EP3032167A1 - Lighting module for an automotive vehicle and projector provided with such a module - Google Patents

Lighting module for an automotive vehicle and projector provided with such a module Download PDF

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EP3032167A1
EP3032167A1 EP15198292.3A EP15198292A EP3032167A1 EP 3032167 A1 EP3032167 A1 EP 3032167A1 EP 15198292 A EP15198292 A EP 15198292A EP 3032167 A1 EP3032167 A1 EP 3032167A1
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EP
European Patent Office
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light
source
radiation
conversion device
module
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15198292.3A
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German (de)
French (fr)
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Loic Boinet
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Publication date
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    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes

Definitions

  • the present invention relates to a light module intended to be arranged in a headlight of a vehicle, in particular of a motor vehicle, and a headlight comprising such a light module.
  • projectors equip the front of motor vehicles and are capable of forming light beams which are capable of performing different lighting functions taking account of traffic conditions, such as, for example, dipped beam, city, traffic lights, road or fog.
  • projectors are known which are capable of forming advanced light beams, also called adaptive beams whose dimensions, intensity and / or direction are adjusted to fulfill such functions.
  • These projectors make it possible in particular to perform directional lights functions, adaptive or glare-free high beam lights, comprising at least one beam masking zone in the areas where cross or tracked vehicles are located.
  • Each projector generally consists of several light modules to obtain sufficient light power to form a light beam. Each of these light modules then forms part of the light beam of the projector while being switched on or off separately with respect to each other.
  • light module means an assembly comprising at least one light source and an optical projection or reflection system.
  • the module may include a wavelength conversion device.
  • This laser light source of the light module is capable of emitting radiation towards a scanning system such as a micro-mirror mounted to move around two orthogonal axes. This radiation is then deflected by this scanning system to at least one wavelength conversion device which comprises a substrate of reflective or transparent material on which is deposited a thin layer of phosphorescent material.
  • photoluminescent material a material having a photo-luminescent effect, for example phosphorescent, generally comprising different chemical elements, but not necessarily containing phosphorus.
  • the conversion device thereby being scanned by the scanning system, re-emits white light radiation to a projection optical system and thereby forms a portion of the projector beam.
  • the modules of such a projector are controlled by a control unit which controls the activation of the laser light sources and the scanning systems for carrying out the different lighting functions of the projector.
  • such a projector generally produces a light beam which may have color differences because each part of this beam is produced by each of these light modules and in particular because of the variability of the phosphorescent material layers of a module to the other.
  • each light module equipping this projector is inefficient compared to the nominal power of the laser sources: indeed, the utilization rate of the power of the laser is low because during use the laser is frequently under-watted to form a usual regulatory beam and avoid generating bright spots in the beam that do not respect the regulatory maxima. This is necessary in addition to avoid visual discomfort for the driver, linked to a too strong illumination near the vehicle.
  • the present invention aims to remedy all or part of the various disadvantages mentioned above.
  • the subject of the invention is a motor vehicle headlamp light module comprising first and second sources of light radiation capable of emitting light radiation towards a wavelength conversion device which is capable of re-emitting radiation. of light to an optical projection system for producing a light beam, characterized in that the module comprises a single wavelength conversion device which is common to the first and second sources of radiation, and the first source of light radiation comprises at least one first light source capable of emitting a first light beam which cooperates with a first scanning system, the first scanning system being provided with a means of deflecting the light rays emitted by the first source of light, light and configured to scan the conversion device with the first light beam in a first direction.
  • the first scanning system is configured to scan the conversion device with the first light beam in a single first direction.
  • the light module and therefore the projector that understands it, are of a design cost and a small footprint. Indeed, this light module makes it possible to carry out all the lighting functions taking account of the traffic conditions and the regulations in the field, by including only a single device for converting wavelength and that a single system projection optics.
  • the generated beam is homogeneous in color and a precise superimposition of the different beam portions is achieved without requiring mechanical adjustment between modules of the same projector, since it has only one module.
  • the invention also relates to a motor vehicle headlamp comprising a light module according to the invention.
  • the light module comprises first and second 2 sources of light radiation.
  • the first 1 source of light radiation is arranged in a first unit 21 and the second source of light radiation 2 is arranged in a second unit 22.
  • first 1 and second 2 sources of light radiation are able to emit radiation L1, L2 to a conversion device 3 of common wavelength, which is then able to transmit these beams to a projection optical system 4.
  • this first source of light radiation 1 comprises: a first laser light source 6, a scanning system 7 provided with deflection means and focusing optical elements 8. These focusing optical elements 8 are located between the second laser light source 6 and the 7. Thanks to the scanning system 7, the image from the conversion device 3 is made dynamic and allows for adaptive light beams.
  • the second source of light radiation 2 comprises a second laser light source 9 and a beam shaping member, for example a reflector 10.
  • a beam shaping member for example a reflector 10.
  • the first laser light source 9 cooperates directly with the reflector 10.
  • optical elements may be provided to combine the laser beams from the different laser sources. These combination optical elements may for example be based on a mixture of the polarizations of the laser beams and / or a mixture of different wavelengths and / or a juxtaposition of the images of the laser sources.
  • the scanning system 7, the reflector 10 and the projection optical system 4 are located on the same side of the conversion device 3, that is to say that the conversion device 3 is used in reflection.
  • the first 6 and second 9 laser light sources are quasi-point light sources which consist of a laser diode emitting a visible beam whose wavelength is between 400 nanometers and 500 nanometers, and preferably around 450 or 460 nanometers. These wavelengths correspond to colors ranging from blue to near ultraviolet, this last color being rather located towards the wavelengths lower than 400 nanometers.
  • This laser diode may be provided with a single cavity and have a power of between about 1 and 3.5 watts, preferably 1.6 watts or 3 watts.
  • This laser diode comprises an output facet whose dimensions can be of the order of 14 microns per 1 micron. It is preferably capable of emitting a beam of elliptical section whose vertical and horizontal light intensity distribution profiles are Gaussian.
  • the first source of light radiation 1 serves to form the lower part projected on the path of the light beam generated by the module.
  • the second source of light radiation 2 is static because it makes it possible to statically form an image on the wavelength conversion device 3.
  • this second source of light radiation 2 may be quasi-static since it may be displaced in particular at a low angular amplitude and especially at low speed, in particular to ensure a range correction which corresponds to small slow and global vertical movements to compensate the vehicle load or its dynamic reaction to braking and acceleration.
  • the second source of light radiation 2 is static, with a fixed mounted reflector 10, it will be possible in a conventional manner a range correction with mechanical means located outside the module and acting on the inclination of the whole module.
  • the reflector 10 is a static mirror, mounted fixed, or quasi-static, rotatably mounted about a horizontal axis to perform the required vertical range correction movements.
  • quasi-static means in the present application that it is driven by a low amplitude and low speed movement, less than 15 ° .s-1, preferably less than 10 ° .s-1, advantageously less than 4 ° .s-1.
  • the oscillation speed around the horizontal axis of the reflector 10 is at least ten times lower, preferably twenty times lower, preferably at least fifty times lower.
  • a standard scanning system 7 has an oscillation speed of 150 ° -1.
  • the scanning frequency must be at least greater than 20 Hz, and especially greater than 300 Hz.
  • the reflector 10 may be made of metal, for example an aluminum-based alloy or be made of aluminized glass on at least one face. It is small in size and can have the following dimensions: a height of about 1.5 to 6 mm, and a width of about 5.5 to 20 mm.
  • This reflector 10 can be fixedly mounted relative to the second laser light source 9.
  • the reflector is quasi-static, that is to say that it can also be mounted mobile around an axis and driven for example by a servomotor or piezoelectric wedges to perform range correction movements, as mentioned above.
  • This reflector 10 reflects L2 laser radiation from this second laser light source 9 to the wavelength conversion device 3.
  • the scanning system 7 according to a single direction of the first source of light radiation 1 comprises, according to a preferred variant, a micro-mirror which can be square in shape and of which each side can measure about 0.8mm.
  • This micro-mirror is made mobile about a single axis from for example a MEMS device (acronym for "Micro Electro Mechanical Systems” meaning “Micro Electromechanical Systems”).
  • the first laser light source 6 and the scanning system 7 can be included in a MOEMS (acronym for "Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems", meaning “microoptoelectromechanical system”).
  • An MOEMS is an optical system comprising, in the present case, at least one laser light source and a scanning system 7.
  • the MOEMS are compact, reliable, simple to use devices which allow great accuracy and flexibility of operation. redirection of the laser radiation L1 to the conversion device 3.
  • the wavelength conversion device 3 included in the light module comprises a substrate forming a reflective support 12 which is covered by a continuous layer 11 of a phosphorescent material.
  • This support 12 of the conversion device 3 is chosen from materials that are thermally good conductors. Such materials thus allow the support 12 to limit the degradation of the layer 11 of phosphorescent material by restricting the temperature rise of the conversion device 3 and the layer 11.
  • the layer 11 of phosphorescent material is capable of reemitting a radiation 16 of white light. Indeed, when the first 1 and second 2 sources of light radiation respectively emit a monochromatic and coherent laser radiation L1, L2 towards the conversion device 3, the latter receives this laser radiation L1, L2 and re-emits a white light radiation 16 which has a plurality of wavelengths belonging to the spectrum of visible light and between about 400 nanometers and 800 nanometers.
  • the substrate of this conversion device 3 is made for example of metal material, in particular aluminum.
  • This metal material constituting the substrate has good characteristics and properties in terms of conduction and thermal resistance.
  • the substrate advantageously makes it possible to limit the temperature of the layer 11 in phosphorescent material, by promoting the dissipation of heat.
  • this substrate can be exposed to laser powers without decomposing, which can be, for example, of the order of 15 watts.
  • the conversion device 3 is therefore arranged in the light module so as to be able to receive laser radiation L1, L2 coming from the first source of light radiation 1 and the second light radiation source 2. a conversion device 3 common to all the laser light sources.
  • This conversion device 3 is situated in the vicinity of the focal plane of the projection optical system 4 which then forms at infinity an image of the layer 11 of phosphorescent material, or more exactly points of this layer 11 which emit light in response to the laser excitation resulting from the L1, L2 laser radiation that they receive from the first 1 and second 2 sources of light radiation.
  • the projection optical system 4 forms a light beam 15 with the light radiation 16 emitted by the different points of the layer 11 of phosphorescent material illuminated by these laser radiation L1, L2.
  • the light beam emerging from the The light module is thus directly a function of the light rays emitted by the layer 11 of phosphorescent material, itself a function of the laser radiation L1, L2 absorbed by this layer 11.
  • the laser radiation L1 coming from the first source of light radiation 1 forms an image to be projected by the optical projection system 4, by scanning by taking advantage of the retinal persistence and / or the metastability of the phosphorescent material.
  • first 1 and second 2 sources of light radiation, the conversion device 3 and the projection optical system 4 are included in this single light module that equips a projector.
  • the first source of light radiation 1 is able to emit light radiation L1 on a first zone of the conversion device 3
  • the second source of light radiation 2 is able to emit light radiation L2 on a second zone of the conversion device 3, the first zone and the second zone overlapping only on a band, in particular a central band, of the conversion device.
  • the width of this band is less than the width of the conversion device 3, in particular less than 5% of the width of the conversion device 3.
  • the first zone and the second zone extend together over the entire conversion device. 3.
  • the first 1 and second 2 sources of light radiation are each able to emit light radiation L1, L2 on the same zone of the conversion device 3, in particular over the entire surface of the conversion device 3.
  • This light module also comprises a control unit 5 which is able to drive the first 1 and second 2 sources of light radiation as a function of the desired photometry of the light beam 15 produced by this light module.
  • control unit 5 controls the scanning system 7 so that the laser radiation L1 successively scans all the points of the layer 11 of the phosphorescent material selected by this control unit 5.
  • the control unit 5 is able to define the zones the layer 11 which should be scanned with the laser radiation L1 so as to form an image on the layer 11, such an image consisting of a succession of lines each formed of a succession of more or less bright points.
  • the control unit 5 also controls the activation and control of the power of the first 1 and second 2 laser light sources and, where appropriate, the modulation of the intensity of the laser radiation L1, L2.
  • the points of the layer 11 of the phosphorescent material thus illuminated by the laser radiation L1, L2 emit light, with an intensity which is directly a function of the intensity of these laser radiation L1, L2 which illuminate these points, emission taking place according to a lambertian emission diagram.
  • this light module is capable of emitting a light beam 15.
  • This light beam 15 corresponds to the superposition of light beams resulting from the first 1 and second 2 sources of light radiation cooperating with the wavelength conversion device 3 and the projection optical system 4.
  • This superposition may be partial or complete or may concern only a fraction of the respective contours of these beams.
  • This light beam 15 may result from the superposition of at least two different light beams.
  • the second source of light radiation 2 comprises a second laser light source and a second scanning system in a single direction.
  • the first and second sources of light radiation are substantially the same, because the second scanning system is of the same type as that of the first scanning system.
  • the scanning directions of the two scanning systems can in particular be parallel or perpendicular to each other.
  • the second source of light radiation 2 comprises a second laser light source and a second scanning system in two directions.
  • the second scanning system can perform a two-dimensional scan using for example a micro-mirror.
  • This micro-mirror is made mobile about two orthogonal axes from for example a MEMS device (acronym "Micro ElectroMechanical Systems” meaning “Micro Electromechanical Systems”).
  • the scanning system can be constituted by the association of two micro-mirrors, each being movable about a single axis, the two axes being orthogonal.
  • This system of The scan reflects L2 laser radiation from the second laser light source to the wavelength conversion device 3. This radiation L2 can then be deflected in two directions by the scanning system.
  • the figure 2 represents a projector 30 with a module 20 according to the invention, housed in a housing 25.
  • This module 20 comprises the units 21, 22 of the first and second radiation sources, which are arranged on either side of the conversion device 3 Each radiation source can thus emit a beam L1, L2 to the conversion device 3.
  • the conversion device 3 then reflects these beams L1, L2 towards the projection optical system 4 by changing their color.
  • the optical projection system 4 transmits the assembly towards the outside of the projector 30 (beam 15).
  • the module 20 comprises, here, a sub-housing 23 which holds the conversion device 3 on a bottom wall of the sub-housing 23, and two side walls which carry respectively the units 20, 21 on each side of the bottom wall. .
  • the sub-housing 23 also maintains the projection optical system 4.
  • a control unit 5 of the first and second light sources is connected to the module 20.
  • the Figures 3 (a) and 3 (b) represent an embodiment of a support 13 which serves to arrange the units 20, 21 of the module in a projector.
  • the Figure 3 (a) shows the support 13 in "front view” and the Figure 3 (b) in "profile view”.
  • the units 21, 22 of the first 1 and second 2 radiation sources are arranged on either side of the conversion device 3.
  • the support 13 comprises three faces, a central face 17 provided with the conversion device 3, and two side faces 18 and 19 for supporting each one of the two units 21, 22.
  • the side faces 18 and 19 have for example the same angle with the central face 17. This angle is chosen to allow the first 1 and second 2 sources of radiation each to emit their radiation to the device of conversion 3. As shown on the Figure 3 (b) this angle is for example about 120 °.
  • This support 13 is standard so that it is possible to place a unit comprising combinations of two radiation sources with a scanning system with one or two dimensions, or a static or quasi-static source, without having to modify the others. elements of the module. This saves production and manufacturing costs. It suffices, for each combination desired in the module, to place the corresponding radiation sources on the support 13.
  • the projector is itself standardized because we use the same elements, such as the box or the optical projection system 4, without having to adapt to each combination of radiation sources of the module.

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Abstract

L'invention concerne un module lumineux pour projecteur de véhicule automobile comprenant des première (1) et deuxième (2) sources de rayonnement lumineux aptes à émettre des rayonnements lumineux (L1, L2) vers un dispositif de conversion (3) de longueur d'onde qui est susceptible de réémettre un rayonnement (16) de lumière vers un système optique de projection (4) pour produire un faisceau lumineux (15), caractérisé en ce que le module (20) comporte un seul dispositif de conversion (3) de longueur d'onde qui est commun aux rayonnements (L1, L2) des première et deuxième sources, et la première source de rayonnement lumineux (1) comporte au moins une première source de lumière (6) apte à émettre un premier faisceau lumineux qui coopère avec un premier système de balayage (7), le premier système de balayage (7) étant muni d'un moyen de déviation des rayons lumineux émis par la première source de lumière et configurés pour balayer le dispositif de conversion (3) avec le premier faisceau lumineux selon une première direction.

Figure imgaf001
The invention relates to a light module for a motor vehicle headlamp comprising first (1) and second (2) sources of light radiation capable of emitting light radiation (L1, L2) to a conversion device (3) of light length. wave which is capable of reemitting light radiation (16) to a projection optical system (4) to produce a light beam (15), characterized in that the module (20) comprises a single conversion device (3) of wavelength which is common to the radiations (L1, L2) of the first and second sources, and the first source of light radiation (1) comprises at least a first light source (6) able to emit a first light beam which cooperates with a first scanning system (7), the first scanning system (7) being provided with means for deflecting the light rays emitted by the first light source and configured to scan the conversion device (3) with the first light beam in a first direction.
Figure imgaf001

Description

La présente invention concerne un module lumineux destiné à être agencé dans un projecteur d'un véhicule, notamment d'un véhicule automobile, et un projecteur comprenant un tel module lumineux.The present invention relates to a light module intended to be arranged in a headlight of a vehicle, in particular of a motor vehicle, and a headlight comprising such a light module.

Traditionnellement, des projecteurs équipent l'avant de véhicules automobiles et sont aptes à former des faisceaux lumineux qui sont susceptibles de remplir différentes fonctions d'éclairage tenant compte des conditions de circulation, comme par exemple des fonctions de feu de croisement, de ville, de route ou encore d'antibrouillard.Traditionally, projectors equip the front of motor vehicles and are capable of forming light beams which are capable of performing different lighting functions taking account of traffic conditions, such as, for example, dipped beam, city, traffic lights, road or fog.

On connaît dans l'état de l'art des projecteurs qui sont aptes à former des faisceaux lumineux avancés, également dits adaptatifs dont les dimensions, l'intensité et/ou la direction sont ajustées pour remplir de telles fonctions. Ces projecteurs permettent notamment de réaliser des fonctions de feux directionnels, de feux de route adaptatifs ou sans éblouissement, comportant au moins une zone de masquage du faisceau dans les zones où sont situés des véhicules croisés ou suivis.In the state of the art, projectors are known which are capable of forming advanced light beams, also called adaptive beams whose dimensions, intensity and / or direction are adjusted to fulfill such functions. These projectors make it possible in particular to perform directional lights functions, adaptive or glare-free high beam lights, comprising at least one beam masking zone in the areas where cross or tracked vehicles are located.

Chaque projecteur est généralement constitué de plusieurs modules lumineux permettant d'obtenir une puissance lumineuse suffisante afin de former un faisceau lumineux. Chacun de ces modules lumineux forme alors une partie du faisceau lumineux du projecteur en étant allumé ou éteint séparément les uns par rapport aux autres.Each projector generally consists of several light modules to obtain sufficient light power to form a light beam. Each of these light modules then forms part of the light beam of the projector while being switched on or off separately with respect to each other.

On entend par module lumineux, un ensemble comprenant au moins une source de lumière et un système optique de projection ou de réflexion.The term "light module" means an assembly comprising at least one light source and an optical projection or reflection system.

Lorsque la source de lumière est par exemple une source laser. Le module peut comporter un dispositif de conversion de longueur d'ondes.When the light source is for example a laser source. The module may include a wavelength conversion device.

Cette source de lumière laser du module lumineux est capable d'émettre un rayonnement en direction d'un système de balayage tel qu'un micro-miroir monté mobile autour de deux axes orthogonaux. Ce rayonnement est ensuite dévié par ce système de balayage vers au moins un dispositif de conversion de longueur d'onde qui comprend un substrat en matériau réfléchissant ou transparent sur lequel est déposée une couche mince de matériau phosphorescent.This laser light source of the light module is capable of emitting radiation towards a scanning system such as a micro-mirror mounted to move around two orthogonal axes. This radiation is then deflected by this scanning system to at least one wavelength conversion device which comprises a substrate of reflective or transparent material on which is deposited a thin layer of phosphorescent material.

On notera dans le présent texte, on entend par « matériau photo-luminescent » un matériau ayant un effet photo-luminescent , par exemple phosphorescent, comprenant généralement différents éléments chimiques, mais ne contenant pas nécessairement de phosphore.It will be noted in the present text, the term "photoluminescent material" a material having a photo-luminescent effect, for example phosphorescent, generally comprising different chemical elements, but not necessarily containing phosphorus.

Le dispositif de conversion, en étant ainsi balayé par le système de balayage, réémet un rayonnement de lumière blanche vers un système optique de projection et forme ainsi une partie du faisceau lumineux du projecteur.The conversion device, thereby being scanned by the scanning system, re-emits white light radiation to a projection optical system and thereby forms a portion of the projector beam.

Les modules d'un tel projecteur sont pilotés par une unité de commande qui contrôle l'activation des sources de lumière laser et les systèmes de balayage pour la réalisation des différentes fonctions d'éclairage du projecteur.The modules of such a projector are controlled by a control unit which controls the activation of the laser light sources and the scanning systems for carrying out the different lighting functions of the projector.

Cependant, un tel projecteur en comportant ainsi plusieurs modules lumineux est d'un encombrement conséquent. De plus, il est d'une conception coûteuse et complexe du fait notamment qu'il requiert un temps important de réglage et un paramétrage précis de ces modules lumineux pour la configuration des différentes fonctions d'éclairage.However, such a projector thus comprising several light modules is of a large size. In addition, it is of an expensive and complex design, in particular because it requires a significant time of adjustment and precise parameterization of these light modules for the configuration of the various lighting functions.

Du reste, un tel projecteur produit généralement un faisceau lumineux qui peut présenter des différences de couleurs du fait que chaque partie de ce faisceau est produite par chacun de ces modules lumineux et en raison notamment de la variabilité des couches de matériau phosphorescent d'un module à l'autre.Moreover, such a projector generally produces a light beam which may have color differences because each part of this beam is produced by each of these light modules and in particular because of the variability of the phosphorescent material layers of a module to the other.

En outre, chaque module lumineux équipant ce projecteur est peu efficace par rapport à la puissance nominale des sources laser : en effet, le taux d'utilisation de la puissance du laser est faible car pendant son utilisation le laser est fréquemment sous-watté pour former un faisceau usuel règlementaire et éviter de générer des points lumineux dans le faisceau qui ne respecteraient pas les maxima règlementaires. Cela est nécessaire en outre pour éviter une gêne visuelle pour le conducteur, liée à un éclairement trop fort à proximité du véhicule.In addition, each light module equipping this projector is inefficient compared to the nominal power of the laser sources: indeed, the utilization rate of the power of the laser is low because during use the laser is frequently under-watted to form a usual regulatory beam and avoid generating bright spots in the beam that do not respect the regulatory maxima. This is necessary in addition to avoid visual discomfort for the driver, linked to a too strong illumination near the vehicle.

La présente invention a pour objet de remédier en tout ou partie aux différents inconvénients cités précédemment.The present invention aims to remedy all or part of the various disadvantages mentioned above.

A cet égard, l'invention a pour objet un module lumineux pour projecteur de véhicule automobile comprenant des première et deuxième sources de rayonnement lumineux aptes à émettre des rayonnements lumineux vers un dispositif de conversion de longueur d'onde qui est susceptible de réémettre un rayonnement de lumière vers un système optique de projection pour produire un faisceau lumineux, caractérisé en ce que le module comporte un seul dispositif de conversion de longueur d'onde qui est commun aux rayonnements des première et deuxième sources, et la première source de rayonnement lumineux comporte au moins une première source de lumière apte à émettre un premier faisceau lumineux qui coopère avec un premier système de balayage, le premier système de balayage étant muni d'un moyen de déviation des rayons lumineux émis par la première source de lumière et configurés pour balayer le dispositif de conversion avec le premier faisceau lumineux selon une première direction.In this regard, the subject of the invention is a motor vehicle headlamp light module comprising first and second sources of light radiation capable of emitting light radiation towards a wavelength conversion device which is capable of re-emitting radiation. of light to an optical projection system for producing a light beam, characterized in that the module comprises a single wavelength conversion device which is common to the first and second sources of radiation, and the first source of light radiation comprises at least one first light source capable of emitting a first light beam which cooperates with a first scanning system, the first scanning system being provided with a means of deflecting the light rays emitted by the first source of light, light and configured to scan the conversion device with the first light beam in a first direction.

Avantatageusement, le premier système de balayage est configuré pour balayer le dispositif de conversion avec le premier faisceau lumineux selon une seule et unique première direction.Advantageously, the first scanning system is configured to scan the conversion device with the first light beam in a single first direction.

On comprend que le module lumineux, et par conséquent le projecteur qui le comprend, sont d'un coût de conception et d'un encombrement faible. En effet, ce module lumineux permet de réaliser toutes les fonctions d'éclairage tenant compte des conditions de circulation et de la réglementation en la matière, en ne comprenant qu'un unique dispositif de conversion de longueur d'onde et qu'un seul système optique de projection. Ainsi et avantageusement, le faisceau généré est homogène en couleur et une superposition précise des différentes parties de faisceau est réalisée sans nécessiter de réglage mécanique entre modules d'un même projecteur, puisqu'il ne comporte plus qu'un seul module.It is understood that the light module, and therefore the projector that understands it, are of a design cost and a small footprint. Indeed, this light module makes it possible to carry out all the lighting functions taking account of the traffic conditions and the regulations in the field, by including only a single device for converting wavelength and that a single system projection optics. Thus, and advantageously, the generated beam is homogeneous in color and a precise superimposition of the different beam portions is achieved without requiring mechanical adjustment between modules of the same projector, since it has only one module.

En outre, on peut utiliser différentes sortes de deuxième source de rayonnement laser, qu'il soit statique quasi-statique ou à balayage, sans avoir à reconfigurer le dispositif pour chaque sorte.In addition, it is possible to use different kinds of second source of laser radiation, be it static quasi-static or scanning, without having to reconfigure the device for each kind.

Selon différents modes de réalisation de l'invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément :

  • le premier système de balayage est muni d'un micro-miroir mobile configuré pour balayer le dispositif de conversion avec le premier faisceau lumineux selon la première direction,
  • la première source de lumière est une source laser, c'est-à-dire une source apte à émettre un rayonnement laser comme une diode laser,
  • la deuxième source de rayonnement lumineux est statique ou quasi statique, comportant au moins une deuxième source de lumière configurée pour émettre un deuxième faisceau lumineux directement sur un organe de mise en forme de faisceau, par exemple un réflecteur,
  • la deuxième source de rayonnement lumineux comporte au moins une deuxième source de lumière qui coopère avec un deuxième système de balayage selon une seule direction,
  • la deuxième source de rayonnement lumineux est une source laser,
  • la deuxième source de rayonnement lumineux comporte plusieurs sources laser,
  • la deuxième source de rayonnement lumineux comporte des éléments optiques pour combiner les rayons laser issus des différentes sources laser,
  • les éléments optiques de combinaison sont fondés sur un mélange des polarisations des rayons laser et/ou un mélange de longueurs d'ondes différentes et/ou une juxtaposition des images des sources laser,
  • la deuxième source de rayonnement lumineux comporte au moins une deuxième source de lumière qui coopère avec un deuxième système de balayage selon deux directions,
  • le deuxième système de balayage est muni d'un ou deux micro-miroirs mobiles configurés pour balayer le dispositif de conversion avec le deuxième faisceau lumineux selon une première direction et/ou une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction,
  • les première et deuxième sources de rayonnement sont agencées de part et d'autre du dispositif de conversion,
  • le module comprend un support muni d'une paroi centrale portant le dispositif de conversion, et deux parois latérales, l'une portant la première source de rayonnement et l'autre la deuxième source de rayonnement,
  • le dispositif de conversion est agencé dans l'axe du système optique de projection,
  • le dispositif de conversion comprend une couche en matériau phosphorescent apte à réémettre un rayonnement de lumière blanche,
  • le dispositif de conversion est agencé dans le module lumineux de façon à pouvoir recevoir des rayonnements provenant de la première source de rayonnement lumineux et de la deuxième source de rayonnement lumineux,
  • le dispositif de conversion est situé au voisinage du plan focal du système optique de projection,
  • les première et deuxième sources de rayonnement lumineux partagent le même dispositif de conversion et le même système optique de projection,
  • le module lumineux comporte une unité de commande qui est apte à piloter les première et deuxième sources de rayonnement lumineux en fonction de la photométrie désirée du faisceau d'éclairage produit par ce module lumineux,
  • l'unité de commande est apte à définir des zones de la couche qu'il convient de balayer avec les rayonnements laser de manière à former une image sur cette couche,
  • l'image est constituée d'une succession de lignes formées chacune d'une succession de points plus ou moins lumineux,
  • la première source de rayonnement lumineux est apte à émettre un rayonnement lumineux sur une première zone du dispositif de conversion, et la deuxième source de rayonnement lumineux est apte à émettre un rayonnement lumineux sur une deuxième zone du dispositif de conversion, la première zone et la deuxième zone se recouvrant uniquement sur une bande, notamment centrale, du dispositif de conversion.
  • la largeur de ladite bande est inférieure à la largeur du dispositif de conversion, notamment inférieure à 5% de la largeur du dispositif de conversion. Eventuellement, la première zone et la deuxième zone s'étendent ensemble sur la totalité du dispositif de conversion. Le cas échéant, les sources de rayonnement lumineux comportent chacune un système de balayage selon une seule direction, ces directions étant parallèles.
  • en variante, la première source de rayonnement lumineux peut comporter un système de balayage selon une seule direction et la deuxième source de rayonnement lumineux peut comporter un système de balayage selon deux directions. Dans ce cas, la première zone est une zone supérieure du dispositif de conversion et la deuxième zone est une zone inférieure du dispositif de conversion
  • les première et deuxième sources de rayonnement lumineux sont chacune aptes à émettre un rayonnement lumineux sur une même zone du dispositif de conversion, notamment sur la totalité de la surface du dispositif de conversion. Le cas échéant, les sources de rayonnement lumineux comportent chacune un système de balayage selon une seule direction, ces directions étant perpendiculaires l'une à l'autre.
  • le module lumineux est apte à émettre un faisceau lumineux, par exemple d'éclairage de la route, correspondant à la superposition des faisceaux lumineux résultant des première et deuxième sources de rayonnement lumineux coopérant avec le dispositif de conversion de longueur d'onde et le système optique de projection,
  • la superposition peut être partielle ou complète ou encore ne concerner qu'une fraction des contours respectifs de ces faisceaux,
  • le faisceau lumineux peut résulter de la superposition d'au moins deux faisceaux lumineux différents.
According to various embodiments of the invention, which may be taken together or separately:
  • the first scanning system is provided with a movable micro-mirror configured to scan the conversion device with the first light beam in the first direction,
  • the first light source is a laser source, that is to say a source capable of emitting laser radiation, such as a laser diode,
  • the second source of light radiation is static or quasi-static, comprising at least a second light source configured to emit a second light beam directly onto a beam shaping member, for example a reflector,
  • the second source of light radiation comprises at least one second light source which cooperates with a second scanning system in a single direction,
  • the second source of light radiation is a laser source,
  • the second source of light radiation comprises several laser sources,
  • the second source of light radiation comprises optical elements for combining the laser beams from the different laser sources,
  • the combination optical elements are based on a mixture of the polarizations of the laser beams and / or a mixture of different wavelengths and / or a juxtaposition of the images of the laser sources,
  • the second source of light radiation comprises at least one second light source which cooperates with a second scanning system in two directions,
  • the second scanning system is provided with one or two mobile micro-mirrors configured to scan the conversion device with the second light beam in a first direction and / or a second direction substantially perpendicular to the first direction,
  • the first and second radiation sources are arranged on either side of the conversion device,
  • the module comprises a support provided with a central wall carrying the conversion device, and two side walls, one carrying the first radiation source and the other the second radiation source,
  • the conversion device is arranged in the axis of the projection optical system,
  • the conversion device comprises a layer of phosphorescent material capable of reemitting white light radiation,
  • the conversion device is arranged in the light module so as to receive radiation from the first source of light radiation and the second source of light radiation,
  • the conversion device is located in the vicinity of the focal plane of the projection optical system,
  • the first and second sources of light radiation share the same conversion device and the same projection optical system,
  • the light module comprises a control unit which is able to drive the first and second sources of light radiation according to the desired photometry of the light beam produced by this light module,
  • the control unit is able to define areas of the layer that should be scanned with the laser radiation so as to form an image on this layer,
  • the image consists of a succession of lines each formed of a succession of more or less bright points,
  • the first source of light radiation is able to emit light radiation on a first zone of the conversion device, and the second light radiation source is able to emit light radiation on a second zone of the conversion device, the first zone and the second zone overlapping only on a band, in particular central, of the conversion device.
  • the width of said strip is less than the width of the conversion device, in particular less than 5% of the width of the conversion device. Optionally, the first zone and the second zone extend together over the entire conversion device. Where appropriate, the sources of light radiation each comprise a scanning system in a single direction, these directions being parallel.
  • alternatively, the first light source may comprise a scanning system in one direction and the second light source may include a scanning system in two directions. In this case, the first zone is an upper zone of the conversion device and the second zone is a lower zone of the conversion device.
  • the first and second sources of light radiation are each able to emit light radiation onto the same area of the conversion device, in particular over the entire surface of the conversion device. Where appropriate, the sources of light radiation each comprise a scanning system in a single direction, these directions being perpendicular to each other.
  • the light module is capable of emitting a light beam, for example of road lighting, corresponding to the superposition of the light beams resulting from the first and second sources of light radiation cooperating with the wavelength converting device and the system projection optics,
  • the superposition may be partial or complete or may concern only a fraction of the respective contours of these beams,
  • the light beam may result from the superposition of at least two different light beams.

L'invention a également pour objet un projecteur pour véhicule automobile comportant un module lumineux selon l'invention.The invention also relates to a motor vehicle headlamp comprising a light module according to the invention.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux figures, réalisé à titre d'exemple indicatif et non limitatif :

  • la figure 1 est une vue schématique du module lumineux selon un premier mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 2 est une vue schématique d'un projecteur muni d'un module lumineux selon l'invention,
  • les figures 3 (a) et 3 (b) sont des vues schématiques « de face » et de « profil » d'un exemple de support pour un module lumineux selon l'invention.
Other advantages and features of the invention will appear better on reading the description of a preferred embodiment which will follow, with reference to the figures, given as an indicative and nonlimiting example:
  • the figure 1 is a schematic view of the light module according to a first embodiment of the invention,
  • the figure 2 is a schematic view of a projector provided with a light module according to the invention,
  • the Figures 3 (a) and 3 (b) are schematic "front" and "profile" views of an example of a support for a light module according to the invention.

En référence à la figure 1, le module lumineux selon ce mode de réalisation de l'invention comprend des première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux. La première 1 source de rayonnement lumineux est agencée dans une première unité 21 et la deuxième source de rayonnement lumineux 2 est agencée dans une deuxième unité 22.With reference to the figure 1 , the light module according to this embodiment of the invention comprises first and second 2 sources of light radiation. The first 1 source of light radiation is arranged in a first unit 21 and the second source of light radiation 2 is arranged in a second unit 22.

Ces première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux sont aptes à émettre des rayonnements L1, L2 vers un dispositif de conversion 3 de longueur d'onde commun, qui est susceptible de transmettre ensuite ces faisceaux vers un système optique de projection 4.These first 1 and second 2 sources of light radiation are able to emit radiation L1, L2 to a conversion device 3 of common wavelength, which is then able to transmit these beams to a projection optical system 4.

Dans tous les modes de réalisations de l'invention, cette première source de rayonnement lumineux 1 comporte : une première source de lumière laser 6, un système de balayage 7 muni d'un moyen de déviation et des éléments optiques 8 de focalisation. Ces éléments optiques 8 de focalisation sont localisés entre la deuxième source lumière laser 6 et le système de balayage 7. Grace au système à balayage 7, l'image issue du dispositif de conversion 3 est rendue dynamique et permet de réaliser des faisceaux lumineux adaptatifs.In all the embodiments of the invention, this first source of light radiation 1 comprises: a first laser light source 6, a scanning system 7 provided with deflection means and focusing optical elements 8. These focusing optical elements 8 are located between the second laser light source 6 and the 7. Thanks to the scanning system 7, the image from the conversion device 3 is made dynamic and allows for adaptive light beams.

Selon la variante de réalisation représentée, la deuxième source de rayonnement lumineux 2 comprend une deuxième source de lumière laser 9 et un organe de mise en forme de faisceau, par exemple un réflecteur 10. Selon cette variante préférée avec une seule 10 source de lumière laser 9, elle ne comporte pas d'éléments optiques de focalisation ou d'autre éléments entre la source laser et le réflecteur ; la première source de lumière laser 9 coopère directement avec le réflecteur 10. Dans une variante à plusieurs sources laser, non représentée, on pourra prévoir des éléments optiques pour combiner les rayons laser issus des différentes sources laser. Ces éléments optiques de combinaison peuvent par exemple être fondés sur un mélange des polarisations des rayons laser et/ou un mélange de longueurs d'ondes différentes et/ou une juxtaposition des images des sources laser.According to the variant embodiment shown, the second source of light radiation 2 comprises a second laser light source 9 and a beam shaping member, for example a reflector 10. According to this preferred variant with a single laser light source 10 9, it does not include focusing optical elements or other elements between the laser source and the reflector; the first laser light source 9 cooperates directly with the reflector 10. In an alternative to several laser sources, not shown, optical elements may be provided to combine the laser beams from the different laser sources. These combination optical elements may for example be based on a mixture of the polarizations of the laser beams and / or a mixture of different wavelengths and / or a juxtaposition of the images of the laser sources.

Le système de balayage 7, le réflecteur 10 et le système optique de projection 4 sont situés d'un même côté du dispositif de conversion 3, c'est-à-dire que le dispositif de conversion 3 est utilisé en réflexion. Les première 6 et deuxième 9 sources de lumière laser sont des sources de lumières quasi ponctuelles qui sont constituées d'une diode laser émettant un faisceau visible dont la longueur d'onde est comprise entre 400 nanomètres et 500 nanomètres, et de préférence voisine de 450 ou 460 nanomètres. Ces longueurs d'onde correspondent à des couleurs allant du bleu au proche ultraviolet, cette dernière couleur étant plutôt située vers les longueurs d'onde inférieures à 400 nanomètres.The scanning system 7, the reflector 10 and the projection optical system 4 are located on the same side of the conversion device 3, that is to say that the conversion device 3 is used in reflection. The first 6 and second 9 laser light sources are quasi-point light sources which consist of a laser diode emitting a visible beam whose wavelength is between 400 nanometers and 500 nanometers, and preferably around 450 or 460 nanometers. These wavelengths correspond to colors ranging from blue to near ultraviolet, this last color being rather located towards the wavelengths lower than 400 nanometers.

Cette diode laser peut être pourvue d'une seule cavité et avoir une puissance comprise entre environ 1 et 3,5 watts, de préférence 1,6 watts ou encore 3 watts. Cette diode laser comprend une facette de sortie dont les dimensions peuvent être de l'ordre de 14 µm par 1 µm. Elle est de préférence apte à émettre un faisceau de section elliptique dont les profils de répartition d'intensité lumineuse verticale et horizontale sont gaussiens.This laser diode may be provided with a single cavity and have a power of between about 1 and 3.5 watts, preferably 1.6 watts or 3 watts. This laser diode comprises an output facet whose dimensions can be of the order of 14 microns per 1 micron. It is preferably capable of emitting a beam of elliptical section whose vertical and horizontal light intensity distribution profiles are Gaussian.

Avantageusement, la deuxième source de rayonnement lumineux 1 est agencée sensiblement au-dessus de l'axe optique AO (en pointillés) du système optique de projection 4, avec :

  • la deuxième source de lumière laser 9 qui peut être positionnée au-dessus et/ou en retrait par rapport au dispositif de conversion 3 de longueur d'onde, et
  • le réflecteur 10 qui est positionné devant la deuxième source de lumière laser 9, au-dessus de l'axe optique du système optique de projection 4 entre le dispositif de conversion 3 et le système optique de projection 4.
Advantageously, the second source of light radiation 1 is arranged substantially above the optical axis AO (in dotted lines) of the projection optical system 4, with:
  • the second laser light source 9 which can be positioned above and / or indented with respect to the wavelength conversion device 3, and
  • the reflector 10 which is positioned in front of the second laser light source 9, above the optical axis of the projection optical system 4 between the conversion device 3 and the projection optical system 4.

Par exemple, la première source de rayonnement lumineux 1 sert à former la partie inférieure projetée sur la route du faisceau lumineux généré par le module.For example, the first source of light radiation 1 serves to form the lower part projected on the path of the light beam generated by the module.

Dans le premier mode de réalisation de la figure 1, la deuxième source de rayonnement lumineux 2 est statique car elle permet de former de manière statique une image sur le dispositif de conversion 3 de longueur d'onde. Toutefois, cette deuxième source de rayonnement lumineux 2 pourra être quasi statique car elle peut être déplacée selon notamment une faible amplitude angulaire et surtout à faible vitesse, notamment pour assurer une correction de portée qui correspond à de petits mouvements verticaux lents et globaux pour compenser la charge du véhicule ou sa réaction dynamique au freinage et à l'accélération. Dans le cas où la deuxième source de rayonnement lumineux 2 est statique, avec un réflecteur 10 monté fixe, on pourra réaliser de manière classique une correction de portée avec des moyens mécaniques situés à l'extérieur du module et agissant sur l'inclinaison de l'ensemble du module.In the first embodiment of the figure 1 the second source of light radiation 2 is static because it makes it possible to statically form an image on the wavelength conversion device 3. However, this second source of light radiation 2 may be quasi-static since it may be displaced in particular at a low angular amplitude and especially at low speed, in particular to ensure a range correction which corresponds to small slow and global vertical movements to compensate the vehicle load or its dynamic reaction to braking and acceleration. In the case where the second source of light radiation 2 is static, with a fixed mounted reflector 10, it will be possible in a conventional manner a range correction with mechanical means located outside the module and acting on the inclination of the whole module.

Le réflecteur 10 est un miroir statique, monté fixe, ou quasi statique, monté en rotation autour d'un axe horizontal afin de réaliser les mouvements verticaux de correction de portée requis. Par quasi statique on entend dans la présente demande qu'il est animé d'un mouvement de faible amplitude et de faible vitesse, inférieur à 15°.s-1, de préférence inférieur à 10°.s-1, avantageusement inférieur à 4°.s-1. Par rapport au système de balayage 7 associé à la première source de lumière laser 6, qui comporte au moins un micro-miroir mobile autour d'un axe horizontal, la vitesse d'oscillation autour de l'axe horizontal du réflecteur 10 est au moins dix fois plus faible, de préférence vingt fois plus faible, préférentiellement au moins cinquante fois plus faible. Un système de balayage 7 standard a par exemple une vitesse d'oscillation de 150°.s-1. La fréquence de balayage doit être au minimum supérieure à 20Hz, et notamment supérieure à 300 Hz.The reflector 10 is a static mirror, mounted fixed, or quasi-static, rotatably mounted about a horizontal axis to perform the required vertical range correction movements. By quasi-static means in the present application that it is driven by a low amplitude and low speed movement, less than 15 ° .s-1, preferably less than 10 ° .s-1, advantageously less than 4 ° .s-1. With respect to the scanning system 7 associated with the first laser light source 6, which comprises at least one micromirror movable around a horizontal axis, the oscillation speed around the horizontal axis of the reflector 10 is at least ten times lower, preferably twenty times lower, preferably at least fifty times lower. For example, a standard scanning system 7 has an oscillation speed of 150 ° -1. The scanning frequency must be at least greater than 20 Hz, and especially greater than 300 Hz.

Le réflecteur 10 peut être réalisé en métal, par exemple en un alliage à base d'aluminium ou encore être en verre aluminé sur au moins une face. Il est de petite dimension et peut avoir les dimensions suivantes : une hauteur d'environ 1,5 à 6 mm, et une largeur d'environ 5,5 à 20 mm. Ce réflecteur 10 peut être monté fixe par rapport à la deuxième source de lumière laser 9. Dans une variante d'exécution, le réflecteur est quasi-statique, c'est-à-dire qu'il peut également être monté mobile autour d'un axe et piloté par exemple par un servomoteur ou des cales piézoélectriques pour réaliser les mouvements de correction de portée, comme mentionné plus haut. Ce réflecteur 10 réfléchit un rayonnement laser L2 provenant de cette deuxième source de lumière laser 9 vers le dispositif de conversion 3 de longueur d'onde.The reflector 10 may be made of metal, for example an aluminum-based alloy or be made of aluminized glass on at least one face. It is small in size and can have the following dimensions: a height of about 1.5 to 6 mm, and a width of about 5.5 to 20 mm. This reflector 10 can be fixedly mounted relative to the second laser light source 9. In an alternative embodiment, the reflector is quasi-static, that is to say that it can also be mounted mobile around an axis and driven for example by a servomotor or piezoelectric wedges to perform range correction movements, as mentioned above. This reflector 10 reflects L2 laser radiation from this second laser light source 9 to the wavelength conversion device 3.

Le système de balayage 7 selon une seule direction de la première source de rayonnement lumineux 1 comporte, selon une variante préférée, un micro-miroir pouvant être de forme carrée et dont chaque côté peut mesurer environ 0,8mm. Ce micro-miroir est rendu mobile autour d'un seul axe à partir par exemple d'un dispositif MEMS (acronyme de l'anglais « Micro Electro Mechanical Systems » signifiant « Micro Systèmes Electromécaniques »).The scanning system 7 according to a single direction of the first source of light radiation 1 comprises, according to a preferred variant, a micro-mirror which can be square in shape and of which each side can measure about 0.8mm. This micro-mirror is made mobile about a single axis from for example a MEMS device (acronym for "Micro Electro Mechanical Systems" meaning "Micro Electromechanical Systems").

Dans une variante, la première source de lumière laser 6 et le système de balayage 7 peuvent être compris dans un MOEMS (acronyme de « Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems », signifiant « système microoptoélectromécanique »). Un MOEMS est un système optique comprenant, dans le cas présent, au moins une source de lumière laser et un système de balayage 7. Les MOEMS sont des dispositifs compacts, fiables, simples à utiliser et qui permettent une grande précision et une grande flexibilité de redirection du rayonnement laser L1 vers le dispositif de conversion 3.In a variant, the first laser light source 6 and the scanning system 7 can be included in a MOEMS (acronym for "Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems", meaning "microoptoelectromechanical system"). An MOEMS is an optical system comprising, in the present case, at least one laser light source and a scanning system 7. The MOEMS are compact, reliable, simple to use devices which allow great accuracy and flexibility of operation. redirection of the laser radiation L1 to the conversion device 3.

Le dispositif de conversion 3 de longueur d'onde compris dans le module lumineux comporte un substrat formant un support 12 réfléchissant qui est recouvert d'une couche 11 continue d'un matériau phosphorescent.The wavelength conversion device 3 included in the light module comprises a substrate forming a reflective support 12 which is covered by a continuous layer 11 of a phosphorescent material.

Ce support 12 du dispositif de conversion 3 est choisi parmi des matériaux qui sont thermiquement bons conducteurs. De tels matériaux permettent ainsi au support 12 de limiter la dégradation de la couche 11 de matériau phosphorescent en restreignant l'élévation de température du dispositif de conversion 3 et de la couche 11.This support 12 of the conversion device 3 is chosen from materials that are thermally good conductors. Such materials thus allow the support 12 to limit the degradation of the layer 11 of phosphorescent material by restricting the temperature rise of the conversion device 3 and the layer 11.

La couche 11 en matériau phosphorescent est apte à réémettre un rayonnement 16 de lumière blanche. En effet, lorsque les première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux émettent respectivement un rayonnement laser L1, L2 monochromatique et cohérent en direction du dispositif de conversion 3, ce dernier reçoit ce rayonnement laser L1, L2 et réémet un rayonnement 16 de lumière blanche qui comporte une pluralité de longueurs d'onde appartenant au spectre de la lumière visible et comprises entre environ 400 nanomètres et 800 nanomètres.The layer 11 of phosphorescent material is capable of reemitting a radiation 16 of white light. Indeed, when the first 1 and second 2 sources of light radiation respectively emit a monochromatic and coherent laser radiation L1, L2 towards the conversion device 3, the latter receives this laser radiation L1, L2 and re-emits a white light radiation 16 which has a plurality of wavelengths belonging to the spectrum of visible light and between about 400 nanometers and 800 nanometers.

Cette émission de lumière blanche se produit selon un diagramme d'émission lambertienne, c'est-à-dire avec une luminance uniforme dans toutes les directions. Le substrat de ce dispositif de conversion 3 est réalisé par exemple en matière métallique, notamment en aluminium. Cette matière métallique constituant le substrat présente de bonne caractéristiques et propriétés en matière de conduction et de résistance thermique. Ainsi, le substrat permet avantageusement de limiter la température de la couche 11 en matériau phosphorescent, en favorisant la dissipation de chaleur.This emission of white light occurs according to a lambertian emission diagram, that is to say with a uniform luminance in all directions. The substrate of this conversion device 3 is made for example of metal material, in particular aluminum. This metal material constituting the substrate has good characteristics and properties in terms of conduction and thermal resistance. Thus, the substrate advantageously makes it possible to limit the temperature of the layer 11 in phosphorescent material, by promoting the dissipation of heat.

De plus, ce substrat peut être exposé à des puissances lasers sans se décomposer, lesquelles peuvent être, par exemple, de l'ordre de 15 watts. Ainsi, le dispositif de conversion 3 est donc agencé dans le module lumineux de façon à pouvoir recevoir des rayonnements laser L1, L2 provenant de la première source de rayonnement lumineux 1 et de la deuxième source de rayonnement lumineux 2. Il s'agit donc d'un dispositif de conversion 3 commun à l'ensemble des sources de lumière laser.In addition, this substrate can be exposed to laser powers without decomposing, which can be, for example, of the order of 15 watts. Thus, the conversion device 3 is therefore arranged in the light module so as to be able to receive laser radiation L1, L2 coming from the first source of light radiation 1 and the second light radiation source 2. a conversion device 3 common to all the laser light sources.

Ce dispositif de conversion 3 est situé au voisinage du plan focal du système optique de projection 4 qui forme alors à l'infini une image de la couche 11 de matériau phosphorescent, ou plus exactement des points de cette couche 11 qui émettent de la lumière en réponse à l'excitation laser résultant des rayonnements laser L1, L2 qu'ils reçoivent des première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux.This conversion device 3 is situated in the vicinity of the focal plane of the projection optical system 4 which then forms at infinity an image of the layer 11 of phosphorescent material, or more exactly points of this layer 11 which emit light in response to the laser excitation resulting from the L1, L2 laser radiation that they receive from the first 1 and second 2 sources of light radiation.

Plus précisément, le système optique de projection 4 forme un faisceau lumineux 15 avec le rayonnement de lumière 16 émis par les différents points de la couche 11 de matériau phosphorescent illuminés par ces rayonnements laser L1, L2. Le faisceau lumineux 15 émergeant du module lumineux est ainsi directement fonction des rayons lumineux émis par la couche 11 de matériau phosphorescent, lui-même fonction des rayonnements laser L1, L2 absorbés par cette couche 11.More precisely, the projection optical system 4 forms a light beam 15 with the light radiation 16 emitted by the different points of the layer 11 of phosphorescent material illuminated by these laser radiation L1, L2. The light beam emerging from the The light module is thus directly a function of the light rays emitted by the layer 11 of phosphorescent material, itself a function of the laser radiation L1, L2 absorbed by this layer 11.

On notera que le rayonnement laser L1 provenant de la première source de rayonnement lumineux 1 forme une image à projeter par le système optique de projection 4, par balayage en profitant de la persistance rétinienne et/ou de la métastabilité du matériau phosphorescent.It will be noted that the laser radiation L1 coming from the first source of light radiation 1 forms an image to be projected by the optical projection system 4, by scanning by taking advantage of the retinal persistence and / or the metastability of the phosphorescent material.

En outre, les première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux, le dispositif de conversion 3 et le système optique de projection 4 sont compris dans cet unique module lumineux qui équipe un projecteur.In addition, the first 1 and second 2 sources of light radiation, the conversion device 3 and the projection optical system 4 are included in this single light module that equips a projector.

Dès lors, ces première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux partagent le même dispositif de conversion 3 et système optique de projection 4. Ainsi, l'encombrement du module lumineux mais également celui du projecteur dans lequel il est monté, s'en trouve fortement réduit.Therefore, these first 1 and second 2 sources of light radiation share the same conversion device 3 and projection optical system 4. Thus, the size of the light module but also that of the projector in which it is mounted, is found greatly reduced.

Dans une première variante, la première source de rayonnement lumineux 1 est apte à émettre un rayonnement lumineux L1 sur une première zone du dispositif de conversion 3, et la deuxième source de rayonnement lumineux 2 est apte à émettre un rayonnement lumineux L2 sur une deuxième zone du dispositif de conversion 3, la première zone et la deuxième zone se recouvrant uniquement sur une bande, notamment centrale, du dispositif de conversion.In a first variant, the first source of light radiation 1 is able to emit light radiation L1 on a first zone of the conversion device 3, and the second source of light radiation 2 is able to emit light radiation L2 on a second zone of the conversion device 3, the first zone and the second zone overlapping only on a band, in particular a central band, of the conversion device.

La largeur de cette bande est inférieure à la largeur du dispositif de conversion 3, notamment inférieure à 5% de la largeur du dispositif de conversion 3. Eventuellement, la première zone et la deuxième zone s'étendent ensemble sur la totalité du dispositif de conversion 3.The width of this band is less than the width of the conversion device 3, in particular less than 5% of the width of the conversion device 3. Optionally, the first zone and the second zone extend together over the entire conversion device. 3.

Dans une deuxième variante, les première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux sont chacune aptes à émettre un rayonnement lumineux L1, L2 sur une même zone du dispositif de conversion 3, notamment sur la totalité de la surface du dispositif de conversion 3.In a second variant, the first 1 and second 2 sources of light radiation are each able to emit light radiation L1, L2 on the same zone of the conversion device 3, in particular over the entire surface of the conversion device 3.

Ce module lumineux comporte également, une unité de commande 5 qui est apte à piloter les première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux en fonction de la photométrie désirée du faisceau lumineux 15 produit par ce module lumineux.This light module also comprises a control unit 5 which is able to drive the first 1 and second 2 sources of light radiation as a function of the desired photometry of the light beam 15 produced by this light module.

En particulier, l'unité de commande 5 pilote le système de balayage 7 pour que le rayonnement laser L1 balaye successivement tous les points de la couche 11 du matériau phosphorescent sélectionnés par cette unité de commande 5. Ainsi, elle est apte à définir les zones de la couche 11 qu'il convient de balayer avec les rayonnements laser L1 de manière à former une image sur cette couche 11, une telle image étant constituée d'une succession de lignes formées chacune d'une succession de points plus ou moins lumineux.In particular, the control unit 5 controls the scanning system 7 so that the laser radiation L1 successively scans all the points of the layer 11 of the phosphorescent material selected by this control unit 5. Thus, it is able to define the zones the layer 11 which should be scanned with the laser radiation L1 so as to form an image on the layer 11, such an image consisting of a succession of lines each formed of a succession of more or less bright points.

L'unité de commande 5 pilote aussi l'activation et le contrôle de la puissance des première 1 et deuxième 2 sources de lumière laser et le cas échéant, la modulation de l'intensité des rayonnements laser L1, L2.The control unit 5 also controls the activation and control of the power of the first 1 and second 2 laser light sources and, where appropriate, the modulation of the intensity of the laser radiation L1, L2.

On notera que les points de la couche 11 du matériau phosphorescent ainsi éclairés par les rayonnements laser L1, L2 émettent de la lumière, avec une intensité qui est directement fonction de l'intensité de ces rayonnements laser L1, L2 qui éclairent ces points, l'émission s'effectuant selon un diagramme d'émission lambertienne.It will be noted that the points of the layer 11 of the phosphorescent material thus illuminated by the laser radiation L1, L2 emit light, with an intensity which is directly a function of the intensity of these laser radiation L1, L2 which illuminate these points, emission taking place according to a lambertian emission diagram.

Selon l'invention, ce module lumineux est apte à émettre un faisceau lumineux 15. Ce faisceau lumineux 15 correspond à la superposition de faisceaux lumineux résultant des première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement lumineux coopérant avec le dispositif de conversion 3 de longueur d'onde et le système optique de projection 4.According to the invention, this light module is capable of emitting a light beam 15. This light beam 15 corresponds to the superposition of light beams resulting from the first 1 and second 2 sources of light radiation cooperating with the wavelength conversion device 3 and the projection optical system 4.

Cette superposition peut être partielle ou complète ou encore ne concerner qu'une fraction des contours respectifs de ces faisceaux. Ce faisceau lumineux 15 peut résulter de la superposition d'au moins deux faisceaux lumineux différents.This superposition may be partial or complete or may concern only a fraction of the respective contours of these beams. This light beam 15 may result from the superposition of at least two different light beams.

Dans un deuxième mode de réalisation, non représenté sur les figures, la deuxième source de rayonnement lumineux 2 comprend une deuxième source de lumière laser et un deuxième système de balayage selon une seule direction. Autrement dit, selon ce mode de réalisation, les première et deuxième sources de rayonnement lumineux sont sensiblement les mêmes, car le deuxième système de balayage est du même type que celui du premier système de balayage. Les directions de balayage des deux systèmes de balayage peuvent notamment être parallèles ou perpendiculaires l'une à l'autre.In a second embodiment, not shown in the figures, the second source of light radiation 2 comprises a second laser light source and a second scanning system in a single direction. In other words, according to this embodiment, the first and second sources of light radiation are substantially the same, because the second scanning system is of the same type as that of the first scanning system. The scanning directions of the two scanning systems can in particular be parallel or perpendicular to each other.

Dans un troisième mode de réalisation, non représenté sur les figures, la deuxième source de rayonnement lumineux 2 comprend une deuxième source de lumière laser et un deuxième système de balayage selon deux directions. Autrement dit, le deuxième système de balayage peut effectuer un balayage à deux dimensions en utilisant par exemple un micro-miroir. Ce micro-miroir est rendu mobile autour de deux axes orthogonaux à partir par exemple d'un dispositif MEMS (acronyme « Micro ElectroMechanical Systems » signifiant « Micro Systèmes Electromécaniques »).In a third embodiment, not shown in the figures, the second source of light radiation 2 comprises a second laser light source and a second scanning system in two directions. In other words, the second scanning system can perform a two-dimensional scan using for example a micro-mirror. This micro-mirror is made mobile about two orthogonal axes from for example a MEMS device (acronym "Micro ElectroMechanical Systems" meaning "Micro Electromechanical Systems").

Selon une autre variante d'exécution, le système de balayage peut être constitué par l'association de deux micro-miroirs, chacun étant mobile autour d'un seul axe, les deux axes étant orthogonaux. Ce système de balayage réfléchit un rayonnement laser L2 provenant de la deuxième source de lumière laser vers le dispositif de conversion 3 de longueur d'onde. Ce rayonnement L2 peut alors être dévié selon deux directions par le système de balayage.According to another variant embodiment, the scanning system can be constituted by the association of two micro-mirrors, each being movable about a single axis, the two axes being orthogonal. This system of The scan reflects L2 laser radiation from the second laser light source to the wavelength conversion device 3. This radiation L2 can then be deflected in two directions by the scanning system.

La figure 2 représente un projecteur 30 avec un module 20 selon l'invention, logé dans un boîtier 25. Ce module 20 comprend les unités 21, 22 des première et deuxième sources de rayonnement, qui sont agencées de part et d'autre du dispositif de conversion 3. Chaque source de rayonnement peut ainsi émettre un faisceau L1, L2 vers le dispositif de conversion 3. Le dispositif de conversion 3 réfléchit ensuite ces faisceaux L1, L2 vers le système optique de projection 4 en modifiant leur couleur. Le système optique de projection 4 transmet l'ensemble vers l'extérieur du projecteur 30 (faisceau 15). Le module 20 comprend, ici, un sous-boitier 23 qui maintient le dispositif de conversion 3 sur une paroi du fond du sous-boitier 23, et deux parois latérales qui portent respectivement les unités 20, 21 de chaque côté de la paroi du fond. Le sous-boitier 23 maintient également le système optique de projection 4. En outre, une unité de commande 5 des première et deuxième sources de lumière est reliée au module 20.The figure 2 represents a projector 30 with a module 20 according to the invention, housed in a housing 25. This module 20 comprises the units 21, 22 of the first and second radiation sources, which are arranged on either side of the conversion device 3 Each radiation source can thus emit a beam L1, L2 to the conversion device 3. The conversion device 3 then reflects these beams L1, L2 towards the projection optical system 4 by changing their color. The optical projection system 4 transmits the assembly towards the outside of the projector 30 (beam 15). The module 20 comprises, here, a sub-housing 23 which holds the conversion device 3 on a bottom wall of the sub-housing 23, and two side walls which carry respectively the units 20, 21 on each side of the bottom wall. . The sub-housing 23 also maintains the projection optical system 4. In addition, a control unit 5 of the first and second light sources is connected to the module 20.

Les figures 3(a) et 3(b) représentent un mode de réalisation d'un support 13 qui sert disposer les unités 20, 21 du module dans un projecteur. La figure 3(a) montre le support 13 en « vue de face » et la figure 3(b) en « vue de profil ». Les unités 21, 22 des première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement sont agencées de part et d'autre du dispositif de conversion 3. A cette fin, le support 13 comporte trois faces, une face centrale 17 munie du dispositif de conversion 3, et deux faces latérales 18 et 19 destinées à supporter chacune une des deux unités 21, 22. Les faces latérales 18 et 19 présentent par exemple un même angle avec la face centrale 17. Cet angle est choisi de manière à permettre aux première 1 et deuxième 2 sources de rayonnement d'émettre chacune leur rayonnement vers le dispositif de conversion 3. Comme montré sur la figure 3(b), cet angle fait par exemple environ 120°.The Figures 3 (a) and 3 (b) represent an embodiment of a support 13 which serves to arrange the units 20, 21 of the module in a projector. The Figure 3 (a) shows the support 13 in "front view" and the Figure 3 (b) in "profile view". The units 21, 22 of the first 1 and second 2 radiation sources are arranged on either side of the conversion device 3. For this purpose, the support 13 comprises three faces, a central face 17 provided with the conversion device 3, and two side faces 18 and 19 for supporting each one of the two units 21, 22. The side faces 18 and 19 have for example the same angle with the central face 17. This angle is chosen to allow the first 1 and second 2 sources of radiation each to emit their radiation to the device of conversion 3. As shown on the Figure 3 (b) this angle is for example about 120 °.

Ce support 13 est standard de sorte qu'on peut y placer une unité comportant des combinaisons de deux sources de rayonnement avec un système de balayage à une ou deux dimensions, ou encore une source statique ou quasi statique, sans avoir besoin de modifier les autres éléments du module. Ainsi, on fait des économies de production et de fabrication. Il suffit, pour chaque combinaison que l'on souhaite dans le module, de placer les sources de rayonnement correspondantes sur le support 13.This support 13 is standard so that it is possible to place a unit comprising combinations of two radiation sources with a scanning system with one or two dimensions, or a static or quasi-static source, without having to modify the others. elements of the module. This saves production and manufacturing costs. It suffices, for each combination desired in the module, to place the corresponding radiation sources on the support 13.

Grâce à ce support 13, le projecteur est lui-même standardisé car on utilise les mêmes éléments, comme le boiter ou le système optique de projection 4, sans devoir les adapter à chaque combinaison de sources de rayonnement du module.With this support 13, the projector is itself standardized because we use the same elements, such as the box or the optical projection system 4, without having to adapt to each combination of radiation sources of the module.

Claims (11)

Module lumineux pour projecteur de véhicule automobile comprenant des première (1) et deuxième (2) sources de rayonnement lumineux aptes à émettre des rayonnements lumineux (L1, L2) vers un dispositif de conversion (3) de longueur d'onde qui est susceptible de réémettre un rayonnement (16) de lumière vers un système optique de projection (4) pour produire un faisceau lumineux (15), caractérisé en ce que le module (20) comporte un seul dispositif de conversion (3) de longueur d'onde qui est commun aux rayonnements (L1, L2) des première et deuxième sources, et la première source de rayonnement lumineux (1) comporte au moins une première source de lumière (6) apte à émettre un premier faisceau lumineux qui coopère avec un premier système de balayage (7), le premier système de balayage (7) étant muni d'un moyen de déviation des rayons lumineux émis par la première source de lumière et configurés pour balayer le dispositif de conversion (3) avec le premier faisceau lumineux selon une première direction.Motor vehicle headlight module comprising first (1) and second (2) sources of light radiation capable of emitting light radiation (L1, L2) to a wavelength conversion device (3) which is capable of retransmitting light radiation (16) to a projection optical system (4) to produce a light beam (15), characterized in that the module (20) comprises a single wavelength conversion device (3) which is common to the radiations (L1, L2) of the first and second sources, and the first source of light radiation (1) comprises at least a first light source (6) capable of emitting a first light beam which cooperates with a first light source scanning (7), the first scanning system (7) being provided with means for deflecting the light rays emitted by the first light source and configured to scan the conversion device (3) with the first beam u light in a first direction. Module lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième source de rayonnement lumineux (2) est statique ou quasi statique, comportant au moins une deuxième source de lumière (9) configurée pour émettre un deuxième faisceau lumineux directement sur un organe de mise en forme de faisceau, par exemple un réflecteur (10).Light module according to Claim 1, characterized in that the second source of light radiation (2) is static or quasi-static, comprising at least a second light source (9) configured to emit a second light beam directly onto a light emitter in the form of a beam, for example a reflector (10). Module lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième source de rayonnement lumineux (2) comporte au moins une deuxième source de lumière (9) qui coopère avec un deuxième système de balayage selon une seule direction.Light module according to claim 1, characterized in that the second source of light radiation (2) comprises at least one second light source (9) which cooperates with a second scanning system in a single direction. Module lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième source de rayonnement lumineux (2) comporte au moins une deuxième source de lumière (9) qui coopère avec un deuxième système de balayage selon deux directions.Light module according to claim 1, characterized in that the second source of light radiation (2) comprises at least one second light source (9) which cooperates with a second scanning system in two directions. Module selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le deuxième système de balayage est muni d'un ou deux micro-miroirs mobiles configurés pour balayer le dispositif de conversion (3) avec le deuxième faisceau lumineux selon une première direction et/ou une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction.Module according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the second scanning system is provided with one or two mobile micro-mirrors configured to scan the conversion device (3) with the second light beam according to a first direction and / or a second direction substantially perpendicular to the first direction. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première source de rayonnement lumineux (1) est apte à émettre un rayonnement lumineux (L1) sur une première zone du dispositif de conversion (3), et la deuxième source de rayonnement lumineux (2) est apte à émettre un rayonnement lumineux (L2) sur une deuxième zone du dispositif de conversion (3), la première zone et la deuxième zone se recouvrant uniquement sur une bande, notamment centrale, du dispositif de conversion.Module according to any one of the preceding claims, in which the first source of light radiation (1) is able to emit light radiation (L1) on a first zone of the conversion device (3), and the second source of light radiation (2) is able to emit light radiation (L2) on a second zone of the conversion device (3), the first zone and the second zone overlapping only on a band, in particular a central band, of the conversion device. Module selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les première (1) et deuxième (2) sources de rayonnement lumineux sont chacune aptes à émettre un rayonnement lumineux (L1,L2) sur une même zone du dispositif de conversion (3), notamment sur la totalité de la surface du dispositif de conversion (3).Module according to one of claims 1 to 5, wherein the first (1) and second (2) sources of light radiation are each able to emit light radiation (L1, L2) on the same area of the conversion device (3). ), especially over the entire surface of the conversion device (3). Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première (1) et deuxième (2) sources de rayonnement sont agencées de part et d'autre du dispositif de conversion (3).Module according to any one of the preceding claims, characterized in that the first (1) and second (2) radiation sources are arranged on either side of the conversion device (3). Module selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un support (13) muni d'une paroi centrale (17) portant le dispositif de conversion (3), et deux parois latérales (18, 19), l'une portant la première source de rayonnement (1) et l'autre la deuxième source de rayonnement (2).Module according to the preceding claim, characterized in that it comprises a support (13) provided with a central wall (17) carrying the device conversion unit (3), and two side walls (18, 19), one carrying the first radiation source (1) and the other the second radiation source (2). Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de conversion (3) est agencé dans l'axe du système optique de projection (4).Module according to any one of the preceding claims, characterized in that the conversion device (3) is arranged in the axis of the projection optical system (4). Projecteur de véhicule automobile comprenant un module lumineux (20), selon l'une quelconque des revendications précédentes.Motor vehicle headlamp comprising a light module (20) according to any one of the preceding claims.
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