FR3032514A1 - Module lumineux d’un vehicule compatible au trafic gauche et au trafic droit - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un module lumineux pour véhicule automobile comprenant un élément optique destiné à générer un faisceau avec une coupure en partie oblique, l'élément optique comportant au moins une portion optique présentant un axe optique, et au moins une source lumineuse configurée pour coopérer avec ladite portion destinée à générer au moins la partie du faisceau comportant la coupure oblique. Le module optique comporte au moins deux positions distinctes pour disposer la source lumineuse, la source lumineuse occupant une des deux positions, chacune des positions étant définie de part et d'autre de l'axe optique de la portion optique de manière à générer un faisceau à coupure oblique vers la droite dans la première position et un faisceau à coupure oblique vers la gauche dans la seconde position.
Description
1 Module lumineux d'un véhicule compatible au trafic gauche et au trafic droit La présente invention concerne un module lumineux pour un projecteur d'un véhicule automobile comprenant au moins une source de lumière et un élément optique destiné à générer un faisceau lumineux avec une coupure en partie oblique ; en particulier cet élément optique peut être utilisé pour générer un faisceau avec une coupure oblique vers la gauche ou vers la droite selon le type de règlementation auquel le véhicule est soumis.
Les systèmes d'éclairage des véhicules sont soumis à différents types de réglementation selon le pays dans lequel le véhicule est homologué. En particulier, dans les pays où l'on roule sur la partie droite de la chaussée (trafic à droite), la coupure de l'éclairage des faisceaux de croisement, ou faisceau code, est relevée vers la droite de 15° afin d'éclairer les panneaux de signalisation ainsi que les trottoirs ou bas-côtés. Inversement, dans des pays où l'on roule sur la partie gauche de la chaussée (trafic à gauche), comme au Royaume-Uni, la coupure du faisceau code est relevée vers la gauche. Dans le cas d'un module dont la structure est simple, la compatibilité entre le trafic à droite et le trafic à gauche peut se résoudre par l'ajout d'un autre module spécifique si cela n'implique pas un cout excessif. Dans le cas d'un module plus complexe, le coût de la duplication peut devenir prohibitif. Différents systèmes d'éclairage de véhicules adaptables aux circulations à gauche et à droite existent. En particulier, la demande de brevet US2008/0002420A1 décrit un système configurable en fonction de la règlementation du pays. Le projecteur, destiné à générer la configuration désirée, peut comporter deux modules différents et inclinés de manière opposée. Ces deux modules sont alors sélectivement illuminés pour générer la configuration correspondant à la règlementation du pays. Le projecteur peut également ne comporter qu'un seul module, ce module étant alors mobile. Il suffit de le tourner à l'inclinaison requise. Ce mécanisme mobile est entraîné par un contrôleur.
3032514 2 Ces deux modes de réalisation de changement de configuration ne sont pas optimisés, ni au niveau de l'encombrement ni au niveau du coût. Le premier exemple nécessite deux modules, un seul étant utilisé à la fois. Le second exemple nécessite un contrôleur.
5 Il existe dès lors un besoin de disposer d'un module optique, qui soit compatible à la fois au trafic à droite et au trafic à gauche et qui permette de pallier les inconvénients précédents. L'invention propose un module lumineux pour véhicule automobile comprenant un élément optique destiné à générer un faisceau avec une 10 coupure en partie oblique, l'élément optique comportant au moins une portion optique présentant un axe optique, et au moins une source lumineuse configurée pour coopérer avec ladite portion, caractérisé en ce que le module optique comporte au moins deux positions distinctes pour disposer une source lumineuse destinée à générer au moins la partie du faisceau 15 comportant la coupure oblique, la source lumineuse occupant une des deux positions, chacune des positions étant définie de part et d'autre de l'axe optique de la portion optique de manière à générer un faisceau à coupure oblique vers la droite dans la première position et un faisceau à coupure oblique vers la gauche dans la seconde position.
20 De cette manière, le même module optique peut être utilisé pour le trafic à gauche et pour le trafic à droite. Dès lors, le fabricant du projecteur ne doit plus que concevoir un élément optique unique, avec des outillages de fabrication (moules par exemple) uniques, permettant de fabriquer un module optique unique compatible avec les différents types de trafic. Le faisceau 25 comporte avantageusement au moins une portion de coupure horizontale suivie d'une portion de coupure oblique, notamment inclinée d'un angle de 15° ou de 45°. D'autre part, le module lumineux selon l'invention peut être un module d'éclairage et/ou de signalisation. Préférentiellement, l'élément optique comprend au moins une surface 30 d'entrée et au moins une surface de sortie pourvue d'un foyer, ladite surface d'entrée étant située sensiblement dans un plan comprenant ledit foyer.
3032514 3 Avantageusement, la première position est à gauche de l'axe optique de ladite portion et la seconde position est à droite de l'axe optique de ladite portion au niveau de la surface d'entrée de l'élément optique. De façon avantageuse, les deux positions de la source lumineuse 5 sont définies dans un voisinage du foyer de la surface extérieure. Préférentiellement, la distance entre les deux positions est sensiblement égale à F tan (1.3°), F étant l'épaisseur de la portion élémentaire correspondante. Avantageusement, l'orientation de la source lumineuse dans la 10 première position est de comprise entre 10° et 45°, préférentiellement entre 15° et 30°, notamment égale à 15°, par rapport à un axe horizontal et l'orientation de la source dans la seconde position est de comprise entre -10° et -45°, préférentiellement entre -15° et -30°, notamment égale à -15°, par rapport à un axe horizontal.
15 De façon préférentielle, la source lumineuse est constituée d'une puce semi-conductrice émettrice d'une lumière, par exemple une diode électroluminescente. Avantageusement, la source lumineuse est une diode électroluminescente comprenant au moins un élément photoémissif dont 20 l'orientation des bords de l'élément photoémissif dépend de l'angle de la coupure oblique. Préférentiellement, la portion optique est une lentille. De façon avantageuse, le matériau de la portion optique est du PVC, du verre, du polycarbonate ou du PMMA (de l'anglais Polymethyl de 25 Methacrylate) ou encore du silicone. Avantageusement, la surface extérieure de la portion optique est sensiblement une portion d'ellipsoïde. De façon préférentielle, la portion d'ellipsoïde est obtenue en déformant un ellipsoïde de révolution de manière homothétique par rapport à 30 un plan afin de générer un faisceau à coupure oblique vers la droite dans la 3032514 4 première position et un faisceau à coupure oblique vers la gauche dans la seconde position. Avantageusement, le module optique comprend en outre un substrat, lequel substrat présente au moins une surface destinée à recevoir une source 5 lumineuse. L'invention a également pour objet un projecteur lumineux pour véhicule automobile comprenant au moins un module optique conforme à l'invention. Avantageusement, un projecteur lumineux selon l'invention, 10 comprend : - un boîtier destiné à être fixé sur un véhicule, - une glace de fermeture dudit boîtier, ledit projecteur lumineux (1) étant logé à l'intérieur de l'espace délimité par le boîtier et la glace de fermeture, le projecteur lumineux étant 15 agencé de manière à ce que les rayons sortant de ladite surface de sortie atteignent directement ladite glace de fermeture. De façon préférentielle, les rayons émis par le module en sortie de la surface de sortie globale du module forment une portion ou l'intégralité d'un faisceau d'éclairage de la route, de signalisation, ou d'éclairage de l'habitacle.
20 Selon différents modes de réalisation de l'invention qui pourront être pris ensemble ou séparément : - le corps de l'élément optique est divisé en cinq portions élémentaires pleines, caractérisée chacune par une surface d'entrée et par une 25 surface de sortie, les cinq surfaces de sortie sont jointives, pour former une surface de sortie globale de l'élément optique, qui est continue, les cinq surfaces d'entrée sont séparées les unes des autres, et sont sensiblement alignées avec les deux pattes, 3032514 5 - les trois portions élémentaires intermédiaires possèdent chacune deux parois prenant naissance au niveau de la surface d'entrée et s'étendant vers deux bords délimitant la surface de sortie de la même portion, ces parois peuvant par exemple être aluminées, elles 5 sont destinées à empêcher les faisceaux produits par une source lumineuse placée au niveau d'une surface d'entrée d'une portion de passer à travers la surface de sortie d'une portion adjacente, - les deux portions élémentaires d'extrémité ne possèdent qu'une seule paroi destinée à empêcher une source lumineuse placée au 10 niveau de la surface d'entrée de l'une d'elles, d'irradier une surface de sortie d'une portion élémentaire adjacente, puisque chacune des portions d'extrémité ne possède qu'une seule portion élémentaire adjacente, - les parois de deux portions élémentaires adjacentes se rejoignent au 15 moyen d'un segment de paroi courbe - le faisceau lumineux peut être décomposé en plusieurs composantes issues chacune d'une portion élémentaire du module associée à la LED correspondante, - la portion élémentaire d'extrémité située à gauche du module et 20 associée à la LED d'extrémité correspondante, peut servir à produire un éclairage vers la gauche se focalisant sur la portée, cet éclairage étant plutôt concentré et intense, - la portion élémentaire intermédiaire gauche, associée à la LED correspondante, peut servir à produire un éclairage étendu 25 horizontalement vers la gauche, cet éclairage étant plutôt peu intense et étalé transversalement par rapport au véhicule, - la portion élémentaire intermédiaire centrale, associée à la LED correspondante, peut servir à produire un éclairage étendu horizontalement autant vers la droite que vers la gauche, cet 3032514 6 éclairage étant plutôt peu intense et étalé transversalement par rapport au véhicule, - la portion élémentaire intermédiaire droite, associée à la LED correspondante, peut servir à produire un éclairage étendu 5 horizontalement vers la droite, cet éclairage étant plutôt peu intense et étalé transversalement par rapport au véhicule, - la portion élémentaire d'extrémité est dédiée à produire un éclairage comportant une coupure oblique compatible avec le trafic à droite et le trafic à gauche.
10 L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter, accompagnée des dessins joints parmi lesquels : 15 - La figure 1 est une vue en éclaté d'un module lumineux selon l'invention, - La figure 2 est une vue de dessus d'un élément optique selon l'invention, - La figure 3A est une vue analogue à la figure 2, illustrant un 20 exemple de trajectoire de faisceaux lumineux issus d'une première diode d'un module lumineux selon l'invention, - La figure 3B est un diagramme isolux du faisceau lumineux produit par la première diode de la figure 3A, - La figure 4A est une vue analogue à la figure 2, illustrant un 25 exemple de trajectoire de faisceaux lumineux issus d'une deuxième diode d'un module lumineux selon l'invention, - La figure 4B est un diagramme isolux du faisceau lumineux produit par la deuxième diode de la figure 4A, 3032514 7 - La figure 5A est une vue analogue à la figure 2, illustrant un exemple de trajectoire de faisceaux lumineux issus d'une troisième diode d'un module lumineux selon l'invention - La figure 5B est un diagramme isolux du faisceau lumineux produit 5 par la troisième diode de la figure 5A, - La figure 6A est une vue analogue à la figure 2, illustrant un exemple de trajectoire de faisceaux lumineux issus d'une quatrième diode d'un module lumineux selon l'invention - La figure 6B est un diagramme isolux du faisceau lumineux produit 10 par la quatrième diode de la figure 6A, - La figure 7 illustre la rotation et la translation d'une source lumineuse entre deux positions possibles, - La figure 8 est une vue de derrière d'une portion de l'élément optique, 15 - La figure 9A est une vue partielle en perspective de l'élément optique, illustrant un exemple de trajectoire de faisceaux lumineux issus d'une première position occupée par une cinquième diode d'un module lumineux selon l'invention, - La figure 9B est un diagramme isolux du faisceau lumineux produit 20 par la totalité du module optique et dont la cinquième diode est dans une position selon la figure 8, - La figure 10 est une vue de derrière d'une portion de l'élément optique, - La figure 11A est une vue partielle en perspective de l'élément 25 optique, illustrant un exemple de trajectoire de faisceaux lumineux issus d'une seconde position occupée par une cinquième diode d'un module lumineux selon l'invention, 3032514 8 - La figure 11B est un diagramme isolux du faisceau lumineux produit par la totalité du module optique et dont la cinquième diode est dans une position selon la figure 10. - La figure 12 est une vue en perspective d'un module lumineux, 5 illustrant un exemple de trajectoire de faisceaux lumineux issus d'une cinquième diode pour deux positions distinctes d'un module lumineux selon l'invention. En se référant à la figure 1, un module lumineux 1 selon l'invention 10 comprend un dissipateur thermique 2 relié à un substrat 3, une carte électronique 4, du type carte de circuit imprimé, dotée d'un connecteur 5 électrique, cinq diodes électroluminescentes 6 qui seront dénommées LED (pour Light Emitting Diode en anglais) pour la suite de la description, un élément optique 7 en matériau transparent selon l'invention et un boitier 8 de 15 protection et de maintien, apte à venir enserrer l'élément optique 7. Le boitier 8 est par exemple fixé au substrat 3 au moyen d'une première série de vis 9. La carte électronique 4 est par exemple ancrée dans le substrat 3 au moyen d'une deuxième série de vis 10. Le substrat 3 comprend en outre cinq emplacements 6a destinés à positionner les diodes 6. Un tel module 1 est 20 destiné à venir se fixer, par exemple, à l'intérieur d'un projecteur de véhicule. En se référant à la figure 2, l'élément optique 7 en matériau transparent selon l'invention est plein et est réalisé par exemple en PMMA (polyméthacrylate de méthyle), et joue le rôle d'une lentille optique. Cet élément optique comporte schématiquement deux pattes latérales 11, 12 et 25 un corps central 13 situé entre les pattes 11, 12. Le corps 13 est bordé par deux bras 14, 15 d'extrémité, reliés chacun à une patte 11, 12, chacun des bras 14, 15 s'étendant selon une direction qui est perpendiculaire à celle de la patte 11, 12 à laquelle il est raccordé. Les deux pattes 11, 12 sont rigoureusement alignées, si bien que l'élément optique 7 peut venir en appui 30 contre une surface plane, par l'intermédiaire de ses pattes 11, 12. Le corps 13 3032514 9 de cet élément optique 7 est divisé en cinq portions élémentaires 16, 17, 18, 19, 20 pleines, caractérisée chacune par une surface d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 et par une surface de sortie 26, 27, 28, 29, 30. Cet élément optique 7 dispose ainsi de deux portions élémentaires 16, 17 d'extrémité, formant - les 5 deux bras 14, 15 d'extrémité, et de trois portions élémentaires intermédiaires 18, 19, 20 positionnées entre les portions 16, 17 d'extrémité. Les cinq surfaces de sortie 26, 27, 28, 29, 30 sont jointives, pour former une surface de sortie globale de l'élément optique 7, qui est continue. Les cinq surfaces d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 sont séparées les unes des autres, et sont 10 sensiblement alignées avec les deux pattes 11, 12. Chaque portion 16, 17, 18, 19, 20 est allongée, la surface d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 et la surface de sortie 26, 27, 28, 29, 30 constituant les deux extrémités de chacune des portions 16, 17, 18, 19, 20 le long de leur axe longitudinal. Les trois portions élémentaires intermédiaires 18, 19, 20 possèdent chacune deux parois 31, 15 32, 33, 34, 35, 36 prenant naissance au niveau de la surface d'entrée 23, 24, 25 et s'étendant vers deux bords délimitant la surface de sortie 28, 29, 30 de la même portion 18, 19, 20. Ces parois 31, 32, 33, 34, 35, 36, qui peuvent par exemple être aluminées, sont destinées à empêcher les faisceaux produits par une source lumineuse placée au niveau d'une surface d'entrée 23, 24, 25 20 d'une portion 18, 19, 20, de passer à travers la surface de sortie d'une portion adjacente. Les deux portions 16, 17 élémentaires d'extrémité ne possèdent qu'une seule paroi 37, 38 destinée à empêcher une source lumineuse placée au niveau de la surface d'entrée 21, 22, de l'une d'elles, d'irradier une surface de sortie d'une portion élémentaire adjacente, puisque chacune des portions 25 d'extrémité 16, 17 ne possède qu'une seule portion élémentaire adjacente. Les parois 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 de deux portions élémentaires 16, 17, 18, 19, 20 adjacentes se rejoignent au moyen d'un segment de paroi courbe. L'élément optique 7 présente ainsi une série de quatre creux 39, 40, 41, 42 alignés en alternance avec les cinq portions élémentaires 16, 17, 18, 19, 20, 30 chaque creux étant ainsi délimité par une paroi d'une portion élémentaire et par une paroi d'une portion élémentaire adjacente. Les deux surfaces d'entrée 3 0 3 2 5 1 4 10 21, 22 des deux portions élémentaires 16, 17 d'extrémité sont situées en retrait des surfaces d'entrée 23, 24, 25 des trois portions élémentaires intermédiaires 18, 19, 20. Pour chacune des cinq portions élémentaires 16, 17, 18, 19, 20, la distance moyenne séparant la surface d'entrée et la surface 5 de sortie est sensiblement constante. Les surfaces d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 sont planes et les surfaces de sortie 26, 27, 28, 29, 30 sont de forme arrondie. De préférence, chaque surface de sortie (26, 27, 28, 29, 30) d'une portion (16, 17, 18, 19, 20) admet un foyer qui se situe sensiblement au niveau de la surface d'entrée (21, 22, 23, 24, 25) correspondante. La forme de 10 chaque surface de sortie est sensiblement celle d'une portion d'ellipsoïde. Le fait que le foyer de chaque surface de sortie se trouve au niveau de la surface d'entrée de la même portion, signifie qu'il existe un point ou un segment, horizontal ou incliné, au voisinage de la surface d'entrée tel qu'une majorité des rayons issus de ce point ou des points de la ligne ressortent de la 15 surface de sortie en étant parallèle à un même plan. En se référant à la figure 1, le radiateur 2 et le substrat 3 constituent un élément optique monobloc de préférence en métal. Le substrat 3 est assimilable à une plaque de faible épaisseur possédant une face 43 d'implantation dotée d'un évidement 44 dont le contour est analogue à celui 20 de la carte 4 électronique, l'évidement 44 étant destiné à recevoir la carte 4. Cette face 43 présente une protubérance 45 centrale bordant partiellement l'évidement 44 et contribuant à agrandir partiellement le bord cernant l'évidement 44. En se référant à la figure 1, les cinq LED 6 sont solidarisées à la face 25 43 du substrat 3, qui est dotée de l'évidement 44, au niveau d'une zone extérieure à l'évidement 44. Plus précisément, en se référant à la figure 1, les cinq LED 6 sont disposées le long du bord délimitant l'évidement 44, trois LED 6 étant placées sur la protubérance 45 et les deux autres LED 6 étant placées au niveau de la 3 0 3 2 5 1 4 11 face 43 du substrat 3 située à une altitude moins élevée que celle de la protubérance 45. De cette manière, deux LED 6 d'extrémité encadrent trois LED 6 intermédiaires, surélevées. Chaque LED 6 présente un élément photoémissif de forme sensiblement carrée et ayant une faible épaisseur.
5 Les cinq LED 6 sont tournées différemment par rapport à la direction vers l'avant, soit la direction d'émission du module. En d'autres termes, en vue de face, ces LED présentent des orientations différentes. Par exemple en projection sur un plan de projection situé devant les LED et perpendiculaire à l'axe optique d'émission du module lumineux, ces LED présentent des 10 orientations différentes au sein du plan de projection. Ainsi, deux LED peuvent être agencées de manière à ce que les bords de leurs éléments photoémissifs présentent, en vue de face, une orientation différente. Ces bords peuvent, en vue de face, faire entre eux un angle de 45°. Cet angle permet de réduire l'épaisseur du faisceau, le faisceau étant plus épais lorsque la LED est 15 verticale et plus fin lorsqu'elle est horizontale. Un angle de 45° entre les bords des éléments photoémissifs des deux LEDs améliore également l'homogénéité du faisceau, sans pour autant modifier sa répartition lumineuse qui est toujours horizontale. Ces cinq LED 6 sont disposées pour émettre un faisceau lumineux dans la même direction.
20 Comme illustré sur la figure 1, l'élément optique 7 selon l'invention vient se fixer sur le substrat 3 de manière à ce que chacune des cinq LED 6, solidarisées au substrat 3, vienne se positionner au niveau d'une surface d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 de l'élément optique 7, illustrée sur la figure 2, de sorte que chaque LED 6 peut envoyer un faisceau lumineux vers la surface 25 d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 à laquelle elle est associée, les faisceaux traversant la surface d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 pour ensuite passer par la surface de sortie 26, 27, 28, 29, 30 de la même portion. Ainsi, les faisceaux lumineux issus de chaque surface d'entrée 21, 22, 23, 24, 25 peuvent, soit directement parvenir à la surface de sortie 26, 27, 28, 29, 30 correspondante, 30 soit être préalablement réfléchis sur les parois 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 3 0 3 2 5 1 4 12 avant d'arriver sur la surface de sortie. Les parois 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 évitent que les faisceaux lumineux émis par une LED 6 placée au niveau d'une portion élémentaire 16, 17, 18, 19, 20, ne parviennent jusqu'à la surface de sortie 26, 27, 28, 29, 30 d'une portion élémentaire adjacente. Les portions 5 élémentaires 16, 17, 18, 19, 20 agissent de façon séparées et autonomes, dans le but d'obtenir un faisceau lumineux résultant, sans interférences parasites. Les figures 3A à 6B illustrent un exemple d'utilisation d'un module lumineux 1 selon l'invention, en décomposant le faisceau lumineux résultant, 10 en plusieurs composantes issues chacune d'une portion élémentaire 17, 18, 19, 20, du module 1 associée à la LED 6 correspondante. La faisceau lumineux provenant de la portion élémentaire 16 d'extrémité est illustré sur les figures 9A, 9B et 11A, 11B. De cette manière, en se référant aux figures 3A et 3B, la portion 15 élémentaire d'extrémité 17 située à gauche du module 1 et associée à la LED 6 d'extrémité correspondante, peut servir à produire un éclairage vers la gauche se focalisant sur la portée. Cet éclairage est plutôt concentré et intense. En se référant aux figures 4A et 4B, la portion élémentaire 20 20 intermédiaire gauche, associée à la LED 6 correspondante, peut servir à produire un éclairage étendu horizontalement vers la gauche. Cet éclairage est plutôt peu intense et étalé transversalement par rapport au véhicule. En se référant aux figures 5A et 5B, la portion élémentaire 19 intermédiaire centrale, associée à la LED 6 correspondante, peut servir à 25 produire un éclairage étendu horizontalement autant vers la droite que vers la gauche. Cet éclairage est plutôt peu intense et étalé transversalement par rapport au véhicule. En se référant aux figures 6A et 6B, la portion élémentaire 18 intermédiaire droite, associée à la LED 6 correspondante, peut servir à 3032514 13 produire un éclairage étendu horizontalement vers la droite. Cet éclairage est plutôt peu intense et étalé transversalement par rapport au véhicule. Les éclairages générés par les portions 17, 18, 19 et 20 sont étendus horizontalement. Ils sont dédiés à illuminer la route face au conducteur. Ces 5 derniers peuvent notamment être utilisés pour générer une partie de l'éclairage requis par des feux de croisement d'un véhicule. Les différentes distributions d'éclairage illustrées sur les figures 3B à 6B montrent que ces composantes comportent une coupure horizontale, c'est à dire qu'il n'y a pas d'éclairage au-delà de la ligne indiquant l'horizontale sur les diagrammes 10 isolux du faisceau lumineux. Les feux de croisements comportent généralement également une composante ayant une coupure oblique afin d'illuminer les panneaux situés sur le bord de la route, ainsi que les trottoirs ou les bas-côtés. Cette coupure oblique forme un angle avec la coupure horizontale des autres composantes 15 illustrées sur les figures 3B à 6B. L'angle formé par cette coupure oblique est préférentiellement de + 15 degrés (partie oblique à droite du faisceau, relevée vers le haut) pour des voitures conçues pour le trafic à droite, et cet angle est préférentiellement de -15 degrés (partie oblique à gauche du faisceau, relevée vers le haut) pour des voitures conçues pour le trafic à gauche.
20 La portion élémentaire d'extrémité 16 est dédiée à produire un éclairage comportant une coupure oblique compatible avec le trafic à droite et le trafic à gauche. La surface d'entrée 21 de la portion élémentaire 16 comporte deux positions distinctes pour disposer une LED destinée à générer un éclairage 25 comportant la coupure oblique. Chacune des deux positions est définie de part et d'autre de l'axe optique de la portion élémentaire 16. C'est la position de la source par rapport à l'axe optique qui détermine la direction de propagation des rayons. Dans la première position, la LED génère un éclairage à coupure oblique vers la droite, et dans la second position, le LED 30 génère un éclairage à coupure oblique vers la gauche. Il s'agit d'un éclairage intense se focalisant sur la portée.
303 2 5 1 4 14 La figure 7 illustre le changement de position de la LED 6 pour passer de la première position à la seconde position. L'axe optique de la portion élémentaire 16 est perpendiculaire aux lignes 50 et 51, de sorte à être perpendiculaire à la LED 6. L'élément photoémissif de la LED 6 subit d'abord 5 une rotation autour de son axe 61 (la trace de l'axe, coïncidant avec le centre de la LED, est repéré par 61) afin d'orienter correctement la distribution du faisceau sur la route en fonction du trafic. Elle subit ensuite une translation vers la droite afin que le faisceau se propage vers la gauche. Dans la première position, la centre de la LED 61 est positionné à gauche de l'axe 10 optique 50 à gauche de l'axe optique, à une distance qui vaut F tan (1.3°) de ce dernier, où F est l'épaisseur de la portion élémentaire 16. L'élément photoémissif de la LED est incliné par rapport à l'axe horizontal 51. De préférence, l'élément photoémissif forme un angle de 15 degrés avec l'horizontale. De préférence, l'amplitude de la rotation pour 15 passer de la première position à la seconde position est de 150° afin que l'angle formé par les bords de l'élément photoémissif avec l'horizontal 51 soit de -15°. Finalement, pour arriver dans la seconde position, la LED subit une translation afin que son centre se trouve à droite de l'axe optique de la portion élémentaire 16.
20 Les deux positions permettent d'obtenir des faisceaux à coupure oblique sensiblement symétrique. Ces deux positions sont situées au voisinage du foyer de la surface extérieure 26. La première position est sensiblement décalée vers la gauche du foyer et la seconde position est sensiblement décalée vers la droite du 25 foyer. Le fait que les deux positions sont proches l'une de l'autre, assure que le module optique est compact. La forme de la surface de sortie 26 de la portion élémentaire 16 permet d'obtenir les deux faisceaux à coupure oblique respectivement vers la droite et vers la gauche pour chacune des positions de la LED. La forme de la 30 surface de sortie 26 est sensiblement celle d'un ellipsoïde. Un logiciel de tracé de rayons permet de déterminer les modifications nécessaires à apporter à 3032514 15 l'ellipsoïde de révolution afin de générer les faisceaux à coupure oblique correspondant à chacune des positions. L'ellipsoïde de révolution est déformé de manière homothétique par rapport à un plan afin de générer un faisceau à coupure oblique vers la droite dans la première position et un faisceau à 5 coupure oblique vers la gauche dans la seconde position.La déformation de la surface est effectuée par rapport à une direction perpendiculaire à un plan, qui est obtenue par : - une rotation de 20° dans le sens trigonométrique du plan vertical autour de l'axe optique de la portion optique 16, 10 - une translation de ce plan par rapport au foyer de la portion optique vers la droite. La figure 8 est une vue de derrière de la portion élémentaire 16 avec la LED 6 dans la première position. La LED 6 est positionnée sur la surface d'entrée 21 à gauche de l'axe optique (non dessiné sur la figure). Elle est 15 inclinée d'un angle de 15 degrés par rapport à l'axe horizontal 51. La figure 9A illustre la trajectoire des rayons lumineux issus de la cinquième diode 6 lorsque cette dernière se trouve dans la première position sur la surface d'entrée 21. La diode est positionnée à gauche de l'axe optique 50 et le faisceau se propage vers la droite de ce dernier. Une partie du 20 faisceau est réfléchie sur la paroi 37. La distribution de l'éclairement est illustrée sur la figure 9B. Le faisceau comporte une coupure oblique vers la droite. L'angle de la coupure est de 15° par rapport à l'horizontale. La figure 10 est une vue de derrière de la portion 16 avec la LED 6 dans la seconde position. La LED 6 est positionnée sur la surface d'entrée 21 25 à droite de l'axe optique (non dessiné sur la figure). Elle est inclinée d'un angle de -15 degrés par rapport à l'axe horizontal 51. La figure 11A illustre la trajectoire des faisceaux lumineux issus de la cinquième diode lorsque cette dernière se trouve dans la seconde position sur la surface d'entrée 21. La diode est positionnée à droite de l'axe optique 50 et 30 le faisceau se propage vers la gauche de ce dernier. Une partie du faisceau est également réfléchie sur la paroi 37. La distribution de l'éclairement est 3 0 3 2 5 1 4 16 illustrée sur la figure 11B. Le faisceau comporte une coupure oblique vers la gauche dont l'angle de la coupure est de -15° par rapport à l'horizontale. Se référant à la figure 12, l'élément optique 7 est illustrée avec la propagation du faisceau lumineux dans la portion 16 à l'extrémité droite 5 simultanément pour les deux positions de la diode. Le faisceau illustré par des traits pointillés provient de la première position de la diode. Le faisceau se propage vers la droite afin de générer un éclairage à coupure oblique vers la droite. Inversement, le faisceau illustré par les tirets provient de la LED lorsqu'elle se trouve dans la seconde position, à droite de l'axe optique. Le 10 faisceau se propage vers la gauche afin de générer un éclairage à coupure oblique vers la gauche. De cette manière, un moule identique sera utilisé pour réaliser l'élément optique 7 selon l'invention. Seule la position des LEDs change en fonction du type de trafic auquel le véhicule automobile sera soumis. Or, tel 15 que décrit précédemment, les cinq LED 6 sont solidarisées à la face 43 du substrat 3. Il suffit dès lors de réaliser deux types de substrats avec des positions de LEDs adaptées au type de trafic. Comme le montrent clairement les figures 3A, 4A, 5A, 6A, 9A et 11A, les faisceaux lumineux produits par chaque LED 6 du module lumineux 1, ne 20 traversent que la portion élémentaire 16, 17, 18, 19, 20 à laquelle la LED 6 est associée, sans pouvoir se diriger vers la surface de sortie 26, 27, 28, 29, 30 d'une portion élémentaire adjacente 16, 17, 18, 19, 20. Il en découle qu'un module lumineux 1 selon l'invention, est apte à produire un faisceau lumineux résultant, qui est net et précis, car dépourvu de tous faisceaux lumineux 25 parasites dus à des interférences lumineuses entre les différentes portions élémentaires 16, 17, 18, 19, 20 du module 1. Bien que les LED portent toutes la même référence dans la description, en l'occurrence le chiffre 6, elles peuvent naturellement avoir des caractéristiques structurelles, géométriques et lumineuses différentes au sein 3032514 17 d'un même module lumineux 1, les LED 6 étant choisies en fonction des besoins spécifiques en matière d'éclairage. De manière préférentielle, la source optique est une puce semiconductrice émettrice d'une lumière, par exemple une diode 5 électroluminescente. Une telle diode propose une bonne qualité de faisceau lumineux, tout en demeurant d'une taille réduite. Elle est donc parfaitement adaptée à un module lumineux selon l'invention, dont les dimensions doivent être limitées pour pouvoir être, par exemple, incorporé dans un véhicule automobile.
10 Le type de source utilisé dans la présente invention n'est cependant pas limité à celui d'une diode électroluminescente. La source peut également être une lampe à incandescence, une lampe à décharge, une source laser, ou tout type de source permettant de générer un faisceau ayant de propriétés similaires aux propriétés décrites ci-dessus.
15 Bien que le dispositif d'éclairage conforme à l'invention ait été décrit dans le cadre d'un dispositif comprenant une pluralité de portions optiques, permettant de générer la totalité des composantes requises par les feux de croisement, ce dispositif d'éclairage peut également ne comprendre que la portion élémentaire d'extrémité 16. Cette portion élémentaire 16 isolée forme 20 ainsi un module optique séparé. Le fabricant du projecteur ne doit plus que concevoir un élément optique unique, avec des outillages de fabrication (moules par exemple) uniques, permettant de fabriquer un module optique unique compatible avec les différents types de trafic. Etant donné que c'est la position des sources 25 lumineuses relatives à la portion élémentaire d'extrémité 16 qui détermine le type de faisceau à coupure oblique, le fabricant du projecteur peut concevoir deux modèles de substrats 3 sur lequel sont positionnées les sources lumineuses, un étant conçu pour le trafic à gauche et le second étant conçu pour le trafic à droite.
3032514 18 Le module optique selon l'invention possède une géométrie compacte, et est dès lors peu encombrant. De façon préférentielle, les rayons émis par le module en sortie de la surface de sortie du module forment une portion ou l'intégralité d'un faisceau 5 d'éclairage de la route, de signalisation, ou d'éclairage de l'habitacle. De cette manière, il n'est pas utile de mettre un autre élément de déviation optique ou un cache. Autrement dit, le dispositif lumineux peut être dépourvu de lentille, de réflecteur ou de cache après la surface de sortie. Bien que le dispositif lumineux conforme à l'invention ait été décrit 10 dans le cadre d'un faisceau à coupure oblique, ce dispositif peut également être adapté à d'autres types de faisceaux avec coupure oblique, nécessitant une même optique et différentes positions de sources lumineuses pour générer des faisceaux lumineux respectifs compatibles avec différents types de réglementations. D'autre part, le module lumineux selon l'invention peut 15 être un module d'éclairage et/ou de signalisation.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Module lumineux (1) pour véhicule automobile comprenant un élément optique (7) destiné à générer un faisceau avec une coupure en partie oblique, l'élément optique comportant au moins une portion optique (16, 17, 18, 19, 20) présentant un axe optique, et au moins une source lumineuse (6) configurée pour coopérer avec ladite portion (16, 17, 18, 19, 20) destinée à générer au moins la partie du faisceau comportant la coupure oblique, caractérisé en ce que le module optique comporte au moins deux positions distinctes pour disposer la source lumineuse (6), la source lumineuse (6) occupant une des deux positions, chacune des positions étant définie de part et d'autre de l'axe optique de la portion optique (16, 17, 18, 19, 20) de manière à générer un faisceau à coupure oblique vers la droite dans la première position et un faisceau à coupure oblique vers la gauche dans la seconde position.
- 2. Module (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément optique comprend au moins une surface d'entrée (21, 22, 23, 24, 25) et au moins une surface de sortie (26, 27, 28, 29, 30) pourvue d'un foyer, ladite surface d'entrée (21, 22, 23, 24, 25) étant située sensiblement dans un plan comprenant ledit foyer.
- 3. Module (1) selon la revendication 2, dans lequel les deux positions de la source lumineuse (6) sont définies dans un voisinage du foyer de la surface de sortie (26, 27, 28, 29, 30).
- 4. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première position est à gauche de l'axe optique de ladite portion (16, 17, 18, 19, 20) et la seconde position est à droite de l'axe optique de ladite portion (16, 17, 18, 19, 20) au niveau de la surface d'entrée (21, 22, 23, 24, 25) de l'élément optique (7). 3032514 20
- 5. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distance entre les deux positions est sensiblement 5 F tan (1.3°), F étant l'épaisseur de la portion élémentaire (16, 17, 18, 19, 20) correspondante.
- 6. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'orientation de la source lumineuse (6) dans la première position 10 est comprise entre 10° et 45°, préférentiellement entre 15° et 30°, notamment égale à 15°, par rapport à un axe horizontal (51) et l'orientation de la source (6) dans la seconde position est de comprise entre -10° et -45°, préférentiellement entre -15° et -30°, notamment égale à -15°, par rapport à un axe horizontal (51). 15
- 7. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la source lumineuse (6) est constituée d'une puce semiconductrice émettrice d'une lumière., par exemple une diode électroluminescente. 20
- 8. Module (1) selon la revendication 7, dans lequel la source lumineuse (6) est une diode électroluminescente comprenant au moins un élément photoémissif dont l'orientation des bords de l'élément photoémissif dépend de l'angle de la coupure oblique. 25
- 9. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion optique (16, 17, 18, 19, 20) est une lentille.
- 10. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 dans lequel la surface de sortie (26, 27, 28, 29, 30) de la portion optique (16, 17, 18, 19, 20) est sensiblement une portion d'ellipsoïde. 3032514 21
- 11. Module (1) selon la revendication 10, dans lequel la portion d'ellipsoïde est obtenue en déformant un ellipsoïde de révolution de manière homothétique par rapport à un plan afin de générer un faisceau à 5 coupure oblique vers la droite dans la première position et un faisceau à coupure oblique vers la gauche dans la seconde position.
- 12. Module (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un substrat (3), lequel substrat (3) présentant au 10 moins une surface (43) destinée à recevoir la source lumineuse (6).
- 13. Projecteur lumineux pour véhicule automobile comprenant au moins un module optique (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 15
- 14. Projecteur lumineux selon la revendication 13, comprenant - un boîtier (8) destiné à être fixé sur un véhicule, - une glace de fermeture dudit boîtier (8), ledit module optique (1) étant logé à l'intérieur de l'espace délimité par 20 le boîtier (8) et la glace de fermeture, le projecteur lumineux étant agencé de manière à ce que les rayons sortant de ladite surface de sortie du module (1) atteignent ladite glace de fermeture.
- 15. Projecteur lumineux de véhicule selon la revendication 13 ou 14, dans lequel les rayons émis par le module (1) en sortie de la surface de 25 sortie du module (1) forment une portion ou l'intégralité d'un faisceau d'éclairage de la route, de signalisation, ou d'éclairage de l'habitacle.
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