Brevet FR2893701A1 — publié le 20070525

Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour automobile L'invention est relative à des dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation pour automobile, et notamment à des projecteurs pour véhicule automobile. Elle s'intéresse plus particulièrement aux faisceaux lumineux éclairant sur le côté des véhicules. On entend par là des faisceaux lumineux éclairant selon une orientation générale/moyenne oblique par rapport à l'axe longitudinal X du véhicule (axe généralement confondu avec ou peu différent de l'orientation de l'axe optique des autres faisceaux, dits principaux, émis par les projecteurs). Il peut s'agir, au sens de l'invention, et de façon non limitative, des faisceaux lumineux émis par des modules optiques pour assurer dans les virages un complément d'éclairage du côté où le véhicule tourne. Cette fonctionnalité est connue sous le terme de code virage fixe , ou encore de FBL (l'abréviation anglo-saxonne de Fixed Bending Light ). Elle est décrite par exemple dans le brevet EP 864 462. Le faisceau du FBL s'associe ainsi à un faisceau standard de type code émis par un module optique dit principal, pour donner un faisceau global avec une ouverture angulaire plus importante, ledit faisceau global devant respecter une grille photométrique définie dans les réglementations en vigueur concernant les fonctions dites AFS (abréviation du terme anglo-saxon Advanced Front Lighting Systems ). Il peut également s'agir des faisceaux lumineux assurant une fonction d'éclairage connue sous le terme anglo-saxon de cornering , soit un éclairage dans les coins, dont le but consiste à éclairer davantage sur les côtés du véhicule, pour permettre une meilleure visibilité au conducteur du véhicule (fonction d'éclairage), mais aussi pour permettre à l'environnement extérieur du véhicule de mieux discerner le véhicule (fonction de signalisation) Cette fonction est, à elle seule, définie par une grille photométrique spécifique prévue dans les réglementations en vigueur. Le point commun à ces deux types de faisceaux, cornering et faisceau complémentaire de FBL, est qu'il faut parvenir à envoyer suffisamment de lumière selon un axe oblique par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, ce qui pose un certain nombre de problèmes, puisque habituellement les projecteurs comprennent un ou plusieurs modules optiques émettant des faisceaux lumineux dont l'axe optique coïncide peu ou prou avec l'axe X longitudinal du véhicule. (On comprend par module optique un ensemble de composants comportant au moins un réflecteur, sa ou ses sources lumineuses associée(s) et éventuellement des éléments optiques associés du type éléments dioptriques, lentille de Fresnel ...), et apte à émettre au moins un faisceau lumineux donné. Une première solution a consisté à tourner à l'intérieur du projecteur le module destiné à éclairer latéralement par rapport aux autres modules optiques : on conserve au projecteur sa configuration habituelle, avec ses modules principaux, par exemple celui émettant le faisceau code ou route, et on tourne le module complémentaire FBL ou Cornering , de façon à ce que son axe optique fasse un angle avec l'axe optique des autres modules. Cette solution a cependant ses limites : un module ainsi tourné est plus encombrant à l'intérieur du projecteur, avec notamment des connecteurs de lampe disposés de façon oblique, un réflecteur prenant plus de place. Or c'est la compacité que l'on recherche de plus en plus dans un projecteur. Par ailleurs, tourner ainsi le module tend à entraîner une perte de flux lumineux émis par le module : les rayons les plus obliques ont tendance à ne plus pouvoir sortir de la glace de fermeture du projecteur. Suivant donc la forme du projecteur, l'amplitude de la rotation du module est donc plus ou moins limitée, et il est difficile de garantir que le faisceau émis par le module et sortant effectivement du projecteur est bien compatible avec les réglementations en vigueur. L'invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de cette première solution, en proposant notamment une nouvelle conception de module d'éclairage latéral, qui soit notamment plus facile à réaliser, plus performant, ou encore moins contraignant quant à la conception du module et/ou du projecteur incluant le module en question. Le module optique selon l'invention est destiné à équiper un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile. Il comprend au moins un réflecteur principal associé à au moins une source lumineuse afin d'émettre un faisceau lumineux principal. Il comporte aussi au moins une zone réfléchissante supplémentaire hors dudit réflecteur principal et qui est apte à recevoir une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite source lumineuse et à la renvoyer pour faire un faisceau lumineux secondaire dans une direction privilégiée différente de la direction privilégiée du faisceau lumineux principal. On utilise ainsi, en quelque sorte, une partie de la lumière destinée à faire un faisceau donné (le faisceau dit principal) pour faire un autre faisceau (dit secondaire) d'orientation différente, cette utilisation étant maîtrisée de façon à ne pas perturber les performances optiques, la photométrie et la distribution du faisceau principal. Ceci peut être réalisé, par exemple, en utilisant de la lumière dans la partie du faisceau principal la moins utile sur le plan photométrique, et/ou en récupérant de la lumière qui, sinon, aurait été perdue. Cette solution présente de nombreux avantages, dont les suivants : - on n'a recours qu'à une seule source lumineuse pour faire deux faisceaux lumineux différents, on peut ainsi conserver des sources lumineuses standard sans nécessiter l'utilisation d'une seconde source spécifique (ni tous ses accessoires, sans faisceau électrique supplémentaire notamment), - on peut conserver au module optique son orientation habituelle selon l'axe longitudinal du véhicule, ce qui est intéressant en termes de compacité du produit, - le module peut conserver substantiellement standard la conception du réflecteur principal dédié à l'obtention d'un faisceau principal donné, en ajoutant la zone réfléchissante supplémentaire appropriée pour avoir le faisceau secondaire voulu, - on peut ainsi décliner plusieurs modules optiques présentant un faisceau principal substantiellement identique, avec le même réflecteur, et pouvant présenter plusieurs faisceaux secondaires possibles pour adapter le module à la demande, selon la configuration de zone réfléchissante supplémentaire, ce qui donne une flexibilité accrue au module, - on peut ainsi conférer une nouvelle fonction à un module optique existant sans remettre en cause entièrement sa conception optique et mécanique. Le fait que la zone réfléchissante supplémentaire soit hors du réflecteur principal signifie qu'elle peut être attenante, à proximité du réflecteur, mais qu'elle n'en fait pas partie intégrante, ce qui permet, comme évoqué plus haut, de standardiser le réflecteur principal. On comprend sous le terme de module optique un ensemble de composants comprenant au moins un réflecteur et une source lumineuse, et qui peut soit être un élément d'éclairage unitaire, comme un module anti- brouillard indépendant du projecteur du véhicule, soit être un composant destiné à être intégré dans un projecteur. La direction privilégiée du faisceau lumineux principal peut être assimilée à son axe optique. Cet axe peut être confondu ou non avec l'axe longitudinal du véhicule équipé du dispositif selon l'invention : Il peut être effectivement être confondu, ou, par exemple, être un peu incliné dans un plan substantiellement vertical et/ou horizontal par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Par exemple, quand le faisceau principal est de type anti-brouillard, son axe optique peut être légèrement incliné, de 0.5 à 2 verticalement, et de 0 à 15 , notamment de 5 à 10 , horizontalement. On a mentionné plus haut une direction privilégiée différente de la direction privilégiée du faisceau lumineux principal. Cette différence angulaire entre les deux faisceaux,le principal et le dévié, est de préférence significative, de préférence d'au moins 10 , notamment comprise entre 25 et 70 , notamment entre 30 et 60 . Cet écart se fait, de préférence, selon un plan substantiellement horizontal, bien que l'invention comprenne aussi une différence d'orientation ayant à la fois une composante dans un plan horizontal et une composante dans un plan vertical. Selon un mode de réalisation de l'invention, le faisceau lumineux principal est un faisceau sans coupure, du type faisceau de route, ou un faisceau à coupure, notamment à coupure oblique, comme un faisceau code, ou à coupure plate, comme un faisceau anti-brouillard. Selon un autre mode de réalisation, éventuellement cumulatif avec le précédent, le faisceau lumineux secondaire est un faisceau à coupure, notamment un faisceau complémentaire d'une fonction de code virage fixe ou un faisceau assurant une fonction d'éclairage latéral dite cornering . Avantageusement mais non nécessairement, les faisceaux principal d'une part et secondaire d'autre part sont des faisceaux à coupure, avec notamment le même type de coupure, plate ou oblique. Selon une première variante, le module optique ne comprend qu'une seule zone réfléchissante supplémentaire. On a ainsi un module pour équiper l'avant droit du véhicule avec une zone réfléchissante supplémentaire donnée, et un module pour équiper l'avant gauche du véhicule, avec une zone réfléchissante différente dans son positionnement dans le module que dans le module côté droit. Selon une seconde variante, le module optique comprend au moins deux zones réfléchissantes supplémentaires, notamment deux zones disposées symétriquement par rapport au réflecteur principal. Cette variante offre l'avantage d'avoir des modules pouvant s'adapter indifféremment aux côtés droit et gauche du véhicule, ce qui simplifie la production et le stockage des modules : On a un même élément optique, que le module soit destiné à équiper un projecteur droit ou un projecteur gauche automobile, que le module est destiné à s'intégrer dans un projecteur ou soit une unité indépendante. Avantageusement, la (les) zone(s) réfléchissante(s) supplémentaire(s) est(sont) intégré(s) à une pièce de style du module. On comprend par pièce de style tout composant qui vient habiller les modules optiques et, par exemple, assurer une continuité de surface entre les modules et les parois du boîtier ou la zone de jonction boîtier/glace de fermeture. Ces pièces de style ont donc une vocation cosmétique, et on cherche généralement à ce qu'elles n'aient aucune, ou le moins possible, d'incidence, sur le plan optique, sur les faisceaux lumineux émis par le module. Elles peuvent faire partie intégrante du module, notamment quand le module est un produit unitaire, comme un module anti-brouillard par exemple. Elles peuvent également être associées, en contact avec les modules, et faire partie du projecteur dans lequel le module doit être intégré. On modifie ainsi localement une pièce de style pour qu'elle puisse, contrairement à sa vocation, participer à la définition optique d'un faisceau lumineux. L'intégration de la ou des zones réfléchissantes supplémentaires dans une pièce de style peut se faire de différentes façons : il peut s'agir, par exemple, de modifier superficiellement localement la pièce de style. Il peut aussi s'agir d'insérer la zone réfléchissante dans une pièce de style, sous forme d'un insert que l'on vient fixer à la pièce par tout moyen mécanique (clipsage ....) ou par collage. La (les) zone(s) réfléchissante(s) supplémentaire est(sont) par exemple disposée(s) dans le masque du module entourant au moins en partie le réflecteur principal ou fait(font) partie intégrante dudit masque ou est(sont) disposée(s) à proximité dudit masque. Le terme masque ( bezel en anglais) désigne la pièce de style assurant une continuité de surface entre le réflecteur et le reste du module (ou du projecteur). Le masque est de préférence substantiellement réfléchissant localement pour obtenir la ou les zones supplémentaires réfléchissantes voulues, et substantiellement diffusant/ absorbant sur le reste de sa surface visible. Le masque peut être rendu diffusant par grainage, les zones réfléchissantes supplémentaires étant aluminées mais non grainées. Concrètement, on peut faire un masque entièrement aluminé, donc initialement entièrement réfléchissant, puis traiter les parties visibles du masque afin de les rendre diffusantes/absorbantes sauf dans les zones qui doivent réfléchir selon l'invention. On peut aussi avoir la démarche inverse, en ayant un masque dont la surface visible est initialement entièrement rendue diffusante ou absorbante, puis rendre localement certaines zones réfléchissantes (par aluminage sélectif par exemple). On peut aussi, comme évoqué plus haut, prévoir une fenêtre dans le masque dans laquelle on fixe un insert réfléchissant, ou une zone que l'on vient recouvrir d'un insert réfléchissant. Notamment quand il est nécessaire de contrôler parfaitement les caractéristiques du faisceau secondaire, il est utile non seulement de rendre réfléchissante une zone de la pièce de style ou du masque, mais également de modifier le relief de la pièce dans ladite zone : la zone a de préférence une forme géométrique étudiée de façon à respecter la photométrie demandée. Afin d'assurer une continuité de surface avec le reste de la pièce de style, on peut alors considérer que la zone supplémentaire réfléchissante comporte une portion centrale définie optiquement comme un réflecteur, et une portion périphérique qui est une zone de jonction avec le reste de la pièce. La zone, au moins dans cette portion centrale, peut ainsi comporter une pluralité de facettes, ayant notamment une pluralité de focales. Cette modification de géométrie dans la pièce de style, outre la modification d'aspect, peut aussi participer à un effet de style intéressant. Le réflecteur principal est par exemple de type à surface complexe, ou de type à génératrices paraboliques, ou de type elliptique. L'invention a également pour objet le projecteur équipé d'au moins un de ces modules optiques, et la voiture équipée de l'un de ces modules, seuls ou intégrés dans un projecteur. L'invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples non limitatifs illustrés par les figures suivantes : Fig.la,lb : une vue de face et en perspective éclatée d'un module optique anti-brouillard selon l'art antérieur (exemple comparatif 1 ), Fig. 2a,2b,2c,2d : une vue de face ,en perspective éclatée, de dessus et latérale d'un module optique anti-brouillard modifié selon l'invention pour faire également un faisceau cornering (exemple 1) Fig.3 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard avec le module de l'exemple comparatif Fig.4 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard et cornering avec le module de l'exemple 1, Fig. 5a,5b : une vue en perspective éclatée d'un autre module optique anti-brouillard modifié selon l'invention pour faire également un faisceau cornering (exemple 2), Fig.6 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard avec le module de l'exemple 2 avant modification selon l'invention (exemple comparatif 2) Fig.7 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard et cornering avec le module de l'exemple 2, Toutes ces figures sont schématiques et ne respectent pas nécessairement l'échelle. Tous les composants ne sont pas représentés, mais seulement ceux qui concernent directement l'invention, pour en faciliter la lecture. Exemple 1 comparatif (art antérieur) La figure 1 représente en perspective un module optique M comprenant un réflecteur R et une source lumineuse S qui peut être du type lampe halogène ou lampe xénon (non représentée à la figure). Il s'agit ici, à titre d'exemple d'une lampe de type halogène H11. Le réflecteur R est de type surface complexe, défini de façon à générer un faisceau à coupure plate, de type anti-brouillard. Pour plus de détails sur l'obtention d'un tel faisceau, on peut avantageusement se reporter aux brevets FR0 2 793 000 et FR 2 792 999. Le module M comporte aussi une pièce de style appelée masque B, qui vient assurer la continuité de surface entre le bord extérieur du réflecteur R et le bord de la glace fermant le module (non représentée), et qui est substantiellement cylindrique pour s'adapter au contour extérieur du réflecteur. Le masque est aluminé et présente des stries s qui ont un double objectif : conférer au module un style particulier, et s'assurer que des rayons parasites provenant du réflecteur et atteignant le masque soient diffusés de façon à éviter tout éblouissement intempestif par réflexion parasite à sa surface de rayons lumineux provenant du réflecteur ou directement de la source. Le masque pourrait aussi être choisi non aluminé, et avoir un aspect mat, noir ou gris par exemple, le rendant également au moins partiellement absorbant. Exemple 1 (selon l'invention) La figure 2 représente le module précédent modifié selon l'invention : on conserve le réflecteur R et la source S inchangés, et on modifie le masque de façon à ce qu'il ait deux zones Z1,Z2 disposées latéralement (en considérant le module tel que monté dans le véhicule), symétriquement par rapport à l'axe optique X défini par le réflecteur principal R. Ces zones permettent d'obtenir, en superposition avec le faisceau anti-brouillard un faisceau de type cornering . Chacune de ces zones est aluminée comme le reste du masque, mais n'est pas diffusante/absorbante : la géométrie de la zone Z1 est calculée de façon à ce que tout rayon lumineux provenant soit directement de la source S soit provenant du réflecteur R, et atteignant cette zone en reparte selon un axe privilégié X1 faisant un angle avec l'angle X d'environ 45 , et qui peut être choisi entre 30 et 60 dans les configurations les plus usuelles. A noter également que l'axe optique X est incliné par rapport à l'axe longitudinal AV du véhicule. De même, la zone Z2 est calculée de façon à ce que les rayons qui l'atteignent soient déviés et repartent selon un axe privilégié X2 symétrique de l'axe X1 par rapport à l'axe optique X. Ces surfaces Z1,Z2 comportent une succession de facettes, chaque facette ayant sa focale propre. Ce type de module est indifférencié côté droit et côté gauche : seule une des zones est efficace vis-à-vis de la fonction cornering pour chacun des modules. Les figures 3 et 4 permettent de comparer la répartition des faisceaux lumineux obtenus : ce sont des représentations d'isolux, mesurés à 25 mètres. La figure 3 correspond à l'exemple 1 comparatif : on a bien une répartition d'un faisceau d'anti-brouillard avec une coupure plate, et un flux total mesuré de 370 lumen. La figure 4 correspond à l'exemple 1 selon l'invention : on voit que la répartition du faisceau s'est largement étalée, de façon relativement symétrique de part et d'autre du faisceau d'origine selon la figure 3, et que la coupure reste plate. Le flux total mesuré est de 430 lumen. On atteint facilement les valeurs minimales du cornering définies selon la norme ECE R110, à savoir un point 2.5D60L à 240 candelas minimum, un point 2.5D45L de 400 candelas minimum et un point à 2.5D30L à 240 candelas minimum. L'étalement n'apporte une fonctionnalité cornering que d'un côté, le côté gauche si l'on considère qu'il s'agit ici d'un anti-brouillard droit de véhicule (symbolisé par la flèche à la figure 4), l'apport côté droit (côté intérieur au véhicule donc) participe au faisceau anti-brouillard. Il est intéressant de noter que le flux total mesuré est plus élevé, et ceci de façon significative, et que les caractéristiques photométriques du faisceau anti-brouillard stricto sensu ne sont pas affectées par la modification du masque. On en conclut que l'invention permet d'obtenir une fonction cornering à moindre coût, sans lampe supplémentaire, et que l'obtention de cette fonction en plus ne s'obtient pas au détriment de la fonction principale. Le gain en flux lumineux démontre que la fonction cornering résulte, au moins pour partie, de la récupération de rayons lumineux qui, sinon, se perdaient au niveau du masque. On améliore ainsi sensiblement le rendement de la lampe, toutes choses égales par ailleurs. Exemple 2 (selon l'invention) Comme représenté à la figure 5, Il s'agit ici d'un module optique de type anti-brouillard de conception un peu différente de l'exemple 1 : la source S est une lampe halogène H 11, le réflecteur R est de type surface complexe. Le masque B qui vient se fixer sur le pourtour du réflecteur est striée (alternativement, il peut être grainé). II présente aussi une zone réfléchissante supplémentaire Z1, qui a une forme substantiellement parabolique, et dont la surface est aluminée. La figure 6 représente les lignes d'isolux du module quand le masque est dépourvu de la zone réfléchissante Z1 (exemple comparatif 2), et la figure 7 les lignes d'isolux selon l'exemple 2. On voit que la zone Z1 permet d'obtenir un faisceau qui conserve sa coupure plate et qui s'étale d'un côté. Les points de mesure du cornering selon la norme SAE J852 ont des niveaux minima requis, largement atteints par l'exemple 2, comme montré dans le tableau de mesures ci-dessous Points de mesure 2.5D60L 2.5D45L 2.5D30L Minimum requis 300 cd 500 cd 300 cd Valeurs mesurées 350 cd 770 cd 1400 cd REVENDICATIONS 1. Module optique (M) destiné à équiper un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, ledit module optique comprenant au moins un réflecteur principal (R) associé à au moins une source lumineuse (S) afin d'émettre un faisceau lumineux principal, caractérisé en ce que ledit module optique (M) comporte au moins une zone réfléchissante supplémentaire (Z1,Z2) hors dudit réflecteur principal (R) et apte à recevoir une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite source lumineuse (S) et à la renvoyer pour faire un faisceau lumineux secondaire dans une direction (X1) privilégiée différente de la direction privilégiée (X) du faisceau lumineux principal. 2. Module selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le faisceau lumineux principal est un faisceau sans coupure, ou un faisceau à coupure, notamment à coupure oblique ou à coupure plate, comme un faisceau code ou anti-brouillard. 3. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau lumineux secondaire est un faisceau à coupure, notamment un faisceau complémentaire d'une fonction de code virage fixe ou un faisceau assurant une fonction d'éclairage latéral dite cornering . 4. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux zones réfléchissantes supplémentaires (Z1,Z2), notamment deux zones disposées symétriquement par rapport au réflecteur principal (R). 5. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 30 la (les) zone(s) réfléchissante(s) supplémentaire (Z1,Z2) est(sont) intégré(s) à une pièce de style (B) du module. 6. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la (les) zone(s) réfléchissante(s) supplémentaire (Z1,Z2) est(sont) disposée(s) 35 dans le masque (B) du module entourant au moins en partie le réflecteur principal (R) ou fait(font) partie intégrante dudit masque (B) ou est(sont) disposée(s) à proximité dudit masque (B). 5 2893701 -10 7. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le masque (B) est substantiellement réfléchissant localement pour obtenir la ou les zone supplémentaires réfléchissantes voulues (Z1,Z2), et substantiellement diffusant et/ou absorbant sur le reste de sa surface visible. 8. Module selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le masque est diffusant par grainage, et en ce que les zones réfléchissantes supplémentaires (Z1 ,Z2) sont aluminées. 10 9. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les zones(s) réfléchissante(s) supplémentaire(s) (Z1,Z2) comporte(nt) une pluralité de facettes, ayant notamment une pluralité de focales. 10. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 15 le réflecteur principal (R) est de type à surface complexe, ou de type à génératrices paraboliques, ou de type elliptique. 11. Projecteur automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module selon l'une des revendications précédentes. 20