Brevet FR3052535A1 — publié le 20171215

MODULE OPTIQUE POUR DISPOSITIF D'ECLAIRAGE DE VEHICULE AUTOMOBILE Le secteur technique de la présente invention est celui des modules optiques pour dispositif d'éclairage pour véhicule automobile. Les véhicules automobiles sont classiquement équipés de dispositifs d'éclairage. Ces derniers font appel à une source lumineuse qui, jusqu'à récemment, était réalisée au moyen d'une lampe à incandescence. Une nouvelle technologie de sources lumineuses vient remplacer ces lampes à incandescences : il s'agit des diodes électroluminescentes. Ces dernières sont en mesure de fournir une performance lumineuse suffisante pour une fonction de signalisation et présentent l'avantage d'être de taille réduite. Ces diodes électroluminescentes employées comme source de lumière présentent également l'avantage de réduire la consommation électrique comparée à une même fonction optique assurée par une lampe à incandescence. On comprend donc de ce qui précède les raisons pour lesquelles les constructeurs de véhicule automobile sont demandeurs de cette nouvelle technologie. Cependant, ces diodes électroluminescentes impliquent un certain nombre d'inconvénients. En particulier, elles dégagent de la chaleur susceptible d'endommager les composants optiques placés à proximité. Dans le cas de diodes employées dans des modules destinés à fournir un éclairage réglementaire, tel qu'un éclairage du type feu de croisement ou feu de route, la puissance des diodes est élevée et la quantité de chaleur émise est d'autant plus important. Dans des dispositifs d'éclairage employant des réflecteurs, ceci oblige à maintenir une distance minimum entre le réflecteur et la source lumineuse, ce qui nuit à la compacité de l'ensemble. En effet, le respect d'une telle distance entraine l'utilisation de réflecteurs présentant un rayon de courbure et donc un encombrement plus grand. Une première solution a déjà été proposée pour pallier ce problème, à savoir l'utilisation de caloducs pour évacuer la chaleur dégagée par les diodes mais cette solution dégrade l'efficacité optique. 3052535 2 L'invention se propose de résoudre tout ou partie des inconvénients de l'état de l'art et a pour objet un module optique pour un dispositif d'éclairage automobile, ledit module optique comportant une lentille et au moins une première 5 cavité, la ou lesdites première cavités comportant un réflecteur et une source lumineuse destinée à émettre des rayons lumineux, le réflecteur étant configuré pour réfléchir tout ou partie desdits rayons lumineux de sorte à définir des rayons émis par la ou lesdites premières cavités, ladite lentille étant configurée pour transmettre tout ou partie des rayons émis par la ou lesdites premières cavités 10 sous la forme d'un faisceau formant un éclairage réglementaire, la source lumineuse de ladite première cavité ou de l'une au moins desdites premières cavités étant formée d'une diode électroluminescente mono-puce. Les diodes électroluminescentes mono-puce présentent l'avantage de dégager une quantité relativement faible de chaleur rapportée à la luminosité 15 produite. Il a de la sorte été constaté par le déposant qu'il est possible de les employer pour produire un éclairage réglementaire, tel que code ou phare, en les plaçant à une faible distance des réflecteurs. On peut de la sorte bénéficier de modules optiques présentant les avantages de l'emploi des diodes électroluminescentes, notamment en termes de réduction de la consommation 20 électrique permise par un tel type de sources lumineuses, ceci avec un niveau de compacité amélioré car les diodes électroluminescentes peuvent être rapprochées des réflecteurs sans risquer de les dégrader. Selon différentes caractéristiques complémentaires de l'invention qui pourront être prises seules ou en combinaisons : 25 - ladite source est configuré pour émettre un flux lumineux d'au moins 200 lumens, voire d'au moins 700 lumens, - le réflecteur de ladite première cavité ou de l'une au moins desdites première cavités présente un axe optique, - le réflecteur de ladite première cavité ou de l'une au moins desdites 30 première cavités présente un premier foyer optique, - ledit foyer optique est situé au niveau dudit axe optique, - la source lumineuse de la première cavité est située au niveau dudit 3052535 3 premier foyer optique, - une distance entre ledit réflecteur et ledit premier foyer est inférieure à 5 mm, voir 4 mm, - un premier groupe desdites premières cavités est configurées pour 5 produire une partie centrale dudit faisceau et/ou une partie d'éclairage maximum, - un second groupe desdites premières cavités est configurée pour produire une ou des parties latérales dudit faisceau, - ledit premier groupe comprend un nombre de première cavités plus petit ou égal au nombre de première cavités du second groupe, 10 - les premières cavités sont situées les unes à côté des autres selon une disposition en rang, - ledit premier groupe est formé des premières cavités situées au centre du rang, - ledit second groupe est formé des premières cavités situées de part et 15 d'autre des premières cavités du premier groupe, - le réflecteur des premières cavité situées à un bout et/ou à un autre du rang est plus gros que le réflecteur des autres premières cavités, - lesdits réflecteurs sont en continuité de matière les uns des autres, - la ou desdites premières cavités sont configurées pour que ledit éclairage 20 soit de type code, - ledit module comprend une ou des secondes cavités, configurées pour émettre des rayons lumineux complémentaires aux rayons lumineux émis par les premières cavités, - ladite lentille est configurée pour transmettre en outre tout ou partie des 25 rayons émis par la ou lesdites secondes cavités de manière à fournir, en combinaison avec les rayons émis par la ou lesdites premières cavités, un autre type d'éclairage, en particulier de type phare, - le nombre de secondes cavités est inférieur ou égal au nombre de première cavités, 30 - lesdites secondes cavités sont disposés les une à côté des autres selon une disposition en rang, - le rang de première cavité et le rang de seconde cavités sont disposés l'un 3052535 4 en dessous de l'autre, - lesdites premières cavités sont au nombre de sept, - lesdites secondes cavités sont au nombre de trois. L'invention concerne également un dispositif d'éclairage comprenant au 5 moins un module optique tel que décrit plus haut. 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 : 10 - la figure 1 est une vue en coupe en élévation illustrant de façon schématique un exemple de module optique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe de dessus illustrant de façon schématique un exemple module optique selon l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective illustrant de façon schématique une 15 variante de réalisation d'un module optique selon l'invention. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. 20 Comme illustré à la figure 1, l'invention concerne un module optique pour un dispositif d'éclairage automobile. Ledit module optique comporte une lentille 2, notamment une lentille convergente, et au moins une première cavité 4. Ladite première cavité 4 comporte un réflecteur 6 et une source lumineuse 8, destinée à émettre des rayons lumineux 10. 25 Le réflecteur 6 est configuré pour réfléchir tout ou partie desdits rayons lumineux 10 issus de la source lumineuse 8 de sorte à définir des rayons 12 émis par ladite première cavité 4. Ledit réflecteur 6 est formé, par exemple, d'une paroi aluminée. Ladite lentille 2 est configurée pour transmettre tout ou partie des rayons 12 30 émis par ladite première cavité 4 sous la forme d'un faisceau formant un éclairage réglementaire, en particulier un éclairage dit de type code ou de feux de croisement, suivant la réglementation en vigueur relative à un tel éclairage. A titre 3052535 5 d'exemple, pour un éclairage dit de type code ou de feux de croisement, ladite source lumineuse 8 est configuré pour émettre un flux lumineux d'au moins 200 lumens, voire d'au moins 700 lumens. Avantageusement, ledit réflecteur 6 est agencé, de manière à ce qu'aucun 5 rayon lumineux 10 issus de la source lumineuse 8 ne puisse sortir du module optique sans avoir été réfléchit. Le module est ainsi agencé pour éviter toute émission directe de la source lumineuse, une telle émission dégradant l'homogénéité du faisceau lumineux. Ledit réflecteur 6 délimite un volume interne, ladite source lumineuse 8 étant 10 située à l'intérieur dudit volume interne. Comme déjà vu, ledit réflecteur 6 remplit par ailleurs une fonction de collection des rayons lumineux 10 générés par la source lumineuse 8 et de déviation desdits rayons lumineux 10 en rayons lumineux 12 émis par ladite première cavité 4. Ledit réflecteur 6 suit pour cela un contour particulier qui lui permet de 15 collecter et de rediriger les rayons lumineux 10 en rayons lumineux 12. Ledit réflecteur 6 présente avantageusement en ce sens un axe optique 14 et un premier foyer optique 16, situé au niveau dudit axe optique 14. Ledit réflecteur 6 présente en outre ici un deuxième foyer optique 18 en direction duquel les rayons lumineux 12 réfléchis par ledit réflecteur 6 sont dirigés. 20 Ledit réflecteur 6 présente pour cela, par exemple, une forme elliptique. Il pourra s'agir, notamment, d'une forme s'inscrivant dans un ellipsoïde de révolution dont les foyers sont définis par lesdits premier et deuxième foyers optiques 16, 18. Ledit réflecteur 6 est ouvert au niveau de l'une 20 de ses extrémités, à savoir celle se trouvant en regard de la lentille 2, de manière à 25 laisser sortir lesdits rayons 12 réfléchis par le réflecteur 6. Il est également à noter que ledit réflecteur 6 présente éventuellement une légère découpe ou ouverture, non représentée, à son extrémité 22 opposée de manière à autoriser le passage de fils d'alimentation de la source lumineuse 8. Ledit réflecteur 6 est ici également ouvert vers le bas de sorte qu'il s'inscrit dans un dièdre formant un angle de 180° 30 ou moins. Préférentiellement, la source lumineuse 8 de la première cavité 4 est située au niveau dudit premier foyer optique 16. Ladite source lumineuse 8 s'étend ici 3052535 6 dans un plan passant par l'axe optique 14 et orthogonal à un plan de symétrie dudit réflecteur 6, correspondant au plan de la figure. Elle est orientée de façon à émettre des rayons lumineux centrés sur axe d'émission 17 perpendiculaire audit axe optique 14 du module et situé dans ledit plan de symétrie du réflecteur 6, ledit 5 axe d'émission 17 passant par ledit premier foyer optique 16. Selon l'invention, la source lumineuse 8 de ladite première cavité 4 est formée d'une diode électroluminescente mono-puce. On entend par là qu'elle est formé d'un substrat unique muni d'une et une seule diode électroluminescente. Dit autrement, ladite première cavité 4 comprend une et une seule diode 10 électroluminescente. Un tel composant présente l'avantage d'être de faible dimension, par exemple de l'ordre de 1 mm de côté. En outre, à même intensité lumineuse, il dégage une plus faible quantité de chaleur que les diodes électroluminescentes à plusieurs puces. La source lumineuse 8 de la première cavité 4 peut ainsi être 15 rapprochée dudit réflecteur 6, non seulement grâce à sa taille réduite mais surtout grâce à la faible chaleur qu'elle dégage. Il est de la sorte possible d'utiliser des réflecteur 6 dont le grand axe est réduit. Préférentiellement, une distance d entre ledit réflecteur 6 et ledit premier foyer 16, en particulier le long de l'axe optique 14, est d'au plus 5 mm. Elle est, 20 par exemple, d'environ 3,5 mm. Autrement dit, pour une diode électroluminescente dont la puce présente un dimension d'un millimètre de côté, la distance entre le réflecteur 6 et le bord de la puce le plus proche du réflecteur 6, le long de l'axe optique, est d'environ 3 mm, nonobstant l'éventuelle découpe ou ouverture, évoquée plus haut, pratiquée dans ledit réflecteur 6. 25 Comme illustré aux figures 2 et 3, ledit module présente avantageusement plusieurs premières cavités 4 présentant les caractéristiques décrites plus haut. Une telle configuration permet de limiter encore la puissance de la source lumineuse employée dans chacune des premières cavités 4. Avantageusement, ladite lentille 2 est unique et commune à tous lesdites 30 premières cavités 4. Le second foyer optique 18 desdits des réflecteurs 6 desdites première cavités sont de la sorte situés sur une même surface ou plan focal P. 3052535 7 Avantageusement encore, les diodes électroluminescentes logées dans les premières cavités 4 sont identiques et de même couleur. Un premier groupe 30 desdites premières cavités 4 est ici configurées pour produire une partie centrale dudit faisceau et/ou une partie d'éclairage maximum. 5 Les premières cavités 4 du premier groupe 30 émettent des rayons lumineux repérées 32 à la figure 2. Un second groupe 40 desdites premières cavités 4 est configurée pour produire une ou des parties latérales dudit faisceau. Les premières cavités 4 du second groupe 40 émettent des rayons lumineux repérées 42 à la figure 2. On dispose de la sorte d'un faisceau présentant l'intensité 10 requise en son centre ainsi qu'une extensions appropriée en largeur. Ledit premier groupe 30 comprend, par exemple, un nombre de premières cavités 4 plus petit ou égal au nombre de première cavités 4 du second groupe 40. A la figure 2, chaque groupe comprend deux premières cavités 4 tandis qu'à la figure 3, le premier groupe 30 comprend cinq premières cavités 4 et deux 15 premières cavités 40. Les premières cavités 4 sont ici situées les unes à côté des autres selon une disposition formant un premier rang 50. Ledit premier groupe 30 est formé des premières cavités 4 situées au centre du premier rang 50. Ledit second groupe 40 est formé des premières cavités 4 situées de part et d'autre des premières cavités 20 4 du premier groupe 30. Le réflecteur 6 des premières cavité 4 situées à un bout et/ou à un autre du premier rang 50 est éventuellement plus gros que le réflecteur 6 des autres premières cavités 4. Le premier rang 50 de premières cavités 4 est centré sur un axe optique 15 25 du module. A la figure 2, les réflecteurs 6 des premières cavités 4 sont positionnés de part dudit axe optique 15. A la figure 3, l'axe optique de l'un des réflecteurs 6 desdites premières cavités 4 est confondu avec l'axe optique du module, le réflecteur 6 en cause occupant une place central dans le premier rang 50. 30 Lesdites premières cavités 4 sont ici disposées en arc de cercle. Autrement dit, leur axe optique forme un léger angle avec l'axe optique 15 du module. En outre, plus les premières cavités 4 sont éloignés dudit axe optique 15 du module, 3052535 8 plus ledit angle est grand. Comme cela est plus visible figure 3, lesdits réflecteurs 6 des premières cavités 4 sont préférentiellement en continuité de matière les uns des autres. Autrement dit, ils forment un ensemble monolithique. Ils sont, par exemple, 5 moulées simultanément à partir de la même matière plastique, cette dernière étant par exemple un polyméthacrylate de méthyle. Dans le mode de réalisation illustré à cette figure, lesdites premières cavités 4 sont au nombre de sept. Toujours tel qu'illustré à cette figure, ledit module comprend une ou des 10 secondes cavités 60, configurées pour émettre des rayons lumineux complémentaires aux rayons lumineux émis par les premières cavités. Ladite lentille 2 est avantageusement configurée pour transmettre, en plus des rayons émis par lesdites premières cavités 4, tout ou partie des rayons émis par la ou lesdites secondes cavités 60 de manière à fournir, en combinaison avec 15 les rayons émis par la ou lesdites premières cavités 4, un éclairage réglementaire différent de celui fourni par les premières cavités 4 uniquement. Il s'agit, par exemple, d'un éclairage de type phare. Ledit module optique 1 assure de la sorte au moins deux fonctions optiques distinctes. Lesdites secondes cavités 60 sont, par exemple, de constitution identique à 20 celle des premières cavités 4. En particulier, elles comprennent des sources lumineuses qui sont des diodes électroluminescentes mono-puce. Lesdites secondes cavités 60 comprennent également des réflecteurs 62, préférentiellement de forme sensiblement identique à celle des réflecteurs 6 des premières cavités 4. Lesdits réflecteurs 62 des secondes cavités 60 sont ici en 25 continuité de matière les uns des autres. Lesdits secondes cavités 60 sont, par exemple, au nombre de trois. Elle forme un second rang 64. Ledit second rang 64 s'étend ici sous le premier rang 50, lesdits réflecteurs 62 des secondes cavités 60 étant situés sous lesdits réflecteurs 6 des premières cavités 4, dans une disposition en vis-à-vis. 30 Afin de définir ledit éclairage de type code, ledit module comprend en outre un composant optique 70 permettant de définir une ligne de coupure du faisceau émis par le module en interceptant le cas échéant une partie des rayons 12 émis 3052535 9 par les premiers réflecteur 6. Ledit composant optique 70 empêche de la sorte que la luminosité au-dessus de ladite ligne de coupure soit trop importante. Le composant optique 70 est formé, par exemple d'une plaque plane, située dans un plan passant par l'axe optique et perpendiculaire à l'axe d'émission 5 desdites sources lumineuses 8. En variante, la plaque présente un décrochement permettant d'améliorer l'éclairage des bas-côtés de la route. Ledit module pourra en outre comprendre un support, non-illustré, tel qu'une carte de circuit imprimé sur laquelle chemine un réseau électrique et qui reçoit une multiplicité de composants électroniques destinée à permettre l'allumage et 10 l'extinction des sources lumineuses 8. L'invention concerne également un dispositif d'éclairage comprenant un module optique tel que décrit plus haut. Ledit dispositif comprend, par exemple, un boîtier muni d'une glace à l'intérieur duquel ledit module optique est placé. Ledit dispositif est 15 avantageusement configuré pour remplir d'autres fonctions optiques, notamment de signalisation, d'éclairage diurne ou de clignotant, ceci à l'aide de composants supplémentaires, positionnés dans ledit boîtier. REVENDICATIONS1. Module optique pour un dispositif d'éclairage automobile, ledit module optique comportant une lentille (2) et au moins une première cavité (4), la ou lesdites première cavités (4) comportant un réflecteur (6) et une source lumineuse (8), destinée à émettre des rayons lumineux (10), le réflecteur (6) étant configuré pour réfléchir tout ou partie desdits rayons lumineux (10) de sorte à définir des rayons (12) émis par la ou lesdites premières cavités, ladite lentille (2) étant configurée pour transmettre tout ou partie des rayons (12) émis par la ou lesdites premières cavités (4) sous la forme d'un faisceau formant un éclairage réglementaire, la source lumineuse (8) de ladite première cavité (4) ou de l'une au moins desdites premières cavités (4) étant formée d'une diode électroluminescente mono-puce. 2. Module selon la revendication précédente, dans ladite source (8) est configuré pour émettre un flux lumineux d'au moins 200 lumens. 3. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite source (8) est configurée pour émettre un flux lumineux d'au moins 700 lumens. 4. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le réflecteur (6) de ladite première cavité (4) ou de l'une au moins desdites première cavités (4) présente un axe optique (14) et un premier foyer optique (16), situé au niveau dudit axe optique (14), la source lumineuse (8) de la première cavité (4) étant située au niveau dudit premier foyer optique (16). 5. Module selon la revendication précédente dans lequel une distance (d) entre ledit réflecteur (6) et ledit premier foyer (16) est inférieure à 5 mm. 6. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel lesdites premières cavités (4) sont au nombre de sept. 3 0 5 2 5 3 5 11 7. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel un premier groupe (30) desdites premières cavités (4) est configurées pour produire une partie centrale dudit faisceau et/ou une partie d'éclairage maximum 5 et/ou un second groupe (40) desdites premières cavités (4) est configuré pour produire une ou des parties latérales dudit faisceau. 8. Module selon la revendication précédente dans lequel ledit premier groupe (30) comprend un nombre de première cavités (4) plus petit ou égal au 10 nombre de première cavités (4) du second groupe (40). 9. Module selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 dans lequel les premières cavités (4) sont situées les unes à côté des autres selon une disposition en rang. 10. Module selon la revendications précédente dans lequel ledit premier groupe (30) est formé des premières cavités (4) situées au centre du rang et/ou ledit second groupe (40) est formé des premières cavités (4) situées de part et d'autre des premières cavités (4) du premier groupe (30). 11. Module selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 dans lequel le réflecteur (6) des premières cavité (4) situées à un bout et/ou à un autre du rang est plus gros que le réflecteur (6) des autres premières cavités (4). 25 12. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel lesdits réflecteurs (6) sont en continuité de matière les uns des autres. 13. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la ou desdites premières cavités (4) sont configurées pour que ledit 30 éclairage soit de type code. 14. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes 15 20 3052535 12 comprenant une ou des secondes cavités (60), configurées pour émettre des rayons lumineux complémentaires aux rayons lumineux émis par les premières cavités (4), ladite lentille (2) étant configurée pour transmettre en outre tout ou partie des rayons émis par la ou lesdites secondes cavités (60) de manière à 5 fournir, en combinaison avec les rayons émis par la ou lesdites premières cavités (4), un éclairage de type phare. 15. Dispositif d'éclairage comprenant au moins un module optique selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10