Projecteur d'éclairage de véhicule automobile

Abstract

 L'invention propose un projecteur d'éclairage (10) de véhicule automobile du type qui comporte une source lumineuse (12) montée dans un miroir (14) pour fournir un flux de lumière qui traverse une lentille optique (16) et qui forme un faisceau d'éclairage (28) d'une zone de la route selon une première répartition de l'intensité lumineuse, caractérisé en ce qu'il comporte un organe réflecteur (50) qui est agencé entre le miroir (14) et la lentille (16) et qui est susceptible de dévier une partie du flux de lumière de façon à concentrer l'intensité lumineuse de la partie déviée du flux vers une portion prédéterminée de la zone éclairée.

Description

[0001] L'invention propose un projecteur d'éclairage de véhicule automobile.

[0002] L'invention propose plus particulièrement un projecteur d'éclairage de véhicule automobile du type qui comporte une source lumineuse montée dans un miroir pour fournir un flux de lumière qui traverse une lentille optique et qui forme un faisceau d'éclairage d'une zone de la route selon une première répartition de l'intensité lumineuse.

[0003] Le miroir présente une surface concave réfléchissante dont la forme est généralement elliptique, elle peut aussi présenter d'autres formes géométriques de façon à permettre d'orienter le flux de lumière en direction de la lentille.

[0004] Le miroir comporte un foyer qui est séparé du sommet de la surface concave d'une distance appelée distance focale.

[0005] Lorsque la surface est elliptique, le flux de lumière émis par la source à partir du foyer est un flux de lumière dont les rayons convergent en un point.

[0006] Par conséquent, une partie de la source lumineuse est située sur le foyer.

[0007] Cependant, l'émission de la totalité du flux de lumière ne peut être concentrée au foyer. La source lumineuse, notamment le filament ou l'arc électrique, qui fournit le flux n'est pas ponctuelle. Par conséquent, le flux de lumière réfléchi par le miroir comporte des rayons qui ne passent pas par le foyer.

[0008] Le flux de lumière traverse ensuite la lentille convergente qui permet de former un faisceau d'éclairage.

[0009] De façon connue, le miroir et la lentille sont agencés l'un par rapport à l'autre de façon que le point de convergence des rayons du flux de lumière corresponde avec le foyer optique de la lentille. Ainsi, les rayons réfléchis sortent de la lentille selon une direction longitudinale horizontale qui est perpendiculaire au plan transversal vertical dans lequel s'étend la lentille.

[0010] Avantageusement le sommet et le foyer du miroir sont alignés axialement avec le foyer optique de la lentille.

[0011] Pour déterminer les caractéristiques du faisceau d'éclairage, son intensité est mesurée dans un plan transversal situé à une distance prédéterminée de la face de sortie de la lentille.

[0012] Selon cet agencement l'intensité lumineuse du faisceau d'éclairage évolue de façon décroissante à partir d'une zone centrale sur laquelle sont centrés des cercles d'iso-intensité, c'est à dire des cercles sur lesquels l'intensité lumineuse du flux est constante.

[0013] Or, selon la fonction à réaliser par le projecteur la répartition de l'intensité lumineuse du faisceau d'éclairage doit être différente.

[0014] Pour la fonction feu de croisement, le faisceau d'éclairage doit éclairer la route à proximité du véhicule sans éblouir les conducteurs des véhicules circulant en sens inverse. Pour ce faire, il est connu d'interposer un occulteur, aussi appelé diaphragme entre la source lumineuse et la lentille.

[0015] L'occulteur permet ainsi de réaliser une coupure du flux de lumière pour masquer la partie supérieure du faisceau d'éclairage, la zone centrale d'intensité maximale étant située à proximité de la ligne de coupure du faisceau.

[0016] Pour la fonction feu de route, le faisceau doit éclairer la route à une distance supérieure à celle du feu de croisement. L'éclairage de la route à proximité immédiate du véhicule peut provoquer une gêne du conducteur du véhicule augmente ainsi le risque d'accident.

[0017] Les deux fonctions feu de croisement et feu de route peuvent être réalisées par deux projecteurs assurant chacun une fonction distincte.

[0018] De façon à optimiser l'éclairage des véhicules, il est connu pour la fonction feu de route, d'utiliser le feu de croisement, dont la direction du faisceau d'éclairage et la répartition de son intensité lumineuse sont modifiées notamment en escamotant l'occulteur, auquel est ajouté un projecteur d'éclairage complémentaire appelé complément de code. Ainsi, la source lumineuse permettant de réaliser l'éclairage complémentaire est moins puissante que si elle devait réaliser complètement la fonction route.

[0019] Cependant, de telles solutions ne sont pas satisfaisantes. Le flux de lumière émis par le projecteur pour un éclairage satisfaisant de la route est supérieur au flux utile à l'éclairage de la route.

[0020] Le rendement d'un projecteur, qui peut être défini comme le rapport entre l'intensité lumineuse émise par le projecteur et le flux fourni par la source de lumière, évolue en fonction des dimensions du miroir. En effet, plus la surface réfléchissante du miroir est grande plus le rendement est élevé.

[0021] Ainsi, l'utilisation de miroirs de plus petit taille, pour des raisons notamment d'encombrement et d'esthétique, nécessite l'utilisation de sources lumineuses plus puissantes et donc plus coûteuses pour un éclairement similaire.

[0022] De façon à fournir une solution à ces problèmes, l'invention propose un projecteur d'éclairage de véhicule automobile du type qui comporte une source lumineuse montée dans un miroir pour fournir un flux de lumière qui traverse une lentille optique et qui forme un faisceau d'éclairage d'une zone de la route selon une première répartition de l'intensité lumineuse,
   caractérisé en ce qu'il comporte un organe réflecteur qui est agencé entre le miroir et la lentille et qui est susceptible de dévier une partie du flux de lumière de façon à concentrer l'intensité lumineuse de la partie déviée du flux vers une portion prédéterminée de la zone éclairée.

[0023] Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

• l'organe réflecteur comporte une surface réfléchissante ;
• l'organe réflecteur est un miroir ;
• l'organe réflecteur est un prisme en matériau transparent qui est incliné d'un angle prédéterminé par rapport à la partie du flux à dévier pour qu'elle soit réfléchie sur l'une des parois de l'organe réflecteur ;
• ladite portion prédéterminée de la zone éclairée correspond à la portion qui nécessite l'intensité lumineuse la plus élevée ;
• l'organe réflecteur est monté mobile par rapport à la source lumineuse de façon à adapter la partie déviée du flux et/ou la position de la portion prédéterminée de ladite zone éclairée ;
• le projecteur d'éclairage permet de réaliser une fonction code et une fonction route, en fonction code, l'organe réflecteur forme obturateur, et en fonction route, l'organe réflecteur est susceptible de dévier la partie du flux de lumière ;
• la partie déviée du flux passe par le foyer de la lentille.

[0024] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels :

• la figure 1 représente schématiquement les composants d'un projecteur d'éclairage réalisé selon l'état de la technique ;
• la figure 2 représente la répartition de l'intensité lumineuse émise par un projecteur d'éclairage réalisé selon l'état de la technique ;
• la figure 3 représente schématiquement les composants d'un projecteur d'éclairage réalisé selon l'invention ;
• la figure 4 représente la répartition de l'intensité lumineuse émise par un projecteur d'éclairage qui comporte un organe réflecteur réalisé conformément à l'invention ;
• la figure 5 représente en détail et à grande échelle un exemple d'organe réflecteur selon l'invention ;
• les figures 6 et 8 représentent un exemple de réalisation d'un projecteur permettant de réaliser une fonction code et une fonction route respectivement, conformément à l'invention ;
• la figure 7 représente la répartition de l'intensité lumineuse émise par le projecteur d'éclairage en fonction code représenté à la figure 6.

[0025] Dans la suite de la description on utilisera, à titre non limitatif, une orientation avant arrière et supérieure inférieure conformément à l'orientation notamment des figures 1 et 3.

[0026] On a représenté à la figure 1 une section par un plan longitudinal et vertical d'un projecteur 10 de véhicule automobile qui comporte principalement une source lumineuse 12 montée dans un miroir arrière 14 ainsi qu'une lentille convergente 16 avant.

[0027] La lentille 16 est représentée schématiquement par une double flèche sur les figures.

[0028] La source lumineuse 12 peut consister indifféremment notamment en une lampe à filament, conformément aux figures, ou en une lampe à décharge.

[0029] Le miroir 14 est ici de forme elliptique. Sa surface interne concave 18 comporte un revêtement réfléchissant. Le foyer 20 du miroir 14 correspond sensiblement au centre du filament de la source lumineuse 12.

[0030] Ainsi, du fait des propriétés optiques de la forme elliptique, les rayons 22 du flux de lumière, qui sont issus du centre du filament de la source lumineuse 12 et qui sont réfléchis sur la surface interne 18 du miroir 14, convergent en un point de convergence 24.

[0031] La lentille convergente 16 qui peut former la glace de protection avant du projecteur 10 comporte un foyer 26.

[0032] Lorsque les rayons du flux de lumière traversent la lentille 16, ils forment un faisceau 28 qui permet d'éclairer une zone de la route.

[0033] De façon à obtenir un faisceau d'éclairage 28 dont une portion centrale 30 présente une intensité maximale, le foyer 26 de la lentille 16 et le point de convergence 24 des rayons 22 sont confondus. Les rayons du faisceau d'éclairage 28 qui sortent de la lentille 16 sont alors parallèles entre eux et sont perpendiculaires au plan vertical et transversal T dans lequel s'étend la lentille.

[0034] On a aussi représenté un autre rayon 32 du flux de lumière qui est issu de l'extrémité arrière de la source lumineuse 12. Le rayon 32 est réfléchi sur la surface réfléchissante 18 du miroir 14 et traverse la lentille 16. Étant donné que le rayon 32 ne passe pas par le foyer 26 de la lentille 16, le rayon 32 est dévié par la lentille 16 selon une direction divergente par rapport à la portion centrale 30 du faisceau d'éclairage 28, formant ainsi portion périphérique 33.

[0035] L'impact du faisceau d'éclairage 28 d'un tel projecteur sur une surface transversale de mesure qui est située à une distance prédéterminée du projecteur 10 est représenté schématiquement à la figure 2. La densité des pointillés est représentative de l'intensité lumineuse du faisceau 28.

[0036] L'impact du faisceau d'éclairage 28 sur la surface transversale de mesure comporte une zone centrale circulaire 34 d'intensité maximale qui correspond à l'impact de la portion centrale 30 du faisceau 28 et une zone périphérique 36 qui correspond à l'impact de la portion périphérique 33 dans laquelle l'intensité lumineuse décroît à partir de la zone centrale 34.

[0037] Les cercles 38, représentés en trait pointillé, qui sont concentriques à la zone centrale circulaire 34 correspondent à des lignes d'iso-intensité.

[0038] Lors de son utilisation à bord d'un véhicule automobile, l'axe longitudinal L du projecteur 10 est légèrement incliné vers le bas par rapport au plan horizontal, de façon que le faisceau 28 éclaire une zone de la route selon une première répartition de l'intensité lumineuse.

[0039] La première répartition de l'intensité lumineuse de la zone éclairée de la route correspond à la projection de la répartition de l'intensité lumineuse de l'impact du faisceau d'éclairage 28 sur la surface transversale de mesure selon la direction inclinée du projecteur 10. Ainsi, la zone éclairée de la route comporte une zone centrale et une zone périphérique qui sont allongées selon une direction longitudinale qui correspond à la direction de l'éclairage du véhicule.

[0040] Tel que décrit précédemment, la totalité du faisceau d'éclairage 28 n'est pas utile. En effet, par exemple lorsque le projecteur 10 est un feu de route, la partie inférieure du faisceau d'éclairage 28 n'est pas nécessaire, elle risque même de gêner la visibilité du conducteur.

[0041] Par conséquent, une partie du flux émis par la source lumineuse 12 n'est pas utile. Le rendement du projecteur n'est alors pas optimal.

[0042] De plus l'utilisation d'un miroir dont la surface réfléchissante ne permet pas toujours d'obtenir une intensité lumineuse suffisante dans certaines parties de la zone éclairée de la route.

[0043] Pour remédier à ces inconvénients l'invention propose que le projecteur 10 comporte un organe réflecteur 50 qui est agencé entre le miroir 14 et la lentille 16 et qui est susceptible de dévier une partie du flux de lumière de façon à concentrer l'intensité lumineuse de la partie déviée du flux vers une portion prédéterminée de la zone éclairée.

[0044] Le rayon 32, représenté partiellement en trait pointillé à la figure 3, d'un projecteur qui permet d'éclairer la partie inférieure de la zone périphérique 36 selon l'état de la technique, est dévié de façon à éclairer la partie supérieure de la zone périphérique 36 et/ou la zone centrale 34 de l'impact du faisceau d'éclairage 28 sur la surface transversale de mesure. Ainsi, la répartition de l'intensité lumineuse du projecteur d'éclairage 10 est modifiée. L'impact du faisceau est représenté schématiquement à la figure 4.

[0045] Par exemple pour un feu de route, la partie inférieure du flux de lumière, d'un projecteur selon l'état de la technique, qui risquait de provoquer une gêne de conducteur, permet selon l'invention, d'augmenter l'intensité lumineuse d'une portion prédéterminée de la zone éclairée qui est utile et permet d'augmenter la visibilité de la route, et par conséquent le confort du conducteur.

[0046] Ainsi, conformément à la figure 4 représentant l'impact du faisceau d'éclairage 28 sur la surface transversale de mesure, la partie inférieure de la zone périphérique 36 est supprimée et l'intensité de lumière est augmentée sur une partie prédéterminée 48 délimitée par un trait mixte.

[0047] Avantageusement, la partie prédéterminée 48 correspond à la partie qui nécessite l'intensité lumineuse la plus élevée.

[0048] Conformément à la figure 3, l'organe réflecteur 50 peut comporter une surface réfléchissante 52. Dans ce cas, l'organe réflecteur 50 peut être un miroir.

[0049] Selon une variante, l'organe réflecteur 50 est un prisme 54 en matériau transparent qui est incliné d'un angle prédéterminé par rapport à la partie du flux à dévier pour qu'elle soit réfléchie sur une de ses parois.

[0050] Une telle solution est représentée à la figure 5 sur laquelle le rayon 32 pénètre à l'intérieur du prisme 54 sous un angle d'incidence i₁ par rapport à la droite 56 perpendiculaire à la face d'entrée 58. Le rayon 32 est alors dévié d'un angle réfringent r₁ par rapport à la normale 56.

[0051] L'angle réfringent r₁ est déterminé par la formule suivante:

n est l'indice de réfraction du matériau qui constitue le prisme 54 et l'indice de réfraction n est supérieur à 1.

[0052] Lorsque le rayon 32 arrive sur la surface inférieure 62 du prisme 52 sous un angle d'incidence i₂ supérieur à un angle limite, il subit la réflexion totale. L'angle limite est déterminé en fonction de l'indice de réfraction n ainsi que de la longueur d'onde du rayon 32.

[0053] Selon l'invention le prisme 52 est positionné de façon qu'au moins une partie des rayons qui y pénètrent soient réfléchis sur sa face inférieure 62 de façon à être déviés pour concentrer leur intensité lumineuse vers une portion prédéterminée de la zone éclairée de la route.

[0054] Que l'organe réflecteur soit un miroir 50 ou un prisme 52, il peut être monté mobile par rapport à la source lumineuse 12 de façon à adapter la partie déviée du flux et/ou la position de la portion prédéterminée de la ladite zone éclairée.

[0055] Selon un exemple de réalisation illustré aux figures 6 à 8, le projecteur d'éclairage 10 permet de réaliser une fonction code et une fonction route.

[0056] Pour ce faire, le réflecteur 50 est monté pivotant autour d'un axe de rotation A.

[0057] En fonction code, l'organe réflecteur 50 constitue un obturateur. Ainsi, une partie des rayons, notamment le rayon 66, est arrêtée par l'organe réflecteur 50, masquant ainsi une partie de la zone éclairée.

[0058] De façon que l'impact du faisceau d'éclairage 28 sur la surface transversale de mesure corresponde sensiblement à la représentation illustrée à la figure 7, l'organe réflecteur 50 présente un profil transversal composé d'un segment horizontal et d'un segment incliné de façon à former une coupure du faisceau d'éclairage selon la ligne de coupure 64 représentée à la figure 7.

[0059] En fonction route, conformément à la figure 8, l'organe réflecteur 50 a pivoté de façon que sa surface réfléchissante dévie une partie du flux de lumière, notamment le rayon 66 de façon à concentrer son intensité lumineuse sur une partie prédéterminée de la zone éclairée. L'impact du faisceau d'éclairage 28 sur la surface transversale de mesure est similaire à celui représenté à la figure 4.

[0060] Selon une variante, le rayon 66 peut passer par le foyer 26 de la lentille 16, ce qui permet de concentrer son intensité lumineuse dans la zone centrale 34 de l'impact du faisceau d'éclairage 28 sur la surface transversale de mesure nécessitant l'intensité lumineuse maximale.

[0061] Un tel projecteur 10 est avantageusement mobile par rapport à la structure du véhicule de façon à orienter le faisceau de façon différente selon sa fonction code ou sa fonction route. En effet, en fonction route, il est avantageux de relever légèrement le projecteur par rapport à sa position en fonction code.

Revendications

1. Projecteur d'éclairage (10) de véhicule automobile du type qui comporte une source lumineuse (12) montée dans un miroir (14) pour fournir un flux de lumière qui traverse une lentille optique (16) et qui forme un faisceau d'éclairage (28) d'une zone de la route selon une première répartition de l'intensité lumineuse,
   caractérisé en ce qu'il comporte un organe réflecteur (50) qui est agencé entre le miroir (14) et la lentille (16) et qui est susceptible de dévier une partie du flux de lumière de façon à concentrer l'intensité lumineuse de la partie déviée du flux vers une portion prédéterminée de la zone éclairée.

2. Projecteur d'éclairage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe réflecteur (50) comporte une surface réfléchissante (52).

3. Projecteur d'éclairage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe réflecteur (50) est un miroir (14).

4. Projecteur d'éclairage (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe réflecteur (50) est un prisme (54) en matériau transparent qui est incliné d'un angle prédéterminé par rapport à la partie du flux à dévier pour qu'elle soit réfléchie sur l'une des parois (62) de l'organe réflecteur (50).

5. Projecteur d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion prédéterminée de la zone éclairée correspond à la portion qui nécessite l'intensité lumineuse la plus élevée.

6. Projecteur d'éclairage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe réflecteur (50) est monté mobile par rapport à la source lumineuse (12) de façon à adapter la partie déviée du flux et/ou la position de la portion prédéterminée de ladite zone éclairée.

7. Projecteur d'éclairage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il permet de réaliser une fonction code et une fonction route, et en ce que, en fonction code, l'organe réflecteur (50) forme obturateur, et en fonction route, l'organe réflecteur (50) est susceptible de dévier la partie du flux de lumière (28).

8. Projecteur d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie déviée du flux passe par le foyer de la lentille.

Dessins