Brevet FR2883360A1 — publié le 20060922

Domaine de l'invention La présente invention concerne un projecteur comprenant un système de projection muni d'une source lumineuse, d'un réflecteur pour concentrer la lumière émise par la source lumineuse, une installation à écran pour couper une partie de la lumière émise par la source lumineuse et/ ou par le réflecteur ainsi qu'une lentille donnant une image de la distribution lumineuse, l'installation à écran comportant au moins un écran basculant autour d'un axe horizontal, parallèle à l'axe optique du projecteur. Etat de la technique On connaît de multiples formes de systèmes de projection sur l'état de la technique. Ces systèmes comprennent en général un écran pour couper une partie de la lumière émise et la lentille forme de l'arête supérieure de l'écran la limite d'éclairage, c'est-à-dire la coupure clair/sombre. Il est habituel de former à l'aide de l'écran une coupure clair/ sombre soit comme coupure horizontale par exemple pour les feux de brouillard, soit comme coupure clair/sombre formée de plusieurs segments, par exemple d'un segment horizontal et d'un segment mon-tant du côté droit de la chaussée pour mieux éclairer cette partie, par exemple pour les feux de croisement. La forme de la coupure clair/sombre est définie par l'image du contour du segment de l'écran, c'est-à-dire l'arête de l'écran. Il est également connu de basculer l'écran autour d'un axe parallèle à l'axe optique du projecteur, par exemple pour dégager l'écran complètement du faisceau et réaliser ainsi la fonc- tion de projecteur à longue portée. Or, de plus en plus apparaît le besoin de développer d'autres fonctions d'éclairage telles que le réglage pour autoroute ou le réglage de feux de brouillard ou encore le réglage en circulation urbaine en plus du feu de croisement et du feu de route, sans avoir à installer d'autres projecteurs dans la zone frontale limitée du véhicule. Pour cela, un système habituel muni d'un écran basculant autour d'un axe nécessite un actionneur à plusieurs points permettant de régler plusieurs positions ou positions intermédiaires et d'atteindre celles-ci avec une précision très élevée car du fait du système de lentilles, on a un fort agrandissement optique. C'est pourquoi il est connu d'utiliser les mo- teurs pas à pas équipés de transmissions très démultiplicatrices, sans jeu ou encore des cerveaux moteurs ayant des capteurs de position très précis. L'utilisation de tels moteurs pose toutefois des problèmes techniques considérables et des problèmes de coupe. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un projecteur permettant de commander plus de deux réglages des feux qui soient reproductibles de manière garantie tout en utilisant des moteurs et des capteurs économiques. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un projecteur du type dé-fini dans le préambule caractérisé en ce que l'écran coopère avec une transmission à chemin de came de façon que l'écran soit mobile le long d'une courbe de commande associée à cet écran. L'écran et la courbe de commande associée sont déplacés par un tourillon d'entraînement guidé suivant un chemin prédéfini, et le couplage entre le chemin prédéfini du tourillon d'entraînement et le chemin prédéfini par la courbe de commande avec en même temps le maintien fixe de l'écran autour d'un axe de basculement parallèle à l'axe optique, déplace l'écran. En particulier, le tourillon d'entraînement peut se déplacer sur un chemin circulaire autour d'un axe de rotation, l'axe de rotation étant parallèle à l'axe de basculement de l'écran et les deux axes toutefois écartés l'un de l'autre; en variante le tourillon d'entraînement peut être guidé sur une trajectoire linéaire. Suivant une autre caractéristique, la transmission à chemin de came permet de commander des positions discrètes définies pour au moins un écran. La commande du mouvement se fait le long et à l'aide du chemin de came, ce qui permet une commande très précise. Il est particulièrement avantageux que l'installation à écran comporte au moins deux écrans qui ont notamment chacun une arête différente dont on forme l'image, si bien que grâce à la présente invention on peut déplacer plusieurs écrans à l'aide d'un entraînement de réglage commun, simultanément et ainsi défini de manière précise les unes par rapport aux autres; ainsi la combinaison de plusieurs contours d'écrans permet non seulement de modifier la position mais également la forme de la coupure clair/ sombre sur la chaussée. Ainsi, on peut prévoir notamment un tourillon d'entraînement commun pour régler au moins un et notamment plu- sieurs écrans, ce tourillon se déplaçant le long de la courbe de commande des écrans. En particulier, l'écran respectif se déplace le long de sa courbe de commande lors du mouvement du tourillon d'entraînement, soit sur une trajectoire circulaire, soit sur une trajectoire linéaire. Le tourillon d'entraînement ou aussi came de manivelle pénètre dans les courbes de commande des écrans respectifs; ainsi un tourillon d'entraînement peut régler de manière simple simultanément plusieurs écrans qui ont chaque fois une autre courbe de commande. Grâce à la forme des chemins de came des courbes de commande, on peut commander de manière précise le mouvement. Suivant que le chemin de came est parallèle à une éventuelle trajectoire circulaire du tourillon d'entraînement ou perpendiculaire à celui-ci ou fait un angle aigu ou obtus par rapport à la tangente à la trajectoire circulaire du tourillon d'entraînement, on modifie la démultiplication et dans le cas d'une démultiplication égale à l'infini oc, on arrive à l'arrêt. Par la mise à l'arrêt, on définit le réglage souhaité de l'écran pour une certaine distribution lumineuse. On a une réalisation particulièrement simple si les écrans sont des pièces de tôle estampées et si les chemins de courbe sont dé- coupés directement dans la tôle de l'écran, ce qui simplifie considéra- blement la fabrication. Selon une autre caractéristique, les écrans se composent de différents segments à savoir des segments d'arrêt et des segments de réglage et les segments d'arrêt sont prévus pour la position d'arrêts res-pective des écrans, c'est-à-dire la distribution lumineuse souhaitée alors que les segments de réglage correspondent pour la position respective des écrans passant d'une position d'arrêt à la suivante. Les chemins de came des courbes de commande doivent être conçus suivant la mesure des mouvements de réglage. C'est ainsi que pour un réglage entre le feu de circulation urbaine, le feu de brouillard, le feu de route et le feu d'autoroute, il suffit de petits mouvements de réglage car pour ces différents états d'éclairage, au moins un écran reste dans le faisceau alors que pour le réglage correspondant aux feux de longue portée, lorsque l'écran est complètement dégagé du faisceau, il faut un déplacement très grand. De plus selon l'invention, la transmission présente une fonction antidéfaillance qui permet en cas de coupure de l'alimentation électrique, par exemple en cas de défaut au moins un écran revient automatiquement et sans nécessiter de courant dans une position certaine, c'est-à-dire la position feux de croisement pour éviter dans tous les cas d'éblouir la circulation venant en sens inverse. Pour cela, une installation de précontrainte avec notamment un ressort de rappel est précontrainte en direction de la position de garantie qui est en général la position feux de croisement, en exerçant une force de précontrainte sur l'installation d'écran dans cette position de base. Dans ces conditions, le déplacement pour sortir de la position de base qui est par exemple celle des feux de croisement, se fait alors en agissant toujours contre la force d'un ressort. Cette fonction de sécurité peut être intégrée dans le cas présent d'une manière particulièrement simple dans le sys- tème. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'une transmission à chemin de came, - la figure 2 montre une transmission à chemin de came à deux écrans, - la figure 3 montre les différentes positions d'arrêt de la transmission de la figure 2. Description des modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement le fonctionnement de principe d'une transmission à chemin de came appliqué à un projecteur selon l'invention. L'écran représenté de manière simplifiée porte la référence 10. L'écran 10 se compose ici d'une pièce en tôle découpée avec une première partie 12 opaque au faisceau et une courbe de commande 14 servant de coulisse de guidage découpée dans la tôle. L'écran 10 comporte également un palier autour duquel l'écran 10 bascule suivant un chemin circulaire. L'axe 18 du palier est parallèle à l'axe optique non représenté du projecteur. Il est également prévu un autre axe de rotation 20 autour duquel pivote le tourillon d'entraînement 22 de rayon r1. Le rayon pour le tourillon d'entraînement 22 et le palier de rotation 18 a pour longueur r2. Si le tourillon d'entraînement 22 est entraîné par un moteur électrique, notamment un moteur à courant continu, un moteur à commande électronique ou un moteur pas à pas, pour tourner autour du palier 10, cela se traduit également par le mouvement de l'écran 10 autour du palier 18 pour une courbe de commande 14 de forme appropriée. Suivant la forme du chemin de came de la courbe de commande 14, le mouvement du tourillon d'entraînement 22 crée un basculement plus ou moins important de l'écran 10 autour du palier 18 ou l'arrêt de l'écran 10 dans une certaine position. Les positions de l'arrêt correspondent aux états d'éclairage souhaités. Si la position supérieure à la figure 1 représente une di-rection de mouvement résultante qui résulte de la direction de la courbe de commande (qui est ici non courbe dans la direction de l'axe entre le palier 18 et le tourillon d'entraînement 22) et de la tangente au cercle 24 autour du palier 20 et de rayon R1; on obtient ainsi un mouvement résultant Vres qui ne demande qu'une faible démultiplication pour un rendement important. Une telle conception de la courbe de commande 14 est par exemple avantageuse si l'on veut basculer dans une position de feux longue portée nécessitant un angle de déplacement important de l'écran 10 autour du palier 18. Une telle conception de la courbe de commande peut également être appelée segment de boucle de mani- velle. La représentation du milieu montre en revanche une courbe de commande 14 et qui correspond au chemin courbe 24 autour du palier 20 de rayon r1. La composante périphérique du mouvement du tourillon 22 est ainsi parallèle à la direction tangentielle de la courbe 24 de sorte que la démultiplication devient infinie et le rendement s'annule. Dans ce cas, il n'y aura pas de basculement, mais un arrêt. La représentation du bas montre une conception de la courbe de commande 14 qui correspond certes pour l'essentiel à un arc de cercle, mais cet arc de cercle ne coïncide pas avec la ligne en arc de cercle 24. La ligne de la courbe de commande également appelée point de rotation génère ainsi une démultiplication importante se traduisant par un rendement faible au niveau de l'écran 10. La déviation entre les lignes peut se choisir en fonction du rendement souhaité. Par la forme de la courbe de commande 14 l'utilisation de différents éléments présentés à titre d'exemple ci-dessus, on peut concevoir une courbe de commande 14 pour atteindre différentes positions d'arrêt pour la distribution lumineuse à l'aide du tourillon d'entraînement parcourant la courbe de commande 14. En particulier, on peut installer différents écrans 10 avec des courbes de commande 14 différentes dans la direction de sortie des faisceaux et les entraîner à l'aide du même tourillon 22. La figure 2 montre dans deux vues la construction d'une transmission à chemin de came pour un projecteur. A la figure 2 on a utilisé les mêmes références qu'à la figure 1 pour désigner les mêmes éléments. La figure 2 montre une disposition comprenant un premier écran 10 ainsi qu'un second écran 10' ; les deux écrans sont disposés l'un derrière l'autre dans la direction de l'axe optique du véhicule qu'ils équipent. Les deux écrans 10, 10' basculent au-tour d'un axe de basculement 18. Comme le montre la représentation du dessous de la figure 2, les deux écrans 10, 10' ont des arêtes de coupure 16,16' différents. Ainsi l'écran 10 a une arête de coupure donnant une coupure claire obscure avec une montée de la portée d'éclairage sur le bord droit de la chaussée alors que l'écran 10' a une coupure clair/sombre, droite formée par l'arête 16' de l'écran. Les deux écrans 10, 10' ont des courbes de commande 14, 14' découpées dans la matière de l'écran et qui, comme le montre bien la vue de dessous de la figure 2, ont un tracé différent. En outre, il est prévu une roue d'entraînement 26 tournant autour de l'axe 20 et ayant un diamètre extérieur allant pratiquement de r1 jusqu'au tou- rillon d'entraînement 22. Dans la vue du bas de la figure 2, le tourillon d'entraînement 22 de la roue d'entraînement 20 apparaît dans la zone du diamètre extérieur. La roue d'entraînement est par exemple entraînée par un moteur pas à pas. Le tourillon d'entraînement 22 pénètre, comme le montre la vue du haut de la figure 2, dans les deux courbes de commande des écrans 10, 10' placés l'un derrière l'autre de façon qu'une même rotation de la roue d'entraînement 26 et ainsi le mouvement du tourillon d'entraînement 22 entraînent les deux écrans. Les différentes possibilités de réglage pour deux écrans 10, 10' seront décrites de manière plus détaillée à l'aide de la figure 3. La figure 3 montre notamment une conception d'une transmission à chemin de came telle que celle représentée à la figure 2 permettant cinq positions d'arrêt différentes pour l'entraînement des deux écrans 10, 10' dans un système de projecteur. Comme cela a déjà été décrit à la figure 1, on forme le mouvement de réglage des écrans 10, 10' entre les différentes positions d'arrêt par des segments de type coin de rotation ou boucle de courbe dans le chemin de came. Ces segments sont des segments dits de réglage décrits entre les différentes positions d'arrêt pour lesquelles la courbe de commande 22 présente une démultiplication égale à c. Le tourillon d'entraînement 22 se déplace ainsi autour de l'axe 20 sur une trajectoire circulaire fixe 24 assurant la commande forcée des écrans 10, 10' principalement dans la direction verticale, dans le sens ascendant et descendant. Comme les écrans 10, 10' sont montés pivotant autour de l'axe 18, le mouvement vertical des écrans 10, 10' devient à leur extrémité opposée à l'axe 18, un mouvement circulaire autour de l'axe de rotation 18. Dans le cas présent des figures 2 et 3, les écrans 10, 10' doivent réaliser quatre coupures clair/ sombre différentes ainsi qu'une fonction de feux de longue portée pour laquelle tous les écrans 10, 10' sont dégagés des faisceaux. Pour s'arrêter dans les différentes positions d'arrêt correspondant aux différentes formes de la coupure clair/ sombre, les chemins de came des courbes de commande 14, 14' réalisées dans les écrans 10, 10' présentent pour certains angles d'entraînement de la roue d'entraînement 26, des segments en arc de cercle dont le centre correspond précisément à l'axe de rotation 20 de la roue d'entraînement 26, de sorte que les écrans 10, 10' s'arrêtent dans ces positions de fonction comme cela a été décrit à propos de la figure 1. Entre les zones d'arrêt, les chemins de came des courbes de commande 14, 14' ont en particulier des tracés courbes qui, comme cela a toutefois été décrit dans la vue du bas de la figure 1, ont des tracés en forme de coin de rotation pour faire passer les écrans respectifs 10, 10' dans la position d'arrêt suivante. L'arrête centrale du rayon des courbes de commande 14, 14' ne coïncide toutefois pas avec l'axe de rotation 20. Enfin, comme le montre la représentation du bas de la figure 3, les courbes de commande 14, 14' ont un dernier segment en forme de boucle de manivelle pour avoir ainsi un rendement important comme cela a été présenté dans la vue du dessus de la figure 1 et dégager totalement des écrans du faisceau pour obtenir la distribution du faisceau correspondant aux feux de longue portée. La roue d'entraînement 26 est également entraînée par un moteur électrique et le cas échéant il est prévu une autre transmis- Sion de démultiplication. La vue du dessus de la figure 3 ne montre que la position des feux antibrouillard; l'arête de coupure est formée par l'arête 16' de l'écran 10' et l'écran 10 et son arête 16 sont déplacés vers le bas de manière à ne pas donner d'image de l'arête 16. Si maintenant on tourne le tourillon d'entraînement 22 avec la roue d'entraînement 6 dans la di-rection de la flèche 30, l'écran 10 continue tout d'abord à basculer jus-qu'à ce qu'une partie de l'arête 16 se trouve à la même hauteur que l'arête 16'. Cette distribution lumineuse est celle correspondant à la circulation urbaine qui en général ne nécessite pas l'éclairage de la zone du bord de la chaussée car, de toute façon, l'éclairage des rues est suffisant pour le bord de la chaussée. Dans cette seconde vue à partir du haut, les écrans 10, 10' sont l'un contre l'autre et cette position correspond à la seconde position d'arrêt. La troisième vue à partir du haut montre la position d'éclairage sur route; dans cette position la distribution lumineuse pré- voit que dans la zone de la voie de circulation inverse et au milieu de la propre voie, on a une coupure clair/sombre horizontale formée par l'arête supérieure 16 de l'écran 10 et du côté droit de la voie de circulation de chaussée, on abaisse la coupure clair/sombre pour un meilleur éclairage de la zone du bord de fossé. La quatrième représentation montre la position des feux d'autoroute; dans cette position d'arrêt, l'écran 10' a été de nouveau relevé par rapport à l'écran 10 pour que la coupure clair/sombre formée par les arêtes 16 et 16' se chevauchant soit horizontale. La portée du faisceau peut ainsi être variée entre les positions correspondant à l'éclairage en circulation urbaine, aux feux antibrouillard, aux feux sur autoroute. La dernière représentation qui est aussi la dernière position d'arrêt correspond à la position de feux à longue portée; dans ce cas du fait de la forme des courbes de commande 22 des écrans 10, 10', on dégage complètement les écrans 10, 10' du faisceau du projecteur pour réaliser un éclairage particulièrement important de la chaussée qui contient toutefois le risque d'éblouir l'éventuelle circulation en face. La conception de projecteur selon l'invention comporte également une fonction de sécurité en cas de panne par un ressort de rappel qui exerce un couple de rappel, soit sur la roue d'entraînement et/ou les écrans 10, 10' pour qu'en cas de coupure du courant ou en cas de défaut, les écrans 10, 10' reviennent toujours dans la position des feux de croisement, c'est-à-dire une des quatre premières positions définies ci-dessus à l'aide de la figure 3. L'invention permet d'une manière particulièrement simple de commander différents réglages d'éclairage avec une arrivée précise dans les différentes positions, et cela notamment avec des moteurs ou des capteurs économiques. REVENDICATIONS 1 ) Projecteur comprenant un système de projection muni d'une source lumineuse, d'un réflecteur pour concentrer la lumière émise par la source lumineuse, une installation à écran (10) pour couper une partie de la lumière émise par la source lumineuse et/ ou par le réflecteur ainsi qu'une lentille donnant une image de la distribution lumineuse, l'installation à écran (10) comportant au moins un écran (10) basculant autour d'un axe (18) horizontal, parallèle à l'axe optique du projecteur, caractérisé en ce que l'écran (10) coopère avec une transmission à chemin de came de façon que l'écran (10) soit mobile le long d'une courbe de commande (14) associée à cet écran (10). 2 ) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission à chemin de came définit des positions discrètes que l'on peut commander pour au moins un écran (10). 3 ) Projecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'installation à écran (10) comporte au moins deux écrans (10, 10'), ces écrans (10, 10') ayant notamment une arête différente (16, 16') donnant l'image. 4 ) Projecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' un tourillon d'entraînement (22) prévu pour déplacer au moins un écran (10, 10') le long de la courbe de commande (14, 14'), est mobile sur un chemin circulaire (24) autour d'un axe (20) parallèle à l'axe de basculement (18) d'au moins un écran (10, 10'). 5 ) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé par un tourillon d'entraînement (22) mobile sur une trajectoire linéaire pour déplacer au moins un écran (10, 10') le long de la courbe de commande (14, 14') . 6 ) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbe de commande (14, 14') est formée par une coulisse dans au moins un écran (10, 10'). 7 ) Projecteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que plusieurs écrans (10, 10') sont déplacés par un tourillon d'entraînement commun (22). 8 ) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la courbe de commande (14, 14') comporte des segments de réglage et d'arrêt. 9 ) Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation à écran (10) est couplée à une installation de précontrainte et exerçant un couple de rappel sur l'installation à écran (120) dans une position de base.