FR3056691B1 - Module optique pour projecteur de vehicule automobile dote d'une fonction d'eclairage adaptatif, comportant un systeme optique de renvoi du faisceau lumineux projete - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un module optique (1) pour projecteur de véhicule automobile. Le module optique (1) comprend au moins une source lumineuse (3), au moins un ensemble optique (2) traversé par la lumière produite par la source lumineuse (3) pour générer des rayons lumineux (F1), et un élément optique de projection (6') vers l'extérieur d'un faisceau lumineux (F2) issu des rayons lumineux (F1). L'ensemble optique (2) comprend au moins une pluralité de guides de lumière (4) solidaires d'une lentille de correction (5). Un dispositif optique intermédiaire (9) est disposé entre l'ensemble optique (2) et l'élément optique de projection (6'). Le dispositif optique intermédiaire (9) réfléchit par réflexion interne les rayons lumineux (F1) qu'il reçoit suivant une première direction (D1) vers l'élément optique de projection (6') selon une deuxième direction (D2) concourante à la première direction (D1). L'invention a aussi pour objet un dispositif d'éclairage comprenant une pluralité de tels modules optiques (1). L'invention est applicable à un projecteur doté d'une fonction d'éclairage adaptatif.

Description

MODULE OPTIQUE POUR PROJECTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE DOTE D’UNE FONCTION D’ECLAIRAGE ADAPTATIF, COMPORTANT UN SYSTEME OPTIQUE DE RENVOI DU FAISCEAU LUMINEUX PROJETE.

Le domaine de la présente invention est celui des projecteurs pour véhicule automobile équipés d’au moins un module optique générateur d’un faisceau lumineux. La présente invention relève plus particulièrement d’une application avantageuse d’un tel module optique aux projecteurs pour véhicule automobile, dotés d’une fonction d’éclairage adaptatif permettant d’éviter automatiquement l’éblouissement des usagers des voies de circulation par un véhicule automobile.

Les véhicules automobiles sont couramment équipés de projecteurs générant des faisceaux lumineux pour illuminer la voie de circulation et/ou pour signaler le véhicule aux autres usagers de la voie de circulation. Les projecteurs pour véhicules automobiles sont couramment constitués d’un boîtier logeant un ou plusieurs modules optiques. D’une manière générale, un tel module optique comprend au moins une source lumineuse et un système optique modifiant les caractéristiques de la lumière émise par la source lumineuse pour finalement générer le faisceau d’éclairage projeté par le projecteur. Le système optique comprend à cet effet un ou plusieurs organes optiques, tels que par exemple un réflecteur, un corps transparent formant un guide de lumière et/ou une lentille.

Compte tenu de l’évolution des techniques, il est devenu courant d’exploiter une source lumineuse de type opto-électronique, telle qu’une DEL (Diode Electro-Luminescente), eu égard aux avantages procurés par de telles sources lumineuses. Une ou plusieurs DEL sont implantés sur un support, tel qu’une carte ou un film électronique, intégrant un circuit de commande et un circuit d’alimentation en énergie électrique des DEL. Selon la ou les fonctions d’éclairage affectées au projecteur, le module optique peut comporter plusieurs sous-modules optiques comprenant chacun au moins une DEL et un système optique, ce qui permet de traiter différemment selon les besoins la lumière émise par les différentes sources lumineuses équipant un même module optique.

Les projecteurs équipant les véhicules automobiles comprennent notamment des projecteurs avant fonctionnant selon deux modes d’éclairage. Un mode d’éclairage produit un éclairage optimal communément désigné « feux de route » Un autre mode d’éclairage produit un éclairage limité communément désigné « feux de croisement ». En mode feux de route, les projecteurs illuminent la voie de circulation confortablement pour le conducteur en générant des faisceaux d’éclairage d’une portée et/ou d’une intensité plus importantes qu’en feux de croisement. Le mode feux de croisement permet d’éclairer la voie de circulation en offrant une visibilité satisfaisante pour le conducteur sans pour autant éblouir les autres usagers.

Les deux modes d’éclairage évoqués ci-dessus sont complémentaires en étant activables sélectivement par des moyens de commande provoquant une commutation entre l’un ou l’autre des modes d’éclairage. De tels moyens de commande sont traditionnellement mis en œuvre manuellement par le conducteur du véhicule manœuvrant un organe manuel de commande, voire aussi de manière automatique selon les conditions d’éclairage de la voie de circulation.

Dans ce contexte, il est à noter que le conducteur d’un véhicule doit éviter d’éblouir les autres usagers de la voie de circulation. A cet effet en cas de besoin, le conducteur change manuellement le mode d’éclairage pour commuter les projecteurs équipant son véhicule depuis le mode feux de route vers le mode feux de croisement. Pour améliorer le confort du conducteur, il a été proposé des projecteurs pour véhicule automobile dotés d’une fonction d’éclairage adaptatif, communément désignée par ADB d’après l’acronyme anglais Adaptative Driving Beam. Une telle fonction d’éclairage adaptatif permet de détecter de façon automatique un usager des voies de circulation pouvant être ébloui par un faisceau d’éclairage en mode feu de route émis par le projecteur. A partir d’une telle détection, la fonction d’éclairage adaptatif modifie la forme du contour du faisceau d’éclairage, avec pour effet de produire une ou plusieurs zones d’ombres préservant l’usager d’un éblouissement par le projecteur maintenu activé en mode feux de route.

Une telle fonction d’éclairage adaptatif présente les avantages d’être confortable pour le conducteur, de procurer un éclairage optimal de la voie de circulation sans pour autant éblouir les autres usagers. La conduite des véhicules en est rendue plus sécurisée.

On pourra par exemple se reporter au document EP2743567A1 (VALEO VISION), qui décrit un module optique pour un projecteur de véhicule automobile doté d’une fonction d’éclairage adaptatif. Le module optique décrit par ce document comprend une source lumineuse, un ensemble optique de traitement de la lumière émise par la source lumineuse, et une lentille de projection vers l’extérieur d’un faisceau lumineux. La source lumineuse est composée d’une pluralité de DEL. L’ensemble optique comprend des guides de lumière affectés à chacune des DEL et une lentille de correction agencée en dôme. L’ensemble optique émet ainsi des rayons lumineux dirigés vers la lentille de projection qui projette vers l’extérieur un faisceau lumineux issu des rayons lumineux en procurant un éclairage comprenant une pluralité de bandes lumineuses. A partir d’une activation sélective des DEL, l’éclairage fourni par le projecteur peut comporter des zones d’ombres permettant d’éviter un éblouissement des usagers de la voie de circulation.

Cependant, un tel module optique présente l’inconvénient d’être encombrant suivant la direction de projection du faisceau lumineux hors du module optique. Un tel encombrement est notamment induit en raison de la disposition successive suivant la direction de projection du faisceau lumineux de la source lumineuse, de l’ensemble optique et de la lentille de projection.

Un tel encombrement est insatisfaisant dans le contexte des contraintes imposées par les constructeurs de véhicules automobiles. En effet, les projecteurs doivent être structurellement organisés de manière à participer à la résolution des problèmes liés aux contraintes d’agencement imposés aux véhicules automobiles modernes.

Il apparaît donc utile de proposer un module optique pour un projecteur d’un véhicule automobile, dont la structure est organisée au mieux pour limiter son encombrement suivant la direction de projection du faisceau lumineux éclairant la voie de circulation. Une telle organisation doit s’inscrire dans le cadre des contraintes liées à la qualité et à la pertinence de forme de l’éclairage fourni par le projecteur. Il doit être évité des fluctuations d’intensité lumineuse et des aberrations chromatiques des faisceaux d’éclairage produits par le projecteur. De telles difficultés sont notamment à surmonter dans le cadre d’un projecteur doté d’une fonction d’éclairage adaptatif, en étant équipé d’au moins un module optique générant un éclairage comprenant une pluralité de bandes lumineuses. L’agencement du module optique, soumis à ces contraintes d’encombrement, ne doit cependant pas affecter la délimitation des zones d’ombre de l’éclairage adaptatif devant être sélectivement obtenues. La qualité de l’éclairage produit par le projecteur doit être satisfaisante, tant en situation d’éclairage optimal qu’en situation d’éclairage sélectif partiel de l’environnement du véhicule par le projecteur.

Dans ce contexte, la présente invention a pour objet un module optique pour un projecteur de véhicule automobile, ainsi qu’un dispositif d’éclairage comprenant au moins deux tels modules optiques. La présente invention a aussi pour objet un projecteur doté d’une fonction d’éclairage adaptatif.

Il est plus spécifiquement recherché par la présente invention de proposer un module optique pour un projecteur de véhicule automobile pouvant être doté d’une fonction d’éclairage adaptatif. Une telle recherche s’inscrit dans la problématique précédemment exposée et vise à proposer un tel module optique et un dispositif d’éclairage dont l’encombrement soit compatible avec les contraintes imposées par les constructeurs de véhicule, et cela sans affecter leur fiabilité ni leur performance dans le cadre des contraintes précédemment énoncées.

Ainsi, un module optique conforme à la présente invention comprend successivement au moins une source lumineuse et au moins un ensemble optique traversé par des rayons lumineux générés par la source lumineuse. Le module optique comprend aussi un élément optique de projection vers l’extérieur d’un faisceau lumineux issu des rayons lumineux. Ladite source lumineuse est notamment constituée d’une ou de plusieurs DEL et/ou d’une ou plusieurs sources LASER. L’ensemble optique comprend plus particulièrement au moins une pluralité de guides de lumière solidaires d’une lentille de correction.

La disposition successive des organes composant le module optique tel qu’il vient d’être défini, est donc identifiée suivant le sens de propagation de la lumière émise par la source lumineuse vers l’élément optique de projection. Le module optique produit un éclairage en bande lumineuse. Dans le cadre spécifique d’un projecteur doté d’une fonction d’éclairage adaptatif, une pluralité de tels modules optiques procurent un éclairage comprenant une pluralité de bandes lumineuses.

Selon la présente invention, un dispositif optique intermédiaire est disposé entre l’ensemble optique et l’élément optique de projection. Le dispositif optique intermédiaire est agencé pour recevoir les rayons lumineux suivant une première direction et pour réfléchir par réflexion interne les rayons lumineux qu’il reçoit vers l’élément optique de projection selon une deuxième direction concourante à la première direction.

Le dispositif optique intermédiaire est par exemple agencé en prisme apte à diriger les rayons lumineux qu’il reçoit vers l’élément optique de projection. Un tel prisme comporte plusieurs faces concourantes entre elles. Le prisme comporte notamment au moins une face réfléchissante renvoyant suivant la deuxième direction les rayons lumineux admis suivant la première direction à travers une face d’entrée du prisme. Les rayons lumineux sont projetés à travers une face de sortie du prisme suivant la deuxième direction. La deuxième direction correspond à la direction de projection du faisceau lumineux hors du module optique à travers l’élément optique de projection.

Le dispositif optique intermédiaire peut être conformé de sorte que le renvoi des rayons lumineux est réalisé en fonction des contraintes d’encombrement du module optique imposées par le constructeur automobile. Le dispositif optique intermédiaire permet de libérer au mieux l’espace suivant l’axe longitudinal du véhicule, défini entre l’avant et l’arrière du véhicule. L’espace disponible suivant l’axe d’élévation du véhicule peut ainsi être exploité pour loger le module optique. L’axe d’élévation du véhicule, ou axe vertical, correspond à l’axe vertical d’extension du module optique en élévation.

Pour atteindre cet objectif, la source lumineuse et l’ensemble optique sont disposés sous le dispositif optique intermédiaire, suivant l’axe vertical d’extension du module optique. L’axe vertical d’extension du module optique est parallèle à la première direction. L’ensemble optique est disposé de sorte à projeter les rayons lumineux sensiblement suivant l’axe d’élévation du véhicule, c’est-à-dire suivant l’axe vertical d’extension du module optique. Le dispositif optique intermédiaire s’étend suivant l’axe vertical vers l’élément optique de projection. Le faisceau lumineux est projeté hors du module optique suivant la deuxième direction. La deuxième direction correspond à un axe longitudinal d’extension du module optique et à un axe longitudinal du véhicule, s’étendant entre l’avant et l’arrière du véhicule. L’axe longitudinal est parallèle à la deuxième direction.

Ainsi et pour optimiser l’utilité du module optique, la première direction et la deuxième direction forment de préférence un angle sensiblement égal à 90°.

Il est à relever que selon l’agencement des modalités de renvoi des rayons lumineux par le dispositif optique intermédiaire, la conformation générale du dispositif optique intermédiaire peut être adaptée selon les contraintes liées à l’espace disponible de réception du projecteur et/ou de ses composants sur le véhicule. En outre, une pluralité de sources lumineuses et d’ensembles optiques propres à plusieurs modules optiques, peuvent être disposés de manière adjacente suivant une orientation s’étendant suivant un axe latéral d’extension générale des modules optiques.

Ledit axe latéral correspond à l’axe latéral d’extension générale du véhicule, perpendiculaire son axe longitudinal et à son axe vertical d’élévation par rapport au plan de roulage du véhicule. La disposition en adjacence successive des modules optiques suivant l’axe latéral est éventuellement à apprécier à une variation près, comme par exemple suivant une orientation sensiblement courbe telle que visée plus loin.

Il se pose alors la difficulté du renvoi des rayons lumineux par le dispositif optique intermédiaire, en adaptant leur concentration vers l’élément optique de projection pour limiter les distorsions et les aberrations chromatiques du faisceau lumineux émis par le projecteur. Il est fait le choix à cette fin d’organiser la face d’entrée des prismes à travers laquelle sont admis les rayons lumineux.

Ainsi, une face d’entrée du dispositif optique intermédiaire à travers laquelle sont admis les rayons lumineux est incurvée dans son plan général selon au moins une direction d’inflexion. Plus spécifiquement, la face d’entrée du dispositif optique intermédiaire est incurvée dans son plan général selon deux directions d’inflexion concourantes, et avantageusement perpendiculaires.

Les deux directions d’inflexion de la face d’entrée du dispositif optique intermédiaire sont notamment les directions définissant le plan général de la face d’entrée du dispositif optique intermédiaire. Le plan général de la face d’entrée du dispositif optique intermédiaire est identifié suivant l’axe longitudinal et l’axe latéral d’extension du module optique. La face d’entrée du dispositif optique intermédiaire est de préférence convexe vu de l’ensemble optique et plus spécifiquement vu de la lentille de correction.

Plus particulièrement, la courbure de la face d’entrée du dispositif optique intermédiaire est définie par un premier rayon suivant une première direction d’inflexion et par un deuxième rayon suivant une deuxième direction d’inflexion. La première direction d’inflexion s’étend notamment suivant l’axe longitudinal d’extension du module optique. La deuxième direction d’inflexion s’étend notamment suivant l’axe latéral d’extension du module optique.

Les valeurs du premier rayon et du deuxième rayon sont à titre indicatif comprises entre 20 mm et 80 mm.

Selon une forme de réalisation, la valeur du premier rayon et la valeur du deuxième rayon sont identiques. Selon une autre forme de réalisation, la valeur du premier rayon et la valeur du deuxième rayon sont différentes, pour concentrer au mieux les rayons lumineux vers l’élément optique de projection en optimisant la qualité de l’éclairage obtenu. La valeur du premier rayon et la valeur du deuxième rayon sont notamment adaptées selon la position et/ou de l’inclinaison de l’ensemble optique par rapport à au moins une face réfléchissante du dispositif optique intermédiaire renvoyant les rayons lumineux vers l’élément optique de projection.

Plus particulièrement, le dispositif optique intermédiaire comprend une face d’entrée à travers laquelle sont admis les rayons lumineux et une face de sortie à travers laquelle sortent les rayons lumineux. Le dispositif optique intermédiaire comprend en outre au moins une face réfléchissante apte à renvoyer les rayons lumineux depuis la face d’entrée vers la face de sortie. La face réfléchissante est inclinée par rapport à la face d’entrée d’un angle d’une valeur indicative comprise entre 30° et 60°.

La face de sortie du dispositif optique intermédiaire est de préférence incurvée de manière concave, vu de l’élément optique de projection, suivant la première direction. En d’autres termes, la concavité de la face de sortie du dispositif optique intermédiaire est au moins considérée entre les bords opposés de la face de sortie du dispositif optique intermédiaire suivant l’axe vertical d’extension du module optique.

Le dispositif optique intermédiaire est notamment agencé en prisme présentant un profil globalement triangulaire dans le plan du module optique défini par son axe longitudinal et son axe vertical d’extension. Le profil triangulaire du prisme est défini entre la face d’entrée, la face de sortie et la face réfléchissante du dispositif optique intermédiaire.

La face d’entrée et la face de sortie du dispositif optique intermédiaire sont de préférence orientées l’une par rapport à l’autre sensiblement à angle droit. Dans ce cas, le profil triangulaire du prisme est plus particulièrement défini par un triangle rectangle, dont l’hypoténuse identifie la face réfléchissante et dont les deux autres côtés identifient respectivement la face d’entrée et la face de sortie du dispositif optique intermédiaire.

Selon un mode de réalisation, le dispositif optique intermédiaire est formé par un corps monobloc. La réflexion interne du dispositif optique intermédiaire intervient dans le corps monobloc.

Selon une forme de réalisation, la lentille de correction de l’ensemble optique est au moins en partie agencée en dôme à travers lequel sont projetés les rayons lumineux. Les rayons lumineux sont projetés hors des ensembles optiques à travers la partie agencée en dôme des ensembles optiques. Globalement, la lentille de correction peut être agencée en sphère solidaire des guides de lumière.

Une telle sphère est avantageusement tronquée suivant l’axe latéral. Par suite, l’encombrement du dispositif d’éclairage suivant l’axe latéral est limité pour un nombre donné de modules optiques disposés successivement adjacents suivant l’axe latéral. Les bandes lumineuses composant l’éclairage fourni par les modules optiques sont placées au plus proche les unes des autres suivant l’axe latéral.

Ainsi, la présente invention a aussi pour objet un dispositif d’éclairage comprenant au moins deux modules optiques tels que le module optique qui vient d’être décrit. L’éclairage fourni par le dispositif d’éclairage est ainsi composé d’une pluralité de bandes lumineuses successivement adjacentes suivant l’axe latéral.

Dans ce contexte, les dispositifs optiques intermédiaires respectifs aux modules optiques sont avantageusement solidaires en formant une unité monobloc. L’unité monobloc regroupe en un même corps, notamment transparent, l’ensemble des dispositifs optiques intermédiaires.

Les éléments optiques de projection respectifs aux modules optiques sont eux-aussi avantageusement solidaires, en formant notamment une lentille de projection monobloc.

Les ensembles optiques respectifs aux modules optiques sont notamment disposés successivement adjacents et séparés les uns des autres. Des couloirs de canalisation individuelle des rayons lumineux générés respectivement par les ensembles optiques, sont de préférence ménagés entre les ensembles optiques et les dispositifs optiques intermédiaires. De tels couloirs sont par exemple délimités par des masques interposés entre deux modules optiques immédiatement adjacents. Les masques sont potentiellement rapportés individuellement sur l’ensemble optique formant un support des masques. Selon une variante, les masques peuvent être montés sur un support commun rapporté sur l’ensemble optique.

Les ensembles optiques respectifs aux modules optiques peuvent être disposés successivement adjacents suivant une orientation sensiblement courbe globalement orientée suivant l’axe latéral d’extension du module optique. Plus particulièrement tel que précédemment visé, la disposition successivement en adjacence des modules optiques est dans ce cas à apprécier suivant l’axe latéral d’extension du module optique, en tenant compte d’une éventuelle courbure d’une orientation d’alignement des ensembles optiques globalement suivant l’axe latéral d’extension du module optique.

Selon une forme de réalisation, la lentille de projection comporte un dioptre d’entrée à travers lequel sont admis les rayons lumineux en sortie des dispositifs optiques intermédiaires. La lentille de projection comporte aussi un dioptre de sortie projetant vers l’extérieur du dispositif d’éclairage le faisceau lumineux issu des rayons lumineux. Le dioptre d’entrée et le dioptre de sortie sont disposés suivant des orientations concourantes l’une par rapport à l’autre dans un plan perpendiculaire à la première direction et parallèle à la deuxième direction. Les orientations concourantes du dioptre d’entrée et du dioptre de sortie confèrent à la lentille de projection une épaisseur variable suivant sa longueur s’étendant suivant l’axe latéral d’extension du module optique. A titre indicatif, l’épaisseur de la lentille de projection varie suivant son extension longitudinale entre une épaisseur minimale supérieure à 1 mm et une épaisseur maximale inférieure ou égale à 50 mm.

Plus spécifiquement, le dioptre de sortie de la lentille de projection est globalement incliné d’un angle compris entre 10° et 40° par rapport au dioptre d’entrée, en conférant à la lentille de projection sa variation d’épaisseur suivant sa longueur. En outre, le dioptre de sortie est de préférence incurvé suivant la longueur de la lentille de projection. A titre indicatif, le dioptre de sortie est incurvé dans son plan général suivant la longueur de la lentille optique d’un rayon de courbure d’une valeur comprise entre 140 mm et 160 mm.

La face réfléchissante des dispositifs optiques intermédiaires est de préférence inclinée par rapport à la face d’entrée d’un angle d’inclinaison de valeur identique pour chacun des dispositifs optiques intermédiaires.

Il n’est pas à exclure une autre forme de réalisation, selon laquelle l’inclinaison de la face réfléchissante par rapport à la face d’entrée varie potentiellement d’un dispositif optique intermédiaire à l’autre. Une telle variation d’inclinaison est réalisée en fonction des modifications de forme à obtenir de l’éclairage produit par le projecteur.

Ainsi et selon cette forme de réalisation, la face réfléchissante est inclinée par rapport à la face d’entrée d’un angle de valeurs distinctes pour au moins deux prismes adjacents, notamment immédiatement adjacents, voire pour chacun des prismes. A titre d’exemple, l’extension du dispositif optique intermédiaire suivant l’axe longitudinal d’extension de chacun des modules optiques est comprise entre 40 mm et 60 mm, pour une dimension d’encombrement individuel des modules optiques suivant l’axe longitudinal comprise entre 80 mm et 100 mm. Subsidiairement et à titre indicatif, l’extension de l’ensemble des dispositifs optiques intermédiaires suivant l’axe latéral d’extension du dispositif d’éclairage est comprise entre 100 mm et 150 mm, pour un nombre à titre d’exemple de quatre sous-modules optiques. Suivant l’axe vertical d’extension des modules optiques, l’extension du dispositif optique intermédiaire est à titre indicatif comprise entre 20 mm et 30 mm.

Les différentes valeurs dimensionnelles indiquées concernant le dispositif d’éclairage, concernant chaque module optique et/ou chacun des dispositifs optiques intermédiaires sont données à titre indicatif. De telles valeurs sont à corriger selon le cas d’espèce, notamment en fonction de l’extension souhaitée du ou des modules optiques suivant la deuxième direction, c’est-à-dire suivant l’axe longitudinal, et en fonction de l’angle de renvoi des rayons lumineux depuis la première direction vers la lentille de projection suivant la deuxième direction.

La présente invention porte aussi sur un projecteur pour véhicule automobile équipé d’au moins un module optique ou au moins un dispositif d’éclairage tel qu’ils viennent d’être décrits. Le projecteur est notamment doté d’une fonction d’éclairage adaptatif et est de préférence équipé d’un dispositif d’éclairage tel qu’il vient d’être décrit.

La présente invention porte aussi sur un véhicule automobile équipé d’au moins un tel projecteur. Il est précisé un exemple de réalisation d’un dispositif d’éclairage de la présente invention monté sur un véhicule automobile. La disposition successive des sources lumineuses et des ensembles optiques qui leurs sont respectivement affectés, est potentiellement inclinée par rapport au plan de roulage du véhicule d’un angle compris entre 1° et 5°.

Dans ce contexte, il est préféré d’incliner l’orientation des faces d’entrée des dispositifs optiques intermédiaires, suivant l’angle d’inclinaison de la disposition successives des sources lumineuses et des ensembles optiques qui leurs sont respectivement affectés. Toujours dans ce contexte, la lentille de projection est potentiellement inclinée par rapport au plan de roulage du véhicule suivant l’angle d’inclinaison de la disposition successives des sources lumineuses et des ensembles optiques qui leurs sont respectivement affectés. D'autres caractéristiques, détails et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif, en relation avec des exemples de réalisation de l’invention illustrés sur les figures des planches annexées, dans lesquelles planches : - la figure 1 est une représentation schématique dans un plan vertical d’un module optique conforme à la présente invention. - les figure 2 et figure 3 sont des illustrations d’un dispositif d’éclairage conforme à la présente invention, respectivement représenté en perspective éclatée et en vue arrière. - la figure 4 est une illustration en perspective d’un corps transparent incorporant une pluralité de dispositifs optiques intermédiaires participants du dispositif d’éclairage représenté sur les figure 2 et figure 3. - la figure 5 est une illustration de profil d’un dispositif optique intermédiaire participant d’un module optique tel que représenté sur la figure 1. - la figure 6 est une représentation de la configuration géométrique d’une face d’entrée du dispositif optique intermédiaire illustré sur la figure 5.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent la présente invention de manière détaillée et selon des modalités particulières de sa mise en oeuvre.

Lesdites figures peuvent bien entendu servir le cas échéant à mieux définir la présente invention, tant dans ses particularités que dans sa généralité.

Par ailleurs pour clarifier et rendre aisée la lecture de la description qui va être faite de la présente invention, ainsi que pour éviter de surcharger les figures, les organes communs représentés sur les différentes figures sont respectivement identifiés dans les descriptions propres à ces figures avec les mêmes numéros et/ou lettres de référence, sans impliquer leur représentation individuelle sur chacune des figures.

Sur la figure 1, un module optique 1 est agencé pour équiper un projecteur de véhicule automobile. Le module optique 1 reçoit de la lumière L émise par une source lumineuse 3. La source lumineuse 3 comprend une pluralité d’organes générateurs de lumière 3’, tels que chacun formés de DEL et/ou de sources de lumière LASER. Suivant le sens de circulation de la lumière à son travers, le module optique 1 comprend successivement un ensemble optique 2, un dispositif optique intermédiaire 9 et un élément optique de projection 6’ agencé en lentille.

En se reportant plus particulièrement sur la figure 3, les organes générateurs de lumière 3’ affectés à un ensemble optique donné 2a, 2b, 2c ou 2d, sont par exemple au nombre de cinq. Les organes générateurs de lumière 3’ sont successivement disposés en adjacence suivant un axe latéral A2 d’extension d’un module optique donné, correspondant sensiblement à l’axe latéral du véhicule sur lequel sont installés les modules optiques. Un ensemble optique donné 2a, 2b, 2c ou 2d comporte des guides de lumière 4 respectivement affectés à chacun des organes générateurs de lumière 3’, ci-après désignés par DEL.

Plus particulièrement sur la figure 1 et également visible sur la figure 3, la lumière L émise par chacune des DEL 3’ pénètre dans des guides de lumière 4 qui leur sont affectés, pour être dirigée vers une lentille de correction 5. Sur la figure 1, la lentille de correction 5, recevant les segments lumineux reflétés intérieurement par les guides de lumière 4, projette des rayons lumineux F1 globalement suivant une première direction D1. La lentille de correction 5 est agencée au moins en partie en dôme. La lentille de correction 5 est conformée en boule latéralement tronquée, tel que plus particulièrement visible sur les figure 2 et figure 3. L’ensemble optique 2 émet ainsi les rayons lumineux F1 globalement suivant la première direction D1, orientée suivant un axe vertical A3 d’élévation du module optique 1 correspondant, lorsque le module optique 1 est installé sur le véhicule, à l’axe vertical d’élévation du véhicule par rapport à son plan de roulage.

Les guides de lumière 4 et la lentille de correction 5 sont avantageusement solidaires, en formant un ensemble monobloc. Un tel ensemble monobloc procure une excellente connexion des guides de lumière 4 et de la lentille de correction 5 entre eux, en améliorant l’efficacité optique de l’ensemble optique 2. Il n’existe donc pas de dioptre d’air entre une extrémité d’un guide de lumière 4 et une face d’entrée de la lentille de correction 5.

Toujours sur la figure 1, le dispositif optique intermédiaire 9, autrement appelé ci-après prisme, est formé par un corps transparent. Le prisme 9 est défini par une pluralité de faces 10, 11, 12 concourantes au moins deux à deux. Le prisme 9 concentre les rayons lumineux F1 vers l’élément optique de projection 6’ à travers lequel est projeté un faisceau lumineux F2. Le prisme 9 est agencé en organe de renvoi des rayons lumineux F1 vers l’élément optique de projection 6’ suivant une direction D2 concourante à la première direction D1. Le faisceau lumineux F2 est ainsi projeté hors du module optique 1 suivant la direction D2. Sur l’exemple de réalisation illustré, la première direction D1 et la deuxième direction D2 sont concourantes suivant un angle de 90°. De telles dispositions permettent de limiter l’encombrement du module optique 1 suivant la deuxième direction D2, orientée essentiellement suivant l’axe longitudinal A1 d’extension du module optique 1. L’axe longitudinal A1 d’extension du module optique 1 correspond à l’axe longitudinal d’extension du véhicule entre l’avant et l’arrière lorsque le module optique 1 est installé sur le véhicule.

Plus particulièrement sur la figure 5, un exemple de réalisation du prisme 9 est représenté de profil suivant un plan défini par l’axe longitudinal A1 et par l’axe vertical A3. Le prisme 9 comporte une face d’entrée 10 à travers laquelle sont admis les rayons lumineux F1. Le prisme 9 comporte aussi une face de sortie 11 à travers laquelle est projeté le faisceau lumineux F2 vers l’élément optique de projection 6’. La face de sortie 11 du prisme 9 est incurvée de manière concave suivant l’axe vertical A3 vu de l’élément optique de projection 6’. Une face réfléchissante 12 du prisme 9 est inclinée par rapport à la face d’entrée 10 et à la face de sortie 11 du prisme 9.

Le profil du prisme 9 présente dans son plan défini par l’axe longitudinal A1 et par l’axe vertical A3, une conformation globalement triangulaire. Les côtés du triangle définissant le profil du prisme 9 sont respectivement définis par la face d’entrée 10, la face de sortie 11 et la face réfléchissante 12. Plus particulièrement, la face d’entrée 10 et à la face de sortie 11 du prisme 9 sont orientées l’une par rapport à l’autre sensiblement en angle droit dans leur plan général. La face réfléchissante 12 est inclinée par rapport à l’orientation générale de la face d’entrée 10 du prisme 9 d’un angle d’inclinaison B d’une valeur comprise entre 30° et 60°, telle que de l’ordre de 45° sur l’exemple de réalisation illustré. Les rayons lumineux F1 émis par l’ensemble optique 2 pénètrent à l’intérieur du prisme 9 à travers sa face d’entrée 10 suivant la première direction D1, et sont renvoyés par la face réfléchissante 12 vers la face de sortie 11 du prisme 9 suivant la deuxième direction D2.

Il est alors nécessaire d’obtenir une projection pertinente et fiable des rayons lumineux F1 vers l’élément optique de projection 6’. Il doit aussi être obtenu en sortie du module optique 1 un faisceau lumineux F2 de qualité, en évitant notamment des fluctuations d’intensité lumineuse et des aberrations chromatiques du faisceau lumineux F2. A cet effet et en se référant à la figure 6, il est proposé d’agencer selon une configuration géométrique particulière la face d’entrée 10 du dispositif optique intermédiaire 9 à travers laquelle sont admis les rayons lumineux F1.

On constate sur la figure 6 que la face d’entrée 10 du dispositif optique intermédiaire 9 est incurvée suivant deux directions d’extension définissant son plan général et correspondant respectivement à l’axe longitudinal A1 et à l’axe latéral A2 d’extension du module optique 1. Plus particulièrement, la face d’entrée 10 du dispositif optique intermédiaire 9 est incurvée selon un premier rayon R1 suivant l’axe longitudinal A1 et selon un deuxième rayon R2 suivant l’axe latéral A2. Vu de l’ensemble optique 2, et plus particulièrement de la lentille de correction 5, la configuration incurvée de la face d’entrée 10 lui confère une convexité à double inflexion suivant les dimensions A1, A2 définissant son plan général.

Les valeurs du premier rayon R1 et du deuxième rayon R2 sont comprises entre vingt millimètres (20 mm) et quatre-vingts millimètres (80 mm). Les valeurs respectives du premier rayon R1 et du deuxième rayon R2 sont des valeurs identiques ou différentes. Ainsi, une variation de la valeur du premier rayon R1 et/ou de deuxième rayon R2 peut être nécessaire pour adapter la configuration du dispositif optique intermédiaire 9 selon l’inclinaison, la courbure et/ou la variation d’épaisseur de l’élément optique de projection 6’.

Sur les figure 2 et figure 3, un dispositif d’éclairage est agencé pour équiper un projecteur de véhicule automobile. Le dispositif d’éclairage peut être monté dans un boîtier spécifique pour son montage sur le véhicule et/ou à l’intérieur d’une enceinte du projecteur. Un tel boîtier n’est pas représenté pour éviter de surcharger les figures. Le dispositif d’éclairage comporte une pluralité de modules optiques, tel que le module optique 1 représenté sur la figure 1. Sur l’exemple de réalisation illustré, les modules optiques sont au nombre de quatre.

Les modules optiques comprennent chacun un ensemble optique 2a, 2b, 2c ou 2d et un dispositif optique intermédiaire 9a, 9b, 9c ou 9d. Les éléments optiques de projection respectivement affectés aux différents modules optiques sont incorporés dans un même ensemble monobloc formé d’une lentille de projection 6. Tel que précédemment visé, les ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d sont chacun générateurs de rayons lumineux F1 globalement orientés suivant la première direction D1. Les rayons lumineux F1 sont renvoyés par les dispositifs optiques intermédiaires 9a, 9b, 9c ou 9d vers la lentille de projection 6 suivant la deuxième direction D2.

Selon un exemple de réalisation, les différents prismes 9a, 9b, 9c, 9d sont chacun formés individuellement par un corps transparent. Pour faciliter la réalisation et le référencement géométrique des prismes 9a, 9b, 9c, 9d entre eux, ainsi que leur montage à l’intérieur du dispositif d’éclairage, il est préféré d’incorporer les prismes 9a, 9b, 9c, 9d dans un même corps transparent 13, formant ainsi un ensemble unitaire et monobloc tel qu’illustré sur la figure 4.

Les ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d sont disposés successivement en adjacence côte à côte suivant une orientation D correspondante globalement à l’axe latéral A2 d’extension des modules optiques et par suite à l’axe latéral A2 d’extension générale du dispositif d’éclairage. La disposition successive des ensembles optiques est plus particulièrement incurvée suivant l’axe latéral A2 sur l’exemple de réalisation illustré. Les ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d sont avantageusement regroupés dans un même ensemble unitaire. Un tel ensemble unitaire peut-être aisément installé dans une enceinte 16, partiellement illustrée sur la figure 2 pour éviter de surcharger les figures. A partir des rayons lumineux F1 émis par les ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d, le dispositif d’éclairage produit à l’avant du véhicule un éclairage comprenant une pluralité de bandes lumineuses. L’éclairage fourni par le dispositif d’éclairage est formé de segments lumineux verticaux se superposant partiellement. Un tel éclairage peut avantageusement être exploité pour un projecteur notamment doté d’une fonction d’éclairage adaptatif.

Plus particulièrement, le contour de l’éclairage fourni par le dispositif d’éclairage peut être adapté à partir d’une activation sélective des DEL 3 respectives à chacun des ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d. On peut ainsi créer une fenêtre sombre dans le faisceau d’éclairage du projecteur apte à suivre le déplacement latéral d’un véhicule suivi ou croisé. De telles dispositions permettent d’éviter d’éblouir en mode feux de route les usagers de la voie de circulation.

Sur la figure 3, des couloirs 7 sont délimités par des masques 8 interposés au moins en partie entre les modules optiques 2a, 2b, 2c, 2d. De tels masques 8 sont absents de la figure 2 pour en faciliter la lecture. Les couloirs 7 permettent de canaliser individuellement les rayons lumineux F1 depuis les ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d vers les dispositifs optiques intermédiaires 9a, 9b, 9c, 9d qui leurs sont respectivement affectés. De telles dispositions permettent d’éviter des rayonnements parasites d’un ensemble optique 2a, 2b, 2c, 2d par rapport à un autre ensemble optique 2a, 2b, 2c, 2d immédiatement adjacent.

Les masques 8 sont par exemple montés sur les ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d, soit de manière indépendante soit par l’intermédiaire d’un support commun. Les masques 8 peuvent aussi être montés sur le dispositif d’éclairage par l’intermédiaire d’un support spécifique sur lequel sont regroupés l’ensemble des masques 8. Les masques 8 peuvent alors être montés sur une telle enceinte 16.

Sur la figure 2, la lentille de projection 6 comporte un dioptre d’entrée 14 et un dioptre de sortie 15. Le dioptre d’entrée 14 reçoit conjointement les rayons lumineux F1 renvoyés par la face réfléchissante 12 de l’ensemble des prismes 9a, 9b, 9c, 9d. Le dioptre d’entrée 14 présente un profil plan ou alternativement concave vu de la face de sortie 11 des prismes 9a, 9b, 9c, 9d. Les rayons lumineux F1 admis dans la lentille de projection 6 s’échappent hors du module optique à travers le dioptre de sortie 15 suivant la deuxième direction D2. Le dioptre de sortie 15 présente un profil convexe, vu des prismes 9a, 9b, 9c, 9d, focalisant le faisceau lumineux F2 généré par le dispositif d’éclairage vers une paroi transparente du projecteur à travers laquelle émerge la lumière produite par le dispositif d’éclairage. Le dioptre de sortie 15 peut éventuellement comporter des motifs à sa surface, tels que du type à modulations ou à microstructures par exemple, pour apporter un flou contrôlé au niveau des coupures réalisées par les bandes de lumière.

Le dioptre d’entrée 14 et le dioptre de sortie 15 sont orientés suivant des orientations concourantes l’une par rapport à l’autre, dans un plan défini par l’axe longitudinal A1 et l’axe latéral A2. De telles dispositions confèrent à la lentille de projection 6 une épaisseur variable E1, E2 suivant l’axe latéral A2 d’extension du dispositif d’éclairage. En outre, le dioptre de sortie 15 est de préférence incurvé dans son plan général entre son extrémité la plus épaisse E1 et son extrémité la moins épaisse E2. Une telle incurvation du dioptre de sortie 15 est définie par un rayon de courbure R3 de l’ordre de 150 mm, à titre indicatif.

Sur la figure 3, il est fait référence à un plan P parallèle au plan de roulage du véhicule doté d’un projecteur comportant le dispositif d’éclairage. Sur l’exemple de réalisation illustré, l’orientation D de la disposition en succession adjacente des ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d est inclinée par rapport au plan de roulage du véhicule, d’un angle G de l’ordre de 3°. Par suite, les faces d’entrée 10 des prismes 9a, 9b, 9c, 9d sont de même inclinées suivant ledit angle G. Il en ressort que les ensembles optiques 2a, 2b, 2c, 2d sont successivement disposés suivant une orientation courbe à la fois suivant l’axe latéral A2 et suivant l’axe vertical A3 d’extension du dispositif d’éclairage.

Claims (21)

1. REVENDICATIONS

   1. Module optique (1) pour projecteur de véhicule automobile comprenant successivement au moins une source lumineuse (3), au moins un ensemble optique (2) traversé par des rayons lumineux (F1) générés par la source lumineuse (3), un élément optique de projection (6’) vers l’extérieur d’un faisceau lumineux (F2) issu des rayons lumineux (F1), l’ensemble optique (2) comprenant au moins une pluralité de guides de lumière (4) solidaires d’une lentille de correction (5), caractérisé en ce qu’un dispositif optique intermédiaire (9) est disposé entre l’ensemble optique (2) et l’élément optique de projection (6’) en étant agencé pour recevoir les rayons lumineux (F1) suivant une première direction (D1) et pour réfléchir par réflexion interne les rayons lumineux (F1) vers l’élément optique de projection (6’) selon une deuxième direction (D2) concourante à la première direction (D1), le dispositif optique intermédiaire (9) comprenant une face d’entrée (10) à travers laquelle sont admis les rayons lumineux (F1), une face de sortie (11) à travers laquelle sortent les rayons lumineux (F1), et au moins une face réfléchissante (12) apte à renvoyer les rayons lumineux (F1) depuis la face d’entrée (10) vers la face de sortie (11).
2. 2. Module optique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première direction (D1) et la deuxième direction (D2) forment un angle sensiblement égal à 90°.
3. 3. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu’une face d’entrée (10) du dispositif optique intermédiaire (9) à travers laquelle sont admis les rayons lumineux (F1) est incurvée dans son plan général selon au moins une direction d’inflexion (A1, A2).
4. 4. Module optique (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la face d’entrée (10) du dispositif optique intermédiaire (9) est incurvée dans son plan général selon deux directions d’inflexion (A1, A2) concourantes.
5. 5. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la face d’entrée (10) du dispositif optique intermédiaire (9) est convexe, vu de l’ensemble optique (2).
6. 6. Module optique (1) selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la courbure de la face d’entrée (10) du dispositif optique intermédiaire (9) étant définie par un premier rayon (R1) suivant une première direction d’inflexion (A1) et par un deuxième rayon (R2) suivant une deuxième direction d’inflexion (A2), les valeurs du premier rayon (R1) et du deuxième rayon (R2) sont comprises entre 20 mm et 80 mm.
7. 7. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face réfléchissante (12) est inclinée par rapport à la face d’entrée (10) d’un angle (B) d’une valeur comprise entre 30° et 60°.
8. 8. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face de sortie (11) du dispositif optique intermédiaire (9) est incurvée de manière concave vu de l’élément optique de projection (6’), suivant la première direction (D1).
9. 9. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif optique intermédiaire (9) est formé par un corps monobloc, la réflexion interne du dispositif optique intermédiaire (9) intervenant dans le corps monobloc.
10. 10. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la lentille de correction (5) de l’ensemble optique (2) est au moins en partie agencée en dôme.
11. 11. Dispositif d’éclairage comprenant au moins deux modules optiques (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
12. 12. Dispositif d’éclairage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les dispositifs optiques intermédiaires (9a, 9b, 9c, 9d) respectifs aux modules optiques (1) sont solidaires en formant une unité monobloc.
13. 13. Dispositif d’éclairage selon l’une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que les éléments optiques de projection (6’) respectifs aux modules optiques (1) sont solidaires en formant une lentille de projection (6) monobloc.
14. 14. Dispositif d’éclairage selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les ensembles optiques (2a, 2b, 2c, 2d) respectifs aux modules optiques (1) sont disposés adjacents et séparés les uns des autres.
15. 15. Dispositif d’éclairage selon la revendication 14, caractérisé en ce que des couloirs (7) de canalisation individuelle des rayons lumineux (F1) sont ménagés entre les ensembles optiques (2a, 2b, 2c, 2d) et les dispositifs optiques intermédiaires (9a, 9b, 9c, 9d).
16. 16. Dispositif d’éclairage selon la revendication 15, caractérisé en ce que les couloirs (7) sont délimités par des masques (8) interposés entre deux modules optiques (1) immédiatement adjacents.
17. 17. Dispositif d’éclairage selon l’une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que les ensembles optiques (2a, 2b, 2c, 2d) respectifs aux modules optiques (1) sont disposés adjacents suivant une orientation (D) sensiblement courbe.
18. 18. Dispositif d’éclairage selon l’une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que la lentille de projection (6) comporte un dioptre d’entrée (14) à travers lequel sont admis les rayons lumineux (F1) sortant des dispositifs optiques intermédiaires (9a, 9b, 9c, 9d) et un dioptre de sortie (15) projetant vers l’extérieur du dispositif d’éclairage le faisceau lumineux (F2), le dioptre d’entrée (14) et le dioptre de sortie (15) étant disposés suivant des orientations concourantes l’une par rapport à l’autre dans un plan perpendiculaire à la première direction (D1) et parallèle à la deuxième direction (D2), en conférant une épaisseur (E1, E2) variable à la lentille de projection (6).
19. 19. Dispositif d’éclairage selon la revendication 18, caractérisé en ce que le dioptre de sortie (15) de la lentille de projection (6) est globalement incliné d’un angle (C) compris entre 10° et 40° par rapport au dioptre d’entrée (14) en conférant à la lentille de projection (6) sa variation d’épaisseur (E1, E2).
20. 20. Dispositif d’éclairage selon l’une quelconque des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que l’épaisseur (E1, E2) de la lentille de projection (6) varie entre une épaisseur minimale (E2) supérieure à 1 mm et une épaisseur maximale (E1) inférieure ou égale à 50 mm.
21. 21. Projecteur pour véhicule automobile doté d’une fonction d’éclairage adaptatif et équipé d’au moins un module optique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 ou au moins un dispositif d’éclairage selon l’une quelconque des revendications 11 à 20.