FR2600752A1 - EXTRA-FLAT PROJECTOR FOR MOTOR VEHICLES - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROJECTEUR EXTRA-PLAT POUR VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT AU MOINS UN REFLECTEUR, UNE SOURCE LUMINEUSE ET UNE GLACE TRANSPARENTE TRAVERSEE PAR LES RAYONS LUMINEUX EMIS PAR LA SOURCE ET CEUX QUI SONT REFLECHIS PAR LEDIT REFLECTEUR. LE PROJECTEUR SELON L'INVENTION EST CARACTERISE PAR LE FAIT QUE LEDIT REFLECTEUR COMPREND UN SECTEUR SUPERIEUR 3, 3 ETOU UN SECTEUR INFERIEUR 4 FORME PAR UNE PLURALITE DE COURBES EVOLUTIVES AU MOINS DU SECOND DEGRE PASSANT PROGRESSIVEMENT D'UN PETIT PARAMETRE CORRESPONDANT A LA HAUTEUR H DISPONIBLE DU REFLECTEUR DANS LE PROJECTEUR A UN GRAND PARAMETRE CORRESPONDANT A LA COURBE ASSURANT UNE REFLEXION SUR TOUTE LA LARGEUR L DE L'OUVERTURE MAXIMALE DU PROJECTEUR. APPLICATION A L'INDUSTRIE AUTOMOBILE.THE INVENTION CONCERNS AN EXTRA-FLAT HEADLIGHT FOR A MOTOR VEHICLE COMPRISING AT LEAST ONE REFLECTOR, A LIGHT SOURCE AND A TRANSPARENT GLASS CROSSED BY THE LIGHT RAYS EMITTED BY THE SOURCE AND THOSE REFLECTED BY LED REFLECTOR. THE PROJECTOR ACCORDING TO THE INVENTION IS CHARACTERIZED BY THE FACT THAT THE REFLECTOR INCLUDES A HIGHER SECTOR 3, 3 AND A LOWER SECTOR 4 SHAPED BY A PLURALITY OF CURVES CHANGING AT LEAST A SECOND DEGREE GRADUALLY INCREASING A SMALL CORRESPONDING PARAMETER AVAILABLE FROM THE REFLECTOR IN THE PROJECTOR HAS A LARGE PARAMETER CORRESPONDING TO THE CURVE ENSURING A REFLECTION OVER THE ENTIRE WIDTH L OF THE MAXIMUM OPENING OF THE PROJECTOR. APPLICATION TO THE AUTOMOTIVE INDUSTRY.

Description

Projecteur extra-plat pour véhicules automobiles.Ultra-thin projector for motor vehicles.

Le développement de véhicules automobiles à bon coefficient aérodynamique a conduit, en particulier, à des pro5 jecteurs de faible hauteur avec une glace très inclinée.  The development of motor vehicles with a good aerodynamic coefficient has led, in particular, to low profile projectors with a very inclined ice.

Pour obtenir, avec de tels projecteurs de faible hauteur, ayant en conséquence des réflecteurs également de faible hauteur, les flux lumineux requis par le réglementation et nécessaires à l'utilisation du véhicule dans des condi10 tions optimales de sécurité, on a proposé de former le réflecteur au moyen de plusieurs secteurs réfléchissants générés chacun par la rotation, autour de l'axe optique du réflecteur, de courbes au moins du second degré. Ces courbes sont choisies de manière à obtenir latéralement 15 au moins deux tranches de quadrique optique de grand paramètre et de volume maximum correspondant à la largeur maximale d'ouverture du projecteur et, verticalement, au  In order to obtain, with such low headlamps, consequently having low height reflectors as well, the luminous fluxes required by the regulations and necessary for the use of the vehicle under optimal safety conditions, it has been proposed to form the reflector by means of several reflecting sectors each generated by the rotation, around the optical axis of the reflector, of curves of at least the second degree. These curves are chosen so as to obtain laterally at least two optical quadric slices of large parameter and maximum volume corresponding to the maximum opening width of the projector and, vertically, to

moins deux tranches de quadrique optique de petit paramètre permettant de capter le maximum de volume de lumi20 ère utilisable dans la hauteur d'ouverture réduite du projecteur.  minus two slices of small parameter optical quadric to capture the maximum volume of light usable in the reduced aperture height of the projector.

Ces réflecteurs connus présentent principalement l'inconvénient d'un rendement optique limité dû à la non-utilisation des zones de raccordement entre les secteurs décalés 25 ainsi formés.  These known reflectors mainly have the disadvantage of a limited optical efficiency due to the non-use of the connection areas between the offset sectors thus formed.

La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients de ces projecteurs connus à secteurs décalés, grâce à un nouveau projecteur de faible hauteur ayant un rende30 ment optique optimum.  The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of these known spot-shifted projectors by means of a new, low-height projector having optimum optical efficiency.

A cet effet, l'invention a pour objet un projecteur extraplat pour véhicule automobile comprenant au moins un réflecteur, une source lumineuse et une glace transparente 35 traversée par les rayons lumineux émis par la source et ceux qui sont réfléchis par ledit réflecteur, caractérisé par le fait que ledit réflecteur comprend un secteur supérieur et/ou un secteur inférieur formé par une pluralité de courbes évolutives au moins du second degré passant progressivement d'un petit paramètre correspondant à la hauteur 5 disponible du réflecteur dans le projecteur & un grand paramètre correspondant à la courbe assurant une réflexion sur  For this purpose, the subject of the invention is an ultra-flat projector for a motor vehicle comprising at least one reflector, a light source and a transparent ice penetrated by the light rays emitted by the source and those reflected by the said reflector, characterized by the fact that said reflector comprises an upper sector and / or a lower sector formed by a plurality of evolutionary curves of at least the second degree, progressively passing from a small parameter corresponding to the available height of the reflector in the projector, and a corresponding large parameter to the curve ensuring a reflection on

toute la largeur de l'ouverture maximale du projecteur.  the full width of the maximum aperture of the projector.

L'utilisation, pour générer le réflecteur, de courbes évo10 lutives, en particulier de coniques, permet de supprimer  The use, for generating the reflector, of evo10 lutive curves, in particular of conics, makes it possible to suppress

toutes les zones de raccordement et, en conséquence, d'obtenir un rendement optique optimal puisqu'un tel projecteur exploite un angle efficace de lumière émise égal, ou même supérieur, à celui d'un paraboloïde de révolution dont la 15 génératrice serait la conique de grand paramètre.  all the connection areas and, consequently, to obtain optimum optical efficiency since such a projector exploits an effective angle of emitted light equal to or even greater than that of a paraboloid of revolution whose generator would be the conic large parameter.

Dans une forme de réalisation préférée permettant la fabrication d'un moule à partir de surfaces planes élémentaires et l'obtention pratique d'un poli optique de qualité élevée, 20 l'invention prévoit que le réflecteur comprend une pluralité de faces planes élémentaires jointives, dont la normale au centre est confondue avec la normale en ce point d'une conique de révolution de même paramètre que la courbe élémentaire de la surface évolutive de base qui passe en ce point. 25 Dans une forme de réalisation de l'invention, les foyers  In a preferred embodiment for manufacturing a mold from elementary flat surfaces and obtaining a high quality optical polish in practice, the invention provides for the reflector to comprise a plurality of joined elementary flat faces, whose normal in the center is confused with the normal at this point of a conic of revolution of the same parameter as the elementary curve of the basic evolutionary surface which passes at this point. In one embodiment of the invention, the foci

des courbes évolutives sont confondus.  evolutionary curves are merged.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la descrip30 tion suivante dans laquelle: - la figure 1 est une vue de face d'un réflecteur selon un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de côté du développement de la forme de base du réflecteur de la figure 1, ramené dans le plan correspondant au plan focal vertical, et la figure 3 est une vue développée de la coupe selon la  The invention will be better understood on reading the following description in which: FIG. 1 is a front view of a reflector according to a nonlimiting exemplary embodiment of the invention, FIG. 2 is a view of FIG. side of the development of the basic shape of the reflector of Figure 1, brought into the plane corresponding to the vertical focal plane, and Figure 3 is a developed view of the section according to the

ligne h'h de la figure 1.line h'h of Figure 1.

A la figure 1, le réflecteur a été divisé en secteurs 1, 5 2, 31, 32 et 4 qui sont générés par l'évolution monotone de paraboles. Ces paraboles, dans le quadrique supérieur 3132' passent progressivement du petit paramètre de fonction Y2=40x, adapté à la hauteur utile H disponible dans le plan focal vertical y'y du réflecteur au plus grand para2 mètre de fonction y2=nx (environ 170x) dans les plans longitudinaux obliques (méridiens) extrêmes de jonction dl et d2 aux secteurs latéraux de quadriques paraboliques réguli2 ers optimums 1 et 2 de même grand paramètre y =nx adapté à la largeur (L) maximale d'ouverture utile d'éclairage du 15 réflecteur du projecteur. En ce qui concerne le secteur de  In Figure 1, the reflector has been divided into sectors 1, 2, 31, 32 and 4 which are generated by the monotonic evolution of parabolas. These parabolas, in the upper quadric 3132 'progressively pass from the small function parameter Y2 = 40x, adapted to the useful height H available in the vertical focal plane y'y of the reflector at the largest parameter para2 meter y2 = nx (about 170x ) in the extreme oblique longitudinal (meridian) planes of junction dl and d2 to the lateral sectors of regular parabolic quadrics 1 and 2 of the same large parameter y = nx adapted to the maximum width (L) of useful aperture of the 15 reflector of the projector. As regards the sector of

quadrique inférieur 4, il peut bien entendu suivre, selon la fonction d'éclairage attendue, une évolution progressive similaire, ou différente, à celle du secteur supérieur ou bien être de fonction régulière similaire, ou différente, 20 de celle des secteurs latéraux 1 et 2.  4, it can of course follow, according to the expected lighting function, a progressive evolution similar or different to that of the upper sector or be of similar regular function, or different from that of the lateral sectors 1 and 2.

Dans cette figure sont également esquissés pour la compréhension: - dans le secteur supérieur de droite 32' le développement d'une évolution des référentiels paraboliques progressifs de base qui, à partir du plan diamétral optique vertical y'y, progressent de façon monotone tous les degrés d'évolution des plan méridiens vers le plan diagonal de jonction 30 d1 au secteur parabolique régulier latéral 2 de grand para2 mètre y =nx; dans le secteur supérieur de gauche 31, un tracé grossier du développement de l'ensemble des facettes de réflexion 35 directionnelles destinées à constituer la surface réfléchissante intérieure du réflecteur de projecteur; - hors du contour en traits forts de lrouverture avant d'éclairage du réflecteur, le développement approché de la transformation progressive du volume efficace décrit par l'intersection du prolongement de chaque courbe de référen5 tiel parabolique élémentaire méridienne du secteur supérieur intéressé du réflecteur avec le plan d'ouverture avant du réflecteur. Sur la figure 2 sont représentés: 10 - pluralité de référentiels paraboliques méridiens de para  In this figure are also sketched for the understanding: - in the upper right sector 32 'the development of an evolution of basic progressive parabolic benchmarks which, from the vertical optical diametric plane y'y, progress monotonously all degrees of evolution of the meridian planes towards the diagonal plane of junction 30 d1 to the regular parabolic sector lateral 2 of large para2 meter y = nx; in the left upper sector 31, a rough outline of the development of the set of directional reflecting facets intended to constitute the inner reflecting surface of the projector reflector; outside the contour in strong lines of the opening before illumination of the reflector, the approximate development of the progressive transformation of the effective volume described by the intersection of the extension of each meridional elementary parabolic referential curve of the interested upper sector of the reflector with the front opening plane of the reflector. In FIG. 2 are represented: 10 - plurality of meridional parabolic reference frames of para

2 22 2

mètre y2=40x à y2=nx générant la -forme générale de la surface évolutive de base du réflecteur sur laquelle seront déterminées les positions et orientations des différents 15 facettes de la surface de réflexion; comparativement aux limites des surfaces de réception/ réflexion utiles déterminées par le diamètre de l'orifice 5 de lampe destinée à équiper le réflecteur et les plans 20 de troncature supérieur et inférieur P1P2 qui réduisent la hauteur du quadrique de réflexion du projecteur, une disposition schématique fonctionnelle de parties des facettes lesquelles, selon leurs positionnement et orientations caractéristiques énoncés, réfléchissent dans la même direction 25 R sensiblement parallèle à l'axe optique x'x tous les rayons émis par le filament de la lampe disposée au foyer commun F du quadrique évolutif réfléchissant résultant réalisé et qu'auraient captés en ces points et renvoyés similairement tous les référentiels paraboliques de révolution équivalents 30 aux courbes élémentaires évolutives correspondantes de définition de base passant par le plan médian orthogonal de chacune des facettes en relation de position/orientation énoncée; - le gain d'angle du volume efficace pouvant être obtenu avec un secteur réfléchissant supérieur déterminé par une facettisation agencée selon la génération progressive de référentiels paraboliques évolutifs pris en exemple et qui se limite simplement ici au gain obtenu dans le plan focal vertical y'y du réflecteur par comparaison de l'angle o- du volume initial, qui serait éclairé dans un paraboloîde de grand paramètre y =nx par le rayon-limite arrière C1 (passant au ras du contour de l'orifice 5 de lampe) et le rayon5 -limite avant C2 qui parviendrait au bord avant du même pa2 raboloîde de grand paramètre y =nx coupé par le plan de troncature supérieur P1, avec l'angle I du volume agencé qui est effectivement éclairé par le rayonlimite C3 (passant au ras du contour de l'orifice 5 de lampe et capté par la 10 facette extrême arrière du plan focal vertical y'y) et le rayon-limite avant C4 qui parvient à la facette d'extrémité avant correspondant au même référentiel parabolique de petit paramètre du plan focal vertical y'y, y2=40x, en bordure du plan de troncature supérieur P1. 15  meter y2 = 40x to y2 = nx generating the general shape of the basic evolutionary surface of the reflector on which the positions and orientations of the various facets of the reflection surface will be determined; compared to the limits of the useful reception / reflection surfaces determined by the diameter of the lamp orifice intended to equip the reflector and the upper and lower truncation planes P1P2 which reduce the height of the reflection quadric of the projector, a schematic arrangement functional parts of the facets which, according to their positioning and characteristic orientations, reflect in the same direction 25 R substantially parallel to the optical axis x'x all the rays emitted by the filament of the lamp disposed at the common focus F of the evolutive quadric resulting reflective realized and that would have captured in these points and returned similarly all the parabolic reels of revolution equivalent to the corresponding evolutionary elementary basic definition curves passing through the orthogonal median plane of each of the facets in relation of position / orientation stated; the angle gain of the effective volume that can be obtained with an upper reflecting sector determined by a facettisation arranged according to the progressive generation of evolutionary parabolic reference systems taken as an example and which is simply limited here to the gain obtained in the vertical focal plane y'y of the reflector by comparison of the angle o- of the initial volume, which would be illuminated in a paraboloid of large parameter y = nx by the rear limit radius C1 (passing flush with the contour of the lamp orifice 5) and the radius -limit before C2 that would reach the front edge of the same pa2 raboloid of large parameter y = nx cut by the upper truncation plane P1, with the angle I of the arranged volume which is effectively illuminated by the radius C3 (passing flush with the contour of the lamp aperture 5 and sensed by the extreme rear facet of the vertical focal plane y'y) and the front limit beam C4 which reaches the front end facet corresponding to the same parabolic repository of small parameter of the vertical focal plane y'y, y2 = 40x, bordering the upper truncation plane P1. 15

Bien entendu, dans chacun des plans méridiens progressant vers le raccordement aux secteurs latéraux réfléchissants de grand paramètre 1 et 2, la facettisation évolutive apporte un gain d'angle différent que nous n'avons pas tenté 20 de représenter ici pour ne pas surcharger la figure.  Of course, in each of the meridian planes progressing towards the connection to the large parameter 1 and 2 reflective lateral sectors, the evolutionary facetting brings a different angle gain that we have not attempted to represent here so as not to overload the figure. .

Dans l'exemple représenté, les angles OC et / sont sensiblement égaux à 35 et 54 respectivement.  In the example shown, the angles OC and / are substantially equal to 35 and 54 respectively.

La vue de la figure 3 est réalisée de façon à représenter approximativement d'un coté le développement d'un exemple non limitatif du maillage de base à surface parabolique progressive monotone sur laquelle s'appuie, comme représenté de l'autre côté, l'ensemble des facettes de petite surface 30 polie optique constituant finalement la surface réfléchissante intérieure au moins du secteur supérieur 3 du réflecteur. Il est évident que la surface extérieure du réflecteur, n'ayant aucune fonction optique, suivra de préférence sensiblement une forme filante différente de la surface pro35 gressive monotone de définition de base et qu'elle en différera surtout par l'épaisseur de paroi tenant compte des différentes positions/orientations des facettes intérieures,  The view of FIG. 3 is made so as to represent approximately on one side the development of a nonlimiting example of the monotonous progressive parabolic surface base mesh on which, as represented on the other side, the all facets of small polished optical surface 30 finally constituting the inner reflective surface at least of the upper sector 3 of the reflector. It is obvious that the outer surface of the reflector, having no optical function, will preferably follow substantially a different shape of the diffraction surface monotonous basic definition and that it will differ mainly by the wall thickness taking into account different positions / orientations of the inner facets,

les défauts d'usinage de la partie de moule inhérente ainsi que par les différents reliefs des moyens de fixation assemblage et réglage nécessaires & l'intégration et ajustement du réflecteur dans l'ensemble de projecteur à constituer.  the machining defects of the inherent mold part as well as the different reliefs of fastening means assembly and adjustment necessary & integration and adjustment of the reflector in the projector assembly to constitute.

Claims (3)

REVENDICATIONS.CLAIMS. 1.-Projecteur extra-plat pour véhicule automobile comprenant au moins un réflecteur, une source lumineuse et une glace transparente traversée par les rayons lumineux émis par la source et ceux qui sont réfléchis par ledit réflec5 teur, caractérisé par le fait que ledit réflecteur comprend un secteur supérieur (31,32) et/ou un secteur inférieur (4) formé par une pluralité de courbes évolutives au moins du second degré passant progressivement d'un petit paramètre correspondant à la hauteur (H) disponible 10 du réflecteur dans le projecteur à un grand paramètre correspondant à la courbe assurant une réflexion sur toute  1.-Ultra-flat projector for a motor vehicle comprising at least one reflector, a light source and a transparent ice traversed by the light rays emitted by the source and those reflected by said reflec tor, characterized in that said reflector comprises an upper sector (31,32) and / or a lower sector (4) formed by a plurality of at least second degree progressive curves progressively passing from a small parameter corresponding to the available height (H) of the reflector in the projector to a large parameter corresponding to the curve ensuring a reflection on any la largeur (L) de l'ouverture maximale du projecteur.  the width (L) of the maximum aperture of the projector. 2.- Projecteur selon la revendication 1, caractérisé par 15 le fait que le réflecteur comprend une surface de réflexion constituée d'une pluralité de faces planes élémentaires  2. Projector according to claim 1, characterized in that the reflector comprises a reflection surface consisting of a plurality of elementary flat faces. jointives, dont la normale au centre est confondue avec la normale en ce point d'un référentiel conique de révolution de même paramètre que la courbe élémentaire évolutive de 20 définition de base qui passe en ce point.  contiguous, whose normal to the center is confused with the normal at this point of a conical repository of revolution of the same parameter as the basic evolutionary curve of 20 basic definition which passes at this point. 3.- Projecteur selon l'une des revendications 1 et 2,  3. Projector according to one of claims 1 and 2, caractérisé par le fait que les foyers des courbes évolutives sont confondus.  characterized by the fact that the foci of the evolutionary curves are merged.