Brevet FR2905000A1 — publié le 20080222

DESCRIPTION L'invention concerne un appareil accessoire frontal de lentilles pour un phare avec une pluralité de LEDs et une pluralité de lentilles individuelles. L'invention concerne, en outre, un phare avec une pluralité de LEDs et un tel appareil accessoire frontal de lentilles. Dans le domaine des phares pour automobiles on a essayé en cours des développements récents d'encore plus réduire la consommation d'énergie et malgré tout d'aboutir à une bonne illumination de la route. Tandis que jusqu'à présent les sources de lumière Xénon ont été utilisées comme standard pour un phare de haute qualité, on a travaillé en temps récent dans le développement des phares LED. Pour générer un dessin d'illumination prédéterminé, les spécifications lesquelles sont établies normalement par le gouvernement concerné, il est prévu pour cela d'associer une lentille à chaque LED. Pour un phare on prévoit normalement un nombre élevé de LEDs, par exemple de deux LEDs jusqu'à dix ou douze LEDs. Le document US 2004/0223337 Al décrit un tel phare LED avec douze LEDs, dans lequel chaque LED est associé à une lentille. Les LEDs individuelles sont recueillies dans un cadre lié à une plaque de base sur laquelle les LEDs sont supportées. Selon le document WO 2006/034329 A2 on n'utilise qu'une ou deux lentilles pour un réseau de LEDs pour générer un dessin d'illumination prédéterminé. Pour ce faire on utilise un câble à fibres de verre pour garder le dessin d'illumination prédéterminé. 2905000 -2- Selon le document WO 2004/059207 Al un réseau LED est combiné avec une lentille convergente commune par laquelle le dessin d'illumination prédéterminé devrait être gardé. Dans les solutions connus la construction est ou bien 5 relativement compliquée ou dans les cas ou on utilise seulement une lentille commune pour générer le dessin d'illumination prédéterminé, on n'est pas sur que les spécifications données peuvent être gardées. Compte tenu de cet arrière-plan il est donc l'objet de l'invention de créer un appareil accessoire frontal de lentilles pour un phare 10 avec une pluralité de LEDs avec lequel la construction du phare devient aussi simple et d'aussi bon marché que possible et, simultanément, un respect aussi précis que possible des spécifications pour un dessin d'illumination prédéterminé est simplifié. Cet objet est résolu par un appareil accessoire frontal de 15 lentilles pour un phare avec une pluralité de LEDs consistant en une pluralité de lentilles individuelles qui sont tenues ensemble en un paquet de lentilles et sont positionnées relativement l'une de l'autre par des moyens d'assemblage. L'objet de l'invention est, en outre, résolu par un phare en 20 particulier phare pour automobile, avec une pluralité de LEDs, chaque LED ayant une lentille associée pour générer un dessin d'illumination prédéterminé, les lentilles étant tenues ensemble en un paquet de lentilles et étant positionnées relativement l'une à l'autre. L' objet de l'invention est donc entièrement résolu. 2905000 -3 Le nombre des lentilles correspond, préférablement, au nombre des LEDs du phare, pour qu'une lentille adaptée puisse être utilisée pour chaque LED pour pouvoir arriver à un dessin d'illumination optimalisé pour le phare. 5 Comme les lentilles sont produites comme lentilles individuelles et sont combinées en un paquet de lentilles, les frais de production sont réduits considérablement comparé avec une production commune des lentilles. Les lentilles individuelles peuvent être produites selon une méthode de travail rationnelle, par exemple par une méthode de 10 moulage, et peuvent être combinées ensuite en un paquet de lentilles de telle sorte que le positionnement correct des lentilles individuelles est garanti. De cette manière il faut seulement positionner le paquet de lentilles correctement en relation avec les LEDs pour garantir le respect des 15 paramètres optiques du phare. L'investissement de montage est donc considérablement réduit et en même temps la stabilité mécanique du système optique est améliorée. Dans un exemple préféré de l'invention, les lentilles comprennent des surfaces de joint qui sont parallèles l'une à l'autre à leurs 20 surfaces latérales opposées l'une à l'autre. En cette manière le positionnement des lentilles en relation l'une à l'autre et une liaison résistante des lentilles sont simplifiés. Selon un autre exemple de l'invention les lentilles sont reliées l'une avec l'autre à leurs surfaces latérales par liaison matérielle. 2905000 - 4 Selon une première variante de cet exemple les lentilles sont reliées l'une avec l'autre à leurs surfaces latérales par collage. Selon une deuxième variante les lentilles sont reliées l'une avec l'autre à leurs surfaces latérales par soudure de verre. 5 Par ces mesures une liaison ferme entre les lentilles est simplifiée, et, simultanément, une manipulation simple est permise. Préférablement, les lentilles sont reliées l'une avec l'autre à leurs surfaces de joint sans fente. Ainsi une très haute stabilité du paquet de lentilles est garantie. 10 Dans une mode de réalisation préférée de l'invention les lentilles sont reliées l'une avec l'autre par un matériau absorbant la lumière. Ainsi un possible transfert de lumière d'une lentille à l'autre lentille voisine est évité, et alors une perturbation du dessin d'illumination prédéterminé d'un phare par un transfert de lumière indésirable est évité. 15 Selon une autre mode de réalisation de l'invention les lentilles sont reliées l'une avec l'autre par des éléments de liaison, de préférence par des chevilles ou par des écrous, avec un élément de support commun, de préférence sous la firme d'une plaque. Ici, les éléments de support sont préférentiellement 20 optiquement transparents. 2905000 -5 Les éléments de liaison peuvent ici pénétrer ou s'accrochent dans des alésages coulés avec une masse de coulage. Selon une autre mode de réalisation de l'invention les éléments de liaison s'étendent dans une direction axiale des lentilles et sont 5 perceptibles de la surface de sortie de la lumière des lentilles. Ainsi, une perception des éléments de liaison qui ne peut pas être évitée, peut être exploitée comme une présentation décorative. Pour ce but les éléments de liaison ou surfaces peuvent être colorés en couleur ou en dessin d'apparition métallique. 10 Par la masse de coulage la perception des alésages et des éléments de liaison peut être réduite au minimum. Selon une autre réalisation de l'invention le paquet des lentilles est recueilli en des points de support définis sur un cadre de support, ayant des surface d'appui de tolérance étroite pour le positionnement du paquet 15 des lentilles vis à vis des LEDs. Par cette mesure le positionnement du paquet de lentilles dans le phare est simplifié en relation aux LEDs associés. Pour ce but le paquet des lentilles peut être recueilli sur le cadre de support par une liaison de collage et/ou par une action de serrage. 20 Selon une autre mode de réalisation de l'invention le paquet de lentilles est moulé dans le cadre de support. Le cadre de support peut être réalisé en tôle ou en matière plastique. 2905000 6 Par ces mesures le positionnement du paquet de lentilles en relation aux LEDs dans le phare est simplifié et l'investissement de montage et d'ajustage est réduit. Selon un autre mode de réalisation de l'invention au moins 5 quelques unes des lentilles présentent chacun un creux, en particulier une rainure, pour recueillir un élément de support pour le positionnement du paquet de lentilles en relation avec les LEDs. Aussi par ces mesures on peut atteindre un positionnement simple et exact du paquet de lentilles en relation aux LEDs. 10 Il va de soi que les éléments mentionnés ci-avant et ceux qui seront mentionnés ci-après ne peuvent pas utilisés seulement dans la combinaison mentionnée mais aussi dans d'autres combinaisons ou même seuls sans sortir de la protection de l'invention. Autres éléments et avantages de l'invention résultent de la 15 description suivante des modes de réalisation préférés en relation aux dessins annexés. Figure 1 montre une vue en perspective d'un premier exemple d'un paquet de lentilles selon l'invention combiné avec un cadre de support ; 20 Figure 2 montre la construction principale d'un phare selon l'invention utilisant le paquet de lentilles selon l'invention modifié légèrement comparé avec l'exemple de la figure 1 ; 2905000 7 Figure 3 montre une coupe transversale d'un autre mode de réalisation d'un paquet de lentilles selon l'invention ; et Figure 4 montre une coupe transversale d'un mode de réalisation modifié d'un phare selon l'invention. 5 Un premier mode de réalisation d'un paquet de lentilles selon l'invention est illustré dans la figure 1 et désigné par le numéro 10. Le paquet de lentilles 10 comprend quatre lentilles 12, 13, 14 15 qui sont chacune adaptées avec leur caractéristique d'image à la LED associée d'un phare (pas illustré). Chaque lentille 12, 13, 14, 15 est pourvue 10 sur ses surfaces latérales d'une surface de joint 16 plane. Les surfaces de joint 16 d'une lentille opposées s'étendent en parallèle et parallèlement à l'axe optique de la lentille. Les surfaces de joint sur la face supérieure et sur la face inférieure de chaque lentille s'étendent également en parallèle et coupent les surfaces de joint aux faces latérales selon un angle de 90 . Les 15 lentilles 12, 13, 14, 15 sont collées l'une avec l'autre en leurs surfaces de joint voisines. Elles sont, en plus, recueillies avec leurs surfaces de joint extérieures en un cadre de support 18 configuré dans une manière appropriée. La fixation dans le cadre de support 18 est fait simultanément par collage. 20 Les lentilles 12, 13, 14, 15 sont reliées avec leurs surfaces de joint associées par une colle sur la surface entière et sans fente, pour qu'une unité compacte soit générée. La colle utilisée est colorée de manière à absorber la lumière pour éviter que la lumière soit transférée indésirablement d'une lentille à l'autre. Pour effectuer le collage à leurs surfaces de joint l'une à l'autre, les lentilles 12, 13, 14, 15 sont posées dans un appareil approprié et sont alignées correctement vis-à-vis des autres. 2905000 -8 Ainsi, en effectuant le collage, les lentilles ne sont seulement liées l'une avec l'autre en un paquet de lentilles mais sont également et simultanément positionnées correctement relativement l'une à l'autre. Ensuite on effectue le collage du paquet de lentilles 10 sur des 5 points de contact du cadre de support 18. A cette fin, on peut également utiliser un appareil approprié pour garantir l'alignement correct du paquet de lentilles 10 en relation avec le cadre de support 18. Le cas échéant, ce processus peut être combiné avec le collage des lentilles en un paquet de lentilles. Le cadre de support qui peut, par exemple, être réalisé en tôle ou 10 en matière plastique appropriée, comporte des surfaces d'appui aux tolérances étroites avec lesquels un positionnement correct du paquet de lentilles 10 peut être effectué lors du montage dans un phare. La figure 2 montre la construction principale d'un phare pour automobile utilisant un tel paquet de lentilles 10, désigné globalement par le 15 numéro 20. Le paquet de lentilles 30 illustré dans la figure 2 est modifié légèrement en comparaison avec le paquet de lentilles 10 de la figure 1. Pourtant, les lentilles 32, 33, 34 sont également collées sans fente l'une à l'autre à leurs faces latérales par des surfaces de joint, par une colle 35, 36. A la différence du mode de réalisation de la figure 1, trois lentilles 32, 33, 20 34 sont prévues l'une auùdessus de l'autre et quatre lignes de lentilles sont arrangées l'une à coté de l'autre, générant ainsi un phare avec douze lentilles individuelles. En outre les lentilles sont collées dans un cadre de support 37 qui, simultanément, est désigné pour la fixation à un corps de base 22 du 25 phare 20. Pour effectuer la fixation on peut se servir d'un vissage, d'un rivetage ou d'un encliquetage etc. (pas illustré). Le corps de base est configuré en forme de plaque et comporte une série de nervures de 2905000 -9- refroidissement à sa face opposée au paquet de lentilles 30. Le corps de base 22 peut, par exemple, consister en de l'aluminium. Sur la face frontale du corps de base 22 des LEDs 26, 27, 28 sont montées par une platine par l'intermédiaire d'une plaquette d'isolation appropriée ou similaire (pas 5 illustrée). Chaque LED 26, 27, 28 est alignée avec une lentille 32, 33, 34 associée par rapport à l'axe optique. Il va de soi que le phare 20 est en outre pourvu normalement d'un boîtier approprié (par exemple un boîtier en aluminium) et d'un chapeau frontal (normalement de matière plastique) et de moyens 10 d'ajustement pour ajuster le phare. Pour des raisons de simplicité les contacts électriques ne sont pas illustrés ou représentés. La figure 3 montre un mode de réalisation d'un paquet de lentilles modifié en une coupe transversale qui est en tout désigné par le numéro 40. Ici, un réseau consistant en douze lentilles individuelles est relié 15 à un élément de support 46 en forme de plaque de verre par des éléments de liaison 49 en forme de cheville. Encore, trois lentilles 42, 43, 44 avec des surfaces de joint aplaties sont arrangées l'une au dessus de l'autre avec leurs faces latérales en contact. Les lentilles 42, 43, 44 sont chacunes pourvues d'alésages 48 qui s'étendent selon leur axe optique. Des chevilles 20 49 transparentes en matière plastique s'étendent à travers des alésages appropriés dans l'élément de support 46 et pénètrent dans les alésages dans les lentilles 42, 43, 44. Les chevilles 49 présentent une surface qui est à fleur de la surface de l'élément de support 46. En plus, les chevilles peuvent être étanchées par une masse de coulage. 25 Le cas échéant il peut s'agir de chevilles métallisées ou optiquement colorées qui contribuent au design optique du paquet de lentilles 40 et qui sont percevables de la face frontale des lentilles. 2905000 10 L'élément de support 46 en forme de plaque de verre sert simultanément au positionnement du paquet de lentilles en cours du montage dans un phare. Une autre modification d'un phare selon l'invention est illustrée dans la figure 4 et est désignée en tout par le numéro 50. 5 Le phare 50 est pourvu d'un corps de base 52 en forme d'une plaque consistant préférentiellement en de l'aluminium. Pour des raisons de simplicité des nervures de refroidissement sur la face arrière ne sont pas montrées. Un réseau de LEDs est monté de manière appropriée sur la face frontale du corps de base 42. Il peut s'agir d'un réseau de, par exemple, 3 x 10 2 LEDs. Selon la figure 4, deux LEDs 56, 57 sont chacune arrangées l'une en dessus de l'autre et trois tels séries de LEDs sont arrangées l'une à coté de l'autre. De plus, chaque LED 56, 57 est associée à une lentille 62, 63. Les lentilles 62, 63 (de même que les lentilles non visibles sur la figure 4) 15 sont reliées par liaison matérielle en un paquet de lentilles 60 avec leurs surfaces de joint parallèles les unes aux autres. A la différence du paquet de lentilles selon la figure 2 on n'utilise pas de la colle mais une soudure de verre 64. Grâce à l'utilisation de la soudure de verre, il en résulte une 20 stabilité thermique supérieure comparée à l'utilisation d'une colle. Au lieu d'un cadre de support 18 ou 37 comme pour les réalisations selon les figures 1 ou 2 ou en lieu de la plaque de support 46 comme dans la réalisation de la Figure 3, des rainures latérales 64 sur les lentilles 62 servent pour le positionnement correct du paquet de lentilles 60 25 en relation à la plaque de base 52. Les rainures 66 sont préférentiellement à 2905000 11 chaque fois prévues au bord extérieur ou bien sur la face frontale ou bien sur la face latérale et peuvent être pressées par un processus de pression lors de la production ou peuvent être meulées après. Les rainures 66 servent à recueillir des éléments de support 68. Les éléments de support 68 pénètrent 5 dans les rainures 66 avec des parties de saillie appropriées pour achever une fixation du paquet de lentilles 60 au corps de base 52. Des éléments de positionnement 54 peuvent être prévus au niveau ou sur le corps de base 52 qui, par exemple, peuvent saillir sous forme de pointe en direction vers le paquet de lentilles et qui fixent la distance entre le paquet de lentilles et le 10 corps de base. Les éléments de support 68 peuvent, par exemple, pénétrer dans des alésages de la plaque de base 52 et peuvent être configurés pour s'encliqueter par des éléments d'encliquetage 72. Ainsi on garantit un positionnement correct et une fixation du paquet de lentilles 60 sur la plaque de base 53 dans une manière 15 particulièrement simple. Dans tous les modes de réalisation les surfaces des lentilles qui sont en face des LEDs 26, 27, 28 et 56, 57 sont plates, tandis que les surfaces des lentilles détournées des LEDs sont configurées convexes à l'extérieur. Chaque lentille 12 à 15, 32 à 34, 42 à 44 et 62, 63 est adaptée en 20 sa caractéristique d'image à sa LED associée pour générer en combinaison avec la LED en tout la caractéristique de diffusion du phare désirée, pour que la spécification prédéterminée d'un dessin d'illumination (par exemple l'illumination en code) soit gardée. REVENDICATIONS 1.Appareil accessoire frontal de lentilles pour un phare (20; 50) avec une pluralité de LEDs consistant en une pluralité de lentilles individuelles (12, 13, 14, 15 ; 32, 33, 34 ; 42), 43, 44 ; 62, 63, 64) qui sont tenues ensemble en un paquet de lentilles (10 ; 30 ; 40 ; 60) et sont positionnées relativement l'une à l'autre par des moyens d'assemblage. 2. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lentilles (12, 13, 14, 15 ; 32, 33, 34 ; 42), 43, 44 ; 62, 63, 64) cornprennent des surfaces de joint (16) qui sont parallèles l'une à l'autre à leurs surfaces latérales opposées l'une à l'autre. 3. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les lentilles (12, 13, 14, 15 ; 32, 33, 34 ; 42), 43, 44 ; 62, 63, 64) sont reliées l'une avec l'autre à leurs surfaces latérales par liaison matérielle. 4. Appareil accessoire frontal de lentilles selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les lentilles (32, 33, 34 ), 43, 44 ; 62, 63, 64) sont reliées l'un avec l'autre à leurs surfaces latérales par collage (35, 36). 5. Appareil accessoire frontal de lentilles selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les lentilles (62, 63) sont reliées 20 l'une avec l'autre à leurs surfaces latérales par soudure de verre. 6. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce les lentilles (12, 13, 14, 15 ; 32, 33, 34 ; 42), 43, 2905000 - 13 - 44 ; 62, 63, 64) sont reliées l'une avec l'autre à leurs surfaces de joint sans fente. 7. Appareil accessoire frontal de lentilles selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les lentilles (12, 13, 14, 15 ; 32, 5 33, 34 ; 42, 43, 44 ; 62, 63) sont reliées l'une avec l'autre par un matériau (35, 36 ; 64) absorbant la lumière. 8. Appareil accessoire frontal de lentilles selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lentilles (42, 43, 44) sont reliées l'une avec l'autre par des éléments de liaison (49), de 10 préférence par des chevilles ou par des écrous, avec un élément de support commun, de préférence sous la forme d'une plaque. 9. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments de support (49) sont optiquement transparents. 15 10. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les éléments de liaison s'accrochent dans des alésages (48) coulées avec une masse de coulage. 11. Appareil accessoire frontal de lentilles selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les éléments de liaison (49) s'étendent dans une direction axiale des lentilles (42, 43, 94) et sont perceptibles de la surface de sortie de la lumière des lentilles (42, 43, 44). 12. Appareil accessoire frontal de lentilles selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le paquet des lentilles (10 ; 30 ; 40) est recueilli en des points de support définis sur un cadre de 2905000 - 14 support (18 ; 37 ; 46), ayant des surface d'appui de tolérance étroite pour le positionnement du paquet des lentilles (10 ; 30 ; 40) vis-à-vis des LEDs. 13. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 12, caractérisé en ce que le paquet des lentilles (10 ; 30 ; 40) 5 est recueilli sur le cadre de support (18 ; 37 ; 46) par une liaison de collage et/ou par une action de serrage. 14. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le paquet de lentilles (10) est moulé dans le cadre de support (18). 10 15. Appareil accessoire frontal de lentilles selon la revendication 12, 13 ou 14, caractérisé en ce que le cadre de support (18 ; 37) est réalisé en tôle ou en matière plastique. 16. Appareil accessoire frontal de lentilles selon l'une des revendications 1 à 1, caractérisé en ce que au moins quelques une des 15 lentilles (62, 63) présentent chacun un creux (66), en particulier une rainure, pour recueillir un élément de support (68) pour le positionnement du paquet de lentilles (60) en relation avec les LEDs (56, 57). 17. Phare, en particulier phare (20 ; 50) pour automobile, avec une pluralité de LEDs, chaque LED ayant une lentille associée pour générer 20 un dessin d'illumination prédéterminé, caractérisé en ce que les lentilles sont combinées en un paquet de lentilles (30 ; 60) selon une des revendications 1 à 16.