Brevet FR2981429A1 — publié le 20130419

ELEMENT DE FOCALISATION A COUCHE TRANSPARENTE ABSORBANT LES RAYONS INFRAROUGES Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs 5 d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, et plus particulièrement des éléments de focalisation équipant de tels dispositifs. Un projecteur monté sur un véhicule automobile est classiquement composé d'un boîtier fermé par une glace délimitant ainsi un volume interne dans lequel on trouve une source lumineuse, un réflecteur et des câbles électriques. La partie 10 mécanique et électrique de ces composants est apparente au travers de la glace et il est alors nécessaire de cacher cette partie. Pour ce faire, l'art antérieur a proposé l'installation d'un masque dont la fonction est de cacher la partie mécanique et électrique des composants évoqués ci-dessus. Un tel masque est ainsi installé en dessous et en avant de la source 15 lumineuse, c'est-à-dire en une zone du volume intérieure susceptible de recevoir les rayons du soleil. Dans le cas d'un projecteur équipé d'un élément de focalisation, il a été constaté une dégradation des masques utilisés pour cacher les éléments disgracieux du projecteur évoqués plus haut. Ces masques sont généralement 20 fabriqués à partir d'une matière plastique dont la surface tend à se dégrader rapidement sous l'action des rayons du soleil lorsque les rayons de ce dernier sont au moins partiellement focalisés sur le masque. Une telle situation se rencontre quand le véhicule équipé de ce projecteur est en position horizontale alors que le soleil est haut au dessus de la ligne d'horizon. 25 Ce problème a été corrigé dans l'art antérieur en plaçant sur l'élément de focalisation un bouclier opaque qui interdit l'entrée des rayons de soleil. Un tel bouclier forme une paupière à l'encontre des rayons du soleil. Bien que satisfaisante à l'égard du problème évoqué ci-dessus, une telle solution n'est globalement pas acceptable car elle réduit la surface traversée par le faisceau 30 lumineux, notamment quand celui-ci projette un faisceau de type « route » puisque le bouclier opaque bloque le passage d'au moins une partie du faisceau généré par la source lumineuse. Le but de la présente invention est donc de résoudre l'inconvénient décrit ci-dessus principalement en proposant un dispositif de focalisation, par exemple une lentille ou un miroir, sur lequel est disposée une couche d'un produit qui laisse passer les rayons lumineux en provenance de la source lumineuse installée dans le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation tout en bloquant au moins en partie les rayons infrarouges qui arrivent du soleil. La localisation de cette couche est limitée de sorte à ne pas altérer la fonction photométrique de la source lumineuse installée dans le projecteur. Cette localisation permet en outre de réduire de l'ordre de 40% l'élévation de température sur le masque consécutive à la présence de rayons infrarouges. L'invention a donc pour objet un élément de focalisation d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile comprenant une face externe convexe présentant une portion supérieure au dessus d'un plan horizontal et une portion inférieure en dessous dudit plan, caractérisé en ce qu'il présente une couche transparente réalisée dans un matériau distinct du matériau composant l'élément de focalisation et absorbant des rayons infrarouges, ladite couche transparente étant disposée sur au moins une partie de la portion supérieure. Le caractère absorbant des rayons infrarouges s'entend d'un blocage de ces rayons sur une fourchette de valeurs comprises entre 50% et 100% de l'ensemble spectre infrarouge. Une valeur de 90% est particulièrement bien adaptée à la résolution du problème technique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la couche transparente est dédiée à ou agencée pour l'absorption des rayons infrarouges contenus dans des rayons solaires. Autrement dit, cette couche transparente est localisée sur l'élément de focalisation de telle sorte à altérer de manière significative les rayons infrarouges qui entrent dans l'élément de focalisation par sa face externe convexe. En outre, la constitution de cette couche transparente est adaptée pour arrêter les rayons infrarouges qui proviennent du soleil. Préférentiellement, la couche transparente est appliquée en milieu ambiant sur la partie de la portion supérieure de l'élément de focalisation. On entend par milieu ambiant une application à pression atmosphérique, dans l'air et sans nécessité d'une enceinte spéciale. L'application de cette couche couvre notamment une pulvérisation, notamment de type cathodique, une application de peinture au pinceau, un plaquage par électrolyse, une immersion dans un bain. Cette couche est reconnaissable par son épaisseur après solidification ou polymérisation, cette dernière étant comprise entre 0.01 mm et 0.5 mm, une telle épaisseur ne pouvant pas être obtenue par un dépôt sous vide. Une telle manière de déposer la couche transparente est particulièrement simple puisqu'il suffit de projeter un produit sous forme liquide ou gélifié constituant ladite couche et de fixer le produit sur l'élément de focalisation par passage dans un dispositif de polymérisation, notamment un four ou une source de rayonnement ultraviolet. De manière avantageuse, la couche transparente présente une bande extrémale d'une largeur comprise entre 1 et 3 mm et où l'épaisseur de ladite bande diminue jusqu'à disparaitre. Selon un mode de réalisation de l'invention, la couche est transparente en ce sens que les pertes photométriques d'un faisceau émis par le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation au passage de la couche sont au maximum de ou limitées à 30%. Comme cette couche n'est disposée que sur une partie discrète de la portion supérieure et que son altération à l'égard du faisceau mis en oeuvre par le projecteur est volontairement limitée, l'impact de l'invention sur la fonction photométrique du dispositif d'éclairage et/ou de signalisation est négligeable, c'est-à-dire inférieur à 3%. Si on le souhaite, la couche transparente couvre entre 10% et 25% de la face externe convexe, notamment les 10% localisés dans la partie la plus haute de cette face, selon un axe vertical. Préférentiellement, l'élément de focalisation comprend une arête qui borde la face externe convexe, ladite couche transparente étant ménagée à partir de ladite arête. On comprend ici que la couche transparente débute au niveau de l'arête de sorte à garantir la limitation de l'entrée des rayons infrarouges dans la partie la plus haute de l'élément de focalisation. On bloque ainsi la portion des rayons qui est responsable majoritairement de l'élévation de température sur le masque. Avantageusement, la couche transparente présente une épaisseur comprise entre 0.01 mm et 0.5 mm. Avantageusement encore, la couche transparente comprend une proportion de particules, charge ou composant, qui bloque le passage des rayons infrarouges mélangée avec une résine, cette dernière pouvant être un liant en polymère, avantageusement plastique. Le produit à la base de la couche transparente est donc un mélange de composants actifs à l'encontre des rayons infrarouges avec un composant destiné à fixer, ou solidifier ces composants sur la face externe convexe de l'élément de focalisation. Selon une variante, la résine est un Polyester. Selon un exemple de réalisation, les particules sont composées d'oxyde d'indium-étain et d'oxyde d'aluminium. L'invention vise également un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile comprenant un boîtier fermé par une paroi transparente et délimitant un volume interne dans lequel s'étendent au moins une source lumineuse et au moins un cache, autrement appelé masque, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de focalisation selon l'une quelconque des caractéristiques évoquées ci-dessus prise seule ou en combinaison. Selon un exemple de réalisation, ledit élément de focalisation est formé par une lentille. On notera que la portion supérieure est reconnaissable en ce qu'elle est au- dessus de la portion inférieure de l'élément de focalisation lorsque le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation est monté sur un véhicule automobile, la couche transparente étant agencée pour croiser des rayons du soleil descendants et intercepter une portion des rayons infrarouges présents dans ces rayons. Un tout premier avantage selon l'invention réside dans l'augmentation de la fiabilité et des performances photométriques des dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation qui sont équipés d'un tel élément de focalisation. D'une part, la température à l'intérieur du volume interne peut être réduite de l'ordre de 40% ce qui permet de limiter la température à un niveau acceptable pour le matériau constitutif du cache. A titre d'exemple, pour une température ambiante de 40°C, on a constaté une température sur le masque de 240°C, soit une élévation de la température de 200°C. L'invention affecte le passage des rayons infrarouges de sorte à en réduire l'impact d'environ 40%, soit une température sur le masque d'environ 160°C. Alors qu'une température de 240°C impose l'utilisation de matériaux nobles et coûteux, une température réduite à 160°C permet d'utiliser des matériaux plus classiques et présentant un coût réduit. D'autre part, l'invention n'affecte la fonction photométrique du dispositif d'éclairage et/ou de signalisation que manière minoritaire, ce qui permet de conserver un feu de route exploitable plus largement que celui de l'art antérieur. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : -la figure 1 est une vue schématique illustrant l'art antérieur, -la figure 2 est une vue schématique illustrant l'invention. Il faut noter que la figure expose l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, ladite figure pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. La figure 1 illustre le problème rencontré dans les dispositifs de l'art antérieur. Un module optique 1 monté dans un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comprend un élément de focalisation 2. Le soleil est ici référencé 3 et il est placé haut au dessus de la ligne d'horizon. Un masque 4 est également installé à l'intérieur du dispositif d'éclairage selon une position en dessous et en avant du module optique 1. Une partie des rayons 5 du soleil est reflétée par l'élément de focalisation et, en fonction de la position du soleil, il est des situations où ces rayons sont focalisés en une tâche de petite dimension sur le masque 4, ce qui se traduit par une détérioration de celui-ci. La figure 2 montre l'invention. Un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 6 est destiné à être monté sur un véhicule automobile. Un tel dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 6 est par exemple un projecteur avant du véhicule mais l'invention trouve également une application intéressante pour un bloc de feux arrière d'un véhicule. Le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 6 comprend un boîtier 7 en 2 98142 9 6 forme de cuvette creuse, le boîtier présentant une face ouverte. Le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 6 comprend encore une paroi transparente 8 installé au droit de la face ouverte du boîtier 7 de sorte à fermer un volume interne 9 du dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 6. On comprend donc que 5 le volume interne 9 est délimité par des parois opaques du boîtier 7 et par la paroi transparente 8, cette dernière étant par exemple une glace ou une paroi en polymère du type Polycarbonate. Dans le volume interne 9, on trouve un module optique 10 et un masque 17. Le masque est un cache fabriqué en une matière polymère plastique, notamment 10 en un polymère tel que : un Polycarbonate ou Polybutylene terephthalate. Ce type de polymère plastique est particulièrement bien adapté pour se combiner avec l'invention car celle-ci abaisse la température subie par le masque, ce qui permet d'utiliser des matériaux moins onéreux. Le module optique 10 comprend un support 11 qui maintient mécaniquement 15 une source lumineuse 12 disposée à l'intérieur du support. Cette source lumineuse est par exemple une ou plusieurs diodes électroluminescentes mais il peut également s'agir d'une lampe à décharge, contenant par exemple du Xénon. Un bord avant du support reçoit un élément de focalisation 13 selon l'invention. Cet élément de focalisation est par exemple un miroir mais l'invention 20 trouve une application toute particulière quand cet élément de focalisation 13 est une lentille. Un tel élément de focalisation 13 est par exemple fabriqué dans un matériau tel qu'un verre, un Polycarbonate, un polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou un polyméthacrylinide (PMM I). 25 L'élément de focalisation 13 comprend une face externe 14 de forme convexe quand celle-ci est observée depuis le côté où s'étend la paroi transparente 8. Cet élément de focalisation 13 est séparé en deux portions par rapport à un plan horizontal A-A, qui partage en deux portions symétriques l'élément de focalisation 13. 30 Une portion située au dessus du plan horizontal A-A selon une direction verticale est appelée portion supérieure 15 alors qu'une portion qui s'étend en dessous du plan horizontal A-A est appelé portion inférieure 16 de l'élément de focalisation 13. En tout état de cause et quelle que soit la taille respective de la portion supérieure 15 et de la portion inférieure 16, la portion supérieure 15 présente toujours au moins un point plus haut que le point le plus haut de la portion inférieure 16. De manière innovante, au moins une partie de la portion supérieure 15 de l'élément de focalisation 13 comprend une couche transparente 18 absorbant des rayons infrarouges, notamment en provenance du soleil 3. La couche transparente 18 est avantageusement disposée sur la face convexe 14 et cette disposition est obtenue par application ou pulvérisation sous milieu ambiant. Une telle application est particulièrement avantageuse car elle n'est pas complexe à mettre en oeuvre, comparée à la pulvérisation pratiquée sous vide. La couche 18 est qualifiée de transparente en ce sens que les pertes photométriques du faisceau 19 émis par la source lumineuse 12 quand celui-ci traverse la couche transparente 18 sont au maximum de 30%. Autrement dit, la couche transparente arrête ou bloque les rayons infrarouges en provenance du soleil 3 mais n'altère le faisceau émis par le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation que de manière mineure. Un bon compromis entre ces deux aspects de l'invention est atteint quand la couche transparente 18 couvre entre 10% et 25% de la face convexe 14 de l'élément de focalisation, cette couche transparente 18 étant alors disposée sur la partie la plus haute de la portion supérieure 15. On notera que l'élément de focalisation 13 comprend une arête 20 qui borde la face externe convexe 13. Cette arête 20 borde également une face arrière 21, par exemple plate, de l'élément de focalisation 13. Dans une variante de réalisation, la couche transparente 18 est ménagée à partir de l'arête 21 pour s'étendre sur la face externe convexe 13, et avantageusement à partir d'un point de ladite arête 20 situé le plus haut selon un axe vertical, comparé aux autres points constituant l'arête 20. La couche transparente 18 présente une épaisseur comprise entre 0.01 mm et 0.5 mm. Une telle fourchette de valeurs garantit l'efficacité de la couche, notamment en ce qui concerne le compromis entre arrêt des rayons infrarouges 22 en provenance du soleil et transparence à l'égard du faisceau lumineux 19 projeté par le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 6 recevant l'élément de focalisation 13 selon l'invention. La valeur maximum de cette fourchette est également la limite au delà de laquelle la couche transparente 18 devient visible à l'oeil nu. La couche transparente 18 n'occupant qu'une partie de la portion supérieure 15 de l'élément de focalisation 13, celle-ci se termine par une bande extrémale d'une largeur comprise entre 1 et 3 mm, l'épaisseur de ladite bande diminuant jusqu'à disparaitre complètement. Ainsi, l'élément de focalisation 13 comprenant la couche transparente 18 est particulièrement reconnaissable par la présence de cette bande extrémale qui délimite la fin de la couche transparente 18 sur la face externe convexe 14. En d'autres termes, cette bande extrémale forme une bordure d'épaisseur inférieure à celle de la couche transparente 18 formant ainsi une transition douce. La constitution de la couche transparente 18 est la suivante. Avant d'être pulvérisée, cette couche est à l'état liquide ou gélifié. Ce matériau comprend ainsi un liant en polymère plastique apte à se solidifier quand il est exposé à un four de polymérisation ou a un rayonnement d'ultra-violets. Ce matériau comprend également une proportion de charges, autrement appelée composant ou particules, actifs à l'encontre des rayons infrarouges en provenance du soleil. Ces particules sont intimement mélangées dans le liant que constitue le polymère et bloquent, au moins en partie, le passage des rayons infrarouges qui tentent de traverser le matériau. A titre d'exemple, les particules sont des paillettes d'oxyde d'indium-étain et/ou d'oxyde d'aluminium. L'invention couvre également un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation qui comprend un élément de focalisation supportant une couche transparente telle que décrite ci-dessus, ou un module optique présentant un tel élément de focalisation. REVENDICATIONS1. Elément de focalisation (13) d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (6) pour véhicule automobile comprenant une face externe convexe (14) présentant une portion supérieure (15) au dessus d'un plan horizontal (A-A) et une portion inférieure (16) en dessous dudit plan, caractérisé en ce qu'il présente une couche transparente (18) réalisée dans un matériau distinct du matériau composant l'élément de focalisation (13) et absorbant des rayons infrarouges (22), ladite couche transparente (18) étant disposée sur au moins une partie de la portion supérieure (15). 2. Elément selon la revendication 1, dans lequel la couche transparente (18) est agencée pour absorber les rayons infrarouges (22) contenus dans des rayons solaires. 3. Elément selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la couche transparente (18) est agencée pour absorber entre 50% et 100% de l'ensemble du spectre infrarouge. 4. Elément selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la couche transparente (18) résulte d'une application en milieu ambiant sur la partie de la portion supérieure (15), notamment une application par pulvérisation. 5. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche (18) est transparente en ce sens que les pertes photométriques d'un faisceau (19) émis par le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (6) au passage de la couche transparente (18) sont au maximum de 30%. 6. Elément selon la revendication 5, dans lequel la couche transparente (18) couvre entre 10% et 25% de la face externe convexe (14). 7. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de focalisation (19) comprend une arête (20) qui borde la face externe convexe (14), ladite couche transparente (18) étant ménagée à partir de ladite arête (20). 8. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche transparente (18) présente une épaisseur comprise entre 0.01 mm et 0.5 mm. 9. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, danslequel la couche transparente (18) comprend une proportion de particules qui bloque le passage des rayons infrarouges mélangée avec une résine, notamment un liant en polymère. 10. Elément selon la revendication 9, dans lequel les particules sont composées d'oxyde d'indium-étain et d'oxyde d'aluminium. 11. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation (6) pour véhicule automobile comprenant un boîtier (7) fermé par une paroi transparente (8) et délimitant un volume interne (9) dans lequel s'étendent au moins une source lumineuse (12) et au moins un masque (17), caractérisé en ce qu'il comprend un élément de focalisation (13) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit élément de focalisation (13) étant formé par une lentille. 12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel la portion supérieure (15) est destinée à être au-dessus de la portion inférieure (16) de l'élément de focalisation (13) lorsque le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation est monté sur un véhicule automobile.