FR2898403A1

FR2898403A1 - Biconvex/aspherical lens for elliptic optical module of e.g. motor vehicle`s headlight, has zones with focal lengths adapted to red, blue, orange and violet colors, respectively, where lens is made of polymer material e.g. polycarbonate

Info

Publication number: FR2898403A1
Application number: FR0602027A
Authority: FR
Inventors: Sebastien Casenave; Veronique Bruhat
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-14
Anticipated expiration: 2026-03-07
Also published as: FR2898403B1

Abstract

The lens (L) has four zones arranged one above the other when the lens is in mounting position in an elliptic optical module (M), where the lens is made of a polymer material such as polycarbonate. The zones have focal lengths adapted to red color, blue color, orange color and violet color, respectively, where two adjacent focal lengths are delimited with respect to each other by a plane.

Description

Lentille pour module optique de dispositif d'éclairage pour véhiculeLens for optical module of vehicle lighting device

automobileautomotive

L'invention est relative à un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, et plus particulièrement à un projecteur. 10 L'invention s'intéresse notamment aux modules optiques intégrés dans des projecteurs afin de produire des faisceaux lumineux conformes aux réglementations en vigueur. Elle s'intéresse plus particulièrement aux modules optiques dits de type elliptique. Ces modules comportent au moins une source lumineuse (lampe halogène ou lampe xénon par exemple) disposée au fond d'un 15 réflecteur, et une lentille disposée devant le réflecteur. La lentille a généralement un pourtour rond et une face de sortie de forme convexe, le réflecteur étant de type elliptique. Ce type de module peut servir à faire différents types de faisceaux, dont notamment 20 - des faisceaux sans coupure comme les faisceaux de route -des faisceaux avec coupure comme les faisceaux de code ou de croisement (la coupure est en V à 15 selon les réglementations européennes, ou d'inclinaison un peu différente selon les réglementations américaines), cette distribution de lumière ayant pour but d'éviter d'éblouir le conducteur d'un 25 véhicule venant en direction opposée en conduite de nuit. - tout autre type de faisceaux à coupure, comme les faisceaux anti-brouillard à coupure plate, ou des faisceaux dits code mais aptes à éclairer des points de portique ( overhead Iight en anglais) : il s'agit d'envoyer de lumière au-dessus de la coupure pour éclairer des points réglementaires avec 30 une faible intensité lumineuse - des faisceaux destinés à une fonction de signalisation plus que d'éclairage comme des faisceaux de jour désignés également sous le nom anglais de Day Running Light ou DRL, ou une fonction de signalisation de position, de type lanterne 35 Pour obtenir des faisceaux à coupure avec des modules optiques à lentille, du type modules elliptiques, on peut insérer dans le module des caches disposés avant la lentille suivant le trajet des rayons lumineux issus de la source 15 lumineuse. Le cache de forme appropriée peut être fixe : on a alors un module mono-fonction. Il peut aussi être mobile, on a alors un module bi- ou multifonction, qui permet d'obtenir avec un seul module un faisceau de type code (avec le cache en position active et interceptant une partie des rayons lumineux) et un faisceau de type route (avec le cache mis en position inactive), ou, par exemple trois fonctions, comme un faisceau de type route (position inactive du cache), un faisceau de type code trafic à droite ( position 1 active du cache), et un faisceau de type code trafic à gauche (position 2 active du cache). De nombreux brevets décrivent ce type de module mono fonction ou multi fonction, comme les brevets EP 1 197 387 et EP 1 422 472. Quand le module optique comporte un cache, on a un phénomène connu en optique, qui est l'apparition d'aberrations chromatiques au voisinage de la coupure dans le faisceau obtenu. Une solution consiste à dédoubler le bord actif du cache, ce qui complique la conception mécanique de la pièce. The invention relates to a lighting and / or signaling device for a motor vehicle, and more particularly to a projector. The invention is particularly concerned with optical modules integrated in projectors in order to produce light beams in accordance with the regulations in force. She is particularly interested in so-called elliptical optical modules. These modules comprise at least one light source (halogen lamp or xenon lamp for example) disposed at the bottom of a reflector, and a lens disposed in front of the reflector. The lens generally has a round periphery and a convex shaped exit face, the reflector being of elliptical type. This type of module can be used to make different types of beams, including, for example, uninterrupted beams such as the road beams-cut-off beams such as code or crossover beams (the cutoff is V-15 according to the regulations). European, or slightly different inclination according to US regulations), this distribution of light to avoid dazzling the driver of a vehicle coming in the opposite direction in night driving. - any other type of cut-off beam, such as flat-cut anti-fog beams, or so-called code beams capable of illuminating gantry points (overhead Iight): it is a question of sending light to above the cutoff to illuminate regulatory points with low light intensity - beams for a signaling function rather than lighting such as day beams also known as Day Running Light or DRL, or a function In order to obtain cut-off beams with lens optical modules of the elliptical module type, it is possible to insert into the module caches arranged before the lens according to the path of the light rays coming from the source 15. light. The appropriately shaped mask can be fixed: we then have a single-function module. It can also be mobile, then there is a bi-or multi-function module, which makes it possible to obtain with a single module a code-type beam (with the cache in the active position and intercepting a portion of the light rays) and a beam of the type route (with the cache set to inactive position), or, for example three functions, such as a road-type beam (inactive position of the cache), a traffic-type beam on the right (active position 1 of the cache), and a beam of type traffic code on the left (active position 2 of the cache). Many patents describe this type of single-function or multi-function module, such as patents EP 1 197 387 and EP 1 422 472. When the optical module comprises a cache, there is a known phenomenon in optics, which is the appearance of chromatic aberrations in the vicinity of the cut in the resulting beam. One solution is to split the active edge of the cache, which complicates the mechanical design of the room.

Par ailleurs, les lentilles les plus usuellement utilisées pour ces modules sont en verre, matériau lourd et coûteux à mouler. Il a déjà été envisagé d'utiliser plutôt des lentilles en matériau polymère, comme cela a été décrit dans le brevet FR 2 799 153 ou le brevet EP 1 533 561. Mais ce n'est pas sans inconvénients, notamment pour des problèmes de résistance moindre que le verre à la chaleur, des problèmes d'aberrations chromatiques aggravés. L'invention a alors pour but de mettre au point un nouveau type de lentille qui puisse remédier à ces inconvénients. Elle a notamment pour but la mise au point d'une lentille de type plastique qui permette de limiter / supprimer les problèmes d'aberrations chromatique, et/ou qui soit plus simple, moins coûteuse à fabriquer. 25 Subsidiairement, l'invention cherche à pouvoir fabriquer de telles lentilles dans des conditions les plus satisfaisantes possibles à l'échelle industrielle. L'invention a tout d'abord pour objet une lentille à base de matériau(x) polymère(s) pour module optique destiné à être monté dans un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile. Cette lentille comporte au moins deux 30 zones, lesdites zones ayant des focales différentes. On comprend par lentille tout élément dioptrique dans son sens connu en optique. II s'est en effet avéré qu'utiliser une lentille à base de polymère présente à la fois des avantages et des inconvénients. Les avantages principaux sont, d'une part, que la lentille se trouve allégée par rapport à une version en verre (les 35 matériaux polymères sont plus légers que le verre, et en outre ils ont un indice de réfraction généralement plus fort que celui du verre, ce qui permet d'avoir des lentilles plus minces pour un rôle optique identique). Un allègement de la lentille est important pour un module elliptique : avec une lentille en verre, on doit prévoir une structure porteuse plus lourde, plus volumineuse/plus résistante mécaniquement que celle qui est nécessaire pour porter des lentilles en matériau plastique. Sont notamment impliqués le support de la lentille, et l'actionneur qui y est associé si la lentille est montée mobile dans le projecteur. D'autre part, une lentille en polymère est plus facile à mouler, moins coûteuse à fabriquer. Par contre, du fait de sa moindre résistance à la chaleur, elle nécessite de prendre certaines précautions, notamment de l'éloigner de la source lumineuse et/ou d'interposer entre source et lentille un écran thermique laissant passer le visible mais filtrant els infra rouges. Du fait qu'on tend à éloigner un peu plus la lentille de la source et de la nature même du matériau polymère, des problèmes aggravés d'aberrations chromatiques au niveau de la coupure apparaissent quand la lentille est intégrée dans un module elliptique à cache, par rapport à une lentille en verre standard. Les inventeurs ont donc remédié à cet obstacle en exploitant la répartition différente du faisceau lumineux émis par la source suivant la longueur d'onde. En effet, le cache obstrue une partie différente du faisceau suivant la longueur d'onde. Cela implique que la partie haute de la lentille, en position de montage dans le module optique, voit plutôt des rayons dans les longueurs d'onde appartenant au rouge, tandis que la partie basse de la lentille voit plutôt des rayons de longueur d'onde appartenant au bleu. Les aberrations chromatiques se trouvent donc localisées à différents endroits sur la lentille suivant la longueur d'onde considérée. Utiliser une lentille décomposée en plusieurs zones ayant chacune sa focale permet de corriger de façon spécifique les aberrations, avec par exemple - une zone en partie haute adaptée pour corriger les aberrations dans une longueur d'onde donnée, le rouge par exemple (c'est-à-dire avec une focale choisie de façon à ce que le rayon lumineux passant par le foyer et atteignant la face d'entrée de la lentille en un point dans cette zone en ressorte parallèle à l'axe optique du module, - une zone en partie basse adaptée pour corriger les aberrations dans une autre longueur d'onde donnée, le bleu par exemple, pour obtenir le même 35 résultat que plus haut. On garde donc une lentille en un même matériau polymère, mais à plusieurs focales. Moreover, the most commonly used lenses for these modules are glass, a heavy material and expensive to mold. It has already been envisaged to use lenses made of polymeric material, as has been described in patent FR 2 799 153 or patent EP 1 533 561. But this is not without drawbacks, in particular for resistance problems. less than glass heat, chromatic aberration problems aggravated. The object of the invention is therefore to develop a new type of lens that can overcome these disadvantages. One of its aims is the development of a plastic-type lens that makes it possible to limit / eliminate chromatic aberration problems, and / or that is simpler and less expensive to manufacture. In the alternative, the invention seeks to be able to manufacture such lenses under the most satisfactory conditions possible on an industrial scale. The invention firstly relates to a lens based on material (s) polymer (s) for optical module to be mounted in a lighting device for a motor vehicle. This lens has at least two zones, said zones having different focal lengths. By lens is understood any dioptric element in its sense known in optics. It has indeed been found that using a polymer-based lens has both advantages and disadvantages. The main advantages are, on the one hand, that the lens is lighter compared to a glass version (the polymeric materials are lighter than glass, and in addition they have a refractive index generally stronger than that of the glass). glass, which allows for thinner lenses for an identical optical role). Lightening of the lens is important for an elliptical module: with a glass lens, a heavier, more bulky / mechanically stronger carrier structure than that required to carry plastic lenses is required. In particular, the support of the lens and the associated actuator are involved if the lens is mounted in the projector. On the other hand, a polymer lens is easier to mold, less expensive to manufacture. On the other hand, because of its lower resistance to heat, it requires taking certain precautions, in particular to move it away from the light source and / or to interpose between source and lens a heat shield allowing the visible but filtering els below to pass through. red. Since the lens of the source and the nature of the polymeric material tend to be further apart, problems aggravated by chromatic aberrations at the cut-off occur when the lens is integrated in an elliptical mask module. compared to a standard glass lens. The inventors have thus remedied this obstacle by exploiting the different distribution of the light beam emitted by the source according to the wavelength. Indeed, the cache obstructs a different part of the beam according to the wavelength. This implies that the upper part of the lens, in the mounting position in the optical module, rather sees rays in the wavelengths belonging to the red, while the lower part of the lens sees rather rays of wavelength belonging to the blue. The chromatic aberrations are therefore located at different locations on the lens according to the wavelength considered. Using a lens decomposed into several zones each having its focal length makes it possible to specifically correct the aberrations, with for example - a zone at the top end adapted to correct the aberrations in a given wavelength, for example red (this is with a focal length chosen so that the light beam passing through the focus and reaching the entrance face of the lens at a point in this area emerges parallel to the optical axis of the module; in the lower part adapted to correct the aberrations in another given wavelength, blue, for example, to obtain the same result as above, thus keeping a lens in the same polymeric material, but at several focal lengths.

Avantageusement, et comme évoqué plus haut, les zones à focales différentes sont disposées les unes au dessus des autres quand la lentille est en position de montage dans le module optique (dans un plan sensiblement vertical le plus usuellement). Advantageously, and as mentioned above, the zones with different focal lengths are arranged one above the other when the lens is in the mounting position in the optical module (in a substantially vertical plane most usually).

Avantageusement encore, deux zones à focales différentes adjacentes sont délimitées l'une par rapport à l'autre par un plan, notamment par un plan sensiblement perpendiculaire au plan contenant quand la lentille est en position de montage dans le module optique. C'est la partition entre zones à la fois la plus simple à réaliser et la plus favorable sur le plan optique. Advantageously, two adjacent zones with different focal lengths are delimited relative to each other by a plane, in particular by a plane substantially perpendicular to the containing plane when the lens is in the mounting position in the optical module. It is the partition between zones at the same time the simplest to realize and the most favorable on the optical level.

De préférence, la lentille est biconvexe. Cette forme présente l'avantage de pouvoir réduire au maximum l'épaisseur de la lentille dans sa partie centrale. La lentille peut notamment être asphérique, ce qui permet de corriger des distorsions d'imagerie. Comme expliqué plus haut, les focales des zones de la lentille sont de préférence chacune adaptées pour corriger les aberrations chromatiques dans une longueur d'onde, ou une gamme de longueur d'onde, qui est spécifique à chaque zone et qui est dans le domaine visible. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la lentille comporte deux zones à focales différentes, une zone dont la focale est adaptée à la couleur rouge et une zone dont la focale est adaptée à la couleur bleue. Selon un second mode de réalisation, permettant une correction plus fine des aberrations chromatiques, la lentille comporte quatre zones à focales différentes, une zone dont la focale est adaptée à la couleur rouge, une zone dont la focale est adaptée à la couleur orange, une zone dont la focale est adaptée au bleu, et une zone dont la focale est adaptée au violet. Les couleurs énoncées plus haut sont à comprendre comme des indications correspondant sensiblement aux gammes de longueurs d'onde connues pour ces couleurs, mais ne sont pas à comprendre comme centrées rigoureusement sur le milieu de la gamme de longueurs d'onde correspondant à chacune des couleurs. De préférence, un des bords (ou une partie de celui-ci) de la lentille est plus mince que le bord opposé, notamment le bord supérieur par rapport au bord inférieur quand la lentille étant en position de montage dans le module optique. Selon une variante, une partie du bord de la lentille est tronquée, notamment une partie au moins du bord supérieur quand la lentille est en position de montage dans le module optique. Plusieurs avantages en découlent : D'une part, on réduit la taille, le poids, l'encombrement de la lentille, en coupant la lentille dans une zone choisie pour être la moins utile optiquement : la lentille ne s'en trouve donc pas significativement pénalisée sur le plan optique. D'autre part, cette partie tronquée est très avantageuse lors de la fabrication par moulage de la lentille. En effet, le moulage par injection d'une telle lentille est relativement délicat, car la lentille présente des variations d'épaisseur assez significatives. Cette zone tronquée peut servir de seuil d'injection large, facilitant ainsi la répartition correcte du matériau injecté dans tout le moule. La lentille peut être est à base de polycarbonate, de polysulfone ou autres polymères adaptés. Preferably, the lens is biconvex. This form has the advantage of being able to reduce as much as possible the thickness of the lens in its central part. The lens may in particular be aspherical, which makes it possible to correct imaging distortions. As explained above, the focal lengths of the lens regions are preferably each adapted to correct chromatic aberrations in a wavelength, or range of wavelength, which is region specific and which is in the range. visible. According to a first embodiment of the invention, the lens comprises two zones with different focal lengths, an area whose focal length is adapted to the red color and a zone whose focal length is adapted to the blue color. According to a second embodiment, allowing a finer correction of the chromatic aberrations, the lens comprises four zones with different focal lengths, a zone whose focal length is adapted to the red color, a zone whose focal length is adapted to the orange color, a zone whose focal length is adapted to blue, and a zone whose focal length is adapted to violet. The colors mentioned above are to be understood as indications substantially corresponding to the wavelength ranges known for these colors, but are not to be understood as centered strictly on the middle of the wavelength range corresponding to each of the colors. . Preferably, one of the edges (or a part thereof) of the lens is thinner than the opposite edge, in particular the upper edge with respect to the lower edge when the lens is in the mounting position in the optical module. Alternatively, a portion of the edge of the lens is truncated, including at least a portion of the upper edge when the lens is in the mounting position in the optical module. Several advantages result from this: On the one hand, it reduces the size, the weight, the size of the lens, by cutting the lens in a zone chosen to be the least useful optically: the lens is therefore not significantly optically penalized. On the other hand, this truncated portion is very advantageous during the manufacture by molding of the lens. Indeed, the injection molding of such a lens is relatively difficult, because the lens has significant variations in thickness. This truncated area can serve as a wide injection threshold, thus facilitating the correct distribution of the injected material throughout the mold. The lens may be based on polycarbonate, polysulfone or other suitable polymers.

L'invention a également le module optique, notamment de type elliptique, destiné à être monté dans un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile comprenant au moins une source lumineuse disposée dans un réflecteur et un cache disposé entre ledit réflecteur et ladite lentille, et intégrant la lentille décrite plus haut. The invention also has the optical module, in particular of elliptical type, intended to be mounted in a lighting device for a motor vehicle comprising at least one light source disposed in a reflector and a cover disposed between said reflector and said lens, and integrating the lens described above.

Avantageusement, les foyers des zones de la lentille sont localisés sur ou à proximité immédiate du bord optiquement actif du cache, de façon à permettre une correction des aberrations chromatiques correcte. On peut ainsi utiliser un cache à simple bord optiquement actif, au lieu d'avoir recours à un cache dédoublé. Advantageously, the foci of the zones of the lens are located on or in the immediate vicinity of the optically active edge of the cache, so as to allow correct correction of chromatic aberrations. One can thus use an optically active single-edge cache, instead of using a split cache.

Le module comprend de préférence un écran thermique disposé entre la source lumineuse et le cache. Cet écran permet de filtrer une partie au moins des rayons dans l'infrarouge, afin de limiter l'échauffement de la lentille en polymère. Un exemple d'écran thermique approprié comporte un substrat en verre muni sur au moins une de ses faces d'un empilement de couches interférentielles agissant sur les rayonnements infrarouges proches et/ou lointains (par réflexion et/ou absorption). Il peut s'agir d'un empilement comprenant plusieurs couches métalliques du type argent disposées entre des couches de matériau diélectrique du type oxyde métallique, et/ou dérivés de silicium du type nitrure de silicium. L'invention a également pour objet tout projecteur de véhicule automobile comprenant au moins un module optique décrit plus haut. L'invention sera décrite ci-après à l'aide de deux exemples non limitatifs illustrés par les figures suivantes : Fig.1 : une section en coupe selon un plan vertical d'un module optique selon l'invention Fig.2a,2b : des schémas expliquant le phénomène des aberrations chromatiques selon l'art antérieur Fig.3a,3b : une coupe et une vue de face simplifiées d'une lentille selon un premier exemple de l'invention Fig.4 : une section plus détaillée de la lentille selon le premier exemple de l'invention Fig.5a,5b : une coupe et une vue de face d'une lentille selon un second exemple de l'invention Fig.6 est une coupe d'une lentille selon une variante du premier exemple Toutes ces figures sont simplifiées par soucis de clarté et ne 10 représentent notamment pas forcément l'échelle entre les différents composants représentés. La figure 1 montre une vue d'ensemble d'un module optique M de type elliptique intégrant une lentille L selon l'invention. On y voit le réflecteur de type elliptique R, la source lumineuse S disposée au fond du réflecteur (ici une lampe 15 xénon, mais une lampe halogène peut aussi être utilisée), un cache C interposé entre réflecteur R et source S, et la lentille L. L'axe optique Y du module est également représenté. Le bord optiquement actif BA du cache C a le profil approprié pour générer dans le faisceau émis par la source une coupure oblique à 15) de type code. La lentille Li a été ajoutée à la figure : elle représente la 20 lentille en verre standard des modules elliptiques connus. La Lentille L selon l'invention a été éloignée de la source S par rapport au positionnement usuel de la lentille Li en verre, pour diminuer son échauffement. Dans le même but, a été inséré entre cache et lentille un écran 25 thermique EC. Celui-ci est de préférence positionné au voisinage immédiat du cache, côté lentille. On peut prévoir de le solidariser au cache. Il est préférable d'éviter un contact direct entre les deux pièces, un écart de 0,5 à quelques millimètres étant approprié. La dimension de l'écran thermique est choisie de façon à intercepter tous les rayons passant au dessus du cache. Dans la variante 30 où le cache est mobile de façon à ce que le module puisse aussi émettre un faisceau de type route, l'écran et le cache ne sont pas solidarisés, et la taille de l'écran est agrandie afin d'intercepter tous les rayons émis par la source puis réfléchis par le réflecteur. L'écran thermique est constitué par une plaque de verre clair silico-sodo-calcique du type verre à vitre, qui est muni sur sa face 35 tournée vers la source S d'un empilement de couches minces interférentielles comprenant au moins deux couches d'argent de 2 à 20 nm chacune d'épaisseur intercalées par des couches de matériau diélectrique du type oxyde métallique comme l'oxyde d'étain, ou du type dérivé de silicium comme le nitrure ou l'oxynitrure de silicium. Entre couches en matériau diélectrique et couches d'argent, peuvent être prévues également des couches nettement plus minces, de type couches sacrificielles, couches d'ancrage. The module preferably comprises a heat shield disposed between the light source and the cover. This screen makes it possible to filter at least part of the infrared rays in order to limit the heating of the polymer lens. An example of a suitable heat shield comprises a glass substrate provided on at least one of its faces with a stack of interference layers acting on near and / or far infrared radiation (by reflection and / or absorption). It may be a stack comprising several silver-like metal layers arranged between layers of dielectric material of the metal oxide type, and / or silicon nitride type silicon derivatives. The invention also relates to any motor vehicle headlight comprising at least one optical module described above. The invention will be described hereinafter with the aid of two nonlimiting examples illustrated by the following figures: FIG. 1: a cross section in a vertical plane of an optical module according to the invention FIG. 2a, 2b: diagrams explaining the phenomenon of chromatic aberrations according to the prior art Fig.3a, 3b: a simplified section and a front view of a lens according to a first example of the invention Fig.4: a more detailed section of the lens according to the first example of the invention Fig.5a, 5b: a section and a front view of a lens according to a second example of the invention Fig.6 is a section of a lens according to a variant of the first example these figures are simplified for the sake of clarity and do not necessarily represent the scale between the various components shown. FIG. 1 shows an overall view of an optical module M of elliptical type integrating a lens L according to the invention. It shows the elliptical type reflector R, the light source S disposed at the bottom of the reflector (here a xenon lamp, but a halogen lamp can also be used), a cache C interposed between reflector R and source S, and the lens L. The optical axis Y of the module is also represented. The optically active edge BA of the cache C has the appropriate profile for generating in the beam emitted by the source an oblique cut at 15) of the code type. The Li lens has been added to the figure: it represents the standard glass lens of known elliptical modules. The lens L according to the invention has been moved away from the source S with respect to the usual positioning of the glass Li lens, in order to reduce its heating. For the same purpose, was inserted between cache and lens a 25 EC thermal screen. This is preferably positioned in the immediate vicinity of the cache, lens side. We can plan to attach it to the cache. It is best to avoid direct contact between the two parts, a gap of 0.5 to a few millimeters being appropriate. The size of the heat shield is chosen to intercept all the rays passing over the cache. In variant 30 where the cache is movable so that the module can also emit a road-type beam, the screen and the cache are not secured, and the size of the screen is enlarged to intercept all the rays emitted by the source then reflected by the reflector. The heat shield is constituted by a clear glass-silica-soda-glass type glass plate, which is provided on its side facing towards the source S with a stack of thin interference layers comprising at least two layers of glass. silver of 2 to 20 nm each of thickness interposed by layers of dielectric material of the metal oxide type such as tin oxide, or of the type derived from silicon such as silicon nitride or oxynitride. Between layers of dielectric material and silver layers, may be provided also much thinner layers, sacrificial layer type, anchoring layers.

Très schématiquement, ont été représentés à la figure 1 les trajets r1 et r2 de deux rayons lumineux émis par la source S, qui, après réflexion sur le réflecteur R, passent au dessus du bord actif BA du cache C. On voit que la lentille L est de dimensions un peu supérieures à la lentille usuelle en verre, de manière à ce que tous les rayons passant au dessus du cache atteignent bien la lentille (du fait de l'éloignement de la lentille L). On intègre ainsi le même angle solide. Les figures 2a et 2b, qui sont des vues en coupe d'une lentille non modifiée selon l'invention, permettent de rappeler le phénomène des aberrations chromatiques : ces figures montrent le foyer F de la lentille, disposé au niveau du cache, et les foyers Fb et Fr, respectivement le foyer pour les longueurs d'onde dans le bleu disposé après le cache (dans la direction du faisceau) et le foyer pour les longueurs d'onde dans le rouge disposé avant le cache. F est le foyer globale de la lentille, situé dans le plan du cache C. La figure 2a représente le trajet d'un rayon rouge passant au dessus du bord actif du cache C et venant frapper soit la partie basse soit la partie haute de la lentille. La figure 2b représente un même trajet d'un rayon dans les bleus cette fois : on observe que, du fait du décalage entre foyers rouge et bleu, les trajets diffèrent, ce qui explique les problèmes de chromatisme dans le faisceau obtenu au voisinage de la coupure si aucune mesure n'est prise pour y remédier (comme l'utilisation d'un double cache). Et un double cache n'est pas suffisant dans le cas intéressant l'invention d'une lentille en matériau polymère plus éloignée du cache que de coutume avec une lentille en verre. Les figures 3a-3b représentent une lentille L selon un premier exemple de réalisation. La lentille des foyers Fb et Fr, avec la même signification que plus haut, qui sont confondus avec le foyer R et au niveau du cache C. La lentille est décomposée en deux zones, une zone haute z1 dont la focale est corrigée vis-à-vis des longueurs d'onde dans le rouge, et une zone basse z2 dont la focale est corrigée vis-à-vis des longueurs d'onde dans le bleu. Very schematically, have been shown in Figure 1 the paths r1 and r2 of two light rays emitted by the source S, which, after reflection on the reflector R, pass over the active edge BA of the cache C. It is seen that the lens L is slightly larger than the usual glass lens, so that all the rays passing above the cache reach the lens (due to the distance of the lens L). We thus integrate the same solid angle. FIGS. 2a and 2b, which are sectional views of an unmodified lens according to the invention, make it possible to recall the phenomenon of chromatic aberrations: these figures show the focus F of the lens, arranged at the level of the cache, and the Fb and Fr foci, respectively the focus for the wavelengths in the blue arranged after the cache (in the beam direction) and the focus for the wavelengths in the red arranged before the cache. F is the global focus of the lens, located in the plane of the cache C. Figure 2a shows the path of a red ray passing over the active edge of the cache C and striking either the lower part or the upper part of the lens. Figure 2b represents the same path of a ray in the blues this time: it is observed that, because of the shift between red and blue foci, the paths differ, which explains the chromaticism problems in the beam obtained in the vicinity of the cutoff if no action is taken to remedy it (such as the use of a double cache). And a double cover is not sufficient in the case of interest the invention of a lens of polymer material further from the cache than usual with a glass lens. Figures 3a-3b show a lens L according to a first embodiment. The lens of the Fb and Fr foci, with the same meaning as above, which coincide with the focus R and at the cache C. The lens is decomposed into two zones, a high zone z1 whose focal length is corrected vis-à-vis -vis wavelengths in the red, and a low zone z2 whose focal length is corrected vis-à-vis the wavelengths in the blue.

Corriger signifie ici adapter la focale de façon à ce que les rayons de la longueur d'onde spécifiée sortent de la face de sortie de la lentille parallèlement à l'axe optique Y, et ne soient plus déviés : La figure 3b représente le trajet de deux rayons dans le rouge en direction de la partie haute, la zone zl trajet de deux rayons dans le bleu en direction de la zone z2. La figure 3a, qui est une vue de face de la face d'entrée de la lentille L, montre la délimitation des deux zones selon un plan substantiellement horizontal et passant par l'axe optique Y du module. Tout se passe comme si on avait deux demi lentilles juxtaposées. La figure 4 donne une vue plus détaillée de la lentille selon le premier exemple : la lentille L est biconvexe et asphérique, elle a un bord en partie haute el aminci, notamment d'au moins un facteur 2, par rapport au bord e2 en partie basse (el est par exemple d'environ 0 .3 à 0.8 mm, notamment compris entre 0.5 et 0.6 mm; e2 est par exemple d'environ 1.4 à 1.9 mm, notamment d'environ 1.6 à 1.7 mm. L'épaisseur em au niveau de la jonction entre les zones z1 et z2 est d'environ 0.6 à 1.4 mm, notamment de 1.1 à 1.2 mm. Cette épaisseur se traduit par une légère marche sur la face d'entrée de la lentille, notamment disposée en dehors du plan vertical passant par l'axe optique. Les figures 5a et 5b concernent un second exemple selon l'invention, permettant une correction encore plus fine des aberrations chromatiques : la figure 5a est une vue de face de la face d'entrée de cette lentille, qui est décomposée en quatre zones superposées au lieu de deux comme dans l'exemple précédent : la zone z1 a une focale corrigée pour le rouge, la zone z3 pour l'orange, la zone z2 pour le bleu et la zone z4 pour le violet, les quatre foyers correspondant à ces couleurs Fr, Fo, Fb et Fv étant confondus au niveau du cache. Ont été également représentés les trajets de rayons respectivement rouge, orange, bleu et violet atteignant les zones z1, z3, z2 et z4, rayons ressortant bien de la lentille selon des directions parallèles à l'axe optique Y. Les jonctions entre deux zones se font selon des plans horizontaux, celui séparant la zone z3 de la zone z2 étant disposé dans un plan contenant l'axe optique, comme dans le cas de l'exemple 1. La figure 6 illustre une variante de l'exemple 1 : la partie supérieure de la lentille, la zone z1 donc, a été volontairement tronquée. L'épaisseur de la lentille sur son bord supérieur est alors d'environ 10 à 14 mm. Deux raisons à ce choix : on supprime en fait la zone la moins active optiquement de la lentille, le faisceau final émis par le module est peu affecté, mais on a ainsi une lentille d'un encombrement moindre (qui se rapproche ainsi de l'encombrement de la lentille verre habituelle). Il a été montré qu'en tronquant la lentille à environ 10 mm de son bord, la perte de flux observée dans le faisceau final est négligeable (perte d'environ 1.5%). Par ailleurs, cette partie tronquée offre la possibilité d'un large seuil d'injection lors du moulage de la lentille, ce qui facilite et améliore les conditions de l'injection. L'invention concerne aussi des lentilles ainsi tronquées, qu'elles aient une ou plusieurs focales. La lentille selon l'invention peut trouver différentes applications 5 également en dehors du domaine automobile, dans tous les dispositifs d'éclairage et/ou utilisant des éléments dioptriques de type lentille. Correcting here means adapting the focal length so that the rays of the specified wavelength leave the exit face of the lens parallel to the optical axis Y, and are no longer deflected: Figure 3b shows the path of two rays in the red towards the upper part, the zone zl path of two rays in the blue towards the zone z2. Figure 3a, which is a front view of the input face of the lens L, shows the delineation of the two areas in a substantially horizontal plane and passing through the optical axis Y of the module. Everything happens as if we had two half lenses juxtaposed. FIG. 4 gives a more detailed view of the lens according to the first example: the lens L is biconvex and aspherical, it has an edge at the top and thinned, in particular at least a factor 2, with respect to the edge e2 in part (e is, for example, approximately 0.3 to 0.8 mm, in particular between 0.5 and 0.6 mm, e 2 is for example approximately 1.4 to 1.9 mm, in particular approximately 1.6 to 1.7 mm thick. the level of the junction between zones z1 and z2 is approximately 0.6 to 1.4 mm, in particular from 1.1 to 1.2 mm, This thickness results in a slight step on the entrance face of the lens, in particular arranged outside the plane 5a and 5b relate to a second example according to the invention, allowing an even finer correction of the chromatic aberrations: Figure 5a is a front view of the input face of this lens, which is decomposed into four superimposed zones instead of two as in the example p back: zone z1 has a corrected focal length for red, zone z3 for orange, zone z2 for blue and zone z4 for violet, the four foci corresponding to these colors Fr, Fo, Fb and Fv being confused at the cache. Also shown are the respectively red, orange, blue and violet ray paths reaching the zones z1, z3, z2 and z4, rays emanating well from the lens in directions parallel to the optical axis Y. The junctions between two zones are shown in FIG. are in horizontal planes, the one separating the zone z3 of the zone z2 being disposed in a plane containing the optical axis, as in the case of example 1. FIG. 6 illustrates a variant of example 1: the part superior of the lens, zone z1 therefore, was deliberately truncated. The thickness of the lens on its upper edge is then about 10 to 14 mm. There are two reasons for this choice: in fact, the optically less active zone of the lens is eliminated, the final beam emitted by the module is not affected, but there is thus a lens of less space (which is thus close to the clutter of the usual glass lens). It has been shown that by truncating the lens about 10 mm from its edge, the loss of flux observed in the final beam is negligible (loss of about 1.5%). Furthermore, this truncated portion offers the possibility of a large injection threshold during molding of the lens, which facilitates and improves the conditions of the injection. The invention also relates to lenses thus truncated, whether they have one or more focal lengths. The lens according to the invention can find different applications also outside the automotive field, in all lighting devices and / or using lens type dioptric elements.

Claims

REVENDICATIONS

1. Lentille (L) à base de matériau(x) polymère(s) pour module optique destiné à être monté dans un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile, caractérisé 5 en ce qu'elle comporte au moins deux zones (z1,z2,z3,z4), lesdites zones ayant des focales différentes. 1. Lens (L) based on polymer material (s) for optical module intended to be mounted in a lighting device for a motor vehicle, characterized in that it comprises at least two zones (z1, z2). , z3, z4), said zones having different focal lengths.

2. Lentille (L) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones à focales différentes sont disposées les unes au dessus des autres quand la lentille est en 10 position de montage dans le module optique. 2. Lentille (L) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux zones à focales différentes adjacentes sont délimitées l'une par rapport à l'autre par un plan, notamment par un plan sensiblement perpendiculaire au plan 15 contenant quand la lentille est en position de montage dans le module optique. 2. Lentille (L) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle est biconvexe. 20 2. The lens (L) according to claim 1, characterized in that the areas of different focal length are arranged one above the other when the lens is in the mounting position in the optical module. 2. Lens (L) according to one of the preceding claims, characterized in that two areas with different focal lengths are delimited relative to each other by a plane, in particular by a plane substantially perpendicular to the plane 15 containing when the lens is in the mounting position in the optical module. 2. Lens (L) according to one of the preceding claims, characterized in that it is biconvex. 20

3. Lentille (L) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle est asphérique. 3. Lens (L) according to one of the preceding claims, characterized in that it is aspherical.

4. Lentille selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les focales des zones de la lentille sont chacune adaptées pour corriger les 25 aberrations chromatiques dans une longueur d'onde, ou une gamme de longueur d'onde, qui est spécifique à chaque zone et qui est dans le domaine visible. 4. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that the focal lengths of the lens regions are each adapted to correct the chromatic aberrations in a wavelength, or a wavelength range, which is specific. to each area and that is in the visible range.

5. Lentille selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comporte deux zones (z1,z2) à focales différentes, une zone (z1) dont la focale 30 est adaptée à la couleur rouge et une zone (z2) dont la focale est adaptée à la couleur bleue. 5. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises two zones (z1, z2) with different focal lengths, a zone (z1) whose focal length is adapted to the red color and a zone (z2). whose focal length is adapted to the blue color.

6. Lentille selon l'une des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé en ce qu'elle comporte quatre zones (z1, z2, z3,z4) à focales différentes, une zone (z1) 35 dont la focale est adaptée à la couleur rouge, une zone (z3) dont la focale est adaptée à la couleur orange, une zone (z2) dont la focale est adaptée au bleu, et une zone (z4) dont la focale est adaptée au violet. 6. Lens according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that it comprises four zones (z1, z2, z3, z4) with different focal lengths, a zone (z1) whose focal length is adapted to the color. red, a zone (z3) whose focal length is adapted to the orange color, a zone (z2) whose focal length is adapted to blue, and a zone (z4) whose focal length is adapted to violet.

7. Lentille l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des bords de la lentille est plus mince que le bord opposé, notamment le bord supérieur par rapport au bord inférieur quand la lentille est en position de montage dans le module optique. 7. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that one of the edges of the lens is thinner than the opposite edge, in particular the upper edge with respect to the lower edge when the lens is in the mounting position in the module. optical.

8. Lentille selon l'une des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en ce que une partie du bord de la lentille est tronquée, notamment une partie au moins du bord supérieur quand la lentille est en position de montage dans le module optique. 8. Lens according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that a portion of the edge of the lens is truncated, in particular at least a portion of the upper edge when the lens is in the mounting position in the optical module.

9. Lentille selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle est à base de polycarbonate. 9. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that it is based on polycarbonate.

10. Module optique destiné à être monté dans un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile comprenant au moins une source lumineuse (S) disposée dans un réflecteur (R) et un cache (C) disposé entre ledit réflecteur et ladite lentille (L), caractérisé en ce qu'il comporte une lentille (L) selon l'une des revendications précédentes. 10. Optical module intended to be mounted in a lighting device for a motor vehicle comprising at least one light source (S) disposed in a reflector (R) and a cover (C) disposed between said reflector and said lens (L), characterized in that it comprises a lens (L) according to one of the preceding claims.

11. Module optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les foyers (fl,f2) des zones (zl,z2) de la lentille (L) sont localisés sur ou à proximité immédiate du bord optiquement actif du cache (C). 11. The optical module according to the preceding claim, characterized in that the foci (f1, f2) of the zones (z1, z2) of the lens (L) are located on or in the immediate vicinity of the optically active edge of the cache (C).

12. Module optique selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend un écran thermique (ET) disposé entre la source lumineuse (S) et le cache (C). 12. Optical module according to one of claims 10 or 11, characterized in that it comprises a heat shield (ET) disposed between the light source (S) and the cover (C).

13. Module optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'écran thermique (ET) comporte un substrat en verre muni sur au moins une de ses faces d'un empilements de couches interférentielles agissant sur les rayonnements infrarouges, notamment un empilement comprenant plusieurs couches métalliques du type argent disposées entre des couches de matériau diélectrique du type oxyde métallique, et/ou dérivés de silicium du type nitrure de silicium. 13. Optical module according to the preceding claim, characterized in that the heat shield (ET) comprises a glass substrate provided on at least one of its faces with a stack of interferential layers acting on the infrared radiation, in particular a stack comprising a plurality of silver-like metal layers disposed between layers of dielectric material of the metal oxide type, and / or silicon nitride-type silicon derivatives.

14. Projecteur de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module optique selon l'un des revendications 10 à 13. 14. Motor vehicle headlight characterized in that it comprises at least one optical module according to one of claims 10 to 13.