Brevet FR3033622A1 — publié le 20160916

MODULE OPTIQUE POUR PROJECTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention a pour objet un module optique pour projecteur 5 de véhicule automobile, ainsi qu'un projecteur équipé dudit module optique. Elle a également pour objet un procédé de fabrication du module optique. Généralement, un tel module optique fonctionne avec une source lumineuse, typiquement une ou plusieurs diodes électroluminescentes, présentant l'inconvénient d'émettre de la chaleur. En effet, une élévation trop 10 importante de la température nuit à l'intensité du faisceau émis et fait peser un risque sur l'alimentation en courant de la source lumineuse, car cette alimentation est réalisée grâce à une jonction qui deviendrait défectueuse si la température dépassait un certain seuil. Le module optique est ainsi équipé d'un dispositif de dissipation 15 thermique tel qu'un radiateur muni d'ailettes permettant d'absorber cette chaleur, de manière à maintenir la température dudit module à un niveau relativement bas. De cette manière, le fonctionnement du module optique n'est pas affecté par une température trop élevée. Un module optique comprend ainsi typiquement un radiateur à ailettes, 20 un ventilateur apte à envoyer de l'air entre lesdites ailettes, et une source lumineuse supportée par ledit radiateur. Le document JP 2011-028963 décrit un module optique comprenant un radiateur muni de deux ensembles comprenant chacun une base et des ailettes. Chaque ensemble est injecté en une seule pièce et les deux 25 ensembles sont connectés à l'aide d'un pont thermique. Un tel dispositif a pour inconvénient d'être de fabrication longue et complexe, du fait des étapes d'injection et de la réunion des deux ensembles. L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle a ainsi pour objet un module optique pour projecteur de véhicule 30 automobile comprenant : - un radiateur comprenant une feuille métallique munie d'une pluralité de pliures, chaque pliure formant une ailette de dissipation thermique, 3033622 2 - une ou plusieurs source(s) lumineuse(s), fixée(s) sur la feuille métallique, et - un système d'alimentation électrique de chaque source lumineuse, le système d'alimentation électrique étant en contact thermique avec la feuille 5 métallique. Grâce à l'unique feuille métallique munie de pliures, on forme un seul radiateur d'ailettes, ce qui simplifie le procédé. Il n'est plus nécessaire de mettre en oeuvre une étape d'injection, de moulage ou d'extrusion pour former le radiateur, qui est formé simplement par pliage. 10 Avantageusement, le radiateur est formé par une unique feuille métallique. Par exemple, la ou les sources lumineuses peuvent être fixées sur une ou plusieurs ailettes. Avantageusement, la ou les sources lumineuses peuvent être fixées 15 directement sur la feuille métallique, par exemple sur une ou plusieurs ailettes. Le terme « directement » s'entend pour une fixation sans support ou matière intermédiaire entre la ou les sources lumineuses et la feuille métallique. Chaque source lumineuse peut être collée, par exemple par une colle thermique, à l'ailette qui la supporte. 20 Chaque source lumineuse est une puce semiconductrice émettrice de lumière, comme par exemple une diode électroluminescente. Les ailettes peuvent définir une structure en créneau, formée de portions horizontales, alternativement hautes et basses, raccordées par des portions verticales. Le cas échéant, la ou les sources lumineuses sont 25 disposées seulement sur des portions horizontales. Dans un premier mode de réalisation, la ou les sources lumineuses sont disposées sur des portions horizontales situées d'un même côté de la feuille et appartenant à un même plan. Avantageusement, la ou les sources lumineuses sont disposées sur seulement certaines desdites portions 30 horizontales. Le cas échéant, la largeur des portions horizontales supportant des sources lumineuses peut être différente de celle des portions horizontales qui en sont dépourvues. 3033622 3 Avantageusement, chaque source lumineuse peut être disposée, notamment directement, sur un pont thermique reliant les portions horizontales. Par exemple, le pont thermique peut être formé par une partie de la feuille métallique faisant saillie d'un bord d'une pliure, par exemple d'une pliure latérale extrême, et repliée et éventuellement fixée sur une ou plusieurs portions horizontales, voire sur la totalité des portions horizontales. En variante, le pont thermique peut être une pièce supplémentaire rapportée sur les portions horizontales. Le système d'alimentation électrique peut être disposé sur la feuille 10 métallique, dans le plan de la ou des sources lumineuses. Dans un deuxième mode de réalisation, chaque source lumineuse est disposée sur une portion horizontale située d'un même côté de la feuille, lesdites portions horizontales étant disposées dans des plans différents, dans une structure en escalier. 15 Dans ce cas, le système d'alimentation électrique peut être un élément flexible disposé sur la feuille métallique, et qui épouse la surface des portions horizontales supportant les sources lumineuses. De manière générale, chaque portion horizontale supportant une source lumineuse peut être prolongée radialement et comprendre à son 20 extrémité une zone de fixation, comme par exemple un orifice. Dans une variante de chaque mode de réalisation, chaque source lumineuse est disposée sur une portion inclinée de la portion horizontale la supportant. Le cas échéant, la portion inclinée est par exemple une découpe de la portion horizontale. 25 Le système d'alimentation électrique comprend un circuit imprimé. Le cas échéant, chaque source lumineuse peut être connectée électriquement au circuit imprimé par un pontage via un fil électrique métallique La feuille métallique peut être en aluminium, en alliage d'aluminium, ou en tout autre métal ou alliage métallique présentant une bonne 30 conductivité thermique. La feuille métallique peut comprendre une ou plusieurs rainures de renforcement. 3033622 4 Le module optique peut comprendre un ventilateur apte à envoyer de l'air vers le radiateur. L'invention a également pour objet un projecteur de véhicule automobile comprenant un module optique décrit ci-dessus. 5 L'invention a enfin pour un procédé de fabrication d'un module optique décrit ci-dessus. Le procédé selon l'invention comprend : - une étape de pliures successives d'une unique feuille métallique, chaque pliure formant une ailette de dissipation thermique, - une étape de fixation d'une ou plusieurs source(s) lumineuse(s) sur une ou plusieurs des ailettes ainsi formées, et - une étape de mise en contact thermique d'un système d'alimentation électrique de chaque source lumineuse avec la feuille métallique, typiquement par fixation du système d'alimentation électrique sur la feuille métallique. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un module optique pour projecteur de véhicule selon l'invention, conformément à un premier 20 mode de réalisation, - la figure 2 est une vue partielle en perspective d'un module optique, conformément à une première variante du premier mode de réalisation, - les figures 3A à 3C sont des vues partielle en perspective d'un module optique, conformément à une deuxième variante du premier mode de 25 réalisation, et - la figure 4 est une vue partielle en perspective d'un module optique, conformément à un deuxième mode de réalisation. Tel qu'illustré aux figures 1 et 2, un module optique selon l'invention est muni d'un radiateur 1. Le radiateur 1 comprend une unique feuille 30 métallique 2, typiquement en aluminium, qui constitue une surface d'échange thermique entre de l'air issu d'un ventilateur et des sources lumineuses 3 à refroidir, typiquement des diodes électroluminescentes. 3033622 5 La surface d'échange thermique est formée par pliages successifs de la feuille d'aluminium 2. On forme ainsi une alternance de plis, qui définissent une structure en créneau formée de portions horizontales 2a,2b, alternativement hautes et basses, raccordées par des portions verticales 2c. 5 La feuille métallique 2 pliée comprend ainsi des surfaces horizontales supérieures 2a, des surfaces horizontales inférieures 2b, et des surfaces verticales 2c reliant les surfaces horizontales supérieures 2a aux surfaces horizontales inférieures 2b. Les surfaces horizontales supérieures 2a sont avantageusement alignées dans un même plan supérieur, tandis que les 10 surfaces horizontales inférieures 2b sont avantageusement alignées dans un même plan inférieur. Les surfaces horizontales supérieures 2a définissent des surfaces de réception des diodes 3. Les diodes 3 sont fixées directement sur les surfaces horizontales supérieures 2a, par exemple par collage ou plaquage. Les 15 diodes 3 sont alimentées électriquement via des fils 4 (figure 4) par un système d'alimentation électrique 5 qui est typiquement un circuit imprimé (appelé également PCB pour « Printed Circuit Board » en langue anglaise). Le circuit imprimé 5 est fixé sur la feuille 2, au niveau des surfaces supérieures 2a, et à côté des diodes 3. On préfère fixer les diodes 3 directement sur la feuille métallique 2 plutôt que sur le circuit imprimé 5, pour un meilleur échange thermique avec le radiateur 1. Grâce à l'unique feuille métallique 2 munie de pliures, on forme un seul radiateur d'ailettes, et on économise ainsi du métal injecté ou extrudé. Il n'y a plus d'injection, de moulage ou d'extrusion pour former le radiateur 1, tout se fait par pliage. Les pliures permettent quant à elles d'augmenter la surface d'échange thermique dans un volume donné. Les surfaces de réception 2a des diodes 3 sont avantageusement prolongées latéralement pour accueillir à leur extrémité un orifice 2d permettant la fixation du radiateur 1 formé par la feuille métallique 2 à un élément optique du module ou à un support global du module optique, qui peut par exemple supporter le radiateur 1 et l'élément optique. La largeur des surfaces de réception 2a sur lesquelles se trouvent les diodes 3 est avantageusement supérieure à la largeur des surfaces 3033622 6 supérieures 2a qui n'accueillent pas de diodes 3. On a ainsi des surfaces de réception 2a suffisamment larges pour supporter toute la diode 3 tandis qu'on gagne en surface d'échange en réduisant la largeur des autres surfaces supérieures 2a. 5 Dans une variante, illustrée à la figure 2, sur laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références, la partie 2e de la surface supérieure 2a qui accueille la diode 3 peut être inclinée par rapport au plan de la surface supérieure 2a, de manière à permettre une orientation lumineuse différente. 10 Dans une deuxième variante, un pont thermique 6, par exemple sous la forme d'une barre métallique, peut être utilisé pour relier thermiquement les diodes 3. Le pont thermique 6 peut ainsi être intégré ou disposé à une extrémité longitudinale de la feuille 2 (figure 3A), puis replié et fixé sur les surfaces horizontales supérieures 2a du radiateur 1, dans le sens de la 15 longueur du radiateur 1 (figure 3B). On dispose ensuite les diodes 3 sur le pont thermique 6, puis le circuit imprimé 5 est fixé sur les surfaces horizontales supérieures 2a du radiateur 1, à côté du pont thermique 6 (figure 3C). Dans un deuxième mode de réalisation, tel qu'illustré à la figure 4, les 20 surfaces horizontales supérieures 2a du radiateur 1 ne sont plus alignées dans un même plan, mais sont disposées à des hauteurs différentes, en suivant une pente, dans une structure en escalier. On utilise alors un circuit imprimé 5 flexible qui épouse les surfaces horizontales supérieures 2a et les portions des surfaces verticales 2c sur lesquelles s'appuie le circuit imprimé 5 entre deux 25 surfaces horizontales supérieures 2a consécutives. Les variantes décrites pour le premier mode de réalisation peuvent bien entendu s'appliquer à ce mode de réalisation. REVENDICATIONS1. Module optique pour projecteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend : - un radiateur (1) comprenant une feuille métallique (2) munie d'une pluralité de pliures, chaque pliure formant une ailette de dissipation thermique, - un ou plusieurs source(s) lumineuse(s) (3), fixée(s) sur la feuille métallique, notamment sur une ou plusieurs des ailettes, et - un système d'alimentation électrique (5) de chaque source lumineuse (3), le système d'alimentation électrique (5) étant en contact thermique avec la feuille métallique (2). 2. Module optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque source lumineuse (3) est une puce semiconductrice émettrice de lumière, par exemple une diode électroluminescente. 3. Module optique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ailettes définissent une structure en créneau, formée de portions horizontales (2a,2b), alternativement hautes (2a) et basses (2b), raccordées par des portions verticales (2c). 4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou les sources lumineuses (3) sont disposées directement sur des portions horizontales (2a) situées d'un même côté de la feuille (2) et appartenant à un même plan. 5. Module optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque source lumineuse (3) est disposée sur un pont thermique (6) reliant les portions horizontales (2a). 6. Module optique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le système d'alimentation électrique (5) est disposé directement sur la feuille métallique, dans le plan de la ou des sources lumineuses (3). 3033622 8 7. Module optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque source lumineuse (3) est disposée directement sur une portion horizontale (2a) située d'un même côté de la feuille (2), lesdites portions horizontales (2a) étant disposées dans des plans différents, par 5 exemple dans une structure en escalier. 8. Module optique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système d'alimentation électrique (5) est un élément flexible disposé sur la feuille métallique (2), et qui épouse la surface des portions horizontales (2a) supportant les sources lumineuses (3). 10 9. Module optique selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce chaque portion horizontale (2a) supportant une source lumineuse (3) est prolongée radialement et comprend à son extrémité une zone de fixation (2d). 10.Module optique selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce 15 chaque source lumineuse (3) est disposée sur une portion inclinée (2e) de la portion horizontale (2a) la supportant. 11.Module optique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le système d'alimentation électrique (5) comprend un circuit imprimé. 20 12.Module optique selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la feuille métallique (2) comprend une ou plusieurs rainures de renforcement. 13.Module optique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un ventilateur apte à envoyer de l'air vers le 25 radiateur (1). 14.Projecteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un module optique selon l'une des revendications 1 à 13. 3033622 9 15.Procédé de fabrication d'un module optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : - une étape de pliures successives d'une unique feuille métallique (2), chaque pliure formant une ailette de dissipation thermique, 5 - une étape de fixation d'une ou plusieurs source(s) lumineuse(s) sur une ou plusieurs des ailettes ainsi formées, et - une étape de mise en contact thermique d'un système d'alimentation électrique (5) de chaque source lumineuse (3) avec la feuille métallique (2). 10