dont la section verticale axiale est ici une droite. Cette section peut aussi bien entendu adopter une forme incurvée, par exemple parabolique de longueur focale sensiblement supérieure à la distance horizontale entre le fond du miroir et la source. L'orientation de cette zone corrigée 22a est de préférence telle que la direction moyenne du rayonnement réfléchi passe sensiblement au- dessous du bulbe 11 de la lampe. Par exemple, dans le cas o la focale de base de la génératrice verticale du miroir est de 22 mm, on peut prévoir une zone 22a dont la hauteur est de l'ordre de 5 mm et dont l'orientation est telle que le rayonnement issu de la source est réfléchi avec une inclinaison plongeante comprise entre environ 0 et environ 11 , ce qui est particulièrement approprié lorsque l'on souhaite augmenter la quantité de lumière à proximité du véhicule (cas notamment des poids lourds, dont les projecteurs. D'une façon générale, il est avantageux de choisir la position et la hauteur de la zone corrigée 22a de manière qu'elle s'étende approximativement entre la hauteur de la base du filament et la hauteur de la base du bulbe de la lampe. Toutefois, on peut dans certains cas souhaiter que la limite inférieure de cette zone 22a se situe légèrement au-dessus de la base du bulbe. Ceci a pour avantage de masque la ligne de transition - visible car présentant un coude, voire un décrochement - entre la zone 22a et la zone adjacente 22b. Bien entendu, il est également intéressant de prévoir une telle zone réfléchissante corrigée dans la partie supérieure 21 du miroir, c'est-à-dire celle située au-dessus de l'axe y-y. Mais dans ce cas, on comprend que, pour pouvoir faire passer le rayonnement réfléchi audessous de la source, il est nécessaire de lui donner une inclinaison plus fortement plongeante que dans la cas de la zone corrigée 22a décrite plus haut, ce qui fait que ce rayonnement ne participera plus utilement au faisceau à engendrer. En outre, de tels rayons plongeants risquent, dans certaines constructions de projecteurs, d'interférer en particulier avec un enjoliveur ou masque de style prévu à l'avant du miroir dans le prolongement de la partie inférieur de celui-ci, ou encore avec un miroir pour faisceau de route situé au-dessous du miroir de l'invention. Ainsi, comme le montre la figure 4, il est avantageux de prévoir ici une zone corrigée 21a, ici encore de profil droit ou incurvé, qui est inclinée de facon à rabattre le rayonnement vers la région la plus basse de la partie inférieure 22 du miroir. Du fait que la lumière ainsi réfléchie vers cette région provient d'un lieu situé en arrière de la source 10, on comprend que la deuxième réflexion de cette lumière par cette région va engendrer un rayonnement dirigé vers le bas par rapport à l'horizontale. Ici encore, on renforce donc le faisceau à proximité du véhicule, et l'on ne crée pas d'éblouissements. On observera qu'une telle approche peut également être utilisée pour la zone corrigée 22a, les zones corrigées 21a et 22a s'étendant alors sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre. La figure 5 illustre la région de fond du miroir , avec les zones corrigées 21a et 22a telles que décrites ci-dessus. Selon une variante de réalisation de l'invention, on peut agencer la zone 21a, et le cas échéant la zone 22a, de manière telle que le rayonnement qu'elle réfléchit se propage au dessus de l'horizontale, avec un angle par rapport à l'horizontale supérieur à environ 10 à 200. La figure 6 illustre un miroir équipé d'une zone 21a ainsi conçue. Une telle solution permet d'éviter les problèmes de contournement de la lampe en passant au-dessous de celle- ci, tout en engendrant un flux lumineux d'intensité très modérée, qui d'une part présente une inclinaison en direction montante telle qu'il passe au-dessus des conducteurs des véhicules roulant en sens inverse, et d'autre part telle qu'elle permette d'éclairer dans l'angle solide à l'avant du véhicule une zone dite "zone de portique", correspondant aux panneaux de signalisation sur portique que l'on rencontre de façon courante notamment sur autoroutes. On a en effet observé qu'avec des projecteurs de croisement classiques conçus pour obtenir un contraste élevé de coupure, avec par conséquent très peu de lumière dans cette "zone de portique", il arrive que ces panneaux de signalisation sur portique soient insuffisamment éclairés. On va maintenant décrire les modifications photométriques obtenues avec la présente invention dans un exemple concret de projecteur. ce projecteur est équipé d'une lampe normalisée "H7" montée transversalement dans le miroir. Ce miroir possède une zone corrigée 22a qui présente une hauteur de 3 mm, et dont la génératrice verticale est une droite verticale, qui se raccorde donc continûment à la partie supérieure 21 du miroir au niveau d'une transition contenue dans un plan horizontal tangent par le bas au filament (plan contenant l'axe y-y). Cette zone 22a s'étend sur toute la largeur du miroir. La partie supérieure 21 du miroir est quant à elle dépourvue ici de zone corrigée. La figure 7a illustre l'allure du faisceau obtenu avec la partie supérieure 21 et la zone 22b du miroir, la figure 7b illustre l'allure de la partie de faisceau obtenue avec la zone corrigée 22a, et enfin la figure 7c illustre l'allure du faisceau globalement engendré par le projecteur (en l'absence de toute glace de fermeture). On observe que la zone 22a permet, tout en évitant les problèmes de lumière parasite et d'échauffement mentionnés en introduction, de renforcer légèrement la lumière à proximité du véhicule. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et représentées, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. En particulier, alors que l'on a décrit plus haut des zones corrigées s'étendant sur toute la largeur du miroir, on peut bien entendu prévoir que la ou les zones corrigées s'étendent seulement sur une partie de l'étendue horizontale du miroir, en particulier celle située immédiatement en arrière de la source. REVENDICATIONS 1. Projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse (10) coopérant avec un miroir (20) pour former un faisceau lumineux, le miroir possédant une région de fond active située immédiatement en arrière de la source, et le miroir étant apte à réfléchir le rayonnement issu de la source pour engendrer un faisceau de photométrie donnée, caractérisé en ce que ladite région de fond comporte, dans au moins une zone (21a, 22a) qui serait susceptible, pour satisfaire la photométrie, de réfléchir le rayonnement issu de la source vers le proche voisinage de celle-ci, une surface réfléchissante corrigée apte à engendrer à partir de la source (10) un rayonnement réfléchi corrigé qui reste à l'écart dudit proche voisinage sans perturber la photométrie du faisceau. 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayonnement réfléchi corrigé se propage à l'extérieur d'un bulbe (11) entourant la source. 3. Projecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la source (10) s'étend essentiellement horizontalement et transversalement à un axe optique (y- y) du miroir, en ce que le miroir est construit, au moins dans sa région centrale, à partir d'une génératrice verticale (apte à aligner sensiblement toutes les images de la source au-dessous d'une coupure, et en ce que ladite surface réfléchissante corrigée occupe une zone (21a, 22a) de faible hauteur du miroir sensiblement à la hauteur de la source et présente une génératrice verticale corrigée telle que le rayonnement réfléchi corrigé soit sensiblement écarté de l'horizon en direction verticale. 4. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une partie au moins du rayonnement réfléchi corrigé est rabattue vers le bas en direction de la route et apte à compléter directement le faisceau lumineux formé par le miroir (20) en l'épaississant vers le bas (figure 3). 5. Projecteur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'une partie au moins du rayonnement réfléchi corrigé est rabattue vers le bas en direction d'une région inférieure du miroir et apte à compléter, après réflexion par ladite région inférieure, le faisceau lumineux formé par ledit miroir en l'épaississant vers le bas (figure 4). 6. Projecteur selon l'une des revendications 3 à , caractérisé en ce qu'une partie au moins du rayonnement réfléchi corrigé est redressée vers le haut en direction d'une région de l'angle solide situé en avant du véhicule qui correspond à des panneaux de signalisation sur portique (figure 6). 7. Projecteur selon l'une des revendications 3 à 6; caractérisé en ce que le miroir comprend des première et seconde zones (21a, 21b) à surface réfléchissante corrigée s'étendant immédiatement au-dessus et au- dessous, respectivement, d'un plan horizontal tangent à la source (10) par le bas. 8. Projecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première surface réfléchissante corrigée (21a) rabat la lumière vers le bas en direction du miroir et en ce que la seconde surface réfléchissante corrigée (22a) rabat la lumière vers le bas en direction de la route. 9. Projecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première surface réfléchissante corrigée (21a) redresse la lumière vers le haut en direction d'une zone de portique de signalisation et en ce que la seconde surface réfléchissante corrigée (22a) rabat la lumière vers le bas en direction de la route. 10. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la ou au moins une surface réfléchissante corrigée (21a, 22a) comporte une génératrice verticale essentiellement rectiligne. 11. Projecteur selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que la ou au moins une surface réfléchissante corrigée (21a, 22a) comporte une génératrice verticale incurvée. 12. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la ou au moins une surface réfléchissante corrigée (21a, 22a) comporte une génératrice verticale se raccordant sans rupture de pente avec au moins une autre partie (21) du miroir. 13. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la ou au moins une zone à surface réfléchissante corrigée (21a, 22a) s'étend sur une hauteur essentiellement constante et comprise entre 2 et 6 mm. 14. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la ou au moins une zone à surface réfléchissante corrigée (21a, 22a) s'étend sur toute la largeur du miroir. 15. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la ou au moins une zone à surface réfléchissante corrigée (21a, 22a) s'étend sur une partie de la largeur du miroir couvrant au moins une région située immédiatement en arrière de la source (10).