EP0933585A1 - Vehicle headlight comprising a transversal source and able to generate a sharp dark-light cut-off - Google Patents
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- EP0933585A1 EP0933585A1 EP99400178A EP99400178A EP0933585A1 EP 0933585 A1 EP0933585 A1 EP 0933585A1 EP 99400178 A EP99400178 A EP 99400178A EP 99400178 A EP99400178 A EP 99400178A EP 0933585 A1 EP0933585 A1 EP 0933585A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
- F21S41/32—Optical layout thereof
- F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
- F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
- F21S41/335—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with continuity at the junction between adjacent areas
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- F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
- F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S41/17—Discharge light sources
- F21S41/173—Fluorescent light sources
Definitions
- the present invention relates generally motor vehicle headlamps.
- mirror projectors of the genre parabolic or self-generating beam surface with cut-off generally have, at least at least level of said mirror, a substantially greater width at their height.
- obtaining a light beam of good quality imposes, especially to give it a peak of concentration in the axis of the road, build the beam with a significant proportion images of the light source (typically the filament of an incandescent lamp or the arc of a lamp discharge), which are small, and this requires so to design a mirror with areas extending as far as possible from the source, and for the reasons above mentioned dimensions, these zones cannot in the practice be distant from the source only in a lateral direction.
- the light source typically the filament of an incandescent lamp or the arc of a lamp discharge
- the large expanse of the mirror above and below the source will spawn in this case, with an axial source, a significant proportion images that are strongly inclined to the horizontal, that is to say slightly inclined with respect to the vertical, and this will contribute in the first place to degrade the quality of the cut, secondly to illuminate the road too close to the vehicle, and thirdly to make it difficult to obtain a beam of good width.
- This section is defined for its upper part by a piece of 20h dish focused at a fixed point Fh (or "high focus") located behind the filament 10, and for its lower part by another piece of dish 20b focused at another fixed point Fb (or “Low focus”) located in front of the filament 10.
- Fh fixed point
- Fb fixed point
- Such sections inevitably lead to generate filament images which either overflow towards the top above a horizontal cut defined at the intersection of the y-y axis with a projection screen, and materialized in "C” in Figure 1 (notably an image I1 emitted by the upper part of the mirror), either are excessively shifted down relative to at cut C (in particular case of an I2 image generated through an intermediate region of the lower part of the mirror).
- the projector described in this document is only suitable for generating a fog beam at flat cut, and nothing indicates or suggests in this document how a beam could be made with more complex cut-off, in particular a beam of European or American type crossing.
- the mirror described in this prior art is unable to give the light beam by itself a substantial width, and therefore it's impossible to use glass without optical elements light spreading, which is frequently desired by stylists.
- the present invention therefore aims to overcome these limitations of the state of the art and to allow make a projector whose mirror can present reduced width compared to spotlights conventional, and a height at least equal to this width, while overcoming these limitations.
- the present invention provides a projector motor vehicle as defined in the claim 1.
- FIG. 2 and 3 we have depicted components of a vehicle headlamp automotive, namely the generally cylindrical filament 10 of his lamp and his mirror 20.
- the other elements of the headlamp namely housing, closing glass and different auxiliary equipment, have not been represented and are classic in themselves.
- Source could, alternatively, be constituted for example by the generally cylindrical arc of a discharge lamp.
- the axis of the filament 10 extends, according to a first important characteristic of the invention, horizontally and perpendicular to the optical axis y-y from the mirror. It can typically be either the filament transverse of an H3 standard lamp mounted axially at the bottom of the mirror, or the axial filament of an H1 lamp or H7 mounted laterally in the mirror.
- the high and low vertical generators, 20h and 20b respectively, of the mirror 20 are designed to so as to bring all the images of the filament 10 to the level of the horizontal level, so as to be able to generate, as will be seen in detail below, beams at good quality clean cut.
- the generators are built in drawing lines D1 tangent to the surface of the filament 10, these straight lines being on the rear side of the filament for the upper generator 20h, and finding on the front side of the filament as far as the generator 20b.
- each of these lines D1 corresponding to a light ray emitted by an edge of the filament 10, are respectively associated with lines D2 parallel to the optical axis y-y of the mirror, which itself is substantially parallel to the axis of the vehicle.
- Each generator is built up close close, starting from the bottom of the mirror 20 which is fixed at a predetermined dimension relative to the filament, from different lines TG obtained, to define a curved line, which will be called in the following "Evolutionary generator” insofar as it does not does not have a fixed hearth, but a set of hearths that evolve gradually as you move along said generator.
- Evolutionary generator insofar as it does not does not have a fixed hearth, but a set of hearths that evolve gradually as you move along said generator.
- each image of the filament 10 that they generate is located immediately below and flush with a horizontal cut that passes by the y-y axis.
- this horizontal generator a parabolic look, with a focus that can either be centered on the filament 10, or preferably offset laterally with respect to this one, and we drag the vertical generator described above along this generator horizontal, this sliding consisting of a translation without rotation of said vertical generator (i.e. that it remains parallel to the plane y0z.) along the horizontal generator.
- Figure 4 shows by isocandela curves the general appearance of a beam which would be obtained with the parabolic vertical half-generators of the Figure 1, and we observe in particular, in the region central, a light fault immediately below cut-off c-c, which is explained by the presence in this region of filament images whose most point top is shifted down relative to the cut, and in the lateral regions, an overflow of light above this cut, which is explained by the presence of images whose highest point is located above this cut.
- FIG. 5 which illustrates the pace of a beam which is going to be obtained on the one hand with the generator of the invention illustrated in FIG. 2, and on the other hand with a horizontal generator made up by two focused left and right half-parabolas respectively in the vicinity of the left ends and right of filament 10, shows that the cut c-c is defined practically over the entire width of the beam.
- Figures 6 and 7 illustrate the plots of images obtained with a mirror as defined above in terms horizontal generator and vertical generator, for a defocus ⁇ F equal to approximately half of the length of the filament, about 2 mm for a filament 4 mm long, and for a mirror of height of 150 mm and width of 80 mm, in which the filament 10 is placed at mid-height.
- the horizontal images of the filament all come to place immediately below the cutoff (i.e. horizontal level 0%), while tilted images are positioned with their point on higher located substantially on this cut.
- a mirror for fog beam can be obtained using a horizontal generator formed by a straight line perpendicular to the y-y axis.
- the mirror therefore has a reflecting surface cylindrical which will have the property of generating filament images which are all located below and at the cutting edge, and which at the same time are strongly offset laterally from the center of the beam.
- the thickness of the beam will be independent of the height of the mirror. Indeed, the more we extend the mirror upwards or down plus the size of the filament images generated is reduced, these images remaining aligned below of the cut. So we understand that we can play on the height of the mirror to control the light concentration immediately below the break.
- a passing beam conforming to regulations Europeans is preferably generated by dividing the mirror 20 in different areas as illustrated in the figure 11.
- the mirror has half upper 21 and lower half 22, which have each nine zones, respectively 211 to 219 and 221 to 229.
- the different zones have relatively similar widths, and typically between 6 and 13 mm, and are characterized for the essential by horizontal generators different, defined according to the lateral offset and of the desired spread of light.
- central zones 215 and 225 which generate filament 10 images that are horizontal or very slightly inclined with respect to the horizontal, are intended to perform the horizontal cut over an area important.
- Their horizontal generator is advantageously a straight line.
- the other areas of the mirror are used to ensure a satisfactory light distribution of the light in the different areas of the beam.
- the other areas may possibly present, depending on the function which is assigned to them, surfaces of different types, and in particular surfaces derived from the teachings of documents FR-A-2 536 502, FR-A-2 536 503, FR-A-2 602 305, FR-A-2 602 306, FR-A-2 609 146, FR-A-2 609 148, FR-A-2 639 888, FR-A-2 664 677 and FR-A-2 710 393, on behalf of the Applicant.
- the generated beam has a reduced thickness
- This allows to influence the positioning of the images in relation to the cut, and in particular to achieve a less clear cut, desirable in some cases.
- we move some images down while others remain aligned under the cut so we can thicken the beam and / or move its area down maximum concentration.
- Figures 12 to 20 illustrate by sets of isocandela curves the beam parts that are generated respectively by zones 214, 213, 212, 211, 216, 217, 218, 219 and 215 of the mirror of FIG. 11, while Figures 21 and 22 illustrate the pace obtained by superimposing the parts of beam of figures 12 to 15 and the beam parts Figures 16 to 19.
- Figure 23 illustrates the appearance of the beam generated by the upper half of the mirror Figure 11, while Figure 24 illustrates the pace of the beam part generated by its half lower.
- Figure 25 illustrates the beam pattern overall obtained. We observe that it is a beam having all the qualities required in terms of width, thickness and concentration in the axis of the road.
- the present invention makes it possible, thanks to the use of a transverse source and generators verticals as described above, mirrors likely to generate by themselves, or with the intervention of optical elements on the ice of closure, projectors whose width is significantly lower than the height.
- the ratio between height and width can be between 1.2: 1 and 4: 1.
- the generator horizontal of the mirror can be designed to perform or not a spread of light in width.
- this spreading can be achieved by ice streaking.
- We can also perform a combined spread by the mirror and by ice.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
La présente invention concerne d'une façon générale les projecteurs de véhicules automobiles.The present invention relates generally motor vehicle headlamps.
Actuellement, les projecteurs à miroir du genre parabolique ou à surface auto-génératrice de faisceau à coupure (notamment faisceau de croisement ou faisceau antibrouillard), présentent généralement, au moins au niveau dudit miroir, une largeur sensiblement supérieure à leur hauteur.Currently, mirror projectors of the genre parabolic or self-generating beam surface with cut-off (in particular passing beam or beam fog), generally have, at least at least level of said mirror, a substantially greater width at their height.
Ceci s'explique par plusieurs considérations. Tout d'abord, les constructeurs de véhicules automobiles ont tendance à réaliser des véhicules de plus en plus aérodynamiques, et un facteur important de l'aérodynamisme tient à une forme générale relativement effilée du véhicule vers l'avant, avec un capot plongeant, et en conséquence un espace à l'avant du véhicule, la où l'on place les projecteurs, dont la hauteur est de plus en plus réduite.This is explained by several considerations. All first, motor vehicle manufacturers have tendency to make more and more vehicles aerodynamics, and an important factor in aerodynamics have a relatively general shape tapered vehicle forward, with hood plunging, and consequently a space in front of the vehicle, where the spotlights are placed, including height is more and more reduced.
Parallèlement, la hauteur des projecteurs étant réduite, un bon rendement lumineux exige de maintenir une surface réfléchissante de superficie importante, et cette superficie ne peut donc être gagnée que latéralement.At the same time, the height of the spotlights being reduced, good light output requires maintaining a large area reflecting surface, and this area can therefore only be gained laterally.
En outre, l'obtention d'un faisceau lumineux de bonne qualité impose, en particulier pour lui donner une pointe de concentration dans l'axe de la route, de construire le faisceau avec une proportion significative d'images de la source lumineuse (typiquement le filament d'une lampe à incandescence ou l'arc d'une lampe à décharge), qui soient de petite taille, et ceci impose donc de concevoir un miroir avec des zones s'étendant aussi loin que possible de la source, et pour les raisons d'encombrement précité, ces zones ne peuvent dans la pratique être éloignées de la source que dans une direction latérale.In addition, obtaining a light beam of good quality imposes, especially to give it a peak of concentration in the axis of the road, build the beam with a significant proportion images of the light source (typically the filament of an incandescent lamp or the arc of a lamp discharge), which are small, and this requires so to design a mirror with areas extending as far as possible from the source, and for the reasons above mentioned dimensions, these zones cannot in the practice be distant from the source only in a lateral direction.
En corollaire, les projecteurs classiques ayant ce type de contour travaillent de façon optimale avec une source lumineuse orientée axialement, une telle orientation contribuant au rendement lumineux global et créant, avec des miroirs très allongés latéralement, une grande proportion d'images faiblement inclinées par rapport à l'horizontale sur un écran de projection. Ceci est propice à l'obtention de faisceaux présentant une coupure nette et un étalement latéral substantiel.As a corollary, conventional projectors having this contour type work optimally with a axially oriented light source, such orientation contributing to the overall light output and creating, with mirrors very elongated laterally, a large proportion of images slightly tilted by compared to the horizontal on a projection screen. This is conducive to obtaining beams having a clean cut and substantial lateral spread.
Or il existe à l'heure actuelle, à l'encontre de la tendance très largement rencontrée depuis de nombreuses années, une demande de la part des constructeurs pour des projecteurs ayant au contraire une forme telle que leur largeur soit égale ou inférieure à leur hauteur.However, there is currently, against the trend very widely encountered for many years, a request from manufacturers for projectors on the contrary having a shape such as their width is equal to or less than their height.
Ce nouveau type de contour soulève, avec les projecteurs de conception optique classique, de nombreuses difficultés.This new type of contour raises, with the projectors of classic optical design, many difficulties.
Tout d'abord, l'étendue importante du miroir au-dessus et au-dessous de la source va engendrer dans ce cas, avec une source axiale, une proportion importante d'images fortement inclinées par rapport à l'horizontale, c'est-à-dire faiblement inclinées par rapport à la verticale, et ceci va contribuer de première part à dégrader la qualité de la coupure, de deuxième part à éclairer la route à trop grande proximité du véhicule, et de troisième part à rendre délicate l'obtention d'un faisceau de bonne largeur.First, the large expanse of the mirror above and below the source will spawn in this case, with an axial source, a significant proportion images that are strongly inclined to the horizontal, that is to say slightly inclined with respect to the vertical, and this will contribute in the first place to degrade the quality of the cut, secondly to illuminate the road too close to the vehicle, and thirdly to make it difficult to obtain a beam of good width.
On a déjà proposé dans le passé, notamment dans le document FR-A-2 602 305 au nom de la Demanderesse, un projecteur antibrouillard présentant une source transversale et un miroir susceptible de présenter une hauteur supérieure à sa largeur.We have already proposed in the past, especially in the document FR-A-2 602 305 in the name of the Applicant, a fog light with source transverse and a mirror likely to have a height greater than its width.
Ce projecteur connu présente toutefois des inconvénients en matière de répartition des images de la source. Plus particulièrement, et si l'on se réfère maintenant à la figure 1 des dessins, on a représenté la section verticale axiale de la surface réfléchissante décrite dans ce document.However, this known projector has drawbacks in terms of distributing the images of the source. More specifically, and if we refer now in Figure 1 of the drawings, the axial vertical section of the reflecting surface described in this document.
Cette section est définie pour sa partie supérieure
par un morceau de parabole 20h focalisé en un point fixe
Fh (ou « foyer haut ») situé en arrière du filament 10,
et pour sa partie inférieure par un autre morceau de
parabole 20b focalisé en un autre point fixe Fb (ou
« foyer bas ») situé en avant du filament 10. On comprend
que de telles sections conduisent inévitablement à
engendrer des images du filament qui, soit débordent vers
le haut au-dessus d'une coupure horizontale définie à
l'intersection de l'axe y-y avec un écran de projection,
et matérialisée en « C » sur la figure 1 (cas notamment
d'une image I1 émise par la partie supérieure du miroir),
soit sont excessivement décalées vers le bas par rapport
à la coupure C (cas notamment d'une image I2 engendrée
par une région intermédiaire de la partie inférieure du
miroir).This section is defined for its upper part
by a piece of 20h dish focused at a fixed point
Fh (or "high focus") located behind the
Il en résulte donc une coupure qui reste très perfectible.This therefore results in a cut which remains very perfectible.
En outre, le projecteur décrit dans ce document est uniquement apte à engendrer un faisceau antibrouillard à coupure plate, et rien n'indique ou ne suggère dans ce document la façon dont pourrait être réalisé un faisceau à coupure plus complexe, notamment un faisceau de croisement de type européen ou américain. In addition, the projector described in this document is only suitable for generating a fog beam at flat cut, and nothing indicates or suggests in this document how a beam could be made with more complex cut-off, in particular a beam of European or American type crossing.
Au surplus, le miroir décrit dans cette antériorité est incapable de donner par lui-même au faisceau lumineux une largeur substantielle, et il est donc impossible d'avoir recours à une glace dépourvue d'éléments optiques d'étalement de la lumière, qui pourtant est fréquemment souhaitée par les stylistes.In addition, the mirror described in this prior art is unable to give the light beam by itself a substantial width, and therefore it's impossible to use glass without optical elements light spreading, which is frequently desired by stylists.
La présente invention vise donc à pallier ces limitations de l'état de la technique et à permettre de réaliser un projecteur dont le miroir puisse présenter une largeur réduite par rapport aux projecteurs conventionnels, et une hauteur au moins égale à cette largeur, tout en s'affranchissant de ces limitations.The present invention therefore aims to overcome these limitations of the state of the art and to allow make a projector whose mirror can present reduced width compared to spotlights conventional, and a height at least equal to this width, while overcoming these limitations.
Ainsi la présente invention propose un projecteur
de véhicule automobile tel que défini dans la
revendication 1.Thus the present invention provides a projector
motor vehicle as defined in the
Des aspects préférés, mais non limitatifs, du projecteur selon l'invention sont définis dans les revendications dépendantes.Preferred, but not limiting, aspects of projector according to the invention are defined in dependent claims.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente
invention apparaítront mieux à la lecture de la
description détaillée suivante de formes de réalisation
préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faire
en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
En référence tout d'abord aux figures 2 et 3, on a
représenté des composants d'un projecteur de véhicule
automobile, à savoir le filament généralement cylindrique
10 de sa lampe et son miroir 20. Les autres éléments du
projecteur, à savoir boítier, glace de fermeture et
différents équipements auxiliaires, n'ont pas été
représentés et sont classiques en eux-mêmes . La source
pourrait, en variante, être constituée par exemple par
l'arc généralement cylindrique d'une lampe à décharge. Referring first to Figures 2 and 3, we have
depicted components of a vehicle headlamp
automotive, namely the generally
L'axe du filament 10 s'étend, selon une première
caractéristique importante de l'invention,
horizontalement et perpendiculairement à l'axe optique y-y
du miroir. Il peut s'agir typiquement, soit du filament
transversal d'une lampe normalisée H3 montée axialement
au fond du miroir, soit du filament axial d'une lampe H1
ou H7 montée latéralement dans le miroir.The axis of the
Selon une caractéristique essentielle de
l'invention, les génératrices verticales haute et basse,
respectivement 20h et 20b, du miroir 20 sont conçues de
manière à amener toutes les images du filament 10 au ras
du niveau horizontal, de manière à pouvoir engendrer,
comme on le verra en détail plus loin, des faisceaux à
coupure nette de bonne qualité.According to an essential characteristic of
the invention, the high and low vertical generators,
20h and 20b respectively, of the
Plus précisément, et en référence particulièrement
à la figure 2, les génératrices sont construites en
traçant des droites D1 tangentes à la surface du filament
10, ces droites se trouvant du côté arrière du filament
pour ce qui concerne la génératrice supérieure 20h, et se
trouvant du côté avant du filament pour ce qui concerne
la génératrice 20b.More specifically, and with particular reference
in figure 2, the generators are built in
drawing lines D1 tangent to the surface of the
A chacune de ces droites D1, correspondant à un
rayon lumineux émis par un bord du filament 10, sont
respectivement associées des droites D2 parallèles à
l'axe optique y-y du miroir, qui lui même est
sensiblement parallèle à l'axe du véhicule.To each of these lines D1, corresponding to a
light ray emitted by an edge of the
Pour chaque couple de droites (D1, D2) on détermine leur bissectrice BS et la droite TG qui est perpendiculaire à cette bissectrice.For each pair of lines (D1, D2) we determine their bisector BS and the straight line TG which is perpendicular to this bisector.
Chaque génératrice est construite de proche en
proche, en partant du fond du miroir 20 que l'on fixe à
une cote prédéterminée par rapport au filament, à partir
des différentes droites TG obtenues, pour définir une
ligne courbe, que l'on appellera dans la suite
« génératrice évolutive » dans la mesure où elle ne
présente pas un foyer fixe, mais un ensemble de foyers
qui évoluent progressivement à mesure que l'on se déplace
le long de ladite génératrice. Ces génératrices se
distinguent en cela des génératrices à foyer fixe, c'est-à-dire
paraboliques, décrites en référence à la figure 1.Each generator is built up close
close, starting from the bottom of the
On comprend ici qu'en jouant sur la distance
horizontale entre le fond du miroir 20 et le filament 10,
on va pouvoir ainsi concevoir des génératrices 20a, 20b
plus ou moins ouvertes ou fermées autour de la source, et
donc jouer d'une part sur la taille des images du
filament engendrées, et d'autre part sur la quantité de
flux lumineux que le miroir récupère sur une hauteur
donnée.We understand here that by playing on the distance
horizontal between the bottom of the
L'équation différentielle des génératrices 20h et
20b, qu'il est aisé de résoudre par des moyens de calcul
assistés par ordinateur, peut s'exprimer de la façon
suivante :
On comprend que, grâce à une telle conception des
génératrices 20h, 20b, on aboutit à ce que chaque image
du filament 10 qu'elles engendrent se situe immédiatement
au-dessous et au ras d'une coupure horizontale qui passe
par l'axe y-y.We understand that, thanks to such a conception of
A partir de là, il est possible d'engendrer
différentes types de faisceaux, dont on peut jouer si on
le souhaite sur la largeur en jouant sur la génératrice
horizontale de la surface réfléchissante du miroir 20.From there, it is possible to generate
different types of beams, which we can play if we
want it across by playing on the generator
horizontal of the reflecting surface of the
Dans une forme de réalisation de base, on donne à
cette génératrice horizontale une allure parabolique,
avec un foyer qui peut être soit centré sur le filament
10, soit de préférence décalé latéralement par rapport à
celui-ci, et l'on fait glisser la génératrice verticale
décrite plus haut le long de cette génératrice
horizontale, ce glissement consistant en une translation
sans rotation de ladite génératrice verticale (c'est-à-dire
qu'elle reste parallèle au plan y0z.) le long de la
génératrice horizontale.In a basic embodiment, we give
this horizontal generator a parabolic look,
with a focus that can either be centered on the
Dans ce cas, l'équation de la génératrice
horizontale peut s'exprimer par exemple comme suit :
La figure 4 montre par des courbes isocandela l'allure générale d'un faisceau qui serait obtenu avec les demi-génératrices verticales paraboliques de la figure 1, et l'on observe en particulier, dans la région centrale, un défaut de lumière immédiatement au-dessous de la coupure c-c, qui s'explique par la présence dans cette région d'images du filament dont le point le plus haut est décalé vers le bas par rapport à la coupure, et dans les régions latérales, un débordement de la lumière au-dessus de cette coupure, qui s'explique quant à lui par la présence d'images dont le point le plus haut est situé au-dessus de cette coupure.Figure 4 shows by isocandela curves the general appearance of a beam which would be obtained with the parabolic vertical half-generators of the Figure 1, and we observe in particular, in the region central, a light fault immediately below cut-off c-c, which is explained by the presence in this region of filament images whose most point top is shifted down relative to the cut, and in the lateral regions, an overflow of light above this cut, which is explained by the presence of images whose highest point is located above this cut.
Au contraire la figure 5, qui illustre l'allure
d'un faisceau qui va être obtenu d'une part avec la
génératrice de l'invention illustrée sur la figure 2, et
d'autre part avec une génératrice horizontale constituée
par deux demi-paraboles gauche et droite focalisées
respectivement au voisinage des extrémités gauche et
droite du filament 10, montre que la coupure c-c est
définie pratiquement sur toute la largeur du faisceau.On the contrary Figure 5, which illustrates the pace
of a beam which is going to be obtained on the one hand with the
generator of the invention illustrated in FIG. 2, and
on the other hand with a horizontal generator made up
by two focused left and right half-parabolas
respectively in the vicinity of the left ends and
right of
Les figures 6 et 7 illustrent les tracés d'images
obtenus avec un miroir tel que défini ci-dessus en termes
de génératrice horizontale et de génératrice verticale,
pour une défocalisation δF égale environ à la moitié de
la longueur du filament, soit environ 2 mm pour un
filament de 4 mm de longueur, et pour un miroir d'une
hauteur de 150 mm et d'une largeur de 80 mm, dans lequel
le filament 10 est placé à mi-hauteur. On observe sur
ces figures que les images horizontales du filament
viennent toutes se placer immédiatement au-dessous de la
coupure (à savoir le niveau horizontal 0%), tandis que
les images inclinées sont positionnées avec leur point le
plus haut situé sensiblement sur cette coupure.Figures 6 and 7 illustrate the plots of images
obtained with a mirror as defined above in terms
horizontal generator and vertical generator,
for a defocus δF equal to approximately half of
the length of the filament, about 2 mm for a
filament 4 mm long, and for a mirror of
height of 150 mm and width of 80 mm, in which
the
On observe également que, malgré la forme spécifique du miroir, allongé verticalement, il n'existe aucune grande image inclinée par rapport à l'horizontale, susceptible d'éclairer la route à trop grande proximité du véhicule.We also observe that, despite the shape specific to the mirror, stretched vertically, there is no large image tilted relative to the horizontal, likely to light the road too close of the vehicle.
Les courbes isocandela correspondantes sont illustrées sur les figures 8 et 9, tandis que la figure 10 illustre l'allure de l'ensemble du faisceau obtenu.The corresponding isocandela curves are illustrated in Figures 8 and 9, while Figure 10 illustrates the appearance of the entire beam obtained.
On comprend qu'en dotant la glace de fermeture du projecteur de stries d'étalement latéral, et le cas échéant de prismes, on peut réaliser un faisceau antibrouillard tout à fait satisfaisant, ou encore un faisceau de croisement conformé aux normes des Etats-Unis d'Amérique.We understand that by providing the closing glass with the lateral spreading streak projector, and case if necessary with prisms, a beam can be produced completely satisfactory fog light, or even a passing beam conforms to United States standards of America.
Alors que l'on a décrit plus haut la génération d'une surface réfléchissante par translation sans rotation de la génératrice verticale illustrée sur la figure 2 le long d'une génératrice horizontale donnée, il est bien entendu possible d'utiliser toute autre technique appropriée pour cette génération. En particulier, on peut faire glisser la génératrice verticale de la figure 2 le long de la génératrice horizontale en faisant tourner son plan pour qu'il se situe, en chaque endroit de la génératrice horizontale, par exemple dans un plan vertical contenant le rayon réfléchi en cet endroit de ladite génératrice horizontale, ou encore dans un plan vertical contenant le vecteur normal en cet endroit de ladite génératrice horizontale. On peut également utiliser une génératrice verticale qui évolue à mesure de son déplacement le long de la génératrice horizontale, cette évolution étant obtenue par exemple en redessinant la génératrice verticale selon les principes expliqués en référence à la figure 2 pour chacune de ses positions le long de la génératrice horizontale.While the generation described above a translational reflecting surface without rotation of the vertical generator illustrated on the Figure 2 along a given horizontal generator, it it is of course possible to use any other appropriate technique for this generation. In particular, we can drag the generator vertical of figure 2 along the generator horizontal by rotating its plane so that it locate, in each place of the horizontal generator, for example in a vertical plane containing the radius reflected in this place of said generator horizontal, or in a vertical plane containing the normal vector at this location of said generator horizontal. You can also use a generator vertical which evolves as it moves along of the horizontal generator, this evolution being obtained for example by redrawing the generator vertical according to the principles explained with reference to the Figure 2 for each of its positions along the horizontal generator.
On va maintenant décrire en détail un miroir défini avec la génératrice verticale décrite plus haut en référence à la figure 2, mais susceptible d'engendrer par lui-même, c'est-à-dire sans l'intervention de la glace de fermeture, un faisceau large pouvant constituer selon les cas un faisceau antibrouillard ou un faisceau de croisement conforme notamment aux normes européennes ou américaines.We will now describe in detail a defined mirror with the vertical generator described above in reference to Figure 2, but likely to cause itself, that is to say without the intervention of the ice of closure, a wide beam which can constitute according to case a fog light beam or a cross compliance in particular with European standards or American.
Un miroir pour faisceau antibrouillard peut être obtenu en utilisant une génératrice horizontale constituée par une droite perpendiculaire à l'axe y-y. Le miroir présente donc une surface réfléchissante cylindrique qui va avoir pour propriété d'engendrer des images du filament qui sont toutes situées au-dessous et au raz de la coupure, et qui dans le même temps sont fortement décalées latéralement par rapport au centre du faisceau.A mirror for fog beam can be obtained using a horizontal generator formed by a straight line perpendicular to the y-y axis. The mirror therefore has a reflecting surface cylindrical which will have the property of generating filament images which are all located below and at the cutting edge, and which at the same time are strongly offset laterally from the center of the beam.
On peut naturellement envisager dans ce cas, pour moduler la largeur du faisceau, toute autre courbe de préférence dérivable, voire deux fois dérivable, située entre la parabole décrite plus haut et la droite précitée. One can naturally envisage in this case, for modulate the beam width, any other curve preferably differentiable, or even twice differentiable, located between the parable described above and the right cited above.
Il est important d'observer ici qu'avec une génératrice verticale selon l'invention, l'épaisseur du faisceau va se trouver indépendante de la hauteur du miroir. En effet, plus on prolonge le miroir vers le haut ou vers le bas, plus la taille des images du filament engendrées est réduite, ces images restant alignées au-dessous de la coupure. On comprend donc que l'on peut jouer sur la hauteur du miroir pour contrôler la concentration de lumière immédiatement au-dessous de la coupure.It is important to observe here that with a vertical generator according to the invention, the thickness of the beam will be independent of the height of the mirror. Indeed, the more we extend the mirror upwards or down plus the size of the filament images generated is reduced, these images remaining aligned below of the cut. So we understand that we can play on the height of the mirror to control the light concentration immediately below the break.
Un faisceau de croisement conforme aux règlements
européens est engendré de préférence en divisant le
miroir 20 en différentes zones comme illustré sur la
figure 11.A passing beam conforming to regulations
Europeans is preferably generated by dividing the
Sur cette figure, le miroir possède une moitié
supérieure 21 et une moitié inférieure 22, qui comportent
chacune neuf zones, respectivement 211 à 219 et 221 à
229.In this figure, the mirror has half
upper 21 and
Dans l'exemple représenté, les différentes zones ont des largeurs relativement voisines, et typiquement comprises entre 6 et 13 mm, et sont caractérisées pour l'essentiel par des génératrices horizontales différentes, définies en fonction du décalage latéral et de l'étalement souhaités de la lumière.In the example shown, the different zones have relatively similar widths, and typically between 6 and 13 mm, and are characterized for the essential by horizontal generators different, defined according to the lateral offset and of the desired spread of light.
Ainsi les zones centrales 215 et 225 qui engendrent
des images du filament 10 qui sont horizontales ou très
peu inclinées par rapport à l'horizontale, sont destinées
à réaliser la coupure horizontale sur une étendue
importante. Leur génératrice horizontale est
avantageusement une droite.Thus the
Les zones 214 et 226 ont pour caractéristique, de par leur positionnement, d'engendrer des images du filament qui sont parallèles ou faiblement inclinées par rapport à la demi-coupure à 15° typique d'un faisceau de croisement européen. C'est pourquoi l'on utilise ces zones pour réaliser une partie de faisceau située immédiatement au-dessous de cette demi-coupure inclinée, et qui définit cette dernière. Plus précisément, la position des images du filament engendrées par ces deux zones peut être corrigée pour qu'elles viennent se placer sensiblement au-dessous de la demi-coupure inclinée, de différentes manières :
- utilisation de prismes inclinés sur la glace du
projecteur au droit des
214, 226 pour remonter ces images le long de la demi-coupure ;zones - utilisation de prismes analogues, mais projetés
directement sur la surface des
214, 226 ;zones - enfin modification de la position des foyers des génératrices horizontale et verticale de ces surfaces de manière à engendrer le même phénomène ; en particulier, on utilise avantageusement des génératrices horizontales paraboliques focalisées en des positions décalées latéralement par rapport au centre du filament, de manière à contrôler le déplacement des images le long de la demi-coupure inclinée.
- use of prisms inclined on the lens of the projector at the right of
214, 226 to raise these images along the half-cut;zones - use of similar prisms, but projected directly onto the surface of
214, 226;zones - finally modification of the position of the focal points of the horizontal and vertical generators of these surfaces so as to generate the same phenomenon; in particular, it is advantageous to use horizontal parabolic generators focused in positions offset laterally relative to the center of the filament, so as to control the displacement of the images along the inclined half-cut.
Les autres zones du miroir sont utilisées pour assurer une répartition lumineuse satisfaisante de la lumière dans les différentes zones du faisceau. Pour ce faire, on adapte au cas par cas les génératrices horizontales de ces zones, qui sont de préférence les mêmes pour la zone supérieure et pour la zone inférieure de manière à éviter des discontinuités susceptibles d'engendrer des défauts optiques. The other areas of the mirror are used to ensure a satisfactory light distribution of the light in the different areas of the beam. For this do, we adapt the generators on a case by case basis horizontal of these areas, which are preferably the same for the upper zone and for the lower zone so as to avoid discontinuities likely to cause optical defects.
On observera ici que si les génératrices des différentes zones adjacentes se raccordent entre elles de façon continue (mais pas nécessairement de façon dérivable), alors la surface du miroir est également continue dans la mesure où la surface est engendrée en faisant glisser la génératrice verticale le long de la génératrice horizontale.It will be observed here that if the generatrices of different adjacent areas connect to each other continuously (but not necessarily so differentiable), then the surface of the mirror is also continues to the extent that the surface is generated in sliding the vertical generator along the horizontal generator.
On observera en outre que, si les zones centrales
215, 225 présentent la génératrice verticale telle que
décrite en référence à la figure 2, les autres zones
peuvent éventuellement présenter, selon la fonction qui
leur est attribuée, des surfaces de types différents, et
notamment des surfaces dérivées des enseignements des
documents FR-A-2 536 502, FR-A-2 536 503, FR-A-2 602 305,
FR-A-2 602 306, FR-A-2 609 146, FR-A-2 609 148, FR-A-2
639 888, FR-A-2 664 677 et FR-A-2 710 393, au nom de la
Demanderesse.It will also be observed that, if the
Par ailleurs, compte-tenu des caractéristiques propres aux miroirs selon l'invention, selon lesquelles le faisceau engendré présente une épaisseur réduite, il peut être utile que certaines zones, et de préférence des zones qui engendrent des images relativement grandes du filament, soient aptes à produire des images qui soient positionnées sensiblement plus bas que la coupure, ceci afin de combler un « trou noir » susceptible d'exister entre la partie de la route exposée au faisceau et le véhicule, un tel trou noir étant source d'inconfort visuel lorsqu'il est très marqué.Furthermore, given the characteristics specific to the mirrors according to the invention, according to which the generated beam has a reduced thickness, it may be useful as certain areas, and preferably areas that generate relatively large images of the filament, be able to produce images that are positioned significantly lower than the cut, this to fill a "black hole" that may exist between the part of the road exposed to the beam and the vehicle, such a black hole being a source of discomfort visual when very marked.
Pratiquement, chacune des zones du miroir est définie en fonction d'au moins certains des paramètres suivants :
- distance focale de base (paramètre F) de la génératrice verticale ;
- défocalisation de cette même génératrice, c'est-à-dire utilisation d'un contour fictif, circulaire ou non, différent du contour réel de la source, pour engendrer cette génératrice ;
- forme et courbure de la génératrice horizontale, et notamment décalage latéral de son axe comme indiqué plus haut ;
- basculement de la surface (obtenue typiquement par changement de repère orthonormé) ;
- emplacement de la surface dans le miroir qui
détermine typiquement une focalisation de la génératrice
horizontale sur un bord latéral ou l'autre du
filament 10 ; - dimensions du
filament 10.
- basic focal length (parameter F) of the vertical generator;
- defocusing of the same generator, that is to say use of a fictitious contour, circular or not, different from the actual contour of the source, to generate this generator;
- shape and curvature of the horizontal generator, and in particular lateral offset of its axis as indicated above;
- tilting of the surface (typically obtained by changing the orthonormal reference frame);
- location of the surface in the mirror which typically determines a focus of the horizontal generator on one side edge or the other of the
filament 10; -
filament dimensions 10.
Selon une variante de réalisation de l'invention, on peut, pour certaines zones, construire la génératrice verticale non pas à partir du contour réel, typiquement circulaire, de la source, mais à partir d'un contour fictif, notamment un cercle, qui est plus grand (ou au contraire plus petit) que la section transversale effective du filament. Ceci permet d'influer sur le positionnement des images par rapport à la coupure, et notamment de réaliser une coupure moins nette, souhaitable dans certains cas. Par ailleurs, si l'on déplace certaines images vers le bas tandis que d'autres restent alignées sous la coupure, on peut ainsi épaissir le faisceau et/ou déplacer vers le bas sa zone de concentration maximale.According to an alternative embodiment of the invention, we can, for certain areas, build the generator vertical not from the actual contour, typically circular, from the source, but from a contour fictitious, including a circle, which is larger (or at opposite smaller) than the cross section effective filament. This allows to influence the positioning of the images in relation to the cut, and in particular to achieve a less clear cut, desirable in some cases. Furthermore, if we move some images down while others remain aligned under the cut, so we can thicken the beam and / or move its area down maximum concentration.
Les figures 12 à 20 illustrent par des ensembles de
courbes isocandela les parties de faisceau qui sont
engendrées respectivement par les zones 214, 213, 212,
211, 216, 217, 218, 219 et 215 du miroir de la figure 11,
tandis que les figures 21 et 22 illustrent l'allure
obtenue en superposant respectivement les parties de
faisceau des figures 12 à 15 et les parties de faisceau
des figures 16 à 19.Figures 12 to 20 illustrate by sets of
isocandela curves the beam parts that are
generated respectively by
La figure 23 illustre l'allure de la partie de faisceau engendrée par la moitié supérieure du miroir de la figure 11, tandis que la figure 24 illustre l'allure de la partie de faisceau engendrée par sa moitié inférieure.Figure 23 illustrates the appearance of the beam generated by the upper half of the mirror Figure 11, while Figure 24 illustrates the pace of the beam part generated by its half lower.
La figure 25 illustre l'allure du faisceau globalement obtenu. On observe qu'il s'agit d'un faisceau présentant toutes les qualités requises en termes de largeur, d'épaisseur et de concentration dans l'axe de la route.Figure 25 illustrates the beam pattern overall obtained. We observe that it is a beam having all the qualities required in terms of width, thickness and concentration in the axis of the road.
La présente invention permet de réaliser, grâce au recours à une source transversale et aux génératrices verticales telles que décrites plus haut, des miroirs susceptibles d'engendrer par eux-mêmes, ou encore avec l'intervention d'éléments optiques sur la glace de fermeture, des projecteurs dont la largeur est sensiblement inférieure à la hauteur. Typiquement le rapport entre hauteur et largeur peut être compris entre 1,2:1 et 4:1.The present invention makes it possible, thanks to the use of a transverse source and generators verticals as described above, mirrors likely to generate by themselves, or with the intervention of optical elements on the ice of closure, projectors whose width is significantly lower than the height. Typically the ratio between height and width can be between 1.2: 1 and 4: 1.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et représentées sur les dessins, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit.Of course, the present invention is by no means limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but those skilled in the art will know how to make any conforming variant or modification to his mind.
En particulier, bien que l'on ait décrit ci-dessus des miroirs présentant des bords latéraux verticaux et des bords supérieur et inférieur horizontaux, il est bien entendu que les enseignements ci-dessus s'appliquent également tout à fait bien à un miroir possédant des bords présentant une certaine obliquité.In particular, although we have described above mirrors with vertical side edges and horizontal top and bottom edges it's fine understood that the above teachings apply also quite well to a mirror with edges with a certain obliquity.
En outre, comme on l'a indiqué, la génératrice horizontale du miroir peut être conçue pour effectuer ou non un étalement de la lumière en largeur.In addition, as noted, the generator horizontal of the mirror can be designed to perform or not a spread of light in width.
Lorsque ce n'est pas le cas, cet étalement peut être réalisé par un striage de la glace. On peut également réaliser un étalement combiné par le miroir et par la glace.When this is not the case, this spreading can be achieved by ice streaking. We can also perform a combined spread by the mirror and by ice.
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