FR3005343A1

FR3005343A1 - Dispositif d'eclairage et lentille correspondante pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR3005343A1
Application number: FR1354129A
Authority: FR
Inventors: Jean-Claude Puente; Vincent Godbillon; Ziyed Thabet
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2014-11-07

Abstract

L'invention a trait à une lentille optique (210) d'un module d'éclairage et/ou de signalisation (202) pour véhicule automobile, comprenant un corps transparent avec une surface frontale optique généralement convexe et au moins un bord périphérique (212). La lentille comprend également des moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222), tels un film ou un revêtement, s'étendant le long du bord (212) ou d'au moins un des bords, de manière à éviter la transmission de lumière parasite au travers dudit bord. Cette lumière parasite est particulièrement pénalisante pour une fonction d'éclairage à coupure telle qu'une fonction d'éclairage dite « code ». L'invention a trait également à un module d'éclairage et/ou de signalisation (202) comprenant la lentille (210) en question ainsi qu'à un dispositif d'éclairage comprenant ledit module.

Description

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET LENTILLE CORRESPONDANTE POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait à l'éclairage en général, plus particulièrement à l'éclairage et la signalisation pour véhicules automobiles. L'invention a trait à l'éclairage impliquant l'utilisation d'une lentille optique. La figure 1 illustre un premier module d'éclairage selon la technique antérieure. Le module 2 comprend, essentiellement, un support 6, une source lumineuse 4, un réflecteur 8 et une lentille 10 disposés sur le support 6. La source lumineuse 4 est préférentiellement du type diode à électroluminescence, éclairant essentiellement dans un demi-espace dirigé vers le réflecteur 8. La majorité des rayons lumineux émis par la source lumineuse sont réfléchis par la surface réfléchissante. Une partie de ces rayons sont dirigés vers une surface réfléchissante 14 communément appelée « plieuse ». La plieuse est destinée à assurer avec son bord avant une coupure du faisceau d'éclairage produit par le module. En effet, les rayons réfléchis passant devant le bord avant de la plieuse 14 rencontrent la lentille 10 avec des angles d'incidences limités et sont réfractés par la moitié basse de la lentille pour former un faisceau bas alors que les rayons qui rencontrent la plieuse 14, en l'absence de celle-ci, seraient incidents sur la moitié basse de la lentille avec des angles plus importants et formeraient un faisceau haut. Ces rayons sont en réalité réfléchis par la plieuse vers la moitié supérieure de la lentille avec des angles d'incidence similaires et complètent alors la partie inférieure du faisceau. Le faisceau d'éclairage résultant présente ainsi une coupure généralement horizontale. Ce faisceau est représenté à la portion inférieure 18 de la figure 2 qui montre des courbes isolux, c'est-à-dire des courbes de même flux lumineux par unité de surface, du faisceau du module de la figure 1 sur un écran. L'axe horizontal correspond à la largeur du faisceau et l'axe vertical, exprimé en degrés, correspond à la hauteur du faisceau. Une partie des rayons ne sont toutefois pas réfléchis par le réflecteur 8 et forment un faisceau parasite 16 passant entre le bord avant supérieur du réflecteur 8 et le bord supérieur de la lentille 10. Ce faisceau parasite est représenté par la portion supérieure 16 à la figure 2.

La figure 3 illustre de profil un deuxième module d'éclairage selon la technique antérieure. Ce module 102 est similaire à celui de la figure 1, à la différence toutefois qu'un écran 116 est disposé entre le réflecteur 108 et la lentille 110. Cet écran 116 est destiné à absorber ou réfléchir les rayons provenant directement de la source lumineuse, afin d'éviter la formation du faisceau parasite évoqué précédemment (figures 1 et 2, référence 16). Il est toutefois intéressant de noter que des faisceaux parasites persistent, à savoir au travers du bord supérieur 112 de la lentille 110. En effet, les rayons provenant directement de la source lumineuse, tel que le rayon 118, rencontrant la lentille à proximité de son bord supérieur 112 sont réfractés une première fois en se redressant et sont ensuite réfractés une deuxième fois en sortant de la lentille par son bord supérieur, les rayons s'aplatissant alors pour former une première zone d'éclairage parasite. Cette zone est visible sous la référence 118 à la figure 4 illustrant des courbes isolux, c'est-à-dire des courbes de même flux lumineux par unité de surface, de la partie supérieure du faisceau du module de la figure 3.

De plus, les rayons réfléchis par le réflecteur 108 et la plieuse 114, tel que le rayon 120, rencontrant la lentille à proximité de son bord supérieur 112 sont similairement réfractés deux fois pour former un deuxième faisceau parasite visible à la figure 4 sous la référence 120. L'invention a pour objectif d'éliminer les faisceaux parasites évoqués ci-avant. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer un module d'éclairage et/ou de signalisation qui produise un faisceau, notamment un faisceau à coupure de fonction d'éclairage dite « code » (c'est-à-dire compatible avec la circulation d'autres véhicules en sens inverse) qui soit exempt de zones parasites. L'invention a pour objet une lentille optique d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, comprenant un corps transparent avec une surface frontale optique généralement convexe et au moins un bord périphérique; remarquable en ce qu'elle comprend, en outre, des moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière s'étendant le long du bord ou d'au moins un des bords, de manière à éviter la transmission de lumière parasite au travers dudit bord.

Préférentiellement, les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière couvrent la majorité, préférentiellement la totalité, du ou des bords. Préférentiellement, la surface frontale optique généralement convexe de la lentille est vierge des moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière font partie intégrante du corps de la lentille. Ils peuvent être formés dans la matière de la lentille ou encore être en un matériau différent déposé sur celle-ci. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens périphériques de réflexion, diffusion et/ou d'absorption comprennent un revêtement ou un film déposé sur le corps de la lentille. Selon un mode avantageux de l'invention, le revêtement est un revêtement noir absorbant. Selon un mode avantageux de l'invention, le revêtement est un revêtement électrochromique apte à modifier son opacité et/ou sa réflectivité par application d'une charge électrique. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens périphériques de réflexion, diffusion et/ou d'absorption comprennent un grainage diffusant de la surface du corps transparent. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière s'étendent sur la tranche du corps de la lentille.

Selon un mode avantageux de l'invention, le bord comprend une surface frontale réglée en forme de ruban, adjacente à la surface frontale optique convexe, les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière s'étendant sur la surface frontale réglée.

Selon un mode avantageux de l'invention, son corps comprend deux bords latéraux opposés avec, chacun, des moyens de fixation de la lentille, un bord supérieur et un bord inférieur, les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière s'étendant le long du bord supérieur. La notion de bord supérieur s'entend lorsque la lentille est en position essentiellement verticale pour produire un faisceau d'éclairage essentiellement horizontal. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de fixation comprennent des contacts électriques reliés au revêtement électro-chromique et destinés à assurer l'alimentation électrique dudit revêtement.

L'invention a également pour objet un module d'éclairage et/ou de signalisation comprenant: un support; au moins une source lumineuse sur le support; une surface réfléchissante fixée au support et configurée pour réfléchir les rayons lumineux de la ou des sources lumineuses dans une direction d'éclairage; une lentille optique fixée au support et configurée pour réfracter les rayons lumineux provenant du réflecteur et de la ou des sources lumineuses en un faisceau lumineux; remarquable en ce que la lentille est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière s'étendent sur le bord supérieur de la lentille. La notion de bord supérieur s'entend lorsque le module est en position pour produire un faisceau d'éclairage dans une direction essentiellement horizontale. Selon un mode avantageux de l'invention, le corps de la lentille comprend deux bords latéraux opposés avec, chacun, des moyens de fixation de la lentille, un bord supérieur et un bord inférieur, les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière s'étendant le long du bord supérieur, les moyens de fixation coopérant avec le support. Selon un mode avantageux de l'invention, le module comprend un écran s'étendant entre le réflecteur et le bord supérieur de la lentille, l'écran étant apte à absorber ou réfléchir les rayons le rencontrant. Selon un mode avantageux de l'invention, l'écran s'étend jusqu'au dessus des moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière sur le bord supérieur de la lentille.

L'invention peut également avoir pour objet un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation, par exemple un projecteur avec éventuellement une ou plusieurs fonctions de signalisation telles qu'un clignotant, équipé d'une lentille et/ou d'un module selon l'invention.

Les caractéristiques de l'invention sont avantageuses en ce qu'elles permettent, par des mesures simples et économiques, d'éviter la formation d'un ou plusieurs faisceaux parasites, notamment situés au-dessus d'un faisceau à coupure soumis à une réglementation stricte. Le fait de prévoir les moyens de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière directement sur le ou les bords de la lentille permet notamment de couvrir adéquatement la portion frontale du bord ne faisant pas partie de la surface optique convexe de la lentille. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue de profil d'un premier module d'éclairage selon l'état de la technique ; - La figure 2 est une représentation graphique du faisceau produit par le module de la figure 1 sur un écran ; - La figure 3 est une vue de profil d'un deuxième module d'éclairage selon l'état de la technique ; - La figure 4 est une représentation graphique de la partie supérieure du faisceau produit par le module de la figure 3 sur un écran ; - La figure 5 est une vue de profil d'un module d'éclairage conforme à l'invention ; - La figure 6 est une vue de détail isométrique de la lentille du module de la figure 5, conforme à l'invention. Les figures 1 à 4 ont été décrites précédemment dans le cadre de la discussion de l'art antérieur. La figure 5 illustre de profil un module d'éclairage conforme à l'invention. Le module d'éclairage 202 comprend, essentiellement, un support 206, une source lumineuse 204, un réflecteur 208 et une lentille 210 fixés au support 206. Ce dernier comprend deux pattes latérales 224 supportant la lentille 210. La source lumineuse est préférentiellement du type diode à électroluminescence. Elle peut comprendre une ou plusieurs diodes et éclaire essentiellement dans un demi-espace dirigé vers le haut, c'est-à-dire vers le réflecteur 208. Le demi-espace est délimité par le plan de la source lumineuse. Le réflecteur 208 comprend une surface réfléchissante de révolution dont le profil est essentiellement elliptique. Elle forme ainsi une demi- coquille couvrant le demi-espace délimité par le plan de la source lumineuse 204. Cette dernière est située essentiellement au premier foyer du profil elliptique. Le module 202 comprend également une surface réfléchissante 214 dite « plieuse » dont le bord avant assure une coupure du faisceau d'éclairage produit. Le bord avant est à proximité du second foyer du profil elliptique du réflecteur. Le principe de fonctionnement d'une plieuse est bien connu en soi de l'homme de métier. Il est ici fait référence au module de la figure 1 et à la description préalable correspondante pour ce qui est du fonctionnement général du module 202 en rapport avec la plieuse. Le module 202 comprend un écran 216 s'étendant entre le bord supérieur du réflecteur 208 et le bord supérieur 212 de la lentille 210. Cet écran peut être absorbant ou réfléchissant, de manière à éviter la formation d'un faisceau d'éclairage parasite passant au-dessus de la lentille 210. La lentille 210 du module 202 comprend des moyens de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière 222 sur son bord supérieur 212. Ces moyens peuvent 20 notamment être un film ou encore un revêtement déposé sur le bord 212. La matière de ces moyens peut être absorbante, comme par exemple une matière de couleur noire, avec un taux d'absorption supérieur ou égal à 50%, préférentiellement 70%, plus préférentiellement 90%. La matière de ces moyens peut également être réfléchissante, comme par exemple une matière de couleur claire ou 25 argentée, avec un taux de réflexion supérieur ou égal à 50%, préférentiellement 70%, plus préférentiellement 90%. Ces valeurs s'entendent pour le spectre standard de la source lumineuse, en particulier pour une source lumineuse du type diode à électrolum inescence. Les moyens d'absorption ou réfléchissant peuvent également comprendre ou être 30 constitués d'une couche électro-chrome dont les propriétés d'absorption et/ou de réflexion varient par application d'une tension électrique. L'électrochromisme est la propriété démontrée par certaines espèces chimiques de changer de couleur de manière réversible lorsqu'une charge électrique leur est appliquée. Ce changement de couleur est en lien avec le phénomène d'oxydo-réduction. La reversibilité est obtenue lors de l'inversion de la polarité de la tension. L'électrochromisme bénéficie ainsi d'un effet mémoire, à savoir que sans inversement de la polarité, la couleur obtenue reste la même. Une structure électro-chrome est habituellement une structure sandwich composée classiquement de plusieurs couches, ces couches pouvant comprendre: - un support ou substrat de base; - une première électrode; - une couche de stockage pour les ions; - un électrolyte; - une couche électro-chrome; - une seconde électrode; et - un second support ou substrat.

Dans le cas de moyens de diffusion, la lumière est déviée dans de multiples directions, à la manière d'un éparpillement. Ceux-ci peuvent notamment être une surface grainée formant un dioptre de sortie du bord supérieur 212 de la lentille. La surface grainée comprend alors une multitude de micro-surfaces avec des inclinaisons différentes réfractant la lumière dans des directions correspondantes. La diffusion peut être répartie dans toutes les directions (isotrope) ou obéir à un patron de réémission bien particulier selon le milieu traversé (anisotrope). Une surface diffusante peut être obtenue par dépôt d'une matière comprenant des grains de taille adaptée. Elle peut également être obtenue par traitement chimique, tel qu'une attaque acide, ou mécanique, tel qu'un sablage ou grenaillage.

La figure 6 est une isométrique de la lentille 210 du module de la figure 5. La lentille 210 comprend un corps transparent avec une surface optique frontale généralement convexe 238. Cette surface peut être complexe, notamment lorsque le module assure plusieurs fonctions d'éclairage et/ou de signalisation, comme par exemple une fonction d'éclairage à coupure du type code, c'est-à-dire compatible avec une circulation en sens inverse, et une fonction d'éclairage du type route sans coupure. A la figure 6, on peut observer que la lentille présente en effet une convexité double, chacune d'elle correspondant à une fonction d'éclairage. Il est à préciser que le module comprend alors des sources lumineuses et des réflecteurs spécifiques à chacune de ces fonctions. Dans la description de la figure 5 qui a été faite précédemment, il n'a été fait mention que d'une seule source lumineuse et d'un seul réflecteur pour des raisons de clarté d'exposé, étant entendu qu'il peut y en avoir plusieurs. Le corps transparent de la lentille 210 comprend également des bords à sa périphérie, à savoir deux bords latéraux 232 et 234, un bord supérieur 212 et un bord inférieur 236. Les bords latéraux 232 et 234 comprennent des moyens de fixation 226 destiné à coopérer avec les pattes 224 du support 206 du module (voir figure 5).

En l'occurrence, ces moyens de fixation 226 sont sous forme de pions s'étendant essentiellement transversalement (par rapport à la direction d'éclairage correspondant à l'axe optique du module et correspondant essentiellement à l'axe longitudinal du véhicule destiné à recevoir le module), ces pions présentant plusieurs surfaces généralement planes et inclinées les unes par rapport aux autres. Ces surfaces sont des surfaces de contact avec les pattes du support. Le bord supérieur ainsi que le bord inférieur comprennent, chacun, une surface frontale 230 en forme de ruban. Cette surface peut servir de surface d'appui de la lentille sur la face intérieure de la glace du projecteur. Elle présente une hauteur qui peut être comprise entre 1 mm et 5 mm, préférentiellement entre 1 mm et 3 mm.

Cette surface 230 est une surface réglée dont les génératrices sont généralement perpendiculaires à l'axe optique du module. Le bord supérieur 212 ainsi que le bord inférieur 236 comprennent, chacun, également la tranche 228 du corps transparent de la lentille. Cette tranche est inhérente au contour d'un élément généralement étendu comme l'est le corps de la lentille. Les moyens de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière s'étendant le long du bord supérieur 212 couvrent en fait la majeure partie, préférentiellement la totalité de la tranche 228 ainsi que de la surface frontale en ruban 230. Cette surface n'est en effet pas une surface optique de la lentille, contrairement à la surface 238. Il est donc utile qu'elle soit également couverte par les moyens de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière afin d'éviter la formation d'un faisceau d'éclairage parasite.

Il est à noter que les moyens 222 de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière illustrés sur le bord supérieure 212 peuvent également être prévus sur le bord inférieur 236, au cas où ce dernier serait susceptible de produire également un faisceau parasite. En pratique, c'est habituellement le bord supérieur qui est susceptible de produire un faisceau parasite, en raison du fait qu'il est habituellement recouvert de la glace transparente du projecteur et que les rayons qui en sortent ne sont pas absorbés, diffusés et/ou réfléchis par un cache ou un masque du projecteur. A l'inverse, le bord inférieur est habituellement à proximité d'un cache inférieur, si bien que les mesures de l'invention décrites en relation avec ce bord inférieur ne sont habituellement pas nécessaires. Il est toutefois précisé que l'invention est applicable à tout bord de lentille, en fonction notamment de la manière dont elle est mise en oeuvre dans un module ou un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation.

Claims

REVENDICATIONS1. Lentille optique (210) d'un module d'éclairage et/ou de signalisation (202) pour véhicule automobile, comprenant un corps transparent avec une surface frontale optique (238) généralement convexe et au moins un bord périphérique (212) ; caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre : des moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) s'étendant le long du bord (212) ou d'au moins un des bords, de manière à éviter la transmission de lumière parasite au travers dudit bord.
2. Lentille (210) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) font partie intégrante du corps de la lentille.
3. Lentille (210) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens périphériques de réflexion, diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) comprennent un revêtement ou un film déposé sur le corps de la lentille.
4. Lentille (210) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement est un revêtement noir absorbant.
5. Lentille (210) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement est un revêtement électro-chromique apte à modifier son opacité et/ou sa réflectivité par application d'une charge électrique.
6. Lentille (210) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens périphériques de réflexion, diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) comprennent un grainage diffusant de la surface du corps transparent.
7. Lentille (210) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) s'étendent sur la tranche (228) du corps de la lentille.
8. Lentille (210) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le bord (212) comprend une surface frontale réglée (230) en forme de ruban,adjacente à la surface frontale optique convexe (238), les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) s'étendant sur la surface frontale réglée (230).
9. Lentille (210) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que son corps comprend deux bords latéraux opposés (232, 234) avec, chacun, des moyens de fixation (226) de la lentille, un bord supérieur (212) et un bord inférieur (236), les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) s'étendant le long du bord supérieur (212).
10. Lentille (210) selon les revendications 5 et 9, caractérisée en ce que les moyens de fixation (226) comprennent des contacts électriques reliés au revêtement électro-chromique et destinés à assurer l'alimentation électrique dudit revêtement.
11.Module d'éclairage et/ou de signalisation (202) comprenant : - un support (206) ; - au moins une source lumineuse (204) sur le support ; - une surface réfléchissante (208) fixée au support et configurée pour réfléchir les rayons lumineux de la ou des sources lumineuses dans une direction d'éclairage ; - une lentille optique (210) fixée au support et configurée pour réfracter les rayons lumineux provenant du réflecteur et de la ou des sources lumineuses en un faisceau lumineux ; caractérisé en ce que la lentille (210) est conforme à l'une des revendications 1 à 10.
12. Module d'éclairage et/ou de signalisation (202) selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) s'étendent sur le bord supérieur (212) de la lentille (210).
13. Module d'éclairage et/ou de signalisation (202) selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que la lentille (210) est conforme à la revendication 9, les moyens de fixation (226) coopérant avec le support (206).
14.Module d'éclairage et/ou de signalisation (202) selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend un écran (216) s'étendant entre le réflecteur (208) et le bord supérieur (212) de la lentille (210), l'écran étant apte à absorber ou réfléchir les rayons le rencontrant.
15.Module d'éclairage et/ou de signalisation (202) selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'écran (216) s'étend jusqu'au dessus des moyens périphériques de réflexion, de diffusion et/ou d'absorption de la lumière (222) sur le bord supérieur (212) de la lentille (210).
16. Dispositif d'éclairage, notamment un projecteur avant de véhicule, comprenant un module selon l'une des revendications 11 à 15.