INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le dispositif selon l'invention peut comporter également un module de commande, qui est adapté à piloter le fonctionnement simultané ou alternatif de l'une ou l'autre des différentes sources lumineuses. La présente invention concerne également un module d'éclairage et/ou de signalisation et un véhicule automobile comportant un tel module. Le module comporte un boîtier et une glace de sortie le fermant, pour y loger un dispositif tel que décrit précédemment avec une lentille et deux sources de lumière disposées de part et d'autre de la lentille. Avantageusement, la paroi frontale de la lentille, qui comporte les deux faces de sortie, est tournée vers la glace de sortie de manière à ce que les rayons lumineux en sortie de la lentille soient émis en direction de la glace de sortie. La première source est alors disposée d'un premier côté de la lentille, proche de la glace, tandis que la deuxième source est disposée de l'autre côté de la lentille par rapport à la glace. Ainsi, on réalise un empilage longitudinal optimal des différents éléments du dispositif. L'invention sera maintenant plus complètement décrite en référence aux figures 1 à 3, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe d'une lentille et de deux sources lumineuses associées, formant un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation représenté ici dans un premier mode de fonctionnement, dans lequel seule une première source disposée au centre de la lentille est rendue opérationnelle, trois chemins de lumières distincts étant rendus visibles sur cette figure ; - la figure 2 est une vue en coupe similaire à la vue de la figure 1, illustrant un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation dans un deuxième mode de fonctionnement dans lequel seule une deuxième source disposée transversalement à la lentille est rendue opérationnelle ; - et la figure 3 est une vue en coupe illustrant un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comportant une lentille et deux sources lumineuses tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, ainsi qu'une troisième source lumineuse complémentaire. Tel qu'illustré sur les figures, le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 1 comporte une première source lumineuse 2, prenant ici la forme d'une diode électroluminescente, une lentille 4 adaptée à recevoir et à réfléchir des rayons lumineux issus de la source, ainsi qu'une deuxième source lumineuse 6 dont les rayons sont adaptés à traverser axialement la lentille. Le dispositif comporte en outre un module de commande, ici non représenté, relié à chacun des moyens d'alimentation associés aux sources, et adapté à déclencher selon les instructions le fonctionnement de l'une ou l'autre des sources lumineuses alternativement et/ou concurremment.
La paroi arrière comporte en son centre un alésage 26 de faible diamètre pour permettre le passage de câbles d'alimentation de la première source lumineuse (non représentés sur les figures). La paroi latérale extérieure relie l'extrémité distale de la paroi frontale 28, c'est à dire celle la plus éloignée de l'axe de révolution, à l'extrémité distale de la paroi arrière 29. Cette paroi latérale extérieure est sensiblement conique et elle présente en coupe par un plan contenant l'axe 8 une inclinaison d'angle par rapport à l'axe de révolution de la lentille de telle sorte que la paroi frontale s'étend transversalement plus loin que la paroi arrière. On détermine l'angle 13 par l'équation 13 = k/2, avec k qui correspond à l'angle par rapport à l'axe de révolution avec lequel les rayons lumineux issus de la première source, après réfraction, cheminent dans la lentille entre la face d'entrée et la paroi arrière.
Tel que cela sera décrit ci-après, la jonction entre la paroi latérale extérieure et la paroi arrière n'est pas impactée par la réflexion totale interne du faisceau de rayons lumineux issus de la première source lumineuse, ni par le passage des rayons issus de la deuxième source. Cette zone neutre est alors utilisée pour prévoir des moyens de fixation 30, visibles sur la figure 1, adaptés à faciliter le montage de la lentille dans le module d'éclairage. La paroi latérale intérieure prolonge vers la paroi arrière l'extrémité proximale de la paroi frontale 32, c'est à dire l'extrémité de la paroi frontale qui borde l'alésage central, en présentant une courbe qui permet que les rayons lumineux pénétrant la lentille par réfraction avec un angle tel qu'ils cheminent tous parallèles à l'intérieur de la lentille quel que soit le point d'incidence des rayons sur la courbe. Cette paroi latérale intérieure forme la première face d'entrée 34, c'est-à-dire la face d'entrée dans la lentille des rayons lumineux issus de la première source.
On va maintenant décrire un premier mode de fonctionnement dans lequel la première source lumineuse (figure 1) est opérationnelle et un deuxième mode de fonctionnement dans lequel c'est la deuxième source lumineuse (figure 2) qui est cette fois opérationnelle. Le dispositif comporte un module de commande qui reçoit des instructions de déclenchement de l'un ou l'autre des modes de fonctionnement et qui rend opérationnel, en fonction de ces instructions, l'une ou l'autre des sources lumineuses par la génération d'un courant adapté dans les circuits imprimés de la plaque de support associée à la diode choisie. Dans le premier mode de fonctionnement, c'est donc la première source lumineuse qui est alimentée. On a représenté sur la figure 1 le trajet que le faisceau de rayons lumineux emprunte avantageusement à l'intérieur de la lentille selon l'invention, en décrivant plus particulièrement trois rayons distincts du faisceau, à savoir un premier rayon 43 dont le trajet est matérialisé par des segments de droite munis d'une flèche, un deuxième rayon 44 dont le trajet est matérialisé par des segments de droite munis de deux flèches, et un troisième rayon 46 dont le trajet est matérialisé par des segments de droite munis de trois flèches. Les trois rayons représentés sont chacun issus de la première source lumineuse dont ils sortent avec une direction principale parallèle à l'axe de révolution de la lentille, dans l'axe mécanique de la diode.
Toutefois, on sait que les rayons issus des diodes ne sont pas intégralement focalisés et qu'il en résulte une dispersion radiale.
La lentille est formée dans du verre ou dans une matière plastique, par exemple une matière plastique comme du polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou du polycarbonate (PC), de sorte que cette matière est adaptée à réfléchir chacun des rayons du faisceau par réflexion interne entre la première face d'entrée 32 et la première face de sortie 22. Par ailleurs, la lentille prend une forme adéquate pour que le faisceau de rayons lumineux sorte parallèle à l'axe de révolution de la lentille, après une double réflexion totale interne sur les parois de la lentille, entre la face d'entrée et la face de sortie. Une première réflexion totale du faisceau de rayons lumineux est réalisée au contact de la paroi arrière 12, en direction de la paroi latérale extérieure 14, et une deuxième réflexion totale du faisceau est réalisée au contact de la paroi latérale extérieure 14, en direction de la première face de sortie 22. Sur tout le trajet entre la face d'entrée et la face de sortie, les rayons du faisceau restent parallèles entre eux, tel que cela est visible sur la figure 1 et pour les trois rayons représentés. Tout d'abord, grâce à la courbe de la face d'entrée, les rayons issus de la diode cheminent tous dans la lentille, après réfraction sur cette face d'entrée, avec un même angle k par rapport à l'axe de révolution. A cet effet, la face d'entrée présente une courbe qui peut être matérialisée sous la forme d'une équation différentielle implicite d'ordre 1, de la forme F(x, y, y') = O. On se référera à titre d'exemple, pour comprendre comment on obtient de proche en proche le dessin de la courbe, à l'exemple donné dans la demande de brevet déposé le même jour par la demanderesse.
Il résulte de la forme de la face d'entrée que les rayons réfractés cheminent dans la masse transparente de la lentille avec un même angle par rapport à l'axe de révolution et qu'ils cheminent vers la paroi arrière parallèlement les uns aux autres. Cet angle est tel que les rayons arrivent sur la paroi arrière avec un angle d'incidence permettant une réflexion totale de chacun des rayons en direction de la paroi latérale extérieure. La paroi arrière est plane, et les rayons, qui sont arrivé parallèles au contact de cette paroi, repartent donc parallèles les uns aux autres.
On observe que dans la lentille de l'invention, l'angle avec lequel les rayons pénètrent dans la lentille, et donc l'équation caractéristique de la courbe de la face d'entrée, est déterminé de manière à ce que les rayons issus de la première source ne soient pas réfléchis depuis la face arrière vers la paroi frontale mais directement vers la paroi latérale extérieure. Enfin, l'inclinaison de la paroi latérale extérieure par rapport à l'axe de révolution, d'angle 13 calculé tel que cela a été décrit précédemment, permet de réfléchir les rayons perpendiculairement à la face de sortie, ici parallèlement à l'axe de révolution de la lentille.
L'ensemble des rayons arrive parallèlement à l'axe de révolution en amont de la zone annulaire périphérique, dont la disposition perpendiculaire à cet axe de révolution permet une réfraction optimale des rayons à travers la face de sortie, pour qu'ils éclairent en sortie de la lentille parallèlement à l'axe de révolution.
Le fait de disposer deux sources de lumière de chaque côté de la lentille permet de choisir avantageusement quelles caractéristiques il convient de leur donner. On privilégiera par exemple l'utilisation de diodes de forte puissance pour composer la deuxième source lumineuse, puisque sa position en retrait de la lentille, à l'opposé de la glace de sortie, permet de faciliter la mise en place de moyens de refroidissement adéquats. La lentille étant avantageusement réalisée dans un matériau transparent, la deuxième source est visible depuis l'extérieur du véhicule, à travers la zone intermédiaire de la paroi frontale. On pourra prendre en considération l'aspect visuel depuis l'extérieur pour déterminer le nombre et la disposition des diodes formant la deuxième source. On pourra en outre prévoir un marquage spécifique disposé en retrait de la lentille au niveau de cette zone intermédiaire, afin qu'un tiers puisse l'identifier depuis l'extérieur du véhicule, notamment lorsque aucune source de lumière n'est opérationnelle, pour peu que la zone intermédiaire soit plane et régulière et qu'elle ne génère pas de déformation du marquage. Par ailleurs, dans chacune de ces applications, le module d'éclairage pourra comporter avantageusement une troisième source lumineuse complémentaire 48, tel qu'illustré sur la figure 2. Cette troisième source est une diode électroluminescente, tournée à l'opposé de la première diode, c'est-à- dire directement vers la glace de sortie. Cette source aura pour effet de compenser la zone d'ombre qui pourra être générée au centre du module et elle pourra être commandée lorsque certaines fonctions d'éclairage demandées par le conducteur nécessiteront qu'il n'y ait pas une telle zone d'ombre. Avantageusement, la source complémentaire est disposée sur la même plaque de support 34 que celle de la diode de la première source lumineuse 2. On obtient alors un dispositif multifonction à trois sources, que l'on actionne alternativement par l'intermédiaire du module de commande. On assignera par exemple, dans le cas d'un feu arrière de véhicule automobile, une fonction de feux de position à la première source lumineuse et à la réfraction des rayons via la zone annulaire périphérique, une fonction de feu stop à la deuxième source lumineuse et à la réfraction des rayons via la zone intermédiaire, et une fonction d'indicateur clignotant à la source lumineuse complémentaire disposée au centre. Un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comportant une lentille tel qu'elle vient d'être décrite et sa diode associée trouve particulièrement application dans un module formé d'un boîtier et d'une glace de sortie et rendu solidaire de la structure d'un véhicule automobile. On comprendra qu'un tel module pourra aussi bien être implanté dans les véhicules pour un éclairage intérieur ou extérieur.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés. En particulier, tel qu'il vient d'être décrit, lorsqu'il est agencé avec une source lumineuse en son centre, la lentille définit trois parties fonctionnelles distinctes, parmi lesquelles on distingue notamment une partie centrale de collection des rayons lumineux issus d'une première source, qui présente une forme d'entonnoir se rétrécissant jusqu'à la paroi arrière, et qui forme un collimateur optique pour produire un faisceau de rayons parallèles à l'intérieur de la lentille. On distingue également une partie périphérique annulaire d'émission des rayons issus de la première source vers l'extérieur de la lentille, ainsi qu'une partie intermédiaire de guidage. Cette partie intermédiaire sert alternativement de guidage transversal des rayons lumineux issus de la première source, en deux réflexions totales contre les parois de la lentille sans que la paroi avant ne serve à réaliser ces réflexions, et de guidage longitudinal direct et sans réflexion interne des rayons lumineux issus de la deuxième source. On peut ainsi proposer un dispositif multifonction qui permet, dans un ensemble dont la compacité est obtenue par l'empilement longitudinal des sources, de répartir transversalement les rayons émis par les différentes sources. Chacune de ces parties est agencée l'une par rapport à l'autre pour que les rayons lumineux sortent selon la direction souhaitée, ici parallèlement à l'axe du véhicule et parallèlement à l'axe de révolution de la lentille, et l'on peut jouer facilement sur le type de sources lumineuses que l'on met en place dans le dispositif pour faire varier les différents rayons émis.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à la structure de la lentille et du module d'éclairage associé, qui viennent d'être décrits à titre d'exemples non limitatifs, dès lors que la lentille présente les parties fonctionnelles telles qu'elles viennent d'être précisées, et dès lors que les relations géométriques entre les différentes parois de la lentille permettent de proposer un chemin de guidage du faisceau de rayons lumineux qui sont équivalents. A titre d'exemple non limitatif, on pourra prévoir en variante, non représentée sur les figures, que les rayons issus de la deuxième source pénètrent dans la lentille après avoir été réfléchis par un réflecteur associé à cette deuxième source. C'est alors le réflecteur, notamment parabolique, qui est disposé en regard de la paroi arrière, longitudinalement en retrait de la lentille et radialement au niveau de la zone intermédiaire, et l'on dispose la deuxième source au foyer de ce réflecteur. Les rayons réfléchis pénètrent dans la lentille perpendiculairement à la deuxième face d'entrée, comme dans le cas décrit précédemment.
Le septième mode de réalisation diffère du troisième mode de réalisation seulement en ce que le support commun 85 à la première 83 et à la 15 deuxième 84 source de lumière est agencé obliquement par rapport aux deux guides de lumière. Ainsi, les deux guides de lumière présentant des profondeurs différentes, il est possible en positionnant obliquement le support relativement aux guides de lumière de faire correspondre les deux sources de lumière à des faces d'entrée de lumière dans les guides. 20 Ce mode de réalisation présente les mêmes avantages que le troisième mode de réalisation.
Sauf incompatibilité technique, les différents modes de réalisation 25 précédemment décrits peuvent être combinés entre eux.
Dans les différents modes de réalisation, les première et/ou deuxième sources de lumière sont de préférence des diodes électroluminescentes. Néanmoins, tout type de sources de lumière peut être utilisé. Dans les 30 différents modes de réalisation, les premier et/ou deuxième supports ou le support commun sont de préférence des circuits imprimés. Néanmoins, tout type de support peut être utilisé.
Dans les différents modes de réalisation, les premier et/ou deuxième guides de lumière sont de préférence des guides plats, c'est-à-dire des guides dont les sections au niveau des faces de sortie ont l'aspect de bandes dont la longueur supérieure à l'épaisseur.
Dans les différents modes de réalisation, de préférence, les première et deuxième sources de lumière sont utilisées pour assurer des fonctions d'éclairage et/ou de signalisation indépendantes. Ainsi, les longueurs d'onde émises par les deux sources peuvent être différentes et/ou les deux sources peuvent être activées indépendamment l'une de l'autre. Par exemple une première source est utilisée pour réaliser une fonction de signalisation diurne et la deuxième source est utilisée pour réaliser une fonction esthétique, notamment une fonction de signature visuelle du véhicule automobile.
Néanmoins, les deux sources peuvent également être utilisées pour assurer une même fonction d'éclairage et/ou de signalisation. Dans ce cas, les deux sources peuvent être activées simultanément et/ou émettre des longueurs d'onde identiques ou similaires.
Dans tout ce texte, le terme « au moins sensiblement » utilisé avec différents adjectifs signifie : « adjectif » ou « sensiblement adjectif », par exemple « au moins sensiblement parallèle » signifie « parallèle » ou « sensiblement parallèle ».
PLIEUSE SUR LAME TRANSPARENTE AVEC DEPOUILLE L'invention a trait à un module d'éclairage pour projecteur véhicule, plus particulièrement à un module d'éclairage comprenant un réflecteur avec un premier et second foyer, tel qu'un réflecteur elliptique, une lame en matériau transparent avec une tranche disposée à proximité du second foyer et destinée à servir de plieuse, et un élément dioptrique, par exemple une lentille convergente. Pour créer des coupures dans les faisceaux, il est connu d'utiliser des caches horizontaux réfléchissants appelés « plieuse », comme par exemple dans EP1357334. Il est également connu du document FR 2 917 484 Al de prévoir un dispositif avec un revêtement réfléchissant sur la tranche supérieure de la lame en guise de plieuse. Ce document divulgue en effet un module optique comprenant un double réflecteur du type elliptique avec un premier foyer où une source lumineuse est disposée, un second foyer, un élément dioptrique du type lentille biconvexe dont le foyer est confondu avec le second foyer du réflecteur, et une lame en matériau transparent disposée perpendiculairement à l'axe optique du module. La tranche ou surface supérieure de la lame transparente est généralement plane et alignée avec l'axe optique et recouverte d'un revêtement réfléchissant. Le bord avant de la tranche, c'est-à-dire le bord de la tranche du côté de la lentille est au voisinage du second foyer. Le revêtement réfléchissant sur la tranche supérieure de la lame transparent consiste par exemple en un dépôt d'aluminium déposé sous vide avec une épaisseur allant de moins de un micron à quelques dizaines de microns. Le revêtement réfléchissant constitue une « plieuse » apte à « replier » par réflexion les rayons provenant du réflecteur supérieur afin d'assurer une coupure du faisceau du type « code » ainsi généré. Les rayons provenant du réflecteur inférieur viennent s'ajouter à ceux du réflecteur supérieur afin d'assurer la fonction « route ». La plieuse ainsi formée présente l'avantage d'être extrêmement fine ce qui est particulièrement intéressant en fonction « route » afin de réduire au minium les zones de faible intensité entre le faisceau provenant du réflecteur supérieur et le faisceau provenant du réflecteur inférieur. Une telle finesse de plieuse est difficile à atteindre au moyen d'une plaque réfléchissante, à tout le moins dans une logique industrielle et à un prix raisonnable.
De plus, la lame servant du support au revêtement réfléchissant présente l'inconvénient d'avoir un indice de réfraction supérieure à 1 et, partant, de réfracter les rayons provenant du réflecteur inférieur. L'utilisation d'une lame transparente support génère par conséquent une légère déviation des rayons et, partant, une perte de rendement et de qualité d'éclairage. Les rayons provenant du réflecteur et entrant dans la lame avec un angle d'incidence important et qui sont ensuite réfléchis par le revêtement réfléchissant ressortent de la lame à une certaine distance de la tranche réfléchissante de la lame et avec un angle d'incidence toujours important. Ces rayons vont rencontrer la lentille avec un angle d'incidence important et vont donc subir des pertes dites de Fresnel, encore appelées réflexions vitreuses partielles. L'invention a pour but de proposer un module d'éclairage plus performant que les modules cités précédemment. L'objet de l'invention concerne un module d'éclairage pour un projecteur de véhicule automobile, comprenant: un premier réflecteur avec une surface réfléchissante, avec au moins un premier foyer pour une source lumineuse et un second foyer; un élément dioptrique avec un axe optique, disposé de manière à recevoir les rayons lumineux de ladite source lumineuse et à transmettre les rayons lumineux l'atteignant en un faisceau lumineux; une lame en matériau transparent disposée entre ledit réflecteur et ledit élément dioptrique de manière à présenter une tranche, formant une plieuse apte à réfléchir une partie des rayons réfléchis par la surface réfléchissante du premier réflecteur vers une partie de l'élément dioptrique; le premier réflecteur, l'élément dioptrique, la tranche de la lame étant agencés de manière à former un faisceau. Selon l'invention ladite tranche généralement plane est inclinée vers ledit réflecteur par rapport à l'axe optique de l'élément dioptrique. L'élément dioptrique peut être une lentille convergente. Ces mesures ont pour effet de modifier la géométrie de réflexion au sein de la lame et de rapprocher de l'axe optique les rayons se propageant dans la lame et réfléchis par la plieuse. Ceci permet de concentrer les rayons vers l'axe optique. Le rendement du faisceau et son intensité sont ainsi augmentés. La surface réfléchissante du premier réflecteur est telle que ladite surface réfléchissante est apte à réfléchir les rayons lumineux émis par la source lumineuse partant dudit premier foyer, les rayons réfléchis se propageant vers ledit second foyer, soit avant qu'ils n'atteignent ladite lame, soit après réfraction dans ladite lame. Dans le second cas, direction des rayons réfléchis vers le second foyer après réfraction, la surface réfléchissante du premier réflecteur est corrigée en fonction de la lame de manière à ce que des rayons émis par la source lumineuse du premier réflecteur passent approximativement par le second foyer après réflexion sur ladite surface réfléchissante corrigée et réfraction au passage dans ladite lame. La surface réfléchissante est corrigée par rapport à une surface réfléchissante où les rayons réfléchis sont dirigés vers le second foyer avant réfraction.