EP2422130B1 - Module et dispositif d'eclairage pour vehicule avec fonction route amelioree - Google Patents

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EP2422130B1
EP2422130B1 EP10713683.0A EP10713683A EP2422130B1 EP 2422130 B1 EP2422130 B1 EP 2422130B1 EP 10713683 A EP10713683 A EP 10713683A EP 2422130 B1 EP2422130 B1 EP 2422130B1
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EP
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reflector
module
focal point
light source
cutoff
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Jean-Luc Meyrenaud
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Valeo Vision SAS
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Valeo Vision SAS
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a lighting module, in particular for a motor vehicle, the lighting module comprising a first lighting function of the dipped type with an essentially horizontal cut-off of the beam. More particularly, the invention relates to a lighting module comprising a second high-beam type lighting function ensured by an additional beam supplementing the high-beam.
  • a lighting module comprising two reflectors of the ellipsoidal type is known from the patent document US 4,914,747 . These two reflectors correspond to half-ellipsoids and are superposed with their reflective surfaces oriented towards each other, ie oppositely.
  • the module comprises a specific light source for the upper reflector and a common light source for the two reflectors, the specific light source being located at the level of the focus of the upper reflector to participate in the formation of a dipped type lighting beam and the common light source being located at the focus of the lower reflector to participate in the formation of a road-type lighting beam.
  • a horizontal mask with a cutting edge is provided close to the second focal points of the two reflectors.
  • a lens is arranged after the cover with its optical axis coinciding with the optical axis of the module.
  • the lens is arranged so that its first focal point is close to the second focal points of the reflectors.
  • the code beam the light rays emitted by the specific light source of the upper reflector are reflected by the internal surface of the reflector approximately towards the second focal point of the reflector. Part of the rays pass in front of the cut edge of the cover. These rays encounter the lens in its lower half and are then refracted upwards.
  • the mask conceals part of the rays which would otherwise encounter the lens in its lower half and would constitute the upper part of the beam emitted after passing through the lens.
  • the dipped beam thus has an upper limit called cutoff.
  • the light rays emitted by the common light source are reflected by the upper reflector towards the bottom of the upper half of the lens and also by the lower reflector towards the second focal point of the reflector.
  • part of the rays pass in front of the cover and meet the upper half of the lens.
  • Another part of the rays is reflected by the mask or reflected by a reflecting part of the latter, to then be refracted by the lower part of the lens in order to form the upper part of the beam, which has a low cut-off.
  • the position of the shield is therefore decisive for cutting off the upper part of the beam, which is added to the lower part of the beam coming from the lower reflector.
  • This superposition makes it possible to obtain a beam with a view to ensuring the route function.
  • This module has a zone of weaker lighting at the level of the cut in the road type beam and corresponds to a particular embodiment of US 4,914,747 .
  • the lower part of the beam is particular because it comes from an unfocused source.
  • US 2009/0097268 A1 also shows a lighting module comprising two concave reflectors, a cover and an optical element.
  • the object of the present invention is to obtain a compact device making it possible to participate in the generation of two beams.
  • the object of the present invention is a lighting module, in particular for a motor vehicle, according to claim 1.
  • a lighting module in particular for a motor vehicle, according to claim 1.
  • Optional additional characteristics of this lighting module are presented in dependent claims 2 to 10.
  • This lighting module can be comprised in a lighting device in particular for a motor vehicle as described in the dependent claims 11 and 12.
  • a compact module is thus obtained which makes it possible to emit two complementary beams. Indeed, by positioning a first light source at a first focus of the first reflector, the first light source illuminating only in the direction of the first reflector, and by positioning a second light source at the first focus of the second reflector, the second light source illuminating only in the direction of the second reflector, the beam generated by the first reflector will have a shape cut-off approximately complementary to that of the beam generated by the second reflector. A complete beam without relatively homogeneous cut-off is thus obtained, when the two sources are switched on, and a clean cut-off beam, when only one of the sources is switched on.
  • the cutoff is sharp because the cutoff edge is focused, since it is positioned at the focal point of the corresponding reflector.
  • a first light source is positioned at the first focus of one of the reflection surfaces of the first reflector
  • a second light source is positioned at the first focus of the other reflection surface of the first reflector.
  • the optical axes of the first and of the second reflectors are in particular oriented globally in the same direction. That is to say that when the optical axis of the first reflector is oriented towards the front of the vehicle, the optical axis of the second reflector is also oriented towards the front of the vehicle.
  • the first reflector when it is mounted in a vehicle, it can generate a beam of the dipped beam type or participating in a dipped beam, when the first source is on.
  • the second light source is switched on and the beam generated by the second reflector then complements that of the first reflector, to form a high beam.
  • the curved profile of the cut-off edge of the second module of the lighting device described by claim 11 is globally centered on the optical axis of the module.
  • This module allows when the curvature is convex upwards, the first reflector being oriented upwards, to obtain a beam with a horizontal upper cut-off, with the exception of a curved depression, or rounded, oriented downwards.
  • the curved profile is present on the two reflecting and opposite surfaces of the bending machine.
  • the curved profile is limited to a central part of the cover, the rest being essentially flat.
  • the first face of the cover and the second face of the cover meet in a cut-off edge.
  • the second focal points of the first and of the second reflector are merged into a second common focal point, the cutting edge being positioned at the level of the second common focal point.
  • the cut made by such a module has the particularity that it thus compensates for the loss or inhomogeneity resulting from the non-zero thickness of the mask and the rounding of its cut-off edge. Indeed, the cutting of the beam of the first reflector is thus practically coincident with the cutting of the second reflector beam. It is for example possible to obtain a homogeneous main beam.
  • At least one of the first and second faces of the mask are reflective.
  • a better recovery of the luminous flux is thus obtained.
  • the rays meeting the reflective surface of the shield will be sent forwards and participate in the formation of the beam.
  • caches with a reflective surface will be referred to as a folder.
  • the cover is a thin element whose complex profile decreases from the cut edge towards the rear of the module so as to form a complex surface.
  • the complex surface corresponds to a centered thin band of the folder.
  • the cut edge has an essentially straight profile when projected into the general plane of the folder.
  • the first light source comprises a light-emitting diode, or LED, emitting in an overall direction oriented towards the first reflector
  • the second light source comprises an LED emitting in an overall direction oriented towards the second reflector.
  • LEDs comprise a substrate supporting a semiconductor element, which generates light when supplied with electric current. LEDs generally emit a cone of light oriented on one side of the half-plane containing the substrate, side being that where the semiconductor element is located. The axis of this cone corresponds to the global emission direction of the LED.
  • the light sources are carried by the cover, the first light source on the first face of the cover and the second on the second face of the cover.
  • the invention also relates to a lighting device, in particular for a motor vehicle, according to claim 11.
  • This device makes it possible to minimize the errors in the central part of the beam projected in road mode.
  • the superposition of the beams coming from the different modules allows a certain freedom in terms of adjustment precision in a horizontal plane due to the covering of the projecting central part of the beam of the first module by the central part curved downwards from the harness of the second module.
  • the first lighting module comprises a second lighting function of the road type where an additional beam complements the beam of the first function.
  • the second lighting module comprises a cutting edge of constant thickness so that the second reflector of the second module makes it possible to generate a third beam having a lower cutoff with a curvature complementary to the curvature of the upper cutoff of the second beam.
  • the invention also relates to a lighting device, in particular for a motor vehicle, comprising: a first lighting module comprising a first low-beam type lighting function with an essentially horizontal cut-off of the emitted beam, the cut-off having a projection at its central part ; a second lighting module separate from the first and ensuring a lighting function intended to supplement the beam of the first module ensuring a road-type lighting function, the lighting function of the second module comprising a low cut-off such that it covers the beam of the first module at least in its central part.
  • the low cut-off of the beam of the second module can be ensured by a cover of suitable profile positioned close to the focus of convergence of the rays coming from the module.
  • the profile of the cut is advantageously essentially horizontal with a central part slightly curved downwards so as to cover the projection of the cut of the first module.
  • each reflection face of the first reflector is included in a portion of an ellipsoid, the two portions of ellipsoids being secant along a line of separation separating the two reflection faces.
  • the shape of this portion may not be strictly that of an ellipsoid and may be approximately ellipsoid.
  • the two reflection faces join at said separation line.
  • the optical axes of the two reflection faces form between them an angle of between 20 and 40 degrees, preferably between 25 and 37 degrees, in particular 31 or 35 degrees. These values make it possible to improve the quantity of light focused by the reflectors.
  • each light-emitting diode comprises a reference axis.
  • the reference axes of the light-emitting diodes form between them an angle of between 20 and 30 degrees. This range of values allows more freedom in the positioning of the LEDs. This advantageously allows these reference axes of the light-emitting diodes to make between them an angle different from the angle which the optical axes of the reflection faces of the first reflector make between them.
  • this angle between the reference axes of the LEDs can be 26 degrees while that between the optical axes of the reflection faces of the first reflector is 31 or 35 degrees.
  • the reference axes can correspond for these LEDs to the passing axis by the corresponding LED and perpendicular to one of the long sides of the emitting surface of the LED, this emitting surface being rectangular.
  • the light-emitting surfaces of the light-emitting diodes are substantially in a plane passing through the optical axis of the lighting unit.
  • Their center is preferably in the plane passing through the optical axis of the lighting unit, generally corresponding to the optical axis of the lens.
  • the second reflector of the module comprises a light-emitting diode, located at the first focal point of the second reflector and located below the optical axis, in particular at 11 mm below the optical axis.
  • the reflective properties of the reflective surfaces are conferred by a coating of reflective material deposited on a part conferring the desired shape on the reflector. For example, by aluminating a reflector of generally elliptical shape.
  • the figure 1 is a schematic perspective view of a motor vehicle headlamp lighting module.
  • the lighting module 1 comprises a first upper half-plane reflector 2 consisting of a double concave reflecting surface.
  • Each of these surfaces 2a and 2b is a surface of revolution of an ellipse section around an axis of symmetry. These two surfaces intersect in the vertical median plane of module 1, thus forming an upper reflector in the form of a double bulb.
  • the two axes of revolution or symmetry 30 and 31 of the surfaces, respectively 2b and 2a, of the reflector intersect so that the beams reflected by these surfaces converge.
  • a light source 5, 6 of the light-emitting diode or even LED type is located approximately at the first focus of each surface 2b, 2a forming the upper reflector 2.
  • the first focus of each surface is located on the axis of revolution.
  • the second foci of the surfaces are also located on the respective axes of revolution.
  • the surfaces 2a and 2b are oriented so that these second focal points correspond to the point of intersection 13 of the two axes.
  • the module 1 also comprises a lower reflector 3 also half-plane consisting of a concave reflective surface described, as for each of the double surfaces of the upper reflector, by an ellipse section in rotation around an axis of rotation 32 or symmetry.
  • a light source 7 also of the LED type is positioned at the level of the first focal point of the lower reflector.
  • the reflector is dimensioned and arranged with respect to the upper reflector so that its second focus corresponds to the second focus of the upper reflector.
  • the main optical axis 4 of module 1 passes through the plane which contains the axes of symmetry 30, 31 of the reflection surfaces 2b and 2a of the first reflector 2.
  • the reflective internal surfaces of the reflectors may not be perfectly elliptical and have one or more specific or complex profiles with a view to optimizing the light distribution in the lighting beam. This may imply that the surfaces 2a and 2b of the first reflector 2 or the surface of the second reflector 3 are not perfectly symmetrical in revolution.
  • An essentially planar interface is provided between the first reflector 2 and the second reflector 3, in order to ensure the connection between them and also in order to support the light sources 5, 6 and 7. These light sources are provided to emit in a half- plane, sources 5 and 6 in an upper half-plane and source 7 in a lower half-plane.
  • This type of light source has the particularity of being particularly compact to the point of being able to be likened approximately to a point source.
  • Other known types of light source can however also be considered.
  • the light rays emanating from the light sources roughly assimilated to point sources are reflected by the reflective surfaces of the reflectors 2 and 3 and all converge towards the second common focus 13 of the reflectors.
  • the light sources are not point-like and the shape of the reflecting surfaces are not necessarily perfectly elliptical so that the reflected rays do not all converge towards the second focus 13 but rather towards an area close to the second focus 13.
  • a reflective optical element 8 commonly called a “folder” is arranged on the optical axis 4 and with its front edge called the "cut-off edge” 9 close to the second focal point 13.
  • This thin and essentially planar folder 8 comprises a surface upper reflecting surface and a lower reflecting surface. In this way, the light rays emanating from the reflectors 2 and 3 converging towards the second focal point 13 and which encounter a surface of the bender 8 are reflected.
  • a lens 20 is provided on the optical path of the device.
  • This lens of the convex plane type has its focal point corresponding to the second focal point 13 of the reflectors and its optical axis coinciding with the optical axis 4 of the module so that the light rays coming from the focal point 13 are transmitted essentially parallel to the optical axis 4.
  • Other types of convergent lens can be envisaged, such as for example a biconvex lens or else of the convergent meniscus type.
  • a reflector of the paraboloidal mirror type is also possible. In this case, its optical axis would be essentially perpendicular or at the very least secant to the axis 4 and its focal point would coincide approximately with the focal point 13. Such a reflector would then reflect the light rays in a direction essentially parallel to its optical axis, that is to say perpendicular to the optical axis 4 or along an axis secant therewith.
  • the picture 2 is another schematic view of the module from the figure 1 from a different angle.
  • This view illustrates the inclination of the upper reflector 2 with respect to the lower reflector 3.
  • the axes of revolution of the surfaces 2a and 2b of the upper reflector, as well as the general optical axis 4 of the module are coplanar.
  • the axis of revolution of the lower reflector 3 forms an angle ⁇ with the axis with the general optical axis 4 of the module 1.
  • This angle is quite small, typically a few degrees and is essentially due to the fact that the folder ideally infinitely thin actually has a certain thickness.
  • the folder actually has a triangular section in a longitudinal and vertical median plane.
  • the folding machine is best represented at the picture 3 which is an enlarged perspective view of the cut edge thereof.
  • the folder 8 has a finite and increasing thickness from the cutting edge 9 towards the rear thereof.
  • the cutting edge 9 has a projection 12 approximately at its central part, that is to say the part positioned at the level of the optical axis 4.
  • the upper surface and the lower surface on either side of this projection 12 are essentially planar.
  • the jump thus constitutes a discontinuity in the profile of the cut-off edge.
  • the cut edge 11 on the right side when looking from the reflectors to the lens, i.e. the left side in the representation at the picture 3 is slightly raised relative to the opposite side 11'.
  • the cut made by the bender will therefore obscure more rays coming from the right parts of the reflectors, that is to say the rays which will then form the left part of the beam projected by the lens 20. This left part will thus have a cut more lower than the right part of the beam, the jump creating an oblique portion. This makes it possible to obtain a code type break as shown in figure 5 .
  • the figure 4 is a schematic plan and sectional view along a median plane of the module of the figures 1 and 2 .
  • the purpose of this figure is to illustrate the role of the folder and the cut it operates.
  • One of the upper light sources 5 or 6 is shown there as well as the profile of the corresponding reflecting surface. It is therefore on this part of a section along a longitudinal median plane of one of the reflecting surfaces 2a, 2b, forming the upper reflector 2.
  • the lower light source 7 is also represented there as well as the profile of the reflecting surface corresponding to the lower reflector 3.
  • the folding machine 8 with a wedge-shaped section is also represented there.
  • the light ray 15 emitted from the first focus of the first reflector by the upper light source 5 or 6 is reflected by the reflecting surface of the upper reflector towards the second focus 13. Since the light source is not point-like, it also emits light rays slightly offset (represented in dotted lines) which after reflection by the reflecting surface will not converge exactly towards the second focal point 13. Thus, certain rays will pass through the focal point and will be refracted by the lens 20 parallel to the global optical axis 4. These rays will correspond to the upper cutoff of the lower beam 17 emitted by the module 1 and shown in figure 5 . Other rays pass in front of the cutting edge 9 and go towards the lower half of the lens. As they pass over focus 13, lens 20 will refract them downward.
  • the upper light sources 5 and 6 associated with the upper reflector 2 provide the dipped type lighting function, that is to say a lighting function with an upper cut-off of the projected beam.
  • the simplified footprint 17 of this lower illuminating beam is shown in figure 5 (this footprint is typically a projection at 25 meters from the beam).
  • the HH axis corresponds to the horizontal axis and the VV axis corresponds to the vertical axis.
  • This imprint does indeed include a generally horizontal cut with, however, a jump or step generated by the jump 12 of the cutting edge 11 of the bender 8. This cut-off profile is required by law in order to limit the dazzling of drivers coming against it. meaning.
  • the lower light source 7 and the lower reflector 3 operate in reverse with respect to the combination of the upper reflector 2 and the sources 5 and 6.
  • a light ray 14 emitted from the first focus of the lower reflector 3 by the lower light source 7 is reflected by the reflecting surface of the lower reflector 3 towards the second focal point 13.
  • Certain rays will pass through the focal point 13 and will be refracted by the lens 20 parallel to the global optical axis 4. These rays will correspond to the lower cut-off of the upper beam 16 emitted by module 1, shown in figure 5 .
  • Other rays pass, for some in front of the cutting edge 9 to reach the upper part of the lens 20, and for others, meet the lower reflective surface of the bender 8 and are reflected towards the lower half of the lens. These rays therefore pass below focus 13 and lens 20 will refract them upwards; they correspond to the part of the upper bundle 16 located above the lower cutoff.
  • the lower light source 7 performs the road-type lighting function in combination with the upper light sources 5 and 6.
  • the cut-off edges 9 have a constant thickness.
  • the footprint 16 of the upper beam and the footprint 17 of the lower beam are complementary.
  • a road type beam is obtained. Due to the non-zero thickness of the folder at the level of the cut-off edge, a zone of weaker illumination is present at the border between the two cut-off profiles. This is not a black area but rather a lower light area.
  • FIG. 6 and 7 Another lighting module 100 similar to that of the figures 1 and 2 is illustrated in figures 6 and 7 . It is very similar to module 1 but differs essentially in that it comprises a single upper light source 105, in that the bender 108 comprises a complex surface, and in that the upper reflector 102 comprises a single reflective surface axis of rotation coinciding with the general optical axis 104 of the module 100.
  • the presence of a single light source associated with the upper reflector means that the lighting of this module is weaker than that of the module 1 of the figures 1 and 2 . It is designed to be used in combination with module 1 to provide additional lighting.
  • a lower light source 107 is associated with the lower reflector 103.
  • the 108 Folder is best illustrated at figure 8 . It is slightly domed upwards at the cut edge. It has a complex surface on both upper and lower sides. Viewed from the front from the lens 120, the folder has an upwardly domed profile, approximately centered on the optical axis and symmetrical at the cut edge. The cut edge is located at focus 113, which corresponds to the second focus of upper reflector 102 and lower reflector 103. This curved profile decreases from cut edge 109 towards the rear of the folder. The rear part of the folder is thus essentially flat. The width of the curved strip corresponds to less than one third, preferably less than one quarter, of the total width of the folder. The cut edge 109 however has a generally straight profile when viewed from above.
  • the figure 4 also applies to the module of figures 6 and 7 . It is a sectional view along a longitudinal vertical median plane of the lighting module 100 and illustrates the role of the bender with respect to the light rays coming from the two light sources 105 and 107.
  • the footprints of the beams projected by the module 100 and emanating from the two light sources 105 and 107 are illustrated in a simplified manner in the figure 9 .
  • the HH axis corresponds to the horizontal axis and the VV axis corresponds to the vertical axis.
  • the imprint of the lower beam 117 is that of the upper light source 105 associated with the upper reflector 102.
  • An essentially horizontal cut-off is indeed observed there slightly below the horizon line.
  • the reflective top surface of the folder 108 at the cut-off edge is higher than the rest of the surface and therefore causes a corresponding lower cut-off. with rounded profile.
  • the central point of the cut edge centered on the optical axis of the module is the highest and thus causes a maximum downward cut corresponding to the intersection of the cut edge of the cavity 117 with the vertical axis V-V.
  • the imprint 116 is that of the lower light source 107 associated with the lower reflector 103.
  • the curved part downwards is also observed in the central part of the cut-off of the imprint 116 of the upper beam. It corresponds to the complex shape of the folder 108 at the level of the cutting edge 109, of constant thickness.
  • the center point of the cut edge centered on the optical axis of the module is the highest and thus causes a minimum downward cut corresponding to the intersection of the cut edge of the cavity 116 with the vertical axis V-V.
  • the association of the lower reflector 103 and the lower light source 107, according to the same principle as the lower reflector 3 and the light source 7 of the module 1, thus generates the upper beam 116 with a lower cutoff.
  • the figure 10 illustrates the superposition of the different beams of the two modules 1 and 100 in the central part of the projected beam. It is indeed the most important central part for the quality of vision of the driver of the vehicle.
  • the respective breaks of the beams of the bender lighting module of the first module 1 are illustrated in solid lines.
  • the respective cut-offs of the beams of the low beam type and of the complementary main beam type of the complex surface bender lighting module, the second module 100 are illustrated in dotted lines. It should be noted that these cuts are very schematized for reasons of clarity of presentation of the invention.
  • the area comprised between the corresponding cuts of the lower cavities and of the upper cavities of a lighting module is not completely absent from lighting.
  • the zone in question has at the very least an irregularity or inhomogeneity of lighting which is particularly disturbing in the central part.
  • the presence of the beam 117 of lower power constitutes a reinforcement of the beam 17 while respecting the step cut required by the legislation.
  • the superposition of the beams 17 and 117 constitutes the code function of the device comprising a module according to the figures 1 and 2 and a module according to figures 6 and 7 .
  • the road type lighting function is ensured by the superposition of the beams 17, 117, 16 and 116. figure 10 that the beam 116 potentially of similar power to the beam 16 complements it while covering the central part of the zone of inhomogeneity.
  • the curved shape of the cut induced by the complex surface folder is chosen wide enough to cover the central part important for the quality of vision of the driver.
  • This domed part sufficiently covers the stepped central part of the beams of the first module provides a certain freedom of adjustment of the two modules relative to each other at the level of the convergence of their beams.
  • the figure 11 illustrates by isolux curves the luminosity of the different beams projected at 25 meters.
  • the beam (b) corresponds to the code type beam of the upper reflector 2 of the first module 1. It corresponds to the imprint 17 of the figure 5 .
  • the beam (a) corresponds to the complementary beam of the lower reflector 3 of the first module 1. It corresponds to the imprint 16 of the figure 5 .
  • Beam (c) corresponds to the superposition of the two beams.
  • the beam (e) corresponds to the lower beam of the upper reflector 102 of the second module 100, i.e. the imprint 117 in figure 9 .
  • the beam (d) corresponds to the upper beam of the lower reflector 103 of the second module 100, i.e. the imprint 116 in figure 9 .
  • the beam (f) corresponds to the superposition of the two beams (e) and (d).
  • the beam (g) corresponds to the superposition of the combined beams (c) and (f) of the two lighting modules 1 and 100.
  • This beam (g) corresponds to a main beam. It can be seen that the lighting irregularities are corrected by the conjunction of the beams of the two modules.
  • the rounded curvature downwards of the lower cutoff of the beam (d) that is to say corresponding to the lower reflector 103 of the second module 100, makes it possible to reinforce the lighting in the central zone in high beam.
  • the optical element 20 of the lighting unit 202 is a converging lens, admitting a focal point FL positioned at the level of the cut-off edge of the mask.
  • the optical axes 31, 30 of the two reflection faces 2a and 2b of the first reflector 2 form between them an angle ⁇ of between 20 and 40 degrees, preferably between 25 and 37 degrees, in particular 31 or 35 degrees.
  • Each reflection face 2a and 2b of the first reflector 2 is included in a portion of an ellipsoid, the two portions of ellipsoids being secant along a line of separation 2c separating the two reflection faces.
  • the shape of this portion may not be strictly that of an ellipsoid and may be approximately ellipsoid.
  • the two reflection faces 2a and 2b join at the level of said line of separation 2c.
  • Each light-emitting diode 5, 6 comprises a reference axis 5a, 6a, these reference axes of the light-emitting diodes making between them an angle ⁇ , different from the angle ⁇ that the optical axes 31, 30 of the reflection faces make between them. 2a and 2b of the first reflector 2.
  • the reference axes 5a and 6a correspond for these LEDs 5 and 6 to the axis passing through the corresponding LED and perpendicular to one of the long sides 5b, 6b of the surface emitter of the LED, this emitting surface being rectangular.
  • This lighting unit can be used in a previously described module. It is thus possible to have a lighting module 1 according to the first object of the invention, illustrated in figures 1 to 4 , in which the first reflector 2, the cover 8 and the optical element 20 are a lighting unit 202 as previously described.
  • the second reflector 3 of this module 1 comprises a light-emitting diode 7, located at the first focal point of the second reflector 3 and located below the optical axis 4 of the module, in particular 11 mm below the optical axis.

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Description

  • L'invention a trait à un module d'éclairage notamment pour véhicule automobile, le module d'éclairage comprenant une première fonction d'éclairage du type code avec une coupure essentiellement horizontale du faisceau. De manière plus particulière l'invention a trait à un module d'éclairage comprenant une seconde fonction d'éclairage du type route assuré par un faisceau supplémentaire complétant le faisceau route.
  • Un module d'éclairage comprenant deux réflecteurs du type ellipsoïdal est connu du document de brevet US 4,914,747 . Ces deux réflecteurs correspondent à des demi ellipsoïdes et sont superposés avec leurs surfaces réfléchissantes orientées l'une vers l'autre, soit de manière opposée. Le module comprend une source lumineuse spécifique pour le réflecteur supérieur et une source lumineuse commune pour les deux réflecteurs, la source lumineuse spécifique étant située au niveau du foyer du réflecteur supérieur pour participer à la formation d'un faisceau d'éclairage de type code et la source lumineuse commune étant située au niveau du foyer du réflecteur inférieur pour participer à la formation d'un faisceau d'éclairage de type route. Un cache horizontal avec un bord de coupure est prévu à proximité des seconds foyers des deux réflecteurs. Une lentille est disposée après le cache avec son axe optique confondu avec l'axe optique du module. La lentille est disposée de manière à ce que son premier foyer soit à proximité des seconds foyers des réflecteurs. Pour former le faisceau code, les rayons lumineux émis par la source lumineuse spécifique du réflecteur supérieur sont réfléchis par la surface interne du réflecteur approximativement vers le second foyer du réflecteur. Une partie des rayons passent devant le bord de coupure du cache. Ces rayons rencontrent la lentille dans sa moitié inférieure et sont ensuite réfractés vers le haut. Le cache occulte une partie des rayons qui sinon rencontreraient la lentille dans sa moitié inférieure et constitueraient la partie haute du faisceau émis après passage dans la lentille. Le faisceau code présente ainsi une limite supérieure appelée coupure. Pour former le faisceau route, les rayons lumineux émis par la source lumineuse commune sont réfléchis par le réflecteur supérieur vers le bas de la moitié supérieure de la lentille et aussi par le réflecteur inférieur vers le second foyer du réflecteur. De manière similaire aux rayons émis par la source lumineuse spécifique du réflecteur supérieur, une partie des rayons passe devant le cache et rencontre la moitié supérieure de la lentille. Une autre partie des rayons est réfléchie par le cache ou réfléchie par une partie réfléchissante de celui-ci, pour être ensuite réfractée par la partie basse de la lentille afin de former la partie haute du faisceau, qui présente une coupure basse. La position du cache est donc déterminante pour la coupure de la partie haute du faisceau, qui s'additionne à la partie basse du faisceau provenant du réflecteur inférieur. Cette superposition permet d'obtenir un faisceau en vue d'assurer la fonction route. Ce module présente une zone de plus faible éclairage au niveau de la coupure dans le faisceau du type route et correspond à un mode particulier de réalisation de US 4,914,747 . En outre la partie basse du faisceau est particulière car issue d'une source non focalisée. US 2009/0097268 A1 montre également un module d'éclairage comprenant deux réflecteurs concaves, un cache et un élément optique.
  • Le but de la présente invention est d'obtenir un dispositif compact permettant de participer à la génération de deux faisceaux.
  • L'objet de la présente invention est un module d'éclairage notamment pour véhicule automobile selon la revendication 1. Des caractéristiques complémentaires optionnelles de ce module d'éclairage sont présentées dans les revendications dépendantes 2 à 10. Ce module d'éclairage peut être compris dans un dispositif d'éclairage notamment pour véhicule automobile comme décrit dans les revendications dépendantes 11 et 12.
  • On obtient ainsi un module compact permettant d'émettre deux faisceaux complémentaires. En effet, en positionnant une première source lumineuse à un premier foyer du premier réflecteur, la première source lumineuse n'éclairant qu'en direction du premier réflecteur, et en positionnant une deuxième source lumineuse au premier foyer du deuxième réflecteur, la deuxième source lumineuse n'éclairant qu'en direction du deuxième réflecteur, le faisceau généré par le premier réflecteur présentera une coupure de forme environ complémentaire à celle du faisceau généré par le deuxième réflecteur. On obtient ainsi un faisceau complet sans coupure relativement homogène, lorsqu'on allume les deux sources, et un faisceau à coupure nette, lorsque seule l'une des sources est allumée. La coupure est nette car le bord de coupure est focalisé, puisqu'il est positionné au niveau du foyer du réflecteur correspondant. Avec ce premier réflecteur à deux faces de réflexion, il est possible d'utiliser de façon compacte deux sources lumineuses dans ce module. Dans ce cas, une première source lumineuse est positionnée au premier foyer d'une des surfaces de réflexion du premier réflecteur, et une deuxième source lumineuse est positionnée au premier foyer de l'autre surface de réflexion du premier réflecteur. Ainsi, on peut obtenir un faisceau généré par le premier réflecteur avec une coupure de forme environ complémentaire à celle du faisceau généré par le deuxième réflecteur, au moyen d'un premier réflecteur avec deux sources lumineuses et d'un élément optique, tel qu'une lentille, commun aux deux faces réfléchissantes associées aux deux sources lumineuses. On gagne ainsi en compacité. Ceci est particulièrement avantageux lorsque les sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes. Cela permet notamment d'utiliser deux sources de moindre puissance, au lieu d'une seule.
  • Les axes optiques du premier et du deuxième réflecteurs sont notamment orientés globalement dans le même sens. C'est-à-dire que lorsque l'axe optique du premier réflecteur est orienté vers l'avant du véhicule, l'axe optique du deuxième réflecteur est également orienté vers l'avant du véhicule.
  • Ainsi, par exemple si le premier réflecteur est positionné en haut, lorsqu'il est monté dans un véhicule, il peut générer un faisceau de type feu de croisement ou participant à un feu de croisement, lorsque la première source est allumée. Pour passer en feu route, la deuxième source lumineuse est allumée et le faisceau généré par le deuxième réflecteur vient alors compléter celui du premier réflecteur, pour former un faisceau route.
  • Préférentiellement, le profil courbe du bord de coupure du second module du dispositif d'éclairage décrit par la revendication 11 est globalement centré sur l'axe optique du module.
  • Ce module permet lorsque la courbure est convexe vers le haut, le premier réflecteur étant orienté vers le haut, d'obtenir un faisceau avec une coupure supérieure horizontale, à l'exception d'une dépression courbe, ou arrondi, orientée vers le bas.
  • Ceci permet de superposer ce faisceau avec un faisceau présentant une coupure différente au centre, par exemple une coupure de type coupure oblique d'un faisceau code, sans inhomogénéité due à un léger décalage des coupures au centre des faisceaux.
  • Préférentiellement, le profil courbe est présent sur les deux surfaces réfléchissantes et opposées de la plieuse.
  • Préférentiellement, le profil courbe est limité à une partie centrale du cache, le reste étant essentiellement plan.
  • Selon l'invention, la première face du cache et la deuxième face du cache se rejoignent en une arrête de coupure. Préférentiellement, les seconds foyer du premier et du deuxième réflecteur sont confondus en un second foyer commun, l'arrête de coupure étant positionnée au niveau du second foyer commun.
  • La coupure réalisée par un tel module a ceci de particulier qu'elle pallie ainsi la perte ou inhomogénéité résultant de l'épaisseur non nulle du cache et de l'arrondi de son bord de coupure. En effet, la coupure du faisceau du premier réflecteur est ainsi pratiquement confondue avec la coupure du faisceau deuxième réflecteur. On peut par exemple obtenir un faisceau route homogène.
  • Préférentiellement, au moins l'une des première et deuxième faces du cache sont réfléchissantes. On obtient ainsi une meilleure récupération du flux lumineux. En effet les rayons rencontrant la surface réfléchissante du cache vont être renvoyés vers l'avant et participer à la formation du faisceau. Ainsi on obtiendra un faisceau à coupure comme avec un cache sans surface réfléchissante mais plus intense. Par la suite, les caches avec surface réfléchissante seront dénommés plieuse.
  • Préférentiellement, le cache est un élément mince dont le profil complexe va en décroissant depuis le bord de coupure vers l'arrière du module de sorte à former une surface complexe.
  • Préférentiellement, la surface complexe correspond à une bande mince centrée de la plieuse.
  • Préférentiellement, le bord de coupure a un profil essentiellement droit lorsqu'il est projeté dans le plan général de la plieuse.
  • Préférentiellement, la première source lumineuse comprend une diode électroluminescente, ou LED, émettant dans une direction globale orientée vers le premier réflecteur, et la deuxième source lumineuse comprend une LED émettant dans une direction globale orientée vers le deuxième réflecteur. Les LEDs comprennent un substrat supportant un élément semi-conducteur, qui génère la lumière lorsqu'il est alimenté en courrant électrique. Les LEDs émettent généralement un cône de lumière orienté d'un côté du demi-plan contenant le substrat, côté étant celui où est situé l'élément semi-conducteur. L'axe de ce cône correspond à la direction globale d'émission de la LED.
  • Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les sources lumineuses sont portées par le cache, la première source lumineuse sur la première face du cache et la deuxième sur la deuxième face du cache.
  • L'invention concerne également un dispositif d'éclairage notamment pour véhicule automobile selon la revendication 11.
  • Ce dispositif permet de minimiser les erreurs dans la partie centrale du faisceau projeté en mode route. De plus, la superposition des faisceaux provenant des différents modules autorise une certaine liberté au niveau de la précision de réglage dans un plan horizontal de par le recouvrement de la partie centrale en ressaut du faisceau du premier module par la partie centrale bombée vers le bas du faisceau du second module.
  • Selon une variante préférentielle de réalisation de ce dispositif d'éclairage, le premier module d'éclairage comprend une seconde fonction d'éclairage du type route où un faisceau supplémentaire vient compléter le faisceau de la première fonction.
  • Selon une variante préférentielle de réalisation de ce dispositif d'éclairage, le deuxième module d'éclairage comprend un bord de coupure d'épaisseur constante de sorte que le deuxième réflecteur du deuxième module permet de générer un troisième faisceau présentant une coupure inférieure avec une courbure complémentaire à la courbure de la coupure supérieure du deuxième faisceau.
  • L'invention concerne également un dispositif d'éclairage notamment pour véhicule automobile comprenant: un premier module d'éclairage comprenant une première fonction d'éclairage du type code avec une coupure essentiellement horizontale du faisceau émis, la coupure présentant un ressaut à sa partie centrale; un second module d'éclairage distinct du premier et assurant une fonction d'éclairage destinée à compléter le faisceau du premier module assurant une fonction d'éclairage du type route, la fonction d'éclairage du second module comprenant une coupure basse telle qu'elle recouvre le faisceau du premier module au moins dans sa partie centrale.
  • La coupure basse du faisceau du second module peut être assurée par un cache de profil adéquat positionné à proximité du foyer de convergence des rayons provenant du module. Le profil de la coupure est avantageusement essentiellement horizontal avec une partie centrale légèrement bombée vers le bas de sorte à recouvrir le ressaut de la coupure du premier module.
  • Selon l'invention, chaque face de réflexion du premier réflecteur est comprise dans une portion d'ellipsoïde, les deux portions d'ellipsoïdes étant sécantes selon une ligne de séparation séparant les deux faces de réflexions. La forme de cette portion peut ne pas être rigoureusement celle d'un ellipsoïde et être environ ellipsoïde. Avantageusement, les deux faces de réflexion se joignent au niveau de ladite ligne de séparation.
  • Préférentiellement, les axes optiques des deux faces de réflexion font entre eux un angle compris entre 20 et 40 degrés, préférentiellement entre 25 et 37 degrés, notamment 31 ou 35 degrés. Ces valeurs permettent d'améliorer la quantité de lumière focalisée par les réflecteurs.
  • Préférentiellement, une première diode électroluminescente est positionnée au premier foyer d'une des faces de réflexions et une deuxième diode électroluminescente est positionnée au premier foyer de l'autre face de réflexions. Selon un exemple de réalisation, chaque diode électroluminescente comprend un axe de référence. Préférentiellement, les axes de référence des diodes électroluminescentes faisant entre eux un angle de compris entre 20 et 30 degrés. Cet intervalle de valeur permet plus de liberté dans le positionnement des LEDs. Cela permet avantageusement que dans l'unité d'éclairage, ces axes de référence des diodes électroluminescentes font entre eux un angle différent de l'angle que font entre eux les axes optiques des faces de réflexions du premier réflecteur. Par exemple, cet angle entre les axes de référence des LEDs peut être de 26 degrés alors que celui entre les axes optiques des faces de réflexion du premier réflecteur est de 31 ou 35 degrés. Les axes de références peuvent correspondre pour ces LEDs à l'axe passant par la LED correspondante et perpendiculaire à l'un des grands côtés de la surface émettrice de la LED, cette surface émettrice étant rectangulaire.
  • Avantageusement, les surfaces d'émission de lumière des diodes électroluminescentes sont sensiblement dans un plan passant par l'axe optique de l'unité d'éclairage. Préférentiellement leur centre est dans le plan passant par l'axe optique de l'unité d'éclairage, correspondant généralement à l'axe optique de la lentille.
  • Avantageusement, le deuxième réflecteur du module comprend une diode électroluminescente, située au premier foyer du deuxième réflecteur et située en dessous de l'axe optique, notamment à 11 mm en dessous de l'axe optique.
  • Dans la présente invention, préférentiellement, les propriétés réfléchissantes des surfaces réfléchissantes sont conférées par un revêtement en matériau réfléchissant déposé sur une pièce conférant la forme recherchée au réflecteur. Par exemple, par aluminage d'un réflecteur de forme globalement elliptique.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtrons ci-après dans la description détaillée des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre indicatif et nullement limitatif.
  • Dans les figures suivantes :
    • La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un module d'éclairage avec une plieuse présentant un bord de coupure pour conférer au faisceau émis une coupure de type code, encore appelé feu de croisement.
    • La figure 2 est une vue schématique en perspective selon un autre angle du module de la figure 1.
    • La figure 3 est une vue en perspective du bord de coupure de la plieuse du module des figures 1 et 2.
    • La figure 4 est une vue en coupe d'un module d'éclairage comme celui des figures 1 et 2 ou encore des figures 6 et 7.
    • La figure 5 illustre l'empreinte des faisceaux provenant des réflecteurs supérieurs et inférieurs, respectivement, du module des figures 1 et 2.
    • La figure 6 est une vue schématique en perspective d'un module d'éclairage qui n'est pas conforme à l'invention.
    • La figure 7 est une vue schématique en perspective selon un autre angle du module de la figure 6.
    • La figure 8 est une vue en perspective de la plieuse du module des figures 6 et 7.
    • La figure 9 illustre l'empreinte des faisceaux provenant des réflecteurs supérieurs et inférieurs, respectivement, du module des figures 6 et 7.
    • La figure 10 illustre la superposition des faisceaux provenant des réflecteurs supérieurs et inférieurs du module selon les figures 1 et 2 et du module selon les figures 6 et 7.
    • La figure 11 illustre par des courbes isolux l'enregistrement à une distance de 25 mètres des faisceaux des réflecteurs inférieur (a) et supérieur (b) et leur superposition (c) du module selon les figures 1 et 2 ainsi que des faisceaux des réflecteurs inférieur (d) et supérieur (e) et leur superposition (f) du module selon les figures 6 et 7. La partie (g) de la figure 11 illustre la superposition des faisceaux complets (c) et (f) des deux modules.
    • La figure 12 illustre une unité d'éclairage selon la présente invention.
  • Les modes de réalisation de l'invention sont illustrés dans les figures et décrits ci-après par rapport à une position de montage du dispositif dans un véhicule en qualité de projecteur. Ce type d'application bien que prépondérant n'est pas limitatif si bien que les termes employés tels que « horizontal », « vertical », « haut », « bas », « supérieur(e) », « inférieur(e) » par exemple, en vue de décrire les positions des différents éléments ne sont pas absolus mais plutôt à interpréter de manière relative décrivant les positions des éléments par rapport à leur disposition sur les figures. Les dispositifs d'éclairage décrits pourraient être montés dans d'autres positions et/ou pour d'autres applications. De plus, les positions relatives des différents éléments optiques tels que les sources lumineuses, les réflecteurs et les lentilles exprimées pour la simplicité de compréhension par alignement des axes optiques et/ou correspondance des foyers respectifs ne sont pas à interpréter de manière exacte dans la mesure où de légères variations sont envisageables voire souhaitables en vue, entre autres, de corriger le caractère non parfait et certaines aberrations optiques des éléments optiques ou d'obtenir certains effets supplémentaires. Les plieuses représentées à certaines figures de la demande ont été volontairement grossies pour des raisons de clarté d'exposé.
  • La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un module d'éclairage de projecteur de véhicule automobile. Le module d'éclairage 1 comprend un premier réflecteur supérieur 2 demi-plan constitué d'une double surface concave réfléchissante. Chacune de ces surfaces 2a et 2b est une surface de révolution d'une section d'ellipse autour d'un axe de symétrie. Ces deux surfaces sont en intersection dans le plan médian vertical du module 1, formant ainsi un réflecteur supérieur en forme de double bulbe. Les deux axes de révolution ou de symétrie 30 et 31 des surfaces, respectivement 2b et 2a, du réflecteur sont en intersection de sorte à ce que les faisceaux réfléchis par ces surfaces convergent. Une source lumineuse 5, 6 du type à diode électroluminescente ou encore LED est localisée approximativement au premier foyer de chaque surface 2b, 2a formant le réflecteur supérieur 2. Etant donnée la symétrie de révolution de ces surfaces, le premier foyer de chaque surface est localisé sur l'axe de révolution. Les seconds foyers des surfaces sont également situés sur les axes de révolution respectifs. Les surfaces 2a et 2b sont orientées de sorte à ce que ces seconds foyers se correspondent au point d'intersection 13 des deux axes.
  • Le module 1 comprend également un réflecteur inférieur 3 également demi-plan constitué d'une surface réfléchissante concave décrite, tout comme pour chacune des les doubles surfaces du réflecteur supérieur, par une section d'ellipse en rotation autour d'un axe de rotation 32 ou de symétrie. Une source lumineuse 7 également du type LED est positionnée au niveau du premier foyer du réflecteur inférieur. Le réflecteur est dimensionné et agencée par rapport au réflecteur supérieur de sorte à ce que son second foyer corresponde au second foyer du réflecteur supérieur.
  • L'axe optique principal 4 du module 1 passe dans la plan qui contient les axes de symétrie 30, 31 des surfaces de réflexion 2b et 2a du premier réflecteur 2.
  • Il est à noter que les surfaces internes réfléchissantes des réflecteurs peut ne pas être parfaitement elliptique et avoir un ou plusieurs profils spécifiques ou complexes en vue d'optimiser la répartition lumineuse dans le faisceau d'éclairage. Ceci peut impliquer que les surfaces 2a et 2b du premier réflecteur 2 ou la surface du deuxième réflecteur 3 ne soient pas parfaitement symétrique en révolution.
  • Une interface essentiellement plane est prévue entre le premier réflecteur 2 et le deuxième réflecteur 3, afin d'assurer la liaison entre eux et également afin de supporter les sources lumineuses 5, 6 et 7. Ces sources lumineuses sont prévues pour émettre dans un demi-plan, les sources 5 et 6 dans un demi-plan supérieur et la source 7 dans un demi-plan inférieur.
  • Ce type de source lumineuse a la particularité d'être particulièrement compact au point de pouvoir être assimilée d'une manière approximative à une source ponctuelle. D'autres types de source lumineuse connus peuvent cependant également être considérés.
  • Les rayons lumineux émanant des sources lumineuses assimilées grossièrement à des sources ponctuelles sont réfléchis par les surfaces réfléchissantes des réflecteurs 2 et 3 et convergent tous vers le second foyer commun 13 des réflecteur. Dans la réalité, les sources lumineuses ne sont pas ponctuelles et la forme des surfaces réfléchissantes ne sont pas nécessairement parfaitement elliptiques si bien que les rayons réfléchis ne convergent pas tous vers le second foyer 13 mais plutôt vers une zone proche du second foyer 13.
  • Un élément optique 8 réfléchissant communément appelé « plieuse » est disposé sur l'axe optique 4 et avec son bord avant dit « bord de coupure » 9 à proximité du second foyer 13. Cette plieuse mince 8 et essentiellement plane comprend une surface réfléchissante supérieure et une surface réfléchissante inférieure. De la sorte, les rayons lumineux émanant des réflecteurs 2 et 3 convergeant vers le second foyer 13 et qui rencontrent une surface de la plieuse 8 sont réfléchis.
  • Une lentille 20 est prévue sur le chemin optique du dispositif. Cette lentille du type plan convexe a son foyer correspondant au second foyer 13 des réflecteurs et son axe optique confondu avec l'axe optique 4 du module de sorte que les rayons lumineux provenant du foyer 13 soient transmis essentiellement parallèlement à l'axe optique 4. D'autres types de lentille convergente sont envisageables, comme par exemple une lentille biconvexe ou encore du type ménisque convergent. Un réflecteur du type miroir paraboloïdal est également envisageable. Dans ce cas, son axe optique serait essentiellement perpendiculaire ou à tout le moins sécant à l'axe 4 et son foyer serait approximativement confondu avec le foyer 13. Un tel réflecteur réfléchirait alors les rayons lumineux dans une direction essentiellement parallèle à son axe optique, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe optique 4 ou selon un axe sécant avec celui-ci.
  • La figure 2 est une autre vue schématique du module de la figure 1 selon un angle différent. Cette vue illustre l'inclinaison du réflecteur supérieur 2 par rapport au réflecteur inférieur 3. Comme vu précédemment les axes de révolution des surfaces 2a et 2b du réflecteur supérieur, ainsi que l'axe optique général 4 du module sont coplanaires. En revanche, l'axe de révolution du réflecteur inférieur 3 forme un angle α avec l'axe avec l'axe optique général 4 du module 1. Cet angle est assez faible, typiquement quelques degrés et est essentiellement dû au fait que la plieuse idéalement infiniment mince a en fait une certaine épaisseur. La plieuse présente en fait une section en triangle dans un plan médian longitudinal et vertical.
  • La plieuse est mieux représentée à la figure 3 qui est une vue en perspective agrandie du bord de coupe de celle-ci. La plieuse 8 a une épaisseur finie et croissante depuis le bord de coupure 9 vers l'arrière de celle-ci. Le bord de coupure 9 présente un ressaut 12 approximativement à sa partie centrale, c'est-à-dire la partie positionnée au niveau de l'axe optique 4. La surface supérieure et la surface inférieure de part et d'autres de ce ressaut 12 sont essentiellement planes. Le ressaut constitue ainsi une discontinuité du profil du bord de coupure. Le bord de coupure 11 du côté droit lorsque l'on regarde depuis les réflecteurs vers la lentille, c'est-à-dire le côté gauche sur la représentation à la figure 3 est légèrement surélevé par rapport au côté opposé 11'. La coupure opérée par la plieuse occultera donc davantage de rayons provenant des parties droites des réflecteurs, c'est-à-dire les rayons qui vont ensuite former la partie gauche du faisceau projeté par la lentille 20. Cette partie gauche présentera ainsi une coupure plus basse que la partie droite du faisceau, le ressaut créant une portion oblique. Ceci permet d'obtenir une coupure de type code comme représenté en figure 5.
  • La figure 4 est une vue schématique en plan et en coupe selon un plan médian du module des figures 1 et 2. Cette figure a pour objectif d'illustrer le rôle de la plieuse et de la coupure qu'elle opère. Une des sources lumineuses supérieure 5 ou 6 y est représentée ainsi que le profil de la surface réfléchissante correspondante. Il s'agit donc sur cette partie d'une coupe selon un plan médian longitudinal d'une des surfaces réfléchissantes 2a, 2b, formant le réflecteur supérieur 2. La source lumineuse inférieure 7 y est également représentée ainsi que le profil de la surface réfléchissante correspondante du réflecteur inférieur 3. La plieuse 8 à section en forme de coin y est également représentée.
  • Le rayon lumineux 15 émis depuis le premier foyer du premier réflecteur par la source lumineuse supérieure 5 ou 6 est réfléchi par la surface réfléchissante du réflecteur supérieur vers le second foyer 13. La source lumineuse n'étant pas ponctuelle, elle émet également des rayons lumineux légèrement désaxés (représentés en pointillé) qui après réflexion par la surface réfléchissante ne convergeront pas exactement vers le second foyer 13. Ainsi, certains rayons passeront par le foyer et seront réfractés par la lentille 20 parallèlement à l'axe optique globale 4. Ces rayons correspondront à la coupure supérieure du faisceau inférieur 17 émis par le module 1 et représenté en figure 5. D'autres rayons passent devant le bord de coupure 9 et se dirigent vers la moitié inférieure de la lentille. Comme ils passent au-dessus du foyer 13, la lentille 20 les réfractera vers le bas. Ces rayons correspondront donc à la partie du faisceau inférieur 17 située en dessous de la coupure. D'autres rayons rencontrent la surface supérieure réfléchissante de la plieuse et sont réfléchis vers la moitié supérieure de la lentille. Ces rayons passant donc également au-dessus du foyer 13, la lentille 20 les réfractera également vers le bas. Ces rayons complèteront donc la partie du faisceau inférieur 17 située en dessous de la coupure. C'est donc la position du bord de coupure qui est déterminante pour la coupure ou limite supérieure du faisceau.
  • Les sources lumineuses supérieures 5 et 6 associées au réflecteur supérieur 2 assurent la fonction d'éclairage du type code, c'est-à-dire une fonction d'éclairage avec une coupure supérieure du faisceau projeté. L'empreinte 17 simplifiée de ce faisceau d'éclairage inférieur est représentée à la figure 5 (cette empreinte est typiquement une projection à 25 mètres du faisceau). L'axe H-H correspond à l'axe horizontal et l'axe V-V correspond à l'axe vertical. Cette empreinte comporte bien une coupure généralement horizontale avec toutefois un ressaut ou marche généré par le ressaut 12 du bord de coupure 11 de la plieuse 8. Ce profil de coupure est requis de manière légale afin de limiter l'éblouissement des conducteurs venant en contre-sens.
  • La source lumineuse inférieure 7 et le réflecteur inférieur 3 fonctionne de manière inversée par rapport à la combinaison du réflecteur supérieur 2 et des sources 5 et 6. Ainsi, un rayon lumineux 14 émis depuis le premier foyer du réflecteur inférieur 3 par la source lumineuse inférieure 7 est réfléchi par la surface réfléchissante du réflecteur inférieur 3 vers le second foyer 13. Certains rayons passeront par le foyer 13 et seront réfractés par la lentille 20 parallèlement à l'axe optique global 4. Ces rayons correspondront à la coupure inférieure du faisceau supérieur 16 émis par le module 1, représenté en figure 5. D'autres rayons passent, pour certains devant le bord de coupure 9 pour atteindre la partie supérieure de la lentille 20, et pour d'autres, rencontrent la surface inférieure réfléchissante de la plieuse 8 et sont réfléchis vers la moitié inférieure de la lentille. Ces rayons passent donc au-dessous du foyer 13 et la lentille 20 les réfractera vers le haut ; ils correspondent à la partie du faisceau supérieur 16 situé au-dessus de la coupure inférieure.
  • La source lumineuse inférieure 7 assure la fonction d'éclairage du type route en combinaison avec les sources lumineuses supérieures 5 et 6. Le bords de coupure 9 a une épaisseur constante. Ainsi, l'empreinte 16 du faisceau supérieure et l'empreinte 17 du faisceau inférieure sont complémentaires. On obtient, en allumant les sources lumineuses 5, 6 et 7 un faisceau de type route. En raison de l'épaisseur non nulle de la plieuse au niveau du bord de coupure, une zone de plus faible éclairage est présente à la frontière entre les deux profils de coupure. Il ne s'agit pas de zone noire mais plutôt de zone à plus faible éclairage.
  • Un autre module d'éclairage 100 similaire à celui des figures 1 et 2 est illustré aux figures 6 et 7. Il est très similaire au module 1 mais s'en distingue essentiellement en ce qu'il comporte une seule source lumineuse supérieure 105, en ce que la plieuse 108 comporte une surface complexe, et en ce que le réflecteur supérieur 102 comporte une seule surface réfléchissante d'axe de rotation confondu avec l'axe optique général 104 du module 100. La présence d'une seule source lumineuse associée au réflecteur supérieur fait que l'éclairage de ce module est plus faible que celui du module 1 des figures 1 et 2. Il est conçu pour être utilisé en combinaison avec le module 1 afin d'assurer un complément d'éclairage. Une source lumineuse inférieure 107 est associée au réflecteur inférieur 103.
  • La plieuse 108 est mieux illustrée à la figure 8. Elle est légèrement bombée vers le haut au niveau du bord de coupure. Elle présente une surface complexe sur des deux faces supérieures et inférieures. Vue de face depuis la lentille 120, la plieuse présente un profil bombé vers le haut, approximativement centré sur l'axe optique et symétrique, au niveau de bord de coupure. Le bord de coupure est situé au niveau du foyer 113, qui correspond au second foyer du réflecteur supérieur 102 et du réflecteur inférieur 103. Ce profil bombé va en diminuant depuis le bord de coupure 109 vers l'arrière de la plieuse. La partie arrière de la plieuse est ainsi essentiellement plane. La largeur de la bande bombée correspond à moins d'un tiers, préférentiellement moins d'un quart, de la largeur totale de la plieuse. Le bord de coupure 109 présente cependant un profil généralement rectiligne vu d'en haut.
  • La figure 4 s'applique également au module des figures 6 et 7. Elle est une vue en coupe selon un plan médian vertical longitudinal du module d'éclairage 100 et illustre le rôle de la plieuse par rapport aux rayons lumineux provenant des deux sources lumineuses 105 et 107.
  • Les empreintes des faisceaux projetés par le module 100 et émanant des deux sources lumineuses 105 et 107 sont illustrées de manière simplifiée à la figure 9. L'axe H-H correspond à l'axe horizontal et l'axe V-V correspond à l'axe vertical.
  • L'empreinte du faisceau inférieur 117 est celle de la source lumineuse supérieure 105 associée au réflecteur supérieur 102. On y observe bien une coupure essentiellement horizontale légèrement sous la ligne d'horizon. On observe également la partie bombée vers le bas dans la partie centrale du faisceau. Elle correspond à la forme complexe de la plieuse 108 au niveau du bord de coupure 109. La surface supérieure réfléchissante de la plieuse 108 au niveau du bord de coupure est plus haute que le reste de la surface et provoque donc une coupure plus basse en correspondance avec le profil bombé. Le point central du bord de coupure centré sur l'axe optique du module est le plus élevé et provoque ainsi une coupure maximale vers la bas correspondant à l'intersection du bord de coupure de l'empreinte 117 avec l'axe vertical V-V.
  • L'empreinte 116 est celle de la source lumineuse inférieure 107 associée au réflecteur inférieur 103. On observe également la partie bombée vers le bas dans la partie centrale de la coupure de l'empreinte 116 du faisceau supérieur. Elle correspond à la forme complexe de la plieuse 108 au niveau du bord de coupure 109, d'épaisseur constante. Le point central du bord de coupure centré sur l'axe optique du module est le plus élevé et provoque ainsi une coupure minimale vers la bas correspondant à l'intersection du bord de coupure de l'empreinte 116 avec l'axe vertical V-V.. L'association du réflecteur inférieur 103 et de la source lumineuse inférieure 107, selon le même principe que le réflecteur inférieur 3 et la source lumineuse 7 du module 1, génèrent ainsi le faisceau supérieur 116 avec une coupure inférieure.
  • La figure 10 illustre la superposition des différents faisceaux des deux modules 1 et 100 dans la partie centrale du faisceau projeté. C'est effectivement la partie centrale la plus importante pour la qualité de vision du conducteur du véhicule. Les coupures respectives des faisceaux du module d'éclairage à plieuse du premier module 1 sont illustrées en trait plein. Les coupures respectives des faisceaux du type code et du type route complémentaire du module d'éclairage à plieuse à surface complexe, le deuxième module 100, sont illustrées en trait pointillé. Il est à noter que ces coupures sont très schématisées pour des raisons de clarté d'exposé de l'invention. De plus, la zone comprise entre les coupures correspondantes des empreintes inférieures et des empreintes supérieures d'un module d'éclairage n'est pas totalement absente d'éclairage. La zone en question présente cependant à tout le moins une irrégularité ou inhomogénéité d'éclairage qui est particulièrement gênante dans la partie centrale. La présence du faisceau 117 de moindre puissance (une seule source lumineuse pour le module à plieuse complexe contre deux pour le module à plieuse avec le ressaut 12) constitue un renforcement du faisceau 17 tout en respectant la coupure en escalier requise par la législation. La superposition des faisceaux 17 et 117 constitue la fonction code du dispositif comprenant un module selon les figures 1 et 2 et un module selon les figures 6 et 7. La fonction d'éclairage du type route est assurée par la superposition des faisceaux 17, 117, 16 et 116. On observe à la figure 10 que le faisceau 116 potentiellement de puissance similaire au faisceau 16 vient le compléter tout en couvrant la partie centrale de la zone d'inhomogénéité. Il en résulte une fonction route améliorée du point de vue homogénéité du faisceau, en particulier dans la partie centrale. De plus, la forme bombée de la coupure induite par la plieuse à surface complexe est choisie suffisamment large pour couvrir la partie centrale importante pour la qualité de vision du conducteur. Le fait que cette partie bombée recouvre suffisamment la partie centrale en escalier des faisceaux du premier module procure une certaine liberté de réglage des deux modules l'un par rapport à l'autre au niveau de la convergence de leurs faisceaux.
  • Il est à noter que d'autres niveaux de puissances des faisceaux peuvent être considérés. Le choix d'un module à trois sources lumineuses pour la plieuse à ressaut et un module à deux sources lumineuses pour la plieuse à surface complexe est purement à titre d'exemple. Par exemple, le module à plieuse à ressaut pourrait être à deux sources lumineuses. On pourrait également combiner un module à plieuse à ressaut avec deux modules à plieuses complexes.
  • La figure 11 illustre par des courbes isolux la luminosité des différents faisceaux projetés à 25 mètres. Le faisceau (b) correspond au faisceau de type code du réflecteur supérieur 2 du premier module 1. Il correspond à l'empreinte 17 de la figure 5. Le faisceau (a) correspond au faisceau complémentaire du réflecteur inférieur 3 du premier module 1. Il correspond à l'empreinte 16 de la figure 5. Le faisceau (c) correspond à la superposition des deux faisceaux.
  • Le faisceau (e) correspond au faisceau inférieur du réflecteur supérieur 102 du deuxième module 100, soit l'empreinte 117 en figure 9. Le faisceau (d) correspond au faisceau supérieur du réflecteur inférieur 103 du deuxième module 100, soit l'empreinte 116 en figure 9. Le faisceau (f) correspond à la superposition des deux faisceaux (e) et (d). Le faisceau (g) correspond à la superposition des faisceaux combinés (c) et (f) des deux modules d'éclairage 1 et 100. Ce faisceau (g) correspond à un faisceau route. On constate que les irrégularités d'éclairage sont corrigées par la conjonction des faisceaux des deux modules. La courbure arrondie vers le bas de la coupure inférieure du faisceau (d), c'est-à-dire correspondant au réflecteur inférieur 103 du deuxième module 100, permet de renforcer l'éclairage dans la zone centrale en faisceau route.
  • Il est à noter que pour obtenir un feu de croisement, ou code, seules les sources lumineuses supérieures 105 et 5 et 6 sont allumées. Les faisceaux (b) et (e) sont alors superposés. Du faites de la coupure courbe vers le bas pour le faisceau (e) du réflecteur supérieur 102 du deuxième module, il n'y a pas de problème d'alignement des coupures dans la zone centrale du faisceau de croisement.
  • La figure 12 illustre une unité d'éclairage 202 pour générer un faisceau lumineux à coupure, notamment pour un feu de croisement pour véhicule automobile, cette unité d'éclairage comprenant :
    • un premier réflecteur 2 comprenant au moins deux faces de réflexion 2a et 2b, chacune présentant un premier foyer F1 et F2 et un deuxième foyer 13 alignés sur un axe optique 31, 30, chaque face étant apte à réfléchir les rayons lumineux partant de son premier foyer F1 et F2 vers son second foyer 13, les axes optiques 31, 30 des deux faces de réflexion 2a et 2b étant en intersection au niveau de leurs seconds foyers 13 ;
    • un cache 8 agencé pour créer une coupure dans le faisceau lumineux généré par ladite unité d'éclairage ;
    • un élément optique 20 comprenant un premier foyer FL situé sur le bord de coupure 9 du cache,
    les faces de réflexion 2a et 2b du premier réflecteur, le cache 8 et l'élément optique 20 étant agencés de manière à permettre la génération d'un faisceau lumineux à coupure.
  • L'élément optique 20 de l'unité d'éclairage 202 est une lentille convergente, admettant un foyer FL positionné au niveau du bord de coupure du cache.
  • Les axes optiques 31, 30 des deux faces de réflexion 2a et 2b du premier réflecteur 2 font entre eux un angle α compris entre 20 et 40 degrés, préférentiellement entre 25 et 37 degrés, notamment 31 ou 35 degrés.
  • Chaque face de réflexion 2a et 2b du premier réflecteur 2 est comprise dans une portion d'ellipsoïde, les deux portions d'ellipsoïdes étant sécantes selon une ligne de séparation 2c séparant les deux faces de réflexions. La forme de cette portion peut ne pas être rigoureusement celle d'un ellipsoïde et être environ ellipsoïde. Avantageusement, les deux faces de réflexion 2a et 2b se joignent au niveau de ladite ligne de séparation 2c.
  • Deux diodes électroluminescentes 6 et 5 sont positionnées aux premiers foyers de chacune des faces de réflexions 2a et 2b. Chaque diode électroluminescente 5, 6, comprend un axe de référence 5a, 6a, ces axes de référence des diodes électroluminescentes faisant entre eux un angle β, différent de l'angle α que font entre eux les axes optiques 31, 30 des faces de réflexions 2a et 2b du premier réflecteur 2. Dans cet exemple, les axes de références 5a et 6a correspondent pour ces LEDs 5 et 6 à l'axe passant par la LED correspondante et perpendiculaire à l'un des grands côtés 5b, 6b de la surface émettrice de la LED, cette surface émettrice étant rectangulaire.
  • Cette unité d'éclairage peut être utilisée dans un module précédemment décrit. On peut ainsi avoir un module d'éclairage 1 selon le premier objet de l'invention, illustré en figures 1 à 4, dans lequel le premier réflecteur 2, le cache 8 et l'élément optique 20 sont une unité d'éclairage 202 telle que précédemment décrit. Avantageusement, le deuxième réflecteur 3 de ce module 1 comprend une diode électroluminescente 7, située au premier foyer du deuxième réflecteur 3 et située en dessous de l'axe optique 4 du module, notamment à 11 mm en dessous de l'axe optique.

Claims (12)

  1. Module d'éclairage (1) notamment pour véhicule automobile comprenant
    - un premier réflecteur concave (2) comprenant au moins un premier et un second foyers alignés sur un axe optique du premier réflecteur, de manière à ce qu'une majorité de rayons lumineux partant de ce premier foyer et réfléchis par le premier réflecteur (2) converge vers ce second foyer (13) ;
    - un deuxième réflecteur concave (3) et comprenant au moins un premier et un second foyers alignés sur un axe optique du deuxième réflecteur (3), de manière à ce qu'une majorité de rayons lumineux partant de ce premier foyer et réfléchis par le deuxième réflecteur (3) converge vers ce second foyer (13), le premier (2) et le deuxième (3) réflecteurs présentant un pourtour tronqué de manière à ce que, la face réfléchissante du premier réflecteur (2) soit orientée vers celle du deuxième réflecteur (3) ;
    - un cache (8) disposé dans un plan environ entre le premier (2) et le deuxième (3) réflecteurs, ledit cache ayant une première face en vis-à-vis de la surface réfléchissante du premier réflecteur (2) et une deuxième face en vis-à-vis de la surface réfléchissante du deuxième réflecteur (3), ledit cache comprenant un bord de coupure (9) joignant sa première et sa deuxième face;
    - un élément optique (20) comprenant un premier foyer (FL) situé dans un plan perpendiculaire à l'axe optique du module et passant par le bord de coupure ; ledit bord de coupure (9) étant situé au niveau du second foyer (13) du premier réflecteur et au niveau du second foyer (13) du deuxième réflecteur, ledit module étant caractérisé en ce que le premier réflecteur (2) du module (1) comprend deux surfaces de réflexion en intersection (2a et 2b), chacune étant une surface de révolution décrite par une ellipse dans un demi-plan présentant un premier et un second foyers (F1 et F2) alignés sur un axe optique (31, 30), les axes optiques (31, 30) des deux surfaces de révolution (2a et 2b) étant en intersection au niveau de leur second foyer (13),
    et en ce que le module d'éclairage (1) comprend une première source lumineuse (5) située au premier foyer (F1) d'une des surfaces de réflexion (2a) du premier réflecteur (2), une autre source lumineuse (6) positionnée au premier foyer (F2) de l'autre surface de réflexion (2b) du premier réflecteur, et une deuxième source lumineuse (7) située approximativement au premier foyer du deuxième réflecteur (3), la première source lumineuse n'éclairant qu'en direction du premier réflecteur et la deuxième source lumineuse n'éclairant qu'en direction du deuxième réflecteur.
  2. Module selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les seconds foyers du premier (2) et du deuxième (3) réflecteurs sont confondus en un second foyer commun (13), le bord de coupure (9) étant positionné au niveau du second foyer commun.
  3. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins l'une des première et deuxième faces du cache (8) sont réfléchissantes.
  4. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première source lumineuse (5) comprend une LED émettant dans une direction globale orientée vers le premier réflecteur (2), et en ce que la deuxième source lumineuse (7) comprend une LED émettant dans une direction globale orientée vers le deuxième réflecteur (3).
  5. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources lumineuses (5, 6, 7) sont portées par le cache (8), la première source lumineuse (5) sur la première face du cache et la deuxième (7) sur la deuxième face du cache.
  6. Module d'éclairage selon la revendication 1, dans lequel le premier réflecteur (2), le cache (8) et l'élément optique (20) sont pour générer un faisceau lumineux à coupure, notamment pour un feu de croisement pour véhicule automobile, dans lequel :
    - chaque face de réflexion (2a et 2b) est apte à réfléchir les rayons lumineux partant de son premier foyer (F1 et F2) vers son second foyer (13);
    - le cache (8) est agencé pour créer une coupure dans le faisceau lumineux généré par ledit module d'éclairage ;
    - le premier foyer (FL) de l'élément optique (20) est situé sur le bord de coupure (9) du cache,
    les faces de réflexion du premier réflecteur, le cache et l'élément optique étant agencés de manière à permettre la génération d'un faisceau lumineux à coupure.
  7. Module d'éclairage selon la revendication 6, dans lequel les axes optiques (31, 30) des deux faces de réflexion (2a et 2b) du premier réflecteur (2) font entre eux un angle (α) compris entre 20 et 40 degrés, préférentiellement entre 25 et 37 degrés, notamment 31 ou 35 degrés.
  8. Module d'éclairage selon l'une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que les sources lumineuses (5, 6, 7) sont des diodes électroluminescentes.
  9. Module d'éclairage selon les revendications 7 et 8 prises en combinaison, dans lequel ladite première source lumineuse (5) et ladite autre source lumineuse (6) comprennent chacune un axe de référence (5a, 6a), ces axes de référence de ces diodes électroluminescentes faisant entre eux un angle (β) différent de l'angle de l'angle (α) que font entre eux les axes optiques (30, 31) des faces de réflexions (2b et 2a) du premier réflecteur (2).
  10. Module d'éclairage selon l'une des revendications 6 à 9 lorsque prise en combinaison avec la revendication 8, dans lequel dans le deuxième réflecteur (3), la diode électroluminescente (7), située au premier foyer du deuxième réflecteur (3), est située en dessous de l'axe optique (4), notamment à 11 mm en dessous de l'axe optique.
  11. Dispositif d'éclairage notamment pour véhicule automobile comprenant :
    - un premier module d'éclairage (1) selon l'une des revendications précédentes et comprenant une première fonction d'éclairage du type code, le bord de coupure (9) dudit premier module présente deux parties droites (11, 11') décalées l'une par rapport à l'autre par un ressaut (12) situé en partie centrale de ce bord de coupure (9), pour former, en association avec les rayons réfléchis (15) par le premier réflecteur (2) du premier module, un premier faisceau (17) de type code présentant une portion de coupure oblique ;
    - un second module d'éclairage (100), les premier (1) et second modules étant disposés l'un à côté de l'autre de sorte à ce que leurs faisceaux convergent, dans lequel le second module d'éclairage (100) comprend :
    - un premier réflecteur concave (102) comprenant au moins un premier et un second foyers alignés sur un axe optique de ce premier réflecteur, de manière à ce qu'une majorité de rayons lumineux partant de ce premier foyer et réfléchis par ce premier réflecteur (102) converge vers ce second foyer (113) ;
    - un deuxième réflecteur concave (103) et comprenant au moins un premier et un second foyers alignés sur un axe optique de ce deuxième réflecteur (103), de manière à ce qu'une majorité de rayons lumineux partant de ce premier foyer et réfléchis par le deuxième réflecteur (103) converge vers ce second foyer (113), le premier (102) et le deuxième (103) réflecteurs du second module présentant un pourtour tronqué de manière à ce que, la face réfléchissante de ce premier réflecteur (102) soit orientée vers celle de ce deuxième réflecteur (103) ;
    - un cache (108) disposé dans un plan environ entre le premier (102) et le deuxième (103) réflecteurs du second module, ce cache-ci ayant une première face en vis-à-vis de la surface réfléchissante du premier réflecteur (102) du second module et une deuxième face en vis-à-vis de la surface réfléchissante du deuxième réflecteur (103) du second module, ce cache-ci comprenant un bord de coupure (109) joignant sa première et sa deuxième face;
    - un élément optique (120) comprenant un premier foyer (FL) situé dans un plan perpendiculaire à l'axe optique du second module et passant par le bord de coupure de ce dernier;
    ledit bord de coupure (9, 109) du second module étant situé au niveau du second foyer (113) du premier réflecteur du second module et au niveau du second foyer (113) du deuxième réflecteur du second module, et le cache (108) du second module comprenant au moins au niveau de son bord de coupure (109) un profil courbe dans ledit plan perpendiculaire, de sorte à influencer de manière correspondante la coupure d'un faisceau provenant de l'un des réflecteurs (103, 102) du second module,
    le second module d'éclairage (100) comprenant une première source lumineuse (105) située approximativement au premier foyer de son premier réflecteur (102) et une seconde source lumineuse (107) située approximativement au premier foyer de son deuxième réflecteur (103), cette première source lumineuse n'éclairant qu'en direction de ce premier réflecteur et cette deuxième source lumineuse n'éclairant qu'en direction ce deuxième réflecteur, et le profil courbe du bord de coupure (109) correspondant étant globalement centré sur l'axe optique (104) du second module, pour former, en association avec les rayons réfléchis (115) par le premier réflecteur (102) du second module, un deuxième faisceau (117) présentant une coupure supérieure avec un profil courbe orienté vers le bas ;
    les premier et second modules (1, 100) étant orientés de manière à ce que la portion oblique de la coupure du premier faisceau (17) converge vers le profil courbe du faisceau du deuxième faisceau (117).
  12. Dispositif d'éclairage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le bord de coupure (109) du second module est d'épaisseur constante, de sorte que le deuxième réflecteur (103) du second module permet de générer un troisième faisceau (116) présentant une coupure inférieure avec une courbure complémentaire à la courbure de la coupure supérieure du deuxième faisceau (117).
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