EP2436968A1 - Dispositif d'émission de lumière pour projecteur de véhicule automobile - Google Patents

Dispositif d'émission de lumière pour projecteur de véhicule automobile Download PDF

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EP2436968A1
EP2436968A1 EP11182048A EP11182048A EP2436968A1 EP 2436968 A1 EP2436968 A1 EP 2436968A1 EP 11182048 A EP11182048 A EP 11182048A EP 11182048 A EP11182048 A EP 11182048A EP 2436968 A1 EP2436968 A1 EP 2436968A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
cut
optical element
cache
reflector
Prior art date
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Granted
Application number
EP11182048A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2436968B1 (fr
Inventor
Pierre Albou
Benoît Reiss
Vanesa Sanchez
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
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2436968A1 publication Critical patent/EP2436968A1/fr
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Publication of EP2436968B1 publication Critical patent/EP2436968B1/fr
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    • 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
    • F21S41/40—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

Definitions

  • the present invention relates in particular to a light emitting device.
  • a preferred application relates to the automotive industry for the production of signaling and / or lighting devices, in particular vehicle headlamps.
  • partial illumination modes consisting of forming a selective beam with dark areas where at least some vehicles or people do not dazzle.
  • Road lighting is improved with respect to only the code lights, while avoiding the inconvenience of excessive brightness for crossed or tracked drivers, a nuisance that would arise, for example, from traditional long-range high beam.
  • ADB cronym for the English Adaptive Driving Beam that can be translated adaptive driving beam.
  • the publication EP-A1-2 196 726 is part of this technology by forming a specific beam with vertical cut that can be added to the conventional code beam.
  • the module of this document Toward an LED source (for light-emitting diode), a reflector and a vertical beam cutoff surface, the module of this document provides projection over a wide range of space in front of the equipped vehicle if although its use in conjunction with the code beam is not well controlled.
  • the document FR-A1-2 942 020 describes a module comprising two subsets, each comprising a light source (an LED or a group of LEDs) for generating a code beam and a road beam respectively.
  • the beam route is superimposed on the code beam, the limit of the road beam being fuzzy so as to form a resulting beam without discontinuity.
  • This document provides for the formation of a so-called partial road beam, comprising a vertical cut.
  • the known module of this document suffers from the same disadvantages as that of the previous document.
  • the invention solves these disadvantages.
  • the reflection face of the first reflector, the first mask surface, the second mask surface and the optical element being arranged to allow the generation of a light beam having the first cut and the second cut when the light source emits light, so that the beam is delimited by said first cut and by said second break.
  • the average directions are in particular the direction of the straight line closest to the cut in question (for example in the least squares sense).
  • the concepts of lower, horizontal, vertical, lateral or longitudinal are taken by considering the lighting device according to the invention positioned and oriented to generate the cut-off beam on road, for example the position and the orientation that he will have once mounted on a vehicle.
  • the optical axis is preferably that of said optical element.
  • the light rays emerge from the reflector by an exit zone delimited by the edge of the first cover, the edge of the second cover, a portion of the front edges of the reflector define an exit zone of the light beam emitted by said device.
  • the boundaries of this output area define about one quadrant.
  • Quadrant means that the exit section, defined by the boundaries of the exit zone, is included in an angular sector of about 90 degrees delimited by a substantially vertical line and a substantially horizontal line.
  • the exit section is thus delimited by a vertical segment and a horizontal segment intersecting preferentially at right angles, and by a line such as a curve joining the ends of the segments, in particular formed by a reflective end.
  • the maximum intensity advantageously remains approximately at the height of the horizon, preferably at the height of a non-dazzling horizontal cut-off portion of a low beam, the optimum position for visibility.
  • the intercepting surface comprises a first cache surface, for example located in a plane perpendicular to the optical axis.
  • This surface blocks a portion of the rays reflected by the reflector and provides the side cut effectively.
  • this surface is oriented approximately vertically. It is not necessarily flat but can be concave or convex.
  • the first cache surface is configured to mask, at the outlet section, a lateral portion (such as half) of the reflector wafer. Wafer means the section at the edge of the reflector, oriented in a plane transverse to the optical axis, at the output of the light rays out of the reflector.
  • Said border may comprise a convex or concave profile, or be rectilinear.
  • the latter may be formed of a first border portion inclined downward towards the exit section and a second edge portion extending downwardly from the lower end of the first border portion so as to inclined towards the first cache surface.
  • the intercepting surface may also include a second cache surface extending from the exit section toward the light source. This surface blocks a portion of the rays reflected by the reflector and ensures the lower cut effectively. Preferably, this surface is oriented approximately horizontally. It can be flat but not necessarily. It can in particular be concave or convex. It can be reflective.
  • the first and second cover surfaces may be integrally formed, for example by one-piece folding.
  • This piece may be sheet metal especially when the surfaces are formed by folding a piece in one piece.
  • the sheet also has the advantage of resisting the heat resulting from the concentration of rays by the reflectors.
  • the invention also relates to a projector equipped with at least one device as introduced above.
  • This device may be a first light-emitting device, the projector comprising an additional light-emitting device with an additional optical element separate from said optical element of the first light-emitting device, or even separated by a space.
  • This additional transmission device is configured to project a code-type beam or a part of a code-type beam, which may according to the embodiments being arranged to be able to be actuated according to the turns.
  • the invention also relates to a lighting system comprising a first light-emitting device according to the invention and a second light-emitting device according to the invention, the first device being arranged so that its light beam is on the right. a side cut corresponding to its first cut, and the second device being arranged so that its light beam is left of a side cut corresponding to its first cut.
  • the first and second devices are arranged so as to enable the method according to which the side-cut beams of these devices are positioned so as to create a shadow zone in a global beam comprising the beams emitted. by these first and second devices.
  • This shadow zone is delimited on each side by a vertical cut of one of these beams, so that the first device according to the invention illuminates to the right of the shadow zone, the second device according to the invention. enlightening invention to the left of the shadow zone.
  • This shadow zone can then be positioned on a vehicle tracking or arriving in the opposite direction.
  • these beams are moved laterally to follow the vehicle followed or in the opposite direction and / or follow the curves of the road, especially in bends.
  • the first and second devices are arranged in such a way that, in the method mentioned above, the beams emitted by the first and second devices constitute with an upper cut-off beam, such as a dipped beam or fog lamp, a selective overall beam.
  • the beams emitted by the first and second devices preferably have their lower cutoff which coincides with the upper cutoff of the upper cutoff beam, and illuminate above this upper break.
  • the shadow zone can thus be moved above this upper cut-off, either solidarily to the upper cut-off beam, or preferably independently.
  • the invention also relates to a vehicle equipped with at least one device, a projector, and / or a system as introduced above.
  • vertical and horizontal are used in the present description to designate directions, including beam-cutting directions, in an orientation perpendicular to the horizon plane for the term “vertical”, and in a parallel orientation. in terms of the horizon for the term “horizontal”. They are to be considered in the operating conditions of the device in a vehicle. The use of these words does not mean that slight variations around the vertical and horizontal directions are excluded from the invention. For example, an inclination relative to these directions of the order of + or - 10 ° is here considered as a minor variation around the two preferred directions.
  • a projection module of the invention may comprise a light emitting device 1 associated with an optical element 2 along the optical axis 3 of the lens 2 which will be described below. Furthermore, the module of the invention may associate additional devices for projecting other beams alternately or in addition to the beam produced by the light emitting device 1 described in more detail below.
  • this beam may be added to a code-type beam for operation in the so-called ADB lighting mode.
  • the assembly can be mounted on a turntable whose orientation in a vertical direction can adjust the adaptive lighting function.
  • Optical element 2 presented to figure 1 essentially consists of a predefined index lens carrying an inlet face 4a allowing the admission of the light rays coming from the light emitting device 1 into the lens and an exit face 4b through which the projection of the light is carried out. beam.
  • the light-emitting device 1 is substantially oriented along a longitudinal axis corresponding to the optical axis 3 of the lens 2.
  • This optical axis 3 is advantageously positioned in a horizontal plane.
  • the device 1 comprises a source 5 advantageously configured to emit light rays substantially downwards with a mean direction oriented along the z axis, preferably the vertical direction.
  • the light source 5 may consist of one or more sources and more particularly of one or more light-emitting diodes (LEDs). In the case of a plurality of LEDs, it is advantageous to position them in the same plane. In the illustrated examples, this plane is nonlimiting way oriented along the horizontal. Note that according to some embodiments, this plane could be inclined, or almost vertical, especially in the case where the reflector collecting the rays of the source is replaced by a dioptric collector.
  • the light source 5 consists of a single LED, for example with several semiconductor elements, positioned at a first focus 8 of the reflector 6, transversely to the optical axis 3 and in a horizontal plane with an orientation so that its emission is directed downwards.
  • the source 5 cooperates with a reflector 6 whose object is to collect the light from the source 5 to send it back to an outlet area 7 of the reflector that the light rays pass in the direction of the optical element 2.
  • the reflector 6 is an element whose inner surface has a shape substantially ellipsoidal portion having a first focus 8 and a second focus 9 appearing particularly in figure 2 .
  • the reflective surface of the reflector 6 makes it possible to return the downward directed light rays emitted by the source 5 substantially in the direction of a slice of the reflector 6 at which the exit zone 7 is situated. In the illustrated example, it is a half ellipsoid sectioned along a plane secant to the optical axis 3.
  • this plane is perpendicular to the optical axis 3.
  • this plane passes at the second focus 9.
  • the reflector 6 may adopt a shape slightly different from the ellipsoid shape without departing from the preferred framework of the embodiment of the invention described above. It may in particular have, along the optical axis 3, substantially elliptical profiles, the ellipses formed by the profiles being different depending on the section in question.
  • the present invention comprises one or more surfaces for intercepting a portion of the rays emitted by the source 5 and returned by the reflector 6.
  • the interception surface (s) are configured in a specific manner so as to produce a lateral cut in a first preferably vertical direction and a lower cut, preferably perpendicular to the first advantageously in a horizontal direction, preferably at the level of the horizontal cut for the dipped beam, in particular 0.57 ° in below the horizon.
  • the figures 4 and 5 a preferred embodiment of beams from the device according to the invention. These beams are illustrated in projection on a vertical screen, for example 25 meters from the vehicle comprising the device according to the invention. So, the figure 4 has a vertical side cut line 18, and a horizontal lower cut line 17. The lateral cut-off 18 and the lower cut-off 17 delimit a beam of which isolux curves are shown, presenting a zone of maximum light intensity 16 near the intersection of the vertical axis z and the horizontal transverse axis 17, either in the longitudinal axis of the vehicle, and a decreasing intensity towards the outside. The beam is particularly limited since only one quadrant is illuminated.
  • the vertical cut 18 is clear while the horizontal cutoff 17 can be considered more fuzzy (possibly not particularly rectilinear) so that the beam extends slightly below a horizontal line located at 0.57 ° below the horizon line.
  • This fuzzy cut line can improve the fusion with another beam, for example of the particular code type or a beam participating in a code.
  • the figure 5 illustrates more precisely the isolux curves of a beam obtained with a transition between lightness and darkness at the level of the horizontal cut-off line 17 which is more fuzzy than at the level of the vertical cutoff 18.
  • the horizontal cuts 17 and vertical 18 although sharp are not rigorously straight but approaching it.
  • the direction of the first straight line 17 ', ie the mean direction of the horizontal cut 17, is preferably approximately horizontal for the first cut, then called “horizontal cutoff" 17.
  • the direction of the second straight line 18 ', ie the mean direction of the horizontal cutoff 18, is preferably approximately vertical for the second break, then called “vertical cutoff" 18.
  • the horizontal cut corresponds to a portion of the lower cut-off 17 of the beam situated on the side of the intersection of the lower cut and the lateral cut, this portion extending over at least 3 °, which corresponds to a horizontal cut of a length of about 5 meters to 100 meters.
  • the vertical cutoff corresponds to a portion of the lateral cutoff 18 of the beam located on the side of the intersection of the lower cutoff and the lateral cutoff, this portion extending over at least 2 °, which corresponds to a vertical cut from a height of about 3.5 meters to 100 meters.
  • FIG. 1 and 2 An example of interception surface for horizontally and vertically delimiting such a beam is for example represented at Figures 1 and 2 .
  • the light rays coming out of the reflector 6 are framed by an outlet section 7 delimited by the edge of the front end (with respect to the direction of emission of the light by the device) of the reflector 6 and the surface interception consisting of a first surface 12 and a second surface 13 described below.
  • the first surface 12 is a cover surface for blocking a portion of the light rays, especially at the outlet of the reflector 6 and having an orientation substantially transverse to the optical axis 3, preferably in a vertical plane.
  • the first surface 12 is for example opaque.
  • the first cover surface 12 extends substantially over one half of the edge of the reflector 6 so as to form a symmetrical system between an output section 7 allowing the rays to pass and a section complementary to the output section. 7 relative to the section of the reflector 6 at which the rays are blocked.
  • the vertical edge of the first cache surface 12 delimiting the outlet section 7 vertically is not perfectly rectilinear.
  • the profile of the edge is slightly concave in the direction of the outlet section 7.
  • this concavity is achieved by forming a border comprising two portions 14, 15 in the nonlimiting straight example and joining together to define different sections of the first cache surface 12.
  • a first section extends downwards with a progressive width entering the exit section 7. This first section is followed by a second section of degressive width delimited by the second edge portion 15.
  • This particular profile is realized to the extent that it was found that it allowed to increase the sharpness of the vertical cutoff 18 of the beam so as to deviate slightly from a simple vertical segment the light rays at this level so as to compensate for the deformations related to the aberrations of the lens 2.
  • the inclination of the first portion 14 is 6 ° and that of the second portion 15 is -2.5 °.
  • the figure 3 shows an example of relative position between the edge constituted by the first and second portions 14, 15 and the optical axis 3.
  • the intercepting surface further comprises a second cache surface 13 also illustrated in FIG. figure 1 and extending in a plane perpendicular to the plane of the first surface 12.
  • the first surface 12 is preferably oriented vertically and the second surface 13 is advantageously oriented horizontally.
  • the second surface 13 may be located in a plane comprising the optical axis 3.
  • the second surface 13 like the first surface 12, is used to intercept light rays reflected by the reflector 6 and which are not directed towards the output section 7. In this way, a second horizontal cut is defined.
  • a first possibility is to make the second cache surface 13 absorbingly, not returning the light rays.
  • an advantageous solution is to constitute the second surface 13 in a reflective way so as to increase the number of light rays that will exit through the outlet section 7.
  • first surface 12 and the second surface 13 may be made in two separate parts or from a single piece suitably folded including sheet metal. In this way, the industrial realization of the interception surface is optimized and the relative position of the first surface 12 and second surface 13 can be easily fixed. It is also possible to produce the surfaces in one injected part.
  • the cutoff edge would always be positioned vertically, but the surface of the first cover would extend vertically backwards toward the LED.
  • the first surface could be reflective so as to optimize the amount of light able to exit the device through the outlet section 7.
  • the figure 2 shows a longitudinal section illustrating more precisely the relative positioning of the various components mentioned above.
  • the light source 5 is advantageously located at or near the first focal point 8.
  • the distance 10 represents the focal distance separating the source 5 from the rear end of the reflector 6.
  • the output section 7 is in turn realized substantially in line with the second focus 9.
  • At this level is the first surface of 12 and an end of the second surface 13. The latter extends from the first surface 12 rearward towards the reflector 6.
  • the free end of the second cache surface 13 stops at a distance the first focus 8 equivalent to the focal length 10.
  • the lens 2 of the light emitting device comprises an optical axis 3 and arranged so that its outer face 4b is remote from the pulling distance of the lens 11 relative to the second focus 9.
  • the lens is symmetrical along a vertical plane through which the optical axis 3 passes.
  • the lens may be a conventional lens whose entrance surface meets the exit surface.
  • the size of the device is reduced, by using a lens whose shape corresponds to that of such a conventional lens, but which would have been cut by two vertical planes 100 and 101, located on either side of the axis 3 of the lens 2.
  • the cut lens thus has in particular vertical edges 102 and 103.
  • the "cut portion" of the conventional lens is illustrated in FIG. Figures 6a and 6b by dots 107 and 108.
  • the second cache surface is not shown.
  • the cutting planes 100 and 101 are substantially symmetrical with respect to the optical axis 3.
  • the cutting planes 100 and 101 are offset laterally, so that the cutting plane 100 situated on the same side of the optical axis 3 as the first cover surface 12 is closer to the optical axis 3 than the other cutting plane 101. This makes it possible to further stress the useful part of the optical element 2, this part being able to generate the large width of the beam (the left part of the beam according to the example illustrated in FIG. figure 6b ).
  • the distance between the cutting planes 100 and 101 is identical in the variant of the figure 6a and that of the figure 6b .
  • the distance between the cutting planes 100 and 101 is of the order of 50 mm, and the difference between the two variants of Figures 6a and 6b is of the order of 7 mm.
  • the lens 2 has been chosen with a convex 4b exit face and close to a toric surface portion.
  • This form cut out a square envelope indicated above has the advantage of being easily integrated into the environment of the vehicle to be equipped.
  • Another variant of the invention consists in making a slight difference between the transverse position of the source 5 and the optical axis 3.
  • a 0.5 millimeter offset from the source 5 to the portion of the reflector 6 at which the first cache surface 12 is located. This allows a part of the light to be displaced so as to increase the flow in the useful part. In general, this offset may be between 0 and 1.5 millimeters in a preferred manner.
  • Figures 7 and 8 two perspective views revealing an exemplary implementation of the device of the invention in combination with means for transmitting other beams.
  • the additional device 19 may be a conventional device for the generation of a code beam.
  • the device 19 emits light towards an input face 20 of an optical element whose output 4b is common with the previously described device.
  • a partition 21 is advantageously formed at the output of the latter at the input phases 4a, 20.
  • substantially flat and vertical partition for example sheet metal, may be suitable.
  • the device 1 and the additional device 19 may act together, the additional device 19 being in this context preferably a device of the beam generation type. code.
  • the device according to the invention can be mobile with respect to that of the additional device 19.
  • the beam emitted by the device 1 according to the invention can evolve above the horizontal cut of the code beam of the additional device 19, the cutoff horizontal beam of the device according to the invention moving horizontally along the horizontal cut of the beam of the additional module.
  • the vertical cut 17 of the beam then moves horizontally.
  • the device is then intended to be rotated so that the vertical cutoff is positioned on one side of a vehicle tracked or crossed, so as to illuminate next to the vehicle, without dazzling the driver.
  • the beam transmitted by the additional device 19 may be only part of the passing beam, the rest of this beam being made by fixed additional device.
  • the assembly may be mounted on a turntable comprising means for driving in rotation along a substantially vertical axis.
  • the device according to the invention can be mounted movably with respect to the additional device, in particular in horizontal rotation.
  • the flux of the beam created by the device 1 is greater than or equal to 250 lumens. It is also advantageous that the maximum illumination of this beam is greater than 50 lux at 25 meters and that it is as close as possible to the intersection between the horizontal and vertical cutoff lines 17, 18. Still as a preferred in an ADB application, it is interesting that the overall extent of the beam is sufficient and in particular about 15 ° horizontally and at least 5 ° vertically.
  • the present invention makes it possible, without having an unacceptable impact on the luminous efficiency of the assembly, to form a very limited beam able to add up with a code beam, or with a beam corresponding to a code beam portion, of so as to produce a lighting at the front of the vehicle equipped with particularly high performance in terms of visibility and without disturbing the driver including a presence of too much near light.
  • This advantageous result is produced without implying complex means additional to the device implementing the code beam.
  • the intercepting surface can be made in a simple manner, in particular from a single piece folded specifically.
  • the light emitting device 1 can be easily associated with the additional device 19 producing the code beam, all advantageously using common means at the optical assembly.
  • This coupled embodiment further facilitates the height adjustment of the horizontal cut, so that the beam ADB and the beam code have the desired transition and in particular a quasi-continuous transition around a horizontal line for example at the height of the horizon.
  • the vehicle equipped with the device according to the invention may also be equipped with a complementary module, also corresponding to a device according to the invention, on the other side of the front of the vehicle.
  • the beam of one of the modules according to the invention comprises the illuminated area to the left of the vertical cutoff, for example as illustrated in FIG. figures 4 and 5
  • the beam of the other module according to the invention comprising the illuminated zone to the right of the vertical cutoff, for example a beam symmetrical to that of the figures 4 and 5 relative to the plane containing X and Z.
  • Figures 7 and 8 have a clustered configuration of the light emitting device 1 and the additional code beam generating device, their realization can be separated.
  • a cross layout is possible (device 1 in a left vehicle projector and device 19 in the right projector) without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif d'émission de lumière (1), notamment pour véhicule automobile, comportant : - un premier réflecteur (6) comprenant une face de réflexion, - une source (5) de lumière, - une première surface de cache (12) ; - une deuxième surface de cache (13); - un élément optique (2) comprenant un premier foyer et/ou une première ligne focale à l'intersection du bord de coupure du premier cache (12) et du bord de coupure du deuxième cache (13) la face de réflexion du premier réflecteur (6), la première surface de cache (8), la deuxième surface de cache (13) et l'élément optique (2) étant agencés de manière à générer un faisceau lumineux délimité par une première coupure et par une deuxième coupure.

Description

  • La présente invention est relative notamment à un dispositif d'émission de lumière. Une application préférée concerne l'industrie automobile pour la réalisation de dispositifs de signalisation et/ ou d'éclairage, notamment de projecteur de véhicule.
  • Dans ce dernier domaine, on connait des modules d'éclairage ou projecteurs, parmi lesquels on trouve traditionnellement essentiellement :
    • des feux de croisement, ou codes, d'intensité plus forte et de portée sur la route avoisinant les 70 mètres, qui sont utilisés essentiellement la nuit et dont la répartition du faisceau lumineux est telle qu'elle permet de ne pas éblouir le conducteur d'un véhicule croisé. Typiquement, ce faisceau présente une coupure en partie supérieure avec une portion horizontale, préférentiellement environ 0,57 degrés en dessous de l'horizon, afin de ne pas éclairer la zone dans laquelle devrait se trouver le conducteur d'un véhicule arrivant en sens inverse,
    • des feux de route longue portée, dont la zone de portée sur la route peut atteindre 600 mètres, et qui doivent être éteints lorsque l'on croise ou suit un autre véhicule afin de ne pas éblouir son conducteur,
    • des feux antibrouillard.
  • Plus récemment, on a développé des modes d'éclairage partiel consistant à former un faisceau sélectif présentant des zones sombres aux endroits où se trouvent au moins potentiellement des véhicules ou personnes à ne pas éblouir. L'éclairage de la route est amélioré relativement aux seuls feux code, tout en évitant la gêne d'une luminosité excessive pour les conducteurs croisés ou suivis, gêne qu'occasionneraient par exemple des feux de route longue portée traditionnels. Une telle fonction d'éclairage sélectif est encore dénommée ADB (acronyme de l'anglais Adaptive Driving Beam que l'on peut traduire par faisceau de conduite adaptatif).
  • La publication EP-A1-2 196 726 s'inscrit dans le cadre de cette technologie en formant un faisceau spécifique à coupure verticale susceptible de s'ajouter au faisceau code conventionnel. Doté d'une source LED (pour diode électroluminescente), d'un réflecteur et d'une surface de coupure verticale du faisceau, le module de ce document produit une projection sur une large plage de l'espace situé au devant du véhicule équipé si bien que son utilisation en conjonction avec le faisceau code n'est pas bien maîtrisée.
  • De même, le document FR-A1-2 942 020 décrit un module comportant deux sous-ensembles, comprenant chacun une source lumineuse (une LED ou un groupe de LEDs) pour la génération d'un faisceau code et d'un faisceau route respectivement. Le faisceau route vient se superposer au faisceau code, la limite du faisceau route étant floue de manière à former un faisceau résultant sans discontinuité. Ce document prévoit la formation d'un faisceau route dit partiel, comportant une coupure verticale. Outre sa complexité, le module connu de ce document souffre des mêmes inconvénients que celui du document précédent.
  • L'invention permet de résoudre ces inconvénients.
  • L'objet de l'invention est un dispositif d'émission de lumière pour générer un faisceau lumineux à coupure, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comportant :
    • un premier réflecteur comprenant une face de réflexion,
    • une source de lumière,
    • une première surface de cache agencée pour créer une première coupure dans le faisceau lumineux généré par ledit dispositif d'émission de lumière;
    • une deuxième surface de cache agencée pour créer une deuxième coupure dans le faisceau lumineux généré par ledit dispositif d'émission de lumière;
    • un élément optique comprenant un premier foyer et/ou une première ligne focale situé à l'intersection du bord de coupure du premier cache et du bord de coupure du deuxième cache ;
  • la face de réflexion du premier réflecteur, la première surface de cache, la deuxième surface de cache et l'élément optique étant agencés de manière à permettre la génération d'un faisceau lumineux présentant la première coupure et la deuxième coupure lorsque la source de lumière émet de la lumière, de manière à ce que le faisceau soit délimité par ladite première coupure et par ladite deuxième coupure.
  • Selon l'invention,
    • la première coupure est une coupure latérale du faisceau, dont la direction moyenne est sensiblement verticale,
    • la deuxième coupure est une coupure inférieure du faisceau, dont la direction moyenne est sensiblement horizontale,
    • la direction moyenne de la première coupure et la direction moyenne de la deuxième coupure formant un angle compris entre 60 et 100 degrés, préférentiellement entre 80 et 95 degrés.
  • Les directions moyennes sont notamment la direction de la droite la plus proche de la coupure considérée (par exemple au sens des moindres carrés).
  • A noter que dans la présente demande, les notions d'inférieur, horizontale, verticale, latérale ou longitudinale sont prises en considérant le dispositif d'éclairage selon l'invention positionné et orienté pour générer le faisceau à coupure sur route, par exemple la position et l'orientation qu'il aura une fois monté sur un véhicule. L'axe optique est de préférence celui dudit élément optique.
  • Selon un exemple de réalisation, les rayons lumineux sortent du réflecteur par une zone de sortie délimitée par la bordure du premier cache, la bordure du deuxième cache, une partie des bords avant du réflecteur délimitent une zone de sortie du faisceau lumineux émis par ledit dispositif. Préférentiellement, les limites de cette zone de sortie définissent environ un quadrant. On entend par quadrant que la section de sortie, définie par les limites de la zone de sortie, est incluse dans un secteur angulaire d'environ 90 degrés délimité par une ligne sensiblement verticale et une ligne sensiblement horizontale. Avantageusement, la section de sortie est ainsi délimitée par un segment vertical et un segment horizontal sécants préférentiellement à angle droit, et par une ligne telle une courbe joignant les extrémités des segments, en particulier formée par une extrémité réflecteur.
  • En formant une coupure du faisceau très sélective, on envoie de la lumière d'un seul côté de l'axe optique, uniquement ou très majoritairement, au-dessus de l'horizon. On a constaté que, de cette façon, ce faisceau ne produit pas de lumière proche, notamment au-dessous de la coupure horizontale d'un faisceau code, si bien qu'il n'augmente pas l'intensité lumineuse produite par le faisceau code à faible distance du conducteur du véhicule équipé. Une telle augmentation d'intensité entraîne un excès de lumière proche du véhicule, qui risque de gêner le conducteur. En effet, à cause de la réaction de la pupille du conducteur, ce dernier risque de ne plus percevoir la portée du faisceau. De plus, son regard risque de ne plus être dirigé préférentiellement dans la direction de conduite. Dans le même temps, en envoyant de la lumière d'un seul côté de l'axe optique, uniquement ou très majoritairement, au-dessus de l'horizon l'intensité maximale reste avantageusement produite environ à hauteur de l'horizon, de préférence à hauteur de portion de coupure horizontale non éblouissante d'un feu de croisement, position optimale pour la visibilité.
  • Suivant une possibilité, la surface d'interception comporte une première surface de cache, par exemple située dans un plan perpendiculaire à l'axe optique. Cette surface bloque une partie des rayons renvoyés par le réflecteur et assure la coupure latérale de façon efficace. Préférentiellement, cette surface est orientée environ verticalement. Elle n'est pas nécessairement plane mais peut être concave ou convexe. Préférentiellement, la première surface de cache est configurée pour masquer, au niveau de la section de sortie, une partie latérale (telle la moitié) de la tranche du réflecteur. On entend par tranche la section au niveau de la bordure du réflecteur, orientée dans un plan transversal à l'axe optique, au niveau de la sortie des rayons lumineux hors du réflecteur.
  • Elle présente optionnellement une bordure délimitant verticalement la zone de sortie. Ladite bordure peut comprendre un profil convexe ou concave, ou être rectiligne.
  • Ce dernier peut être formé d'une première portion de bordure inclinée vers le bas en direction de la section de sortie et d'une deuxième portion de bordure s'étendant vers le bas depuis l'extrémité inférieur de la première portion de bordure de manière inclinée en direction de la première surface de cache.
  • La surface d'interception peut aussi comporter une deuxième surface de cache, s'étendant depuis la section de sortie en direction de la source de lumière. Cette surface bloque une partie des rayons renvoyés par le réflecteur et assure la coupure inférieure de façon efficace. Préférentiellement, cette surface est orientée environ horizontalement. Elle peut être plane mais pas nécessairement. Elle peut notamment être concave ou convexe. Elle peut être réfléchissante.
  • Les première et deuxième surfaces de cache peuvent être formées d'un seul tenant, par exemple par pliage d'une seule pièce. Cette pièce peut être en tôle notamment lorsque les surfaces sont formées par pliage d'une pièce d'un seul tenant. La tôle présente également l'avantage de résister à la chaleur résultant de la concentration des rayons par les réflecteurs.
  • D'autres caractéristiques optionnelles qui peuvent être mises en oeuvre de façon combinée ou alternative sont indiquées ci-après :
    • la coupure inférieure du faisceau comprend une portion de coupure sensiblement horizontale située du côté de l'intersection de la coupure inférieure et de la coupure latérale.
    • la coupure latérale du faisceau comprend une portion de coupure sensiblement verticale située du côté de l'intersection de la coupure inférieure et de la coupure latérale.
    • le réflecteur a une section longitudinale, suivant l'axe optique, de profil sensiblement elliptique.
    • un premier foyer du profil sensiblement elliptique est situé sur la source de lumière et le second foyer du profil sensiblement elliptique est situé à la fois sur le bord de coupure du premier cache et sur le bord de coupure du deuxième cache.
    • la source lumineuse est agencée de manière à ce que les rayons lumineux qu'elle émet soient dirigés vers le bas autour de la direction verticale.
    • préférentiellement la source lumineuse comporte au moins une diode électroluminescente.
    • la source lumineuse présente un décalage latéral relativement à l'axe optique, du côté du positionnement de la première surface de cache et/ou du côté opposé à la zone de sortie.
    • le premier réflecteur a une forme sensiblement de portion ellipsoïdale comportant un premier foyer et un second foyer ; il s'agit préférentiellement d'un portion de demi ellipsoïde, soit la portion d'une moitié d'ellipsoïde prise d'un côté de l'axe optique; préférentiellement le demi ellipsoïde est sectionné selon un plan sécant à l'axe optique.
    • préférentiellement, le plan coupant la moitié de demi ellipsoïde est perpendiculaire à l'axe optique. Préférentiellement, ce plan passe au niveau du deuxième foyer de la portion ellipsoïdale.
    • l'intersection des bords de coupure des premier et deuxième cache est située, suivant l'axe optique de l'élément optique, à la distance de tirage du dit élément optique.
    • l'élément optique est dissymétrique par rapport à l'axe optique dudit élément optique.
    • le dispositif d'émission de lumière comporte des moyens d'entraînement en rotation du dispositif selon l'invention suivant un axe de direction sensiblement vertical.
    • le dispositif d'émission de lumière correspond à un premier dispositif d'émission de lumière et comporte un dispositif d'émission de lumière additionnel comprenant un élément optique additionnel.
    • l'élément optique additionnel, par exemple une lentille, comporte une face d'entrée des rayons lumineux issus d'un dispositif d'émission de lumière additionnel et une face de sortie des rayons lumineux commune à l'élément optique du premier dispositif d'émission de lumière. Cela permet notamment d'avoir un module compact pour générer à la fois le faisceau avec les deux coupures et le faisceau émis par le dispositif d'émission additionnel, ce module présentant également un aspect extérieur homogène.
    • la première surface et/ou la deuxième surface de cache sont la surface d'une pièce métallique.
    • la première et la deuxième surface sont deux surfaces d'une pièce unique ; préférentiellement, a pièce unique est une tôle pliée.
    • Le dispositif d'émission additionnel est configuré pour projeter un faisceau de type code ou une partie d'un faisceau de type code.
  • L'invention est aussi relative à un projecteur équipé d'au moins un dispositif tel qu'introduit ci-dessus. Ce dispositif là peut être un premier dispositif d'émission de lumière, le projecteur comportant un dispositif d'émission de lumière additionnel avec un élément optique additionnel distinct dudit élément optique du premier dispositif d'émission de lumière, voire séparé par un espace. Ce dispositif d'émission additionnel est configuré pour projeter un faisceau de type code ou une partie d'un faisceau de type code, qui peut selon les variantes de réalisation être agencé pour pouvoir être actionné en fonction des virages.
  • L'invention concerne également un système d'éclairage comprenant un premier dispositif d'émission de lumière selon l'invention et un deuxième dispositif d'émission de lumière selon l'invention, le premier dispositif étant agencé pour que son faisceau lumineux soit à droite d'une coupure latérale correspondant à sa première coupure, et le deuxième dispositif étant agencé pour que son faisceau lumineux soit à gauche d'une coupure latérale correspondant à sa première coupure.
  • Selon ce système, les premier et deuxième dispositifs sont agencés de manière à permettre de mettre en oeuvre le procédé selon lequel les faisceaux à coupure latérale de ces dispositifs sont positionnés de manière à créer une zone d'ombre dans un faisceau global comprenant les faisceaux émis par ces premier et deuxième dispositif. Cette zone d'ombre est délimitée de chaque côté par une coupure verticale de l'un de ces faisceaux, de manière à ce que le premier dispositif selon l'invention éclaire à droite de la zone d'ombre, le deuxième dispositif selon l'invention éclairant à gauche de la zone d'ombre. Cette zone d'ombre peut ensuite positionnée sur un véhicule suivi ou arrivant en sens opposé. Préférentiellement, ces faisceaux sont déplacés latéralement pour suivre le véhicule suivi ou en sens inverse et/ou suivre les courbes de la route, notamment dans les virages.
  • Selon ce système, les premier et deuxième dispositifs sont agencés de manière à ce que dans le procédé évoqué ci-dessus, les faisceaux émis par les premier et deuxième dispositifs constituent avec un faisceau à coupure supérieure, tel qu'un feu de croisement ou un feu antibrouillard, un faisceau global sélectif. Les faisceaux émis par les premier et deuxième dispositifs ont de préférence leur coupure inférieure qui coïncide avec la coupure supérieur du faisceau à coupure supérieure, et éclairent au-dessus de cette coupure supérieure. La zone d'ombre peut être ainsi déplacée au dessus de cette coupure supérieure, soit solidairement au faisceau à coupure supérieure, soit préférentiellement de façon indépendante.
  • L'invention est aussi relative à un véhicule équipé d'au moins un dispositif, d'un projecteur, et/ou d'un système tel qu'introduit ci-dessus.
  • D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui suit, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
    • la figure 1 montre en perspective un exemple de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en coupe longitudinale schématique illustrant notamment le placement relatif de différents composants du dispositif ;
    • la figure 3 est une vue partielle de face au niveau de la section de sortie ;
    • les figures 4 et 5 sont des diagrammes, le premier schématique, le deuxième plus précis, de lignes isolux obtenues avec un faisceau produit par le dispositif ;
    • les figures 6a et 6b sont des sections horizontales du dispositif selon l'invention, montrant des exemples de deux possibilités de réalisation de l'élément optique du dispositif selon l'invention ;
    • les figures 7 et 8 sont deux vues en perspective illustrant l'implémentation du module de l'invention en association avec des moyens de génération d'au moins un autre faisceau et en particulier un faisceau code ou une partie de faisceau code.
  • Les termes « vertical » et « horizontal » sont utilisés dans la présente description pour désigner des directions, notamment des directions de coupure de faisceau, suivant une orientation perpendiculaire au plan de l'horizon pour le terme « vertical », et suivant une orientation parallèle au plan de l'horizon pour le terme « horizontal ». Elles sont à considérer dans les conditions de fonctionnement du dispositif dans un véhicule. L'emploi de ces mots ne signifie pas que de légères variations autour des directions verticale et horizontale soient exclues de l'invention. Par exemple, une inclinaison relativement à ces directions de l'ordre de + ou - 10° est ici considérée comme une variation mineure autour des deux directions privilégiées.
  • Ainsi que représenté en figure 1, un module de projection de l'invention peut comprendre un dispositif d'émission de lumière 1 associé à un élément optique 2 le long de l'axe optique 3 de la lentille 2 qui sera décrite plus loin. Par ailleurs, le module de l'invention peut associer des dispositifs additionnels pour la projection d'autres faisceaux alternativement ou en complément du faisceau produit grâce au dispositif d'émission de lumière 1 décrit plus en détail ci-après.
  • A titre d'exemple préféré, ce faisceau peut être additionné à un faisceau de type code pour un fonctionnement selon le mode d'éclairage dit ADB. Par exemple, l'ensemble peut être monté sur une platine tournante dont l'orientation suivant une direction verticale permet d'ajuster la fonction adaptative d'éclairage.
  • L'élément optique 2 présenté à la figure 1 est essentiellement constitué par une lentille d'indice prédéfini portant une face d'entrée 4a autorisant l'admission des rayons lumineux issus du dispositif d'émission de lumière 1 dans la lentille et une face de sortie 4b par laquelle s'effectue la projection du faisceau.
  • Le cas représenté aux différentes figures est particulièrement adapté à une implantation dans un projecteur à l'avant d'un véhicule automobile. Dans les exemples illustrés, il est adapté pour une projection du côté gauche de ce dernier, dans le cadre d'un trafic à droite.
  • Le dispositif d'émission de lumière 1 est sensiblement orienté suivant un axe longitudinal correspondant à l'axe optique 3 de la lentille 2. Cet axe optique 3 est avantageusement positionné dans un plan horizontal. On a représenté en figure 1 un repère orthogonal dans lequel la direction x correspond à celle de l'axe optique 3, la direction y correspond à la direction transversale à l'axe optique 3, c'est-à-dire dans un cas préféré, lorsque le dispositif est placé dans sa position de fonctionnement d'éclairage de la route dans un véhicule, une orientation horizontale et la direction z correspond à une orientation transversale à l'axe optique 3 préférentiellement suivant une direction verticale.
  • Le dispositif 1 comporte une source 5 avantageusement configurée pour émettre des rayons lumineux sensiblement vers le bas avec une direction moyenne orientée suivant l'axe z, avantageusement la direction verticale. La source lumineuse 5 peut être constituée d'une ou plusieurs sources et plus particulièrement d'une ou plusieurs diodes électroluminescentes (LED). Dans le cas d'une pluralité de diodes (LED), il est avantageux de les positionner dans un même plan. Dans les exemples illustrés, ce plan est de manière non limitative orienté suivant l'horizontale. A noter que selon certaines variantes de réalisation, ce plan pourrait être incliné, voire quasiment vertical, notamment dans le cas où le réflecteur collectant les rayons de la source est remplacé par un collecteur dioptrique.
  • Dans le cas de l'exemple représenté, la source lumineuse 5 est constituée d'une seule LED, par exemple avec plusieurs éléments semi-conducteurs, positionnée au niveau d'un premier foyer 8 du réflecteur 6, transversalement à l'axe optique 3 et dans un plan horizontal avec une orientation de sorte à ce que son émission soit dirigée vers le bas.
  • La source 5 coopère avec un réflecteur 6 dont l'objet est de collecter la lumière issue de la source 5 pour la renvoyer vers une zone de sortie 7 du réflecteur que les rayons lumineux traversent en direction de l'élément optique 2. A titre préféré, le réflecteur 6 est un élément dont la surface intérieure a une forme sensiblement de portion ellipsoïdale comportant un premier foyer 8 et un second foyer 9 apparaissant particulièrement en figure 2. La surface réfléchissante du réflecteur 6 permet de renvoyer les rayons lumineux dirigés vers le bas émis par la source 5 sensiblement en direction d'une tranche du réflecteur 6 au niveau de laquelle est située la zone de sortie 7. Dans l'exemple illustré, il s'agit d'un demi ellipsoïde sectionné selon un plan sécant à l'axe optique 3. Préférentiellement, ce plan est perpendiculaire à l'axe optique 3. Préférentiellement, ce plan passe au niveau du deuxième foyer 9. A noter que le réflecteur 6 peut adopter une forme légèrement différente de la forme ellipsoïde sans sortir du cadre préféré du mode de réalisation de l'invention précédemment décrit. Il peut notamment présenter suivant l'axe optique 3, des profils sensiblement elliptiques, les ellipses formées par les profils étant différentes selon la section considérée.
  • Au-dessus du réflecteur 6 de forme semi ellipsoïdale, on peut notamment trouver le dispositif de commande d'allumage de la source 5 ainsi que d'éventuels moyens de dissipation d'énergie thermique. Ces éléments ne sont pas représentés.
  • Pour parvenir à une émission d'un faisceau bien délimité, la présente invention comprend une ou plusieurs surfaces d'interception d'une partie des rayons émis par la source 5 et renvoyés par le réflecteur 6. La ou les surfaces d'interception sont configurées de manière spécifique de sorte à produire une coupure latérale suivant une première direction avantageusement verticale et une coupure inférieure, préférentiellement perpendiculaire à la première avantageusement suivant une direction horizontale, de préférence au niveau de la coupure horizontale pour les feux de croisement, notamment 0.57° en dessous de l'horizon.
  • Avant de décrire plus précisément un mode de réalisation préféré de la surface d'interception réalisant ces coupures, on indique en référence aux figures 4 et 5, un exemple préféré de réalisation de faisceaux issus du dispositif selon l'invention. Ces faisceaux sont illustrés en projection sur un écran vertical, par exemple à 25 mètres du véhicule comprenant le dispositif selon l'invention. Ainsi, la figure 4 présente une ligne de coupure latérale 18 verticale, et une ligne de coupure inférieure 17 horizontale. La coupure latérale 18 et la coupure inférieure 17 délimitent un faisceau dont des courbes isolux sont représentées, présentant une zone d'intensité lumineuse maximale 16 à proximité du croisement de l'axe vertical z et de l'axe transversal horizontal 17, soit dans l'axe longitudinal du véhicule, et une intensité dégressive vers l'extérieur. Le faisceau est particulièrement limité puisque un seul quadrant est éclairé. A noter qu'une transition plus ou moins nette peut être opérée entre la clarté et l'obscurité au niveau des lignes de coupure 18 et 17. A titre d'exemple préféré, la coupure verticale 18 est nette alors que la coupure horizontale 17 peut être envisagée plus floue (éventuellement non particulièrement rectiligne) de sorte à ce que le faisceau s'étende légèrement en dessous d'une ligne horizontale située à 0.57° au-dessous de la ligne d'horizon. Cette ligne de coupure floue peut améliorer la fusion avec un autre faisceau, par exemple de type code notamment ou d'un faisceau participant à un code.
  • La figure 5 illustre plus précisément les courbes isolux d'un faisceau obtenu avec une transition entre la clarté et l'obscurité au niveau de la ligne de coupure horizontale 17 plus floue qu'au niveau de la coupure verticale 18. On observe que les coupures horizontale 17 et verticale 18 bien que nettes ne sont pas rigoureusement des droites mais s'en approchent. Par exemple, on peut définir une première droite 17' la plus proche de la première coupure 17 (par exemple au sens des moindres carrés) et également une deuxième droite 18' la plus proche de la deuxième coupure 18. La direction de la première droite 17', soit la direction moyenne de la coupure horizontale 17, est préférentiellement environ horizontale pour la première coupure, alors dite « coupure horizontale » 17. La direction de la deuxième droite 18', soit la direction moyenne de la coupure horizontale 18, est préférentiellement environ verticale pour la deuxième coupure, alors dite « coupure verticale » 18.
  • Selon une variante de réalisation, la coupure horizontale correspond à une portion de la coupure inférieure 17 du faisceau située du côté de l'intersection de la coupure inférieure et de la coupure latérale, cette portion s'étendant sur au moins 3°, ce qui correspond à une coupure horizontale d'une longueur d'environ 5 mètres à 100 mètres. De même, la coupure verticale correspond à une portion de la coupure latérale 18 du faisceau située du côté de l'intersection de la coupure inférieure et de la coupure latérale, cette portion s'étendant sur au moins 2°, ce qui correspond à une coupure verticale d'une hauteur d'environ 3,5 mètres à 100 mètres.
  • Un exemple de surface d'interception permettant de délimiter horizontalement et verticalement un tel faisceau est par exemple représenté aux figures 1 et 2. Sur ces figures, les rayons lumineux sortant du réflecteur 6 sont encadrés par une section de sortie 7 délimitée par le bord de l'extrémité avant (par rapport à la direction d'émission de la lumière par le dispositif) du réflecteur 6 et la surface d'interception constituée d'une première surface 12 et d'une deuxième surface 13 décrites ci-après. Eventuellement, d'autres surfaces peuvent participer à la surface d'interception sans sortir du cadre de l'invention. La première surface 12 est une surface de cache permettant de bloquer une partie des rayons lumineux, notamment au niveau de la sortie du réflecteur 6 et comportant une orientation sensiblement transversale à l'axe optique 3, avantageusement dans un plan vertical. La première surface 12 est par exemple opaque. Telle que représentée, la première surface de cache 12 s'étend sensiblement sur une moitié de la tranche du réflecteur 6 de sorte à former un système symétrique entre une section de sortie 7 laissant passer les rayons et une section, complémentaire de la section de sortie 7 relativement à la section du réflecteur 6 au niveau de laquelle les rayons sont bloqués.
  • Avantageusement, la bordure verticale de la première surface de cache 12 délimitant la section de sortie 7 verticalement n'est pas parfaitement rectiligne. On a représenté en figure 3 un exemple avantageux dans lequel le profil de la bordure est légèrement concave en direction de la section de sortie 7. Dans l'exemple illustré, cette concavité est réalisée en formant une bordure comportant deux portions 14, 15 dans l'exemple non limitatif rectiligne et se rejoignant de sorte à délimiter des sections différentes de la première surface de cache 12. Suivant la hauteur de la première surface 12, une première section s'étend vers le bas avec une largeur progressive rentrant dans la section de sortie 7. Cette première section est suivie d'une deuxième section de largeur dégressive délimitée par la deuxième portion de bordure 15. Ce profil particulier est réalisé dans la mesure où on a constaté qu'il permettait d'augmenter la netteté de la coupure verticale 18 du faisceau de sorte à dévier légèrement d'un simple segment vertical les rayons lumineux à ce niveau de sorte à compenser les déformations liées aux aberrations de la lentille 2. A titre d'exemple préféré, l'inclinaison de la première portion 14 est de 6° et celle de la deuxième portion 15 est de -2,5°. Par ailleurs, on peut légèrement décaler la bordure de la première surface 12 relativement à l'axe optique 3, par exemple de 0,25 mm de sorte à laisser passer plus de lumière vers la lentille. La figure 3 montre un exemple de position relative entre la bordure constituée des première et deuxième portions 14, 15 et l'axe optique 3.
  • La surface d'interception comporte par ailleurs une deuxième surface de cache 13 également illustrée en figure 1 et s'étendant dans un plan perpendiculaire au plan de la première surface 12. La première surface 12 est avantageusement orientée verticalement et la deuxième surface 13 est avantageusement orientée horizontalement. La deuxième surface 13 peut être située dans un plan comprenant l'axe optique 3.
  • La deuxième surface 13, comme la première surface 12, sert à intercepter des rayons lumineux renvoyés par le réflecteur 6 et qui ne sont pas dirigés vers la section de sortie 7. De cette façon, on définit une deuxième coupure horizontale. Une première possibilité est de réaliser la deuxième surface de cache 13 de façon absorbante, ne renvoyant pas les rayons lumineux. Cependant, une solution avantageuse est de constituer la deuxième surface 13 de manière réfléchissante de sorte à augmenter le nombre de rayons lumineux qui sortiront par la section de sortie 7.
  • A noter que la première surface 12 et la deuxième surface 13 peuvent être réalisées en deux pièces séparées ou à partir d'une seule pièce pliée de manière appropriée notamment en tôle. De cette façon, la réalisation industrielle de la surface d'interception est optimisée et la position relative des première surface 12 et deuxième surface 13 peut être facilement fixée. Il est également possible de réaliser les surfaces en une seule pièce injectée.
  • A noter que selon une variante de réalisation de la présente invention, il est également possible selon, d'avoir une surface du premier cache orientée le long de l'axe optique de manière à former une coupure verticale dans le faisceau. Par rapport à l'exemple de la figure 1, le bord de coupure serait positionné toujours verticalement, mais la surface du premier cache s'étendrait verticalement vers l'arrière en direction de la LED. Dans ce cas, la première surface pourrait être réfléchissante de sorte à optimiser la quantité de lumière apte à sortir du dispositif par la section de sortie 7.
  • La figure 2 montre une coupe longitudinale illustrant plus précisément le positionnement relatif des divers composants évoqués précédemment. Ainsi, le premier foyer 8 et le second foyer 9 de la surface de profil elliptique du réflecteur 6 sont représentés. La source lumineuse 5 est avantageusement située au niveau ou au voisinage du premier foyer 8. La distance 10 représente la distance focale séparant la source 5 de l'extrémité arrière du réflecteur 6. La section de sortie 7 est quant à elle réalisée sensiblement au droit du second foyer 9. A ce niveau se situe la première surface de cache 12 et une extrémité de la deuxième surface 13. Cette dernière s'étend depuis la première surface 12 vers l'arrière en direction du réflecteur 6. Avantageusement, l'extrémité libre de la deuxième surface de cache 13 s'arrête à une distance du premier foyer 8 équivalente à la distance focale 10.
  • La lentille 2 du dispositif d'émission de lumière comprend un axe optique 3 et agencée de manière à ce que sa face extérieure 4b soit éloignée de la distance de tirage de la lentille 11 relativement au second foyer 9.
  • Avantageusement, la lentille est symétrique suivant un plan vertical par lequel passe l'axe optique 3.
  • La lentille peut être une lentille classique dont la surface d'entrée rejoint la surface de sortie.
  • Selon un mode plus avantageux de réalisation, illustré en figures 6a et 6b, on diminue l'encombrement du dispositif, en utilisant une lentille dont la forme correspond à celle d'une telle lentille classique, mais qui aurait été découpée par deux plans verticaux 100 et 101, situés de part et d'autre de l'axe optique 3 de la lentille 2. La lentille découpée présente ainsi notamment des bords verticaux 102 et 103. La « portion coupée » de la lentille classique est illustrée en figures 6a et 6b par les pointillés 107 et 108. Pour simplifier la représentation, contrairement à la première surface de cache 12, la deuxième surface de cache n'est pas représentée.
  • Selon une variante illustrée en figure 6a, les plans de découpe 100 et 101 sont sensiblement symétriques par rapport à l'axe optique 3.
  • Dans une variante de réalisation préférentielle illustrée en figure 6b, les plans de découpe 100 et 101 sont décalés latéralement, de manière à ce que le plan de découpe 100 situé du même côté de l'axe optique 3 que la première surface de cache 12 soit plus proche de l'axe optique 3, que l'autre plan de découpe 101. Ceci permet de solliciter davantage la partie utile de l'élément optique 2, cette partie étant apte à générer la grande largeur du faisceau (la partie gauche du faisceau selon l'exemple illustré à la figure 6b).
  • De préférence, la distance entre les plans de découpe 100 et 101 est identique dans la variante de la figure 6a et celle de la figure 6b.
  • A titre d'exemple, la distance entre les plans de découpe 100 et 101 est de l'ordre de 50 mm, et le décalage entre les deux variantes des figures 6a et 6b est de l'ordre de 7 mm.
  • Dans l'exemple illustré aux différentes figures, la lentille 2 a été choisie avec une face de sortie 4b convexe et proche d'une portion de surface torique. Cette forme découpée dans une enveloppe carrée indiquée précédemment a l'avantage d'être facilement intégrable dans l'environnement du véhicule à équiper.
  • Une autre variante de l'invention consiste à réaliser un léger décalage entre la position transversale de la source 5 et l'axe optique 3. Par exemple, dans le cas d'une diode électroluminescente, un décalage de 0,5 millimètre de la source 5 vers la partie du réflecteur 6 au niveau de laquelle est située la première surface de cache 12. Cela permet de déporter une partie de la lumière de façon à augmenter le flux dans la partie utile. D'une manière générale, ce décalage peut être compris entre 0 et 1,5 millimètre de manière préférée.
  • On a représenté aux figures 7 et 8 deux vues en perspective révélant un exemple d'implémentation du dispositif de l'invention en combinaison avec des moyens d'émission d'autres faisceaux.
  • Ainsi, est représenté à ces figures, un dispositif d'émission de lumière 1 coopérant avec un élément optique 2 dont au moins une partie est commune avec un dispositif d'émission de lumière additionnelle 19. Le dispositif additionnel 19 peut être un dispositif conventionnel pour la génération d'un faisceau code. A titre avantageux, le dispositif 19 émet de la lumière en direction d'une face d'entrée 20 d'un élément optique dont la sortie 4b est commune avec le dispositif précédemment décrit. Ainsi, on forme un ensemble compact dont l'encombrement est limité et qui, vu depuis la face de sortie 4b est particulièrement unitaire. De préférence, mais de manière non limitative, afin d'éviter toute interférence entre les rayons émis par les deux dispositifs 1 et 19, une cloison 21 est avantageusement formée en sortie de ces derniers au niveau des phases d'entrée 4a, 20. Une cloison sensiblement plane et verticale, par exemple en tôle, peut convenir.
  • Dans le cas d'un fonctionnement de l'invention pour un mode d'éclairage de type ADB, le dispositif 1 et le dispositif additionnel 19 peuvent agir conjointement, le dispositif additionnel 19 étant dans ce cadre préférentiellement un dispositif du type à génération de faisceau code. Le dispositif selon l'invention peut être mobile par rapport à celui du dispositif additionnel 19. Par exemple, le faisceau émis par le dispositif 1 selon l'invention peut évoluer au dessus de la coupure horizontale du faisceau code du dispositif additionnel 19, la coupure horizontale du faisceau du dispositif selon l'invention se déplaçant horizontalement le long de la coupure horizontale du faisceau du module additionnel. La coupure verticale 17 du faisceau se déplace alors horizontalement. Le dispositif est alors destiné à être piloté en rotation pour que la coupure verticale soit positionnée d'un côté d'un véhicule suivi ou croisé, de manière à éclairer à côté de ce véhicule, sans en éblouir le conducteur.
  • A noter que selon une variante de réalisation de l'invention, lorsque le dispositif générant le faisceau selon l'invention est solidaire du dispositif additionnel 19, le faisceau émis par le dispositif additionnel 19 peut être une partie seulement du faisceau de croisement, le reste de ce faisceau étant réalisé par dispositif supplémentaire fixe.
  • L'ensemble peut être monté sur une platine tournante comportant des moyens d'entraînement en rotation suivant un axe sensiblement vertical. Sur cette platine, le dispositif selon l'invention peut être monté mobile par rapport au dispositif additionnel, notamment en rotation horizontale.
  • A titre préféré, le flux du faisceau créé par le dispositif 1 est supérieur ou égal à 250 lumens. Il est par ailleurs avantageux que l'éclairement maximal de ce faisceau soit supérieur à 50 lux à 25 mètres et qu'il soit le plus proche possible de l'intersection entre les lignes de coupure horizontale et verticale 17, 18. Toujours à titre préféré, dans une application ADB, il est intéressant que l'étendue globale du faisceau soit suffisante et notamment d'environ 15° horizontalement et au moins de 5° verticalement.
  • Ainsi, la présente invention permet, sans impacter de manière rédhibitoire l'efficacité lumineuse de l'ensemble, de former un faisceau très limité apte à s'additionner avec un faisceau code, ou avec un faisceau correspondant à une partie de faisceau code, de sorte à produire un éclairage à l'avant du véhicule équipé particulièrement performant en terme de visibilité et sans pour autant gêner le conducteur notamment par une présence trop importante de lumière proche. Ce résultat avantageux est produit sans pour autant mettre en oeuvre de moyens complexes à titre additionnel au dispositif réalisant le faisceau code. On notera en particulier que la surface d'interception peut être réalisée de manière simple, notamment à partir d'une seule pièce pliée de manière spécifique. De même, le dispositif d'émission de lumière 1 peut être facilement associé avec le dispositif additionnel 19 réalisant le faisceau code, le tout exploitant avantageusement des moyens communs au niveau de l'ensemble optique. Cette réalisation couplée facilite en outre le réglage en hauteur de la coupure horizontale, de manière à ce que le faisceau ADB et le faisceau code aient la transition souhaitée et notamment une transition quasi continue autour d'une ligne horizontale par exemple à hauteur de l'horizon.
  • A noter que le véhicule équipé du dispositif selon l'invention peut par ailleurs être équipé d'un module complémentaire, correspondant également à un dispositif selon l'invention, de l'autre côté de l'avant du véhicule. Dans ce cas, le faisceau de l'un des modules selon l'invention comprend la zone éclairée à gauche de la coupure verticale, par exemple tel qu'illustré en figures 4 et 5, le faisceau de l'autre module selon l'invention comprenant la zone éclairée à droite de la coupure verticale, par exemple un faisceau symétrique de celui des figures 4 et 5 par rapport au plan contenant X et Z. En jouant sur la position des faisceaux émis par les deux dispositifs selon l'invention, ont peut alors encadrer le véhicule par les coupures verticales des faisceaux, les zones éclairées étant de part et d'autre de ce véhicule.
  • Bien que les figures 7 et 8 présentent une configuration groupée du dispositif d'émission de lumière 1 et du dispositif additionnel de génération de faisceau code, leur réalisation peut être séparée. Par exemple, une implantation croisée est envisageable (dispositif 1 dans un projecteur gauche de véhicule et dispositif 19 dans le projecteur droit) sans sortir du cadre de la présente invention.
    • REFERENCES
    • 1.
    Dispositif d'émission de lumière
    2.
    Elément optique (la lentille dans les exemples illustrés)
    3.
    Axe optique de l'élément optique
    4a.
    Face d'entrée de l'élément optique
    4b.
    Face de sortie de l'élément optique
    5.
    Source de lumière
    6.
    Réflecteur
    7.
    Section de sortie
    8.
    Premier foyer
    9.
    Second foyer
    10.
    Distance focale
    11.
    Tirage de l'élément optique
    12.
    Première surface de cache
    13.
    Deuxième surface de cache
    14.
    Première portion de bordure
    15.
    Deuxième portion de bordure
    16.
    Zone d'intensité lumineuse maximale
    17.
    Ligne de coupure horizontale
    18.
    Ligne de coupure verticale
    19.
    Dispositif additionnel
    20.
    Face d'entrée de l'élément optique additionnel
    21.
    Cloison

Claims (15)

  1. Dispositif d'émission de lumière (1) pour générer un faisceau lumineux à coupure, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comportant :
    - un premier réflecteur (6) comprenant une face de réflexion,
    - une source (5) de lumière,
    - une première surface de cache (12) agencée pour créer une première coupure dans le faisceau lumineux généré par ledit dispositif d'émission de lumière (1) ;
    - une deuxième surface de cache (13) agencée pour créer une deuxième coupure dans le faisceau lumineux généré par ledit dispositif d'émission de lumière (1) ;
    - un élément optique (11) comprenant un premier foyer et/ou une première ligne focale situé à l'intersection du bord de coupure du premier cache (12) et du bord de coupure du deuxième cache (13),
    - la face de réflexion du premier réflecteur (6), la première surface de cache (12), la deuxième surface de cache (13) et l'élément optique (11) étant agencés de manière à permettre la génération d'un faisceau lumineux présentant la première coupure et la deuxième coupure lorsque la source de lumière (5) émet de la lumière, de manière à ce que le faisceau soit délimité par ladite première coupure et par ladite deuxième coupure,
    caractérisé en ce que
    - la première coupure est une coupure latérale du faisceau, dont la direction moyenne est sensiblement verticale,
    - la deuxième coupure est une coupure inférieure du faisceau, dont la direction moyenne est sensiblement horizontale,
    - la direction moyenne de la première coupure et la direction moyenne de la deuxième coupure formant un angle compris entre 60 et 100 degrés, préférentiellement entre 80 et 95 degrés.
  2. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première surface de cache (12) est orientée environ verticalement.
  3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la bordure du premier cache (12), la bordure du deuxième cache (13), une partie des bords avant du réflecteur (6) délimitent une zone de sortie (7) du faisceau lumineux émis par ledit dispositif.
  4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la deuxième surface de cache (13) est orientée environ horizontalement.
  5. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la deuxième surface de cache (13) est réfléchissante.
  6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel le réflecteur (6) a une section longitudinale, suivant l'axe optique (3), de profil sensiblement elliptique.
  7. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel un premier foyer (8) du profil sensiblement elliptique est situé sur la source de lumière (5) et le second foyer (9) du profil sensiblement elliptique est situé à la fois sur le bord de coupure du premier cache (12) et sur le bord de coupure du deuxième cache (13).
  8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la source (5) comporte au moins une diode électroluminescente.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément optique (2) comporte une face d'entrée (4a) des rayons lumineux traversant la section de sortie (7) et une face de sortie (4b), ledit dispositif formant ainsi un module de projection.
  10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'intersection des bords de coupure des premier et deuxième caches (12 et 13)est située, suivant l'axe optique (3) de l'élément optique (2), à la distance de tirage (11) de l'élément optique (2).
  11. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 10 dans lequel l'élément optique (2) est dissymétrique par rapport à l'axe optique (3) dudit élément optique.
  12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes comportant des moyens d'entraînement en rotation du dispositif suivant un axe de direction sensiblement vertical.
  13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes correspondant à un premier dispositif d'émission de lumière et comportant un dispositif d'émission de lumière additionnel (19) comprenant un élément optique additionnel comportant une face d'entrée (20) des rayons lumineux issus d'un dispositif d'émission de lumière additionnel et dont la face de sortie (4b) est commune à l'élément optique (2) du premier dispositif d'émission de lumière.
  14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première surface (12) et/ou la deuxième surface (13) de cache sont la surface d'une pièce métallique.
  15. Système d'éclairage comprenant un premier dispositif selon l'une des revendications précédentes et un deuxième dispositif selon l'une des revendications précédentes, le premier dispositif étant agencé pour que son faisceau lumineux soit à droite d'une coupure latérale correspondant à sa première coupure et le deuxième dispositif étant agencé pour que son faisceau lumineux soit à gauche d'une coupure latérale correspondant à sa première coupure.
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