WO2022269094A1 - Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile - Google Patents

Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile Download PDF

Info

Publication number
WO2022269094A1
WO2022269094A1 PCT/EP2022/067464 EP2022067464W WO2022269094A1 WO 2022269094 A1 WO2022269094 A1 WO 2022269094A1 EP 2022067464 W EP2022067464 W EP 2022067464W WO 2022269094 A1 WO2022269094 A1 WO 2022269094A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
primary
light
optical
face
mask
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/067464
Other languages
English (en)
Inventor
Eric Martin Claude MOISY
Marine Courcier
Stefan NAMYSLO
Original Assignee
Valeo Vision
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision filed Critical Valeo Vision
Publication of WO2022269094A1 publication Critical patent/WO2022269094A1/fr

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/15—Strips of light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/237—Light guides characterised by the shape of the light guide rod-shaped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/242—Light guides characterised by the emission area
    • F21S43/243—Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its extremities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—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]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F21S41/153—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines arranged in a matrix
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/24—Light guides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/20—Direction indicator lights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/60—Projection of signs from lighting devices, e.g. symbols or information being projected onto the road

Definitions

  • the invention relates to the field of motor vehicle lighting systems. More specifically, the invention relates to an optical module of a lighting system of a motor vehicle.
  • a known solution consists in introducing dark zones into a pixelated light beam emitted by a light system of the motor vehicle, the driver or the road user thus visualizing the pattern or the logo by contrast between dark areas and lighted areas.
  • this solution requires that the light beam has a particularly high resolution and therefore requires a particularly high number of light sources, which makes the light system expensive and complex.
  • Another known solution consists in collecting the light emitted by several light sources, via light guides, then in projecting images of the output faces of these light guides on the ground, via an optical projection system. If this solution is satisfactory, from an efficiency and simplicity point of view, it does not however make it possible to form complex patterns on the ground without multiplying the number of light sources and light guides. Furthermore, the sharpness of the patterns which are projected on the ground can be reduced, due to the complexity of producing the light guides by injection of plastic material and the presence of an optical output device to which all the guides are connected. of light in order to allow their integration into an optical module and whose thickness can thus impact the optical performance of this optical module.
  • an optical module capable of projecting a luminous pattern or logo on the ground, which makes it possible to produce a complex pattern from a single light source, such as for example a pattern comprising details within this pattern itself. or even a pattern composed of several disjoint sub-patterns, and/or which makes it possible to improve the sharpness of the pattern projected on the ground.
  • the present invention is placed in this context and aims to meet these needs.
  • the light rays emitted by the light source are deflected by the primary optical component to form a primary image. It may be a virtual image or a real image, which may substantially correspond to an enlargement of the image of the emission surface of the light source or, on the contrary, be a deformed image of this surface of emission. It will be noted that most of the light rays emitted by the light source, or even almost all of them, can thus be collected by the primary optical component to form the primary image. These rays of light then pass through the zone or zones of the mask capable of letting light through and opposite this primary optical member or, on the contrary, are intercepted by the opaque zone or zones, so that this primary image is then transformed by the mask into a secondary image.
  • the opaque zone(s) and the zone(s) capable of letting light through can for example be adjacent and have a common border, which can thus delimit a contour or a pattern in the primary image to form the secondary image.
  • This secondary image, or a combination of the primary image and the secondary image can thus be projected on the ground by the optical projection system.
  • the fact that it is the secondary image which is projected by the optical projection system makes it possible in particular to obtain a pattern on the ground whose contours have satisfactory sharpness, independently of the manufacturing quality of the primary optical member.
  • the luminous pattern formed by the projection of the secondary image on the ground by the optical projection system can form a logo, a pictogram, a geometric pattern or a set of several logos, pictograms or geometric patterns as well as their combination, such as a pictogram associated with one or more geometric patterns.
  • opaque zone a zone capable of intercepting a ray of light and completely preventing the transmission of this ray of light through the mask.
  • zone capable of letting light pass is meant a zone capable of authorizing, partially or totally, the transmission of a ray of light through the mask.
  • Such a zone may be a zone made of a transparent or translucent material or even a zone devoid of material, for example formed by a slit or a cutout in the mask.
  • said opaque zones and/or said zones able to let light pass are arranged facing the primary optical system to delimit, partially or totally, a contour of the primary image and/or to delimit a pattern.
  • a contour of the primary image and/or to delimit a pattern within the primary image, for example by delimiting an outline of said pattern by means of an opaque zone partially or totally surrounding a zone capable of allowing light to pass or by delimiting said pattern in a negative manner by means of a zone opaque arranged within an area capable of letting light through.
  • the delimited contour of the primary image and/or the delimited pattern within the primary image thus define the secondary image.
  • the projection optical system has a focal surface passing substantially through the mask or located substantially between the primary optical system and the mask.
  • the primary optical system is arranged so that the primary image is located upstream of the secondary image.
  • said focal surface can be a plane or a curved surface located substantially at the level of a downstream wall of the mask or located substantially between a downstream wall of the primary optical system and an upstream wall of the mask.
  • the projection optical system and the mask are arranged so that the secondary image projected on the ground by the projection optical system is entirely delimited by substantially sharp edges.
  • substantially sharp edge of an image projected on the ground means the fact that the variation of the illumination on the ground, caused by this projection, between two points located on either side of this edge in a direction substantially perpendicular to the edge and separated by at least 1 cm has a slope, in particular at at least one point, greater than or equal to 10 lux/cm.
  • the projection optical system is arranged to project the secondary images on the ground in a field close to the vehicle.
  • near field is meant a projection distance of less than 10 meters, in particular less than 5 meters and/or an overall direction of projection forming an angle of at least 5° below the horizontal, in particular of at least 10° below the horizontal. 'horizontal.
  • the primary optical member comprises a light input face opposite which the light source is arranged and a light output face at the level of which said primary image is formed, said opaque and suitable zones to allow light to pass from the mask being arranged facing said output face of the primary optical member.
  • the surface of said zone capable of letting light pass arranged opposite said exit face may be substantially less than the surface of the exit face in front of which this zone is arranged.
  • the optical module comprises a plurality of selectively controllable light sources.
  • the primary optical system comprises a plurality of primary optical members, and each primary optical member each has a light entry face and a light exit face, and is arranged to form a primary image from a light source arranged opposite its input face, said zones of the masks being arranged opposite an output face of one of the primary optical elements.
  • the primary optical members can be connected, by their output faces, to the same optical output member, each output face thus forming a junction face connecting the primary optical member to the optical output member, the assembly forming a primary optical element which is a single piece.
  • Each junction face thus forms a fictitious output face of the primary optical member.
  • the optical output member may have a thickness such that the junction face of each primary optical member can be likened to the output face of the optical output member. Since the primary optical element is a one-piece part, the light undergoes little or no deviation during its passage from a primary optical component to the output optical component. It should be noted that this output device makes it possible, among other things, to provide a support base for the primary optical devices, and which does not significantly impact the optical performance of the optical module.
  • the thickness of the output optical member may be between 2 mm and 5 mm.
  • the primary optical members are connected to the optical output member so that the junction faces, with the optical output member, of at least two adjacent primary optical members are spaced one from the other.
  • provision may be made for at least two primary optical components to join one another upstream of their junction faces, so as to be connected together to the output optical component by the same face. junction. If necessary, the primary images formed by these two primary optical members will be merged into a single primary image.
  • the optical module comprises at least two light sources each arranged opposite an input face of one of the primary optical components which is specific to it. Provision may be made for the number of light sources to be less than the number of primary optical members, one or more primary optical members then being devoid of a light source. As a variant, provision may be made for at least one light source to be arranged opposite the input face of each primary optical member. It should be noted that this characteristic thus makes it possible to define a standard primary optical element, usable whatever the overall pattern that one wishes to project on the ground, and that only the number of sources and the profile and the number of zones of the mask are then defined according to this global pattern. At least one of the patterns of this global pattern will then be defined by the mask.
  • each opaque zone and/or each zone capable of allowing light to pass may extend only opposite said exit face or, on the contrary, extend partially opposite said exit face. multiple exit faces.
  • the mask may have a plurality of opaque zones and zones capable of letting light through, at least one opaque zone and one zone capable of letting light pass being arranged opposite an exit face and another opaque zone and another zone capable of letting light pass being arranged opposite another exit face.
  • the mask may have at least one opaque zone and a zone capable of letting light pass arranged opposite each exit face.
  • the mask may comprise only an opaque zone arranged opposite at least one of the exit faces, without any zone able to let light pass being arranged opposite of this exit face. As explained, this choice will depend on the overall pattern that you want to project on the ground.
  • the primary optical members are arranged in a matrix fashion.
  • the primary optical components are arranged adjacent to each other, to form rows and columns, in particular so that the input and output faces are organized in a matrix fashion by being spaced apart. each other at a steady pace.
  • the mask may be formed on the output face of the primary optical member or may be formed by a plate arranged downstream and at a distance from the output face of the primary optical member.
  • the mask can be formed by a layer of paint deposited on the output surface of the optical output device, or by a coating deposited on the output surface of the optical output device, or even by a label stuck on the output surface of the optical output device or else by a hot-stamped film on the output surface of the optical output device.
  • each primary optical member comprises a primary light guide.
  • the input face of said primary light guide can be connected to the output face of said primary light guide by an envelope such that each point of the contour of the input face is connected to a point of the contour of the exit by a straight line.
  • the light emitted by a light source through the input face of a primary light guide can propagate in this primary light guide by total internal reflection on the walls of the light guide until it reaches the exit side.
  • the envelope is a developable surface makes it possible to form, at the output face, a pattern entirely delimited by substantially sharp edges, which pattern forms the primary image and can then be transformed by the mask.
  • each primary light guide may be substantially rectangular, and the junction face of each primary light guide may have a shape substantially different from that of the input face of said primary light guide and those of the output faces of the other primary light guides.
  • the input faces of the primary light guides can all be identical and the output faces of the primary light guides can all be identical.
  • the respective refractive indices of the primary optical members and of the output optical member are substantially identical.
  • the primary optical components and the output optical component are made from the same material, and are in particular made from the same polymer.
  • the primary optical elements and the output optical element are made of materials at least derived from the same base polymer, for example polycarbonate (or PC) or PMMA. However, these materials may have different fillers.
  • the primary optical elements and the output optical element can be made from a single mold to form the primary optical element, this primary optical element thus being a single piece.
  • one or more, or even all of the primary optical components and the output optical component can come from separate molds and then be assembled to form the primary optical element. If necessary, said primary optical members from molds separate from that of the optical output member can be glued to the optical output member by means of an adhesive with a refractive index substantially identical to those of these optical members. primary and the optical output device.
  • the optical module may comprise a secondary optical system arranged downstream of the primary optical system and upstream of the projection optical system, the mask being arranged between the primary optical system and the secondary optical system.
  • the secondary optical system may for example comprise a lens having an output face substantially in the shape of a smooth dome, said lens being arranged facing the mask.
  • the mask may have at least two zones capable of letting in light, each of these zones being transparent or translucent and having an average coefficient of optical absorption distinct from one another. .
  • said areas may be adjacent or be separated from each other by an opaque area.
  • These zones thus make it possible to form a pattern on the ground presenting details in levels of gray.
  • each of said zones could be made of a material having a distinct absorption coefficient.
  • each of said zones could be produced by a plurality of opaque dots arranged on a transparent or translucent zone of the mask, the density of these opaque dots defining the average coefficient of optical absorption of this zone, the density of the dots of the one of said zones being distinct from the density of the other of said zones.
  • the average optical absorption coefficient may be variable within the same zone, for example to achieve a gray gradient in the pattern projected on the ground or to achieve a smooth transition from one zone to another. .
  • each selectively controllable light source comprises a light-emitting semiconductor chip, in particular a light-emitting diode.
  • each selectively controllable light source is capable of emitting light of white color.
  • each selectively controllable light source is capable of emitting amber-colored light.
  • each selectively controllable light source is capable of emitting light whose color is controllable.
  • the projection optical system comprises at least one lens and/or one reflector and/or a combination of at least one lens and at least one reflector.
  • the projection optical system may comprise a single projection lens, the focal surface of which passes substantially through the mask.
  • the projection optical system may comprise a substantially flat mirror arranged to form virtual images of said secondary image on one side of this substantially flat mirror and a projection lens located on the other side of this substantially flat mirror and whose focal surface substantially passes through these virtual images. This type of projection optical system significantly reduces the size of the optical module.
  • the invention also relates to a lighting system of a motor vehicle, comprising an optical module according to the invention.
  • the lighting system may include a control unit for the light sources of said optical module.
  • said lighting system may comprise a lighting device of the rear light type of a motor vehicle, and/or motor vehicle front headlamp, and/or a lighting device arranged in a bumper of a motor vehicle and/or in a rear-view mirror of a motor vehicle, the optical module being arranged in this light device.
  • control unit is capable of selectively controlling each of the light sources of said optical module according to an instruction received from a computer of the motor vehicle.
  • control unit could be arranged, according to a first instruction received from a computer of the motor vehicle, to control the emission of light by a first group of light sources of the optical module and, according to a second instruction received from a computer of the motor vehicle, to control the emission of light by a second group of light sources of the optical module, the second group comprising at least one light source not belonging to the first group.
  • the lighting system may include an additional optical module comprising at least one additional light source and capable of emitting a signaling light beam, in particular regulatory, and the control unit may be arranged, depending on an instruction received a computer of the motor vehicle, to control in a synchronized manner said additional light source of the additional optical module and said light sources of the optical module.
  • FIG. 1 represents, schematically and partially, a sectional view of an optical module according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 1 represents, schematically and partially, a lighting system of a motor vehicle according to an embodiment of the invention and incorporating the optical module of the ;
  • FIG. 1 represents, schematically and partially, a lighting system of a motor vehicle according to an embodiment of the invention and incorporating the optical module of the ;
  • the optical module 1 comprises a plurality of light-emitting diodes 2 mounted on the same printed circuit board 3.
  • the optical module 1 comprises three LEDs 2 which can each be controlled independently of the others to emit yellow-colored light or amber.
  • the optical module 1 comprises a primary optical system 4, formed in this example by a primary optical element 4 arranged downstream of the light-emitting diodes 2. This primary optical element 4 will be described in connection with the which shows this element 4 in a rear perspective view.
  • the primary optical element 4 comprises a plurality of primary optical elements 5 and an output optical element 6 to which these primary optical elements 5 are connected.
  • the primary optical element 4 comprises three primary optical elements 5, each made in the form of a light guide.
  • the primary optical elements 5 are arranged one above the other.
  • Each light guide 5 has an input face 51, opposite which is arranged one of the LEDs 2, the light capable of being emitted by this LED 2 thus penetrating into the light guide 5 by this entry face 51.
  • Each light guide 5 is connected to the optical output member 6 by a junction face 52, opposite the input face 51, and located at the level of an upstream wall 61 of the optical output member 6.
  • the input face 51 is connected to the junction face 52 by an envelope 53.
  • This envelope 53 is a developable surface, so that each point of the contour of the input face 51 is connected , via the envelope 53, at a point on the contour of the junction face 52 by a straight line.
  • the light capable of being emitted by the LED 2 located opposite the input face 51 is thus coupled to the light guide 5, when it enters this light guide 5 via this input face. 51, and propagates by successive total internal reflections against the casing 53 until it reaches the junction face 52, via which it is decoupled from the light guide 5 and enters the optical output member 6.
  • the junction face Junction 52 thus forms a fictitious output face of light guide 5.
  • the input faces 51 of the light guides 5 can be distinct from each other.
  • the input face 51 of the lower light guide has a semi-circular shape, while the input faces 51 of the central and upper light guides are rectangular.
  • all the shapes of the input faces 51 are distinct from each other or even that the dimensions of only a part or of all the input faces 51 are distinct from each other or even that the orientations of only part or all of the input faces 51 are distinct from each other, without departing from the scope of the present invention.
  • the choice of the shape of the input face 51 of a light guide 5 is mainly linked to the shape of the junction face 52 of this guide 5 and to the distribution of light desired at the level of this junction face 52.
  • junction faces 52 of the light guides 5 can be distinct from each other and the junction face 52 of each light guide 5 is distinct from the entry face 51 of this light guide 5.
  • the face junction 52 of a light guide 5 thus defines, thanks to its outline, a pattern whose shape is predetermined and specific to this light guide 5.
  • the shape of the input face 51 and the envelope 53 of each light guide 5 thus makes it possible to exploit all the light emitted by an LED 2 through the input face 51 to obtain at the level of the junction face 52 a pattern entirely delimited by substantially sharp edges.
  • the shape of the entrance face 51 and the envelope 53 make it possible to obtain a homogeneous light distribution inside this pattern, at the level of the junction face 52.
  • the junction face 52 of the lower light guide has a triangular shape, while the junction faces 52 of the central and upper light guides are trapezoidal, the dimensions of the junction face 52 of the upper guide being lower than those of the junction face 52 of the central guide.
  • the semi-circular shape of the entry face 51 of the lower guide is particularly suitable for obtaining a homogeneous light distribution at the level of the junction face 52 of this lower guide, and that the rectangular shapes of the faces of entrance 51 of the central and upper light guides are particularly suitable for obtaining a homogeneous light distribution at the junction faces 52 of these central and upper light guides.
  • the light guides 5 are arranged so that two adjacent junction faces 52 are spaced apart.
  • the primary optical element 4 is a one-piece piece, the light guides 5 and the optical output member 6 being manufactured from the same material, namely polycarbonate or PC.
  • the primary optical element 4 is a part from a single mold.
  • the refractive index of the light guides 5 and of the optical output member 6 is identical, and there is no diopter at the level of the junction faces 52, so that the light penetrating from the light guides 5 in the optical output device 6 undergo no deflection at the level of the junction faces 52.
  • the optical output member 6 has a flat output face 62, opposite the upstream face 61.
  • the small thickness of the optical output member 6, with regard to the dimensions of the primary optical element 4, makes it possible to assimilate the exit zone, at the level of the exit face 62, of the light issuing from a light guide 5 at the junction face 52 of this light guide 5.
  • the optical exit member 6 thus forms a mounting support light guides 5, and it is possible to arrange fixing elements of the primary optical element 4 on this optical output member 6.
  • each light guide 5 is arranged to form an image, called primary, from the light source 2 arranged opposite its input face 51, at its junction face. 52, and therefore at the level of the output face 62 of the optical output member 6.
  • the edges of each primary image are defined by the edges of each junction face 52.
  • the optical module comprises a mask 7 arranged downstream of the primary optical element 4.
  • the mask 7 is formed by a plate made of a transparent material, coated on its upstream wall, on the primary optical element 4 side, strips 71 made of an opaque material.
  • This mask 7 thus comprises opaque zones 71 able to prevent the passage of light through the mask 7, formed by the strips 71, and transparent zones 72 able to allow light to pass through the mask 7, formed by the spaces of the plate between the bands 71.
  • At least one of the opaque strips 71 extends opposite each junction face 52, so as to cross this junction face 52 while being surrounded by two transparent zones 72 also each extending opposite -à-vis this junction face 52.
  • at least part of the light of the primary image formed at a junction face 52 is intercepted by an opaque band 71 while the rest of this light passes through the mask 7.
  • the mask 7 thus forms, for each primary image formed at the level of a junction face 52, a secondary image, which is defined by the opaque bands and the transparent bands. More specifically, in the example described, the edges of each secondary image correspond to those of each primary image as defined by the edges of junction faces 52 and bands are cut out in each secondary image by the opaque zones 71.
  • the optical module comprises a secondary optical system 8 arranged downstream of the mask 7.
  • the secondary optical system 8 comprises a lens having an exit face substantially in the shape of a smooth dome. Said lens is arranged opposite the optical output member 6 to leave enough space for the mask 7 to be inserted therein. The distance between the output face 62 of the optical output member 6 and the mask 7 is minimized, as is the distance between the mask 7 and the lens 8.
  • the optical module 1 includes a projection optical system 9.
  • the projection optical system 9 is a projection lens 9 having a focal plane 91 located substantially between the junction faces 52 and the mask 7.
  • This projection lens 9 is thus arranged to project on the ground, in a near field, a combination of the primary images formed by the junction faces 52 and the secondary images formed by the mask 7.
  • the patterns projected on the ground then have contours formed by the edges of the junction faces 52 and by the edges of the opaque zones 71, which are thus entirely delimited by sharp edges in the images projected on the ground, after inversion by the projection lens 9.
  • the object of the opaque zones is thus to cut the patterns formed by the junction faces 52 into several sub-patterns, by means of the opaque strips 71.
  • junction faces 52 One could conceive of forming, within the patterns formed by the junction faces 52, sub-patterns entirely contained in these patterns by means of opaque zones extending entirely opposite the junction faces 52 while being surrounded by transparent zones also arranged opposite these junction faces 52. Such sub-patterns would thus appear in negative in the images projected on the ground, for example to form a logo.
  • the lighting system 10 comprises a front projector 11.
  • the optical module 1 of the is arranged in the front headlight 11.
  • the lighting system 10 includes a control unit (not shown) receiving instructions from a computer of the motor vehicle for performing lighting functions, and controlling the LEDs 2 of the optical module 1 according to these instructions.
  • the unit Upon receipt of an instruction to send a function of the scrolling direction indicator type, for example generated by the computer during a lane change of the motor vehicle, the unit cyclically controls the LEDs 2. For example, during a cycle, the control unit activates the upper LED 2, the optical module 1 thus projecting on the ground, in the near field of the vehicle, the image 1a formed by the mask 7 from the face of junction 52 of the upper light guide 5. The control unit then activates the central LED 2, the optical module 1 thus projecting on the ground, in the near field of the vehicle, the image 1b formed by the mask 7 from the junction face 52 of the central light guide 5 , the upper LED 2 remaining activated.
  • the control unit then activates the lower LED 2, the optical module 1 thus projecting on the ground, in the near field of the vehicle, the image 1c formed by the mask 7 from the junction face 52 of the lower light guide 5 , the upper and central LEDs 2 remaining activated. Finally, the control unit deactivates all LEDs 2.
  • the optical module 1 thus performs a direction indicator function, which can in particular complement a scrolling direction indicator function performed by a rear light of the vehicle.
  • the images 1a, 1b and 1c being projected on the ground, in the near field of the vehicle, they are thus likely to be easily perceived by a road user traveling in line with the motor vehicle.
  • the optical module 20 comprises a plurality of light-emitting diodes including a group 22 of LEDs which can be controlled independently of each other to emit white light and a group 23 of LEDs which can be controlled independently of each other to emit amber-colored light.
  • the optical module comprises a primary optical system 40, formed in this example by a primary optical element 40 arranged downstream of the light-emitting diodes.
  • the primary optical element 40 comprises a plurality of primary optical elements 50 and an output optical element 60 to which these primary optical elements 50 are connected.
  • the primary optical element 4 comprises nine primary optical elements 50, each made in the form of a light guide.
  • the primary optical elements 50 are arranged in a matrix fashion by being distributed over three rows and three columns.
  • Each light guide 50 has an input face 51, opposite which is arranged one of the LEDs and is connected to the optical output device 60 by a junction face 52, opposite the face input 51.
  • the input faces 51 are all similar, as are the junction faces 52.
  • the primary image obtained at the level of the junction face 52 of a light guide 50 is identical for all the light guides 50, whatever their positions in the matrix. It is thus possible to obtain, at the level of the optical output device 60, a matrix of primary images identical to each other. Only the presence or absence of an LED opposite the input faces 52 and/or the activation or deactivation of the LEDs provided opposite the input faces 52 define this matrix primary images.
  • the optical module 20 comprises a mask 70 disposed downstream of the primary optical element 40.
  • the mask 70 is formed by a plate made of an opaque material, in which holes 73 of predetermined shapes have been made.
  • the plate thus defines opaque zones 74 and the holes 73 define zones able to let light pass. It will be noted that the profiles of each bore 73 can be distinct from each other.
  • Each hole 73 extends opposite a junction face 52 of a light guide 50 opposite which a light source has been arranged.
  • only one opaque zone 74 extends opposite their junction faces 52.
  • each hole 73 extends completely opposite opposite a junction face 52 while being surrounded by an opaque zone 74 which also extends opposite this junction face 52.
  • each hole 73 makes it possible to redefine a contour in the primary image formed at the junction face 52 opposite which it is arranged, to thus form a secondary image.
  • the perimeter of each bore 73 therefore defines the contour of each secondary image.
  • the optical module 20 comprises a secondary optical system 80, similar to the secondary optical system 8 of the optical module 1, and a projection optical system (not shown), arranged to project on the ground, in a near field, the secondary images formed by the mask 70.
  • the projection optical system has a focal plane passing substantially through the mask 7. Insofar as the patterns projected on the ground are entirely defined by the mask, and not by the junction faces 52, the projection optical system is thus arranged to project on the ground, in a near field, the secondary images formed by the mask 7.
  • the lighting system 100 comprises a front projector 110.
  • the optical module 20 of the is arranged in the front headlight 110.
  • the light system 100 includes a control unit (not shown) receiving instructions from a computer of the motor vehicle for performing light functions, and controlling the LEDs of the optical module 20 according to these instructions.
  • the unit controls the activation of the group of LEDs amber 23, the group of white LEDs 22 remaining off. Consequently, the optical module 20 projects on the ground, in the near field of the vehicle, the images 100a formed by the mask 70 from the junction faces 52 of the light guides 50 of the diagonal, to form a first pattern.
  • the unit controls the activation of the group of white LEDs 22, the group of amber LEDs 23 remaining off. Consequently, the optical module 20 projects on the ground, in the near field of the vehicle, the images 100b formed by the mask 70 from the junction faces 52 of the light guides 50 of the left column and of the upper line, to form a second motive.
  • the primary optical system 40 can remain identical, and that it is necessary to modify the arrangement and/or the number of LEDs and/or to modify the shape and/or the number of zones 73 suitable for passing light.
  • an optical module making it possible to produce a complex pattern from a single light source, such as for example a pattern comprising details within this pattern itself or even a pattern composed of several disjoint sub-patterns, and/or which makes it possible to improve the sharpness of the pattern projected on the ground, this optical module combining a primary optical system capable of forming images primaries from light sources and a mask capable of modifying these primary images to form secondary images.
  • the invention cannot be limited to the embodiments specifically described in this document, and extends in particular to all equivalent means and to any technically effective combination of these means.
  • the use of other types of light sources than those described may be envisaged.
  • the mask and in particular a mask formed by a coating or a layer of paint deposited on the output face of the optical output member or on the input face of the secondary optical system, by a label stuck on this output face or on this input face or else by a hot-stamped film on this output face or on this input face. It is also possible to provide a mask comprising transparent or translucent zones whose mean absorption coefficients on these zones are different from one zone to another. Light functions other than those described may also be considered, and in particular other functions for indicating a change in the trajectory of a motor vehicle, such as a reversing indicator or a lane change indicator, functions of driving assistance or even communication functions between vehicles, or even signaling functions of a manual or autonomous driving mode.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne un module optique (1,20) d'un système lumineux (10, 100) d'un véhicule automobile, comprenant : au moins une source lumineuse (2, 22, 23); un système optique primaire (4, 40) comprenant au moins un organe optique primaire (5, 50), ledit organe optique primaire étant agencé pour former une image primaire à partir de ladite source lumineuse; un masque (7, 70) disposé en aval du système optique primaire et présentant au moins deux zones (71, 72, 73, 74), l'une des zones (71, 74) étant opaque et l'autre (72, 73) étant apte à laisser de la lumière, lesdites zones étant agencées en vis-à-vis du système optique primaire pour former une image secondaire à partir de l'image primaire; un système optique de projection (9) agencé pour projeter au sol l'image secondaire formée par le masque.

Description

Module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile
L’invention concerne le domaine des systèmes lumineux des véhicules automobiles. Plus précisément, l’invention concerne un module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile.
Dans le domaine de l’éclairage et de la signalisation lumineuse automobile, il est connu de réaliser, en plus des fonctions classiques, des fonctions de projection au sol de logo ou de motifs lumineux, en champ proche du véhicule. Ce type de fonction peut par exemple intervenir dans le cadre d'assistance à la conduite, par exemple en réalisant un marquage au sol permettant de matérialiser une voie de circulation. Ce type de fonction peut également intervenir en support d’une fonction classique de signalisation, afin de prévenir un autre usager de la route d’un changement de trajectoire.
Afin de projeter le motif ou le logo lumineux au sol, une solution connue consiste à introduire des zones sombres dans un faisceau lumineux pixélisé émis par un système lumineux du véhicule automobile, le conducteur ou l’usager de la route visualisant ainsi le motif ou le logo par contraste entre zones sombres et zones éclairées. Cette solution requiert toutefois que le faisceau lumineux présente une résolution particulièrement importante et nécessite donc un nombre de sources lumineuses particulièrement élevé, ce qui rend le système lumineux couteux et complexe.
Une autre solution connue consiste à collecter de la lumière émise par plusieurs sources lumineuses, via des guides de lumière, puis à projeter des images des faces de sortie de ces guides de lumière au sol, via un système optique de projection. Si cette solution est satisfaisante, d’un point de vue efficacité et simplicité, elle ne permet pas toutefois de former des motifs complexes au sol sans démultiplier le nombre de sources lumineuses et de guides de lumière. Par ailleurs, la netteté des motifs qui sont projetés au sol peut se voir diminuée, du fait de la complexité de réalisation des guides de lumière par injection de matière plastique et de la présence d’un organe optique de sortie auquel sont reliés tous les guides de lumière afin de permettre leur intégration dans un module optique et dont l’épaisseur peut ainsi impacter les performances optiques de ce module optique.
Il existe ainsi un besoin pour un module optique capable projeter au sol un motif ou un logo lumineux, qui permette de réaliser un motif complexe à partir d’une seule source lumineuse, comme par exemple un motif comportant des détails au sein même de ce motif ou encore un motif composé de plusieurs sous-motifs disjoints, et/ou qui permette d’améliorer la netteté du motif projeté au sol.
La présente invention se place dans ce contexte et vise à répondre à ces besoins.
A ces fins, l’invention a pour objet un module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile, comprenant :
  1. au moins une source lumineuse ;
  2. un système optique primaire comprenant au moins un organe optique primaire, ledit organe optique primaire étant agencé pour former une image primaire à partir de ladite source lumineuse ;
  3. un masque disposé en aval du système optique primaire et présentant au moins deux zones, l’une des zones étant opaque et l’autre étant apte à laisser de la lumière, lesdites zones étant agencées en vis-à-vis du système optique primaire pour former une image secondaire à partir de l’image primaire;
  4. un système optique de projection agencé pour projeter au sol l’image secondaire formée par le masque.
Dans l’invention, les rayons lumineux émis par la source lumineuse sont déviés par l’organe optique primaire pour former une image primaire. Il peut s’agir d’une image virtuelle ou d’une image réelle, qui peut sensiblement correspondre à un agrandissement de l’image de la surface d’émission de la source lumineuse ou au contraire être une image déformée de cette surface d’émission. On notera que la majeure partie des rayons lumineux émis par la source lumineuse, voire presque la totalité, peuvent ainsi être collectés par l’organe optique primaire pour former l’image primaire. Ces rayons de lumière traversent ensuite la ou les zones du masque aptes à laisser passer de la lumière et en vis-à-vis de cet organe optique primaire ou au contraire sont interceptés par la ou les zones opaques, de sorte que cette image primaire soit ensuite transformée par le masque en une image secondaire. La ou les zones opaque et la ou les zones aptes à laisser passer de la lumière peuvent par exemple être adjacentes et présenter une frontière commune, laquelle peut ainsi délimiter un contour ou un motif dans l’image primaire pour former l’image secondaire. Cette image secondaire, ou une combinaison de l’image primaire et de l’image secondaire, peut ainsi être projetée au sol par le système optique de projection. Le fait que ce soit l’image secondaire qui soit projetée par le système optique de projection permet notamment d’obtenir un motif au sol dont les contours présentent une netteté satisfaisante, indépendamment de la qualité de fabrication de l’organe optique primaire.
Dans la présente invention, le motif lumineux formé par la projection de l’image secondaire au sol par le système optique de projection peut former un logo, un pictogramme, un motif géométrique ou un ensemble de plusieurs logos, pictogrammes ou motifs géométriques ainsi que leur combinaison, comme par exemple un pictogramme associé à un ou plusieurs motifs géométriques.
Dans l’invention, on entend par zone opaque une zone apte à intercepter un rayon de lumière et empêcher totalement la transmission de ce rayon de lumière au travers du masque. On entend par zone apte à laisser passer de la lumière une zone apte à autoriser, partiellement ou totalement, la transmission d’un rayon de lumière au travers du masque. Une telle zone pourra être une zone réalisée dans un matériau transparent ou translucide ou encore une zone dépourvue de matière par exemple formée par une fente ou une découpe dans le masque.
Avantageusement, lesdites zones opaques et/ou lesdites zones aptes à laisser passer de la lumière sont agencées en vis-à-vis du système optique primaire pour délimiter, partiellement ou totalement, un contour de l’image primaire et/ou pour délimiter un motif au sein de l’image primaire, par exemple en délimitant un contour dudit motif au moyen d’une zone opaque entourant partiellement ou totalement une zone apte à laisser passer de la lumière ou en délimitant ledit motif de façon négative au moyen d’une zone opaque agencée au sein d’une zone apte à laisser passer de la lumière. En d’autres termes, le contour délimité de l’image primaire et/ou le motif délimité au sein de l’image primaire définissent ainsi l’image secondaire.
On pourra prévoir que le masque comporte plus de deux zones opaques et/ou plus de deux zones aptes à laisser passer de la lumière agencées en vis-à-vis du système optique primaire et notamment de l’organe optique primaire. En particulier, on pourra prévoir que le masque comporte une zone apte à laisser passer de la lumière totalement entourée d’une zone opaque ou encore que le masque comporte deux zones aptes à laisser passer de la lumière et séparées par une zone opaque ou encore que le masque comporte deux zones opaques séparées par une zone apte à laisser passer de la lumière, chacune de ces zones opaques et aptes à laisser passer de la lumière étant agencée en vis-à-vis de l’organe optique primaire pour intercepter ou respectivement laisser passer au moins un rayon de lumière de l’image primaire.
Avantageusement, le système optique de projection présente une surface focale passant sensiblement par le masque ou située sensiblement entre le système optique primaire et le masque. De préférence, le système optique primaire est agencé pour que l’image primaire soit située en amont de l’image secondaire. Par exemple, ladite surface focale peut être un plan ou une surface courbée située sensiblement au niveau d’une paroi aval du masque ou située sensiblement entre une paroi aval du système optique primaire et une paroi amont du masque. Dans le cas où l’image secondaire est totalement délimitée par le masque, on pourra ainsi prévoir un système optique de projection focalisé sur le masque afin que cette image secondaire soit projetée au sol en présentant des bords nets. Dans le cas où l’image secondaire est délimitée par le masque et par l’organe optique primaire, on pourra ainsi prévoir un système optique de projection focalisé entre le système optique primaire et le masque afin que ce système optique de projection projette au sol une combinaison de l’image primaire et de l’image secondaire, cette combinaison présentant des bords nets.
De préférence, le système optique de projection et le masque sont agencés pour l’image secondaire projetée au sol par le système optique de projection soit entièrement délimitée par des bords sensiblement nets.
Dans l’invention, on entend par « bord sensiblement net d’une image projetée au sol » le fait que la variation de l’éclairement au sol, causé par cette projection, entre deux points situés de part et d’autre de ce bord suivant une direction sensiblement perpendiculaire au bord et séparés d’au moins 1 cm présente une pente, notamment en au moins un point, supérieure ou égale à 10 lux/cm.
Dans un exemple de réalisation de l’invention, le système optique de projection est agencé pour projeter les images secondaires au sol dans un champ proche du véhicule. On entend par champ proche un distance de projection inférieure à 10 mètres, notamment inférieure à 5 mètres et/ou une direction globale de projection formant un angle d’au moins 5° sous l’horizontal, notamment d’au moins 10° sous l’horizontal. Ces images peuvent ainsi participer à la réalisation d’une fonction d’indication d’une trajectoire empruntée par le véhicule, et notamment de type indicateur de direction ou de type feu de recul.
Avantageusement, l’organe optique primaire comporte une face d’entrée de lumière en vis-à-vis de laquelle est disposée la source lumineuse et une face de sortie de lumière au niveau de laquelle est formée ladite image primaire, lesdites zones opaque et apte à laisser passer de la lumière du masque étant agencées en vis-à-vis de ladite face de sortie de l’organe optique primaire. Le cas échéant, la surface de ladite zone apte à laisser passer de la lumière agencée en vis-à-vis de ladite face de sortie peut être est sensiblement inférieure à la surface de la face de sortie devant laquelle cette zone est agencée.
On pourra prévoir que le module optique comporte un seul organe optique primaire.
Dans un mode de réalisation alternatif de l’invention, le module optique comporte une pluralité de sources lumineuses contrôlables sélectivement. Le cas échéant, le système optique primaire comporte une pluralité d’organes optiques primaires, et chaque organe optique primaire comporte chacun une face d’entrée de lumière et une face de sortie de lumière, et est agencé pour former une image primaire à partir d’une source lumineuse disposée en vis-à-vis de sa face d’entrée, lesdites zones du masques étant agencées en vis-à-vis d’une face de sortie de l’un des organes optiques primaires.
Par exemple, les organes optiques primaires peuvent être reliés, par leurs faces de sortie, à un même organe optique de sortie, chaque face de sortie formant ainsi une face de jonction reliant l’organe optique primaire à l’organe optique de sortie, l’ensemble formant un élément optique primaire qui est une pièce monobloc. Chaque face de jonction forme ainsi une face de sortie fictive de l’organe optique primaire. Le cas échéant, l’organe optique de sortie peut présenter une épaisseur telle que la face de jonction de chaque organe optique primaire puisse être assimilée à la face de sortie de l’organe optique de sortie. L’élément optique primaire étant une pièce monobloc, la lumière ne subit pas ou peu de déviation lors de son passage d’un organe optique primaire à l’organe optique de sortie. Il est à relever que cet organe de sortie permet, entre autres, de fournir un socle de maintien des organes optiques primaires, et qui n’impacte sensiblement pas les performances optiques du module optique. Par exemple, l’épaisseur de l’organe optique de sortie pourra être compris entre 2 mm et 5 mm.
Selon un exemple de réalisation de l’invention, les organes optiques primaires sont reliés à l’organe optique de sortie de sorte que les faces de jonction, avec l’organe optique de sortie, d’au moins deux organes optiques primaires adjacents soient espacées l’une de l’autre. De façon alternative ou cumulative, on pourra prévoir qu’au moins deux organes optiques primaires se rejoignent l’un l’autre en amont de leurs faces de jonctions, de sorte à être reliés ensemble à l’organe optique de sortie par une même face de jonction. Le cas échéant, les images primaires formées par ces deux organes optiques primaires seront fusionnées en une unique image primaire.
Selon un exemple de réalisation de l’invention, le module optique comporte au moins deux sources lumineuses disposées chacune en vis-à-vis d’une face d’entrée de l’un des organes optiques primaires qui lui est propre. On pourra prévoir que le nombre de sources lumineuses soit inférieur au nombre d’organes optiques primaires, l’un ou plusieurs organes optiques primaires étant alors dépourvu de source lumineuse. En variante, on pourra prévoir qu’au moins une source lumineuse soit disposée en vis-à-vis de la face d’entrée de chaque organe optique primaire. Il à relever que cette caractéristique permet ainsi de définir un élément optique primaire standard, utilisable quel que soit le motif global que l’on souhaite projeter au sol, et que seulement le nombre de sources et le profil et le nombre de zones du masque sont alors définis en fonction de ce motif global. Au moins l’un des motifs de ce motif global sera alors défini par le masque.
Si on le souhaite, chaque zone opaque et/ou chaque zone apte à laisser passer de la lumière peut s’étendre uniquement en vis-à-vis de ladite face de sortie ou au contraire s’étendre partiellement en vis-à-vis de plusieurs faces de sorties.
Par exemple, le masque peut présenter une pluralité de zones opaques et de zones aptes à laisser passer de la lumière, au moins une zone opaque et une zone apte à laisser passer de la lumière étant agencées en vis-vis d’une face de sortie et une autre zone opaque et un autre zone apte à laisser passer de la lumière étant agencées en vis-vis d’une autre face de sortie. De préférence, le masque pourra présenter au moins une zone opaque et une zone apte à laisser passer de la lumière agencée en vis-à-vis de chaque face de sortie. En variante, le masque pourra comporter uniquement une zone opaque agencée en vis-à-vis d’au moins l’une des faces de sortie, sans qu’aucune zone apte à laisser passer de la lumière soit agencée en vis-à-vis de cette face de sortie. Comme expliqué, ce choix dépendra ainsi du motif global que l’on souhaite projeter au sol.
Avantageusement, les organes optiques primaires sont agencés de façon matricielle. En d’autres termes, les organes optiques primaires sont agencés de façon adjacente les uns par rapport aux autres, pour former des lignes et des colonnes, notamment de sorte que les faces d’entrée et de sortie soient organisées de façon matricielle en étant distantes les unes des autres d’un pas constant.
Avantageusement, le masque peut être formé sur la face de sortie de l’organe optique primaire ou peut être formé par une plaque agencé en aval et à distance de la face de sortie de l’organe optique primaire. Par exemple, le masque peut être formé par une couche de peinture déposée sur la surface de sortie de l’organe optique de sortie, ou par un revêtement déposé sur la surface de sortie de l’organe optique de sortie, ou encore par une étiquette collée sur la surface de sortie de l’organe optique de sortie ou encore par un film estampé à chaud sur la surface de sortie de l’organe optique de sortie.
Dans un mode de réalisation, lequel l’organe optique primaire, notamment chaque organe optique primaire, comporte un guide de lumière primaire.
Avantageusement, la face d’entrée dudit guide de lumière primaire peut être reliée à la face de sortie dudit guide de lumière primaire par une enveloppe telle que chaque point du contour de la face d’entrée est relié à un point du contour de la face de sortie par une droite. Selon cette caractéristique, la lumière émise par une source lumineuse au travers de la face d’entrée d’un guide de lumière primaire peut se propager dans ce guide de lumière primaire par réflexion totale interne sur les parois du guide de lumière jusqu’à atteindre la face de sortie. Le fait que l’enveloppe soit une surface développable permet de former, au niveau de la face de sortie, un motif entièrement délimité par des bords sensiblement nets, lequel motif forme l’image primaire et peut alors être transformé par le masque.
Par exemple, la face d’entrée de chaque guide de lumière primaire peut être sensiblement rectangulaire, et la face de jonction de chaque guide de lumière primaire peut présenter une forme sensiblement différente de celle de la face d’entrée dudit guide de lumière primaire et de celles des faces de sorties des autres guides de lumière primaires. En variante, par exemple dans le cas d’un agencement matriciel, les faces d’entrées des guides de lumière primaires peuvent être toutes identiques et les faces de sortie des guides de lumière primaires peuvent être toutes identiques.
De préférence, les indices de réfraction respectifs des organes optiques primaires et de l’organe optique de sortie sont sensiblement identiques. Par exemple, les organes optiques primaires et l’organe optique de sortie sont fabriqués dans un même matériau, et sont notamment issus d'un même polymère. Par « même matériau », on entend signifier que les organes optiques primaires et l’organe optique de sortie sont réalisés dans des matériaux au moins issus d'un même polymère de base, par exemple du polycarbonate (ou PC) ou du PMMA. Toutefois, ces matériaux peuvent avoir des charges différentes. De préférence, les organes optiques primaires et l’organe optique de sortie peuvent être issus d’un unique moule pour former l’élément optique primaire, cet élément optique primaire étant ainsi une pièce unique. En variante, l’un ou plusieurs, voire tous les organes optiques primaires et l’organe optique de sortie peuvent être issus de moules distincts en étant ensuite assemblés pour former l’élément optique primaire. Le cas échéant, lesdits organes optiques primaires issus de moules distincts de celui de l’organe optique de sortie peuvent être collés à l’organe optique de sortie au moyen d’une colle d’indice de réfraction sensiblement identique à ceux de ces organes optiques primaires et de l’organe optique de sortie.
Selon un exemple de réalisation, le module optique peut comporter un système optique secondaire agencé en aval du système optique primaire et en amont du système optique de projection, le masque étant agencé entre le système optique primaire et le système optique secondaire. Le système optique secondaire peut par exemple comporter une lentille présentant une face de sortie sensiblement en forme de dôme lisse, ladite lentille étant agencée en vis-à-vis du masque.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le masque peut présenter au moins deux zones aptes à laisser de la lumière, chacune de ces zones étant transparentes ou translucides et présentant un coefficient moyen d’absorption optique distinct l’une de l’autre. Le cas échéant, lesdites zones peuvent être adjacentes ou être séparées l’une de l’autre par une zone opaque. Ces zones permettent ainsi de former un motif au sol présentant des détails en niveaux de gris. Par exemple, chacune desdites zones pourra être réalisée dans un matériau présentant un coefficient d’absorption distinct. En variante, chacune desdites zones pourra être réalisée par une pluralité de points opaques disposés sur une zone transparente ou translucide du masque, la densité de ces points opaques définissant le coefficient moyen d’absorption optique de cette zone, la densité des points de l’une desdites zones étant distincte de la densité de l’autre desdites zones. Si on le souhaite, le coefficient moyen d’absorption optique pourra être variable au sein d’une même zone, par exemple pour réaliser un dégradé de gris dans le motif projeté au sol ou pour réaliser une transition douce d’une zone à une autre.
De préférence, la source lumineuse ou chaque source lumineuse contrôlable sélectivement comporte une puce à semi-conducteur émettrice de lumière, notamment une diode électroluminescente. De préférence toujours, chaque source lumineuse contrôlable sélectivement est apte à émettre de la lumière de couleur blanche. En variante, chaque source lumineuse contrôlable sélectivement est apte à émettre de la lumière de couleur ambre. En variante encore, chaque source lumineuse contrôlable sélectivement est apte à émettre de la lumière dont la couleur est contrôlable.
Avantageusement, le système optique de projection comporte au moins une lentille et/ou un réflecteur et/ou une combinaison d’au moins une lentille et d’au moins un réflecteur.
De préférence, le système optique de projection pourra comporter une unique lentille de projection dont la surface focale passe sensiblement par le masque. En variante, le système optique de projection pourra comporter un miroir sensiblement plan agencé pour former des images virtuelles de ladite image secondaire d’un côté de ce miroir sensiblement plan et une lentille de projection située de l’autre côté de ce miroir sensiblement plan et dont la surface focale passe sensiblement par ces images virtuelles. Ce type de système optique de projection permet de réduire sensiblement l’encombrement du module optique.
L’invention a également pour objet un système lumineux d’un véhicule automobile, comprenant un module optique selon l’invention.
Avantageusement, le système lumineux peut comporter une unité de contrôle des sources lumineuses dudit module optique.
Par exemple, ledit système lumineux pourra comporter un dispositif lumineux de type feu arrière d’un véhicule automobile, et/ou projecteur avant de véhicule automobile, et/ou un dispositif lumineux agencé dans un pare-chocs d’un véhicule automobile et/ou dans un rétroviseur d’un véhicule automobile, le module optique étant agencé dans ce dispositif lumineux.
Avantageusement, l’unité de contrôle est apte à contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses dudit module optique en fonction d’une instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile.
Par exemple, l’unité de contrôle pourra être agencée, en fonction d’une première instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile, pour contrôler l’émission de lumière par un premier groupe de sources lumineuses du module optique et, en fonction d’une deuxième instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile, pour contrôler l’émission de lumière par un deuxième groupe de sources lumineuses du module optique, le deuxième groupe comportant au moins une source lumineuse n’appartenant pas au premier groupe.
Selon un exemple, le système lumineux pourra comporter un module optique supplémentaire comprenant au moins une source lumineuse supplémentaire et apte à émettre un faisceau lumineux de signalisation, notamment réglementaire, et l’unité de contrôle pourra être agencée, en fonction d’une instruction reçue d’un calculateur du véhicule automobile, pour contrôler de façon synchronisée ladite source lumineuse supplémentaire du module optique supplémentaire et lesdites sources lumineuses du module optique.
La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent  :
représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d’un module optique selon un mode de réalisation de l’invention ;
représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de l’élément optique primaire du module de la  ;
représente, schématiquement et partiellement, un système lumineux d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention et incorporant le module optique de la  ;
représente, schématiquement et partiellement, une vue en perspective de l’élément optique primaire selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
représente, schématiquement et partiellement, un système lumineux d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention et incorporant le module optique de la  ; et
représente, schématiquement et partiellement, le système lumineux de la selon une autre configuration.
Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
On a représenté en un module optique 1 d’un système lumineux d’un véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Le module optique 1 comporte une pluralité de diodes électroluminescentes 2 montées sur une même carte de circuit imprimé 3. Dans l’exemple décrit, le module optique 1 comporte trois LEDs 2 pouvant chacune être contrôlée indépendamment des autres pour émettre de la lumière de couleur jaune ou ambre.
Le module optique 1 comporte un système optique primaire 4, formé dans cet exemple par un élément optique primaire 4 agencé en aval des diodes électroluminescentes 2. Cet élément optique primaire 4 sera décrit en liaison avec la qui montre cet élément 4 dans une vue en perspective arrière.
L’élément optique primaire 4 comporte une pluralité d’organes optiques primaires 5 et un organe optique de sortie 6 auquel sont reliés ces organes optiques primaires 5. Dans l’exemple décrit, l’élément optique primaire 4 comporte trois organes optiques primaires 5, chacun réalisé sous la forme d’un guide de lumière. Les organes optiques primaires 5 sont agencés les uns au-dessus des autres.
Chaque guide de lumière 5 comporte une face d’entrée 51, en vis-à-vis de laquelle est disposée l’une des LEDs 2, la lumière susceptible d’être émise par cette LED 2 pénétrant ainsi dans le guide de lumière 5 par cette face d’entrée 51.
Chaque guide de lumière 5 est relié à l’organe optique de sortie 6 par une face de jonction 52, opposée à la face d’entrée 51, et située au niveau d’une paroi amont 61 de l’organe optique de sortie 6.
Pour chaque guide de lumière 5, la face d’entrée 51 est reliée à la face de jonction 52 par une enveloppe 53. Cette enveloppe 53 est une surface développable, de sorte que chaque point du contour de la face d’entrée 51 est reliée, via l’enveloppe 53, à un point du contour de la face de jonction 52 par une droite. La lumière susceptible d’être émise par la LED 2 située en vis-à-vis de la face d’entrée 51 est ainsi couplée au guide de lumière 5, lorsqu’elle pénètre dans ce guide de lumière 5 par cette face d’entrée 51, et se propage par des réflexions totales internes successives contre l’enveloppe 53 jusqu’à atteindre la face de jonction 52, via laquelle elle est découplée du guide de lumière 5 et pénètre dans l’organe optique de sortie 6. La face de jonction 52 forme ainsi une face de sortie fictive du guide de lumière 5.
Comme on peut le voir en , les faces d’entrées 51 des guides de lumière 5 peuvent être distinctes les unes des autres. Dans l’exemple décrit, la face d’entrée 51 du guide de lumière inférieur présente une forme semi-circulaire, tandis que les faces d’entrées 51 des guides de lumière central et supérieur sont rectangulaires. On pourrait concevoir d’autres formes que celles décrites, et notamment des formes de losange ou de rectangle déformé, sans sortir du cadre de la présente invention. De même, on pourrait concevoir que toutes les formes des faces d’entrée 51 soient distinctes les unes des autres ou encore que les dimensions d’une partie seulement ou de toutes les faces d’entrées 51 soient distinctes les unes des autres ou encore que les orientations d’une partie seulement ou de toutes les faces d’entrées 51 soient distinctes les unes des autres, sans sortir du cadre de la présente invention. Comme il va être décrit ultérieurement, le choix de la forme de la face d’entrée 51 d’un guide de lumière 5 est principalement lié à la forme de la face de jonction 52 de ce guide 5 et à la distribution de lumière souhaitée au niveau de cette face de jonction 52.
De même, les faces de jonction 52 des guides de lumière 5 peuvent être distinctes les unes des autres et la face de jonction 52 de chaque guide de lumière 5 est distincte de la face d’entrée 51 de ce guide de lumière 5. La face de jonction 52 d’un guide de lumière 5 définit ainsi, grâce à son contour, un motif dont la forme est prédéterminée et propre à ce guide de lumière 5. La forme de la face d’entrée 51 et l’enveloppe 53 de chaque guide de lumière 5 permet ainsi d’exploiter toute la lumière émise par une LED 2 au travers de la face d’entrée 51 pour obtenir au niveau de la face de jonction 52 un motif entièrement délimité par des bords sensiblement nets. De même, la forme de la face d’entrée 51 et l’enveloppe 53 permettent d’obtenir une distribution de lumière homogène à l’intérieur de ce motif, au niveau de la face de jonction 52.
Dans l’exemple décrit, la face de jonction 52 du guide de lumière inférieur présente une forme triangulaire, tandis que les faces de jonction 52 des guides de lumière central et supérieur sont trapézoïdales, les dimensions de la face de jonction 52 du guide supérieur étant inférieures à celles de la face de jonction 52 du guide central. On notera que la forme semi-circulaire de la face d’entrée 51 du guide inférieur est particulièrement adaptée pour obtenir une distribution de lumière homogène au niveau de la face de jonction 52 de ce guide inférieur, et que les formes rectangulaires des faces d’entrée 51 des guides de lumière central et supérieur sont particulièrement adaptées pour obtenir une distribution de lumière homogène au niveau des faces de jonction 52 de ces guides de lumière central et supérieur.
Par ailleurs, les guides de lumière 5 sont agencés de sorte que deux faces de jonction 52 adjacentes soient espacées.
L’élément optique primaire 4 est une pièce monobloc, les guides de lumière 5 et l’organe optique de sortie 6 étant fabriqués dans un même matériau, à savoir du polycarbonate ou PC. Dans l’exemple décrit, l’élément optique primaire 4 est une pièce issue d’un moule unique. En d’autres termes, l’indice de réfraction des guides de lumière 5 et de l’organe optique de sortie 6 est identique, et il n’existe aucun dioptre au niveau des faces de jonction 52, de sorte que la lumière pénétrant depuis les guides de lumière 5 dans l’organe optique de sortie 6 ne subit aucune déviation au niveau des faces de jonction 52.
L’organe optique de sortie 6 présente une face de sortie plane 62, opposée à la face amont 61. La faible épaisseur de l’organe optique de sortie 6, au regard des dimensions de l’élément optique primaire 4 permet d’assimiler la zone de sortie, au niveau de la face de sortie 62, de la lumière issue d’un guide de lumière 5 à la face de jonction 52 de ce guide de lumière 5. L’organe optique de sortie 6 forme ainsi un support de montage des guides de lumière 5, et il est possible d’agencer des éléments de fixation de l’élément optique primaire 4 sur cet organe optique de sortie 6.
En d’autres termes, chaque guide de lumière 5 est agencée pour former une image, dite primaire, à partir de la source lumineuse 2 disposée en vis-à-vis de sa face d’entrée 51, au niveau de sa face de jonction 52, et donc au niveau de la face de sortie 62 de l’organe optique de sortie 6. Les bords de chaque image primaire sont définis par les bords de chaque face de jonction 52.
Le module optique comporte un masque 7 disposé en aval de l’élément optique primaire 4. Dans l’exemple décrit, le masque 7 est formé par une plaque réalisée dans un matériau transparent, revêtue sur sa paroi amont, côté élément optique primaire 4, de bandes 71 réalisées dans un matériau opaque. Ce masque 7 comporte ainsi des zones opaques 71 pouvant interdire le passage de la lumière au travers du masque 7, formées par les bandes 71, et des zone transparentes 72 pouvant laisser passer de la lumière au travers du masque 7, formées par les espaces de la plaque entre les bandes 71.
Dans l’exemple des et , au moins l’une des bandes opaques 71 s’étend en vis-à-vis de chaque face de jonction 52, de sorte à traverser cette face de jonction 52 en étant entourées par deux zones transparentes 72 s’étendant également chacune en vis-à-vis de cette face de jonction 52. En d’autres termes, au moins une partie de la lumière de l’image primaire formée au niveau d’une face de jonction 52 est interceptée par une bande opaque 71 tandis que le reste de cette lumière traverse le masque 7. Le masque 7 forme ainsi, pour chaque image primaire formée au niveau d’une face de jonction 52, une image secondaire, laquelle est définie par les bandes opaques et les bandes transparentes. Plus précisément, dans l’exemple décrit, les bords de chaque image secondaire correspondent à ceux de chaque image primaire tels que définis par les bords de faces de jonction 52 et des bandes sont découpées dans chaque image secondaire par les zones opaques 71.
Le module optique comporte un système optique secondaire 8 agencé en aval du masque 7. Dans l’exemple de la et de la , le système optique secondaire 8 comporte une lentille présentant une face de sortie sensiblement en forme de dôme lisse. Ladite lentille est agencée vis-à-vis de l’organe optique de sortie 6 pour laisser un espace suffisant pour que le masque 7 puisse y être inséré. La distance entre la face de sortie 62 de l’organe optique de sortie 6 et le masque 7 est minimisée, de même que la distance entre le masque 7 et la lentille 8.
Le module optique 1 comporte un système optique de projection 9. Dans l’exemple de la , le système optique de projection 9 est une lentille de projection 9 présentant un plan focal 91 située sensiblement entre les faces de jonction 52 et le masque 7.
Cette lentille de projection 9 est ainsi agencée pour projeter au sol, dans un champ proche, une combinaison des images primaires formées par les faces de jonction 52 et des images secondaires formées par le masque 7. Les motifs projetés au sol présentent alors des contours formés par les bords des faces de jonction 52 et par les bords des zones opaques 71, qui sont ainsi entièrement délimités par des bords nets dans les images projetées au sol, après inversion par la lentille de projection 9. Dans l’exemple des et , les zones opaques ont ainsi pour objet de découper les motifs formés par les faces de jonction 52 en plusieurs sous-motifs, au moyen des bandes opaques 71. On pourrait concevoir de former, au sein des motifs formés par les faces de jonction 52, des sous-motifs entièrement contenus dans ces motifs au moyen de zones opaques s’étendant entièrement en vis-à-vis des faces de jonction 52 en étant entourées de zones transparentes également agencées en vis-à-vis de ces faces de jonction 52. De tels sous-motifs apparaitraient ainsi en négatif dans les images projetées au sol, par exemple pour former un logo.
La décrit un système lumineux 10 d’un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l’invention.
Le système lumineux 10 comporte un projecteur avant 11. Le module optique 1 de la est agencé dans le projecteur avant 11.
Le système lumineux 10 comporte une unité de contrôle (non représentée) recevant des instructions d’un calculateur du véhicule automobile pour la réalisation de fonctions lumineuses, et contrôlant les LEDs 2 du module optique 1 en fonction de ces instructions.
A la réception d’une instruction d’émission d’une fonction de type indicateur de direction défilant, par exemple générée par le calculateur lors d’un changement de voie du véhicule automobile, l’unité de contrôle de façon cyclique les LEDs 2. Par exemple, lors d’un cycle, l’unité de contrôle active la LED 2 supérieure, le module optique 1 projetant ainsi au sol, en champ proche du véhicule, l’image 1a formée par le masque 7 à partir de la face de jonction 52 du guide de lumière 5 supérieur. L’unité de contrôle active ensuite la LED 2 centrale, le module optique 1 projetant ainsi au sol, en champ proche du véhicule, l’image 1b formée par le masque 7 à partir de la face de jonction 52 du guide de lumière 5 central, la LED 2 supérieure restant activée. L’unité de contrôle active ensuite la LED 2 inférieure, le module optique 1 projetant ainsi au sol, en champ proche du véhicule, l’image 1c formée par le masque 7 à partir de la face de jonction 52 du guide de lumière 5 inférieur, les LEDs 2 supérieure et centrale restant activées. Enfin, l’unité de contrôle désactive toutes les LEDs 2.
On comprend ainsi que le module optique 1 réalise ainsi une fonction d’indicateur de direction, pouvant notamment complémenter une fonction d’indicateur de direction défilant réalisée par un feu arrière du véhicule. Les images 1a, 1b et 1c étant projetées au sol, en champ proche du véhicule, elles sont ainsi susceptibles d’être aisément perçues par un usager de la route circulant au droit du véhicule automobile. On distingue notamment sur la les sous-motifs réalisés par les zones opaques 71 du masque 7 à partir des images des faces de jonction 52 des guides de lumière 5.
On a représenté en un module optique 20 d’un système lumineux d’un véhicule automobile selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Dans cet exemple, le module optique 20 comporte une pluralité de diodes électroluminescentes dont un groupe 22 de LEDs pouvant être contrôlée indépendamment les unes des autres pour émettre de la lumière de couleur blanche et un groupe 23 de LEDs pouvant être contrôlée indépendamment les unes des autres pour émettre de la lumière de couleur ambre.
Le module optique comporte un système optique primaire 40, formé dans cet exemple par un élément optique primaire 40 agencé en aval des diodes électroluminescentes.
L’élément optique primaire 40 comporte une pluralité d’organes optiques primaires 50 et un organe optique de sortie 60 auquel sont reliés ces organes optiques primaires 50. Dans l’exemple décrit, l’élément optique primaire 4 comporte neuf organes optiques primaires 50, chacun réalisé sous la forme d’un guide de lumière. Les organes optiques primaires 50 sont agencés de façon matricielle en étant répartis sur trois lignes et trois colonnes.
Chaque guide de lumière 50 comporte une face d’entrée 51, en vis-à-vis de laquelle est disposée l’une des LEDs et est relié à l’organe optique de sortie 60 par une face de jonction 52, opposée à la face d’entrée 51. On notera que dans l’exemple de la , les faces d’entrée 51 sont toutes semblables, de même que les faces de jonction 52. En d’autres termes, l’image primaire obtenue au niveau de la face de jonction 52 d’un guide de lumière 50 est identique pour tous les guides de lumière 50, quelle que soit leurs positions dans la matrice. Il est ainsi possible d’obtenir, au niveau de l’organe optique de sortie 60, une matrice d’images primaires identiques les unes aux autres. Seule la présence ou l’absence d’une LED en vis-à-vis des faces d’entrées 52 et/ou l’activation ou la désactivation des LEDs prévues en vis-à-vis des faces d’entrées 52 définissent cette matrice d’images primaires.
Dans l’exemple de la , on a prévu seulement sept LEDs, dont trois LEDs 23 ambres disposées en vis-à-vis des guides de lumière 50 de la diagonale et quatre LEDs 22 blanches disposées en vis-à-vis des guides de lumière de la colonne de gauche et de la ligne supérieure. En d’autres termes, deux guides de lumière 50 sont dépourvus de source lumineuse au niveau de leur face d’entrée 51.
Le module optique 20 comporte un masque 70 disposé en aval de l’élément optique primaire 40. Dans cet exemple, le masque 70 est formé par une plaque réalisée dans un matériau opaque, dans laquelle ont été réalisés des perçages 73 de formes prédéterminées. La plaque définit ainsi des zones opaques 74 et les perçages 73 définissent des zones aptes à laisser passer de la lumière. On notera que les profils de chaque perçage 73 peuvent être distincts les uns des autres.
Chaque perçage 73 s’étend en vis-à-vis d’une face de jonction 52 d’un guide de lumière 50 en vis-à-vis duquel une source lumineuse a été disposée. Ainsi, pour les deux guides de lumière 50 dépourvus de source lumineuse, seule une zone opaque 74 s’étend en vis-à-vis de leurs faces de jonction 52. Par ailleurs, chaque perçage 73 s’étend totalement en vis-à-vis d’une face de jonction 52 en étant entouré d’une zone opaque 74 qui s’étend également en vis-à-vis de cette face de jonction 52. En d’autres termes, chaque perçage 73 permet de redéfinir un contour dans l’image primaire formée au niveau de la face de jonction 52 en vis-à-vis de laquelle il est agencé, pour former ainsi une image secondaire. Le pourtour de chaque perçage 73 définit donc le contour de chaque image secondaire.
Comme dans le mode de réalisation des et le module optique 20 comporte un système optique secondaire 80, semblable au système optique secondaire 8 du module optique 1, et un système optique de projection (non représenté), agencé pour projeter au sol, dans un champ proche, les images secondaires formées par le masque 70.
Toutefois, contrairement à l’exemple de la , le système optique de projection présente un plan focal passant sensiblement par le masque 7. Dans la mesure où les motifs projetés au sol sont entièrement définis par le masque, et non par les faces de jonction 52, le système optique de projection est ainsi agencé pour projeter au sol, dans un champ proche, les images secondaires formées par le masque 7.
Les et décrivent un même système lumineux 100 d’un véhicule automobile selon deux configurations d’un même exemple de réalisation de l’invention.
Le système lumineux 100 comporte un projecteur avant 110. Le module optique 20 de la est agencé dans le projecteur avant 110.
Le système lumineux 100 comporte une unité de contrôle (non représentée) recevant des instructions d’un calculateur du véhicule automobile pour la réalisation de fonctions lumineuses, et contrôlant les LEDs du module optique 20 en fonction de ces instructions.
Comme montré en , à la réception d’une instruction d’émission d’une fonction de type indicateur de direction, par exemple générée par le calculateur lors d’un changement de voie du véhicule automobile, l’unité de contrôle l’activation du groupe de LEDs ambres 23, le groupe de LEDs blanches 22 restant éteint. Dès lors, le module optique 20 projette au sol, en champ proche du véhicule, les images 100a formées par le masque 70 à partir des faces de jonction 52 des guides de lumière 50 de la diagonale, pour former un premier motif.
Comme montré en , à la réception d’une instruction d’émission d’une fonction de type feu de recul, par exemple générée par le calculateur lors de l’enclenchement d’une marche arrière du véhicule automobile, l’unité de contrôle l’activation du groupe de LEDs blanches 22, le groupe de LEDs ambres 23 restant éteint. Dès lors, le module optique 20 projette au sol, en champ proche du véhicule, les images 100b formées par le masque 70 à partir des faces de jonction 52 des guides de lumière 50 de la colonne gauche et de la ligne supérieure, pour former un deuxième motif.
On notera que pour former d’autres motifs, de formes différentes et/ou composés d’un nombre différent de sous-motifs, le système optique primaire 40 peut rester identique, et qu’il convient de modifier l’agencement et/ou le nombre de LEDs et/ou de modifier la forme et/ou le nombre des zones 73 aptes à laisser passer de la lumière.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, à savoir proposer un module optique permettant de réaliser un motif complexe à partir d’une seule source lumineuse, comme par exemple un motif comportant des détails au sein même de ce motif ou encore un motif composé de plusieurs sous-motifs disjoints, et/ou qui permette d’améliorer la netteté du motif projeté au sol, ce module optique combinant un système optique primaire capable de former des images primaires à partir de sources lumineuses et un masque capable de modifier ces images primaires pour former des images secondaires. 
En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. On pourra notamment envisager d’employer d’autres types de sources lumineuses que celles décrites. On pourra également envisager d’autres formes pour les faces de jonction, pour les zones opaques et/ou pour les zones aptes à laisser passer de la lumière que celles décrites. On pourra également prévoir un système optique primaire comporte un unique organe optique primaire. On pourra également envisager d’autres types d’organes optiques primaires qu’un guide de lumière, et notamment des collimateurs, des lentilles ou microlentilles, des réflecteurs ou des combinaisons de différents types d’organes optiques primaires. On pourra également envisager d’autres modes de réalisation du masque et notamment un masque formé par un revêtement ou une couche de peinture déposée sur la face de sortie de l’organe optique de sortie ou sur la face d’entrée du système optique secondaire, par une étiquette collée sur cette face de sortie ou sur cette face d’entrée ou encore par un film estampé à chaud sur cette face de sortie ou sur cette face d’entrée. On pourra également prévoir un masque comprenant des zones transparentes ou translucides dont les coefficients moyens d’absorption sur ces zones sont distincts d’une zone à l’autre. On pourra également envisager d’autres fonctions lumineuses que celles décrites, et notamment d’autres fonctions d’indication d’un changement de trajectoire d’un véhicule automobile, comme indicateur de recul ou un indicateur de changement de voie, des fonctions d’assistance à la conduite ou encore des fonctions de communication entre véhicules, voire des fonctions de signalisation d’un mode de conduite manuel ou autonome.

Claims (11)

  1. Module optique (1,20) d’un système lumineux (10, 100) d’un véhicule automobile, comprenant :
    1. au moins une source lumineuse (2, 22, 23) ;
    2. un système optique primaire (4, 40) comprenant au moins un organe optique primaire (5, 50), ledit organe optique primaire étant agencé pour former une image primaire à partir de ladite source lumineuse ;
    3. un masque (7, 70) disposé en aval du système optique primaire et présentant au moins deux zones (71, 72, 73, 74), l’une des zones (71, 74) étant opaque et l’autre (72, 73) étant apte à laisser de la lumière, lesdites zones étant agencées en vis-à-vis du système optique primaire pour former une image secondaire à partir de l’image primaire;
    4. un système optique de projection (9) agencé pour projeter au sol l’image secondaire formée par le masque.
  2. Module optique (1, 20) selon la revendication précédente, dans lequel le système optique de projection (9) présente une surface focale (91) passant sensiblement par le masque (7, 70) ou située sensiblement entre le système optique primaire (4, 40) et le masque.
  3. Module optique (1, 20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’organe optique primaire (5, 50) comporte une face d’entrée de lumière (51) en vis-à-vis de laquelle est disposée la source lumineuse (2, 22, 23) et une face de sortie de lumière (52) au niveau de laquelle est formée ladite image primaire, lesdites zones opaque (71, 74) et apte à laisser passer de la lumière (72, 73) du masque (7, 70) étant agencées en vis-à-vis de ladite face de sortie de l’organe optique primaire.
  4. Module optique (1, 20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité de sources lumineuses (2, 22, 23) contrôlables sélectivement, en ce que le système optique primaire (4, 40) comporte une pluralité d’organes optiques primaires (5, 50), dans lequel chaque organe optique primaire comporte chacun une face d’entrée de lumière (51) et une face de sortie de lumière (52), et est agencé pour former une image primaire à partir d’une source lumineuse disposée en vis-à-vis de sa face d’entrée, et dans lequel lesdites zones (71, 72, 73, 74) du masque (7) sont agencées en vis-à-vis d’une face de sortie de l’un des organes optiques primaires.
  5. Module optique (1, 20) selon la revendication précédente, dans lequel les organes optiques primaires (50) sont agencés de façon matricielle.
  6. Module optique (1, 20) selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel le masque (7, 70) est formé sur la face de sortie (52) de l’organe optique primaire (5, 50) ou est formé par une plaque agencé en aval et à distance de la face de sortie de l’organe optique primaire.
  7. Module optique (1, 20) selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel l’organe optique primaire (5, 50) comporte un guide de lumière primaire.
  8. Module optique (1, 20) selon l’une des revendications 3 à 7, dans lequel la face d’entrée (51) dudit guide de lumière primaire (5, 50) est reliée à la face de sortie (52) dudit guide de lumière primaire par une enveloppe (53) telle que chaque point du contour de la face d’entrée est relié à un point du contour de la face de sortie par une droite.
  9. Module optique (1, 20) selon l’une des revendications précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un système optique secondaire (8, 80) agencé en aval du système optique primaire (4, 40) et en amont du système optique de projection (9), et dans lequel le masque (7, 70) est agencé entre le système optique primaire et le système optique secondaire.
  10. Module optique (1, 20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le masque (7, 70) présentant au moins deux zones (72, 73) aptes à laisser de la lumière, chacune de ces zones étant transparentes ou translucides et présentant un coefficient moyen d’absorption optique distinct l’une de l’autre.
  11. Système lumineux (10, 100) d’un véhicule automobile, comprenant un module optique (1, 20) selon l’une des revendications précédentes.
PCT/EP2022/067464 2021-06-25 2022-06-26 Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile WO2022269094A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2106825 2021-06-25
FR2106825A FR3124572B1 (fr) 2021-06-25 2021-06-25 Module optique d’un système lumineux d’un véhicule automobile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022269094A1 true WO2022269094A1 (fr) 2022-12-29

Family

ID=77021586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/067464 WO2022269094A1 (fr) 2021-06-25 2022-06-26 Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3124572B1 (fr)
WO (1) WO2022269094A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003071352A1 (fr) * 2002-02-19 2003-08-28 Fraen Corporation S.R.L. Unite de projection integree destinee en particulier a projeter des images et/ou des faisceaux lumineux de geometrie predeterminee
WO2014094017A1 (fr) * 2012-12-20 2014-06-26 Zizala Lichtsysteme Gmbh Unité d'éclairage pour un projecteur
WO2018096523A1 (fr) * 2016-11-28 2018-05-31 Magna Mirrors Of America, Inc. Module d'éclairage extérieur et de projection d'icône destiné à un véhicule
FR3062613A1 (fr) * 2017-02-07 2018-08-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de projection pour vehicule
EP3608586A1 (fr) * 2018-08-07 2020-02-12 ZKW Group GmbH Dispositif de projection, module lumineux et phares de véhicule automobile de micro-optiques
US20200173621A1 (en) * 2017-08-01 2020-06-04 HELLA GmbH & Co. KGaA Spotlight/headlight, in particular headlight of a motor vehicle
DE102019125264A1 (de) * 2019-09-19 2021-03-25 OSRAM CONTINENTAL GmbH Optische Vorrichtung und Fahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003071352A1 (fr) * 2002-02-19 2003-08-28 Fraen Corporation S.R.L. Unite de projection integree destinee en particulier a projeter des images et/ou des faisceaux lumineux de geometrie predeterminee
WO2014094017A1 (fr) * 2012-12-20 2014-06-26 Zizala Lichtsysteme Gmbh Unité d'éclairage pour un projecteur
WO2018096523A1 (fr) * 2016-11-28 2018-05-31 Magna Mirrors Of America, Inc. Module d'éclairage extérieur et de projection d'icône destiné à un véhicule
FR3062613A1 (fr) * 2017-02-07 2018-08-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de projection pour vehicule
US20200173621A1 (en) * 2017-08-01 2020-06-04 HELLA GmbH & Co. KGaA Spotlight/headlight, in particular headlight of a motor vehicle
EP3608586A1 (fr) * 2018-08-07 2020-02-12 ZKW Group GmbH Dispositif de projection, module lumineux et phares de véhicule automobile de micro-optiques
DE102019125264A1 (de) * 2019-09-19 2021-03-25 OSRAM CONTINENTAL GmbH Optische Vorrichtung und Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
FR3124572B1 (fr) 2023-12-29
FR3124572A1 (fr) 2022-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3167226B1 (fr) Module lumineux d'un véhicule automobile
EP3517827B1 (fr) Module lumineux comportant un élément optique primaire équipé de deux nappes de mise en forme
FR2829831A1 (fr) Lampe de vehicule a diodes photoemissives
FR2851030A1 (fr) Phare de vehicule a source, reflecteur et lentille
FR2829832A1 (fr) Lampe de vehicule a diodes photoemissives et lentilles
EP3267096B1 (fr) Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation pour vehicule automobile
EP3546291B1 (fr) Système d'éclairage intérieur pour véhicule automobile
WO2023031341A1 (fr) Dispositif lumineux d'un véhicule automobile
FR2829225A1 (fr) Bloc optique
EP2733413B1 (fr) Module optique pour phare des véhicules automobiles
WO2022269094A1 (fr) Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile
FR3079474A1 (fr) Systeme optique pour vehicule automobile
EP3354979B1 (fr) Dispositif d'éclairage à masque à motifs 3d
WO2024062056A1 (fr) Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile
EP3354972B1 (fr) Dispositif d'éclairage à masque à motifs en pointe de diamant
WO2022207937A1 (fr) Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile
WO2022269095A1 (fr) Module optique d'un système lumineux d'un véhicule automobile
FR2995968A1 (fr) Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation pour vehicule comprenant une lentille et une source
FR3106396A1 (fr) Dispositif lumineux de véhicule automobile incorporant un écran
WO2023030808A1 (fr) Module lumineux pour vehicule automobile
FR3068436A1 (fr) Dispositif d'emission lumineuse pour vehicule automobile et procede de commande d'un tel dispositif d'emission lumineuse
WO2024094529A1 (fr) Dispositif d'éclairage
EP4263289A1 (fr) Projecteur pour vehicule avec une fonction d'eclairage situee derriere une fonction de signalisation
FR3118129A1 (fr) Module lumineux d’un véhicule comprenant une matrice de pixels
WO2024089286A1 (fr) Dispositif d'éclairage pour un véhicule automobile

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22735182

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE