FR3141506A1 - Dispositif lumineux configuré pour réaliser au moins deux fonctions lumineuses. - Google Patents

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Marine Courcier
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Abstract

Dispositif lumineux configuré pour réaliser deux fonctions lumineuses. Dispositif lumineux comprenant au moins un dispositif matriciel (2) dans lequel un masque (23) est interposé entre la matrice de microlentilles d’entrée (21) et la matrice de microlentilles de sortie (22) et dans lequel des canaux de circulation de lumière (5) sont formés entre une microlentille d’entrée (20) et une microlentille de sortie (24), le masque (23) comportant des portions de masque (231, 232) respectivement disposées dans un canal de circulation de lumière (5) et pourvue d’au moins une ouverture (26) apte à laisser passer des rayons lumineux de la microlentille d’entrée (20) vers la microlentille de sortie (24), caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de sources lumineuses (41, 42) adressables sélectivement, les ouvertures (26) prévues dans le masque étant réparties en une pluralité de types d’ouverture avec au moins une ouverture d’un premier type (261) et une ouverture d’un deuxième type (262). Figure pour l’abrégé : Figure 5

Description

Dispositif lumineux configuré pour réaliser au moins deux fonctions lumineuses.
La présente invention concerne le domaine des dispositifs lumineux notamment aptes à équiper un véhicule automobile. La présente invention concerne plus particulièrement de tels dispositifs lumineux apte à générer au moins une fonction lumineuse d’éclairage et une fonction lumineuse de signalisation.
Les véhicules et notamment les véhicules automobiles sont communément équipés de projecteurs permettant de générer différentes fonctions lumineuses telles que l’éclairage de la route ou la signalisation du véhicule auprès des autres utilisateurs de la route, parmi lesquelles des fonctions de feux diurnes ou encore des fonctions de feux d’indication de changement de direction.
Dans certaines applications, des rayons lumineux émis par une source lumineuse sont dirigés au sein d’un dispositif matriciel de microlentilles également connue sous l’acronyme anglais MLA pour «microlens array» pour mettre en forme un faisceau permettant la réalisation d’une fonction lumineuse.
Au sein de cette matrice de microlentilles un élément occultant est apte à bloquer certains rayons lumineux de sorte à moduler la fonction lumineuse associée.
Le dispositif matriciel comporte une matrice de microlentilles d’entrée, une matrice de microlentilles de sortie et un masque interposé entre ces matrices. Le dispositif matriciel est configuré pour former des canaux de circulation de lumière entre une des microlentilles d’entrée et une des microlentilles de sortie, le masque comportant des portions de masque respectivement disposées dans l’un des canaux de circulation de lumière. Chaque portion de masque est pourvue d’au moins une ouverture apte à laisser passer des rayons lumineux de la microlentille d’entrée vers la microlentille de sortie. Les ouvertures dans le masque sont configurées pour donner une forme aux rayons transmis par la matrice de lentilles d'entrée et pour permettre à la matrice de lentilles de sortie de projeter cette forme sur la route.
Par ailleurs, les véhicules et plus particulièrement les véhicules automobiles présentent des projecteurs de plus en plus compacts au sein desquels un même module lumineux est apte à générer plusieurs fonctions lumineuses et notamment une fonction d’éclairage et une fonction de signalisation.
Dans ce contexte, il est recherché d’émettre des faisceaux lumineux propres à chacune des fonctions lumineuses générées par le module à travers une même surface d’éclairage. En d’autres termes, dans une recherche d’une identité visuelle de l’éclairage d’un véhicule, il est souhaité qu’un observateur extérieur au véhicule voit la même surface illuminée que ce soit une fonction d’éclairage ou une fonction de signalisation qui est assurée par le projecteur.
Les dispositifs matriciels de microlentilles de l’art antérieur ne sont pas adaptés à de telles exigences, dans la mesure où une unique source lumineuse est disposée devant la matrice de microlentilles d’entrée. Toutefois, les inventeurs souhaitent pouvoir mettre en œuvre un tel dispositif matriciel de microlentilles dans la mesure où ces dispositifs permettent de donner à la surface éclairante fonctionnelle une grande liberté de forme, et donc une liberté de style pour le projecteur équipé du dispositif matriciel, moyennant une discrétisation par l'unité de surface des microlentilles d’entrée et de sortie.
Dans ce contexte, la présente invention propose un dispositif lumineux comprenant au moins des moyens d’émission lumineuse et un dispositif matriciel de microlentilles, les moyens d’émission lumineuse étant configurés pour émettre des rayon lumineux dans le dispositif matriciel, le dispositif matriciel comportant au moins un masque, une matrice de microlentilles d’entrée, une matrice de microlentilles de sortie, le dispositif matriciel étant configuré pour former des canaux de circulation de lumière respectivement agencés entre une microlentille d’entrée et une microlentille de sortie, le masque étant interposé entre la matrice de microlentilles d’entrée et la matrice de microlentilles de sortie et comportant des portions de masque respectivement disposées dans l’un des canaux de circulation de lumière, chaque portion de masque étant pourvue d’au moins une ouverture apte à laisser passer au sein d’un canal de circulation de lumière des rayons lumineux de la microlentille d’entrée vers la microlentille de sortie, caractérisé en ce que les moyens d’émission lumineuse comportent une pluralité de sources lumineuses adressables sélectivement, et en ce que les ouvertures prévues dans le masque sont réparties en une pluralité de types d’ouverture de telle sorte qu’un premier ensemble de portions de masque comporte une ouverture d’un premier type et qu’un deuxième ensemble de portions de masque comporte une ouverture d’un deuxième type.
Chaque microlentille d’entrée et de sortie comporte une surface bombée, tournée vers l’extérieur du dispositif matriciel, et l’épaisseur de matière qui s’étend de la surface bombée jusqu’au masque, le masque formant la frontière entre la matrice de microlentilles d’entrée et la matrice de microlentilles de sortie. Les canaux sont définis comme une bande de la matière du dispositif matriciel formée par une microlentille d’entrée et une microlentille de sortie agencée en face de la microlentille d’entrée si l’on considère l’axe optique principal, et il n’y a pas au sein du dispositif matriciel d’élément structurel, comme une cloison par exemple, pour générer une délimitation physique entre deux canaux voisins.
Si la lumière circulant dans un canal de circulation rencontre une ouverture dans la portion de masque associée à ce canal de circulation, la lumière peut être propagée vers la matrice de microlentilles de sortie, ce qui permet la réalisation d’une fonction lumineuse. Si cette lumière provient d’une première source lumineuse, une première fonction lumineuse peut être réalisée et si cette lumière provient d’une deuxième source lumineuse, une deuxième fonction lumineuse peut être réalisée. Dans les deux cas, la lumière participant à réaliser la fonction lumineuse sort d’une surface d’éclairage commune, formée par une surface de sortie de la matrice de microlentilles de sortie.
Le dispositif lumineux comporte un axe optique principal, les première et deuxième fonctions lumineuses étant émise globalement selon cet axe principal. En d’autres termes, les faisceaux lumineux des première et deuxième fonction lumineuses s’étendent chacun dans un volume contenant ledit axe optique principal.
La matrice de microlentilles d’entrée et à la matrice de microlentilles de sortie peuvent être toutes deux perpendiculaires à l’axe optique principal. Dans ce cas les canaux de circulation de lumière sont respectivement agencés le long de l’axe optique principal, c’est-à-dire parallèlement à cet axe.
La matrice de microlentilles d’entrée et à la matrice de microlentilles de sortie peuvent être toutes deux inclinées par rapport à l’axe optique principal, c’est-à-dire que les surfaces virtuelles médianes sur lesquelles s’appuient respectivement lesdites matrices de microlentilles sont inclinées par rapport à un plan perpendiculaire audit axe. Dans une première configuration, chaque microlentille de sortie est décalée latéralement par rapport à la microlentille d’entrée respectivement associée pour définir un canal de circulation de lumière, relativement à l’axe optique principal. Dans cette configuration les canaux de circulation de lumière sont respectivement inclinés par rapport à l’axe optique principal. Dans une autre configuration certains ensembles de microlentille d’entrée et de microlentille de sortie respectivement associées pour définir un canal de circulation de lumière sont respectivement décalés axialement par rapport à au moins un des ensembles adjacents, relativement à l’axe optique principal. Ainsi il y a des marches présentes sur les faces externes de la matrice de microlentilles d’entrée et de la matrice de microlentilles de sortie, ces marches générant une inclinaison globale de ces matrices. Dans cette configuration les canaux de circulation de lumière sont respectivement agencés le long de l’axe optique principal, c’est-à-dire parallèlement à cet axe. Il est à noter que lesdites surfaces virtuelles médianes peuvent être planes ou courbées.
A l’inverse, si la lumière circulant dans un canal de circulation ne rencontre pas d'ouverture dans la portion de masque associée à ce canal, la lumière est bloquée par le masque dans ce canal.
S’il est notable qu’une partie de l’intensité lumineuse émise est perdue au sein du dispositif matriciel, puisque des rayons lumineux émis par une source lumineuse est bloquée dans les canaux de circulation comportant un type d'ouverture qui ne correspond pas à la fonction lumineuse, le dispositif matriciel selon l’invention permet de réaliser facilement et précisément différentes fonctions lumineuses avec une même surface d’éclairage, le masque étant réalisée en lithographie pour réaliser différents types d’ouvertures spécifiques à la réalisation de telle ou telle fonction lumineuse.
Il convient de comprendre que le masque comprend une pluralité de portions et que chacun des canaux de circulation de lumière comprend une portion de masque qui est associée au canal de circulation.
Les sources lumineuses sont dites adressables sélectivement dans la mesure où elles peuvent être activées indépendamment l’une de l’autre, par un dispositif électronique de commande. Plus particulièrement, quand une des sources lumineuses est activée, l’autre ou les autres sources lumineuses sont désactivées et seule une source de lumière est apte à émettre des rayons lumineux. Dans d’autres cas, au moins certaines des sources lumineuses, notamment toutes les sources lumineuses, sont allumées simultanément, ce qui permet de générer simultanément les fonctions lumineuses respectivement associées.
Les sources lumineuses peuvent notamment être des diodes électroluminescentes.
La matrice de microlentilles d’entrée et la matrice de microlentilles de sortie sont composées de microlentilles dont les dimensions sont de l’ordre du millimètre, comprises entre 0,3 mm et 10mm.
Plus particulièrement, selon un mode avantageux de l’invention, les microlentilles de projection présentent toutes une taille, en diamètre, hauteur et/ou largeur, en vue de face, inférieure ou égale à 10mm. Cela permet de limiter l’épaisseur des microlentilles, et ainsi de limiter la masse de la pièce. Par ailleurs, selon un mode avantageux de l’invention, les microlentilles de projection présentent toutes une taille, en diamètre, hauteur et/ou largeur, en vue de face, supérieure ou égale à 0,3mm. Cela permet de fabriquer le dispositif optique par un procédé d’injection simple à mettre en œuvre. Selon un mode avantageux de l’invention, les lentilles de projection présentent toutes une taille, en diamètre, hauteur et/ou largeur, en vue de face, comprise entre 0,5 et 5mm. Cela permet aux lentilles de projection d’être suffisamment petites pour ne pas être distingué à la distance d’observation usuelle.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif lumineux comprend un collimateur commun à la pluralité de sources lumineuses, le collimateur étant interposé entre lesdites sources lumineuses et la matrice de microlentilles d’entrée.
Le collimateur est configuré pour réorienter les rayons qui le traversent de manière à former en sortie un faisceau de rayons sensiblement parallèles les uns aux autres et pour ainsi diriger de façon homogène ces rayons lumineux vers les microlentilles de la matrice de microlentille d’entrée. Par « sensiblement parallèles » on comprend que les rayons peuvent présenter un décalage angulaire liée à la taille de la source lumineuse qui les génère. Après leur passage dans le collimateur, les rayons lumineux émis par l’une ou l’autre des sources lumineuses adressables sélectivement sont ainsi dirigés de manière homogène sur chacune des microlentilles d’entrée.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif lumineux comprend une première source lumineuse dont l’activation participe à générer une première fonction lumineuse et une deuxième source lumineuse dont l’activation participe à générer une deuxième fonction lumineuse, les rayons lumineux émis par la première source lumineuse étant destinés à traverser le masque par une ouverture d’un premier type et les rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse étant destinés à traverser le masque par une ouverture d’un deuxième type.
Il convient de noter que par « participer à générer », on comprend que le dispositif lumineux selon l’invention peut être l’unique dispositif permettant la réalisation du faisceau d’éclairage ou de signalisation souhaité ou bien que le faisceau lumineux généré par ce dispositif lumineux peut être combiné à d’autres faisceaux lumineux générés par d’autres dispositifs lumineux pour former ledit faisceau, que ces autres dispositifs lumineux soient conformes ou non à l’invention. Par ailleurs l’expression couvre aussi le fait que la première fonction lumineuse puisse former une partie de la deuxième fonction lumineuse, et inversement.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la première source lumineuse et la deuxième source lumineuse sont réparties de part et d’autre d’un plan défini, la première source lumineuse étant plus proche dudit plan défini que la deuxième source lumineuse. La première source peut le cas échéant être disposée en partie sur ce plan défini. Le plan défini considéré est un plan sensiblement perpendiculaire à l’une et/ou l’autre des matrices de microlentille et il comprend l’axe optique principal du dispositif lumineux. Ce plan défini peut notamment être un plan médian, le cas échéant plan de symétrie, du collimateur.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, chaque microlentille de sortie d’un canal de circulation de lumière est configurée pour présenter un foyer objet au niveau de l’ouverture formée dans la portion de masque associée audit canal de circulation de lumière.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le foyer objet d’une microlentille de sortie d’un canal de circulation comprenant une ouverture d’un premier type est disposé sensiblement sur une bordure délimitant ladite ouverture. Ceci est notamment mis en œuvre pour les canaux de circulation destinés à être traversés par les rayons lumineux participant à former une fonction d’éclairage, et notamment une fonction de feux de croisement pour laquelle il est souhaité d’avoir une coupure nette du faisceau, la coupure du faisceau étant alors réalisée par ladite bordure délimitant l’ouverture sur laquelle est disposé le foyer objet évoqué.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les ouvertures d’un premier type présentent une bordure à ressaut formant un bord de coupure d’un faisceau d’éclairage.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le foyer objet d’une microlentille de sortie d’un canal de circulation comprenant une ouverture d’un deuxième type est disposé sensiblement au centre de ladite d’ouverture. Par sensiblement au centre, il convient de comprendre que ce foyer objet est disposé loin d’un bord délimitant la deuxième ouverture, ce qui inclut par exemple une position dans laquelle le foyer objet est agencé au deux tiers d’une distance entre deux bords opposés délimitant cette deuxième ouverture. Ceci est notamment mis en œuvre pour les canaux de circulation destinés à être traversés par les rayons lumineux participant à former une fonction de signalisation.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le masque est formé par une lame de verre comprenant au moins une couche opaque déposées sur une face de la lame de verre, les ouvertures étant formées par des découpes dans cette couche opaque. Plus particulièrement, la couche opaque est déposée sur la face de la lame de verre qui est en regard de la matrice de microlentilles d’entrée.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les ouvertures d’un premier type et les ouvertures d’un deuxième type sont disposées alternativement sur le masque selon au moins une direction d’allongement principale. En d’autres termes, selon une caractéristique optionnelle de l’invention, au moins deux portions de masque successives présentent des ouvertures d’un type différent. Le dispositif matriciel s’étend principalement dans un plan fonction par deux directions d’allongement principales, perpendiculairement à l’axe optique principal de l’axe optique, et chaque matrice de microlentilles, d’entrée ou de sortie, est formée de microlentilles agencées en lignes et colonnes selon ces deux directions d’allongement principales. Une alternance des ouvertures des différents types peut se faire selon une des directions d’allongement ou selon les deux directions.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le nombre de types d’ouverture différents est égal au nombre de sources lumineuses différentes. A titre d'exemple : si deux fonctions lumineuses sont prévues, avec deux sources lumineuses en regard d’un collimateur commun, deux types d'ouvertures sont réalisés dans le masque. Lorsqu'une première source lumineuse est activée, les rayons lumineux sont focalisés par chaque microlentille d'entrée au sein de leur canal de circulation associé sur des premières zones de la portion de masque présente dans ce canal. Lorsque la deuxième source lumineuse est activée, les rayons lumineux sont focalisés par chaque microlentille d'entrée au sein de leur canal de circulation associé, sur des deuxièmes zones de la portion de masque présente dans ce canal, décalées par rapport aux premières zones selon la direction de décalage des sources lumineuses l’une par rapport à l’autre. En fonction du type d’ouverture présente dans le canal de circulation de lumière, les premières zones et les deuxièmes zones sont disposées dans une partie transparente du masque formée par l’ouverture ou dans une partie opaque du masque, et les rayons lumineux peuvent ou non se propager en conséquence au sein du dispositif matriciel.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les microlentilles de sortie associées à un canal de circulation de lumière équipé d’une portion de masque avec une ouverture du premier type présentent un axe optique dont la position relative au sein du canal de circulation de lumière est distincte de la position relative correspondante de l’axe optique des microlentilles de sortie associées à un canal de circulation de lumière équipé d’une portion de masque avec une ouverture du deuxième type.
Ainsi, le fait de prévoir une microlentille de sortie décentrée pour que son centre soit aligné à l'ouverture ou au bord de l'ouverture participe à dévier de façon appropriée les rayons lumineux.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les ouvertures d’un premier type, respectivement les ouvertures d’un deuxième type sont configurées au sein du masque de sorte qu’au moins une des ouvertures du premier type, respectivement au moins une des ouvertures du deuxième type, présente une forme et/ou une dimension différente des autres ouvertures du même type.
De la sorte, on comprend que l’invention couvre également les cas où les fenêtres formées par les ouvertures peuvent différer d’une portion de masque à l’autre pour la réalisation d’une même fonction, par exemple pour avoir un pilotage plus précis à l’intérieur du faisceau lumineux globalement généré. A titre d’exemple, des fenêtres de largeur différentes permettent une bonne précision sur l’évolution des valeurs photométriques sur une coupe horizontale du faisceau.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les microlentilles d’entrée et les microlentilles de sortie présentent respectivement une surface externe, notamment bombée, tournée vers l’extérieur du dispositif matriciel, et le dispositif matriciel est configuré pour présenter une surface de sortie, formée par la pluralité de surfaces externes des microlentilles de sortie, qui est incliné par rapport à une direction longitudinale le long de laquelle s’étend l’axe optique principal du dispositif lumineux.
A cet effet, l’ensemble du dispositif matriciel, et les canaux de circulation de lumière également, peut être incliné par rapport à cet axe optique principal, avec les surfaces externes des microlentilles de sortie qui s’étendent dans un plan sensiblement parallèle au plan dans lequel s’étendent les surfaces externes des microlentilles d’entrée. Les microlentilles, et notamment les microlentilles de sortie, sont alors configurées pour rabattre les rayons lumineux vers l’axe optique principal du dispositif lumineux.
De manière alternative, la matrice de microlentilles d’entrée et la matrice de microlentilles de sortie restent dans un plan vertical et transversal, perpendiculairement à une direction longitudinale L le long de laquelle s’étend l’axe optique principal du dispositif lumineux, avec des canaux de circulation de lumière qui restent dans cette orientation parallèle à l’axe optique, et les surfaces externes de microlentilles d’entrée sont décalées axialement les unes des autres, de manière à former des rangées transversales décalées axialement les unes des autres et donc des marches d'escaliers qui créent l’effet d’inclinaison lorsqu'on regarde l'écran dans sa globalité.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les ouvertures du premier type sont de formes et/ou de dimensions différentes des ouvertures du deuxième type.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les ouvertures du premier type sont identiques entre elles, et les ouvertures du deuxième type sont identiques entre elles.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, au moins une des premières ouvertures, respectivement au moins une des deuxièmes ouvertures, présente une forme et/ou une dimension différente des autres premières ouvertures, respectivement des autres deuxièmes ouvertures.
L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif lumineux conforme à ce qui vient d’être décrit précédemment.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
représente un dispositif lumineux conforme à la présente invention, rendant visible des sources lumineuses, un collimateur commun à ces sources lumineuses et un dispositif matriciel, comportant notamment une matrice de microlentilles d’entrée, un masque et une matrice de microlentilles de sortie ;
représente en perspective les composants du dispositif matriciel de la , avec le masque agencé entre les matrices de microlentilles ;
représente une vue détaillée d’une partie du masque du dispositif matriciel de la , rendant visible une portion de masque d’un premier type et une portion de masque d’un deuxième type ;
représente une vue générale du fonctionnement du dispositif lumineux selon l’invention assurant une première fonction lumineuse, avec la représentation schématique de rayons lumineux se propageant dans le dispositif lumineux lorsqu’une première source lumineuse est rendue active ;
représente une vue locale du dispositif matriciel, centrée sur deux canaux de circulation de lumière adjacents, lorsque le dispositif lumineux assure la première fonction lumineuse telle qu’illustrée sur la ;
représente une vue générale du fonctionnement du dispositif lumineux selon l’invention assurant une deuxième fonction lumineuse, avec la représentation schématique de rayons lumineux se propageant dans le dispositif lumineux lorsqu’une deuxième source lumineuse est rendue active ;
représente une vue locale du dispositif matriciel, centrée sur les deux canaux de circulation de lumière adjacents illustrés sur la , lorsque le dispositif lumineux assure la deuxième fonction lumineuse telle qu’illustrée sur la .
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, ces figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Il est également à noter que ces figures n’exposent que des exemples de réalisation de l’invention.
Les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Dans la description qui va suivre, on se réfèrera à une orientation fonction des axes Longitudinaux, Verticaux et Transversaux tels qu’ils sont définis par le trièdre L, V, T représenté sur les figures 1 à 7, avec l’axe longitudinal L qui correspond à la direction générale de propagation des rayons lumineux et les axes verticaux et transversaux V, T qui participent à définir un plan d’allongement principal du dispositif matriciel de microlentilles faisant partie du dispositif lumineux, perpendiculaires à l’axe longitudinal L. Plus particulièrement, l’axe vertical V et l’axe transversal T correspondent respectivement à la hauteur et à la largeur de fenêtres réalisées dans un masque tel qu’il va être décrit plus en détails ci-après, ces fenêtres ayant une dimension de largeur plus grande que celle de la hauteur. Le choix des appellations de ces axes n’est pas limitatif de l’orientation que peut prendre le dispositif lumineux, notamment lorsque celui-ci est installé dans un véhicule automobile.
La illustre schématiquement un dispositif lumineux 1 comprenant un dispositif matriciel 2 de microlentilles, un collimateur 3 et des moyens d’émission lumineuse 4.
Les moyens d’émission lumineuse 4 comprennent une pluralité de sources lumineuses qui, dans le mode de réalisation représenté, sont au nombre de deux parmi lesquelles une première source lumineuse 41 et une deuxième source lumineuse 42. Tel que cela sera évoqué plus loin, le nombre de sources lumineuses peut varier dès lors que le dispositif matriciel est configuré en conséquence. Chacune des sources lumineuses est adressable sélectivement. Ici, chacune des première et deuxième sources lumineuses 41, 42 est ainsi apte à s’allumer et à s’éteindre indépendamment l’une de l’autre, par exemple au moyen d’un dispositif électronique de commande.
Les sources lumineuses 41, 42 sont disposées de part et d’autre d’un plan défini comprenant un axe optique principal 10 du dispositif lumineux. Dans l’exemple illustré, la première source lumineuse 41 et la deuxième source lumineuse 42 sont réparties de part et d’autre de ce plan défini, la distance de chacune des sources lumineuses par rapport au plan défini pouvant varier selon la fonction lumineuse que ces sources lumineuses participent à réaliser.
Le collimateur 3 et les moyens d’émission lumineuse 4 sont positionnés l’un par rapport à l’autre de sorte que les rayons lumineux émis par chacune des sources lumineuses 41, 42 passent par le collimateur 3. Ce collimateur 3 est configuré pour capter des rayons lumineux émis par chacune des sources lumineuses, ici la première source lumineuse 41 ou la deuxième source lumineuse 42, et pour les orienter sensiblement parallèlement les uns par rapport aux autres et pour les diriger vers le dispositif matriciel 2, et plus spécifiquement vers une matrice de microlentilles d’entrée 21.
Le dispositif matriciel de microlentilles 2 comporte ladite matrice de microlentilles d’entrée 21, une matrice de microlentilles de sortie 22 et un masque 23 interposé entre la matrice de microlentilles d’entrée 21 et la matrice de microlentilles de sortie 22. Dans l’exemple illustrée, chaque matrice de microlentilles 21, 22 et le masque 23 s’étendent principalement selon un plan vertical et transversal, perpendiculairement à une direction longitudinale L le long de laquelle s’étend l’axe optique principal 10 du dispositif lumineux 1. De manière alternative, le dispositif matriciel peut prendre une position inclinée par rapport à l’axe optique principal, notamment pour s’adapter à un galbe du véhicule dans lequel il doit être intégré. Cette position inclinée peut être prise en inclinant le dispositif matriciel dans son ensemble ou bien en formant des marches au niveau de la surface de sortie du dispositif matriciel formée par une surface externe de la matrice de microlentilles de sortie.
La surface de sortie du dispositif matriciel, c’est-à-dire la surface externe de la matrice de microlentilles de sortie 22, forme une surface d'éclairage du dispositif lumineux 1, c’est-à-dire une surface par laquelle sortent les rayons lumineux pour générer un faisceau lumineux à l’extérieur du véhicule, qui est commune à chacune des fonctions lumineuses susceptibles d’être réalisées par le dispositif lumineux.
Chaque matrice de microlentille, d’entrée ou de sortie, présente une surface externe, tournée à l’opposé du masque, et un volume interne, formé par l’épaisseur de matière qui s’étend de la surface externe jusqu’au masque, le masque formant la frontière entre la matrice de microlentilles d’entrée et la matrice de microlentilles de sortie.
La matrice de microlentilles d’entrée 21 est formée d’une pluralité de microlentilles d’entrée 20 juxtaposées les unes à côté des autres, aussi bien selon la direction verticale, tel que visible sur la , que selon la direction transversale. Ces microlentilles d’entrée présentent chacune une surface bombée dont la juxtaposition, le cas échéant avec un décalage longitudinal qui génère une marche d’une surface bombée à l’autre, forme la surface externe de la matrice de microlentilles d’entrée, et elles présentent chacune une épaisseur de matière s’étendant entre la surface bombée et le masque pour pouvoir propager la lumière de l’une vers l’autre.
Chaque microlentille d’entrée 20 est configurée au sein du dispositif matriciel 2 de telle sorte qu’elle présente un foyer image sur le masque 23. Les rayons lumineux provenant du collimateur 3 et traversant une microlentille d’entrée 20 convergent vers un point focal présent sur le masque 23. Dans l’exemple illustré, les microlentilles d’entrée 20 sont identiques les unes aux autres.
Conformément à l’agencement de la matrice de microlentilles d’entrée 20, la matrice de microlentilles de sortie 22 est formée d’une pluralité de microlentilles de sortie 24 juxtaposées les unes à côté des autres, aussi bien selon la direction verticale, tel que visible sur la , que selon la direction transversale.
Ces microlentilles de sortie présentent chacune une surface bombée dont la juxtaposition, le cas échéant avec un décalage longitudinal qui génère une marche d’une surface bombée à l’autre, forme la surface externe de la matrice de microlentilles de sortie, c’est-à-dire la surface de sortie du dispositif matriciel, et elles présentent chacune une épaisseur de matière s’étendant entre le masque et la surface bombée pour pouvoir propager la lumière de l’une vers l’autre.
Il est notable sur les figures représentant schématiquement le dispositif matriciel que seule la surface externe des microlentilles d’entrée et de sortie est représentée, mais il convient de noter que chaque microlentille n’est pas juste formée par la surface bombée mais comporte bien l’épaisseur de matière qui va de cette surface bombée jusqu’au masque, ou au support de masque lorsqu’il y en a un.
Chaque microlentille de sortie 24 est configurée au sein du dispositif matriciel 2 de telle sorte qu’elle présente un foyer objet sur le masque 23. Les rayons lumineux se propageant au sein du dispositif matriciel et passant par ce foyer objet sont réorientés par la microlentille de sortie 24 correspondante en un faisceau lumineux à projeter sur la scène de route pour participer à former un faisceau d’éclairage ou de signalisation.
Il convient de noter que chaque microlentille d’entrée 20 est associée à une unique microlentille de sortie 24 de telle sorte que le foyer image d’une microlentille d’entrée 20 est confondu avec le foyer objet d’une microlentille de sortie 24.
En d’autres termes, le dispositif matriciel 2 selon l’invention est configuré pour comporter en son sein des canaux de circulation 5 de lumière, s’étendant respectivement, selon une direction parallèle à celle de l’axe optique principal 10, entre une microlentille d’entrée 20 et une microlentille de sortie 24 associée. Les rayons de lumière mis en forme par le collimateur qui sont amenés à passer par une microlentille d’entrée 20 se propagent essentiellement dans le canal de circulation de lumière 5 associé à cette microlentille d’entrée 20 et ils ressortent du dispositif matriciel 2 essentiellement par la microlentille de sortie 24 associée à ce canal de circulation de lumière, dès lors qu’ils ont pu traverser le masque 23 disposé en travers du canal de circulation de lumière 5.
Les canaux de circulation de lumière sont définis comme une bande de la matière du dispositif matriciel formée par la matrice de microlentilles d’entrée et la matrice de microlentilles de sortie. En d’autres termes, un canal de circulation est défini par une bande de matière d’une microlentille d’entrée et par une bande de matière de la microlentille de sortie s’étendant dans la continuité, si l’on considère l’axe optique principal, de ladite microlentille d’entrée. Il n’est pas prévu au sein du dispositif matriciel un élément structurel, comme une cloison par exemple, pour générer une délimitation physique entre deux canaux voisins.
Tel que cela sera décrit plus en détails ci-après, les microlentilles de sortie 24 peuvent présenter une configuration différente selon le canal de circulation de lumière 5 dans lequel elles sont agencées. Notamment, certaines microlentilles de sortie 24 peuvent présenter, relativement au canal de circulation de lumière qui leur est propre et à la fonction lumineuse qu’elles doivent participer à générer, une configuration symétrique ou asymétrique, ou plus particulièrement centrée ou décentrée, avec un axe optique de la microlentille de sortie qui est confondu ou décalé par rapport à un axe médian du canal de circulation de lumière associé.
Chaque canal de circulation de lumière 5 comporte une portion du masque 23 s’étendent en travers du dispositif matriciel entre la matrice de microlentilles d’entrée 21 et la matrice de microlentilles de sortie 22, le masque 23 étant constitué d’une pluralité de portions de masque 231, 232 juxtaposées les unes aux autres et respectivement disposées dans un canal de circulation de lumière 5 qui leur est propre.
Des portions de masque 231, 232 comportent des ouvertures 26, visibles sur la , par lesquelles les rayons déviés par la microlentille d’entrée 20 correspondante sont aptes à passer pour continuer leur propagation à travers le dispositif matriciel 2. Ces portions de masque 231, 232 comportent ainsi respectivement une partie opaque 233, qui bloque la propagation des rayons lumineux lorsque ceux-ci rencontrent cette partie opaque, et une partie transparente 234, formé par l’ouverture 26 et permettant la propagation des rayons lumineux amenés à rencontrer cette partie transparente.
Chaque microlentille de sortie 24 est plus particulièrement configurée pour présenter un foyer objet positionné dans l’ouverture 26 formant la partie transparente 234 de la portion de masque 231, 232 agencée dans le canal de circulation de lumière 5 lui correspondant. Tel que cela sera décrit ci-après, le foyer objet des microlentilles de sortie 24 peut être positionné dans une position centrale de l’ouverture 26 ou dans une position décentrée, et notamment sur un bord délimitant l’ouverture 26.
Dans le contexte précédemment évoqué de microlentilles d’entrée 20 focalisées sur le masque, on comprend que si les rayons lumineux focalisées par la microlentille d’entrée 20 d’un canal de circulation de lumière 5 sont dirigées sur la partie opaque 233 de la portion de masque 231, 232 disposée en travers de ce canal de circulation de lumière 5, la lumière est bloquée au niveau du masque 23 et ne se propage pas jusqu’à la microlentille de sortie 24 associée à ce canal de circulation de lumière. A contrario, si la microlentille d’entrée 20 d’un autre canal de circulation de lumière focalise des rayons lumineux sur la partie transparente 234 de la portion de masque 231, 232 disposée en travers de cet autre canal de circulation de lumière, la lumière est dirigée vers la microlentille de sortie 24 associée à ce canal de circulation de lumière.
Le dispositif matriciel est réalisé en un matériau transparent, avec ici le masque 23 qui est formé par une lame de verre entourée d’un matériau plastique, la lame de verre comprenant au moins une couche opaque déposée sur une face de la lame de verre, la couche opaque étant découpée, par exemple par une opération de découpe laser, pour réaliser chacune des ouvertures 26. La ou les parties découpées forment ainsi la partie transparente 234 des portions de masque 231, 232 et le reste forme la partie opaque 233.
La position du masque 23 au sein du dispositif matriciel 2, telle qu’elle est illustrée sur la et reprise sur les figures 4 et 6, est donnée ici à titre indicatif. Le masque 23 pourrait sans sortir du contexte de l’invention être déplacé le long de l’axe optique principal 10 pour se rapprocher de la matrice de microlentilles d’entrée 21 ou de la matrice de microlentilles de sortie 22, dès lors que les microlentilles sont configurées pour présenter un foyer sur le masque tel que précédemment évoqué.
Par ailleurs, la position du masque tient compte de l’épaisseur, c’est-à-dire la dimension selon l’axe longitudinal L, de la matrice de microlentilles d’entrée et de celle de la matrice de microlentilles de sortie, l’épaisseur des microlentilles d’entrée pouvant être au moins deux fois supérieure à celle des microlentilles de sortie dans la mesure où l’on a pour chaque canal deux microlentilles de sortie pour une microlentille d’entrée.
Le masque 23 comporte des portions de masque d’un premier type 231 et des portions de masque d’un deuxième type 232, les portions de masque se distinguant par la position des ouvertures 26 par rapport à la portion de masque correspondante, et pouvant également se distinguer les unes des autres par la forme et les dimensions de l’ouverture qui y est ménagée.
Dans l’exemple illustré, les portions de masque 231, 232 se distinguent les unes des autres par le positionnement vertical de l’ouverture 26 au sein de sa portion de masque. Plus particulièrement, tel que cela est visible sur la par exemple, ainsi que sur les figures 5 et 7, les portions de masque 231, 232 présentent une dimension verticale Dv qui est égale d’une portion de masque à l’autre, en s’étendant entre un bord vertical supérieur 28 et un bord vertical inférieur 30. Les portions de masque 231, 232 sont juxtaposées les unes à côté des autres de sorte qu’un bord vertical inférieur 30 d’une portion de masque est confondu avec un bord vertical supérieur 28 d’une portion de masque voisine. Dans ce contexte, les portions de masque se distinguent les unes des autres en ce que d’une part l’ouverture 26 d’une portion de masque d’un premier type 231 est délimitée entre une première bordure s’étendant à une première distance D1 du bord vertical supérieur 28 de cette portion de masque et une deuxième bordure s’étendant à une deuxième distance D2 de ce bord vertical supérieur 28, et en ce que d’autre part l’ouverture 26 d’une portion de masque d’un deuxième type 232 est délimitée entre une première bordure s’étendant à une troisième distance D3 du bord vertical supérieur 28 de cette portion de masque et une deuxième bordure s’étendant à une quatrième distance D4 de ce bord vertical supérieur 28. La valeur de la première distance D1 est différente de la valeur de la troisième distance D3, et la valeur de la deuxième distance D2 est différente de la valeur de la quatrième distance D4. Dans l’exemple illustré, la valeur de la première distance D1 est plus petite que la valeur de la troisième distance D3, et la valeur de la deuxième distance D2 est plus petite que la valeur de la quatrième distance D4, la dimension verticale de chacune des ouvertures étant sensiblement la même.
Le masque 23 comporte une pluralité de ces différents types de portions de masques, et l’on peut identifier ainsi un premier ensemble 6 de portions de masque du premier type 231 et un deuxième ensemble 7 de portions de masque du deuxième type 232. Tel que cela sera détaillé plus loin, il est notable que le nombre d’ensembles 6, 7 de portions de masques est égal au nombre de sources lumineuses 41, 42 différentes associées à un même collimateur 3, et égal au nombre de fonctions lumineuses susceptibles d’être émise à travers une même surface de sortie, à savoir la matrice de microlentilles de sortie 22 ou bien une même surface optique d’un projecteur en sortie du dispositif matriciel 2.
Dans l’exemple illustré, deux types de portions de masque 231, 232 sont présents et deux fonctions lumineuses sont assurées par le dispositif lumineux 1 de l’invention avec la première source lumineuse 41 qui participe, lorsque celle-ci est activée, à générer une première fonction lumineuse et avec la deuxième source lumineuse 42 qui participe, lorsque celle-ci est activée, à générer une deuxième fonction lumineuse ou une portion additionnelle de la première fonction lumineuse.
Dans l’exemple illustré, la première fonction lumineuse est une fonction d’éclairage et plus particulièrement ici un éclairage non éblouissant pour les autres usagers de la route, connu sous la dénomination « feux de croisement ». La deuxième fonction lumineuse est une fonction de signalisation et plus particulièrement ici une signalisation de la présence du véhicule, connu sous la dénomination « feux diurnes ».
Il résulte du choix des fonctions lumineuses à assurer par le dispositif lumineux des caractéristiques concernant les sources lumineuses 41, 42 et concernant les ouvertures 26 formées dans les portions de masque 231, 232.
La source lumineuse associée à la réalisation de tel ou tel type de fonction lumineuse est ainsi choisie en fonction de l’intensité lumineuse que cette fonction lumineuse doit ou non assurer pour respecter la règlementation automobile. Par ailleurs, tel que cela a été évoqué précédemment, la position d’une source lumineuse par rapport à un plan défini comprenant l’axe optique principal peut dépendre de la fonction lumineuse à réaliser et notamment de la netteté des contours du faisceau lumineux à assurer.
Notamment, dans l’exemple de réalisation où la première fonction lumineuse est une fonction d’éclairage de type « feux de croisement » et où la deuxième fonction lumineuse est une fonction de signalisation, la première source lumineuse 41 permettant la réalisation de la première fonction lumineuse est plus proche du plan défini que la deuxième source lumineuse 42 permettant la réalisation de la deuxième fonction lumineuse.
Les ouvertures 26 présentent des formes et des dimensions distinctes les unes des autres. Notamment, dans l’exemple de réalisation où la première fonction lumineuse est une fonction d’éclairage de type « feux de croisement », et tel que cela est notamment visible sur la , les ouvertures 26 formées dans les portions de masque d’un premier type 231, par la suite appelées premières ouvertures 261, sont délimitées par un bord de coupure 32 présentant un ressaut. Ce bord de coupure 32 vise à définir dans le faisceau lumineux projeté en sortie du dispositif matriciel une forme particulière permettant d’éviter d’éblouir des usagers de la route amené à croiser le véhicule équipé du dispositif lumineux. Ce bord de coupure 32 est la deuxième bordure s’étendant à une deuxième distance D2 du bord vertical supérieur 28 de la portion de masque 231 correspondante.
Dans l’exemple illustré, les ouvertures 26 formées dans les portions de masque d’un deuxième type 232, par la suite appelées deuxièmes ouvertures 262, sont délimitées par des bords droits.
Le dispositif lumineux 1 selon l’invention est particulier en ce que les moyens d’émission lumineuse 4 comportent une pluralité de sources lumineuses 41, 42 adressables sélectivement, et en ce que les ouvertures 26 prévues dans le masque 23 sont réparties en une pluralité de types d’ouverture de telle sorte qu’un premier ensemble 6 de portions de masque comporte une ouverture d’un premier type 261 et qu’un deuxième ensemble 7 de portions de masque comporte une ouverture d’un deuxième type 262.
Plus particulièrement, plusieurs sources lumineuses 41, 42 adressables sélectivement sont configurées pour éclairer une même matrice de microlentilles d’entrée 21. Il résulte de cet agencement que lorsqu’une première source lumineuse 41 est active, les microlentilles d’entrée 20 focalisent les rayons lumineux sur une première zone Z1 de la portion de masque 231, 232 qui leur correspond. En d’autres termes, une microlentille d’entrée 20 associée à un canal de circulation de lumière 5 focalise les rayons lumineux émis par la première source lumineuse 41 sur une première zone Z1 de la portion de masque 231, 232 agencée dans ce canal de circulation de lumière, et une autre microlentille d’entrée associée à un autre canal de circulation de lumière focalise les rayons lumineux émis par la première source lumineuse sur une première zone de la portion de masque agencée dans cet autre canal de circulation de lumière. La première zone Z1 est située sur la portion de masque avec un premier écartement E1 (visible sur la ) par rapport au bord vertical supérieur 28 de cette portion de masque. Selon que cette première zone Z1 soit située dans la partie opaque 233 de la portion de masque ou dans l’ouverture 26, c’est-à-dire la partie transparente 234, de la portion de masque, les rayons lumineux peuvent se propager vers la microlentille de sortie 24 correspondante.
Dans ce contexte, lorsque la première source lumineuse 41 est activée, les rayons lumineux se propagent uniquement dans les canaux de circulation de lumière au sein duquel est disposée une portion de masque d’un certain type, ici les portions de masque du premier type 231 formant partie du premier ensemble 6.
Lorsque la deuxième source lumineuse 42 est activée à la place de la première source lumineuse 41, du fait de la position différente de ces deux sources lumineuses par rapport à l’axe optique ducollimateur 3 et aux microlentilles d’entrée 20 du dispositif matriciel 2, les microlentilles d’entrée 20 focalisent les rayons lumineux sur une deuxième zone Z2 de la portion de masque qui leur correspond. En d’autres termes, une microlentille d’entrée 20 associée à un canal de circulation de lumière 5 focalise les rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse 42 sur une deuxième zone Z2 de la portion de masque agencée dans ce canal de circulation de lumière 5, et une autre microlentille d’entrée associée à un autre canal de circulation de lumière focalise les rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse sur une deuxième zone de la portion de masque agencée dans cet autre canal de circulation de lumière. La deuxième zone Z2 est située sur la portion de masque avec un deuxième écartement E2 (visible sur la ) par rapport au bord vertical supérieur 28 de cette portion de masque. Selon que cette deuxième zone Z2 soit située dans la partie opaque 233 de la portion de masque ou dans l’ouverture 26, c’est-à-dire la partie transparente 234, de la portion de masque, les rayons lumineux peuvent se propager vers la microlentille de sortie correspondante.
Dans ce contexte, lorsque la deuxième source lumineuse 42 est activée, les rayons lumineux se propagent uniquement dans les canaux de circulation de lumière au sein duquel est disposée une portion de masque d’un certain type, ici les portions de masque du deuxième type 232.
Selon l’invention, on arrive ainsi à réaliser la projection de deux faisceaux lumineux distincts sur une même surface d’éclairage, en bloquant par le masque 23 une partie des rayons focalisés par les microlentilles d’entrée 20 lorsqu’une première fonction d’éclairage est souhaitée et en bloquant une autre partie des rayons focalisés par les microlentilles d’entrée 20 lorsqu’une deuxième fonction d’éclairage est souhaitée.
On va illustrer ce qui vient d’être évoqué en décrivant plus précisément la propagation de rayons lumineux émis par la première source lumineuse, en référence aux figures 4 et 5 puis dans un deuxième temps la propagation de rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse, en référence aux figures 6 et 7.
Les figures 4 et 5 illustrent le dispositif lumineux lorsque celui-ci permet d’assurer une première fonction lumineuse, ici un éclairage de type « feux de croisement ».
La première source lumineuse 41 est rendue active par un pilotage approprié d’un dispositif électronique de commande associé au dispositif lumineux. La première source lumineuse 41 émet des rayons en direction du collimateur 3, et celui-ci collecte ces rayons et les dirige en un faisceau de rayons parallèles entre eux en direction de la matrice de microlentilles d’entrée du dispositif matriciel 2.
Le collimateur 3 est configuré de telle sorte que, lorsque les rayons lumineux proviennent de la première source lumineuse 41, ces rayons lumineux ressortent du collimateur 3 avec une inclinaison principale d’un premier angle α1 par rapport à l’axe optique principal 10, en tenant compte tel que cela a été précisé d’un delta de divergence des rayons dû au fait que la source n’est pas ponctuelle. Dans ce contexte, les rayons lumineux sont déviés par chaque microlentille d’entrée 20 pour rencontrer une première zone Z1 de chaque portion du masque 23 disposée en travers du canal de circulation de lumière 5 et visible sur la . En fonction du type de portion de masque qui est rencontré par les rayons lumineux, ceux-ci se propagent en direction de la matrice de microlentille de sortie 22 pour être projetés à l’extérieur du véhicule ou bien ils sont bloqués par le masque 23.
Tel que cela est visible sur la notamment, la première zone Z1 est située sur la portion de masque avec un premier écartement E1 par rapport au bord vertical supérieur 28 de cette portion de masque.
Dans les canaux de circulation de lumière 5 où la portion de masque fait partie du premier ensemble 6, c’est-à-dire dans les canaux de circulation de lumière 5 comportant une portion de masque du premier type 231, la lumière focalisée sur la première zone Z1 traverse une ouverture 26 formant la partie transparente 234 de la portion de masque, également appelée ouverture d’un première type ou première ouverture 261. A cet effet, en considérant la première distance D1 et la deuxième distance D2 associées à cette première ouverture et précédemment évoquées, la valeur du premier écartement E1 est comprise entre la valeur de la première distance D1 et la valeur de la deuxième distance D2 qui définissent la dimension des premières ouvertures. Plus particulièrement ici, la valeur du premier écartement E1 est sensiblement égale à la valeur de la deuxième distance, de sorte que la première zone Z1, sur laquelle les rayons lumineux sont focalisés lorsque la première source lumineuse 41 est active, est située sensiblement sur la deuxième bordure de la première ouverture qui forme le bord de coupure 32 précédemment évoqué.
Dans les canaux de circulation de lumière où la portion de masque fait partie du deuxième ensemble 7, c’est-à-dire dans les canaux de circulation de lumière avec une portion de masque du deuxième type 232, la lumière focalisée sur la première zone Z1 rencontre la partie opaque de la portion de masque. A cet effet, la valeur du premier écartement E1 n’est pas comprise entre la valeur de la troisième distance D3 et la valeur de la quatrième distance D4 qui définissent la dimension des deuxièmes ouvertures 262 présentes dans ces canaux de circulation de lumière. Plus particulièrement ici, la valeur du deuxième écartement E2 est strictement inférieure à la valeur de la troisième distance D3.
Il résulte de ce qui précède que les rayons lumineux émis par la première source lumineuse 41 se propagent au sein du dispositif matriciel 2 dans les canaux de circulation de lumière 5 associés à des portions de masque du premier type 231, avec des premières ouvertures 261. Les microlentilles de sortie disposées en aval de ces portions de masque du premier type 231 sont configurées pour dévier les rayons lumineux en direction de la route sur laquelle circule le véhicule pour former un faisceau d’éclairage non éblouissant.
Les figures 6 et 7 illustrent le dispositif lumineux lorsque celui-ci permet d’assurer une deuxième fonction lumineuse, ici une fonction de signalisation du véhicule de type « feux diurnes ».
La deuxième source lumineuse 42 est rendue active par un pilotage approprié d’un dispositif électronique de commande associé au dispositif lumineux. La deuxième source lumineuse 42 émet des rayons en direction du collimateur 3, et celui-ci collecte ces rayons et les dirige en un faisceau de rayons parallèles entre eux en direction de la matrice de microlentilles d’entrée du dispositif matriciel 2.
Le collimateur 3 est configuré de telle sorte que, lorsque les rayons lumineux proviennent de la deuxième source lumineuse 42, ces rayons lumineux ressortent du collimateur avec une inclinaison principale d’un deuxième angle α2 par rapport à l’axe optique principal 10, là encore en tenant compte tel que cela a été précisé d’un delta de divergence des rayons dû au fait que la source n’est pas ponctuelle. Dans ce contexte, les rayons lumineux sont déviés par chaque microlentille d’entrée 20 pour rencontrer une deuxième zone Z2 de chaque portion du masque 23 disposée en travers du canal de circulation de lumière 5 et visible sur la . Conformément à ce qui a été décrit précédemment, en fonction du type de portion de masque qui est rencontré par les rayons lumineux, ceux-ci se propagent en direction de la matrice de microlentille de sortie 22 pour être projetés à l’extérieur du véhicule ou bien ils sont bloqués par le masque 23.
Tel que cela est visible sur la notamment, la deuxième zone Z2 est située sur la portion de masque avec un deuxième écartement E2 par rapport au bord vertical supérieur 28 de cette portion de masque.
Dans les canaux de circulation de lumière où la portion de masque fait partie du premier ensemble 6, c’est-à-dire dans les canaux de circulation de lumière avec une portion de masque du premier type 231, la lumière focalisée sur la deuxième zone Z2 rencontre la partie opaque 233 de la portion de masque. A cet effet, la valeur du deuxième écartement E2 n’est pas comprise entre la valeur de la première distance D1 et la valeur de la deuxième distance D2 qui définissent la dimension des premières ouvertures 261 présentes dans ces canaux de circulation de lumière. Plus particulièrement ici, la valeur du deuxième écartement E2 est strictement supérieure à la valeur de la deuxième distance D2.
Dans les canaux de circulation de lumière où la portion de masque fait partie du deuxième ensemble 7, c’est-à-dire dans les canaux de circulation de lumière avec une portion de masque du deuxième type 232, la lumière focalisée sur la deuxième zone Z2 traverse une ouverture formant la partie transparente de la portion de masque, également appelée ouverture d’un deuxième type ou deuxième ouverture 262. A cet effet, en considérant la troisième distance D3 et la quatrième distance D4 associées à cette deuxième ouverture 262 et précédemment évoquées, la valeur du deuxième écartement E2 est comprise entre la valeur de la troisième distance D3 et la valeur de la quatrième distance D4 qui définissent la dimension des deuxièmes ouvertures. Plus particulièrement ici, la valeur du deuxième écartement E2 est sensiblement une valeur à équidistance des valeurs des troisième et quatrième distance, de sorte que la deuxième zone Z2, sur laquelle les rayons lumineux sont focalisés lorsque la deuxième source lumineuse est active, est située sensiblement au centre de la deuxième ouverture, ou aux deux tiers comme cela a été évoqué précédemment, c’est-à-dire à distance du bord pour que la majorité des rayons qui doivent passer par l’ouverture ne soit pas bloqué à la marge.
Il résulte de ce qui précède que les rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse 42 se propagent au sein du dispositif matriciel 2 dans les canaux de circulation de lumière 5 associés à des portions de masque du deuxième type 232, avec des deuxièmes ouvertures 262. Les microlentilles de sortie disposées en aval de ces portions de masque du deuxième type 232 sont configurées pour réorienter les rayons lumineux en un faisceau de signalisation sensiblement parallèle à la direction de l’axe optique principal 10.
Pour ce faire, il est notable que les microlentilles de sortie disposées en aval des portions de masque du deuxième type 232 sont rendues asymétriques, de sorte que leur sommet soit sensiblement aligné longitudinalement, c’est-à-dire parallèlement à l’axe optique principal 10, avec le centre de la deuxième ouverture correspondante.
On peut constater, notamment en comparant les figures 4 et 6, que la surface de sortie du dispositif lumineux, ici formée par la matrice de microlentilles de sortie mais qui pourrait être une surface optique de projecteur disposée en aval du dispositif matriciel, est éclairée sur une étendue sensiblement identique que la première fonction lumineuse, via l’activation de la première source lumineuse 41, ou la deuxième fonction lumineuse, via l’activation de la deuxième source lumineuse 42, soit mise en œuvre.
Dans l’exemple illustré, le dispositif matriciel est configuré de telle sorte que les canaux de circulation de lumière comportant des portions de masque du premier type 231 sont disposés en alternance avec les canaux de circulation de lumière comportant des portions de masque du deuxième type 232. Cette alternance est aussi bien réalisée selon la composante verticale que selon la composante transversale, tel qu’illustré sur la , ce qui permet d’assurer un faisceau lumineux éclairant l’intégralité de la surface d’éclairage formée par la matrice de microlentille de sortie, sans toutefois former des lignes sombres qui pourraient être perceptibles par un observateur extérieur. On pourrait toutefois envisager sans sortir, du contexte de l’invention, un agencement différent des ensembles 6, 7 des portions de masque de différents types, et par exemple une alternance différente de ces portions de masque avec plusieurs portions de masque d’un même type successives.
L’invention telle qu’elle vient d’être décrite permet de répondre au but qu’elle s’était fixé, à savoir permettre la réalisation par un même module lumineux d’au moins deux fonctions lumineuses différentes, en proposant une même surface d’éclairage, à savoir une surface par laquelle sortent les rayons lumineux qui a la même étendue quelle que soit la fonction lumineuse mise en œuvre.
On comprend que la configuration du dispositif matriciel proposée à titre d’exemple avec des ouvertures pourrait être différente, dès lors qu’elle permet d’avoir une même surface éclairée quelle que soit la fonction lumineuse mise en œuvre. A titre d’exemple non limitatif, on pourrait prévoir tel qu’évoqué une alternance différente des portions de masque de différents types, et on pourrait prévoir un dispositif lumineux qui réalise deux fonctions de signalisation différentes, avec par exemple des feux diurnes et des feux indicateurs de direction, ou bien deux fonctions d’éclairage différentes, avec par exemple des feux de croisement et une fonction de feu à haute intensité pour participer à la réalisation d’un « feu de route ».

Claims (13)

  1. Dispositif lumineux (1) comprenant au moins des moyens d’émission lumineuse (4) et un dispositif matriciel (2) de microlentilles, les moyens d’émission lumineuse (4) étant configurés pour émettre des rayon lumineux dans le dispositif matriciel (2), le dispositif matriciel (2) comportant au moins un masque (23), une matrice de microlentilles d’entrée (21), une matrice de microlentilles de sortie (22), le dispositif matriciel (2) étant configuré pour former des canaux de circulation de lumière (5) respectivement agencés entre une microlentille d’entrée (20) et une microlentille de sortie (24), le masque (23) étant interposé entre la matrice de microlentilles d’entrée (21) et la matrice de microlentilles de sortie (22) et comportant des portions de masque (231, 232) respectivement disposées dans l’un des canaux de circulation de lumière (5), chaque portion de masque (231, 232) étant pourvue d’au moins une ouverture (26) apte à laisser passer au sein d’un canal de circulation de lumière (5) des rayons lumineux de la microlentille d’entrée (20) vers la microlentille de sortie (24), caractérisé en ce que les moyens d’émission lumineuse (4) comportent une pluralité de sources lumineuses (41, 42) adressables sélectivement parmi lesquelles au moins une première source lumineuse (41) dont l’activation participe à générer une première fonction lumineuse et une deuxième source lumineuse (42) dont l’activation participe à générer une deuxième fonction lumineuse, et en ce que les ouvertures (26) prévues dans le masque (23) sont réparties en une pluralité de types d’ouverture de telle sorte qu’un premier ensemble (6) de portions de masque (231) comporte une ouverture d’un premier type (261) et qu’un deuxième ensemble (7) de portions de masque (232) comporte une ouverture d’un deuxième type (262), les rayons lumineux émis par la première source lumineuse (41) étant destinés à traverser le masque (23) uniquement par une ouverture d’un premier type (261) et les rayons lumineux émis par la deuxième source lumineuse (42) étant destinés à traverser le masque uniquement par une ouverture d’un deuxième type (262).
  2. Dispositif lumineux (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend un collimateur (3) commun à la pluralité de sources lumineuses (41, 42), le collimateur (3) étant interposé entre lesdites sources lumineuses (41, 42) et la matrice de microlentilles d’entrée (21).
  3. Dispositif lumineux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque microlentille de sortie (24) d’un canal de circulation de lumière (5) est configurée pour présenter un foyer objet au niveau de l’ouverture (26) formée dans la portion de masque (231, 232) associée audit canal de circulation de lumière (5).
  4. Dispositif lumineux selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le foyer objet d’une microlentille de sortie (24) d’un canal de circulation de lumière (5) comprenant une ouverture d’un premier type (261) est disposé sensiblement sur une bordure délimitant ladite ouverture.
  5. Dispositif lumineux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures d’un premier type (261) présentent une bordure à ressaut formant un bord de coupure (32) d’un faisceau d’éclairage.
  6. Dispositif lumineux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le foyer objet d’une microlentille de sortie (24) d’un canal de circulation de lumière (5) comprenant une ouverture d’un deuxième type (262) est disposé sensiblement au centre de ladite d’ouverture.
  7. Dispositif lumineux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures d’un premier type (261) et les ouvertures d’un deuxième type (262) sont disposées alternativement sur le masque (23) selon au moins une direction d’allongement principale.
  8. Dispositif lumineux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de types d’ouverture différents est égal au nombre de sources lumineuses différentes.
  9. Dispositif lumineux selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les microlentilles de sortie (24) associées à un canal de circulation de lumière (5) équipé d’une portion de masque avec une ouverture du premier type (261) présentent un axe optique dont la position relative au sein du canal de circulation de lumière est distincte de la position relative correspondante de l’axe optique des microlentilles de sortie associées à un canal de circulation de lumière équipé d’une portion de masque avec une ouverture du deuxième type (262).
  10. Dispositif lumineux (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures du premier type (261) sont de formes et/ou de dimensions différentes des ouvertures du deuxième type (262).
  11. Dispositif lumineux (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures du premier type (261) sont identiques entre elles, et en ce que les ouvertures du deuxième type (262) sont identiques entre elles.
  12. Dispositif lumineux selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’au moins une des premières ouvertures (261), respectivement au moins une des deuxièmes ouvertures (262), présente une forme et/ou une dimension différente des autres premières ouvertures (261), respectivement des autres deuxièmes ouvertures (262).
  13. Véhicule automobile comprenant au moins un dispositif lumineux conforme à l’une quelconque des revendications précédentes.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017066817A1 (fr) * 2015-10-23 2017-04-27 Zkw Group Gmbh Module lumineux à microprojection pour projecteur de véhicule
US10232763B1 (en) * 2017-11-27 2019-03-19 Atieva, Inc. Solid state adaptive headlight
KR20190081309A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 에스엘 주식회사 차량용 램프
US20220026038A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 Sl Corporation Lamp for vehicle
US20220034465A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Sl Corporation Lamp for vehicle
DE102021120990A1 (de) * 2020-08-25 2022-03-03 Sl Corporation Leuchte für ein fahrzeug

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017066817A1 (fr) * 2015-10-23 2017-04-27 Zkw Group Gmbh Module lumineux à microprojection pour projecteur de véhicule
US10232763B1 (en) * 2017-11-27 2019-03-19 Atieva, Inc. Solid state adaptive headlight
KR20190081309A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 에스엘 주식회사 차량용 램프
US20220026038A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 Sl Corporation Lamp for vehicle
US20220034465A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Sl Corporation Lamp for vehicle
DE102021120990A1 (de) * 2020-08-25 2022-03-03 Sl Corporation Leuchte für ein fahrzeug

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