Brevet FR2902496A1 — publié le 20071221

Domaine de l'invention La présente invention concerne une installation d'éclairage de véhicule comportant une source lumineuse. Etat de la technique La lumière émise par les projecteurs équipant des véhicules doit respecter une certaine réglementation concernant par exemple la luminosité et la distribution de la lumière. Actuellement, à cause de la densité du trafic, on utilise principalement les feux de croisement pour circuler. De tels projecteurs nécessitent une distribution de la lumière avec une coupure clair/obscur selon la norme ECE valable en Europe. Une distribution de lumière à coupure clair/obscur permet, d'une part, d'éviter d'éblouir la circulation venant en sens inverse et d'assurer néanmoins une intensité d'éclairage relativement importante en dessous de la coupure clair/obscur. 15 A côté de la visibilité maximale et de l'éblouissement minimum, il faut que la distribution de la lumière réponde également à certaines conditions dans la zone proche. Il faut par exemple pouvoir aborder en sécurité les courbes, ce qui est possible par une distribution de lumière dépassant latéralement les bords de la chaussée. 20 Les systèmes principalement par projection ou par ré-flexion, actuels, servent à obtenir une distribution aussi optimale que possible de la lumière. Les systèmes de projecteurs ou systèmes par projection offrent un flux lumineux global important et une bonne portée ainsi 25 qu'un bon éclairage latéral. Les systèmes par projection ont une source lumineuse installée à un foyer du réflecteur en forme d'ellipsoïde. Les rayons lumineux émis par la source lumineuse sont réfléchis par le réflecteur pour être ensuite réfractés par une lentille (lentille de projection) pour obtenir une certaine distribution de la lumière. Du fait de 30 cette réalisation à deux niveaux et des distances focales habituellement petites du système de projection, l'image de l'arc électrique ou du fila-ment est toutefois relativement grande. Il est alors difficile de diminuer l'intensité d'éclairage de manière précise, par exemple dans la zone proche. Cela se traduit en général également par une perte de portée et un défaut d'homogénéité dans la zone proche, ce qui est perçu de manière gênante. En revanche, les systèmes par réflexion offrent en général une bonne distribution de la lumière centrale et un champ amont peu gênant. Les systèmes par réflexion donnent habituellement un éclairage latéral plus mauvais que les systèmes par projection. De plus, dans le cas des systèmes par réflexion, le flux lumineux total est habituellement plus faible car fréquemment la source lumineuse utilisée fournit un flux lumineux plus faible et par ailleurs l'enveloppe spatiale est plus mauvaise que dans les systèmes par projection à cause de l'encombrement nécessaire et de la place disponible. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une installation d'éclairage ayant de meilleures propriétés en technique 15 d'éclairage. En particulier, l'invention se propose de développer une installation d'éclairage ayant une portée importante, un éclairage latéral large et un volume d'éclairage important avec en même temps de faibles dimensions. L'invention doit également permettre de réaliser un champ amont, aussi homogène que possible, avec un niveau faible. 20 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne une installation d'éclairage caractérisée en ce qu'elle comporte un réflecteur primaire générant une distribution de lumière centrale et un réflecteur secondaire coopérant avec une lentille pour générer une répartition de lu- 25 mière périphérique. Cela permet de combiner les avantages du système par projection et ceux d'un système par réflexion dans une seule installation d'éclairage. Le réflecteur primaire fonctionne ainsi comme un système travaillant par réflexion et génère une distribution 30 particulièrement bonne de la lumière à longue distance. Le réflecteur secondaire coopère avec la lentille comme un système par projection et génère ainsi une distribution homogène de lumière de base avec une forte dispersion latérale et un faible niveau lumineux dans la zone proche devant le véhicule. L'installation d'éclairage comporte de préférence un diaphragme coopérant avec le réflecteur secondaire pour former la coupure claire/sombre correspondant à la réglementation. Le réflecteur primaire est conçu avantageusement pour que les rayons lumineux qu'il réfléchit génèrent une coupure claire/obscurité, asymétrique. Dans l'installation d'éclairage selon l'invention, une partie des rayons lumineux émis par la source lumineuse sont ainsi renvoyés par le réflecteur primaire et l'autre partie de la lumière émise par cette même source lumineuse est rayonnée par le système formé du réflecteur secondaire et de la lentille. La lentille peut être réalisée par exemple comme lentille ronde, symétrique. Le réflecteur primaire est formé de préférence de deux éléments de réflecteur disposés latéralement. Les projecteurs actuels en technique de réflexion ont fréquemment une forme rectangulaire et très plate pour des raisons d'encombrement et de conception. Il en résulte que la surface réfléchissante entourant la source lumineuse ne traite qu'un petit angle d'espace du flux lumineux rayonné par la lampe. Le flux lumineux global du système et ainsi le rendement seront réduits car on perd le flux lumineux de la zone supérieure et de la zone inférieure. Une disposition latérale du réflecteur primaire a ainsi l'avantage d'utiliser la partie du flux lumineux de la lampe émis par la source lumineuse qui dans les systèmes de réflexion habituels correspond à la plus grande partie du flux lumineux total, dans l'installation d'éclairage selon l'invention pour la partie réfléchie et qui sert ainsi à distribuer la lumière centrale. Le réflecteur secondaire réfléchit ainsi principalement le flux lumineux rayonné par la source lumineuse vers le haut et vers le bas pour l'envoyer à la lentille ; cette partie du flux lumineux génère ainsi la distribution lumineuse de base et assure en même temps une forte dispersion latérale. De manière préférentielle, le réflecteur primaire a une forme principalement parabolique. Le réflecteur primaire peut être par exemple une partie d'un paraboloïde de rotation. Cela permet d'utiliser les procédés connus pour fabriquer le réflecteur primaire dans le do- maine des systèmes de réflexion. De façon analogue, le réflecteur secondaire a de préférence une forme principalement elliptique. Selon un développement avantageux de l'installation d'éclairage selon l'invention, le réflecteur primaire et le réflecteur secon- daire sont réalisés en une seule pièce. Cela permet une construction particulièrement compacte du projecteur. Cela permet en outre de fa-briquer à la fois le réflecteur primaire et le réflecteur secondaire au cours d'un procédé commun, par exemple par injection. Il suffit pour cela de fabriquer un outillage. On supprime en outre les éléments de liaison qui réunissent habituellement le réflecteur primaire et le réflecteur secondaire. En outre, la réalisation en une seule pièce a l'avantage de permettre une distribution de lumière particulièrement précise car la coopération entre le réflecteur primaire et le réflecteur secondaire peut être prédéfinie grâce à la très grande précision de fabrication. Le réflecteur secondaire comporte avantageusement un support de lampe. Il est particulièrement avantageux que le support de lampe fasse corps avec le réflecteur secondaire et soit également réalisé ainsi en une seule pièce avec le réflecteur primaire. Cela permet une fabrication encore plus efficace de l'installation d'éclairage selon l'invention. En outre, cela permet de diminuer encore plus l'encombrement nécessaire. Selon un autre développement avantageux de l'installation d'éclairage selon l'invention, la lentille est une lentille cylindrique. Une lentille cylindrique permet de diffracter les rayons lumi- neux réfléchis par le réflecteur secondaire pour limiter l'angle d'émission des rayons vers le haut. Il n'est pas nécessaire d'influencer la guidage des rayons lumineux émis latéralement car les rayons lumineux rayonnés latéralement par la source lumineuse sont réfléchis par le réflecteur primaire et non par le réflecteur secondaire. Une telle len- tille cylindrique permet de réaliser des installations d'éclairage selon l'invention particulièrement plates. En outre, une lentille cylindrique est d'une fabrication particulièrement économique. Le côté de la lentille non tourné vers la source lumineuse est de préférence de forme asphérique. On a ainsi une distribution par- ticulièrement homogène, latérale de la lumière dispersée. Une lentille sphérique peut avoir une ouverture plus grande qu'une lentille non asphérique et disposer ainsi d'un meilleur rendement. La lentille est combinée avantageusement à un élément de dispersion. Un tel élément de dispersion peut avoir par exemple un profil de dispersion ondulé et assure principalement une dispersion horizontale. Cela permet d'augmenter encore l'homogénéité de la lumière émise par l'installation d'éclairage. En outre, on optimise une distribution lumineuse intentionnelle par la vitre de dispersion. Il est particulièrement avantageux que la vitre de dispersion fasse corps avec la lentille cylindrique et soit réalisée notamment sur le côté tourné vers la source lumineuse. La source lumineuse est de préférence constituée par une lampe à décharge de gaz. Une telle lampe à décharge de gaz est par exemple une lampe à xénon. Cela permet d'obtenir un flux lumineux 15 particulièrement intense. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 est une vue schématique en trois dimensions d'une installation d'éclairage correspondant à un mode de réalisation préférentiel, - la figure 2 montre la distribution de la lumière centrale par les réflecteurs primaires, 25 -la figure 3 montre la distribution de la lumière de base générée par un réflecteur secondaire, - la figure 4 est une vue schématique de la distribution globale de la lumière, - les figures 5a-5e sont des vues schématiques de lentilles cylindri- 30 ques en vue de dessus. Description de modes de réalisation La figure 1 est une vue schématique en trois dimensions d'une installation d'éclairage 1 selon l'invention. L'installation d'éclairage 1 comprend un réflecteur primaire 2 formé de deux éléments 35 disposés latéralement. Un réflecteur secondaire 3 fait corps avec le ré- flecteur primaire 2. L'installation d'éclairage 1 comporte en outre une lentille cylindrique 4 et une source lumineuse 5. Le réflecteur primaire 2 réfléchit le flux lumineux émis latéralement par la source lumineuse 5. La source est par exemple une lampe à décharge de gaz. Le réflecteur primaire 2 est réalisé pour for- mer une coupure clair/obscur à l'aide des rayons lumineux réfléchis. Les éléments de réflecteur disposés latéralement et appartenant au réflecteur primaire ont des surfaces très largement modifiées, paraboliques. Les surfaces optiques peuvent être par exemple en forme de segments ou de facettes. Les rayons lumineux réfléchis par le réflecteur primaire 2 génèrent une distribution centrale de lumière de portée importante et une coupure clair/obscur asymétrique ayant par exemple un secteur à 15 . Le réflecteur primaire 2 n'utilise que de petites images de filaments ou de l'arc électrique de la source lumineuse 5 et génère ainsi une distribution de lumière limitée dans l'espace qui ne s'étend pas jusque dans le champ amont devant le véhicule. Le réflecteur secondaire 3 se compose d'un segment périphérique intérieur et d'une aile supérieure et inférieure extérieure. La partie intérieure comprend ainsi l'ensemble du flux lumineux (36 ) rayonné dans la direction de cette surface. Ce n'est qu'à partir d'une certaine profondeur de réflecteur que le flux lumineux émis par la source lumineuse 5 est divisé entre le réflecteur secondaire 3, en haut et en bas, ainsi que du réflecteur primaire 2 (gauche/droite). Les images du filament ou les images de l'arc électrique sont formées dans un plan image intermédiaire dans lequel se trouve un diaphragme non représenté. Le diaphragme est disposé sensible-ment au niveau du second point focal de l'ellipsoïde formé par le réflecteur secondaire 3. La source lumineuse 5 est installée pratiquement au premier foyer de l'ellipsoïde. L'image intermédiaire et le diaphragme se situent notamment à proximité du foyer de la lentille cylindrique 4 assurant une dispersion horizontale. La lentille cylindrique 4 agrandit l'image intermédiaire et la projette sur la surface qui se trouve devant l'installation d'éclairage 1, c'est-à-dire par exemple la chaussée. Les rayons lumineux réfléchis par le réflecteur secondaire 3 génèrent une dispersion homogène de la lumière de base avec une forte dispersion latérale et un faible niveau lumineux dans la zone proche devant le véhicule. La coupure clair/obscur est formée par l'écran ou diaphragme non représenté et présente par exemple une forme horizontale ou très largement horizontale augmentant vers l'extérieur. La remontée correspond par exemple à 15 . La forme et la dimension du réflecteur secondaire 3 sont choisies pour réaliser un rapport équilibré entre la distribution de la lumière de base et la distribution de la lumière centrale générée par le réflecteur primaire 2. La source lumineuse 5, c'est-à-dire par exemple une lampe D2R, est fixée dans un support de lampe formé dans le réflecteur secondaire. La figure 2 montre à titre d'exemple une distribution de lumière centrale générée par le réflecteur primaire 2. La ligne tracée en trait interrompu correspond à la ligne idéale de la coupure clair/obscur ayant une pente de 15 à partir de la direction horizontale à 0 . La distribution de la lumière centrale est assurée par les réflecteurs primaires 2 de forme parabolique, par réflexion des rayons lumineux latéraux émis par la source lumineuse 5. La distribution de la lumière centrale présente une forte intensité et permet ainsi une portée importante. La figure 3 montre un exemple de distribution de lumière de base obtenue par la coopération du flux lumineux émis vers le haut et vers le bas par la source lumineuse 5 lorsque ce flux lumineux est réfléchi par le réflecteur secondaire 3 et est émis par le diaphragme et la lentille cylindrique 4 de l'installation d'éclairage 1. La distribution de base de la lumière représentée à la figure 3 correspond à une distribution particulièrement homogène et de portée particulièrement importante. La figure 4 montre à titre d'exemple la distribution globale de la lumière générée par l'installation d'éclairage 1. Les distributions de lumière du réflecteur primaire 2 et du réflecteur secondaire 3 se complètent pour donner une distribution globale particulièrement équilibrée de grande portée et de forte distribution latérale ainsi qu'un éclairage homogène de faible niveau du champ amont. La forme relati- vement rectangulaire des lignes isolux donne dans la zone latérale, à l'avant du véhicule, un éclairage particulièrement bon. La distribution totale de la lumière résulte par exemple par addition des distributions de lumière représentées aux figures 2 et 3. Les figures 5a-5e montrent des exemples de lentilles cylindriques 4 possibles et de vitres de dispersion ou des combinaisons possibles de ces éléments. La figure 5a montre une lentille cylindrique 4 sans profilage. La figure 5b montre une lentille cylindrique 4 en vue de dessus et io dont le côté associé à la source lumineuse 5 présente un profil ondulé 4a de dispersion, horizontal (ce profil a par exemple une sorte de forme de fonction sinus ou cosinus). La figure 5c montre un élément de dispersion 6, distinct, installé sur le côté de la lentille cylindrique 4 non tourné vers la source 15 lumineuse 5. L'élément de dispersion 6 a sur le côté tourné vers la lentille cylindrique 4 un profil ondulé 6a (par exemple selon une fonction sinus ou cosinus). La figure 5d montre un mode de réalisation dans lequel le profil horizontal de dispersion 4b (par exemple sous la forme d'une 20 fonction sinus ou cosinus) correspond à celui de la figure 5b avec tou- tefois une forme plus grossière. La figure 5e montre de façon analogue à l'exemple de réalisation de la figure 5c, une lentille cylindrique plan convexe 4 avec un élément de dispersion 6 distinct qui présente néanmoins un profil 25 horizontal 6 à dispersion plus grossier (ce profil correspond par exemple à une fonction sinus ou cosinus). Suivant les conditions auxquelles l'installation d'éclairage 1 doit répondre en particulier la réglementation ou une certaine forme de construction, la lentille 4 peut coopérer avec un élément de disperSion correspondant pour réaliser une distribution de lumière aussi optimale que possible. En particulier la lentille 4 elle-même peut avoir un profil comme celui représenté aux figures 5b et 5d sur sa face tournée vers la source lumineuse. On peut également envisager de remplacer la lentille cylindrique 4 par une lentille plan convexe et de lui associer le cas échéant un élément de dispersion. Il est clair que l'installation d'éclairage 1 peut également fonctionner par exemple avec une lampe halogène. Il est en particulier envisageable de réaliser le réflecteur primaire 2 pour qu'il réfléchisse une partie plus ou moins importante de la lumière de la source lumineuse 5 vers le haut ou vers le bas. Dans ce cas le réflecteur secondaire 3 peut être plus petit. Cela signifie que l'élément de réflecteur supérieur et/ ou inférieur du réflecteur secondaire 3 peut réfléchir une plage angulaire plus petite de la lumière émise par la source lumineuse 5. On peut également prévoir que le réflecteur secondaire 3 réfléchisse une partie plus ou moins importante de la lumière rayonnée latéralement par la source lumineuse 5. Les dimensions et les plages angulaires du réflecteur primaire 2 et aussi du réflecteur secondaire 3 peuvent être modifiées en conséquence. Toutefois, la plage de lumière centrale est générée principalement par le réflecteur primaire et la plage de lumière de base est générée principalement par le réflecteur secon- daire 3 en combinaison avec la lentille 4. 20 2530 REVENDICATIONS 1 ) Installation d'éclairage (1) de véhicule comportant une source lumineuse (5), caractérisée en ce que l'installation d'éclairage (1) comporte un réflecteur primaire (2) générant une distribution de lumière centrale et un réflecteur secondaire (3) coopérant avec une lentille pour générer une répartition de lumière périphérique. 2 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur primaire (2) et le réflecteur secondaire (3) sont installés pour que le réflecteur primaire (2) et le réflecteur secondaire (3) réfléchissent chaque fois un flux lumineux partiel de la même source lumi-neuse (5). 3 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comporte un diaphragme coopérant avec le réflecteur secondaire (3). 4 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rayons lumineux réfléchis par les réflecteurs primaires génèrent une coupure clair/obscur asymétrique. 5 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur primaire (2) est formé de deux éléments de réflecteur disposés latéralement. 6 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur primaire (2) a une forme très largement parabolique. 35 7 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, 25caractérisée en ce que le réflecteur secondaire (3) a une forme très largement elliptique. 8 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur primaire (2) et le réflecteur secondaire (3) sont en une seule pièce. 9 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur secondaire (3) est porté par un support de lampe. 10 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lentille est une lentille cylindrique (4) disposée horizontalement. 11 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la coupe verticale du côté de la lentille non tourné vers la source lumi- neuse (10) est asphérique. 12 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lentille est combinée à un élément de dispersion. 13 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'élément de dispersion assure une dispersion horizontale. 30 14 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'élément de dispersion est réalisé en une seule pièce avec la lentille du côté tourné vers la source lumineuse (5). 35 15 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1,caractérisée en ce que la source lumineuse (5) est une lampe à décharge de gaz. 16 ) Installation d'éclairage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réflecteur primaire (2) ou au moins une ou plusieurs parties du réflecteur primaire (2) sont mobiles pour réaliser une distribution variable de la lumière.10