FR2858042A1 - Module d'eclairage elliptique sans cache realisant un faisceau d'eclairage a coupure et projecteur comportant un tel module - Google Patents

Module d'eclairage elliptique sans cache realisant un faisceau d'eclairage a coupure et projecteur comportant un tel module Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un module d'éclairage (10) pour un projecteur de véhicule automobile réalisant un faisceau d'éclairage du type à coupure, comportant, agencés d'arrière en avant globalement suivant un axe optique horizontal longitudinal (A-A), deux réflecteurs (12, 12') du type elliptique, deux sources lumineuses (14, 14') qui sont respectivement agencées au voisinage d'un premier foyer (F1, F1') de chaque réflecteur (12, 12'), et une lentille convergente (16) dont le plan focal est agencé au voisinage du second foyer (F2) du premier réflecteur (12), ce premier réflecteur comportant également une surface plane horizontale de réflexion (22), dont la face supérieure (24) est réfléchissante.Selon l'invention, la seconde source lumineuse est agencée de sorte à émettre un faisceau lumineux uniquement vers le second réflecteur (12').

Description

MODULE D'ECLAIRAGE ELLIPTIQUE SANS CACHE REALISANT UN
FAISCEAU D'ECLAIRAGE A COUPURE ET PROJECTEUR COMPORTANT UN TEL MODULE La présente invention concerne un module d'éclairage et un projecteur d'éclairage de véhicule automobile.
La présente invention concerne plus particulièrement un module d'éclairage pour un projecteur de véhicule automobile réalisant un faisceau d'éclairage du type à coupure, comportant, agencés d'arrière en 10 avant globalement suivant un axe optique horizontal longitudinal, un réflecteur du type elliptique qui délimite un volume de réflexion pour des rayons lumineux et qui comporte une surface sensiblement elliptique de réflexion, au moins une source lumineuse qui est agencée au voisinage d'un premier foyer du réflecteur, et une lentille convergente dont le plan 15 focal est agencé au voisinage du second foyer du réflecteur.
Les projecteurs du type elliptiques, ou projecteurs à optique de reproduction d'image, sont bien connus, notamment pour la réalisation d'un faisceau d'éclairage à coupure.
On entend par faisceau d'éclairage à coupure un faisceau 20 d'éclairage qui comporte une limite directionnelle, ou coupure, audessus de laquelle l'intensité lumineuse émise est faible.
Les fonctions de feux de croisement, de feux antibrouillards et de codes sont des exemples de faisceaux d'éclairage à coupure, conformément à la législation européenne en vigueur.
Généralement, dans un projecteur elliptique, la coupure est réalisée au moyen d'un cache, qui est formé d'une plaque verticale de profil adapté, qui est interposé axialement entre le réflecteur elliptique et la lentille convergente, et qui est agencé au voisinage du second foyer du réflecteur.
Le cache permet d'occulter les rayons lumineux issus de la source lumineuse et réfléchis par le réflecteur vers la partie inférieure du plan focal de la lentille convergente, et qui seraient, en l'absence de cache, émis par le projecteur au-dessus de la coupure.
Un inconvénient de ce type de projecteur est qu'une partie importante de l'énergie lumineuse émise par la source se dissipe dans la face arrière du cache. Par ailleurs, ce type de module ne permet une double fonction, à savoir la fonction route et la fonction code .
Une solution à ce problème est divulguée dans le brevet US 4 914 747.
Dans ce document, est décrit un module d'éclairage pour un projecteur de véhicule automobile réalisant un faisceau d'éclairage du type à coupure, comportant, agencés d'arrière en avant globalement 10 suivant un axe optique horizontal longitudinal, deux réflecteurs du type elliptique qui chacun délimite un volume de réflexion pour des rayons lumineux et qui chacun comporte une surface sensiblement elliptique de réflexion, deux sources lumineuses qui sont respectivement agencées au voisinage d'un premier foyer de chaque réflecteur, et une lentille 15 convergente dont le plan focal est agencé au voisinage du second foyer du premier réflecteur, ce premier réflecteur comportant une surface plane horizontale de réflexion, dont la face supérieure est réfléchissante, qui délimite verticalement vers le bas le volume de réflexion du faisceau émis par la première source lumineuse et comportant un bord d'extrémité 20 avant, dit bord de coupure, qui est agencé au voisinage du second foyer du réflecteur, de manière à former la coupure dans le faisceau d'éclairage.
Selon cet art antérieur, la première source lumineuse formée d'un filament est équipée d'un capot inférieur assurant un faisceau unique 25 vers le haut émis par cette source. Le premier réflecteur elliptique qui lui est associé peut être donc conçu de façon optimisée en fonction de cette première source pour remplir la fonction code.
Par contre, la seconde source lumineuse, également un filament, peut émettre tout autant vers le haut que vers le bas. Si le second 30 réflecteur elliptique qui lui est associé peut être conçu de façon optimisée en fonction de cette seconde source pour remplir la fonction route, il existe un faisceau supérieur défini par le choix de cette seconde source lumineuse et se réfléchissant sur le premier réflecteur défini quant à lui par le choix de la première source lumineuse. Si ce faisceau une fois réfléchi participe à la fonction route, cette fonction ne peut être optimisée puisque dépendante de critères relatifs à la fonction code, pour ce qui est du premier réflecteur.
Il en résulte un agencement non contrôlé et d'efficacité aléatoire 5 ou au moins nécessitant de nombreux essais pour obtenir les fonctions souhaitées.
L'invention résout ce problème technique et pour ce faire, elle propose un module d'éclairage pour un projecteur de véhicule automobile réalisant un faisceau d'éclairage du type à coupure, 10 comportant, agencés d'arrière en avant globalement suivant un axe optique horizontal longitudinal, deux réflecteurs du type elliptique qui chacun délimite un volume de réflexion pour des rayons lumineux et qui chacun comporte une surface sensiblement elliptique de réflexion, deux sources lumineuses qui sont respectivement agencées au voisinage d'un 15 premier foyer de chaque réflecteur, et une lentille convergente dont le plan focal est agencé au voisinage du second foyer du premier réflecteur, ce premier réflecteur comportant une surface plane horizontale de réflexion, dont la face supérieure est réfléchissante, qui délimite verticalement vers le bas le volume de réflexion du faisceau 20 émis par la première source lumineuse et comportant un bord d'extrémité avant, dit bord de coupure, qui est agencé au voisinage du second foyer du réflecteur, de manière à former la coupure dans le faisceau d'éclairage caractérisé en ce que la seconde source lumineuse est agencée de sorte à émettre un faisceau lumineux unique vers le bas.
Ainsi, chaque source lumineuse émet dans un demi-volume de réflexion limité par le réflecteur elliptique correspondant, de façon indépendante. Ceci permet de contrôler leur fonction et leur rayonnement de façon simple et précise.
Grâce au module d'éclairage selon l'invention, la majorité du flux 30 lumineux émis par chaque source est utilisé dans le faisceau lumineux produit par le module, en vue de réaliser la double fonction d'éclairage réglementaire associée, de préférence la fonction route et la fonction code ..
Selon un mode de réalisation préféré, cet agencement consiste à ce que les deux sources lumineuses sont séparées par un capotage opaque.
De préférence, les seconds foyers des premier et second réflecteurs elliptiques sont sensiblement confondus.
Avantageusement, ladite surface plane horizontale de réflexion, dont la face supérieure est réfléchissante, est constituée d'une pièce transparente portant un revêtement réfléchissant.
Cette caractéristique permet de limiter le trou ou zone morte de 10 lumière correspondant à l'image de l'épaisseur de cette face réfléchissante par le faisceau lumineux réflechi par le premier réflecteur à l'épaisseur dudit revêtement réfléchissant qui peut être réalisé par un dépôt sous vide d'aluminium par exemple qui est d'une épaisseur comprise entre environ 500 nm et environ quelques micromètres, de 15 I'ordre de grandeur de quelques longueurs d'onde visible.
De plus, cette pièce transparente a également une fonction optique relativement au faisceau optique réfléchi par le second réflecteur. En effet, elle est traversée par ce faisceau.
Afin de limiter les pertes optiques à cette traversée, de 20 préférence, ladite pièce transparente comporte une face inférieure sphérique centrée sur le second foyer du second réflecteur elliptique.
Ainsi les rayons de lumière émis par réflexion sur le second réflecteur sont normaux à cette face inférieure.
De préférence, la surface sensiblement elliptique du premier 25 réflecteur est formée par un secteur angulaire de pièce sensiblement de révolution, autour de l'axe optique longitudinal, et en ce que ce secteur angulaire s'étend verticalement au-dessus de la surface plane du réflecteur.
De préférence, la surface sensiblement elliptique du second 30 réflecteur est formée par un secteur angulaire de pièce sensiblement de révolution, autour d'un axe dit de révolution.
Et avantageusement, I'axe optique du premier réflecteur et l'axe de révolution du second réflecteur sont sécants.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la surface plane du réflecteur peut s'étendre longitudinalement vers l'arrière, depuis son bord de coupure, au moins jusqu'au voisinage du premier foyer du réflecteur; - la source lumineuse associée au premier réflecteur est agencée 5 dans le module de manière que son axe de diffusion lumineuse soit sensiblement perpendiculaire à la surface plane de ce réflecteur; les sources lumineuses sont constituées d'au moins une diode électroluminescente; - le bord de coupure de la surface plane du premier réflecteur a un 10 profil courbe, dans le plan horizontal, de manière à suivre globalement la courbure du plan focal de la lentille.
L'invention concerne également un projecteur d'éclairage de véhicule automobile comportant au moins un module d'éclairage tel que précédemment précisé et destiné à une double fonction d'éclairage.
De préférence, cette double fonction comprend la fonction d'éclairage en mode code et la fonction d'éclairage en mode route .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de 20 laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe verticale qui représente schématiquement un mode de réalisation préféré du module d'éclairage selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective qui représente partiellement 25 ce mode de réalisation préféré du module d'éclairage selon l'invention; - la figure 3 est une vue de dessus qui représente schématiquement le module d'éclairage de la figure 1; - la figure 4 est une vue de côté qui illustre schématiquement le 30 trajet des rayons lumineux dans le module d'éclairage de la figure 1; - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente un deuxième mode de réalisation du module d'éclairage selon l'invention; - la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente une variante de réalisation du module d'éclairage de la figure 1 comportant plusieurs diodes électroluminescentes; - la figure 7 est une vue avant qui représente schématiquement un 5 projecteur d'éclairage de véhicule comportant des modules d'éclairage selon l'invention et réalisant un faisceau d'éclairage réglementaire de croisement; - la figure 8 est une vue en perspective schématique du module d'éclairage représenté sur la figure 1; - la figure 9 est une représentation schématique d'une image de la projection du faisceau de lumière émis par le module, selon un premier mode de fonctionnement du module conforme à l'invention - la figure 10 est une représentation schématique d'une image de la 15 projection du faisceau de lumière émis par le module, selon un second mode de fonctionnement du module conforme à l'invention.
On a représenté schématiquement sur la figure I un module d'éclairage 10 qui est réalisé conformément aux enseignements de l'invention.
De manière classique, le module d'éclairage 10 comporte, agencés d'arrière en avant suivant un axe optique longitudinal horizontal A-A, un premier réflecteur 12 du type elliptique, une première source lumineuse 14 qui est agencée au voisinage d'un premier foyer F1 du premier réflecteur 12, et une lentille convergente 16 dont le plan focal 25 est agencé au voisinage du second foyer F2 du premier réflecteur 12.
Le premier réflecteur 12 et la lentille 16 forment une partie du système optique du module d'éclairage 10.
L'axe optique A-A définit ici, à titre non limitatif, une direction longitudinale horizontale et une orientation d'arrière en avant, qui 30 correspond à une orientation de gauche à droite sur les figures. L'axe optique A-A est par exemple sensiblement parallèle à l'axe longitudinal d'un véhicule (non représenté) équipé du module d'éclairage 10.
Dans la suite de la description, à titre non limitatif, on utilisera une orientation verticale qui correspond à une orientation de haut en bas sur la figure 1.
La lentille convergente 16 est ici une pièce de révolution autour 5 de l'axe optique longitudinal A-A. La lentille 16 comporte, en vis-à-vis du premier réflecteur 12, une surface d'entrée transversale 17 pour les rayons lumineux.
Selon le mode de réalisation représenté ici, le premier réflecteur 12 comporte une surface elliptique 18 qui est réalisée sous la forme d'un 10 secteur angulaire de pièce sensiblement de révolution, et qui s'étend dans le demi espace situé au-dessus d'un plan axial horizontal passant par l'axe optique longitudinal A-A.
La face interne 20 de la surface elliptique 18 est réfléchissante.
On note que la surface elliptique 18 peut ne pas être parfaitement 15 elliptique et elle peut avoir plusieurs profils spécifiques prévus pour optimiser la répartition lumineuse dans le faisceau d'éclairage produit par le module 10, selon la fonction d'éclairage code réalisée par le module 10. Ceci implique donc que le réflecteur ne soit pas parfaitement de révolution.
Conformément aux enseignements de l'invention, le premier réflecteur 12 comporte une surface plane horizontale 22 dont la face supérieure 24 est réfléchissante.
Le premier réflecteur 12 délimite un volume de réflexion pour les rayons lumineux émis par la première source 14, c'est à dire un volume 25 dans lequel les rayons lumineux sont émis et dans lequel les rayons lumineux se réfléchissent. Ce volume de réflexion est délimité, dans sa partie supérieure, par la face interne de réflexion 20 de la surface elliptique 18, et verticalement vers le bas par la face réfléchissante 24 de la surface plane 22.
La surface plane 22 s'étend ici dans un plan axial horizontal.
Les figures 2 à 7 représentent uniquement ce premier réflecteur 12, la lentille 16 et la surface plane 22.
La surface plane 22 est délimitée, à l'arrière, à son intersection avec la surface elliptique 18, par un bord elliptique 26, et à l'avant, par un bord d'extrémité longitudinale avant 28. On peut prévoir en variante que la surface plane 22 soit délimitée à l'arrière par un segment de droite perpendiculaire à l'axe A-A et passant au voisinage immédiat de la source 14, en avant de cette dernière.
Le bord d'extrémité avant 28 de la surface plane 22 est agencé au voisinage du second foyer F2 du réflecteur 12, de manière à former une coupure suffisamment nette dans le faisceau d'éclairage produit par le module d'éclairage 10.
Dans la suite de la description, on désignera donc ce bord 10 d'extrémité avant 28 par bord de coupure 28 .
Le plan focal de la lentille 16, dans un plan horizontal passant par le foyer F2 de la lentille 16, forme un profil courbe, concave vers l'avant.
Selon le mode de réalisation, la forme courbe de ce profil est plus ou moins complexe, et peut s'apparenter en première approximation à un 15 arc de cercle. Par conséquent, de préférence, le bord de coupure 28 a un profil courbe, dans le plan horizontal, de manière à suivre globalement le profil du plan focal de la lentille 16.
Selon le mode de réalisation représenté ici, la surface plane réfléchissante 22 comporte un tronçon arrière 30 semi-ellipsoïdal, qui est 20 délimité par le bord elliptique 26, et par le diamètre 32 du bord avant 34 semi-circulaire de la surface elliptique 18.
La surface plane réfléchissante 22 comporte un tronçon avant 36 globalement trapézoïdal isocèle, qui est délimité par le diamètre 32 de la surface elliptique 18, par deux bords latéraux 38, 40, et par le bord de 25 coupure 28.
Selon le mode de réalisation représenté ici, la largeur transversale du tronçon avant 36 augmente progressivement vers l'avant, de manière que la largeur transversale du bord de coupure 28 soit sensiblement égale au diamètre de la surface d'entrée de la lentille 30 16.
Selon une variante de réalisation tel que représentée sur la figure 3, la surface plane 22 peut comporter uniquement un tronçon avant 36, qui s'étend axialement vers l'arrière, depuis le bord de coupure 28 jusqu'à un point déterminé de l'axe optique A-A situé entre le premier F1 et le second F2 foyers du réflecteur 12.
Avantageusement, la source lumineuse 14 est prévue pour émettre son énergie lumineuse dans moins d'un demi-espace situé 5 au- dessus de la surface plane 22, et pour émettre son énergie lumineuse vers la face interne 20 de la surface elliptique 18.
Avantageusement, la source lumineuse 14 est une diode électroluminescente encapsulée 44.
On désigne ici par diode électroluminescente 44, la jonction qui 10 produit l'énergie lumineuse ainsi que le globe, ou la capsule, de diffusion lumineuse, qui enveloppe la partie supérieure de la jonction.
Classiquement, la diode électroluminescente 44 est montée sur une plaque électronique de support 42, qui est représentée sur la figure 4, et qui est agencée ici parallèlement sous la surface plane 22.
La diode électroluminescente 44 comporte un axe de diffusion lumineuse BB qui est ici sensiblement perpendiculaire à la surface plane 22.
La diode électroluminescente 44 émet son énergie lumineuse dans un angle solide globalement centré autour de son axe de diffusion 20 lumineuse B-B, et inférieur à 180 degrés.
Cet agencement permet à la diode 44 d'émettre la majorité de son énergie lumineuse vers la face interne 20 de la surface elliptique 18.
Le principe du fonctionnement du module d'éclairage 10 selon l'invention est le suivant.
On suppose que la source lumineuse 14 est de faible étendue autour d'un point confondu avec le premier foyer F1 du réflecteur elliptique 18.
Dans un premier temps, on considère les rayons lumineux émis par la source lumineuse 14 qui passent au-dessus du bord de coupure 30 28, et qui seront désignés par rayons primaires R1.
Comme la source lumineuse 14 est agencée au premier foyer F1 du réflecteur elliptique 18, la majeure partie des rayons primaires R1 émis par la source 14, après s'être réfléchie sur la face interne 20 de la surface elliptique 18, est renvoyée vers le second foyer F2 du réflecteur 18, ou au voisinage de celui-ci.
Ces rayons lumineux primaires R1 forment, au foyer F2 de la lentille 16, une image lumineuse concentrée qui est projetée, à l'avant 5 du module d'éclairage 10, par la lentille 16, selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal A-A, mais orientée vers le bas.
Dans un deuxième temps, on considère les rayons lumineux R2 émis par la source 14 qui passeraient au-dessous du bord de coupure 10 28, s'il n'y avait pas la surface plane 22, et qui seront désignés par rayons secondaires R2.
Ces rayons lumineux secondaires R2 sont réfléchis par la face interne 20 de la surface elliptique 18 vers la surface plane réfléchissante 22, de sorte qu'ils se réfléchissent une seconde fois vers l'avant.
Lors de cette seconde réflexion, les rayons lumineux secondaires R2 sont transmis vers la partie supérieure de la surface d'entrée 17 de la lentille 16. Par conséquent, du fait de ses propriétés de convergence, la lentille 16 dévie les rayons lumineux secondaires R2 vers le bas. Les rayons lumineux secondaires R2 sont donc émis sous la coupure dans le 20 faisceau d'éclairage, dans la même zone que celle dans laquelle sont émis les rayons R1.
Plus le lieu de réflexion sur la surface plane 22 d'un rayon lumineux secondaire R2 est proche du bord de coupure 28, donc proche du plan focal de la lentille 16, plus la direction de ce rayon lumineux 25 secondaire R2, à la sortie de la lentille 16, est proche d'une direction parallèle à l'axe longitudinal A-A.
Un avantage du module d'éclairage 10 selon l'invention est que son système optique 11 n'occulte pas une partie importante des rayons lumineux émis par la source 14, comme c'est le cas dans un module 30 d'éclairage classique comportant un cache.
La surface plane réfléchissante 22 permet de replier les images de la source lumineuse 14 qui sont réfléchies par la surface elliptique 18 du réflecteur 12 au second foyer F2 du réflecteur 12.
En effet, en l'absence de la surface plane 22, certaines de ces images devraient chevaucher la limite formée par le bord de coupure 28, dans un plan vertical généré par le bord de coupure 28. Chaque image comporterait alors une portion supérieure située au-dessus du bord de 5 coupure 28 et une portion inférieure située au-dessous du bord de coupure 28. Grâce à la surface plane réfléchissante 22, la portion inférieure de chaque image est réfléchie vers le haut, comme si la portion inférieure était repliée sur la portion supérieure, de sorte que ces portions d'image se superposent au-dessus du bord de coupure 28, dans 10 le plan vertical généré par le bord de coupure 28.
Le pli formé par ce < repliement d'images contribue à former une coupure nette dans le faisceau d'éclairage projeté par la lentille 16.
Le module d'éclairage 10 selon l'invention présente aussi des avantages particuliers, dans le cadre de l'utilisation d'une diode 15 électroluminescente 44 comme source lumineuse 14 dans un module d'éclairage.
En effet, I'image de la source virtuelle correspondant à une diode est généralement ronde et diffuse.
Pour réaliser une coupure dans un faisceau d'éclairage, à partir 20 d'un module d'éclairage utilisant une source lumineuse et une optique de Fresnel, ou utilisant une source lumineuse et un réflecteur du type à surface complexe, il est nécessaire d'aligner les bords des images de la source lumineuse sur l'écran de mesure servant à valider le faisceau d'éclairage réglementaire.
Lorsque la source lumineuse est un filament, son image virtuelle a globalement la forme d'un rectangle, de sorte qu'il est relativement facile de réaliser une coupure nette en alignant les bords des rectangles.
Lorsque la source lumineuse est une diode, il est beaucoup plus difficile de réaliser une coupure nette en alignant les images 30 correspondantes, de formes rondes.
Cette difficulté pourrait être surmontée en utilisant un diaphragme avec la diode, mais on perdrait alors une quantité importante de l'énergie lumineuse produite par la diode.
Le module d'éclairage 10 selon l'invention permet de réaliser une coupure nette avec une diode 44, car il projette à l'avant l'image d'une arête du système optique 11, c'est à dire l'image du bord de coupure 28.
La forme de la coupure dans le faisceau d'éclairage est donc 5 déterminée par le profil du bord de coupure 28, dans une projection sur un plan vertical et transversal.
Une autre difficulté pour la réalisation d'un module d'éclairage à partir d'une diode provient du fait que la répartition de l'énergie lumineuse dans le faisceau lumineux émis par la diode n'est pas 10 homogène. Par conséquent, il est très difficile de réaliser un faisceau d'éclairage homogène à partir des images directes de la diode.
Le module d'éclairage 10 selon l'invention surmonte cette difficulté en exploitant une propriété des modules d'éclairage elliptiques qui est de mélanger les images de la source lumineuse au second 15 foyer F2 du réflecteur 12, ce qui améliore l'homogénéité du faisceau d'éclairage produit.
Un avantage du module d'éclairage 10 selon l'invention est qu'il exploite la propriété des diodes encapsulées 44 d'émettre globalement dans un demi espace, ce qui permet de capter plus de quatre-vingt 20 pourcents du flux lumineux émis par la diode 44, alors que, dans un projecteur elliptique code traditionnel, on capte moins de cinquante pourcents du flux lumineux.
Selon un premier mode de réalisation, qui est représenté schématiquement sur les figures 2 à 4, le module d'éclairage 10 est 25 réalisé par un assemblage d'éléments discrets.
Le module d'éclairage 10 comporte, par exemple, un élément 18 formant la partie elliptique du réflecteur 12, un élément 22 formant la surface plane du réflecteur 12, et un élément 16 formant la lentille convergente.
La face interne de la partie elliptique 18 et la face supérieure de la surface plane 22 sont par exemple revêtues d'un matériau réfléchissant.
Dans le cas où la source lumineuse 14 est une diode électroluminescente 44, compte tenu de la faible dissipation thermique de ce type de source, par rapport à des lampes, il est possible de réaliser les éléments discrets sous forme de pièces en polymères, assemblées par exemple par emboîtement.
La lentille 16 peut être une lentille de Fresnel.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, qui est représenté schématiquement sur la figure 5, le système optique 11 du module d'éclairage 10 est réalisé en une seule pièce optique pleine, en matériau transparent, par exemple du PMMA (polymétacrylate de méthyle).
La pièce optique pleine est par exemple réalisée par moulage, ou par usinage.
Pour permettre la réflexion des rayons lumineux émis par la source 14 dans le volume de réflexion délimité par le réflecteur 12, la surface externe de la partie elliptique 18 du réflecteur 12 et la surface 15 externe, ici inférieure, de la surface plane 22 du réflecteur 12 sont revêtues d'un matériau réfléchissant.
Pour certaines portions du réflecteur 12, on peut utiliser les propriétés de réflexion totale dans un milieu d'indice supérieur à l'air pour provoquer la réflexion des rayons lumineux dans le volume de 20 réflexion délimité par le réflecteur 12, sans utiliser de matériau réfléchissant. Ces portions du réflecteur 12 auront alors une forme légèrement différente de celle d'un ellipsoïde pur.
Selon ce deuxième mode de réalisation, les rayons lumineux qui sont émis par la source lumineuse 14 se propagent à l'intérieur du 25 matériau constituant le système optique 11 du module d'éclairage 10, puis ils sortent du système optique 11 par la face avant de la lentille convergente 16.
Le fait que les rayons lumineux se propagent à l'intérieur d'un matériau, dans le deuxième mode de réalisation, alors que les rayons 30 lumineux se propagent dans l'air, dans le premier mode de réalisation, n'a pas d'influence notable sur le principe du fonctionnement du module d'éclairage 10 selon l'invention.
Avantageusement, la surface plane réfléchissante 22 comporte une cavité de forme complémentaire à la capsule de la diode électroluminescente 44.
Par exemple, si la capsule de la diode 44 a une forme hémisphérique, la cavité est sensiblement hémisphérique.
Selon une variante de ce deuxième mode de réalisation, le réflecteur 12 est réalisé en une seule pièce en matériau transparent, qui est distincte de la pièce formant la lentille convergente 16.
Selon une variante de réalisation de l'invention, qui est 10 représentée sur la figure 6, la source lumineuse 14 peut être réalisée au moyen de plusieurs diodes électroluminescentes 44.
On note que les diodes électroluminescentes 44 doivent être très proches les unes des autres, de manière qu'elles soient agencées globalement au premier foyer F1 du réflecteur 12.
Par exemple, conformément à la figure 6, deux diodes 44 sont alignées, avantageusement selon une direction perpendiculaire à l'axe optique longitudinal A-A. La source lumineuse 14 résultante est alors équivalente à une source
lumineuse étendue en largueur, car les faisceaux d'éclairage 20 produits par chaque diode électroluminescente 44 se recouvrent.
Cet agencement des diodes 44 permet donc d'élargir le faisceau lumineux produit par le module d'éclairage 10.
Avantageusement, pour réaliser une fonction d'éclairage réglementaire, à coupure, par exemple une fonction d'éclairage code , 25 on réalise un projecteur de véhicule au moyen de plusieurs modules d'éclairage 10 identiques fonctionnant simultanément.
Les modules d'éclairage 10 sont agencés en parallèle, c'est à dire que leurs axes optiques A-A sont sensiblement parallèles entre eux.
Ainsi, les faisceaux d'éclairage produits par chacun des modules 30 d'éclairage 10 se superposent à l'avant du véhicule de manière à former le faisceau d'éclairage réglementaire à coupure.
A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 7 un projecteur 46 de véhicule qui réalise une fonction de codes, et qui utilise quatre modules d'éclairage 10 identiques.
Comme le faisceau d'éclairage de croisement doit comporter une coupure présentant une partie inclinée d'un angle déterminé, par exemple quinze degrés, deux modules d'éclairage 48 du projecteur 46 sont tournés de quinze degrés, autour de leur axe optique longitudinal A5 A, de manière à réaliser un faisceau d'éclairage comportant une coupure inclinée de quinze degrés par rapport à un plan horizontal.
Les deux autres modules d'éclairage 50 forment un faisceau d'éclairage présentant une coupure horizontale.
La superposition des faisceaux d'éclairage produits par les quatre 10 modules d'éclairage 10 forme alors un faisceau d'éclairage réglementaire présentant une partie horizontale et une partie inclinée de quinze degrés.
Selon une variante de réalisation (non représentée) de l'invention, la source lumineuse 14 peut être formée par l'extrémité libre d'un 15 faisceau de fibre optique.
Un inconvénient des fibres optiques est qu'elles forment une source lumineuse comportant un coeur lumineux et un anneau sombre, dû à la gaine entourant le coeur de la fibre.
Ce type de source lumineuse, lorsqu'il est utilisé dans un 20 projecteur d'éclairage de véhicule utilisant par exemple un réflecteur du type à surface complexe, forme donc, dans le faisceau d'éclairage, des images sous forme de pixels entourés par une aire sombre, due à la gaine.
Un avantage du module d'éclairage 10 selon l'invention est qu'il 25 permet de mélanger toutes les images de la source lumineuse 14 au second foyer F2 du réflecteur 12, de sorte qu'on ne retrouve pas dans le faisceau d'éclairage les pixels de la fibre optique.
Revenons maintenant à la figure 1, associée à la figure 8. En plus, de ce qui a déjà été décrit précisément ci-dessus, afin de remplir 30 une double fonction, à savoir la fonction code mais également la fonction route , le module conforme à l'invention, destiné à équiper un projecteur d'éclairage de véhicule automobile, comporte également agencés d'arrière en avant globalement suivant l'axe optique horizontal longitudinal A-A, un second réflecteur 12' du type elliptique qui délimite un volume de réflexion pour des rayons lumineux et qui comporte une surface sensiblement elliptique de réflexion 18', 20', une seconde source lumineuse 14' qui est agencée au voisinage d'un premier foyer Fl' du second réflecteur 12'. Cette seconde source lumineuse 14' est agencée de sorte à émettre un faisceau lumineux unique vers le bas.
Le second réflecteur 18' et la seconde source lumineuse 14' peuvent être similaires au premier réflecteur 18 et la première source lumineuse 14. Ils peuvent donc présenter toutes les caractéristiques correspondantes déjà mentionnées plus haut, sans que celles-ci soient 10 reprises ici explicitement.
Pour ce faire, les deux sources de lumière 14, 14' à commande sélective qui sont de préférence deux diodes électroluminescentes ou deux ensembles de diodes électroluminescentes, sont séparés d'un capotage opaque 60 qui éventuellement peut contenir un radiateur et des 15 circuits de commande.
Comme on l'a déjà vu plus haut, la surface sensiblement elliptique du premier réflecteur 12 est formée par un secteur angulaire de pièce sensiblement de révolution, autour de l'axe optique longitudinal A-A, et ce secteur angulaire s'étend verticalement au-dessus de la surface plane 20 22 du réflecteur.
La surface sensiblement elliptique du second réflecteur est, quant à elle, formée par un secteur angulaire de pièce sensiblement de révolution, autour de son axe dit de révolution A'- A' et, avantageusement, I'axe optique A-A du premier réflecteur et l'axe de 25 révolution A'- A' du second réflecteur sont sécants.
Le second réflecteur elliptique 12' est agencé pour avoir son second foyer sensiblement confondu avec le second foyer F2 du premier réflecteur 12. L'axe optique A-A du premier réflecteur et l'axe de révolution A'- A' du second réflecteur se coupent donc sensiblement en 30 ce second foyer F2.
La surface plane horizontale de réflexion 22, dont la face supérieure 24 est réfléchissante, est constituée d'une pièce transparente 22' portant un revêtement réfléchissant sur sa face supérieure et formant la surface supérieure réfléchissante 24. Avantageusement, cette pièce transparente 22' présente une surface inférieure sphérique 22A centrée sensiblement sur le second foyer F2. Sa face latérale 22B tournée vers la lentille 16 est quant à elle avantageusement définie par une surface réglée définie en plan vertical par des droites reliant le bord supérieur 34 du premier réflecteur 12 au second foyer F2.
De préférence, cette pièce transparente 22' est en PMMA (polymétacrylate de méthyle) et le revêtement réfléchissant est constitué d'un dépôt sous vide d'aluminium.
Le fonctionnement optique du module a déjà été précisé plus haut 10 pour ce qui concerne le premier réflecteur elliptique 12 avec sa surface réfléchissante associée 22 en particulier en référence à la figure 4.
Pour résumer ici, en référence à la figure 1, lors du fonctionnement de la première source de lumière 14, la majeure partie des rayons primaires émis par la source 14, après s'être réfléchie sur la 15 face interne 20 de la surface elliptique 18, est renvoyée vers le second foyer F2 du réflecteur 18, ou au voisinage de celui-ci. Les rayons lumineux secondaires sont réfléchis par la face interne 20 de la surface elliptique 18 vers la surface plane réfléchissante 22, de sorte qu'ils se réfléchissent une seconde fois vers l'avant, cette surface réfléchissante 20 22 opérant une fonction de pliement .
Une image Il de la projection du faisceau de lumière émis par le module, en sortie de la lentille 16, est schématisée sur la figure 9. Cette première fonction du module correspond en particulier au mode code d'un projecteur de véhicule automobile.
Lors de la commutation simultanée de la seconde source de lumière 14', la majeure partie des rayons primaires RI' émis par la source 14', après s'être réfléchie sur la face interne 20 de la surface elliptique 18, est renvoyée vers le second foyer F2 ou au voisinage de celui-ci. Ces rayons normaux à la surface inférieure 22A de la pièce 30 transparente 22' traversent celle-ci sans perte optique, aux pertes près subies par réflexion vitreuse sur la surface 22A, et sont ensuite renvoyés par la lentille 16 au-dessus de l'axe A-A.
Une image de la projection du faisceau de lumière émis par le module, en sortie de la lentille 16, est schématisée sur la figure 10. Une image 12 y vient s'adjoindre à l'image précédente Il. Cette seconde fonction du module correspond en particulier au mode route d'un projecteur de véhicule automobile.
Compte-tenu de la transparence de la pièce 22' et de l'épaisseur 5 réduite et non visible de son revêtement réflecteur 24, les deux images en question Il et 12 sont à l'oeil jointives et forment un faisceau de lumière unique.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Module d'éclairage (10) pour un projecteur de véhicule automobile réalisant un faisceau d'éclairage du type à coupure, comportant, 5 agencés d'arrière en avant globalement suivant un axe optique horizontal longitudinal (A-A), deux réflecteurs (12, 12') du type elliptique qui chacun délimite un volume de réflexion pour des rayons lumineux et qui chacun comporte une surface sensiblement elliptique de réflexion (20, 20') , deux sources lumineuses (14, 14') qui sont 10 respectivement agencées au voisinage d'un premier foyer (F1, Fl') de chaque réflecteur (12, 12'), et une lentille convergente (16) dont le plan focal est agencé au voisinage du second foyer (F2) du premier réflecteur (12), ce premier réflecteur comportant également une surface plane horizontale de réflexion (22), dont la face supérieure 15 (24) est réfléchissante, qui délimite verticalement vers le bas le volume de réflexion du faisceau émis par la première source lumineuse et comportant un bord d'extrémité avant (28), dit bord de coupure, qui est agencé au voisinage du second foyer (F2) du réflecteur (12), cette surface plane (22) du premier réflecteur étant 20 agencée dans un plan horizontal passant globalement par les foyers (F1, F2) du premier réflecteur (12), caractérisé en ce que la seconde source lumineuse est agencée de sorte à émettre un faisceau lumineux uniquement vers le second réflecteur (12').
2. Module d'éclairage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce 25 que les deux sources lumineuses sont séparées par un capotage (60) opaque.
3. Module d'éclairage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les seconds foyers (F2, F2') des premier et second réflecteurs elliptiques sont sensiblement 30 confondus.
4. Module d'éclairage (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface plane horizontale de réflexion (22), dont la face supérieure (24) est réfléchissante, est constituée d'une pièce transparente (22') portant un revêtement réfléchissant.
5. Module d'éclairage (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite pièce transparente (22') comporte une face inférieure (22A) 5 sphérique centrée sur le second foyer (F2') du second réflecteur elliptique (18').
6. Module d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface sensiblement elliptique (18, 20) du premier réflecteur (12) est formée par un secteur 10 angulaire de pièce sensiblement de révolution, autour de l'axe optique longitudinal (AA), et en ce que ce secteur angulaire s'étend verticalement au-dessus de la surface plane (22) du réflecteur (12).
7. Module d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface sensiblement elliptique 15 (18') du second réflecteur (12') est formée par un secteur angulaire de pièce sensiblement de révolution, autour d'un axe dit de révolution (A'A').
8. Module d'éclairage (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe optique (A - A) et l'axe de révolution (A' - A') du second 20 réflecteur (18') sont sécants.
9. Module d'éclairage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface plane du réflecteur s'étend longitudinalement vers l'arrière, depuis son bord de coupure, au moins jusqu'au voisinage du premier foyer (F1) du réflecteur (12).
10. Module d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse (14) associée au premier réflecteur (18) est agencée dans le module (10) de manière que son axe de diffusion lumineuse (B-B) soit sensiblement perpendiculaire à la surface plane (22) de ce 30 réflecteur (12).
11. Module d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources lumineuses (14, 14') sont constituées d'au moins une diode électroluminescente.
12. Module d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord de coupure (28) de la surface plane (22) du premier réflecteur (12) a un profil courbe, dans le plan horizontal, de manière à suivre globalement la courbure du plan focal de la lentille (16).
13. Projecteur d'éclairage (46) de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module d'éclairage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes destiné à une double fonction d'éclairage.
14. Projecteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que cette double fonction comprend la fonction d'éclairage en mode code et la fonction d'éclairage en mode route .
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