FR2942020A1 - Module de projection pour un projecteur de vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un module de projection (1) pour un projecteur de véhicule automobile. Le module (1) sert à produire différentes répartitions lumineuses. I1 comporte plusieurs sources de lumière (2, 3) pouvant être activées indépendamment les unes des autres. Afin de produire une première répartition lumineuse (12) dotée d'une limite horizontale entre clarté et obscurité (13), une lumière d'un premier groupe de sources de lumière (2) est injectée dans un élément d'optique (9) disposé dans la trajectoire de faisceau. L'élément d'optique (9) comprend une face inférieure totalement réfléchissante (9a) présentant un contour correspondant au tracé de la limite entre clarté et obscurité (13). La lumière extraite de l'élément d'optique (9) est projetée sur la route par une lentille de projection (11) pour produire la première répartition lumineuse (12). Pour produire une seconde répartition lumineuse (15), un autre groupe de sources de lumière (3) est en outre activé.

Description

531295FR MODULE DE PROJECTION POUR UN PROJECTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un module de projection pour un projecteur de véhicule automobile destiné à produire au moins une répartition lumineuse prédéfinie. Le module comporte plusieurs sources de lumière destinées à émettre un rayonnement électromagnétique, au moins une optique primaire destinée à focaliser le rayonnement émis par les sources de lumière et une optique secondaire disposée dans la trajectoire de faisceau du rayonnement focalisé et destinée à représenter le faisceau lumineux sur une chaussée située devant le véhicule automobile. En outre, l'invention concerne un projecteur de véhicule automobile doté d'un boîtier et d'un module lumineux disposé dedans et destiné à produire au moins une répartition lumineuse prédéfinie. On connaît d'après l'état de la technique des systèmes de projection pour projecteurs de véhicule pouvant projeter par commutation différentes répartitions lumineuses et différentes limites entre clarté et obscurité sur la route. Les diverses fonctions lumineuses sont réalisées par des diaphragmes à mobilité motorisée et disposés dans le plan de diaphragme des systèmes de projection. Les répartitions lumineuses individuelles sont par conséquent réalisées par une projection d'ombrage ciblé des faisceaux lumineux provenant habituellement d'une source de lumière individuelle, la plupart du temps d'une lampe à décharge. On connaît en outre d'après l'état de la technique des unités d'éclairage dotées de sources de lumière à semi-conducteur (DEL), qui produisent des répartitions lumineuses de feu de croisement ou de feu de route la plupart du temps à partir de plusieurs DEL au moyen d'optiques de projection ou de réflexion. Contrairement aux projecteurs à lampes à décharge, les projecteurs à DEL nécessitent généralement non seulement plusieurs sources de lumière, c'est-à-dire des puces dites à DEL, mais également une pluralité d'optiques de projection ou de réflexion en faisant partie, de telle sorte que la répartition lumineuse totale des projecteurs à DEL est généralement formée par la superposition des répartitions lumineuses de plusieurs modules lumineux. On essaye en partie à présent d'utiliser également les diaphragmes mobiles introduits pour les modules lumineux à lampes à décharge dans les systèmes de projection à DEL, afin d'intégrer plusieurs fonctions de feu de croisement et/ou de feu de route dans un module lumineux. La modulation de flux lumineux plus importants par projection d'ombre est cependant ici particulièrement désavantageuse, en raison du faible rendement lumineux des modules lumineux à DEL pour des raisons propres au système adopté. Ces inconvénients sont évités lorsque la trajectoire de faisceau pour les fonctions lumineuses respectives est répartie dans le plan de diaphragme du module de projection de telle sorte que les faisceaux lumineux nécessaires pour les fonctions lumineuses individuelles puissent être produits par différentes sources de lumière pouvant être commutées de façon indépendante. Il est donc possible de représenter plusieurs fonctions lumineuses sans diaphragmes mobiles -simplement par commutation des sources de lumière. La répartition de la trajectoire de faisceau peut être obtenue en fonction du principe physique sous-jacent au moyen d'une réfraction, réflexion ou absorption. Dans le document DE 10 2007 052 696, une trajectoire de faisceau lumineux de feu de croisement est formée sur la surface totalement réfléchissante d'un élément d'optique sous forme d'un corps vitré dont l'arête produit une limite entre clarté et obscurité. A cet effet, le tracé de l'arête correspond au tracé de la limite entre clarté et obscurité. Afin d'améliorer l'éclairage de la répartition lumineuse de feu de croisement (par exemple au point 75R ou dans la zone du coude à 15° de la limite entre clarté et obscurité), il est proposé d'utiliser une autre source de lumière et un autre élément d'optique injectant une lumière additionnelle dans l'élément d'optique principal. En variante, il est également possible de produire avec l'élément d'optique principal une répartition lumineuse de feu de route, l'arête inférieure de l'élément d'optique présentant alors un tracé rectiligne. Une autre possibilité de réalisation est décrite dans le document US 2006/0120094 Al. La trajectoire de faisceau y est répartie au-dessus et au-dessous de la limite entre clarté et obscurité par deux surfaces réfléchissantes se terminant de façon nette dans le plan focal de la lentille par rapport à une arête de coupe. Cette arête présente le contour de la limite souhaitée entre clarté et obscurité et est projetée sur la route par la lentille. Ce système peut -avec une moindre efficacité- également être réalisé avec des surfaces absorbantes. Le point névralgique de tous ces systèmes connus est la représentation de la limite entre clarté et obscurité: La difficulté réside dans la séparation des trajectoires de faisceau des différentes fonctions lumineuses de sorte que dans le cas du feu de croisement, aucune lumière ne soit dispersée au-delà de la limite entre clarté et obscurité (aucune diaphonie) et, dans le cas du feu de route, qu'il ne reste aucune ligne sombre ou colorée au point de la limite entre clarté et obscurité de feu de croisement. A partir de l'état de la technique décrit, l'objet de la présente invention est de créer un module lumineux pour un projecteur de véhicule automobile pouvant représenter au moins deux répartitions lumineuses différentes par simple commutation de plusieurs sources de lumière. Pour résoudre ce problème, il est proposé en partant du module de projection du type cité au début que les sources de lumière soient réparties en au moins deux groupes, les différents groupes de sources de lumière pouvant être activés indépendamment les uns des autres pour produire au moins deux répartitions lumineuses différentes, de sorte qu'un élément d'optique destiné à produire une limite horizontale entre clarté et obscurité d'une répartition lumineuse de feu de croisement soit disposé dans la trajectoire d'un faisceau lumineux émis par un premier groupe de sources de lumière entre la ou les optiques primaires et l'optique secondaire, et que pour produire une répartition lumineuse de feu de route, un autre groupe de sources de lumière puisse en outre être activé, le faisceau lumineux émis par l'autre groupe de sources de lumière éclairant une zone de la répartition lumineuse au-dessus de la limite entre clarté et obscurité. L'invention comporte un système de projection possédant au moins deux groupes de sources de lumière pouvant être commutés indépendamment les uns des autres. Un élément d'optique, par exemple sous forme d'un corps vitré profilé, dont une surface frontale se situe à peu près dans le plan focal de la lentille, délimite par réflexion totale la trajectoire du faisceau d'un des groupes de sources de lumière, de sorte qu'il soit possible d'obtenir une répartition lumineuse de feu de croisement par reproduction de la trajectoire de faisceau délimitée de cette façon, sur la chaussée.
La zone située au-dessus de la limite entre clarté et obscurité peut être éclairée par activation du second groupe de sources de lumière, un feu de route étant ainsi formé conjointement avec la lumière émanant du premier groupe de sources de lumière (de feu de croisement). Un avantage est alors que le faisceau lumineux (de feu de route) du second groupe de sources de lumière n'est pas totalement réfléchi par le corps vitré et n'est de ce fait pas non plus délimité. Les deux trajectoires de faisceau peuvent ainsi se mêler dans le corps vitré et la limite entre clarté et obscurité s'estompe ou disparaît entièrement lorsque la seconde source de lumière est activée. Les faisceaux lumineux de feu de route du second groupe de sources de lumière sont dans ce cas en partie injectés dans le même élément d'optique. Dans l'élément d'optique, les faisceaux lumineux injectés sont mêlés aux faisceaux lumineux de feu de croisement du premier groupe de sources de lumière. La répartition lumineuse dans la zone de la limite entre clarté et obscurité est ainsi estompée et perd en netteté. De cette façon, il est possible d'empêcher efficacement qu'il reste une ligne sombre ou colorée à l'endroit de la limite entre clarté et obscurité de feu de croisement dans le cas d'un feu de route.
En intégrant au moins deux fonctions lumineuses dans un module lumineux, il est possible d'utiliser conjointement pour les deux fonctions une optique secondaire, un refroidissement pour les sources de lumière, un actionneur de pivotement pour un feu de virage dynamique et/ou pour une correction de la portée d'éclairement, et un actionneur pour le réglage de base du projecteur. De manière avantageuse, les sources de lumière sont respectivement réalisées comme des sources de lumière à semi-conducteur ou comme une disposition de plusieurs sources de lumière à semi-conducteur (c'est- à-dire un agencement de plusieurs DEL). Si l'optique primaire de focalisation pour la trajectoire de faisceau de feu de croisement est réalisée comme une optique totalement réfléchissante, c'est-à-dire avec un corps vitré, la surface totalement réfléchissante pour la délimitation de la trajectoire de faisceau de feu de croisement et le façonnage de la limite entre clarté et obscurité peuvent être directement formés sur le corps vitré de l'optique de focalisation.
Au cas où il serait nécessaire d'obtenir une répartition lumineuse d'une partie de feu de route en lieu en place d'une répartition lumineuse de feu de route par activation de la seconde source de lumière, un autre diaphragme absorbant doté d'une arête verticale est nécessaire, lequel est positionné dans le plan focal de l'optique secondaire (par exemple lentille de projection) et délimite le faisceau lumineux de feu de route de sorte que l'on a ainsi la limite verticale habituelle entre clarté et obscurité de la répartition lumineuse de feu de route partiel soit de ce fait formée. Le module de projection selon l'invention permet de produire une répartition lumineuse de feu de croisement dotée d'une limite horizontale entre clarté et obscurité et une répartition lumineuse de feu de route partiel ou en variante une répartition lumineuse de feu de croisement et une répartition lumineuse de feu de route partiel dotée de limites horizontale et verticale entre clarté et obscurité. La répartition lumineuse de feu de route ou de feu de route partiel est par conséquent formée par l'activation d'une ou de plusieurs sources de lumière du groupe de sources de lumière de feu de route, et non par occultation/projection d'ombre au moyen d'un diaphragme à mobilité motorisée. Pour la répartition lumineuse de feu de route partiel, le module lumineux de la face droite de montage produit une répartition lumineuse à droite de la limite verticale entre clarté et obscurité, et le module lumineux de la face gauche de montage forme une répartition lumineuse de feu de route partiel à gauche de la limite verticale entre clarté et obscurité. Les modules lumineux des deux côtés de montage peuvent être amenés à pivoter autour d'un axe vertical par l'intermédiaire d'un entraînement électrique pour réaliser un feu de virage dynamique. L'angle de pivotement des modules lumineux est dans ce cas déterminé en fonction d'un angle de direction, d'une force d'accélération transversale, d'un coefficient de lacet, d'un angle de roulis, d'un angle de tangage et/ou d'autres valeurs de dynamique de conduite du véhicule automobile. Il est également concevable de déterminer l'angle de pivotement en s'appuyant sur la position actuelle du véhicule automobile et sur des données correspondantes d'un système de navigation de véhicule et/ou en s'appuyant sur une détection et une analyse du tracé de la chaussée située devant le véhicule. Différents exemples de réalisation préférés de l'invention sont expliqués plus en détail par la suite en s'appuyant sur les figures. On peut y voir que: la figure 1 illustre un module de projection selon l'invention selon un premier mode de réalisation préféré dans une vue en perspective; la figure 2 illustre le module de projection de la 30 figure 1 en coupe longitudinale; la figure 3 illustre un module de projection selon l'invention selon un second mode de réalisation préféré dans une vue en perspective; la figure 4 illustre le module de projection de la 5 figure 3 en coupe longitudinale; la figure 5 illustre un élément optique d'un module de projection selon l'invention en détail; la figure 6 illustre une optique primaire d'un module de projection selon l'invention en détail; 10 la figure 7 illustre le module de projection de la figure 4, comprenant une trajectoire de faisceau destinée à produire une répartition lumineuse de feu de croisement dotée d'une limite entre clarté et obscurité; 15 la figure 8 illustre une répartition lumineuse de feu de croisement correspondante, reproduite sur un écran de mesure disposé devant le module de projection; la figure 9 illustre le module de projection de la 20 figure 4 comprenant une trajectoire de faisceau destinée à éclairer une zone sur un écran de mesure disposé devant le module de projection, au-dessus de la répartition lumineuse de feu de croisement; la figure 10 illustre une répartition lumineuse 25 correspondante reproduite sur l'écran de mesure au-dessus de la répartition lumineuse de feu de croisement; la figure 11 illustre le module de projection de la figure 4, comprenant des trajectoires de faisceau 30 destinées à produire une répartition lumineuse de feu de route; la figure 12 illustre une répartition lumineuse de feu de route correspondante, reproduite sur un écran de mesure disposé devant le module de projection; la figure 13 illustre le module de projection de la figure destinée à croisement dotée d'une limite entre clarté et obscurité; la figure 14 illustre le module de projection de la figure 2, comprenant une trajectoire de faisceau destinée à éclairer une zone sur un écran de mesure disposé devant le module de projection au-dessus de la répartition lumineuse de feu de croisement; la figure 15 illustre une répartition lumineuse de 15 feu de route partiel du module de projection selon l'invention pour un projecteur gauche; la figure 16 illustre une répartition lumineuse de feu de route partiel du module de projection selon l'invention pour un projecteur droit; 20 la figure 17 illustre le module de projection de la figure 4, comprenant un élément d'optique disposé dans la trajectoire du faisceau lumineux émis par le premier groupe de sources de lumière et doté de structures optiquement actives sur une face inférieure 25 totalement réfléchissante de l'élément d'optique; et la figure 18 illustre le module de projection de la figure 4, comprenant un élément d'optique disposé dans la trajectoire du faisceau lumineux émis par le premier groupe de sources de lumière et doté de 30 structures optiquement actives sur une surface 2, comprenant une trajectoire de faisceau produire une répartition lumineuse de feu de d'extraction de l'élément d'optique orientée vers l'optique secondaire. L'invention concerne un module de projection pour un projecteur de véhicule automobile comprenant plusieurs sources de lumière pouvant être commutées indépendamment les unes des autres et possédant respectivement une optique primaire propre de focalisation. Les sources de lumière sont conçues de préférence comme des sources de lumière à semi- conducteur (DEL ou agencements de DEL, un agencement de DEL comportant plusieurs DEL disposées de préférence à la façon d'une matrice). Les optiques primaires focalisent la lumière émise par les DEL dans le plan focal d'une optique secondaire conçue par exemple comme une lentille de reproduction. La lentille projette sur la route la répartition lumineuse formée par les optiques primaires de focalisation. Les optiques primaires de focalisation sont également désignées par la suite par optiques auxiliaires et peuvent être conçues comme des réflecteurs ou des lentilles selon le principe de réflexion ou de projection. Sur les figures, le module de projection selon l'invention est désigné dans son ensemble par la référence 1. Il comporte un premier groupe d'une ou de plusieurs DEL 2 et un second groupe d'une ou de plusieurs DEL 3. Les DEL 2, 3 sont disposées sur un refroidisseur 4, afin de dissiper la chaleur pendant le fonctionnement des DEL 2, 3. Le refroidisseur 4 est composé d'un matériau conduisant bien la chaleur, en particulier d'un métal, et comprend des ailettes de refroidissement 4a destinées à accroître la surface et à améliorer l'effet refroidissant. Le refroidisseur 4 peut être refroidi activement au moyen d'un ventilateur (non représenté). Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les optiques primaires de focalisation sont conçues respectivement comme des réflecteurs 5, 6, en particulier comme des réflecteurs à demi-coquille. Il va de soi que les optiques primaires 5, 6 sont également conçues respectivement individuellement ou toutes les deux comme un élément d'optique sous forme d'une optique auxiliaire totalement réfléchissante, en particulier comme un guide de lumière ou un corps vitré. Dans un plan sensiblement horizontal comportant un axe optique 10 du module de projection 1 est disposée une cloison 7 recouvrant au moins une partie de la surface entre les deux réflecteurs 5, 6. La cloison 7 est de préférence revêtue de manière réfléchissante. Dans la direction de sortie de lumière 8 derrière l'optique primaire 5 supérieure associée au premier groupe de sources de lumière 2 est disposé un élément d'optique 9 conçu comme un guide de lumière. L'élément d'optique 9 est constitué de préférence d'un matériau transparent, par exemple d'une matière plastique ou de verre. Il présente, considéré dans la direction de sortie de lumière 8, la forme d'un rectangle et, en vue en perspective, la forme d'un parallélépipède. Un côté longitudinal (surface d'injection de lumière) de l'élément d'optique 9 recouvre presque entièrement la surface de sortie de lumière de la première optique primaire 5, de telle sorte que la lumière émise par le premier groupe de sources de lumière 2 est entièrement injectée dans l'élément optique 9 par la surface d'injection de lumière. La lumière injectée est au moins en partie totalement réfléchie sur une face inférieure totalement réfléchissante 9a de l'élément d'optique 9, puis en est extraite dans la direction de sortie de lumière 8 par une surface d'extraction de lumière 9b de l'élément d'optique 9. La trajectoire de faisceau correspondante est représentée à titre d'exemple sur la figure 13. Une partie de la lumière injectée parvient directement de la surface d'injection de lumière à la surface d'extraction de lumière 9b et n'est que légèrement déviée sur son trajet par l'élément d'optique 9. La face inférieure 9a de l'élément d'optique 9 présente dans un plan de coupe imaginaire transversalement à l'axe optique 10 un tracé correspondant au tracé de la limite entre clarté et obscurité (cf. figure 5). L'arête de l'élément d'optique 9 servant à produire la limite entre clarté et obscurité apparaît en gras et est désignée par la référence 9f. Dans la direction de sortie de lumière derrière l'élément d'optique 9 est disposée une optique secondaire sous forme d'une lentille de projection 11. Celle-ci projette sur la chaussée le rayonnement sortant de la surface d'extraction 9b de l'élément d'optique 9 comme une répartition lumineuse symétrique de feu de croisement. Le tracé de la limite entre clarté et obscurité peut varier en fonction du tracé de la face inférieure totalement réfléchissante 9a de l'élément d'optique 9. De préférence, la limite entre clarté et obscurité comporte deux parties horizontales s'étendant en quinconce l'une par rapport à l'autre dans une direction verticale, la transition entre les deux parties présentant un tracé soit oblique (par exemple avec une fente de 15°) soit vertical (par exemple une montée étagée). Une limite entre clarté et obscurité dotée d'un simple tracé horizontal rectiligne est également concevable. Afin de commuter le module lumineux 1 représenté sur les figures 1 et 2 et destiné à produire une autre répartition lumineuse, le second groupe de sources de lumière 3 est activé en plus du premier groupe de sources de lumière 2. Afin de pouvoir cependant mieux expliquer le principe du module lumineux 1 selon l'invention, on explique celui-ci tout d'abord en faisant référence à la figure 14 ce qui se passe lorsque seul le second groupe de sources de lumière 3 (sans le premier groupe de sources de lumière 2) est activé. La lumière émise par le ou les DEL 3 est tout d'abord focalisée par l'optique primaire 6. Le réflecteur 6 est conçu et disposé par rapport aux DEL 3 de telle sorte qu'une grande partie de la lumière quitte l'optique primaire 6 à travers une surface de sortie de lumière sans heurter l'élément d'optique 9. Une partie de la lumière émise par les DEL 3 heurte cependant la face inférieure 9a de l'élément d'optique 9. Les faisceaux lumineux heurtent dans ce cas la face inférieure 9a suivant un angle tel qu'ils sont injectés dans l'élément d'optique 9, puis à nouveau extraits par la surface d'extraction 9b. Le point de l'élément d'optique 9 au niveau duquel une partie des faisceaux lumineux émis par les DEL 3 est injectée dans l'élément d'optique 9 est désigné par la référence 9c. La configuration et la disposition de la cloison 7 entre les deux optiques primaires 5, 6 empêche en premier lieu, dans l'exemple de réalisation représenté des figures 1 et 2, que la lumière des DEL de feu de croisement 2 passant devant l'élément d'optique 9 heurte la lentille 11, étant donné que cette lumière serait sinon visible au-dessus de la limite entre clarté et obscurité 13 et éblouirait donc les autres usagers de la route. En outre, la cloison 7 empêche que la lumière émise par les DEL de feu de route 3 pénètre dans l'élément d'optique 9 par la surface d'injection tournée vers la première optique primaire 5. Il va de soi qu'il serait également concevable qu'une partie de la lumière émise par les DEL de feu de route 3 soit réfléchie par le réflecteur 6 sur la surface d'injection de l'élément d'optique 9 et injectée par celle-ci dans l'élément d'optique 9.
Lorsque les DEL de feu de route 3 sont activées en plus des DEL de feu de croisement 2, les trajectoires de faisceau des DEL de feu de croisement 2 et des DEL de feu de route 3 se mêlent dans l'élément d'optique 9 et la limite entre clarté et obscurité s'estompe ou disparaît entièrement. Cela crée une répartition lumineuse de feu de route exempte de lignes sombres ou colorées perturbantes à l'endroit de la limite entre clarté et obscurité de feu de croisement. Des optiques primaires conçues comme des optiques auxiliaires et dans lesquelles la trajectoire de faisceau est divisée sont également avantageuses, un faisceau lumineux étant projeté à travers une lentille et d'autres faisceaux lumineux étant réfléchis sur une surface de réflecteur totalement réfléchissante. Un mode de réalisation correspondant est représenté sur les figures 3 et 4. Dans ce cas, un élément d'optique 9' est prévu sous forme d'une lentille auxiliaire en lieu et place du réflecteur 5. Dans ce cas, l'élément d'optique 9 est intégré dans l'optique primaire associée aux DEL de feu de croisement 2. La lumière émise par les DEL de feu de croisement 2 est injectée dans l'élément d'optique 9' et, après avoir été entièrement réfléchie sur la surface périphérique extérieure de l'élément d'optique 9' et sur la surface totalement réfléchissante 9'a, elle est extraite par la surface d'extraction 9'b. Le fait de modifier la forme et/ou le tracé des surfaces 9'a et 9'b permet d'adapter la répartition lumineuse. Il est ainsi par exemple possible de focaliser le faisceau lumineux central. La trajectoire de faisceau correspondante est représentée sur la figure 7 et la répartition lumineuse de feu de croisement 12 résultante correspondante, dotée d'une limite asymétrique entre clarté et obscurité 13, est représentée sur la figure 8. La surface totalement réfléchissante 9'a de l'élément d'optique 9' présente dans un plan de section imaginaire s'étendant transversalement à l'axe optique 10 un tracé correspondant au tracé de la limite entre clarté et obscurité 13 (cf. figure 6). L'arête de l'élément d'optique 9' servant à produire la limite entre clarté et obscurité apparaît en gras et est désignée par la référence 9'f.
Sur la figure 9, seule la trajectoire de faisceau des DEL de feu de route 3 est représentée à titre d'exemple pour le second mode de réalisation selon les figures 3 et 4. Une partie de la lumière émise par les DEL 3 est injectée dans l'élément d'optique 9' au point 9'c au-dessus de la surface inférieure totalement réfléchissante 9'a, puis à nouveau extraite par la surface d'extraction 9'b. La répartition lumineuse résultante 14 dotée de la limite entre clarté et obscurité 13' peu nette ou floue est représentée sur la figure 10. Lorsque les DEL de feu de route 3 sont activées en même temps que les DEL de feu de croisement 2, la partie de la lumière émise par les DEL 3, réfléchie par le réflecteur 6 et injectée dans l'élément d'optique 9' se mêle dans l'élément d'optique 9' à la lumière émise par les DEL de feu de croisement 2. Cela produit une répartition lumineuse de feu de route exempte de lignes sombres ou colorées à l'endroit de la limite entre clarté et obscurité. La trajectoire de faisceau correspondante pour les DEL de feu de croisement 2 et les DEL de feu de route 3 activées simultanément est représentée à titre d'exemple sur la figure 11. La figure 12 illustre la répartition lumineuse de feu de route 15 résultante. Un aspect essentiel de la présente invention peut être observé dans l'élément d'optique 9, 9', dans lequel est injecté le faisceau lumineux de feu de croisement formé par l'un des groupes de sources de lumière 2 et l'optique primaire de focalisation 5, 9' en faisant partie. Cet élément d'optique 9, 9' possède comme surface de sortie de lumière 9b, 9'b une face frontale positionnée approximativement dans le plan focal de la lentille de projection 11. Cette surface de sortie de lumière 9b, 9'b est délimitée par des surfaces latérales, une surface inférieure 9a, 9'a de ces surfaces latérales présentant le contour de la limite entre clarté et obscurité pour une répartition lumineuse de feu de croisement. Cette surface 9a, 9'a est heurtée par les faisceaux injectés dans l'élément d'optique 9, 9' suivant un angle si plat qu'ils y sont totalement réfléchis. Cette surface totalement réfléchissante 9a, 9'a permet de délimiter efficacement le faisceau lumineux de feu de croisement de sorte que la lumière extraite de la face frontale 9b, 9'b présente une limite entre clarté et obscurité 13 nette projetée par la lentille de projection 11 sur la chaussée pour produire une répartition lumineuse de feu de croisement. Si l'optique de focalisation pour les sources de lumière de feu de croisement 2 est conçue comme une lentille auxiliaire 9' (ou un guide de lumière ou un corps vitré), la surface totalement réfléchissante 9'a peut être directement formée sur cette lentille auxiliaire 9' pour produire la limite entre clarté et obscurité 13 (cf. figure 6).
Contrairement à cela, le faisceau lumineux formé par le second groupe de sources de lumière 3 et l'optique primaire 6 en faisant partie, dénommé la suite faisceau lumineux de feu de route ou de feu de route partiel, n'est sensiblement pas guidé par l'élément d'optique 9, 9' décrit ci-dessus, mais plutôt focalisé en passant devant celui-ci plus ou moins exactement au centre du plan focal de la lentille de projection 11. Une petite partie de la lumière, qui ne tombe cependant pas de ce faisceau lumineux de feu de route sur l'élément d'optique 9, 9', est injectée en ce point 9c, 9'c dans ledit élément et s'y mêle au faisceau lumineux de feu de croisement. Cela a pour effet que lorsque les sources de lumière 3 pour le faisceau lumineux de feu de route sont activées, les deux trajectoires de faisceau se mêlent ou se croisent dans l'élément d'optique 9, 9', la limite entre clarté et obscurité 13 produite par le faisceau lumineux de feu de croisement étant entièrement dissoute et estompée. On peut amélioré le mélange des deux trajectoires de faisceau dans l'élément d'optique 9, 9' en appliquant sur la surface totalement réfléchissante 9a, 9'a de l'élément d'optique 9, 9' pour la trajectoire de faisceau de feu de croisement, des structures optiquement actives conçues de façon quelconque. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 17, des prismes 9'd sont appliqués sur la surface totalement réfléchissante 9'a de l'élément d'optique 9'. Ainsi, l'injection dans l'élément d'optique 9' au point 9'c du faisceau lumineux de feu de route émis par les DEL de feu de route 3 est améliorée. En variante, les structures peuvent également comporter un dépolissage ou des surfaces optiques à fine dispersion, par exemple une optique à forme libre tridimensionnelle quelconque, une optique étagée, une optique à lentille cylindrique, une optique à surface sphérique ou une optique à rembourrage ou coussin. Une optique à coussin présente
par exemple la forme d'une lentille de forme convexe dotée d'une surface de base carrée et de lignes latérales courbées vers l'intérieur. En ce qui concerne la configuration et la fonction d'une optique à coussin, il convient de se référer au document DE 10 2008 061 688, auquel il est expressément fait référence dans ce contexte. En variante, des structures optiquement actives 9'e sous forme d'un dépolissage ou de surfaces optiques à fine dispersion (par exemple des surfaces cylindriques, sphériques ou à coussin) sont appliquées dans l'exemple de réalisation de la figure 18 au moins sur une partie de la surface d'extraction 9'b de l'élément d'optique 9'. Ces structures 9'e assurent qu'une plus grande partie du faisceau lumineux de feu de route injecté dans l'élément d'optique 9' en ressorte, puis soit projetée sur la route par la lentille 11. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, un diaphragme 16 absorbant une lumière additionnelle et comprenant une arête verticale 16a est disposé approximativement dans le plan focal de la lentille de projection 11 (cf. les figures 1 à 4). Le diaphragme 16 permet de délimiter dans la direction horizontale le faisceau lumineux de feu de route sortant de l'ouverture de sortie de lumière de l'optique inférieure primaire 6. Cela permet d'obtenir une répartition lumineuse dite de feu de route partiel 17, 18 (cf. les figures 15 et 16) dotée d'une limite verticale entre clarté et obscurité 17a, 18a. Le diaphragme 16 permet de masquer les zones de la répartition lumineuse de feu de route 15 dans lesquelles s trouvent des usagers de la route qui précèdent ou arrivent en sens inverse. Cela empêche ainsi d'éblouir ces usagers de la route. La position des usagers de la route est déterminée par des capteurs appropriés (par exemple une caméra détectant l'aire située devant le véhicule) et par l'analyse des signaux de capteur. Afin de masquer constamment la zone convenable du feu de route pour les usagers de la route qui précèdent ou arrivent en sens inverse, les diaphragmes 16 peuvent être déplacés, en particulier horizontalement et transversalement à l'axe optique. Il est de ce fait possible que la zone masquée de la répartition lumineuse de feu de route 15 suive la position d'un usager de la route arrivant en sens inverse. De cette façon, il est possible de produire avec un seul module lumineux 1 selon l'invention, par commutation des sources de lumière 2, 3 contenues dans celui-ci, une répartition lumineuse de feu de croisement et une répartition lumineuse de feu de route ou une répartition lumineuse de feu de croisement et une répartition lumineuse de feu de route partiel, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser pour cela des diaphragmes à mobilité mécanique ou plusieurs modules lumineux ou des lentilles de projection. Le module lumineux 1 selon l'invention se différencie des modules lumineux connus en particulier par l'élément d'optique 9, 9' pour la répartition lumineuse comprenant l'arête caractéristique 9f, 9'f intégrée destinée à produire la limite entre clarté et obscurité 13. En outre, le module lumineux 1 selon l'invention comporte deux groupes séparés de sources de lumière 2, 3, dotés de conduites d'alimentation séparées et produit par la seule activation/désactivation ciblée des sources de lumière 2, 3 les répartitions lumineuses caractéristiques dotées et exemptes d'une limite entre clarté et obscurité nette 13 (horizontale) ou 17a, 18a (verticale).
La présente invention peut être utilisée par exemple dans des projecteurs dits entièrement équipés de DEL (seules des DEL sont utilisées comme sources de lumière), pour lesquels un module de spot pivotant est conçu comme un module de feu de croisement/de feu de route ou comme un module de feu de croisement/de feu de route partiel pouvant être commuté. Il est également possible de réaliser avec le principe servant de base à la présente invention un module de base de feu de croisement/feu de route partiel n'exigeant alors qu'une chambre de projecteur. En variante, il est concevable d'obtenir avec le principe selon l'invention une répartition lumineuse de feu de route en déplaçant l'une vers l'autre deux répartitions lumineuses de feu de route partiel (cf. les figures 15 et 16) par l'intermédiaire d'un entraînement à répartition lumineuse adaptative servant au sens propre à produire un feu de virage adaptatif, de telle sorte qu'il n'existe plus d'ombre absolue. Les deux répartitions lumineuses de feu de route partiel s'ajoutent alors pour obtenir une répartition lumineuse totale de feu de route. Dans tous les cas, il est possible d'utiliser conjointement et/ou simultanément une lentille, un refroidissement, un actionneur de pivotement et un actionneur pour le réglage de base de deux fonctions d'éclairage.
Les sources de lumière 2, 3 peuvent émettre à la fois une lumière visible et un rayonnement infrarouge invisible pour l'oeil humain. Le rayonnement infrarouge peut être utilisé pour des dispositifs de vision nocturne de véhicules. Dans ce cas, une zone correspondant à peu près à la zone de feu de route et située devant le véhicule est éclairée avec un rayonnement à infrarouges, le rayonnement réfléchi sur des objets situés dans cette zone est détecté, analysé et traité au moyen d'une caméra à infrarouges (par exemple caméra CCD) et le résultat est présenté au conducteur du véhicule. Les objets détectés au moyen du rayonnement infrarouge peuvent être représentés sur un écran ou amenés à apparaître sur le pare-brise dans le champ de vision du conducteur.

Claims (27)

  1. REVENDICATIONS1. Module de projection (1) pour un projecteur de véhicule automobile destiné à produire au moins une répartition lumineuse prédéfinie, le module (1) comportant plusieurs sources de lumière (2, 3) destinées à émettre un rayonnement électromagnétique, au moins une optique primaire (5, 6) destinée à focaliser le rayonnement émis par les sources de lumière (2, 3) et une optique secondaire (11) disposée dans la trajectoire de faisceau du rayonnement focalisé et destinée à reproduire le faisceau lumineux sur une chaussée devant le véhicule automobile, caractérisé en ce que les sources de lumière (2, 3) sont divisées en au moins deux groupes, les différents groupes de sources de lumière (2; 3) pouvant être activés indépendamment les uns des autres pour produire au moins deux répartitions lumineuses différentes, en ce que dans la trajectoire d'un faisceau lumineux émis par un premier groupe de sources de lumière (2), un élément d'optique (9, 9') dans lequel le faisceau lumineux émis par le premier groupe de sources de lumière (2) est injecté et à nouveau extrait pour produire une répartition lumineuse de feu de croisement (12) dotée d'une limite horizontale entre clarté et obscurité (13) est disposé entre l'une des optiques primaires (5) et l'optique secondaire (11), et en ce que pour produire une répartition lumineuse de feu de route (15), il est en outre possible d'activer un autre groupe de sources de lumière (3), le faisceau lumineux émis par l'autre groupe de sources de lumières (3) éclairant une zone dela répartition lumineuse (15) au-dessus de la limite entre clarté et obscurité (13).
  2. 2. Module de projection (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie du faisceau lumineux émis par l'autre groupe de sources de lumière (3) est injectée dans l'élément d'optique (9, 9'), s'y mêle au faisceau lumineux émis par le premier groupe de sources de lumière (2) et injecté dans l'élément d'optique (9, 9'), et est extraite de l'élément d'optique (9, 9') conjointement avec celui-ci pour produire une limite floue entre clarté et obscurité (13').
  3. 3. Module de projection (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une surface d'extraction (9b, 9'b) de l'élément d'optique (9, 9') orientée vers l'optique secondaire (11) s'étend dans un plan focal de l'optique secondaire (11).
  4. 4. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'optique (9, 9') est conçu comme un corps d'optique totalement réfléchissant et sensiblement rectangulaire, disposé sensiblement au-dessus d'un axe optique (10) du module (1) et dont la face inférieure (9a, 9'a) orientée vers l'axe optique (10) est conçue de façon totalement réfléchissante.
  5. 5. Module de projection (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face inférieure (9a, 9'a) du corps d'optique (9, 9') orientée vers l'axe optique (10) présente, considéré dans un plan de section perpendiculaire à l'axe optique, un tracé correspondant à la limite entre clarté et obscurité (13) de la répartition lumineuse de feu de croisement (12).
  6. 6. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément d'optique (9, 9') délimite le faisceau lumineux émis par le premier groupe de sources de lumière (2) et injecté dans l'élément d'optique (9, 9') par réflexion totale, de telle sorte qu'une projection du faisceau lumineux délimité produise sur la chaussée devant le véhicule automobile la répartition lumineuse de feu de croisement (12) dotée d'une limite entre clarté et obscurité (13).
  7. 7. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément d'optique (9, 9') délimite le faisceau lumineux émis par le premier groupe de sources de lumières (2) et injecté dans l'élément d'optique (9, 9') par réflexion totale et laisse pénétrer sans réflexion totale une partie du faisceau lumineux produit par l'autre groupe de sources de lumière (3) et injecté dans l'élément d'optique (9, 9').
  8. 8. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une optique primaire propre (5, 6) est associée à chaque groupe de sources de lumière (2, 3).
  9. 9. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une (5) des optiques primaires (5, 6) est conçue comme un corps d'optique totalement réfléchissant (9').
  10. 10. Module de projection (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'optique primaire (5) associée au premier groupe de sources delumière (2) est conçue comme un corps d'optique totalement réfléchissant (9').
  11. 11. Module de projection (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément d'optique (9) destiné à produire la limite horizontale entre clarté et obscurité (13) de la répartition lumineuse de feu de croisement (12) fait partie intégrante de l'optique primaire (5, 9') associée au premier groupe de sources de lumière (2).
  12. 12. Module de projection (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'optique primaire (5) associée au premier groupe de sources de lumière (2) est conçue comme un corps d'optique totalement réfléchissant (9') disposé sensiblement au- dessus d'un axe optique (10) du module (1) et dont la face inférieure (9'a) orientée vers l'axe optique (10) est conçue de façon totalement réfléchissante.
  13. 13. Module de projection (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la face inférieure (9'a) du corps d'optique (9') orientée vers l'axe optique (10) présente, considéré dans un plan de section perpendiculaire à l'axe optique (10), un tracé correspondant à la limite entre clarté et obscurité (13) de la répartition lumineuse de feu de croisement (12).
  14. 14. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moins une (5; 6) des optiques primaires (5, 6) est conçue comme un réflecteur.
  15. 15. Module de projection (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'optiqueprimaire (6) associée à l'autre groupe de sources de lumière (3) est conçue comme un réflecteur.
  16. 16. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'un élément diaphragme (16) doté d'une arête (16a) s'étendant sensiblement verticalement et destiné à produire une limite verticale entre clarté et obscurité d'une répartition lumineuse de feu de route partiel est disposé dans la trajectoire du faisceau lumineux émis par l'autre groupe de sources de lumière (3) entre la ou les optiques primaires (6) et l'optique secondaire (11).
  17. 17. Module de projection (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'élément 15 diaphragme (16) est conçu de façon mobile.
  18. 18. Module de projection (1) selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'élément diaphragme (16) peut être déplacé dans un plan s'étendant perpendiculairement à l'axe optique (10) du 20 module (1).
  19. 19. Module de projection (1) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'élément diaphragme (16) peut être déplacé dans la direction horizontale dans un plan s'étendant perpendiculairement 25 à l'axe optique (10) du module (1).
  20. 20. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que l'élément diaphragme (16) s'étend dans un plan focal de l'optique secondaire (11). 30
  21. 21. Module de projection (1) selon la revendication 4 ou 9, caractérisé en ce que desstructures optiquement actives (9'd, 9'e) sont appliquées au moins sur une partie de la face inférieure totalement réfléchissante (9a; 9'a) et/ou la surface d'extraction (9b; 9'b) orientée vers l'optique secondaire (11) de l'élément d'optique (9) disposé dans la trajectoire du faisceau lumineux émis par le premier groupe de sources de lumière (2) ou de l'optique primaire (9) associée au premier groupe de sources de lumière.
  22. 22. Module de projection (1) selon la revendication 21, caractérisé en ce que les structures optiquement actives (9'd, 9'e) comportent un dépolissage, une forme à surface libre, une optique étagée, une optique prismatique, une optique à lentille cylindrique, une optique à surface sphérique ou une optique à rembourrage ou coussin.
  23. 23. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que les sources de lumière (2, 3) sont conçues comme des sources de lumière à semi-conducteur.
  24. 24. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que les sources de lumière (2, 3) émettent un rayonnement dans une plage de longueurs d'onde visibles pour l'oeil humain, de préférence une lumière blanche.
  25. 25. Module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que l'optique secondaire (11) est conçue comme une lentille de projection.
  26. 26. Projecteur de véhicule automobile comprenant un boîtier et un module lumineux disposé dedans,destiné à produire au moins une répartition lumineuse prédéfinie, caractérisé en ce que le module lumineux est conçu comme un module de projection (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 25.
  27. 27. Projecteur selon la revendication 26, caractérisé en ce que le module lumineux est logé dans le boîtier de manière à pouvoir pivoter dans la direction horizontale.
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