FR3144249A1 - Module d’éclairage - Google Patents
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Abstract
Titre : Module d’éclairage L’invention concerne un module d’éclairage comprenant des sources lumineuses (1, 4) et une lentille primaire (5) comprenant deux dioptres d’entrée (5a, 5b), un dioptre de sortie (12) et deux surfaces de réflexion (8, 9). Le premier et deuxième dioptre d’entrée sont respectivement configurés pour recevoir des rayons lumineux issus des premières sources lumineuses avant qu’ils n’atteignent le dioptre de sortie et pour recevoir des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses avant de les transmettre à la première surface de réflexion. La première et deuxième surface de réflexion sont respectivement configurées pour réfléchir, vers la deuxième surface de réflexion, des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses et pour réfléchir, vers le dioptre de sortie, les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses après leur réflexion sur la première surface de réflexion. Les portions (5aa, 5ab) du premier dioptre d’entrée inclinées différemment se rejoignent par une ligne de jonction (15). Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne le domaine de l’éclairage, ce qui inclut la signalisation, et celui des organes, notamment optiques, qui y participent. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le domaine des véhicules automobiles. Notamment, elle est relative à un module d’éclairage.
Dans le secteur de l’automobile, on connaît des modules susceptibles d’émettre des faisceaux lumineux, encore appelés fonctions d’éclairage et/ou de signalisation.
Ces modules doivent répondre aux réglementations en vigueur, qui sont différentes selon le pays considéré, en émettant la lumière spécifiquement dans certaines zones de manière à exclure des zones devant rester sombres et ceci de façon homogène de manière à ne pas laisser des zones sombres dans la zone devant être éclairée. Une des contraintes auxquelles les industriels sont également confrontés est la réduction de l’encombrement du module afin d’aboutir à un module le plus facilement utilisable.
Afin de parvenir au mieux à atteindre ces différents objectifs, une solution technique a été proposée dans le document FR3077362 A1. Cette solution est basée sur le développement d’un projecteur muni de trois faisceaux, pour former un feu de croisement associé à un faisceau de complément route permettant d’obtenir une répartition de lumière souhaitée. La particularité de cette solution réside dans le fait que le faisceau de champ proche de feu de croisement traverse un guide d’ondes dans lequel il subit plusieurs réflexions internes permettant de diriger le faisceau lumineux aux positions souhaitées.
Néanmoins, ce type de solution comporte des inconvénients et notamment le fait qu’elle ne permet pas une compacité et une sécurité due aux attributs des zones éclairées suffisantes.
Un objet de la présente invention est donc de proposer un module permettant de s’affranchir de tout ou partie des inconvénients cités.
Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation, on prévoit un module d’éclairage comprenant :
- une première rangée de premières sources lumineuses comprenant des sources lumineuses alignées selon une première direction,
- un ensemble de deuxièmes sources lumineuses,
- un axe optique, un premier plan étant défini de manière à contenir la première direction et être perpendiculaire à l’axe optique,
- une lentille primaire comprenant un premier dioptre d’entrée et un dioptre de sortie, le premier dioptre d’entrée étant configuré pour recevoir des rayons lumineux issus des premières sources lumineuses de la première rangée, le dioptre de sortie étant configuré pour transmettre des rayons lumineux issus des premières sources lumineuses de la première rangée et reçus par le premier dioptre d’entrée,
la lentille primaire comprenant en outre :
- un deuxième dioptre d’entrée, une première surface de réflexion et une deuxième surface de réflexion, le deuxième dioptre d’entrée étant configuré pour recevoir des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble et pour les transmettre à la première surface de réflexion, la première surface de réflexion étant configurée pour réfléchir, vers la deuxième surface de réflexion, des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble,
caractérisé en ce que la deuxième surface de réflexion est configurée pour réfléchir, vers le dioptre de sortie, les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble après leur réflexion sur la première surface de réflexion, et
en ce que le premier dioptre d’entrée comprend une première portion et une deuxième portion se rejoignant par une ligne de jonction, la première portion et la deuxième portion étant inclinées différemment par rapport à l’axe optique.
- une première rangée de premières sources lumineuses comprenant des sources lumineuses alignées selon une première direction,
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la lentille primaire comprenant en outre :
- un deuxième dioptre d’entrée, une première surface de réflexion et une deuxième surface de réflexion, le deuxième dioptre d’entrée étant configuré pour recevoir des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble et pour les transmettre à la première surface de réflexion, la première surface de réflexion étant configurée pour réfléchir, vers la deuxième surface de réflexion, des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble,
caractérisé en ce que la deuxième surface de réflexion est configurée pour réfléchir, vers le dioptre de sortie, les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble après leur réflexion sur la première surface de réflexion, et
en ce que le premier dioptre d’entrée comprend une première portion et une deuxième portion se rejoignant par une ligne de jonction, la première portion et la deuxième portion étant inclinées différemment par rapport à l’axe optique.
Il ressort que les deux portions du premier dioptre d’entrée engendrent, par leur inclinaison différente, une réfraction différente dans l’entrée dans la lentille, induisant ainsi une plus grande diversité de direction des rayons lumineux issus de la première rangée, ce qui favorise l’homogénéité d’illumination de la zone correspondant à ses rayons dans le faisceau final projeté.
Ainsi, le fait que les rayons issus des premières sources lumineuses de la première rangée puissent en partie traverser la première portion du premier dioptre d’entrée et en partie traverser la deuxième portion du premier dioptre d’entrée (qui est inclinée différemment par rapport à l’axe optique que la deuxième surface de réflexion) permet de créer, comme nous pouvons l’observer en , une configuration de l’éclairage différente selon la surface traversée par les rayons en question. Plus précisément, sur la , nous pouvons observer une zone supérieure présentant une coupure supérieure nette vers le haut alors que la zone inférieure de cette même figure présente un étalement plus large et moins nettement défini (l’éclairage en zone inférieure peut être qualifié de « bavure » en raison de sa forme étalée et déformée), la zone supérieure correspondant aux rayons ayant traversés la deuxième portion du premier dioptre d’entrée alors que la zone inférieure correspond aux rayons ayant traversés la première portion du premier dioptre d’entrée.
Par ailleurs, le positionnement de la première surface de réflexion et de la deuxième surface de réflexion permet de créer un module d’éclairage dans lequel les premières sources lumineuses et les deuxièmes sources lumineuses partagent le même dioptre de sortie, ceci conduisant à une réduction de la taille du module d’éclairage.
Selon un mode de réalisation avantageux, la première portion fait partie de la deuxième surface de réflexion. Dans ce cas, la partie correspondante de la deuxième surface de réflexion a une double fonction : d’une part, elle réalise une réflexion totale interne des rayons issus des deuxièmes sources ; d’autre part, elle assure l’entrée de certains rayons de la deuxième rangée avec une réfraction particulière à ce niveau du fait de son inclinaison.
Ainsi, étant donné que la première portion fait partie de la deuxième surface de réflexion, la deuxième surface de réflexion est jointe au premier dioptre d’entrée et précisément à la deuxième portion. Par conséquent, comme observé en , la zone éclairée par les rayons lumineux issus des premières sources lumineuses ayant traversé la première portion va être située dans une zone également en partie éclairée par les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses. En effet, les rayons issus des deuxièmes sources lumineuses interceptent par réflexion la deuxième surface de réflexion avant d’atteindre le dioptre de sortie alors que les rayons lumineux issus des premières sources lumineuses interceptent la première portion par réfraction, ce qui conduit l’ensemble de ces rayons lumineux à se diriger (après avoir traversés la lentille de projection) vers une zone positionnée en dessous de la zone vers laquelle les rayons issus des premières sources lumineuses et ayant traversé la deuxième portion se dirigent après avoir traversés la lentille de projection. La zone inférieure de la constituant ce que nous avons qualifié de « bavure » va donc permettre de créer une zone de transition entre les faisceaux issus des deuxièmes sources lumineuses et ceux issus des premières sources lumineuses, ceci afin de créer une luminosité homogène (dans la zone globale considérée) ne présentant pas de zones sombres.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, la première rangée de premières sources lumineuses est positionnée selon une direction transversale à la première direction de manière qu’entre 50% et 70% des rayons lumineux issus de la première rangée de premières sources lumineuses soient réfractés par la première portion.
Ce module d’éclairage permet donc par la position des premières sources lumineuses par rapport à la ligne de jonction d’obtenir un étalement en hauteur souhaité du faisceau issu des premières sources lumineuses qui peut notamment être un faisceau à coupure d’un feu de croisement.
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement :
Selon un exemple, la première portion 5aa est positionnée à l’extrémité supérieure du premier dioptre d’entrée 5a, la première portion 5aa s’étendant depuis la ligne de jonction 15 vers le dioptre de sortie 12.
Cette configuration permet de former une lentille primaire 5 comportant notamment en partie supérieure un ensemble de surfaces jointes entre elles, ceci afin d’éviter que des rayons lumineux sortent du module d’éclairage sans avoir participer à la fonction d’éclairage.
Selon un exemple, la deuxième surface de réflexion 9 présente un profil concave de manière à diriger des rayons lumineux issus de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses vers le dioptre de sortie 12.
Ainsi, de cette manière, les rayons lumineux issus de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses participent à la fonction d’éclairage comme souhaité et n’en soient pas exclus.
Selon un exemple, la deuxième surface de réflexion 9 forme avec la deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a un angle compris entre 115° et 155°.
Cette configuration permet d’obtenir différentes configurations d’éclairage selon que l’on souhaite un éclairage plus orienté vers le haut ou vers le bas.
Selon un exemple, la ligne de jonction 15 se projette sur la première rangée 1 de premières sources lumineuses selon une direction parallèle à l’axe optique 13 de manière à diviser la première rangée 1 de premières sources lumineuses en une partie supérieure et une partie inférieure, la partie supérieure étant entre 0% à 20% plus grande que la partie inférieure.
Cette configuration permet de régler le positionnement des premières sources lumineuses de la première rangée 1 par rapport à la ligne de jonction, ceci afin de bien maitriser la hauteur de la coupure du faisceau formé par les premières sources lumineuses . Ainsi, pour chaque première source lumineuse, un segment lumineux est formé par la superposition de la lumière émise par la portion supérieure et la portion inférieure de la source lumineuse.
Selon un exemple, le module d’éclairage comprend une troisième surface de réflexion 14, la troisième surface de réflexion 14 étant configurée de manière que des rayons lumineux issus de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses se réfléchissent sur la troisième surface de réflexion 14 après leur réflexion par la première surface de réflexion 8 et avant leur réflexion par la deuxième surface de réflexion 9.
L’agencement de cette troisième surface de réflexion 14 permet, avec un effet de plieuse, de prendre en compte au sein de l’éclairage résultant final le maximum des rayons lumineux provenant de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses.
Selon un exemple, la troisième surface de réflexion 14 est au moins en partie formée par la deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a.
Grâce à cette configuration, la troisième surface de réflexion 14 et la deuxième portion 5ab sont sur le même plan, conduisant ainsi les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses à se réfléchir sur la deuxième surface de réflexion 9 après avoir été réfléchi sur la troisième surface de réflexion 14. Cette configuration permet également une simplification du module d’éclairage.
Selon un exemple, la deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a est inclinée par rapport au premier plan p1 d’un angle compris entre 0 et 10° de sorte que l’angle entre ladite deuxième portion 5ab et la première surface de réflexion 8 diminue.
Cette configuration permet d’obtenir un compromis entre une répartition de luminosité souhaitée et une luminance suffisante. Cette configuration permet aussi d’obtenir différentes configurations d’éclairage pour obtenir un éclairage plus ou moins vers le haut du dioptre de sortie.
Selon un exemple, le dioptre de sortie 12 comprend une partie supérieure 6 présentant une courbure supérieure 6a et une partie inférieure 7 présentant une courbure inférieure 7a, la courbure supérieure 6a étant plus convexe que la courbure inférieure 7a.
Ainsi, le fait que la courbure supérieure 6a est plus convexe que la courbure inférieure 7a permet d’obtenir un éclairement plus important en partie supérieure de la zone éclairée, ceci permettant également une sécurité accrue.
Selon un exemple, le module d’éclairage comprend des collimateurs 10, chaque collimateur 10 étant associé à une deuxième source lumineuse 4 distincte, chaque collimateur 10 recevant de la lumière depuis ladite source et l’envoyant de manière collimatée vers le deuxième dioptre d’entrée 5b.
Le positionnement d’un collimateur associé à chaque source lumineuse de l’ensemble de deuxièmes sources lumineuses permet d’obtenir individuellement pour chaque source lumineuse de l’ensemble de deuxièmes sources lumineuses un faisceau collimaté, c’est-à-dire un faisceau composé de rayons lumineux parallèles. En raison de leur direction d’intersection avec le deuxième dioptre d’entrée 5b, cette configuration permet de mieux maitriser le parcours de ces rayons lumineux jusqu’à la sortie du module d’éclairage.
Selon un exemple, la première rangée 1 de premières sources lumineuses est configurée pour former un faisceau à coupure d’un feu de croisement.
Selon un exemple, l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses est configuré pour former un faisceau de champ proche de feu de croisement.
Ainsi, le fait que les rayons issus des premières sources lumineuses de la première rangée 1 puissent traverser sélectivement deux surfaces distinctes associé au fait que le faisceau résultant de ces sources lumineuses puisse être un faisceau à coupure d’un feu de croisement permet de créer, comme illustré en , une zone supérieure nette donnant la coupure droite/gauche et une zone inférieure étalée donnant le complément nécessaire à résoudre une partie du problème technique de l’invention. En effet, cette zone inférieure sera la transition avec le faisceau issu de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses (qui pourra être un faisceau de champ proche de feu de croisement) en raison de la réflexion de ce faisceau sur la deuxième surface de réflexion 9.
Selon un exemple, le module d’éclairage comprend une deuxième rangée de premières sources lumineuses 2 comprenant des sources lumineuses alignées selon une deuxième direction d2, la deuxième direction d2 étant parallèle à la première direction d1, la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2 étant positionnée sous la première rangée 1 de premières sources lumineuses.
Selon un exemple, le module d’éclairage comprend une troisième rangée de premières sources lumineuses 2a comprenant des sources lumineuses alignées selon une troisième direction d3 et une quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b comprenant des sources lumineuses alignées selon une quatrième direction d4, la troisième direction d3 et la quatrième direction d4 étant parallèles à la première direction d1, la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a étant positionnée sous la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b étant positionnée sous la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a.
L’ajout de la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, de la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a et de la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b permet d’obtenir un éclairage le plus étendu et donc le plus complet possible.
Selon un exemple, la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a et la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b sont configurées pour former ou participer à former un faisceau de complément route.
Cette configuration permet d’obtenir une fonction éclairage la plus complète possible.
Selon un exemple, les sources lumineuses de la première rangée 1 de premières sources lumineuses, de la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, de la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a et de la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b sont activables sélectivement.
Ainsi, cette configuration permet notamment de configurer sélectivement avec le même module d’éclairage un éclairage avec une coupure pouvant être à droite ou à gauche.
Selon un exemple, le module d’éclairage comprend une lentille de projection 11 positionnée sur l’axe optique 13 après la lentille primaire 5.
L’association d’une lentille primaire avec une lentille de projection permet d’obtenir la répartition de la lumière souhaitée selon un plan perpendiculaire à l’axe optique tout en ayant une puissance lumineuse et une qualité d’imagerie suffisante.
Selon un exemple, l’un au moins parmi le dioptre d’entrée de la lentille de projection 11 et le dioptre de sortie de la lentille de projection 11 présente à sa surface des reliefs ayant une taille micrométrique. On entend par « reliefs ayant une taille micrométrique », un état de surface notamment sur un dioptre qui comporte un ensemble d’éléments en saillie ayant une profondeur inférieure à 600 µm.
Ainsi, le positionnement de ces reliefs permet sur le dioptre de sortie de flouter légèrement la coupure pour obtenir un gradient réglementaire et sur le dioptre d’entrée d’uniformiser le faisceau, ceci grâce à la présence d’aspérités sur la surface des dioptres, de manière à créer une diffusion des rayons lumineux.
Dans les caractéristiques exposées dans la présente, les termes relatifs à la verticalité, à l’horizontalité ou à la transversalité (ou encore direction latérale), ou leurs équivalents, s’entendent par rapport à la position dans laquelle le système d’éclairage est destiné à être monté dans un véhicule. Les termes « vertical » et « horizontal » sont utilisés dans la présente description pour désigner des directions, suivant une orientation perpendiculaire au plan de l’horizon pour le terme « vertical » (qui correspond à la hauteur des systèmes), et suivant une orientation parallèle au plan de l’horizon pour le terme « horizontal ». Elles sont à considérer dans les conditions de fonctionnement du module dans un véhicule. L’emploi de ces mots ne signifie pas que de légères variations autour des directions verticale et horizontale soient exclues de l’invention. Par exemple, une inclinaison relativement à ces directions de l’ordre de + ou – 10° est ici considérée comme une variation mineure autour des deux directions privilégiées. Par rapport au plan horizontal, l'inclinaison est en principe comprise entre -5° et +4° et elle est comprise entre -6° et +7.5° latéralement.
Dans le cadre de la présente description, les adjectifs « inférieur » et « supérieur » et leurs équivalents (sous, dessous, sur, dessus) sont à prendre en relation avec la direction verticale, c’est-à-dire la direction perpendiculaire à la direction d1 et à l’axe optique 9. Dans un même contexte, un élément supérieur est situé au-dessus (mais pas forcément au contact, ni directement au droit) d’un élément inférieur, suivant la direction verticale.
Selon un mode de réalisation, le module d’éclairage comprend une première rangée 1 de premières sources lumineuses, un ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses, un axe optique 13 et une lentille primaire 5. La première rangée 1 de premières sources lumineuses comprend des sources lumineuses rangées sur une ligne droite selon la première direction d1. Le premier plan p1 est défini de manière à contenir la première direction d1 et être perpendiculaire à l’axe optique 13.
La lentille primaire 5 comprend un premier dioptre d’entrée 5a, un deuxième dioptre d’entrée 5b, un dioptre de sortie 12, une première surface de réflexion 8 et une deuxième surface de réflexion 9. Le premier dioptre d’entrée 5a est configuré pour transmettre des rayons lumineux issus des premières sources lumineuses de la première rangée 1. Le dioptre de sortie 12 est configuré pour être traversé par des rayons lumineux issus des premières sources lumineuses de la première rangée 1 après avoir traversés le premier dioptre d’entrée 5a. Le deuxième dioptre d’entrée 5b est configuré pour être traversés par des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble 4 pour que ces rayons soient ensuite réfléchis sur la première surface de réflexion 8. La première surface de réflexion 8 est configurée pour que les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble 4 y subissent une réflexion, par réflexion totale interne liée à l’angle des rayons l’impactant, avant de subir une réflexion sur la deuxième surface de réflexion 9.
La deuxième surface de réflexion 9 est configurée pour que les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble 4 après leur réflexion sur la première surface de réflexion 8 y subissent une réflexion et se dirigent vers le dioptre de sortie 12.
Le premier dioptre d’entrée 5a comprend une première portion 5aa et une deuxième portion 5ab. La première portion 5aa et la deuxième portion 5ab sont jointes au niveau d’une ligne de jonction 15. La première portion 5aa et la deuxième portion 5ab n’ont pas la même orientation par rapport à l’axe optique 13.
Selon un mode de réalisation préférée, la première portion 5aa est positionnée par rapport à la deuxième portion 5ab en partie supérieure du premier dioptre d’entrée 5a. La première portion 5aa est positionnée entre la ligne de jonction 15 (en étant à son contact) et le dioptre de sortie 12. La première portion 5aa peut être au contact du dioptre de sortie 12.
Avantageusement, la première portion 5aa est incluse dans la deuxième surface de réflexion 9.
De manière préférée, comme illustré en , la deuxième surface de réflexion 9 présente un profil concave de manière à orienter des rayons lumineux issus de l’ensemble de deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble 4 vers le dioptre de sortie 12. Cela permet en particulier un effet de convergence.
De manière avantageuse, la deuxième surface de réflexion 9 et la deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a forme un angle compris entre 115° et 155°.
Préférentiellement, la première rangée 1 de premières sources lumineuses est localisée par rapport au premier dioptre d’entrée 5a de manière qu’entre 50% et 70% des rayons lumineux issus de la première rangée 1 de premières sources lumineuses se dirigent vers la première portion 5aa.
De manière préférée, la ligne de jonction 15 se situe par rapport à la première rangée 1 de premières sources lumineuses de manière que la ligne de jonction 15 divise la première rangée 1 de premières sources lumineuses en une partie supérieure et une partie inférieure. La partie supérieure est entre 0% à 20% plus grande que la partie inférieure.
Selon un mode de réalisation avantageux, le module d’éclairage comprend une troisième surface de réflexion 14. La troisième surface de réflexion 14 est configurée de manière que des rayons lumineux issus de l’ensemble de sources lumineuses 4 se réfléchissent sur la troisième surface de réflexion 14 après leur réflexion par la première surface de réflexion 8 et avant leur réflexion par la deuxième surface de réflexion 9.
De manière préférée, la troisième surface de réflexion 14 et la deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a sont situés sur une même surface de préférence plane. La troisième surface de réflexion 14 est formée par une partie du deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a.
Avantageusement, la deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a est orientée par rapport au premier plan p1 de manière à former avec le premier plan p1 un angle compris entre 0 et 10°. D’une autre manière, la deuxième portion 5ab du premier dioptre d’entrée 5a est orientée (par rapport au premier plan p1) de sorte que l’angle entre la deuxième portion 5ab et la première surface de réflexion 8 diminue.
Selon un mode de réalisation préférée, le dioptre de sortie 12 comprend une partie supérieure 6 et une partie inférieure 7. La partie supérieure 6 présente une courbure supérieure 6a. La partie inférieure 7 présente une courbure inférieure 7a. La courbure supérieure 6a est plus rentrante que la courbure inférieure 7a. Dans le cas où la courbure supérieure 6a et la courbure inférieure 7a définissent chacune un arc de cercle, la courbure supérieure 6a a un rayon au moins 30% plus petit que le rayon de la courbure inférieure 7a.
Préférentiellement, le module d’éclairage comprend des collimateurs 10. Chaque collimateur 10 du module d’éclairage est associé à une deuxième source lumineuse 4 distincte. Chaque collimateur 10 reçoit alors de la lumière depuis ladite source et l’envoie de manière collimatée vers le deuxième dioptre d’entrée 5.
De manière préférée, la première rangée 1 de premières sources lumineuses est configurée pour former un faisceau à coupure d’un feu de croisement.
Avantageusement, l’ensemble de deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble 4 est configuré pour former un faisceau de champ proche de feu de croisement.
Le faisceau issu de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses peut également être appelé faisceau « flat » pour faisceau plat ou étalé. Il est projeté globalement sous la coupure et sert à illuminer le champ proche à l’avant du véhicule. Le faisceau issu de la première rangée 1 de premières sources lumineuses permet de définir une zone de coupure. Ainsi, l’association du faisceau de champ proche et du faisceau issus de la première rangée 1 de premières sources lumineuses permet de définir au moins partiellement un faisceau de feu de croisement.
Le faisceau issu de la première rangée 1 de premières sources lumineuses est donc configuré pour produire, en mode code, une portion de feu de croisement à coupure. La portion coudée résultante est appelée « kink » (en anglais) du faisceau « code ».
Les faisceaux du type feu de croisement présentent typiquement une première zone latérale (normalement côté bord de la chaussée) projetant à une hauteur un peu supérieure que dans une deuxième zone latérale (normalement côté milieu de chaussée), ces deux zones se suivant latéralement avec la présence d’un virage ou coude entre-elles.
Un faisceau de champ proche d’un feu de croisement est typiquement une projection relativement étalée latéralement à l’avant du véhicule, majoritairement ou totalement sous la ligne d’horizon, en recherchant généralement une bonne répartition de l’illumination sur l’ensemble de la zone éclairée.
La première rangée 1 de premières sources lumineuses peut être espacée de la lentille primaire 5 d’une distance de 0,7 mm.
Cette distance est choisie en fonction de la résistance thermique du matériau de la lentille primaire 5 qui est sélectionnée de manière à minimiser au maximum la distance entre les sources lumineuses et la lentille primaire 5, ceci afin de collecter le maximum de lumière et donc de maximiser l’efficience.
Le premier dioptre d’entrée 5a peut être distant du dioptre de sortie 12 d’une distance supérieure à 33 mm. Cette distance est prise en compte au niveau de l’axe optique 13.
Selon un exemple préféré, le module d’éclairage comprend une deuxième rangée de premières sources lumineuses 2 comprenant des sources lumineuses rangées sur une ligne droite selon une deuxième direction d2. La deuxième direction d2 est parallèle à la première direction d1. La deuxième rangée de premières sources lumineuses 2 est positionnée sous la première rangée 1 de premières sources lumineuses.
Avantageusement, le module d’éclairage comprend une troisième rangée de premières sources lumineuses 2a comprenant des sources lumineuses rangées sur une ligne droite selon la troisième direction d3. De manière avantageuse, le module d’éclairage comprend une quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b comprenant des sources lumineuses rangées sur une ligne droite selon une quatrième direction d4. La troisième direction d3 et la quatrième direction d4 sont parallèles à la première direction d1. La troisième rangée de premières sources lumineuses 2a est positionnée sous la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2. La quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b est positionnée sous la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a.
La première rangée 1 de premières sources lumineuses, la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a et la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b peuvent être fixées sur un premier support. L’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses peut être fixé sur un deuxième support. Ces supports peuvent être en Printed Circuit Board (PCB). Les rangées peuvent être fixées sur ces supports par collage ou par un autre type de fixation, par exemple par attache.
Préférentiellement, la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a et la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b sont configurées pour former ou participer à former un faisceau de complément route. Les sources lumineuses des rangées 2, 2a et 2b entrent dans la lentille primaire par la deuxième portion du premier dioptre d’entrée.
L’invention peut participer à une fonction faisceau de route qui a pour fonction d’éclairer sur une large étendue la scène face au véhicule, mais également sur une distance conséquente, typiquement environ deux cents mètres. Ce faisceau lumineux, de par sa fonction d’éclairage, se situe principalement au-dessus de la ligne d’horizon. Il peut présenter un axe optique d’éclairement légèrement ascendant par exemple. Notamment, il peut servir à générer une fonction d’éclairage du type « complémentaire » qui forme une portion d’un feu de route complémentaire à celle produite par un faisceau de champ proche, le complément route cherchant en totalité ou au moins majoritairement à éclairer au-dessus de la ligne d’horizon alors que le faisceau de champ proche (qui peut présenter les spécificités d’un feu de croisement) cherche à éclairer en totalité ou au moins majoritairement en dessous de la ligne d’horizon. Le complément route peut donc être une partie principale de faisceau global « route » et être associé à un autre faisceau participant au code.
Le module peut aussi servir à former d’autres fonctions d’éclairage via ou en dehors de celles décrites précédemment, en relation aux faisceaux adaptatifs. On peut ainsi réaliser une matrice d’éclairage pour illuminer sélectivement des parties de l’espace en avant du véhicule.
De manière avantageuse, les sources lumineuses de la première rangée 1 de premières sources lumineuses, de la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, de la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a et de la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b sont, toutes ou seulement certaines, activables sélectivement, créant ainsi une source de lumière pixélisée. Cette configuration permet de contrôler la valeur de la luminosité selon la zone considérée. L’acronyme ADB (pour Adaptative Driving Beam signifiant faisceau de route adaptatif) est utilisé pour ce type de fonction.
En effet, une activation sélective des sources lumineuses permet d’obtenir des configurations de faisceaux lumineux variées permettant de s’adapter à diverses situations. Ainsi, les zones devant être éclairées le sont et celles dont la luminosité doit être réduite en raison de contraintes réglementaires le seront aussi.
Cette discrétisation de la lumière est également désignée sous le nom de faisceau segmenté. Ainsi, on appelle faisceau segmenté un faisceau dont la projection forme une image composée de segments de faisceau, chaque segment pouvant être allumé de manière indépendante.
Ainsi, tous les éléments émissifs ne sont pas forcément simultanément actifs, c’est-à-dire émissifs de lumière. Cette fonction permet de moduler la forme du faisceau rendu. Dans le cas où une source lumineuse n’est pas activée, son image, telle que projetée par le module optique sera nulle. Elle forme alors un vide d’éclairage dans le faisceau global résultant. Ce vide s’entend aux phénomènes de couplage au niveau de la source et des effets des lumières parasites de l’optique près.
Le système selon l’invention peut comprendre une unité de pilotage de l’activation de chacune des sources, configurée pour produire au moins une zone sombre formant un tunnel dans un faisceau projeté par désactivation d’un groupe de sources adjacentes, l’unité de pilotage étant configurée pour déterminer le nombre de sources du groupe correspondant à la zone sombre en fonction de la dimension en largeur des sources.
L’unité de pilotage peut comprendre un produit programme d’ordinateur, de préférence stocké dans une mémoire non transitoire, dans lequel le produit programme d’ordinateur comprend des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées par un processeur, permettent de déterminer les sources à activer, en particulier pour obtenir au moins une zone sombre (dans laquelle les sources ne sont pas activées) d’une surface déterminée en tenant compte de la surface variable des images des éléments.
Les sources lumineuses des rangées de sources lumineuses 1, 2, 2a et 2b peuvent être composées chacune de 24 sources lumineuses. Les sources lumineuses de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses peuvent être au nombre de 8.
Les sources lumineuses de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses peuvent être alignées selon une direction parallèle à la direction d1.
Les sources lumineuses de l’ensemble du dispositif peuvent être des diodes électroluminescentes, encore communément appelées LEDs.
Avantageusement, les LEDs de l’ensemble du module d’éclairage ont une surface émissive de 0,5 mm2ou de 1 mm2. Les LEDs peuvent avoir une hauteur de 0,74 mm et une largeur de 1 mm. La taille des LED est directement liée au volume du faisceau souhaité. Par ailleurs, pour avoir un volume de faisceau important, il est également possible de rajouter des rangées de LED.
Deux sources lumineuses consécutives de la première rangée 1 de premières sources lumineuses, de la deuxième rangée de premières sources lumineuses 2, de la troisième rangée de premières sources lumineuses 2a et de la quatrième rangée de premières sources lumineuses 2b peuvent être à une distance de 0,025mm.
Les rangées de sources lumineuses 1, 2, 2a et 2b peuvent être espacées entre-elles d’une distance de 1,025 mm.
Les rangées de sources lumineuses 1, 2, 2a et 2b peuvent être espacées de l’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses d’une distance comprise entre 10 mm et 30 mm.
L’ensemble 4 de deuxièmes sources lumineuses peut être positionnée à une distance de 1 mm de la première surface de réflexion 8.
Selon un mode de réalisation préféré, le module d’éclairage comprend une lentille de projection 11 positionnée sur l’axe optique 13 après la lentille primaire 5.
La distance entre le dioptre d’entrée et le dioptre de sortie de la lentille de projection 11 peut être de 32 mm.
La distance entre la lentille primaire 5 et la lentille de projection 11 peut être de 6,8 mm.
Préférentiellement, la lentille primaire 5 et la lentille de projection 11 sont en PMMA (polyméthacrylate de méthyle), en silicone, en verre ou en PC (polycarbonate) qui permet une meilleure résistance thermique que le PPMA. Le système comprenant la lentille primaire 5 et la lentille de projection 11 peut avoir une distance focale de 42,5 mm. Le champ de vue du faisceau issu des deuxièmes sources lumineuses sortant de la lentille de projection 11 peut être de 35°.
Avantageusement, la lentille primaire 5 et la lentille de projection 11 ont une taille de 30 par 60 mm (en prenant en compte les zones de fixation).
Selon un mode de réalisation avantageux, l’axe optique 13 et la première direction d1 sont orthogonaux.
Selon un exemple préféré, l’un au moins parmi le dioptre d’entrée de la lentille de projection 11 et le dioptre de sortie de la lentille de projection 11 présente à sa surface une microstructure en saillie. Cette microstructure peut être en saillie sur une profondeur inférieure à 50 µm pour le dioptre de sortie et sur une profondeur inférieure à 600 µm pour le dioptre d’entrée. Cette microstructure peut comporter des motifs concentriques. Les motifs peuvent être des stries ou des plots.
Plusieurs modules d’éclairage selon l’invention peuvent être agencés dans un boîtier fermé par une glace de manière à obtenir un ou plusieurs faisceaux d’éclairage et/ou de signalisation à la sortie du projecteur. Un projecteur peut aussi être complexe et associer plusieurs modules qui peuvent, en outre, éventuellement partager des composants.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention.
Listes de références :
1. première rangée de premières sources lumineuses
2. deuxième rangée de premières sources lumineuses
2a. troisième rangée de premières sources lumineuses
2b. quatrième rangée de premières sources lumineuses
4. ensemble de deuxièmes sources lumineuses
5. lentille primaire
5a. premier dioptre d’entrée
5aa. première portion
5ab. deuxième portion
5b. deuxième dioptre d’entrée
6. partie supérieure
6a. courbure supérieure
7. partie inférieure
7a. courbure inférieure
8. première surface de réflexion
9. deuxième surface de réflexion
10. collimateurs
11. lentille de projection
12. dioptre de sortie
13. axe optique
14. troisième surface de réflexion
15. ligne de jonction
d1. première direction
d2. deuxième direction
d3. troisième direction
d4. quatrième direction
p1. premier plan
1. première rangée de premières sources lumineuses
2. deuxième rangée de premières sources lumineuses
2a. troisième rangée de premières sources lumineuses
2b. quatrième rangée de premières sources lumineuses
4. ensemble de deuxièmes sources lumineuses
5. lentille primaire
5a. premier dioptre d’entrée
5aa. première portion
5ab. deuxième portion
5b. deuxième dioptre d’entrée
6. partie supérieure
6a. courbure supérieure
7. partie inférieure
7a. courbure inférieure
8. première surface de réflexion
9. deuxième surface de réflexion
10. collimateurs
11. lentille de projection
12. dioptre de sortie
13. axe optique
14. troisième surface de réflexion
15. ligne de jonction
d1. première direction
d2. deuxième direction
d3. troisième direction
d4. quatrième direction
p1. premier plan
Claims (14)
- Module d’éclairage comprenant :
- une première rangée (1) de premières sources lumineuses comprenant des sources lumineuses alignées selon une première direction (d1),
- un ensemble (4) de deuxièmes sources lumineuses,
- un axe optique (13), un premier plan (p1) étant défini de manière à contenir la première direction (d1) et être perpendiculaire à l’axe optique (13),
- une lentille primaire (5) comprenant un premier dioptre d’entrée (5a) et un dioptre de sortie (12), le premier dioptre d’entrée (5a) étant configuré pour recevoir des rayons lumineux issus des premières sources lumineuses de la première rangée (1), le dioptre de sortie (12) étant configuré pour transmettre des rayons lumineux issus des premières sources lumineuses de la première rangée (1) et reçus par le premier dioptre d’entrée (5a),
la lentille primaire (5) comprenant en outre :
- un deuxième dioptre d’entrée (5b), une première surface de réflexion (8) et une deuxième surface de réflexion (9), le deuxième dioptre d’entrée (5b) étant configuré pour recevoir des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble (4) et pour les transmettre à la première surface de réflexion (8), la première surface de réflexion (8) étant configurée pour réfléchir, vers la deuxième surface de réflexion (9), des rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble (4),
caractérisé en ce que la deuxième surface de réflexion (9) est configurée pour réfléchir, vers le dioptre de sortie (12), les rayons lumineux issus des deuxièmes sources lumineuses de l’ensemble (4) après leur réflexion sur la première surface de réflexion (8), et
en ce que le premier dioptre d’entrée (5a) comprend une première portion (5aa) et une deuxième portion (5ab) se rejoignant par une ligne de jonction (15), la première portion (5aa) et la deuxième portion (5ab) étant inclinées différemment par rapport à l’axe optique (13). - Module d’éclairage selon la revendication précédente dans lequel la première portion (5aa) est positionnée à l’extrémité supérieure du premier dioptre d’entrée (5a), la première portion (5aa) s’étendant depuis la ligne de jonction (15) vers le dioptre de sortie (12).
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la première portion (5aa) fait partie de la deuxième surface de réflexion (9).
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la deuxième surface de réflexion (9) forme avec la deuxième portion (5ab) du premier dioptre d’entrée (5a) un angle compris entre 115° et 155°.
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la première rangée (1) de premières sources lumineuses est positionnée selon une direction transversale à la première direction (d1) de manière qu’entre 50% et 70% des rayons lumineux issus de la première rangée (1) de premières sources lumineuses soient réfractés par la première portion (5aa).
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la ligne de jonction (15) se projette sur la première rangée (1) de premières sources lumineuses selon une direction parallèle à l’axe optique (13) de manière à diviser la première rangée (1) de premières sources lumineuses en une partie supérieure et une partie inférieure, la partie supérieure étant entre 0% à 20% plus grande que la partie inférieure.
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la deuxième portion (5ab) du premier dioptre d’entrée (5a) est inclinée par rapport au premier plan (p1) d’un angle compris entre 0 et 10° de sorte que l’angle entre ladite deuxième portion (5ab) et la première surface de réflexion (8) diminue.
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant des collimateurs (10), chaque collimateur (10) étant associé à une deuxième source lumineuse (4) distincte, chaque collimateur (10) recevant de la lumière depuis ladite source et l’envoyant de manière collimatée vers le deuxième dioptre d’entrée (5b).
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la première rangée (1) de premières sources lumineuses est configurée pour former un faisceau à coupure d’un feu de croisement.
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’ensemble (4) de deuxièmes sources lumineuses est configuré pour former un faisceau de champ proche de feu de croisement.
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une deuxième rangée de premières sources lumineuses (2) comprenant des sources lumineuses alignées selon une deuxième direction (d2), la deuxième direction (d2) étant parallèle à la première direction (d1), la deuxième rangée de premières sources lumineuses (2) étant positionnée sous la première rangée (1) de premières sources lumineuses.
- Module d’éclairage selon la revendication précédente comprenant une troisième rangée de premières sources lumineuses (2a) comprenant des sources lumineuses alignées selon une troisième direction (d3) et une quatrième rangée de premières sources lumineuses (2b) comprenant des sources lumineuses alignées selon une quatrième direction (d4), la troisième direction (d3) et la quatrième direction (d4) étant parallèles à la première direction (d1), la troisième rangée de premières sources lumineuses (2a) étant positionnée sous la deuxième rangée de premières sources lumineuses (2), la quatrième rangée de premières sources lumineuses (2b) étant positionnée sous la troisième rangée de premières sources lumineuses (2a).
- Module d’éclairage selon la revendication précédente dans lequel la deuxième rangée de premières sources lumineuses (2), la troisième rangée de premières sources lumineuses (2a) et la quatrième rangée de premières sources lumineuses (2b) sont configurées pour former ou participer à former un faisceau de complément route.
- Module d’éclairage selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant une lentille de projection (11) positionnée sur l’axe optique (13) après la lentille primaire (5).
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2023
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- 2023-12-20 WO PCT/EP2023/086868 patent/WO2024133408A1/fr unknown
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Also Published As
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