Brevet FR3064048A1 — publié le 20180921

BLOC OPTIQUE DE VÉHICULE À FAISCEAU DE LUMIÈRE CONFIGURABLE PAR DÉPLACEMENTS DE LA SOURCE DE PHOTONS 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. Comme le sait l'homme de l'art, certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent au moins un bloc optique comportant un boîtier délimitant une cavité fermée à l'avant par une glace de protection et logeant un réflecteur de photons, généralement parabolique, et une source de photons placée en aval de ce dernier afin que les photons qu'elle génère se dirigent vers lui. Ce réflecteur de photons est chargé de réfléchir les photons générés vers l'avant sous la forme d'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 exemple une fonction de feu de route, ou une fonction de feu de croisement, ou encore une fonction de feu antibrouillard. Pour que le faisceau de lumière puisse être configuré (ou modulé) en fonction du contexte du véhicule, et notamment que l'on puisse choisir sa direction principale par rapport à la glace de protection et sa divergence, plusieurs solutions ont été proposées. Certaines de ces solutions consistent à déplacer simultanément la source de photons et le réflecteur. Ce type de solution induit des jeux entre éléments qui nuisent à la configuration précise du faisceau de lumière et peuvent induire l'entrée et/ou la sortie de photons parasites, par des passages entre le réflecteur et le masque, qui nuisent à l'esthétisme. D'autres solutions consistent à ne déplacer que le réflecteur par rapport au boîtier, et donc par rapport à la source de lumière qui est fixe. Compte tenu des dimensions du réflecteur, ce type de solution induit un jeu qui nuit au positionnement précis du réflecteur, et donc ne permet pas un contrôle suffisamment précis de la direction principale et de la divergence du 3064048 2 faisceau de lumière. En outre, ce jeu peut également induire entre le réflecteur et le masque des passages pour les photons, au moins dans certaines positions relatives, ce qui peut nuire à l'esthétisme. Il a également été proposé dans le document brevet EP 2532951 de 5 ne déplacer que la source de lumière par rapport au boîtier et donc au réflecteur qui est fixe. Mais cette solution est destinée à générer différents motifs lumineux selon la position relative de la source de photons par rapport au réflecteur fixe, et non pas à configurer précisément le faisceau de lumière selon le contexte du véhicule. 1 o L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un bloc optique destiné à équiper 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 et un réflecteur fixe et propre à réfléchir les photons 15 générés vers l'avant sous la forme d'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 la cavité loge également : 20 - une platine comprenant une partie installée en aval du réflecteur et à laquelle est couplée fixement la (chaque) source de photons de manière à ce que les photons qu'elle génère se dirigent vers le réflecteur, et - une partie au moins de moyens de déplacement propres à translater et/ou entraîner en rotation la platine par rapport au boîtier afin de placer la 25 source de photons dans une position choisie par rapport au réflecteur, propre à induire des direction principale et divergence choisies du faisceau de lumière. Ainsi, on dispose d'un bloc optique délivrant un faisceau de lumière configurable très précisément et très simplement, grâce à des moyens 30 techniques peu onéreux, et qui de surcroît ne risque pas d'induire de la lumière parasite. Le bloc optique selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et 3064048 3 notamment : la platine peut comprendre une extrémité avant à laquelle est solidarisée la (chaque) source de photons et une extrémité arrière solidarisée aux moyens de déplacement ; 5 la source de photons peut être solidarisée fixement à une carte à circuits imprimés qui est solidarisée fixement à la partie de la platine qui est située en aval du réflecteur ; les moyens de déplacement peuvent comprendre, d'une première part, une pièce de support à laquelle est solidarisée fixement la platine, d'une 1 o 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 ; 15 - 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 électrique propre à entraîner en rotation la vis sans fin pour translater la 20 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 présenter une forme générale de paraboloïde de révolution tronqué et ayant un bord périphérique prolongé par une paroi sensiblement cylindrique circulaire et définissant un masque ; 25 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 30 de feu antibrouillard ; il peut constituer un projecteur avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type 3064048 4 automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel 5 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 destiné à équiper un véhicule et propre à délivrer un faisceau de lumière FL configurable (ou modulable) et assurant au moins une fonction photométrique 1 o 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 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 15 optique, qu'il soit terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien. 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 20 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 25 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 30 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 platine PL, et des moyens de déplacement MD. 3064048 5 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 platine PL, et une partie au moins des moyens de déplacement MD. 5 Le réflecteur RP est installé fixement dans la partie arrière de la cavité CB et est propre à réfléchir vers l'avant, et donc vers la glace de protection GP, les photons générés par la (chaque) source de photons SP sous la forme d'un faisceau de lumière FL ayant une direction principale par rapport à la glace de protection GP et une divergence et assurant au moins une fonction lo photométrique de signalisation. Par exemple, ce réflecteur RP peut présenter une forme générale de paraboloïde de révolution tronqué, dont le bord périphérique peut, comme illustré non limitativement, être prolongé par une paroi PM sensiblement cylindrique circulaire et définissant un masque. On notera que ce masque 15 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 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 20 faisceau de lumière FL. La platine PL comprend une partie PP qui est installée en aval du réflecteur RP et à laquelle est couplée fixement la (chaque) source de photons SP. Ce couplage est réalisé de manière à ce que les photons que génère la (chaque) source de photons SP se dirigent vers le réflecteur RP. En 25 d'autres termes, la (chaque) source de photons SP est orientée vers le réflecteur RP de façon déportée, de préférence vers le bas, sous un angle aigu variable. Par exemple, la (chaque) source de photons SP peut être choisie parmi un ensemble d'au moins une diode électroluminescente, un ensemble 30 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 d'au moins une diode électroluminescente, cette dernière peut être de type classique (ou LED (« Light-Emitting Diode »)) ou de type organique (ou OLED 3064048 6 (« Organic Light-Emitting Diode »)). On notera également, comme illustré non limitativement sur l'unique figure, que la (chaque) source de photons SP peut être solidarisée fixement à une carte à circuits imprimés CC qui est solidarisée fixement à la partie PP de 5 la platine PL. Cette carte à circuits imprimés CC peut, par exemple, être de type PCB (« Printed Circuit Board »), rigide ou flexible (de type « Flex »). La solidarisation fixe de la carte à circuits imprimés CC à la platine PL peut se faire, par exemple, par collage, vissage ou soudage. La platine PL est couplée aux moyens de déplacement MD. 10 Par exemple, et comme illustré non limitativement sur l'unique figure, la platine PL peut comprendre une extrémité avant constituant la partie PP et à laquelle est solidarisée la source de photons SP et une extrémité arrière solidarisée aux moyens de déplacement MD. Cela permet d'induire un effet de levier important lors des rotations décrites plus loin. 15 Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur l'unique figure, la platine PL peut présenter une forme générale en J. Le grand côté du J est sensiblement parallèle à une partie inférieure du boîtier BB et comprend l'extrémité arrière de la platine PL qui est solidarisée aux moyens de déplacement MD. Le côté intermédiaire du J est sensiblement 20 perpendiculaire à cette partie inférieure du boîtier BB et auquel est solidarisée fixement la carte à circuits imprimés CC. Le petit côté (« de retour ») du J est sensiblement parallèle au grand côté et destiné à définir localement un masque empêchant les photons émis vers le haut (avec des angles importants) de se diriger vers d'autres directions que celles allant vers le 25 réflecteur RP. Le petit côté et le côté intermédiaire de la platine PL font partie de l'extrémité avant constituant la partie PP. 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 (chaque) source de photons SP dans une position choisie par rapport au 30 réflecteur RP, propre à induire une direction principale choisie et une divergence choisie du faisceau de lumière FL. En d'autres termes, selon le contexte du véhicule à l'instant considéré, les moyens de déplacement MD vont soit maintenir la platine PL 3064048 7 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 5 simplement les direction principale et divergence du faisceau de lumière FL à chaque instant. Le faisceau de lumière FL est donc ainsi configurable (ou modulable) en fonction du contexte, grâce à un agencement simple, peu encombrant et peu onéreux. Lorsqu'il existe, comme illustré non limitativement, un éloignement 10 important entre le point de rotation de la platine PL et la source de photons SP, on dispose d'un fort effet de levier. La 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 15 source de photons SP par rapport au réflecteur RP suivant la direction longitudinale X. Une translation suivant la direction 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 20 ME2 moteurs électriques. La platine PL est solidarisée fixement à la pièce de support PS, par exemple par collage, vissage ou soudage. Cette solidarisation se fait de préférence au niveau de l'extrémité arrière du grand côté de la platine PL. La pièce de support PS est montée à rotation sur la crémaillère CR. 25 Ce montage en rotation peut se faire autour d'un axe sensiblement parallèle à la direction transversale Y, pour permettre un basculement de la source de photons SP vers l'avant ou vers l'arrière (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 30 dans le plan XZ). Mais dans une variante de réalisation le montage en rotation pourrait se faire autour d'un axe sensiblement parallèle à la direction verticale Z, pour permettre une variation de la direction principale du faisceau de lumière FL par rapport à la glace de protection G P dans le plan XY. 3064048 8 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 5 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 io 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 15 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 20 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 25 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 eux (Y et Z). 30 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 et un réflecteur (RP) fixe et propre à réfléchir les photons générés vers l'avant sous la forme d'un faisceau de lumière (FL) ayant une direction principale par rapport à ladite glace de protection (GP) et une divergence et 1 o assurant au moins une fonction photométrique de signalisation, caractérisé en ce que ladite cavité (CB) loge également, d'une part, une platine (PL) comprenant une partie (PP) installée en aval dudit réflecteur (RP) et à laquelle est couplée fixement ladite source de photons (SP) de manière à ce que les photons qu'elle génère se dirigent vers ledit réflecteur (RP), et, d'autre part, 15 une partie au moins de moyens de déplacement (MD) propres à translater et/ou entraîner en rotation ladite platine (PL) par rapport audit boîtier (BB) afin de placer ladite source de photons (SP) dans une position choisie par rapport audit réflecteur (RP), propre à induire des direction principale et divergence choisies dudit faisceau de lumière (FL). 20 2. Bloc optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite platine (PL) comprend une extrémité avant à laquelle est solidarisée ladite source de photons (SP) et une extrémité arrière solidarisée auxdits moyens de déplacement (MD). 3. Bloc optique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce 25 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 (PS), iii) un premier moteur électrique (ME1) propre à translater ladite crémaillère (CR), et iv) un second moteur électrique (ME2) propre à entraîner 30 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 que lesdits moyens de déplacement (MD) comprennent i) une pièce de support (PS) à laquelle est solidarisée fixement ladite platine (PL), ii) une vis 3064048 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 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 5 vis sans fin. 5. Bloc optique selon l'une des revendications 1 à 4, 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. 10 6. Bloc optique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit réflecteur (RP) présente une forme générale de paraboloïde de révolution tronqué et ayant un bord périphérique prolongé par une paroi (PM) sensiblement cylindrique circulaire et définissant un masque. 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.