FR3139773A1 - Module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile - Google Patents

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Pierre Renaud
Benoit Delande
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Abstract

L’invention concerne un module optique (1) d’un système lumineux (10) d’un véhicule automobile, comprenant : au moins une source lumineuse (2) ; un système optique primaire (4) monobloc comprenant au moins un organe optique primaire (5), ledit organe optique primaire étant agencé pour former une image primaire à partir de ladite source lumineuse ; un masque (7) disposé en aval dudit organe optique primaire et présentant au moins une zone opaque (71) et une fenêtre (72) ménagée dans la zone opaque, ladite fenêtre étant agencée en vis-à-vis dudit organe optique primaire pour former une image secondaire à partir de l’image primaire, une portion (54) du système optique primaire monobloc s’étendant au travers de ladite fenêtre ; un système optique de projection (8) agencé pour projeter au sol l’image secondaire formée par le masque. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

Module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile
L’invention concerne le domaine des systèmes lumineux des véhicules automobiles. Plus précisément, l’invention concerne un module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile.
Dans le domaine de l’éclairage et de la signalisation lumineuse automobile, il est connu de réaliser, en plus des fonctions classiques, des fonctions de projection au sol de logo ou de motifs lumineux, en champ proche du véhicule. Ce type de fonction peut par exemple intervenir dans le cadre d'assistance à la conduite, par exemple en réalisant un marquage au sol permettant de matérialiser une voie de circulation. Ce type de fonction peut également intervenir en support d’une fonction classique de signalisation, afin de prévenir un autre usager de la route d’un changement de trajectoire.
Afin de projeter le motif ou le logo lumineux au sol, une solution connue consiste à introduire des zones sombres dans un faisceau lumineux pixélisé émis par un système lumineux du véhicule automobile, le conducteur ou l’usager de la route visualisant ainsi le motif ou le logo par contraste entre zones sombres et zones éclairées. Cette solution requiert toutefois que le faisceau lumineux présente une résolution particulièrement importante et nécessite donc un nombre de sources lumineuses particulièrement élevé, ce qui rend le système lumineux couteux et complexe.
Une autre solution connue consiste à collecter de la lumière émise par plusieurs sources lumineuses, via des guides de lumière, puis à projeter des images des faces de sortie de ces guides de lumière au sol, via un système optique de projection. Si cette solution est satisfaisante, d’un point de vue efficacité et simplicité, elle ne permet pas toutefois de former des motifs complexes au sol sans démultiplier le nombre de sources lumineuses et de guides de lumière. Par ailleurs, la netteté des motifs qui sont projetés au sol peut se voir diminuée, du fait de la complexité de réalisation des guides de lumière par injection de matière plastique et de la présence d’un organe optique de sortie auquel sont reliés tous les guides de lumière afin de permettre leur intégration dans un module optique et dont l’épaisseur peut ainsi impacter les performances optiques de ce module optique.
Une autre solution connue consiste à ajouter à la solution précédente un masque opaque pourvu de fenêtres ou de zones transparentes, permettant de former, à partir des images formées par les guides, de nouvelles images, lesquelles sont projetées par un système optique de projection. Cette solution impose toutefois d’utiliser une pièce optique supplémentaire, et donc d’accroitre les dimensions, le coût et la complexité de réalisation du module optique. En outre, bien que les guides de lumière permettent d’obtenir des faisceaux lumineux d’ouverture réduite, cette ouverture reste plus large que les dimensions des fenêtres ou des zones transparentes du masque, de sorte qu’une partie conséquente de la lumière émise par les sources lumineuses est interceptée par le masque, ce qui réduit sensiblement l’efficacité du module. Et il n’est pas possible de réduire les dimensions des guides de lumière, notamment pour s’adapter à une longueur focale courte et/ou à une résolution élevée, du fait de la complexité de réalisation de ces guides de lumière lorsque l’on souhaite les fabrications par injection de matière. Enfin, dans le cas où le masque est réalisé en verre, des réflexions de Fresnel peuvent intervenir entre le masque et la sortie des guides de lumière, voire entre le masque et un système optique prévu en aval du masque, ce qui réduit encore l’efficacité du module.
Il existe ainsi un besoin pour un module optique compact, capable projeter de façon efficace au sol un motif ou un logo lumineux, qui permette de réaliser un motif complexe à partir d’une seule source lumineuse, comme par exemple un motif comportant des détails au sein même de ce motif ou encore un motif composé de plusieurs sous-motifs disjoints, et/ou qui permette d’améliorer la netteté du motif projeté au sol.
La présente invention se place dans ce contexte et vise à répondre à ces besoins.
A ces fins, l’invention a pour objet un module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile, comprenant :
  1. au moins une source lumineuse ;
  2. un système optique primaire monobloc comprenant au moins un organe optique primaire, ledit organe optique primaire étant agencé pour former une image primaire à partir de ladite source lumineuse ;
  3. un masque disposé en aval dudit organe optique primaire et présentant au moins une zone opaque et une fenêtre ménagée dans la zone opaque, ladite fenêtre étant agencée en vis-à-vis dudit organe optique primaire pour former une image secondaire à partir de l’image primaire, une portion du système optique primaire monobloc s’étendant au travers de la fenêtre ;
  4. un système optique de projection agencé pour projeter au sol l’image secondaire formée par le masque.
Dans l’invention, les rayons lumineux émis par la source lumineuse sont déviés par l’organe optique primaire pour former une image primaire. Il peut s’agir d’une image virtuelle ou d’une image réelle, qui peut sensiblement correspondre à un agrandissement de l’image de la surface d’émission de la source lumineuse ou au contraire être une image déformée de cette surface d’émission. On notera que la majeure partie des rayons lumineux émis par la source lumineuse, voire presque la totalité, peuvent ainsi être collectés par l’organe optique primaire pour former l’image primaire. On comprend par ailleurs que, du fait qu’une partie du système optique primaire traverse le masque, le masque peut être positionné au plus proche de la zone de l’organe optique primaire au niveau de laquelle se forme cette image primaire. On améliore ainsi l’efficacité et la compacité du module optique. Les rayons de lumière peuvent ainsi traverser la fenêtre du masque, de sorte que l’ image primaire soit transformée par le masque en une image secondaire. La fenêtre peut ainsi délimiter un contour ou un motif dans l’image primaire pour former l’image secondaire. Cette image secondaire, ou une combinaison de l’image primaire et de l’image secondaire, peut ainsi être projetée au sol par le système optique de projection. Le fait que ce soit l’image secondaire qui soit projetée par le système optique de projection permet notamment d’obtenir un motif au sol dont les contours présentent une netteté satisfaisante, indépendamment de la qualité de fabrication de l’organe optique primaire.
Dans la présente invention, le motif lumineux formé par la projection de l’image secondaire au sol par le système optique de projection peut former un logo, un pictogramme, un motif géométrique ou un ensemble de plusieurs logos, pictogrammes ou motifs géométriques ainsi que leur combinaison, comme par exemple un pictogramme associé à un ou plusieurs motifs géométriques.
Dans l’invention, on entend par zone opaque une zone apte à intercepter un rayon de lumière et empêcher totalement la transmission de ce rayon de lumière au travers du masque. Le masque pourra avantageusement être former par une plaque fine réalisée dans un matériau opaque et pourvue de fentes ou de découpes permettant de réaliser la ou les fenêtres.
Avantageusement, la ou chaque fenêtre est agencée en vis-à-vis de l’organe optique primaire pour délimiter, partiellement ou totalement, un contour de l’image primaire et/ou pour délimiter un motif au sein de l’image primaire, par exemple en délimitant un contour dudit motif au moyen d’une zone opaque entourant partiellement ou totalement une fenêtre ou en délimitant ledit motif de façon négative au moyen d’une zone opaque agencée au sein d’une fenêtre. En d’autres termes, le contour délimité de l’image primaire et/ou le motif délimité au sein de l’image primaire définit ainsi l’image secondaire.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le système optique primaire peut être réalisé par surmoulage d’au moins un matériau sur le masque. En d’autres termes, lors du surmoulage du système optique primaire, de la matière pénètre au sein de la ou de chaque fenêtre du masque. Dans ce cas, on s’assure que le masque puisse être placé au plus proche de la zone de l’organe optique primaire au niveau de laquelle se forme l’image primaire, l’image secondaire se formant ainsi au niveau de l’image primaire. Le système optique primaire pourra être réalisé par surmoulage d’un même polymère ou de plusieurs polymères de même indice. Par « même polymère », on entend signifier que les organes optiques primaires et l’organe optique de sortie sont réalisés dans des matériaux au moins issus d'un même polymère de base, par exemple du polycarbonate (ou PC) ou du PMMA ou encore du silicone. Toutefois, ces matériaux peuvent avoir des charges différentes.
Avantageusement, le système optique de projection présente une surface focale passant sensiblement par le masque ou située sensiblement entre l’organe optique primaire et le masque. Par exemple, ladite surface focale peut être un plan ou une surface courbée située sensiblement au niveau d’une paroi aval du masque. Dans le cas où l’image secondaire est totalement délimitée par le masque, on pourra ainsi prévoir un système optique de projection focalisé sur le masque afin que cette image secondaire soit projetée au sol en présentant des bords nets. Dans le cas où l’image secondaire est délimitée par le masque et par l’organe optique primaire, on pourra ainsi prévoir un système optique de projection focalisé au niveau de la jonction entre l’organe optique primaire et le masque afin que ce système optique de projection projette au sol une combinaison de l’image primaire et de l’image secondaire, cette combinaison présentant des bords nets.
De préférence, le système optique de projection et le masque sont agencés pour l’image secondaire projetée au sol par le système optique de projection soit entièrement délimitée par des bords sensiblement nets.
Dans l’invention, on entend par « bord sensiblement net d’une image projetée au sol » le fait que la variation de l’éclairement au sol, causé par cette projection, entre deux points situés de part et d’autre de ce bord suivant une direction sensiblement perpendiculaire au bord et séparés d’au moins 1 cm présente une pente, notamment en au moins un point, supérieure ou égale à 10 lux/cm.
Dans un exemple de réalisation de l’invention, le système optique de projection est agencé pour projeter les images secondaires au sol dans un champ proche du véhicule. On entend par champ proche un distance de projection inférieure à 10 mètres, notamment inférieure à 5 mètres et/ou une direction globale de projection formant un angle d’au moins 5° sous l’horizontal, notamment d’au moins 10° sous l’horizontal. Ces images peuvent ainsi participer à la réalisation d’une fonction d’indication d’une trajectoire empruntée par le véhicule, et notamment de type indicateur de direction ou de type feu de recul.
On pourra prévoir que le module optique comporte un seul organe optique primaire.
Dans un mode de réalisation alternatif de l’invention, le module optique comporte une pluralité de sources lumineuses contrôlables sélectivement. Le cas échéant, le système optique primaire monobloc comporte une pluralité d’organes optiques primaires, chaque organe optique primaire est agencé pour former une image primaire à partir d’une desdites sources lumineuses, et le masque comporte une pluralité de fenêtres chacune agencée en vis-à-vis de l’un des organes optiques primaires pour former une image secondaire à partir de l’image primaire formée par cet organe optique primaire; une portion du système optique primaire monobloc s’étendant au travers de chacune des fenêtres .
Avantageusement, les organes optiques primaires sont agencés de façon matricielle. En d’autres termes, les organes optiques primaires sont agencés de façon adjacente les uns par rapport aux autres, pour former des lignes et des colonnes, notamment de sorte que les faces d’entrée et de sortie soient organisées de façon matricielle en étant distantes les unes des autres d’un pas constant.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le système optique primaire comporte un organe optique de sortie, ledit organe optique primaire comportant une face d’entrée de lumière en vis-à-vis de laquelle est disposée ladite source lumineuse et une face de jonction reliant l’organe optique primaire à ladite portion s’étendant au travers de ladite fenêtre, ladite portion étant reliée à l’organe optique de sortie. En d’autres termes, ladite portion forme une portion de liaison entre l’organe optique primaire et l’organe optique de sortie.
On comprend que, dans ce mode de réalisation, le système optique primaire est une pièce monobloc surmoulée sur le masque, lequel s’étend entre la face de jonction de l’organe optique primaire et l’organe optique de sortie, en étant accolé à la face de jonction de l’organe optique primaire et à une face amont de l’organe optique de sortie. On améliore ainsi l’efficacité et l’opacité du module optique.
On pourra notamment prévoir que l’organe optique de sortie définisse un réceptacle, dans ladite face amont, au sein duquel s’étend le masque.
Avantageusement, l’organe optique de sortie présente une face de sortie sensiblement en forme de dôme lisse. Par exemple, l’organe optique de sortie peut être une portion de boule tronquée ou en variation une portion de cylindre tronqué. Cette caractéristique permet de doter l’organe optique de sortie d’une fonction de correction des aberrations géométriques introduites par le système optique de projection lors de la projection au sol desdites images des faces de jonction.
Le cas échéant, on pourra prévoir que la face de jonction de l’organe optique primaire, voire de chaque organe optique primaire, et une face amont du masque s’étendent sensiblement dans un même plan.
Dans un mode de réalisation de l’invention, ledit organe optique primaire comporte un guide de lumière primaire, la face d’entrée dudit guide de lumière étant reliée à la face de jonction dudit guide de lumière par une enveloppe telle que chaque point du contour de la face d’entrée est relié à un point du contour de la face de jonction par une droite.
Selon cette caractéristique, la lumière émise par une source lumineuse au travers de la face d’entrée d’un guide de lumière primaire peut se propager dans ce guide de lumière primaire par réflexion totale interne sur les parois du guide de lumière jusqu’à atteindre la face de jonction. Le fait que l’enveloppe soit une surface développable permet de former, au niveau de la face de jonction, un motif entièrement délimité par des bords sensiblement nets, lequel motif forme l’image primaire et peut alors être transformé par le masque.
Par exemple, la face d’entrée du ou de chaque guide de lumière primaire peut être sensiblement rectangulaire, et la face de jonction du ou de chaque guide de lumière primaire peut présenter une forme sensiblement différente de celle de la face d’entrée dudit guide de lumière primaire, et notamment de celles des faces de sorties des autres guides de lumière primaires. En variante, par exemple dans le cas d’un agencement matriciel, les faces d’entrées des guides de lumière primaires peuvent être toutes identiques et les faces de sortie des guides de lumière primaires peuvent être toutes identiques.
De préférence, le système optique de projection présente une surface focale passant sensiblement par la face de jonction dudit organe optique primaire avec la portion.
Selon un exemple de réalisation de l’invention, le système optique primaire comporte une pluralité d’organes optiques primaires reliés à l’organe optique de sortie par des portions de liaisons, de sorte que les faces de jonction d’au moins deux organes optiques primaires adjacents, ainsi que les portions de liaison reliées à ces faces de jonction, soient espacées l’une de l’autre.
Selon un exemple de réalisation de l’invention, le module optique comporte au moins deux sources lumineuses disposées chacune en vis-à-vis d’une face d’entrée de l’un des organes optiques primaires qui lui est propre. On pourra prévoir que le nombre de sources lumineuses soit inférieur au nombre d’organes optiques primaires, l’un ou plusieurs organes optiques primaires étant alors dépourvu de source lumineuse. En variante, on pourra prévoir qu’au moins une source lumineuse soit disposée en vis-à-vis de la face d’entrée de chaque organe optique primaire. Il est à relever que cette caractéristique permet ainsi de définir un élément optique primaire standard, utilisable quel que soit le motif global que l’on souhaite projeter au sol, et que seulement le nombre de sources et le profil et le nombre de zones du masque sont alors définis en fonction de ce motif global. Au moins l’un des motifs de ce motif global sera alors défini par le masque.
Le cas échéant, le masque comporte une pluralité de fenêtres, chacune traversée par l’une des portions de liaison, le masque s’étendant entre les faces de jonction et l’organe optique de sortie.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le système optique primaire pourra être dépourvu d’organe optique de sortie prévu en aval du masque. Dans ce cas, le système optique primaire comportera uniquement un ou plusieurs organes optiques primaires agencés en amont du masque, une portion du système optique primaire s’étendant depuis chaque organe optique primaire au travers d’une fenêtre du masque pour définir une face de sortie de lumière du système optique primaire.
De préférence, la source lumineuse ou chaque source lumineuse contrôlable sélectivement comporte une puce à semi-conducteur émettrice de lumière, notamment une diode électroluminescente. De préférence toujours, chaque source lumineuse contrôlable sélectivement est apte à émettre de la lumière de couleur blanche. En variante, chaque source lumineuse contrôlable sélectivement est apte à émettre de la lumière de couleur ambre. En variante encore, chaque source lumineuse contrôlable sélectivement est apte à émettre de la lumière dont la couleur est contrôlable.
Avantageusement, le système optique de projection comporte au moins une lentille et/ou un réflecteur et/ou une combinaison d’au moins une lentille et d’au moins un réflecteur.
De préférence, le système optique de projection pourra comporter une unique lentille de projection dont la surface focale passe sensiblement par le masque. En variante, le système optique de projection pourra comporter un miroir sensiblement plan agencé pour former des images virtuelles de ladite image secondaire d’un côté de ce miroir sensiblement plan et une lentille de projection située de l’autre côté de ce miroir sensiblement plan et dont la surface focale passe sensiblement par ces images virtuelles. Ce type de système optique de projection permet de réduire sensiblement l’encombrement du module optique.
L’invention a également pour objet un système lumineux d’un véhicule automobile, comprenant un module optique selon l’invention.
Avantageusement, le système lumineux peut comporter une unité de contrôle des sources lumineuses dudit module optique.
Par exemple, ledit système lumineux pourra comporter un dispositif lumineux de type feu arrière d’un véhicule automobile, et/ou projecteur avant de véhicule automobile, et/ou un dispositif lumineux agencé dans un pare-chocs d’un véhicule automobile et/ou dans un rétroviseur d’un véhicule automobile, le module optique étant agencé dans ce dispositif lumineux.
Avantageusement, l’unité de contrôle est apte à contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses dudit module optique en fonction d’une instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile.
Par exemple, l’unité de contrôle pourra être agencée, en fonction d’une première instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile, pour contrôler l’émission de lumière par un premier groupe de sources lumineuses du module optique et, en fonction d’une deuxième instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile, pour contrôler l’émission de lumière par un deuxième groupe de sources lumineuses du module optique, le deuxième groupe comportant au moins une source lumineuse n’appartenant pas au premier groupe.
Selon un exemple, le système lumineux pourra comporter un module optique supplémentaire comprenant au moins une source lumineuse supplémentaire et apte à émettre un faisceau lumineux de signalisation, notamment réglementaire, et l’unité de contrôle pourra être agencée, en fonction d’une instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile, pour contrôler de façon synchronisée ladite source lumineuse supplémentaire du module optique supplémentaire et lesdites sources lumineuses du module optique.
La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent :
représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’un module optique selon un mode de réalisation de l’invention ;
représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective d’un masque du module de la ;
représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de l’élément optique primaire du module de la ; et
représente, schématiquement et partiellement, un système lumineux d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention et incorporant le module optique de la .
Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
On a représenté en un module optique 1 d’un système lumineux d’un véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Le module optique 1 comporte une pluralité de diodes électroluminescentes 2 montées sur une même carte de circuit imprimé 3. Dans l’exemple décrit, le module optique 1 comporte trois LEDs 2 pouvant chacune être contrôlée indépendamment des autres pour émettre de la lumière de couleur jaune ou ambre.
Le module optique 1 comporte un système optique primaire 4, formé dans une pièce optique monobloc 4 agencée en aval des diodes électroluminescentes 2. Ce système optique primaire 4 sera décrit en liaison avec la et la qui montrent cette pièce4 dans une vue en perspective arrière.
Le système optique primaire 4 comporte une pluralité d’organes optiques primaires 5 et un organe optique de sortie 6 auquel sont reliés ces organes optiques primaires 5. Dans l’exemple décrit, l’élément optique primaire 4 comporte neufs organes optiques primaires 5, chacun réalisé sous la forme d’un guide de lumière. Les organes optiques primaires 5 sont agencés de façon matricielle en étant répartis sur trois lignes et trois colonnes.
Le module optique comporte un masque 7 disposé au sein de la pièce monobloc 4, en aval des organes optiques primaires 5. Dans l’exemple décrit, le masque 7 est formé par une plaque 71 réalisée dans un matériau opaque, dans laquelle ont été réalisés des perçages définissant chacune une fenêtre 72 de forme prédéterminée. Ce masque a été représenté en perspective en . On notera que les profils de chaque fenêtre 72 peuvent être distincts les uns des autres.
Le système optique primaire 4 est une pièce monobloc, les guides de lumière 5 et l’organe optique de sortie 6 étant fabriqués dans un même matériau, à savoir du polycarbonate ou PC ou du silicone. Dans l’exemple décrit, le système optique primaire 4 a été réalisé par surmoulage de ce matériau sur le masque 7. Lors du surmoulage, de la matière a ainsi pénétrée les fenêtres 72 du masque 7 pour définir des portions 54 reliant chacune l’un des guides de lumière 5 à l’organe optique de sortie 6. En d’autres termes, les indices de réfraction des guides de lumière 5, des portions 54 et de l’organe optique de sortie 6 sont identiques, et il n’existe aucun dioptre au niveau des jonctions de ces différentes parties du système optique primaire 4, de sorte que la lumière traversant le système optique primaire 4 depuis les guides de lumière 5 jusqu’à l’organe optique de sortie 6 ne subit aucune déviation, en particulier aucune réflexion au niveau de ces jonctions, ce qui permet d’augmenter l’efficacité du module optique de 10%.
Chaque guide de lumière 5 comporte une face d’entrée 51, en vis-à-vis de laquelle est disposée l’une des LEDs 2, la lumière susceptible d’être émise par cette LED 2 pénétrant ainsi dans le guide de lumière 5 par cette face d’entrée 51.
Chaque guide de lumière 5 est relié à l’une des portions 54 par une face de jonction 52, opposée à la face d’entrée 51, et située au niveau d’une paroi amont du masque 7. Plus précisément, le système optique primaire 4 a été surmoulé sur le masque 7 de sorte que les faces de jonction 52 et la paroi amont du masque 7 s’étendent dans un même plan.
Pour chaque guide de lumière 5, la face d’entrée 51 est reliée à la face de jonction 52 par une enveloppe 53. Cette enveloppe 53 est une surface développable, de sorte que chaque point du contour de la face d’entrée 51 est reliée, via l’enveloppe 53, à un point du contour de la face de jonction 52 par une droite. La lumière susceptible d’être émise par la LED 2 située en vis-à-vis de la face d’entrée 51 est ainsi couplée au guide de lumière 5, lorsqu’elle pénètre dans ce guide de lumière 5 par cette face d’entrée 51, et se propage par des réflexions totales internes successives contre l’enveloppe 53 jusqu’à atteindre la face de jonction 52, via laquelle elle est découplée du guide de lumière 5 et pénètre dans la portion 54 puis dans l’organe optique de sortie 6. La face de jonction 52 forme ainsi une face de sortie fictive du guide de lumière 5.
La face de jonction 52 d’un guide de lumière 5 définit ainsi, grâce à son contour, un motif dont la forme est prédéterminée et propre à ce guide de lumière 5. La forme de la face d’entrée 51 et l’enveloppe 53 de chaque guide de lumière 5 permet ainsi d’exploiter toute la lumière émise par une LED 2 au travers de la face d’entrée 51 pour obtenir au niveau de la face de jonction 52 un motif entièrement délimité par des bords sensiblement nets. De même, la forme de la face d’entrée 51 et l’enveloppe 53 permettent d’obtenir une distribution de lumière homogène à l’intérieur de ce motif, au niveau de la face de jonction 52.
En d’autres termes, chaque guide de lumière 5 est agencée pour former une image, dite primaire, à partir de la source lumineuse 2 disposée en vis-à-vis de sa face d’entrée 51, au niveau de sa face de jonction 52, et donc au niveau de la face amont du masque 7. Les bords de chaque image primaire sont définis par les bords de chaque face de jonction 52. Par ailleurs, les guides de lumière 5 sont agencés de sorte que deux faces de jonction 52 adjacentes soient espacées.
On notera que dans l’exemple de la , les faces d’entrée 51 sont toutes semblables, de même que les faces de jonction 52. En d’autres termes, l’image primaire obtenue au niveau de la face de jonction 52 d’un guide de lumière 5 est identique pour tous les guides de lumière 5, quelle que soit leurs positions dans la matrice. Il est ainsi possible d’obtenir, au niveau du masque 7, une matrice d’images primaires identiques les unes aux autres. Seule la présence ou l’absence d’une LED en vis-à-vis des faces d’entrées 51 et/ou l’activation ou la désactivation des LEDs prévues en vis-à-vis des faces d’entrées 51 définissent cette matrice d’images primaires. Ainsi, dans l’exemple de la , on a prévu seulement sept LEDs. En d’autres termes, deux guides de lumière 5 sont dépourvus de source lumineuse au niveau de leur face d’entrée 51.
On pourrait concevoir d’autres formes que celles décrites, et notamment des formes de demi-cercle, de losange ou de rectangle déformé, sans sortir du cadre de la présente invention. De même, on pourrait concevoir que toutes les formes des faces d’entrée soient distinctes les unes des autres ou encore que les dimensions d’une partie seulement ou de toutes les faces d’entrées soient distinctes les unes des autres ou encore que les orientations d’une partie seulement ou de toutes les faces d’entrées soient distinctes les unes des autres, sans sortir du cadre de la présente invention. De même, les faces de jonction des guides de lumière peuvent être distinctes les unes des autres.
Chaque fenêtre 72 du masque 7 s’étend en vis-à-vis d’une face de jonction 52 d’un guide de lumière 5 en vis-à-vis duquel une source lumineuse a été disposée. En d’autres termes, chaque fenêtre 72 permet de redéfinir un contour dans l’image primaire formée au niveau de la face de jonction 52 en vis-à-vis de laquelle elle est agencée, pour former ainsi une image secondaire. Le pourtour de chaque fenêtre 72 définit donc le contour de chaque image secondaire. On notera que pour les deux guides de lumière 5 dépourvus de source lumineuse, seule une zone opaque s’étend en vis-à-vis de leurs faces de jonction 52.
Dans l’exemple décrit, l’organe optique de sortie 6 comporte une face de sortie sensiblement en forme de dôme lisse.
Le module optique 1 comporte un système optique de projection 8. Dans l’exemple de la , le système optique de projection 8 est une lentille de projection 8 présentant un plan focal 81 passant sensiblement par la face amont du masque 7.
Cette lentille de projection 8 est ainsi agencée pour projeter au sol, dans un champ proche, les images secondaires formées par le masque 7. Les motifs projetés au sol présentent alors des contours définis par le pourtour des fenêtres 72 qui sont ainsi entièrement délimités par des bords nets dans les images projetées au sol, après inversion par la lentille de projection 8.
La décrit un système lumineux 10 d’un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l’invention.
Le système lumineux 10 comporte un projecteur avant 11. Le module optique 1 de la est agencé dans le projecteur avant 11.
Le système lumineux 10 comporte une unité de contrôle (non représentée) recevant des instructions d’un calculateur du véhicule automobile pour la réalisation de fonctions lumineuses, et contrôlant les LEDs 2 du module optique 1 en fonction de ces instructions.
A la réception d’une instruction d’émission d’une fonction de type indicateur de direction défilant, par exemple générée par le calculateur lors d’un changement de voie du véhicule automobile, l’unité de contrôle de façon cyclique les LEDs 2. Par exemple, lors d’un cycle, l’unité de contrôle active la LED 2 en bas en droite, le module optique 1 projetant ainsi au sol, en champ proche du véhicule, l’image 10a formée par le masque 7 à partir de la face de jonction 52 du guide de lumière 5 correspondant. L’unité de contrôle active ensuite les LED 2 de la diagonale, le module optique 1 projetant ainsi au sol, en champ proche du véhicule, l’image 10b formée par le masque 7 à partir des faces de jonction 52 des guides de lumière 5 correspondants, la LED 2 précédente restant activée. L’unité de contrôle active ensuite les LEDs 2 restante, le module optique 1 projetant ainsi au sol, en champ proche du véhicule, l’image 10c formée par le masque 7 à partir des faces de jonction 52 des guides de lumière 5 correspondants, les LEDs 2 précédentes restant activées. Enfin, l’unité de contrôle désactive toutes les LEDs 2.
On comprend ainsi que le module optique 1 réalise ainsi une fonction d’indicateur de direction, pouvant notamment complémenter une fonction d’indicateur de direction défilant réalisée par un feu arrière du véhicule. Les images 10a, 10b et 10c étant projetées au sol, en champ proche du véhicule, elles sont ainsi susceptibles d’être aisément perçues par un usager de la route circulant au droit du véhicule automobile. On distingue notamment sur la les sous-motifs réalisés par les fenêtres 72 du masque 7 à partir des images des faces de jonction 52 des guides de lumière 5.
On notera que pour former d’autres motifs, de formes différentes et/ou composés d’un nombre différent de sous-motifs, le système optique primaire 4 peut rester identique, et qu’il convient de modifier l’agencement et/ou le nombre de LEDs et/ou de modifier la forme et/ou le nombre des zones 73 aptes à laisser passer de la lumière.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, à savoir proposer un module optique compact et efficace permettant de réaliser un motif complexe à partir d’une seule source lumineuse, comme par exemple un motif comportant des détails au sein même de ce motif ou encore un motif composé de plusieurs sous-motifs disjoints, et/ou qui permette d’améliorer la netteté du motif projeté au sol, ce module optique combinant un système optique primaire capable de former des images primaires à partir de sources lumineuses et un masque capable de modifier ces images primaires pour former des images secondaires.
En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. On pourra notamment envisager d’employer d’autres types de sources lumineuses que celles décrites. On pourra également envisager d’autres formes pour les faces de jonction ou pour les fenêtres du masque. On pourra également prévoir un système optique primaire comporte un unique organe optique primaire. On pourra également envisager d’autres types d’organes optiques primaires qu’un guide de lumière, et notamment des collimateurs, des lentilles ou microlentilles, des réflecteurs ou des combinaisons de différents types d’organes optiques primaires. On pourra également envisager d’autres modes de réalisation du masque. On pourra également envisager d’autres fonctions lumineuses que celles décrites, et notamment d’autres fonctions d’indication d’un changement de trajectoire d’un véhicule automobile, comme indicateur de recul ou un indicateur de changement de voie, des fonctions d’assistance à la conduite ou encore des fonctions de communication entre véhicules, voire des fonctions de signalisation d’un mode de conduite manuel ou autonome.

Claims (10)

  1. Module optique (1) d’un système lumineux (10) d’un véhicule automobile, comprenant :
    1. au moins une source lumineuse (2) ;
    2. un système optique primaire (4) monobloc comprenant au moins un organe optique primaire (5), ledit organe optique primaire étant agencé pour former une image primaire à partir de ladite source lumineuse ;
    3. un masque (7) disposé en aval dudit organe optique primaire et présentant au moins une zone opaque (71) et une fenêtre (72) ménagée dans la zone opaque, ladite fenêtre étant agencée en vis-à-vis dudit organe optique primaire pour former une image secondaire à partir de l’image primaire, une portion (54) du système optique primaire monobloc s’étendant au travers de ladite fenêtre ;
    4. un système optique de projection (8) agencé pour projeter au sol l’image secondaire formée par le masque.
  2. Module optique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système optique primaire (4) est réalisé par surmoulage d’au moins un matériau sur le masque (7).
  3. Module optique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système optique de projection (8) présente une surface focale (81) passant sensiblement par le masque (7) ou située sensiblement entre l’organe optique primaire (5) et le masque.
  4. Module optique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de sources lumineuses (2) contrôlables sélectivement, en ce que le système optique primaire monobloc (4) comporte une pluralité d’organes optiques primaires (5), dans lequel chaque organe optique primaire est agencé pour former une image primaire à partir d’une desdites sources lumineuses, et dans lequel le masque (7) comporte une pluralité de fenêtres (72) chacune agencée en vis-à-vis de l’un des organes optiques primaires pour former une image secondaire à partir de l’image primaire formée par cet organe optique primaire; une portion (54) du système optique primaire monobloc s’étendant au travers de chacune des fenêtres .
  5. Module optique (1) selon la revendication précédente, dans lequel les organes optiques primaires (5) sont agencés de façon matricielle.
  6. Module optique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système optique primaire (4) comporte un organe optique de sortie (6), ledit organe optique primaire comportant une face d’entrée de lumière (51) en vis-à-vis de laquelle est disposée ladite source lumineuse et une face de jonction (52) reliant l’organe optique primaire à ladite portion (54) s’étendant au travers de ladite fenêtre (72), ladite portion étant reliée à l’organe optique de sortie.
  7. Module optique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face de jonction (52) de l’organe optique primaire (5) et une face amont du masque (7) s’étendent sensiblement dans un même plan.
  8. Module optique (1) selon l’une des revendications 6 ou 7, dans lequel ledit organe optique primaire (5) comporte un guide de lumière primaire, la face d’entrée (51) dudit guide de lumière étant reliée à la face de jonction (52) dudit guide de lumière par une enveloppe (53) telle que chaque point du contour de la face d’entrée est relié à un point du contour de la face de jonction par une droite.
  9. Module optique (1) selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel le système optique de projection (8) présente une surface focale (81) passant sensiblement par la face de jonction (52) dudit organe optique primaire (5) avec la portion (54).
  10. Système lumineux (10, 100) d’un véhicule automobile, comprenant un module optique (1, 20) selon l’une des revendications précédentes.
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