WO2022129427A1 - Dispositif lumineux bi-fonction avec lentille rotative - Google Patents

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WO2022129427A1
WO2022129427A1 PCT/EP2021/086330 EP2021086330W WO2022129427A1 WO 2022129427 A1 WO2022129427 A1 WO 2022129427A1 EP 2021086330 W EP2021086330 W EP 2021086330W WO 2022129427 A1 WO2022129427 A1 WO 2022129427A1
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light
light beam
optical system
optical
luminous device
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Olivier Ruat
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Valeo Vision
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    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/55—Daytime running lights [DRL]

Definitions

  • the invention relates to the field of lighting and light signaling, in particular for motor vehicles.
  • Such a light module conventionally comprises a collector with a reflective surface of revolution with an elliptical profile, in the shape of a cap in a half-space delimited by a horizontal plane.
  • An essentially point-like light source, of the light-emitting diode type is located at a first focal point of the reflecting surface and illuminates in the half-space in the direction of said surface. The rays are thus reflected in a convergent manner towards a second focal point of the reflecting surface.
  • Another, generally flat, reflective surface with a cut-off edge at the second focal point provides upward reflection of rays which do not pass precisely through the second focal point, these rays then being refracted by a thick lens towards the bottom of the beam lighting.
  • This reflective surface is commonly referred to as a "bender” in that it "bends" up the projection lens the rays that would otherwise form a top portion of the illumination beam.
  • Such a light module has the disadvantage of requiring significant precision in the positioning of the folder and the cutting edge.
  • the projection lens must be a thick lens due to its short focal length, which increases its weight and complicates its production, such as shrinkage defects in particular.
  • the collector has a certain height and, therefore, a certain overall height.
  • the published patent document WO 2020/025171 A1 discloses a light module, in particular for a motor vehicle, comprising a collector with a reflecting surface collecting and reflecting the light rays emitted by a light source into a light beam, similar to a light module with folding machine.
  • the light module also includes a projection optical system, such as a lens, specifically configured to project the light beam in question by forming an image of the reflective surface of the collector.
  • the projection optical system has a focus located on the reflecting surface, for example at a rear edge of the latter, so as to correctly image said edge and form a cut sharp in the projected light beam.
  • This type of light module has the advantages of compactness, in particular in height, and simplicity of construction. They can be combined to form different light beams adding together.
  • the object of the invention is to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned state of the art. More particularly, the aim of the invention is to propose a lighting device which integrates a maximum of lighting functions.
  • the invention relates to a light device for a motor vehicle, comprising one or more light sources capable of emitting light rays; one or more collectors, each with a reflective surface configured to collect and reflect the light rays emitted by the or more light sources, referred to as reflected light rays, into a reflected light beam along an optical axis; an optical system comprising a projection lens performing a first optical function performing the projection of at least the majority of the reflected light beam into a projected light beam by imaging a part of the or each reflecting surface located, along a general direction of propagation of the light beam, at the rear of the or each corresponding light source; remarkable in that the optical system comprises an additional part separate from the projection lens and performing a second optical function performing a diffusion of at least the majority of the reflected light beam into a diffused light beam, said optical system being rotatable around an axis of rotation between a first position where the first function is active and a second position where the second function is active.
  • the collector may be a concave reflector.
  • At least some of the reflected rays have angles of inclination with respect to the optical axis which are less than or equal to 10°. This makes it possible to be in the so-called Gaussian conditions, thus allowing stigmatism.
  • the additional part is formed by one or more diffusing screens, the or each diffusing screen being crossed by at least the majority of the reflected light beam when the optical system is in the second position, F at least a majority of the reflected light beam being diffused after passing through said screen to form the diffused light beam.
  • the projection lens has a focal zone located on the reflecting surface of the or each of the corresponding collectors, at a rear edge of said reflecting surface. This simply makes it possible to image the part of the part of the reflective surface located behind the light source.
  • the focal zone is located at a rear edge of said reflective surface.
  • this focal zone can be a focal point, also called a focal point, or can be a focal line, also called a line of focal points.
  • the optical system comprises an optical part comprising the projection lens and the additional part, the light device comprising a mechanism for rotating said optical part around the axis of rotation.
  • said optical part is a transparent part.
  • the optical part comprises a first input face and a first output face associated with the first input face, corresponding to the projection lens, and a second output face. entry and a second exit face associated with the second entry face, corresponding to the additional part, the first and second entry faces and/or the first and second exit faces being angularly offset around the axis of rotation at an angle between 60° and 120°.
  • the second exit face has an average height, perpendicular to the axis of rotation, greater than an average height, perpendicular to the axis of rotation, of the first exit face.
  • the first exit face has an average height, perpendicular to the axis of rotation, of less than 10 mm.
  • the first input face in the first position of the optical system, is positioned opposite the one or more collectors, and in the second position, the second input face The input is positioned opposite the one or more collectors.
  • the axis of rotation of the optical system is transverse to the optical axis and horizontal when the light device is in the operational position.
  • the optical part is elongated along the axis of rotation.
  • the rotation of the optical system between the first and second functions has an angular amplitude of between 60° and 120°.
  • the light beam projected in the first position of the optical system is an illuminating beam and the light beam diffused in the second position of the optical system is a signaling beam or a light signature.
  • a light signature is a light beam having an aesthetic light function that would identify the model and/or brand of vehicle in all circumstances.
  • the light device comprises several light sources and several collectors with several reflective surfaces so as to form several reflected light beams which add up, and in which the optical system is rotatable between the first position wherein the projection lens receives at least a majority of said reflected light beams and a second position where the additional portion receives at least a majority of said reflected light beams.
  • each of F at least one light source, F at least one collector and F at least one reflective surface is multiple so as to form, selectively, several light beams which are added together.
  • the multiple collectors, reflective surfaces and light sources are arranged side by side.
  • the first function of the optical system comprises a line of focus passing through the reflecting surfaces, more advantageously through the rear edges of said reflecting surfaces, or between said reflecting surfaces and the corresponding light sources.
  • the second function of said optical system forms a light beam from light rays emitted by one or more auxiliary light sources.
  • the measures of the invention are interesting in that they make it possible to integrate at least one additional light function into a luminous lighting device, and this without really increasing the necessary volume.
  • the light sources present in the device for the lighting function(s) can be used for the additional function.
  • FIG. 1 is a perspective view of a light device according to the invention, said device comprising an optical system
  • FIG.2 is a schematic representation, in longitudinal section, of the light device of [fig.l] when the optical system is in a first position;
  • FIG.3 is a schematic representation, in longitudinal section, of the light device of [fig.l] when the optical system is in a second position.
  • FIGS 1 to 3 illustrate an embodiment of the invention.
  • [fig.l] is a perspective view of a light device according to the invention.
  • the light device 2 is, here, a selectively lighting and signaling device, as will be detailed below.
  • the light device 2 comprises a housing 4 can itself be made up of a series of components or housing portions, assembled to each other.
  • the housing 4 comprises several optical cavities with light sources 6.1, 6.2, 6.3 and reflective surfaces 8.1, 8.2 and 8.3. Each of the reflective surfaces 8.1, 8.2 and 8.3, associated with a light source, forms a unit capable of producing a light beam.
  • the light device also comprises an optical system 10 capable of receiving and shaping the light beams in question.
  • the optical system 10 comprises an optical part 12 with a dual function, namely a first optical projection function and a second optical light scattering function.
  • the optical part 12 is rotatably mounted around an axis of rotation 14 so as to activate, selectively, one or the other of the first and second functions.
  • the light device 2 comprises a mechanism 16 for rotating said optical part 12 about the axis of rotation 14. This mechanism may comprise an electric motor coupled to a bevel gear mechanism itself coupled to the optical part .
  • the second light diffusion function is activated, meaning that the light beams produced by the light sources and associated reflective surfaces will be diffused with a view to provide a signaling function.
  • Figures 2 and 3 illustrate schematically and in longitudinal section the light device of [fig.l] in the first and second functions, respectively. More specifically, these figures illustrate a single light source and a single reflective surface associated with the light source, it being understood that they apply to each of the light sources and associated reflective surfaces.
  • the [fig.2] illustrates the light device 2 when the optical device is in the first position where the first optical function of projecting the light beam is active.
  • the optical part 12 comprises a first portion 12.1 corresponding to the first function and a second portion 12.2 corresponding to the second function.
  • the first portion 12.1 of the optical part 12 is active by being placed opposite the light rays emitted by the light source 6 and reflected by the reflecting surface 8, while the second portion 12.2 is inactive by being placed at a distance rays in question.
  • these two portions each have a generally elongated cross section, these two cross sections forming an elbow with an angle close to the order of 90°, advantageously between 70° and 100°.
  • These cross sections have in principle different geometries given their different optical functions.
  • the first portion 12.1 of the optical part 12, ensuring the first shape function a projection lens with an entrance face 12.1.1 and an entrance face 12.1.2.
  • This lens can in particular be of the plano-convex or biconvex type.
  • the second portion 12.2 of the optical part 12, ensuring the second function also comprises an input face 12.2 1 and an output face 12.2.2.
  • the first portion 12.1 is formed by a projection lens while the second portion 12.2 is here formed by an additional part separate from the projection lens.
  • the light source 6 is advantageously of the semiconductor type, such as in particular an electroluminescent diode.
  • the light source 6 emits light rays in a half-space delimited by the main plane of said source, according to the example shown, in a main direction perpendicular to said plane and to the optical axis 18.
  • the direction principal emission may be between 65° and 115° with respect to the optical axis 18.
  • a collector 20 forms a support in the form of a shell or cap, on the inner face of which is applied the reflective surface 8.
  • the reflective surface 8 advantageously has a profile of the elliptical or parabolic type. It is advantageously a surface of revolution around an axis parallel to the optical axis. Alternatively, it can be a free-form surface or a swept surface or an asymmetrical surface. It can also include several sectors.
  • the collector 20 in the form of a shell or cap is advantageously made of materials having good heat resistance, for example glass or synthetic polymers such as polycarbonate PC or polyetherimide PEL
  • the expression “parabolic type” applies generally to reflectors whose surface has a single focal point, that is to say a zone of convergence of the light rays such that the light rays emitted by a light source placed at the level of this zone of convergence are projected at large distance after reflection on the surface. Projected at a great distance means that these light rays do not converge on an area located at least 10 times the dimensions of the reflector.
  • the reflected rays do not converge towards a convergence zone or, if they do converge, this convergence zone is located at a distance greater than or equal to 10 times the dimensions of the reflector.
  • a parabolic-type surface may therefore have parabolic portions or not.
  • a reflector having such a surface is generally used alone to create a light beam. Alternatively it can be used as a projection surface associated with an elliptical-type reflector. In this case, the light source of the parabolic-type reflector is the convergence zone of the rays reflected by the elliptical-type reflector.
  • the light source 6 is arranged at a focus of the reflective surface 8 of so that its rays are collected and reflected along the optical axis, said rays, said reflected rays, forming a reflected light beam. At least some of these reflected rays have angles of inclination a in a vertical plane with respect to said axis which are less than or equal to 25°, preferably less than or equal to 10°, so as to be under the conditions known as Gauss, making it possible to obtain a stigma, that is to say a sharpness of the projected image. These are advantageously the rays reflected by the rear part of the reflecting surface 8.
  • the first portion 12.1 of the optical part 12, forming the projection lens has a focus 12.1.3 which is located along the optical axis 18, at the level of the light source 6 or even behind said source.
  • the focus 12.1.3 is located on the reflective surface 8, at a rear edge, here also the lower edge, thereof. It should be noted that it is also possible for this focus to be located at the rear or at the front of the reflective surface 8, preferably close, in particular less than 10 mm, preferably less than 5 mm.
  • the reflective surface 8 if it is of the elliptical type, has a second focus located at the front of the lens 12.1 and at a distance from the optical axis 18. It should be noted that it is also possible that this focus is located at the rear of the lens and/or on the optical axis, preferably close to the lens, so as to reduce the width of the beam at the level of the entrance face of the lens.
  • the first portion 12.1 described is configured to project at least the majority of the reflected light beam into a projected light beam performing a lighting light function.
  • the [fig.3] illustrates the light device 2 when the optical device is in the second position where the second optical function of diffusion of the light beam is active.
  • the optical part has undergone a rotation around its axis of rotation 14 of the order of 90°, in this case in the anti-clockwise direction, so as to make the first portion 12.1 inactive and the second portion 12.2 active.
  • the input face 12.2.1 of the second portion 12.2 intersects with the optical axis 18 and is located opposite the reflecting surface 8 and the light source 6, so to collect the light beam produced by the latter, also called reflected light beam.
  • At least one of the input 12.2.1 and output 12.2.2 faces may have a rough or grained surface so as to provide a light diffusion function.
  • the second portion 12.2 is configured to project at least the majority of the reflected light beam into a diffusing light beam which here performs a signaling light function.
  • the input face 12.2.1 of the second portion 12.2 of the optical part 12 is at a distance from the reflecting surface 8 potentially different from that of the input face 12.1.1 of the first portion 12.1 (when the latter is in the active position).
  • the function of the second function of the optical system is not to image the reflective surface 8 illuminated by the light source 6 like the first function.
  • the second function consists in diffusing the light in order to perform a signaling function.
  • the input face 12.2.1 of the second portion 12.2 is higher (in a direction perpendicular to the optical axis when the function is active) than the input face 12.1.1 of the first portion 12.1, allowing it to collect more rays reflected by the reflective surface 8.
  • auxiliary light sources for the second function, that is to say inactive for the first function.
  • the second function described above can for example be a signaling function which is not necessary when the motor vehicle is in motion. This may in particular be a function of the position light or lantern type, or even a light signature, activated when the vehicle is parked or stationary for an extended period.
  • the optical system 10 can be common to several collectors, reflective surfaces and associated light sources, arranged side by side.
  • the first function can then present not a point focus but a line of focus passing through the rear parts of the reflective surfaces in question.
  • the focus line in question may not be straight, in this case slightly curved.

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Abstract

L'invention a trait à un dispositif lumineux (2) pour véhicule automobile, comprenant au moins une source lumineuse (6) apte à émettre des rayons lumineux; au moins un collecteur (20) avec une surface réfléchissante (8) configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par l'au moins une source lumineuse (6) en un faisceau lumineux suivant; un système optique (10) comprenant une fonction de lentille et configurée pour projeter le faisceau lumineux en imageant une partie de l'au moins une surface réfléchissante (8) située à l'arrière de l'au moins source lumineuse correspondante (6); où la fonction de lentille est une première fonction, le système optique (10) comprenant une deuxième fonction optique, ledit système optique étant rotatif autour d'un axe de rotation (14) entre une première position où la première fonction est active et une deuxième position où la deuxième fonction est active.

Description

Description
Titre de l'invention : Dispositif lumineux bi-fonction avec lentille rotative
Domaine technique
[0001] L’invention a trait au domaine de l’éclairage et de la signalisation lumineuse, en particulier pour les véhicules automobiles.
Technique antérieure
[0002] Il est généralement connu de réaliser un faisceau d’éclairage à coupure en utilisant un ou plusieurs modules lumineux à plieuse. Un tel module lumineux comprend, classiquement, un collecteur avec une surface réfléchissante de révolution avec un profil elliptique, en forme de calotte dans un demi-espace délimité par un plan horizontal. Une source lumineuse essentiellement ponctuelle, du type diode à électroluminescence, est située à un premier foyer de la surface réfléchissante et éclaire dans le demi-espace en direction de ladite surface. Les rayons sont ainsi réfléchis de manière convergente vers un deuxième foyer de la surface réfléchissante. Une autre surface réfléchissante, généralement plane, avec un bord de coupure au niveau du deuxième foyer assure une réflexion vers le haut des rayons qui ne passent pas précisément par le deuxième foyer, ces rayons étant ensuite réfractés par une lentille épaisse vers le bas du faisceau d’éclairage. Cette surface réfléchissante est couramment désignée « plieuse » en ce qu’elle « replie » vers le haut de la lentille de projection les rayons qui, sinon, formeraient une partie supérieure du faisceau d’éclairage. Un tel module lumineux présente l’inconvénient de requérir une précision importante au niveau du positionnement de la plieuse et du bord de coupure. Aussi, la lentille de projection doit être une lentille épaisse en raison de sa faible distance focale, ce qui augmente son poids et complique sa production, comme notamment des défauts de retassures. De plus, le collecteur présente une certaine hauteur et, partant, un certain encombrement en hauteur.
[0003] Le document de brevet publié WO 2020/025171 Al divulgue un module lumineux notamment pour véhicule automobile, comprenant un collecteur avec une surface réfléchissante collectant et réfléchissant les rayons lumineux émis par une source lumineuse en un faisceau lumineux, similaire à un module lumineux à plieuse. Le module lumineux comprend également un système optique de projection, tel qu’une lentille, spécifiquement configuré pour projeter le faisceau lumineux en question en formant une image de la surface réfléchissante du collecteur. A cet effet, le système optique de projection présente un foyer situé sur la surface réfléchissante, par exemple à un bord arrière de celle-ci, de manière à correctement imager ledit bord et former une coupure nette dans le faisceau lumineux projeté. Ce type de module lumineux présente des avantages de compacité, notamment en hauteur, et de simplicité de réalisation. Ils peuvent être combinés pour former différents faisceaux lumineux s’additionnant.
[0004] Il est généralement intéressant de regrouper un maximum de fonctions lumineuses dans un même dispositif lumineux, notamment pour des raisons de style. Dans cette logique, des améliorations restent à faire.
Exposé de l’invention
[0005] L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un dispositif lumineux qui intègre un maximum de fonctions lumineuses.
[0006] L’invention a pour objet un dispositif lumineux pour véhicule automobile, comprenant une ou plusieurs sources lumineuses aptes à émettre des rayons lumineux ; un ou plusieurs collecteurs avec, chacun, une surface réfléchissante configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par la ou les plusieurs sources lumineuses, dits rayons lumineux réfléchis, en un faisceau lumineux réfléchi suivant un axe optique ; un système optique comprenant une lentille de projection réalisant une première fonction optique réalisant la projection d’au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi en un faisceau lumineux projeté en imageant une partie de la ou chaque surface réfléchissante située, suivant une direction générale de propagation du faisceau lumineux, à l’arrière de la ou de chaque source lumineuse correspondante ; remarquable en ce que le système optique comprend une partie additionnelle distincte de la lentille de projection et réalisant une deuxième fonction optique réalisant une diffusion d’au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi en un faisceau lumineux diffusé, ledit système optique étant rotatif autour d’un axe de rotation entre une première position où la première fonction est active et une deuxième position où la deuxième fonction est active.
[0007] Ci-après sont décrits des modes avantageux mais non limitatifs de l’invention, un ou plusieurs de ces modes pouvant être combinés entre eux.
[0008] Le collecteur peut être un réflecteur concave.
[0009] Au moins une partie des rayons réfléchis présentent des angles d’inclinaison par rapport à l’axe optique qui sont inférieurs ou égaux à 10°. Cela permet d’être dans les conditions dites de Gauss, permettant ainsi un stigmatisme.
[0010] Selon un mode avantageux de l’invention, la partie additionnelle est formée par un ou plusieurs écrans diffusants, le ou chaque écran diffusant étant traversé par au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi lorsque le système optique est dans la deuxième position, F au moins majorité du faisceau lumineux réfléchi étant diffusée après avoir traversé ledit écran pour former le faisceau lumineux diffusé. [0011] Selon un mode avantageux de l’invention, la lentille de projection présente une zone focale située sur la surface réfléchissante du ou de chacun des collecteurs correspondants, à un bord arrière de ladite surface réfléchissante. Cela permet simplement d’ imager la partie de la partie de la surface réfléchissante située à l’arrière de la source lumineuse. Avantageusement, la zone focale est située à un bord arrière de ladite surface réfléchissante. D’une manière générale, cette zone focale peut être un point focal, encore appelé foyer, ou peut être une ligne focale, encore appelée ligne de foyers. Selon un mode avantageux de l’invention, le système optique comprend une pièce optique comprenant la lentille de projection et la partie additionnelle, le dispositif lumineux comprenant un mécanisme de mise en rotation de ladite pièce optique autour de l’axe de rotation. Avantageusement, ladite pièce optique est une pièce transparente.
[0012] Selon un mode avantageux de l’invention, la pièce optique comprend une première face d’entrée et une première face de sortie associé à la première face d’entrée, correspondant à la lentille de projection, et une deuxième face d’entrée et une deuxième face de sortie associée à la deuxième face d’entrée, correspondant à la partie additionnelle, les première et deuxième faces d’entrée et/ou les première et deuxième faces de sortie étant décalées angulairement autour de l’axe de rotation d’un angle compris entre 60° et 120°.
[0013] Avantageusement, la deuxième face de sortie présente une hauteur moyenne, perpendiculairement à l’axe de rotation, supérieure à une hauteur moyenne, perpendiculairement à l’axe de rotation, de la première face de sortie.
[0014] Avantageusement, la première face de sortie présente une hauteur moyenne, perpendiculairement à l’axe de rotation, inférieure à 10mm.
[0015] Selon un mode avantageux de l’invention, dans la première position du système optique, la première face d’entrée est positionnée en vis-à-vis du ou des plusieurs collecteurs, et dans la deuxième position, la deuxième face d’entrée est positionnée en vis- à-vis du ou des plusieurs collecteurs.
[0016] Selon un mode avantageux de l’invention, l’axe de rotation du système optique est transversal à l’axe optique et horizontal lorsque le dispositif lumineux est en position opérationnelle.
[0017] Avantageusement, la pièce optique est allongée suivant l’axe de rotation.
[0018] Avantageusement, la rotation du système optique entre les première et deuxième fonctions une amplitude angulaire comprise entre 60° et 120°.
[0019] Selon un mode avantageux de l’invention, le faisceau lumineux projeté dans la première position du système optique est un faisceau d’éclairage et le faisceau lumineux diffusé dans la deuxième position du système optique est un faisceau de signalisation ou une signature lumineuse. Ici, une signature lumineuse est un faisceau lumineux ayant une fonction lumineuse esthétique qui permettrait d'identifier le modèle et/ou la marque du véhicule en toutes circonstances.
[0020] Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif lumineux comprend plusieurs sources lumineuses et plusieurs collecteurs avec plusieurs surfaces réfléchissantes de manière à former plusieurs faisceaux lumineux réfléchis s’additionnant, et dans lequel le système optique est rotatif entre la première position où la lentille de projection reçoit au moins la majorité desdits faisceaux lumineux réfléchis et une deuxième position où la partie additionnelle reçoit au moins la majorité desdits faisceaux lumineux réfléchis.
[0021] Avantageusement, chacun de F au moins une source lumineuse, F au moins un collecteur et F au moins une surface réfléchissante est multiple de manière à former, de manière sélective, plusieurs faisceaux lumineux s’additionnant. A titre d’exemple, les multiples collecteurs, surfaces réfléchissantes et sources lumineuses sont disposées côte-à-côte. Avantageusement, la première fonction du système optique comprend une ligne de foyer passant par les surfaces réfléchissantes, plus avantageusement par les bords arrières desdites surfaces réfléchissantes, ou entre lesdites surfaces réfléchissantes et les sources lumineuses correspondantes.
[0022] Selon un mode avantageux de l’invention, dans la deuxième position du système optique, la deuxième fonction dudit système optique forme un faisceau lumineux à partir de rayons lumineux émis par une ou plusieurs sources lumineuses auxiliaires.
[0023] Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent d’intégrer au moins une fonction lumineuse additionnelle dans un dispositif lumineux d’éclairage, et ce sans véritablement augmenter le volume nécessaire. Les sources lumineuses présentes dans le dispositif pour la ou les fonctions d’éclairage peuvent être utilisées pour la fonction additionnelle.
Brève description des dessins
[0024] [fig-1] est une vue en perspective d’un dispositif lumineux selon l’invention, ledit dispositif comprenant un système optique ;
[0025] [fig.2] est une représentation schématique, en coupe longitudinale, du dispositif lumineux de la [fig.l] lorsque le système optique est dans une première position ;
[0026] [fig.3] est une représentation schématique, en coupe longitudinale, du dispositif lumineux de la [fig.l] lorsque le système optique est dans une deuxième position.
Description détaillée
[0027] Les figures 1 à 3 illustrent un exemple de réalisation de l’invention.
[0028] Plus spécifiquement, la [fig.l] est une vue en perspective d’un dispositif lumineux selon l’invention.
[0029] Le dispositif lumineux 2 est, ici, un dispositif sélectivement d’éclairage et de signalisation, comme va être détaillé ci-après. Le dispositif lumineux 2 comprend un boîtier 4 pouvant lui-même être constitué d’une série de composants ou portions de boîtier, assemblés les uns aux autres. Comme cela est visible le boîtier 4 comprend plusieurs cavités optiques avec des sources lumineuses 6.1, 6.2, 6.3 et des surfaces réfléchissantes 8.1, 8.2 et 8.3. Chacune des surfaces réfléchissantes 8.1, 8.2 et 8.3, associée à une source lumineuse forme une unité apte à produire un faisceau lumineux.
[0030] Le dispositif lumineux comprend également un système optique 10 apte à recevoir et mettre en forme les faisceaux lumineux en question. Le système optique 10 comprend une pièce optique 12 avec une double fonction, à savoir une première fonction optique de projection et une deuxième fonction optique de diffusion de lumière. A cet effet, la pièce optique 12 est montée mobile en rotation autour d’un axe de rotation 14 de manière à activer, de manière sélective, l’une ou l’autre des première et deuxième fonctions. Le dispositif lumineux 2 comprend un mécanisme 16 de mise en rotation de ladite pièce optique 12 autour de l’axe de rotation 14. Ce mécanisme peut comprendre un moteur électrique accouplé à un mécanisme de renvoi d’angle lui-même couplé à la pièce optique.
[0031] Dans la position de la pièce optique 12 illustrée à la [fig.l], la deuxième fonction de diffusion de lumière est activée, signifiant que les faisceaux lumineux produits par les sources lumineuses et surfaces réfléchissantes associées vont être diffusés en vue d’assurer une fonction de signalisation.
[0032] Les figures 2 et 3 illustrent de manière schématique et en coupe longitudinale le dispositif lumineux de la [fig.l] dans les première et deuxième fonctions, respectivement. Plus précisément, ces figures illustrent une seule source lumineuse et une seule surface réfléchissante associée à la source lumineuse, étant entendu qu’elles s’appliquent à chacune des sources lumineuses et surfaces réfléchissantes associées.
[0033] La [fig.2] illustre le dispositif lumineux 2 lorsque le dispositif optique est dans la première position où la première fonction optique de projection du faisceau lumineux est active.
[0034] On peut observer que la pièce optique 12 comprend une première portion 12.1 correspondant à la première fonction et une deuxième portion 12.2 correspondant à la deuxième fonction. La première portion 12.1 de la pièce optique 12 est active en étant disposée en vis-à-vis des rayons lumineux émis par la source lumineuse 6 et réfléchis par la surface réfléchissante 8, alors que la deuxième portion 12.2 est inactive en étant disposée à distance des rayons en question. En l’occurrence ces deux portions présentent, chacune, une section transversale généralement allongée, ces deux sections transversales formant un coude avec un angle proche de l’ordre de 90°, avantageusement compris entre 70° et 100°. Ces sections transversales présentent en principe des géométries différentes compte tenu de leurs fonctions optiques différentes.
[0035] La première portion 12.1 de la pièce optique 12, assurant la première fonction forme une lentille de projection avec une face d’entrée 12.1.1 et une face d’entrée 12.1.2. Cette lentille peut notamment être du type plan-convexe ou biconvexe. La deuxième portion 12.2 de la pièce optique 12, assurant la deuxième fonction comprend également une face d’entrée 12.2 1 et une face de sorite 12.2.2.
[0036] Décrit autrement, selon l’invention et comme dans l’exemple illustré, la première portion 12.1 est formée par une lentille de projection alors que la deuxième portion 12.2 est ici formée par une partie additionnelle distincte de la lentille de projection.
[0037] Ici, comme d’une manière générale selon l’invention, la source lumineuse 6 est avantageusement du type à semi-conducteur, comme notamment une diode à électroluminescence. La source lumineuse 6 émet des rayons lumineux dans un demi-espace délimité par le plan principal de ladite source, selon l’exemple représenté, dans une direction principale perpendiculaire audit plan et à l’axe optique 18. Selon l’invention, la direction principale d’émission pourra être comprise entre 65° et 115° par rapport à l’axe optique 18.
[0038] Un collecteur 20 forme un support en forme de coque ou calotte, sur la face intérieure duquel est appliquée la surface réfléchissante 8. La surface réfléchissante 8 présente avantageusement un profil du type elliptique ou parabolique. Elle est avantageusement une surface de révolution autour d’un axe parallèle à l’axe optique. Alternativement, il peut s’agir d’une surface de forme libre (en langue anglaise free form) ou une surface balayée ou une surface asymétrique. Elle peut aussi comporter plusieurs secteurs. Le collecteur 20 en forme de coque ou de calotte est avantageusement réalisé dans des matériaux présentant une bonne tenue à la chaleur, par exemple du verre ou des polymères synthétiques comme du polycarbonate PC ou du polyétherimide PEL L’expression « type parabolique » s’applique de manière générale à des réflecteurs dont la surface présente un seul foyer, c'est-à-dire une zone de convergence des rayons lumineux telle que les rayons lumineux émis par une source lumineuse placée au niveau de cette zone de convergence sont projetés à grande distance après réflexion sur la surface. Projeté à grande distance signifie que ces rayons lumineux ne convergent pas vers une zone située à au moins 10 fois les dimensions du réflecteur. Autrement dit les rayons réfléchis ne convergent pas vers une zone de convergence ou, s’ils convergent, cette zone de convergence est située à une distance supérieure ou égale à 10 fois les dimensions du réflecteur. Une surface de type parabolique peut donc présenter ou non des portions paraboliques. Un réflecteur présentant une telle surface est généralement utilisé seul pour créer un faisceau lumineux. Alternativement il peut être utilisé comme surface de projection associée à un réflecteur de type elliptique. Dans ce cas la source lumineuse du réflecteur de type parabolique est la zone de convergence des rayons réfléchis par le réflecteur de type elliptique.
[0039] La source lumineuse 6 est disposée à un foyer de la surface réfléchissante 8 de manière à ce que ses rayons soient collectés et réfléchis suivant l’axe optique, lesdits rayons, dits rayons réfléchis, formant un faisceau lumineux réfléchi. Au moins une partie de ces rayons réfléchis présentent des angles d’inclinaison a dans un plan vertical par rapport audit axe qui sont inférieurs ou égaux à 25°, de préférence inférieurs ou égaux à 10°, de manière à être dans les conditions dites de Gauss, permettant d’obtenir un stigmatisme, c’est-à-dire une netteté de l’image projetée. Il s’agit avantageusement des rayons réfléchis par la partie arrière de la surface réfléchissante 8.
[0040] La première portion 12.1 de la pièce optique 12, formant la lentille de projection, présente un foyer 12.1.3 qui est situé le long de l’axe optique 18, au niveau de la source lumineuse 6 ou encore en arrière de ladite source. En l’occurrence le foyer 12.1.3 est situé sur la surface réfléchissante 8, à un bord arrière, ici également bord inférieur, de celle-ci. Il est à noter qu’il est aussi possible que ce foyer soit situé à l’arrière ou à l’avant de la surface de réfléchissante 8, de préférence à proximité, notamment à moins de 10 mm, préférentiellement moins de 5 mm.
[0041] La surface réfléchissante 8, si elle est du type elliptique, présente un deuxième foyer situé à l’avant de la lentille 12.1 et à distance de l’axe optique 18. Il est à noter qu’il est aussi possible que ce foyer soit situé à l’arrière de la lentille et/ou sur l’axe optique, de préférence à proximité de la lentille, de manière à réduire la largeur du faisceau au niveau de la face d’entrée de la lentille.
[0042] Ici, la première portion 12.1 décrite est configurée pour projeter au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi en un faisceau lumineux projeté réalisant une fonction lumineuse d’éclairage.
[0043] La [fig.3] illustre le dispositif lumineux 2 lorsque le dispositif optique est dans la deuxième position où la deuxième fonction optique de diffusion du faisceau lumineux est active.
[0044] En comparaison avec la [fig.2], on peut observer que la pièce optique a subi une rotation autour de son axe de rotation 14 de l’ordre de 90°, en l’occurrence dans le sens anti-horloger, de manière à rendre la première portion 12.1 inactive et la deuxième portion 12.2 active. En l’occurrence, la face d’entrée 12.2.1 de la deuxième portion 12.2 est en intersection avec l’axe optique 18 et est située en vis-à-vis de la surface réfléchissante 8 et de la source lumineuse 6, de manière à récolter le faisceau lumineux produit par ces derniers, encore appelé faisceau lumineux réfléchi. Au moins une des faces d’entrée 12.2.1 et de sortie 12.2.2 peut présenter une surface rugueuse ou grainée de manière à assurer une fonction de diffusion de lumière. Par exemple, la deuxième portion 12.2 est configurée pour projeter au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi en un faisceau lumineux diffusant qui réalise ici une fonction lumineuse de signalisation. [0045] En l’occurrence, la face d’entrée 12.2.1 de la deuxième portion 12.2 de la pièce optique 12 est à une distance de la surface réfléchissante 8 potentiellement différente de celle de la face d’entrée 12.1.1 de la première portion 12.1 (lorsque celle-ci est en positon active). Cela ne pose pas de problème en ce que la fonction de la deuxième fonction du système optique n’est pas d’imager la surface réfléchissante 8 éclairée par la source lumineuse 6 comme la première fonction. En l’occurrence la deuxième fonction consiste à diffuser la lumière afin d’assurer une fonction de signalisation. Il est à noter que la face d’entrée 12.2.1 de la deuxième portion 12.2 est plus haute (suivant une direction perpendiculaire à l’axe optique lors que la fonction est active) que la face d’entrée 12.1.1 de la première portion 12.1, lui permettant de collecter davantage de rayons réfléchis par la surface réfléchissante 8.
[0046] Il est à noter qu’il est également possible de prévoir une ou plusieurs sources lumineuses auxiliaires pour la deuxième fonction, c’est-à-dire inactive pour la première fonction.
[0047] La deuxième fonction décrite ci-avant peut être par exemple une fonction de signalisation qui n’est pas nécessaire lorsque le véhicule automobile est en mouvement. Il peut notamment s’agit d’une fonction du type feu de position ou lanterne, ou encore de signature lumineuse, activée lorsque le véhicule est en stationnement ou arrêt prolongé.
[0048] En référence à la [fig.l], le système optique 10 peut être commun à plusieurs collecteurs, surfaces réfléchissantes et sources lumineuses associées, disposés côte-à-côte. Dans ce cas, la première fonction peut alors présenter non pas un foyer ponctuel mais une ligne de foyer passant par les parties arrière des surfaces réfléchissantes en question. La ligne de foyer en question peut ne pas être rectiligne, en l’occurrence légèrement courbée.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif lumineux (2) pour véhicule automobile, comprenant :
• une ou plusieurs sources lumineuses (6) aptes à émettre des rayons lumineux ;
• un ou plusieurs collecteurs (20) avec une surface réfléchissante (8), la ou chaque surface réfléchissante étant configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par la ou une des plusieurs sources lumineuses (6), dits rayons lumineux réfléchis, en un faisceau lumineux réfléchi suivant un axe optique (18);
• un système optique (10) comprenant une lentille de projection (12.1) réalisant une première fonction optique réalisant la projection d’au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi en un faisceau lumineux projeté en imageant une partie de la ou chaque surface réfléchissante (8) située, suivant une direction générale de propagation du faisceau lumineux, à l’arrière de la ou chaque source lumineuse correspondante (6) ; caractérisé en ce que le système optique (10) comprend une partie additionnelle (12.2) distincte de la lentille de projection et réalisant une deuxième fonction optique réalisant une diffusion d’au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi en un faisceau lumineux diffusé, ledit système optique étant rotatif autour d’un axe de rotation (14) entre une première position où la première fonction est active et une deuxième position où la deuxième fonction est active.
[Revendication 2] Dispositif lumineux (2) selon la revendication 1, dans lequel la partie additionnelle (12.2) est formée par un ou plusieurs écrans diffusants, le ou chaque écran diffusant étant traversé par au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi lorsque le système optique (10) est dans la deuxième position, F au moins la majorité du faisceau lumineux réfléchi étant diffusé après avoir traversé ledit écran pour former le faisceau lumineux diffusé.
[Revendication 3] Dispositif lumineux (2) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel la lentille de projection (12.1) présente une zone focale (12.1.3) située sur la surface réfléchissante du ou de chacun des collecteurs correspondants, à un bord arrière de ladite surface réfléchissante.
[Revendication 4] Dispositif lumineux (2) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le système optique (10) comprend une pièce optique (12) comprenant la lentille de projection et la partie additionnelle, le dispositif lumineux (2) comprenant un mécanisme de mise en rotation (16) de ladite pièce optique (12) autour de l’axe de rotation (14).
[Revendication 5] Dispositif lumineux (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pièce optique (12) comprend une première face d’entrée
(12.1.1) et une première face de sortie (12.1.2) associée à la première face d’entrée (12.1.1), correspondant à la lentille de projection (12.1), et une deuxième face d’entrée (12.2.1) et une deuxième face de sortie
(12.2.2) associée à la deuxième face d’entrée (12.2.1), correspondant à la partie additionnelle (12.2), et dans lequel les première et deuxième faces d’entrée (12.1.1, 12.2.1) et/ou les première et deuxième faces de sortie (12.1.2, 12.2.2) sont décalées angulairement autour de l’axe de rotation (14) d’un angle compris entre 60° et 120°.
[Revendication 6] Dispositif lumineux (2) selon la revendication précédente, dans lequel, dans la première position du système optique (10), la première face d’entrée (12.1.1) est positionnée en vis-à-vis du ou des plusieurs collecteurs (20), et dans la deuxième position du système optique (10), la deuxième face d’entrée (12.2.1) est positionnée en vis-à-vis du ou des plusieurs collecteurs (20).
[Revendication 7] Dispositif lumineux (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’axe de rotation (14) du système optique (10) est transversal à l’axe optique (18) et horizontal lorsque le dispositif lumineux (2) est en position opérationnelle.
[Revendication 8] Dispositif lumineux (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le faisceau lumineux projeté dans la première position du système optique (10) est un faisceau d’éclairage et le faisceau lumineux diffusé dans la deuxième position du système optique (10) est un faisceau de signalisation ou une signature lumineuse.
[Revendication 9] Dispositif lumineux (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif lumineux comprend plusieurs sources lumineuses (6) et plusieurs collecteurs (20) avec plusieurs surfaces réfléchissantes (8) de manière à former plusieurs faisceaux lumineux réfléchis s’additionnant, et dans lequel le système optique (10) est rotatif entre la première position où la lentille de projection (12.1) reçoit au moins la majorité desdits faisceaux lumineux réfléchis et une deuxième position où la partie additionnelle (12.2) reçoit au moins la majorité desdits 11
WO 2022/129427 PCT/EP2021/086330 faisceaux lumineux réfléchis.
[Revendication 10] Dispositif lumineux (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, dans la deuxième position du système optique (10), la deuxième fonction dudit système optique forme un faisceau lumineux à partir de rayons lumineux émis par une ou plusieurs sources lumineuses auxiliaires.
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