FR2745365A1 - Feu de signalisation a moyens perfectionnes d'etalement de la lumiere - Google Patents
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Abstract
Un feu de signalisation pour automobile comprend une source (11), un miroir (20) récupérateur possédant un axe sur lequel se trouve la source et comportant des stries de première orientation, et une plaque d'optique (30) comportant des stries de seconde orientation sensiblement perpendiculaire à la première. Une zone centrale du miroir étale la lumière dans une première direction et dans un premier intervalle angulaire de part et d'autre de l'axe, et les stries de deux zones de bords étalent la lumière en la rabattant vers l'axe du miroir dans ladite première direction. Une zone centrale homologue de la plaque d'optique (30) étale la lumière dans une seconde direction sensiblement perpendiculaire à la première et dans un second intervalle angulaire de part et d'autre de l'axe, et des zones de bords homologues de la plaque étalent la lumière dans ladite seconde direction moins que la zone centrale. Application aux feux de faible encombrement.
Description
La présente invention a trait d'une façon générale aux
feux de signalisation de véhicules automobiles.
Elle concerne plus particulièrement un feu de signalisation destiné à avoir une plage éclairante réduite, tout en possédant une photométrie et un aspect tout à fait satisfaisants. On connaît déjà dans l'état de la technique un certain nombre de solutions pour engendrer, par les effets combinés d'un miroir récupérateur de flux et d'une plaque d'optique, un faisceau de signalisation conforme à une photométrie donnée. Le document EP-A-0 639 740 décrit un feu de
signalisation de ce type.
Toutefois, en particulier pour les faisceaux nécessitant l'intensité lumineuse et l'angle solide d'émission les plus importants, il est nécessaire de recourir à un miroir récupérant une proportion importante du
flux émis par la lampe, et donc de dimensions importantes.
Il en résulte en corollaire un encombrement du feu important
tant en profondeur qu'en hauteur et/ou en largeur.
Ainsi ce type de feu connu est inadapté lorsque, comme c'est parfois la tendance des stylistes aujourd'hui, l'on cherche à réaliser un feu puissant et homogène qui possède une petite plage éclairante, tout en conservant un
encombrement réduit.
La présente invention vise donc à proposer un feu de signalisation du type indiqué ci-dessus, qui soit apte à
résoudre ce problème.
Ainsi l'invention propose un feu de signalisation pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse, un miroir récupérateur de flux possédant un axe sur lequel se trouve la source et comportant une pluralité de stries possédant une première orientation, et une plaque d'optique comportant une pluralité de stries possédant une seconde orientation sensiblement perpendiculaire à la première orientation, caractérisé en ce que le miroir possède une zone centrale dont les stries étalent la lumière dans une première direction et dans un premier intervalle angulaire donné de part et d'autre de l'axe du miroir, et deux zones de bords dont les stries étalent la lumière en la rabattant en direction de l'axe du miroir dans ladite première direction, et en ce que la plaque d'optique possède une zone centrale essentiellement homologue de la zone centrale du miroir, dont les stries étalent la lumière dans une seconde direction sensiblement perpendiculaire à la première direction et dans un second intervalle angulaire donné de part et d'autre de l'axe du miroir, et des zones de bords essentiellement homologues des zones de bord du miroir, dont les stries étalent la lumière dans ladite seconde direction de façon réduite par rapport à l'étalement assuré par les
stries de la zone centrale de ladite plaque.
Des aspects préférés, mais non limitatifs, du feu de signalisation selon l'invention sont les suivants: - ladite plaque d'optique constitue un écran intermédiaire, et le feu comprend en outre une glace de
fermeture essentiellement lisse.
- ladite plaque d'optique constitue une glace de fermeture du feu, et les stries de ladite plaque d'optique
sont prévues sur sa face intérieure.
- les stries du miroir sont essentiellement horizontales, les stries de la plaque d'optique sont essentiellement verticales, et les zones de bords du miroir et de la plaque d'optique sont des zones supérieure et inférieure. - les stries de la zone supérieure du miroir dévient la lumière vers le bas en l'étalant verticalement autour d'une inclinaison moyenne descendante, et les stries de la zone inférieure du miroir dévient la lumière vers le haut en l'étalant verticalement autour d'une inclinaison moyenne montante. - les stries de la zone supérieure du miroir amènent la lumière sensiblement entre deux plans inclinés vers le bas d'environ 5 et d'environ 10 par rapport à l'horizontale, respectivement, et les stries de la zone inférieure du miroir amènent la lumière sensiblement entre deux plans inclinés vers le haut d'environ 5 et d'environ 10 par
rapport à l'horizontale, respectivement.
- les stries de la zone centrale du miroir amènent la lumière sensiblement entre deux plans inclinés symétriquement respectivement vers le haut et vers le bas
par rapport à l'horizontale.
- lesdits plans inclinés symétriquement sont inclinés
d'environ 8 de part et d'autre de l'horizontale.
- les stries de la zone centrale de la plaque d'optique
sont des stries cylindriques de diamètre constant.
- les stries des zones de bords de la plaque d'optique sont des stries dont le rayon augmente progressivement de
l'intérieur vers le bord associé de la plaque.
- le rayon des stries de la zone centrale de la plaque d'optique est égal au rayon minimal des stries adjacentes des zones de bords de ladite plaque, ces stries étant
mutuellement alignées.
- la plaque d'optique comporte en outre au droit de la
source lumineuse une lentille de Fresnel.
- il est prévu sur la plaque d'optique en association avec la lentille de Fresnel des moyens d'étalement de la lumière. - le miroir présente une dimension horizontale ou verticale supérieure à la dimension correspondante d'au
moins une partie utile de la plaque d'optique.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente
invention apparaîtront mieux à la lecture de la description
détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale axiale d'un feu de signalisation selon l'invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe horizontale axiale du feu de signalisation de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe verticale axiale à échelle agrandie du miroir du feu des figures 1 et 2, la figure 4 est une vue de face du miroir de la figure 3, la figure 5 est une vue de face d'un écran intermédiaire du feu des figures 1 et 2, la figure 6 est une vue en perspective de l'écran intermédiaire de la figure 5, et les figures 7 à 16 illustrent par des courbes isocandela sur un écran de projection le comportement optique du feu des figures 1 et 2 et de ses différents
éléments optiques..
En référence au dessin, on va décrire un feu de signalisation destiné à posséder une plage éclairante de dimensions réduites, en l'espèce un feu clignotant
indicateur de direction.
Par exemple, ce feu peut présenter une plage éclairante
circulaire d'un diamètre de l'ordre de 5 cm.
Le feu comprend, de façon classique en soi, une lampe pourvue d'un filament 11, un miroir récupérateur de flux , un écran intermédiaire 30 et une glace ou voyant de fermeture, de préférence lisse sur ses deux faces ou le cas
échéant légèrement striée.
Le miroir 20 est construit à partir d'un paraboloïde de révolution dont l'axe définit la direction générale
d'émission et dont le foyer se trouve sur le filament 11.
Dans le présence exemple, ce paraboloïde de base
possède une focale de 16 mm et un diamètre d'environ 5 cm.
Le foyer du paraboloïde est désigné par F sur la figure 3.
Sur cette surface de base est projetée une série de stries horizontales destinées au traitement de la lumière en
direction verticale.
Concrètement, la conception du miroir implique la définition d'une pluralité de stries imaginaires dans un plan perpendiculaire à l'axe du paraboloïde, de manière à obtenir les déviations requises, et la projection de ces stries imaginaires sur le paraboloide, selon l'axe de celui- ci, de manière à ce que ce soit le miroir qui réalise les déviations précitées. Pour des raisons notamment esthétiques, ces stries ont de préférence toutes
sensiblement la même hauteur.
Lorsque dans la suite on évoquera les paramètres géométriques des stries (rayon, niveau), on se référera aux
stries imaginaires.
Plus précisément, on peut subdiviser le miroir en une zone supérieure, une zone centrale et une zone inférieure
dont les rôles respectifs vont être explicités ci-dessous.
La zone supérieure comprend en l'espèce deux stries 21h qui sont réalisées à partir de stries imaginaires constituées par des surfaces cylindriques concaves qui s'appuient sur des prismes, de manière à effectuer à la fois un rabattement de la lumière réfléchie vers le bas et un
étalement vertical.
Plus précisément, et comme le montre la figure 3, ces stries 21h ont des rayons respectifs de 75 mm et de 60 mm, et ont des décalages de niveau, vers l'avant (vers la droite sur la figure 3) qui passent progressivement, du bas vers le
haut, de 0 mm à 0,18 mm puis à 0,75 mm.
Les stries 21c de la zone centrale sont des stries convexes en l'espèce au nombre de six, sont réalisées sans
effet de prisme et ont toutes un même rayon de 35 mm.
Enfin les stries 2lb de la zone inférieure du miroir sont réalisées symétriquement des stries 21h par rapport au
plan horizontal axial.
Dans cet exemple, le miroir comporte donc dix stries, par exemple des stries de 5 mm de hauteur sur un miroir d'un
diamètre de 50 mm.
Comme illustré sur la figure 1, on réalise ainsi un miroir dont la zone supérieure rabat la lumière en l'étalant de façon homogène entre deux plans dont les inclinaisons vers le bas par rapport à l'horizontale sont d'environ 5 et 10 (voir figure 7, qui illustre la répartition lumineuse du faisceau formé par la zone supérieure du miroir en l'absence de l'écran intermédiaire). Symétriquement, la zone inférieure redresse la lumière en l'étalant de façon homogène entre deux plans dont les inclinaisons vers le haut par rapport à l'horizontale sont d'environ 5 et 10 (voir figure 11, qui illustre la répartition lumineuse du faisceau formé par la zone inférieure du miroir en l'absence de
l'écran intermédiaire).
Enfin la zone centrale du miroir étale verticalement la lumière entre deux plans inclinés respectivement d'environ -8 et +8 par rapport à l'horizontale (voir figure 9, qui illustre la répartition lumineuse du faisceau formé par la zone centrale du miroir en l'absence de l'écran intermédiaire). Ainsi les zones supérieure et inférieure permettent à la lumière d'atteindre les points de mesure photométrique normalisés à -10 et +10 au-dessous et au-dessus du centre du faisceau (cas d'un faisceau clignotant indicateur de direction), tandis que la zone centrale remplit de façon homogène, en conjonction avec les zones supérieure et
inférieure, l'intervalle compris entre ces deux limites.
On observera ici que, du fait que les contours du rayonnement réfléchi par le miroir convergent, dans un plan vertical, en direction de l'écran intermédiaire 30, le miroir peut avantageusement présenter (de façon non illustrée) une hauteur supérieure à celle de l'écran intermédiaire, qui définit la plage éclairante, pour ainsi accroître la récupération du flux lumineux émis par la lampe , par rapport à un feu classique, pour une hauteur de plage éclairante donnée. Concrètement, on peut réduire la hauteur de la plage éclairante jusqu'à une valeur par exemple de 40 mm, et donner à cette plage éclairante une forme elliptique. On peut également diminuer la dimension du feu en largeur, par exemple jusqu'à la même valeur de 40 mm, et réaliser une plage éclairante circulaire. L'écran intermédiaire 30 est constitué principalement de deux parties, à savoir une partie centrale, centrée sur l'axe du miroir 20, constituée par une lentille de Fresnel 32 dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre du bulbe 12 de la lampe, et une partie extérieure constituée
d'un ensemble de stries 31 s'étendant verticalement.
De préférence, et dans un but notamment esthétique, les stries 31 sont convexes et prévues sur la face extérieure de l'écran 30, de même que les échelons qui définissent la
lentille de Fresnel.
Les rayons des différentes stries au niveau de leurs transitions dans des plans horizontaux sont indiquées sur la figure 5. Comme on le verra ci-dessous, certaines des stries ont un rayon constant (stries cylindriques), tandis que d'autres ont un rayon qui varie progressivement d'une extrémité verticale à l'autre (stries coniques). Les stries
ont de préférence toutes même largeur, par exemple 5 mm.
L'écran 30 est à cet égard subdivisé, pour sa partie extérieure, en trois zones. Une zone supérieure comporte dans sa partie centrale des stries 31h cylindriques, avec un rayon R de 15 mm, et dans ses deux parties latérales des stries 31h dont le rayon varie entre une valeur maximale (R
= 15 mm) en haut et une valeur minimale en bas (R = 4 mm).
Dans ce cas, l'étalement horizontal du rayonnement s'accroît progressivement à mesure que l'on descend le long de la strie. La zone inférieure de l'écran 30 comporte quant à elle des stries 31b qui sont disposées et conformées de façon symétrique des stries 31h par rapport à un plan horizontal axial, de telle sorte que leur effet optique est également symétrique. Enfin la zone centrale de l'écran, dont la hauteur est de préférence voisine du double de la hauteur de chacune des zones supérieure et inférieure prises individuellement possède des stries cylindriques 31c d'un rayon de 4 mm. Ce rayon est choisi de préférence égal aux rayons adjacents des stries 31h et 31b de manière à assurer une continuité de la surface extérieure de l'écran intermédiaire. Par ailleurs, et comme illustré sur la figure 2, l'écran 30 peut comporter sur sa face intérieure, dans une région limitée à la lentille de Fresnel 32, d'autres stries, billes ou tores 33 destinées à étaler au moins horizontalement la lumière directe émise par le filament 11
avant que cette lumière ne traverse la lentille de Fresnel.
Le comportement optique de l'écran intermédiaire est le suivant. Les zones des stries supérieures et inférieures 31h, 31lb assurent dans leur région extrême haute et basse, respectivement, un étalement latéral très modéré de la lumière, de façon à ne pas excessivement diminuer la quantité de lumière fortement inclinée, engendrée par les zones supérieure et inférieure du miroir, qui est destinée à satisfaire aux mesures photométriques aux points situés à +10 et -10 au-dessous du centre du faisceau (voir figures 8 et 12, qui illustrent la répartition lumineuse du faisceau formé par les zones supérieure et inférieure de l'ensemble
miroir/écran intermédiaire).
La zone de stries centrales 31c assure quant à elle, du fait de leur faible rayon, un fort étalement latéral du rayonnement formé principalement par la partie centrale du miroir, par exemple dans un intervalle de -20 à +20 , de manière à former le corps du faisceau et à satisfaire aux mesures photométriques normalisées effectuées selon ces angles de part et d'autre du centre du faisceau (voir figure 10, qui illustre la répartition lumineuse du faisceau formé par la zone centrale de l'ensemble miroir/écran
intermédiaire, hors lentille de Fresnel).
Sur les autres figures illustrant le comportement du faisceau par des courbes isocandélà: - la figure 13 montre l'aspect du faisceau obtenu avec la totalité du miroir, en l'absence de l'écran intermédiaire, - la figure 14 montre l'aspect du faisceau obtenu avec la totalité du miroir, en présence de l'écran intermédiaire, - la figure 15 montre l'aspect du faisceau obtenu avec la combinaison de la lentille de Fresnel 32 et de stries verticales associées 33, et - la figure 16 montre l'aspect du faisceau globalement
engendré par le feu.
Ainsi, grâce à l'agencement de stries tel que décrit, on réalise un feu qui peut être compact, tant au niveau de sa plage éclairage que de sa profondeur, avec un notamment un miroir relativement petit et peu profond, tout en satisfaisant aux critères photométriques les plus exigeants comme c'est le cas notamment pour les feux clignotants
indicateurs de direction.
Bien entendu, les diverses valeurs numériques indiquées ci-dessus, appropriées pour le cas d'un feu clignotant indicateur de direction, seront ajustées au cas par cas pour les autres types de feux de signalisation, notamment feux de recul, en fonction notamment des règlements en matière de photométrie. Par ailleurs, on peut prévoir en variante des stries verticales sur le miroir, et des stries horizontales sur
l'écran.
En outre, l'invention permet de donner à la plage éclairante du feu des formes très diverses, notamment
elliptique, circulaire, etc...
Claims (14)
1. Feu de signalisation pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse (11), un miroir (20) récupérateur de flux possédant un axe sur lequel se trouve la source et comportant une pluralité de stries (21) possédant une première orientation, et une plaque d'optique (30) comportant une pluralité de stries (31) possédant une seconde orientation sensiblement perpendiculaire à la première orientation, caractérisé en ce que le miroir possède une zone centrale dont les stries (21c) étalent la lumière dans une première direction et dans un premier intervalle angulaire donné de part et d'autre de l'axe du miroir, et deux zones de bords dont les stries (21h, 21b) étalent la lumière en la rabattant en direction de l'axe du miroir dans ladite première direction, et en ce que la plaque d'optique possède une zone centrale essentiellement homologue de la zone centrale du miroir, dont les stries (31c) étalent la lumière dans une seconde direction sensiblement perpendiculaire à la première direction et dans un second intervalle angulaire donné de part et d'autre de l'axe du miroir, et des zones de bords essentiellement homologues des zones de bord du miroir, dont les stries (31h, 3lb) étalent la lumière dans ladite seconde direction de façon réduite par rapport à l'étalement assuré par les
stries (31c) de la zone centrale de ladite plaque.
2. Feu de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque d'cptique (30) constitue un écran intermédiaire, et en ce que le feu comprend en
outre une glace de fermeture (40) essentiellement lisse.
3. Feu de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque d'optique (30) constitue une glace de fermeture du feu, les stries de ladite plaque
d'optique étant prévues sur sa face intérieure.
4. Feu de signalisation selon l'une des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les stries (21)
du miroir (20) sont essentiellement horizontales, en ce que les stries (31) de la plaque d'optique (30) sont essentiellement verticales, et en ce que les zones de bords du miroir et de la plaque d'optique sont des zones
supérieure et inférieure.
5. Feu de signalisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les stries (2lh) de la zone supérieure du miroir dévient la lumière vers le bas en l'étalant verticalement autour d'une inclinaison moyenne descendante, et en ce que les stries (2lb) de la zone inférieure du miroir dévient la lumière vers le haut en l'étalant
verticalement autour d'une inclinaison moyenne montante.
6. Feu de signalisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les stries (21h) de la zone supérieure du miroir amènent la lumière sensiblement entre deux plans inclinés vers le bas d'environ 5 et d'environ 10 par rapport à l'horizontale, respectivement, et en ce que les stries (2lb) de la zone inférieure du miroir amènent la lumière sensiblement entre deux plans inclinés vers le haut d'environ 5 et d'environ 10 par rapport à l'horizontale, respectivement.
7. Feu de signalisation selon l'une des
revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les stries (21c)
de la zone centrale du miroir amènent la lumière sensiblement entre deux plans inclinés symétriquement respectivement vers le haut et vers le bas par rapport à l'horizontale.
8. Feu de signalisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits plans inclinés symétriquement sont inclinés d'environ 8 de part et d'autre de
1 'horizontale.
9. Feu de signalisation selon l ' une des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les stries (31c)
de la zone centrale de la plaque d'optique (30) sont des
stries cylindriques de rayon constant.
10. Feu de signalisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que les stries (31h, 31b) des zones de bords de la plaque d'optique (30) sont des stries dont le rayon augmente progressivement de l'intérieur vers le bord
associé de la plaque.
11. Feu de signalisation selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rayon des stries (31c) de la zone centrale de la plaque d'optique est égal au rayon minimal des stries adjacentes (31h, 3lb) des zones de bords de
ladite plaque, ces stries étant mutuellement alignées.
12. Feu de signalisation selon l ' une des
revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la plaque
d'optique (30) comporte en outre au droit de la source
lumineuse une lentille de Fresnel (32).
13. Feu de signalisation selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la plaque d'optique (30) en association avec la lentille de Fresnel (32) des
moyens (33) d'étalement de la lumière.
14. Feu de signalisation selon l 'une des
revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le miroir (20)
présente une dimension horizontale ou verticale supérieure à la dimension correspondante d'au moins une partie utile de
la plaque d'optique (30).
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