FR3144248A3 - VEHICLE LIGHTING DEVICE WITH SWITCHABLE SHUTTERS - Google Patents

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FR3144248A3
FR3144248A3 FR2214226A FR2214226A FR3144248A3 FR 3144248 A3 FR3144248 A3 FR 3144248A3 FR 2214226 A FR2214226 A FR 2214226A FR 2214226 A FR2214226 A FR 2214226A FR 3144248 A3 FR3144248 A3 FR 3144248A3
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light
shutters
switchable
switchable shutters
light beam
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FR2214226A
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French (fr)
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Rabih TALEB
Stephanie Bergerat
Kostadin Beev
Shivi SINGH
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Valeo Vision SAS
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Valeo Vision SAS
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Abstract

DISPOSITIF D’ECLAIRAGE POUR VEHICULE AVEC DES OBTURATEURS C OMM UTABLES Un aspect de l’invention concerne un Module lumineux (2) d’un véhicule automobile (1) comprenant, au moins une source de lumière (3) apte à émettre un faisceau lumineux, au moins un élément optique transparent (5) recevant le faisceau lumineux émis par la source de lumière (3) et des obturateurs commutables (7) placés devant le élément optique transparent (5) sur le chemin du faisceau lumineux, les obturateurs commutables (7) sont normalement blancs quand aucun champ électrique n'est appliqué et devenant occultant lorsqu’un champ électrique est appliqué et chaque obturateur commutable (7) constitue un pixel, caractérisé en ce que les obturateurs commutables (7) laissent passer au moins 50% de la lumière du faisceau lumineux qui arrive sur eux. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3LIGHTING DEVICE FOR VEHICLE WITH C OMM UTABLE SHUTTERS One aspect of the invention relates to a light module (2) of a motor vehicle (1) comprising at least one light source (3) capable of emitting a light beam , at least one transparent optical element (5) receiving the light beam emitted by the light source (3) and switchable shutters (7) placed in front of the transparent optical element (5) on the path of the light beam, the switchable shutters ( 7) are normally white when no electric field is applied and becoming obscuring when an electric field is applied and each switchable shutter (7) constitutes a pixel, characterized in that the switchable shutters (7) allow at least 50% to pass. of the light of the light beam which falls on them. Figure to be published with the abstract: Figure 3

Description

DISPOSITIF D’ECLAIRAGE POUR VEHICULE AVEC DES OBTURATEURS COMMUTABLESVEHICLE LIGHTING DEVICE WITH SWITCHABLE SHUTTERS DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Le domaine technique de l’invention est celui des dispositifs d’émission lumineuse, et plus spécifiquement des dispositifs d’éclairage et/ou de signalisation et/ou d’éclairage intérieur pour véhicule automobile.The technical field of the invention is that of light emitting devices, and more specifically lighting and/or signaling and/or interior lighting devices for motor vehicles.

La présente invention concerne un dispositif lumineux capable de générer des zones d’émission lumineuse variable pour des signaux lumineux de signalisation dans les projecteurs ou feux de signalisation du véhicule.The present invention relates to a light device capable of generating zones of variable light emission for signaling light signals in the headlights or signaling lights of the vehicle.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

Actuellement, l'industrie automobile travaille sur l'élaboration de véhicules électriques intelligents. Cela conduit à une importance accrue de la signalisation, en particulier dans les modes de conduite autonomes ou semi-autonomes. Dans ce type de véhicules, l'ensemble de la partie avant du véhicule devient plus disponible, compte tenu de la motorisation électrique qui permet d’éliminer les grandes prises d'air nécessaire aux moteurs à combustion classiques.Currently, the automobile industry is working on the development of intelligent electric vehicles. This leads to an increased importance of signaling, especially in autonomous or semi-autonomous driving modes. In this type of vehicle, the entire front part of the vehicle becomes more available, taking into account the electric motorization which eliminates the large air intakes necessary for conventional combustion engines.

Pour améliorer encore la perception de la signalisation, tant en termes de fonctionnalité que de style, un contraste accru avec l'arrière-plan environnant est important. Cette problématique s'applique aussi bien aux phares ou aux feux arrière classiques qu'aux bandeaux avant ou arrière. Un bandeau lumineux s’étend sur la largeur du véhicule, par exemple entre les deux feux droit et gauche à l’arrière ou entre les deux projecteurs droit et gauche à l’avant.To further enhance the perception of signage, both in terms of functionality and style, increased contrast with the surrounding background is important. This problem applies to conventional headlights or taillights as well as to front or rear strips. A light strip extends across the width of the vehicle, for example between the two right and left headlights at the rear or between the two right and left headlights at the front.

Les sources de lumière utilisées pour l’éclairage et la signalisation dans les véhicules automobiles sont de plus en plus fréquemment constituées par des diodes électroluminescentes ou DEL (Light Emitting Diode ou LED en anglais), car elles présentent des avantages d’encombrement et de longévité par rapport à des sources de lumière classiques (typiquement les lampes à incandescence halogène). L’utilisation de diodes électroluminescentes dans les modules d’éclairage et/ou de signalisation a permis en outre aux acteurs du marché, tels que les fabricants de véhicules automobiles et concepteurs de dispositifs d’éclairage et/ou de signalisation, d’apporter une touche créative à la conception de ces dispositifs, notamment via l’utilisation d’un nombre toujours plus grand de ces diodes électroluminescentes pour réaliser des effets optiques.The light sources used for lighting and signaling in motor vehicles are more and more frequently made up of light emitting diodes or LEDs (Light Emitting Diodes or LEDs in English), because they have advantages in terms of size and longevity. compared to conventional light sources (typically halogen incandescent lamps). The use of light-emitting diodes in lighting and/or signaling modules has also enabled market players, such as motor vehicle manufacturers and designers of lighting and/or signaling devices, to provide creative touch to the design of these devices, in particular through the use of an ever-increasing number of these light-emitting diodes to achieve optical effects.

Par exemple, on utilise un filtre électro-optique placé devant la source de lumière et dont les zones peuvent être ajustées en transparence indépendamment l’une de l’autre via des signaux électriques, et qui permet de réaliser des effets optiques à partir d’une seule et unique source lumineuse.For example, we use an electro-optical filter placed in front of the light source and whose zones can be adjusted in transparency independently of each other via electrical signals, and which makes it possible to produce optical effects from a single light source.

Mais ces solutions ne sont pas satisfaisantes car si le filtre n’est plus alimenté en électricité la source de lumière est totalement occultée ce qui peut poser un problème de sécurité si l’éclairage concerne un feu situé à l’avant du véhicule.But these solutions are not satisfactory because if the filter is no longer supplied with electricity, the light source is completely obscured, which can pose a safety problem if the lighting concerns a light located at the front of the vehicle.

Il est possible d’utiliser des écrans normalement blancs comme filtre électro-optiques. Cependant ces écrans ne laissant passer au maximum que 50% de la lumière, notamment du fait de la présence de filtres polariseurs. On entend par normalement blanc, un écran transparent au repos, c’est à dite sans application d’un champ électrique. Lorsqu’il est dans l’état transparent, on dit aussi que l’écran est dans un état non-occultant. Au contraire, un écran normalement noir est un écran opaque ou diffusant au repos.It is possible to use normally white screens as an electro-optical filter. However, these screens only allow a maximum of 50% of the light to pass through, in particular due to the presence of polarizing filters. Normally white means a transparent screen at rest, i.e. without application of an electric field. When it is in the transparent state, the screen is also said to be in a non-occluding state. On the contrary, a normally black screen is an opaque or diffusing screen when at rest.

En effet, généralement, un écran à cristaux liquide (LCD) est normalement blanc. Lorsqu'aucun champ électrique n'est appliqué, la structure hélicoïdale des cristaux liquides fait tourner la lumière polarisée verticalement pour qu'elle puisse passer le second polariseur, horizontal, et lorsqu'un champ électrique est appliqué, les molécules ont tendance à s'aligner avec le champ électrique, à se déformer et finalement à briser la structure hélicoïdale de sorte que la lumière est bloquée par le polariseur horizontal et le pixel correspondant apparaît opaque.Indeed, generally, a liquid crystal screen (LCD) is normally white. When no electric field is applied, the helical structure of the liquid crystals rotates the vertically polarized light so that it can pass the second, horizontal polarizer, and when an electric field is applied, the molecules tend to align with the electric field, deform and finally break the helical structure so that the light is blocked by the horizontal polarizer and the corresponding pixel appears opaque.

Cependant, les écrans à cristaux liquides utilisés sont des écrans à cristaux liquides nématiques vrillés (TNLC : Twisted Nematic Liquid Crystal en anglais) qui ne sont pas totalement transparents car la polarisation coupe une partie de la lumière. En effet, la transmission de la lumière par les TNLC est seulement de 20% à 40%, ce qui n’est pas satisfaisant pour les éclairages de sécurité.However, the liquid crystal screens used are twisted nematic liquid crystal screens (TNLC) which are not completely transparent because the polarization cuts off part of the light. Indeed, the light transmission by TNLC is only 20% to 40%, which is not satisfactory for security lighting.

L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant à la fois de notamment réaliser un dispositif lumineux personnalisable qui pourrait être continu ou segmenté et de conserver la fonction de sécurité, par exemple la fonction de signalisation ou d'éclairage optimum, en cas de panne du filtre électro-optique.The invention offers a solution to the problems mentioned above, by making it possible both to produce a customizable lighting device which could be continuous or segmented and to retain the safety function, for example the signaling or optimum lighting function, in case of failure of the electro-optical filter.

Le module lumineux d’un véhicule automobile selon l’invention comprend, au moins une source de lumière apte à émettre un faisceau lumineux, au moins un élément optique transparent placé en regard de l’au moins une source de lumière et des obturateurs commutables placés devant l’au moins un élément optique transparent , ledit au moins un élément optique transparent recevant au moins en partie le faisceau lumineux émis par ladite au moins une source de lumière et le transmettant en direction desdits obturateurs commutables de telle sorte que ces derniers reçoivent au moins une partie du faisceau lumineux, dans lequel lesdits obturateurs commutables sont normalement blancs quand aucun champ électrique ne leur est appliqué et deviennent au moins partiellement occultant lorsqu’un champ électrique leur est appliqué et chaque obturateur commutable constitue un pixel, il est caractérisé en ce que chaque obturateur commutable laisse passer plus de 50% de la lumière du faisceau lumineux qui arrive sur lui lorsqu’aucun champ électrique ne lui est appliqué.The light module of a motor vehicle according to the invention comprises, at least one light source capable of emitting a light beam, at least one transparent optical element placed opposite the at least one light source and switchable shutters placed in front of the at least one transparent optical element, said at least one transparent optical element receiving at least in part the light beam emitted by said at least one light source and transmitting it towards said switchable shutters such that the latter receive at least one at least a part of the light beam, in which said switchable shutters are normally white when no electric field is applied to them and become at least partially obscuring when an electric field is applied to them and each switchable shutter constitutes a pixel, it is characterized in that that each switchable shutter allows more than 50% of the light from the light beam arriving on it to pass when no electric field is applied to it.

On entend par transparent : un élément réalisé dans un matériau apte à transmettre au moins partiellement les rayons lumineux émis par la source de lumière.By transparent we mean: an element made of a material capable of transmitting at least partially the light rays emitted by the light source.

Le faisceau lumineux émis par la source lumineuse est orienté vers l’élément optique, le traversent puis va vers les obturateurs.The light beam emitted by the light source is directed towards the optical element, passes through it then goes towards the shutters.

Avantageusement, les obturateurs sont des écrans à cristaux liquides sans polariseurs.Advantageously, the shutters are liquid crystal screens without polarizers.

Les obturateurs commutables pourront, par exemple, être des écrans à cristaux liquides dispersés dans un polymère (PDLC : Polymer Dispersed Liquid Crystals) normalement transparent. Ces types d’écran à cristaux liquides à la différence des écrans à cristaux liquides nématiques vrillés (TNLC) est un écran à cristaux liquides dispersés dans un polymère (PDLC), la lumière n’est pas polarisée. Les écrans à cristaux liquides dispersés dans un polymère (PDLC) sont plus transparents et les écrans à cristaux liquides en réseau polymère (PNLC: Polymer Network Liquid Crystal) sont des PNLC dont les cristaux liquides sont stabilisés par un réseau de polymère, ils présentent l’avantage d’être normalement blanc sans polarisateur.The switchable shutters could, for example, be liquid crystal screens dispersed in a normally transparent polymer (PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystals). These types of liquid crystal display unlike twisted nematic liquid crystal display (TNLC) is a polymer dispersed liquid crystal display (PDLC), the light is not polarized. Polymer-dispersed liquid crystal displays (PDLC) are more transparent and polymer network liquid crystal displays (PNLC: Polymer Network Liquid Crystal) are PNLCs whose liquid crystals are stabilized by a polymer network, they present the The advantage of being normally white without a polarizer.

Les écrans à cristaux liquides stabilisés par un polymère (PSLC) sont des composites polymère-cristal liquide de la famille des cristaux liquides dispersés dans un polymère (PDLC). En particulier, ils sont constitués d'une plus faible concentration de polymère, typiquement 10 % ou moins.Polymer-stabilized liquid crystal (PSLC) displays are polymer-liquid crystal composites of the polymer-dispersed liquid crystal (PDLC) family. In particular, they are made of a lower concentration of polymer, typically 10% or less.

Les cristaux liquides holographiques dispersés dans un polymère (HPDLC : Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystals) ont une concentration de polymère de 60 à 70%. La faible concentration du monomère est utilisée pour stabiliser/bloquer la structure des cristaux liquides orientée à différents états optiques conduisant à un temps de commutation et une tension de fonctionnement réduits. Les HPDLC ont une concentration de cristaux liquides plus faible qui permet l'enregistrement de structures holographiques.Holographic polymer dispersed liquid crystals (HPDLC: Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystals) have a polymer concentration of 60 to 70%. The low concentration of the monomer is used to stabilize/lock the oriented liquid crystal structure at different optical states leading to reduced switching time and operating voltage. HPDLCs have a lower concentration of liquid crystals which allows the recording of holographic structures.

Ces écrans peuvent comprendre un colorant pour avoir une autre couleur au repos.These screens may include a dye to have another color at rest.

Avec ce type d’écrans, on obtient ainsi un produit de signalisation avant personnalisable qui peut être continu ou segmenté. L’obturateur commutable étant pixellisé et normalement blanc il peut fournir le mode de signature continu avec une efficacité et une fiabilité élevées. Du point de vue de la sécurité, l’obturateur normalement transparent permet en cas de défaillance de l'obturateur de garder la fonction de signalisation (ou un module d'éclairage derrière l'obturateur) qui reste totalement intacte. L'état activé de l'obturateur est noir, ce qui permet d'améliorer le contraste, important dans le cas de messages de type pictogramme, grâce à une configuration particulière des états pixellisés de l'obturateur. De la même manière, la configuration du style du dispositif de signalisation peut être adaptée.With this type of screen, we obtain a customizable front signage product which can be continuous or segmented. The switchable shutter being pixelated and normally white it can provide the continuous signature mode with high efficiency and reliability. From a safety point of view, the normally transparent shutter allows in the event of shutter failure to keep the signaling function (or a lighting module behind the shutter) which remains completely intact. The activated state of the shutter is black, which improves the contrast, important in the case of pictogram type messages, thanks to a particular configuration of the pixelated states of the shutter. Likewise, the configuration of the style of the signaling device can be adapted.

L'adaptation de la fonction de signalisation à une signature segmentée qui pourrait représenter un pictogramme par exemple, est réalisée en pilotant certaines zones de l'obturateur pour qu'elles deviennent opaques, puis en créant des zones/segments noirs afin d'obtenir la forme souhaitée d'un affichage à faible résolution.The adaptation of the signaling function to a segmented signature which could represent a pictogram for example, is carried out by controlling certain areas of the shutter so that they become opaque, then by creating black areas/segments in order to obtain the desired form of a low resolution display.

Avantageusement, ladite au moins une source de lumière est comporte au moins un élément électroluminescent à semi-conducteur notamment comporte au moins une diode électroluminescente (LED). Ces diodes sont petites et ont une durée de vie plus grande.Advantageously, said at least one light source comprises at least one semiconductor electroluminescent element, in particular comprises at least one light emitting diode (LED). These diodes are small and have a longer lifespan.

Avantageusement, ladite au moins une source de lumière comporte au moins deux éléments électroluminescents à semi-conducteur, un premier desdits éléments électroluminescents à semi-conducteur émettant une lumière d’une première couleur et un deuxième élément desdits éléments électroluminescents à semi-conducteur émettant une lumière d’une deuxième couleur différente de la première couleur. Il est ainsi possible de changer la couleur émise selon le besoin, comme par exemple un indicateur de direction ou une lumière rouge. Ces éléments électroluminescents pourront par exemple être des LED bi-puces.Advantageously, said at least one light source comprises at least two semiconductor electroluminescent elements, a first of said semiconductor electroluminescent elements emitting light of a first color and a second element of said semiconductor electroluminescent elements emitting a light of a second color different from the first color. It is thus possible to change the color emitted according to need, such as a direction indicator or a red light. These electroluminescent elements could, for example, be dual-chip LEDs.

Avantageusement, les obturateurs commutables sont commandés individuellement. Cela permet une grande liberté de forme de signalisation.Advantageously, the switchable shutters are controlled individually. This allows great freedom in the form of signaling.

Avantageusement, le nombre d’obturateurs commutables est supérieur au nombre de sources de lumière telles que des diodes électroluminescentes (LED). De cette façon, il est possible d’obtenir des pixels plus petits que les LED et donc une finesse de signalisation différente de celle obtenu avec les LED seules et cela permet d’économiser le nombre de sources par rapport au nombre de pixels, ce qui simplifie le dispositif de pilotage.Advantageously, the number of switchable shutters is greater than the number of light sources such as light-emitting diodes (LED). In this way, it is possible to obtain pixels smaller than LEDs and therefore a signaling fineness different from that obtained with LEDs alone and this makes it possible to save the number of sources in relation to the number of pixels, which simplifies the control system.

Avantageusement, le nombre d’obturateurs commutables est égal au nombre de sources de lumière telles que des diodes électroluminescentes (LED). Cela facilite la réalisation du circuit de pilotage. On peut avoir une commande commune pour la source et son obturateur associé.Advantageously, the number of switchable shutters is equal to the number of light sources such as light-emitting diodes (LED). This makes it easier to create the control circuit. We can have a common command for the source and its associated shutter.

Avantageusement, le nombre d’obturateurs commutables est inférieur au nombre de sources de lumière telles que des diodes électroluminescentes (LED). On peut alors obtenir plus de configurations de distribution de la lumière à l'intérieur d'un pixel relativement plus grand, un centre plus lumineux par exemple permettant certains effets d'animation.Advantageously, the number of switchable shutters is less than the number of light sources such as light-emitting diodes (LED). We can then obtain more light distribution configurations within a relatively larger pixel, a brighter center for example allowing certain animation effects.

Avantageusement, les obturateurs commutables juxtaposés. On obtient ainsi une image pixellisée sans discontinuité.Advantageously, the switchable shutters are juxtaposed. We thus obtain a pixelated image without discontinuity.

Avantageusement, les obturateurs commutables sont emboités et/ou imbriqués. On entend par « emboité » des obturateurs de tailles différentes, l’un étant plus petit que l’autre et disposé à l’intérieur de l’autre. On peut par exemple avoir des obturateurs commutables de forme carrée, rectangulaire, ronde, triangulaire ou autre, avec un de forme ronde, carrée ou autres à l’intérieur.Advantageously, the switchable shutters are nested and/or nested. By “nested” we mean shutters of different sizes, one being smaller than the other and arranged inside the other. For example, we can have switchable shutters of square, rectangular, round, triangular or other shapes, with one of round, square or other shapes inside.

Avantageusement, les obturateurs commutables sont imbriqués. On entend par « imbriqué » des obturateurs présentant des découpes complémentaires emboitées en vis à vis. Ainsi, la forme d’un des obturateurs présente une portion concave dans laquelle une portion convexe de la forme de l’autre obturateur vient se loger. On peut par exemple avoir des obturateurs en forme de U, de V, de C, de J, de E, de F, de H, de M, de N, de S, de W, de X, de T, de Y, de Z ou de L.Advantageously, the switchable shutters are nested. By “nested” we mean shutters having complementary cutouts fitted opposite each other. Thus, the shape of one of the shutters has a concave portion in which a convex portion of the shape of the other shutter is housed. For example, we can have shutters in the shape of U, V, C, J, E, F, H, M, N, S, W, X, T, Y , Z or L.

Avantageusement, des obturateurs de forme différentes peuvent être utilisés en combinaison.Advantageously, shutters of different shapes can be used in combination.

L’invention concerne également un dispositif lumineux notamment pour véhicule, comprenant un module lumineux avec au moins une des caractéristiques précédentes et un organe de commande connecté électriquement au module lumineux, il est caractérisé en ce que l’organe de commande est configuré pour envoyer une tension électrique respectivement à chacun des obturateurs commutables de sorte que chacun desdits obturateurs commutables. Suivant la tension fournie, l’obturateur sera plus ou moins opaque devienne partiellement ou totalement occultant.The invention also relates to a lighting device in particular for a vehicle, comprising a light module with at least one of the preceding characteristics and a control member electrically connected to the light module, it is characterized in that the control member is configured to send a electrical voltage respectively to each of the switchable shutters so that each of said switchable shutters. Depending on the voltage supplied, the shutter will be more or less opaque, becoming partially or totally obscuring.

Avantageusement, l’organe de commande synchronise l’état non occultant ou l’état au moins partiellement occultant des obturateurs commutables respectivement avec l’allumage ou l’extinction des sources de lumière, comme des diodes électroluminescentes (LED). On peut de cette façon, changer à la fois l’image et la couleur de celle-ci.Advantageously, the control member synchronizes the non-occluding state or the at least partially obscuring state of the switchable shutters respectively with the switching on or off of the light sources, such as light-emitting diodes (LED). In this way, you can change both the image and its color.

Avantageusement, l’organe de commande est configuré pour envoyer une tension électrique simultanée à une première partie des sources de lumière configurée pour émettre un faisceau lumineux d’une première couleur et une première partie des obturateurs commutables d’une part, et à une deuxième partie des sources de lumière configurée pour émettre un faisceau lumineux d’une deuxième couleur et une deuxième partie des obturateurs commutables d’autre part, de manière à changer la couleur du faisceau lumineux sortant, la première partie des obturateurs commutables étant disposés devant la deuxième partie des sources de lumière et la deuxième partie des obturateurs commutables étant disposés devant la première partie des sources de lumière. En synchronisant le signal d’une partie des sources de lumière avec une partie des obturateurs commutables on peut changer à la fois l’image et la couleur de celle-ci. Les différentes sources de lumière peuvent être des diodes électroluminescentes (LED).Advantageously, the control member is configured to send a simultaneous electrical voltage to a first part of the light sources configured to emit a light beam of a first color and a first part of the switchable shutters on the one hand, and to a second part of the light sources configured to emit a light beam of a second color and a second part of the switchable shutters on the other hand, so as to change the color of the outgoing light beam, the first part of the switchable shutters being arranged in front of the second part of the light sources and the second part of the switchable shutters being arranged in front of the first part of the light sources. By synchronizing the signal from part of the light sources with part of the switchable shutters you can change both the image and its color. The different light sources may be light-emitting diodes (LED).

Si on utilise une LED bi-puce, le signal électrique envoyé à une des deux puces selon la couleur désirée et une première partie des obturateurs commutables ou à l’autre puce et une deuxième partie des obturateurs commutables.If we use a dual-chip LED, the electrical signal sent to one of the two chips according to the desired color and a first part of the switchable shutters or to the other chip and a second part of the switchable shutters.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.The figures are presented for information purposes only and in no way limit the invention.

est une vue avant d’un véhicule équipé d’un dispositif selon l’invention ; is a front view of a vehicle equipped with a device according to the invention;

est une vue arrière d’un véhicule équipé d’un dispositif selon l’invention ; is a rear view of a vehicle equipped with a device according to the invention;

est une coupe d’un dispositif selon l’invention ; is a section of a device according to the invention;

est une vue de face d’un dispositif selon l’invention avec différents niveau d’obturation ; is a front view of a device according to the invention with different shutter levels;

montre différentes formes d’obturateurs emboités ou imbriqués ; shows different shapes of nested or nested shutters;

est une coupe d’un obturateur PNLC selon un exemple de l’invention dans différentes configurations. is a section of a PNLC shutter according to an example of the invention in different configurations.

DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION

Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.Unless otherwise specified, the same element appearing in different figures presents a unique reference.

Dans toute la description on appellera « avant », la partie avant d’un véhicule dans le sens normal de la marche, et « arrière », l’arrière du véhicule. On appellera « amont », la partie située du côté de la source de lumière dans le sens de propagation de la lumière et « aval », la partie située plus éloignée de ladite source.Throughout the description we will call “front”, the front part of a vehicle in the normal direction of travel, and “rear”, the rear of the vehicle. We will call “upstream” the part located on the side of the light source in the direction of propagation of the light and “downstream” the part located further from said source.

Le véhicule 1 illustré figures 1 et 2 est équipé de dispositifs optique 2 avant ( ) ou arrière ( ) permettant des effets optiques.The vehicle 1 illustrated in Figures 1 and 2 is equipped with front optical devices 2 ( ) or rear ( ) allowing optical effects.

Le dispositif optique 2 selon l’invention est détaillé à la . Il comprend des LED constituant une source de lumière 3, placées devant un ensemble 8 comprenant des éléments de focalisation 4 associés à chacune des LED 3, un élément optique transparent 5 et un élément diffuseur de lumière 6. Des obturateurs commutables 7 sont disposés en aval de l’ensemble 8, couvrent une partie ou la totalité de l’ensemble 8 et constituent des pixels qui constituent l’image à projeter. Le nombre d’obturateurs commutables 7 est dissocié du nombre de LED 3, la finesse de l’image émise est ainsi indépendante du nombre de LED. On peut ainsi avoir une image plus fine si le nombre d’obturateurs commutables est plus grand que le nombre de LED et dans ce cas les obturateurs sont plus petits que les LED ou au contraire plus grossière si le nombre d’obturateurs commutables est plus petit que le nombre de LED et dans ce cas les obturateurs sont plus grands que les LED.The optical device 2 according to the invention is detailed in . It comprises LEDs constituting a light source 3, placed in front of an assembly 8 comprising focusing elements 4 associated with each of the LEDs 3, a transparent optical element 5 and a light diffusing element 6. Switchable shutters 7 are arranged downstream of the set 8, cover part or all of the set 8 and constitute pixels which constitute the image to be projected. The number of switchable shutters 7 is dissociated from the number of LEDs 3, the fineness of the image emitted is thus independent of the number of LEDs. We can thus have a finer image if the number of switchable shutters is greater than the number of LEDs and in this case the shutters are smaller than the LEDs or on the contrary coarser if the number of switchable shutters is smaller than the number of LEDs and in this case the shutters are larger than the LEDs.

Chaque obturateur commutable 7 est commandé individuellement. On peut voir un exemple de ce qui est visible selon l’activation d’un champ électrique ou non par une tension exercée sur l’obturateur commutable 7. L’ensemble 8 est totalement visible quand aucun champ électrique n’est appliqué sur l’obturateur 7, comme on peut le voir en haut de la , au contraire quand un champ électrique est appliqué sur tous les obturateurs 7 ceux-ci deviennent complément occultants (cf. deuxième ligne de la ). Comme les obturateurs 7 sont commandés individuellement on peut en commander un sur deux comme visible à la troisième ligne de la .Each switchable shutter 7 is controlled individually. You can see an example of what is visible depending on the activation of an electric field or not by a voltage exerted on the switchable shutter 7. The assembly 8 is completely visible when no electric field is applied to the shutter 7, as can be seen at the top of the , on the contrary when an electric field is applied to all the shutters 7 they become completely occult (see second line of the ). As the shutters 7 are controlled individually, one of two can be ordered as visible in the third line of the .

Plusieurs formes d’obturateurs commutables 7 sont possibles, telles qu’une forme rectangulaire, carrée, ovale ou triangulaire, mais aussi d’autres formes par exemple selon les exemples montrés : un premier obturateur rectangulaire 70 présentant un évidement central lui aussi de forme rectangulaire et dans lequel est logé un deuxième obturateur 71 de forme rectangulaire, notamment complémentaire à celle de l’évidement; un premier obturateur carré 72 comprenant un évidement central de forme ovale dans lequel est placé un deuxième obturateur 73 de forme ovale, notamment complémentaire à celle de l’évidement; un premier obturateur rond 74 présentant un évidement central de forme carrée dans lequel est logé un deuxième obturateur 75 de forme carrée, notamment complémentaire à celle de l’évidement ; un premier obturateur triangulaire 76 présentant un évidement central de forme ronde dans lequel est logé un deuxième obturateur 77 de forme ronde, notamment complémentaire à celle de l’évidement; mais aussi un premier obturateur rectangulaire 78 présentant deux évidements l’un de forme carrée et l’autre de forme ronde dans chacun desquels est placé respectivement un deuxième obturateur 79 carré et un troisième obturateur 79’ rond, chacun ayant notamment une forme complémentaire à celle de l’évidement respectif; on comprend donc que de nombreuses formes sont possibles, par exemple toute les combinaisons de formes de premier obturateur et de formes d’évidement, ainsi que de formes de deuxième obturateur et éventuellement de troisième obturateur. Il est bien sûr possible d’avoir plus de deux évidement dans le premier obturateur. Il est aussi possible d’avoir deux formes imbriquées l’une dans l’autre, comme deux obturateurs 780 en forme de U tête bèche et dont une branche d’un premier U est insérée entre les deux branches du deuxième U.Several shapes of switchable shutters 7 are possible, such as a rectangular, square, oval or triangular shape, but also other shapes for example according to the examples shown : a first rectangular shutter 70 having a central recess also of rectangular shape and in which is housed a second shutter 71 of rectangular shape, in particular complementary to that of the recess; a first square shutter 72 comprising a central recess of oval shape in which is placed a second shutter 73 of oval shape, in particular complementary to that of the recess; a first round shutter 74 having a central recess of square shape in which is housed a second shutter 75 of square shape, in particular complementary to that of the recess; a first triangular shutter 76 having a central recess of round shape in which is housed a second shutter 77 of round shape, in particular complementary to that of the recess; but also a first rectangular shutter 78 having two recesses one of square shape and the other of round shape in each of which is placed respectively a second square shutter 79 and a third round shutter 79', each having in particular a shape complementary to that of the respective recess; we therefore understand that many shapes are possible, for example all combinations of shapes of first shutter and shapes of recess, as well as shapes of second shutter and possibly third shutter. It is of course possible to have more than two recesses in the first shutter. It is also possible to have two shapes nested one inside the other, such as two shutters 780 in the shape of a head-to-tail U and of which one branch of a first U is inserted between the two branches of the second U.

Avantageusement, chaque obturateur commutable 7 comprend deux électrodes 700 placées en vis-à-vis et reliées à une source de tension 710 avec un interrupteur 711 pour couper ou non la tension aux bornes des électrodes. Un réservoir 720 de cristaux liquides qui comprend des cristaux liquides 701, des molécules de colorant 702 et un réseau de polymères 703. Le réseau de polymère 703 limite le déplacement des cristaux liquides 701 et des molécules de colorant 702.Advantageously, each switchable shutter 7 comprises two electrodes 700 placed opposite each other and connected to a voltage source 710 with a switch 711 to cut or not the voltage across the electrodes. A liquid crystal reservoir 720 which includes liquid crystals 701, dye molecules 702 and a polymer network 703. The polymer network 703 limits the movement of the liquid crystals 701 and the dye molecules 702.

Lorsque qu’aucune tension n’est appliquée (tension V=0) les cristaux liquides 701 et les molécules de colorant 702 sont alignés de façon perpendiculaire aux électrodes 700 (cf. en haut de la , V=0) laissant passer de 50 à 80% du faisceau lumineux. Dès qu’une tension V1 supérieure à une tension de seuil Vth est appliquée les cristaux liquide 701 et les molécules de colorant 702 commencent à s’incliner (cf. au milieu de la , V1>Vth), limitant le passage du faisceau lumineux. Si on continue d’augmenter la tension appliquée, à partir du moment où elle dépasse une certaine valeur, tous les cristaux liquides 701 et les molécules de colorant 702 sont parallèles aux électrodes (cf. en haut de la , V2>>Vth) et ne laissent plus passer aucune lumière, l’obturateur est alors complètement noir. La valeur de tension seuil, ainsi que celle à partir de laquelle tous les cristaux liquides 701 et les molécules de colorant 702 sont parallèles aux électrodes, dépendent de la structure de l’obturateur, par exemple son épaisseur et/ou la viscosité des matériaux utilisés.When no voltage is applied (voltage V=0) the liquid crystals 701 and the dye molecules 702 are aligned perpendicular to the electrodes 700 (see top of the , V=0) allowing 50 to 80% of the light beam to pass through. As soon as a voltage V1 greater than a threshold voltage Vth is applied, the liquid crystals 701 and the dye molecules 702 begin to tilt (see the middle of the , V1>Vth), limiting the passage of the light beam. If we continue to increase the applied voltage, from the moment it exceeds a certain value, all the liquid crystals 701 and the dye molecules 702 are parallel to the electrodes (see at the top of the , V2>>Vth) and no longer let any light through, the shutter is then completely black. The threshold voltage value, as well as that from which all the liquid crystals 701 and the dye molecules 702 are parallel to the electrodes, depend on the structure of the shutter, for example its thickness and/or the viscosity of the materials used .

Claims (12)

Module lumineux (2) d’un véhicule automobile (1) comprenant,
  • au moins une source de lumière (3) apte à émettre un faisceau lumineux,
  • au moins un élément optique transparent (5) placé en regard de l’au moins une source de lumière, et
  • des obturateurs commutables (7) placés devant l’au moins un élément optique transparent (5),
  • ledit au moins un élément optique transparent (5) recevant au moins en partie le faisceau lumineux émis par ladite au moins une source de lumière (3) et le transmettant en direction desdits obturateurs commutables (7) de telle sorte que ces derniers reçoivent au moins une partie du faisceau lumineux,
  • dans lequel lesdits obturateurs commutables (7) sont normalement blancs quand aucun champ électrique ne leur est appliqué et deviennent au moins partiellement occultant lorsqu’un champ électrique leur est appliqué, et chaque obturateur commutable (7) constitue un pixel, caractérisé en ce que chaque obturateur commutable (7) laisse passer plus de 50% de la lumière du faisceau lumineux qui arrive sur lui lorsqu’aucun champ électrique ne lui est appliqué.
Light module (2) of a motor vehicle (1) comprising,
  • at least one light source (3) capable of emitting a light beam,
  • at least one transparent optical element (5) placed facing the at least one light source, and
  • switchable shutters (7) placed in front of the at least one transparent optical element (5),
  • said at least one transparent optical element (5) receiving at least in part the light beam emitted by said at least one light source (3) and transmitting it towards said switchable shutters (7) such that the latter receive at least part of the light beam,
  • in which said switchable shutters (7) are normally white when no electric field is applied to them and become at least partially obscured when an electric field is applied to them, and each switchable shutter (7) constitutes a pixel, characterized in that each switchable shutter (7) allows more than 50% of the light from the light beam arriving on it to pass when no electric field is applied to it.
Module lumineux (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les obturateurs sont des écrans à cristaux liquides sans polariseurs.Light module (2) according to claim 1, characterized in that the shutters are liquid crystal screens without polarizers. Module lumineux (2) selon une des revendications précédente, caractérisé en ce que ladite au moins une source de lumière (3) est comporte au moins un élément électroluminescent à semi-conducteur, notamment comporte au moins une diode électroluminescente (LED).Light module (2) according to one of the preceding claims, characterized in that said at least one light source (3) comprises at least one semiconductor electroluminescent element, in particular comprises at least one light emitting diode (LED). Module lumineux (2) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une source de lumière (3) comporte au moins deux éléments électroluminescents à semi-conducteur, un premier desdits éléments électroluminescents à semi-conducteur émettant une lumière d’une première couleur et un deuxième élément desdits éléments électroluminescents à semi-conducteur émettant une lumière d’une deuxième couleur différente de la première couleur.Light module (2) according to one of the preceding claims, characterized in that said at least one light source (3) comprises at least two semiconductor electroluminescent elements, a first of said semiconductor electroluminescent elements emitting light of a first color and a second element of said semiconductor electroluminescent elements emitting light of a second color different from the first color. Module lumineux (2) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les obturateurs commutables (7) sont commandés individuellement.Light module (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the switchable shutters (7) are individually controlled. Module lumineux (2) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre d’obturateurs commutables (7) est supérieur ou égal au nombre de sources de lumière.Light module (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the number of switchable shutters (7) is greater than or equal to the number of light sources. Module lumineux (2) selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le nombre d’obturateurs commutables (7) est inférieur au nombre de sources de lumière.Light module (2) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the number of switchable shutters (7) is less than the number of light sources. Module lumineux (2) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des obturateurs commutables (7) juxtaposés.Light module (2) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises juxtaposed switchable shutters (7). Module lumineux (2) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des obturateurs commutables (7) emboités et/ou imbriqués.Light module (2) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises switchable shutters (7) fitted and/or nested. Dispositif lumineux notamment pour véhicule, comprenant un module lumineux (2) selon une des revendications précédentes et un organe de commande connecté électriquement au module lumineux (2), caractérisé en ce que l’organe de commande est configuré pour envoyer une tension électrique respectivement à chacun des obturateurs commutables (7) de sorte que chacun desdits obturateurs commutables devienne partiellement ou totalement occultant.Lighting device in particular for a vehicle, comprising a light module (2) according to one of the preceding claims and a control member electrically connected to the light module (2), characterized in that the control member is configured to send an electrical voltage respectively to each of the switchable shutters (7) so that each of said switchable shutters becomes partially or totally obscuring. Dispositif lumineux selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’organe de commande synchronise l’état non occultant ou l’état au moins partiellement occultant des obturateurs commutables (7) respectivement avec l’allumage ou l’extinction des sources de lumière (3).Lighting device according to the preceding claim, characterized in that the control member synchronizes the non-occluding state or the at least partially obscuring state of the switchable shutters (7) respectively with the switching on or extinction of the light sources ( 3). Dispositif lumineux selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’organe de commande est configuré pour envoyer une tension électrique simultanée à une première partie des sources de lumière configurée pour émettre un faisceau lumineux d’une première couleur et une première partie des obturateurs commutables (7) d’une part, et à une deuxième partie des sources de lumière configurée pour émettre un faisceau lumineux d’une deuxième couleur et une deuxième partie des obturateurs commutables (7) d’autre part, de manière à changer la couleur du faisceau lumineux sortant, la première partie des obturateurs commutables (7) étant disposés devant la deuxième partie des sources de lumière et la deuxième partie des obturateurs commutables (7) étant disposés devant la première partie des sources de lumière.Light device according to claim 10, characterized in that the control member is configured to send a simultaneous electrical voltage to a first part of the light sources configured to emit a light beam of a first color and a first part of the switchable shutters (7) on the one hand, and to a second part of the light sources configured to emit a light beam of a second color and a second part of the switchable shutters (7) on the other hand, so as to change the color of the outgoing light beam, the first part of the switchable shutters (7) being arranged in front of the second part of the light sources and the second part of the switchable shutters (7) being arranged in front of the first part of the light sources.
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