FR2790542A1

FR2790542A1 - Elliptical lamp unit for an automobile with means for spreading part of the light beam towards the exterior of the lamp unit

Info

Publication number: FR2790542A1
Application number: FR9902606A
Authority: FR
Inventors: Benony Grigorescu
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: FR2790542B1

Abstract

The vehicle lamp unit has a reflector (2) having at least a part forming an ellipsoidal surface. The surface defines an optical axis and possesses an internal focal point (4) and an external focal point (6). Alight source (8) is placed sensibly at the internal focal point (4) and a convex lens (12) has its focal point placed so as to coincide with the external focal point of the ellipsoidal surface. An internal face (14) receives light emitted by the source (8) and an external face (16) emits the light received towards the exterior of the lamp unit. A mask (20) is inserted between the light source and the convex lens (12). The lens (12) has a cutout (22) situated at least in part on the optical axis (X-X). The mark is formed on the internal face (14) of the lens (12) and has the shape of a spherical or a-spherical skull cap

Description

L'invention concerne un projecteur pour véhicule automobile comportant: unThe invention relates to a headlight for a motor vehicle comprising:

réflecteur ayant, au moins en partie, la forme d'une surface essentiellement ellipsoidale de révolution, cette surface définissant un axe optique et possédant un foyer interne, et un foyer externe; une source lumineuse placée sensiblement au foyer interne de la surface ellipsoidale et émettant de la lumière; une lentille convexe ayant un foyer placé de manière à coïncider avec le foyer externe de la surface ellipsoidale, une face interne, qui reçoit la lumière émise par la source lumineuse, et une face externe qui émet la lumière reçue vers l'extérieur du projecteur; un cache interposé entre la source lumineuse et reflector having, at least in part, the shape of an essentially ellipsoidal surface of revolution, this surface defining an optical axis and having an internal focal point, and an external focal point; a light source placed substantially at the internal focus of the ellipsoidal surface and emitting light; a convex lens having a focal point positioned so as to coincide with the external focal point of the ellipsoidal surface, an internal face, which receives the light emitted by the light source, and an external face which emits the light received towards the exterior of the projector; a cover interposed between the light source and

la lentille convexe.the convex lens.

Les faisceaux lumineux émis par les projecteurs de véhicules automobiles doivent répondre à des normes d'éclairements de manière à ne pas éblouir un conducteur venant en sens inverse. Pour vérifier que cette exigence est respectée, le projecteur est soumis à des tests photométriques. On éclaire un écran rectangulaire, appelé grille photométrique, placé à une distance normalisée du projecteur. L'écran est divisé en quatre zones rectangulaires par son axe horizontal et par son axe vertical. L'axe du projecteur est placé au niveau du centre de l'écran. Le projecteur doit éclairer la route aussi bien à droite qu'à gauche de l'axe vertical, qui représente l'axe médian de la chaussée, mais il ne doit pas projeter de rayons montants. En d'autres termes, cela revient à dire que le projecteur ne doit pas éclairer la partie supérieure de la grille photométrique, particulièrement en ce qui concerne la partie gauche de la The light beams emitted by motor vehicle headlamps must meet lighting standards so as not to dazzle an oncoming driver. To verify that this requirement is met, the projector is subjected to photometric tests. A rectangular screen, called a photometric grid, is placed at a standardized distance from the projector. The screen is divided into four rectangular areas by its horizontal axis and by its vertical axis. The projector axis is placed at the center of the screen. The headlamp must illuminate the road on both the right and left of the vertical axis, which represents the center line of the road, but it must not project rising rays. In other words, this amounts to saying that the projector must not illuminate the upper part of the photometric grid, particularly with regard to the left part of the

chaussée dans les pays à circulation droite. pavement in countries with straight traffic.

Afin d'atteindre ce résultat, il est connu (DE 38 27 594) d'utiliser un cache, par exemple en tôle emboutie, disposé sur le trajet du faisceau lumineux et placé au niveau du foyer externe de la surface ellipsoidale. Ce cache coupe la moitié inférieure du faisceau qui, par inversion optique, éclairerait la moitié supérieure de l'écran s'il n'était pas présent. Ce moyen est efficace, mais présente l'inconvénient de ménager une transition trop tranchée entre la zone inférieure éclairée et la zone supérieure non éclairée. On a en effet constaté que le confort visuel du conducteur est amélioré si, tout en respectant les normes légales, la partie supérieure de la grille photométrique In order to achieve this result, it is known (DE 38 27 594) to use a cover, for example in stamped sheet metal, placed on the path of the light beam and placed at the level of the external focus of the ellipsoidal surface. This cover cuts the lower half of the beam which, by optical inversion, would illuminate the upper half of the screen if it was not present. This means is effective, but has the drawback of providing an excessively sharp transition between the illuminated lower zone and the unlit upper zone. It has been found that the driver's visual comfort is improved if, while respecting legal standards, the upper part of the photometric grid

reçoit une faible quantité de lumière. receives a small amount of light.

La présente invention a précisément pour objet un projecteur qui permet d'atteindre ce résultat grâce au fait que la lentille comporte une empreinte située au moins en The present invention specifically relates to a projector which achieves this result thanks to the fact that the lens has an imprint located at least in

partie sur l'axe optique.part on the optical axis.

La présence de cette empreinte a pour effet d'une part d'adoucir la transition entre la zone inférieure éclairée et la zone supérieure obscure et, d'autre part, de projeter une The presence of this imprint has the effect on the one hand of softening the transition between the lower illuminated zone and the upper obscure zone and, on the other hand, of projecting a

faible quantité de lumière dans la zone supérieure. small amount of light in the upper area.

Selon un mode de réalisation préféré, l'empreinte est formée dans la face externe de la lentille convexe. Cette empreinte est de préférence centrée sur l'axe optique du projecteur. Elle peut présenter par exemple la forme d'une calotte sphérique ou d'une calotte asphérique. On peut également prévoir de former l'empreinte dans la face interne According to a preferred embodiment, the imprint is formed in the external face of the convex lens. This imprint is preferably centered on the optical axis of the projector. It may for example have the shape of a spherical cap or an aspherical cap. We can also plan to form the impression in the internal face.

de la lentille.of the lens.

De préférence, le rapport entre la surface de l'empreinte et la surface totale de la lentille convexe est Preferably, the ratio between the surface of the imprint and the total surface of the convex lens is

compris entre 1% et 4%.between 1% and 4%.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente Other features and advantages of this

invention apparaîtront encore à la lecture de la description invention will still appear on reading the description

qui suit d'exemples de réalisation décrits à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 représente une grille photométrique obtenue avec un projecteur conforme à l'art antérieur; - la figure 3 représente une grille photométrique obtenue avec un projecteur conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue de détail qui montre une which follows of embodiments described by way of illustration with reference to the appended figures. In these figures: - Figure 1 is a longitudinal sectional view of a preferred embodiment of the invention; FIG. 2 represents a photometric grid obtained with a projector in accordance with the prior art; - Figure 3 shows a photometric grid obtained with a projector according to the invention; - Figure 4 is a detail view which shows a

variante du mode de réalisation représenté sur la figure 1. variant of the embodiment shown in FIG. 1.

On a représenté sur la figure 1 une vue en coupe longitudinale d'un projecteur elliptique conforme à l'invention. Il comporte un réflecteur 2 de forme générale ellipsoidale d'axe longitudinal X-X. Un plan qui coupe le réflecteur selon l'axe X-X détermine une demi ellipse ayant un foyer interne 4 et un foyer externe 6. Une source lumineuse 8 est placée au niveau du foyer interne 4. Les rayons émis par la source sont réfléchis sur la face interne métallisée du There is shown in Figure 1 a longitudinal sectional view of an elliptical projector according to the invention. It comprises a reflector 2 of generally ellipsoidal shape with a longitudinal axis X-X. A plane which cuts the reflector along the axis XX determines a half ellipse having an internal focal point 4 and an external focal point 6. A light source 8 is placed at the level of the internal focal point 4. The rays emitted by the source are reflected on the face internal metallic

réflecteur 2 et concentrés au voisinage du foyer externe 6. reflector 2 and concentrated in the vicinity of the external focus 6.

Le projecteur comporte également une lentille convexe 12 ayant une face interne 14, plane dans l'exemple représenté, et une face externe bombée asphérique 16. L'axe de la lentille 12 se confond avec l'axe X-X, qui est ainsi l'axe géométrique du projecteur. Son foyer coïncide avec le foyer externe 6 de la surface ellipsoidale du réflecteur 2. La lentille est fixée au réflecteur par des moyens connus, par exemple par des bras The projector also includes a convex lens 12 having an internal face 14, planar in the example shown, and an external convex aspherical face 16. The axis of the lens 12 coincides with the axis XX, which is thus the axis projector geometry. Its focal point coincides with the external focal point 6 of the ellipsoidal surface of the reflector 2. The lens is fixed to the reflector by known means, for example by arms

supports 18.supports 18.

Un cache 20 est interposé entre la source lumineuse 8 et la lentille convexe. Ce cache présente la forme d'un quart de sphère. Son bord supérieur est placé au niveau du foyer 6 de la surface ellipsoidale de manière à ce qu'il arrête la moitié A cover 20 is interposed between the light source 8 and the convex lens. This cache has the shape of a quarter of a sphere. Its upper edge is placed at the focal point 6 of the ellipsoidal surface so that it stops half

du faisceau lumineux.of the light beam.

La lentille convexe comporte des moyens d'étalement d'une partie de la lumière émise vers l'extérieur du projecteur. Dans l'exemple représenté, ces moyens sont constitués par une empreinte 22 formée dans la face externe 16 de la lentille convexe. L'empreinte est en l'occurrence centrée sur l'axe optique X-X du projecteur. L'empreinte présente une forme déterminée de manière à ce qu'elle joue le rôle d'une lentille divergente pour la fraction du faisceau lumineux qui la traverse. Ainsi l'empreinte peut avoir la The convex lens comprises means for spreading part of the light emitted towards the outside of the projector. In the example shown, these means consist of an imprint 22 formed in the external face 16 of the convex lens. In this case, the imprint is centered on the optical axis X-X of the projector. The imprint has a shape determined so that it plays the role of a divergent lens for the fraction of the light beam which passes through it. So the imprint can have the

forme d'une calotte sphérique ou asphérique. shape of a spherical or aspherical cap.

Les rayons lumineux qui traversent l'empreinte sont déviés et étalés. De cette manière une certaine quantité de lumière est projetée sur la partie supérieure de la grille photométrique. Cette quantité dépend de la surface de l'empreinte. Il est donc nécessaire que la cette surface ne soit pas trop importante pour que la quantité de lumière ne dépasse pas les normes admissibles. À titre d'exemple, on a réalisé une lentille convexe d'un diamètre de 60 mm dans The light rays which pass through the footprint are deflected and spread out. In this way a certain amount of light is projected on the upper part of the photometric grid. This quantity depends on the surface of the imprint. It is therefore necessary that the surface is not too large so that the amount of light does not exceed the permissible standards. For example, a convex lens with a diameter of 60 mm was produced in

laquelle une empreinte d'un diamètre de 6 mm a été réalisée. which an impression with a diameter of 6 mm was made.

La surface de l'empreinte était donc de 1% de la surface totale de la lentille convexe. Plus généralement on estime que la surface de l'empreinte ne doit pas dépasser 4% de la The surface of the imprint was therefore 1% of the total surface of the convex lens. More generally, it is estimated that the surface of the footprint should not exceed 4% of the

surface de la lentille convexe.convex lens surface.

La figure 2 représente la grille photométrique d'un projecteur conforme à l'art antérieur. Excepté sur une petite surface à la droite de l'axe vertical, la courbe iso candela 0,064 est très proche de l'axe horizontal. Cela montre que toute la partie supérieure de l'écran ne reçoit pratiquement aucune lumière. De plus, les courbes 0,064 0,1 et 0, 15 kilocandelas sont très resserrées, ce qui indique une Figure 2 shows the photometric grid of a projector according to the prior art. Except for a small area to the right of the vertical axis, the iso candela 0.064 curve is very close to the horizontal axis. This shows that the entire upper part of the screen receives practically no light. In addition, the curves 0.064 0.1 and 0.15 kilocandelas are very tight, which indicates a

transition brutale de la zone sombre à la zone éclairée. sudden transition from the dark area to the bright area.

La figure 3 représente la grille photométrique d'un projecteur conforme à l'invention. La courbe iso candela 0,064 est très éloignée de l'axe horizontal. Elle atteint pratiquement le sommet de l'écran. La courbe 0,1 kilocandelas recouvre, elle aussi, une partie appréciable de l'écran. Cela montre que la partie supérieure de l'écran reçoit une faible quantité de lumière. Cela s'explique par le fait que les moyens d'étalement 22 (l'empreinte asphérique par exemple), jouant le rôle d'une lentille divergente, étalent la lumière qui les traverse sur la grille photométrique, notamment sur sa partie supérieure. On remarque en outre que les courbes 0,064 0,1 et 0,15 kilocandelas sont espacées l'une de l'autre, ce qui indique une transition douce de la zone sombre à la zone éclairée. On a représenté sur la figure 4 une variante de réalisation des moyens d'étalement de la lumière. Une empreinte 26 est formée dans la face interne 14 de la lentille convexe au lieu de l'être dans la face bombée 16, l'effet FIG. 3 represents the photometric grid of a projector according to the invention. The iso candela 0.064 curve is very far from the horizontal axis. It practically reaches the top of the screen. The 0.1 kilocandelas curve also covers an appreciable part of the screen. This shows that the upper part of the screen receives a small amount of light. This is explained by the fact that the spreading means 22 (the aspheric imprint for example), playing the role of a divergent lens, spread the light which passes through them on the photometric grid, in particular on its upper part. It is further noted that the curves 0.064 0.1 and 0.15 kilocandelas are spaced from each other, which indicates a smooth transition from the dark zone to the illuminated zone. There is shown in Figure 4 an alternative embodiment of the light spreading means. An imprint 26 is formed in the internal face 14 of the convex lens instead of being in the convex face 16, the effect

optique étant similaire.optics being similar.

Claims

Resendicatior.s

1. Headlamp for a motor vehicle comprising a reflector (2) having, at least in part, the shape of a substantially ellipsoidal surface of revolution, this surface defining an optical axis and having an internal focal point (4), and an external focal point ( 6), a light source (8) placed substantially at the internal focal point of the ellipsoidal surface and emitting light, a convex lens (12) having a focal point placed so as to coincide with the external focal point of the ellipsoidal surface, an internal face (14), which receives the light emitted by the light source, and an external face (16) which emits the light received towards the outside of the projector, a cover (20) interposed between the light source and the convex lens (12) , characterized in that the lens (12) has an imprint (22,26) located at least in part

on the optical axis (X-X).

2. Projector according to claim 1 characterized in that the imprint (22,26) is formed in the external face (16)

of the convex lens (12).

3. Projector according to claim 1 characterized in that the imprint (22,26) is formed in the internal face (14)

of the lens (12).

4. Projector according to one of claims 1 to 3 characterized in that the imprint (22,26) has the shape

of a spherical cap.

5. Projector according to one of claims 1 to 3 characterized in that the imprint (22,26) has the shape

of an aspherical cap.

6. Projector according to any one of the claims

1 to 5 characterized in that the ratio between the surface of the imprint (22,26) and the total surface of the lens

convex (12) is between 1% and 4%.