Brevet FR3081972A1 — publié le 20191206

Description Titre de l'invention : UNITE DE LAMPE Domaine technique [0001] L'invention se rapporte à une unité de lampe. Technique antérieure [0002] La publication de demande de brevet japonais n° 2016-91976 (JP 2016-91976 A) décrit un feu de véhicule dans lequel un dispositif réfléchissant constitué d'un réseau de micro-miroirs est prévu pour réfléchir de la lumière émise par une source de lumière, le réseau de micro-miroirs étant un réseau de micro-miroirs disposés dans une matrice. Le feu de véhicule projette la lumière réfléchie vers l'avant dans une configuration de distribution de lumière par l'intermédiaire d'une lentille de projection. Exposé de l'invention [0003] Quand la lumière du soleil entre à l'intérieur de la lampe (ou feu) par la lentille de projection, la lumière peut être condensée sur un composant dans la lampe (ou feu), et le composant peut être érodé, selon les circonstances. [0004] L'invention prévoit une nouvelle unité de lampe dans laquelle l'apparition d'une érosion due à la concentration de la lumière du soleil est empêchée. [0005] Une unité de lampe selon un aspect de l'invention comprend un dispositif réflé- chissant dans lequel un réseau de micro-miroirs est entraîné de manière sélective pour réfléchir de manière sélective de la lumière incidente, le réseau de micro-miroirs étant un réseau de micro-miroirs disposés dans une matrice ; une lentille de projection qui projette vers l'avant dans une configuration de distribution de lumière la lumière réfléchie de manière sélective par le dispositif réfléchissant ; et une partie de prévention configurée pour empêcher de la lumière externe incidente sur la lentille de projection d'être condensée dans une zone autre que le réseau de micro-miroirs pour empêcher une augmentation de température de la zone. [0006] Selon cet aspect, il est possible de réduire la possibilité que la température de la zone soit accrue du fait de la lumière condensée dans la zone autre que le réseau de micro-miroirs. [0007] La partie de prévention peut être un élément de protection qui empêche la lumière externe d'être condensée dans la zone. Ainsi, l'élément de protection peut empêcher la condensation (concentration) de la lumière dans la zone. Par conséquent, par exemple, le nombre de matériaux qui peuvent être utilisés pour l'élément de protection est augmenté, et la structure de l'élément de protection peut être simplifiée. [0008] L'élément de protection peut être prévu entre la lentille de projection et le dispositif réfléchissant, et l'élément de protection peut être pourvu d'une ouverture à travers 2 laquelle la lumière réfléchie par le réseau de micro-miroirs se déplace vers la lentille de projection. Avec cette configuration, la lumière externe, qui est susceptible d'être condensée dans la zone autre que le réseau de micro-miroirs, peut être bloquée sans bloquer la lumière réfléchie par le réseau de micro-miroirs. [0009] L'ouverture peut être plus petite qu'un bord extérieur d'une zone de réflexion dans le réseau de micro-miroirs lorsqu'elle est vue depuis la lentille de projection. En d'autres termes, l'ouverture a une taille et une forme telles que le bord extérieur de la zone de réflexion dans le réseau de micro-miroirs est caché quand le réseau de micro-miroirs est vu à travers l'ouverture depuis la lentille de projection. Avec cette configuration, la lumière externe, qui est susceptible d'être condensée dans le bord extérieur du réseau de micro-miroirs, peut être bloquée. [0010] La partie de prévention peut être un élément réfléchissant qui est prévu autour du réseau de micro-miroirs. Avec cette configuration, si la lumière externe atteint une zone autour du réseau de micro-miroirs, la lumière externe est réfléchie par la zone autour du réseau de micro-miroirs. Il est ainsi possible d'empêcher une augmentation de la température de la zone autour du réseau de micro-miroirs. [0011] La partie de prévention peut être un guide de lumière configuré pour guider la lumière externe qui est passée à travers la lentille de projection jusqu'à une surface réfléchissante du réseau de micro-miroirs. Avec cette configuration, puisque la lumière externe est guidée par le guide de lumière, un trajet optique de la lumière externe est commandé pour être dans une zone spécifiée. La lumière externe est ainsi peu susceptible d'être condensée dans la zone autour du réseau de micro-miroirs. [0012] N'importe quelle combinaison des composants décrits jusqu'ici, et un procédé, un dispositif, un système et équivalent, qui sont prévus en changeant l'expression de l'invention, sont également pertinents comme aspects de l'invention. [0013] Selon l'invention, il est possible d'empêcher l'apparition d'une érosion due à une concentration de lumière du soleil. Brève description des dessins [0014] Des caractéristiques, avantages, et importance technique et industrielle de formes de réalisation d'exemple de l'invention vont être décrits ci-dessous en se référant aux dessins annexés, dans lesquels des références identiques désignent des éléments identiques, et dans lesquels : [0015] [fig.1] La figure 1 est une vue de côté montrant une configuration schématique d'une unité de lampe selon une première forme de réalisation ; [0016] [fig.2A-2B1 La figure 2A est une vue de face montrant une configuration schématique d'un dispositif réfléchissant, et la figure 2B est une vue en coupe du dispositif réfléchissant le long de IIB-IIB dans la figure 2A ; 3 [0017] [fig.31 La figure 3 est une vue montrant un système optique à projection selon un exemple modifié de la première forme de réalisation ; [0018] [fig.41 La figure 4 est une vue schématique dans laquelle le dispositif réfléchissant et une partie au voisinage du dispositif réfléchissant sont agrandis pour illustrer une partie de prévention selon la première forme de réalisation ; [0019] [fig.51 La figure 5 est une vue de face d'un élément de protection selon la première forme de réalisation ; [0020] [fig.61 La figure 6 est une vue schématique dans laquelle un dispositif réfléchissant et une partie au voisinage du dispositif réfléchissant sont agrandis pour illustrer une partie de prévention selon une deuxième forme de réalisation ; et [0021] [fig.7A-7B1 La figure 7A est une vue montrant une configuration schématique d'une unité de lampe selon une troisième forme de réalisation, et la figure 7B est une vue montrant une configuration schématique d'une unité de lampe selon un exemple modifié de la troisième forme de réalisation. Description des modes de réalisation [0022] Une description de formes de réalisation de l'invention va être faite ci-après en se référant aux dessins. Les mêmes éléments constitutifs et traitement ou équivalent représentés dans les dessins sont désignés par les mêmes références, et leur description ne sera pas répétée. Les formes de réalisation sont illustratives et non restrictives, et ainsi, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation. [0023] Une première forme de réalisation va être décrite. La figure 1 est une vue de côté montrant une configuration schématique d'une unité de lampe selon la première forme de réalisation. Une unité de lampe 10 selon la première forme de réalisation est principalement utilisée comme feu de véhicule (un phare de véhicule par exemple). Cependant, l'application de l'unité de lampe 10 n'est pas limitée à cela. L'unité de lampe 10 peut également être appliquée à un feu pour n'importe lequel de différents dispositifs d'éclairage et de différents corps mobiles (un avion, un véhicule ferroviaire, et équivalent). [0024] L'unité de lampe 10 comprend un dispositif réfléchissant 12 configuré pour réfléchir de manière sélective de la lumière incidente (c'est-à-dire de la lumière incidente sur le dispositif réfléchissant 12) ; un système optique de projection 14 configuré pour projeter vers l'avant dans un motif de distribution de lumière la lumière réfléchie de manière sélective par le dispositif réfléchissant 12 ; et un système optique de rayonnement 16 configuré pour rayonner la lumière vers une zone de réflexion 12a du dispositif réfléchissant 12. La zone de réflexion 12a est scellée par un élément transparent en forme de plaque 13 tel que du verre. [0025] Le système optique de projection 14 comprend une lentille de projection 18. Le 4 système optique de rayonnement 16 comprend une source de lumière 20. Comme source de lumière 20, un élément d'émission de lumière à semi-conducteur tel qu'une diode électroluminescente, une diode laser, ou un élément d'électroluminescence, une ampoule, une lampe à incandescence (une lampe à halogène), une lampe à décharge, ou équivalent peut être utilisé. Il est à noter que, en fonction d'une couleur d'émission exigée de la source de lumière 20, un corps fluorescent peut être utilisé en combinaison si nécessaire. Par exemple, la source de lumière 20 est montée sur une position désirée dans un disspateur de chaleur qui est fabriqué en métal, en céramique, ou équivalent. [0026] De plus, en ce qui concerne le système optique de rayonnement 16, un élément de condensation de lumière (une lentille de condenseur ou un miroir de condenseur) ou un élément réfléchissant (un réflecteur) peut être disposé dans un trajet optique depuis la source de lumière 20 jusqu'au dispositif réfléchissant 12 en fonction d'une taille (une disposition) et/ou de la performance (distribution de lumière) exigée de l'unité de lampe 10. [0027] L'élément de condensation de lumière est configuré pour guider la majeure partie de la lumière émise par la source de lumière 20 vers la zone de réflexion 12a du dispositif réfléchissant 12. Par exemple, comme élément de condensation de lumière, une lentille convexe, un guide de lumière solide en forme d'obus, un miroir de réflexion dont une surface intérieure est formée comme surface réfléchissante spécifique ou équivalent est utilisé. Plus spécialement, un concentrateur parabolique composite est un exemple d'élément de condensation de lumière. Dans le cas où la majeure partie de la lumière émise par la source de lumière 20 peut être guidée jusqu'à la zone de réflexion 12a du dispositif réfléchissant 12, l'élément de condensation de lumière peut ne pas être utilisé. [0028] Le dispositif réfléchissant 12 est disposé sur un axe optique Ax derrière le système optique de projection 14 et est configuré pour réfléchir de manière sélective la lumière émise par la source de lumière 20 vers le système optique de projection 14. Le dispositif réfléchissant 12 est configuré comme, par exemple, un système micro-électromécanique (MEMS pour « microelectromechanical system » en anglais) ou un dispositif de miroir numérique (DMD pour « digital mirror device » en anglais) qui est formé en disposant une pluralité de micro-miroirs dans un réseau (une matrice). Quand des angles des surfaces réfléchissantes de la pluralité de micro-miroirs dans le réseau sont soumis à une commande d'entraînement sélectif (c'est-à-dire quand la pluralité de micro-miroirs dans le réseau est entraînée de manière sélective de telle sorte que les angles des surfaces réfléchissantes des micro-miroirs sont changés de manière sélective), la lumière incidente sur la zone de réflexion 12a est réfléchie de manière sélective vers la lentille de projection 18. [0029] Ainsi, le dispositif réfléchissant 12 peut changer de manière sélective une direction de réflexion de la lumière émise par la source de lumière 20 (c'est-à-dire une direction dans laquelle la lumière émise par la source de lumière 20 est réfléchie) en une direction spécifiée. C'est-à-dire que le dispositif réfléchissant 12 peut réfléchir une partie de la lumière émise par la source de lumière 20 vers le système optique de projection 14 et réfléchir le reste de la lumière dans une direction dans laquelle la lumière n'est pas effectivement utilisée. [0030] Dans l'unité de lampe 10 selon la première forme de réalisation, le réseau de micro- miroirs, qui sera décrit ci-dessous, dans le dispositif réfléchissant 12 est disposé au niveau de et au voisinage d'un foyer de la lentille de projection 18. Il est à noter que le système optique de projection 14 peut inclure une pluralité d'éléments optiques tels que des lentilles de projection. De plus, l'élément optique prévu dans le système optique de projection 14 n'est pas limité à la lentille, et peut être un élément réfléchissant. [0031] L'unité de lampe 10, qui est configurée comme cela a été décrit ci-dessus, peut être utilisée pour un phare à distribution de lumière variable qui peut être partiellement allumé et partiellement éteint. [0032] La figure 2A est une vue de face montrant une configuration schématique du dispositif réfléchissant 12, et la figure 2B est une vue en coupe du dispositif réfléchissant 12 le long de IIB-IIB dans la figure 2A. [0033] Comme cela est représenté dans la figure 2A, le dispositif réfléchissant 12 comprend un réseau de micro-miroirs 104 dans lequel une pluralité de petits éléments de miroir (éléments de micro-miroirs) 102 est disposée dans une matrice ; et un élément de panneau transparent 106 disposé devant les surfaces réfléchissantes 102a des éléments de miroir 102 (c'est-à-dire l'élément de panneau transparent 106 disposé sur un côté droit du dispositif réfléchissant 12 représenté dans la figure 2B). L'élément de panneau 106 est fabriqué en verre ou en matière plastique, par exemple, et peut également servir d'élément transparent en forme de plaque 13 décrit ci-dessus. [0034] La position de chacun des éléments de miroir 102 dans le réseau de micro-miroirs 104 peut être commutée entre une première position réfléchissante P1 (une position indiquée par un trait plein dans la figure 2B) où l'élément de miroir 102 réfléchit la lumière émise par la source de lumière 20 vers le système optique de projection 14 de telle sorte que la lumière émise par la source de lumière 20 est effectivement utilisée comme une partie du motif de distribution de lumière souhaitée et une deuxième position réfléchissante P2 (une position indiquée par un trait en pointillé dans la figure 2B) où l'élément de miroir 102 réfléchit la lumière émise par la source de lumière 20 de telle sorte que la lumière émise par la source de lumière 20 n'est pas effectivement utilisée. [0035] Comme cela est représenté dans la figure 1, dans l'unité de lampe 10 configurée 6 comme cela a été décrit ci-dessus, le dispositif réfléchissant 12 est disposé au niveau de et au voisinage d'un foyer F de la lentille de projection 18 compte tenu de la performance et de la résolution de distribution de lumière. Ainsi, quand de la lumière externe Li telle que de la lumière du soleil est incidente sur la lentille de projection 18 (c'est-à-dire que la lumière externe Li entre dans la lentille de projection 18) sous un angle relativement petit par rapport à l'axe optique Ax, la lumière peut être condensée dans une position décalée par rapport au foyer F de la lentille de projection 18. Dans le cas du système optique de projection 14 avec une faible profondeur de champ, la lumière externe est peu susceptible d'être condensée en un point (dans une petite zone) quand la lumière externe est condensée dans la position légèrement décalée du foyer F. Une influence d'érosion est ainsi relativement petite. [0036] Par ailleurs, la zone de réflexion 12a du dispositif réfléchissant 12 selon la première forme de réalisation est une zone rectangulaire relativement grande qui est constituée du réseau de micro-miroirs 104 et a un côté d'approximativement 5 à 15 mm. Par conséquent, dans le cas où le système optique de projection 14 est constitué d'une lentille de projection à simple foyer 18, un bord périphérique d'une image de source de lumière n'est pas formée (est défocalisée) quand l'image de source de lumière est formée par la lumière réfléchie de manière sélective par la zone de réflexion 12a et projetée vers l'avant par le système optique de projection 14. Ainsi, en combinant une pluralité d'objectifs, une zone entière de l'image de source de lumière peut être formée, l'image de source de lumière étant produite par la lumière réfléchie par la zone de réflexion 12a. [0037] La figure 3 est une vue montrant un système optique de projection selon un exemple modifié de la première forme de réalisation. Un système optique de projection 114 représenté dans la figure 3 comprend trois lentilles 22a, 22b, 22c. En combinant de manière appropriée des formes et/ou des matières des lentilles, le système optique de projection avec une performance élevée de formation d'image est réalisé. Par conséquent, l'image de source de lumière entière comprenant le bord périphérique est formée (n'est pas défocalisée) quand l'image de source de lumière est formée par la lumière réfléchie de manière sélective par la zone de réflexion 12a et est projetée vers avant par le système optique de projection 114. Plus spécialement, le système optique de projection 114 peut former l'image de source de lumière dans une plage d'une distance focale ± 0,2 mm dans une direction d'axe optique. [0038] Quand la plage dans laquelle l'image peut être formée est augmentée, la lumière externe Li incidente sur les lentilles de projection est susceptible d'être également condensée (focalisée) dans une zone autour de la zone de réflexion 12a du dispositif réfléchissant 12, et la zone peut être érodée. Au vu de ce qui précède, l'unité de lampe 10 selon la première forme de réalisation comprend une partie de prévention qui empêche 7 la lumière externe incidente sur la lentille de projection (ou les lentilles de projection) d'être condensée dans une zone autre que le réseau de micro-miroirs de façon à empêcher une augmentation d'une température d'une telle zone. La figure 4 est une vue schématique dans laquelle le dispositif réfléchissant 12 et une partie au voisinage du dispositif réfléchissant 12 sont agrandis pour illustrer la partie de prévention selon la première forme de réalisation. La figure 5 est une vue de face d'un élément de protection selon la première forme de réalisation. [0039] Comme cela est représenté dans la figure 4, quand la lumière externe Li est condensée dans une zone R autres que la zone de réflexion 12a, la zone R peut être érodée. Ainsi, dans cette forme de réalisation, un élément de protection 24 qui empêche la lumière externe Li d'être condensée dans la zone R est prévue comme partie de prévention d'érosion (en d'autres termes, une partie de prévention). Il est ainsi possible de réduire la possibilité que la température de la zone R soit accrue du fait de la lumière condensée dans la zone R autre que la zone de réflexion 12a où le réseau de micro-miroirs est disposé. De plus, puisque l'élément de protection 24 peut empêcher la condensation (concentration) de lumière dans la zone R, par exemple, le nombre de matières qui peuvent être utilisées pour l'élément de protection 24 est augmenté, et la structure de l'élément de protection 24 peut être simplifiée. Par exemple, un élément résistant à la chaleur tel qu'en céramique ou du métal peut être utilisé comme élément de protection 24. De plus, un film métallique de réflexion qui est fabriqué en aluminium ou en cuivre, ou un film absorbant la lumière dans lequel une pluralité de types de films métalliques est empilée dans une pluralité de couches peut être formé sur une surface de l'élément de protection 24. [0040] L'élément de protection 24 est prévu entre la lentille de projection 18 (ou les lentilles de projection 22a, 22b, 22c) et le dispositif réfléchissant 12. Comme cela est représenté dans la figure 5, l'élément de protection 24 est pourvu d'une ouverture 24a à travers laquelle la lumière réfléchie par le réseau de micro-miroirs (la zone de réflexion 12a) se déplace vers la lentille de projection 18 (ou les lentilles de projection 22a, 22b, 22c). Ainsi, la lumière externe Li, qui est susceptible d'être condensée dans la zone R autre que le réseau de micro-miroirs, peut être bloquée sans bloquer la lumière réfléchie par le réseau de micro-miroirs. [0041] L'ouverture 24a est plus petite qu'un bord extérieur 12b de la zone de réflexion 12a dans le réseau de micro-miroirs lorsqu'elle est vue depuis la lentille de projection (selon l'axe Ax). En d'autres termes, l'ouverture 24a a une taille et une forme telles que le bord extérieur 12b de la zone de réflexion 12a dans le réseau de micro-miroirs est caché quand le réseau de micro-miroirs est vu à travers l'ouverture 24a depuis la lentille de projection. Ainsi, la lumière externe Li, qui est susceptible d'être condensée dans le bord extérieur 12b du réseau de micro-miroirs peut être bloquée. 8 [0042] Une deuxième forme de réalisation va être décrite. La figure 6 est une vue schématique dans laquelle le dispositif réfléchissant 12 et une partie au voisinage du dispositif réfléchissant 12 sont agrandis pour illustrer une partie de prévention selon la deuxième forme de réalisation. La partie de prévention d'érosion selon la deuxième forme de réalisation est un élément réfléchissant 26 qui est prévu autour de la zone de réflexion 12a où le réseau de micro-miroirs est disposé. Ainsi, si la lumière externe Li atteint la zone R autour de la zone de réflexion 12a où le réseau de micro-miroirs est disposé, la lumière externe Li est réfléchie par l'élément réfléchissant 26 prévu dans la zone R autour de la zone de réflexion 12a. Par conséquent, il est possible d'empêcher une augmentation de la température de la zone R. Par exemple, un film métallique de réflexion fabriqué en aluminium ou en cuivre peut être utilisé comme élément réfléchissant 26. En variante, un élément de protection contre la lumière (c'est-à-dire un élément de blocage de la lumière) qui absorbe la lumière externe Li peut être prévu à la place de l'élément réfléchissant 26. L'élément réfléchissant 26 ou l'élément de protection contre la lumière peut être formé à l'avance sur une surface opposée de l'élément en forme de plaque 13, et peut alors être relié à une zone autour de la zone de réflexion 12a du dispositif réfléchissant 12. [0043] Une troisième forme de réalisation va être décrite. La figure 7A est une vue montrant une configuration schématique d'une unité de lampe selon la troisième forme de réalisation, et la figure 7B est une vue montrant une configuration schématique d'une unité de lampe selon un exemple modifié de la troisième forme de réalisation. [0044] Une unité de lampe 30 représentée dans la figure 7A diffère de manière significative de l'unité de lampe 10 selon la première forme de réalisation en ce qu'un guide de lumière 32 est disposé entre la lentille de projection 18 et le dispositif réfléchissant 12. Le guide de lumière 32 comprend une partie d'incidence 32a sur laquelle la lumière émise par la source de lumière 20 est incidente après avoir été condensée par un élément de condensation de lumière 34 ; une partie d'incidence 32b sur laquelle la lumière réfléchie par le dispositif réfléchissant 12 est incidente ; et une partie d'émission 32c à partir de laquelle la lumière réfléchie guidée par le guide de lumière 32 est émise. Le guide de lumière 32 est un élément translucide qui est fabriqué en verre, en matière plastique ou équivalent, et des surfaces autres que des surfaces des parties d'incidence 32a, 32b et de la partie d'émission 32c sont revêtues d'un film de réflexion ou d'un film de protection contre la lumière (c'est-à-dire un film de blocage de la lumière). Ainsi, le guide de lumière 32 peut efficacement guider la lumière émise par la source de lumière 20 jusqu'au système optique de projection 14. [0045] De plus, le guide de lumière 32 comprend la partie d'incidence 32b ayant sen- siblement la même taille que la taille de la zone de réflexion 12a, la partie d'incidence 32b étant prévue dans une position faisant face à la zone de réflexion 12a. Ainsi, la 9 lumière externe Li qui est passée à travers la lentille de projection 18 est guidée jusqu'à la zone de réflexion 12a où le réseau de micro-miroirs est disposé, et n'est pas condensée dans une zone autre que la zone de réflexion 12a. Ainsi, puisque la lumière externe Li est guidée par le guide de lumière 32, le trajet optique de la lumière externe Li est commandé pour être dans une zone spécifiée. Ainsi, la lumière externe Li est peu susceptible d'être condensée dans une zone autour de la zone de réflexion 12a où le réseau de micro-miroirs est disposé. [0046] Une unité de lampe 40 représentée dans la figure 7B diffère de manière significative de l'unité de lampe 30 selon la troisième forme de réalisation en ce qu'un guide de lumière est intégré à une lentille de projection. Un guide de lumière 42 de l'unité de lampe 40 comprend une partie d'incidence 42a sur laquelle la lumière émise par la source de lumière 20 est incidente après avoir été condensée par l'élément de condensation de lumière 34 ; une partie d'incidence 42b sur laquelle la lumière réfléchie par le dispositif réfléchissant 12 est incidente ; et une partie de projection 42c à partir de laquelle la lumière réfléchie guidée par le guide de lumière 42 est réfractée et émise. Le guide de lumière 42 est un élément translucide qui est fabriqué en verre, en matière plastique ou équivalent, et des surfaces autres que des surfaces des parties d'incidence 42a, 42b et de la partie de projection 42c sont revêtues d'un film de réflexion ou d'un film de protection contre la lumière (c'est-à-dire un film de blocage de la lumière). Ainsi, le guide de lumière 42 peut efficacement projeter la lumière émise par la source de lumière 20. [0047] La description de l'invention a été faite jusqu'ici en se référant à chacune des formes de réalisation décrites ci-dessus. Cependant, l'invention n'est pas limitée à chacune des formes de réalisation décrites ci-dessus et comprend des formes de réalisation dans lesquelles les configurations dans les formes de réalisation décrites ci-dessus sont combinées ou remplacées de manière appropriée. Il est possible de changer de manière appropriée la combinaison ou un ordre de traitement dans chacune des formes de réalisation, et d'apporter différents changements de conception à chacune des formes de réalisation, sur la base de la connaissance d'une personne de métier. Les formes de réalisation, auxquelles de telles modifications sont ajoutées, peuvent être également incluses dans la portée de l'invention. [Revendication 11 [Revendication 21 [Revendication 31 [Revendication 41 [Revendication 51 [Revendication 61