Brevet FR3076884A1 — publié le 20190719

Description Titre de l'invention : Unité de feu [0001] La présente invention se rapporte à une unité de feu. [0002] On connaît dans l'art antérieur un dispositif d'éclairage de véhicule qui est configuré pour réfléchir de manière sélective de la lumière émise à partir d'une source de lumière grâce à un dispositif de réflexion ayant une pluralité d'éléments de réflexion alignés dans une forme de matrice sur une surface et pour éclairer ainsi l'avant d'un véhicule dans une configuration de distribution de lumière prédéterminée (document de brevet 1). Le dispositif de réflexion a la pluralité d'éléments de réflexion alignés pour pouvoir être inclinés, et peut commuter des positions de la pluralité d'éléments de réflexion entre une première position et une deuxième position. Le dispositif de réflexion est configuré pour former une configuration de distribution de lumière pour éclairer une surface de route et équivalent en changeant chaque élément de réflexion entre la première position dans laquelle une direction de réflexion de la lumière provenant de la source de lumière contribue à la formation de la configuration de distribution de lumière et la deuxième position dans laquelle la direction de réflexion de la lumière ne contribue pas à la formation de la configuration de distribution de lumière. [0003] Document de brevet 1: JP-A-2016-110760 [0004] Puisque le dispositif de réflexion a la pluralité d'éléments de réflexion alignés, quand un défaut de fonctionnement se produit lors d'une commutation des positions de certains éléments de réflexion, une zone qui ne doit pas être éclairée à l'origine est éclairée et une configuration de distribution de lumière prédéterminée ne peut ainsi pas être formée. Pour cette raison, il est préférable de détecter de manière appropriée le défaut de fonctionnement. [0005] La présente invention a été faite en raison des situations ci-dessus, et un but de celle- ci est de procurer une nouvelle unité de feu capable de détecter le défaut de fonctionnement d'un dispositif de déflexion de lumière et équivalent. [0006] Afin d'atteindre le but ci-dessus, une unité de feu selon un aspect de la présente invention comprend un système optique de projection, un dispositif de déflexion de lumière disposé à l'arrière du système optique de projection et configuré pour réfléchir de manière sélective de la lumière incidente vers le système optique de projection, un système optique d'irradiation configuré pour irradier de la lumière sur une partie de réflexion du dispositif de déflexion de lumière, et une unité de détection configurée pour détecter la lumière réfléchie par le dispositif de déflexion de lumière. Le dispositif de déflexion de lumière est configuré pour commuter, dans au moins une certaine zone de la partie de réflexion, une première position de réflexion dans laquelle la lumière irradiée par le système optique d'irradiation doit être réfléchie vers le système optique 2 de projection de façon à être utilisée effectivement comme une partie d'une configuration de distribution de lumière souhaitée et une deuxième position de réflexion dans laquelle la lumière irradiée par le système optique d'irradiation doit être réfléchie pour ne pas être effectivement utilisée, et l'unité de détection est disposée dans une position dans laquelle la lumière réfléchie au niveau de la deuxième position de réflexion par le dispositif de déflexion de lumière peut être détectée. [0007] Selon l'aspect ci-dessus, il est possible de détecter un défaut de fonctionnement du dispositif de déflexion de lumière sur la base de la lumière devant être irradiée provenant du système optique d'irradiation, de la position de réflexion du dispositif de déflexion de lumière et d'un état de détection de la lumière réfléchie dans l'unité de détection. [0008] L'unité de détection peut être disposée dans une position dans laquelle elle ne gêne pas la lumière réfléchie à la première position de réflexion par le dispositif de déflexion de lumière. L'unité de détection n'interrompt ainsi pas l'utilisation efficace de la lumière irradiée provenant du système optique d'irradiation comme une partie de la configuration de distribution de lumière souhaitée. [0009] L'unité de détection peut détecter de la lumière réfléchie quand la lumière est irradiée depuis le système optique d'irradiation jusqu'à la partie de réflexion du dispositif de déflexion de lumière qui se trouve dans la deuxième position de réflexion. La lumière irradiée à partir du système optique d'irradiation est détectée comme lumière réfléchie par l'unité de détection quand le dispositif de déflexion de lumière est normalement commuté vers la deuxième position de réflexion. Dans ce cas, on estime qu'il n'y a pas de défaut de fonctionnement dans le dispositif de déflexion de lumière. De même, quand le dispositif de déflexion de lumière n'est pas normalement commuté vers la deuxième position de réflexion et au moins une partie de celui-ci est maintenue dans la première position de réflexion, une partie sans irradiation (partie sombre) est détectée dans au moins une partie de la lumière réfléchie grâce à l'unité de détection. Dans ce cas, on estime qu'il y a un défaut de fonctionnement dans le dispositif de déflexion de lumière. Dans le même temps, l'unité de détection peut détecter de la lumière réfléchie quand la lumière est irradiée depuis le système optique d'irradiation jusqu'à la partie de réflexion du dispositif de déflexion de lumière qui se trouve dans la première position de réflexion. Quand le dispositif de déflexion de lumière est normalement commuté vers la première position de réflexion, la lumière irradiée à partir du système optique d'irradiation n'est pas détectée comme lumière réfléchie par l'unité de détection. Dans ce cas, on estime qu'il n'y a pas de défaut de fonctionnement dans le dispositif de déflexion de lumière. De plus, quand le dispositif de déflexion de lumière n'est pas normalement commuté vers la première position de réflexion et au moins une partie de celui-ci est maintenue dans la deuxième position de réflexion, n'importe 3 quelle lumière réfléchie est détectée par l'unité de détection. Dans ce cas, on estime qu'il y a un défaut de fonctionnement dans le dispositif de déflexion de lumière. [0010] Un autre aspect de la présente invention est également une unité de feu. L'unité de feu comprend un système optique de projection, un dispositif de déflexion de lumière disposé à l'arrière du système optique de projection et configuré pour réfléchir de manière sélective de la lumière incidente vers le système optique de projection, un système optique d'irradiation configuré pour irradier de la lumière sur une partie de réflexion du dispositif de déflexion de lumière, une unité d'irradiation de lumière d'inspection configurée pour irradier de la lumière non visible, et une unité de détection configurée pour détecter la lumière non visible réfléchie par le dispositif de déflexion de lumière. Le dispositif de déflexion de lumière est configuré pour commuter, dans au moins une certaine zone de la partie de réflexion, une première position de réflexion dans laquelle la lumière irradiée par le système optique d'irradiation doit être réfléchie vers le système optique de projection de façon à être utilisée effectivement comme une partie d'une configuration de distribution de lumière souhaitée et une deuxième position de réflexion dans laquelle la lumière irradiée par le système optique d'irradiation doit être réfléchie pour ne pas être effectivement utilisée, et l'unité de détection est disposée dans une position dans laquelle la lumière non visible réfléchie au niveau de la première position de réflexion par le dispositif de déflexion de lumière peut être détectée. [0011] Selon l'aspect ci-dessus, il est possible de détecter un défaut de fonctionnement du dispositif de déflexion de lumière sur la base de la lumière non visible devant être irradiée à partir de l'unité d'irradiation de lumière d'inspection, de la position de réflexion du dispositif de déflexion de lumière et d'un état de détection de la lumière non visible réfléchie dans l'unité de détection. De plus, il est possible de vérifier s'il y a un défaut de fonctionnement dans le dispositif de déflexion de lumière à n'importe quel moment où la lumière n'est pas irradiée à partir du système optique d'irradiation. Pour cette raison, lors de la vérification du fait qu'il y a un défaut de fonctionnement dans le dispositif de déflexion de lumière, il est possible d'empêcher la lumière provenant du système optique d'irradiation de s'échapper vers l'extérieur de l'unité. [0012] Le dispositif de déflexion de lumière peut comprendre un réseau de micromiroirs. Chaque élément de miroir du réseau de micromiroirs peut être configuré pour commuter la première position de réflexion et la deuxième position de réflexion autour d'un axe de rotation. L'axe de rotation peut s'étendre suivant une diagonale d'une surface réfléchissante de l'élément de miroir. Il est ainsi possible de former rapidement et avec précision une configuration de distribution de lumière ayant diverses formes. [0013] Dans le même temps, n'importe quelle combinaison des éléments constitutifs ci- dessus, et un procédé, un dispositif, un système et équivalent de la présente invention 4 sont également pertinents comme aspects de la présente invention. [0014] Selon la présente invention, il est possible de procurer la nouvelle unité de feu capable de détecter le défaut de fonctionnement du dispositif de déflexion de lumière et équivalent. [0015] [fig.1] La figure 1 est une vue de côté montrant une structure schématique d'une unité de feu selon une première forme de réalisation. [0016] [fig.2A] La figure 2A est une vue de face montrant une structure schématique d'un dispositif de déflexion de lumière selon un exemple de référence. [0017] [fig.2B] La figure 2B est une vue en coupe suivant une ligne A-A du dispositif de déflexion de lumière représenté dans la figure 2A. [0018] [fig.3] La figure 3 est une vue agrandie de la lumière réfléchie quand la lumière émise à partir d'une source de lumière est réfléchie dans une première position de réflexion et dans une deuxième position de réflexion par un élément de miroir. [0019] [fig.4] La figure 4 est une vue destinée à illustrer un axe de rotation de l'élément de miroir selon la première forme de réalisation. [0020] [fig.51 La figure 5 est une vue de face montrant la structure schématique de l'unité de feu selon la première forme de réalisation. [0021] [fig.6] La figure 6 est une vue de dessus agrandie montrant la lumière réfléchie dans l'unité de feu de la figure 5. [0022] [fig.7] La figure 7 est une vue montrant un exemple d'une configuration d'irradiation qui est formée par l'unité de feu selon la première forme de réalisation. [0023] [fig.8A] La figure 8A montre une plage de formation d'image quand un défaut de fonc- tionnement se produit au niveau d'une partie d'un élément de réseau de miroir dans un état où le dispositif de déflexion de lumière est placé dans une deuxième position de réflexion P2. [0024] [fig.8B] La figure 8B montre une plage de formation d'image quand un défaut de fonc- tionnement se produit au niveau d'une partie de l'élément de réseau de miroir dans un état où le dispositif de déflexion de lumière est placé dans une première position de réflexion Pl. [0025] [fig.91 La figure 9 est une vue agrandie montrant la lumière réfléchie quand de la lumière visible émise à partir de la source de lumière et de la lumière infrarouge émise à partir d'une source de lumière infrarouge sont réfléchies dans la première position de réflexion et dans la deuxième position de réflexion par l'élément de miroir. [0026] La présente invention va être décrite ci-après sur la base de formes de réalisation préférées en se référant aux dessins. Les mêmes éléments, organes et traitement ou équivalents représentés dans les dessins respectifs sont désignés avec les mêmes références, et leurs descriptions redondantes sont omises de manière appropriée. De plus, les formes de réalisation ne sont pas destinées à limiter la présente invention et sont à titre d'exemple, et toutes les caractéristiques et combinaisons de celles-ci décrites dans les formes de réalisation ne sont pas interprétées comme essentielles pour la présente invention. [0027] (Première forme de réalisation) [0028] [Unité de feu] [0029] La figure 1 est une vue de côté montrant une structure schématique d'une unité de feu selon une première forme de réalisation. Une unité de feu 10 de la première forme de réalisation comprend un système optique de projection 12, un dispositif de déflexion de lumière 100 disposé sur un axe optique Ax du système optique de projection 12 et configuré pour réfléchir de manière sélective de la lumière incidente vers le système optique de projection 12, un système optique d'irradiation 16 configuré pour irradier de la lumière sur une partie de réflexion 100a du dispositif de déflexion de lumière 100, une unité de formation d'image 17 comme unité de détection configurée pour détecter de la lumière réfléchie au niveau du dispositif de déflexion de lumière 100, et une unité de commande 50. Le système optique de projection 12 comprend une lentille de projection 18. Le système optique d'irradiation 16 comprend une source de lumière 20, un élément condenseur de lumière 22, et un réflecteur 24. [0030] L'unité de formation d'image 17 est un appareil-photo ou une caméra vidéo ayant un élément de formation d'image et peut être n'importe quelle unité capable de convertir un signal optique en signal électrique. En outre, un élément condenseur de lumière (un élément de réflexion tel qu'un réflecteur ou un élément de réfraction tel qu'une lentille) pour condenser de la lumière réfléchie au niveau du dispositif de déflexion de lumière 100 sur une partie de réception de lumière de l'unité de formation d'image 17 peut être disposé entre l'unité de formation d'image 17 et le dispositif de déflexion de lumière 100. [0031] L'unité de feu 10 de la première forme de réalisation est principalement utilisée pour un feu de véhicule (par exemple, un phare de véhicule), mais l'utilisation pour l'unité 6 de feu 10 n'est pas limitée à cela. L'unité de feu 10 peut également être appliquée à un feu d'une variété de dispositifs d'éclairage et d'une variété de corps mobiles (un avion, un train, et équivalent). De plus, l'unité de feu 10 représentée dans la figure 1 est configurée de telle sorte que les composants respectifs sont disposés en haut et en bas avec l'axe optique Ax qui est interposé entre eux. Il est ainsi possible de réduire une taille de l'unité de feu dans le sens de la largeur. Dans le même temps, l'unité de feu 10 peut également être configurée de telle sorte que les composants respectifs sont tournés de 90° autour de l'axe optique Ax et sont ainsi disposés à droite et à gauche avec l'axe optique Ax qui est interposé entre eux. Dans ce cas, il est possible de réduire une taille de l'unité de feu dans le sens de la hauteur. [0032] Comme source de lumière 20, un dispositif d'émission de lumière à semi-conducteur tel qu'un dispositif à diode électroluminescente, un dispositif à diode laser, un dispositif à électroluminescence et équivalent, une ampoule, une lampe à incandescence (lampe halogène), une lampe à décharge, et équivalent peuvent être utilisés. L'élément condenseur de lumière 22 est configuré pour guider la majeure partie de la lumière émise depuis la source de lumière 20 jusqu'à une surface réfléchissante 24a du réflecteur 24. Par exemple, une lentille convexe, un élément de guidage de lumière creux ayant une forme de canon, un réflecteur dont une surface intérieure est formée comme une surface réfléchissante prédéterminée, ou équivalent est utilisé comme élément condenseur de lumière 22. Plus spécialement, un concentrateur parabolique composé peut être un exemple d'élément condenseur de lumière 22. Quand il est possible de guider la majeure partie de la lumière émise depuis la source de lumière 20 jusqu'à la surface réfléchissante du réflecteur 24, l'élément condenseur de lumière peut ne pas être utilisé. La source de lumière 20 est montée dans une position souhaitée d'un dissipateur de chaleur tel que du métal, de la céramique ou équivalent, par exemple. [0033] Le dispositif de déflexion de lumière 100 est disposé sur l'axe optique X à l'arrière du système optique de projection 12, et est configuré pour réfléchir de manière sélective la lumière émise depuis la source de lumière 20 vers le système optique de projection 12. Le dispositif de déflexion de lumière 100 comprend une pluralité de micromiroirs tels qu'un système micro électromécanique (MEMS) et une matrice de micromiroirs (DMD) alignés dans une forme de réseau (matrice). En commandant des angles des surfaces réfléchissantes de la pluralité de micromiroirs, respectivement, il est possible de changer de manière sélective une direction de réflexion de la lumière émise à partir de la source de lumière 20. C'est-à-dire qu'une partie de la lumière émise à partir de la source de lumière 20 peut être réfléchie vers le système optique de projection 12 et l'autre lumière peut être réfléchie vers une direction dans laquelle elle n'est pas utilisée effectivement. Ici, la direction dans laquelle la lumière n'est pas 7 utilisée effectivement peut être une direction dans laquelle la lumière réfléchie influence moins (par exemple, une direction dans laquelle la lumière contribue à peine à une formation d'une configuration de distribution de lumière souhaitée) ou une direction faisant face à un élément d'absorption de lumière (un élément de masque de lumière). [0034] Le système optique de projection 12 de la première forme de réalisation est configuré de telle sorte qu'un réseau de micromiroirs (qui sera décrit plus tard) du dispositif de déflexion de lumière 100 est disposé au voisinage d'un centre de la lentille de projection 18. Dans le même temps, le système optique de projection 12 peut avoir une pluralité d'éléments optiques tels que des lentilles. De même, l'élément optique inclus dans le système optique de projection n'est pas limité à la lentille et peut être un élément de réflexion. [0035] Dans le même temps, le système optique de projection 12 de la première forme de réalisation comprend le réflecteur 24 configuré pour réfléchir la lumière émise à partir de la source de lumière 20 vers le dispositif de déflexion de lumière 100. Le réflecteur 24 est configuré pour focaliser la lumière réfléchie sur la partie de réflexion 100a du dispositif de déflexion de lumière 100. La lumière émise à partir de la source de lumière 20 peut être autorisée à être dirigée vers la partie de réflexion 100a du dispositif de déflexion de lumière 100 sans perte. [0036] De plus, la surface réfléchissante 24a du réflecteur 24 a une surface plus grande que la partie de réflexion 100a du dispositif de déflexion de lumière 100. Il est ainsi possible de miniaturiser le dispositif de déflexion de lumière 100. De même, le système optique d'irradiation 16 de la première forme de réalisation comprend la source de lumière 20 comprenant un dispositif d'émission de lumière à semiconducteur, et l'élément condenseur de lumière parabolique composé 22 configuré pour condenser la lumière émise de la source de lumière 20. La lumière émise à partir de la source de lumière 20 peut être autorisée à être dirigée vers la partie de réflexion 100a du dispositif de déflexion de lumière 100 sans perte. [0037] L'unité de feu 10 configurée comme cela a été décrit ci-dessus peut être utilisée pour un phare à distribution de lumière variable configuré pour mettre en oeuvre un éclairage partiel/extinction des feux. [0038] [Dispositif de déflexion de lumière] [0039] La figure 2A est une vue de face montrant une structure schématique d'un dispositif de déflexion de lumière selon un exemple de référence, et la figure 2B est une vue en coupe suivant une ligne A-A du dispositif de déflexion de lumière représenté dans la figure 2A. [0040] Comme cela est représenté dans la figure 2A, un dispositif de déflexion de lumière 100 de l'exemple de référence comprend un réseau de micromiroirs 104 dans lequel 8 une pluralité de petits éléments de miroir 102 est alignée dans une forme de matrice, et un élément de couvercle transparent 106 disposé sur un côté avant (un côté droit du dispositif de déflexion de lumière 100 représenté dans la figure 2B) des surfaces réfléchissantes 102a des éléments de miroir 102. L'élément de couvercle est formé en verre, en matière plastique ou équivalent, par exemple. [0041] Chaque élément de miroir 102 du réseau de micromiroirs 104 est configuré pour commuter une première position de réflexion P1 (une position en trait plein représentée dans la figure 2B) dans laquelle la lumière émise à partir de la source de lumière doit être réfléchie vers le système optique de projection de façon à être utilisée effectivement comme une partie d'une configuration de distribution de lumière souhaitée et une deuxième position de réflexion P2 (une position en pointillés représentée dans la figure 2B) dans laquelle la lumière émise à partir de la source de lumière doit être réfléchie pour ne pas être effectivement utilisée. [0042] La figure 3 est une vue agrandie de la lumière réfléchie quand la lumière émise à partir de la source de lumière est réfléchie dans la première position de réflexion et la deuxième position de réflexion par l'élément de miroir. Dans la figure 3, le réseau de micromiroirs est représenté par un élément de miroir de façon à simplifier la description. En outre, l'élément condenseur de lumière 22 représenté dans la figure 1 est omis. [0043] Comme cela est représenté dans la figure 3, puisque la lumière émise à partir de la source de lumière 20 est condensée et réfléchie par le réflecteur 24, la lumière incidente Lin n'est pas de la lumière complètement parallèle. C'est-à-dire que, quand la lumière incidente Lin est incidente sur la surface réfléchissante 102a de l'élément de miroir 102, un angle d'incidence de celle-ci est agrandi dans une certaine mesure. L'élément de miroir 102 est disposé de telle sorte que quand l'élément de miroir 102 réfléchit la lumière incidente Lin dans la première position de réflexion Pl, la lumière réfléchie R1 est principalement dirigée vers la lentille de projection 18. De plus, comme cela est représenté dans la figure 3, l'élément de miroir 102 est disposé de telle sorte que quand l'élément de miroir 102 réfléchit la lumière incidente Lin dans la deuxième position de réflexion P2, la lumière réfléchie R2 n'est pas dirigée vers la lentille de projection 18. [0044] En commandant la position de réflexion de chaque élément de miroir 102 pour changer de manière sélective la direction de réflexion de la lumière émise à partir de la source de lumière 20, il est possible d'obtenir une image de projection ou une image de réflexion souhaitée et une configuration de distribution de lumière. C'est-à-dire que le dispositif de déflexion de lumière 100 de la première forme de réalisation est configuré pour commuter, dans au moins certains éléments de miroir 102 de la partie de réflexion 100a, la première position de réflexion P1 dans laquelle la lumière irradiée par le 9 système optique d'irradiation 16 doit être réfléchie vers le système optique de projection 16 de façon à être utilisée effectivement comme une partie d'une configuration de distribution de lumière souhaitée et la deuxième position de réflexion P2 dans laquelle la lumière irradiée par le système optique d'irradiation 16 doit être réfléchie pour ne pas être effectivement utilisée. L'unité de formation d'image 17 est disposée dans une position dans laquelle la lumière réfléchie R2 réfléchie dans la deuxième position de réflexion P2 par l'élément de miroir 102 peut être détectée. [0045] La figure 4 est une vue destinée à illustrer un axe de rotation de l'élément de miroir 102 selon la première forme de réalisation. L'élément de miroir 102 a la surface réfléchissante quadrangulaire 102a (par exemple carré, losange, rectangle et parallélogramme). Chaque élément de miroir 102 est configuré pour commuter la première position de réflexion Pl et la deuxième position de réflexion P2 autour d'un axe de rotation Cl s'étendant suivant une diagonale de la surface réfléchissante quadrangulaire 102a. Il est ainsi possible de former rapidement et avec précision une configuration de distribution de lumière ayant diverses formes. [0046] La figure 5 est une vue de face montrant la structure schématique de l'unité de feu 10 de la première forme de réalisation. La figure 6 est une vue de dessus agrandie montrant la lumière réfléchie dans l'unité de feu de la figure 5. La figure 7 est une vue montrant un exemple d'une configuration d'irradiation qui est formée par l'unité de feu 10 de la première forme de réalisation. [0047] Comme cela est représenté dans les figures 5 et 6, le système optique d'irradiation 16 de la première forme de réalisation est prévu pour irradier l'élément de miroir 102 de la partie de réflexion du dispositif de déflexion de lumière 100 depuis une position s'écartant vers le côté de face avant (un côté droit de l'axe optique Ax représenté dans la figure 6) de la première position de réflexion Pl sur la base d'un plan vertical S (plan XZ) comprenant l'axe optique Ax du système optique de projection 12. [0048] Le système optique d'irradiation 16 de l'unité de feu 10 configuré comme cela a été décrit ci-dessus est prévu pour irradier la partie de réflexion 100a du dispositif de déflexion de lumière 100 à partir d'une position s'écartant vers la face avant de la première position de réflexion Pl, plutôt que la face avant de la deuxième position de réflexion P2. Pour cette raison, un angle d'incidence et un angle de réflexion de la lumière du système optique d'irradiation 16 dans la première position de réflexion Pl sont plus petits qu'un angle d'incidence et un angle de réflexion dans la deuxième position de réflexion P2. Il en résulte qu'il est possible de rendre compact un agencement du système optique d'irradiation 16 et du système optique de projection 12. De plus, puisque l'angle d'incidence et l'angle de réflexion avec l'élément de miroir 102 dans la première position de réflexion Pl sont faibles, la lumière réfléchie qui ne doit pas être incidente sur le système optique de projection 12 est réduite. C'est-à-dire qu'il est possible d'utiliser la lumière du système optique d'irradiation 16 pour la configuration de distribution de lumière sans perte. [0049] Le système optique d'irradiation 16 est disposé dans un emplacement tourné autour de l'axe optique Ax de a° (0