EP1835325A2 - Module d'éclairage de projecteur à émission infrarouge pour véhicule automobile et projecteur équipé d'un tel module - Google Patents

Module d'éclairage de projecteur à émission infrarouge pour véhicule automobile et projecteur équipé d'un tel module Download PDF

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Publication number
EP1835325A2
EP1835325A2 EP07290317A EP07290317A EP1835325A2 EP 1835325 A2 EP1835325 A2 EP 1835325A2 EP 07290317 A EP07290317 A EP 07290317A EP 07290317 A EP07290317 A EP 07290317A EP 1835325 A2 EP1835325 A2 EP 1835325A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
diode
radiation
module according
visible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07290317A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre Albou
Guillaume Tronquet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP1835325A2 publication Critical patent/EP1835325A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/12—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of emitted light
    • F21S41/13—Ultraviolet light; Infrared light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a multifunction light projector module for a motor vehicle, wherein one of the functions corresponds to the emission of an infrared light beam used in particular to illuminate a night road scene.
  • This infrared lighting is associated with an infrared camera to perform a night lighting function (or Night Vision, in English terms).
  • the invention has applications in the field of the automobile and, in particular, in the field of night lighting for a motor vehicle.
  • low position lights low intensity and range
  • low beam higher intensity and range on the road is about 70 meters high and the long-range high beam (around 200 meters).
  • the low beam is used at night, in town or on the road when the vehicle crosses another vehicle.
  • High beams are used on a road or highway when there are no other vehicles whose driver might be dazzled.
  • a dual-mode projector that can combine the functions of low beam and high beam.
  • Such a two-mode projector is equipped with a single light source and a cover.
  • This cover is generally a removable metal plate capable of passing from a first position in which it does not obscure the light beam produced by the light source to a second position in which it partially obscures this light beam.
  • the headlamp is in the "dipped beam”function; when the cover is in its first position, the headlamp is in the "high beam” function.
  • DBL Dynamic Bending Light
  • AFS Adaptive Front Lighting System
  • townlight in English, concerns city lighting. This function ensures a broadening of the light beam and a slight decrease in the range of each dipped beam, to spread the light beam produced at the front of the vehicle, to promote the illumination of side roads and sidewalks.
  • a function called motorway or "motorway” in English, relates to motorway lighting. This function ensures an increase in the light range of the low beam when the vehicle is on a highway.
  • bad weather also called adverse weather function in English, relates to lighting in bad weather. This function spreads the light beam of each dipped beam and a slight decrease in the light flux sent downwards, so that the driver of the vehicle, or those of oncoming vehicles, is not dazzled by the reflection of the projectors. on wet road.
  • night vision which provides infrared illumination of a night road scene.
  • the illuminated road scene is filmed using an infrared-type camera.
  • the images produced by the camera are processed and displayed so that the driver can view, on a screen or directly on a portion of the windshield (via a head-up vision system designated in English by the term "Head Up Display” or HUD in abbreviation), the road scene located at the front of his vehicle.
  • the night vision functions are obtained by means of an infrared lighting module specific to night vision.
  • an infrared lighting module specific to night vision.
  • the owner of a vehicle must choose between the night vision function and another lighting function.
  • the light source is generally a single source, for example of the halogen type, equipped with a removable filter.
  • This filter is a filter promoting the emission of infrared radiation; in other words, this filter passes only the infrared spectrum of the radiation emitted by the halogen light source. More specifically, when the filter is in a lowered position, the light source emits its visible radiation directly to the output of the projector. The projector then offers traditional street lighting. When the filter is raised, then only the infrared radiation of the light source is transmitted to the output side of the projector.
  • the projector then offers infrared lighting.
  • the driver can select a traditional road lighting.
  • the driver must switch to crossing lighting. In this case, it can select the crossover lighting alone or the night vision function by means of infrared lighting.
  • This infrared illumination is then added to the crossing illumination, without being inconvenient for the driver of the oncoming vehicle since the radiation infrared is not visible for this driver.
  • a bi-function projector has a large footprint, namely the size of an elliptical projector.
  • a conventional light source particularly a halogen-type source
  • life of a conventional light source is relatively short since a single filament light source is used for two functions namely the road function and the infrared function.
  • an elliptical projector does not allow a very wide variation of style; in particular, it does not highlight the fact that it is an infrared illuminator and not a simple halogen road.
  • the invention aims to overcome the disadvantages of the techniques described above by providing a multifunction module, whose light sources are diodes.
  • the module of the invention uses a light source with visible radiation and an infrared light source, each source being made by means of one or more diodes.
  • the use of diodes makes it possible to reduce the bulk of the module. In addition, it allows to play on the style of the projector because of the small size of the diodes and their modularity.
  • the module of the invention also makes it possible to increase the lifetime of the light sources by the fact that each type of lighting (infrared and visible) is generated by a different source.
  • diodes are sources of great intrinsic life (because based on semiconductor materials).
  • the first diode and the second diode comprise a rectangular emitter, and in that the virtual image of the first light source formed by the partial reflection surface has at least one horizontal edge perpendicular to the direction of the optical axis of the focusing means.
  • Both sources emit radiation preferably in different wavelength ranges.
  • the invention can be applied to any type of diode, in particular comprising a rectangular lambertian emitter placed in a plane orthogonal to the optical axis, behind a known primary optic, imposed by the manufacturer of the light emitting diode.
  • the diodes may include a transparent protective dome located above the emitter, itself placed in the air.
  • the diodes can also with a transmitter that is embedded in a clear transparent dome.
  • the invention also relates to a multifunction type light projector equipped with the module described above.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a light projector equipped with such a module.
  • Figure 1 schematically shows a multifunction module according to the invention.
  • FIG. 2 represents the path of the visible and infrared light rays in the module of the invention.
  • FIGS 3 and 4 show examples of a module according to the invention wherein the dichroic mirror is removable, allowing the realization of two or three lighting functions by this module.
  • the lighting module according to the invention is a multifunction module having two light sources produced by means of diodes.
  • This lighting module is intended to be installed in a light projector to achieve at least two lighting functions from the same module.
  • This module can therefore be installed in a conventional projector, that is to say a projector whose shape is known, replacing a conventional light source such as a halogen source or any other light source generally ensuring the emission of light radiation in conventional projectors and, in particular, in elliptical projectors.
  • the lighting module of the invention can also participate in the production of new projectors, with new shapes and styles, relating to the use of small diodes.
  • FIG. 1 An example of a lighting module according to the invention is shown diagrammatically in FIG. 1.
  • This module comprises two light sources, namely a source emitting visible radiation and another source emitting another type of radiation, preferably infrared radiation. .
  • Each of these two light sources comprises one or more diode (s).
  • diode diode
  • each light source comprises a single diode, it being understood that it may comprise several grouped together with each other.
  • the first light source 1 emits infrared radiation. This light source will be called later infrared diode.
  • the second light source 2 emits visible radiation. It will be called later visible diode.
  • the path visible light R v and infrared radiation R 1 are shown in FIG. 2.
  • the infrared diode and the visible diode each emit radiation, respectively infrared and visible, along an optical axis specific to each diode.
  • the optical axis X1 of the infrared diode 1 and the optical axis X2 of the visible diode 2 are not parallel and form an intersection 4. These two optical axes may be, for example perpendicular, as in the example of FIG. 1.
  • the module comprises a partial reflection surface 3.
  • This partial reflection surface 3 is a surface that has the particularity of reflecting certain radiation and let other radiation pass. As will be seen in more detail later, this partial reflection surface may be a mirror or any other selective reflection element, for example a diffraction grating. This partial reflection surface 3 will be called more simply, thereafter, mirror.
  • the radiation emitted by diodes 1 and 2 comes directly from the diodes.
  • the radiation emitted by the diodes is free, unfocused radiation.
  • Light beams resulting from these radiations will be formed downstream of the mirror 3 by means of a focusing means 5 such as a diffraction lens.
  • This focusing means 5 hereinafter referred to as the lens, ensures the focusing of the received light rays on its input face 5e.
  • This focusing transforms light radiation into light beams with predefined characteristics. These light beams, infrared or visible, are directed towards the protective glass of the projector. Thus, whether they are visible or infrared, the light beams are formed by the same optics, namely the lens 5.
  • the two diodes 1 and 2 as well as the mirror 3 and the diffraction lens 5 together form a lighting module.
  • This lighting module is independent of other elements of the projector.
  • This lighting module can therefore be installed in an existing projector, instead of a conventional light source, or in a new projector, created around this module.
  • the radiation of the diodes 1 and 2 must be transmitted to the lens 5 to be focused.
  • the mirror 3 is placed at the intersection of the optical axes X1 and X2.
  • the visible diode 2 is placed horizontally facing the lens 5. Its optical axis X2 is therefore coincident with the optical axis of the lens.
  • the infrared diode 1 is placed vertically. Its optical axis X1 is perpendicular to the optical axis of the lens 5.
  • the mirror 3 is then installed so as to form an equal angle between the optical axis of the visible diode 2 and the optical axis of the infrared diode 1 In this preferred embodiment, the mirror 3 is placed at an angle of approximately 45 ° to each of the optical axes X1 and X2.
  • the infrared diode may be placed indifferently all around the optical axis of the lens 5. In the preferred embodiment of the invention, it has been chosen to place it below the optical axis, perpendicular to said optical axis, for manufacturing reasons and for thermal reasons (in order to best evacuate the amount of heat produced by these sources).
  • the light body of the diode is rectangular, it is desirable, for the constitution of an infrared beam of suitable shape by the lens 5, that the virtual image formed by the mirror has at least one horizontal edge (of preferably the edge of larger dimension), perpendicular to the direction of the optical axis of 5, which for a given position of the center of the diode requires to provide a proper orientation.
  • the mirror 3 reflects part of the received radiation. More precisely, it reflects one of the luminous radiations and allows the other luminous radiation to pass.
  • the mirror 3 may be a two-sided dichroic mirror, each face of which faces one of the two diodes.
  • the dichroic mirror in a preferred embodiment of the invention, has a flat surface for each of its faces. Its input face 3e, which faces the visible diode 2, ensures the passage of visible radiation.
  • the Dichroic mirror transmits the wavelengths corresponding to the visible light and reflects the wavelengths corresponding to the infrared light.
  • the visible light is therefore transmitted directly to the lens 5 while the infrared light is transmitted by reflection towards the lens 5.
  • the reflection of the infrared radiation on the exit face 3s of the mirror 3 creates a virtual light source of the infrared diode 1.
  • This virtual source of the infrared diode is placed on the optical axis of the lens 5, this optical axis corresponding to the optical axis X2 of the visible diode 2.
  • the infrared radiation at the output of the mirror 3 are therefore on the same axis as visible radiation.
  • the infrared virtual source is superimposed on the actual visible source.
  • a virtual image of a light source is created by a plane, this virtual image being placed at a predefined location.
  • the infrared light beam obtained at the output of the lens 5 is similar to the visible light beam produced by the visible source. It is therefore possible, at the output of the lens 5, an infrared light beam or a visible light beam, both having the same spatial distribution.
  • the lighting module of the invention is associated with a means for supplying and controlling the light sources, not shown in the figures. Visible diodes 2 and infrared 1 are therefore controlled from this supply means which provides power to a single diode at a time or, in some embodiments, both diodes simultaneously.
  • the visible diodes 2 and infrared 1 are fed alternately.
  • the lighting module emits either infrared lighting, when the user has switched the power supply means on the night vision function, or visible lighting, when the user switches the supply means on the visible function .
  • the light beam emitted by the lighting module is similar geographically, that is to say that it is emitted in the same direction, with the same spatial characteristics.
  • the distances between each of the diodes 1 and 2 and the mirror 3 are almost identical, which makes it possible to obtain, at the exit of the lens 5, a similar beam for the infrared and for the visible. It is Nevertheless, it is possible to place the infrared diode and the visible diode at slightly different distances, so that the virtual image of the infrared diode or the visible diode are, one or the other, away from the focus of the lens. It is thus possible to obtain a more or less narrow beam for one of the functions (the narrowest beam being that corresponding to the source (real or virtual) closest to the focus of the lens 5.
  • the mirror 3 is a dichroic mirror with two flat faces, whose output face 3s is the reflecting face, covered with a treatment layer.
  • This embodiment has the following advantage: the infrared emitted by the source 1 having a narrow spectrum, the treatment necessary to reflect the radiation of the infrared spectrum of the source 1 requires a smaller number of layers than the treatment necessary to reflect the visible spectrum from the source 2. This reflection of infrared radiation can be further improved by using as infrared source a monochromatic diode.
  • the input face 3e can also be processed. It is then covered with an antireflection layer so as to avoid any reflection of the visible radiation so that a maximum of this radiation passes through the mirror 3.
  • the infrared diode 1 is placed on the optical axis of the lens 5 and the visible diode 2 is placed perpendicularly to this optical axis.
  • the output face 3s of the dichroic mirror 3 has a larger number of processing layers, because of the wider spectrum of the source 2. Indeed, since each treatment layer reflects a single wavelength, it is necessary to superimpose several treatment layers to reflect the different wavelengths of visible light.
  • a white light diode it is possible to choose, as a visible source, a white light diode. Indeed, the light emitted by such a diode is obtained from blue and yellow-green radiation. The white of this light is obtained by additive synthesis of these two colors in the diode. The reflection of the white light, by a dichroic mirror, is thus easier to obtain than that of the visible light since it only requires the covering by a layer reflecting the blue spectra and a layer reflecting the yellow-green spectra. In addition, since the white light of a white diode contains virtually no red radiation and since the infrared diode does not contain white light, then the realization of the dichroic mirror is relatively simple, i.e. it requires few layers if a thin-film interference-type solution is chosen because the selectivity of the reflector need not be large.
  • the partial reflection surface 5 is made by means of a diffraction grating whose angular response depends on the wavelength. In this case, it is possible to choose two collimated beams associated with a prism.
  • the infrared function for night vision with the road function is associated in the same lighting module, the infrared function for night vision with the road function.
  • the infrared function can be combined in the lighting module with the DRL daylight function or with the fog lamp function. In this case, infrared light and visible light can be emitted simultaneously.
  • the light beam obtained at the exit of the lens 5 must be more spread out, that is to say more diffuse than a driving beam, so as to emit a light beam at a distance less long but wider than road lighting.
  • the input face 3rd mirror 3 that is to say the mirror face located on the side of the visible diode.
  • This input face 3e of the mirror 3 is then no longer flat but on the contrary convex, which ensures a defocusing of the visible radiation to send further behind. In this way, the visible light beam, obtained at the output of the lens, is more spread out.
  • the input face 3e of the mirror 3 can be modified in a relatively complex manner in order to allow spreading of visible radiation without suppressing the cutoff.
  • the mirror 3 and the position of the sources 1 and 2 must be such that the virtual image of the reflected source is superimposed at least partially to that of the non-reflected source, without notable deformation.
  • the non-imaging lenses such as the lens 5 used in the module of the invention, are calculated for planar and rectangular sources, perpendicular to the optical axis.
  • the visible source can be used as part of a code beam (for a conventional code function, a motorway function or "motorway" in English, or a bad weather function, also called adverse weather function in English ,) if the lens 5 was designed for this.
  • the infrared beam which must be either centered vertically or complementary to the visible beam with a covering, is produced by the code-type lenses with a shift of the images.
  • an axial shift as discussed above allows to play on the focus and sharpness of the images projected by the lens (and to remove a possible cut) and a vertical offset allows to place the beams.
  • the lens 5 is optimized to create a good road beam from a rectangular source.
  • the lens 5 is optimized to create a motorway beam (motorway or "motorway") from a rectangular source (intense beam that is to say, focused and thin, cut), the beam obtained from the virtual infrared source then being a concentrated band, without cut, passing above the horizontal and corresponding to the night vision function.
  • motorway motorway or "motorway”
  • the beam obtained from the virtual infrared source then being a concentrated band, without cut, passing above the horizontal and corresponding to the night vision function.
  • This movable mirror or removable mirror, can be placed in a function position and in a neutral position.
  • the mirror In its position of function, the mirror is at an angle of 45 ° of the optical axes X1 and X2 of the two sources 1 and 2. In this position, the infrared radiation is usable.
  • the mirror In its neutral position, the mirror is placed horizontally or offset in any other way. In this position, the lighting module is in visible road function.
  • a removable mirror it is possible to make a tri-function module with DRL functions, road lighting, and infrared lighting. In this case, we choose a mirror with a domed entry face to achieve DRL lighting.
  • the lighting obtained is DRL lighting with infrared lighting.
  • the infrared source is off.
  • the lighting obtained is then a road lighting.
  • the use of a removable mirror allows to offer three functions with a single lighting module. It also makes it possible to avoid the losses due to the mirror (absorption, reflection and transmission of the visible light emitted by the white diode) in order to obtain a high performance visible road function at the photometric level.
  • a mechanical system ensures a movement of the mirror, either in translation or in rotation with respect to an axis of rotation ⁇ .
  • FIGS. 3 and 4 An example of a removable mirror, according to a rotation, is shown in FIGS. 3 and 4. More precisely, FIG. 3 shows the mirror in the operating position and FIG. 4 shows the same mirror in the neutral position. These figures show the diodes 1 and 2 as well as the mirror 3 actuated by actuating means 6.
  • the mobility of the mirror is obtained by rotation around the axis ⁇ .
  • a displacement along an axis of rotation parallel to the edge A may be associated with it.
  • Such a displacement is particularly interesting because it allows to completely clear the mirror without risk of interference with the optical elements.
  • the crimping angle to change from the neutral position to the function position may be less than or equal to 45 °. This folding angle can be small, since it is sufficient for the mirror 3 not to interfere with the light beam coming from the visible diode 2 and passing through the lens 5.
  • the actuating means 6 may be, for example, an actuator associated with a gear 7.
  • This actuator may be a DC motor or a rotary or linear electromagnet.
  • These actuating means may comprise a safety device providing the mirror a safety position in case of failure.
  • This safety device may be a return means such as a torsion spring 8 placed on the axis of rotation ⁇ .
  • the actuator is continuously powered to maintain the mirror 3 in the neutral position.
  • the infrared route function infrared diode energized and white diode not energized
  • the mirror is returned to the function position.
  • the actuating means may consist of a bistable system in which the actuator passes a hard point to the mirror, to switch from the neutral position to the function position, each of these positions being a stable position.
  • a detection system by switch or other sensor, can be added to the actuating means to provide information on the position of the mirror so that, in case of failure, the assembly, or at least the visible source, can be de-energized .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne un module d'éclairage multifonction de projecteur lumineux pour véhicule automobile, comportant une première source lumineuse (1) émettant des premiers rayonnements lumineux suivant un premier axe optique (X1) et une seconde source lumineuse (2) émettant des seconds rayonnements lumineux suivant un second axe optique (X2), dans lequel : - la première source lumineuse (1) comporte au moins une première diode, - la seconde source lumineuse (2) comporte au moins une seconde diode, et - ledit module comporte une surface de réflexion partielle (3) placée à une intersection (4) du premier axe optique avec le second axe optique et apte à réfléchir les premiers rayonnements lumineux et à laisser passer les seconds rayonnements lumineux de sorte que les premiers rayonnements lumineux forment, sur la surface de réflexion (3), une source lumineuse virtuelle apte à se superposer au moins partiellement à la seconde source lumineuse.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un module de projecteur lumineux multifonction pour véhicule automobile, dans lequel une des fonctions correspond à l'émission d'un faisceau lumineux infrarouge utilisé notamment pour éclairer une scène de route nocturne. Cet éclairage infrarouge est associé à une caméra infrarouge pour réaliser une fonction d'éclairage de nuit (ou Night Vision, en termes anglo-saxons).
  • L'invention trouve des applications dans le domaine de l'automobile et, en particulier, dans le domaine de l'éclairage de nuit pour véhicule automobile.
    • Etat de la technique
  • Dans le domaine de l'éclairage automobile, il existe différents types de dispositifs d'éclairages parmi lesquels on trouve essentiellement les feux de position, d'intensité et de portée faibles, les feux de croisement, d'intensité plus forte et de portée sur la route avoisinant 70 mètres et les feux de route, de longue portée (avoisinant les 200 mètres). Classiquement, les feux de croisement sont utilisés la nuit, en ville ou sur la route lorsque le véhicule croise un autre véhicule. Les feux de route sont utilisés sur une route ou une autoroute lorsqu'il n'y a pas d'autres véhicules dont le conducteur serait susceptible être ébloui.
  • Classiquement, ces différents feux étaient obtenus au moyen de plusieurs sources lumineuses intégrées dans un même projecteur. Plus récemment, un projecteur, dit bimode, est apparu qui permet de cumuler les fonctions de feu de croisement et de feu de route. Un tel projecteur bimode est équipé d'une seule source lumineuse et d'un cache. Ce cache est généralement une plaque métallique, amovible, apte à passer d'une première position dans laquelle elle n'occulte pas le faisceau lumineux produit par la source lumineuse à une seconde position dans laquelle elle occulte partiellement ce faisceau lumineux. Lorsque le cache occulte partiellement le faisceau lumineux, le projecteur est en fonction «feu de croisement » ; lorsque le cache est dans sa première position, le projecteur est en fonction «feu de route ».
  • Actuellement, il existe des projecteurs offrants des fonctionnalités qui permettent d'améliorer l'éclairage de la route, en fonction de situations particulières.
  • Par exemple, il existe une fonction DBL (Dynamic Bending Light) qui permet de suivre la trajectoire du véhicule, améliorant ainsi la visibilité du conducteur dans les virages.
  • Il existe aussi une fonction de compensation de l'éclairage qui modifie l'éclairage verticalement en fonction de l'assiette du véhicule.
  • Par ailleurs, il existe des fonctions d'amélioration de l'éclairage d'un véhicule, appelées fonctions AFS (Adaptative Front Lighting System), qui dépendent de la situation de route, c'est-à-dire de la situation dans laquelle se trouve le véhicule à un instant donné. Cette situation peut dépendre de l'emplacement où se trouve le véhicule, de conditions climatiques, du code de la route adopté par le pays dans lequel se trouve le véhicule, etc.
  • L'une de ces fonctions, appelée » townlight » en anglais, concerne l'éclairage en ville. Cette fonction assure un élargissement du faisceau lumineux et une diminution légère de la portée de chaque feu de croisement, pour étaler le faisceau lumineux produit à l'avant du véhicule, afin de favoriser l'éclairage des voies de circulation latérales et des trottoirs.
  • Une fonction, dite autoroute ou «motorway» en anglais, concerne l'éclairage sur autoroute. Cette fonction assure une augmentation de la portée lumineuse des feux de croisement lorsque le véhicule est sur une autoroute.
  • Une fonction, dite mauvais temps, appelé également fonction adverse weather en anglais, concerne l'éclairage par mauvais temps. Cette fonction assure un étalement du faisceau lumineux de chaque feu de croisement et une diminution légère du flux lumineux envoyé vers le bas, afin que le conducteur du véhicule, ou ceux des véhicules venant en sens inverse, ne soit pas ébloui par le reflet des projecteurs sur route mouillée.
  • Il existe également une fonction, appelée night vision, qui assure un éclairage infrarouge d'une scène de route nocturne. La scène de route ainsi éclairée est filmée au moyen d'une caméra de type infrarouge. Les images réalisées par la caméra sont traitées puis affichées de sorte que le conducteur puisse visualiser, sur un écran ou directement sur une partie du pare-brise (via un système de vision tête haute désignée en anglais par le terme « Head Up Display » ou HUD en abréviation), la scène de route située à l'avant de son véhicule.
  • Ces différentes fonctions sont obtenues séparément au moyen de sources lumineuses supplémentaires et/ou en modifiant la position du cache dans le projecteur. On comprend alors que la mise en oeuvre de plusieurs de ces fonctions est complexe. En outre, la mise en oeuvre de certaines de ces fonctions nécessite l'ajout d'une ou de plusieurs source(s) lumineuse(s) supplémentaire(s), ce qui augmente le coût d'un projecteur.
  • En particulier, les fonctions de vision de nuit sont obtenues au moyen d'un module d'éclairage infrarouge spécifique à la vision de nuit. Pour insérer ce module dans le projecteur, il est très souvent nécessaire de retirer un ou plusieurs éléments déjà en place. Par conséquent, au moment de l'achat du véhicule, le propriétaire d'un véhicule doit choisir entre la fonction de vision de nuit et une autre fonction d'éclairage.
  • Pour résoudre ce problème, il existe des projecteurs bi-fonction cumulant à la fois la fonction d'éclairage infrarouge et la fonction d'éclairage visible, notamment dans sa fonction éclairage de route. Dans un tel projecteur, de type elliptique, la source lumineuse est généralement une source unique, par exemple de type halogène, équipée d'un filtre amovible. Ce filtre est un filtre favorisant l'émission des rayonnements infrarouges ; autrement dit, ce filtre ne laisse passer que le spectre infrarouge du rayonnement émis par la source lumineuse halogène. Plus précisément, lorsque le filtre est dans une position baissée, la source lumineuse émet son rayonnement visible directement vers la sortie du projecteur. Le projecteur offre alors un éclairage traditionnel de type route. Lorsque le filtre est levé, alors seuls les rayonnements infrarouges de la source lumineuse sont transmis vers la face de sortie du projecteur. Le projecteur offre alors un éclairage infrarouge. Ainsi, lorsque le véhicule évolue sur une route avec peu de circulation et aucun véhicule en sens inverse, le conducteur peut sélectionner un éclairage route traditionnel. Lorsqu'un véhicule arrive en sens inverse, le conducteur doit passer en éclairage de croisement. Dans ce cas, il peut sélectionner l'éclairage de croisement seul ou bien la fonction vision de nuit au moyen de l'éclairage infrarouge. Cet éclairage infrarouge s'ajoute alors à l'éclairage de croisement, sans toutefois être gênante pour le conducteur du véhicule venant en sens inverse puisque le rayonnement infrarouge n'est pas visible pour ce conducteur. Cependant, un tel projecteur bi-fonction présente un encombrement important, à savoir l'encombrement d'un projecteur elliptique. En outre, la durée de vie d'une source lumineuse classique, en particulier une source de type halogène, est relativement courte puisqu'une source lumineuse unique à filament est utilisée pour deux fonctions à savoir la fonction route et la fonction infrarouge. Par ailleurs, un projecteur elliptique ne permet pas une variation de style très étendue ; en particulier, il ne permet pas de mettre en valeur le fait qu'il s'agisse d'un illuminateur infrarouge et non d'un simple route halogène.
    • Exposé de l'invention
  • L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment en proposant un module multifonction, dont les sources lumineuses sont des diodes. Pour cela, le module de l'invention utilise une source lumineuse à rayonnement visible et une source lumineuse à rayonnement infrarouge, chaque source étant réalisée au moyen d'une ou plusieurs diodes. L'utilisation de diodes permet de réduire l'encombrement du module. De plus, elle permet de jouer sur le style du projecteur du fait de la petite taille des diodes et de leur modularité. Le module de l'invention permet, par ailleurs, d'augmenter la durée de vie des sources lumineuses par le fait que chaque type d'éclairage (infrarouge et visible) est généré par une source différente. En outre, les diodes sont des sources de grande durée de vie intrinsèque (car à base de matériaux semi-conducteurs).
  • De façon plus précise, l'invention concerne un module d'éclairage multifonction de projecteur lumineux pour véhicule automobile, comportant une première source lumineuse émettant des premiers rayonnements lumineux suivant un premier axe optique et une seconde source lumineuse émettant des seconds rayonnements lumineux suivant un second axe optique,
    tel que :
    • la première source lumineuse comporte au moins une première diode,
    • la seconde source lumineuse comporte au moins une seconde diode, et
    • ledit module comporte une surface de réflexion partielle placée à une intersection du premier axe optique avec le second axe optique et apte à réfléchir les premiers rayonnements lumineux et à laisser passer les seconds rayonnements lumineux de sorte que les premiers rayonnements lumineux créent, par réflexion sur la surface de réflexion, une source lumineuse virtuelle, située derrière l'élément réfléchissant, et apte à se superposer au moins partiellement à la seconde source lumineuse, les rayonnements transmis par la surface de réflexion partielle étant focalisés en aval par un moyen de focalisation.
  • Selon l'invention, la première diode et la seconde diode comprennent un émetteur rectangulaire, et en ce que l'image virtuelle de la première source lumineuse formée par la surface de réflexion partielle a au moins un bord horizontal perpendiculaire à la direction de l'axe optique du moyen de focalisation.
  • Les deux sources émettent de préférence des rayonnements dans des gammes de longueur d'onde différentes.
  • L'invention peut comporter également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • l'une des sources lumineuse émet des rayonnements visibles et l'autre source lumineuse émet des rayonnements infrarouges.
    • la surface de réflexion comporte un miroir dichroïque.
    • le miroir dichroïque comporte une face d'entrée et une face de sortie, la face de sortie assurant une réflexion des premiers rayonnements lumineux.
    • le miroir dichroïque comporte, sur sa face de sortie, une couche (ou un empilement de couches) apte à refléter les rayonnements infrarouges.
    • le miroir dichroïque comporte, sur sa face d'entrée, une couche ou un empilement de couches) antireflet, notamment dans le visible, afin de limiter les pertes par réflexion des rayonnements visibles.
    • les axes optiques des première et seconde sources lumineuses forment un angle sensiblement perpendiculaire.
    • les axes optiques des première et seconde sources lumineuses forment un angle compris entre 80° et 120 ° ou entre 90 ° et 120°.
    • la surface de réflexion est positionnée de façon à former un angle d'environ 45° avec chacun des axes optiques des première et seconde sources lumineuses.
    • la surface de réflexion est positionnée de façon à former un angle avec chacun des axes optiques des première et seconde sources lumineuses approximativement égal à la moitié de l'angle entre les deux axes optiques.
    • l'axe optique de la source de rayonnements visibles coïncide substantiellement avec un axe optique de la lentille.
    • par exemple, dans le cas où l'on veut obtenir un faisceau ou une portion de faisceau de type autoroute (ou « motorway » selon la désignation en anglais), il est préférable que la surface émettrice de la diode émettant dans le visible soit disposée juste au dessus de l'axe optique du moyen de focalisation, à savoir celui de la lentille, notamment de façon à ce que son bord inférieur soit tangent à l'axe optique du moyen de focalisation, notamment une lentille. Exprimé autrement, en considérant la surface emittrice sous forme d'un rectangle, on préfère que l'axe optique de la diode émettant dans le visible soit au dessus de celui du moyen de focalisation de type lentille et disposé à une distance de celui-ci approximativement égale à la demi hauteur de la surface emittrice de la diode.
    • la source lumineuse émettant des rayonnements visibles comporte une diode de lumière blanche.
    • la face d'entrée du miroir dichroïque est non plane pour assurer une défocalisation de la source lumineuse émettant des rayonnements visibles.
    • la surface de réflexion est amovible.
  • L'invention peut s'appliquer à tout type de diode, notamment comprenant un émetteur lambertien rectangulaire placé dans un plan orthogonal à l'axe optique, derrière une optique primaire connue, imposée par le fabricant de la diode électroluminescente. Les diodes peuvent comporter un dôme protecteur transparent situé au-dessus de l'émetteur, lui-même placé dans l'air. Les diodes peuvent également avec un émetteur qui se trouve noyé dans un dôme transparent plein.
  • L'invention concerne également un projecteur lumineux de type multifonction équipé du module décrit précédemment.
  • L'invention concerne aussi un véhicule automobile comportant un projecteur lumineux équipé d'un tel module.
    • Brève description des dessins
  • La figure 1 représente schématiquement un module multifonction selon l'invention.
  • La figure 2 représente le trajet des rayonnements lumineux, visibles et infrarouges, dans le module de l'invention.
  • Les figures 3 et 4 représentent des exemples d'un module selon l'invention dans lequel le miroir dichroïque est amovible, permettant la réalisation de deux ou trois fonctions d'éclairage par ce module.
    • Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
  • Le module d'éclairage selon l'invention est un module multifonction ayant deux sources lumineuses réalisées au moyen de diodes. Ce module d'éclairage est destiné à être installé dans un projecteur lumineux pour réaliser au moins deux fonctions d'éclairage à partir du même module. Ce module peut donc être installé dans un projecteur classique, c'est-à-dire un projecteur dont la forme est connue, en remplacement d'une source lumineuse classique telle qu'une source halogène ou toute autre source lumineuse assurant généralement l'émission de rayonnements lumineux dans les projecteurs classiques et, notamment, dans les projecteurs elliptiques. Le module d'éclairage de l'invention peut aussi participer à la réalisation de projecteurs nouveaux, avec des formes et des styles nouveaux, relative à l'utilisation de diodes peu volumineuses.
  • Un exemple de module d'éclairage selon l'invention est représenté schématiquement sur la figure 1. Ce module comporte deux sources lumineuses, à savoir une source émettant des rayonnements visibles et une autre source émettant un autre type de rayonnements, de préférence des rayonnements infrarouges. Chacune de ces deux sources lumineuses comporte une ou plusieurs diode(s). Pour une meilleure compréhension de l'invention, on considérera, dans la suite de la description, que chaque source lumineuse comporte une seule diode, étant entendu qu'elle peut en comporter plusieurs regroupées les unes avec les autres.
  • Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la première source lumineuse 1 émet un rayonnement infrarouge. Cette source lumineuse sera appelée par la suite diode infrarouge. La seconde source lumineuse 2 émet un rayonnement visible. Elle sera appelée par la suite diode visible. Le trajet des rayonnements lumineux visibles Rv et infrarouges R1 sont représentés sur la figure 2.
  • La diode infrarouge et la diode visible émettent chacune un rayonnement, respectivement infrarouge et visible, suivant un axe optique propre à chaque diode. L'axe optique X1 de la diode infrarouge 1 et l'axe optique X2 de la diode visible 2 ne sont pas parallèles et forment une intersection 4. Ces deux axes optiques peuvent être, par exemple perpendiculaires, comme dans l'exemple de la figure 1.
  • A l'intersection 4 de ces axes optiques, le module comporte une surface de réflexion partielle 3. Cette surface de réflexion partielle 3 est une surface qui a la particularité de réfléchir certains rayonnements et de laisser passer d'autres rayonnements. Comme on le verra plus en détails ultérieurement, cette surface de réflexion partielle peut être un miroir ou tout autre élément de réflexion sélectif, par exemple un réseau de diffraction. Cette surface de réflexion partielle 3 sera appelée plus simplement, par la suite, miroir.
  • Les rayonnements émis par les diodes 1 et 2 proviennent directement des diodes. Les diodes n'étant associées à aucune optique primaire de focalisation, les rayonnements émis par les diodes sont des rayonnements libres, non focalisés. Des faisceaux lumineux résultants de ces rayonnements seront formés en aval du miroir 3 par l'intermédiaire d'un moyen de focalisation 5 tel qu'une lentille de diffraction. Ce moyen de focalisation 5, appelé par la suite lentille, assure la focalisation des rayonnements lumineux reçus sur sa face d'entrée 5e. Cette focalisation transforme les rayonnements lumineux en faisceaux lumineux ayant des caractéristiques prédéfinies. Ces faisceaux lumineux, infrarouges ou visibles, sont dirigés vers la glace de protection du projecteur. Ainsi, qu'ils soient visibles ou infrarouges, les faisceaux lumineux sont formés par la même optique, à savoir la lentille 5.
  • Dans l'invention, les deux diodes 1 et 2 ainsi que le miroir 3 et la lentille de diffraction 5 forment ensemble un module d'éclairage. Ce module d'éclairage est indépendant des autres éléments du projecteur. Ce module d'éclairage peut donc être installé dans un projecteur existant, à la place d'une source lumineuse classique, ou dans un projecteur nouveau, crée autour de ce module.
  • Comme expliqué précédemment, les rayonnements des diodes 1 et 2 doivent être transmis vers la lentille 5 pour y être focalisés. Pour cela, le miroir 3 est placé à l'intersection des axes optiques X1 et X2. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la diode visible 2 est placée horizontalement, face à la lentille 5. Son axe optique X2 est donc confondu avec l'axe optique de la lentille. La diode infrarouge 1 est placée verticalement. Son axe optique X1 est donc perpendiculaire à l'axe optique de la lentille 5. Le miroir 3 est alors installé de façon à former un angle égal entre l'axe optique de la diode visible 2 et l'axe optique de la diode infrarouge 1. Dans ce mode de réalisation préféré, le miroir 3 est placé de façon à former un angle d'environ 45° par rapport à chacun des axes optiques X1 et X2.
  • Il est à noter, toutefois, que la diode infrarouge peut être placée indifféremment tout autour de l'axe optique de la lentille 5. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, on a choisi de la placer au-dessous de l'axe optique, perpendiculairement audit axe optique, pour des raisons de fabrication et pour des raisons thermiques (afin d'évacuer au mieux la quantité de chaleur produite par ces sources). En outre, lorsque le corps lumineux de la diode est rectangulaire, il est souhaitable, pour la constitution d'un faisceau infrarouge de forme convenable par la lentille 5, que l'image virtuelle formée par le miroir ait au moins un bord horizontal (de préférence le bord de plus grande dimension), perpendiculaire à la direction de l'axe optique de 5, ce qui, pour une position donnée du centre de la diode impose de lui assurer une orientation convenable.
  • Selon l'invention, le miroir 3 réfléchit une partie des rayonnements reçus. Plus précisément, il réfléchit un des rayonnements lumineux et laisse passer l'autre rayonnement lumineux. Pour cela, le miroir 3 peut être un miroir dichroïque à deux faces dont chacune des faces est orientée vers une des deux diodes. Le miroir dichroïque, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, a une surface plane pour chacune de ses faces. Sa face d'entrée 3e, qui fait face à la diode visible 2, assure le passage des rayonnements visibles. Sa face de sortie 3s, qui fait face à la diode infrarouge 1, est revêtue d'une couche de traitement apte à réfléchir certaines longueurs d'ondes et, en particulier, les longueurs d'ondes correspondant aux rayonnements infrarouges émis par la diode 1. Ainsi, le miroir dichroïque transmet les longueurs d'ondes correspondant à la lumière visible et reflète les longueurs d'ondes correspondant à la lumière infrarouge.
  • La lumière visible est donc transmise directement vers la lentille 5 tandis que la lumière infrarouge est transmise par réflexion vers la lentille 5. La réflexion des rayonnements infrarouges sur la face de sortie 3s du miroir 3 crée une source lumineuse virtuelle de la diode infrarouge 1. Cette source virtuelle de la diode infrarouge est placée sur l'axe optique de la lentille 5, cet axe optique correspondant à l'axe optique X2 de la diode visible 2. Les rayonnements infrarouges en sortie du miroir 3 sont donc sur le même axe que les rayonnements visibles. En d'autres termes, la source virtuelle infrarouge se superpose à la source réelle visible. On crée, ainsi, dans l'invention, une image virtuelle d'une source lumineuse par un plan, cette image virtuelle étant placée à un emplacement prédéfini.
  • Par conséquent, le faisceau lumineux infrarouge obtenu en sortie de la lentille 5 est similaire au faisceau lumineux visible produit par la source visible. On peut donc avoir, en sortie de la lentille 5, un faisceau lumineux infrarouge ou un faisceau lumineux visible, ayant tous deux la même répartition spatiale.
  • Le module d'éclairage de l'invention est associé à un moyen d'alimentation et de contrôle des sources lumineuses, non représenté sur les figures. Les diodes visible 2 et infrarouge 1 sont donc commandées à partir de ce moyen d'alimentation qui assure l'alimentation électrique d'une seule diode à la fois ou, dans certains modes de réalisation, des deux diodes simultanément.
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les diodes visible 2 et infrarouge 1 sont alimentées alternativement. Ainsi, le module d'éclairage émet soit un éclairage infrarouge, lorsque l'utilisateur a commuté le moyen d'alimentation sur la fonction vision de nuit, soit un éclairage visible, lorsque l'utilisateur commute le moyen d'alimentation sur la fonction visible. Quel que soit le choix de l'utilisateur, le faisceau lumineux émis par le module d'éclairage, est similaire géographiquement, c'est-à-dire qu'il est émis suivant la même direction, avec les mêmes caractéristiques spatiales.
  • Dans ce mode de réalisation, les distances entre chacune des diodes 1 et 2 et le miroir 3 sont quasi identiques, ce qui permet d'obtenir, en sortie de la lentille 5, un faisceau similaire pour l'infrarouge et pour le visible. Il est néanmoins possible de placer la diode infrarouge et la diode visible à des distances légèrement différentes, de sorte que l'image virtuelle de la diode infrarouge ou de la diode visible soient, l'une ou l'autre, écartée du foyer de la lentille 5 : on peut ainsi obtenir un faisceau plus ou moins étroit pour l'une des fonctions (le faisceau le plus étroit étant celui correspondant à la source (réelle ou virtuelle) la plus proche du foyer de la lentille 5.
  • Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, décrit précédemment, le miroir 3 est un miroir dichroïque à deux faces planes, dont la face de sortie 3s est la face réfléchissante, recouverte d'une couche de traitement. Ce mode de réalisation présente l'avantage suivant : l'infrarouge émis par la source 1 ayant un spectre étroit, le traitement nécessaire pour refléter les rayonnements du spectre infrarouge de la source 1 nécessite un nombre de couches moins important que le traitement nécessaire à refléter le spectre visible issu de la source 2. Cette réflexion des rayonnements infrarouges peut encore être améliorée en utilisant comme source infrarouge une diode monochromatique.
  • Dans ce mode de réalisation, la face d'entrée 3e peut également être traitée. Elle est alors recouverte d'une couche antireflet de façon à éviter toute réflexion des rayonnements visibles afin qu'un maximum de ces rayonnements traverse le miroir 3.
  • Dans un autre mode de réalisation, la diode infrarouge 1 est placée sur l'axe optique de la lentille 5 et la diode visible 2 est placée perpendiculairement à cet axe optique. Dans ce cas, la face de sortie 3s du miroir dichroïque 3 comporte un nombre de couches de traitement plus important, à cause du spectre plus large de la source 2. En effet, puisque chaque couche de traitement reflète une seule longueur d'onde, il est nécessaire de superposer plusieurs couches de traitement pour refléter les différentes longueurs d'ondes de la lumière visible.
  • Dans ce mode de réalisation, il est possible de choisir, comme source visible, une diode à lumière blanche. En effet, la lumière émise par une telle diode est obtenue à partir de rayonnements bleus et jaunes-verts. Le blanc de cette lumière est obtenu par synthèse additive de ces deux couleurs dans la diode. Le reflet de la lumière blanche, par un miroir dichroïque, est donc plus facile à obtenir que celui de la lumière visible puisqu'il nécessite seulement le recouvrement par une couche reflétant les spectres bleus et une couche reflétant les spectres jaunes-verts. En outre, puisque la lumière blanche d'une diode blanche ne contient pratiquement pas de rayonnement rouge et puisque la diode infrarouge ne contient pas de lumière blanche, alors la réalisation du miroir dichroïque est relativement simple, c'est-à-dire qu'elle nécessite peu de couches si on choisit une solution de type interférentiel à couche mince, car la sélectivité du réflecteur n'a pas besoin être grande.
  • Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la surface de réflexion partielle 5 est réalisée au moyen d'un réseau de diffraction dont la réponse angulaire dépend de la longueur d'onde. Dans ce cas, il est possible de choisir deux faisceaux colimatés associés à un prisme.
  • Dans le mode de réalisation de l'invention décrit précédemment, on associe, dans un même module d'éclairage, la fonction infrarouge pour la vision de nuit avec la fonction route. Toutefois, il est possible d'associer, dans le module d'éclairage, la fonction infrarouge avec la fonction DRL d'éclairage de jour ou avec la fonction antibrouillard. Dans ce cas, la lumière infrarouge et la lumière visible peuvent être émises simultanément.
  • Dans le cas de la fonction DRL, le faisceau lumineux obtenu en sortie de la lentille 5 doit être plus étalé, c'est-à-dire plus diffus qu'un faisceau de route, de façon à émettre un faisceau lumineux sur une distance moins longue mais plus large que l'éclairage de route. Dans ce cas, on peut choisir de donner une fonction supplémentaire au miroir 3 de façon à dévier les rayonnements de la diode visible avant qu'ils n'entrent dans la lentille 5. Pour cela, il est possible de modifier la face d'entrée 3e du miroir 3, c'est-à-dire la face du miroir située du côté de la diode visible. Cette face d'entrée 3e du miroir 3 n'est alors plus plane mais au contraire bombée, ce qui assure une défocalisation des rayonnements visibles pour les envoyer plus loin derrière. De cette façon, le faisceau lumineux visible, obtenu en sortie de la lentille, est plus étalé.
  • Dans le cas de la fonction antibrouillard, la face d'entrée 3e du miroir 3 peut être modifiée de façon relativement complexe afin de permettre un étalement des rayonnements visibles sans supprimer la coupure.
  • Comme expliqué précédemment, dans le module d'éclairage de l'invention, le miroir 3 et la position des sources 1 et 2 doivent être tels que l'image virtuelle de la source reflétée soit superposée au moins partiellement à celle de la source non reflétée, sans déformation notable. En effet, les lentilles non imageantes, telles que la lentille 5 utilisée dans le module de l'invention, sont calculées pour des sources planes et rectangulaires, perpendiculaires à l'axe optique. On notera, notamment, que la source visible peut être utilisée comme une partie d'un faisceau code (pour une fonction code classique, une fonction autoroute ou «motorway» en anglais, ou une fonction mauvais temps, appelé également fonction adverse weather en anglais,) si la lentille 5 à été conçue pour cela. Dans ce cas, le faisceau infrarouge, qui doit être soit centré verticalement, soit complémentaire du faisceau visible avec un recouvrement, est réalisé par les lentilles de type code moyennant un décalage des images. En effet, un décalage axial tel qu'évoqué précédemment permet de jouer sur la focalisation et la netteté des images projetées par la lentille (et de faire disparaître une éventuelle coupure) et un décalage vertical permet de placer les faisceaux.
  • Ainsi, lorsque l'image virtuelle de la source infrarouge est superposée à la source visible, la lentille 5 est optimisée pour créer un bon faisceau route à partir d'une source rectangulaire. On a alors un module bi-fonction route visible et vision de nuit, selon le mode de réalisation préféré de l'invention.
  • Lorsque l'image virtuelle de la source infrarouge est formée dans le plan de la source visible, mais décalée vers le bas, alors la lentille 5 est optimisée pour créer un faisceau d'autoroute (autoroute ou «motorway» en anglais) à partir d'une source rectangulaire (faisceau intense c'est-à-dire focalisé et mince, à coupure), le faisceau obtenu à partir de la source infrarouge virtuelle étant alors une bande concentrée, sans coupure, passant au-dessus de l'horizontale et correspondant à la fonction vision de nuit. On a alors un module bi-fonction d'éclairage autoroute et d'éclairage de nuit.
  • Dans le cas d'une lentille pour une fonction autoroute ou «motorway» en anglais,c'est-à-dire si le faisceau est très concentré et à coupure (petite coupure plate et faisceau très intense au-dessous), on augmente beaucoup la portée en l'ajoutant au faisceau route. Or, le fait que la lentille crée une coupure serait gênante pour la fonction route. Aussi, pour faire disparaître la coupure, on décale la source de sorte que la coupure ne se crée pas. On effectue ainsi une défocalisation dans le plan vertical. Cette défocalisation peut être obtenue par le positionnement du miroir. L'invention propose donc un mode de réalisation dans lequel le miroir 3 du module d'éclairage de l'invention est mobile.
  • Ce miroir mobile, ou miroir amovible, peut être placé dans une position de fonction et dans une position neutre. Dans sa position de fonction, le miroir est à un angle de 45° des axes optiques X1 et X2 des deux sources 1 et 2. Dans cette position, le rayonnement infrarouge est utilisable. Dans sa position neutre, le miroir est placé horizontalement ou décalé de toute autre façon. Dans cette position, le module d'éclairage est en fonction route visible. Avec un miroir amovible, il est possible de réaliser un module tri-fonction avec les fonctions DRL, éclairage de route, et éclairage infrarouge. Dans ce cas, on choisit un miroir avec une face d'entrée bombée permettant de réaliser un éclairage DRL. Lorsque le miroir est en place, c'est-à-dire dans sa position de fonction, et que la diode visible est alimentée alors l'éclairage obtenu est un éclairage DRL avec un éclairage infrarouge. Lorsque le miroir est en position neutre, la source infrarouge est éteinte. L'éclairage obtenu est alors un éclairage de route.
  • L'utilisation d'un miroir amovible permet d'offrir trois fonctions avec un seul module d'éclairage. Il permet également d'éviter les pertes dues au miroir (absorption, réflexion et transmission de la lumière visible émise par la diode blanche) afin d'obtenir une fonction route visible très performante au niveau photométrique.
  • Dans le cas d'un module bi fonction, la présence d'un miroir amovible permet de réaliser un module moins coûteux car le miroir utilisé est un miroir simple, non dichroïque.
  • Dans le cas d'un miroir amovible, un système mécanique assure un mouvement du miroir, soit en translation, soit en rotation par rapport à un axe de rotation Ω.
  • Un exemple de miroir amovible, suivant une rotation, est représenté sur les figures 3 et 4. Plus précisément, la figure 3 montre le miroir en position de fonction et la figure 4 montre ce même miroir en position neutre. Ces figures montrent les diodes 1 et 2 ainsi que le miroir 3 actionné par des moyens d'actionnement 6.
  • Dans cet exemple, la mobilité du miroir est obtenue par rotation autour de l'axe Ω. Un déplacement suivant un axe de rotation parallèle au bord A peut lui être associé. Un tel déplacement est particulièrement intéressant, car il permet de dégager complètement le miroir sans risque d'interférence avec les éléments optiques.
  • L'angle de rabattement pour passer de la position neutre à la position de fonction peut être un angle inférieur ou égal à 45°. Cet angle de rabattement peut être faible, dès lors qu'il est suffisant pour que le miroir 3 n'interfère pas avec le faisceau lumineux issu de la diode visible 2 et traversant la lentille 5.
  • Les moyens d'actionnement 6 peuvent être, par exemple, un actionneur associé à un engrenage 7. Cet actionneur peut être un moteur à courant continu ou bien un électroaimant rotatif ou linéaire. Ces moyens d'actionnement peuvent comporter un dispositif de sécurité offrant au miroir une position de sécurité en cas de défaillance. Ce dispositif de sécurité peut être un moyen de rappel tel qu'un ressort de torsion 8 placé sur l'axe de rotation Ω. Dans ce cas, lors du fonctionnement en route visible (diode blanche alimentée, diode infrarouge non alimentée), l'actionneur est alimenté continuellement pour maintenir le miroir 3 en position neutre. Pour la fonction route infrarouge (diode infrarouge alimentée et diode blanche non alimentée), le miroir est ramené en position de fonction.
  • Les moyens d'actionnement peuvent consister en un système bistable dans lequel l'actionneur fait passer un point dur au miroir, pour basculer de la position neutre à la position de fonction, chacune de ces positions étant une position stable.
  • Un système de détection, par commutateur ou autre capteur, peut être rajouté aux moyens d'actionnement pour renseigner sur la position du miroir afin que, en cas de défaillance, l'ensemble, ou au moins la source visible, puisse être mis hors tension.

Claims (14)

  1. - Module d'éclairage multifonction de projecteur lumineux pour véhicule automobile, comportant une première source lumineuse (1) émettant des premiers rayonnements lumineux suivant un premier axe optique (X1) et une seconde source lumineuse (2) émettant des seconds rayonnements lumineux suivant un second axe optique (X2),
    - la première source lumineuse (1) comportant au moins une première diode,
    - la seconde source lumineuse (2) comportant au moins une seconde diode, et
    - ledit module comportant une surface de réflexion partielle (3) placée à une intersection (4) du premier axe optique avec le second axe optique et apte à réfléchir les premiers rayonnements lumineux et à laisser passer les seconds rayonnements lumineux de sorte que les premiers rayonnements lumineux créent, par réflexion sur la surface de réflexion, une source lumineuse virtuelle, située derrière l'élément réfléchissant et apte à se superposer au moins partiellement à la seconde source lumineuse, les rayonnements transmis par la surface de réflexion partielle étant focalisés en aval par un moyen de focalisation (5),
    caractérisé en ce que la première diode et la seconde diode comprennent un émetteur rectangulaire, et en ce que l'image virtuelle de la première source lumineuse (1) formée par la surface de réflexion partielle (3) a au moins un bord horizontal perpendiculaire à la direction de l'axe optique du moyen de focalisation (5).
  2. - Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des sources lumineuses émet des rayonnements visibles et l'autre source lumineuse émet des rayonnements infrarouges.
  3. - Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la surface de réflexion comporte un miroir dichroïque.
  4. - Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que le miroir dichroïque comporte une face d'entrée (3e) et une face de sortie (3s), la face de sortie assurant une réflexion des premiers rayonnements lumineux.
  5. - Module selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le miroir dichroïque comporte, sur sa face de sortie (3s), une couche ou un empilement de couches apte à refléter les rayonnements infrarouges.
  6. - Module selon la revendication 5, caractérisé en ce que le miroir dichroïque comporte, sur sa face d'entrée (3e), une couche ou un empilement de couches, antireflet, notamment dans le visible.
  7. - Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes optiques (X1 et X2) des première et seconde sources lumineuses forment un angle compris entre 80 et 120° ou entre 90 et 120°, et notamment un angle sensiblement perpendiculaire.
  8. - Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de réflexion est positionnée de façon à former un angle avec chacun des axes optiques des première et seconde sources lumineuses égal à environ la moitié de l'angle entre les deux axes optiques, notamment de façon à former un angle d'environ 45° avec chacun des axes optiques des première et seconde sources lumineuse.
  9. - Module selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que l'axe optique de la source de rayonnements visibles coïncide substantiellement avec un axe optique du moyen de focalisation.
  10. - Module selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la source lumineuse émettant des rayonnements visibles comporte une diode de lumière blanche.
  11. - Module selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la surface émettrice de la diode émettant des rayonnements visible est disposée juste au dessus de l'axe optique du moyen de focalisation, notamment de façon à ce que son bord inférieur soit tangent audit axe.
  12. - Module selon les revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la face d'entrée du miroir dichroïque est non plane pour assurer une défocalisation de la source lumineuse émettant des rayonnements visibles.
  13. - Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la surface de réflexion est amovible.
  14. - Projecteur lumineux multifonction, caractérisé en ce qu'il comporte un module selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
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