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EP2354645B1 - Dispositif optique, notamment pour véhicule automobile - Google Patents

Dispositif optique, notamment pour véhicule automobile Download PDF

Info

Publication number
EP2354645B1
EP2354645B1 EP11152857.6A EP11152857A EP2354645B1 EP 2354645 B1 EP2354645 B1 EP 2354645B1 EP 11152857 A EP11152857 A EP 11152857A EP 2354645 B1 EP2354645 B1 EP 2354645B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reflector
collector
cutoff
optical axis
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11152857.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2354645A1 (fr
Inventor
Antoine De Lamberterie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP2354645A1 publication Critical patent/EP2354645A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2354645B1 publication Critical patent/EP2354645B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • F21S41/335—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with continuity at the junction between adjacent areas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to an optical device, especially for a motor vehicle, such as a lighting and / or signaling device, according to claim 1 or claim 10.
  • patent EP 373,065 discloses a motor vehicle headlamp, comprising a reflector with a complex surface.
  • the document EP 1 150 061 shows an optical device according to the preamble of claims 1 and 10.
  • the invention aims in particular to provide a new optical device that can have a small footprint, especially in height, and, if desired, a new style, while allowing, if necessary, to provide two different photometric functions.
  • the cutting edge of the folder extends substantially parallel to the main optical axis of the device.
  • substantially parallel it is meant that, if necessary, the cutting edge of the folder forms with the main optical axis an angle of between 0 ° and 20 °.
  • the cutoff edge extends substantially in a plane defined by the main optical axis of the device and an optical axis of the collector, this plane being in particular horizontal.
  • the collector has an oblique optical axis, in particular substantially perpendicular, to the main optical axis of the device.
  • the light source has a main axis of light emission, this transmission axis extending substantially vertically when the device is mounted on a motor vehicle for normal use.
  • the light source can be arranged substantially horizontally, preferably in emission upwards.
  • the light source is arranged to emit light only upwards.
  • the invention allows, unlike the device described in the patent application EP 2,009,346 to provide for the optical device a more horizontal arrangement than vertical.
  • the device according to the invention can have a small vertical footprint.
  • the invention can thus be particularly adapted to a projector having a large curve.
  • the light source preferably comprises at least one LED, advantageously arranged and placed to emit light only in a half-space, for example only upwards.
  • the large side of the rectangle is advantageously disposed substantially parallel to the main optical axis of the device.
  • the images of the source in the plane of the folder are essentially axial with respect to the reflector.
  • the collector advantageously has a shape substantially in ellipsoid portion. This may allow a refocusing of the source on the edge of the folder.
  • the collector has first and second foci, and the light source is placed substantially at the first focus.
  • the collector is, if desired, arranged so as to form, on a plane defined by the main optical axis of the device and the optical axis of the collector, an image of substantially oval shape, this image being in particular substantially centered on the second focus of the collector. This centering makes it possible to minimize the task of illuminating the folder and thus optimize the efficiency.
  • This oval shape of the image corresponds to a combination of elementary images from the source, each elementary image of the source on the folder having a rectangular shape.
  • the image of the source by the collector can thus be distributed along the main optical axis of the device.
  • the major axis of the oval is parallel to the main optical axis.
  • the cutting edge of the folder preferably passes through the second focus of the manifold.
  • This folder can allow the image task to appear as a secondary source with sharp edges.
  • the oval is 'cut' in half along its long axis.
  • the reflective surface of the folder is formed by a reflective coating, in particular comprises an aluminized face.
  • the device is arranged such that a portion of the light rays from the collector is reflected by the reflective surface of the bender upward of the reflector, and another portion of the light rays from the collector strikes directly. the bottom of the reflector.
  • the reflector comprises a reflective surface of complex shape, arranged to form the beam cutoff.
  • a complex surface is a surface capable of forming a light beam, for example of the code type, without using a dish obscuring part of the surface and without using striated glass (generally intended to manage the horizontal distribution beam).
  • a complex surface may be formed of an assembly of elementary sectors, each sector being connected to the immediately adjacent sector along lines, for example globally vertical lines.
  • Each sector is advantageously generated by a horizontal generator from which a set of vertical curves upwards then downwards.
  • the horizontal generatrix is for example convex and its profile determines the horizontal distribution of the beam generated by the sector.
  • the arcs may differ from a parabola and may be coplanar curves that can be defined by a set of foci (at each height, a different focus is associated).
  • the design of the complex surface of the reflector may be made differently than that of a conventional complex surface associated with a real Lambertian source.
  • the complex surface "sees" a virtual source that is not Lambertian.
  • the apparent size of the source can depend strongly on the angle of observation of the source.
  • the focus of the complex surface is positioned behind the source, while the lower part of the surface is focused in front of the source.
  • This design mode makes it possible to ensure that all the rays coming from the source are reflected by the surface while being oriented downwards to form the cut, for example the clipping of the code.
  • the focus used may depend strongly on the point considered on the surface.
  • This focus is then local and can be ensured by "driving" the focus.
  • the reflector in particular with a complex reflective surface, comprises a plurality of reflecting sectors, these sectors being arranged in such a way that the sectors closest to the light source produce an elementary beam.
  • wide angular extent under the cut, particularly horizontal cut, and more distant reflective sectors produce an elementary beam of angular extent smaller and smaller as one moves away from the source.
  • these reflective sectors of the reflector may be contiguous.
  • the reflecting surface of the reflector has an outer periphery of substantially parabolic base profile.
  • the reflector is for example formed substantially by a paraboloid portion.
  • the reflector has streaks arranged to manage more finely the homogeneity and the distribution of the beam.
  • the grooves can be oriented in a vertical guide and in other areas, the grooves can be oriented in a guide rotated at 15 ° for example. Between these areas, streaks may follow a curved guide.
  • an elementary beam from a point of the folder propagates along the optical axis, below the cut.
  • the device can be arranged to generate a passing beam having a cutoff, this cutoff preferably comprising an inclined segment oriented at a predetermined angle, close to 15 ° for example, with respect to a horizontal plane containing the main optical axis, and the reflective complex surface of the reflector comprises a lower portion, or respectively greater, located entirely below said horizontal plane, or respectively entirely above this plane, this reflector portion having a shape chosen so as to form the inclined cut segment .
  • the device further comprises an additional light source and an additional collector associated with this additional light source, capable of forming, with the reflector, an additional beam, in particular for a beam of road.
  • the additional light source and the associated additional collector are arranged below the horizontal plane containing the main optical axis.
  • the optical axis of the additional collector is inclined at an angle of approximately 5 ° to 20 ° with respect to the optical axis of the first collector or by relation to the horizontal plane. This allows, if desired, to accommodate the support of LEDs, which, if any, is associated with a radiator for heat dissipation and has a certain thickness.
  • the device is arranged to selectively produce a code beam and a road beam.
  • the device is arranged to selectively produce a code beam and a daytime running light (DRL).
  • DRL daytime running light
  • the function code can, if desired, be obtained by two LEDs and two associated collectors.
  • the invention also relates to a set of two projectors of a motor vehicle, right and left, each projector comprising a device according to one of the preceding claims, characterized in that the reflector of one of the projectors works converge, and the Reflector of the other projectors works in divergent.
  • the cutoff edge 6, rectilinear in this example, extends substantially parallel to the main optical axis X of the device, in a plane P defined by the main optical axis X of the device and an axis optical Ac collector, this plane P being in particular horizontal.
  • the optical axis Ac of the collector 3 is substantially perpendicular to the main optical axis X of the device.
  • the light source 2 comprises an LED (light-emitting diode), advantageously arranged and placed to emit light only in a half-space, for example only upwards (above the plane P).
  • LED light-emitting diode
  • the long side C of the rectangle is disposed substantially parallel to the main optical axis X of the device 1.
  • the collector 3 advantageously has a shape substantially in ellipsoid portion.
  • the collector 3 has first and second foci Fc1 and Fc2, and the light source 2 is located substantially at the first focus Fc1.
  • the collector 3 is, if desired, arranged so as to form, on the plane P defined by the main optical axis X of the device and the optical axis Ac of the collector, an image Im of substantially oval shape, this image Im being in particular substantially centered on the second focus Fc2 of the collector 3.
  • the image Im of the source 2 by the collector 3 can thus be distributed along the main optical axis X of the device.
  • a bright spot substantially oval is formed on the horizontal plane P, this oval being substantially centered on the second focus Fc1 of the collector when the source is located at the first focus Fc1.
  • the cutoff edge 6 of the folder 4 is substantially aligned with the main optical axis X of the device.
  • the cutting edge 6 of the folder 4 preferably passes through the second focus Fc2 of the collector.
  • the reflecting surface 5 of the folder 4 is formed by a reflective coating, in particular comprises an aluminized face.
  • the device 1 is arranged so that a portion of the light rays coming from the collector 3 is reflected by the reflective surface 5 of the folder 4 towards the top of the reflector 8, and another part of the light rays coming from the collector 3 strikes directly down the reflector 8.
  • the reflector 8 has a reflective surface of complex shape, arranged to form the cutoff C of the beam.
  • the reflector 8 comprises a plurality of reflecting sectors 10, these sectors being arranged in such a way that the sectors 10 closest to the light source 2 produce an elementary beam of wide angular extent under the cutoff C and the reflective sectors 10 plus far away, they produce an elementary beam of smaller and smaller angular extent as we move away from source 2.
  • the reflective sectors 10 of the reflector 8 are joined.
  • the reflective surface 11 of the reflector 8 has an outer periphery 14 of substantially parabolic base profile.
  • the reflector 8 has streaks arranged to manage more finely the homogeneity and the distribution of the beam.
  • the device 1 may be arranged to generate a passing beam having a cutoff C, this cutoff preferably comprising an inclined segment C1 oriented at a predetermined angle A, close to 15 ° for example, with respect to the horizontal plane P passing through the main optical axis, and the complex reflective surface 11 of the reflector 8 has a lower portion, or respectively greater, located entirely below said horizontal plane, or respectively entirely above this plane, this portion having a shape chosen so as to form the inclined cut segment C1.
  • the cutoff C has, in addition to the inclined segment C1, a horizontal segment C2.
  • the device 1 further comprises an additional light source 20 and an additional collector 21 associated with this additional light source, capable of forming, with the reflector 8, an additional beam, in particular a driving beam.
  • the additional light source 20 and the associated additional collector 21 are arranged below the horizontal plane P.
  • the optical axis Ac2 of the additional collector 20 is inclined at an angle of between 5 ° and 20 ° with respect to the optical axis Ac of the first collector or relative to the horizontal plane P.
  • the source 2 and the collector 3 are placed above the horizontal plane P, and the source 20 and the additional collector 21 are placed substantially below this plane P.
  • the device is arranged to selectively produce a code beam and a road beam.
  • the elementary images used to make the cut at 15 ° must be oriented at 15 ° and must therefore come from a point of the mirror intersection with the meridian plane Pm which forms an angle of 15 ° with the horizontal.
  • the angle of 15 ° is placed at the top and works in divergence, ie the light coming from the reflector leaves in directions which moves it away from the vertical meridian plane passing through the axis of the reflector.
  • This other meridian plane is symmetrical with the plane TD with respect to the horizontal plane, as illustrated on the figure 8 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • L'invention concerne un dispositif optique, notamment pour véhicule automobile, tel qu'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation, selon la revendication 1 ou la revendication 10.
  • On connaît par la demande de brevet EP 2 009 346 un module d'éclairage pour projecteur de véhicule automobile, comportant une source lumineuse, un miroir collecteur, une plieuse et un miroir de renvoi. Ce module est mono-fonction.
  • Par ailleurs, le brevet EP 373 065 décrit un projecteur de véhicule automobile, comprenant un réflecteur à surface complexe.
  • Le document EP 1 150 061 montre un dispositif optique selon le préambule des revendications 1 et 10.
  • L'invention vise notamment à proposer un nouveau dispositif optique pouvant présenter un encombrement réduit, notamment en hauteur, et, si on le souhaite, un nouveau style, tout en permettant, le cas échéant, de fournir deux fonctions photométriques différentes.
  • L'invention a ainsi pour objet un dispositif optique, notamment pour véhicule automobile, ce dispositif présentant un axe optique principal et étant capable de produire un faisceau à coupure se propageant, à la sortie du dispositif, suivant cet axe optique principal, ce dispositif comportant :
    • au moins une source lumineuse,
    • un collecteur agencé pour collecter de la lumière provenant de la source lumineuse,
    • une plieuse comportant une surface réfléchissante et un bord de coupure disposée de manière à ce que de la lumière collectée par le collecteur puisse se réfléchir sur la surface réfléchissante de cette plieuse,
    • un réflecteur agencé pour réfléchir de la lumière provenant directement du collecteur et de la lumière ayant subie une réflexion sur la surface réfléchissante de la plieuse, afin de former le faisceau à coupure.
  • Selon l'invention, le bord de coupure de la plieuse s'étend de manière sensiblement parallèle à l'axe optique principal du dispositif.
  • On entend par 'sensiblement parallèle' le fait que, le cas échéant, le bord de coupure de la plieuse forme avec l'axe optique principal un angle compris entre 0° et 20°.
  • De préférence, le bord de coupure s'étend sensiblement dans un plan défini par l'axe optique principal du dispositif et un axe optique du collecteur, ce plan étant notamment horizontal.
  • De préférence encore, le collecteur présente un axe optique oblique, notamment sensiblement perpendiculaire, à l'axe optique principal du dispositif.
  • Avantageusement, la source lumineuse présente un axe principal d'émission de la lumière, cet axe d'émission s'étendant sensiblement verticalement lorsque le dispositif est monté sur un véhicule automobile pour une utilisation normale. Ainsi la source lumineuse peut être disposée sensiblement horizontalement, de préférence en émission vers le haut. Par exemple, la source lumineuse est agencée pour émettre de la lumière uniquement vers le haut.
  • L'invention permet, à la différence du dispositif décrit dans la demande de brevet EP 2 009 346 , de prévoir pour le dispositif optique un agencement davantage horizontal que vertical.
  • Autrement dit, le dispositif selon l'invention peut présenter un encombrement vertical réduit.
  • L'invention peut ainsi être particulièrement adaptée à un projecteur présentant un galbe important.
  • La source lumineuse comporte de préférence au moins une LED, avantageusement agencée et placée pour émettre de la lumière seulement dans un demi-espace, par exemple seulement vers le haut.
  • Lorsque la LED, comportant éventuellement plusieurs puces émettrices de lumière, présente un pourtour sensiblement rectangulaire, le grand côté du rectangle est avantageusement disposé de manière sensiblement parallèle à l'axe optique principal du dispositif.
  • En plaçant ainsi la source de lumière, les images de la source dans le plan de la plieuse sont essentiellement axiales vis-à-vis du réflecteur.
  • Ceci permet d'optimiser les tailles et orientations d'images afin de fournir un faisceau qui soit à la fois épais et à portée satisfaisante.
  • Le collecteur présente avantageusement une forme sensiblement en portion d'ellipsoïde. Ceci peut permettre une refocalisation de la source sur le bord de la plieuse.
  • Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le collecteur présente des premier et deuxième foyers, et la source lumineuse est placée sensiblement au premier foyer.
  • Le collecteur est, si on le souhaite, agencé de manière à former, sur un plan défini par l'axe optique principal du dispositif et l'axe optique du collecteur, une image de forme sensiblement en ovale, cette image étant notamment sensiblement centrée sur le deuxième foyer du collecteur. Ce centrage permet de minimiser la tâche d'éclairement sur la plieuse et ainsi optimiser le rendement.
  • Cette forme en ovale de l'image correspond à une combinaison d'images élémentaires issues de la source, chaque image élémentaire de la source sur la plieuse ayant une forme rectangulaire.
  • L'image de la source par le collecteur peut ainsi être distribuée le long de l'axe optique principal du dispositif. Par exemple, le grand axe de l'ovale est parallèle à l'axe optique principal.
  • Le cas échéant, il se forme une tâche lumineuse sensiblement en ovale sur un plan horizontal, cet ovale étant sensiblement centré sur le second foyer du collecteur lorsque la source est située au premier foyer.
  • Le bord de coupure de la plieuse passe de préférence par le deuxième foyer du collecteur. Cette plieuse peut permettre à la tâche image d'apparaître comme une source secondaire dont les bords sont nets. Par exemple, l'ovale est 'coupé' en deux le long de son grand axe.
  • Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la surface réfléchissante de la plieuse est formée par un revêtement réfléchissant, notamment comporte une face aluminée.
  • Si on le souhaite, le dispositif est agencé de manière à ce qu'une partie des rayons lumineux provenant du collecteur soit réfléchie par la surface réfléchissante de la plieuse vers le haut du réflecteur, et une autre partie des rayons lumineux provenant du collecteur frappe directement le bas du réflecteur.
  • Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le réflecteur comporte une surface réfléchissante de forme complexe, agencée pour former la coupure du faisceau.
  • On peut notamment se référer à la demande de brevet EP 373 065 en ce qui concerne la définition d'une surface de forme complexe.
  • On peut par exemple dire qu'une surface complexe est une surface capable de former un faisceau lumineux par exemple de type code, sans utiliser de coupelle occultant une partie de la surface et sans utiliser de glace striée (destinée en général pour gérer la répartition horizontale du faisceau).
  • Plus précisément, une surface complexe peut être formée d'un assemblage de secteurs élémentaires, chaque secteur se raccordant au secteur immédiatement voisin le long de lignes par exemple globalement verticales.
  • Chaque secteur est avantageusement généré par une génératrice horizontale d'où part un ensemble de courbes verticales vers le haut puis vers le bas.
  • La génératrice horizontale est par exemple convexe et son profil détermine la répartition horizontale du faisceau généré par le secteur.
  • Les courbes verticales sont par exemple des arcs de parabole. Les foyers de chaque parabole vers le haut sont en général distincts des foyers des paraboles partant vers le bas.
  • Dans certains cas, les arcs peuvent différer d'une parabole et peuvent être des courbes coplanaires pouvant se définir par un ensemble de foyers (à chaque hauteur, on associe un foyer différent).
  • Il peut être important de préciser que la conception de la surface complexe du réflecteur peut être faite différemment de celle d'une surface complexe classique associée à une source réelle Lambertienne.
  • Dans un exemple de l'invention, la surface complexe « voit » une source virtuelle qui n'est pas Lambertienne.
  • Plus précisément, la taille apparente de la source peut dépendre fortement de l'angle d'observation de la source.
  • Or, les paramètres de conception d'une surface complexe dépendent de la taille de la source.
  • En règle général, dans la partie supérieure de la surface, on positionne le foyer de la surface complexe en arrière de la source, tandis que la partie inférieure de la surface est focalisée en avant de la source.
  • Ce mode de conception permet en effet de s'assurer que tous les rayons issus de la source sont réfléchis par la surface en étant orienté vers le bas afin de former la coupure, par exemple la coupure du code.
  • Dans l'invention, la focalisation utilisée peut dépendre fortement du point considéré sur la surface.
  • En un point donné sur la surface, on peut calculer la taille apparente de la source virtuelle pour en déduire la meilleure focalisation à adopter.
  • Cette focalisation est alors locale et peut être assurée en « pilotant » le foyer.
  • Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le réflecteur, notamment à surface réfléchissante complexe, comporte une pluralité de secteurs réfléchissants, ces secteurs étant agencés de manière à ce que les secteurs les plus proches de la source lumineuse produisent un faisceau élémentaire d'étendue angulaire large sous la coupure, coupure notamment horizontale, et les secteurs réfléchissants plus éloignés produisent un faisceau élémentaire d'étendue angulaire de plus en plus petite au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source.
  • Par exemple ces secteurs réfléchissants du réflecteur peuvent être jointifs.
  • Le cas échéant, la surface réfléchissante du réflecteur présente un pourtour extérieur de profil de base sensiblement parabolique.
  • Le réflecteur est par exemple formé sensiblement par une portion de paraboloïde.
  • Si on le souhaite, le réflecteur comporte des stries agencées pour gérer plus finement l'homogénéité et la répartition du faisceau.
  • En certaines zones du réflecteur, les stries peuvent être orientées suivant un guide vertical et dans d'autres zones, les stries peuvent être orientées suivant un guide tourné à 15° par exemple. Entre ces zones, les stries peuvent suivre un guide courbe.
  • Avantageusement, un faisceau élémentaire issu d'un point de la plieuse se propage le long de l'axe optique, en dessous de la coupure.
  • Le dispositif peut être agencé pour générer un faisceau de croisement ayant une coupure, cette coupure comprenant de préférence un segment incliné orienté suivant un angle prédéterminé, voisin de 15° par exemple, par rapport à un plan horizontal contenant l'axe optique principal, et la surface réfléchissante complexe du réflecteur comporte une portion inférieure, ou respectivement supérieure, située entièrement en dessous dudit plan horizontal, ou respectivement entièrement au-dessus de ce plan, cette portion de réflecteur présentant une forme choisie de manière à former le segment de coupure incliné.
  • Dans un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif comporte en outre une source lumineuse supplémentaire et un collecteur supplémentaire associé à cette source lumineuse supplémentaire, capables de former, avec le réflecteur, un faisceau supplémentaire, notamment pour un faisceau de route.
  • Par exemple, la source lumineuse supplémentaire et le collecteur supplémentaire associé sont disposés en dessous du plan horizontal contenant l'axe optique principal.
  • Avantageusement l'axe optique du collecteur supplémentaire est incliné d'un angle d'environ 5° à 20° par rapport l'axe optique du premier collecteur ou par rapport au plan horizontal. Ceci permet, si on le souhaite, de pouvoir loger le support des LED qui, le cas échéant, est associé à un radiateur pour la dissipation de chaleur et qui présente une certaine épaisseur.
  • Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif est agencé pour pouvoir produire sélectivement un faisceau code et un faisceau route.
  • Dans un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif est agencé pour pouvoir produire sélectivement un faisceau code et un feu de circulation diurne (DRL).
  • La fonction code peut, si on le souhaite, être obtenue par deux LEDs et deux collecteurs associés.
  • L'invention concerne encore un ensemble de deux projecteurs de véhicule automobile, droit et gauche, chaque projecteur comportant un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le réflecteur de l'un des projecteurs travaille en convergent, et le réflecteur de l'autre des projecteurs travaille en divergent.
  • L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
    • la figure 1 illustre, schématiquement et partiellement, un dispositif optique selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention,
    • la figure 2 représente, schématiquement et partiellement, en perspective, le collecteur et la plieuse du dispositif optique de la figure 1,
    • la figure 3 illustre, schématiquement et partiellement, une image formée par le collecteur de la figure 2,
    • la figure 4 illustre la coupure d'un faisceau obtenu par le dispositif des figures 1 à 3,
    • la figure 5 représente, schématiquement et partiellement, un dispositif selon un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention,
    • les figures 6 à 8 illustrent des aspects de l'invention.
  • On a représenté sur la figure 1 un dispositif optique 1 pour véhicule automobile, ce dispositif présentant un axe optique principal X et étant capable de produire un faisceau F à coupure C se propageant, à la sortie du dispositif 1, suivant cet axe optique principal X, ce dispositif comportant :
    • une source lumineuse 2,
    • un collecteur 3 agencé pour collecter de la lumière provenant de la source lumineuse 2,
    • une plieuse 4 comportant une surface réfléchissante 5 et un bord de coupure 6, cette plieuse 4 étant disposée de manière à ce que de la lumière collectée par le collecteur 3 puisse se réfléchir sur la surface réfléchissante 5 de cette plieuse 4,
    • un réflecteur 8 agencé pour réfléchir de la lumière provenant directement du collecteur 3 et de la lumière ayant subie une réflexion sur la surface réfléchissante 5 de la plieuse 4, afin de former le faisceau à coupure.
  • Selon l'invention, le bord de coupure 6, rectiligne dans cet exemple, s'étend de manière sensiblement parallèle à l'axe optique principal X du dispositif, dans un plan P défini par l'axe optique principal X du dispositif et un axe optique Ac du collecteur, ce plan P étant notamment horizontal.
  • L'axe optique Ac du collecteur 3 est sensiblement perpendiculaire à l'axe optique principal X du dispositif.
  • La source lumineuse 2 comporte une LED (diode électroluminescente), avantageusement agencée et placée pour émettre de la lumière seulement dans un demi-espace, par exemple seulement vers le haut (au dessus du plan P).
  • Lorsque la LED présente un pourtour sensiblement rectangulaire, le grand côté C du rectangle est disposé de manière sensiblement parallèle à l'axe optique principal X du dispositif 1.
  • Le collecteur 3 présente avantageusement une forme sensiblement en portion d'ellipsoïde.
  • Dans cet exemple de mise en oeuvre de l'invention, comme représenté sur la figure 2, le collecteur 3 présente des premier et deuxième foyers Fc1 et Fc2, et la source lumineuse 2 est placée sensiblement au premier foyer Fc1.
  • Comme illustré sur la figure 3, le collecteur 3 est, si on le souhaite, agencé de manière à former, sur le plan P défini par l'axe optique principal X du dispositif et l'axe optique Ac du collecteur, une image Im de forme sensiblement en ovale, cette image Im étant notamment sensiblement centrée sur le deuxième foyer Fc2 du collecteur 3.
  • L'image Im de la source 2 par le collecteur 3 peut ainsi être distribuée le long de l'axe optique principal X du dispositif.
  • Il se forme une tâche lumineuse sensiblement en ovale sur le plan horizontal P, cet ovale étant sensiblement centré sur le second foyer Fc1 du collecteur lorsque la source est située au premier foyer Fc1.
  • Le bord de coupure 6 de la plieuse 4 est sensiblement aligné avec l'axe optique principal X du dispositif.
  • Le bord de coupure 6 de la plieuse 4 passe de préférence par le deuxième foyer Fc2 du collecteur.
  • La surface réfléchissante 5 de la plieuse 4 est formée par un revêtement réfléchissant, notamment comporte une face aluminée.
  • Le dispositif 1 est agencé de manière à ce qu'une partie des rayons lumineux provenant du collecteur 3 soit réfléchie par la surface réfléchissante 5 de la plieuse 4 vers le haut du réflecteur 8, et une autre partie des rayons lumineux provenant du collecteur 3 frappe directement le bas du réflecteur 8.
  • Le réflecteur 8 comporte une surface réfléchissante de forme complexe, agencée pour former la coupure C du faisceau.
  • On peut notamment se référer à la demande de brevet EP 373 065 en ce qui concerne la définition d'une surface de forme complexe.
  • Le réflecteur 8 comporte une pluralité de secteurs réfléchissants 10, ces secteurs étant agencés de manière à ce que les secteurs 10 les plus proches de la source lumineuse 2 produisent un faisceau élémentaire d'étendue angulaire large sous la coupure C et les secteurs réfléchissants 10 plus éloignés produisent un faisceau élémentaire d'étendue angulaire de plus en plus petite au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source 2.
  • Les secteurs réfléchissants 10 du réflecteur 8 sont jointifs.
  • La surface réfléchissante 11 du réflecteur 8 présente un pourtour extérieur 14 de profil de base sensiblement parabolique.
  • Le réflecteur 8 comporte des stries agencées pour gérer plus finement l'homogénéité et la répartition du faisceau.
  • La majeure partie du réflecteur 8, voire sensiblement la totalité du réflecteur, s'étend d'un seul côté d'un plan vertical Pv contenant l'axe optique principal X du dispositif (voir figure 3 par exemple).
  • Le dispositif 1 peut être agencé pour générer un faisceau de croisement ayant une coupure C, cette coupure comprenant de préférence un segment incliné C1 orienté suivant un angle prédéterminé A, voisin de 15° par exemple, par rapport au plan horizontal P passant par l'axe optique principal, et la surface réfléchissante complexe 11 du réflecteur 8 comporte une portion inférieure, ou respectivement supérieure, située entièrement en dessous dudit plan horizontal, ou respectivement entièrement au-dessus de ce plan, cette portion présentant une forme choisie de manière à former le segment de coupure incliné C1.
  • Comme illustré sur la figure 4, la coupure C présente, en plus du segment incliné C1, un segment horizontal C2.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de mise en oeuvre qui vient décrit.
  • Dans un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention illustré à la figure 5, le dispositif 1 comporte en outre une source lumineuse supplémentaire 20 et un collecteur supplémentaire 21 associé à cette source lumineuse supplémentaire, capables de former, avec le réflecteur 8, un faisceau supplémentaire, notamment un faisceau de route.
  • Pour la fonction route, les deux LEDs restent allumées.
  • Par exemple, la source lumineuse supplémentaire 20 et le collecteur supplémentaire 21 associé sont disposés en dessous du plan horizontal P.
  • Avantageusement l'axe optique Ac2 du collecteur supplémentaire 20 est incliné d'un angle compris entre 5° et 20° par rapport l'axe optique Ac du premier collecteur ou par rapport au plan horizontal P.
  • Dans l'exemple décrit, la source 2 et le collecteur 3 sont placés au dessus du plan horizontal P, et la source 20 et le collecteur 21 supplémentaires sont placés sensiblement en dessous de ce plan P.
  • Dans cet exemple de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif est agencé pour pouvoir produire sélectivement un faisceau code et un faisceau route.
    • Gestion de la coupure à 15° du code
  • La gestion de la remontée de coupure du coté où le véhicule est situé par rapport à l'axe de la route (coté droit Trafic à Droite / Coté Gauche Trafic à Gauche) est faite de façon originale par rapport à une surface complexe classique.
  • En effet, dans l'invention, il n'y a qu'un coté du réflecteur (Coté gauche pour le projecteur droit comme illustré sur la figure 6A, et coté droit pour le projecteur gauche comme illustré sur a figure 6B).
  • Les images élémentaires utilisées pour faire la coupure à 15° doivent être orientée à 15° et doivent donc venir d'un point du miroir intersection avec le plan méridien Pm qui forme un angle de 15° avec l'horizontal.
  • On voit alors que pour le coté droit (figure 7B) l'angle de 15° est placé en bas et travaille en convergeant, à savoir la lumière issue du réflecteur croise le plan méridien vertical passant par l'axe du réflecteur.
  • A l'inverse, pour le coté gauche (figure 7A), l'angle de 15° est placé en haut et travaille en divergeant, à savoir la lumière issue du réflecteur part dans des directions qui l'éloigne du plan méridien vertical passant par l'axe du réflecteur.
  • Ce mode de conception est en effet original puisqu'il diffère des surfaces traditionnelles dans lesquelles l'angle de 15° vient toujours du bas et travaille en convergeant.
  • On peut noter, qu'en trafic à Gauche (TG), c'est la situation inverse qui se produit : les points du miroir qui créent le 15° remontant vers la gauche sont à l'intersection avec l'autre plan méridien formant un angle de 15° avec l'horizontale.
  • Cet autre plan méridien est symétrique du plan TD par rapport au plan horizontal, comme illustré sur la figure 8.
  • Par conséquent, en TG, c'est le projecteur gauche qui travaille en convergeant et le projecteur droit qui travaille en divergeant.

Claims (11)

  1. Dispositif optique (1), notamment pour véhicule automobile, ce dispositif présentant un axe optique principal (X) et étant capable de produire un faisceau à coupure (C) suivant cet axe optique principal (X), ce dispositif comportant :
    - au moins une source lumineuse (2),
    - un collecteur (3) agencé pour collecter de la lumière provenant de la source lumineuse,
    - une plieuse (4) comportant une surface réfléchissante (5) et un bord de coupure (6) disposée de manière à ce que de la lumière collectée par le collecteur puisse se réfléchir sur la surface réfléchissante de cette plieuse,
    - un réflecteur (8) agencé pour réfléchir de la lumière provenant directement du collecteur et de la lumière ayant subie une réflexion sur la surface réfléchissante de la plieuse, afin de former le faisceau à coupure,
    le bord de coupure (6) de la plieuse s'étendant de manière sensiblement parallèle à l'axe optique principal (x) du dispositif,
    caractérisé par le fait que le bord de coupure (6) de la plieuse (4) est sensiblement aligné avec l'axe optique principal (X) du dispositif et par le fait que la majeure partie du réflecteur (8), voire sensiblement la totalité du réflecteur, s'étend d'un seul côté d'un plan vertical (Pv) contenant l'axe optique principal du dispositif.
  2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que la source lumineuse (2) comporte au moins une LED.
  3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le collecteur (3) présente une forme sensiblement en portion d'ellipsoïde.
  4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est agencé de manière à ce qu'une partie des rayons lumineux provenant du collecteur (3) soit réfléchie par la surface réfléchissante (5) de la plieuse vers le haut du réflecteur, et une autre partie des rayons lumineux provenant du collecteur frappe directement le bas du réflecteur.
  5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait le réflecteur (8) comporte une surface réfléchissante complexe, notamment agencée pour former la coupure du faisceau.
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le réflecteur comporte une pluralité de secteurs réfléchissants (11), ces secteurs étant agencés de manière à ce que les secteurs les plus proches de la source lumineuse produisent un faisceau élémentaire d'étendue angulaire large sous la coupure et les secteurs réfléchissants plus éloignés produisent un faisceau élémentaire d'étendue angulaire de plus en plus petite au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source.
  7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, agencé pour générer un faisceau de croisement ayant une coupure (C), cette coupure comprenant un segment (C1) de coupure incliné orienté suivant un angle prédéterminé, voisin de 15° par exemple, par rapport à un plan horizontal passant par l'axe optique principal, caractérisé par le fait que la surface réfléchissante complexe du réflecteur comporte une portion inférieure, ou respectivement supérieure, située entièrement en dessous dudit plan horizontal, ou respectivement entièrement au-dessus de ce plan, cette portion présentant une forme choisie de manière à former le segment de coupure incliné.
  8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte en outre une source lumineuse supplémentaire (20) et un collecteur supplémentaire (21) associé à cette source lumineuse, capables de former, avec le réflecteur (8), un faisceau supplémentaire, notamment pour un faisceau de route.
  9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la source lumineuse supplémentaire (20) et le collecteur supplémentaire associé sont disposés en dessous du plan horizontal (P) passant par l'axe optique principal.
  10. Dispositif optique (1), notamment pour véhicule automobile, ce dispositif présentant un axe optique principal (X) et étant capable de produire un faisceau à coupure (C) suivant cet axe optique principal (X), ce dispositif comportant :
    - au moins une source lumineuse (2),
    - un collecteur (3) agencé pour collecter de la lumière provenant de la source lumineuse,
    - une plieuse (4) comportant une surface réfléchissante (5) et un bord de coupure (6) disposée de manière à ce que de la lumière collectée par le collecteur puisse se réfléchir sur la surface réfléchissante de cette plieuse,
    - un réflecteur (8) agencé pour réfléchir de la lumière provenant directement du collecteur et de la lumière ayant subie une réflexion sur la surface réfléchissante de la plieuse, afin de former le faisceau à coupure,
    le bord de coupure (6) de la plieuse s'étendant de manière sensiblement parallèle à l'axe optique principal (x) du dispositif,
    caractérisé par le fait que le dispositif comporte en outre une source lumineuse supplémentaire (20) et un collecteur supplémentaire (21) associé à cette source lumineuse, capables de former, avec le réflecteur (8), un faisceau supplémentaire, notamment pour un faisceau de route.
  11. Ensemble de deux projecteurs de véhicule automobile, droit et gauche, chaque projecteur comportant un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le réflecteur de l'un des projecteurs travaille en convergent, et le réflecteur de l'autre des projecteurs travaille en divergent.
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