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"PROJECTEUR POUR L'ECLAIRAGE NON EBLOUISSANT DE ROUTES"
La présente invention est relative aux projecteurs pour l'éclairage non éblouissant de routes, chaussées ou ana.logues, et se rapporte tant aux réverbères stationnaires installés le long de routes , chaussées, etc.., qu'aux phares montés à bord de véhicules.
L'éclairage d'une route automobile doit être complètement non éblouissant pour le conducteur, c'est-à-dire que les pro- jecteurs ne doivent pas envoyer de lumière éblouissante au-delà
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d'une certaine hauteur et, latéralement, au-delà d'une direction déterminée. Il y a donc lieu de veiller à ce que la lunière 'présente une coupure nette à partir du plan limite. Les projec- teurs usuels ne remplissent cette condition que d'une manière imparfaite. Le développement dans l'espace du corps lumineux, par exemple du filament lumineux de la lampe à incandescence , s'oppose à une coupure nette du flux lumineux.
Les différents rayons vecteurs d'un miroir parabolique par exemple, qui augmentent déjà dans un rapport de 1:2 depuis la distance focale au sommet, jusqu'au paramètre, ne permettent jamais de réaliser une coupure nette à la périphérie du cône de disper- sion, de sorte que la transition de l'obscurité complète à la plus grande clarté a lieu dans un angle qui ne permet pas de réaliser un non éblouissement parfait avec les longues portée d'éclairement actuellement exigées dans les projecteurs.
De plus, la tendance dominante dans la construction de routes automobiles et une augmentation notable de la vitesse des véhicules sur dea parcours rectilignes permettant une bonne visibilité, impose de nouvelles exigences à la construction des projecteurs d'automobiles. On constate la nécessité de créer un projecteur de grande portée, qui projetterait sur la surface de la route un pinceau à coupure nettement délimitée vers' le haut. Dans ce cas,et tout en assurant la meilleure utilisation possible de la source lumineuse, l'intensité de la lumière doit augmenter avec le. distance, tandis que la valeur de l'angle couvert par le faisceau est en rapport inverse de la distance.
Suivant l'invention, et en s'écartant des principes suivis jusqu'à présent dans la construction de projecteurs, il n'est plus question de produire un faisceau lumineux de conver- gence appropriée uniquement a l'aide d'une lentille disposée à
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proximité de la source lumineuse, mais on procède en produisait, à l'aide de lentilles de condensateur, une surface brillante vue depuis une lentille à grande longueur focale, dp telle manière que la surface lumineuse obtenue dans le condensateur soit reproduite avec netteté dans l'espace extérieur. Dans ce mode de réalisation, il est possible, en interposant des écrans devant la surface lumineuse du condensateur, de réaliser la coupure voulue du faisceau lumineux vers le haut ou vers le côté.
Pour résoudre l'autre problème, à savoir, l'obtention de faisceaux lumineux dont la brillance augmente avec l'éloignement de la source lumineuse et dont l'angle limite est en rapport inverse avec cette distance, l'invention prévoit l'emploi, dans le condensateur, de plusieurs lentilles ou fragments de lentilles dans lesquels la longueur focale et le diamètre croissent d'une lentille à l'autre.
Fig. 1 montre un mode de réalisation de l'objet de l'in- vention. 1 désigne la source lumineuse; 2, un miroir sohérique prvu pour permettre l'utilisation des rayons dirigés vers l'arrière; 3, une lentille de condensateur, dont la longueur focale est courte au possible. La surface lumineuse créée car cette lentille est reproduite par la lentille de projection 7.
On obtiant ainsiun faisceau lumineux de grande intensité et à coupure nette, et qui, grâce à sa position relativoment à l'axe optique, est projeté sur la surface de la route en un point très distant du projecteur de l'automobile.
Au-dessus de la source lumineuse se trouve un miroir 6 incliné suivant un angle approprié, et qui réfléchit vers l'avant la lumière partant vers le haut depuis la source lumi- neuse. De ce fait, la source lumineuse, vue depuis les autres parties du condensateur, apparaît en 15. Une partie du flux
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lumineux partant de l'image réfléchie de la source lumineuse est interceptée par le segment de lentille 4. La longueur focale du segment 4 est supérieure à clle de la lentille 3.
Le restant de la lumière partant de 15 est intercepté par le fraient de lentille 5 qui, comparativement aux lentilles 3 et 4, possède la plus grande distance focale.
Les positions relatives des parties 3,4 et 5 sont telles que, vues depuis la lentille 7,ces parties représentent une surface brillante sans solution de continuité. Cette surface correspond approximativement au schéma représenté dans la Fig.
3.
On peut améliorer le fonctionnement du dispositif en rem- plaçant la lentille 3 par un système représenté schématiquement en plan dans la Fig. 2.
Outre la source lumineuse 1, le miroir sphérique 2 et la lentille 3, ce dernier système comporte encore deux autres lentilles 31 et 32 avec les miroirs respectifs 21 et 22. Les deux lentilles latérales donnent naissance, tout comme la lentille 3, à deux autres faisceuz de rayons qui présentent toutefois une forte divergence latérale. Ces faisceaux laté- raux sont interceptés par deux Drisses 10 à réflexion total.? ou par deux miroirs plans et sont dirigés vers la lentille de projection 7, tout comme le faisceau de la lentille médiane.
La Fig. 3 montre comment SI'! présente l'ensemble du système condensateur vu depuis la lentille 7. 5 est la surface brillan- te que forme en apparence la lentille 5; 4 est la surface brillante, plus petite mais de plus grande intensité que la précédents (et correspond à la lentille 4); 3 est la surface ayant la plus grande intensité-et qui correspond à la lentille 3 dont la distance focale est la plus courte. A côté de la surface 3, on obtient deux autres taches brillantes provenant
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des prismes 10.
Toutefois, ces trois taches brillantes sont séparées par les intervalles obscurs 14 provenant des angles d'ombre. Cepen- dant, on peut obtenir une surface brillante uniforme lorsque, au lieu de prévoir un seul système comme celui montré dans la Fig. 2, on en prévoit deux, ou bien lorsqu'on compose la len- tille 7 des deux parties de lentilles dont les centres sont légèrement distants l'un de l'autre. De cette façon, on peut exactement décaler les surfaces alternantes claires et obscures, de manière à obtenir une surface lumineuse sans solution de continuité.
Afin d'obtenir un éclairement uniforme et sans solution de continuité, par la superposition de deux cônes lumineux pro- duits par un tel dispositif et constitués par des zones claires et obscures, il est nécessaire que les largeurs des faisceaux lumineux individuels et des intervalles soient exactement identiques et, par conséquent, les miroirs ou les prismes doi- vent être disposés très près des lentilles du condensateur. Il en résulte diverses difficultés, notamment lors de l'assemblage ou du nettoyage du dispositif. En outre, on éprouve des diffi- cultés à placer la source lumineuse exactement dans la position voulue.
Ces difficultés sont aplanies grâce au fait que les len- tilles et, éventuellement, les miroirs concaves, qui entourent la source lumineuse à la manière d'une couronne, sont assemblés de façon à former une pièce unique qui peut être facilement retirée du dispositif..Quant à la source lumineuse, elle peut être solidaire de la dite pièce, de manière à pouvoir être enlevée ensemble avec celle-ci, ou bien elle peut être soli- daire de la partie du dispositif qui supporte les prismes, ce qui est préférable dans de nombreux cas.
Après enlèvement do la
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dite pièce formant ensemble unique, on peut accéder facilement à la source lumineuse, de sorte que, non seulement on peut enlever ou replacer cette dernière sans difficulté, mais il est également possible de procéder à son centrage, par exemple en projetant une image de la source lumineuse pn un endroit déterminé, au moyen d'une lentille disposée d'une manière appro- priée.
Les Fig. 4, 5 et 6 montrent un exemple d'exécution d'un tel dispositif, respectivement en élévation, en plan et en vue latérale. Sur la plaque de base 17 se trouvent fixés les prismes de réflexion 10 et la source lumineuse 1. La source lumineuse est entourée par les lentilles à faible longueur focale 3, 31 et 32, qui sont disposées en demi-cercle. Ce déni- cercle forme, avec le demi-cercle complémentaire constitué par le miroir sphérique 2, 21, 22, un cercle complet.
Afin d'éviter que la lumière réfléchie par les niroirs 2, 22, 21 ne traverse le corps lumineux, il est préférable que les centres de courbure 16 de ces miroirs soient écartés laté- ralement d'une légère distance par rapport à la source lumi- neuse .
Canne montré dans la Fig. 5, la distance entre les doux lentilles de projection latérales 31,32 et les prismes de réflexion 10,est très réduite. De même, l'espace compris à l'intérieur des prismes et des miroirs concaves est presque entièrement rempli par le corps en verre qui entoure la source lumineuse.
En avant du système qui vient d'être décrit, on prévoit uniquement les écrans 14 disposés dans le plan focal de la lentille de projecteun 7. Cette lentile est constituée par deux parties dont les centres sont écartés d'une distance égale à la largeur des écrans 14 ou à celle, identique, des inter-
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vallée entre ces écrans.
Comme montre dans les Fig. 7 et 8, les lentille-3, 31 et 32 at les miroirs concaves 2, 21 et 22, sont disposés dans le petit ensemble 18, de telle manière que ce dernier peut être enlevé par le haut de la partie restante du système. Lorsque l'ensemble est enlevé, les prismes et la source lumineuse, ainsi que les lentilles du condensateur et les miroirs concaves sont facilement accessibles en vue du nettoyage ou du centrage.
Dans le cas où la source lumineuse est également soli- daire du dit ensemble, elle peut être à son tour fixée amovi- blement dans ce dernier, de manière à rendre accessible la source lumineuse et les faces internes des lentilles et des miroirs creux, aux fins de nettoyage.
Etant donné qu'à la suite des dispositions décrites, le schéma représenté dans la Fig. 3 se compose d'une surface rectangulaire d'intensité lumineuse maximum et à coupure nette, à, laquelle viennent se superposer sans solution de continuité deux autres surfaces lumineuses plus grandes et de brillance progressivement décroissante, la lentille 7 projettera la partie 5 de la surface brillante à une faible distance devant le phare du véhicule et sous forme d'un champ éclairé de grande largeur et d'un éclat moyen; ensuite, la lentille 7 projettera, en partant de la surface 4 de la Fig. 3, une surface éclairée qui constitue le prolongement, sans solution de continuité, de la première surface susmentionnée, et qui présente un angle de divergence plus faible et un plus grand éclat;
finalement, la lentille 7 projettera à grande distance le rectangle de grande brillance, de pouvoir éclairant correspondant et à coupure nette vers les bords,fourni par les surfaces 10 et 3. Par conséquent, l'invention établit un phare d'automobile qui réunit la meilleure utilisation possible de la source lumineuse,
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à une coupure nette du cône lumineux et à une répertition de brillance conforme aux exigences modernes.
Plus partieulière- ment, et grâce à la coupure nette du faisceau destiné à l'éclai- rement à grande distance et qui, sur le trajet entre le phare et l'objet éclairé, détermine la.limite supérieure du faisceau de rayons total, on obtient que le conducteur se trcuve cons- tannent au-dessus de ce faisceau. Paonséquent, le regard du conducteur devra seulement traverser une mince couche nébuleuse éclairée, tandis que la plus grande partie de la distance entre l'oeil et l'objet éclairé est exempte de lumière parasite, ceci précisément du fait que le faisceau supérieur du cône lumineux est à coupure extrêmement nette.
Les modifications de la position du véhicule, par exemple celles qui peuvent résulter d'une charge plus fort qur l'es- sieu arrière, peuvent parfois avoir pour effet un relèvement de la limite supérieure du cône lumineux d'une quantité tpllp qu'un usager de la route venant An sens inverse pourrait s'en trouver ébloui. De même, lors de la traversée d'un terrain accidenté, par exemple lorsque le véhicule se trouvp en côte, le cône lumineux se relève d'une quantité susceptible dp pro- voquer un éblouissement, tandis que, dans la traversée de dépressions du terrain, le projecteur .l'éclaire que sur une faible distance.
Pour parer à ces inconvénients, on peut placer devant la lentille 3 un volet ou un écran jaune 8, qui peut être inter- posé dans le trajet des rayons lumineux ou enlevé de celui-ci à volonté, pendant la marche, à l'aide d'un dispositif approprié, par exemple un levier 9. Cette disposition présente en outre l'avantage que, sur mauvaises routes,sur lesquelles la voiture pst cahotée au point que le faisceau lumineux est par moments trop relevé, on peut, pour éviter tout éblouissement, occlure
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plus ou moins vers le haut le cône lumineux à l'aide du diaphrag- me ou de l'écran jaune,
Il est particulièrement avantageux de pouvoir manoeuvrer l'écran depuis le siège du conducteur.
Comme la limite supérieu- re du cône lumineux est parfaitement reconnaissable, le con- ducteur est à même de veiller à ce que cette limite soit tou- jours située au-dessous de la hauteur des yeux des conducteurs venant en sens inverse; pour la simplicité, il réglera de préférence cette limite supérieure de façon qu'elle se trouve toujours au-dessous du niveau des projecteurs des voitures venant en sens inverse.
De même, lors de la traversée de terrains accidentés, la limite supérieure du cône lumineux sortant du projecteur peut être maintenue à hauteur du sommet de l'élévation du terrain, de sorte qu'on évite également un éblouissement des conducteurs venant en sens inverse,par la lumière passant au-delà du sommet de la dénivellation, tandis que pendant la traversée de dépressions du terrain, le cône peut être relevé d'une quantité suffisante pour permettre l'éclairement sur une distance suffisamment longue.
Ce réglage de la limite supérieure du'faisceau lumineux suffit entièrement pour supprimer tout éblouissement, de sorte quetout diaphregmege fastidieux devient superflu. Outre la limite supérieure du cône lumineux, on peut également régler la limite latérale de celui-ci au moyen d'un écran mobile, de sorte que le conducteur peut limiter latéra.lement le cône lumineux de ses projecteurs, d'une manière permanente ou au moment du croisement, de façon à éviter l'éblouissement de personnes venant en sens inverse.
Ensuite, il y a lieu de veiller particulièrement à ce que la limite supérieure du cône lumineux du côté situé plus près des véhicules venant en sens inverse, c'est-à-dire,- en Allemagne
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et dans les autres pays où le roulage se fait à droite,- du côté gauche, se trouve au-dessous du niveau des yeux des personnes venant en sens inverse. Toutefois, la courbure de la surface de la route a dans certains cas pour effetde relever légèrement le cône lumineux de ce côté précisément, en raison de la position oblique du véhicule.
Pour éviter cet inconvénient, l'invention prévoit que la limite supérieure du cône lumineux suivra non pas un plan horizontal,. mais sera légèrement inclinée vers la gauche, ce qui peut être obtenu soit par rotation du système condensateur, avec rotation simultanée de la lentille de projection subdivi- sée, soit en disposant devant le condensateur, dans le -clan focal de la lentille de projection, un écran qui masquerait le système condensateur de telle manière que le côté gauche supérieur de la section rectangulaire du faisceau lumineux projeté au loin se trouverait coupé.
La Fig. 9 montre le deuxième de ces deux derniers odes de réalisation; le système condensateur est représenté tel qu'il est vu.depuis la lentille de projection, pour autant qu'il soit destiné à produire de la lumière éclairant à dis- tance, conformément à la Fig. 3. L'écran 11 a pour effet dp couper un coin de la surface brillante produite par le système condensateur. Par conséquent, le coin supérieur gauche du cône de projection est amputé.
Dans les pays où l'on roule à gauche, il y aura évidenment lieu de couper le coin supérieur droit du faisceau lumineux.
A cet effet, l'écran sera disposé de manière à être facilememt retourné, afin de permettre une adaptation lors du passage d'une frontière.
Lorsque, dans l'exécution de la présente invention, on va jusqu'aux dimensions qui, lers des essais, se sont révéler
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comme particulièrement appropriées, par exemple jusqu'aux ouverture relative, c'est-à-dire un rapport de la longueur focale de la lentille 7 à son diamètre, de 5 :1, il n'est pas toujours facile de loger le système dans un boîtier fermé. On décrira donc dans la suite deux dispositions qui permettent de résoudre le problème d'une manière particulièrement favorable.
La première possibilité de montage consiste à disposer la len- tille frontale dans un dégagement approprié prévu latéralement au radiateur ou dans une partie du capot conformée en consé- quence, et de fixer le système condensateur directement au ta- blier, de sorte que le trajet des rayons depuis la source lumineuse jusqu'à la lentille frontale se passe sous le capot.
Dans ce mode d'exécution, représenté dans la Fig. 10, on a la possibilité de rendre réglable l'angle d'inclinaison du flux lumineux par rapport à l'axe du véhicule. A cet effet, on pré- voit la fixation du système condensateur 3 et de la source lumineuse 1 sur une plaque de base 40 dont une partie à rayon de courbure approprié coulisse sur une surface 42 de même courbure, qui peut. être fixée derrière le tableau de bord et le tablier. Lorsque la surface coulissante 41 est conformée de telle manière que son centre de courbure coïncide avec le centre de la lentille frontale 7, il est possible, par un dé- placement du système condensateur vers le haut, de rabattre le faisceau lumineux du projecteur.
Grâce à la prévision de dis- positifs connus en soi, tels que, par exemple, rails de guida- ge, vis de serrage 44, tiges de levage, ou analogues, on peut toujours réaliser une exécution facile du déplacement voulu et une détermination, avec une exactitudo suffisante, des dif- férentes positions du système condensateur.
Pour les cas où le montage du système sous le capot ne paraît pas réalisable, on prévoit le montage de ce système dans
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un boîtier propre dans lequel, comme montré dans la Fig. 11, et pour réaliser une longueur totale moins élevée, le système condensateur 3 est disposé au-dessous de la lentille front-:,le 7, les rayons venant du système condensateur étant réfléchis vers la lentille frontale par un miroir 50 monté en face de ces deux optiques. Dans ce mode d'exécution, il est possible, par un faible déplacement du miroir réfléchissant, d'obtenir une inclinaison plus ou moins accentuée du faisceau lumineux sur l'horizontale.
Ici également, le déplacement du système condensateur ou la manoeuvre du miroir réfléchissant peut être effectuée depuis le siège du conducteur, ce qui permet d'obte- nir les mêmes avantages que ceux exposés relativement au ré- glage de l'écran 8.
Outre le déplacement du cône lumineux du projecteur dans un sens vertical, on peut également réaliser un déplacement de -le cône dans le sens horizontal, par un déplacement du systéme condensateur ou par une manoeuvre du miroir réfléchissant. Ceci permet d'adapter l'épanouissement horizontal du cône lumineux à la largeur de la routede manière que, même dans le cas d'une route de grande largeur, les bords de celle-ci se trou- vent encore dans la zone éclairée par le projecteur, mais que, dans le cas de routes étroites, la lumière soit concentrée sur la route sans éclairer des bandes inutilement larges en debors de la route.
Dans les virages, il est parfois désirable de pouvoir dévier le cône lumineux des deux projecteurs ou de l'un d'eux tout au moins, dans la direction de la courbe. A cet ef- fet, les décalages des systèmes condensateurs ou les déplace- mente des miroirs réfléchissants, dans les deux phares, peuvent avoir lieu à volonté, c'est-à-dire soit dans le même sens, soit dans des sens opposés, soit s'effectuer d'une manière indé- pendante pour chacun des projecteurs.
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Afin de simplifier au possible la manoeuvre de réglage du cône lumineux ou des écrans, de façon que l'usager puisse l'effectuer sans que son attention soit détournée de la condui- te du véhicule, cette manoeuvre se fera utilement par degrés et An plusieurs degrés déterminés, par exemple par un bouton poussoir ou une pédale, de telle manière que, lorsque le conducteur constate que le cône lumineux est trop relevé ou trop rabattu, il puisse, moyennant une pression sur le bouton ou un actionnement de la pédale, relever ou abaisser d'un degré le cône lumineux ou sa limite supérieure, sans avoir à prêter attention à la quantité dont ce cône ou sa limite supérieure doit être relevée ou abaissée.
Si le conducteur remarque qu'un premier actionnement du dispositif de commande ne suffit pas encore pour produire le résultat voulu, il actionne ce dispo- sitif une deuxième, et, éventuellement, une troisième fois. Ce réglage par degrés s'applique évidemment aussi au décalage latéral du cône lumineux ou à la manoeuvre des écrans latéraux.
Lorsque ce décalage latéral doit avoir lieu de telle manière que, dans les virages, le cône lumineux soit dévié dans la direction de la courbe, la manoeuvre de déviation du raycn peut être rendue dépendante de l'actionnement de l'indicateur de direction, par exemple, de telle façon que la déclenchement de l'indicateur de droite ou de gauche ait pour effet d'accou- pler le phare du côtécorrespondant avec une pédale dont l'ac- tionnement produirait une déviation plus ou moins importante, vers l'extérieur, du cône lumineux du phare en question, tandis que le rabattement de l'indicateur aurait pour effet un retour du cône lumineux à sa'position de repos.
Il va de soi que,'grâce à un verre coloré qu'on peut dis- poser par exemple devant la lentille 7, il est possible d'adap- ter la coloration de la lumière aux conditions atmosphériques,
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de la, manière connue en soi, par exemple par l'emplei 1. 'une coloration jaune en cas de brouillard, épais.
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"PROJECTOR FOR NON-GLAZING LIGHTING OF ROADS"
The present invention relates to projectors for the non-dazzling illumination of roads, pavements or similar, and relates both to stationary street lamps installed along roads, pavements, etc., and to headlights mounted on board vehicles. .
The lighting of an automobile road must be completely glare-free for the driver, that is to say that the headlamps must not send dazzling light beyond
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of a certain height and, laterally, beyond a determined direction. It is therefore necessary to ensure that the lunar 'presents a clear cut from the limit plane. Usual headlamps fulfill this condition only imperfectly. The development in space of the luminous body, for example of the luminous filament of the incandescent lamp, opposes a clear cut-off of the luminous flux.
The various vector rays of a parabolic mirror, for example, which already increase in a ratio of 1: 2 from the focal length at the top to the parameter, never allow a sharp cut to be made at the periphery of the cone of dispersion. Zion, so that the transition from complete darkness to greatest clarity takes place at an angle which does not allow perfect glare-free to be achieved with the long illumination ranges currently required in headlamps.
In addition, the prevailing trend in automotive road construction and a marked increase in vehicle speed on straight paths allowing good visibility, places new demands on the construction of automotive headlamps. There is a need to create a projector of great range, which would project on the surface of the road a brush with a clearly delimited cut upwards. In this case, and while ensuring the best possible use of the light source, the intensity of the light must increase with the. distance, while the value of the angle covered by the beam is inversely related to the distance.
According to the invention, and by deviating from the principles hitherto followed in the construction of headlamps, there is no longer any question of producing a light beam of suitable convergence only with the aid of a lens disposed at
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proximity to the light source, but one proceeds by producing, with the aid of condenser lenses, a shiny surface seen from a lens with a long focal length, dp such that the luminous surface obtained in the condenser is reproduced with sharpness in the outdoor space. In this embodiment, it is possible, by interposing screens in front of the light surface of the capacitor, to achieve the desired cut-off of the light beam upwards or to the side.
To solve the other problem, namely, obtaining light beams whose brightness increases with the distance from the light source and whose limit angle is inversely related to this distance, the invention provides for the use, in the condenser, several lenses or lens fragments in which the focal length and the diameter increase from one lens to another.
Fig. 1 shows an embodiment of the object of the invention. 1 designates the light source; 2, a thermal mirror provided to allow the use of the rays directed towards the rear; 3, a condenser lens, the focal length of which is as short as possible. The luminous surface created because this lens is reproduced by the projection lens 7.
A light beam of great intensity and with a clear cut-off is thus obtained, and which, thanks to its position relative to the optical axis, is projected onto the road surface at a point very distant from the headlight of the automobile.
Above the light source is a mirror 6 inclined at an appropriate angle, and which reflects forwardly the light coming upward from the light source. As a result, the light source, seen from the other parts of the capacitor, appears at 15. Part of the flux
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light from the reflected image of the light source is intercepted by lens segment 4. The focal length of segment 4 is greater than that of lens 3.
The remainder of the light from 15 is intercepted by lens spawning 5 which, compared to lenses 3 and 4, has the greater focal length.
The relative positions of parts 3, 4 and 5 are such that, seen from lens 7, these parts represent a shiny surface without any break in continuity. This surface corresponds approximately to the diagram shown in FIG.
3.
The operation of the device can be improved by replacing the lens 3 with a system shown schematically in plan in FIG. 2.
In addition to the light source 1, the spherical mirror 2 and the lens 3, the latter system also comprises two other lenses 31 and 32 with the respective mirrors 21 and 22. The two side lenses give rise, like the lens 3, to two others. bundle rays which however show a strong lateral divergence. These side beams are intercepted by two total reflection halyards 10. or by two plane mirrors and are directed towards the projection lens 7, just like the beam from the middle lens.
Fig. 3 shows how IF '! shows the entire capacitor system seen from lens 7. 5 is the shiny surface that lens 5 apparently forms; 4 is the shiny surface, smaller but of greater intensity than the previous one (and corresponds to lens 4); 3 is the surface having the greatest intensity and which corresponds to the lens 3 whose focal length is the shortest. Next to surface 3, we get two other shiny spots from
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prisms 10.
However, these three bright spots are separated by the dark gaps 14 from the shadow angles. However, a uniform glossy surface can be obtained when, instead of providing a single system like that shown in FIG. 2, two are provided, or else when the lens 7 is made up of two lens parts whose centers are slightly spaced from each other. In this way, one can exactly shift the alternating light and dark surfaces, so as to obtain a luminous surface without any break in continuity.
In order to obtain uniform illumination without any break in continuity, by the superposition of two light cones produced by such a device and constituted by light and dark zones, it is necessary that the widths of the individual light beams and of the intervals be exactly the same and therefore the mirrors or prisms must be placed very close to the lenses of the condenser. This results in various difficulties, in particular during assembly or cleaning of the device. In addition, it is difficult to place the light source exactly in the desired position.
These difficulties are overcome by the fact that the lenses and possibly the concave mirrors, which surround the light source like a crown, are assembled so as to form a single piece which can be easily removed from the device. As for the light source, it may be integral with said part, so as to be able to be removed together with the latter, or else it may be integral with the part of the device which supports the prisms, which is preferable. in many cases.
After removal of the
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said piece forming a single assembly, the light source can be easily accessed, so that not only can the latter be removed or replaced without difficulty, but it is also possible to proceed with its centering, for example by projecting an image of the light source at a specific location, by means of a lens arranged in a suitable manner.
Figs. 4, 5 and 6 show an exemplary embodiment of such a device, respectively in elevation, in plan and in side view. On the base plate 17 are fixed the reflection prisms 10 and the light source 1. The light source is surrounded by the low focal length lenses 3, 31 and 32, which are arranged in a semicircle. This denicircle forms, with the complementary semicircle formed by the spherical mirror 2, 21, 22, a complete circle.
In order to prevent the light reflected by the mirrors 2, 22, 21 from passing through the luminous body, it is preferable that the centers of curvature 16 of these mirrors are spaced apart laterally by a slight distance from the light source. - neuse.
Rod shown in Fig. 5, the distance between the soft side projection lenses 31,32 and the reflection prisms 10 is very small. Likewise, the space comprised within the prisms and concave mirrors is almost entirely filled by the glass body which surrounds the light source.
In front of the system which has just been described, only the screens 14 are provided which are arranged in the focal plane of the projecting lens 7. This lens consists of two parts whose centers are spaced apart by a distance equal to the width of the lenses. screens 14 or to that, identical, of the inter-
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valley between these screens.
As shown in Figs. 7 and 8, the lenses-3, 31 and 32 and the concave mirrors 2, 21 and 22, are arranged in the small assembly 18, such that the latter can be removed from the top of the remaining part of the system. When the assembly is removed, the prisms and light source, as well as the condenser lenses and concave mirrors are easily accessible for cleaning or centering.
In the case where the light source is also integral with said assembly, it can in turn be fixed removably in the latter, so as to make the light source and the internal faces of the lenses and of the hollow mirrors accessible to users. cleaning purposes.
Given that following the arrangements described, the diagram shown in FIG. 3 consists of a rectangular surface of maximum luminous intensity and with a clear cut-off, on which two other larger luminous surfaces of progressively decreasing brightness are superimposed without a break in continuity, the lens 7 will project part 5 of the surface bright at a short distance in front of the vehicle headlight and as an illuminated field of great width and medium brightness; then the lens 7 will project, starting from the surface 4 of FIG. 3, an illuminated surface which constitutes the continuation, without any break in continuity, of the aforementioned first surface, and which has a smaller divergence angle and a greater brightness;
finally, the lens 7 will project at a great distance the rectangle of great brightness, of corresponding illuminating power and with a sharp cut-off towards the edges, provided by the surfaces 10 and 3. Therefore, the invention establishes an automobile headlight which brings together the light. best possible use of the light source,
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to a clear cut of the light cone and to a repertoire of brilliance in accordance with modern requirements.
More particularly, and thanks to the clear cut-off of the beam intended for long-distance illumination and which, on the path between the headlight and the illuminated object, determines the upper limit of the total beam of rays, one obtains that the conductor is constantly trapped above this beam. Therefore, the conductor's gaze will only have to pass through a thin illuminated nebula layer, while the greater part of the distance between the eye and the illuminated object is free of stray light, precisely because the upper beam of the light cone is extremely clean cut.
Changes in vehicle position, for example those which may result from a load greater than the rear axle, can sometimes result in the upper limit of the light cone being raised by an amount tpllp than oncoming road user could be dazzled. Likewise, when crossing rough terrain, for example when the vehicle is on a hill, the light cone rises by an amount liable to cause glare, while, when crossing depressions in the terrain , the projector illuminates it only at a short distance.
To overcome these drawbacks, one can place in front of the lens 3 a shutter or a yellow screen 8, which can be interposed in the path of the light rays or removed from it at will, during walking, with the aid. a suitable device, for example a lever 9. This arrangement also has the advantage that, on bad roads, on which the car pst bumped to the point that the light beam is at times too high, it is possible, to avoid any glare, occlude
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more or less upwards the light cone using the diaphragm or the yellow screen,
It is particularly advantageous to be able to maneuver the screen from the driver's seat.
As the upper limit of the light cone is perfectly recognizable, the driver is able to ensure that this limit is always situated below the eye level of oncoming drivers; for simplicity, he will preferably set this upper limit so that it is always below the level of the headlights of oncoming cars.
Likewise, when crossing rough terrain, the upper limit of the light cone exiting the projector can be maintained at the height of the top of the ground elevation, so that dazzling of oncoming drivers is also avoided, by light passing beyond the top of the drop, while while traversing depressions in the terrain, the cone may be raised by a sufficient amount to allow illumination over a sufficiently long distance.
This adjustment of the upper limit of the light beam is sufficient entirely to suppress any glare, so that any tedious crosstabbing becomes superfluous. Besides the upper limit of the light cone, the lateral limit of the latter can also be adjusted by means of a movable screen, so that the driver can laterally limit the light cone of his headlamps, either permanently or when crossing, so as to avoid glare from oncoming persons.
Then, special care should be taken to ensure that the upper limit of the light cone on the side closer to oncoming vehicles, i.e. - in Germany
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and in other countries where taxiing is on the right, - on the left side, is below eye level of oncoming traffic. However, the curvature of the road surface has in some cases the effect of slightly raising the light cone on that side precisely, due to the oblique position of the vehicle.
To avoid this drawback, the invention provides that the upper limit of the light cone will not follow a horizontal plane. but will be slightly inclined to the left, which can be obtained either by rotation of the condenser system, with simultaneous rotation of the subdivided projection lens, or by placing in front of the condenser, in the focal plane of the projection lens, a screen which would mask the capacitor system in such a way that the upper left side of the rectangular section of the light beam projected in the distance would be cut off.
Fig. 9 shows the second of these last two embodiments; the capacitor system is shown as seen from the projection lens, provided that it is intended to produce light illuminating at a distance, in accordance with FIG. 3. The screen 11 has the effect of cutting a corner of the shiny surface produced by the capacitor system. As a result, the upper left corner of the projection cone is amputated.
In countries where driving on the left, it will obviously be necessary to cut the upper right corner of the light beam.
For this purpose, the screen will be arranged so as to be easily returned, in order to allow adaptation when crossing a border.
When, in the execution of the present invention, one goes as far as the dimensions which, lers tests, have proved
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as particularly suitable, for example up to the relative aperture, i.e. a ratio of the focal length of the lens 7 to its diameter, of 5: 1, it is not always easy to accommodate the system in a closed case. Two arrangements will therefore be described below which make it possible to resolve the problem in a particularly favorable manner.
The first possibility of mounting consists in placing the front lens in a suitable recess provided laterally to the radiator or in a part of the cover shaped accordingly, and to fix the capacitor system directly to the table, so that the path rays from the light source to the front lens pass under the hood.
In this embodiment, shown in FIG. 10, it is possible to make the angle of inclination of the light flux relative to the axis of the vehicle adjustable. For this purpose, provision is made for the fixing of the capacitor system 3 and of the light source 1 on a base plate 40, a part of which with an appropriate radius of curvature slides on a surface 42 of the same curvature, which can. be fixed behind the dashboard and the apron. When the sliding surface 41 is shaped in such a way that its center of curvature coincides with the center of the front lens 7, it is possible, by moving the condenser system upwards, to deflect the light beam from the projector.
By the provision of devices known per se, such as, for example, guide rails, clamping screws 44, lifting rods, or the like, it is always possible to achieve easy execution of the desired movement and determination, with sufficient accuracy, of the different positions of the condenser system.
In cases where the assembly of the system under the hood does not seem feasible, the assembly of this system in
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a clean box in which, as shown in Fig. 11, and to achieve a shorter total length, the capacitor system 3 is placed below the front lens - :, on 7, the rays coming from the capacitor system being reflected towards the front lens by a mirror 50 mounted in front of these two optics. In this embodiment, it is possible, by a small displacement of the reflecting mirror, to obtain a more or less accentuated inclination of the light beam on the horizontal.
Here too, the displacement of the capacitor system or the operation of the reflecting mirror can be carried out from the driver's seat, which makes it possible to obtain the same advantages as those exposed with regard to the adjustment of the screen 8.
Besides the displacement of the light cone of the projector in a vertical direction, it is also possible to carry out a displacement of the cone in the horizontal direction, by a displacement of the condenser system or by an operation of the reflecting mirror. This makes it possible to adapt the horizontal spread of the light cone to the width of the road so that, even in the case of a very wide road, the edges of the latter are still in the area illuminated by the road. projector, but that, in the case of narrow roads, the light is concentrated on the road without illuminating unnecessarily wide bands off the road.
In bends, it is sometimes desirable to be able to deflect the cone of light from the two headlamps, or from one of them at least, in the direction of the curve. To this end, the offsets of the capacitor systems or the displacements of the reflecting mirrors, in the two headlights, can take place at will, that is to say either in the same direction or in opposite directions, or be carried out independently for each of the projectors.
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In order to simplify as much as possible the adjustment maneuver of the light cone or of the screens, so that the user can do it without his attention being diverted from the driving of the vehicle, this maneuver will be carried out by degrees and several times. degrees determined, for example by a push button or a pedal, in such a way that, when the driver notices that the light cone is too raised or too folded down, he can, by pressing the button or actuating the pedal, raise or lower the light cone or its upper limit by one degree, without having to pay attention to the amount by which that cone or its upper limit is to be raised or lowered.
If the driver notices that a first actuation of the control device is not yet sufficient to produce the desired result, he actuates this device a second, and possibly a third time. This adjustment by degrees obviously also applies to the lateral displacement of the light cone or to the operation of the side screens.
When this lateral shift must take place in such a way that, in bends, the light cone is deflected in the direction of the curve, the maneuver of deviating the raycn can be made dependent on the actuation of the direction indicator, for example example, in such a way that the triggering of the right or left indicator has the effect of coupling the headlight on the corresponding side with a pedal the operation of which would produce a more or less important deviation, towards the outside , of the light cone of the lighthouse in question, while the folding of the indicator would have the effect of returning the light cone to its rest position.
It goes without saying that, 'thanks to a colored glass which can be placed for example in front of the lens 7, it is possible to adapt the coloring of the light to the atmospheric conditions,
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in the manner known per se, for example by exemplei 1. 'a yellow coloration in case of fog, thick.