Brevet FR3097617A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : Module optique émettant un faisceau lumineux à débattement digital [0001] La présente invention concerne un module optique destiné à équiper un feu de croisement ou un feu de route d'un véhicule automobile. [0002] Pour des raisons de sécurité, la réglementation impose aux véhicules automobiles d'être équipés de dispositifs d'éclairage de type feu de route et feu de croisement. Les feux de route permettent au conducteur du véhicule automobile de visualiser convenablement la route de nuit, sur une distance d'au moins 100 mètres. Les feux de route sont utilisés uniquement lorsqu'aucune voiture ne roule en sens inverse, afin de ne pas éblouir les autres conducteurs. Les feux de croisement éclairent la route sur une distance moindre, de l'ordre de 30 mètres. Les feux de croisement sont donc moins puissants que les feux de route. C'est pourquoi, en cas de croisement avec un autre véhicule automobile, les feux de croisement sont substitués aux feux de route pour ne pas éblouir les conducteurs circulant en sens inverse. [0003] Les feux de route et les feux de croisement sont composés des mêmes éléments, à savoir, un module optique 2 comme représenté sur la figure 1, comprenant un réflecteur optique 4 à base ellipsoïdale, une lentille de projection 6 asphérique et une source de lumière 8 placée entre ces deux éléments. La source de lumière 8 est confondue avec un foyer principal objet FA du réflecteur optique 4, de sorte que son faisceau lumineux 10 converge au niveau d'un foyer principal image FB. Les foyers définissent un axe optique 12 passant par le centre de la lentille de projection 6. Le foyer principal objet de la lentille de projection est confondu avec le foyer principal image FB du réflecteur optique 4, pour que les rayons lumineux 10 émis par la source de lumière puissent éclairer une zone de la route située à plusieurs mètres du véhicule automobile. La figure 2 illustre un exemple de forme de distribution lumineuse 14, projetée par un feu de croisement sur un écran 16 positionné verticalement par rapport à la chaussée et à une distance de 25 m dudit feu. La partie supérieure de la distribution lumineuse 14 est limitée horizontalement par une ligne de coupure 18. Il est à noter que la référence 20 représente le point d'intersection entre l'axe optique 12 et l'écran 16. [0004] En fonction de l'inclinaison de l'assiette du véhicule automobile, susceptible de varier selon son chargement et/ou l'inclinaison de la chaussée, la ligne de coupure 18 se déplace verticalement par rapport à la chaussée. Au-delà d'une certaine hauteur de la ligne de coupure, les conducteurs circulant en sens inverse sont éblouis par le faisceau lumineux 10. Pour éviter cela, le module optique 2 est monté sur un dispositif 2 basculant (non représenté), permettant de modifier sur site l'angle d'inclinaison de l'axe optique 12 par rapport à la chaussée. Ainsi, le conducteur peut abaisser manuellement la ligne de coupure 18 à l'aide d'un mécanisme dédié, en modifiant à volonté l'inclinaison de l'axe optique 12 du module optique 2 par rapport à la chaussée. [0005] Le mécanisme de basculement se compose d'engrenages et d'axes, occupant un volume certain autour du module optique. Selon un autre inconvénient, certaines pièces du mécanisme de basculement peuvent se rompre ou être bloquées par des corps étrangers, en particulier lorsque le mécanisme de basculement est exposé à l'environnement extérieur comme décrit dans le document FR3046578A1. [0006] L'invention vise à proposer un module optique permettant de modifier l'inclinaison verticale, par rapport à la chaussée, de la ligne de coupure d'un faisceau lumineux émis par le module optique, qui soit moins encombrant et plus robuste d'utilisation. [0007] Pour cela, l'invention propose un module optique pour un feu de véhicule au- tomobile, comprenant un réflecteur optique à base ellipsoïdale, une lentille de projection, le foyer principal objet du réflecteur optique et le foyer principal objet de la lentille de projection définissant un axe optique, une source de lumière positionnée entre le réflecteur optique et la lentille de projection. L'invention se caractérise en ce que la source de lumière comprend au moins deux unités lumineuses distinctes et alignées sur l'axe optique, chaque unité lumineuse est pilotée indépendamment l'une de l'autre par une unité de contrôle, et une première unité lumineuse est positionnée à une distance égale ou inférieure à 1 min du foyer principal objet du réflecteur optique. [0008] Selon une caractéristique de l'invention, la première unité lumineuse est centrée sur le foyer principal objet du réflecteur optique. [0009] Selon une caractéristique de l'invention, la source de lumière est positionnée entre le réflecteur optique et le foyer principal objet de la lentille de projection. [0010] Selon une caractéristique de l'invention, la source de lumière comprend au moins trois unités lumineuses distinctes, la première unité lumineuse est positionnée entre une deuxième unité lumineuse et une troisième unité lumineuse. [0011] Selon une caractéristique de l'invention, l'écart entre deux unités lumineuses ad- jacentes est compris entre 0,25 mm et 2 mm, de préférence entre 0,5 mm et 1,5 mm, de préférence de l'ordre de 1 mm [0012] Selon une caractéristique de l'invention, au moins une unité lumineuse comporte plusieurs diodes électroluminescentes formant une rangée centrée sur l'axe optique. [0013] Selon une caractéristique de l'invention, au moins une rangée est de forme droite et perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à l'axe optique. [0014] Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de contrôle est configurée pour éteindre toutes les sources lumineuses et/ou allumer l'une après l'autre les sources lu- 3 mincuses. [0015] Selon une caractéristique de l'invention, le foyer principal objet de la lentille de projection est un foyer évolutif. [0016] Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de contrôle est connectée à une unité de commande configure° pour permettre à un utilisateur du module optique d'éteindre les sources lumineuses et/ou sélectionner l'allumage d'une source de lumière. [0017] L'invention concerne également un feu de route ou un feu de signalisation comprenant un module optique tel que décrit ci-dessus. L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un feu de signalisation ou un feu de route selon l' invention. [0018] D'autres avantages et caractéristiques pourront ressortir plus clairement de la des- cription qui va suivre. [0019] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels : [0020] [fig.1] représente une vue schématique d'une coupe longitudinale d'un module optique selon l'état de la technique ; [0021] [fig.2] représente une vue schématique d'une distribution lumineuse émise par le module optique illustré sur la figure 1, et projetée sur un écran positionné à une distance de 25 ni du module optique ; [0022] [fig.3] représente une vue schématique d'une coupe longitudinale d'un module optique selon l'invention, comprenant une deuxième unité lumineuse activée ; [0023] [fig.4] représente une vue schématique d'une source de lumière du module optique illustré sur la figure 3, comprenant trois unités lumineuses distinctes agencées sous forme de rangées parallèles entre elles ; [0024] [fig.5] représente une vue schématique d'une distribution lumineuse émise par le module optique illustré sur la figure 3, projetée sur un écran positionné à une distance de 25 m du module optique ; [0025] [fig.6] représente une vue schématique d'une coupe longitudinale d'un module optique illustré sur la figure 3, lorsque seule une troisième unité lumineuse est activée ; [0026] [fig.7] représente une vue schématique d'une distribution lumineuse émise par le module optique illustré sur la figure 6, et projetée sur un écran positionné à une distance de 25 m du module optique. [0027] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. 1. Pour rappel, l'invention propose un module optique permettant de modifier l'inclinaison verticale, par rapport à la chaussée, de la ligne de coupure d'un faisceau lumineux émis par le module optique, qui soit moins encombrant et plus robuste d'utilisation. [0028] La figure 3 présente un mode de réalisation non limitatif d'un module optique 22 selon l'invention. Le module optique 22 comprend un réflecteur optique 4 à base ellipsoïdale. Le réflecteur optique se caractérise par un foyer principal objet FA et un foyer principal image FB, définissant un axe optique 12. Un bord 24 du réflecteur optique est adjacent à une plaque de support 26, positionnée parallèlement ou sensiblement parallèlement à l'axe optique 12 et légèrement en retrait dudit axe. Lorsque le module optique 22 est monté sur un véhicule automobile, la plaque de support 26 est destinée à être parallèle ou sensiblement parallèle à la chaussée sur laquelle circule le véhicule automobile. Selon le présent exemple, la plaque de support est une plaque de circuit imprimé, connue sous le nom anglais « printed circuit board » (PCB). [0029] Le module optique 22 comprend également une lentille de projection 6 asphérique. La lentille de projection est agencée en vis-à-vis du réflecteur optique 4 et centrée sur l'axe optique 12. La lentille de projection 6 est positionnée de manière à ce que son foyer principal objet soit confondu avec le foyer principal image FR du réflecteur optique 4. [0030] Le module optique 22 comprend également une source de lumière positionnée entre le réflecteur optique 4 et la lentille de projection 6. La source de lumière se compose de plusieurs unités lumineuses 28 distinctes. Chaque unité lumineuse est apte à éclairer au moins une partie du réflecteur optique 4. Comme illustré par la figure 4, chaque unité lumineuse se compose de plusieurs diodes électroluminescentes 30, positionnées sur la plaque de support 26 de manière à former une rangée 32. Au sein d'une même rangée, l'écart d entre deux diodes électroluminescentes adjacentes est compris entre 0,25 mm et 2 mm, de préférence entre 0,5 mm et 1,5 mm. Chaque rangée est sécante et centrée sur l'axe optique 12. En d'autres termes, les rangées 32A, 32B et 32C sont parallèles ou sensiblement parallèles entre elles et normales à l'axe optique 12. L'écart entre deux rangées adjacentes, 32A et 32B par exemple, est compris entre 0,25 mm et 2 mm, de préférence entre 0,5 mm et 1,5 mm ou de l'ordre de 1 mm. [0031] Selon le présent exemple, la source de lumière se compose d'une première unité lumineuse 28A, d'une deuxième unité lumineuse 28B et d'une troisième unité lumineuse 28C. Comme illustré par la figure 3, la première unité lumineuse 28A est centrée sur le foyer principal objet FA du réflecteur optique 4, la deuxième unité lumineuse 28B est positionnée entre la première unité lumineuse 28A et la lentille de projection 6, et la troisième unité lumineuse 28C est présente entre la première unité lumineuse 28A et le réflecteur optique 4. [0032] Le module optique 22 comprend également une unité de contrôle 34, connectée à chaque unité lumineuse par des moyens connus et non représentés sur les figures afin de faciliter leur compréhension. L'unité de contrôle 34 est configurée pour piloter le fonctionnement de chaque unité lumineuse de façon autonome par rapport aux autres unités lumineuses. Selon le présent exemple, l'unité de contrôle 34 est connectée à une interface utilisateur 36, permettant à un utilisateur d'éteindre simultanément toutes les unités lumineuses puis d'allumer une seule unité lumineuse de son choix. [0033] Ainsi, lorsqu'un utilisateur active uniquement la première unité lumineuse 28A par l'intermédiaire de l'interface utilisateur 36, le faisceau lumineux 10 émis par la première unité lumineuse 28A converge, après réflexion sur le réflecteur optique 4, au niveau du foyer principal image FR du réflecteur optique, correspondant au foyer principal objet de la lentille de projection 6. La distribution lumineuse est alors identique à celle illustrée sur la figure 2. À l'inverse, lorsque l'utilisateur active uniquement la deuxième unité lumineuse 28B comme illustrée sur la figure 3, le faisceau lumineux 10 émis par la deuxième unité lumineuse convergent au niveau de l'axe optique 12, après réflexion sur le réflecteur optique 4, entre la deuxième unité lumineuse 28B et le foyer principal image FR du réflecteur optique 4. En conséquence, le faisceau lumineux émergeant de la lentille de projection 6 a une distribution lumineuse comme illustrée sur la figure 5 qui est décalée verticalement vers le bas par rapport à celle illustrée sur la figure 2. Enfin, lorsqu'un utilisateur active uniquement la troisième unité lumineuse 28C comme illustrée par la figure 6, le faisceau lumineux 10 émis par la troisième unité lumineuse 28C converge, après réflexion sur le réflecteur optique 4, entre le foyer principal image FR du réflecteur optique 4 et la lentille de projection 6. En conséquence, le faisceau lumineux émergeant de la lentille de projection 6 a une distribution lumineuse comme illustrée sur la figure 7, décalée verticalement vers le haut par rapport à celle illustrée sur la figure 2. [0034] En d'autres termes, l'agencement des unités lumineuses 28A, 28B et 28C et leur fonctionnement à tom- de rôle, permet à un utilisateur du module optique 22 de déplacer verticalement la ligne de coupure 18 à volonté et entre trois positions distinctes illustrées sur les figures 2, 5 et 7, sans qu'il soit pour cela nécessaire d'employer un mécanisme de basculement complexe et fragile. Ainsi, le module optique 22 selon l'invention est moins encombrant et plus robuste d'utilisation par rapport à l'état de la technique, pour permettre un débattement de type digital du faisceau lumineux 10 émis par le module optique par rapport à une chaussée, lorsque le module optique est monté sur un véhicule automobile circulant sur la chaussée afin ne pas éblouir un automobiliste circulant en sens inverse. [0035] L'invention porte également sur les variantes de réalisation suivantes, pouvant être combinées entre elles afin d'obtenir d'autres modes de réalisation. [0036] Selon une première variante, le module optique peut comprendre un nombre d'unités lumineuses compris entre 1 et 4, de préférence entre 2 et 3. [0037] Selon une deuxième variante, une unité lumineuse peut comprendre un nombre 6 d'unités lumineuses compris entre 2 et 5 de préférence entre 3 et 4. [0038] Selon une troisième variante, au moins une unité lumineuse peut comprendre des diodes électroluminescentes agencées de façon non linéaire au sein d'au moins une rangée afin, par exemple, corriger ou compenser une aberration optique du faisceau lumineux émis par la lentille de projection. [0039] Selon une quatrième variante, l'unité de contrôle 34 est connectée à un capteur d'inclinaison, afin que l'unité de contrôle puisse sélectionner l'unité lumineuse à activer en fonction d'une valeur d'inclinaison mesurée par ledit capteur. Ce mode de réalisation permet avantageusement d'automatiser en condition de conduite, le contrôle de la hauteur de la ligne de coupure du faisceau lumineux émis par le module lumineux. 7 REVENDICATIONS[Revendication 1] Module optique (22) pour un feu de véhicule automobile, comprenant un réflecteur optique (4) à base ellipsoïdale, une lentille de projection (6), le foyer principal objet (FA) du réflecteur optique (4) et le foyer principal objet de la lentille de projection (6) définissant un axe optique (12), une source de lumière positionnée entre le réflecteur optique (4) et la lentille de projection (6), caractérisé en ce que la source de lumière comprend au moins deux unités lumineuses (28A, 28B) distinctes et alignées sur l'axe optique (12), chaque unité lumineuse est pilotée indépendamment l'une de l'autre par une unité de contrôle (34), et une première unité lumineuse (28A) est positionnée à une distance égale ou inférieure à 1 min du foyer principal objet (FH) du réflecteur optique (4). [Revendication 2] Module optique (22) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première unité lumineuse (28A) est centrée sur le foyer principal objet (FA) du réflecteur optique (4). [Revendication 3] Module optique (22) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la source de lumière est positionnée entre le réflecteur optique (4) et le foyer principal objet de la lentille de projection (6). [Revendication 4] Module optique (22) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la source de lumière comprend au moins trois unités lumineuses distinctes (28A, 28B, 28C), la première unité lumineuse (28A) étant positionnée entre une deuxième unité lumineuse (28B) et une troisième unité lumineuse (28C). [Revendication 5] Module optique (22) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'écart entre deux unités lumineuses adjacentes est compris entre 0,25 mm et 2 mm, de préférence entre 0,5 mm et 1,5 mm. [Revendication 6] Module optique (22) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une unité lumineuse comporte plusieurs diodes électroluminescentes (30) formant une rangée (32A) centrée sur l'axe optique (12). [Revendication 7] Module optique (22) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une rangée (32A) est de forme droite et perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à l'axe optique (12). [Revendication 8] Module optique (22) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (34) est configurée pour éteindre toutes les sources lumineuses ou allumer l'une après l'autre les sources lumineuses. 8 [Revendication 9] Module optique (22) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le foyer principal objet de la lentille de projection (6) est un foyer évolutif. [Revendication 10] Module optique (22) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (34) est connectée à une unité de commande (36) configurée pour permettre à un utilisateur du module optique (22) d'éteindre toutes les sources lumineuses et/ou allumer l'une après l'autre les sources lumineuses.