EP4062098A1 - Module lumineux combine imageant la surface eclairée d'un collecteur - Google Patents

Module lumineux combine imageant la surface eclairée d'un collecteur

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EP4062098A1
EP4062098A1 EP20808114.1A EP20808114A EP4062098A1 EP 4062098 A1 EP4062098 A1 EP 4062098A1 EP 20808114 A EP20808114 A EP 20808114A EP 4062098 A1 EP4062098 A1 EP 4062098A1
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EP
European Patent Office
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light
reflecting surface
light source
light module
module
Prior art date
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Pending
Application number
EP20808114.1A
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German (de)
English (en)
Inventor
Yves Gromfeld
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V7/04—Optical design
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    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/08—Optical design with elliptical curvature

Definitions

  • the invention relates to the field of lighting and light signaling, more particularly in the automotive field.
  • Such a light module conventionally comprises a first collector with a first reflecting surface of revolution with an elliptical profile, in the form of a cap in a half-space delimited by a horizontal plane.
  • a first essentially point light source, of the light-emitting diode type is located at a first focal point of the first reflecting surface and illuminates in the half-space in the direction of said surface. The rays are thus reflected in a convergent manner towards a second focal point of the first reflecting surface.
  • An auxiliary, generally planar, reflective surface with a cut-off edge at the second focal point ensures upward reflection of rays that do not precisely pass through the second focal point, these rays then being refracted by a thick lens down the beam lighting.
  • This auxiliary reflective surface is commonly referred to as a "bender” in that it "bends" upward from the projection lens rays which would otherwise form an upper portion of the illumination beam.
  • This first light beam has a horizontal cut-off, possibly with a projection (commonly designated by the English term "kink”) and corresponds to a lighting beam of the code type (commonly designated by the English term "low-beam").
  • the second light source can have several illuminating zones that can be activated separately, and the second reflecting surface can be segmented into several sectors, so as to form a segmented light beam.
  • Such a light module has the drawback of requiring high precision in the positioning of the folder and the cutting edge.
  • the projection lens must be a thick lens because of its short focal length, which increases its weight and complicates its production, such as sink defects in particular.
  • the collector has a certain height and, therefore, a certain height requirement.
  • the object of the invention is to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned prior art. More particularly, the invention aims to provide a light module capable of forming a potentially cut-off light beam, which is compact and more economical to produce.
  • the subject of the invention is a light module, in particular for a motor vehicle, comprising a first light source capable of emitting light rays, and a first reflecting surface configured to collect and reflect the light rays emitted by said first light source in a first beam luminous along an optical axis of the module; a second light source and a second reflecting surface configured to collect and reflect light rays emitted by said second light source into a second light beam along the optical axis; an optical system configured to project the first and second light beams; remarkable in that the first and second light sources emit light rays in the same direction, the first and second reflecting surfaces are offset along the optical axis, and the optical system is configured to form an image of the second reflecting surface.
  • the optical system has a focus located on or near the second reflecting surface and has a sufficient depth of field. This is advantageously at least 30%, more advantageously the entire length, along the optical axis, of the second reflecting surface.
  • a large focal length and reduced height of a projection lens provide a great depth of field.
  • the rays incident to the optical system are parallel to the optical axis or are inclined by less than 25 °, preferably by less than 15 ° relative to said optical axis, so as to be under Gauss conditions.
  • the first light beam is advantageously an automotive lighting beam of the code type (in English "low-beam") or part of such a beam. It can be for example a beam with a horizontal flat cut-off or with a projection. Alternatively, the first light beam allows
  • the second light beam is advantageously, in combination with the first light beam, a road-type automotive lighting beam (in English "high-beam"), and for example a segmented road-type beam.
  • the second light beam can also be a complementary beam participating in the formation of a beam of the code type or of the advantageously segmented road type.
  • the optical system can include a projection lens or one or more mirrors.
  • the first and second reflecting surfaces are formed on the same manifold.
  • the second reflecting surface is segmented transversely to the optical axis so as to form adjacent bands of reflecting surface, the second light source comprising several individually activatable light areas extending transversely and associated with said bands. adjacent reflective surface.
  • the second reflecting surface comprises a rear edge forming a horizontal cut-off of the second beam.
  • the optical system comprises a focal point located on the second reflecting surface or at a distance from said second reflecting surface of less than 10mm.
  • the focal point of the optical system is located on the rear edge of the second reflecting surface or at a distance from said rear edge of less than 10mm.
  • each of the first and second reflecting surfaces has an elliptical or parabolic profile.
  • the light module further comprises an optical concentration device disposed optically between the second light source and the second reflecting surface, and configured to concentrate the light rays emitted by said second light source towards a rear edge of the second reflective surface.
  • the optical focusing device is advantageously a lens or a series of lenses when the second light source comprises a series of individually activatable light zones.
  • the first reflecting surface has an elliptical profile with a first focal point corresponding to the first light source and a second focal point, said light module further comprising an auxiliary reflecting surface with a front edge located at said second focus, said front edge forming a horizontal cut-off edge, with or without a projection, of the first beam.
  • the auxiliary reflecting surface is advantageously flat. This is a folder. It is advantageously parallel to, or aligned with, the optical axis.
  • the rear edge of the second reflecting surface is adjacent to, or coincides with, the front edge of the auxiliary reflecting surface, forming the horizontal cut-off edge, with or without projection, of the first beam.
  • said light module further comprises a third light source capable of emitting light rays, and a third reflecting surface adjacent to, and to the front of the second reflecting surface, configured to collect and reflecting the light rays emitted by said third light source into a third light beam along the optical axis.
  • the third light beam advantageously complements the second light beam so as to form, in combination with the first light beam, a automotive lighting beam of the road type (in English "high-beam"), and for example of the segmented road type.
  • the third reflecting surface comprises a rear edge forming a horizontal cut-off of the third beam.
  • the third reflecting surface is segmented transversely to the optical axis so as to form adjacent bands of reflecting surface, the third light source comprising several individually activatable light areas extending transversely and associated with said bands. adjacent reflective surface.
  • the first reflecting surface is adjacent to and behind the second reflecting surface, and the optical system is configured to also form an image of the first reflecting surface.
  • the first and second light beams complement each other to form, in combination with a cut-off light beam formed by another module, a road-type automotive lighting beam (in English "high-beam”), and for example a segmented road-type beam.
  • a road-type automotive lighting beam in English "high-beam”
  • segmented road-type beam for example
  • the first reflecting surface is segmented transversely to the optical axis so as to form adjacent bands of reflecting surface, the first light source comprising several individually activatable light areas extending transversely and associated with said bands. adjacent reflective surface.
  • the measures of the invention are advantageous in that they make it possible to produce with a single module several beams with horizontal cut-off, the module remaining compact, in particular in height, and simple to produce.
  • By imaging an illuminated reflective surface with sufficient depth of field it is possible to obtain a sharp projected light image and hence also to achieve sharp cuts by means of the edges of the surface in question.
  • the fact of being in Gaussian conditions, namely rays slightly inclined with respect to the optical axis and not far from said axis has the consequence that the lens forming the projection system can be a thin lens, for example with a thickness less than 6mm, which allows it to be produced in a single plastic injection.
  • FIG 1 is a principle longitudinal sectional view of a light module according to a first embodiment of the invention
  • FIG 2 is a perspective view of the second reflecting surface and the second light source of the light module of Fig 1;
  • FIG 3 is a graphical representation of the light image of the light beams produced by the light module of Figure 1;
  • FIG 4 is a principle longitudinal sectional view of a light module according to a second embodiment of the invention.
  • FIG 5 is a perspective view of the reflecting surfaces and the second and third light sources of the light module of Fig 4;
  • FIG 6 is a graphical representation of the light image of the light beams produced by the light module of Figure 4.
  • FIG 7 is a principle longitudinal sectional view of a light module according to a third embodiment of the invention.
  • FIG 8 is a perspective view of the reflecting surfaces and light sources of the light module of Fig 7;
  • FIG 9 is a graphical representation of the light image of the light beams produced by the light module of Figure 7;
  • front and rear are to be understood with respect to a main direction of propagation of the light, namely along the optical axis, from the light source (s) to an optical system of light. projection.
  • Figures 1 to 3 illustrate a light module according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of the light module.
  • the light module 2 comprises a first light source 4 and a first reflecting surface 6 configured to collect the light rays emitted by the first light source 4 and reflect them to form a first light beam.
  • the first reflecting surface preferably has an elliptical profile and is advantageously a surface of revolution of said profile so as to form a concave shape, in this case a cap or half-shell. It is however understood that the first reflecting surface is not necessarily a surface of revolution; it can deviate from such a conformation, in particular to correct certain aberrations and / or to modify the light beam somewhat.
  • An auxiliary reflecting surface 8, commonly called a folder, is disposed in front of the first reflecting surface 6, with a leading edge 10 located at a focal point of said surface and forming a cut-off edge.
  • the first light source 4 is located at another focal point of the first reflecting surface 6. The light rays emitted by the first light source 4 are thus essentially collected and reflected towards the cut-off edge.
  • the light beams which meet the folder 8 at the rear of the cut-off edge 10 are reflected upwards.
  • the folder 8 is advantageously planar and aligned with an optical axis 12 of the light module 2.
  • a projection lens 14, forming an optical projection system, is arranged at the front on the optical axis 12. It is configured to deflect them.
  • the latter has a horizontal cutoff defined by the cut edge 10.
  • the cutoff horizontal may have a projection at the level of the optical axis, in order to achieve a cut commonly referred to as “kink” (English term designating a projection).
  • the cut edge 10 is not rectilinear but has a projection. Such configurations are per se known to those skilled in the art and do not require further explanation.
  • the light module 2 comprises a second light source 18 and a second reflecting surface 20 configured to collect the light rays emitted by the second light source 18 and reflect them to form a second light beam.
  • the second light source 18 is offset axially with respect to the first light source 4. More specifically, the second light source 18 is located in front of the first light source 4.
  • the two sources lights 4 and 18 illuminate in the same direction, in this case vertically downward considering the orientation of Figure 1 where the optical axis is horizontal. In the present case, the two light sources 4 and 18 are at the same distance from the optical axis 12 but this may not be the case.
  • the second reflecting surface 20 advantageously has a profile of the elliptical or parabolic type. It is advantageously a surface of revolution about an axis parallel to, or coincident with, the optical axis. Alternatively, it can be a free form surface or a swept surface or an asymmetric surface. It can also include several sectors or segments.
  • parabolic type applies generally to reflectors the surface of which has a single focal point, that is to say a zone of convergence of light rays such as the light rays emitted by a light source placed at the center. level of this convergence zone are projected at great distance after reflection on the surface. Projected at a great distance means that these light rays do not converge on an area that is at least 10 times the dimensions of the reflector. In other words, the reflected rays do not converge towards a convergence zone or, if they converge, this convergence zone is located at a distance greater than or equal to 10 times the dimensions of the reflector.
  • a parabolic type surface may or may not have parabolic portions.
  • a reflector having such a surface is generally used alone to create a light beam.
  • it can be used as a projection surface associated with an elliptical type reflector.
  • the light source of the parabolic type reflector is the zone of convergence of the rays reflected by the elliptical type reflector.
  • the light source 18 is disposed at a focal point of the second reflecting surface 20 so that its rays are collected and reflected along the optical axis 12.
  • the projection lens 14 has a focal point 14.1 which is advantageously located along the optical axis 12, at the height of the second light source 18 or, in this case, behind said source.
  • the focus 14.1 is located at the level of the second reflecting surface 20 or near the latter, of preferably less than 10mm, preferably less than 5mm.
  • the projection lens 14 has a sufficient depth of field to obtain a stigmatism of at least part of the second reflecting surface 20.
  • the depth of field of the projection lens 14 is at least 30%, advantageously the entire extent, along the optical axis, of the second reflecting surface 20
  • the projection lens 14 is advantageously said to be thin, for example less than 6mm. This is possible when the spokes to be deflected have a slight inclination. To this end, at least part of these reflected rays may have angles of inclination ⁇ in a vertical plane with respect to said axis which are less than or equal to 25 °, preferably less than or equal to 10 °, so as to be under the so-called Gaussian conditions. These are advantageously the rays reflected by the rear part of the second reflecting surface 20.
  • the projection lens 14 then images the second reflecting surface 20 when the latter is illuminated, more particularly the portion of the reflecting surface closest to the focus 14.1.
  • the latter is located on the rear edge 20.1 of the second reflecting surface 20 so as to image the edge in question.
  • the focus 14.1 is located at a distance from the rear edge 20.1, namely in front of said edge, in order to vertically widen the second light beam.
  • the fact of imaging with a certain precision the rear edge 20.1 of the second reflecting surface 20 makes it possible to achieve a lower horizontal cut-off in the second light beam 22.
  • the second reflecting surface 20 has a front edge 20.2 which will define the upper limit of the beam. second light beam 22.
  • the first and second reflecting surfaces 6 and 20 and the auxiliary reflecting surface 8 (the folder) can be formed on the same support forming a collector 24.
  • the collector 24 in the form of a shell or cap is advantageously made of materials exhibiting good heat resistance, for example glass or synthetic polymers such as polycarbonate PC or polyetherimide PEI.
  • FIG. 2 illustrates in perspective the second light source 18 and the second reflecting surface 20.
  • the light source 18 comprises several light zones 18.1 on a support 18.2, said zones being individually activatable. It may be several light emitting diodes 18.1 arranged on a plate 18.2 of the printed circuit type.
  • the second reflective surface 20 is segmented transversely to the optical axis so as to form bands of reflective surface 20.3 adjacent step by step.
  • Each of the reflective surface strips 20.3 has a cross section forming a hollow profile.
  • each of the reflective surface strips 20.3 has two side edges 20.4 at the borders with the directly adjacent reflective surface strips 20.3.
  • Each strip of reflective surface 20.3 corresponds to a luminous zone 18.1 and vice versa.
  • a specific light zone 18.1 When a specific light zone 18.1 is activated and emits light rays, these mainly illuminate the corresponding reflective surface strip 20.3. They can also illuminate neighboring reflective surface bands 20.3 but with angles which are not favorable to a concentration of light along the optical axis or at least with limited angles of inclination with respect to said axis. These rays, once reflected, will partly disperse. This means that the side edges 20.4 form side cuts in the second bundle.
  • FIG. 3 schematically illustrates the light images of the first and second light beams 16 and 22.
  • the first beam 16 produced by the first light source 4, the first reflecting surface 6, the auxiliary reflecting surface and the lens of projection 14 is a beam with an upper horizontal cutoff, in this case along the neutral horizontal axis H. It can thus be a lighting beam of the code type (commonly called "low beam") or d 'part of such a beam.
  • the second light beam 22 is formed an addition of sub-beams each corresponding to one of the light zones of the second light source and to the corresponding reflective surface strip. These sub-beams are adjacent laterally.
  • the second light beam 22 can be, in combination with the first beam 16, a lighting beam of the road type (commonly called "high-beam” in English) of the segmented type, that is to say that can be modulated transversely by activating the useful light zones of the second light source.
  • Figures 4 to 6 illustrate a second embodiment of the invention.
  • the reference numbers of the first embodiment are used to designate identical or corresponding elements, these numbers however being increased by 100. Reference is also made to the description of these elements in relation to the first embodiment. Specific elements are designated by specific numbers between 100 and 200.
  • the second embodiment differs from the first embodiment essentially in the presence of a third light source and a third reflecting surface forming a third light beam.
  • FIG. 4 is a schematic view in longitudinal section of a light module according to the second embodiment.
  • the light module 102 comprises, similarly to the first embodiment, a first light source 104, an associated first reflecting surface 106 and an associated auxiliary reflecting surface 108, called a bender, with a cutting leading edge 110 to form a first light beam 116. with upper horizontal cut-off. Similar to the first embodiment, the light module 102 also includes a second light source 118 and a second reflecting surface 120 associated to form a second light beam 122. However, with respect to the first embodiment, the length (along the optical axis) of the second reflecting surface 120 is advantageously shorter, so as to form light images of reduced height, as a complementary beam.
  • This second light beam 122 has a lower horizontal cut-off formed essentially by the rear edge 120.1 of the second reflecting surface which is imaged by the projection lens 114.
  • the latter is in this case plan-convex, it being understood that others configurations are possible.
  • a convergence optical system 126 is optically disposed between the second light source 118 and the second reflecting surface 120. It is configured to concentrate the light rays emitted by the second light source 118 towards the trailing edge 120.1 of the second reflecting surface 120.
  • the convergence optical system 126 is in this case a series of lenses arranged opposite each of the light zones of the second light source 118.
  • the light module 102 comprises a third light source 128 disposed in front of the second light source 118. It illuminates in the same direction as the first and second light sources, in this case vertically downwards considering the orientation of FIG. 4 where the optical axis 112 is horizontal.
  • a third reflecting surface 130 is disposed in front of the second reflecting surface 120, preferably adjacent to said second reflecting surface 120. Similar to the second reflecting surface 120, the third reflecting surface 130 advantageously has a profile of the elliptical or parabolic type. It is advantageously a surface of revolution about an axis parallel to, or coincident with, the optical axis. Alternatively, it can be a free form surface or a swept surface or an asymmetric surface. It can also include several sectors or segments.
  • the third light source 128 is arranged at a focal point of the third reflecting surface 130 so that its rays are collected and reflected along the optical axis 112. At least part of these reflected rays may have angles of inclination b in a vertical plane with respect to said axis which are less than or equal to 25 °, preferably less than or equal to 10 °, so as to be under the so-called Gauss conditions. These are advantageously the rays reflected by the part rear of the third reflecting surface 130.
  • the third light source 128, the third reflecting surface 130 and the projection lens 114 thus form a third light beam also with a lower horizontal cutoff, located above the second light beam 122.
  • the sharpness of the horizontal cuts depends on the positioning of the focal point 114.1 of the projection lens 114. If this is at the rear edge 120.1 of the second reflecting surface 120, or of the month near it. Here, the cut of the second beam 122 will be clear. If it is located more towards the front, at a distance from said rear edge 120.1, the cut-off sharpness of the second beam 122 will decrease, on the other hand the sharpness of the cut-off of the third beam 132 will increase as soon as the distance between the focus and the rear edge 130.1 of the third reflecting surface decreases. As already mentioned in relation to the first embodiment, the sharpness of the horizontal cuts will also depend on the depth of field of the projection lens 114.
  • FIG. 5 is a perspective representation of the reflecting surfaces 106, 120 and 130, and of the second and third light sources 118 and 128. It can be seen that each of the second and third light sources 118 and 128 has a series of light zones distributed transversely. , individually activatable, in correspondence with the transverse segmentation of the second and third reflecting surfaces 120 and 130 into reflecting surface bands 120.3 and 130.3.
  • the convergence optical system 126 comprises a series of convergence lenses each of which is optically disposed between one of the light zones of the second light source 118 and the corresponding reflective surface strip 120.3 of the second reflective surface 120.
  • Fig. 6 schematically illustrates the light images of the first, second and third light beams 116, 122 and 132.
  • the first beam 116 is a beam with an upper horizontal cutoff, in this case along the neutral horizontal axis H. It can thus be a lighting beam of the code type (commonly called “low beam”) or part of such a beam.
  • the second beam 122 consists of an addition of sub-beams each corresponding to one of the light zones of the second light source and the corresponding reflective surface strip. These sub-beams are laterally adjacent. They have a common lower horizontal cutoff, in this case parallel to the neutral horizontal axis H, on or below said horizontal axis H, produced by the rear edge 120.1 of the second reflecting surface 120 (FIG.
  • the second beam 122 makes it possible to complete the first beam 116 in order to form a lighting beam of the code type.
  • the selective activation of the sub-beams makes it possible to form an overall beam with a cut-off with a step.
  • the selective activation of the sub-beams makes it possible to move the position of the jump according to the bends taken by the vehicle, and thus to achieve a dynamic bend lighting function (also called DBL for Dynamic Bending Light).
  • the third light beam 132 is similar to the second light beam 122, except that it is located above the latter and has a greater height.
  • the sub-beams of the second and third beams are in this case aligned but can be transversely shifted.
  • the second and third light beams 122 and 132 can be, in combination with the first beam 116, a lighting beam of the road type (commonly called "high-beam") of the segmented type, that is to say transversely modular. by activating the useful light zones of the second and third light sources.
  • Figures 7 to 9 illustrate a third embodiment of the invention.
  • the reference numbers of the second embodiment are used to designate identical or corresponding elements, these numbers however being increased by 100. Reference is also made to the description of these elements in relation to the second embodiment.
  • the third embodiment has a similarity with the second embodiment and differs from it essentially in the absence of the first light beam with upper horizontal cut-off and of the components that produce it.
  • the second and third light beams of the second embodiment then become the first and second light beams of the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of a light module according to the third embodiment of the invention.
  • the light module 202 includes a first light source 218 and an associated first reflective surface 220 configured to collect and reflect light rays along the optical axis 212 where at least a portion of these reflected rays have tilt angles ⁇ in a plane. vertical with respect to said axis which are less than or equal to 25 °, preferably less than or equal to 10 °, so as to be under the so-called Gaussian conditions, making it possible to obtain a stigmatism, that is to say a sharpness of the projected image.
  • the first light source 218 and the first reflecting surface 220 then produce with the projection lens 214 a first light beam 222 with a lower horizontal cutoff.
  • the light module 202 further comprises a second light source 228 and an associated second reflecting surface 230 configured to collect and reflect light rays along the optical axis 212 where at least a portion of these reflected rays have tilt angles. b in a vertical plane with respect to said axis which are less than or equal to 25 °, preferably less than or equal to 10 °, so as to also be under the so-called Gauss conditions.
  • the second light source 228 and the second reflecting surface 220 then produce with the projection lens 214 a second light beam 232 with lower horizontal cutoff, located above the first light beam 222.
  • the sharpness of the horizontal cuts depends on the positioning of the focus 214.1 of the projection lens 214. If the latter is at the rear edge 220.1 of the first reflecting surface 220, or at least close to that here, the cut of the first beam 222 will be clear. If it is located more towards the front, at a distance from said rear edge 220.1, the cut-off sharpness of the first beam 222 will decrease, on the other hand the sharpness of the cut-off of the second beam 132 will increase as soon as the distance between the focus and the rear edge 130.1 of the second reflecting surface decreases.
  • FIG. 8 is a perspective representation of the reflecting surfaces 220 and 230, and of the second and third light sources 118 and 128.
  • each of the second and third light sources 118 and 128 has a series of light zones distributed transversely, which can be activated individually, in correspondence with the transverse segmentation of the second and third reflecting surfaces 220 and 230 into reflective surface bands 220.3 and 230.3.
  • FIG. 9 schematically illustrates the light images of the first and second light beams 222 and 232.
  • the first beam 122 consists of an addition of sub-beams each corresponding to one of the light zones of the first light source and to the strip corresponding reflective surface. These sub-beams are adjacent laterally. They have a common lower horizontal cutoff, in this case parallel to the neutral horizontal axis H and on or below said axis, made by the rear edge 220.1 of the first reflective surface 220 ( Figure 7). They also have a common upper horizontal cutout produced by the front edge 220.2 of the first reflecting surface 220 (FIG. 7).
  • the second light beam 232 is similar to the first light beam 222, except that it is located above it and has a greater height.
  • the sub-beams of the first and second beams are in this case aligned but can be transversely shifted.
  • the first beam 222 can, in combination with an upper horizontal cutoff beam, produce a code type illumination beam. The selective activation of the sub-beams makes it possible to form an overall beam with a cut-off with a step.
  • the first and second light beams 222 and 232 can produce, in combination with a beam with a higher horizontal cut-off produced by another module, a road-type lighting beam (commonly called "high-beam") of the matrix type, that is, that is to say adjustable transversely by activating the useful light zones of the second and third light sources.
  • high-beam road-type lighting beam

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Abstract

Un module lumineux (2) pour véhicule automobile comprend une première source lumineuse (4), et une première surface réfléchissante (6) configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite première source lumineuse en un premier faisceau lumineux (16) suivant; une deuxième source lumineuse (18) et une deuxième surface réfléchissante (20) configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite deuxième source lumineuse en un deuxième faisceau lumineux (22); un système optique (14) configuré pour projeter les premier et deuxième faisceaux lumineux (16, 22); les première et deuxième sources lumineuses (4, 18) émettent les rayons lumineux dans la même direction, les première et deuxième surfaces réfléchissantes (6, 20) sont décalées suivant l'axe optique (12), et le système optique (14) est configuré pour former une image de la deuxième surface réfléchissante (20).

Description

DESCRIPTION
TITRE : MODULE LUMINEUX COMBINE IMAGEANT LA SURFACE ECLAIREE D’UN COLLECTEUR
Domaine technique
L’invention a trait au domaine de l’éclairage et de la signalisation lumineuse, plus particulièrement dans le domaine automobile.
Technique antérieure
Il est généralement connu de réaliser un faisceau d’éclairage à coupure en utilisant un ou plusieurs modules lumineux à plieuse. Un tel module lumineux comprend, classiquement, un premier collecteur avec une première surface réfléchissante de révolution avec un profil elliptique, en forme de calotte dans un demi-espace délimité par un plan horizontal. Une première source lumineuse essentiellement ponctuelle, du type diode à électroluminescence, est située à un premier foyer de la première surface réfléchissante et éclaire dans le demi-espace en direction de ladite surface. Les rayons sont ainsi réfléchis de manière convergente vers un deuxième foyer de la première surface réfléchissante. Une surface réfléchissante auxiliaire, généralement plane, avec un bord de coupure au niveau du deuxième foyer assure une réflexion vers le haut des rayons qui ne passent pas précisément par le deuxième foyer, ces rayons étant ensuite réfractés par une lentille épaisse vers le bas du faisceau d’éclairage. Cette surface réfléchissante auxiliaire est couramment désignée « plieuse » en ce qu’elle « replie » vers le haut de la lentille de projection les rayons qui, sinon, formeraient une partie supérieure du faisceau d’éclairage. Ce premier faisceau lumineux présente une coupure horizontale, éventuellement avec un ressaut (couramment désigné par le terme anglais « kink ») et correspond à un faisceau d’éclairage du type code (couramment désigné par le terme anglais « low-beam »). Il est également connu de prévoir une deuxième source lumineuse et un deuxième collecteur formant une deuxième surface réfléchissante, ces éléments étant opposés à la première source lumineuse, le premier collecteur et la première surface réfléchissante et configurés pour former un deuxième faisceau lumineux du type route, (couramment désigné par le terme anglais « high-beam »). La deuxième source lumineuse peut présenter plusieurs zones éclairantes activables séparément, et la deuxième surface réfléchissante peut être segmentée en plusieurs secteurs, de manière à former un faisceau lumineux segmenté.
Un tel module lumineux présente l’inconvénient de requérir une précision importante au niveau du positionnement de la plieuse et du bord de coupure. Aussi, la lentille de projection doit être une lentille épaisse en raison de sa faible distance focale, ce qui augmente son poids et complique sa production, comme notamment des défauts de retassures. De plus, le collecteur présente une certaine hauteur et, partant, un certain encombrement en hauteur.
Exposé de l'invention
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un module lumineux apte à former un faisceau lumineux potentiellement à coupure, qui soit compact et plus économique à produire.
L’invention a pour objet un module lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant une première source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux, et une première surface réfléchissante configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite première source lumineuse en un premier faisceau lumineux suivant un axe optique du module ; une deuxième source lumineuse et une deuxième surface réfléchissante configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite deuxième source lumineuse en un deuxième faisceau lumineux suivant l’axe optique ; un système optique configuré pour projeter les premier et deuxième faisceaux lumineux ; remarquable en ce que les première et deuxième sources lumineuses émettent les rayons lumineux dans la même direction, les première et deuxième surfaces réfléchissantes sont décalées suivant l’axe optique, et le système optique est configuré pour former une image de la deuxième surface réfléchissante.
Par former une image de la deuxième surface réfléchissante, on entend que le système optique a un foyer situé sur ou à proximité de la deuxième surface réfléchissante et présente une profondeur de champ suffisante. Celle-ci est avantageusement d’au moins 30%, plus avantageusement la totalité de la longueur, suivant l’axe optique, de la deuxième surface réfléchissante. Une grande distance focale et une hauteur réduite d’une lentille de projection permettent d’obtenir une grande profondeur de champ. Avantageusement, les rayons incidents au système optique sont parallèles à l’axe optique ou sont inclinés de moins de 25°, préférentiellement de moins de 15° par rapport audit axe optique, de manière à être dans les conditions de Gauss.
Le premier faisceau lumineux est avantageusement un faisceau d’éclairage automobile du type code (en anglais « low-beam ») ou une partie d’un tel faisceau. Il peut être par exemple un faisceau avec une coupure plate horizontale ou avec un ressaut. Alternativement, le premier faisceau lumineux permet
Le deuxième faisceau lumineux est avantageusement, en combinaison avec le premier faisceau lumineux, un faisceau d’éclairage automobile du type route (en anglais « high-beam »), et par exemple un faisceau de type route segmenté. Le deuxième faisceau lumineux peut aussi être un faisceau complémentaire participant à la formation d’un faisceau du type code ou encore du type route avantageusement segmenté.
Le système optique peut comprendre une lentille de projection ou un ou plusieurs miroirs.
Selon un mode avantageux de l’invention, les première et deuxième surfaces réfléchissantes sont formées sur un même collecteur.
Selon un mode avantageux de l’invention, la deuxième surface réfléchissante est segmentée transversalement à l’axe optique de manière à former des bandes adjacentes de surface réfléchissante, la deuxième source lumineuse comprenant plusieurs zones lumineuses activables individuellement s’étendant transversalement et associées auxdites bandes adjacentes de surface réfléchissante.
Selon un mode avantageux de l’invention, la deuxième surface réfléchissante comprend un bord arrière formant une coupure horizontale du deuxième faisceau.
Selon un mode avantageux de l’invention, le système optique comprend un foyer situé sur la deuxième surface réfléchissante ou à une distance de ladite deuxième surface réfléchissante inférieure à 10mm. Selon un mode avantageux de l’invention, le foyer du système optique est situé sur le bord arrière de la deuxième surface réfléchissante ou à une distance dudit bord arrière inférieure à 10mm.
Selon un mode avantageux de l’invention, chacune des première et deuxième surfaces réfléchissantes présente un profil elliptique ou parabolique.
Selon un mode avantageux de l’invention, le module lumineux comprend, en outre, un dispositif optique de concentration disposé optiquement entre la deuxième source lumineuse et la deuxième surface réfléchissante, et configuré pour concentrer les rayons lumineux émis par ladite deuxième source lumineuse vers un bord arrière de la deuxième surface réfléchissante. Le dispositif optique de concentration est avantageusement une lentille ou une série de lentilles lorsque la deuxième source lumineuse comprend une série de zones lumineuses activables individuellement.
Selon un mode avantageux de l’invention, la première surface réfléchissante est de profil elliptique avec un premier foyer correspondant à la première source lumineuse et un deuxième foyer, ledit module lumineux comprenant, en outre, une surface réfléchissante auxiliaire avec un bord avant situé audit deuxième foyer, ledit bord avant formant un bord de coupure horizontale, avec ou sans ressaut, du premier faisceau. La surface réfléchissante auxiliaire est avantageusement plane. Il s’agit d’une plieuse. Elle est avantageusement parallèle à, ou alignée avec, l’axe optique.
Selon un mode avantageux de l’invention, le bord arrière de la deuxième surface réfléchissante est adjacent au, ou confondu avec, le bord avant de la surface réfléchissante auxiliaire, formant le bord de coupure horizontale, avec ou sans ressaut, du premier faisceau.
Selon un mode avantageux de l’invention, ledit module lumineux comprend, en outre, une troisième source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux, et une troisième surface réfléchissante adjacente à, et à l’avant de la deuxième surface réfléchissante, configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite troisième source lumineuse en un troisième faisceau lumineux suivant l’axe optique.
Le troisième faisceau lumineux complète avantageusement le deuxième faisceau lumineux de manière à former, en combinaison avec le premier faisceau lumineux, un faisceau d’éclairage automobile du type route (en anglais « high-beam »), et par exemple de type route segmenté.
Selon un mode avantageux de l’invention, la troisième surface réfléchissante comprend un bord arrière formant une coupure horizontale du troisième faisceau.
Selon un mode avantageux de l’invention, la troisième surface réfléchissante est segmentée transversalement à l’axe optique de manière à former des bandes adjacentes de surface réfléchissante, la troisième source lumineuse comprenant plusieurs zones lumineuses activables individuellement s’étendant transversalement et associées auxdites bandes adjacentes de surface réfléchissante.
Selon un mode avantageux de l’invention, la première surface réfléchissante est adjacente à, et à l’arrière de la deuxième surface réfléchissante, et le système optique est configuré pour également former une image de la première surface réfléchissante.
Avantageusement, les premier et deuxième faisceaux lumineux se complètent pour former, en combinaison avec un faisceau lumineux à coupure formé par un autre module, un faisceau d’éclairage automobile du type route (en anglais « high-beam »), et par exemple un faisceau du type route segmenté.
Selon un mode avantageux de l’invention, la première surface réfléchissante est segmentée transversalement à l’axe optique de manière à former des bandes adjacentes de surface réfléchissante, la première source lumineuse comprenant plusieurs zones lumineuses activables individuellement s’étendant transversalement et associées auxdites bandes adjacentes de surface réfléchissante.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent de réaliser avec un seul module plusieurs faisceaux à coupure horizontale, le module restant compact, en particulier en hauteur, et simple à réaliser. Le fait d’imager une surface réfléchissante éclairée, avec une profondeur de champ suffisante, permet d’obtenir une image lumineuse projetée nette et, partant, de réaliser des coupures également nettes au moyen des bords de la surface en question. De plus, le fait d’être dans les conditions de Gauss, à savoir des rayons peu inclinés par rapport à l’axe optique et peu éloignés dudit axe, a pour conséquence que la lentille formant le système de projection peut être une lentille mince, par exemple d’une épaisseur inférieure à 6mm, ce qui permet de la réaliser en une seule injection plastique. Brève description des dessins
[Fig 1] est une vue en coupe longitudinale de principe d’un module lumineux selon un premier mode de réalisation de l’invention;
[Fig 2] est une vue en perspective de la deuxième surface réfléchissante et de la deuxième source lumineuse du module lumineux de la figure 1 ;
[Fig 3] est une représentation graphique de l’image lumineuse des faisceaux lumineux produits par le module lumineux de la figure 1 ;
[Fig 4] est une vue en coupe longitudinale de principe d’un module lumineux selon un deuxième mode de réalisation de l’invention;
[Fig 5] est une vue en perspective des surfaces réfléchissantes et des deuxième et troisième sources lumineuses du module lumineux de la figure 4 ;
[Fig 6] est une représentation graphique de l’image lumineuse des faisceaux lumineux produits par le module lumineux de la figure 4 ;
[Fig 7] est une vue en coupe longitudinale de principe d’un module lumineux selon un troisième mode de réalisation de l’invention;
[Fig 8] est une vue en perspective des surfaces réfléchissantes et des sources lumineuses du module lumineux de la figure 7 ;
[Fig 9] est une représentation graphique de l’image lumineuse des faisceaux lumineux produits par le module lumineux de la figure 7 ;
Description détaillée
Dans la description qui va suivre, les notions « avant » et « arrière » sont à comprendre par rapport à une direction principale de propagation de la lumière, à savoir suivant l’axe optique, depuis la ou les sources lumineuses vers un système optique de projection.
Les figures 1 à 3 illustrent un module lumineux selon un premier mode de réalisation de l’invention.
La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale du module lumineux. Le module lumineux 2 comprend une première source lumineuse 4 et une première surface réfléchissante 6 configurée pour collecter les rayons lumineux émis par la première source lumineuse 4 et les réfléchir pour former un premier faisceau lumineux. La première surface réfléchissante présente préférentiellement un profil elliptique et est avantageusement une surface de révolution dudit profil de manière à former une forme concave, en l’occurrence de calotte ou demi-coquille. Il est cependant entendu que la première surface réfléchissante n’est pas nécessairement une surface de révolution ; elle peut dévier d’une telle conformation, notamment pour corriger certaines aberrations et/ou modifier quelque peu le faisceau lumineux. Une surface réfléchissante auxiliaire 8, couramment appelée plieuse, est disposée à l’avant de la première surface réfléchissante 6, avec un bord avant 10 situé à un foyer de ladite surface et formant un bord de coupure. La première source lumineuse 4 est située à un autre foyer de la première surface réfléchissante 6. Les rayons lumineux émis par la première source lumineuse 4 sont ainsi essentiellement collectés et réfléchis vers le bord de coupure. Les faisceaux lumineux qui rencontrent la plieuse 8 à l’arrière du bord de coupure 10 sont réfléchis vers le haut. La plieuse 8 est avantageusement plane et alignée avec un axe optique 12 du module lumineux 2. Une lentille de projection 14, formant un système optique de projection, est disposée à l’avant sur l’axe optique 12. Elle est configurée pour dévier les rayons lumineux émis par la première source lumineuse 4 et réfléchis par la première surface réfléchissante 6 et éventuellement par la plieuse 8, de manière à former un premier faisceau lumineux 16. Ce dernier présente une coupure horizontale définie par le bord de coupure 10. La coupure horizontale peut présenter un ressaut au niveau de l’axe optique, afin de réaliser une coupure communément désignée « kink » (terme anglo- saxon désignant un ressaut). Dans ce cas, le bord de coupure 10 n’est pas rectiligne mais présente un ressaut. De telles configurations sont en soi connues de l’homme de métier et ne requièrent pas davantage d’explications.
Le module lumineux 2 comprend une deuxième source lumineuse 18 et une deuxième surface réfléchissante 20 configurée pour collecter les rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse 18 et les réfléchir pour former un deuxième faisceau lumineux. Comme cela est visible à la figure 1 , la deuxième source lumineuse 18 est décalée axialement par rapport à la première source lumineuse 4. Plus spécifiquement, la deuxième source lumineuse 18 est située à l’avant de la première source lumineuse 4. Les deux sources lumineuses 4 et 18 éclairent dans la même direction, en l’occurrence verticalement vers le bas en considérant l’orientation de la figure 1 où l’axe optique est à l’horizontale. Dans le cas présent, les deux sources lumineuses 4 et 18 sont à la même distance de l’axe optique 12 mais cela peut ne pas être le cas.
La deuxième surface réfléchissante 20 présente avantageusement un profil du type elliptique ou parabolique. Elle est avantageusement une surface de révolution autour d’un axe parallèle à, ou confondu avec, l’axe optique. Alternativement, il peut s’agir d’une surface de forme libre (en langue anglaise « free form ») ou une surface balayée ou une surface asymétrique. Elle peut aussi comporter plusieurs secteurs ou segments.
L’expression « type parabolique » s’applique de manière générale à des réflecteurs dont la surface présente un seul foyer, c’est-à-dire une zone de convergence des rayons lumineux telle que les rayons lumineux émis par une source lumineuse placée au niveau de cette zone de convergence sont projetés à grande distance après réflexion sur la surface. Projeté à grande distance signifie que ces rayons lumineux ne convergent pas vers une zone située à au moins 10 fois les dimensions du réflecteur. Autrement dit les rayons réfléchis ne convergent pas vers une zone de convergence ou, s’ils convergent, cette zone de convergence est située à une distance supérieure ou égale à 10 fois les dimensions du réflecteur. Une surface de type parabolique peut donc présenter ou non des portions paraboliques. Un réflecteur présentant une telle surface est généralement utilisé seul pour créer un faisceau lumineux. Alternativement il peut être utilisé comme surface de projection associée à un réflecteur de type elliptique. Dans ce cas la source lumineuse du réflecteur de type parabolique est la zone de convergence des rayons réfléchis par le réflecteur de type elliptique.
La source lumineuse 18 est disposée à un foyer de la deuxième surface réfléchissante 20 de manière à ce que ses rayons soient collectés et réfléchis suivant l’axe optique 12.
La lentille de projection 14 présente un foyer 14.1 qui est avantageusement situé le long de l’axe optique 12, à hauteur de la deuxième source lumineuse 18 ou, en l’occurrence, en arrière de ladite source. Dans le cas présent, le foyer 14.1 est situé au niveau de la deuxième surface réfléchissante 20 ou à proximité de celle-ci, de préférence à moins de 10mm, préférentiellement moins de 5mm. Aussi, la lentille de projection 14 présente une profondeur de champ suffisante pour obtenir un stigmatisme d’au moins une partie de la deuxième surface réfléchissante 20. Avantageusement la profondeur de champ de la lentille de projection 14 est d’au moins 30%, avantageusement la totalité de l’étendue, suivant l’axe optique, de la deuxième surface réfléchissante 20
La lentille de projection 14 est avantageusement dite mince, par exemple inférieure à 6mm. Ceci est possible lorsque les rayons à dévier présentent une faible inclinaison. A cet effet, au moins une partie de ces rayons réfléchis peut présenter des angles d’inclinaison a dans un plan vertical par rapport audit axe qui sont inférieurs ou égaux à 25°, de préférence inférieurs ou égaux à 10°, de manière à être dans les conditions dites de Gauss. Il s’agit avantageusement des rayons réfléchis par la partie arrière de la deuxième surface réfléchissante 20.
Grâce à l’agencement tel que décrit ci-avant, la lentille de projection 14 image alors la deuxième surface réfléchissante 20 lorsque celle-ci est éclairée, plus particulièrement la portion de surface réfléchissante la plus proche du foyer 14.1 . Avantageusement ce dernier est situé sur le bord arrière 20.1 de la deuxième surface réfléchissante 20 de sorte à imager le bord en question. Cela permet de produire un deuxième faisceau lumineux concentré verticalement. En pratique toutefois, le foyer 14.1 est situé à distance du bord arrière 20.1 , à savoir à l’avant dudit bord, afin d’élargir verticalement le deuxième faisceau lumineux. Le fait d’imager avec une certaine précision le bord arrière 20.1 de la deuxième surface réfléchissante 20 permet de réaliser une coupure horizontale inférieure dans le deuxième faisceau lumineux 22. La deuxième surface réfléchissante 20 présente un bord avant 20.2 qui va définir la limite supérieure du deuxième faisceau lumineux 22.
La deuxième surface réfléchissante 20, si elle est du type elliptique, présente un deuxième foyer situé à l’avant de la lentille de projection 14 et à distance de l’axe optique 12. Il est à noter qu’il est aussi possible que ce foyer soit situé à l’arrière de la lentille de projection et/ou sur l’axe optique, pour autant que ce soit à proximité de la lentille, de manière à réduire la largeur du faisceau au niveau de la face d’entrée de la lentille de projection. Les première et deuxième surfaces réfléchissantes 6 et 20 et la surface réfléchissante auxiliaire 8 (la plieuse) peuvent être formées sur un même support formant un collecteur 24. Le collecteur 24 en forme de coque ou de calotte est avantageusement réalisé dans des matériaux présentant une bonne tenue à la chaleur, par exemple du verre ou des polymères synthétiques comme du polycarbonate PC ou du polyétherimide PEI.
La figure 2 illustre en perspective la deuxième source lumineuse 18 et la deuxième surface réfléchissante 20. Comme cela est visible, la source lumineuse 18 comprend plusieurs zones lumineuses 18.1 sur un support 18.2, lesdites zones étant activables individuellement. Il peut s’agir de plusieurs diodes à électroluminescence 18.1 disposées sur une platine 18.2 du type à circuit imprimé. La deuxième surface réfléchissante 20 est segmentée transversalement à l’axe optique de manière à former des bandes de surface réfléchissante 20.3 adjacentes de proche en proche. Chacune des bandes de surface réfléchissante 20.3 présente une section transversale formant un profil creux. Aussi, chacune des bandes de surface réfléchissante 20.3 présente deux bords latéraux 20.4 aux frontières avec les bandes de surface réfléchissante 20.3 directement adjacentes. A chaque bande de surface réfléchissante 20.3 correspond une zone lumineuse 18.1 et vice versa. Lorsqu’une zone lumineuse spécifique 18.1 est activée et émet des rayons lumineux, ceux-ci éclairent majoritairement la bande de surface réfléchissante 20.3 correspondante. Ils peuvent également éclairer les bandes de surface réfléchissante 20.3 voisines mais avec des angles peu favorables à une concentration de lumière suivant l’axe optique ou du moins avec des angles d’inclinaison limités par rapport audit axe. Ces rayons, une fois réfléchis, vont en partie se disperser. Cela signifie que les bords latéraux 20.4 forment des coupures latérales dans le deuxième faisceau.
La figure 3 illustre de manière schématique les images lumineuses des premier et deuxième faisceaux lumineux 16 et 22. On peut observer que le premier faisceau 16 produit par la première source lumineuse 4, la première surface réfléchissante 6, la surface réfléchissante auxiliaire et la lentille de projection 14 est un faisceau à coupure horizontale supérieure, en l’occurrence le long de l’axe horizontale neutre H. Il peut ainsi s’agir d’un faisceau d’éclairage du type code (couramment appelé « low beam ») ou d’une partie d’un tel faisceau. Le deuxième faisceau lumineux 22 est constitué d’une addition de sous-faisceaux correspondant chacun à une des zones lumineuses de la deuxième source lumineuse et à la bande de surface réfléchissante corresponde. Ces sous-faisceaux sont adjacents latéralement. Ils présentent une coupure horizontale inférieure commune, en l’occurrence le long de l’axe horizontal neutre H, réalisée par le bord arrière 20.1 de la deuxième surface réfléchissante 20 (figure 1 ). Ils présentent aussi une coupure horizontale supérieure commune réalisée par le bord avant 20.2 de la deuxième surface réfléchissante 20 (figure 1 ). Celle-ci peut cependant être moins nette que la coupure horizontale inférieure, essentiellement en raison de la plus grande distance entre le foyer 14.1 de la lentille de projection et le bord avant 20.2 (figure 1 ). Le deuxième faisceau lumineux 22 peut être, en combinaison avec le premier faisceau 16, un faisceau d’éclairage du type route (couramment appelé « high-beam » en anglais) du type segmenté, c’est-à-dire modulable transversalement en activant les zones lumineuses utiles de la deuxième source lumineuse.
Les figures 4 à 6 illustrent un deuxième mode de réalisation de l’invention. Les numéros de référence du premier mode de réalisation sont utilisés pour désigner les éléments identiques ou correspondants, ces numéros étant toutefois majorés de 100. Il est par ailleurs fait référence à la description de ces éléments en relation avec le premier mode de réalisation. Les éléments spécifiques sont désignés par des numéros spécifiques compris entre 100 et 200.
Le deuxième mode réalisation se distingue du premier mode de réalisation essentiellement en la présence d’une troisième source lumineuse et d’une troisième surface réfléchissante formant un troisième faisceau lumineux.
La figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale d’un module lumineux selon le deuxième mode de réalisation. Le module lumineux 102 comprend, similairement au premier mode de réalisation, une première source lumineuse 104, une première surface réfléchissante 106 associée et une surface réfléchissante auxiliaire 108 associée, dite plieuse, avec un bord avant de coupure 110 pour former un premier faisceau lumineux 116 à coupure horizontale supérieure. Similairement au premier mode de réalisation, le module lumineux 102 comprend également une deuxième source lumineuse 118 et une deuxième surface réfléchissante 120 associée pour former un deuxième faisceau lumineux 122. Cependant, par rapport au premier mode de réalisation, la longueur (suivant l’axe optique) de la deuxième surface réfléchissante 120 est avantageusement plus faible, de manière à former des images lumineuses de hauteur réduite, à titre de faisceau complémentaire. Ce deuxième faisceau lumineux 122 présente une coupure horizontale inférieure formée essentiellement par le bord arrière 120.1 de la deuxième surface réfléchissante qui est imagé par la lentille de projection 114. Celle-ci est en l’occurrence plan-convexe, étant entendu que d’autres configurations sont possibles. Un système optique de convergence 126 est disposé optiquement entre la deuxième source lumineuse 118 et la deuxième surface réfléchissante 120. Il est configuré pour concentrer les rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse 118 vers le bord arrière 120.1 de la deuxième surface réfléchissante 120. Le système optique de convergence 126 est en l’occurrence une série de lentilles disposées en face de chacune des zones lumineuses de la deuxième source lumineuse 118.
Le module lumineux 102 comprend une troisième source lumineuse 128 disposée à l’avant de la deuxième source lumineuse 118. Elle éclaire dans la même direction que les première et deuxième sources lumineuses, en l’occurrence verticalement vers le bas en considérant l’orientation de la figure 4 où l’axe optique 112 est à l’horizontale. Une troisième surface réfléchissante 130 est disposée à l’avant de la deuxième surface réfléchissante 120, préférentiellement adjacente à ladite deuxième surface réfléchissante 120. Similairement à la deuxième surface réfléchissante 120, la troisième surface réfléchissante 130 présente avantageusement un profil du type elliptique ou parabolique. Elle est avantageusement une surface de révolution autour d’un axe parallèle à, ou confondu avec, l’axe optique. Alternativement, il peut s’agir d’une surface de forme libre (en langue anglaise « free form ») ou une surface balayée ou une surface asymétrique. Elle peut aussi comporter plusieurs secteurs ou segments.
La troisième source lumineuse 128 est disposée à un foyer de la troisième surface réfléchissante 130 de manière à ce que ses rayons soient collectés et réfléchis suivant l’axe optique 112. Au moins une partie de ces rayons réfléchis peuvent présenter des angles d’inclinaison b dans un plan vertical par rapport audit axe qui sont inférieurs ou égaux à 25°, de préférence inférieurs ou égaux à 10°, de manière à être dans les conditions dites de Gauss. Il s’agit avantageusement des rayons réfléchis par la partie arrière de la troisième surface réfléchissante 130. La troisième source lumineuse 128, la troisième surface réfléchissante 130 et la lentille de projection 114 forment ainsi un troisième faisceau lumineux également avec une coupure horizontale inférieure, située au-dessus du deuxième faisceau lumineux 122.
Similairement au premier de mode de réalisation, la netteté des coupures horizontales dépend du positionnement du foyer 114.1 de la lentille de projection 114. Si celui-ci est au bord arrière 120.1 de la deuxième surface réfléchissante 120, ou du mois à proximité de celui-ci, la coupure du deuxième faisceau 122 sera nette. S’il est situé plus vers l’avant, à distance dudit bord arrière 120.1 la netteté de coupure du deuxième faisceau 122 va diminuer, par contre la netteté de la coupure du troisième faisceau 132 va augmenter dès lors que la distance entre le foyer et le bord arrière 130.1 de la troisième surface réfléchissante diminue. Comme déjà mentionné en relation avec le premier mode de réalisation, la netteté des coupures horizontales va également dépendre de la profondeur de champ de la lentille de projection 114.
La figure 5 est une représentation en perspective des surfaces réfléchissantes 106, 120 et 130, et des deuxième et troisième sources lumineuse 118 et 128. On peut observer que chacune des deuxième et troisième sources lumineuses 118 et 128 présente une série de zones lumineuses réparties transversalement, activables individuellement, en correspondance avec la segmentation transversale des deuxième et troisième surfaces réfléchissantes 120 et 130 en bandes de surface réfléchissante 120.3 et 130.3.
Le système optique de convergence 126 comprend une série de lentilles de convergences dont chacune est disposée optiquement entre une des zones lumineuses de la deuxième source lumineuse 118 et la bande de surface réfléchissante correspondante 120.3 de la deuxième surface réfléchissante 120.
La figure 6 illustre de manière schématique les images lumineuses des premier, deuxième et troisième faisceaux lumineux 116, 122 et 132. Similairement au premier mode de réalisation, le premier faisceau 116 est un faisceau à coupure horizontale supérieure, en l’occurrence le long de l’axe horizontale neutre H. Il peut ainsi s’agir d’un faisceau d’éclairage du type code (couramment appelé « low beam ») ou une partie d’un tel faisceau. Le deuxième faisceau 122 est constitué d’une addition de sous-faisceaux correspondant chacun à une des zones lumineuses de la deuxième source lumineuse et à la bande de surface réfléchissante correspondante. Ces sous- faisceaux sont adjacents latéralement. Ils présentent une coupure horizontale inférieure commune, en l’occurrence parallèle à l’axe horizontal neutre H, sur ou en dessous dudit axe horizontal H, réalisée par le bord arrière 120.1 de la deuxième surface réfléchissante 120 (figure 4). Ils présentent aussi une coupure horizontale supérieure commune réalisée par le bord avant 120.2 de la deuxième surface réfléchissante 120 (figure 4). Celle-ci peut cependant être moins nette que la coupure horizontale inférieure, essentiellement en raison de la plus grande distance entre le foyer 114.1 de la lentille de projection et le bord avant 120.2 (figure 4). Le deuxième faisceau 122 permet de compléter le premier faisceau 116 afin de former un faisceau d’éclairage de type code. L’activation sélective des sous-faisceaux permet de former un faisceau global avec une coupure avec un ressaut. De plus, l’activation sélective des sous-faisceaux permet de déplacer la position du ressaut en fonction des virages empruntés par le véhicule, et de réaliser ainsi une fonction d’éclairage de virage dynamique (également appelée DBL pour Dynamic Bending Light). Le troisième faisceau lumineux 132 est similaire au deuxième faisceau lumineux 122, à cette différence qu’il est situé au-dessus de celui-ci et présente une hauteur plus importante. Les sous-faisceaux des deuxième et troisième faisceaux sont dans le cas présent alignés mais peuvent être décalés transversalement. Les deuxième et troisième faisceaux lumineux 122 et 132 peuvent être, en combinaison avec le premier faisceau 116, un faisceau d’éclairage du type route (couramment appelé « high-beam ») du type segmenté, c’est-à-dire modulable transversalement en activant les zones lumineuses utiles des deuxième et troisième sources lumineuses.
Les figures 7 à 9 illustrent un troisième mode de réalisation de l’invention. Les numéros de référence du deuxième mode de réalisation sont utilisés pour désigner les éléments identiques ou correspondants, ces numéros étant toutefois majorés de 100. Il est par ailleurs fait référence à la description de ces éléments en relation avec le deuxième mode de réalisation.
Le troisième mode réalisation présente une similitude avec le deuxième mode de réalisation et s’en distingue essentiellement en l’absence du premier faisceau lumineux à coupure horizontale supérieure et des composants que le produisent. Les deuxième et troisième faisceaux lumineux du deuxième mode de réalisation deviennent alors les premier et deuxième faisceaux lumineux du troisième mode de réalisation.
La figure 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d’un module lumineux selon le troisième mode de réalisation de l’invention. Le module lumineux 202 comprend une première source lumineuse 218 et une première surface réfléchissante 220 associée configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux suivant l’axe optique 212 où au moins une partie de ces rayons réfléchis présentent des angles d’inclinaison a dans un plan vertical par rapport audit axe qui sont inférieurs ou égaux à 25°, de préférence inférieurs ou égaux à 10°, de manière à être dans les conditions dites de Gauss, permettant d’obtenir un stigmatisme, c’est-à-dire une netteté de l’image projetée. La première source lumineuse 218 et la première surface réfléchissante 220 produisent alors avec la lentille de projection 214 un premier faisceau lumineux 222 à coupure horizontale inférieure. Le module lumineux 202 comprend, en outre, une deuxième source lumineuse 228 et une deuxième surface réfléchissante 230 associée configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux suivant l’axe optique 212 où au moins une partie de ces rayons réfléchis présentent des angles d’inclinaison b dans un plan vertical par rapport audit axe qui sont inférieurs ou égaux à 25°, de préférence inférieurs ou égaux à 10°, de manière à être également dans les conditions dites de Gauss. La deuxième source lumineuse 228 et la deuxième surface réfléchissante 220 produisent alors avec la lentille de projection 214 un deuxième faisceau lumineux 232 à coupure horizontale inférieure, situé au-dessus du premier faisceau lumineux 222.
Similairement aux premier et deuxième modes de réalisation, la netteté des coupures horizontales dépend du positionnement du foyer 214.1 de la lentille de projection 214. Si celui-ci est au bord arrière 220.1 de la première surface réfléchissante 220, ou du moins à proximité de celui-ci, la coupure du premier faisceau 222 sera nette. S’il est située plus vers l’avant, à distance dudit bord arrière 220.1 la netteté de coupure du premier faisceau 222 va diminuer, par contre la netteté de la coupure du deuxième faisceau 132 va augmenter dès lors que la distance entre le foyer et le bord arrière 130.1 de la deuxième surface réfléchissante diminue.
La figure 8 est une représentation en perspective des surfaces réfléchissantes 220 et 230, et des deuxième et troisième sources lumineuse 118 et 128. On peut observer que chacune des deuxième et troisième sources lumineuses 118 et 128 présente une série de zones lumineuses réparties transversalement, activables individuellement, en correspondance avec la segmentation transversale des deuxième et troisième surfaces réfléchissantes 220 et 230 en bandes de surface réfléchissante 220.3 et 230.3.
La figure 9 illustre de manière schématique les images lumineuses des premier et deuxième faisceaux lumineux 222 et 232. Le premier faisceau 122 est constitué d’une addition de sous-faisceaux correspondant chacun à une des zones lumineuses de la première source lumineuse et à la bande de surface réfléchissante correspondante. Ces sous-faisceaux sont adjacents latéralement. Ils présentent une coupure horizontale inférieure commune, en l’occurrence parallèle à l’axe horizontal neutre H et sur ou en dessous dudit axe, réalisée par le bord arrière 220.1 de la première surface réfléchissante 220 (figure 7). Ils présentent aussi une coupure horizontale supérieure commune réalisée par le bord avant 220.2 de la première surface réfléchissante 220 (figure 7). Celle-ci peut cependant être moins nette que la coupure horizontale inférieure, essentiellement en raison de la plus grande distance entre le foyer 214.1 de la lentille de projection et le bord avant 220.2 (figure 7). Le deuxième faisceau lumineux 232 est similaire au premier faisceau lumineux 222, à cette différence qu’il est situé au-dessus de celui-ci et présente une hauteur plus importante. Les sous-faisceaux des premier et deuxième faisceaux sont dans le cas présent alignés mais peuvent être décalés transversalement. Le premier faisceau 222 peut, en combinaison avec un faisceau à coupure horizontale supérieure, produire un faisceau d’éclairage de type code. L’activation sélective des sous-faisceaux permet de former un faisceau global avec une coupure avec un ressaut. L’activation sélective des sous-faisceaux permet de déplacer la postion du ressaut en fonction des virages empruntés par le véhicules, et de réaliser ainsi une fonction d’éclairage de virage dynamique. Les premier et deuxième faisceaux lumineux 222 et 232 peuvent produire, en combinaison avec un faisceau à coupure horizontale supérieure produit par un autre module, un faisceau d’éclairage du type route (couramment appelé « high- beam ») du type matriciel, c’est-à-dire modulable transversalement en activant les zones lumineuses utiles des deuxième et troisième sources lumineuses.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1.] Module lumineux (2 ; 102 ; 202), notamment pour véhicule automobile, comprenant :
- une première source lumineuse (4 ; 104 ; 218) apte à émettre des rayons lumineux, et une première surface réfléchissante (6 ; 106 ; 220) configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite première source lumineuse en un premier faisceau lumineux (16 ; 116 ; 222) suivant un axe optique (12 ; 112 ; 212) du module ;
- une deuxième source lumineuse (18 ; 118 ; 228) et une deuxième surface réfléchissante (20 ; 120 ; 230) configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite deuxième source lumineuse en un deuxième faisceau lumineux (22 ; 122 ; 232) suivant l’axe optique (12 ; 112 ; 212) ;
- un système optique (14 ; 114 ; 214) configuré pour projeter les premier et deuxième faisceaux lumineux (16, 22 ; 116, 122 ; 222, 232) ; caractérisé en ce que les première et deuxième sources lumineuses (4, 18 ; 104, 118 ; 218, 228) émettent les rayons lumineux dans la même direction, les première et deuxième surfaces réfléchissantes (6, 20 ; 106, 120 ; 220, 230) sont décalées suivant l’axe optique (12 ; 112 ; 212), et le système optique (14 ; 114 ; 214) est configuré pour former une image de la deuxième surface réfléchissante (20 ; 120 ; 230).
[Revendication 2.] Module lumineux (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et deuxième surfaces réfléchissantes (4,
18 ; 104, 118 ; 218, 228) sont formées sur un même collecteur (24 ; 124 ; 224).
[Revendication 3.] Module lumineux (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la deuxième surface réfléchissante (20 ; 120 ; 230) est segmentée transversalement à l’axe optique (12 ; 112 ; 212) de manière à former des bandes adjacentes de surface réfléchissante (20.3 ; 120.3 ; 230.3), la deuxième source lumineuse (18 ; 118 ; 228) comprenant plusieurs zones lumineuses activables individuellement s’étendant transversalement et associées auxdites bandes adjacentes de surface réfléchissante.
[Revendication 4.] Module lumineux (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la deuxième surface réfléchissante (20 ; 120 ; 230) comprend un bord arrière (20.1 ; 120.1 ; 230.1) formant une coupure horizontale du deuxième faisceau.
[Revendication 5.] Module lumineux (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système optique (14 ; 114 ;
214) comprend un foyer (14.1 ; 114.1 ; 214.1) situé sur la deuxième surface réfléchissante (20 ; 120 ; 230) ou à une distance de ladite deuxième surface réfléchissante inférieure à 10mm.
[Revendication 6.] Module lumineux (2 ; 102 ; 202) selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le foyer (14.1 ; 114.1 ; 214.1 ) du système optique (14 ; 114 ; 214) est situé sur le bord arrière (20.1 ; 120.1 ; 230.1) de la deuxième surface réfléchissante (20 ; 120 ; 230) ou à une distance dudit bord arrière inférieure à 10mm.
[Revendication 7.] Module lumineux (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacune des première et deuxième surfaces réfléchissantes (6, 20 ; 106, 120 ; 220, 230) présente un profil elliptique ou parabolique.
[Revendication 8.] Module lumineux (102) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit module lumineux comprend, en outre, un dispositif optique de concentration (126) disposé optiquement entre la deuxième source lumineuse (118) et la deuxième surface réfléchissante (120), et configurée pour concentrer les rayons lumineux émis par ladite deuxième source lumineuse vers un bord arrière (120.1) de la deuxième surface réfléchissante (120).
[Revendication 9.] Module lumineux (2 ; 102) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première surface réfléchissante (6 ; 106) est de profil elliptique avec un première foyer correspondant à la première source lumineuse (4 ; 104) et un deuxième foyer, ledit module lumineux comprenant, en outre, une surface réfléchissante auxiliaire (8 ; 108) avec un bord avant (10 ; 110) situé audit deuxième foyer, ledit bord avant formant un bord de coupure horizontale avec ou sans ressaut du premier faisceau (16 ; 116).
[Revendication 10.] Module lumineux (2 ; 102) selon l’une des revendications 4 et 6, et selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bord arrière (20.1 ; 120.1) de la deuxième surface réfléchissante (20 ; 120) est adjacent au, ou confondu avec, le bord de coupure horizontale avec ou sans ressaut (10 ;
110) du premier faisceau (16 ; 116).
[Revendication 11.] Module lumineux (102) selon l’une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que ledit module lumineux comprend, en outre, une troisième source lumineuse (128) apte à émettre des rayons lumineux, et une troisième surface réfléchissante (130) adjacente à, et à l’avant de la deuxième surface réfléchissante (120), configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par ladite troisième source lumineuse en un troisième faisceau lumineux (132) suivant l’axe optique (112).
[Revendication 12.] Module lumineux (102) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la troisième surface réfléchissante (130) comprend un bord arrière (130.1) formant une coupure horizontale du troisième faisceau (132).
[Revendication 13.] Module lumineux (102) selon l’une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la troisième surface réfléchissante (130) est segmentée transversalement à l’axe optique (112) de manière à former des bandes adjacentes de surface réfléchissante (130.3), la troisième source lumineuse (128) comprenant plusieurs zones lumineuses activables individuellement s’étendant transversalement et associées auxdites bandes adjacentes de surface réfléchissante.
[Revendication 14.] Module lumineux (202) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première surface réfléchissante (220) est adjacente à, et à l’arrière de la deuxième surface réfléchissante (230), et le système optique (214) est configuré pour également former une image de la première surfaces réfléchissante (220).
[Revendication 15.] Module lumineux (202) selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première surface réfléchissante (220) est segmentée transversalement à l’axe optique (212) de manière à former des bandes adjacentes de surface réfléchissante (230.3), la première source lumineuse (218) comprenant plusieurs zones lumineuses activables individuellement s’étendant transversalement et associées auxdites bandes adjacentes de surface réfléchissante.
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