Brevet FR2818211A1 — publié le 20020621

La présente invention concerne un nouveau phare de véhicule et, plus précisément, la technique de compensation d'une très grande différence entre la lumière et l'ombre dans une partie de limite entre la lumière et l'ombre produite par un phare. Il existe un phare du type à projecteur ou phare de véhicule connu qui comporte un réflecteur ayant une surface réfléchissante pratiquement ellipsoidale, une source de lumière placée à une première position focale du réflecteur, une lentille de projection placée en avant de la source lumineuse et utilisée pour projeter vers l'avant la lumière de la source réfléchie par le réflecteur, et un obturateur formant une ligne de coupure dont le bord supérieur se trouve pratiquement à la position focale de la lentille de projection. Dans le cas du réflecteur à surface réfléchissante ellipsoïdale, la lumière réfléchie suivant un angle consi- dérable par rapport à l'axe optique est émise depuis le réflecteur lorsque la surface perpendiculaire à l'axe optique, comprenant le second foyer, c'est-à-dire la surface remontant vers le voisinage de la surface focale, est uti- lisée comme surface réfléchissante. Comme la lumière dirigée vers le haut est arrêtée par l'obturateur formant la ligne de coupure, aucun problème ne se pose. Cependant, la lumière émise vers le bas est ensuite réfléchie vers le haut par un organe, tel que le pare-chocs, qui est proche du phare. Cette lumière est alors soit soumise à une réflexion irrégulière par la poussière de l'atmosphère, soit réfléchie par les gouttes de pluie qui forment un phénomène de film optique posant un problème d'éblouissement qui constitue une gêne pour la conduite. En conséquence, on a essayé d'utiliser un obturateur atténuateur destiné à réduire la lumière émise vers le bas (par le réflecteur) qui est soumise à une réflexion vers le haut par le pare-chocs, et il a contribué à résoudre le problème posé par le phénomène de l'éblouissement de cette manière. Cependant, le phare classique de véhicule est réalisé de manière que la lumière émise vers le bas depuis le réflecteur soit arrêtée au voisinage du second foyer par disposition de la partie d'extrémité avant de l'obturateur atténuateur au voisinage du second foyer du réflecteur. En conséquence, la ligne de coupure est nette et un problème se pose à cause de la différence très grande entre la lumière et l'ombre dans la distribution de lumière. Au bord supérieur de la distribution de lumière d'un faisceau de croisement, la ligne de coupure doit apparaître nettement pour empêcher l'éblouissement du conducteur d'un véhicule qui approche. Cependant, l'existence de cette différence considérable entre la lumière et l'ombre au bord inférieur de la distribution de lumière a tendance à réduire la visibilité pour le conducteur étant donné le retard dû au changement de dimensions de la pupille lorsque l'oeil est tourné vers la partie atténuée depuis la partie brillante, et inversement. L'invention a pour objet de réduire les changements entre la lumière et l'ombre dans la partie formant la limite entre la lumière et l'ombre au bord inférieur de la distribution de lumière. A cet effet, un obturateur atténuateur, dont la partie d'extrémité avant est placée plus près d'une surface réflé- chissante du réflecteur que du point de convergence du réflecteur, est disposé au-dessus de l'axe optique du réflecteur. En conséquence, dans le phare de véhicule selon l'invention, la lumière émise (par le réflecteur) pour la formation de la partie de limite entre la lumière et l'ombre à l'extrémité inférieure de la distribution de lumière est délimitée dans une région de densité de flux lumineux relativement faible. En conséquence, la variation de la lumière d'éclairage par rapport à la variation de dimension et de forme de l'obturateur atténuateur est faible et un ajustement délicat de la lumière d'éclairage est facile. En conséquence, le risque de réduction de la visibilité pour le conducteur lorsque les yeux de celui-ci se déplacent entre les parties de lumière et d'ombre est réduit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe verticale schématique d'un phare de véhicule selon l'invention; la figure 2 est un schéma d'une trace lumineuse permet- tant la description du fonctionnement; et la figure 3 est un schéma d'une distribution de lumière. Un phare 1 de véhicule de la figure 1 est utilisé dans une automobile pour l'émission d'un faisceau de croisement, et il comporte un réflecteur 2, une ampoule 3 formant une source lumineuse supportée par le réflecteur 2, une lentille 4 de projection vers l'avant de la lumière réfléchie par le réflecteur 2 depuis l'ampoule 3, un obturateur 5 formant une ligne de coupure et un obturateur atténuateur 6. L'obtura- teur 5 formant la ligne de coupure est destiné à délimiter le bord supérieur, c'est-à-dire la ligne de coupure, de la distribution d'intensité lumineuse du faisceau de croisement formée par la lumière projetée par la lentille de projection 4. L'obturateur atténuateur 6 est placé au-dessus de l'axe optique de réflecteur 2 et il est utilisé pour limiter la région d'éclairage du bord inférieur de la distribution d'intensité lumineuse. Le réflecteur 2 a une surface réfléchissante pratique- ment ellipsoidale 2a. Une ampoule à décharge est utilisée comme ampoule 3 et sa partie d'émission de lumière se trouve pratiquement au premier foyer F1 du réflecteur 2. En conséquence, la lumière de l'ampoule 3, lorsqu'elle est réfléchie par la surface réfléchissante 2a du réflecteur 2, converge pratiquement vers le second foyer F2 du réflecteur 2. L'ampoule 3 formant la source lumineuse n'est pas limitée à une ampoule à décharge mais elle peut être de tout type d'ampoule, y compris une ampoule à incandescence, par exemple à halogène, dans la mesure o l'intensité lumineuse prédéterminée peut être obtenue. La lentille de projection 4 est une lentille convexe et elle est disposée afin que son axe optique coïncide avec l'axe optique x-x du réflecteur 2 ou que son foyer f soit voisin du second foyer F2. La lentille de projection 4 est maintenue en avant du réflecteur 2 par un support 7 de lentille. L'obturateur 5 formant la ligne de coupure est disposé afin que son bord supérieur 5a soit voisin du foyer de la lentille de projection 4 au voisinage de l'axe optique x-x. En outre, l'obturateur 5 formant la ligne de coupure est solidaire du support 7 de lentille. Dans une variante, l'obturateur 5 formant la ligne de coupure peut être formé en une seule pièce avec le support 7 de lentille. L'obturateur atténuateur 6 est formé afin qu'il soit solidaire du support 7 de lentille. Dans un mode de réali- sation, l'obturateur atténuateur 6 est disposé en arrière de la partie d'extrémité supérieure du support de lentille en une seule pièce avec lui, à la partie d'extrémité avant qui supporte la lentille de projection 4. En outre, la partie d'extrémité avant 6a de l'obturateur atténuateur 6 est placée au-dessus de l'axe optique x-x du réflecteur 2 et est plus proche de la surface réfléchissante 2a que le second foyer F2 du réflecteur 2. En outre, le cas échéant, la partie d'extrémité 6a est placée au voisinage de la surface réfléchissante 2a près de l'extrémité ouverte du réflecteur 2. Comme représenté sur la figure 2, la lumière de l'ampoule 3 formant la source lumineuse, dont la partie d'émission de lumière est pratiquement positionnée au pre- mier foyer F1 du réflecteur 2, est réfléchie par la surface réfléchissante 2a et converge au second foyer F2 du réflecteur 2 avant de diffuser vers l'avant pratiquement depuis le second foyer F2. Parmi la lumière provenant de l'ampoule 3, la lumière directe, c'est-à-dire la lumière dirigée vers l'avant sans parvenir à la surface réfléchissante 2a du réflecteur 2, est arrêtée par un obturateur (non représenté) et n'est pas émise vers l'avant. Ensuite, la lumière qui diffuse depuis le second foyer F2 converge sous l'action de la lentille de projection 4 et est projetée vers l'avant, si bien qu'une distribution 8 d'intensité lumineuse de faisceau de croisement est formée comme l'indique la figure 3. Sur la figure 3, la référence H-H désigne une droite horizontale et la référence V-V une droite verticale. L'intersection des droites horizontales H-H et verticales V-V se trouve sur l'axe optique x-x du réflecteur 2. Au cours de l'émission de lumière par l'ampoule 3 formant source lumineuse et lors de la projec- tion de la lumière en avant par la lentille de projection 4, la plus grande partie des rayons lumineux 91 (réfléchis par la moitié inférieure de la surface réfléchissante 2a du réflecteur 2) sont arrêtés par l'obturateur 5 formant la ligne de coupure et ne sont pas émis vers l'avant. Comme les rayons réfléchis 91 sont ainsi arrêtés par l'obturateur 5, une ligne de coupure 8a, formant le bord supérieur de la distribution de l'intensité lumineuse 8, est obtenue. Ainsi, le bord supérieur 5a, disposé au voisinage du foyer f de la lentille de projection 4, provoque une apparition nette de la ligne de coupure 8a. En outre, parmi la lumière émise par l'ampoule 3, bien que la plupart des rayons lumineux 9u (réfléchis par la moitié supérieure de la surface réfléchissante 2a du réflec- teur 2) soient projetés vers l'avant, la lumière réfléchie au voisinage du bord ouvert du réflecteur 2 est arrêtée par l'obturateur atténuateur 6 (la ligne en traits mixtes à deux points indique un exemple de trace après l'arrêt de la lumière). La lumière réfléchie au voisinage du bord supé- rieur du réflecteur 2 forme un grand angle avec l'axe optique x-x et est équivalente à la lumière qui provient du bas du véhicule dans lequel le phare est monté. Comme la lumière est ainsi arrêtée par l'obturateur 6, il est pos- sible d'éliminer l'éblouissement ou la gêne à la conduite résultant du phénomène du film optique produit par la réflexion de la lumière vers le haut. La lumière peut être réfléchie vers le haut par un organe, tel qu'un pare-choc, au voisinage du phare, cette lumière étant soit soumise à une réflexion irrégulière par la poussière de l'atmosphère, soit réfléchie par les gouttes de pluie. Comme la partie d'extrémité avant 6a de l'obturateur 6 est proche de la surface réfléchissante 2a dans un état tel que la densité de flux lumineux est relativement faible, une variation de la lumière d'éclairage par rapport à la variation de dimension et de forme de l'obturateur atténuateur 6 est faible. En conséquence, un ajustement délicat de la lumière d'irradia- tion est facile. Simultanément, la ligne formant la limite inférieure 8b entre la lumière et l'ombre, indiquée par la ligne mouchetée et délimité par la partie d'extrémité avant 6a de la distribution 8 d'intensité lumineuse, varie de manière relativement douce et réduit ainsi le risque de réduction de la visibilité du conducteur lorsque les yeux de celui-ci se déplacent entre les parties de lumière et d'ombre. Bien que la surface réfléchissante du réflecteur ait été réalisée sous forme pratiquement ellipsoidale dans ce mode de réalisation de l'invention, la surface réfléchis- sante utilisée selon l'invention n'est pas obligatoirement ellipsoidale. Au contraire, la surface réfléchissante peut avoir une forme quelconque pourvu qu'elle permette la convergence de la lumière de la source en un point de convergence vers l'avant. La forme et la structure de chaque élément constituant du mode de réalisation précédent de l'invention n'a été donné qu'à titre d'exemple et la plage d'application de l'invention n'est nullement limitée. Comme l'indique clairement la description qui précède, le phare de véhicule selon l'invention comprend la source lumineuse, le réflecteur ayant une surface réfléchissante qui renvoie la lumière de la source lumineuse et fait converger la lumière vers un point de convergence vers l'avant, la lentille de projection disposée en avant de la source lumineuse et utilisée pour projeter la lumière de la source lumineuse réfléchie par le réflecteur devant le véhicule, et l'obturateur formant une ligne de coupure dont le bord supérieur se trouve pratiquement à la position focale de la lentille de projection, et est caractérisé en ce qu'un obturateur atténuateur, dont la partie d'extrémité avant est plus proche de la surface réfléchissante que du point de convergence du réflecteur, est disposé au-dessus de l'axe optique du réflecteur. En conséquence, dans le phare de véhicule de cet aspect de l'invention, comme la lumière réfléchie, destinée à former la partie de limite entre la lumière et l'ombre à cette extrémité de la distribution de lumière, est arrêtée alors que la densité de flux lumineux est relativement faible, une variation de la lumière d'éclairage en fonction de la variation de dimension et de forme de l'obturateur atténuateur est faible, si bien qu'un ajustement délicat de la lumière d'éclairage devient facile, et permet la réduction du risque de réduction de visibilité pour le conducteur lorsque les yeux de celui-ci se déplacent entre les parties de lumière et d'ombre. Dans un second aspect de l'invention, comme la partie d'extrémité avant de l'obturateur atténuateur est voisine de la surface réfléchissante du réflecteur, la lumière inutile peut être arrêtée alors que le flux lumineux de réflexion est extrêmement grossier, si bien qu'il est possible d'effectuer un ajustement délicat de la distribution de lumière et de réduire simultanément la variation entre la lumière et l'ombre de ce côté de la distribution de lumière. Dans un troisième aspect de l'invention, comme la lentille de projection est maintenue par le support de lentille couplé à la partie d'extrémité avant du réflecteur et l'obturateur atténuateur dépasse pratiquement en arrière de la partie d'extrémité avant du support de lentille, le coût peut être réduit parce que le support de lentille peut être solidaire de l'obturateur. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux phares qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Phare de véhicule, de type qui comprend une source lumineuse, un réflecteur (2) ayant une surface réfléchis- sante (2a) qui renvoie la lumière de la source lumineuse et fait converger la lumière vers un point de convergence vers l'avant, une lentille de projection (4) disposée en avant de la source lumineuse et utilisée pour projeter la lumière de la source lumineuse réfléchie par le réflecteur (2) devant le véhicule, et un obturateur (5) formant une ligne de coupure dont le bord supérieur se trouve pratiquement à la position focale de la lentille de projection (4), carac- térisé en ce qu'un obturateur atténuateur (6), dont la partie d'extrémité avant est plus proche de la surface réfléchissante (2a) que du point de convergence du réflec- teur (2), est disposé au-dessus de l'axe optique du réflec- teur (2). 2. Phare selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie d'extrémité avant de l'obturateur atténuateur (6) est placée au voisinage de la surface réfléchissante du réflecteur (2). 3. Phare selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lentille de projection (4) est maintenue par un support (7) de lentille couplé à la partie d'extrémité avant du réflecteur (2), et l'obturateur atténuateur (6) dépasse pratiquement en arrière de la partie d'extrémité avant du support (7) de lentille. 4. Phare selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lentille de projection (4) est maintenue par un support (7) de lentille couplé à la partie d'extrémité avant du réflecteur (2), et l'obturateur atténuateur (6) dépasse pratiquement en arrière de la partie d'extrémité avant du support (7) de lentille. 5. Phare selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'un au moins des obturateurs atténuateur (6) et formant la ligne de coupure (5) est réalisé en une seule pièce avec le support (7) de lentille.