Brevet FR2908179A1 — publié le 20080509

La présente invention concerne une lentille de module d'éclairage pour véhicules automobiles. Les modules d'éclairage sont utilisés dans de nombreux types de véhicules automobiles, comme par exemple les voitures particulières. La fonction de ces modules est d'éclairer la chaussée en avant du véhicule, ainsi que le côté droit et la zone située au-dessus de la chaussée où sont fréquemment installés les panneaux indicateurs. Il existe également des modules d'éclairage spécialement destinés à une utilisation en temps de brouillard. Ceux-ci éclairent la chaussée juste devant le véhicule. Depuis quelques années, certains modules d'éclairage incorporent une lentille focalisatrice destinée à concentrer les rayons lumineux issus d'une source placée dans le module d'éclairage. La lentille peut être du type elliptique ou asphérique. De manière conventionnelle, le module d'éclairage comprend un réflecteur concave, un porte-lampe, une ampoule montée sur le porte-lampe, un support de lentille et une lentille montée sur ce support. Le support de lentille a pour fonction de maintenir fixement et de positionner avec précision la lentille par rapport au réflecteur qui supporte le porte-lampe et l'ampoule. Un type de lentille fréquemment utilisé est une lentille convexe présentant une face arrière plane tournée vers l'intérieur du module et une face externe bombée tournée vers l'extérieur du module. La lumière émise par la source lumineuse (ampoule) est réfléchie par la paroi interne réfléchissante du réflecteur et ensuite dirigée vers la face arrière plane de la lentille. Les rayons lumineux traversent cette face arrière pour pénétrer à l'intérieur du corps de la lentille. Ensuite, les rayons lumineux sortent de la lentille en traversant la face externe bombée. Ainsi, les rayons lumineux traversent deux surfaces de transmission de lumière formées respectivement par la face arrière et la face avant de la lentille. A la place d'une lentille convexe bombée, on peut également utiliser une lentille de Fresnel à gradins concentriques. Lorsque le module d'éclairage est allumé et que la source émet de la lumière, la lentille n'est pas pratiquement pas visible, et en tout cas éblouissante. En revanche, lorsque le module d'éclairage est éteint, la lentille est visible. Depuis quelques années, certains constructeurs automobiles souhaitent améliorer 2908179 2 l'effet esthétique de la lentille en lui donnant une couleur lorsque le module d'éclairage est éteint. Ainsi, la lentille pourra apparaître avec une nuance de couleur, comme par exemple le bleu. Cependant, il ne faut pas que la couleur, visible lorsque le module d'éclairage est éteint, modifie considérablement la 5 distribution et la couleur des rayons lumineux issus du module d'éclairage. Une première solution de l'art antérieur consiste à appliquer une couche de vernis transparent ou translucide sur la face arrière plane de la lentille. Le vernis utilisé est coloré, par exemple en bleu, et les rayons lumineux émis par l'ampoule vont traverser ce vernis coloré transparent. Toutefois, du fait qu'il est 10 coloré, il va filtrer la lumière en bloquant la longueur d'ondes des rayons lumineux correspondant à la couleur du vernis. De ce fait, la lumière émise par le module d'éclairage n'est plus parfaitement blanche. L'application d'une couche de vernis est une technique relativement peu coûteuse, mais présente en outre le désavantage d'une mauvaise tenue aux hautes températures, ce qui est 15 précisément le cas à l'intérieur d'un module d'éclairage où la température peut atteindre plusieurs centaines de degrés. Par conséquent, il arrive souvent que le vernis se détériore et diminue les qualités d'éclairage du module. Une autre technique bien plus coûteuse consiste à appliquer une série de couches métalliques transparentes sur la face arrière plane de la lentille. L'effet 20 final est de colorer légèrement la lentille, par exemple en bleu. Le filtre formé par ce dépôt multicouches présente une bande très étroite, de sorte que la couleur de la lumière à la sortie de la lentille est peu modifiée. Les couches doivent être appliquées sous vide avec des techniques compliquées, ce qui a pour effet d'augmenter considérablement le prix de la lentille. Une telle technique de dépôt 25 de couches successives n'est utilisée que pour les modules d'éclairage destinés à être montés dans des véhicules très haut de gamme. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l'art antérieur en définissant une lentille de module d'éclairage ayant une couleur lorsqu'elle n'est pas éclairée, sans pour autant perturber la distribution de 30 lumière lorsque le module est allumé. Une bonne tenue aux hautes températures 2908179 3 est également un but recherché. Bien entendu, la lentille de l'invention doit pouvoir être produite à moindre coût. Pour ce faire, la présente invention propose une lentille de module d'éclairage pour véhicules automobiles comprenant une surface de transmission 5 de lumière destinée à être éclairée par une source lumineuse du module d'éclairage, caractérisée en ce que cette surface est localement pourvue d'au moins une zone sensiblement opaque qui est disposée de manière sensiblement régulière sur au moins une partie de la surface S. Alors que la couche de vernis ou le dépôt multicouches est transparent à la lumière émise par le module, la ou io les zone(s) opaque(s) de la présente invention bloque la lumière émise par le module. Il n'y a donc pas de filtrage de la lumière. Avantageusement, ladite au moins une zone sensiblement opaque est adjacente à au moins une zone nue sensiblement transparente, les zones opaque(s) et transparente(s) étant réparties de manière homogène sur au moins une partie de la surface S. En d'autres 15 termes, la ou les zone(s) opaque(s) n'occupe(nt) qu'une partie de la surface de transmission de lumière, laissant ainsi une ou plusieurs zone(s) nue(s) transparente(s) à travers lesquelles la lumière émise par le module peut passer. Ainsi, lorsque le module d'éclairage est allumé, la ou les zone(s) opaque(s) empêche(nt) la lumière de passer, mais n'agissent pas à la manière d'un filtre en 20 bloquant seulement une certaine partie de longueur d'ondes. En revanche, lorsque le module est éteint, la ou les zone(s) opaque(s) donne(nt) à la lentille une certaine couleur qui est fonction de la couleur utilisée pour créer la ou les zone(s) opaque(s). La lumière qui traverse la lentille passe à travers les zones nues transparentes sans filtrage. La ou les zone(s) opaque(s) diminue(nt) certes la 25 quantité de lumière, mais ne modifie(nt) pas la lumière transmise en filtrant ou bloquant une certaine longueur d'ondes ou couleur. Si la zone opaque n'occupe par exemple que 5% de la surface de transmission de lumière, la zone nue transparente occupe 95% de sorte que la lumière transmise à travers la lentille correspond à 95% du flux lumineux reçu par la surface de transmission de 30 lumière. Les 5% non transmis étant bloqués par la zone opaque. Avantageusement, la zone opaque occupe moins de 20% de la surface S. 2908179 4 Selon une forme de réalisation de l'invention, ladite au moins une zone opaque forme un réseau de motifs sensiblement régulier. Avantageusement, les motifs sont sensiblement ponctuels. De préférence, les motifs présentent une taille de l'ordre de 100 m. Selon une forme de réalisation pratique, les motifs 5 sont séparés les uns des autres par une distance de l'ordre de 300 à 600 m, de préférence 400 m. En prévoyant un réseau régulier de motifs ponctuels ayant une taille de 100 m séparés les uns des autres par une distance de 400 m, la zone opaque formée par l'ensemble des motifs ponctuels représente 5% de la surface de transmission de lumière, de sorte que la zone nue représente 95%. Par 10 motifs ponctuels, il faut entendre toutes formes de motifs ayant une configuration relativement compacte. Les formes rondes, carrées ou plus généralement polygonales ainsi que les formes en étoiles ou en croix sont considérées comme des motifs ponctuels. A la place de ces motifs ponctuels, on peut également utiliser des motifs linéaires. Ces motifs peuvent par exemple se 15 présenter sous la forme de traits droits ou courbes parallèles et/ou sécants. Un réseau de motifs en forme de treillis ou de grilles peut par exemple être utilisé. Un motif concentrique annulaire régulier est également approprié. Il faut seulement que les motifs soient répartis de manière régulière sur la surface de transmission pour permettre une distribution de lumière homogène. 20 Selon un autre aspect intéressant de l'invention, ladite au moins une zone sensiblement opaque est formée par un matériau sensiblement opaque appliqué sur la surface S. Avantageusement, le matériau est de l'émail, déposé sur la surface, puis fondu. Bien entendu, à la place de l'émail, on peut utiliser n'importe quel autre matériau approprié présentant une bonne adhérence à la 25 surface de la lentille et présentant de bonnes caractéristiques de résistance aux hautes températures. Comme susmentionné, ladite au moins une zone sensiblement opaque peut être colorée, de sorte que la couleur de la zone est visible lorsque la source lumineuse du module d'éclairage est éteinte. Selon un autre aspect de l'invention, la lentille comprend une face interne 30 sensiblement plane destinée à être orientée vers la source lumineuse et une face externe, avantageusement bombée, destinée à être orientée en éloignement de la 2908179 5 source lumineuse, la surface de transmission S étant formée par la face interne. Il n'est toutefois pas exclut d'utiliser la face externe bombée de la lentille pour y apposer une ou plusieurs zone(s) sensiblement opaque(s) selon l'invention. On peut même traiter les deux faces de la lentille. 5 L'invention a également pour objet un module d'éclairage de véhicules automobiles comprenant une source lumineuse et une lentille telle que définie ci-dessus. Un principe intéressant de l'invention réside dans le fait d'appliquer sur une surface de la lentille destinée à être traversée par les rayons lumineux du 10 module d'éclairage un revêtement local sensiblement opaque présentant un motif qui est pratiquement imperceptible à l'oeil humain. Ainsi, en regardant la lentille, le motif du revêtement n'est pas discernable et donne l'impression générale que le revêtement recouvre toute la surface de la lentille. En réalité, le revêtement n'occupe qu'une très faible partie de la surface, par exemple seulement 2 à 10%, 15 afin de ne pas réduire de trop la quantité de lumière émise par le module d'éclairage. Pour parvenir à l'apparence visuelle d'un revêtement continu, il faut que le motif soit régulier et homogène. De plus, la distribution de lumière à travers la lentille n'est pas perturbée, seulement un peu diminuée. L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux 20 dessins joints donnant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur les figures : La figure 1 est une vue en coupe transversale longitudinale à travers un module d'éclairage, et 25 Les figures 2, 3 et 4 représentent, de manière fortement agrandie, trois modes de réalisation différents de réseaux de motifs formant des zones sensiblement opaques. La figure 1 montre un module d'éclairage conventionnel. Celui-ci comprend cinq éléments constitutifs, à savoir un support de lentille 1, une lentille 30 2, un réflecteur 3, un porte-lampe 4 et une lampe ou ampoule 5. 2908179 6 Le support de lentille 1 est une pièce présentant une configuration générale en forme de manchon cylindrique ou légèrement conique. Le support 1 comprend un bord 11 en prise avec la lentille 2 et un autre bord opposé 12 en prise avec le réflecteur 3. Dans le cas présent, le support de lentille 1 est surmoulé 5 sur la lentille 2 au niveau de ce bord 11. Sur la figure 1, il n'a pas été représenté de quelle manière le bord 12 est fixé au réflecteur 3, mais ceci peut être réalisé par tous moyens bien connus dans l'état de l'art. Le support de lentille 1 peut être réalisé en métal, ou de préférence en matière plastique comme c'est le cas ici. La lentille 2 est de préférence réalisée en verre, bien que d'autres 10 matériaux ne soient pas exclus. La lentille 2 présente une face interne plane 22 tournée vers l'intérieur du support 1 et une face externe opposée 21 qui est bombée. En outre, la lentille comprend une couronne périphérique 23 qui est en prise avec le bord 11 du support de lentille 1. Bien que le support 1 soit ici surmoulé sur la lentille 2, d'autres techniques peuvent être envisagées. 15 Le réflecteur 3 peut être réalisé en verre ou en métal. Il présente un corps concave 30 dont la surface interne est rendue réfléchissante, par exemple par métallisation. La surface interne réfléchissante est avantageusement de forme parabolique. Le réflecteur 3 comprend d'autre part une ouverture 31, 32 qui est en prise avec le bord 12 du support 1. 20 Le porte-lampe 4 est fixé dans l'ouverture 31 du réflecteur 3 par n'importe quels moyens connus. Le porte-lampe 4 est équipé d'une lampe ou ampoule 5 qui est disposée à l'intérieur du réflecteur 3 au niveau de l'ouverture 31. Il s'agit là d'un module d'éclairage tout à fait conventionnel. Les rayons lumineux émis par l'ampoule 5 sont réfléchis par la surface interne réfléchissante 25 du réflecteur 3 et envoyés en direction de la face interne plane 22 de la lentille 2. Les rayons lumineux traversent cette surface 22 pour pénétrer à l'intérieur de la lentille 2. Ensuite, les rayons lumineux traversent la face externe bombée avec une diffraction. Dans l'art antérieur, le vernis ou le dépôt multicouches est appliqué sur la 30 face interne plane 22 de la lentille. Il faut rappeler que le vernis ou le dépôt 2908179 7 multicouches est transparent à la lumière émise par l'ampoule 5, mais filtre cette lumière du fait qu'il est coloré, conventionnellement en bleu. Selon l'invention, une surface de transmission de lumière, qui peut être formée par la face externe bombée, mais de préférence par la face interne plane 5 22, est pourvue d'au moins une zone sensiblement opaque qui s'étend localement seulement sur une partie de la surface de transmission. La zone sensiblement opaque est désignée dans son ensemble par la référence Zo. Lorsque la zone opaque Zo est continue, on peut parler d'une seule zone. En revanche, on peut parler de plusieurs zones lorsqu'elles sont discrètes et séparées 10 les unes des autres. Dans la suite de la description, on ne parlera que de la zone opaque, bien que cette expression englobe une ou plusieurs zone(s) parfaitement opaque(s) ou sensiblement opaque(s). Selon une caractéristique intéressante de l'invention, la zone opaque est disposée de manière sensiblement ou parfaitement régulière sur au moins une partie de la surface de transmission de 15 lumière, et avantageusement sur la totalité de cette surface. Dans la suite de la description, il sera considéré que la surface de transmission de lumière S est la face interne plane 22. Cependant, la surface de transmission de lumière peut également être formée par la face externe 21 de la lentille, qui est ici bombée. On se référera maintenant à la figure 2 qui représente de manière très 20 agrandie un premier mode de réalisation pour la surface opaque Zo. On voit que la zone opaque Zo est formée par un réseau de motifs ponctuels, sous forme de points 25. Ces points 25 forment des îlots opaques disposés sur une zone nue sensiblement transparente 24. On peut considérer que la surface S est formée par la zone nue 24 et la zone opaque Zo constituée ici par un réseau de points 25. 25 Dans ce mode de réalisation, les points sont de forme sensiblement ronde. D'autres formes sont cependant possibles. La taille des points 25 est ici de l'ordre de 100 m et sont distants les uns des autres d'environ 400 m. La zone opaque Zo formée par l'ensemble des points 25 occupe 5% de la surface de transmission S, de sorte que la zone nue 24 occupe 95%. Les points 25 sont ici disposés selon 30 un quadrillage régulier formé de lignes et de colonnes de points qui sont disposées orthogonalement. D'autres configurations de motifs ponctuels sont 2908179 8 également envisageables. On peut par exemple utiliser un motif en nid d'abeille ou en triangle. La taille des points peut également varier : on peut par exemple réaliser des points de 200, 300, voire 500 m. La limite de taille des points et d'espacement des points se situe à la limite de la perception visuelle de l'oeil 5 humain. En effet, il faut que le réseau de motifs soit imperceptible à l'oeil humain et donne l'impression d'un revêtement continu et régulier. Pour ce faire, il est essentiel que les motifs utilisés soient suffisamment petits pour être imperceptibles à l'oeil humain. D'autre part, il faut que les motifs soient disposés de manière régulière et homogène. Cependant, il ne faut pas que les motifs 10 occupent un pourcentage trop significatif de la surface de transmission, afin de ne pas réduire de manière trop importante la surface de la zone nue à travers laquelle la lumière va passer. Pour ce faire, il faut que la zone opaque Zo n'occupe pas plus de 20% de la surface de transmission, et avantageusement moins de 10%. Avec la configuration représentée sur la figure 2, la zone opaque 15 Zo n'occupe que 5%, ce qui est tout à fait acceptable. Au final, on obtient une lentille 2 qui a un aspect coloré, par exemple bleu, lorsqu'elle est éteinte. En revanche, lorsque le module est allumé, la lentille n'a pas de couleur et ne filtre pas la lumière émise sur une certaine longueur d'ondes. La lentille ne fait que bloquer une partie de la lumière émise correspondant à la surface qu'occupe la 20 zone opaque Zo. A la place des points ronds 25, on peut utiliser d'autres motifs ponctuels de forme carrée, polygonale, en étoile, etc. En se référant à la figure 3, le motif 25' formé par la zone opaque Zo n'est plus ponctuel, mais plutôt linéaire. Il est formé d'un réseau de lignes horizontales 25 et verticales qui se croisent de manière orthogonale pour former un réseau quadrillé en forme de grille, de treillis ou résille. Là encore, le réseau de motifs 25' n'occupe qu'une faible partie de la surface S, à savoir de l'ordre de quelques pourcents. La zone nue 24 est ici formée par un réseau de plages carrées séparées par la zone opaque Zo formée par le réseau quadrillé 25'. 2908179 9 En se référant à la figure 4, le réseau de motifs 25' est formé par des lignes courbes qui s'étendent parallèlement les unes aux autres. Bien que non représentées, on peut également imaginer des lignes annulaires concentriques. La zone opaque Zo est de préférence appliquée sur la face interne 22, 5 parce qu'elle est plane et perpendiculaire aux rayons de lumière incidents provenant de l'ampoule. Il est ainsi plus facile de disposer la zone opaque Zo de manière régulière et homogène. Toutefois, il est également possible d'appliquer la zone opaque Zo sur la face externe 21, mais cela demande plus de technicité. Selon l'invention, la zone opaque Zo est réalisée à partir d'un matériau 10 opaque, sensiblement opaque ou légèrement transparent qui est appliqué sur la surface de transmission S. Un exemple de matériau avantageux est l'émail, car il est facilement colorable pour le rendre opaque, présente une bonne adhérence sur le verre et une très bonne tenue en température. L'émail peut par exemple être utilisé sous forme de poudre ou de suspension. L'émail peut être appliqué 15 sur la totalité de la surface de transmission S de manière régulière. Ensuite, à l'aide d'un laser on parcourt la surface S revêtue d'émail pour faire fondre localement l'émail qui va adhérer à la surface S. Le laser va parcourir le réseau de motifs souhaité, par exemple sous forme de points, ou de lignes. Une fois l'opération de fusion au laser terminée, on débarrasse la surface S de l'émail qui 20 n'a pas été fondue. Au final, la surface S est pourvue d'un réseau de motifs formant une zone opaque Zo. Une autre technique pour déposer l'émail est la tampographie ou la serigraphie. Le réseau de motifs est alors appliqué sur la surface S, laissant une grande partie de la surface S exempte d'émail. Ensuite, il faut passer les lentilles dans un four de cuisson pour faire fondre l'émail qui va se 25 fixer à la surface S. D'autres techniques d'application peuvent également être utilisées. Grâce à l'invention, on peut réaliser des lentilles ayant un aspect coloré à moindre coût sans filtrer la lumière, seulement en la bloquant partiellement et localement. 15 25 Revendications 1.- Lentille (2) de module d'éclairage pour véhicules automobiles comprenant une surface de transmission de lumière destinée à être éclairée par une source lumineuse (5) du module d'éclairage, caractérisée en ce que cette surface est localement pourvue d'au moins une zone sensiblement opaque (Zo) qui est disposée de manière sensiblement régulière sur au moins une partie de la surface S. 2.- Lentille selon la revendication 1, dans laquelle ladite au moins une zone sensiblement opaque (Zo) est adjacente à au moins une zone nue sensiblement transparente (24), les zones opaque(s) et transparente(s) étant réparties de manière homogène sur au moins une partie de la surface S. 3.- Lentille selon la revendication 2, dans laquelle la zone opaque (Zo) occupe moins de 20% de la surface S 4.- Lentille selon la revendication 1, 2 ou 3, dans laquelle ladite au moins une zone opaque (Zo) forme un réseau de motifs sensiblement régulier. 20 5.- Lentille selon la revendication 4, dans laquelle les motifs (25) sont sensiblement ponctuels. 6.- Lentille selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle les motifs (25) présentent une taille de l'ordre de 100 m. 7.- Lentille selon la revendication 6, dans laquelle les motifs (25) sont séparés les uns des autres par une distance de l'ordre de 300 à 600 m, de préférence 400 m. 10 10 2908179 11 8.- Lentille selon la revendication 4, dans laquelle les motifs (25' ; 25") sont linéaires. 9.- Lentille selon l'une quelconques des revendications précédentes, 5 dans laquelle ladite au moins une zone sensiblement opaque (Zo) est formée par un matériau sensiblement opaque appliqué sur la surface S. 10.- Lentille selon la revendication 9, dans laquelle le matériau est de l'émail, déposé sur la surface, puis fondu. 11.- Lentille selon l'une quelconques des revendications précédentes, dans laquelle ladite au moins une zone sensiblement opaque (Zo) est colorée, de sorte que la couleur de la zone est visible lorsque la source lumineuse (5) du module d'éclairage est éteinte. 12.- Lentille selon l'une quelconques des revendications précédentes, comprenant une face interne sensiblement plane (22) destinée à être orientée vers la source lumineuse (5) et une face externe (21), avantageusement bombée, destinée à être orientée en éloignement de la source lumineuse, la surface de transmission S étant formée par la face interne (22). 13.- Module d'éclairage de véhicule automobile comprenant une source lumineuse (5) et une lentille (2) selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes.