Brevet FR3064047A1 — publié le 20180921

BLOC OPTIQUE DE VÉHICULE À FAISCEAU DE LUMIÈRE CONFIGURABLE PAR DÉPLACEMENTS D'UNE LENTILLE L'invention concerne les blocs optiques qui sont destinés à équiper des véhicules, éventuellement de type automobile, et à assurer au moins une fonction photométrique de signalisation. Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent au moins un bloc optique comportant un boîtier délimitant une cavité fermée à 1 o l'avant par une glace de protection et logeant une source de photons, un réflecteur, et une lentille située en aval de la source de photons. Cette lentille est chargée de définir avec les photons générés un faisceau de lumière ayant une direction principale par rapport à la glace de protection et une divergence et assurant au moins une fonction photométrique de signalisation, comme par 15 exemple une fonction de feu de route, ou une fonction de feu de croisement, ou encore une fonction de feu antibrouillard. Afin de permettre une configuration (ou modulation) du faisceau de lumière en fonction du contexte du véhicule, et notamment le choix de sa direction principale par rapport à la glace de protection et de sa divergence, 20 plusieurs solutions ont été proposées. Certaines de ces solutions consistent à déplacer le réflecteur, généralement parabolique, par rapport à la lentille et à la source de lumière. Ce type de solution induit des jeux qui nuisent au positionnement précis du réflecteur, et donc ne permettent pas un contrôle suffisamment précis de la 25 direction principale et de la divergence du faisceau de lumière. D'autres solutions, notamment décrites dans les documents brevets FR 2867835, EP 0816748 et US 6,186,651, consistent à faire varier la position relative de la lentille par rapport à la source de photons ou inversement. Ces solutions utilisent des moyens techniques qui, hélas, 30 s'avèrent complexes et/ou encombrants et/ou lourds et/ou onéreux. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un bloc optique destiné à équiper 3064047 2 un véhicule et comprenant un boîtier délimitant une cavité fermée à l'avant par une glace de protection et logeant une source de photons propre à générer des photons, un réflecteur propre à réfléchir des photons générés vers l'avant, et une lentille située en aval de la source de photons et propre à 5 définir avec les photons générés un faisceau de lumière ayant une direction principale par rapport à la glace de protection et une divergence et assurant au moins une fonction photométrique de signalisation. Ce bloc optique se caractérise par le fait que : - le réflecteur est fixe, et - la cavité loge également, d'une part, une platine comprenant une extrémité avant à laquelle est solidarisée fixement la lentille et une extrémité arrière, et, d'autre part, une partie au moins de moyens de déplacement auxquels est solidarisée fixement cette extrémité arrière et propres à translater et/ou entraîner en rotation la platine par rapport au boîtier afin de placer la lentille dans une position choisie par rapport au réflecteur, propre à induire des direction principale et divergence choisies. Ainsi, on dispose d'un bloc optique délivrant un faisceau de lumière configurable très précisément et très simplement, grâce à des moyens techniques mettant en oeuvre un effet de levier et peu onéreux. Le bloc optique selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : la platine peut présenter une forme générale en L, avec un grand côté comportant son extrémité arrière et solidarisé aux moyens de déplacement, et un petit côté faisant partie de son extrémité avant et auquel est solidarisée fixement la lentille ; les moyens de déplacement peuvent comprendre, d'une première part, une pièce de support à laquelle est solidarisée fixement la platine, d'une deuxième part, une crémaillère sur laquelle est montée à rotation la pièce de support, d'une troisième part, un premier moteur électrique propre à translater la crémaillère, et, d'une quatrième part, un second moteur électrique propre à entraîner en rotation la pièce de support par rapport à la crémaillère ; 3064047 3 - en variante, les moyens de déplacement peuvent comprendre, d'une première part, une pièce de support à laquelle est solidarisée fixement la platine, d'une deuxième part, une vis sans fin sur laquelle est montée à rotation la pièce de support, d'une troisième part, un premier moteur 5 électrique propre à entraîner en rotation la vis sans fin pour translater la platine, et, d'une quatrième part, un second moteur électrique propre à entraîner en rotation la pièce de support par rapport à la vis sans fin ; le réflecteur peut comprendre une partie centrale dans laquelle est défini au moins un trou traversé par la source de photons ; 10 la source de photons peut être choisie parmi un ensemble d'au moins une diode électroluminescente, un ensemble d'au moins une diode laser, une lampe à décharge et une lampe à filament ; la fonction photométrique de signalisation peut être choisie parmi une fonction de feu de route, une fonction de feu de croisement, et une fonction 15 de feu antibrouillard ; il peut constituer un projecteur avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement, dans une vue en coupe, une partie d'un exemple de réalisation d'un bloc optique selon l'invention. L'invention a notamment pour but de proposer un bloc optique BO 25 destiné à équiper un véhicule et propre à délivrer un faisceau de lumière FL configurable (ou modulable) et assurant au moins une fonction photométrique de signalisation. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le bloc optique BO est destiné à équiper un véhicule de type automobile, comme 30 par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. En effet, elle concerne tout véhicule comportant au moins un bloc optique, qu'il soit terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien. 3064047 4 Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la fonction photométrique de signalisation est une fonction de feu de route ou une fonction de feu de croisement. Par conséquent, le bloc optique BO constitue un projecteur (ou phare) avant d'un véhicule. Mais 5 l'invention n'est pas limitée à ces types de fonction photométrique de signalisation. Elle concerne en effet également et notamment la fonction de feu antibrouillard. Sur l'unique figure, la direction X est une direction dite longitudinale du fait qu'elle est parallèle à un côté longitudinal d'un véhicule, la direction Y 10 est une direction dite transversale du fait qu'elle est perpendiculaire aux côtés longitudinaux de ce véhicule et donc perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est une direction verticale, perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. On a schématiquement illustré sur l'unique figure, un exemple de 15 réalisation d'un bloc optique BO selon l'invention. Comme illustré, un bloc optique BO, selon l'invention, comprend un boîtier BB, une glace de protection GP, au moins une source de photons SP, un réflecteur RP, une lentille LT, une platine PL, et des moyens de déplacement MD. 20 Le boîtier BB délimite une cavité CB qui est fermée à l'avant par la glace de protection GP et qui loge la (chaque) source de photons SP, le réflecteur RP, la lentille LT, la platine PL, et une partie au moins des moyens de déplacement MD. La (chaque) source de photons SP est installée fixement dans une 25 partie arrière de la cavité CB et est propre à générer des photons. Par exemple, la (chaque) source de photons SP peut être choisie parmi un ensemble d'au moins une diode électroluminescente, un ensemble d'au moins une diode laser, une lampe à décharge et une lampe à filament. Lorsque la (chaque) source de photons SP comprend un ensemble 30 d'au moins une diode électroluminescente, cette dernière peut être de type classique (ou LED (« Light-Emitting Diode »)) ou de type organique (ou OLED (« Organic Light-Emitting Diode »)). Le réflecteur RP est installé fixement dans la partie arrière de la cavité 3064047 5 CB et est propre à réfléchir des photons générés vers l'avant, et donc vers la lentille LT. Par exemple, ce réflecteur RP peut présenter une forme générale de paraboloïde de révolution tronqué, dont le bord périphérique peut, comme 5 illustré non limitativement, être prolongé par une paroi sensiblement cylindrique circulaire qui définit un masque. On notera que ce masque peut éventuellement servir à séparer deux fonctions photométriques voisines assurées par le bloc optique BO. Ici, il peut, par exemple, séparer une fonction de feu de route assurée par le faisceau de lumière FL, d'une fonction 1 o d'indicateur de changement de direction (ou clignotant) assurée par un autre faisceau de lumière produit dans le bloc optique BO au-dessus ou à côté du faisceau de lumière FL. La lentille LT est située en aval de la source de photons SP et propre à définir avec les photons générés et réfléchis (par le réflecteur RP) un 15 faisceau de lumière FL ayant une direction principale par rapport à la glace de protection GP configurable (ou variable) et une divergence configurable (ou variable) et assurant au moins une fonction photométrique de signalisation. Par exemple, cette lentille LT peut être plan convexe. La platine PL comprend des extrémités avant et arrière opposées 20 entre elles. La lentille LT est solidarisée fixement à l'extrémité avant de la platine PL. Par exemple, cette solidarisation fixe peut se faire par collage, vissage ou soudage. L'extrémité arrière de la platine PL est solidarisée fixement aux moyens de déplacement MD. 25 Par exemple, et comme illustré non limitativement sur l'unique figure, la platine PL peut présenter une forme générale en L, avec un grand côté comportant son extrémité arrière et sensiblement parallèle à une partie inférieure du boîtier BB et solidarisé aux moyens de déplacement MD, et un petit côté faisant partie de son extrémité avant et sensiblement 30 perpendiculaire à cette partie inférieure du boîtier BB et auquel est solidarisée fixement la lentille LT. Les moyens de déplacement MD sont propres à translater et/ou entraîner en rotation la platine PL par rapport au boîtier BB afin de placer la 3064047 6 lentille LT dans une position choisie par rapport au réflecteur RP (et donc également par rapport à la source de photons SP), propre à induire une direction principale choisie et une divergence choisie. En d'autres termes, selon le contexte du véhicule à l'instant 5 considéré, les moyens de déplacement MD vont soit maintenir la platine PL dans sa position en cours, soit seulement translater la platine PL par rapport au boîtier BB, soit seulement entraîner en rotation la platine PL par rapport au boîtier BB, soit encore à la fois translater et entraîner en rotation la platine PL par rapport au boîtier BB. Cela permet de fixer très précisément et très 10 simplement les direction principale et divergence du faisceau de lumière FL à chaque instant, grâce à un agencement simple, peu encombrant et peu onéreux. On comprendra qu'en raison de l'éloignement important entre le point de rotation de la platine PL et la lentille LT, on dispose d'un effet de levier. La 15 rotation induit donc non seulement une déviation dans le plan vertical XZ de la direction principale du faisceau de lumière FL, mais également une légère variation de la divergence (ou focalisation) du faisceau de lumière FL du fait d'un léger décalage de la lentille LT par rapport à la source de photons SP suivant la direction longitudinale X. Une translation suivant la direction 20 longitudinale X peut alors amplifier ou réduire cette divergence en cas de besoin. Par exemple, les moyens de déplacement MD peuvent comprendre une pièce de support PS, une crémaillère CR, et des premier ME1 et second ME2 moteurs électriques. 25 La platine PL est solidarisée fixement à la pièce de support PS, par exemple par collage, vissage ou soudage. La pièce de support PS est montée à rotation sur la crémaillère CR. Ce montage en rotation peut se faire autour d'un axe sensiblement parallèle à la direction transversale Y, pour permettre un basculement de la lentille LT 30 vers l'avant ou vers l'arrière avec un fort effet de levier (flèche F2), comme illustré non limitativement. Cela permet en effet de faire varier facilement la direction principale du faisceau de lumière FL par rapport à la glace de protection GP dans le plan XZ). Mais dans une variante de réalisation le 3064047 7 montage en rotation pourrait se faire autour d'un axe sensiblement parallèle à la direction verticale Z, pour permettre une rotation de la lentille LT vers la droite ou vers la gauche destinée à faire varier facilement la direction principale du faisceau de lumière FL par rapport à la glace de protection GP 5 dans le plan XY. Le premier moteur électrique ME1 est propre à translater la crémaillère CR. Cette translation se fait de préférence suivant une direction F1 légèrement inclinée par rapport à la direction longitudinale X, comme illustré non limitativement. Cela permet en effet de faire varier facilement la io divergence du faisceau de lumière FL. Mais dans une variante de réalisation la translation pourrait se faire suivant la direction transversale Y. Par exemple, ce premier moteur électrique ME1 peut être de type pas à pas. Le second moteur électrique ME2 est propre à entraîner en rotation la 15 pièce de support PS par rapport à la crémaillère CR. Par exemple, ce second moteur électrique ME2 peut être de type pas à pas et associé à des moyens de démultiplication. Les premier ME1 et second ME2 moteurs électriques peuvent éventuellement être installés à l'extérieur du boîtier BB, ce qui nécessite la 20 présence de trous traversants dans la partie inférieure du boîtier BB pour le passage d'axes d'entraînement, comme illustré non limitativement. Mais dans une variante de réalisation ils pourraient être installés dans la cavité CB. Dans une première variante de réalisation, on pourrait remplacer la crémaillère CR par une vis sans fin sur laquelle est montée à rotation la pièce 25 de support PS. Dans ce cas, le premier moteur électrique ME1 est propre à entraîner en rotation la vis sans fin pour translater la platine PL. Dans une seconde variante de réalisation, on pourrait remplacer la crémaillère CR (ou la vis sans fin) et le premier moteur électrique ME1 par un vérin. Dans ce cas, la pièce de support PS est montée à rotation sur une 30 extrémité translatable du vérin. On notera que l'on pourrait envisager des moyens de déplacement plus complexes permettant deux translations perpendiculaires entre elles (suivant F1 et Y) et/ou deux rotations autour d'axes perpendiculaires entre 3064047 8 eux (Y et Z). On notera également, comme illustré non limitativement sur l'unique figure, que le réflecteur RP peut comprendre une partie centrale dans laquelle est défini au moins un trou TS traversé par la source de photons SP. Dans ce 5 cas, la cavité CB peut loger fixement, derrière le réflecteur RP, une plaque de support PQ auquel est solidarisée fixement la (chaque) source de photons SP. Cette plaque de support PQ peut, par exemple, être une carte à circuits imprimés, de type PCB (« Printed Circuit Board »), rigide ou flexible (de type « Flex »). 10 REVENDICATIONS1. Bloc optique (BO) destiné à équiper un véhicule et comprenant un boîtier (BB) délimitant une cavité (CB) fermée à l'avant par une glace de protection (GP) et logeant une source de photons (SP) propre à générer des photons, un réflecteur (RP) propre à réfléchir des photons générés vers l'avant, et une lentille (LT) située en aval de ladite source de photons (SP) et propre à définir avec lesdits photons générés et réfléchis un faisceau de 1 o lumière (FL) ayant une direction principale par rapport à ladite glace de protection (GP) et une divergence et assurant au moins une fonction photométrique de signalisation, caractérisé en ce que ledit réflecteur (RP) est fixe, et en ce que ladite cavité (CB) loge également, d'une part, une platine (PL) comprenant une extrémité avant à laquelle est solidarisée fixement ladite 15 lentille (LT) et une extrémité arrière, et, d'autre part, une partie au moins de moyens de déplacement (MD) auxquels est solidarisée fixement ladite extrémité arrière et propres à translater et/ou entraîner en rotation ladite platine (PL) par rapport audit boîtier (BB) afin de placer ladite lentille (LT) dans une position choisie par rapport audit réflecteur (RP), propre à induire des 20 direction principale et divergence choisies. 2. Bloc optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite platine (PL) présente une forme générale en L, avec un grand côté comportant ladite extrémité arrière et solidarisé auxdits moyens de déplacement (MD), et un petit côté faisant partie de ladite extrémité avant et 25 auquel est solidarisée fixement ladite lentille (LT). 3. Bloc optique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (MD) comprennent i) une pièce de support (PS) à laquelle est solidarisée fixement ladite platine (PL), ii) une crémaillère (CR) sur laquelle est montée à rotation ladite pièce de support 30 (PS), iii) un premier moteur électrique (ME1) propre à translater ladite crémaillère (CR), et iv) un second moteur électrique (ME2) propre à entraîner en rotation ladite pièce de support (PS) par rapport à ladite crémaillère (CR). 4. Bloc optique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce 3064047 que lesdits moyens de déplacement (MD) comprennent i) une pièce de support (PS) à laquelle est solidarisée fixement ladite platine (PL), ii) une vis sans fin sur laquelle est montée à rotation ladite pièce de support (PS), iii) un premier moteur électrique (ME1) propre à entraîner en rotation ladite vis sans 5 fin pour translater ladite platine (PL), et iv) un second moteur électrique (ME2) propre à entraîner en rotation ladite pièce de support (PS) par rapport à ladite vis sans fin. 5. Bloc optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit réflecteur (RP) comprend une partie centrale dans laquelle est défini 1 o au moins un trou (TS) traversé par ladite source de photons (SP). 6. Bloc optique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite source de photons (SP) est choisie parmi un ensemble d'au moins une diode électroluminescente, un ensemble d'au moins une diode laser, une lampe à décharge et une lampe à filament. 7. Bloc optique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite fonction photométrique de signalisation est choisie parmi une fonction de feu de route, une fonction de feu de croisement, et une fonction de feu antibrouillard. 8. Bloc optique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il constitue un projecteur avant. 9. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bloc optique (BO) selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.