Brevet FR3129458A1 — publié le 20230526

Titre : Dispositif de projection de faisceaux lumineux L’invention concerne un dispositif optique de projection de faisceaux lumineux apte à coopérer avec une source de lumière pixelisée comprenant une pluralité d’éléments émissifs (1) activables sélectivement, caractérisé en ce qu’il consiste en, successivement dans le sens du trajet de rayons lumineux (11) issus de la source : une première lentille (2) convergente, une deuxième lentille (3) divergente ou neutre, une pupille (4) et une troisième lentille (5) convergente. Figure pour l’abrégé : Fig.2 Dispositif de projection de faisceaux lumineux La présente invention concerne le domaine de l’éclairage et/ou de la signalisation et les organes, notamment optiques, qui y participent. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le domaine des véhicules automobiles. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans le secteur de l’automobile, on connait des dispositifs susceptibles d’émettre des faisceaux lumineux, encore appelés fonctions d’éclairage et/ou de signalisation, répondant en général à des réglementations Récemment, on a développé des technologies permettant de produire un faisceau segmenté, aussi appelé pixélisé, pour réaliser des fonctions d’éclairage avancées. C’est notamment le cas pour une fonction d’éclairage de type «route complémentaire » généralement basée sur une pluralité d’unités d’illumination comportant chacune une diode électroluminescente, diodes qui peuvent être pilotées individuellement. Ce faisceau peut, notamment, servir à compléter l’éclairage d’un faisceau de type code, pour former globalement un éclairage de type route. Le faisceau résultant des différents segments de faisceau issus de chacune des diodes, est projeté au moyen d’un système optique de projection comprenant plusieurs lentilles. Par exemple, on peut produire un faisceau complémentaire, associé à un faisceau de base totalement ou pour le moins majoritairement projeté en dessous d’une ligne horizontale de coupure du type utilisé pour la fonction de feu de croisement, le faisceau complémentaire s’additionnant au faisceau de base de sorte à le compléter au-dessus de la ligne de coupure ; avantageusement, ce faisceau complémentaire est adaptatif pour allumer ou éteindre certaines parties du faisceau global projeté, par exemple pour des fonctions anti-éblouissement. L’acronyme ADB (pour Adaptative Driving Beam signifiant faisceau de route adaptatif) est utilisé pour ce type de fonction. Dans la présente description, on appelle faisceau segmenté, un faisceau dont la projection forme une image composée de segments de faisceau, chaque segment pouvant être allumé de manière indépendante. On peut employer une source de lumière pixélisée pour former ces segments. Une telle source comprend une pluralité d’éléments émissifs activables sélectivement. Les éléments émissifs sont typiquement placés les uns à côté des autres sur un support, avec un certain pas. Pour atteindre une qualité suffisante de projection de la lumière issue des éléments émissifs, on utilise actuellement des trains de lentilles permettant de réduire les effets de chromatisme en bordure des pixels éteints tout en présentant un rendement aussi élevé que possible avec une netteté suffisante. La donne une illustration très schématique d’une zone illuminée en avant d’un véhicule (portion hachurée) au sein de laquelle deux zones non éclairées 6 ont été formées par inactivation d’au moins un élément émissif pour chacune de ces deux zones 6. Typiquement, le traitement optique de la lumière doit permettre d’éviter ou de limiter les effets de chromatisme sur la bordure 61 des zones 6 (dans le cas contraire, l’observateur de la scène éclairée constatera un bord coloré indésirable qui peut même être incompatible avec des normes de faisceaux) ; dans le même temps, il convient que la projection de chacun des pixels soit aussi nette que possible pour que le contour 61 des zones 6 ne soit pas perçu comme flou. Ces exigences optiques impliquent actuellement d’avoir recours à des systèmes de lentilles relativement complexes. Un objet de la présente invention est notamment de proposer une solution à ce problème, en autorisant des résolutions et des corrections de chromatisme satisfaisantes tout en mettant en œuvre des dispositifs moins complexes, notamment pour des faisceaux ADB. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un dispositif optique de projection de faisceaux lumineux apte à coopérer avec une source de lumière pixelisée comprenant une pluralité d’éléments émissifs activables sélectivement, caractérisé en ce qu’il consiste en, successivement dans le sens du trajet de rayons lumineux issus de la source : une première lentille convergente, une deuxième lentille divergente ou neutre, une pupille et une troisième lentille convergente. Ainsi, on produit un faisceau segmenté, issu de la projection lumineuse dérivant de la pluralité d’éléments émissifs, avec un nombre réduit de lentilles (limité, de manière surprenante, au nombre de trois) mais en respectant des conditions satisfaisantes de traitement optique en ce qui concerne la netteté de la projection et la limitation des effets chromatiques en bordure de zones éteintes. De manière facultative, la pupille est disposée avec un écartement peu différent vis-à-vis de la face de sortie de la deuxième lentille et de la face d’entrée de la troisième lentille. Dans cette configuration, en effet, la netteté de la projection est améliorée. D’une manière générale, la combinaison formée par la deuxième lentille et la troisième lentille assure par ailleurs de manière avantageuse une correction au moins partiel des effets de chromatisme. Un autre aspect concerne un module comprenant le dispositif et une source de lumière pixelisée dotée d’une pluralité d’éléments émissifs activables sélectivement, et configuré pour émettre un faisceau lumineux segmenté. Un autre aspect est relatif à un véhicule automobile équipé d’au moins un système et/ou d’au moins un dispositif optique. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : La représente un exemple de projection dans un plan d’un faisceau lumineux, avec des zones non éclairées. La représente un premier exemple de réalisation de l’invention. La représente un autre mode de réalisation. La montre une autre variante de réalisation. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. Dispositif optique de projection de faisceaux lumineux apte à coopérer avec une source de lumière pixelisée comprenant une pluralité d’éléments émissifs (1) activables sélectivement, caractérisé en ce qu’il consiste en, successivement dans le sens du trajet de rayons lumineux (11) issus de la source : une première lentille (2) convergente, une deuxième lentille (3) divergente ou neutre, une pupille (4) et une troisième lentille (5) convergente. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la première lentille (2) est une lentille ménisque. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième lentille (3) présente une face de sortie (32) ayant un centre localisé sur l’axe optique du dispositif, dans lequel la troisième lentille (5) présente une face d’entrée (51) ayant un centre localisé sur l’axe optique du dispositif, et dans lequel la pupille (4) est disposée de manière à ne pas être au contact de la face de sortie (32) de la deuxième lentille (3) et de la face d’entrée (51) de la troisième lentille (5). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la pupille (4) est disposée à une distance du centre de la face de sortie (32) de la deuxième lentille (3) comprise entre 25% et 75% de la distance entre le centre de la face de sortie (32) et le centre de la face d’entrée (51) de la troisième lentille (5). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la pupille (4) est disposée à une distance du centre de la face de sortie (32) de la deuxième lentille (3) comprise entre 45% et 55% de la distance entre le centre de la face de sortie (32) et le centre de la face d’entrée (51) de la troisième lentille (5). Dispositif selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la pupille est au contact de la bordure de la face de sortie (32) de la deuxième lentille (3). Module comprenant un dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, et une source de lumière pixelisée dotée d’une pluralité d’éléments émissifs (1) activables sélectivement, et configuré pour émettre un faisceau lumineux segmenté. Module selon la revendication précédente, dans lequel la première lentille (2) comprend une face d’entrée recevant directement la lumière de la source de lumière pixélisée. Module selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel la troisième lentille (5) est configurée pour produire une projection du faisceau lumineux segmenté en avant d’un véhicule. Module selon l’une des trois revendications précédentes, comprenant une unité de pilotage de l’activation de chacun des éléments émissifs, configurée pour produire au moins une zone sombre dans un faisceau projeté par désactivation d’un groupe d’éléments émissifs adjacents, l’unité de pilotage étant configurée pour déterminer le nombre d’éléments émissifs du groupe d’éléments émissifs adjacents correspondant à la zone sombre en fonction de la dimension en largeur des éléments émissifs. Module selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes, dans lequel le faisceau lumineux réalise au moins une partie d’un faisceau global de type feu de route.