WO2020064592A1 - Module lumineux pour véhicule automobile, et dispositif d'éclairage et/ou de signalisation muni d'un tel module - Google Patents

Module lumineux pour véhicule automobile, et dispositif d'éclairage et/ou de signalisation muni d'un tel module Download PDF

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WO2020064592A1
WO2020064592A1 PCT/EP2019/075459 EP2019075459W WO2020064592A1 WO 2020064592 A1 WO2020064592 A1 WO 2020064592A1 EP 2019075459 W EP2019075459 W EP 2019075459W WO 2020064592 A1 WO2020064592 A1 WO 2020064592A1
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WO
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face
light
module according
rays
optical
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/075459
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English (en)
Inventor
Julien RIZZI
Fabrice EGAL
Original Assignee
Valeo Vision
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Publication date
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    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
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    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
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    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors
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    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • 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

Definitions

  • Light module for a motor vehicle and lighting and / or signaling device provided with such a module
  • the present invention relates in particular to a light module for a motor vehicle, and to a lighting and / or signaling device provided with such a module.
  • a preferred application relates to the automotive industry, for vehicle equipment, in particular for the production of devices capable of emitting light beams, also called lighting and / or signaling functions, which generally meet regulations.
  • the invention can allow the production of a light beam, preferably highly resolved, of pixelated type, in particular for signaling and / or participation in lighting functions at the front of a vehicle. It can be used to display pictograms or variable patterns on an outgoing light projection surface.
  • Signaling and / or lighting lights for motor vehicles are light devices which include one or more light sources and lens which closes the light.
  • the light source emits light rays to form a light beam which is directed towards the ice in order to produce an illuminating surface which transmits light outside the vehicle.
  • These functions must meet regulations in terms of light intensity and visibility angles in particular.
  • the known lighting and signaling modules have hitherto been designed to emit, for example:
  • a dipped beam directed downwards, also sometimes called a code beam and used in the presence of other vehicles on the road;
  • FIG. 1 gives an example of installation of a pixelated and digital imaging system in the form of a micro-mirror matrix 13 in a beam projection module.
  • a light source 11 generates light rays towards an optical device 12 making it possible to generate a beam which will impact a reflection face 14 of a matrix with micro mirrors 13. According to the inclination of the mirrors, controlled, the light is either returned to the projection device 15, or returned to a dead zone so as not to participate in active illumination.
  • the patent document WO 2017 / 143371 A1 discloses a headlamp for a motor vehicle comprising a matrix of micro mirrors and provided with a pair of light sources with light-emitting diodes each associated with a lens for focusing a light beam on the reflection surface of the matrix of micro mirrors.
  • This duplication of sources obviously increases the luminous flux leaving the projector. However, it inevitably increases the cost and the bulk.
  • the present invention aims to remedy at least in part the drawbacks of current techniques.
  • the present invention relates, in one aspect, to a light module for a motor vehicle configured to produce an output beam, comprising a light source comprising at least one light-emitting diode, a pixelated and digital imaging system, and an optical input device. inserted, according to path of the light rays coming from the light source between the light source and the pixelated and digital imaging system so as to transmit at least a part, called transmitted part, of the light rays coming from the light source towards an impact surface of the pixelated and digital imaging system.
  • a prism comprising a first face, a second face and a third face, and configured for:
  • a pane is arranged between the impact surface and the third face, and a solid interface joins the third face and one face of the pane arranged opposite the third face.
  • the interface material, that of the glass and that of the prism have the same optical index, or optical indices not differing by more than 10% from each other. Under these conditions, we suppress, or very strongly limit, parasitic reflections due to Fresnel's laws, which is all the more favorable to the efficiency of the module.
  • the light rays are deflected during their journey from the light source to the projection device at least partly through the prism.
  • the function of the prism comprises, upstream of the imaging system, a transmission of light rays from the source and, downstream of the imaging system, a total internal reflection making it possible to effect an angular modification of the rays, advantageously strong , so as to return the rays coming out of the prism towards the projection device.
  • the prism allows large angular variations in the direction of the beams between the beam upstream of the imaging system and the beam downstream of the latter.
  • the assembly of the glass on the third face of the prism by the solid interface ensures continuity of transmission of light rays between these two parts. Thanks to this, possible phenomena of reflection in a solid / air / solid interface are avoided; however, such untimely reflections could produce a re-emission of parasitic light rays and their projection onto the road at the same time as the desired effective beam, which would limit the potential for application of pixelated beams in the automotive field in particular, especially in which relates to applications to anti-glare road beams.
  • the imaging device and the optical elements are currently considered as complementary but distinct organs of a light module, the present invention combats this prejudice and associates them more intimately, by assembling a window of the imaging device and a face.
  • optical index on the path of light rays while that of air is currently automatically encountered.
  • close or identical optical indices are selected, as will appear below.
  • the present invention also relates to a lighting and / or signaling device for a motor vehicle equipped with at least one light module.
  • This device can comprise at least one additional module comprising at least one of an additional module configured to produce a basic beam of low beam and an additional module configured to produce a basic beam of high beam.
  • the pixelated beam can be an effective complement to another beam, or even several.
  • the device comprises an additional module configured to produce a basic beam of low beam and an additional module configured to produce a basic beam of high beam and in which the output beam of the module overlaps in party at the times the main beam of high beam and / or the basic beam of low beam.
  • the present invention also relates to a vehicle equipped with at least one module and / or a device according to the present invention.
  • the interface is a polymerized optical adhesive.
  • the maximum thickness of the adhesive interface is less than 1 mm, or even 0.5 mm.
  • the third face and the face of the glass are parallel.
  • the thickness of the interface is constant.
  • the module is such that the second face and the third face are carried by two planes perpendicular to each other.
  • it preferably comprises an optical device for projecting the output beam at least partially receiving the at least part of the returned rays.
  • the optical projection device has an optical axis perpendicular to the second face.
  • the optical projection device has an optical axis forming an obtuse angle with a mean direction of the transmitted part. This possibility is very useful for limiting the size and gives great freedom in lens size for the optical input device.
  • the third face is parallel to the impact surface.
  • the third face has an anti-reflective coating. This avoids the ghost image phenomena that strong reflections from mirrors on the third side can produce.
  • the prism is made of a material whose Abbe number is greater than or equal to 50.
  • the prism is made of PMMA or Crown glass.
  • a pane is arranged between the impact surface and the third face.
  • a first face of the window is located opposite the impact surface and comprises an anti-reflective coating. This avoids phenomena ghost images produced by strong reflections from mirrors on the glass.
  • the anti-reflective coating is configured to reflect less than 4%, preferably less than 2% of the light rays in the visible range.
  • the mean direction of the transmitted part forms, with a normal to the first face, an angle between -20 ° and + 20 °.
  • the distance between the impact surface and the third face is less than or equal to 2 mm, and preferably less than or equal to 1 mm.
  • the pixelated and digital imaging system includes an array of micro-mirrors.
  • the output beam is configured to project at least one pictogram pattern.
  • the module is configured to project a light beam into the front of a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a diagram of a projection of a pixelated beam according to the state of the art
  • verticality In the characteristics set out below, the terms relating to verticality, horizontality and transversality, or their equivalents, are understood in relation to the position in which the lighting module is intended to be mounted in a vehicle .
  • the terms “vertical” and “horizontal” are used in the present description to designate directions, in an orientation perpendicular to the plane of the horizon for the term “vertical”, and in an orientation parallel to the plane of the horizon for the term “horizontal”. They are to be considered in the operating conditions of the device in a vehicle.
  • the use of these words does not mean that slight variations around the vertical and horizontal directions are excluded from the invention. For example, an inclination relative to these directions of the order of + or - 10 ° is considered here as a minor variation around the two preferred directions.
  • the device of the invention incorporates at least one module making it possible to generate a pixelated type beam, but also preferably ensures the projection of at least one other beam, by means of at least one other module.
  • the device of the invention can therefore be complex and combine several modules which can also optionally share components.
  • the expression “passing beam” is understood to mean a beam used during the presence of crossed and / or followed vehicles and / or other elements (individuals, obstacles, etc.) on or near the roadway. .
  • This beam has a descending mean direction. It can possibly be characterized by an absence of light above a plane inclined by 1% downwards on the side of the traffic in the other direction, and by another plane inclined by 15 degrees compared to the previous of the side of traffic in the same direction, these two plans defining a cut in accordance with European regulations.
  • the purpose of this top down cutoff is to avoid dazzling other users present in the road scene extending in front of the vehicle or on the side of the road.
  • the passing beam formerly from a simple headlamp, has undergone changes, the passing function being able to be coupled with other lighting characteristics which are still considered as passing beam functions within the meaning of the present invention .
  • BL Bit in English for cornering light
  • DBL Dynamic Bending Light in English for mobile cornering light
  • FBL Fiberd Bending
  • Motorway Light in English, for highway lighting, performs the highway function. This function provides an increase of the range of a low beam by concentrating the luminous flux of the low beam at the level of the optical axis of the headlamp device considered;
  • AWL Advanced Weather Light in English, for bad weather light
  • the function of the basic driving beam is to illuminate the scene in front of the vehicle over a wide area, but also over a considerable distance, typically around 200 meters.
  • This light beam by its lighting function, is mainly located above the horizon line. It may have a slightly ascending optical axis of illumination, for example.
  • the device can also be used to train other lighting functions via or outside those described above.
  • one aspect of the invention relates to a module allowing the generation of an output beam of the pixelated type, that is to say processed by a pixelated and digital imaging system offering great flexibility, by imaging system control, in terms of beam patterns actually projected.
  • pixelated and digital imaging system “pixelated ray imaging system” or their equivalents have for definition a system emitting a light beam, said light beam being formed of a plurality of light sub-beams , each light sub-beam being able to be controlled independently of the other light sub-beams.
  • These systems can for example be micro-mirror arrays 23 as shown, liquid crystal devices, a digital light processing technology (DLP) in Anglo-Saxon terms.
  • DLP digital light processing technology
  • Micro-mirror arrays are also called, in English terms, "Digital Micromirror Device” (DMD).
  • Each independently controllable sub-beam forms a pixelated ray.
  • the control of the micro-mirror arrays is carried out by control electronics.
  • Each micro-mirror preferably has two operating positions. A so-called active position corresponds to an orientation of the micro-mirrors allowing reflection towards an output diopter of an incident light beam.
  • a so-called passive position corresponds to an orientation of the micro-mirrors allowing reflection towards an absorbing surface of an incident light beam, that is to say towards a direction different from that of the output diopter.
  • this type of imaging system is implemented in mechanical micro-electronic systems known under the term MEMS, which also includes in the present application the so-called NEMS nano systems.
  • a light source 21 is used to illuminate an impact surface 24 of the pixelated imaging system, for example the reflective face of the micro-mirrors of a matrix of micro-mirrors 23, and the rays treated by the pixelated imaging system are returned to be projected, generally via an optical output element such as a projector glass or a projection lens.
  • the present invention can use light sources of the light-emitting diode type also commonly called LEDs. It can possibly be organic LED (s). In particular, these LEDs can be provided with at least one chip capable of emitting light of advantageously adjustable intensity according to the lighting and / or signaling function to be performed.
  • the term light source is understood here to mean a set of at least one elementary source such as an LED capable of producing a flux leading to generate at the output of the module of the invention at least one light beam.
  • the output face of the source is of rectangular section, which is typical for LED chips.
  • the light source 21 is configured to produce a light flux greater than 3000 Im and for example of the order of 4000 Im.
  • Figure 2 shows an exemplary embodiment of the present invention which allows relative placement of the light source and the improved optical input device relative to the prior art.
  • a light source 21 which may be of the type previously indicated.
  • the light source 21 is configured to emit in a half-space from an emissive area of rectangular shape.
  • At least a part of the rays emitted by the source 21 is optically treated by an optical device 22.
  • the latter may comprise one or more lenses of more or less complex shape.
  • the optical device 22 takes the form of a lens having an inlet face 22a making it possible to admit the light rays coming from the source 21 and an outlet face 22b ensuring projection towards the rest of the module .
  • the light rays first enter through a prism 26, via a first face 26a of the latter.
  • the first face 26a forms an acute angle with the mean direction of the transmitted part "a" of the light rays coming from the source 21. More preferably, the mean direction and normal to the first face 26a forms an angle between -20 ° and + 20 °. Preferably, the angle formed between the first face 26a and the third face 26c is between 40 and 50 °.
  • the prism 26 a transparent material and advantageously having a high Abbe number, preferably greater than or equal to 50. It may be Crown glass or alternatively polymethacrylate. methyl (PMMA).
  • the light rays entering the prism 26, referenced “a” in FIG. 2, are directed towards a third face 26c of the prism 26 facing which the imaging system is located, which is, in the example shown, a matrix of micro-mirrors 23.
  • the impact surface 24 (corresponding to the exposed surface of the micro-mirrors) is parallel to the third face 26c, the latter being preferably plane.
  • the impact surface 24 is protected by a window 27, a first face 27a of which is situated opposite the impact surface 24.
  • a second face 27b of the window 27 is situated opposite the third face 26c.
  • the second face 27b and the third face 26c are spaced from each other so that a space exists between them, space which is filled by the interface 30 so that there is no residual air space between the interface 30 and the faces 26c, 27, on the path of the light rays.
  • the distance separating the impact surface 24 and the third face 26c is limited and can for example be less than 2 mm or even 1 mm, and preferably 0.5 mm.
  • the presence of the window 27 can be used to adjust this spacing without the risk of damaging the impact surface 24.
  • the window 27 and the prism 26 are joined by means of an interface 30.
  • the latter may also be the place for adjusting the overall thickness of the light transmission leaving the prism towards the surface of impact 24.
  • the interface 30 is located in contact and between the second face 27 b of the window 27 and the third face 26 c of the prism 26.
  • the third face 26c and the second face 27b are parallel, if although the thickness of the interface 30 is continuous.
  • thickness is understood to mean the dimension of the interface 30 directed perpendicular to the faces considered.
  • One aspect of the interface 30 is to completely fill, with a solid medium, the space between the prism and the glass. For this purpose, a contact of the interface 30 on each of the faces 26c and 27b is sufficient, even without adhesion on these faces.
  • the interface can also provide a mechanical joining effect so that it forms a coherent whole with at least one of the prism and the glass.
  • the interface 30 is produced thanks to a layer, preferably a single layer, of a transparent material, in particular an optical adhesive.
  • a film of liquid adhesive precursor of the interface on one of the second face 27b is the third face 26c, then attach the other of these faces to the film thus deposited, and crosslink glue.
  • a glue polymerized under a light in the ultraviolet can be sensitive to ultraviolet in a range between 320 and 380 nanometers in wavelength. Cross-linking by annealing is also possible.
  • the interface 30 forms a solid portion.
  • solid is meant a state of matter which is neither gaseous nor liquid, which does not exclude that the interface 30 is made of a soft material, for example of elastomer or in the form of a paste.
  • the interface 30 creates a solid continuity between the prism 26 and the window 27. In order to make this continuity all the more effective from an optical point of view, it is advantageous for the optical index of the interface 30 to be identical or similar to the optical index of at least one of the material of the glass 27 and the material of the prism 26.
  • a prism and a glass of Crown glass in particular of index 1, 52, or even a poly (methyl methacrylate) prism (PMMA) having an optical index of 1.49 and a glass pane 27 made of glass (in particular Crown glass of index 1.52).
  • PMMA poly (methyl methacrylate) prism
  • the material of the adhesive interface 30 is then chosen to be identical or similar to these indices.
  • the optical glue sold by the company Norland Products Incoporated under the reference "Norland Optical adhesive 83H” can give satisfaction, with an index of 1.56.
  • Similar is understood to mean optical indices which have no more than 10% difference in magnitude and / or which are not distant by more than 0.15 of optical index value.
  • the indices of the prism, of the window and of the interface are all three within a range of 0.15 in value of index and / or of 10%.
  • the optical indices of the glass and of the prism may be such that they are not distant, each more than 10%, and / or more than 0.15, from the value of the index of the interface.
  • the window 27 with an anti-reflective coating 28 which may be of common design and in particular be configured to produce a reflection of a maximum of 4%, or even a maximum of 2% in the visible spectrum.
  • the anti-reflection is chosen with a maximum reflection of 1% in the visible spectrum.
  • the impact surface 24 defined by the set of micro-mirrors is of rectangular shape. It preferably extends in a plane perpendicular to a plane carrying the second face 26b of the prism 26 and / or parallel to the optical axis of the projection device 25.
  • the rays are reflected, either so as to participate in the projected beam, or so as to be inactive. This is how the configuration of the pixelated beam can be controlled at will.
  • the active rays "c" are directed so as to re-enter the prism 26 through the third face 26c. This ray path is configured so that the active rays "c" reach the first face 26a again. However, this time, the angle of the rays relative to the first face 26a is such that a total internal reflection takes place in the prism 26 so as to form reflected rays “d” which are directed towards the second face 26b of the prism 26.
  • the outgoing rays "e” are directed towards a projection device 25, which is or which typically comprises a projection lens.
  • a projection device 25 which is or which typically comprises a projection lens.
  • it is a convex plane lens
  • the inlet face 25a is planar
  • the outlet face 25b is convex.
  • the reference “f” represents an example of projected radius.
  • the prism 26 is configured, in terms of angle and choice of materials, so that all of the light rays coming from the input device 22 are transmitted to the matrix of micro mirrors 23 and so that all of the light rays reflected by the latter is reflected by the first face 26a. It will be noted that the zone of the first face 26a through which the rays "a” enter the prism 26 and the zone of the first face 26a through which the rays "c" again reach the first face 26a to be reflected, can be overlap.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

L'invention concerne un module lumineux pour véhicule comprenant une source lumineuse(21), un système d'imagerie pixélisée et digitale, et un dispositif optique d'entrée (22) intercalé, suivant le trajet des rayons issus de la source (21), entre la source (21) et le système d'imagerie pixélisée et digitale pour transmettre une partie transmise, des rayons issus de la source (21) vers le système d'imagerie pixélisée et digitale, il comporte un prisme (26), comprenant une première, une deuxième et une troisième faces (26a, 26b, 26c) et configuré pour : - transmettre entre les première et troisième faces (26a, 26c) des rayons de la partie transmise vers la surface d'impact (24); - former des rayons réfléchis par réflexion de rayons renvoyés par la surface d'impact (24), par réflexion totale interne sur la première face(26a); - renvoyer des rayons réfléchis via la deuxième face (26b). Une interface solide est disposée entre une vitre associée au système d'imagerie et une face du prisme, avec un indice optique sélectionné.

Description

« Module lumineux pour véhicule automobile, et dispositif d’éclairage et/ou de signalisation muni d’un tel module»
La présente invention est relative notamment à un module lumineux pour véhicule automobile, et à un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation muni d’un tel module.
Une application préférée concerne l’industrie automobile, pour l’équipement de véhicules, en particulier pour la réalisation de dispositifs susceptibles d’émettre des faisceaux lumineux, encore appelés fonctions d’éclairage et/ou de signalisation, répondant en général à des réglementations. Par exemple, l’invention peut permettre la production d’un faisceau lumineux, de préférence hautement résolu, de type pixélisé, notamment pour une signalisation et/ou la participation à des fonctions d’éclairage à l’avant d’un véhicule. Elle peut servir à l’affichage de pictogrammes ou de motifs variables au niveau d’une surface de projection de la lumière sortante.
Les feux de signalisation et/ou d’éclairage de véhicules automobiles, sont des dispositifs lumineux qui comprennent une ou plusieurs sources de lumière et une glace qui ferme le feu. De façon simplifiée, la source lumineuse émet des rayons lumineux pour former un faisceau lumineux qui est dirigé vers la glace afin de produire une plage éclairante qui transmet la lumière à l’extérieur du véhicule. Ces fonctions doivent répondre à des réglementations en matière d’intensité lumineuse et d’angles de visibilité notamment. Les modules d'éclairage et de signalisation connus sont jusqu'à présent prévus pour émettre par exemple :
- un faisceau de croisement, dirigé vers le bas, encore parfois appelé faisceau de code et utilisé en cas de présence d’autres véhicules sur la chaussée ;
- un faisceau de route dépourvu de coupure, et caractérisé par un éclairement maximal dans l'axe du véhicule ;
- un faisceau d'éclairage pour temps de brouillard, caractérisé par une coupure plate et une grande largeur d'éclairement ;
- un faisceau de signalisation pour la circulation en ville, encore appelé lampe de ville.
Récemment, on a développé des technologies permettant de produire un faisceau pixélisé ou segmenté haute définition, avec une définition d’au moins 1000 segments, notamment par l’intermédiaire de dispositifs micro ou nano électromécaniques appelés respectivement MEMS ou NEMS. De par la grande flexibilité de forme et de motif de faisceaux qu’ils permettent et parce que leur prix a tendance à diminuer, ces systèmes tendent à être implantés pour des fonctions de plus en plus importantes, notamment dans des projecteurs à l’avant des véhicules. La figure 1 donne un exemple d’implantation d’un système d’imagerie pixelisée et digitale sous forme d’une matrice à micro miroirs 13 dans un module de projection d’un faisceau. Une source lumineuse 1 1 génère des rayons lumineux en direction d’un dispositif optique 12 permettant de générer un faisceau qui va impacter une face de réflexion 14 d’une matrice à micro miroirs 13. Selon l’inclinaison des miroirs, contrôlée, la lumière est soit renvoyée vers le dispositif de projection 15, soit renvoyée dans une zone morte de sorte à ne pas participer à une illumination active.
Dans certains cas, cela suppose une illumination de sortie importante et notamment suffisante pour respecter des conditions réglementaires de flux lumineux. Atteindre une illumination importante est cependant difficile au regard de l’implantation illustrée à la figure 1. On comprend aisément que le grossissement de la lentille servant au dispositif d’entrée 12 ou son rapprochement de la matrice de micro miroirs 13 pose rapidement un problème d’interférence avec la lentille utilisée comme dispositif de projection 15. Dans l’exemple représenté, l’enveloppe de faisceau délimitée par les rayons a1 , a2 est à la limite d’interférer avec le bord du dispositif de projection 15 ; de même, les rayons b1 , b2 renvoyés par la matrice 13 sont transmis par le dispositif 15 en rayons c1 , c2 à la limite d’interférer avec le dispositif d’entrée 12. Compte tenu de cette limitation, le document brevet WO 2017/143371 A1 divulgue un projecteur pour véhicule automobile comportant une matrice de micro miroirs et doté d’une paire de sources lumineuses à diodes électroluminescentes chacune associée à une lentille de focalisation d’un faisceau lumineux sur la surface de réflexion de la matrice de micro miroirs. Ce dédoublement de sources accroît évidemment le flux lumineux sortant du projecteur. Cependant, il augmente inévitablement le coût et l’encombrement.
La présente invention vise à remédier au moins en partie aux inconvénients de techniques actuelles.
La présente invention concerne, suivant un aspect, un module lumineux pour véhicule automobile configuré pour produire un faisceau de sortie, comprenant une source lumineuse comprenant au moins une diode électroluminescente, un système d’imagerie pixélisée et digitale, et un dispositif optique d’entrée intercalé, suivant le trajet des rayons lumineux issus de la source lumineuse entre la source lumineuse et le système d’imagerie pixélisée et digitale de sorte à transmettre au moins une partie, dite partie transmise, des rayons lumineux issus de la source lumineuse vers une surface d’impact du système d’imagerie pixélisée et digitale.
Avantageusement, il comporte un prisme, comprenant une première face, une deuxième face et une troisième face, et configuré pour :
- transmettre entre la première face et la troisième face au moins une partie des rayons lumineux de la partie transmise vers la surface d’impact ;
- former des rayons réfléchis par réflexion d’au moins une partie de rayons lumineux renvoyés par la surface d’impact, par réflexion totale interne sur la première face ;
- renvoyer au moins une partie des rayons réfléchis vers une zone de projection via la deuxième face.
En outre, une vitre est disposée entre la surface d’impact et la troisième face, et une interface solide joint la troisième face et une face de la vitre disposée en regard de la troisième face.
Suivant une possibilité avantageuse, le matériau de l’interface, celui de la vitre et celui du prisme présentent un même indice optique, ou des indices optiques ne différant pas plus de 10% les uns des autres. Dans ces conditions, on supprime, ou on limite très fortement, des réflexions parasites dues aux lois de Fresnel, ce qui est d’autant plus favorable à l’efficacité du module.
Ainsi, les rayons lumineux sont déviés au cours de leur trajet depuis la source lumineuse vers le dispositif de projection au moins en partie grâce au prisme. La fonction du prisme comprend, en amont du système d’imagerie, une transmission de rayons lumineux en provenance de la source et, en aval du système d’imagerie, une réflexion totale interne permettant d’opérer une modification angulaire des rayons, avantageusement forte, de sorte à renvoyer les rayons sortant du prisme en direction du dispositif de projection. Le prisme autorise de fortes variations angulaires de direction des faisceaux entre le faisceau en amont du système d’imagerie et le faisceau en aval de ce dernier.
On peut ainsi aisément régler la position et l’angle du dispositif optique situé en entrée, sans être gêné par des considérations d’encombrement relativement au dispositif optique de projection, contrairement à l’état de la technique illustré à la figure 1. On peut avantageusement rapprocher le dispositif optique d’entrée du système d’imagerie et/ou accroître son diamètre (l’augmentation de l’illumination est directement liée à l’augmentation du diamètre d’une lentille). Ce faisant, l’efficacité lumineuse du faisceau impactant le système d’imagerie est plus élevée ce qui permet, malgré l’utilisation d’une source à diodes électroluminescentes, d’obtenir en sortie une illumination satisfaisante.
Par ailleurs, l’assemblage de la vitre sur la troisième face du prisme par l’interface solide, par exemple de colle, assure une continuité de transmission des rayons lumineux entre ces deux parties. Grâce à cela, des phénomènes possibles de réflexion dans une interface solide/air/solide sont évités ; or, de telles réflexions intempestives pourraient produire une réémission de rayons lumineux parasites et leur projection sur la route en même temps que le faisceau efficace souhaité, ce qui limiterait le potentiel d’application de faisceaux pixelisés dans le domaine automobile en particulier, spécialement en ce qui concerne les applications à des faisceaux de route anti-éblouissement. Alors que le dispositif d’imagerie et les éléments optiques sont actuellement considérés comme des organes complémentaires mais distincts d’un module lumineux, la présente invention combat ce préjugé et les associe plus intimement, en assemblant une vitre du dispositif d’imagerie et une face d’un prisme sans espace d’air interstitiel. La présence de l’interface permet en outre plus facilement de régler les variations d’indice optique sur le chemin des rayons lumineux, alors que celui de l’air est actuellement automatiquement rencontré. Suivant un aspect préféré, on sélectionne des indices optiques proches ou identiques, comme cela apparaîtra plus loin.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne également un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile équipé d’au moins un module lumineux. Ce dispositif peut comprendre au moins un module additionnel comprenant au moins l’un parmi un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de croisement et un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de route.
Avantageusement, le faisceau pixélisé peut être un complément efficace à un autre faisceau, voire plusieurs. Notamment, dans un cas préféré, le dispositif comprend un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de croisement et un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de route et dans lequel le faisceau de sortie du module chevauche en partie à la fois le faisceau de base de feu de route et/ou le faisceau de base de feu de croisement.
La présente invention concerne également un véhicule équipé d’au moins un module et/ou un dispositif selon la présente invention.
De préférence, l’interface est une colle optique polymérisée.
Éventuellement, l’épaisseur maximale de l’interface de colle est inférieure à 1 mm, voire à 0.5 mm.
Dans un cas préféré, la troisième face et la face de la vitre sont parallèles. Ainsi, l’épaisseur de l’interface est constante.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le module est tel que la deuxième face et la troisième face sont portées par deux plans perpendiculaires entre eux.
En outre, il comporte de préférence un dispositif optique de projection du faisceau de sortie recevant au moins partiellement la au moins une partie des rayons renvoyés.
Avantageusement, le dispositif optique de projection présente un axe optique perpendiculaire à la deuxième face.
Optionnellement, le dispositif optique de projection présente un axe optique formant un angle obtus avec une direction moyenne de la partie transmise. Cette possibilité est fort utile pour limiter l’encombrement et donne une grande liberté de taille de lentille pour le dispositif optique d’entrée.
Suivant un cas non limitatif, la troisième face est parallèle à la surface d’impact.
Avantageusement et de préférence, la troisième face comporte un revêtement antireflet. On évite ainsi les phénomènes d’images fantômes que peuvent produire de fortes réflexions en retour des miroirs sur la troisième face.
Dans un mode de réalisation, le prisme est en un matériau dont le nombre d’Abbe est supérieur ou égal à 50.
Avantageusement, le prisme est en PMMA ou en verre Crown.
Optionnellement, une vitre est disposée entre la surface d’impact et la troisième face.
Suivant un exemple, une première face de la vitre est située en regard de la surface d’impact et comprend un revêtement antireflet. On évite ainsi les phénomènes d’images fantômes que peuvent produire de fortes réflexions en retour des miroirs sur la vitre.
Avantageusement, le revêtement antireflet est configuré pour réfléchir moins de 4 %, de préférence moins de 2 % des rayons lumineux dans le domaine du visible.
Préférentiellement, la direction moyenne de la partie transmise forme, avec une normale à la première face, un angle compris entre -20° et + 20°.
Préférentiellement, la distance séparant la surface d’impact et la troisième face est inférieure ou égale à 2 mm, et de préférence inférieure ou égale à 1 mm.
Dans un mode de réalisation, le système d’imagerie pixélisée et digitale comprend une matrice de micro-miroirs.
Eventuellement, le faisceau de sortie est configuré pour projeter au moins un motif de pictogramme.
Dans un mode de réalisation préféré, le module est configuré pour projeter un faisceau lumineux à l’avant d’un véhicule automobile.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description exemplaire et des dessins parmi lesquels :
- la figure 1 montre une schématisation d’une projection d’un faisceau pixélisé selon l’état de la technique ;
- la figure 2 représente un exemple de réalisation de l’invention.
Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées à des caractéristiques techniques décrites dans le contexte d’autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif.
Dans les caractéristiques exposées ci-après, les termes relatifs à la verticalité, l’horizontalité et à la transversalité, ou leurs équivalents, s’entendent par rapport à la position dans laquelle le module d’éclairage est destiné à être monté dans un véhicule. Les termes « vertical » et « horizontal » sont utilisés dans la présente description pour désigner des directions, suivant une orientation perpendiculaire au plan de l’horizon pour le terme « vertical », et suivant une orientation parallèle au plan de l’horizon pour le terme « horizontal ». Elles sont à considérer dans les conditions de fonctionnement du dispositif dans un véhicule. L’emploi de ces mots ne signifie pas que de légères variations autour des directions verticale et horizontale soient exclues de l’invention. Par exemple, une inclinaison relativement à ces directions de l’ordre de + ou - 10° est ici considérée comme une variation mineure autour des deux directions privilégiées.
Le dispositif de l’invention incorpore pour le moins un module permettant de générer un faisceau de type pixélisé, mais assure aussi de préférence la projection d’au moins un autre faisceau, par l’intermédiaire d’au moins un autre module. Le dispositif de l’invention peut donc être complexe et associer plusieurs modules qui peuvent en outre éventuellement partager des composants.
Dans le cadre de l’invention, on entend par faisceau de croisement, un faisceau employé lors de la présence de véhicules croisés et/ou suivis et/ou d’autres éléments (individus, obstacles...) sur la chaussée ou à proximité. Ce faisceau présente une direction moyenne descendante. Il peut être éventuellement caractérisé par une absence de lumière au-dessus d'un plan incliné de 1 % vers le bas du côté de la circulation dans l'autre sens, et d'un autre plan incliné de 15 degrés par rapport au précédent du côté de la circulation dans le même sens, ces deux plans définissant une coupure conforme à la réglementation européenne. Cette coupure supérieure descendante a pour but d'éviter d'éblouir les autres usagers présents dans la scène de route s'étendant devant le véhicule ou sur les bas-côtés de la route. Le faisceau de croisement, autrefois issu d’un projecteur simple, a connu des évolutions, la fonction de croisement pouvant être couplée avec d’autres caractéristiques d’éclairage qui sont encore considérés comme des fonctions de feu de croisement au sens de la présente invention.
Cela comprend notamment les fonctions suivantes :
- faisceau AFS (abréviation pour « Advanced Frontlighting System » en anglais), qui propose notamment d'autres types de faisceaux. Il s'agit notamment de la fonction dite BL (Bending Light en anglais pour éclairage de virage), qui peut se décomposer en une fonction dite DBL (Dynamic Bending Light en anglais pour éclairage mobile de virage) et une fonction dite FBL (Fixed Bending Light en anglais pour éclairage fixe de virage) ;
- faisceau dit Town Light en anglais, pour éclairage de ville. Cette fonction assure l'élargissement d'un faisceau de type feu de croisement tout en diminuant légèrement sa portée ;
- faisceau dit Motorway Light en anglais, pour éclairage d'autoroute, réalise quant à elle la fonction autoroute. Cette fonction assure une augmentation de la portée d'un feu de croisement en concentrant le flux lumineux du feu de croisement au niveau de l'axe optique du dispositif projecteur considéré ;
- faisceau dit Overhead Light en anglais, pour feu de portique. Cette fonction assure une modification d'un faisceau de feu de croisement typique de telle sorte que des portiques de signalisation situés au-dessus de la route soient éclairés de façon satisfaisante au moyen des feux de croisement ;
- faisceau dit AWL (Adverse Weather Light en anglais, pour feu de mauvais temps).
Le faisceau de route de base a pour fonction d’éclairer sur une large étendue la scène face au véhicule, mais également sur une distance conséquente, typiquement environ 200 mètres. Ce faisceau lumineux, de par sa fonction d’éclairage, se situe principalement au-dessus de la ligne d’horizon. Il peut présenter un axe optique d’éclairement légèrement ascendant par exemple.
Le dispositif peut aussi servir à former d’autres fonctions d’éclairage via ou en- dehors de celles décrites précédemment.
Comme indiqué précédemment, un aspect de l’invention concerne un module permettant la génération d’un faisceau de sortie du type pixélisé, c’est-à-dire traité par un système d’imagerie pixélisée et digitale offrant une grande flexibilité, par la commande du système d’imagerie, en termes de configurations de faisceaux effectivement projetés. Les termes « système d’imagerie pixélisée et digitale », « système d’imagerie à rayons pixélisés » ou leurs équivalents ont pour définition un système émetteur d’un faisceau lumineux, ledit faisceau lumineux étant formé d’une pluralité de sous-faisceaux lumineux, chaque sous-faisceau lumineux pouvant être piloté indépendamment des autres sous-faisceaux lumineux. Ces systèmes peuvent être par exemple des matrices à micro-miroirs 23 comme représentées, des dispositifs à cristaux liquides, une technologie de traitement numérique de la lumière (Digital Light Processing (DLP) en termes anglo-saxon). Les matrices à micro-miroirs sont aussi appelées, en termes anglo-saxon, « Digital Micromirror Device » (DMD).
Chaque sous-faisceau pilotable indépendamment forme un rayon pixélisé. Le pilotage des matrices de micro-miroirs est effectué par une électronique de pilotage. Chaque micro-miroir dispose de manière préférentielle de deux positions de fonctionnement. Une position dite active correspond à une orientation des micro- miroirs permettant la réflexion vers un dioptre de sortie d'un faisceau lumineux incident. Une position dite passive correspond à une orientation des micro-miroirs permettant la réflexion vers une surface absorbante d'un faisceau lumineux incident, c'est à dire vers une direction différente de celle du dioptre de sortie. D’une manière générale, ce type de système d’imagerie est implémenté dans des systèmes micro-électroniques mécaniques connus sous le vocable MEMS, qui inclut aussi dans la présente demande les nano systèmes dits NEMS.
De façon connue en soi, on utilise une source lumineuse 21 pour illuminer une surface d’impact 24 du système d’imagerie pixélisée, par exemple la face réfléchissante des micro-miroirs d’une matrice de micro-miroirs 23, et les rayons traités par le système d’imagerie pixélisée sont renvoyés pour être projetés, généralement par l’intermédiaire d’un élément optique de sortie tel qu’une glace de projecteur ou une lentille de projection. D’une manière générale, la présente invention peut utiliser des sources lumineuses du type diodes électroluminescentes encore communément appelées LEDs. Il peut éventuellement s’agir de LED(s) organique(s). Notamment, ces LEDs peuvent être dotées d’au moins une puce apte à émettre une lumière d’intensité avantageusement ajustable selon la fonction d’éclairage et/ou de signalisation à réaliser. Par ailleurs, le terme source lumineuse s’entend ici d’un ensemble d’au moins une source élémentaire telle une LED apte à produire un flux conduisant à générer en sortie du module de l’invention au moins un faisceau lumineux. Dans un mode avantageux, la face de sortie de la source est de section rectangulaire, ce qui est typique pour des puces à LEDs. À titre non limitatif, la source lumineuse 21 est configurée pour produire un flux lumineux supérieur à 3000 Im et par exemple de l’ordre de 4000 Im.
On comprend tout l’intérêt des faisceaux pixélisés dans le domaine automobile et la démultiplication des fonctionnalités qu’ils permettent. Néanmoins, leur intégration dans les véhicules de façon concomitante avec les systèmes de projection d’autres faisceaux est encore largement inexplorée et induit de fortes contraintes d’encombrement.
La figure 2 présente un exemple de réalisation de la présente invention qui permet un placement relatif de la source lumineuse et du dispositif optique d’entrée améliorée relativement à l’état la technique. D’amont en aval suivant le trajet des rayons lumineux, on note la présence d’une source lumineuse 21 , qui peut être du type précédemment indiqué. De préférence, la source lumineuse 21 est configurée pour émettre dans un demi-espace à partir d’une zone émissive de forme rectangulaire. Au moins une partie des rayons émis par la source 21 est traitée optiquement par un dispositif optique 22. Ce dernier peut comprendre une ou plusieurs lentilles de forme plus ou moins complexes.
A la figure 2, le dispositif optique 22 prend la forme d’une lentille présentant une face d’entrée 22a permettant d’admettre les rayons lumineux issus de la source 21 et une face de sortie 22b assurant la projection en direction du reste du module. En sortie du dispositif optique 17, au moins une partie référencée « a » appelée partie transmise des rayons traités est destinée à impacter la surface du système d’imagerie pixélisée et digitale, ici une matrice de micro-miroirs 23. Cependant, selon l’invention, les rayons lumineux entrent d’abord par un prisme 26, par l’intermédiaire d’une première face 26a de ce dernier.
De préférence, la première face 26a forme un angle aigu avec la direction moyenne de la partie transmise « a » des rayons lumineux venant de la source 21. Plus préférentiellement, la direction moyenne et la normale à la première face 26a forme un angle compris entre -20° et + 20°. De préférence, l’angle formé entre la première face 26a et la troisième face 26c est compris entre 40 et 50°.
D’une manière générale, il est souhaitable d’utiliser pour le prisme 26 un matériau transparent et présentant avantageusement un nombre d’Abbe élevé, de préférence supérieur ou égal à 50. Il peut s’agir de verre Crown ou encore de polyméthacrylate de méthyle (PMMA).
Les rayons lumineux entrant dans le prisme 26, référencés « a » en figure 2, sont dirigés vers une troisième face 26c du prisme 26 au regard de laquelle est situé le système d’imagerie, qui est, dans l’exemple représenté, une matrice de micro-miroirs 23. Avantageusement, la surface d’impact 24 (correspondant à la surface exposée des micro-miroirs) est parallèle à la troisième face 26c, cette dernière étant de préférence plane. La surface d’impact 24 est protégée par une vitre 27 dont une première face 27a est située en regard de la surface d’impact 24. Une deuxième face 27b de la vitre 27 est située en regard de la troisième face 26c. La deuxième face 27b et la troisième face 26c sont espacées l’une de l’autre de sorte qu’un espace existe entre elles, espace qui est comblé par l’interface 30 de telle sorte qu’il n’y pas d’espace résiduel d’air entre l’interface 30 et les faces 26c, 27, sur le chemin des rayons lumineux.
Avantageusement, la distance séparant la surface d’impact 24 et la troisième face 26c est limitée et peut par exemple être inférieure à 2 mm voire à 1 mm, et de préférence de 0,5 mm. La présence de la vitre 27 peut servir à régler cet écartement sans risque d’endommager la surface d’impact 24.
Ainsi, la vitre 27 et le prisme 26 sont joints par l’intermédiaire d’une interface 30. Cette dernière peut aussi être le lieu d’un réglage de l’épaisseur globale de la transmission de lumière sortant du prisme vers la surface d’impact 24. Plus précisément, l’interface 30 est localisée au contact et entre la deuxième face 27 b de la vitre 27 et la troisième face 26 c du prisme 26. Avantageusement, la troisième face 26c et la deuxième face 27b sont parallèles, si bien que l’épaisseur de l’interface 30 est continue. On entend ici par épaisseur la dimension de l’interface 30 dirigée perpendiculairement aux faces considérées.
Un aspect de l’interface 30 est de combler entièrement, par un milieu solide, l’espace entre le prisme et la vitre. A cet effet, un contact de l’interface 30 sur chacune des faces 26c et 27b suffit, même sans adhésion sur ces faces. Cependant, l’interface peut aussi offrir un effet d’assemblage mécanique de sorte à ce qu’il forme un ensemble cohérent avec au moins l’un parmi le prisme et la vitre.
De préférence, l’interface 30 est réalisée grâce à une couche, de préférence unique, d’une matière transparente, en particulier d’une colle optique. En termes de procédé, on peut disposer un film d’adhésif liquide précurseur de l’interface sur l’une parmi la deuxième face 27b est la troisième face 26c, puis rapporter l’autre de ces faces sur le film ainsi déposé, et réticuler la colle. On peut notamment utiliser une colle polymérisée sous une lumière dans les ultraviolets. Par exemple, la colle peut être sensible aux ultraviolets dans une gamme comprise entre 320 et 380 nanomètres de longueur d’onde. Une réticulation par un recuit est aussi possible.
On notera que l’interface 30 forme une portion solide. On entend par solide un état de la matière qui n’est, ni gazeux, ni liquide, ce qui n’exclut pas que l’interface 30 soit en un matériau mou, par exemple en élastomère ou sous forme de pâte. L’interface 30 crée une continuité solide entre le prisme 26 et la vitre 27. De sorte à rendre cette continuité d’autant plus efficace d’un point de vue optique, il est avantageux que l’indice optique de l’interface 30 soit identique ou similaire à l’indice optique d’au moins l’un parmi le matériau de la vitre 27 et le matériau du prisme 26. Par exemple, on peut utiliser un prisme et une vitre en verre Crown, notamment d’indice 1 ,52, ou encore un prisme en poly méthacrylate de méthyle (PMMA) disposant d’un indice optique de 1.49 et une vitre 27 en verre (notamment en verre Crown d’indice 1.52). Le matériau de l’interface de colle 30 est alors choisi identique ou similaire à ces indices. Par exemple, la colle optique commercialisée par la société Norland Products Incoporated sous la référence « Norland Optical adhesive 83H » peut donner satisfaction, avec un index de 1.56. On entend par « similaires » des indices optiques qui n’ont pas plus de 10% d’écart en grandeur et/ou qui ne sont pas éloignés de plus de 0,15 de valeur d’indice optique. De préférence les indices du prisme, de la vitre et de l’interface sont tous les trois dans un intervalle de 0.15 en valeur d’indice et/ou de 10%. Cependant, on peut admettre un intervalle plus large, notamment dans le cas où c’est l’indice optique de l’interface qui a une valeur intermédiaire entre les indices du prisme et de la vitre (ce cas est, de manière générale, préféré si les indices sont différents). Dans ce cas, les indices optiques de la vitre et du prisme peuvent être tels qu’ils ne sont pas éloignés, chacun, de plus de 10%, et/ou de plus de 0.15, de la valeur de l’indice de l’interface.
Dans le mode de réalisation illustré, on cherche par ailleurs à éliminer, ou pour le moins à limiter, les effets parasites que pourrait produire une réflexion sur la première face 27a de la vitre des rayons ayant atteint la surface d’impact 24 et ayant été réfléchis. À cet effet, il est avantageux de munir la vitre 27, d’un revêtement antireflet 28 qui pourra être de conception courante et notamment être configuré pour produire une réflexion au maximum de 4%, voire au maximum de 2% dans le spectre du visible. Préférentiellement l’antireflet est choisi avec une réflexion maximale de 1 % dans le spectre du visible.
De préférence, la surface d’impact 24 définie par l’ensemble des micro-miroirs est de forme rectangulaire. Elle s’étend de préférence dans un plan perpendiculaire à un plan portant la deuxième face 26b du prisme 26 et/ou parallèle à l’axe optique du dispositif de projection 25.
Selon l’orientation des miroirs, les rayons sont réfléchis, soit de manière à participer au faisceau projeté, soit de manière à être inactifs. C’est ainsi que la configuration du faisceau pixélisé peut être contrôlée à volonté. Dans le cas représenté, les rayons actifs « c » sont dirigés de sorte à entrer à nouveau dans le prisme 26 par la troisième face 26c. Ce chemin des rayons est configuré pour que les rayons actifs « c » atteignent à nouveau la première face 26a. Cependant, cette fois, l’angle des rayons relativement à la première face 26a est tel que se produit une réflexion totale interne au prisme 26 de sorte à former des rayons réfléchis « d » qui sont dirigés vers la deuxième face 26b du prisme 26.
Les rayons sortants « e » sont dirigés vers un dispositif de projection 25, qui est ou qui comprend typiquement une lentille de projection. Dans le cas illustré, il s’agit d’une lentille plan convexe, dont la face d’entrée 25a est plane et la face de sortie 25b est convexe. La référence « f » représente un exemple de rayon projeté.
Avantageusement, le prisme 26 est configuré, en termes d’angle et de choix de matériaux, pour que la totalité des rayons lumineux issus du dispositif d’entrée 22 soit transmise à la matrice de micro miroirs 23 et pour que la totalité des rayons lumineux réfléchis par cette dernière soit réfléchie par la première face 26a. On notera que la zone de la première face 26a par laquelle les rayons « a » entrent dans le prisme 26 et la zone de la première face 26a par laquelle les rayons « c » atteignent à nouveau la première face 26a pour être réfléchis, peuvent se chevaucher.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais s’étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.
REFERENCES
1 1. Source lumineuse
12. Dispositif optique
13. Matrice de micro-miroirs
14. Face de réflexion
15. Dispositif optique de projection
21. Source lumineuse
22. Dispositif optique d’entrée
22a. Face d’entrée
22b. Face de sortie
23. Matrice de micro-miroirs
24. Surface d’impact
25. Dispositif optique de projection
25a. Face d’entrée
25b. Face de sortie
26. Prisme
26a. Première face
26b. Deuxième face
26c. Troisième face
27. Vitre
27a. Première face
27b. Deuxième face
28. Revêtement antireflets
29. Axe optique
30. Interface

Claims

REVENDICATIONS
1. Module lumineux pour véhicule automobile configuré pour produire un faisceau de sortie, comprenant une source lumineuse (21 ) comprenant au moins une diode électroluminescente, un système d’imagerie pixélisée et digitale, et un dispositif optique d’entrée (22) intercalé, suivant le trajet des rayons lumineux issus de la source lumineuse (21 ), entre la source lumineuse (21 ) et le système d’imagerie pixélisée et digitale de sorte à transmettre au moins une partie, dite partie transmise, des rayons lumineux issus de la source lumineuse (21 ) vers une surface d’impact (24) du système d’imagerie pixélisée et digitale, caractérisé en ce qu’il comporte :
- un prisme (26), comprenant une première face (26a), une deuxième face (26b) et une troisième face (26c), et configuré pour :
o transmettre entre la première face (26a) et la troisième face (26c) au moins une partie des rayons lumineux de la partie transmise vers la surface d’impact (24) ;
o former des rayons réfléchis par réflexion d’au moins une partie de rayons lumineux renvoyés par la surface d’impact (24), par réflexion totale interne sur la première face (26a) ;
o renvoyer au moins une partie des rayons réfléchis vers une zone de projection via la deuxième face (26b) ;
- une vitre (27) disposée entre la surface d’impact (24) et la troisième face (26c), et une interface (30) solide joignant la troisième face (26c) et une face (27b) de la vitre (27) disposée en regard de la troisième face (26c). et caractérisé en ce que le matériau de l’interface (30), celui de la vitre (27) et celui du prisme (26) présentent un même indice optique, ou des indices optiques ne différant pas plus de 10% les uns des autres.
2. Module selon la revendication précédente, dans lequel l’interface (30) est une colle optique polymérisée.
3. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur maximale de l’interface est inférieure à 1 mm, voire à 0.5 mm.
4. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la troisième face (26c) et la face (27b) de la vitre (27) sont parallèles.
5. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième face (26b) et la troisième face (26c) sont portées par deux plans perpendiculaires entre eux.
6. Module selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre un dispositif optique de projection (15) du faisceau de sortie recevant au moins partiellement là au moins une partie des rayons renvoyés.
7. Module selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif optique de projection (15) présente un axe optique (29) perpendiculaire à la deuxième face (26b).
8. Module selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel le dispositif optique de projection (15) présente un axe optique (29) formant un angle obtus avec une direction moyenne de la partie transmise.
9. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le prisme (26) est en un matériau dont le nombre d’Abbe est supérieur ou égal à 50.
10. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le prisme (26) est en PMMA ou en verre Crown.
1 1. Module selon la revendication précédente, dans lequel une autre face (27a) de la vitre située en regard de la surface d’impact (24) comprend un revêtement antireflet (28).
12. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la direction moyenne de la partie transmise forme, avec une normale à la première face, un angle compris entre -20° et + 20°.
13. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système d’imagerie pixélisée et digitale comprend une matrice de micro-miroirs (23).
14. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le faisceau de sortie est configuré pour projeter au moins un motif de pictogramme.
15. Module selon l’une des revendications précédentes, configuré pour projeter un faisceau lumineux à l’avant d’un véhicule automobile.
16. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile équipé d’au moins un module selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6698902B2 (en) * 2002-04-03 2004-03-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Image displaying apparatus for displaying an image according to light reflected by an optical spatial modulator element
GB2418996A (en) * 2004-10-08 2006-04-12 Premier Image Technology Corp Image projector and optical engine
CN2896333Y (zh) * 2006-03-27 2007-05-02 普立尔科技股份有限公司 投影机照明系统的棱镜结构
US20130188156A1 (en) * 2010-06-25 2013-07-25 Epic Optix Optical system for projection display apparatus
WO2017143371A1 (fr) 2016-02-24 2017-08-31 Zkw Group Gmbh Phare pour véhicules

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060139757A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Harris Michael D Anti-reflective coating for optical windows and elements
KR101220063B1 (ko) * 2010-11-19 2013-01-08 주식회사 에스엘라이팅 차량의 지능형 헤드 램프 어셈블리
DE102013215374A1 (de) * 2013-08-05 2015-02-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungsanordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6698902B2 (en) * 2002-04-03 2004-03-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Image displaying apparatus for displaying an image according to light reflected by an optical spatial modulator element
GB2418996A (en) * 2004-10-08 2006-04-12 Premier Image Technology Corp Image projector and optical engine
CN2896333Y (zh) * 2006-03-27 2007-05-02 普立尔科技股份有限公司 投影机照明系统的棱镜结构
US20130188156A1 (en) * 2010-06-25 2013-07-25 Epic Optix Optical system for projection display apparatus
WO2017143371A1 (fr) 2016-02-24 2017-08-31 Zkw Group Gmbh Phare pour véhicules

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