WO2016042226A1 - Dispositif d'éclairage rotatif à lentille à position relative variable par rapport au réflecteur, pour un bloc optique de véhicule - Google Patents

Dispositif d'éclairage rotatif à lentille à position relative variable par rapport au réflecteur, pour un bloc optique de véhicule Download PDF

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WO2016042226A1
WO2016042226A1 PCT/FR2015/052209 FR2015052209W WO2016042226A1 WO 2016042226 A1 WO2016042226 A1 WO 2016042226A1 FR 2015052209 W FR2015052209 W FR 2015052209W WO 2016042226 A1 WO2016042226 A1 WO 2016042226A1
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WO
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lens
crew
lighting device
focus
reflector
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Application number
PCT/FR2015/052209
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Inventor
Whilk Marcelino GONCALVES
Christophe Le Dall
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles Sa
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/635—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by moving refractors, filters or transparent cover plates
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
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    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S41/657—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by moving light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/40—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the combination of reflectors and refractors

Definitions

  • the invention relates to rotating lighting devices that equip certain vehicle optical blocks.
  • the term “lighting device” means a light device capable of providing at least one photometric lighting function and / or at least one photometric signaling function.
  • Certain vehicle optical units possibly of automobile type, comprise an internal space in which at least one lighting device is installed comprising:
  • an armature comprising an axis mounted to rotate
  • a crew coupled to the armature and including a source capable of generating photons and a reflector capable of reflecting the photons generated towards a first focus that it comprises, and
  • a lens coupled to the armature, having a second focus and capable of deflecting the reflected photons towards an area of the optical block which is a function of the position of the crew.
  • the movements of the lens and the crew are coupled so that in a predefined use position the second focus is substantially coincident with the first focus for that a predefined photometric function is provided in an area of the optical block.
  • the rotational drive of the axis of the armature then makes it possible to vary only the position of this zone in a single direction which is generally substantially horizontal, which does not offer a great diversity of positioning and moreover does not do not allow to fulfill several different photometric functions.
  • the purpose of the invention is in particular to improve the situation.
  • a lighting device intended to equip a vehicle optical unit, and comprising a crew mounted to rotation and having a source adapted to generate photons and a reflector adapted to reflect the photons generated towards at least a first focus that it comprises, and a lens having at least a second focus and adapted to deflect the reflected photons to least one zone of the optical block according to the position of the crew.
  • This lighting device is characterized in that it also comprises displacement means arranged to vary the relative position of the lens relative to the crew in order to vary the relative position of at least one second focus by relative to a first associated focus to vary the position and shape of an area of the optical block.
  • the lighting device according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular:
  • its reflector may be suitable for reflecting the photons generated towards at least two first foci that it comprises;
  • - its lens can have at least two second homes
  • its moving means can be arranged to place the lens and the crew in respective first positions in which at least one second focus is shifted with respect to a first associated focus or in at least one set of respective second positions in which at least one second focus is substantially merged with a first associated focus;
  • it may comprise an armature comprising a first axis rotatably mounted around a predefined first direction, its crew may be rotatably coupled around a second predefined direction to the frame and its lens may be coupled to the crew.
  • its displacement means comprise a mechanism secured to the crew and arranged to couple a rotation of the first axis of the frame to a rotation of the crew around the second predefined direction; in a second embodiment, its lens can be rotatably mounted on its crew.
  • its moving means may comprise a first electric motor capable of rotating the crew around a predefined first direction, and a second electric motor capable of rotating the lens relative to the crew around the engine. a second predefined direction which is substantially perpendicular to the first predefined direction;
  • its crew can be rotatably mounted on its lens.
  • its displacement means may comprise a first electric motor capable of rotating the lens around a predefined first direction, and a second electric motor capable of rotating the crew relative to the lens around the lens. a second predefined direction substantially perpendicular to the first predefined direction;
  • - his crew may include a room with the source and the reflector.
  • the invention also proposes an optical unit intended to equip a vehicle and comprising at least one lighting device of the type of that presented above.
  • the invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, and comprising at least one optical block of the type of that presented above.
  • FIG. 1 schematically illustrates, in a perspective view, an exemplary embodiment of a lighting device according to the invention
  • FIG. 2 schematically illustrates, in a sectional view, a part of the lighting device of FIG. 1, placed in a first state enabling it to fulfill a photometric signaling function
  • FIG. 3 schematically illustrates, in a sectional view, a part of the lighting device of FIG. 1, placed in a second state; to fulfill a photometric lighting function
  • FIGS. 4A and 4B schematically illustrate, respectively in diagrams representing the vertical (dv) and horizontal (dh) directions, two examples of positions and shapes of the light zone obtained with the lighting device of FIG. 1 respectively in its first and second states, and
  • FIG. 5 schematically illustrates, in a sectional view, a part of a variant of the lighting device of FIG. 1.
  • the object of the invention is in particular to propose a rotary lighting device, multifunctional and intended to equip a vehicle optical unit.
  • each lighting function can be chosen from a low beam function (or code), a fog lamp function, a high beam function, a code function for the highway ( or “motorway”), a city code function (or “townlight”) and a rain-code function (or “adverse weather light”)
  • each signaling function can be selected from a position light function ( or night light or lantern), a daytime running light function (or DRL (for "Daytime running Light (or Lamp)” - light signaling automatically illuminated when the vehicle is put into operation during the day), and a function of welcome (or courtesy).
  • the optical unit is intended to equip a motor vehicle. But the invention is not limited to this type of vehicle. It concerns indeed any type of vehicle equipped with at least one optical unit comprising a lighting device.
  • the optical unit is a headlight (or front projector). But the invention is not limited to this type of optical block. It relates to also the front lights and taillights.
  • FIGS. 1 to 3 show schematically an exemplary embodiment of a lighting device DE according to the invention, intended to be installed in an internal space of an optical unit (here a lighthouse as a non-exemplary example). limiting).
  • the internal space is defined in particular by an ice and a housing.
  • the ice is firmly fixed (for example by gluing) and sealed to the housing. It can be made of transparent plastic or synthetic material or glass.
  • the internal space of the optical unit may comprise one or more lighting devices DE each providing at least two photometric functions.
  • a lighting device DE comprises at least one crew ER, a lens L and moving means MD.
  • the crew ER is rotatably mounted so that it can be driven around a direction parallel to a first predefined direction d1.
  • This ER crew comprises a source SL which is capable of generating photons intended to participate in at least two photometric functions, and a reflector RL which is adapted to reflect the photons generated towards at least a first focus F1 j which it comprises.
  • the light source SL may comprise at least one light emitting diode (or LED).
  • it may comprise at least one laser diode or a gas laser or a lamp (or bulb).
  • the crew ER advantageously comprises a piece PS defining the reflector RL and to which the source SL is fixedly fixed.
  • this piece PS is, here, secured to an armature AS comprising a first axis A1 which is rotatably mounted in the internal space of the block optical, around the first direction d1 predefined.
  • the rotation drive of the armature AS around the first predefined direction d1 (on an angle a) can be done by means of an electric motor type MV, forming part of the moving means MD.
  • this motorization MT is coupled to the armature AS, but in a variant it could be coupled to a rod BM described below.
  • the motorization MT may comprise an output shaft AB provided with a pinion PE which meshes with a toothed wheel RD integral with the first axis A1.
  • the ER crew can be rotated on an angle at the same time as the armature AS.
  • the reflector RL comprises a reflective concave front face opposite which the source SL is placed to supply it with lighting photons, and an opposite convex rear face FR, the front and rear faces FR being connected by a wafer.
  • the reflective nature of the front face is for example provided by an aluminum coating.
  • This reflecting zone may, for example, have an ellipsoidal shape or a shape constructed from a conical generatrix surface. But in an alternative embodiment it could comprise several (at least two) reflective zones adapted to reflect the photons respectively to several (at least two) first foci F1j.
  • the front face of the reflector RL may, for example, be multifaceted, or constituted by an evolutive conical surface, with or without recess (s).
  • the first direction d1 is substantially vertical so as to allow the placement of a rear face FR of the piece PS facing the ice or facing the bottom of the housing the optical block (opposite the ice).
  • the workpiece PS is adapted to be rotated about a second predefined direction d2 which is perpendicular to the first predefined direction d1, so as to allow the placement of the reflector RL in at least a first (angular) position.
  • a second axis which is parallel to the second predefined direction d2 (and hereinafter assimilated thereto).
  • This second axis d2 is for example formed by pivots (not shown) secured to the arms of the armature AS, at one end thereof.
  • the lens L is rotatably mounted, has at least a second focus F2k and is arranged to deflect photons reflected by the reflector RL to at least one area of the optical block which is a function of the position of the crew ER .
  • This lens L is made of a transparent material. It is preferably a synthetic plastic material, for example a polyacrylate, which has the advantage of offering good optical properties (including good transparency) and mechanical properties (including good rigidity).
  • the lens L may comprise, in several places spaced from each other, several photon deflection subparts respectively having the different second foci F2k.
  • the lens L may also be formed by one or more surfaces with progressive focal, continuously or discontinuously.
  • the lens L may have a front diopter (for example convex) which defines a primary optical axis 01, and a rear diopter (for example concave) opposite.
  • the convexity and concavity of the front and rear faces of the lens L are defined on a case by case basis, for example as a function of the space required, the possible thickness, the material used, and the molding technique used.
  • the front diopter and the rear diopter are connected by a slice which can form a lateral diopter defining a secondary optical axis O2.
  • the contour of the lens L is substantially rectangular. But this form is given for illustrative purposes only.
  • the front and rear diopters may be arranged so that the primary optical axis O1 and the secondary optical axis O2 are perpendicular and jointly extend in a vertical plane also containing the first axis of rotation A1.
  • the displacement means MD are arranged to vary the relative position of the lens L relative to the crew ER in order to vary the relative position of at least one second focus F2k with respect to a first focus F1j associated to vary. the position and shape of at least one zone of the optical unit to receive deflected photons.
  • the displacement means MD are arranged to vary both the angular position of the lens L with respect to the second direction d2 and the angular position of the piece PS (and therefore of its receiver RL) relative to in the second direction d2.
  • the lighting device DE can, as illustrated without limitation in FIGS. 1 to 3, comprise the armature AS described above (and which has the first axis A1 rotatably mounted), the crew ER can be rotatably coupled around the second direction d2 predefined to the AS frame and the lens L can be coupled to the crew ER (and thus to the reflector RL).
  • the displacement means MD may comprise a mechanism MC secured to the crew ER and arranged to couple a rotation of the first axis A1 of the armature AS (around the first direction d1) to a rotation of the crew ER around the second predefined direction d2. This makes it possible to obtain a synchronization of these two rotations.
  • the lens L can be fixedly attached to an ML mount which is adapted to be rotated about the second direction d2. This is intended to allow the placement of the lens L in at least a first (angular) position.
  • the mount ML is preferably metallic, and comprises two lateral branches (which, as in the example illustrated, can be bent), connected by a transverse bar in which is anchored the lens L.
  • the mechanism MC may comprise a rod BM equipped with an arbor A3 rotatably mounted around a third direction d3 parallel to the first direction d1, and an elbow lever LM. relative to the shaft A3 and coupled to the part PS, for example by a ball joint LR (hereinafter more simply called ball joint).
  • this ball LR comprises a sphere carried by the workpiece PS, and a spherical seat eyelet carried by the lever LM of the connecting rod BM and which cooperates with the sphere.
  • the lever LM preferably extends in a substantially horizontal plane, but this arrangement is not essential, the essential thing being that the anchoring of the rod BM on the workpiece PS is eccentric with respect to the first axis of rotation A1 ( here substantially vertical).
  • the lever LM of the connecting rod BM is preferably curved, as illustrated in FIG.
  • first arrangement can be envisaged thanks to adaptations of the displacement means MD described above.
  • the coupling mechanism MC described above, to place the reflector RL in a first final position and the lens L in a first position to obtain a first relative position, and then it is possible to decouple the movement of the lens L of the movement of the reflector RL and to vary the angular position of the lens L relative to the second direction d2 by means of a first electric motor to obtain one or more second relative positions.
  • a coupling mechanism MC different from that described above in that it is secured to the mount ML, to place the lens L in a first end position and the reflector RL in a first position to obtain a first relative position, then the movement of the reflector RL can be decoupled from the movement of the lens L and the angular position of the reflector RL can be varied with respect to the second direction d2 by means of a second electric motor to obtain one or more second relative positions.
  • the lens L can be rotatably mounted on the crew ER around the second direction d2, and the moving means MD are arranged to place the piece PS (and therefore its receiver RL) in a single first operating angular position, fixed relative to the second direction d2, and to vary the angular position of the lens L with respect to the second direction d2.
  • the moving means MD may comprise a first electric motor ME1 capable of rotating the workpiece PS around the first direction d1 and a second electric motor ME2 capable of rotating the lens L relative to the workpiece PS (And thus to its reflector RL) around the second direction d2 predefined which is substantially perpendicular to the first direction d1 predefined.
  • the second electric motor ME2 can be fixedly secured to the part PS.
  • the ER crew may be rotatably mounted on the lens L, and the moving means MD may be arranged to place the lens L in a single first position angular operating, fixed relative to the second direction d2, and to vary the angular position of the crew ER (and therefore its receiver RL) relative to the second direction d2.
  • the moving means MD may comprise a first electric motor capable of rotating the lens L around the first direction d1 predefined and a second motor electrical clean to rotate the ER crew relative to the lens L around the second direction d2 predefined which is substantially perpendicular to the first direction d1 predefined.
  • the second electric motor can be fixedly secured to the lens L.
  • the moving means MD may be arranged to place the lighting device DE in a first state in which it provides at least one photometric signaling function, or in at least one second state in which it performs at least one function. photometric lighting.
  • the moving means MD place the lens L and the crew ER in respective first positions in which at least one second focus F2k is offset relative to a first focus F1j associated therewith. It will then be understood that when a second focus F2k is not substantially merged with the associated first focus F1j, the reflected photons passing through this first focus F1j can not be deflected by the lens L, for example to become substantially parallel between them. Since the trajectories of the photons are practically not deflected as they pass through the lens L, they arrive in an area of the optical block having a first rectangular shape of the type illustrated in the diagram of FIG. 4A (short side (according to FIG.
  • the photons are distributed in an area of the optical block which is large enough, which enables the lighting device DE to perform a first photometric function requiring a relatively low light intensity, such as, for example, a position fire function or daytime fire function (or DRL).
  • a first photometric function requiring a relatively low light intensity, such as, for example, a position fire function or daytime fire function (or DRL).
  • the displacement means MD place the lens L and the crew ER in respective second positions in which at least one second focus F2k is substantially coincidental with a first focus F1j associated therewith. It will then be understood that when a second focus F2k is substantially coincidental with the first focus F1j associated, the reflected photons that pass through this first F1j focus are "correctly" deflected by the lens L, for example to become substantially parallel to each other. Since the photons here have substantially parallel trajectories at the exit of the lens L, they arrive in an area of the optical block having a second rectangular shape of the type illustrated in the diagram of FIG.
  • the photons are distributed in a small area of the optical block, which allows the lighting device DE to perform a second photometric function requiring a strong and homogeneous light intensity, such as a fire function. road, a low beam function, or a fog lamp function.
  • the lighting device DE can deliver only one parallel photon beam when the relative position of its lens L relative to the reflector RL makes it possible to substantially confuse this first focus F1j with one of the second foci F2k.
  • Several relative positions will then allow to illuminate several zones, having different positions and possibly different shapes, to perform several photometric functions, possibly of different types.
  • the lighting device DE may optionally deliver several parallel photon beams when the relative position of its lens L with respect to the reflector RL simultaneously makes it possible to substantially confuse several first foci F1j with several associated second homes F2k.
  • a single relative positioning makes it possible to illuminate several zones, having different positions and possibly different shapes, in order to carry out several photometric functions, possibly of different types.
  • the lighting device DE may optionally simultaneously deliver at least one parallel photon beam when the relative position of its lens L with respect to the reflector RL substantially confuses at least a first focal point F1j with a second associated focus F2k, and at least one non-parallel photon beam when this same relative position of its lens L with respect to reflector RL does not substantially confuse at least one other focus F1j with another second focus F2k associated.
  • multibeam several relative positions will allow to illuminate several groups of zones, having different positions and possibly different forms, to achieve several groups of photometric functions of different types.
  • control of the rotation drive around the first predefined direction d1 can also make it possible to vary the angle of incidence of each photon beam with respect to the ice of the optical block and therefore to vary the position of each illuminated area in the horizontal direction dh.
  • the invention thus offers a great many possibilities for dynamic implementation of photometric functions, including adaptive functions, both in single-beam mode and multibeam mode.

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Abstract

Un dispositif d'éclairage (DE) équipe un bloc optique de véhicule et comprend un équipage (ER) monté à rotation et comportant une source (SL) générant des photons et un réflecteur (RL) propre à réfléchir ces photons générés vers un premier foyer (F11) qu'il comprend, une lentille (L) montée à rotation, disposant d'un second foyer (F21) et propre à défléchir les photons réfléchis vers une zone du bloc optique fonction de la position de l'équipage (ER), et des moyens de déplacement (MD) agencés pour faire varier la position relative de la lentille (L) par rapport à l'équipage (ER) afin de faire varier la position relative du second foyer (F21) par rapport au premier foyer (F11) pour faire varier les position et forme de cette zone.

Description

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE ROTATIF À LENTILLE À POSITION RELATIVE VARIABLE PAR RAPPORT AU RÉFLECTEUR, POUR UN BLOC OPTIQUE DE VÉHICULE
L'invention concerne les dispositifs d'éclairage rotatifs qui équipent certains blocs optiques de véhicule.
On entend ici par « dispositif d'éclairage » un dispositif lumineux pouvant assurer au moins une fonction photométrique d'éclairage et/ou au moins une fonction photométrique de signalisation.
Certains blocs optiques de véhicule, éventuellement de type automobile, comprennent un espace interne dans lequel est installé au moins un dispositif d'éclairage comportant :
- une armature comprenant un axe monté à rotation,
- un équipage couplé à l'armature et comportant une source propre à générer des photons et un réflecteur propre à réfléchir les photons générés vers un premier foyer qu'il comprend, et
- une lentille couplée à l'armature, disposant d'un second foyer et propre à défléchir les photons réfléchis vers une zone du bloc optique qui est fonction de la position de l'équipage.
Dans ce type de dispositif d'éclairage, les déplacements de la lentille et de l'équipage (et donc du réflecteur) sont couplés de sorte que dans une position d'utilisation prédéfinie le second foyer soit sensiblement confondu avec le premier foyer pour qu'une fonction photométrique prédéfinie soit assurée dans une zone du bloc optique. L'entraînement en rotation de l'axe de l'armature ne permet alors de faire varier que la position de cette zone suivant une unique direction qui est généralement sensiblement horizontale, ce qui n'offre pas une grande diversité de positionnement et de surcroît ne permet pas de remplir plusieurs fonctions photométriques différentes.
L'invention a notamment pour but d'améliorer la situation.
Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'éclairage, destiné à équiper un bloc optique de véhicule, et comprenant un équipage monté à rotation et comportant une source propre à générer des photons et un réflecteur propre à réfléchir les photons générés vers au moins un premier foyer qu'il comprend, et une lentille disposant d'au moins un second foyer et propre à défléchir les photons réfléchis vers au moins une zone du bloc optique fonction de la position de l'équipage.
Ce dispositif d'éclairage se caractérise par le fait qu'il comprend également des moyens de déplacement agencés pour faire varier la position relative de la lentille par rapport à l'équipage afin de faire varier la position relative d'au moins un second foyer par rapport à un premier foyer associé pour faire varier les position et forme d'une zone du bloc optique.
On obtient ainsi un dispositif d'éclairage capable de réaliser de nombreuses fonctions photométriques, simultanément en mode multifaisceaux ou séparément en mode mono-faisceau.
Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- son réflecteur peut être propre à réfléchir les photons générés vers au moins deux premiers foyers qu'il comprend ;
- sa lentille peut disposer d'au moins deux seconds foyers ;
- ses moyens de déplacement peuvent être agencés pour placer la lentille et l'équipage dans des premières positions respectives dans lesquelles au moins un second foyer est décalé par rapport à un premier foyer associé ou dans au moins un jeu de secondes positions respectives dans lesquelles au moins un second foyer est sensiblement confondu avec un premier foyer associé ;
- dans un premier mode de réalisation, il peut comprendre une armature comportant un premier axe monté à rotation autour d'une première direction prédéfinie, son équipage peut être couplé à rotation autour d'une deuxième direction prédéfinie à l'armature et sa lentille peut être couplée à l'équipage. Dans ce cas, ses moyens de déplacement comprennent un mécanisme solidarisé à l'équipage et agencé pour coupler une rotation du premier axe de l'armature à une rotation de l'équipage autour de la deuxième direction prédéfinie ; - dans un deuxième mode de réalisation, sa lentille peut être montée à rotation sur son équipage. Dans ce cas, ses moyens de déplacement peuvent comprendre un premier moteur électrique propre à entraîner en rotation l'équipage autour d'une première direction prédéfinie, et un second moteur électrique propre à entraîner en rotation la lentille par rapport à l'équipage autour d'une deuxième direction prédéfinie qui est sensiblement perpendiculaire à la première direction prédéfinie ;
- dans un troisième mode de réalisation, son équipage peut être monté à rotation sur sa lentille. Dans ce cas, ses moyens de déplacement peuvent comprendre un premier moteur électrique propre à entraîner en rotation la lentille autour d'une première direction prédéfinie, et un second moteur électrique propre à entraîner en rotation l'équipage par rapport à la lentille autour d'une deuxième direction prédéfinie sensiblement perpendiculaire à la première direction prédéfinie ;
- son équipage peut comprendre une pièce comportant la source et le réflecteur.
L'invention propose également un bloc optique destiné à équiper un véhicule et comprenant au moins un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant.
L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 illustre de façon schématique, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention,
- la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe, une partie du dispositif d'éclairage de la figure 1 , placé dans un premier état lui permettant de remplir une fonction photométrique de signalisation,
- la figure 3 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe, une partie du dispositif d'éclairage de la figure 1 , placé dans un second état lui permettant de remplir une fonction photométrique d'éclairage,
- les figures 4A et 4B illustrent de façon schématique et respectivement, au sein de diagrammes matérialisant les directions verticale (dv) et horizontale (dh), deux exemples de positions et formes de la zone lumineuse obtenues avec le dispositif d'éclairage de la figure 1 placé respectivement dans ses premier et second états, et
- la figure 5 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe, une partie d'une variante du dispositif d'éclairage de la figure 1 .
L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'éclairage DE rotatif, multifonctions et destiné à équiper un bloc optique de véhicule.
On entend ici par « dispositif d'éclairage » un dispositif lumineux destiné à participer dans un bloc optique de véhicule à au moins deux fonctions photométriques, choisies parmi au moins une fonction d'éclairage et au moins une fonction de signalisation du véhicule ou d'un événement relatif au véhicule. A titre d'exemple non limitatif, chaque fonction d'éclairage peut être choisie parmi une fonction de feu de croisement (ou code), une fonction de feu antibrouillard, une fonction de feu de route, une fonction de code pour l'autoroute (ou « motorway »), une fonction de code de ville (ou « townlight ») et une fonction de code de pluie (ou « adverse weather light »), et chaque fonction de signalisation peut être choisie parmi une fonction de feu de position (ou veilleuse ou encore lanterne), une fonction de feu de jour (ou DRL (pour « Daytime running Light (or Lamp) » - signalisation lumineuse allumée automatiquement lorsque le véhicule est mis en fonctionnement pendant le jour)), et une fonction d'accueil (ou de courtoisie).
Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le bloc optique est destiné à équiper un véhicule automobile. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule équipé d'au moins un bloc optique comprenant un dispositif d'éclairage.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le bloc optique est un phare (ou projecteur avant). Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de bloc optique. Elle concerne également les feux avant et les feux arrière.
On a schématiquement illustré sur les figures 1 à 3 un exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage DE selon l'invention, destiné à être installé dans un espace interne d'un bloc optique (ici un phare à titre d'exemple non limitatif).
L'espace interne est délimité notamment par une glace et un boîtier. La glace est solidarisée fixement (par exemple par collage) et de façon étanche au boîtier. Elle peut être réalisée en matière plastique (ou synthétique) transparente ou bien en verre.
On notera que l'espace interne du bloc optique peut comprendre un ou plusieurs dispositifs d'éclairage DE assurant chacun au moins deux fonctions photométriques.
Comme illustré, un dispositif d'éclairage DE, selon l'invention, comprend au moins un équipage ER, une lentille L et des moyens de déplacement MD.
L'équipage ER est monté à rotation de manière à pouvoir être entraîné autour d'une direction parallèle à une première direction d1 prédéfinie. Cet équipage ER comporte une source SL qui est propre à générer des photons destinés à participer à au moins deux fonctions photométriques, et un réflecteur RL qui est propre à réfléchir les photons générés vers au moins un premier foyer F1 j qu'il comprend.
Par exemple, la source de lumière SL peut comporter au moins une diode électroluminescente (ou LED). En variante, elle peut comporter au moins une diode laser ou un laser à gaz ou encore une lampe (ou ampoule).
Dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 à 3, l'équipage ER comprend avantageusement une pièce PS définissant le réflecteur RL et à laquelle est solidarisée fixement la source SL. Bien que cela ne soit pas obligatoire, comme on le verra plus loin en référence à la figure 5, cette pièce PS est, ici, solidarisée à une armature AS comportant un premier axe A1 qui est monté à rotation dans l'espace interne du bloc optique, autour de la première direction d1 prédéfinie.
L'entraînement en rotation de l'armature AS autour de la première direction prédéfinie d1 (sur un angle a) peut se faire au moyen d'une motorisation MT de type électrique, faisant partie des moyens de déplacement MD. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1 , cette motorisation MT est couplée à l'armature AS, mais dans une variante elle pourrait être couplée à une bielle BM décrite plus loin.
Par exemple, et comme illustré, la motorisation MT peut comprendre un arbre de sortie AB muni d'un pignon PE qui engrène une roue dentée RD solidaire du premier axe A1 .
Grâce à cet agencement, l'équipage ER peut être entraînée en rotation sur un angle a en même temps que l'armature AS.
Le réflecteur RL comprend une face avant concave réfléchissante en regard de laquelle la source SL est placée pour l'alimenter en photons d'éclairage, et une face arrière FR convexe opposée, les faces avant et arrière FR étant reliées par une tranche. Le caractère réfléchissant de la face avant est par exemple procuré par un revêtement en aluminium.
On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 2 et 3, le réflecteur RL ne comprend qu'une seule zone réfléchissante propre à réfléchir les photons vers un unique premier foyer F1 1 (j = 1 ). Cette zone réfléchissante peut, par exemple, présenter une forme ellipsoïdale ou une forme construite à partir d'une surface de génératrice conique. Mais dans une variante de réalisation il pourrait comporter plusieurs (au moins deux) zones réfléchissantes propres à réfléchir les photons respectivement vers plusieurs (au moins deux) premiers foyers F1j. A cet effet, la face avant du réflecteur RL peut, par exemple, être à multifacettes, ou constituée par une surface conique évolutive, avec ou sans décrochement(s).
On notera également que dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3 la première direction d1 est sensiblement verticale de manière à permettre le placement d'une face arrière FR de la pièce PS en regard de la glace ou en regard du fond du boîtier du bloc optique (à l'opposé de la glace).
On notera également que dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3, bien que cela ne soit pas obligatoire, la pièce PS est propre à être entraînée en rotation autour d'une deuxième direction prédéfinie d2 qui est perpendiculaire à la première direction prédéfinie d1 , de manière à permettre le placement du réflecteur RL dans au moins une première position (angulaire). A cet effet elle est montée à rotation sur un deuxième axe qui est parallèle à la deuxième direction prédéfinie d2 (et ci-après assimilé à cette dernière). Ce deuxième axe d2 est par exemple formé par des pivots (non représentés) solidarisés aux bras de l'armature AS, à une extrémité de ceux- ci.
La lentille L est montée à rotation, dispose d'au moins un second foyer F2k et est agencée de manière à défléchir des photons réfléchis par le réflecteur RL vers au moins une zone du bloc optique qui est fonction de la position de l'équipage ER.
Cette lentille L est réalisée dans une matière transparente. Il s'agit de préférence d'une matière plastique synthétique, par exemple un polyacrylate, qui offre l'avantage d'offrir de bonnes propriétés optiques (notamment une bonne transparence) et mécaniques (notamment une bonne rigidité).
On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 2 et 3, la lentille L ne comprend qu'un unique second foyer F21 (k = 1 ). Mais dans une variante de réalisation elle pourrait comporter plusieurs (au moins deux) seconds foyers F2k associés respectivement aux premiers foyers F1j. A cet effet, la lentille L peut comporter, en plusieurs endroits espacés les uns des autres, plusieurs sous-parties de déflexion de photons disposant respectivement des différents seconds foyers F2k. La lentille L peut être également formée par une ou plusieurs surfaces à focale évolutive, de façon continue ou discontinue.
La lentille L peut présenter un dioptre avant (par exemple convexe) qui définit un axe optique primaire 01 , et un dioptre arrière (par exemple concave) opposé. Les convexité et concavité des faces avant et arrière de la lentille L sont définies au cas par cas, par exemple en fonction de l'encombrement permis, de l'épaisseur possible, de la matière utilisée, et de la technique de moulage utilisée. Le dioptre avant et le dioptre arrière sont reliés par une tranche qui peut former un dioptre latéral définissant un axe optique secondaire 02. Par exemple, le contour de la lentille L est sensiblement rectangulaire. Mais cette forme est donnée à titre seulement illustratif.
Par exemple, les dioptres avant et arrière peuvent être agencés de sorte que l'axe optique primaire 01 et l'axe optique secondaire 02 soient perpendiculaires et s'étendent conjointement dans un plan vertical contenant également le premier axe de rotation A1 .
Les moyens de déplacement MD sont agencés pour faire varier la position relative de la lentille L par rapport à l'équipage ER afin de faire varier la position relative d'au moins un second foyer F2k par rapport à un premier foyer F1j associé pour faire varier les position et forme d'au moins une zone du bloc optique devant recevoir des photons défléchis.
On peut donc avoir au moins trois agencements différents. Dans un premier agencement, les moyens de déplacement MD sont agencés pour faire varier à la fois la position angulaire de la lentille L par rapport à la deuxième direction d2 et la position angulaire de la pièce PS (et donc de son récepteur RL) par rapport à la deuxième direction d2.
Pour ce faire, le dispositif d'éclairage DE peut, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, comprendre l'armature AS décrite plus haut (et qui comporte le premier axe A1 monté à rotation), l'équipage ER peut être couplé à rotation autour de la deuxième direction d2 prédéfinie à l'armature AS et la lentille L peut être couplée à l'équipage ER (et donc au réflecteur RL). De plus, les moyens de déplacement MD peuvent comprendre un mécanisme MC solidarisé à l'équipage ER et agencé pour coupler une rotation du premier axe A1 de l'armature AS (autour de la première direction d1 ) à une rotation de l'équipage ER autour de la deuxième direction d2 prédéfinie. Cela permet d'obtenir une synchronisation de ces deux rotations.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la lentille L peut être solidarisée fixement à une monture ML qui est propre à être entraînée en rotation autour de la deuxième direction d2. Cela est destiné à permettre le placement de la lentille L dans au moins une première position (angulaire).
La monture ML est de préférence métallique, et comprend deux branches latérales (qui, comme dans l'exemple illustré, peuvent être coudées), reliées par une barre transversale dans laquelle est ancrée la lentille L.
Par exemple et comme illustré non limitativement sur la figure 1 , le mécanisme MC peut comprendre une bielle BM munie d'un arbre A3 monté à rotation autour d'une troisième direction d3 parallèle à la première direction d1 , et d'un levier LM coudé par rapport à l'arbre A3 et couplé à la pièce PS, par exemple par une liaison rotule LR (ci-après plus simplement dénommée rotule). Par exemple cette rotule LR comprend une sphère portée par la pièce PS, et un œilleton à siège sphérique porté par le levier LM de la bielle BM et qui coopère avec la sphère.
Le levier LM s'étend de préférence dans un plan sensiblement horizontal, mais cet agencement n'est pas indispensable, l'essentiel étant que l'ancrage de la bielle BM sur la pièce PS soit excentré par rapport au premier axe de rotation A1 (ici sensiblement vertical). Pour accroître le débattement angulaire de l'ensemble, le levier LM de la bielle BM est de préférence courbé, comme illustré sur la figure 1 .
On comprendra qu'en présence du mécanisme MC, lorsque l'on entraîne en rotation le premier axe A1 autour de la première direction d1 , cela induit un entraînement en rotation de la pièce PS (et donc de la source SL et du réflecteur RL) et de la monture ML (avec sa lentille L) autour de la deuxième direction d2. On peut ainsi faire varier simultanément les positions absolues du réflecteur RL et de la lentille L, de manière à faire varier la position relative de la lentille L par rapport à l'équipage ER (et donc au réflecteur RL). Plusieurs positions relatives, correspondant à plusieurs angles de rotation a du premier axe A1 de l'armature AS, peuvent ainsi être obtenus.
On notera que des variantes du premier agencement peuvent être envisagées grâce à des adaptations des moyens de déplacement MD décrits ci-avant. En effet, on peut envisager d'utiliser le mécanisme de couplage MC, décrit ci-avant, pour venir placer le réflecteur RL dans une première position finale et la lentille L dans une première position pour obtenir une première position relative, puis on peut découpler le mouvement de la lentille L du mouvement du réflecteur RL et faire varier la position angulaire de la lentille L par rapport à la deuxième direction d2 au moyen d'un premier moteur électrique pour obtenir une ou plusieurs secondes positions relatives. On peut également envisager d'utiliser un mécanisme de couplage MC, différent de celui décrit ci-avant par le fait qu'il est solidarisé à la monture ML, pour venir placer la lentille L dans une première position finale et le réflecteur RL dans une première position pour obtenir une première position relative, puis on peut découpler le mouvement du réflecteur RL du mouvement de la lentille L et faire varier la position angulaire du réflecteur RL par rapport à la deuxième direction d2 au moyen d'un second moteur électrique pour obtenir une ou plusieurs secondes positions relatives.
Dans un deuxième agencement (illustré sur la figure 5 et ne nécessitant pas d'armature AS), la lentille L peut être montée à rotation sur l'équipage ER autour de la deuxième direction d2, et les moyens de déplacement MD sont agencés pour placer la pièce PS (et donc son récepteur RL) dans une unique première position angulaire de fonctionnement, fixe par rapport à la deuxième direction d2, et pour faire varier la position angulaire de la lentille L par rapport à la deuxième direction d2. Pour ce faire, les moyens de déplacement MD peuvent comprendre un premier moteur électrique ME1 propre à entraîner en rotation la pièce PS autour de la première direction d1 et un second moteur électrique ME2 propre à entraîner en rotation la lentille L par rapport à la pièce PS (et donc à son réflecteur RL) autour de la deuxième direction d2 prédéfinie qui est sensiblement perpendiculaire à la première direction d1 prédéfinie. Le second moteur électrique ME2 peut être solidarisé fixement à la pièce PS.
Dans un troisième agencement (non illustré et ne nécessitant pas d'armature AS), l'équipage ER peut être monté à rotation sur la lentille L, et les moyens de déplacement MD peuvent être agencés pour placer la lentille L dans une unique première position angulaire de fonctionnement, fixe par rapport à la deuxième direction d2, et pour faire varier la position angulaire de l'équipage ER (et donc de son récepteur RL) par rapport à la deuxième direction d2. Pour ce faire, les moyens de déplacement MD peuvent comprendre un premier moteur électrique propre à entraîner en rotation la lentille L autour de la première direction d1 prédéfinie et un second moteur électrique propre à entraîner en rotation l'équipage ER par rapport à la lentille L autour de la deuxième direction d2 prédéfinie qui est sensiblement perpendiculaire à la première direction d1 prédéfinie. Le second moteur électrique peut être solidarisé fixement à la lentille L.
Par exemple, les moyens de déplacement MD peuvent être agencés pour placer le dispositif d'éclairage DE dans un premier état dans lequel il assure au moins une fonction photométrique de signalisation, ou dans au moins un second état dans lequel il assure au moins une fonction photométrique d'éclairage.
Dans le premier état (illustré sur la figure 2), les moyens de déplacement MD placent la lentille L et l'équipage ER dans des premières positions respectives dans lesquelles au moins un second foyer F2k est décalé par rapport à un premier foyer F1j associé. On comprendra alors que lorsqu'un second foyer F2k n'est pas sensiblement confondu avec le premier foyer F1j associé, les photons réfléchis qui passent par ce premier foyer F1j ne peuvent pas être défléchis par la lentille L, par exemple pour devenir sensiblement parallèles entre eux. Les trajectoires des photons n'étant quasiment pas défléchies lors de leur traversée de la lentille L, ils parviennent dans une zone du bloc optique ayant une première forme rectangulaire du type de celle illustrée dans le diagramme de la figure 4A (petit côté (suivant la direction verticale dv) relativement grand et grand côté (suivant la direction horizontale dh) relativement petit). Dans ce premier état « non focalisé » les photons sont répartis dans une zone du bloc optique qui est assez grande, ce qui permet au dispositif d'éclairage DE de réaliser une première fonction photométrique requérant une intensité lumineuse relativement faible, comme par exemple, une fonction de feu de position ou une fonction de feu de jour (ou DRL).
Dans le second état (illustré sur la figure 3), les moyens de déplacement MD placent la lentille L et l'équipage ER dans des secondes positions respectives dans lesquelles au moins un second foyer F2k est sensiblement confondu avec un premier foyer F1j associé. On comprendra alors que lorsqu'un second foyer F2k est sensiblement confondu avec le premier foyer F1j associé, les photons réfléchis qui passent par ce premier foyer F1j sont « correctement » défléchis par la lentille L, par exemple pour devenir sensiblement parallèles entre eux. Les photons ayant ici des trajectoires sensiblement parallèles en sortie de la lentille L, ils parviennent dans une zone du bloc optique ayant une seconde forme rectangulaire du type de celle illustrée dans le diagramme de la figure 4B (petit côté (suivant la direction verticale dv) très petit et grand côté (suivant la direction horizontale dh) relativement grand). Dans ce second état « focalisé » les photons sont répartis dans une petite zone du bloc optique, ce qui permet au dispositif d'éclairage DE de réaliser une seconde fonction photométrique requérant une intensité lumineuse forte et homogène, comme par exemple une fonction de feu de route, une fonction de feu de croisement, ou une fonction de feu antibrouillard.
Il est important de noter que lorsque la lentille L dispose de plusieurs seconds foyers F2k séparés spatialement et associés à des sous-parties dédiées à différentes fonctions photométriques, plusieurs situations peuvent survenir selon que le réflecteur RL dispose lui-même d'un ou plusieurs premiers foyers F1j.
Si le réflecteur RL ne dispose que d'un seul premier foyer F1j, alors le dispositif d'éclairage DE ne peut délivrer qu'un seul faisceau de photons parallèles lorsque la position relative de sa lentille L par rapport au réflecteur RL permet de confondre sensiblement ce premier foyer F1j avec l'un des seconds foyers F2k. Plusieurs positionnements relatifs vont alors permettre d'éclairer plusieurs zones, ayant des positions différentes et des formes éventuellement différentes, pour réaliser plusieurs fonctions photométriques, éventuellement de types différents.
Si le réflecteur RL dispose de plusieurs premiers foyers F1j, alors le dispositif d'éclairage DE peut éventuellement délivrer plusieurs faisceaux de photons parallèles lorsque la position relative de sa lentille L par rapport au réflecteur RL permet simultanément de confondre sensiblement plusieurs premiers foyers F1j avec plusieurs seconds foyers F2k associés. Dans ce cas un unique positionnement relatif permet d'éclairer plusieurs zones, ayant des positions différentes et des formes éventuellement différentes, pour réaliser plusieurs fonctions photométriques, éventuellement de types différents. Si le réflecteur RL dispose de plusieurs premiers foyers F1j, alors le dispositif d'éclairage DE peut éventuellement délivrer simultanément au moins un faisceau de photons parallèles lorsque la position relative de sa lentille L par rapport au réflecteur RL permet de confondre sensiblement au moins un premier foyer F1j avec un second foyer F2k associé, et au moins un faisceau de photons non parallèles lorsque cette même position relative de sa lentille L par rapport au réflecteur RL ne permet pas de confondre sensiblement au moins un autre premier foyer F1j avec un autre second foyer F2k associé. Dans ce cas (dit multifaisceaux), plusieurs positionnements relatifs vont permettre d'éclairer plusieurs groupes de zones, ayant des positions différentes et des formes éventuellement différentes, pour réaliser plusieurs groupes de fonctions photométriques de types différents. Ainsi, on peut, par exemple, constituer un faisceau de route de type « matriciel » (ou « matrix beam »), comprenant plusieurs bandes d'éclairage sensiblement verticales.
On notera que le contrôle de l'entraînement en rotation autour de la première direction prédéfinie d1 (sur un angle a) peut également permettre de faire varier l'angle d'incidence de chaque faisceau de photons par rapport à la glace du bloc optique et donc de faire varier la position de chaque zone éclairée suivant la direction horizontale dh.
L'invention offre donc de très nombreuses possibilités de mises en œuvre dynamique de fonctions photométriques, y compris adaptatives, aussi bien en mode mono-faisceau qu'en mode multifaisceaux.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'éclairage (DE) pour un bloc optique de véhicule, ledit dispositif d'éclairage (DE) comprenant un équipage (ER) monté à rotation et comportant une source (SL) propre à générer des photons et un réflecteur (RL) propre à réfléchir lesdits photons générés vers au moins un premier foyer (F1j) qu'il comprend, et une lentille (L) disposant d'au moins un second foyer (F2k) et propre à défléchir lesdits photons réfléchis vers au moins une zone dudit bloc optique fonction de la position dudit équipage (ER), caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de déplacement (MD) agencés pour faire varier la position relative de ladite lentille (L) par rapport audit équipage (ER) afin de faire varier la position relative d'au moins un second foyer (F2k) par rapport à un premier foyer (F1j) associé pour faire varier les position et forme de ladite zone.
2. Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit réflecteur (RL) est propre à réfléchir lesdits photons générés vers au moins deux premiers foyers (F1j) qu'il comprend.
3. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite lentille (L) dispose d'au moins deux seconds foyers (F2k).
4. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (MD) sont agencés pour placer ladite lentille (L) et ledit équipage (ER) dans des premières positions respectives dans lesquelles au moins un second foyer (F2k) est décalé par rapport à un premier foyer (F1j) associé ou dans au moins un jeu de secondes positions respectives dans lesquelles au moins un second foyer (F2k) est sensiblement confondu avec un premier foyer (F1 j) associé.
5. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une armature (AS) comportant un premier axe (A1 ) monté à rotation autour d'une première direction prédéfinie, en ce que ledit équipage (ER) est couplé à rotation autour d'une deuxième direction prédéfinie à ladite armature (AS), et ladite lentille (L) est couplée audit équipage (ER), et en ce que lesdits moyens de déplacement (MD) comprennent un mécanisme (MC) solidarisé audit équipage (ER) et agencé pour coupler une rotation dudit premier axe (A1 ) de l'armature (AS) à une rotation dudit équipage (ER) autour de ladite deuxième direction prédéfinie.
6. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite lentille (L) est montée à rotation sur ledit équipage (ER), et en ce que lesdits moyens de déplacement (MD) comprennent un premier moteur électrique (ME1 ) propre à entraîner en rotation ledit équipage (ER) autour d'une première direction prédéfinie, et un second moteur électrique (ME2) propre à entraîner en rotation ladite lentille (L) par rapport audit équipage (ER) autour d'une deuxième direction prédéfinie sensiblement perpendiculaire à ladite première direction prédéfinie.
7. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit équipage (ER) est monté à rotation sur ladite lentille (L), et en ce que lesdits moyens de déplacement (MD) comprennent un premier moteur électrique propre à entraîner en rotation ladite lentille (L) autour d'une première direction prédéfinie, et un second moteur électrique propre à entraîner en rotation ledit équipage (ER) par rapport à ladite lentille (L) autour d'une deuxième direction prédéfinie sensiblement perpendiculaire à ladite première direction prédéfinie.
8. Dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit équipage (ER) comprend une pièce (PS) comportant ladite source (SL) et ledit réflecteur (RL).
9. Bloc optique propre à équiper un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage (DE) selon l'une des revendications précédentes.
10. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bloc optique selon la revendication 9.
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