FR3061542A1 - LIGHTING AND / OR LINEAR SIGNALING DEVICE FOR MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Un dispositif lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, comprend au moins une source de lumière (l) à semi-conducteur, comprenant une pluralité d'éléments électroluminescents (8) de dimensions submillimétriques définissant une surface d'émission (34) déterminée, et une optique de mise en forme configurée pour imager la source de lumière à l'extérieur du véhicule. La source de lumière est agencée de sorte que la surface d'émission (34) présente, dans un plan perpendiculaire à la direction d'extension des éléments électroluminescents, une forme sensiblement rectangulaire avec un ratio entre longueur (L) et largeur (lg) au moins supérieur à 10.A luminous device, in particular a lighting and / or signaling device for a motor vehicle, comprises at least one semiconductor light source (1), comprising a plurality of electroluminescent elements (8) of submillimetric dimensions defining a surface of emission (34) determined, and a shaping optics configured to image the light source outside the vehicle. The light source is arranged so that the emission surface (34) has, in a plane perpendicular to the direction of extension of the electroluminescent elements, a substantially rectangular shape with a ratio between length (L) and width (lg) at least greater than 10.
Description
Titulaire(s) : plifiée.Holder (s): folded.
VALEO VISION Société par actions simO Demande(s) d’extension :VALEO VISION Joint-stock company simO Extension request (s):
Mandataire(s) :Agent (s):
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(54) DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION LINEAIRE POUR VEHICULE AUTOMOBILE.(54) LINEAR LIGHTING AND / OR SIGNALING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE.
FR 3 061 542 - A1 (57) Un dispositif lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, comprend au moins une source de lumière (I) à semi-conducteur, comprenant une pluralité d'éléments électroluminescents (8) de dimensions submillimétriques définissant une surface d'émission (34) déterminée, et une optique de mise en forme configurée pour imager la source de lumière à l'extérieur du véhicule.FR 3 061 542 - A1 (57) A light device, in particular for lighting and / or signaling for a motor vehicle, comprises at least one semiconductor light source (I), comprising a plurality of electroluminescent elements (8 ) of submillimetric dimensions defining a determined emission surface (34), and a shaping optic configured to image the light source outside the vehicle.
La source de lumière est agencée de sorte que la surface d'émission (34) présente, dans un plan perpendiculaire à la direction d'extension des éléments électroluminescents, une forme sensiblement rectangulaire avec un ratio entre longueur (L) et largeur (Ig) au moins supérieur à 10.The light source is arranged so that the emission surface (34) has, in a plane perpendicular to the direction of extension of the electroluminescent elements, a substantially rectangular shape with a ratio between length (L) and width (Ig) at least greater than 10.
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DISPOSITIF D’ECLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION LINEAIRE POUR VEHICULE AUTOMOBILELINEAR LIGHTING AND / OR SIGNALING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
L’invention a trait au domaine de l’éclairage et/ou de la signalisation, notamment pour véhicules automobiles.The invention relates to the field of lighting and / or signaling, in particular for motor vehicles.
Un véhicule automobile est équipé de projecteurs, ou phares, destinés à illuminer la route devant le véhicule, la nuit ou en cas de luminosité réduite. Ces projecteurs peuvent généralement être utilisés selon différents modes d’éclairage parmi lesquels on peut distinguer un premier mode « feux de route » et un deuxième mode « feux de croisement ». Le mode « feux de route » permet d’éclairer fortement la route loin devant le véhicule. Le mode « feux de croisement » procure un éclairage plus limité de la route, mais offrant néanmoins une bonne visibilité, sans éblouir les autres usagers de la route. Ces deux modes d’éclairage sont complémentaires, et l’on passe de l’un à l’autre en fonction des conditions de circulation.A motor vehicle is equipped with headlights, or headlights, intended to illuminate the road in front of the vehicle, at night or in the event of reduced light. These headlamps can generally be used according to different lighting modes among which a first mode "main beam" and a second mode "low beam" can be distinguished. The main beam mode is used to illuminate the road far ahead of the vehicle. The "low beam" mode provides more limited illumination of the road, but nevertheless offers good visibility, without dazzling other road users. These two lighting modes are complementary, and we switch from one to the other depending on traffic conditions.
est notable que les faisceaux à projeter devant le véhicule doivent présenter des contours spécifiques précis. Par exemple, le faisceau correspondant au mode « feu de croisement » doit présenter une coupure, afin de ne pas éblouir les conducteurs de véhicules présents sur la scène de route à éclairer, avec avantageusement une marche permettant de mieux éclairer l’extérieur de la route du côté de la circulation. On parle de faisceau à coupure plate lorsque la marche est absente. A titre d’exemple complémentaire, il est intéressant que les faisceaux projetés correspondant aussi bien au mode « feu de croisement » que « feu de route » présentent une intensité lumineuse décroissant progressivement vers l’extérieur du faisceau, afin de concentrer l’énergie lumineuse sur le centre de la route.It should be noted that the beams to be projected in front of the vehicle must have precise specific contours. For example, the beam corresponding to the "dipped beam" mode must have a cutoff, so as not to dazzle the drivers of vehicles present on the road scene to be illuminated, with advantageously a step making it possible to better illuminate the exterior of the road. on the traffic side. We speak of a flat-cut beam when the step is absent. As a further example, it is interesting that the projected beams corresponding to both the "dipped beam" and "main beam" modes have a light intensity which decreases progressively towards the outside of the beam, in order to concentrate the light energy. on the center of the road.
Dans ce cadre règlementaire, les acteurs du marché peuvent chercher à faire varier la forme des projecteurs pour notamment imposer une signature visuelle qui leur est propre. 11 est par exemple recherché la mise en œuvre de dispositifs d’éclairage et/ou de signalisation linéaire, c’est-à-dire qui s’étendent principalement selon une direction, et notamment une direction transversale au véhicule. Une telle définition vaut pour un dispositif de forme rectiligne ainsi que pour des formes courbées dès lors que la plage éclairante définie par le dispositif linéaire est contenue dans un rectangle dont la plus petite dimension est faible, par exemple dans un rapport de 1/10, par rapport à sa grande dimension. On connaît l’utilisation de guides de lumière qui peuvent être agencés selon une direction d’extension déterminée, avec une source de lumière à une extrémité et des prismes ménagés à l’intérieur du guide pour permettre la sortie de lumière tout au long du tube.Within this regulatory framework, market players can seek to vary the shape of the projectors, in particular by imposing a visual signature of their own. It is for example sought after the implementation of lighting and / or linear signaling devices, that is to say which extend mainly in one direction, and in particular a direction transverse to the vehicle. Such a definition is valid for a device of rectilinear shape as well as for curved shapes when the illuminating surface defined by the linear device is contained in a rectangle whose smallest dimension is small, for example in a ratio of 1/10, compared to its large size. The use of light guides is known, which can be arranged in a determined direction of extension, with a light source at one end and prisms formed inside the guide to allow the exit of light throughout the tube. .
L’invention vise à proposer une alternative aux dispositifs d’éclairage et/ou de signalisation linéaires existants qui permette la projection d’un faisceau, répondant aux exigences de la règlementation, et dans lequel l’agencement de la source de lumière et l’optique de mise en forme des rayons correspondante soit simple à mettre en œuvre.The invention aims to propose an alternative to existing linear lighting and / or signaling devices which allows the projection of a beam, meeting the requirements of the regulations, and in which the arrangement of the light source and the corresponding ray shaping optics is simple to implement.
Dans ce contexte, l’invention a pour objet un dispositif lumineux, et notamment d’éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, comprenant une source de lumière à semi-conducteur et une optique adaptée pour imager la source de lumière à l’extérieur du véhicule.In this context, the subject of the invention is a light device, and in particular a lighting and / or signaling device for a motor vehicle, comprising a semiconductor light source and an optic adapted to image the light source at the exterior of the vehicle.
Par optique adaptée pour imager la source, on entend une optique de mise en forme configurée pour envoyer à l’infini une image de la source de lumière, en déviant au moins une partie des rayons lumineux émis par la source.The term “optics suitable for imaging the source” means a shaping optics configured to send an image of the light source to infinity, by deflecting at least part of the light rays emitted by the source.
Selon l’invention, le dispositif est configuré de telle sorte que la source de lumière à semi-conducteur comprend une pluralité de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques. Et la source de lumière est agencée de sorte que la surface d’émission présente, dans un plan perpendiculaire à la direction d’extension des bâtonnets électroluminescents, une forme sensiblement rectangulaire avec un ratio longueur/largeur au moins supérieur à 10.According to the invention, the device is configured so that the semiconductor light source comprises a plurality of light emitting sticks of submillimetric dimensions. And the light source is arranged so that the emission surface has, in a plane perpendicular to the direction of extension of the light-emitting sticks, a substantially rectangular shape with a length / width ratio at least greater than 10.
Par longueur et par largeur, on vise à définir les dimensions principales de la surface d’émission occupée par les bâtonnets. On comprend que ce ratio s’applique à une forme sensiblement rectangulaire, et que des bâtonnets électroluminescents qui seraient agencés, de façon éparse, à distance de la pluralité pourraient ne pas être considérées dans la surface d’émission sensiblement rectangulaire telle que définie.By length and by width, we aim to define the main dimensions of the emission surface occupied by the rods. It is understood that this ratio applies to a substantially rectangular shape, and that light-emitting sticks which are arranged sparingly at a distance from the plurality could not be considered in the substantially rectangular emission surface as defined.
Par ailleurs, par direction d’extension, on entend définir la direction d’extension principale des bâtonnets, c’est-à-dire la direction selon laquelle ils présentent leur plus grande dimension. Notamment cette direction d’extension des bâtonnets est une direction perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au substrat en saillie duquel s’étendent les bâtonnets.Furthermore, by extension direction is meant to define the main extension direction of the rods, that is to say the direction in which they have their largest dimension. In particular, this direction of extension of the rods is a direction perpendicular or substantially perpendicular to the projecting substrate from which the rods extend.
On forme ainsi un module lumineux de forme linéaire, c’est-à-dire qui présente dans un plan donné une dimension significativement plus faible que l’autre dimension. Notamment, on peut ainsi réaliser un faisceau de faible hauteur, en agençant le dispositif, dans son application à un véhicule automobile, avec la longueur sensiblement parallèle à la direction transversale du véhicule, d’un côté à l’autre de ce véhicule.A light module of linear shape is thus formed, that is to say one which in a given plane has a dimension significantly smaller than the other dimension. In particular, it is thus possible to produce a beam of low height, by arranging the device, in its application to a motor vehicle, with the length substantially parallel to the transverse direction of the vehicle, from one side to the other of this vehicle.
Selon l’invention, on applique au domaine automobile une technologie consistant à réaliser la zone émettrice de lumière par une forêt de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques que l'on fait croître sur un substrat, pour réaliser une topologie en trois dimensions. On comprend que cette topologie en trois dimensions présente l'avantage d’augmenter les zones d'émission lumineuse par rapport aux diodes électroluminescentes connues jusque-là dans le domaine de l’automobile, à savoir des diodes sensiblement planes. Cette augmentation des zones d’émission est utile dans la mise en œuvre d’un projecteur linéaire tel qu’il est revendiqué selon l’invention, avec un ratio entre longueur et largeur permettant la projection d’un faisceau principalement agencé selon une direction.According to the invention, a technology is applied to the automotive field consisting in producing the light-emitting zone by a forest of light-emitting sticks of submillimetric dimensions which are grown on a substrate, in order to produce a three-dimensional topology. It is understood that this three-dimensional topology has the advantage of increasing the light emission zones compared to the light-emitting diodes known hitherto in the automotive field, namely substantially planar diodes. This increase in the emission areas is useful in the implementation of a linear projector as claimed in the invention, with a ratio between length and width allowing the projection of a beam mainly arranged in one direction.
Selon différentes caractéristiques de l’invention, on pourra prévoir que :According to different characteristics of the invention, it can be provided that:
- le ratio longueur/largeur est au moins supérieur à 20, et le cas échéant, au moins supérieur à 50 ;- the length / width ratio is at least greater than 20, and if necessary, at least greater than 50;
- la largeur de la surface d’émission de la source de lumière est inférieure à 500 micromètres ; de préférence, la largeur de cette surface d’émission peut être inférieure à 300 micromètres, et elle pourra avantageusement être égale à 100 micromètres ;- the width of the emitting surface of the light source is less than 500 micrometers; preferably, the width of this emission surface can be less than 300 micrometers, and it can advantageously be equal to 100 micrometers;
- la longueur de cette surface d’émission est sensiblement égale à 10 millimètres.- the length of this emission surface is substantially equal to 10 millimeters.
Selon un premier mode d’application du dispositif selon l’invention, la source de lumière peut être agencée au foyer de l’optique de mise en forme de manière à produire en sortie du dispositif un faisceau large, la distance focale étant inférieure à 2 millimètres ; la distance focale peut dans ce cas être avantageusement inférieure à 1 millimètre ; le fait de configurer le dispositif avec des focales aussi courtes permet d’obtenir une épaisseur du faisceau suffisante en dépit de la minceur de la source, la largeur étant obtenue grâce à l’extension du grand côté de la source, de préférence avec un système sans ou avec peu de puissance optique horizontale.According to a first mode of application of the device according to the invention, the light source can be arranged at the focus of the shaping optics so as to produce at the output of the device a wide beam, the focal distance being less than 2 millimeters; the focal length can in this case be advantageously less than 1 millimeter; configuring the device with such short focal lengths makes it possible to obtain a sufficient thickness of the beam in spite of the thinness of the source, the width being obtained by extending the long side of the source, preferably with a system with or without little horizontal optical power.
Selon un mode d’application alternatif du dispositif selon l’invention, la source de lumière peut être agencée au foyer de l’optique de mise en forme de manière à produire en sortie du dispositif un faisceau mince, la distance focale étant comprise entre 10 et 30 millimètres ; la distance focale peut dans ce cas être avantageusement comprise entre 10 et 20 millimètres.According to an alternative mode of application of the device according to the invention, the light source can be arranged at the focus of the shaping optics so as to produce at the output of the device a thin beam, the focal distance being between 10 and 30 millimeters; the focal length can in this case advantageously be between 10 and 20 millimeters.
On pourra également prévoir que la source de lumière comporte une pluralité de sources individuelles juxtaposées en série selon une direction d’extension longitudinale, chaque source individuelle ayant une surface d’émission propre définie par une pluralité de bâtonnets, de sorte que la surface d’émission totale, formée par l’addition des surfaces d’émission propres de chaque source individuelle, présente une forme sensiblement rectangulaire avec un ratio longueur/largeur au moins supérieur à 10. Dans ce contexte, on peut préférer là encore un ratio longueur/largeur au moins supérieur à 20, et le cas échéant supérieur à 50.Provision may also be made for the light source to comprise a plurality of individual sources juxtaposed in series in a direction of longitudinal extension, each individual source having its own emission surface defined by a plurality of rods, so that the surface of total emission, formed by the addition of the own emission surfaces of each individual source, has a substantially rectangular shape with a length / width ratio at least greater than 10. In this context, we can again prefer a length / width ratio at least greater than 20, and if necessary greater than 50.
Ainsi, par cette juxtaposition de sources individuelles, il est possible de piloter indépendamment les sources individuelles, et à titre d’exemple celles disposées aux extrémités de la série, indépendamment de celles disposées au centre de la série, qui pourront être pilotés simultanément.Thus, by this juxtaposition of individual sources, it is possible to independently control the individual sources, and by way of example those arranged at the ends of the series, independently of those arranged in the center of the series, which can be controlled simultaneously.
La source de lumière à semi-conducteur peut comprendre une pluralité d’éléments électroluminescents de dimensions submillimétriques, agencés de sorte que la distance qui sépare deux bâtonnets immédiatement adjacents est au minimum égale à 2 micromètres, et au maximum égale à 100 micromètres.The semiconductor light source may include a plurality of electroluminescent elements of submillimetric dimensions, arranged so that the distance between two immediately adjacent rods is at least 2 micrometers, and at most equal to 100 micrometers.
Dans le cas d’une source de lumière formée par une pluralité de sources individuelles juxtaposées, il est par ailleurs notable que cette distance de séparation entre deux bâtonnets immédiatement adjacents peut être la même entre deux bâtonnets d’une même zone et entre deux bâtonnets immédiatement adjacents disposés sur des sources individuelles distinctes. On assure ainsi une réalisation jointive des zones de la source de lumière, permettant la réalisation d’un faisceau lumineux homogène lorsque la source de lumière est allumée.In the case of a light source formed by a plurality of individual sources juxtaposed, it is moreover notable that this separation distance between two immediately adjacent rods can be the same between two rods of the same area and between two rods immediately adjacent arranged on separate individual sources. This ensures contiguous production of the areas of the light source, allowing the production of a homogeneous light beam when the light source is switched on.
Les éléments électroluminescents de la source de lumière, ou de chaque source individuelle le cas échéant, peuvent s’étendre à partir d’un même substrat, et ils peuvent notamment être formés directement sur ce substrat. On peut prévoir que le substrat soit à base de Silicium ou de carbure de silicium. On comprend que le substrat est à base de silicium dès lors qu’il comporte majoritairement du silicium, par exemple au moins 50% et dans la pratique environ 99%.The electroluminescent elements of the light source, or of each individual source if necessary, can extend from the same substrate, and they can in particular be formed directly on this substrate. It can be provided that the substrate is based on silicon or silicon carbide. It is understood that the substrate is based on silicon when it mainly comprises silicon, for example at least 50% and in practice about 99%.
Selon une série de caractéristiques, propres à l’optique de mise en forme, et qui peuvent être prises seules ou en combinaison notamment avec ce qui précède, on pourra prévoir que :According to a series of characteristics, specific to the shaping optic, and which can be taken alone or in combination in particular with the above, it can be provided that:
- l’optique de mise en forme comporte une lentille mince agencée sensiblement sur l’axe optique du dispositif ; la lentille mince peut notamment être une lentille cylindrique ;- the shaping optic comprises a thin lens arranged substantially on the optical axis of the device; the thin lens may in particular be a cylindrical lens;
- l’optique de mise en forme comporte un réflecteur configuré pour réfléchir les rayons émis par la source de lumière en direction de la sortie du dispositif ; le réflecteur peut notamment comporter un miroir cylindrique, d’axe sensiblement parallèle à la direction selon laquelle s’étend la source de lumière dans sa longueur ; de la sorte, la source de lumière n’est pas imagée en direct, et les coupures entre les sources individuelles sont moins visibles ;- the shaping optic includes a reflector configured to reflect the rays emitted by the light source towards the output of the device; the reflector may in particular comprise a cylindrical mirror, of axis substantially parallel to the direction in which the light source extends in its length; in this way, the light source is not imaged live, and the cuts between the individual sources are less visible;
- le réflecteur présente la forme d’un cylindre de section parabolique ;- the reflector has the shape of a cylinder of parabolic section;
- le réflecteur comporte une pluralité de miroirs, d’axe respectif sensiblement parallèle à la direction selon laquelle s’étend la source de lumière dans sa longueur, et agencés en série selon cette même direction.- The reflector comprises a plurality of mirrors, of respective axis substantially parallel to the direction in which the light source extends in its length, and arranged in series in this same direction.
Le dispositif lumineux peut également comporter au moins un cache jointif du réflecteur ou de la source.The light device can also include at least one adjoining cover for the reflector or the source.
Selon une caractéristique de l’invention, au moins une source de lumière peut être configurée de manière à définir au moins deux zones distinctes de bâtonnets, et au moins une des zones présente une sous-zone susceptible d’être suralimentée. Notamment, cette souszone est susceptible d’être suralimentée en fonction de la vitesse du véhicule, et plus particulièrement lorsque la vitesse du véhicule est détectée comme étant supérieure à une valeur seuil déterminée. La suralimentation des bâtonnets peut générer une intensification locale ou globale du faisceau, et elle est permise du fait de la vitesse importante du véhicule qui autorise un refroidissement optimisé de ces bâtonnets suralimentés.According to a characteristic of the invention, at least one light source can be configured so as to define at least two distinct zones of sticks, and at least one of the zones has a sub-zone capable of being supercharged. In particular, this subzone is likely to be supercharged as a function of the speed of the vehicle, and more particularly when the speed of the vehicle is detected as being greater than a determined threshold value. The supercharging of the sticks can generate a local or global intensification of the beam, and it is permitted due to the high speed of the vehicle which allows optimized cooling of these supercharged sticks.
Selon des caractéristiques propres à la constitution des bâtonnets électroluminescents et à la disposition de ces bâtonnets électroluminescents sur le substrat, on pourra prévoir que, chaque caractéristique pouvant être prise seule ou en combinaison avec les autres :According to characteristics specific to the constitution of the light-emitting sticks and to the arrangement of these light-emitting sticks on the substrate, it can be provided that, each characteristic being able to be taken alone or in combination with the others:
- chaque bâtonnet présente une forme générale cylindrique, notamment de section polygonale ; on pourra prévoir que chaque bâtonnet est la même forme générale, et notamment une forme hexagonale ;- Each rod has a generally cylindrical shape, in particular of polygonal section; we can provide that each stick is the same general shape, and in particular a hexagonal shape;
- les bâtonnets sont chacun délimités par une face terminale et par une paroi circonférentielle qui s’étend le long d’un axe d’allongement du bâtonnet définissant sa hauteur, la lumière étant émise au moins à partir de la paroi circonférentielle ; cette lumière pourrait également être émise par la face terminale ;- the rods are each delimited by a terminal face and by a circumferential wall which extends along an axis of elongation of the rod defining its height, the light being emitted at least from the circumferential wall; this light could also be emitted by the terminal face;
- chaque bâtonnet peut présenter une face terminale qui est sensiblement perpendiculaire à la paroi circonférentielle, et dans différentes variantes, on peut prévoir que cette face terminale est sensiblement plane ou bombée, ou pointue, en son centre ;- Each rod may have an end face which is substantially perpendicular to the circumferential wall, and in different variants, it can be provided that this end face is substantially planar or curved, or pointed, at its center;
- les bâtonnets sont agencés en matrice, que cette matrice soit régulière, avec un espacement constant entre deux bâtonnets successifs d’un alignement donné, ou que les bâtonnets soient disposés en quinconce ;- the rods are arranged in a matrix, whether this matrix is regular, with constant spacing between two successive rods of a given alignment, or that the rods are staggered;
- la hauteur d’un bâtonnet est comprise entre 1 et 10 micromètres ;- the height of a stick is between 1 and 10 micrometers;
- la plus grande dimension de la face terminale est inférieure à 2 micromètres ;- the largest dimension of the end face is less than 2 micrometers;
Selon d’autres caractéristiques, on pourra prévoir que la source de lumière à semiconducteur comprenant une pluralité de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques comporte en outre une couche d’un matériau polymère dans laquelle les bâtonnets sont au moins partiellement noyés ; ce matériau polymère peut être à base de silicone, étant entendu que le matériau polymère est à base de silicone dès lors qu’il comporte majoritairement du silicone, par exemple au moins 50% et dans la pratique environ 99%. La couche de matériau polymère peut comprendre un luminophore ou une pluralité de luminophores excités par la lumière générée par au moins un de la pluralité de bâtonnets. On entend par luminophore, ou convertisseur de lumière, la présence d’au moins un matériau luminescent conçu pour absorber au moins une partie d’au moins une lumière d’excitation émise par une source lumineuse et pour convertir au moins une partie de ladite lumière d’excitation absorbée en une lumière d’émission ayant une longueur d’onde différente de celle de la lumière d’excitation. Ce luminophore, ou cette pluralité de luminophores, peut être au moins partiellement noyé dans le polymère, ou bien disposé en surface du polymère, plus ou moins à distance de la face terminale des bâtonnets.According to other characteristics, it may be provided that the semiconductor light source comprising a plurality of light-emitting rods of submillimetric dimensions further comprises a layer of a polymeric material in which the rods are at least partially embedded; this polymeric material can be based on silicone, it being understood that the polymeric material is based on silicone since it mainly comprises silicone, for example at least 50% and in practice about 99%. The layer of polymeric material may include a phosphor or a plurality of phosphors excited by the light generated by at least one of the plurality of rods. The term “luminophore” or light converter is understood to mean the presence of at least one luminescent material designed to absorb at least part of at least one excitation light emitted by a light source and to convert at least part of said light. of excitation absorbed in emission light having a wavelength different from that of the excitation light. This phosphor, or this plurality of phosphors, can be at least partially embedded in the polymer, or else disposed on the surface of the polymer, more or less at a distance from the end face of the rods.
Le dispositif lumineux peut comporter des éléments de pilotage configurés pour donner instruction de commande à chacun des groupes de bâtonnets activables sélectivement.The light device may include control elements configured to give control instructions to each of the groups of selectively activatable sticks.
L’invention concerne également un module lumineux comprenant un dispositif lumineux, et notamment d’éclairage et/ou de signalisation, tel que décrit précédemment, et au moins un dispositif de refroidissement. La source de lumière à bâtonnets peut notamment être collée sur le dispositif de refroidissement. Un tel module lumineux pourra notamment consister en un projecteur avant de véhicule automobile.The invention also relates to a light module comprising a light device, and in particular for lighting and / or signaling, as described above, and at least one cooling device. The rod light source can in particular be bonded to the cooling device. Such a light module may in particular consist of a headlight of a motor vehicle.
L’invention concerne en outre un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif lumineux, et notamment d’éclairage et/ou de signalisation, tel que précédemment décrit. Notamment, le dispositif lumineux peut être disposé entre deux modules lumineux extérieurs, dès lors que la règlementation le permet. Notamment, les modules lumineux extérieurs peuvent être configurés pour émettre un faisceau de croisement partiel, la superposition de ces deux faisceaux partiels générant un faisceau de croisement règlementaire.The invention further relates to a motor vehicle comprising at least one light device, and in particular for lighting and / or signaling, as described above. In particular, the light device can be placed between two exterior light modules, as long as the regulations allow it. In particular, the exterior light modules can be configured to emit a partial passing beam, the superposition of these two partial beams generating a regulatory passing beam.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly with the aid of the description and the drawings, among which:
la figure 1 est une vue en coupe d’un dispositif lumineux, et notamment un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention, dans lequel on a illustré une source de lumière à semi-conducteur comprenant des éléments électroluminescents de taille submillimétrique, lesdits éléments électroluminescents n’étant pas représentés à l’échelle afin de les rendre visible, ladite source étant orientée de sorte que les rayons émis par les éléments électroluminescents soient directement dirigés vers une optique de mise en forme des rayons ;Figure 1 is a sectional view of a light device, and in particular a lighting and / or signaling device according to the invention, in which a semiconductor light source is illustrated comprising size electroluminescent elements submillimetric, said electroluminescent elements not being shown to scale in order to make them visible, said source being oriented so that the rays emitted by the electroluminescent elements are directly directed towards a beam shaping optic;
la figure 2 est une représentation schématique en perspective d’une portion de la source de lumière à semi-conducteur, dans laquelle on a rendu visible en coupe une rangée d’éléments électroluminescents, sous forme de bâtonnets ;Figure 2 is a schematic perspective representation of a portion of the semiconductor light source, in which we have made visible in section a row of electroluminescent elements, in the form of rods;
la figure 3 est une vue en coupe d’un mode de réalisation particulier de l’invention, dans lequel deux bâtonnets électroluminescents s’étendent en saillie d’un substrat, lesdits bâtonnets électroluminescents étant encapsulés dans une couche protectrice ;FIG. 3 is a sectional view of a particular embodiment of the invention, in which two light-emitting sticks project from a substrate, said light-emitting sticks being encapsulated in a protective layer;
la figure 4 est une représentation schématique d’une source de lumière configurée pour présenter une surface d’émission caractéristique de l’invention, illustrant notamment la définition de la surface d’émission de la source de lumière et rendant visible deux zones d’éléments électroluminescents de la source de lumière ;FIG. 4 is a schematic representation of a light source configured to present an emission surface characteristic of the invention, illustrating in particular the definition of the emission surface of the light source and making two areas of elements visible light emitting from the light source;
la figure 5 est une représentation schématique en perspective d’une source de lumière configurée pour présenter une surface d’émission conforme à ce qui est caractéristique de l’invention, en situation en regard d’une lentille cylindrique formant dans ce cas l’optique de mise en forme associée à la source de lumière ;Figure 5 is a schematic perspective representation of a light source configured to present an emission surface according to what is characteristic of the invention, in situation facing a cylindrical lens forming in this case the optics shaping associated with the light source;
la figure 6 est une vue en coupe schématique d’une alternative de mise en œuvre de l’invention, génératrice d’une imagerie indirecte et dans laquelle la source de lumière à éléments électroluminescents est configurée pour émettre en regard d’un miroir réfléchissant, des caches étant ménagés à proximité immédiate de la source et du miroir ;FIG. 6 is a schematic sectional view of an alternative implementation of the invention, generating indirect imagery and in which the light source with electroluminescent elements is configured to emit opposite a reflecting mirror, covers being provided in the immediate vicinity of the source and the mirror;
la figure 7 est une représentation schématique d’une source de lumière formée d’une juxtaposition de sources de lumière individuelles, et de moyens de connexion électriques associées pour le pilotage et l’alimentation des éléments électroluminescents formant chacune de ces sources de lumière individuelles.FIG. 7 is a schematic representation of a light source formed by a juxtaposition of individual light sources, and of associated electrical connection means for controlling and supplying the electroluminescent elements forming each of these individual light sources.
Un dispositif lumineux, notamment d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule automobile, comporte une source de lumière 1, notamment logée dans un boîtier 2 fermé par une glace 4 et qui définit un volume interne de réception de cette source de lumière associée à une optique de mise en forme 6. Le dispositif est configuré de sorte que l’optique de mise en forme est adaptée à imager à l’infini la source de lumière par déviation d’au moins une partie des rayons lumineux émis par cette source de lumière.A light device, in particular for lighting and / or signaling a motor vehicle, comprises a light source 1, in particular housed in a housing 2 closed by a glass 4 and which defines an internal volume for receiving this light source associated with a shaping optic 6. The device is configured so that the shaping optic is adapted to infinitely image the light source by deflection of at least part of the light rays emitted by this light source.
Sur la figure 1, ainsi que sur la figure 5, la source de lumière 1 est centrée sur l’axe optique 60 du dispositif lumineux, confondu ici avec l’axe optique de la lentille formant l’optique de mise en forme 6 adaptée pour imager la source de lumière à l’extérieur du véhicule. Cet agencement centré de la source sur l’axe optique est notamment mis en œuvre dans le cas où la source possède deux zones activables sélectivement dans le but de créer deux faisceaux complémentaires sous et au-dessus d’une ligne de coupure. On pourra prévoir, sans sortir du contexte de l’invention, d’agencer la source de manière à réaliser une simple fonction à coupure, en faisant passer l’axe optique par le centre d’un des bords de la surface émettrice.In FIG. 1, as in FIG. 5, the light source 1 is centered on the optical axis 60 of the light device, merged here with the optical axis of the lens forming the shaping optics 6 adapted for image the light source outside the vehicle. This arrangement centered on the source on the optical axis is notably implemented in the case where the source has two zones which can be activated selectively in order to create two complementary beams under and above a cut-off line. Provision may be made, without departing from the context of the invention, to arrange the source so as to perform a simple cut-off function, by passing the optical axis through the center of one of the edges of the emitting surface.
La source de lumière 1 est orientée de sorte que les rayons qu’elle émet soient directement dirigés vers la lentille. Tel que cela sera décrit ci-après dans une alternative de mise en œuvre, notamment en se référant à la figure 6, on pourra prévoir que la source de lumière n’émet pas principalement dans la direction de l’axe optique de la lentille, mais sensiblement perpendiculairement à celui-ci, et que les rayons sont déviés par un moyen optique de type réflecteur paraboloïdal.The light source 1 is oriented so that the rays it emits are directed directly towards the lens. As will be described below in an alternative implementation, in particular with reference to FIG. 6, provision may be made for the light source not to emit mainly in the direction of the optical axis of the lens, but substantially perpendicular thereto, and that the rays are deflected by an optical means of the paraboloid reflector type.
La source de lumière 1 comprend selon l’invention une pluralité d’éléments électroluminescents 8, de dimensions submillimétriques, définissant une surface d’émission dont les dimensions sont spécifiques pour former une source de lumière linéaire ou allongée. On détaillera ci-après les dimensions à respecter pour répondre à ce critère de linéarité de la source de lumière selon un aspect de l’invention, ou tout au moins le ratio à respecter entre les dimensions de la surface d’émission de la source de lumière.The light source 1 comprises according to the invention a plurality of electroluminescent elements 8, of submillimetric dimensions, defining an emission surface whose dimensions are specific to form a linear or elongated light source. The dimensions to be observed in order to meet this criterion of linearity of the light source according to one aspect of the invention will be detailed below, or at least the ratio to be observed between the dimensions of the emission surface of the light source. light.
Les éléments électroluminescents sont agencés en saillie d’un substrat et ils peuvent être regroupés, notamment par des connexions électriques propres à chaque groupe, en une pluralité de zones, parmi lesquelles au moins une première zone 7 et une deuxième zone 9 (visibles sur la figure 4) que l’on décrira plus en détails ci-après.The electroluminescent elements are arranged projecting from a substrate and they can be grouped, in particular by electrical connections specific to each group, into a plurality of zones, among which at least a first zone 7 and a second zone 9 (visible on the Figure 4) which will be described in more detail below.
Un dispositif de refroidissement 11 associé à la source de lumière est disposé dans le dispositif lumineux, et la source de lumière à éléments électroluminescents est collée sur le dispositif de refroidissement.A cooling device 11 associated with the light source is arranged in the light device, and the light source with electroluminescent elements is bonded to the cooling device.
Dans le mode illustré sur la figure 1, l’optique de mise en forme 6 comporte une lentille mince disposée dans le boîtier de sorte que la source soit située sensiblement sur l’axe optique de la lentille et que l’axe optique 60 du dispositif lumineux soit sensiblement parallèle à l’axe d’avancement du véhicule.In the mode illustrated in FIG. 1, the shaping optic 6 comprises a thin lens disposed in the housing so that the source is located substantially on the optical axis of the lens and that the optical axis 60 of the device light is substantially parallel to the axis of advancement of the vehicle.
Tel qu’illustré, la lentille mince est une lentille sensiblement cylindrique du type convexe — convexe.As illustrated, the thin lens is a substantially cylindrical lens of the convex - convex type.
L’optique de mise en forme 6 est conformée en taille, courbure, de manière à présenter une surface focale Sf déterminée, et la source de lumière est disposée sur ou au voisinage de cette surface focale Sf. On saura définir ci-après la distance focale à préconiser en fonction de l’application visée.The shaping optic 6 is shaped in size, curvature, so as to have a determined focal surface Sf, and the light source is arranged on or in the vicinity of this focal surface Sf. The distance will be defined below focal length to be recommended depending on the intended application.
On va dans un premier temps décrire la structure d’une source de lumière 1 à semiconducteurs comportant des bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques, notamment en se référant aux figures 2 et 3.We will first describe the structure of a semiconductor light source 1 comprising light-emitting rods of submillimetric dimensions, in particular with reference to FIGS. 2 and 3.
La source de lumière 1 comprend une pluralité de bâtonnets électroluminescents 8 qui prennent naissance sur au moins un substrat 10. Chaque bâtonnet électroluminescent, ici formé par utilisation de nitrure de gallium (GaN), s’étend perpendiculairement, ou sensiblement perpendiculairement, en saillie du substrat, ici réalisé à base de silicium, d’autres matériaux comme du carbure de silicium pouvant être utilisés sans sortir du contexte de l’invention. A titre d’exemple, les bâtonnets électroluminescents pourraient être réalisés à partir d’un alliage de nitrure d’aluminium et de nitrure de gallium (AlGaN), ou à partir d’un alliage de phosphures d’aluminium, d’indium et de gallium (AllnGaP).The light source 1 comprises a plurality of light-emitting sticks 8 which originate on at least one substrate 10. Each light-emitting stick, here formed by the use of gallium nitride (GaN), extends perpendicularly, or substantially perpendicularly, projecting from the substrate, here made from silicon, other materials such as silicon carbide which can be used without departing from the context of the invention. For example, the light-emitting sticks could be made from an alloy of aluminum nitride and gallium nitride (AlGaN), or from an alloy of aluminum phosphides, indium and gallium (AllnGaP).
Le substrat 10 présente une face inférieure 12, sur laquelle est rapportée une première électrode 14, et une face supérieure 16, en saillie de laquelle s’étendent les bâtonnets électroluminescents 8 et sur laquelle est rapportée une deuxième électrode 18. Différentes couches de matériaux sont superposées sur la face supérieure 16, notamment après la croissance des bâtonnets électroluminescents depuis le substrat ici obtenue par une approche ascendante. Parmi ces différentes couches, on peut trouver au moins une couche de matériau conducteur électriquement, afin de permettre l’alimentation électrique des bâtonnets. Cette couche est gravée de manière à relier tel ou tel bâtonnet entre eux, l’allumage de ces bâtonnets électroluminescents pouvant alors être commandé simultanément par un module de commande ici non représenté. On pourra prévoir qu’au moins deux bâtonnets électroluminescents ou au moins deux groupes de bâtonnets électroluminescents sont agencés pour être allumés de manière distincte par l’intermédiaire d’un système de contrôle de l’allumage.The substrate 10 has a lower face 12, on which a first electrode 14 is attached, and an upper face 16, projecting from which extend the light-emitting rods 8 and on which a second electrode 18 is attached. Different layers of materials are superimposed on the upper face 16, in particular after the growth of the light-emitting rods from the substrate here obtained by a bottom-up approach. Among these different layers, there can be found at least one layer of electrically conductive material, in order to allow the electrical supply of the rods. This layer is etched so as to connect such and such a stick to each other, the lighting of these light-emitting sticks can then be controlled simultaneously by a control module not shown here. Provision may be made for at least two light-emitting sticks or at least two groups of light-emitting sticks to be arranged to be ignited separately by means of an ignition control system.
ίοίο
Les bâtonnets électroluminescents s’étirent depuis le substrat et, tel que cela est visible sur la figure 3, ils comportent chacun un noyau 19 en nitrure de gallium, autour duquel sont disposés des puits quantiques 20 formés par une superposition radiale de couches de matériaux différents, ici du nitrure de gallium et du nitrure de gallium-indium, et une coque 21 entourant les puits quantiques également réalisé en nitrure de gallium.The light-emitting rods stretch from the substrate and, as can be seen in FIG. 3, they each comprise a core 19 of gallium nitride, around which are arranged quantum wells 20 formed by a radial superposition of layers of different materials , here gallium nitride and gallium-indium nitride, and a shell 21 surrounding the quantum wells also made of gallium nitride.
Chaque bâtonnet électroluminescent s’étend selon un axe d’allongement 22 définissant sa hauteur, la base de chaque bâtonnet étant disposée dans un plan 24 de la face supérieure 16 du substrat 10.Each electroluminescent rod extends along an elongation axis 22 defining its height, the base of each rod being disposed in a plane 24 of the upper face 16 of the substrate 10.
Les bâtonnets électroluminescents 8 d’une même source de lumière présentent avantageusement la même forme. Ils sont chacun délimités par une face terminale 26 et par une paroi circonférentielle 28 qui s’étend le long de l’axe d’allongement du bâtonnet. Lorsque les bâtonnets électroluminescents sont dopés et font l’objet d’une polarisation, la lumière résultante en sortie de la source à semi-conducteurs est émise essentiellement à partir de la paroi circonférentielle 28, étant entendu que des rayons lumineux peuvent sortir également de la face terminale 26. 11 en résulte que chaque bâtonnet électroluminescent agit comme une unique diode électroluminescente et que la luminance de cette source est améliorée d’une part par la densité des bâtonnets électroluminescents 8 présents et d’autre part par la taille de la surface éclairante définie par la paroi circonférentielle et qui s’étend donc sur tout le pourtour, et toute la hauteur, du bâtonnet.The light-emitting sticks 8 of the same light source advantageously have the same shape. They are each delimited by an end face 26 and by a circumferential wall 28 which extends along the axis of extension of the rod. When the light-emitting rods are doped and are the subject of a polarization, the resulting light at the output of the semiconductor source is emitted essentially from the circumferential wall 28, it being understood that light rays can also come out of the end face 26. 11 results from this that each light-emitting stick acts as a single light-emitting diode and that the luminance of this source is improved on the one hand by the density of the light-emitting sticks 8 present and on the other hand by the size of the illuminating surface defined by the circumferential wall and which therefore extends over the entire periphery, and the entire height, of the rod.
La paroi circonférentielle 28 d’un bâtonnet électroluminescent 8, correspondant à la coquille de nitrure de gallium, est recouverte par une couche d’oxyde conducteur transparent (OCT) 29 qui forme l’anode de chaque bâtonnet complémentaire à la cathode formée par le substrat. Cette paroi circonférentielle 28 s’étend le long de l’axe d’allongement 22 depuis le substrat 10 jusqu’à la face terminale 26, la distance de la face terminale 26 à la face supérieure 16 du substrat, depuis laquelle prennent naissance les bâtonnets électroluminescents 8, définissant la hauteur de chaque bâtonnet. A titre d’exemple, on prévoit que la hauteur d’un bâtonnet électroluminescent 8 est comprise entre 1 et 10 micromètres, tandis que l’on prévoit que la plus grande dimension transversale de la face terminale, perpendiculairement à l’axe d’allongement 22 du bâtonnet concerné, soit inférieure à 2 micromètres. On pourra également prévoir de définir la surface d’un bâtonnet, dans un plan de coupe perpendiculaire à cet axe d’allongement 22, dans une plage de valeurs déterminées, et notamment entre 1.96 et 4 micromètres carré.The circumferential wall 28 of an electroluminescent rod 8, corresponding to the gallium nitride shell, is covered by a layer of transparent conductive oxide (OCT) 29 which forms the anode of each rod complementary to the cathode formed by the substrate . This circumferential wall 28 extends along the elongation axis 22 from the substrate 10 to the end face 26, the distance from the end face 26 to the upper face 16 of the substrate, from which the rods originate. 8, defining the height of each stick. For example, it is expected that the height of an electroluminescent rod 8 is between 1 and 10 micrometers, while it is expected that the largest transverse dimension of the end face, perpendicular to the axis of elongation 22 of the rod concerned, ie less than 2 micrometers. It is also possible to provide for defining the surface of a rod, in a cutting plane perpendicular to this elongation axis 22, within a range of determined values, and in particular between 1.96 and 4 square micrometers.
On comprend que lors de la formation des bâtonnets électroluminescents 8, la hauteur peut être modifiée d’une zone de la source de lumière à l’autre, de manière à accroître la luminance de la zone correspondante lorsque la hauteur moyenne des bâtonnets la constituant est augmentée. Ainsi, un groupe de bâtonnets électroluminescents peut avoir une hauteur, ou des hauteurs, différentes d’un autre groupe de bâtonnets électroluminescents, ces deux groupes étant constitutifs de la même source de lumière à semi-conducteur comprenant des bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques.It is understood that during the formation of the light-emitting rods 8, the height can be modified from one zone of the light source to another, so as to increase the luminance of the corresponding zone when the average height of the rods constituting it is increased. Thus, a group of light-emitting sticks can have a height, or heights, different from another group of light-emitting sticks, these two groups being constitutive of the same semiconductor light source comprising light-emitting sticks of submillimetric dimensions.
La forme des bâtonnets électroluminescents 8 peut également varier d’un dispositif à l’autre, notamment sur la section des bâtonnets et sur la forme de la face terminale 26. Les bâtonnets présentent une forme générale cylindrique, et ils peuvent notamment, tel qu’illustré sur la figure 2, présenter une forme de section polygonale, et plus particulièrement hexagonale. On comprend qu’il importe que de la lumière puisse être émise à travers la paroi circonférentielle, que celle-ci présente une forme polygonale ou circulaire.The shape of the light-emitting sticks 8 can also vary from one device to another, in particular on the section of the sticks and on the shape of the end face 26. The sticks have a generally cylindrical shape, and they can in particular, such as illustrated in FIG. 2, present a shape of polygonal, and more particularly hexagonal, section. We understand that it is important that light can be emitted through the circumferential wall, whether it has a polygonal or circular shape.
Par ailleurs, la face terminale 26 peut présenter une forme sensiblement plane et perpendiculaire à la paroi circonférentielle, de sorte qu elle s’étend sensiblement parallèlement à la face supérieure 16 du substrat 10, tel que cela est illustré sur la figure 2, ou bien elle peut présenter une forme bombée ou en pointe en son centre, de manière à multiplier les directions d’émission de la lumière sortant de cette face terminale, tel que cela est illustré sur la figure 3.Furthermore, the end face 26 may have a substantially planar shape and perpendicular to the circumferential wall, so that it extends substantially parallel to the upper face 16 of the substrate 10, as illustrated in FIG. 2, or else it can have a domed or pointed shape at its center, so as to multiply the directions of emission of the light exiting from this terminal face, as illustrated in FIG. 3.
La source de lumière 1 à semi-conducteur peut comporter en outre, tel qu’illustré sur la figure 3, une couche 30 d’un matériau polymère dans laquelle les bâtonnets électroluminescents 8 sont au moins partiellement noyées. La couche 30 peut ainsi s’étendre sur toute l’étendue du substrat ou seulement autour d’un groupe déterminé de bâtonnets électroluminescents 8. Le matériau polymère, qui peut notamment être à base de silicone, crée une couche protectrice qui permet de protéger les bâtonnets électroluminescents 8 sans gêner la diffusion des rayons lumineux. En outre, il est possible d’intégrer dans cette couche 30 de matériau polymère des moyens de conversion de longueur d’onde, et par exemple des luminophores, aptes à absorber au moins une partie des rayons émis par l’un des bâtonnets et à convertir au moins une partie de ladite lumière d’excitation absorbée en une lumière d’émission ayant une longueur d’onde différente de celle de la lumière d’excitation. On pourra prévoir indifféremment que les moyens de conversion de longueur d’onde sont noyés dans la masse du matériau polymère, ou bien qu’ils sont disposés en surface de la couche de ce matériau polymère.The semiconductor light source 1 may further comprise, as illustrated in FIG. 3, a layer 30 of a polymeric material in which the light-emitting rods 8 are at least partially embedded. The layer 30 can thus extend over the entire extent of the substrate or only around a determined group of light-emitting sticks 8. The polymer material, which may in particular be based on silicone, creates a protective layer which makes it possible to protect the light-emitting sticks 8 without interfering with the diffusion of light rays. In addition, it is possible to integrate in this layer 30 of polymeric material wavelength conversion means, and for example phosphors, capable of absorbing at least part of the rays emitted by one of the rods and at converting at least part of said absorbed excitation light into emission light having a wavelength different from that of the excitation light. It is equally possible to provide that the wavelength conversion means are embedded in the mass of the polymer material, or that they are arranged on the surface of the layer of this polymer material.
La source de lumière peut comporter en outre un revêtement 32 de matériau réfléchissant la lumière qui est disposé entre les bâtonnets électroluminescents 8 pour dévier les rayons, initialement orientés vers le substrat, vers la face terminale 26 des bâtonnets électroluminescents 8. En d’autres termes, la face supérieure 16 du substrat 10 peut comporter un moyen réfléchissant qui renvoie les rayons lumineux, initialement orientés vers la face supérieure 16, vers la face de sortie de la source de lumière. On récupère ainsi des rayons qui autrement seraient perdus. Ce revêtement 32 est disposé entre les bâtonnets électroluminescents 8 sur la couche d’oxyde conducteur transparent 29.The light source may further comprise a coating 32 of light-reflecting material which is disposed between the light-emitting rods 8 to deflect the rays, initially oriented towards the substrate, towards the end face 26 of the light-emitting rods 8. In other words , the upper face 16 of the substrate 10 may include a reflecting means which returns the light rays, initially oriented towards the upper face 16, towards the exit face of the light source. We thus recover rays that would otherwise be lost. This coating 32 is disposed between the light-emitting rods 8 on the transparent conductive oxide layer 29.
Les bâtonnets électroluminescents 8 sont agencés en matrice à deux dimensions. Cet agencement pourrait être tel que les bâtonnets soient agencés en quinconce. De manière générale, les bâtonnets sont disposés à intervalles réguliers sur le substrat 10 et la distance de séparation de deux bâtonnets électroluminescents immédiatement adjacents, dans chacune des dimensions de la matrice, doit être au minimum égale à 2 micromètres, afin que la lumière émise par la paroi circonférentielle 28 de chaque bâtonnet 8 puisse sortir de la matrice de bâtonnets électroluminescents. Par ailleurs, on prévoit que ces distances de séparation, mesurées entre deux axes d’allongement 22 de bâtonnets adjacents, ne soient pas supérieures à 100 micromètres.The light-emitting sticks 8 are arranged in a two-dimensional matrix. This arrangement could be such that the sticks are staggered. Generally, the rods are arranged at regular intervals on the substrate 10 and the separation distance of two immediately adjacent light-emitting rods, in each of the dimensions of the matrix, must be at least equal to 2 micrometers, so that the light emitted by the circumferential wall 28 of each rod 8 can exit from the matrix of light-emitting rods. Furthermore, it is expected that these separation distances, measured between two axes of extension 22 of adjacent rods, will not be greater than 100 micrometers.
Les bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques définissent dans un plan, sensiblement parallèle au substrat, une surface d’émission déterminée, qui présente une forme sensiblement rectangulaire avec une longueur et une largeur déterminées. Tel qu’illustré sur la figure 4, les termes de longueur et de largeur sont employés pour définir les dimensions principales de la surface d’émission formée par les bâtonnets dans le plan parallèle au substrat.The light-emitting sticks of submillimetric dimensions define in a plane, substantially parallel to the substrate, a determined emission surface, which has a substantially rectangular shape with a determined length and width. As illustrated in Figure 4, the terms length and width are used to define the main dimensions of the emission surface formed by the rods in the plane parallel to the substrate.
La surface d’émission est étirée dans le sens de la longueur, en présentant un ratio entre cette longueur et la largeur qui est au moins supérieur à une valeur de 10. En d’autres termes, la longueur de la surface d’émission est au moins dix fois supérieure à la largeur de cette surface d’émission. A titre d’exemple, on pourra prévoir une largeur de la surface d’émission de la source de lumière inférieure à 500 micromètres et une longueur de cette surface d’émission sensiblement égale à 5 millimètres.The emission surface is stretched lengthwise, presenting a ratio between this length and the width which is at least greater than a value of 10. In other words, the length of the emission surface is at least ten times the width of this emission surface. By way of example, a width of the emission surface of the light source may be less than 500 micrometers and a length of this emission surface substantially equal to 5 millimeters.
On forme ainsi une surface d’émission allongé, ici de forme linéaire, avec, dans un plan donné, une dimension significativement plus faible que l’autre dimension. Notamment, on peut ainsi réaliser un faisceau de faible hauteur, en agençant le dispositif, dans son application à un véhicule automobile, avec la longueur sensiblement parallèle à la direction transversale du véhicule, d’un côté à l’autre de ce véhicule.We thus form an elongated emission surface, here linear in shape, with, in a given plane, a dimension significantly smaller than the other dimension. In particular, it is thus possible to produce a beam of low height, by arranging the device, in its application to a motor vehicle, with the length substantially parallel to the transverse direction of the vehicle, from one side to the other of this vehicle.
On comprend que ce ratio s’applique à une forme sensiblement rectangulaire, et que des bâtonnets électroluminescents qui seraient agencés, de façon éparse, à distance de la pluralité pourraient ne pas être considérées dans la surface d’émission sensiblement rectangulaire telle que définie. Dans l’exemple illustré sur la figure 4, le ratio entre la longueur L et la largeur 1 de la surface d’émission est sensiblement égal à 15Le ratio entre longueur et largeur qui vient d’être décrit pour l’obtention d’un faisceau linéaire pourra être au moins supérieur à 20, préférentiellement supérieur à 50. A titre d’exemple, on prévoit que la largeur de la surface d’émission de la source de lumière est inférieure à 500 micromètres tandis que la longueur de cette surface d’émission peut être sensiblement égale à 10 millimètres. On obtient alors un ratio sensiblement égal à 20. De préférence, la largeur de cette surface d’émission est inférieure à 300 micromètres, et elle pourra avantageusement être égale à 100 micromètres. On obtient alors un ratio sensiblement égal à 100 avec la longueur sensiblement égale à 10 millimètres.It is understood that this ratio applies to a substantially rectangular shape, and that light-emitting sticks which are arranged sparingly at a distance from the plurality could not be considered in the substantially rectangular emission surface as defined. In the example illustrated in FIG. 4, the ratio between the length L and the width 1 of the emission surface is substantially equal to 15 The ratio between length and width which has just been described for obtaining a beam linear may be at least greater than 20, preferably greater than 50. For example, it is provided that the width of the emission surface of the light source is less than 500 micrometers while the length of this surface of emission can be substantially equal to 10 millimeters. This gives a ratio substantially equal to 20. Preferably, the width of this emission surface is less than 300 micrometers, and it can advantageously be equal to 100 micrometers. This gives a ratio substantially equal to 100 with the length substantially equal to 10 millimeters.
A titre d’exemple, on pourra prévoir également que la source de lumière présente une largeur sensiblement égale à 200 micromètres et une longueur sensiblement égale à 4 millimètres, dans un ratio longueur/largeur conforme à ce qui a été décrit précédemment et sensiblement égal à 20.By way of example, provision may also be made for the light source to have a width substantially equal to 200 micrometers and a length substantially equal to 4 millimeters, in a length / width ratio in accordance with what has been described above and substantially equal to 20.
Dans l’exemple illustré selon l’invention, la source de lumière 1, présentant une surface d’émission de dimensions conformes au sens de l’invention, c’est-à-dire avec une longueur au moins dix fois supérieure à la largeur, présente des bâtonnets électroluminescents agencés et configurés pour former des zones 7,9 activables sélectivement formées chacune par une pluralité de bâtonnets, et séparées par une ligne de démarcation 79, tel que cela est notamment visible sur la figure 4.In the example illustrated according to the invention, the light source 1, having an emission surface of dimensions in accordance with the meaning of the invention, that is to say with a length at least ten times greater than the width , has light-emitting sticks arranged and configured to form selectively activatable zones 7, 9 each formed by a plurality of sticks, and separated by a dividing line 79, as can be seen in particular in FIG. 4.
La ligne de démarcation 79 entre les deux zones 7, 9 suit ici la forme d’une portion de droite, et on comprendra qu’elle pourrait être obtenue indifféremment par la réalisation physique d’un muret s’étendant en saillie du substrat, ou uniquement réalisée par le raccordement électrique distinct des zones de bâtonnets.The line of demarcation 79 between the two zones 7, 9 here follows the shape of a straight portion, and it will be understood that it could be obtained indifferently by the physical production of a low wall projecting from the substrate, or only carried out by the separate electrical connection of the rod zones.
Dans chacun des cas, on comprend que les bâtonnets associés respectivement à chacune des deux zones sont connectés électriquement pour que les zones soient activables sélectivement, de part et d’autre de la ligne de démarcation 79.In each case, it is understood that the rods associated respectively with each of the two zones are electrically connected so that the zones can be activated selectively, on either side of the dividing line 79.
La deuxième zone 9 comporte une sous-zone 90 de bâtonnets activables sélectivement du reste des bâtonnets de la deuxième zone, au moins en intensité. On comprend de ce qui précède que des éléments de pilotage associés à la source de lumière sont configurés pour piloter l’activation de la première zone 7 distinctement de celle de la deuxième zone 9, et que ces éléments de pilotage sont en outre configurés pour piloter l’activation particulière des bâtonnets de la sous-zone 90 lorsque la deuxième zone est activée. A titre d’exemple, lorsque la deuxième zone 9 est activée et que chaque bâtonnet de cette deuxième zone émet des rayons lumineux, les éléments de pilotage commandent une suralimentation des bâtonnets de la sous-zone 90 par rapport aux bâtonnets du reste de la deuxième zone 9. On expliquera plus en détails ci-après l’intérêt d’un tel allumage sélectif.The second zone 9 comprises a sub-zone 90 of rods which can be activated selectively from the rest of the rods of the second zone, at least in intensity. It will be understood from the above that the control elements associated with the light source are configured to control the activation of the first zone 7 distinctly from that of the second zone 9, and that these control elements are also configured to control the specific activation of the rods of sub-zone 90 when the second zone is activated. For example, when the second zone 9 is activated and each rod of this second zone emits light rays, the control elements control a supercharging of the rods of the sub-zone 90 relative to the rods of the rest of the second zone 9. The advantage of such selective ignition will be explained below in more detail.
Dans l’agencement du dispositif lumineux fonctionnant en imagerie directe, illustré sur la figure 5, à savoir une source de lumière disposée verticalement en regard de la lentille formant l’optique de mise en forme, on prévoit que la première zone 7 de bâtonnets, dédiée notamment à la formation d’un faisceau de feu de croisement, soit disposée au-dessus de la deuxième zone 9, de manière à ce que, suite à une inversion des rayons due à la lentille, les rayons émis par la première zone 7 de bâtonnets plonge sous l’horizon en sortie du module.In the arrangement of the light device operating in direct imaging, illustrated in FIG. 5, namely a light source arranged vertically opposite the lens forming the shaping optics, provision is made for the first zone 7 of rods, dedicated in particular to the formation of a beam of dipped beam, is arranged above the second zone 9, so that, following an inversion of the rays due to the lens, the rays emitted by the first zone 7 of sticks plunges under the horizon at the exit of the module.
Afin de réaliser une source de lumière présentant des dimensions conformes à l’invention, sans que le substrat supportant les bâtonnets soit trop long et présente un risque de cassure, on peut réaliser la source de lumière 1 par juxtaposition d’une pluralité de sources de lumières individuelles 100 disposées en série et respectivement formées par un substrat en saillie duquel s’étend une pluralité d’éléments électroluminescents comme précédemment décrit, étant entendu que c’est dans ce cas la somme de toutes les sources de lumière individuelles qui répond au critère de linéarité selon l’invention, à savoir un ratio entre d’une part la longueur formée par les sources juxtaposées les unes après les autres et d’autre part la largeur d’une des sources, les sources étant alignées de manière à présenter un ensemble de hauteur constante. On a représenté un tel ensemble sur la figure 7. On comprend que dans cet agencement en série, on utilise une pluralité de substrats, non commun à l’ensemble des bâtonnets composant les différentes zones de la source de lumière à semi-conducteur, et que cela permet de ne pas avoir des substrats trop fragiles.In order to produce a light source having dimensions in accordance with the invention, without the substrate supporting the rods being too long and presenting a risk of breakage, the light source 1 can be produced by juxtaposition of a plurality of light sources. individual lights 100 arranged in series and respectively formed by a projecting substrate from which extends a plurality of electroluminescent elements as previously described, it being understood that it is in this case the sum of all the individual light sources which meets the criterion linearity according to the invention, namely a ratio between on the one hand the length formed by the sources juxtaposed one after the other and on the other hand the width of one of the sources, the sources being aligned so as to present a set of constant height. Such an assembly has been represented in FIG. 7. It will be understood that in this series arrangement, a plurality of substrates is used, not common to all of the rods making up the different zones of the semiconductor light source, and that this makes it possible not to have too fragile substrates.
En d’autres termes, la source de lumière 1 comporte une pluralité de sources individuelles 100 juxtaposées en série selon une direction d’extension longitudinale, chaque source individuelle ayant une surface d’émission propre définie par une pluralité de bâtonnets, de sorte que la surface d’émission totale, formée par l’addition des surfaces d’émission propres de chaque source individuelle, présente une forme sensiblement rectangulaire avec un ratio longueur/largeur au moins supérieur à 10. Tel que cela a pu être décrit précédemment dans le cas d’application d’une source lumineuse unique, le ratio longueur/largeur est préférentiellement au moins supérieur à 20, et avantageusement supérieur à 50.In other words, the light source 1 comprises a plurality of individual sources 100 juxtaposed in series in a direction of longitudinal extension, each individual source having its own emission surface defined by a plurality of rods, so that the total emission surface, formed by adding the own emission surfaces of each individual source, has a substantially rectangular shape with a length / width ratio at least greater than 10. As could have been described previously in the case application of a single light source, the length / width ratio is preferably at least greater than 20, and advantageously greater than 50.
On a représenté sur la figure 7 la distance de séparation d3 entre un bâtonnet d’une première source de lumière individuelle 100 et un bâtonnet directement adjacent disposé sur la source de lumière individuelle voisine. On convient que cette distance de séparation d3, mesurée entre deux axes d’allongement de bâtonnets électroluminescents, doit être au minimum égale à 2 micromètres, afin que la lumière émise par la paroi circonférentielle 28 de chaque bâtonnet 8 puisse sortir de la matrice de bâtonnets électroluminescents, et au maximum supérieure à 100 micromètres. Avantageusement, on cherche à avoir une distance de séparation d3 entre deux bâtonnets de deux sources de lumière individuelles voisines qui est sensiblement égale à la distance de séparation dl ou d2, selon l’une ou l’autre des directions, de deux bâtonnets d’une même source de lumière individuelle, tel qu’elles sont visibles sur la figure 2.FIG. 7 shows the separation distance d3 between a stick of a first individual light source 100 and a directly adjacent stick arranged on the neighboring individual light source. It is agreed that this separation distance d3, measured between two axes of elongation of light-emitting rods, must be at least equal to 2 micrometers, so that the light emitted by the circumferential wall 28 of each rod 8 can come out of the matrix of rods electroluminescent, and at most greater than 100 micrometers. Advantageously, it is sought to have a separation distance d3 between two sticks of two neighboring individual light sources which is substantially equal to the separation distance dl or d2, in one or the other of the directions, of two sticks of the same individual light source, as they are visible in FIG. 2.
L’agencement de la source de lumière selon l’invention avec une juxtaposition de sources individuelles 100 permet alors de piloter indépendamment les sources individuelles, chaque source individuelle pouvant comporter une pluralité de zones. A titre d’exemple illustré sur la figure 7, les sources individuelles 100’ disposées aux extrémités de la série peuvent être raccordées électriquement et pilotées distinctement, par l’intermédiaire de connexions 101 indépendantes, de celles disposées au centre de la série, qui pourront être pilotées simultanément, par des ponts de connexion 102.The arrangement of the light source according to the invention with a juxtaposition of individual sources 100 then makes it possible to independently control the individual sources, each individual source possibly comprising a plurality of zones. By way of example illustrated in FIG. 7, the individual sources 100 ′ arranged at the ends of the series can be electrically connected and controlled separately, by means of independent connections 101, from those arranged in the center of the series, which may be controlled simultaneously, by connection bridges 102.
On pourra prévoir que chacune des sources individuelles présentent deux zones comme précédemment décrit, et que les premières zones 7 de chaque source individuelle sont pilotées simultanément entre elles, distinctement du pilotage des deuxièmes zones 9 également pilotée simultanément entre elles.Provision may be made for each of the individual sources to have two zones as previously described, and for the first zones 7 of each individual source to be controlled simultaneously with each other, distinctly from the control of the second zones 9 also controlled simultaneously with one another.
On va maintenant décrire plus en détails la position de la source de lumière par rapport à l’optique de mise en forme.We will now describe in more detail the position of the light source relative to the shaping optics.
La disposition de l’une par rapport à l’autre, et notamment la disposition de la source de lumière par rapport au foyer de l’optique de mise en forme, dépend de la largeur de faisceau que l’on souhaite obtenir et donc de l’application optique que l’on vise.The arrangement of one with respect to the other, and in particular the arrangement of the light source with respect to the focal point of the shaping optics, depends on the beam width which it is desired to obtain and therefore on the optical application that we are targeting.
On peut notamment souhaiter la projection d’un faisceau épais et peu intense : dans ce cas, et dans le contexte précédemment cité d’une source de lumière présentant une largeur sensiblement comprise entre 100 micromètres et 500 micromètres, on pourra prévoir que la focale, correspondant à la distance entre la source de lumière et le centre de l’optique de mise en forme, est inférieure à 2 millimètres, préférentiellement inférieure à 1 millimètre. Plus précisément, pour la caractérisation d’un faisceau épais, il a été préconisé un rapport de 40% entre la largeur de la source de lumière et la focale, de sorte que pour une largeur allant de 100 micromètres à 500 micromètres, la focale est comprise entre 250 micromètres et 1.25 millimètres.In particular, it may be desirable to project a thick and not very intense beam: in this case, and in the context mentioned above of a light source having a width substantially between 100 micrometers and 500 micrometers, provision may be made for the focal length, corresponding to the distance between the light source and the center of the shaping optics, is less than 2 millimeters, preferably less than 1 millimeter. More precisely, for the characterization of a thick beam, a ratio of 40% between the width of the light source and the focal length has been recommended, so that for a width ranging from 100 micrometers to 500 micrometers, the focal length is between 250 micrometers and 1.25 millimeters.
Selon que ce faisceau épais présente une coupure supérieure ou non, on visera une application de feu de croisement ou de feu de route, de feu de brouillard ou de feu diurne. Notamment, si les bâtonnets de la source de lumière sont répartis en zones de sorte que l’allumage d’une zone sans l’autre génère une coupure plate, tel que cela est illustré à titre d’exemple sur la figure 4, on pourra viser une application de feu de croisement ou de feu de brouillard, ou encore d’éclairage adaptatif de virage (connu notamment sous l’appellation anglo-saxonne de cornering). Et si les bâtonnets sont indifféremment allumés sur toute la surface d’émission, on visera une application de feu de route ou de feu diurne.Depending on whether this thick beam has a higher cutoff or not, we will aim for an application of low beam or high beam, fog light or daytime running light. In particular, if the rods of the light source are distributed in zones so that the lighting of one zone without the other generates a flat cut, as illustrated by way of example in FIG. 4, it will be possible to target an application of low beam or fog light, or adaptive cornering lighting (known in particular under the Anglo-Saxon name of cornering). And if the sticks are indifferently lit on the entire emission surface, we will aim for a high beam or daytime running light application.
Dans chacun de ces cas, on image la source de lumière selon la direction verticale pour déterminer l’épaisseur du faisceau, cette source de lumière étant étalée suivant la direction horizontale du fait de la forme allongée de la source à éléments électroluminescents selon l’invention.In each of these cases, the light source is imaged in the vertical direction to determine the thickness of the beam, this light source being spread out in the horizontal direction due to the elongated shape of the source with electroluminescent elements according to the invention .
On peut alternativement souhaiter la projection d’un faisceau mince et intense : dans ce cas, et dans le contexte précédemment cité d’une source de lumière présentant une largeur sensiblement comprise entre 100 micromètres et 500 micromètres, on pourra prévoir que la distance focale est comprise entre 10 et 30 millimètres, préférentiellement comprise entre 10 et 20 millimètres. Plus précisément, pour la caractérisation d’un faisceau mince, il a été préconisé un rapport de 2% entre la largeur de la source de lumière et la focale, de sorte que pour une largeur allant de 200 micromètres à 500 micromètres, la focale est comprise entre 10 millimètres et 25 millimètres.One may alternatively wish the projection of a thin and intense beam: in this case, and in the aforementioned context of a light source having a width substantially between 100 micrometers and 500 micrometers, provision may be made for the focal distance to be between 10 and 30 millimeters, preferably between 10 and 20 millimeters. More specifically, for the characterization of a thin beam, it was recommended a ratio of 2% between the width of the light source and the focal length, so that for a width ranging from 200 micrometers to 500 micrometers, the focal length is between 10 millimeters and 25 millimeters.
On va maintenant décrire plus particulièrement un module bifonction code à coupure plane et éclairage autoroute. Un tel module permet avec une seule optique de projection, et selon le mode d’éclairage choisi, de générer un faisceau de feu de croisement à coupure plane ou bien un faisceau surélevé permettant d’augmenter la portée de l’éclairage à grande vitesse.We will now describe more particularly a dual-function module with flat cut-off and highway lighting. Such a module makes it possible, with a single projection optic, and depending on the lighting mode chosen, to generate a beam of dipped beam headlamps or else a raised beam making it possible to increase the range of lighting at high speed.
La source de lumière 1 utilisée pour cette application est illustrée sur la figure 4. Tel que présentée précédemment, elle comporte une première zone 7 d’éléments électroluminescents, et une deuxième zone 9 d’éléments électroluminescents, séparés par une ligne de démarcation 79, ici droite. Au moins une des zones de bâtonnets est configurée de sorte que la surface d’émission 34 de lumière correspondante à cette zone présente un ratio entre longueur et largeur qui soit au moins supérieur à 10, c’est-à-dire une longueur au moins dix fois supérieure à la largeur.The light source 1 used for this application is illustrated in FIG. 4. As presented above, it comprises a first zone 7 of electroluminescent elements, and a second zone 9 of electroluminescent elements, separated by a dividing line 79, here right. At least one of the rod zones is configured so that the light-emitting surface 34 corresponding to this zone has a ratio between length and width which is at least greater than 10, that is to say a length at least ten times the width.
Dans un fonctionnement de base, un module de commande associé à la source de lumière pilote l’activation sélective des bâtonnets électroluminescents présents dans la première zone 7. On forme ici un faisceau de type feu de croisement, étant entendu que d’autres types de faisceau pourraient être réalisés. Lorsque des conditions particulières sont respectées, ici le dépassement d’un seuil de vitesse, le module de commande pilote l’activation des bâtonnets électroluminescents présents dans la deuxième zone 9.In basic operation, a control module associated with the light source controls the selective activation of the light-emitting rods present in the first zone 7. A beam of the low beam type is formed here, it being understood that other types of beam could be made. When specific conditions are met, here the exceeding of a speed threshold, the control module controls the activation of the light-emitting sticks present in the second zone 9.
L’activation des bâtonnets de la deuxième zone 9, alors que les bâtonnets de la première zone 7 sont déjà activés, génère un déplacement vertical de la coupure du faisceau et un épaississement du faisceau.The activation of the rods of the second zone 9, while the rods of the first zone 7 are already activated, generates a vertical displacement of the beam cut-off and a thickening of the beam.
Par ailleurs, la source de lumière peut être configurée de manière à ce que la deuxième zone 9 de bâtonnets présente une sous-zone de bâtonnets 90 pilotable sélectivement. La sous-zone 90 forme partie de la deuxième zone 9 de sorte qu’elle est activé simultanément à l’ensemble des bâtonnets de la deuxième zone, notamment en cas de besoin d’une fonction d’éclairage d’autoroute à grande vitesse. La présence de cette sous-zone permet un pilotage particulier de bâtonnets de cette deuxième zone, notamment lorsqu’il s’agit, dans une fonction dite d’éclairage portique, de permettre l’éclairage au loin des panneaux de signalisation disposés au-dessus de la voie de circulation. La sous-zone 90 est ainsi centrée, relativement à la longueur L de la surface d’émission 34, sur la deuxième zone 9, et les bâtonnets qui la composent peuvent être suralimentés par rapport au reste des bâtonnets de la deuxième zone 9.Furthermore, the light source can be configured so that the second zone 9 of rods has a sub-zone of rods 90 which can be selectively controlled. Subzone 90 forms part of the second zone 9 so that it is activated simultaneously with all of the sticks in the second zone, in particular when a high-speed motorway lighting function is required. The presence of this sub-zone allows a particular control of rods of this second zone, in particular when it is a question, in a so-called portal lighting function, of allowing the lighting away from the traffic signs arranged above of the traffic lane. The sub-zone 90 is thus centered, relative to the length L of the emission surface 34, on the second zone 9, and the rods which compose it can be supercharged compared to the rest of the rods in the second zone 9.
Cette suralimentation de certains bâtonnets est notamment permise du fait de la vitesse importante du véhicule à laquelle est déclenchée ce type de fonction d’éclairage portique, ce qui autorise un refroidissement optimisé de ces bâtonnets suralimentés.This supercharging of certain rods is in particular permitted due to the high speed of the vehicle at which this type of portal lighting function is triggered, which allows optimized cooling of these supercharged rods.
Un deuxième mode de réalisation particulier de l’invention est illustré sur la figure 6, dans lequel les rayons de la source de lumière ne traversent pas directement la lentille, mais par l’intermédiaire d’un réflecteur 36 configuré pour réfléchir les rayons émis par la source de lumière en direction de la sortie du dispositif. Ainsi la source n’est pas imagée en direct, et ceci peut notamment être intéressant dans le cas d’une source formée d’une juxtaposition de sources de lumières individuelles, de manière à moins repérer les coupures entre les sources individuelles.A second particular embodiment of the invention is illustrated in FIG. 6, in which the rays of the light source do not pass directly through the lens, but through a reflector 36 configured to reflect the rays emitted by the light source towards the output of the device. Thus, the source is not imaged live, and this can in particular be interesting in the case of a source formed by a juxtaposition of individual light sources, so as to less identify the breaks between the individual sources.
L’optique de mise en forme du dispositif lumineux comporte dans ce cas un réflecteur qui peut être un miroir cylindrique, d’axe sensiblement parallèle à la direction selon laquelle s’étend la source de lumière dans sa longueur. Par ailleurs, le réflecteur peut présenter la forme d’un cylindre de section parabolique, ou elliptique, ou encore à surface complexe, à savoir une section de forme non régulière, prenant par exemple la forme de portions de paraboles successives. Notamment dans le cas d’un cylindre de section parabolique, il peut être envisagé de se passer d’une lentille telle qu’elle a pu être décrite et illustrée précédemment.The shaping optics of the light device in this case comprises a reflector which can be a cylindrical mirror, with an axis substantially parallel to the direction in which the light source extends in its length. Furthermore, the reflector may have the shape of a cylinder of parabolic or elliptical section, or else with a complex surface, namely a section of non-regular shape, taking for example the shape of portions of successive parabolas. In particular in the case of a parabolic section cylinder, it can be envisaged to do without a lens as it has been described and illustrated previously.
De façon similaire au découpage longitudinal de la source de lumière en une pluralité de sources individuelles, le réflecteur peut être formé d’une pluralité de miroirs, d’axe respectif sensiblement parallèle à la direction selon laquelle s’étend la source de lumière dans sa longueur, et agencés en série selon cette même direction.Similar to the longitudinal cutting of the light source into a plurality of individual sources, the reflector may be formed of a plurality of mirrors, of respective axes substantially parallel to the direction in which the light source extends in its length, and arranged in series in this same direction.
On a illustré sur la figure 6 un exemple d’agencement de la source de lumière par rapport à un réflecteur cylindrique de section elliptique et à une lentille disposée en sortie du module.Illustrated in FIG. 6 is an example of arrangement of the light source with respect to a cylindrical reflector of elliptical section and to a lens disposed at the outlet of the module.
La source de lumière est disposée de sorte que le substrat 10 s’étende sensiblement dans le plan horizontal comportant l’axe optique 60 du dispositif lumineux. Ainsi, les bâtonnets s’étendent sensiblement perpendiculairement à l’axe optique 60. Comme ce qui a pu être décrit précédemment dans le cas de d’application en imagerie directe, la source de lumière à bâtonnets peut être avantageusement collé sur un dispositif de refroidissement 11.The light source is arranged so that the substrate 10 extends substantially in the horizontal plane comprising the optical axis 60 of the light device. Thus, the rods extend substantially perpendicular to the optical axis 60. As has been described above in the case of application in direct imaging, the light source with rods can advantageously be bonded to a cooling device. 11.
La première zone 7 est disposée plus en avant que la deuxième zone 9 par rapport à l’axe optique 60 et la direction principale d’émission des rayons, c’est-à-dire qu’elle se situe sur l’axe optique, par rapport à la deuxième zone, plus proche de la sortie du dispositif lumineux. Et la ligne de démarcation 79 est disposée sensiblement sur le foyer objet du réflecteur.The first zone 7 is arranged further forward than the second zone 9 with respect to the optical axis 60 and the main direction of emission of the rays, that is to say that it is located on the optical axis, compared to the second zone, closer to the exit of the light device. And the line of demarcation 79 is disposed substantially on the object focus of the reflector.
De la sorte, les rayons émis par les bâtonnets présents dans la première zone 7, dédiée à la formation d’un faisceau de feu de croisement, ont tendance à être réfléchis en amont du foyer objet de la lentille et à être projetés plongeant en sortie du module, tandis que les rayons émis par les bâtonnets présents dans la deuxième zone 9, dédiée à la formation d’un faisceau de feu d’autoroute, ont tendance à être réfléchis en aval du foyer objet de la lentille et à être projetés au-dessus de l’horizon en sortie du module.In this way, the rays emitted by the rods present in the first zone 7, dedicated to the formation of a beam of dipped beam, tend to be reflected upstream from the focal point of the lens and to be projected dipping at the outlet. of the module, while the rays emitted by the rods present in the second zone 9, dedicated to the formation of a highway light beam, tend to be reflected downstream from the focal point of the lens and to be projected at -above the horizon at the output of the module.
Le dispositif comporte en outre au moins un cache jointif du réflecteur ou de la source.The device further comprises at least one adjoining cover of the reflector or of the source.
Dans l’exemple illustré, un premier cache 38 est disposé sur l’axe optique, entre la source de lumière et la lentille, afin d’éviter que des rayons sortant de la paroi circonférentielle 28 des bâtonnets ne se dirigent vers la lentille de mise en forme sans avoir préalablement été déviés par le réflecteur. Le premier cache 38 s’étend avantageusement sensiblement perpendiculairement à l’axe optique.In the example illustrated, a first cover 38 is disposed on the optical axis, between the light source and the lens, in order to prevent rays leaving the circumferential wall 28 of the rods from going towards the focusing lens. in shape without having previously been deflected by the reflector. The first cover 38 advantageously extends substantially perpendicular to the optical axis.
Un deuxième cache 40 est en outre disposé au voisinage du réflecteur, et plus particulièrement dans le prolongement de l’extrémité libre du réflecteur, à l’opposé de la source de lumière.A second cover 40 is also arranged in the vicinity of the reflector, and more particularly in the extension of the free end of the reflector, opposite the light source.
On comprend que les caches ont été représentés schématiquement sur la figure 6, notamment pour les rendre particulièrement visibles, et que le rapport dimensionnel entre eux et les éléments du dispositif lumineux pourra être différent de celui schématisé.It is understood that the covers have been shown diagrammatically in FIG. 6, in particular to make them particularly visible, and that the dimensional ratio between them and the elements of the light device may be different from that shown diagrammatically.
De façon similaire, on pourra prévoir des caches disposés de façon jointive à la source de lumière et à la lentille dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 5, dans lequel la source de lumière est imagée directement par l’optique de mise en forme, afin de bloquer des rayons sortant de la paroi circonférentielle 28 des bâtonnets.Similarly, it will be possible to provide covers arranged contiguously to the light source and to the lens in the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 5, in which the light source is imaged directly by the focusing optics. shaped, in order to block rays exiting from the circumferential wall 28 of the rods.
On comprendra que d’autres configurations d’optique de mise en forme pourront être prévues, et par exemple une combinaison de plusieurs lentilles, ou la combinaison d’au moins une lentille et d’au moins un miroir.It will be understood that other configurations of shaping optics may be provided, and for example a combination of several lenses, or the combination of at least one lens and at least one mirror.
On pourra en outre prévoir d’associer à la source de lumière des lentilles imageantes. 11 serait intéressant d’associer ces lentilles imageantes avec une source de lumière formée d’une pluralité de sources de lumière individuelles telle qu’elle a pu être présentée précédemment, en disposant par exemple ces lentilles imageantes à chaque extrémité de la série de sources de lumière individuelles pour réaliser la fonction d’éclairage adaptatif de virage.Provision may also be made to associate imaging lenses with the light source. It would be interesting to associate these imaging lenses with a light source formed from a plurality of individual light sources as it has been presented previously, for example by placing these imaging lenses at each end of the series of light sources. individual light to perform the adaptive cornering light function.
La présente invention s’applique tout particulièrement à un projecteur avant de véhicule automobile, et elle pourrait notamment s’intégrer dans une face avant de véhicule telle qu’illustrée schématiquement sur la figure 8, dès lors que la règlementation autorise un tel agencement.The present invention applies very particularly to a headlight of a motor vehicle, and it could in particular be integrated into a front face of the vehicle as shown diagrammatically in FIG. 8, as soon as the regulations authorize such an arrangement.
Le dispositif lumineux est alors disposé linéairement, essentiellement transversalement, et entre deux modules lumineux extérieurs. On pourra de la sorte prévoir que les modules lumineux extérieurs sont configurés pour émettre respectivement un faisceau de feu de croisement partiel, dont la superposition permet de générer un faisceau de feu de croisement global règlementaire. Et le module lumineux central, logeant le dispositif lumineux tel que décrit précédemment, peut être utilisé en complément de ces modules lumineux extérieurs, en addition de la fonction de feu de croisement par exemple et notamment pour réaliser la fonction d’éclairage d’autoroute ou d’éclairage de portique.The light device is then arranged linearly, essentially transversely, and between two exterior light modules. In this way it will be possible to provide that the exterior light modules are configured to respectively emit a beam of partial dipped beam, the superposition of which makes it possible to generate a beam of regulatory overall dipped beam. And the central light module, housing the light device as described above, can be used in addition to these outdoor light modules, in addition to the low beam function for example and in particular to perform the function of highway lighting or portal lighting.
La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer un dispositif lumineux qui permette de réaliser à moindre coût, et sans perte de qualité photométrique, un faisceau linéaire. On comprend qu’il a été plus particulièrement décrit une application à un dispositif bi-fonction permettant de réaliser au moins un éclairage de type code et un éclairage additionnel de type éclairage d’autoroute et/ou éclairage de portique, mais que le dispositif pourrait aisément être appliqué pour réaliser des fonctions différentes pouvant inclure notamment une fonction d’éclairage diurne.The above description clearly explains how the invention makes it possible to achieve the objectives which it has set itself and in particular to propose a light device which makes it possible to produce a linear beam at lower cost, and without loss of photometric quality. It is understood that an application to a dual-function device has more particularly been described making it possible to produce at least one lighting of the code type and one additional lighting of the highway lighting and / or portal lighting, but that the device could easily applied to perform different functions which may include a daytime running light function.
est particulièrement avantageux selon l’invention que l’on combine une source à semi-conducteur, comprenant des éléments électroluminescents et présentant une dimension d’élongation principale respectant le ratio entre longueur et largeur tel que défini précédemment, et un élément optique de projection, c’est-à-dire à titre d’exemple une lentille mince cylindrique et/ou un miroir cylindrique à section au moins sensiblement parabolique ou elliptique.it is particularly advantageous according to the invention that a semiconductor source is combined, comprising electroluminescent elements and having a main elongation dimension respecting the ratio between length and width as defined above, and an optical projection element, that is to say by way of example a thin cylindrical lens and / or a cylindrical mirror with at least substantially parabolic or elliptical section.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à la structure du dispositif lumineux qui vient d’être décrite à titre d’exemple non limitatif, dès lors qu’elle utilise au moins une source de lumière à semi-conducteur à bâtonnets électroluminescents dont la surface d’émission, dans un plan, présente un ratio conforme à l’invention entre une première dimension et une deuxième dimension de cette surface d’émission. En tout état de cause, l’invention ne saurait se limiter au mode de réalisation spécifiquement décrit dans ce document, et s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.Of course, various modifications can be made by a person skilled in the art to the structure of the light device which has just been described by way of nonlimiting example, provided that it uses at least one semiconductor light source. with light-emitting rods, the emission surface of which, in one plane, has a ratio according to the invention between a first dimension and a second dimension of this emission surface. In any event, the invention cannot be limited to the embodiment specifically described in this document, and extends in particular to all equivalent means and to any technically effective combination of these means.
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