EP3350506A1 - Dispositif de projection de faisceau lumineux à écran digital et projecteur muni d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de projection de faisceau lumineux à écran digital et projecteur muni d'un tel dispositif

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EP3350506A1
EP3350506A1 EP16770716.5A EP16770716A EP3350506A1 EP 3350506 A1 EP3350506 A1 EP 3350506A1 EP 16770716 A EP16770716 A EP 16770716A EP 3350506 A1 EP3350506 A1 EP 3350506A1
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EP
European Patent Office
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light
digital screen
projection
light source
light rays
Prior art date
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EP16770716.5A
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German (de)
English (en)
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EP3350506B1 (fr
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Pierre Albou
Marine Courcier
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Valeo Vision SAS
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Valeo Vision SAS
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Publication date
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    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/176—Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
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    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/265—Composite lenses; Lenses with a patch-like shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors

Definitions

  • Device for projecting a light beam with digital screen and projector provided with such a device.
  • the present invention relates to a device for projecting a light beam with a digital screen, in particular for a motor vehicle, and an automobile lighting light beam projector, of the low beam or high beam type, provided with such a projection device.
  • the projectors of a motor vehicle are provided with several elements arranged in a housing so as to obtain a light beam at the exit of the projector.
  • the housing elements comprise in particular a light source, for example one (or more) electroluminescent diode (s), which emits light rays, and projection means capable of forming a light beam from light rays from the light source, for example consisting of the combination of a reflector disposed near the light source and a lens at the output of the projector.
  • the function of the reflector is to focus and orient the light rays from the light source towards the lens, which ends up forming the light beam for the projector.
  • the projection means may alternatively comprise only reflectors or lenses.
  • the projectors use mechanical means that move certain elements of the projector, or the entire projector, to change the direction of the light beam.
  • a second function relates to the possibility of making adaptive lighting beams (or ADB, acronym for Adaptive Driving Beam in English), depending on traffic conditions and in particular to make dark tunnels to isolate in the beam of crossed vehicles or followed, so as not to dazzle them (anti-glare high beam function, also known by the acronym GFHB of the Glare-Free High Beam Angle).
  • ADB acronym for Adaptive Driving Beam in English
  • WO2008 / 037388 thus makes known the realization of this function by means of rotary modules as described above which are associated with a set of diaphragms to create a dark zone in the beam and to illuminate on each side of the vehicle located in said dark area.
  • This micro-mirror matrix technology is particularly interesting today because it is technically mature and relatively affordable for use in automotive lighting, and allows the development of a compact and precise lighting system, with a number high pixels.
  • the known projectors combining Xenon light source and micro-mirror matrix are not particularly optimized, comprising a collimation of the source on the micro-mirror matrix which has a large footprint and complex projection optics with more than four lenses , or more than six lenses.
  • the invention therefore aims first and foremost to obtain a projector configured to project a light beam that can be modified according to the trajectory of the vehicle or the circumstances of the driving (adaptive beam), and which does not use imposing mechanical means or with significant travel to make these changes.
  • the invention aims to provide a simple way to achieve a high performance projector (with good performance) using a digital screen matrix type of micro-mirrors, effectively using light sources.
  • the invention relates to a light beam projection device, particularly for a motor vehicle, comprising at least one light source capable of emitting light rays, a projection optical system with an exit pupil located on an optical element of output, projection system capable of projecting a light beam.
  • the projection device is remarkable in that it comprises a digital screen configured to direct at least part of the incident light rays emitted by the source towards said projection optical system, the device further comprising means for focusing the light rays emitted by the at least one light source on an area of the digital screen, and an intermediate assembly of projection of light rays from the digital screen configured to illuminate the surface of said exit pupil.
  • a digital screen is used to modulate the light beam projected by the device.
  • the focusing means concentrates the light rays emitted by the source on an area of the digital screen, which acts as a mirror to direct them to the projection optical system.
  • the digital screen makes it possible to control the apparent dimensions and orientation as well as the structure of the light beam by activating or deactivating pixels corresponding to a subdivision of its surface into elements capable of sending the light which reaches them outside the optical system.
  • projection device comprising an optical output element, thereby extinguishing an area of the beam.
  • the invention makes it possible, on the one hand, to dispense with mechanical means with a large deflection, and on the other hand to effectively use a digital screen by means of focusing the light rays on an area of the digital screen and at the same time.
  • intermediate projection assembly which performs an anamorphosis of the surface of the digital screen on the exit pupil of the projection optical system.
  • the focusing means comprise a reflector, the light source being arranged at a first optical focus of said reflector and the digital screen being arranged at a second optical focus of said reflector,
  • the intermediate projection assembly is configured to project the light rays from the digital screen so as to illuminate substantially the entire surface of the exit pupil
  • the intermediate projection assembly forms with the optical output element a bifocal system
  • the intermediate projection assembly comprises at least one lens and at most three lenses, preferably two lenses,
  • the focusing means are configured to form an enlarged image of the rays of the light source on the digital screen
  • the device comprises a plurality of light sources, the focusing means comprising a reflector or a reflector cavity associated with each light source or set of sources,
  • the digital screen is a matrix of micro-mirrors
  • the orientation of each of the micro-mirrors can take two positions, a first position in which the light rays are reflected towards the projection optical system and a second position in which the rays light are reflected in a different direction from the projection optical system,
  • the matrix of micro-mirrors is arranged so that the half-opening angle ⁇ of the light rays of the light source on the digital screen and the half-opening angle ⁇ of the light rays towards the projection system relative to on the screen, are less than 2a, a being the characteristic orientation angle of the micro-mirrors of the micro-mirror array, the light source comprises at least one light-emitting diode,
  • the light source comprises at least one laser source or a laser diode
  • the exit pupil of the optical system has, in projection on a plane perpendicular to the projection axis, a substantially rectangular shape with a ratio of at least 3, preferably at least 4 or 5 between the dimension of the small side and the large side,
  • the optical output element is of elongate shape and has a dimension perpendicular to the optical axis which is less than 50 mm, preferably less than 30 mm, more preferably less than 20 mm,
  • the output optical element is a lens
  • the optical output element is a reflector
  • the light beam generated by the device is a road beam.
  • the invention also relates to a motor vehicle headlight comprising such a projection device.
  • FIG. 2 schematically illustrating a perspective view of a digital screen light beam projection device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 3 illustrating the shape of the incident beam on the digital screen originating from the light source (s)
  • FIG. 4 (a), (b) and (c) illustrating examples of shape of the beam reflected by the digital screen towards the lens means, from the incident beam illustrated in FIG. 3,
  • FIG. 5 schematically illustrating a second part of the projection device according to the invention
  • Figure 6 schematically illustrating a profile view of a digital screen light beam projection device according to one embodiment of the invention.
  • Figure 1 partially illustrates the device according to the invention, the intermediate projection assembly not being shown. This is visible in Figures 2, 5 and 6.
  • the light beam projection device 1 comprises at least one light source 2 capable of emitting light rays.
  • the embodiment shown in Fig. 1 has a single light source 2, and the embodiments shown in Figs. 2 and 6 have three light sources 2 arranged adjacent to each other.
  • the light source (s) 2 are arranged on a support 25.
  • the light source or sources 2 are formed of at least one light-emitting diode (LED) disposed on the support 25.
  • LED light-emitting diode
  • the light source 2 associates a laser source with at least one light emitting diode.
  • the laser source is directed towards the diode disposed on the support.
  • the diode also includes a higher wavelength conversion layer, for example phosphor, for diffusing a portion of the laser light and converting another portion into a suitable color.
  • the laser source transmits to the conversion element the additional light that is added to the amount of light coming from the diode without changing the dimensions or characteristics of the light source.
  • the light source 2 comprises only one or more laser sources or laser diodes.
  • the laser source 2 is either disposed on the support 25 or at a distance from the support 25 and directed towards the latter.
  • the laser source is disposed in place of the light emitting diode.
  • the carrier 25 is provided with a radiation wavelength conversion element for converting the light rays into the desired color.
  • a plate made of phosphor material can be used as a support 25.
  • the plate made of phosphor material can be used in transmission or in reflection. In transmission, the laser passes through the plate, and in reflection the laser is reflected by the plate.
  • the laser diode and the plate are therefore arranged at a location corresponding to this type of use, that is to say above or below.
  • the light source is a combination of light-emitting diodes and laser diodes.
  • the diode or diodes illuminating more specifically the central portion of the digital screen 4 are one or more laser diodes and the diodes illuminating the periphery of the digital screen are light emitting diodes.
  • the use of light sources of the optoelectronic semiconductor component type is particularly advantageous with respect to a Xenon source: they not only do not emit infrared radiation likely to heat the light source. digital screen and cause a malfunction thereof, but in addition they emit in a Lambertian half-space (while the Xenon source emits in all directions) and therefore generate a much smaller footprint of the focusing means for direct the luminous flux emitted by these sources on the digital screen.
  • the light beam projection device 1 comprises a projection optical system comprising an optical output element, which is here an exit lens 3.
  • This projection optical system is capable of projecting a light beam at the output of a projection module or a projector for example.
  • the light rays emitted by the light source (s) 2 are deflected to form a beam corresponding to a beam of the dipped beam, high beam or any other desired beam.
  • the projection optical system projects the beam around an optical projection axis 7.
  • the device 1 further comprises means 5 for focusing the light rays emitted by the light source 2 on the digital screen 4 around an optical illumination axis 8.
  • the use of focusing means instead of means of illumination collimation of the light emitted by the light source (s) on the digital screen 4 advantageously makes it possible to generate a variable (non-uniform) light intensity distribution on said digital screen 4, with a zone of maximum intensity M in the beam. This greatly improves the efficiency of the device for the purpose of producing an automotive lighting beam.
  • the projection device 1 further comprises a digital screen 4 configured to direct at least part of the incident light rays emitted by the source 2 towards the projection system.
  • the digital screen 4 is formed of individually controlled pixels. . Each pixel is configured to either allow the incident light rays to reach the projection optical system, or to prevent them from reaching the projection optical system.
  • FIG. 3 represents an example of the shape of the incident beam 10 on the digital screen 4 coming from the light source (s) 2, and FIGS. 4 (a), (b) and (c) show three examples of beam shape returned. 1 1, 12, 13 by the digital screen from the incident beam 10 of Figure 3.
  • the incident light beam 10 has an enlarged shape in the horizontal plane corresponding to the plane in which it is desired to make a beam orientation modification projected on the road, with a zone of maximum intensity M.
  • the digital screen 4 makes it possible to select part of the incident beam by activating a part of the pixels.
  • the beam reflected by the digital screen 4 therefore has a different orientation depending on the selection made, as shown in the examples of Figures 4 (a), 4 (b) and 4 (c).
  • Fig. 4 (a) the reflected beam 11 is oriented to the left
  • beam 12 of Fig. 4 (b) is centered and corresponds to a default road beam
  • beam 13 of Fig. 4 (c) is oriented to the right, the position of the zone of maximum intensity M varying according to the orientation.
  • an automotive projector one can choose the orientation of the beam projected on the road, and adapt it to a situation, for example in a turn.
  • the digital screen 4 is a matrix of micro-mirrors (also known by the acronym DMD for the English Digital Micromirror Device) which directs the light rays by reflection.
  • the light rays are reflected in two possible directions: either towards the projection optical system and the exit lens 3 around the optical projection axis 7, to form the beam projected by the projection device 1, or in a different direction the projection optical system and the exit lens 3.
  • each micro mirror can pivot between two fixed positions, a first position in which the light rays are reflected towards the projection optical system, and the output lens 3, and a second position in which the light rays are reflected in a direction different from the optical projection system, and the output lens 3.
  • the two fixed positions are oriented in the same way for all the micro-mirrors and form, with respect to a reference plane, a support of the matrix of micro-mirrors with a characteristic angle of the matrix of micro-mirrors, defined in its specifications.
  • This angle a is generally less than 20 ° and is usually about 12 °.
  • each micro-mirror reflecting a small portion of the light rays incident on the matrix the actuation of the change of position makes it possible to modify the shape of the beam emitted by the optical projection system and ultimately the exit lens 3.
  • the rays light returned by the micro-mirrors to the optical projection system participate in the beam projected by the projection device 1.
  • the light rays reflected by the micro-mirrors in a different direction do not participate in the projected beam. From the incident beam 10 of FIG. 3, only a part of the beam can be selected to reflect it towards the projection optical system, said part corresponding for example to one of those of FIG. 4. As shown in FIG.
  • the matrix of micro-mirrors and the light source (s) 2 are arranged so that the half-angle of opening ⁇ of the light rays incident on the digital screen 4 is at most equal to twice the characteristic angle a micro-mirrors of the digital screen 4.
  • the half-angle of opening ⁇ of the light rays reflected towards the optical projection system is also less than twice the characteristic angle ⁇ of the digital screen 4 when the micro-mirrors are in the first position.
  • the angle of opening of the incident light rays is defined with respect to the optical illumination axis 8
  • the angle of opening of the reflected rays of light is defined with respect to the optical projection axis 7.
  • the optical illumination axis 8 and the optical projection axis 7 form an angle greater than or equal to 2a between them.
  • the focusing means 5 focus the light rays on an area 6 of the digital screen 4.
  • the light rays are concentrated on a reduced area 6 of the digital screen 4 to ensure a sufficiently powerful beam emitted by the device 1 while remaining compact. Thanks to the projection device 1 according to the invention, it is possible to use a digital screen in combination with projection means to form a beam type dipped beam or high beam with dynamic turning functions or anti-glare .
  • the focusing means 5 are configured to form an enlarged image on the digital screen 4.
  • the magnification will be a factor of 3 to 5
  • the focusing means are a substantially elliptical reflector, the light source 2 being disposed at a first optical focus of said reflector and the digital screen 4 being disposed at a second optical focus of said reflector.
  • each light source or set of sources is arranged to illuminate an area substantially distinct from the digital screen.
  • the device 1 comprises several light sources or sets of light sources 2, the first focusing means comprising an elliptical reflector or a reflector cavity associated with each light source 2 each light source assembly 2 and reflector or reflector cavity being configured to illuminate an area substantially distinct from the digital screen 4.
  • the projection optical system consists of a single optical output element.
  • the device 1 is provided with an intermediate projection assembly 9 of the light rays reflected by the digital screen 4 towards the projection optical system, and in particular the optical output element, here constituted by an output lens 3, as shown in Figures 2, 5 and 6.
  • the intermediate projection assembly 9 is advantageously configured to project the light rays from the digital screen 4 so as to illuminate substantially the entire surface the exit pupil of the projection optical system, this exit pupil being located on the output optical element.
  • the device remains compact because it can have a projection system comprising an optical output element, including an output lens 3 sufficiently close to the digital screen 4 without loss of light, the intermediate projection assembly 9 having the function of adapting the orientation of the rays reflected by the screen 4 to the dimensions of the output optical element, and in particular of the pupil of output of the optical system carried by said output optical element.
  • This intermediate projection assembly comprises at least one lens and at most three lenses. Preferably, it comprises two lenses.
  • the intermediate projection assembly comprises a first lens 15 and a second lens 14.
  • the first lens 15 is convergent at least in one plane.
  • These lenses of the intermediate assembly 9 may be cylindrical or toroidal.
  • the second lens 14 can be cut transversely.
  • the first lens 15 is positioned near the digital screen 4, at a distance of less than 10 mm, while the second lens 14 is close to the output lens 3, also at a distance of less than 10 mm.
  • the two lenses 14, 15 of the intermediate assembly 9 are configured to spread the light rays substantially over the entire width and the height of the exit pupil, so that the output face of the optical output element here, the output lens 3, appears entirely or almost entirely illuminated for an observer placed in the optical axis and looking at said exit face.
  • substantially means 100% of the dimension, + -5%.
  • the shape of the light rays reflected by the digital screen 4 is adapted to the dimensions of the optical output element, here the output lens 3, to maintain a compact device. It also ensures the shot optimized luminous efficiency of the device.
  • the intermediate projection assembly 9 and the optical output element form a bifocal system, that is to say with a first focal point in a foreground containing the optical projection axis 7 and a second focal length in a second plane that is in line with the optical projection axis and perpendicular to the first plane.
  • the output optical element often has an elongate shape in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the largest focal length of the system is calculated to correspond to the opening angle 2a of the micromirror matrix.
  • a small focal length will be chosen so as to spread out the beam in the corresponding direction, for example to produce a beam of road type open at 20 ° horizontally on both sides. other of the optical axis.
  • the output lens 3 is elongated along a substantially horizontal axis, but it will be quite possible to adapt the device to a substantially vertical orientation of the length of the optical output element without departing from the scope of this invention.
  • micro mirror matrices available today, which are in video-type dimensions, with a surface-to-height ratio of, for example, 4/3, 16/9 or 16/10, and make it compatible with the dimensional constraints of light beams and the style of optical output elements, without loss of light.
  • this bifocal system is simple, comprising a limited number of optical elements, preferably less than four optical elements including the optical output element.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de projection de faisceau lumineux de véhicule automobile, comprenant au moins une source de lumière (2) apte à émettre des rayons lumineux, un système optique de projection avec une pupille de sortie située sur un élément optique de sortie, système optique apte à projeter un faisceau lumineux, caractérisé en ce qu'il comprend un écran digital (4) configuré pour diriger au moins une partie des rayons lumineux incidents émis par au moins une source (2) vers ledit système optique de projection, le dispositif (1) comprenant en outre des moyens de focalisation (5) des rayons lumineux émis par la au moins une source de lumière (2) sur une zone (6) de l'écran digital (4), et un ensemble intermédiaire de projection (9) des rayons lumineux provenant de l'écran digital (4) configurés pour éclairer la surface de la pupille de sortie.

Description

Dispositif de projection de faisceau lumineux à écran digital et projecteur muni d'un tel dispositif.
La présente invention concerne un dispositif de projection de faisceau lumineux à écran digital, notamment pour véhicule automobile, et un projecteur de faisceau lumineux d'éclairage automobile, de type feu de croisement ou feu de route, muni d'un tel dispositif de projection. Les projecteurs de véhicule automobile sont munis de plusieurs éléments agencés dans un boîtier de manière à obtenir un faisceau lumineux à la sortie du projecteur. De façon simplifiée, les éléments du boîtier comprennent notamment une source de lumière, par exemple une (ou plusieurs) diode(s) électroluminescente(s), qui émet des rayons lumineux, et des moyens de projection aptes à former un faisceau lumineux à partir des rayons lumineux issus de la source de lumière, par exemple constitués de l'association d'un réflecteur disposé à proximité de la source de lumière et une lentille à la sortie du projecteur. Le réflecteur a pour fonction de concentrer et d'orienter les rayons lumineux issus de la source de lumière pour les diriger vers la lentille, qui finit de former le faisceau lumineux pour le projecteur. Les moyens de projection peuvent alternativement ne comprendre que des réflecteurs ou que des lentilles.
On sait que certains projecteurs de véhicule automobile sont capables de faire varier l'orientation du faisceau lumineux et/ou sa forme en fonction des besoins du conducteur du véhicule. Une première fonction ainsi réalisée est la fonction d'éclairage virage dynamique, également connue sous l'acronyme DBL, de l'anglais Dynamic Bending Light. Lorsque le véhicule effectue un virage, un système électronique à bord du véhicule commande une modification de l'orientation du faisceau lumineux afin de l'adapter aux champs de vision du conducteur pendant la manœuvre. Le projecteur déplace ainsi l'axe du faisceau lumineux dans le sens de rotation du véhicule afin de mieux éclairer la route.
A cette fin, les projecteurs utilisent des moyens mécaniques qui déplacent certains éléments du projecteur, ou le projecteur en entier, pour modifier la direction du faisceau lumineux.
Cependant, ces moyens mécaniques sont complexes et coûteux à fabriquer. De plus, ils demandent une consommation d'énergie assez importante pour être actionnés.
Une seconde fonction concerne la possibilité de réaliser des faisceaux d'éclairage adaptatifs (ou ADB, acronyme d'Adaptative Driving Beam en anglais), en fonction des conditions de circulation et notamment de réaliser des tunnels sombres pour isoler dans le faisceau projeté des véhicules croisés ou suivi, afin de ne pas les éblouir (fonction feu de route anti- éblouissement, également connue sous l'acronyme GFHB de l'angalis Glare- Free High Beam).
On connaît ainsi de WO2008/037388 la réalisation de cette fonction au moyen de modules rotatifs tels que décrits précédemment qui sont associés à un jeu de diaphragmes pour créer une zone sombre dans le faisceau et éclairer de par et d'autre du véhicule localisé dans ladite zone sombre.
On connaît également d'autres techniques de réalisation de cette fonction d'éclairage adaptatif, notamment avec des systèmes de projection réalisant des faisceaux à bandes verticales ou à matrice de pixels. En particulier, il est connu d'associer des matrices de diodes électroluminescentes à des guides de lumière couplés à des moyens de projection ou encore de recourir à un système de balayage par un faisceau laser ou d'utiliser un écran digital tel qu'une matrice de micro-miroirs (également connue sous l'acronyme DMD, de l'anglais Digital Micromirror Device). Une solution de projecteur automobile basée sur une matrice de micro-miroirs sur laquelle est collimatée une source de lumière au Xénon est notamment décrite dans le document WO99/1 1968.
Cette technologie de matrice de micro-miroirs est particulièrement intéressante aujourd'hui car elle est techniquement mature et présente un coût relativement abordable pour un usage dans l'éclairage automobile, et permet de développer un système d'éclairage compact et précis, avec un nombre élevé de pixels.
Toutefois, les projecteurs connus associant source lumineuse Xénon et matrice de micro-miroir ne sont pas particulièrement optimisés, comportant une collimation de la source sur la matrice de micro-miroir qui présente un encombrement important et une optique de projection complexe avec plus de quatre lentilles, voire plus six lentilles.
L'invention vise donc en premier lieu à obtenir un projecteur configuré pour projeter un faisceau lumineux qui peut être modifié en fonction de la trajectoire du véhicule ou des circonstances de la conduite (faisceau adaptatif), et qui n'utilise pas de moyens mécaniques imposants ou avec un débattement important pour effectuer ces modifications.
En outre, l'invention vise à permettre de réaliser de façon simple un projecteur performant (avec un bon rendement) utilisant un écran digital de type matrice de micro-miroirs, en exploitant efficacement les sources lumineuses.
Pour cela, l'invention concerne un dispositif de projection de faisceau lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins une source de lumière apte à émettre des rayons lumineux, un système optique de projection avec une pupille de sortie située sur un élément optique de sortie, système de projection apte à projeter un faisceau lumineux. Le dispositif de projection est remarquable en ce qu'il comprend un écran digital configuré pour diriger au moins une partie des rayons lumineux incidents émis par la source vers ledit système optique de projection, le dispositif comprenant en outre des moyens de focalisation des rayons lumineux émis par la au moins une source de lumière sur une zone de l'écran digital, et un ensemble intermédiaire de projection des rayons lumineux provenant de l'écran digital configurés pour éclairer la surface de ladite pupille de sortie. Ainsi, on utilise un écran digital pour moduler le faisceau lumineux projeté par le dispositif. Pour y parvenir, les moyens de focalisation concentrent les rayons lumineux émis par la source sur une zone de l'écran digital, qui agit comme un miroir afin de les diriger vers le système optique de projection. L'écran digital permet de contrôler les dimensions et l'orientation apparentes ainsi que la structure du faisceau lumineux en activant ou désactivant des pixels correspondant à une subdivision de sa surface en éléments susceptibles d'envoyer la lumière qui les atteint en dehors du système optique de projection comportant un élément optique de sortie, éteignant ainsi une zone du faisceau.
L'invention permet d'une part, de se passer de moyens mécanique à grand débattement, et d'autre part d'utiliser efficacement un écran digital grâce aux moyens de focalisation des rayons lumineux sur une zone de l'écran digital et à l'ensemble intermédiaire de projection qui réalise une anamorphose de la surface de l'écran digital sur la pupille de sortie du système optique de projection.
Selon différents modes de réalisation de l'invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément : les moyens de focalisation comprennent un réflecteur, la source de lumière étant disposée à un premier foyer optique dudit réflecteur et l'écran digital étant disposé à un second foyer optique dudit réflecteur,
l'ensemble intermédiaire de projection est configuré pour projeter les rayons lumineux provenant de l'écran digital de sorte à illuminer sensiblement toute la surface de la pupille de sortie,
l'ensemble intermédiaire de projection forme avec l'élément optique de sortie un système bifocal,
l'ensemble intermédiaire de projection comprend au moins une lentille et au plus trois lentilles, de préférence deux lentilles,
les moyens de focalisation sont configurés pour former une image élargie des rayons de la source de lumière sur l'écran digital,
le dispositif comprend plusieurs sources de lumière, les moyens de focalisation comprenant un réflecteur ou une cavité de réflecteur associé à chaque source de lumière ou ensemble de sources,
l'écran digital est une matrice de micro-miroirs, l'orientation de chacun des micro-miroirs pouvant prendre deux positions, une première position dans laquelle les rayons lumineux sont réfléchis vers le système optique de projection et une deuxième position dans laquelle les rayons lumineux sont réfléchis dans une direction différente du système optique de projection,
la matrice de micro miroirs est agencée de sorte que le demi- angle d'ouverture β des rayons lumineux de la source de lumière sur l'écran digital et le demi-angle d'ouverture β des rayons lumineux vers le système de projection par rapport à l'écran, sont inférieurs à 2a, a étant l'angle caractéristique d'orientation des micro miroirs de la matrice de micro-miroirs, la source de lumière comprend au moins une diode électroluminescente,
la source de lumière comprend au moins une source laser ou une diode laser, la pupille de sortie du système optique présente, en projection sur un plan perpendiculaire à l'axe de projection, une forme sensiblement rectangulaire avec un rapport d'au moins 3, préférentiellement au moins 4 ou 5 entre la dimension du petit coté et du grand coté,
- l'élément optique de sortie est de forme allongée et a une dimension perpendiculaire à l'axe optique qui est inférieure à 50 mm, préférentiellement inférieure à 30 mm, plus préférentiellement inférieure à 20 mm,
l'élément optique de sortie est une lentille,
- l'élément optique de sortie est un réflecteur,
le faisceau lumineux généré par le dispositif est un faisceau route.
L'invention se rapporte également à un projecteur de véhicule automobile comprenant un tel dispositif de projection.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter, accompagnée des dessins joints :
- la figure 1 illustrant de façon schématique, une première partie du dispositif de projection de faisceau lumineux à écran digital selon l'invention, en vue de profil ;
la figure 2 illustrant de façon schématique, une vue en perspective d'un dispositif de projection de faisceau lumineux à écran digital selon un mode de réalisation de l'invention,
la figure 3 illustrant la forme du faisceau incident sur l'écran digital provenant de la ou des sources de lumière,
la figure 4 (a), (b) et (c) illustrant des exemples de forme du faisceau réfléchi par l'écran digital vers les moyens formant lentille, à partir du faisceau incident illustré à la figure 3, la figure 5 illustrant de façon schématique, une seconde partie du dispositif de projection selon l'invention,
la figure 6 illustrant de façon schématique, une vue de profil d'un dispositif de projection de faisceau lumineux à écran digital selon un mode de réalisation de l'invention.
Pour des raisons de facilité de représentation, la figure 1 illustre partiellement le dispositif selon l'invention, l'ensemble de projection intermédiaire n'y étant pas représenté. Ce dernier est visible sur les figures 2, 5 et 6.
Le dispositif de projection 1 de faisceau lumineux comprend au moins une source de lumière 2 apte à émettre des rayons lumineux. Le mode de réalisation représenté sur la figure 1 a une source 2 unique de lumière, et les modes de réalisation représentés sur les figures 2 et 6 ont trois sources de lumière 2 disposées à côté l'une de l'autre. La ou les sources de lumière 2 sont agencées sur un support 25.
Dans un premier mode de réalisation, la ou les sources de lumière 2 sont formées d'au moins une diode électroluminescente (LED) disposée sur le support 25. Avantageusement, il s'agit d'un ensemble de sources de lumière, ensemble du type diode électroluminescente multipuces, c'est-à-dire d'un composant électronique unique comportant plusieurs émetteurs électroluminescents. Dans un deuxième mode de réalisation, la source de lumière 2 associe une source laser à au moins une diode électroluminescente. La source laser est dirigée vers la diode disposée sur le support. La diode comprend également une couche supérieure de conversion de longueur d'onde, par exemple de phosphore, pour diffuser une partie de la lumière du laser et convertir une autre partie dans une couleur appropriée. La source laser transmet à l'élément de conversion de la lumière supplémentaire qui s'ajoute à la quantité de lumière venant de la diode sans modifier les dimensions ou les caractéristiques de la source de lumière.
Dans un troisième mode de réalisation, la source de lumière 2 comprend uniquement une ou plusieurs sources laser ou diodes laser. La source laser 2 est soit disposée sur le support 25, soit à distance du support 25 et dirigée vers ce dernier. Dans la première variante, la source laser est disposée à la place de la diode électroluminescente. Dans la seconde variante, le support 25 est muni d'un élément de conversion de longueur d'onde de rayonnement pour convertir les rayons lumineux dans la couleur souhaitée. On peut par exemple utiliser une plaque en matériau luminophore comme support 25. La plaque en matériau luminophore peut être utilisée en transmission ou en réflexion. En transmission, le laser traverse la plaque, et en réflexion le laser est réfléchi par la plaque. La diode laser et la plaque sont donc disposés à un emplacement correspondant à ce type d'utilisation, c'est- à-dire au-dessus ou en dessous.
Dans un dernier mode de réalisation, la source de lumière est une combinaison de diodes électroluminescentes et de diodes laser. En particulier, la ou les diodes illuminant plus spécifiquement la partie centrale de l'écran digital 4 sont une ou des diodes laser et les diodes illuminant la périphérie de l'écran digital sont des diodes électroluminescentes.
L'utilisation de sources lumineuses du type composant optoélectronique à semi conducteur, telles que des diode électroluminescentes ou diodes laser, est particulièrement avantageux par rapport à une source au Xénon : non seulement elles n'émettent pas de rayonnement infrarouge susceptible d'échauffer l'écran digital et d'entraîner un dysfonctionnement de celui-ci, mais en plus elles émettent dans un demi-espace Lambertien (alors que la source au Xénon émet dans toutes les directions) et donc génèrent un encombrement beaucoup moins important des moyens de focalisation pour diriger le flux lumineux émis par ces sources sur l'écran digital. Sur les figures 1 , 2, 5 et 6, le dispositif de projection de faisceau lumineux 1 comprend un système optique de projection comportant un élément optique de sortie, qui est ici une lentille de sortie 3. Ce système optique de projection est apte à projeter un faisceau lumineux, en sortie d'un module de projection ou d'un projecteur par exemple. Ainsi, les rayons lumineux émis par la ou les sources de lumière 2 sont déviés pour former un faisceau correspondant à un faisceau de type feu de croisement, feu de route ou tout autre faisceau souhaité. Le système optique de projection projette le faisceau autour d'un axe optique de projection 7.
Le dispositif 1 comprend en outre des moyens de focalisation 5 des rayons lumineux émis par la source de lumière 2 sur l'écran digital 4 autour d'un axe optique d'illumination 8. Le recours à des moyens de focalisation au lieu de moyens de collimation de la lumière émise par la ou les sources lumineuses sur l'écran digital 4 permet avantageusement de générer une distribution d'intensité lumineuse variable (non uniforme) sur ledit écran digital 4, avec une zone d'intensité maximale M dans le faisceau. On améliore ainsi grandement l'efficacité du dispositif dans le but de produire un faisceau d'éclairage automobile.
Selon l'invention, le dispositif de projection 1 comprend en outre un écran digital 4 configuré pour diriger vers le système de projection au moins une partie des rayons lumineux incidents émis par la source 2. L'écran digital 4 est formé de pixels commandés individuellement. Chaque pixel est configuré pour, soit permettre aux rayons lumineux incidents d'atteindre le système optique de projection, soit les empêcher d'atteindre le système optique de projection. Ainsi, grâce à l'écran digital 4, on peut choisir la forme et l'orientation du faisceau projeté par le dispositif 1 en activant ou en désactivant les pixels qui composent l'écran digital 4. La figure 3 représente un exemple de forme du faisceau incident 10 sur l'écran digital 4 issu de la ou des sources de Iumières2, et les figures 4 (a), (b) et (c) montrent trois exemples de forme de faisceau renvoyés 1 1 , 12, 13 par l'écran digital à partir du faisceau incident 10 de la figure 3. Le faisceau lumineux incident 10 a une forme élargie dans le plan horizontal correspondant au plan dans lequel on souhaite réaliser une modification d'orientation du faisceau projeté sur la route, avec une zone d'intensité maximale M. L'écran digital 4 permet de sélectionner une partie du faisceau incident par activation d'une partie des pixels. Le faisceau renvoyé par l'écran digital 4 a par conséquent une orientation différente selon la sélection opérée, comme le montrent les exemples des figures 4(a), 4(b) et 4(c). Sur la figure 4(a), le faisceau réfléchi 1 1 est orienté vers la gauche, le faisceau 12 de la figure 4(b) est centré et correspond à un faisceau route par défaut et le faisceau 13 de la figure 4(c) est orienté vers la droite, la position de la zone d'intensité maximale M variant selon l'orientation. Dans un projecteur automobile, on peut donc choisir l'orientation du faisceau projeté sur la route, et l'adapter à une situation, par exemple dans un virage.
Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1 , 2 et 6, l'écran digital 4 est une matrice de micro-miroirs (également connue sous l'acronyme DMD, pour l'anglais Digital Micromirror Device) qui dirige les rayons lumineux par réflexion. Les rayons lumineux sont réfléchis dans deux directions possibles : soit vers le système optique de projection et la lentille de sortie 3 autour de l'axe optique de projection 7, pour former le faisceau projeté par le dispositif de projection 1 , soit dans une direction différente du système optique de projection et la lentille de sortie 3.
A cette fin, chaque micro miroir peut pivoter entre deux positions fixes, une première position dans laquelle les rayons lumineux sont réfléchis vers le système optique de projection, et la lentille de sortie 3, et une deuxième position dans laquelle les rayons lumineux sont réfléchis dans une direction différente du système optique de projection, et la lentille de sortie 3. Les deux positions fixes sont orientées de la même manière pour tous les micro-miroirs et forment par rapport à un plan de référence support de la matrice de micro miroirs un angle a caractéristique de la matrice de micro-miroirs, défini dans ses spécifications. Cet angle a est généralement inférieur à 20° et vaut usuellement environ 12°.
Ainsi, chaque micro-miroir réfléchissant une petite partie des rayons lumineux incidents sur la matrice, l'actionnement du changement de position permet de modifier la forme du faisceau émis par le système optique de projection et in fine la lentille de sortie 3. Les rayons lumineux renvoyés par les micro-miroirs vers le système optique de projection participent au faisceau projeté par le dispositif de projection 1 . Et les rayons lumineux renvoyés par les micro-miroirs dans une direction différente ne participent pas au faisceau projeté. A partir du faisceau incident 10 de la figure 3, on peut sélectionner seulement une partie du faisceau pour le réfléchir vers le système optique de projection, ladite partie correspondant par exemple à l'une de celles des figures 4. Comme représenté sur la figure 1 , la matrice de micro-miroirs et la ou les sources de lumière 2 sont agencées de sorte que le demi-angle d'ouverture β des rayons lumineux incidents sur l'écran digital 4 soit au plus égal à deux fois l'angle caractéristique a des micro-miroirs de l'écran digital 4. Ainsi, le demi-angle d'ouverture β des rayons lumineux réfléchis vers le système optique de projection est également inférieur à deux fois l'angle a caractéristique de l'écran digital 4 lorsque les micro-miroirs sont dans la première position. L'angle d'ouverture des rayons lumineux incidents est défini par rapport à l'axe optique d'illumination 8, et l'angle d'ouverture des rayons lumineux réfléchis est défini par rapport à l'axe optique de projection 7. L'axe optique d'illumination 8 et l'axe optique de projection 7 forment un angle supérieur ou égal à 2a entre eux. Ainsi, lorsque les micro-miroirs sont dans la première position, sensiblement tous les rayons lumineux sont renvoyés vers le système optique de projection, et lorsque les micro-miroirs sont dans la deuxième position, sensiblement tous les rayons lumineux sont renvoyés dans une direction différente du système optique de projection. On évite donc d'avoir des rayons lumineux dirigés vers le système optique de projection alors qu'ils sont réfléchis par un micro-miroir disposé dans la deuxième position. En effet, avec un angle entre les deux axes optiques inférieur à 2a, certains rayons lumineux seraient quand même réfléchis vers le système optique de projection et in fine la lentille de sortie 3 alors que les micro-miroirs sont dans la deuxième position.
En outre, les moyens de focalisation 5 focalisent les rayons lumineux sur une zone 6 de l'écran digital 4. Les rayons lumineux sont concentrés sur une zone 6 réduite de l'écran digital 4 pour garantir un faisceau suffisamment puissant émis par le dispositif 1 tout en restant compact. Grâce au dispositif de projection 1 selon l'invention, il est possible d'utiliser un écran digital en association avec des moyens de projection pour former un faisceau de type feu de croisement ou feu de route avec des fonctions de virage dynamique ou anti-éblouissement.
Avantageusement, les moyens de focalisation 5 sont configurés pour former une image élargie sur l'écran digital 4. Ainsi, il est aisé de sélectionner une partie des rayons incidents et de dévier le faisceau lumineux comme souhaité. Par exemple, si la source lumineuse est une LED unique, le grandissement sera d'un facteur 3 à 5, tandis que si la source lumineuse est composée d'une pluralité de LED juxtaposées ou d'une LED multipuce, le grandissement sera compris entre un facteur 1 ,1 et 2. Sur les figures 1 , 2 et 6, les moyens de focalisation sont un réflecteur sensiblement elliptique, la source de lumière 2 étant disposée à un premier foyer optique dudit réflecteur et l'écran digital 4 étant disposé à un second foyer optique dudit réflecteur. Lorsqu'il n'y a qu'un réflecteur pour la source de lumière, il est dimensionné pour obtenir une forme du faisceau élargie comme celui de la figure 3.
Dans une variante de réalisation non représentée, avec un réflecteur unique et plusieurs sources de lumière, chaque source de lumière ou ensemble de sources est disposé pour éclairer une zone sensiblement distincte de l'écran digital.
Dans une variante de réalisation représentée sur les figures 2 et 6, le dispositif 1 comprend plusieurs sources de lumière ou ensemble de sources de lumière 2, les premiers moyens de focalisation comprenant un réflecteur elliptique ou une cavité de réflecteur associé à chaque source de lumière 2, chaque ensemble source de lumière 2 et réflecteur ou cavité de réflecteur étant configuré pour éclairer une zone sensiblement distincte de l'écran digital 4.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse et préférée, le système optique de projection est constitué d'un unique élément optique de sortie.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif 1 est muni d'un ensemble intermédiaire de projection 9 des rayons lumineux réfléchis par l'écran digital 4 vers le système optique de projection, et en particulier l'élément optique de sortie, ici constitué par une lentille de sortie 3, tels que représenté sur les figures 2, 5 et 6. L'ensemble intermédiaire de projection 9 est avantageusement configuré pour projeter les rayons lumineux provenant de l'écran digital 4 de sorte à illuminer sensiblement toute la surface de la pupille de sortie du système optique de projection, cette pupille de sortie étant située sur l'élément optique de sortie. Ainsi, le dispositif reste compact car on peut avoir un système de projection comportant un élément optique de sortie, notamment une lentille de sortie 3 suffisamment proches de l'écran digital 4 sans perte de lumière, les ensemble intermédiaire de projection 9 ayant pour fonction d'adapter l'orientation des rayons réfléchis par l'écran 4 aux dimensions de l'élément optique de sortie, et en particulier de la pupille de sortie du système optique portée par ledit élément optique de sortie.
Cet ensemble intermédiaire de projection comprend au moins une lentille et au plus trois lentilles. De préférence, il comprend deux lentilles.
En référence aux figures 5 et 6, l'ensemble intermédiaire de projection comprend une première lentille 15 et une deuxième lentille 14. De préférence, la première lentille 15 est convergente au moins selon un plan. Ces lentilles de l'ensemble intermédiaire 9 peuvent être cylindriques ou toroïdales. Pour des raisons d'encombrement, et afin de permettre notamment de positionner les moyens de focalisation 5 au plus près, la deuxième lentille 14 peut être coupée transversalement. De préférence, la première lentille 15 est positionnée à proximité de l'écran digital 4, à une distance inférieure à 10 mm, tandis que la deuxième lentille 14 est proche de la lentille de sortie 3, également à une distance inférieure à 10 mm.
Les deux lentilles 14,15 de l'ensemble intermédiaire 9 sont configurées pour étaler les rayons lumineux sensiblement sur toute la largeur et toute la hauteur de la pupille de sortie, de sorte à ce que la face de sortie de l'élément optique de sortie, ici la lentille de sortie 3, apparaisse entièrement ou quasi entièrement illuminée pour un observateur placé dans l'axe optique et regardant ladite face de sortie. Par sensiblement, on entend ici 100 % de la dimension, +-5%. Ainsi, la forme des rayons lumineux renvoyés par l'écran digital 4 est adaptée aux dimensions de l'élément optique de sortie, ici la lentille de sortie 3, afin de conserver un dispositif compact. On assure également du coup une efficacité lumineuse optimisée du dispositif.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'ensemble intermédiaire de projection 9 et l'élément optique de sortie forment un système bifocal, c'est à dire avec une première focale dans un premier plan contenant l'axe optique de projection 7 et une seconde focale dans un second plan contant l'axe optique de projection et perpendiculaire au premier plan.
En effet, pour des raisons de style, l'élément optique de sortie présente très souvent une forme allongée selon une direction perpendiculaire à l'axe optique. Dans la dimension la plus petite de l'élément optique de sortie, par exemple sa hauteur, la plus grande focale du système est calculée de manière à correspondre à l'angle d'ouverture 2a de la matrice de micromiroirs. Dans l'autre dimension perpendiculaire à la première, par exemple la longueur, on choisira une petite focale de manière à étaler le faisceau selon la direction correspondante, par exemple pour produire un faisceau de type route ouvert à 20° en horizontale de part et d'autre de l'axe optique. Selon l'exemple décrit, la lentille de sortie 3 est allongée selon un axe sensiblement horizontal, mais on pourra tout à fait adapter le dispositif à une orientation sensiblement vertical de la longueur de l'élément optique de sortie sans sortir du cadre de la présente invention.
On comprend alors que, grâce à ce système bifocal, on peut utiliser de façon efficace les matrices de micro miroir disponibles aujourd'hui, qui sont dans des dimensions du type vidéo, avec un rapport surfacique largeur sur hauteur par exemple de 4/3, 16/9 ou 16/10, et le rendre compatible avec les contraintes dimensionnelles des faisceaux d'éclairage et du style des éléments optiques de sortie, sans perte de lumière.
En outre, ce système bifocal est simple, comprenant un nombre limité d'éléments optiques, préférentiellement moins de quatre éléments optiques en incluant l'élément optique de sortie.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de projection de faisceau lumineux de véhicule automobile, comprenant au moins une source de lumière (2) apte à émettre des rayons lumineux, un système optique de projection avec une pupille de sortie située sur un élément optique de sortie , système optique apte à projeter un faisceau lumineux, caractérisé en ce qu'il comprend un écran digital (4) configuré pour diriger au moins une partie des rayons lumineux incidents émis par au moins une source (2) vers ledit système optique de projection, le dispositif (1 ) comprenant en outre des moyens de focalisation (5) des rayons lumineux émis par la au moins une source de lumière (2) sur une zone (6) de l'écran digital (4), et un ensemble intermédiaire de projection (9) des rayons lumineux provenant de l'écran digital (4) configurés pour éclairer la surface de la pupille de sortie.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de focalisation (5) comprennent un réflecteur, la source de lumière (2) étant disposée à un premier foyer optique dudit réflecteur et l'écran digital (4) étant disposé à un second foyer optique dudit réflecteur.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ensemble intermédiaire de projection (9) est configurés pour projeter les rayons lumineux provenant de l'écran digital (4) de sorte à illuminer sensiblement toute la surface de la pupille de sortie.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble intermédiaire de projection (9) et l'élément optique de sortie forment un système bifocal.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément optique de sortie est une lentille de sortie (3).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément optique de sortie est un réflecteur.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de focalisation (5) sont configurés pour former une image élargie (10) des rayons de la source de lumière (2) sur l'écran digital (4).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (1 ) comprend plusieurs sources de lumière (2), les moyens de focalisation (5) comprenant un réflecteur ou une cavité de réflecteur associé à r chaque source de lumière ou ensemble de sources (2).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran digital (4) est une matrice de micro-miroirs, l'orientation de chacun des micro-miroirs pouvant prendre deux positions, une première position dans laquelle les rayons lumineux sont réfléchis vers le système optique de projection, et une deuxième position dans laquelle les rayons lumineux sont réfléchis dans une direction différente du système optique de projection.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la matrice de micro miroirs est agencée de sorte que le demi-angle d'ouverture β des rayons lumineux de la source de lumière sur l'écran digital et le demi- angle d'ouverture β des rayons lumineux vers le système optique de projection par rapport à l'écran, sont inférieurs à 2a, a étant un angle caractéristique d'orientation des micro- miroirs.
1 1 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de lumière (2) comprend au moins une diode électroluminescente.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de lumière (2) comprend au moins une source laser ou une diode laser.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau lumineux est un faisceau d'éclairage.
14. Projecteur de véhicule automobile comprenant un dispositif de projection (1 ) de faisceau lumineux, selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3491292B1 (fr) * 2016-07-26 2021-03-03 Texas Instruments Incorporated Éclairage optique de type quasi épars

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT518286B1 (de) * 2016-02-24 2017-11-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfer für Fahrzeuge
FR3065784B1 (fr) 2017-04-28 2019-10-11 Valeo Vision Module lumineux avec optique d'imagerie optimisee pour un modulateur spatial pixellise, destine a un vehicule automobile
FR3084728B1 (fr) * 2018-07-31 2021-03-19 Valeo Vision Module lumineux imageant la surface eclairee d'un collecteur
DE102019108233A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-01 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit n in einer Reihe nebeneinander angeordneten Teillichtmodulen
DE102019113480B4 (de) * 2019-05-21 2021-09-02 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, bei der zwei Bereiche mindestens eines Wellenlängen-Konverters mit unterschiedlichen Lichtstromdichten beaufschlagt werden
CN113639245A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 深圳光峰科技股份有限公司 一种自适应激光车灯

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2084111A1 (fr) * 1991-12-17 1993-06-18 William E. Nelson Dispositif d'affichage virtuel et methode d'utilisation
US6861809B2 (en) 1998-09-18 2005-03-01 Gentex Corporation Headlamp control to prevent glare
US5930050A (en) * 1997-10-21 1999-07-27 Texas Instruments Incorporated Anamorphic lens for providing wide-screen images generated by a spatial light modulator
KR100545294B1 (ko) * 2002-05-10 2006-01-24 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 성능측정방법,캘리브레이션 방법 및 컴퓨터 프로그램
US6969183B2 (en) 2002-12-27 2005-11-29 Ichikoh Industries, Ltd. Digital lighting apparatus for vehicle, controller for digital lighting apparatus, and control program for digital lighting apparatus
JP3098126U (ja) * 2003-02-14 2004-02-19 デルタ　エレクトロニクス　インコーポレーテッド 照明システムの導光装置
US8070357B2 (en) * 2008-07-25 2011-12-06 Freescale Semiconductor, Inc. Device and method for evaluating a temperature
US8033697B2 (en) * 2009-02-18 2011-10-11 National Kaohsiung First University Of Science And Technology Automotive headlight system and adaptive automotive headlight system with instant control and compensation
JP5304363B2 (ja) * 2009-03-18 2013-10-02 市光工業株式会社 車両用灯具
JP2011040247A (ja) * 2009-08-10 2011-02-24 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯の灯具ユニット
JP2011238497A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Stanley Electric Co Ltd Ｌｅｄ光源ユニットを用いた灯具
JP5212432B2 (ja) * 2010-07-16 2013-06-19 株式会社デンソー リードバルブ
KR101220063B1 (ko) * 2010-11-19 2013-01-08 주식회사 에스엘라이팅 차량의 지능형 헤드 램프 어셈블리
JP5823214B2 (ja) * 2011-09-05 2015-11-25 株式会社小糸製作所 車両用前照灯装置
MX2012012917A (es) * 2012-11-06 2014-05-21 Luis Gerardo Aviña Silva Lampara tubular de leds.
FR3001027B1 (fr) * 2013-01-15 2015-03-20 Valeo Vision Module d'eclairage et procede de montage d'un tel module
JP2014212089A (ja) 2013-04-22 2014-11-13 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP6236745B2 (ja) * 2014-02-17 2017-11-29 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
US10107467B2 (en) * 2014-06-26 2018-10-23 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for illumination with DMD and laser modulated adaptive beam shaping
CN104180269B (zh) * 2014-09-05 2017-05-17 广东雷腾智能光电有限公司 一种汽车前照灯光学系统
US10436409B2 (en) * 2015-05-28 2019-10-08 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for light efficient programmable headlamp with anamorphic optics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3491292B1 (fr) * 2016-07-26 2021-03-03 Texas Instruments Incorporated Éclairage optique de type quasi épars

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