Brevet FR2982659A1 — publié le 20130517

PROJECTEUR DE VEHICULE La présente invention concerne de manière générale un projecteur lumineux monté sur un véhicule automobile. Il est connu dans l'art antérieur des projecteurs lumineux, tel que ceux décrits par exemple dans le document US 5 113 321 ou US 6 007 223. Ces 5 projecteurs comportent un réflecteur ellipsoïde avec deux foyers, une source lumineuse agencée parallèlement à l'axe optique du système et coïncidant avec un premier foyer du réflecteur émet des rayons lumineux réfléchis par le projecteur vers le deuxième foyer, et une lentille dont le plan focal contient le deuxième foyer projette la lumière vers l'extérieur. En contrepartie, ce 10 système présente notamment l'inconvénient de nécessiter un encombrement important en profondeur, ce qui le rend inapte à être implanté dans des petits volumes. De plus, ces projecteurs ne sont pas adaptés pour émettre un faisceau d'une grande taille verticale car ils sont conçus pour éclairer une large portion de route horizontale. 15 Par ailleurs, le document FR 2 931 745 divulgue un projecteur comportant une source lumineuse mobile dans un plan focal objet d'une lentille afin d'illuminer une cible située devant un véhicule et qui doit être vue par le conducteur, pour des raisons de sécurité. Ce système n'est pas performant car le rendement lumineux est faible : seuls les rayons 20 directement émis vers la lentille seront projetés vers la cible. De plus, l'illumination de la cible par un tel faisceau intense ou parallèle peut être gênante pour le conducteur en provoquant un fort contraste entre la cible illuminée et son environnement immédiat sombre. De plus, l'unique faisceau concentré par la lentille ne permet pas d'illuminer une cible de grande taille 25 ou une pluralité d'objets rapprochés. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un projecteur qui illumine efficacement une cible située devant un véhicule. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un projecteur de véhicule comprenant une source lumineuse, un réflecteur et une lentille agencés pour projeter vers une cible à illuminer un premier faisceaux lumineux principal, caractérisé en ce que la lentille est agencée par rapport au réflecteur et à la source lumineuse pour projeter simultanément un deuxième faisceau lumineux secondaire diffus autour du premier faisceau et apte à illuminer un environnement spatial de ladite cible à illuminer. Le projecteur selon la présente invention est efficace car il illumine d'une part intensément la cible avec le premier faisceau principal, et il forme un halo autour de cette cible pour illuminer moins intensément l'environnement spatial proche de la cible. Ainsi, le contraste lumineux sur la cible est réduit grâce au deuxième faisceau, et le conducteur verra de plus la cible dans son ensemble si elle est de grande taille ou proche d'autres objets importants situés à côté de la cible. De manière avantageuse, la source lumineuse est agencée par rapport au réflecteur et à la lentille pour émettre d'une part des rayons lumineux directement vers la lentille et d'autre part des rayons lumineux réfléchis par le réflecteur vers la lentille, et la lentille est agencée par rapport à la source lumineuse et au réflecteur pour projeter vers la cible à illuminer le premier faisceau de rayons lumineux à partir des rayons lumineux directement reçus de la source lumineuse et pour projeter autour de ladite cible le deuxième faisceau de rayons à partir des rayons lumineux réfléchis par le réflecteur. Cette mise en oeuvre offre un projecteur avec un bon rendement lumineux car tous les rayons émis par la source lumineuse sont projetés vers la cible, soit sous la forme du premier faisceau intense obtenu à partir des rayons directement reçus par la lentille, soit sous la forme du deuxième faisceau formant un halo obtenu à partir des autres rayons émis par la source et réfléchis par le réflecteur. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que la lentille est une lentille convergente avec au moins un plan focal objet prédéterminé, en ce que la source lumineuse est agencée dans le plan focal objet de la lentille, en ce que le réflecteur est un réflecteur ellipsoïde 5 comportant au moins un premier et un deuxième foyer, en ce que la source lumineuse est positionnée sur le premier foyer et en ce que le deuxième foyer est agencé entre la lentille et la source lumineuse. La mise en oeuvre selon la présente invention offre un projecteur compact car la source lumineuse située sur le premier foyer du réflecteur est contenue dans le plan 10 focal objet de la lentille, et le deuxième foyer est astucieusement placé entre la lentille et son plan focal objet. On obtient alors un premier faisceau intense issu des rayons lumineux directement reçus par la lentille et un deuxième faisceau formant un halo autour du premier faisceau. De manière très avantageuse, la source lumineuse comporte un 15 élément émetteur de lumière allongé et il est agencé perpendiculairement à un axe optique de la lentille. Une telle mise en oeuvre est très avantageuse pour réduire encore l'encombrement en profondeur du projecteur et une lampe à incandescence avec un filament long ou une pluralité de diodes électroluminescentes alignées procurent facilement cet élément allongé. 20 De manière avantageuse, le réflecteur ellipsoïde comporte une multitude d'ellipsoïdes ayant chacun un premier foyer positionné sur la source lumineuse et un deuxième foyer, et les deuxièmes foyers sont agencés sur une courbe prédéterminée de deuxièmes foyers agencée entre le premier foyer et la lentille. Cette mise en oeuvre procure des faisceaux 25 allongés dans une direction qui sont bien adaptés pour illuminer une cible se tenant sur la route. Avantageusement, le projecteur comporte un axe de rotation vertical et passant par la source lumineuse et il comporte un mécanisme susceptible d'entraîner le projecteur en rotation autour de l'axe de rotation. Cette 30 construction est simple et économique : la source lumineuse ne bouge pas et comme elle est positionnée sur l'axe de rotation, l'agencement relatif de la source par rapport à la lentille et au réflecteur ne change pas lors de la rotation du projecteur. De manière avantageuse, la courbe de deuxièmes foyers est une droite parallèle à l'axe de rotation. Les faisceaux obtenus sont bien adaptés 5 pour illuminer un piéton debout sur la route. Avantageusement, le projecteur est entraîné en rotation dans une position d'illumination angulaire déterminée par un dispositif de détection et d'identification de cible, pour illuminer la cible et son environnement spatial. Cette fonction de suivi permet d'illuminer la cible quelle que soit sa position 10 transversale par rapport au véhicule. De manière avantageuse, le projecteur comporte un mécanisme de réglage d'assiette. Les faisceaux du projecteur peuvent bouger verticalement pour s'adapter à la distance à laquelle est située la cible depuis le véhicule. Avantageusement, le projecteur est déplacé par le mécanisme de 15 réglage d'assiette dans une position d'illumination verticale déterminée par un dispositif de détection et d'identification de cible, pour illuminer la cible et son environnement spatial détectés à une distance d'illumination du véhicule. Cette mise en oeuvre permet d'illuminer la cible quelle que soit sa distance par rapport au véhicule. 20 Avantageusement, la lentille est une lentille cylindrique. Cette mise en oeuvre est simple à réaliser et offre un faisceau allongé dans la direction des génératrices du cylindre. Un second aspect de l'invention est un véhicule automobile comportant au moins un projecteur selon le premier aspect de l'invention. 25 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une scène de nuit vue depuis un véhicule ; - la figure 2 représente la scène de nuit avec l'utilisation du projecteur selon l'invention ; - la figure 3 représente un projecteur selon l'invention en coupe selon un plan horizontal ; - la figure 4 représente le projecteur de la figure 3 en coupe selon un plan vertical. La figure 1 représente une scène typique de nuit vue depuis un véhicule éclairant la route. La courbe 140 délimite la zone éclairée de la zone non éclairée, se sorte que les objets situés au delà de cette zone ne sont pas visibles par le conducteur et sont représentés en traits pointillés. Par exemple, les piétons 150 et 155 situés hors de la zone éclairée ne sont pas visibles par le conducteur. La figure 2 représente la scène de la figure 1 avec l'utilisation du projecteur selon l'invention. Un dispositif de détection de cible (par caméra infrarouge par exemple) indique à un calculateur une position relative des piétons 150 et 155 par rapport au véhicule. Ce calculateur va alors commander le projecteur selon l'invention pour l'allumer d'une part et le diriger vers la cible 150 à illuminer pour permettre au conducteur d'adapter sa conduite. Le projecteur selon l'invention projette un premier faisceau 40 intense de lumière vers la cible 150. Le faisceau 40 est délimité par le rectangle représenté en traits mixtes. De plus, le projecteur selon l'invention projette un deuxième faisceau 50 formant un halo autour de la cible 150 pour illuminer son environnement spatial proche. Les limites de ce halo sont représentées par les courbes en traits mixtes, et comprennent une partie du deuxième piéton 155. Le projecteur selon l'invention apporte deux avantages au conducteur : il atténue le contraste provoqué par le premier faisceau et permet même au conducteur de prendre compte de l'environnement immédiat de la cible, pour adapter sa conduite en conséquence. La figure 3 représente un projecteur selon l'invention : un réflecteur 30 ellipsoïde définissant deux foyers F1 et F2 contient une source lumineuse 10 agencée au premier foyer F1. Par ailleurs, le projecteur comprend une lentille convergente 20 dont le plan focal FL est agencé pour contenir la source lumineuse 10, de sorte que les rayons émis par la source lumineuse 10 et transmis directement à la lentille 20 sont projetés par cette dernière pour former une image de la source 10 à l'infini. On obtient ainsi le premier faisceau lumineux intense 40. Le deuxième foyer du réflecteur ellipsoïde 30 est judicieusement agencé entre la lentille 20 et la source lumineuse, de sorte que les rayons émis par la source lumineuse et réfléchis par le réflecteur sont renvoyés par ce dernier vers la lentille 20, en passant par le deuxième foyer, et créent le deuxième faisceau lumineux projeté par la lentille 20 et formant un halo autour de la cible illuminée par le premier faisceau. La figure 4 représente le projecteur de la figure 3 vu en coupe verticale. Le réflecteur 30 est composé d'un nombre N d'ellipsoïdes ayant chacune un premier foyer F1 coïncidant avec la source lumineuse 10 et un deuxième foyer F2-i agencé sur une courbe de deuxième foyers. Ainsi, les foyers F2-1 à F2-N peuvent être disposés sur une droite de deuxièmes foyers, ce qui a pour effet de créer des faisceaux bien adaptés pour des cibles verticales, comme des piétons par exemple. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, il est fait référence à un réflecteur ellipsoïde, mais on pourrait également envisager d'utiliser un réflecteur paraboloïde. REVENDICATIONS1. Projecteur de véhicule comprenant une source lumineuse (10), un réflecteur (30) et une lentille (20) agencés pour projeter vers une cible (150) à illuminer un premier faisceau (40) lumineux principal, caractérisé en ce que la lentille (20) est agencée par rapport au réflecteur (30) et à la source lumineuse (10) pour projeter simultanément un deuxième faisceau (50) lumineux secondaire diffus autour du premier faisceau (40) et apte à illuminer un environnement spatial (155) de ladite cible (150) à illuminer. 2. Projecteur selon la revendication 1, la source lumineuse (10) étant agencée par rapport au réflecteur (30) et à la lentille (20) pour émettre d'une part des rayons lumineux directement vers la lentille (20) et d'autre part des rayons lumineux réfléchis par le réflecteur (30) vers la lentille (20), caractérisé en ce que la lentille (20) est agencée par rapport à la source lumineuse (10) et au réflecteur (30) pour projeter vers la cible (150) à illuminer le premier faisceau (40) de rayons lumineux à partir des rayons lumineux directement reçus de la source lumineuse (10) et pour projeter autour de ladite cible (150) le deuxième faisceau (50) de rayons à partir des rayons lumineux réfléchis par le réflecteur (30). 3. Projecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la lentille (20) est une lentille (20) convergente avec au moins un plan focal objet (FL) prédéterminé, en ce que la source lumineuse (10) est agencée dans le plan focal objet de la lentille (20), en ce que le réflecteur (30) est un réflecteur (30) ellipsoïde comportant au moins un premier et un deuxième foyer (F1, F2), en ce que la source lumineuse (10) est positionnée sur le premier foyer (F1) et en ce que le deuxième foyer (F2) est agencé entre la lentille (20) et la source lumineuse (10). 4. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réflecteur (30) ellipsoïde comporte une multitude d'ellipsoïdes ayant chacun un premier foyer (F1) positionné sur la source lumineuse (10) et un deuxième foyer (F2-i), et en ce que les deuxièmes foyers (F2-i) sont agencés sur une courbe prédéterminée de deuxièmes foyers agencée entre le premier foyer (F1) et la lentille (20). 5. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un axe de rotation vertical et passant par la source lumineuse (10) et en ce qu'il comporte un mécanisme susceptible d'entraîner 10 le projecteur en rotation autour de l'axe de rotation. 6. Projecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la courbe de deuxièmes foyers est une droite parallèle à l'axe de rotation. 7. Projecteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il est entraîné en rotation dans une position d'illumination angulaire déterminée 15 par un dispositif de détection et d'identification de cible (150), pour illuminer la cible (150) et son environnement spatial (155). 8. Projecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de réglage d'assiette. 9. Projecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est 20 déplacé par le mécanisme de réglage d'assiette dans une position d'illumination verticale déterminée par un dispositif de détection et d'identification de cible (150), pour illuminer la cible (150) et son environnement spatial (155) détectés à une distance d'illumination du véhicule. 25 10. Véhicule automobile comportant au moins un projecteur selon l'une des revendications 1 à 9