Brevet FR2800439A1 — publié le 20010504

La présente invention concerne d'une façon générale les projecteurs de véhicules automobiles. Classiquement, l'obtention d'un faisceau de croisement performant, et notamment d'un faisceau de croisement aux normes européennes, nécessite le recours à un miroir possédant des dimensions significatives, en particulier en largeur. Ces dimensions significatives sont imposées par deux objectifs principaux; le premier est de récupérer une quantité suffisante du flux lumineux émis par la source, et l'on comprend que plus le miroir est grand, pour une longueur focale de base donnée, plus l'angle solide couvert par le miroir vu de la source est important, et donc meilleur est le taux de récupération; la seconde est de permettre au miroir d'engendrer, dans certaines de ses régions, des images de la source qui soient suffisamment petites pour former dans le faisceau de croisement une tache de concentration (portée) suffisamment intense. Si l'on utilise pour le miroir une petite distance focale de base, c'està-dire un miroir plus refermé autour de la source pour une hauteur et une largeur données, la récupération de flux est améliorée, mais les images de la source se trouvent toutes agrandies, et la portée est insuffisante. Au contraire, si l'on utilise une focale de base plus grande, la portée est améliorée mais l'intensité globale du faisceau est diminuée de façon indésirable. Pour ces raisons, lorsque le concepteur dispose d'une place réduite pour réaliser la fonction croisement, la seule possibilité dont il dispose en pratique est de recourir à la technologie elliptique, dans laquelle un miroir du genre ellipsoidal crée une tache de concentration qui est partiellement occultée par un cache pour former la coupure du faisceau, et qui est projetée sur la route par une lentille. Cette technologie, si elle permet de réaliser la fonction croisement avec un encombrement réduit en hauteur et en largeur, impose toutefois un encombrement en profondeur important. En outre, par rapport à une technologie dans laquelle c'est la géométrie du miroir lui-même qui permet d'engendrer directement un faisceau ayant la photométrie requise, la technologie elliptique est sensiblement plus coûteuse. La présente invention vise à pallier ces inconvénients de l'état de la technique, et à proposer un projecteur qui, tout en présentant un encombrement extrêmement réduit tant en largeur qu'en hauteur et en profondeur, soit capable d'engendrer un faisceau, notamment un faisceau de croisement, et plus particulièrement un faisceau de croisement européen, présentant à la fois une portée convenable, une largeur convenable et une bonne homogénéité. Un autre objet de la présente invention est de proposer une paire de projecteurs gauche et droit qui se complètent particulièrement bien sur le plan de l'éclairage et qui apportent une nouvelle contribution sur le plan du style à l'avant du véhicule. A cet effet, la présente invention propose selon un premier aspect un projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse coopérant avec un miroir pour former un faisceau d'éclairage, caractérisé en ce que le miroir comporte deux régions disposées latéralement l'une par rapport à l'autre et séparées par une frontière passant au voisinage de la source, une première région étant construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une première distance focale de base, tandis que la seconde région est construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une seconde distance focale de base sensiblement inférieure à la première distance focale de base, et en ce que l'étendue de la première région du miroir en direction latérale par rapport à ladite frontière est sensiblement supérieure à l'étendue de la seconde région du miroir en direction latérale par rapport à ce même plan. Des aspects préférés, mais non limitatifs, du projecteur selon l'invention sont les suivants: * la première région du miroir présente dans au moins une zone une surface réfléchissante qui étale faiblement ou nullement la lumière en direction latérale. * la ou chaque zone est adjacente à un bord latéral libre du miroir. * la première région du miroir présente dans au moins une seconde zone une surface réfléchissante qui étale substantiellement la lumière en direction latérale. * la ou les secondes zones sont situées entre la ou les premières zones et ladite frontière. * la seconde région du miroir présente dans au moins une zone une surface réfléchissante qui étale fortement la lumière en direction latérale. * la seconde région du miroir possède au moins deux zones d'étalement latéral échelonnées. * au moins certaines des zones du miroir qui étalent la lumière réalisent un étalement convergent. * le projecteur comprend en outre, en avant du miroir, un masque définissant une ouverture de largeur inférieure à la largeur du miroir et destinée à laisser passer la plus grande partie de la lumière réfléchie par le miroir. * ladite frontière est constituée par un plan généralement vertical. * en projection dans un plan transversal, ladite frontière passe la source. * toutes les zones du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure. * certaines zones du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure horizontale, et d'autres zones du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure oblique. * la première distance focale de base est comprise entre environ 20 et 28 mm. * la seconde distance focale de base est comprise entre environ 14 et 16 mm. * l'étendue de la première région du miroir en direction latérale est comprise entre environ 3 fois et environ 5 fois l'étendue de la seconde région du miroir en direction latérale. * l'étendue de la première région du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 70 et 80 min. * l'étendue de la seconde région du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 15 et 25 mim. La présente invention propose également une paire de projecteurs gauche et droit pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux projecteurs tels que définis ci-dessus, la première région du miroir de l'un des projecteurs étant située d'un certain côté de la lampe associée et la première région du miroir de l'autre projecteur étant située de l'autre côté de la lampe associée. Avantageusement, la première région du miroir du projecteur gauche est située, en vue de dos du miroir, à droite de la lampe associée tandis que la première région du miroir du projecteur gauche est située, en vue de dos du miroir, à gauche de la lampe associée. En outre, il est intéressant que le miroir du projecteur gauche possède au moins une zone étalant la lumière de façon dominante vers la gauche, et que le miroir du projecteur droit possède au moins une zone étalant la lumière de façon dominante vers la droite. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique de dos d'un miroir pour projecteur de croisement européen du côté gauche d'un véhicule, la figure 2 est une vue schématique en coupe horizontale axiale du miroir de la figure 1, et de la source avec laquelle il coopère, la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, illustrant les trajets de certains rayons lumineux réfléchis par le miroir, les figures 4a à 4d illustrent, par des ensembles de courbes isocandela sur un écran de projection, l'allure de différentes parties de faisceau engendrées par l'ensemble source/miroir des figures 1 à 3, la figure 5 est une vue schématique de dos d'un miroir pour projecteur selon l'invention, utilisé du côté droit du véhicule, la figure 6 est une vue analogue à la figure 3, correspondant au miroir de la figure 5, les figures 7a et 7b et 8a à 8c illustrent, par des ensembles de courbes isocandela, le comportement optique du miroir des figures 5 et 6. Maintenant en référence aux dessins, et en particulier aux figures 1 et 2, on a représenté un miroir apte à coopérer avec une source tel que le filament , orienté ici axialement, d'une lampe à incandescence telle qu'une lampe normalisée " Hi " ou " H7 ". Bien entendu, on pourrait également utiliser une lampe à décharge. Le miroir 20 est subdivisé en deux régions 21, 22 séparées par un plan vertical yOz passant par la source 10, ces deux régions ayant des étendues et des géométries très différentes l'une de l'autre. Ainsi la région 21 située à gauche sur les figures 1 à 3 est destinée principalement à conférer au faisceau à engendrer (ici un faisceau de croisement européen standard, à coupure dite en " V ") sa portée, c'est-à- dire qu'une fraction substantielle de la région 21 est destinée à engendrer de la lumière dans l'axe de la route ou au voisinage de cet axe, au-dessous de la coupure. La région 22 située à droite sur les figures 1 à 3 est destinée quant à elle à assurer un fort étalement de la lumière, pour conférer au faisceau sa largeur. La région 21 comporte une série de zones dont le paramétrage, en termes notamment de génératrice horizontale, peut être semblable à ce qui est pratiqué pour un miroir de dimensions habituelles, c'est-à-dire présentant typiquement une largeur d'au moins 120 millimètres. Dans le présent exemple, la région 21 possède deux zones 212 et 212, respectivement intérieure et intermédiaire, constituant deux stries larges aptes à conférer à la lumière réfléchie un degré d'étalement limité, avec des limites latérales de préférence floues pour éviter les défauts d'homogénéité du faisceau, et à situer entièrement cette lumière au-dessous de la coupure normalisée. Pour réaliser ces stries, on utilise avantageusement les enseignements des documents FR-A-2 760 067 ou FR-A-2 760 068 au nom de la Demanderesse. La région 21 possède également un ensemble de zones 213, 214 et 215 situés du côté extérieur de la région, et destinées à engendrer la tache de concentration du faisceau. A cet effet, ces zones sont construites à partir de surfaces de base paraboliques, tout en étant auto-génératrices de la coupure du faisceau, comme enseigné par exemple dans FR-A-2 536 502 au nom de la Demanderesse, et l'on applique sur ces surfaces de base des stries et/ou des prismes conformément aux enseignements de FR-A-2 710 393 également au nom de la Demanderesse. Dans le présent exemple, la zone supérieure 213 est apte à engendrer une partie de faisceau à coupure horizontale, et possède deux rangées de stries ou prismes verticaux 2131 et 2132 légèrement déviateurs, tandis que la zone inférieure 215 est apte, par simple basculement de la surface sur par exemple 15 , à engendrer une partie de faisceau inclinée à 15 , pour définir la demi-coupure inclinée du faisceau européen, et possède deux rangées de stries ou prismes 2151, 2152 légèrement déviateurs inclinés à 15 par rapport à la verticale. La zone 214 est une zone à stries courbes 2141 assurant la transition entre les zones 213 et 215. La surface de base réalisée conformément aux enseignements de FR-A-2 536 502 possède dans le plan horizontal xOy une génératrice horizontale qui est de forme parabolique, avec une distance focale comprise préférentiellement entre 20 et 28 mm, de manière à ce que la surface réfléchissante ne soit pas trop refermée autour de la source. On comprend qu'une telle surface, dans sa partie la plus éloignée de la source 10, va engendrer ainsi des images de cette source qui sont suffisamment petites pour conférer au faisceau une portée satisfaisante. La région 22 du miroir possède quant à elle, de l'intérieur vers l'extérieur (vers la droite sur les figures 1 à 3), trois zones 221, 222 et 223. Ces zones sont ici constituées par des stries conformément aux enseignements de FR- A-2 760 067 ou FR-A-2 760 068, une différence avec les enseignements de ces documents étant toutefois que les différentes zones présentent entre elles des décrochements entre elles, comme le montre bien la figure 2. Ceci est réalisé par exemple en appuyant sur une parabole commune des formes prismatiques ou analogues, ou encore en appuyant les stries respectivement sur des génératrices horizontales paraboliques de distances focales progressivement décroissantes. Ces stries 221 à 223 sont conçues pour assurer un fort étalement de la lumière, sans problème d'homogénéité grâce au recours à ce type de technologie. Comme on l'a dit, la génératrice horizontale de la région 22 s'appuie soit sur une parabole commune, soit sur une série de morceaux de paraboles échelonnés. Dans le premier cas, on choisit avantageusement une distance focale comprise entre 14 et 16 mm. Dans le second cas, on peut choisir des distances focales décroissant progressivement à partir d'une valeur de 14 à 16 mm lorsque l'on s'éloigne vers l'extérieur. Du fait que la région 22 du miroir est sensiblement plus refermée autour de la source que sa région 21, on prévoit que le miroir soit fortement dissymétrique en termes d'étendue de part et d'autre de la lampe, comme le montrent bien les figures 1 à 3. Typiquement, la région 21 peut présenter une étendue latérale d'environ 70 à 80 mm, ce qui permet d'être confortable quant à la portée du faisceau. La région 22 est capable quant à elle de récupérer une quantité comparable de flux lumineux que la région 21 si elle présente une étendue d'environ 15 à 25 mm. Ceci permet donc de réaliser un miroir dont la largeur soit de l'ordre de 85 à 105 mm, et qui engendre un faisceau tout à fait satisfaisant en termes de portée, de largeur, d'intensité lumineuse globale et d'homogénéité. La hauteur du miroir est avantageusement voisine de sa largeur. On réalise donc un miroir d'encombrement très réduit non seulement en largeur et en hauteur, mais également en profondeur puisque le recours à la technologie elliptique est évité. On observera ici que les faibles dimensions recherchées peuvent être soit celles du miroir lui-même, soit celles d'une ouverture 0 prévue par exemple dans un masque présent à l'avant du miroir et à travers laquelle on souhaite faire passer une large majorité du rayonnement réfléchi par le miroir. Dans ce cas, on peut concevoir la surface du miroir 20 de telle sorte qu'il présente une étendue supérieure à cette ouverture, tout en assurant que pratiquement l'intégralité du rayonnement réfléchi traverse cette ouverture. Ainsi la figure 1 montre les contours d'une ouverture circulaire 0 formée dans un masque, et placée au regard d'un miroir 20 plus grand notamment au niveau de sa région de plus courte(s) focale(s) 22. Pour éviter de perdre de la lumière, les différentes zones du miroir sont conçues pour opérer en mode convergent, c'est-à-dire pour que l'étalement réalisé notamment en direction latérale amène les rayons réfléchis à intersecter le plan vertical axial yOz. Ceci est illustré sur la figure 3, o l'on voit en particulier que les zones 221, 222 et 223 opèrent en mode progressivement convergent, et que les zones 213 à 215 opèrent en mode très légèrement convergent. Ainsi la plus grande majorité des rayons réfléchis va pouvoir passer à travers l'ouverture 0. Les figures 4a à 4d illustrent le comportement optique du miroir décrit ci-dessus. La figure 4a montre la partie de faisceau qui serait engendrée par la zone 215 en l'absence de stries, tandis que la figure 4b montre la partie de faisceau effectivement engendrée avec les stries 2151, 2152. il La figure 4c montre quant à elle l'allure de la partie de faisceau engendrée par l'ensemble de la région 21 du miroir, les stries 211, 212 contribuant significativement à sa largeur. Enfin la figure 4d montre l'allure du faisceau engendré par l'ensemble du miroir, et en particulier le renforcement du faisceau dans sa zone de largeur et également un accroissement de cette largeur vers la gauche. Par ailleurs on comprend que le recours à des distances focales de base fortement différentes pour les deux régions 21 et 22 du miroir 20 conduisent à un décrochement D relativement important dans la région du font du miroir, de haut en bas. Il est particulièrement avantageux de placer ce décrochement aussi près que possible du plan vertical passant par la source 10 (plan yOz). Ceci présente plusieurs avantages: * dans la mesure o le trou de lampe présente dans ce plan la hauteur la plus grande (égale à son diamètre), la surface effective de ce décrochement est minimisée, de même que le rayonnement parasite qui peut en résulter; * compte-tenu des indicatrices d'émission standard des filaments incandescents, le flux lumineux reçu par ce décrochement est minimisé; * le culot de la lampe masque une proportion relativement importante de ce décrochement vis-à-vis de la source; * lorsque la lampe est pourvue d'un cache de lumière directe porté par une patte de fixation s'étendant vers le fond du miroir, cette patte peut également contribuer à masquer une partie du décrochement; * si la surface de la zone 211 est bien choisie, le décrochement ne fait obstacle à aucun rayonnement réfléchi par cette zone (absence de zone d'ombre). Pour ces motifs, on peut prévoir que le décrochement D soit réfléchissant comme les autres parties du miroir, ce qui évite des manipulations de masquage lors de l'application de la couche d'aluminium sur le miroir pendant sa fabrication. En outre, les défauts de surfaces qui peuvent apparaître typiquement lorsque la surface réfléchissante possède des décrochement voient leurs effets minimisés pour les raisons qui précèdent. Lorsque le miroir est fabriqué par injection, on peut donner au plan du décrochement D un faible angle de dépouille destiné à faciliter le démoulage de la pièce. On comprend à partir de la description qui précède que, lorsque l'ensemble lampe/miroir éteint est observé de l'extérieur, à travers une glace qui sera typiquement lisse, l'observateur constate que la lampe est fortement décalée latéralement par rapport au milieu du miroir. Pour conserver une symétrie d'aspect du véhicule lorsque les projecteurs sont éteints, il est donc avantageux de concevoir l'ensemble lampe/miroir destiné à être utilisé dans le projecteur droit de telle manière que le décalage latéral de la lampe dans le miroir soit inversé par rapport au décalage dans le projecteur gauche. Ainsi la figure 5 illustre en vue de dos schématique l'agencement adopté pour l'ensemble lampe/miroir droit, les références utilisées étant les mêmes que dans le cas du projecteur gauche, complétées par un " prime ". Le miroir 20' possède une partie droite 21' ayant une étendue et un rôle analogues à ceux de la partie gauche 21 du miroir des figures 1 à 3, et une partie gauche 22' ayant une étendue et un rôle analogues à ceux de la partie droite 22 du miroir des figures 1 à 3. Dans ce cas toutefois, l'agencement des stries dans les zones 213'-215' qui correspondent aux zones 213-215 des figures 1 à 3 est préférentiellement différent, en ce sens que les stries inclinées occupent la partie haute du miroir, tandis que les stries verticales occupent sa partie basse. Un tel agencement est en effet mieux adapté lorsque ces zones se trouvent non plus à gauche, mais à droite de la source (en vue de dos), c'est-à-dire lorsque l'inclinaison des images de la source qui vont être engendrées est changée en son symétrique par rapport à la verticale (en particulier, il est préférable d'aligner sous la demi-coupure inclinée à 15 des images qui sont basculées dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à une position horizontale, plutôt que des images basculées dans le sens des aiguilles d'une montre). On observe également que la région 22' du miroir enrichit le faisceau en largeur non plus principalement vers la gauche, mais vers la droite, de telle sorte que les deux projecteurs allumés vont engendrer un faisceau de croisement global ayant sensiblement même étendue à gauche et à droite. Les figures 7a et 7b illustrent d'une part l'allure d'une partie de faisceau qui serait engendrée par les zones 213'-215' du miroir droit 20' en l'absence des stries, et d'autre part l'allure de la partie de faisceau effectivement engendrée lorsque les stries sont présentes. La figure 8a illustre quant à elle la partie de faisceau engendrée par les zones 221', 222', 223', 211' et 212' du miroir (celles qui confèrent la largeur), tandis que la figure 8b illustre la partie de faisceau engendrée par les zones 213', 214' et 215' (elle est donc identique à la figure 7b). La figure 8c enfin illustre l'allure du faisceau globalement engendré par le miroir droit 20'. On notera pour terminer que dans un projecteur selon l'invention, la lampe, située très près d'un bord latéral du miroir associé, est peu visible, ce qui apporte une contribution nouvelle sur le plan du style. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et représentées, mais l'homme du métier saura y apporter de nombreuses variantes ou modifications. En particulier, puisque l'on observe sur les figures 3 et 6 en particulier que le miroir gauche 20 présente une plus grande profondeur à gauche qu'à droite, et que le projecteur droit 20' présente une plus grande profondeur à droite qu'à gauche, il peut être opportun d'inverser les deux miroirs pour mieux s'adapter au galbe fuyant des régions avant gauche et avant droit des véhicules modernes. REVENDICATIONS 1. Projecteur de véhicule automobile, comprenant une source lumineuse (10) coopérant avec un miroir (20) pour former un faisceau d'éclairage, caractérisé en ce que le miroir comporte deux régions (21, 22) disposées latéralement l'une par rapport à l'autre et séparées par une frontière (D) passant au voisinage de la source, une première région (21) étant construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une première distance focale de base, tandis que la seconde région (22) est construite à partir d'au moins une génératrice horizontale possédant une seconde distance focale de base sensiblement inférieure à la première distance focale de base, et en ce que l'étendue de la première région du miroir en direction latérale par rapport à ladite frontière (D) est sensiblement supérieure à l'étendue de la seconde région du miroir en direction latérale par rapport à ce même plan. 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première région (21) du miroir présente dans au moins une zone (213, 214, 215) une surface réfléchissante qui étale faiblement ou nullement la lumière en direction latérale. 3. Projecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la ou chaque zone (213, 214, 215) est adjacente à un bord latéral libre du miroir. 4. Projecteur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la première région (21) du miroir présente dans au moins une seconde zone (211, 212) une surface réfléchissante qui étale substantiellement la lumière en direction latérale. 5. Projecteur selon les revendications 3 et 4 prises en combinaison, caractérisé en ce que la ou les secondes zones (211, 212) sont situées entre la ou les premières zones (213, 214, 215) et ladite frontière (D). 6. Projecteur selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que la seconde région (22) du miroir présente dans au moins une zone (221, 222, 223) une surface réfléchissante qui étale fortement la lumière en direction latérale. 7. Projecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde région du miroir possède au moins deux zones d'étalement latéral (221, 222, 223) échelonnées. 8. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins certaines des zones du miroir (211-215, 221-223) qui étalent la lumière réalisent un étalement convergent. 9. Projecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, en avant du miroir, un masque définissant une ouverture (O) de largeur inférieure à la largeur du miroir (20) et destinée à laisser passer la plus grande partie de la lumière réfléchie par le miroir. 10. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite frontière (D) est constituée par un plan généralement vertical. 11. Projecteur selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce qu'en projection dans un plan transversal, ladite frontière passe la source (10). 12. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que toutes les zones (211-215, 221- 223) du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure. 13. Projecteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que certaines zones (211-214, 221-223) du miroir sont aptes à amener la lumière audessous d'une coupure horizontale et en ce que d'autres zones (215) du miroir sont aptes à amener la lumière au-dessous d'une coupure oblique. 14. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la première distance focale de base est comprise entre environ 20 et 28 mm. 15. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la seconde distance focale de base est comprise entre environ 14 et 16 mm. 16. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'étendue de la première région (21) du miroir en direction latérale est comprise entre environ 3 fois et environ 5 fois l'étendue de la seconde région (22) du miroir en direction latérale. 17. Projecteur selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étendue de la première région (21) du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 70 et 80 mm. 18. Projecteur selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que l'étendue de la seconde région (22) du miroir en direction horizontale est comprise entre environ 15 et 25 mm. 19. Paire de projecteurs gauche et droit pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux projecteurs selon l'une des revendications 1 à 18, la première région (21) du miroir (20) de l'un des projecteurs étant située d'un certain côté de la lampe associée et la première région (21') du miroir (20') de l'autre projecteur étant située de l'autre côté de la lampe associée. 20. Paire de projecteurs selon la revendication 19, caractérisée en ce que la première région (21) du miroir (20) du projecteur gauche est située, en vue de dos du miroir, à droite de la lampe associée, et en ce que la première région (21') du miroir (20) du projecteur gauche est située, en vue de dos du miroir, à gauche de la lampe associée. 21. Paire de projecteurs selon l'une des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que le miroir (20) du projecteur gauche possède au moins une zone (221, 222, 223) étalant la lumière de façon dominante vers la gauche, tandis que le miroir du projecteur droit possède au moins une zone (221', 222', 223') étalant la lumière5 de façon dominante vers la droite.