FR3048845A1 - Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Une source de lumière (1) à semi-conducteur comprend au moins un substrat (10) et une pluralité de bâtonnets électroluminescents (8) de dimensions submillimétriques qui s'étendent depuis le substrat en formant au moins un premier groupe (40) et un deuxième groupe (42) de bâtonnets disposés d'un côté et de l'autre d'une ligne de démarcation (44). Selon l'invention, le premier groupe de bâtonnets (40) est piloté pour émettre une lumière blanche, tandis que les bâtonnets dudit deuxième groupe (42) sont configurés pour émettre une lumière d'au moins une couleur distincte de la lumière blanche.

Description

DISPOSITIF D’ECLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE L’invention a trait au domaine de l’éclairage et/ou de la signalisation, notamment pour véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement une source de lumière et un dispositif lumineux, pour l’éclairage et/ou la signalisation d’un véhicule automobile, et comprenant une telle source de lumière et une optique de mise en forme des rayons lumineux émis par cette source.

Un véhicule automobile est équipé de projecteurs, ou phares, destinés à illuminer la route devant le véhicule, la nuit ou en cas de luminosité réduite. Ces projecteurs peuvent généralement être utilisés selon deux modes d’éclairage : un premier mode « feux de route » et un deuxième mode « feux de croisement » tandis que le mode « feux de route » permet d’éclairer fortement la route loin devant le véhicule. Le mode « feux de croisement » procure un éclairage plus limité de la route, mais offrant néanmoins une bonne visibilité, sans éblouir les autres usagers de la route.

Afin de ne pas éblouir les autres usagers de la route, on prévoit un faisceau Code, propre au mode « feux de croisement », qui présente une coupure droite formant un bord supérieur sensiblement horizontal. Cette coupure peut présenter une forme étagée pour présenter une coupure basse dans la zone dans laquelle se situent théoriquement les autres usagers de la route et une partie haute permettant dans ce contexte de feux de croisement d’éclairer un peu plus loin la scène de route en dehors de cette zone. Ces coupures, qui génèrent un contraste fort entre la zone éclairée et le reste de la scène de route, peuvent notamment être réalisées par l’intermédiaire d’un cache disposé sur le trajet des rayons entre la source de lumière et l’optique de mise en forme. Ces coupures s’étendent essentiellement horizontalement.

Un fort contraste entre une zone éclairée et une zone assombrie peut également être nécessaire dans un découpage de faisceau en bandes verticales, que l’on vient activer et désactiver sélectivement pour réaliser un faisceau adaptatif grâce auquel on peut assombrir une portion du faisceau dans laquelle est détecté un véhicule dont on ne souhaite pas éblouir le conducteur.

Lorsque l’optique de mise en forme comporte une lentille, on peut observer dans le faisceau lumineux projeté 100 la formation d’un halo coloré 102 au voisinage du bord de coupure 104, tel que visible sur la figure 1. Ce halo peut présenter une couleur dominante bleue, rouge ou verte avec des nuances, la couleur dominante de ce halo coloré étant déterminée en fonction de la position de la source de lumière par rapport au foyer objet de la lentille amenée à dévier les rayons lumineux émis par la source pour les projeter à l’infini devant le véhicule, ou derrière celui-ci selon le domaine d’application.

On forme ainsi un chromatisme, c’est-à-dire une altération des couleurs, dans le faisceau projeté par le projecteur. Ce chromatisme est notamment visible dans un faisceau Code, et particulièrement gênant puisqu’en plein milieu du champ de vision du conducteur. Ce phénomène s’exerce dans d’autres types de faisceaux à coupure générés par l’utilisation des projecteurs modernes, et par exemple dans des faisceaux où la coupure est verticale, contrairement au faisceau Code évoqué précédemment où la coupure est horizontale. Tel que cela a été présenté ci-dessus pour des faisceaux matriciels, dans lequel le faisceau est segmenté en bandes verticales générées respectivement par des sources de lumière activables sélectivement et où l’extinction de telle ou telle source pour créer une bande sombre dans le faisceau est pilotée en fonction de la détection d’un véhicule dans la scène de route, un halo coloré peut se former à la coupure, dans la bande supposée restée sombre.

Des moyens mécaniques sont utilisés pour tâcher de corriger ces aberrations optiques, en modifiant des éléments constitutifs du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation, et par exemple en modifiant l’épaisseur du cache ou en le rendant mobile, ou bien en modifiant la surface optique de la lentille pour qu’elles présentent des foyers appropriés pour éviter le problème présenté ci-dessus. Ces moyens nécessitent une mise au point complexe.

La présente invention vise à proposer une source de lumière générant un halo lumineux coloré moins important, afin de limiter la gêne du conducteur ou des usagers de la route.

Un aspect de l’invention a pour objet une source de lumière à semi-conducteur ainsi qu’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant une telle source et une optique de mise en forme des rayons lumineux émis par cette source, notamment pour l’émission de faisceau lumineux dans un véhicule automobile.

La source de lumière comprend au moins un substrat et une pluralité de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques qui s'étendent depuis le substrat en formant au moins un premier groupe et un deuxième groupe de bâtonnets, les deux groupes étant disposés d'un côté et de l’autre d'une ligne de démarcation, qui peut être courbe ou rectiligne. Le premier groupe de bâtonnets est piloté pour émettre une lumière d’une première couleur, tandis que les bâtonnets dudit deuxième groupe sont configurés pour émettre une lumière d'au moins une couleur distincte de cette première couleur. Cette première couleur peut être du blanc, ou tout autre couleur.

Selon différentes caractéristiques de l’invention, prises seules ou en combinaison, on pourra prévoir que : - les bâtonnets du deuxième groupe sont agencés pour émettre une couleur à dominante rouge et/ou bleue et/ou verte ; - la longueur d’onde des lumières émises par les bâtonnets du premier groupe, les bâtonnets de la première vague du deuxième groupe et les bâtonnets de la ou des vagues suivantes du deuxième groupe évolue progressivement ; - les bâtonnets du deuxième groupe sont agencés de sorte qu'une première vague de bâtonnets émette deux des trois couleurs et qu'une deuxième vague de bâtonnets émette une des trois couleurs ; la première vague de bâtonnets dudit deuxième groupe peut notamment être dans ce cas directement au voisinage de la ligne de démarcation et la deuxième vague de bâtonnets dudit deuxième groupe peut alors être agencée en retrait de la première vague de bâtonnets dudit deuxième groupe par rapport à la ligne de démarcation ;

On comprend que par vague de bâtonnets, on entend une série de plusieurs pixels, et qu’un pixel est formé par la plus petite unité activable sélectivement, à savoir un ou plusieurs bâtonnets voisins.

On pourra prévoir plusieurs variantes de réalisation pour que les bâtonnets du deuxième groupe puissent émettre des couleurs différentes : notamment ces bâtonnets pourront être réalisés en différents matériaux, ou ils pourront être identiques entre eux et recouvert d’un filtre, l’utilisation de ce filtre permettant d’obtenir la couleur souhaitée des rayons émis par au moins une partie de ces bâtonnets du deuxième groupe, ce filtre pouvant être un filtre teinté disposé sur le trajet des rayons lumineux émis par ces bâtonnets du deuxième groupe.

Selon une caractéristique de l’invention, la source de lumière comporte un troisième groupe de bâtonnets qui s’étend au-delà des bâtonnets formant ledit deuxième groupe, c’est-à-dire que l’on retrouve successivement le premier groupe de bâtonnets, le deuxième groupe de bâtonnets puis le troisième groupe de bâtonnets. Les bâtonnets de ce troisième groupe sont configurés pour émettre une lumière d’une couleur blancbe ou correspondant à une teinte de blanc. Par exemple, on pourra prévoir que les bâtonnets du premier groupe sont configurés, notamment en intensité, pour émettre un faisceau Code règlementaire, et que les bâtonnets du troisième groupe et du premier groupe sont configurés pour émettre ensemble un faisceau Route, les bâtonnets du deuxième groupe étant pilotés pour émettre des rayons blancs lorsque les bâtonnets du premier et du troisième groupe sont activés simultanément, afin de participer à la formation d’un faisceau Route régulier, ou bien pour émettre des rayons à composante verte, bleue ou rouge lorsque seule les bâtonnets du premier groupe sont activés et qu’il convient de corriger le chromatisme apparaissant au-delà de la coupure du faisceau Code.

On peut prévoir, notamment pour s’adapter à la formation de telle ou telle couleur de chromatisme et donc être apte à émettre une couleur complémentaire de celle couleur de chromatisme, que les bâtonnets du deuxième groupe sont activables sélectivement. individuellement ou par paquets de bâtonnets, étant entendu qu’on entend par cela qu’un ou plusieurs bâtonnets de la source de lumière peuvent être pilotés pour jouer sur leur intensité lumineuse. On prévoit un système de contrôle de l’allumage distinct de ces bâtonnets, étant entendu qu’on entend principalement par cela que les bâtonnets peuvent être allumés ou éteints distinctivement les uns des autres, simultanément ou non, et que ces bâtonnets peuvent être commandés pour émettre des rayons de couleur différente de la couleur des rayons émis par un bâtonnet voisin.

Selon une caractéristique de l’invention, la lumière blanche des faisceaux émis par le premier et éventuellement le troisième groupe de bâtonnets est réalisée par l’intermédiaire d'un luminophore agencé au voisinage de la source de lumière.

Notamment, on pourra prévoir que la source de lumière à semi-conducteur comprenant une pluralité de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques comporte en outre une couche d’un matériau polymère dans laquelle les bâtonnets sont au moins partiellement noyés ; ce matériau polymère peut être à base de silicone, étant entendu que le matériau polymère est à base de silicone dès lors qu’il comporte majoritairement du silicone, par exemple au moins 50% et dans la pratique environ 99%· La couche de matériau polymère peut comprendre un luminophore ou une pluralité de luminophores excités par la lumière générée par au moins un de la pluralité de bâtonnets. On entend par luminophore, ou convertisseur de lumière, et par exemple un phosphore, la présence d’au moins un matériau luminescent conçu pour absorber au moins une partie d’au moins une lumière d’excitation émise par une source lumineuse et pour convertir au moins une partie de ladite lumière d’excitation absorbée en une lumière d’émission ayant une longueur d’onde différente de celle de la lumière d’excitation. Ce luminophore, ou cette pluralité de luminophores, peut être au moins partiellement noyé dans le polymère ou bien disposé en surface de la couche de matériau polymère. L’ensemble des bâtonnets électroluminescents peut s’étendre à partir d’un même substrat, et ces bâtonnets peuvent notamment être formés directement sur ce substrat. On peut prévoir que le substrat soit à base de Silicium ou de carbure de silicium. On comprend que le substrat est à base de silicium dès lors qu’il comporte majoritairement du silicium, par exemple au moins 50% et dans la pratique environ 99%· Ainsi, il est possible de réduire les coûts d’obtention du dispositif selon l’invention, puisque les plaques de silicium utilisées peuvent prendre une taille allant jusqu’à 12 pouces, contre au maximum 4 pouces pour le corindon utilisé précédemment.

Selon des caractéristiques propres à la constitution des bâtonnets électroluminescents et à la disposition de ces bâtonnets électroluminescents sur le substrat, on pourra prévoir que, chaque caractéristique pouvant être prise seule ou en combinaison avec les autres : - chaque bâtonnet présente une forme générale cylindrique, notamment de seetion polygonale ; on pourra prévoir que ebaque bâtonnet est la même forme générale, et notamment une forme hexagonale ; - les bâtonnets sont chaeun délimités par une face terminale et par une paroi cireonférentielle qui s’étend le long d’un axe longitudinal du bâtonnet définissant sa hauteur, la lumière étant émise au moins à partir de la paroi eireonférentielle ; eette lumière pourrait également être émise par la face terminale ; - ehaque bâtonnet peut présenter une faee terminale qui est sensiblement perpendieulaire à la paroi circonférentielle, et dans differentes variantes, on peut prévoir que cette faee terminale est sensiblement plane ou bombée, ou pointue, en son eentre ; - les bâtonnets sont ageneés en matriee à deux dimensions, que cette matrice soit régulière, avec un espacement constant entre deux bâtonnets sueeessifs d’un alignement donné, ou que les bâtonnets soient disposés en quineonee ; on eomprend que dans ee cas de figure de matriee à deux dimensions, les vagues de bâtonnets peuvent être eonsidérées eomme des rangées de bâtonnets ; - la hauteur d’un bâtonnet est eomprise entre 1 et 10 mieromètres ; - la plus grande dimension de la face terminale est inférieure à 2 micromètres ; - la distance qui sépare deux bâtonnets immédiatement adjacents est au minimum égale à 2 micromètres, et au maximum égale à 100 micromètres.

Tel que cela a été évoqué précédemment, l’invention concerne en outre un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant une source de lumière tel que décrit ci-dessus, ainsi qu’une optique de mise en forme des rayons émis par la source de lumière pour l’émission d’un faisceau lumineux en dehors du dispositif, ladite optique de mise en forme comportant au moins une lentille.

Par optique de mise en forme, on entend des moyens permettant de changer la direction d’au moins une partie des rayons lumineux. Cette optique de mise en forme peut consister en un ou plusieurs réflecteurs, ou bien en une lentille, ou encore en une combinaison de ces deux possibilités. L’optique de mise en forme pourra être agencée pour présenter un foyer source non centré sur la source de lumière. Ceci permet notamment d’émettre une image qui parait continue, en imagerie directe, sans nécessiter de prévoir un système devant modifier l’image source avant d’être émise. Ceci est particulièrement intéressant pour simplifier le dispositif proposé. notamment lorsqu’une ou plusieurs parois de séparation sont disposées en saillie du substrat pour partieiper à la pixellisation optique du faiseeau règlementaire projeté.

Ainsi, on applique au domaine automobile une technologie consistant à réaliser la zone émettrice de lumière par une forêt de bâtonnets électroluminescents que l'on fait croître sur un substrat, pour réaliser une topologie en trois dimensions. On comprend que cette topologie en trois dimensions présente l'avantage de multiplier la surface d'émission lumineuse par rapport aux diodes électroluminescentes connues jusque-là dans le domaine de l’automobile, à savoir des diodes sensiblement planes. De la sorte, il est possible de fournir à moindre coût de revient une lumière blanche très lumineuse.

On pourra prévoir que le dispositif comporte en outre des moyens de détection configurés pour détecter un chromatisme dans le faisceau projeté et des moyens d’analyse des informations relevés par lesdits moyens de détection pour qualifier la couleur dominante dudit chromatisme, ainsi que des moyens de commande aptes à générer une instruction de pilotage d’au moins un bâtonnet du deuxième groupe pour qu'il émette une lumière d’une couleur complémentaire de la couleur dominante dudit chromatisme.

Ces moyens de détection pourront être configurés pour détecter une pluralité de zones dans le halo coloré et les moyens de commande pourront être aptes à générer une pluralité d’instructions de pilotage par vagues de bâtonnets du deuxième groupe pour que chaque vague émette une lumière d’une couleur complémentaire de la couleur d’une zone du halo coloré.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, on prévoit que la source de lumière assure la génération de rayons de lumière qui forment au moins un faisceau lumineux réglementaire pour véhicule automobile. Par faisceau règlementaire, on entend un faisceau qui respecte une des grilles pbotométriques illustrée dans les figures.

Le dispositif prend ainsi place aussi bien dans un projecteur avant que dans un feu arrière de véhicule automobile. L’invention concerne également un procédé de correction de chromatisme d’un faisceau à coupure projeté par un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comportant au moins une source de lumière à bâtonnets et une lentille, au cours duquel on génère l'émission de lumière d'au moins une couleur par des bâtonnets de la source agencés au voisinage d'un bord définissant la coupure du faisceau projeté.

Le procédé de l’invention peut comporter d’autres étapes parmi lesquelles celle au cours de laquelle on procède tout d'abord à la détection d'une teinte du faisceau projeté de part et d’autre de la coupure de ce faisceau, ainsi que celle au cours de laquelle on détermine une couleur caractéristique d’un halo coloré d’un côté de cette coupure et au cours de laquelle on active sélectivement au moins une partie des bâtonnets de la source de lumière au voisinage de la ligne de démarcation dans la source lumineuse pour qu’ils émettent des rayons de couleur apte à compenser la couleur caractéristique détectée du halo coloré, et notamment à réaliser par synthèse additive un blanc règlementaire, tel qu’il sera défini ci-après.

Il peut être envisagé que l’on identifie la position de la source de lumière par rapport au foyer objet de la lentille et que l’on commande les bâtonnets d’une première vague disposée au voisinage direct de la ligne de démarcation de manière à émettre des rayons de lumière d’une couleur prédéterminée en fonction de ladite position de la source.

Notamment, lorsque la source de lumière à bâtonnets a été identifiée comme présente sur un foyer objet rouge de la lentille, on peut commander les bâtonnets d’une première vague disposée au voisinage direct de la ligne de démarcation de manière à émettre des rayons de lumière rouge, ainsi que les bâtonnets d’une deuxième vague disposée en retrait de la ligne de démarcation par rapport à ladite première vague de manière à émettre des rayons de lumière rouge et verte.

Lorsque la source à bâtonnets a été détectée comme présente sur le foyer objet "bleu" de la lentille, on pilote les bâtonnets du deuxième groupe de sorte que la première vague de bâtonnets émette des rayons bleus, et que la deuxième vague de bâtonnets émette des rayons bleus et verts.

Lorsque la source à bâtonnets a été détectée comme présente sur le foyer objet "vert" de la lentille, on réalise une émission de vert sur au moins une des deux vagues de bâtonnets, et préférentiellement sur les deux vagues. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d’un faisceau à coupure, ici un faisceau Code, et de la zone en bordure de la coupure dans laquelle un chromatisme peut être détecté ; la figure 2 est représentation schématique du phénomène optique générant un chromatisme à la coupure du faisceau Code ; la figure 3 est une vue en coupe d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel on a illustré des rayons lumineux émis par une source de lumière à semi-conducteur selon l’invention en direction d’une optique de mise en forme ; la figure 4 est une représentation schématique en perspective de la source de lumière à semi-conducteur de la figure 3, dans laquelle on a rendu visible en coupe une rangée de bâtonnets électroluminescents ; la figure 5 est une vue en coupe d’un mode de réalisation particulier de l’invention, dans lequel deux bâtonnets électroluminescents s’étendent en saillie d’un substrat, lesdits bâtonnets électroluminescents étant encapsulés dans une coucbe protectrice ; les figures 6 et 7 sont des vues de dessus d’une source de lumière et des bâtonnets électroluminescents, dans lesquelles on a illustré différents groupes de bâtonnets ; et la figure 8 correspond à un diagramme de cbromaticité sur lequel on a représenté la zone de blancs règlementaires paramétrée pour le calcul de la couleur à émettre par les groupes de bâtonnets.

On a illustré sur les figures 1 et 2 un faisceau émis à l’extérieur d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation, comprenant une optique de mise en forme comportant au moins une lentille. On comprend en effet que la lentille est utilisée pour émettre à l’infini un faisceau sensiblement parallèle à l’axe optique, image de la source de lumière lorsqu’elle est positionnée au foyer objet de la lentille. Toutefois, la lentille utilisée dans l’optique de mise en forme ne peut pas être une lentille mince idéale et du fait de son épaisseur, cette lentille se comporte comme un prisme, avec des foyers objets légèrement décalés pour chacune des couleurs à transmettre. Selon la position exacte de la source de lumière, sur l’un ou l’autre des foyers spécifiquement associés à l’une des couleurs, on comprend que les images correspondantes forment à l’infini des tâches plus ou moins larges.

On a illustré ce phénomène notamment sur la figure 2, avec une lentille 106 qui comporte trois foyers, bleu FBL, rouge FRL et vert FGL, tous disposés sur l’axe optique de la lentille, et une source de lumière 108 qui a été disposée sur le foyer objet rouge FRL de la lentille 106. Le foyer rouge est le plus éloigné, le foyer bleu le plus rapproché du centre de la lentille, et le foyer vert est entre les deux.

Dans le cas illustré à titre d’exemple, la source de lumière est centrée sur le foyer rouge de la lentille, de sorte que les rayons rouges émis par la source de lumière, notamment pour fournir la lumière blanche en sortie du dispositif, sont émis sensiblement parallèlement à l’axe optique de la lentille. L’image projetée a été représentée par trois tâches concentriques 110, centrées sur l’axe optique de la lentille. Puisque la source de lumière est agencée sur le foyer objet rouge, les rayons forment à l’infini une tâche concentrée, peu diffuse autour de l’axe. Les rayons bleus, du fait de la position plus éloignée de la source par rapport au foyer bleu, sont diffusés à l’infini en s’évasant de l’axe optique, de sorte qu’il forme sur l’image projetée illustrée sur la figure 2 un balo plus large que le balo formé par les rayons rouges, plus concentrés. Et on comprend que du fait de la position intermédiaire du foyer objet vert de la lentille, le balo formé par les rayons verts issus de la source de lumière centrée sur le foyer rouge prend une taille intermédiaire entre le petit balo formé par les rayons rouges et le grand balo formé par les rayons bleus.

De la sorte, le premier cercle concentrique 110c est formé par des rayons rouges, verts et bleus et forment une lumière blanche non pénalisantes, tandis que le deuxième et le troisième cercle concentrique ne sont pas impactés par les rayons rouges et forment donc un faisceau coloré, entièrement bleu pour le cercle extérieur 110e et bleu-vert pour le cercle intermédiaire llOi.

Dans un faisceau à coupure, on comprend qu’une partie de la tâcbe bleu et bleu vert forme un balo coloré au-delà de la ligne de coupure, étant entendu que le halo pourrait prendre des couleurs différentes si la source était disposée sur un autre foyer objet couleur de la lentille.

Un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule automobile comporte une source de lumière 1, notamment logée dans un boîtier 2 fermé par une glace 4 et qui définit un volume interne de réception de ce dispositif émetteur. La source de lumière est associée à une optique de mise en forme 6 d’une partie au moins une partie des rayons lumineux émis par la source à semi-conducteur. Tel que cela a pu être précisé précédemment, l’optique de mise en forme change une direction d’au moins une partie des rayons lumineux émis par la source.

La source de lumière 1 est une source à semi-conducteur, comprenant des bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques, c’est-à-dire des sources à semi-conducteur en trois dimensions tel que cela sera exposé ci-après, contrairement aux sources classiques en deux dimensions, assimilées à des sources sensiblement planes du fait de leur épaisseur de l’ordre de quelques nanomètres alors qu’une source à bâtonnets électroluminescents présente une hauteur au moins égale au micromètre.

La source de lumière 1 comprend une pluralité de bâtonnets électroluminescents 8 de dimensions submillimétriques, que l’on appellera par la suite bâtonnets électroluminescents. Ces bâtonnets électroluminescents 8 prennent naissance sur un même substrat 10. Chaque bâtonnet électroluminescent, ici formé par utilisation de nitrure de gallium (GaN), s’étend perpendiculairement, ou sensiblement perpendiculairement, en saillie du substrat, ici réalisé à base de silicium, d’autres matériaux comme du carbure de silicium pouvant être utilisés sans sortir du contexte de l’invention. A titre d’exemple, les bâtonnets électroluminescents pourraient être réalisés à partir d’un alliage de nitrure d’aluminium et de gallium (AIGaN), ou à partir d’un alliage d’aluminium, d’indium et de gallium (AIlnGaN).

Sur la figure 4, le substrat 10 présente une face inférieure 12, sur laquelle est rapportée une première électrode I4, et une face supérieure I6, en saillie de laquelle s’étendent les bâtonnets électroluminescents 8 et sur laquelle est rapportée une deuxième électrode I8. Différentes couches de matériaux sont superposées sur la face supérieure 16, notamment après la croissance des bâtonnets électroluminescents depuis le substrat ici obtenue par une approche ascendante. Parmi ces différentes couches, on peut trouver au moins une couche de matériau conducteur électriquement, afin de permettre l’alimentation électrique des bâtonnets. Cette couche est gravée de manière à relier tel ou tel bâtonnet entre eux, l’allumage de ces bâtonnets pouvant alors être commandé simultanément par un module de commande ici non représenté. On pourra prévoir qu’au moins deux bâtonnets électroluminescents ou au moins deux groupes de bâtonnets électroluminescents de la source de lumière à semi-conducteur 1 sont agencés pour être allumés de manière distincte par l’intermédiaire d’un système de contrôle de l’allumage.

Les bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques s’étirent depuis le substrat et comportent, tel que cela est visible sur la figure 4. chacun un noyau 19 en nitrure de gallium, autour duquel sont disposés des puits quantiques 20 formés par une superposition radiale de couches de matériaux differents, ici du nitrure de gallium et du nitrure de gallium-indium, et une coque 21 entourant les puits quantiques également réalisé en nitrure de gallium.

Chaque bâtonnet s’étend selon un axe longitudinal 22 définissant sa hauteur, la base 23 de chaque bâtonnet étant disposée dans un plan 24 de la face supérieure I6 du substrat 10.

Les bâtonnets électroluminescents 8 de la source de lumière à semi-conducteur présentent avantageusement la même forme. Ces bâtonnets sont chacun délimités par une face terminale 26 et par une paroi circonférentielle 28 qui s’étend le long de l’axe longitudinal. Lorsque les bâtonnets électroluminescents sont dopés et font l’objet d’une polarisation, la lumière résultante en sortie de la source à semi-conducteur est émise principalement à partir de la paroi circonférentielle 28, étant entendu que l’on peut prévoir que de des rayons lumineux sortent également, au moins en petite quantité, à partir de la face terminale 26. Il en résulte que chaque bâtonnet agit comme une unique diode électroluminescente et que la densité des bâtonnets électroluminescents 8 améliore le rendement lumineux de cette source à semi-conducteur.

La paroi circonférentielle 28 d’un bâtonnet 8, correspondant à la coquille de nitrure de gallium, est recouverte par une couche d’oxyde conducteur transparent (OCT) 29 qui forme l’anode de chaque bâtonnet complémentaire à la cathode formée par le substrat. Cette paroi circonférentielle 28 s’étend le long de l’axe longitudinal 22 depuis le substrat 10 jusqu’à la face terminale 26, la distance de la face terminale 26 à la face supérieure l6 du substrat, depuis laquelle prennent naissance les bâtonnets électroluminescents 8, définissant la hauteur de chaque bâtonnet. A titre d’exemple, on prévoit que la hauteur d’un bâtonnet électroluminescent 8 est comprise entre 1 et 10 micromètres, tandis que l’on prévoit que la plus grande dimension transversale de la face terminale, perpendiculairement à l’axe longitudinal 22 du bâtonnet électroluminescent concerné, soit inférieure à 2 micromètres. On pourra également prévoir de définir la surface d’un bâtonnet, dans un plan de coupe perpendiculaire à cet axe longitudinal 22, dans une plage de valeurs déterminées, et notamment entre 1 et 5 micromètres carré.

Ces dimensions, données à titre d’exemple non limitatif, permettent notamment de démarquer une source de lumière à semi-conducteur comprenant des bâtonnets électroluminescent d’une source de lumière des sources à diodes sensiblement planes telle qu’utilisée précédemment.

On comprend que lors de la formation des bâtonnets 8, la hauteur peut être modifiée d’une source de lumière à l’autre, de manière à accroitre la luminance de la source de lumière à semi-conducteur lorsque la hauteur est augmentée. La hauteur des bâtonnets peut également être modifiée au sein d’une unique source de lumière, de sorte qu’un groupe de bâtonnets peut avoir une hauteur, ou des hauteurs, différentes d’un autre groupe de bâtonnets, ces deux groupes étant constitutifs de la source de lumière à semi-conducteur comprenant des bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques.

La forme des bâtonnets électroluminescents 8 peut également varier d’un dispositif à l’autre, notamment sur la section des bâtonnets et sur la forme de la face terminale 26. Il a été illustré sur la figure 4 des bâtonnets électroluminescents présentant une forme générale cylindrique, et notamment de section polygonale, ici plus particulièrement hexagonale. On comprend qu’il importe que de la lumière puisse être émise à travers la paroi circonférentielle, que celle-ci présente une forme polygonale ou circulaire par exemple.

Par ailleurs, la face terminale 26 peut présenter une forme sensiblement plane et perpendiculaire à la paroi circonférentielle, de sorte qu’elle s’étend sensiblement parallèlement à la face supérieure 16 du substrat 10, tel que cela est illustré sur la figure 4, ou bien elle peut présenter une forme bombée ou en pointe en son centre, de manière à multiplier les directions d’émission de la lumière sortant de cette face terminale, tel que cela est illustré sur la figure 5·

Sur la figure 4, les bâtonnets électroluminescents 8 sont agencés en matrice à deux dimensions. Cet agencement pourrait être tel que les bâtonnets électroluminescents soient agencés en quinconce. L’invention couvre d’autres répartitions des bâtonnets, avec notamment des densités de bâtonnets qui peuvent être variables d’une source de lumière à l’autre, et qui peuvent être variables selon différentes zones d’une même source de lumière. On a représenté sur la figure 4 la distance de séparation dl de deux bâtonnets électroluminescents immédiatement adjacents dans une première direction transversale et la distance de séparation d2 de deux bâtonnets électroluminescents immédiatement adjacentes dans une deuxième direction transversale. Les distances de séparation dl et d2 sont mesurées entre deux axes longitudinaux 22 de bâtonnets électroluminescents adjacents. Le nombre de bâtonnets électroluminescents 8 s’étendant en saillie du substrat 10 peut varier d’un dispositif à l’autre, notamment pour augmenter la densité lumineuse de la source de lumière, mais on convient que l’une ou l’autre des distances de séparation dl, d2 doit être au minimum égale à 2 micromètres, afin que la lumière émise par la paroi circonférentielle 28 de chaque bâtonnet électroluminescent 8 puisse sortir de la matrice de bâtonnets. Par ailleurs, on prévoit que ces distances de séparation ne soient pas supérieures à 100 micromètres.

La source de lumière 1 peut comporter en outre, tel qu’illustré sur la figure 5, une coucbe 30 d’un matériau polymère dans laquelle des bâtonnets électroluminescents 8 sont au moins partiellement noyés. La coucbe 30 peut ainsi s’étendre sur toute l’étendue du substrat ou seulement autour d’un groupe déterminé de bâtonnets électroluminescents 8. Le matériau polymère, qui peut notamment être à base de silicone, permet de protéger les bâtonnets électroluminescents 8 sans gêner la diffusion des rayons lumineux. En outre, il est possible d’intégrer dans cette couche 30 de matériau polymère des moyens de conversion de longueur d’onde, et par exemple des luminophores, aptes à absorber au moins une partie des rayons émis par l’un des bâtonnets et à convertir au moins une partie de ladite lumière d’excitation absorbée en une lumière d’émission ayant une longueur d’onde différente de celle de la lumière d’excitation. On pourra prévoir indifféremment que les moyens de conversion de longueur d’onde sont noyés dans la masse du matériau polymère, ou bien qu’ils sont disposés en surface de la coucbe de ce matériau polymère.

La source de lumière peut comporter en outre un revêtement 32 de matériau réfléchissant la lumière qui est disposé entre les bâtonnets électroluminescents 8 pour dévier les rayons, initialement orientés vers le substrat, vers la face terminale 26 des bâtonnets électroluminescents 8. En d’autres termes, la face supérieure 16 du substrat 10 peut comporter un moyen réfléchissant qui renvoie les rayons lumineux, initialement orientés vers la face supérieure l6, vers la face de sortie de la source de lumière. On récupère ainsi des rayons qui autrement seraient perdus. Ce revêtement 32 est disposé entre les bâtonnets électroluminescents 8 sur la couche d’oxyde conducteur transparent 29·

La source de lumière 1 comporte ici une forme rectangulaire, mais on comprendra qu’il peut présenter sans sortir du contexte de l’invention d’autres formes générales, et notamment une forme de parallélogramme.

On peut prévoir une séparation 34 entre deux bâtonnets électroluminescents ou deux groupes de bâtonnets électroluminescents, de manière à scinder les faisceaux pouvant être émis par cette source de lumière en trois dimensions. Cette séparation 34, matérialisée à titre d’exemple par un trait pointillé sur la figure 4, peut être obtenue par la réalisation physique d’un muret s’étendant en saillie du substrat, mais elle est en premier lieu réalisée par le câblage déterminé de tel ou tel bâtonnet électroluminescent 8 entre eux.

Dans le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention, tel qu’illustré sur la figure 3, l’optique de mise en forme 6 consiste en une lentille 36 qui dévie les rayons émis par la source de lumière disposée au foyer objet de la lentille pour former un faisceau à l’infini réglementaire, c’est-à-dire qui respecte la grille pbotométrique de tel ou tel faisceau d’éclairage et/ou de signalisation. Un masque 38 peut être prévu entre la source de lumière 1 et la lentille 36 pour dévier les rayons en direction de la lentille, étant entendu que la forme en trois dimensions de la source de lumière à semi-conducteur selon l’invention génère des émissions de rayons lumineux dans différentes directions.

Tel que cela a pu être expliqué précédemment, la présence d’une lentille 36 peut générer la formation d’halo coloré au niveau de la coupure. La correction de ce chromatisme, faisant l’objet de l’invention, est notamment réalisée par un agencement particulier des bâtonnets de la source de lumière et par des moyens de commande d’allumage spécifique de certains de ces bâtonnets.

On se référera dans ce qui suit au cas illustré sur les figures 1 et 2 où le halo coloré 102 formé à la coupure IO4 du faisceau est à dominante bleue, du fait de la position de la source de lumière IO8 à bâtonnets sur le foyer objet rouge FRL de la lentille, ou tout au moins à proximité immédiate de ce foyer objet rouge FRL de la lentille, étant entendu que le dispositif selon l’invention est configuré pour s’adapter facilement à chaque couleur dominante du halo coloré par un pilotage adéquat des bâtonnets.

Pour rappel, dans le cas illustré à titre d’exemple, la source de lumière IO8 est centrée sur le foyer rouge FRL de la lentille IO6, de sorte que les rayons rouges sont concentrés en une tâche plus concentrée que la tâche correspondant au rayon vert, elle-même plus concentrée que la tâche correspondant au rayon bleu. Ainsi l’image projetée à l’infini par cette source prend la forme de trois cercles concentriques. Un premier cercle 110c, de plus petite dimension et focalisé sur l’axe optique, présente une couleur blanche, formé par la combinaison des tâches de couleurs rouge verte et bleue, tandis qu’un deuxième anneau intermédiaire IlOi de couleur bleu-vert est formé par la combinaison des tâches de couleurs verte et bleue en l’absence de la couleur rouge, et qu’un troisième anneau extérieur 110e de couleur bleue est formé par la seule couleur bleue du fait de l’absence de la couleur rouge et la couleur verte. L’invention vise dans ce cas pratique à d’une part compenser la couleur bleue de l’anneau extérieur par une émission de couleurs rouge et verte, afin que la combinaison de l’ensemble forme une lumière blanche, et d’autre part compenser la couleur bleu-vert de l’anneau intermédiaire par une émission de couleur rouge, afin là encore de former une lumière blanche, susceptible de moins déconcentrer le conducteur.

Des instructions de commande sont envoyées à certains bâtonnets pour émettre une lumière rouge, et à d’autres bâtonnets pour émettre une lumière rouge et verte. Et dans le cas présent, puisque la couleur verte, dans cette position de la source sur le foyer rouge, émet une tache lumineuse plus grande que celle générée par la couleur rouge, on a besoin de plus de bâtonnets émettant de lumière rouge afin d’étaler la lumière rouge émise et arriver à compenser l’ensemble du halo bleu et bleu-vert.

La pluralité de bâtonnets électroluminescents 8 de dimensions submillimétriques que comporte la source de lumière à semi-conducteur 1 est agencée depuis le substrat en formant au moins un premier groupe 40 et un deuxième groupe 42 de bâtonnets disposés d'un côté et de l’autre d'une ligne de démarcation 44. Ces deux groupes de bâtonnets sont définis notamment par un raccordement électrique distinct, qui permet une commande sélective du premier groupe de bâtonnets 40 par rapport au deuxième groupe de bâtonnets 42, et les bâtonnets du deuxième groupe 42 sont entre eux activables sélectivement, c’est-à-dire que des bâtonnets du deuxième groupe peuvent être commandés indépendamment d’autres bâtonnets du deuxième groupe.

Le premier groupe de bâtonnets 40 est piloté pour émettre des rayons de lumière blanche, tandis que les bâtonnets du deuxième groupe 42 sont configurés pour émettre une lumière d'au moins une couleur distincte de la lumière blanche. Notamment, les bâtonnets du deuxième groupe sont configurés pour émettre des rayons de couleur rouge et/ou bleue et/ou verte. C’est l’allumage de ces bâtonnets du deuxième groupe 42, et leur commande spécifique les uns par rapport aux autres qui permet selon l’invention de corriger le chromatisme pouvant apparaître dans le faisceau à coupure.

Sur la figure 6, une source de lumière 1 est partiellement vue de dessus pour rendre visible plusieurs vagues de bâtonnets 8 et pour illustrer la commande sélective de certains de ces bâtonnets en fonction de leur position par rapport à une ligne de démarcation 44.

Un premier groupe de bâtonnets 40 est disposé d’un côté, ici dessus dans l’orientation arbitraire de la figure 6, d une portion droite de la ligne de démarcation 44 séparant ce premier groupe de bâtonnets d’un deuxième groupe de bâtonnets 42. Lorsque l’on souhaite former un faisceau Code, on ne procédé a 1 allumage que des bâtonnets du premier groupe 40> £t la coupure du faisceau projeté est définie par la présence de cette ligne de démarcation 44 sur la source et le fait qu’aucun bâtonnet au-delà de cette ligne de démarcation n’est activé.

Les bâtonnets 8 du premier groupe 40 sont configurés pour émettre uniquement de la lumière blanche, par exemple au moyen de semi-conducteurs RGB, c’est-à-dire des émetteurs capables d’émettre du rouge, du vert, et du bleu, qui sont pilotés pour émettre du blanc, ou par exemple au moyen de semi-conducteur émettant du bleu et que le phosphore noyé dans la couche de matière formant encapsulant participe à convertir en lumière blanche.

De l’autre côté de la ligne de démarcation 44, les bâtonnets 8 du deuxième groupe 42 sont configurés pour participer à la formation d’un faisceau de lumière rouge, verte, ou bleue. Par exemple, on peut prévoir que les bâtonnets du deuxième groupe sont réalisés en différents matériaux pour émettre des couleurs différentes, et on activera les bâtonnets correspondant à la couleur que l’on souhaite émettre dans ce deuxième groupe. On pourra également prévoir des bâtonnets semblables entre eux et par exemple formés par des semi-conducteurs RGB que l’on pilote pour émettre une de ces couleurs, ou deux de ces couleurs. On peut également prévoir des sources émettrices de lumière blanche et un filtre teinté disposé sur le trajet des rayons, avantageusement entre la source et la lentille.

On distingue dans le deuxième groupe de bâtonnets 42 deux vagues consécutives, à savoir une première vague 46 de bâtonnets directement au voisinage de la ligne de démarcation 44 et une deuxième vague 48 de bâtonnets en retrait de celle-ci par rapport à cette ligne de démarcation.

Dans le cas d’une source de lumière formée d’une matrice de bâtonnets électroluminescents en deux dimensions, cette première vague 46 et cette deuxième vague 48 de bâtonnets 8 pourront être considérées comme des rangées de bâtonnets s’étendant parallèlement à la ligne de démarcation 44 et d’une épaisseur constante le long de cette ligne de démarcation, d’un ou plusieurs bâtonnets 8. Avantageusement, afin de contrôler plus précisément les couleurs à émettre pour corriger le chromatisme, le nombre de bâtonnets déterminant l’épaisseur de la première vague 46 est égal au nombre de bâtonnets déterminant l’épaisseur de la deuxième vague 48.

Au moins dans les cas où la source de lumière est placée sur le foyer objet rouge FRL ou sur le foyer objet bleu FBL, les bâtonnets du deuxième groupe 42 sont commandés de sorte que la première vague de bâtonnets 46 émette deux des trois eouleurs et qu'une deuxième vague de bâtonnets 48 émette une des trois eouleurs, étant rappelé que la première vague de bâtonnets dudit deuxième groupe est direetement au voisinage de la ligne de démarcation 44 tandis que la deuxième vague de bâtonnets 48 dudit deuxième groupe est agencée en retrait de la première vague de bâtonnets 46 dudit deuxième groupe par rapport à la ligne de démarcation.

Dans l’exemple pris en référence où la source de lumière est positionnée sur le foyer objet rouge FRL de la lentille 36, les bâtonnets du deuxième groupe 42 sont commandés pour émettre des rayons de couleur complémentaire du bleu du troisième anneau extérieur 110e et complémentaire du bleu-vert du deuxième anneau intermédiaire llOi. La première vague de bâtonnets 46 reçoit des instructions de commande pour l’émission de rayons de couleur verte et de couleur rouge et la deuxième vague de bâtonnets 48 reçoit des instructions de commande pour l’émission de rayons uniquement de couleur rouge. Deux vagues de bâtonnets sont ainsi pilotées pour obtenir du rouge et une seule vague pour obtenir du vert, ce qui se comprend par le fait qu’on a dans le cas présent besoin de plus de bâtonnets émettant de lumière rouge afin d’étaler la lumière rouge émise et arriver à compenser l’ensemble du balo bleu alors que la couleur verte produit une tâcbe plus diffuse puisque la source est positionnée sur le foyer objet rouge de la lentille.

Tel que décrit dans le mode de réalisation précédent, les bâtonnets 8 du deuxième groupe 42 peuvent être des diodes RGB qui peuvent émettre dans chacune des trois couleurs primaires, de sorte qu’elles peuvent émettre du blanc. Dès lors, lorsque l’ensemble des bâtonnets est activé pour la formation d’un faisceau Route homogène, on pourra commander les bâtonnets du deuxième groupe pour qu’ils émettent de la lumière blanche comme le reste des bâtonnets de la source.

Afin de commander l’activation des différents bâtonnets et permettre de piloter l’émission de couleurs déterminées dans le faisceau projeté, le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comporte des moyens de calcul d’une instruction de commande adéquate de l’allumage des bâtonnets, en fonction d’une position de la source de lumière et d’une couleur dominante du chromatisme en bord de coupure du faisceau qui en découle, ainsi que des moyens de commande configurés pour formater et transmettre les instructions de commande aux différents bâtonnets à piloter.

Le dispositif peut comporter en outre des moyens de détection configurés pour détecter en temps réel un chromatisme dans le faisceau projeté et une couleur dominante de ce chromatisme, et pour envoyer cette information aux moyens de calcul. Une étape d’apprentissage, ou en d’autres termes de calibration, peut être nécessaire en atelier pour définir les conditions. notamment de contraste entre la zone éclairée et la zone sombre de part et d’autre de la coupure du faisceau, correspondant à l’apparition d’un balo coloré.

On comprend que dans le cas d’une détection en temps réel, les moyens de détection et les moyens de calcul sont embarqués sur le véhicule, mais qu’il pourrait être prévu que ce réglage soit fait une unique fois en sortie de la chaîne de fabrication et que ces moyens sont uniquement prévus en atelier, le pilotage des bâtonnets du deuxième groupe étant alors systématique dès lors qu’un faisceau Code est projeté. A titre d’exemples non limitatifs, on pourra prévoir que les moyens de détection consistent en une ou plusieurs caméra(s) associée(s) à un ou plusieurs filtre(s) lorsque les moyens sont embarqués sur le véhicule, alors qu’ils peuvent consister en un spectrocolorimètre lorsqu’ils sont fixes en atelier.

On va maintenant décrire, en s’appuyant notamment sur l’illustration en figure 7> une variante de réalisation qui se distingue de ce qui a été décrit précédemment notamment dans la forme de la ligne de démarcation et donc dans la forme des vagues de bâtonnets à commander au voisinage de cette ligne de démarcation, et également dans le nombre de groupes distincts de bâtonnets de la source de lumière. On comprendra que la source de lumière pourrait, sans sortir du contexte de l’invention, comprendre une ou plusieurs de ces différences par rapport au mode de réalisation initiale.

La source de lumière comporte ici un troisième groupe de bâtonnets 50 agencé de sorte que les bâtonnets formant le deuxième groupe 42, c’est-à-dire les bâtonnets 8 dont on commande l’intensité d’allumage pour émettre des rayons d’une couleur déterminée pour corriger le chromatisme, sont enserrés entre les bâtonnets du premier groupe 40 et les bâtonnets du troisième groupe 50. Comme précédemment, les bâtonnets formant le deuxième groupe 42 sont disposés de l’autre côté de la ligne de démarcation 44 par rapport au premier groupe de bâtonnets, et on comprend que le troisième groupe de bâtonnets 50 s’étend du même côté de la ligne de démarcation 44 que le deuxième groupe de bâtonnets 42.

Ce troisième groupe de bâtonnets 50 est configuré pour émettre une lumière blanche, et pour former un faisceau homogène avec la lumière blanche émise par le premier groupe. L’intensité lumineuse de la lumière blanche émise par le troisième groupe de bâtonnets est supérieure à l’intensité lumineuse émise par les bâtonnets du deuxième groupe de sorte que lorsque l’ensemble des bâtonnets de la source sont activés, la couleur émise par les bâtonnets du deuxième groupe est noyée dans la couleur blanche émise par le troisième groupe de bâtonnets.

Cette configuration est particulièrement intéressante pour réaliser avec une unique source de lumière à la fois un faisceau Code, lorsque seuls les bâtonnets du premier groupe sont activés, les bâtonnets du deuxième groupe pouvant être activés pour corriger le chromatisme du faisceau

Code au voisinage du bord de eoupure, et un faisceau Croisement, lorsque l’ensemble des bâtonnets est activé.

Tel que décrit dans le mode de réalisation précédent, les bâtonnets du deuxième groupe peuvent être des semi-conducteurs RGB qui peuvent émettre dans cbacune des trois couleurs primaires, de sorte qu’il est possible que ces bâtonnets émettent du blanc. Dès lors, lorsque l’ensemble des bâtonnets est activé pour la formation d’un faisceau Route homogène, on pourra commander les bâtonnets du deuxième groupe pour qu’ils émettent de la lumière blanche comme le reste des bâtonnets de la source.

Par ailleurs, tel qu’évoqué, il est notable que la ligne de démarcation 44 se distingue de celle illustrée dans le précédent mode de réalisation, notamment en ce qu’elle présente une forme en escalier similaire à celle que l’on souhaite donner au faisceau à coupure pour éviter d’éblouir les usagers de la route et garder un bon éclairage des à-côtés. On comprend que la première et la deuxième vague de bâtonnets du deuxième groupe prennent une forme correspondante.

De manière plus générale, on peut considérer des foyers d'autres couleurs que le rouge, le vert et le bleu. Ceux-ci se juxtaposent généralement dans l'ordre rouge, oranger ou ambre, jaune, vert, bleu, indigo, violet, du plus éloigné vers le plus proche de la lentille. Cet ordre peut varier en fonction de la structure de la lentille, suivant qu’elle est convergente, divergente, ou de structure complexe comme par exemple un doublet de lentilles accolées, bien connu de l'homme de métier. Les sources peuvent avoir des couleurs choisies parmi toutes celles-là ou même des teintes variées de ces différentes couleurs. Le nombre de couleurs et/ou de teintes utilisées n'est pas limité à trois mais pourrait être deux, quatre, cinq voire plus. Le nombre de vagues que forment les bâtonnets du deuxième groupe est alors adapté en fonction du nombre de couleurs ou de teintes utilisées. L'avantage d'augmenter ce nombre est de pouvoir adapter finement la correction du chromatisme. Chaque groupe est commandé pour émettre un choix de couleurs ou de teintes apte à corriger le chromatisme dans la zone du faisceau correspondante.

Dans un autre mode de réalisation non représenté, le faisceau émis est prévu pour avoir une couleur autre que le blanc, par exemple du rouge ou de l'ambre. Les sources de lumières sont alors configurées de telle sorte que, le long d’au moins un bord du faisceau, leurs couleurs ou teintes s’additionnent de manière à compenser le chromatisme indésirable, afin que dans cette zone la couleur corresponde à celle prévue pour le faisceau.

On va maintenant décrire un procédé d’utilisation d’une telle source de lumière à bâtonnets électroluminescents dans un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation pour l’émission d’un faisceau règlementaire de véhicule automobile, grâce auquel on peut corriger le chromatisme d’un faisceau à coupure projeté, notamment par le choix de la couleur adéquate à faire projeter par des bâtonnets de la source agencés au voisinage d'une ligne de démarcation correspondant sur la source à la coupure dans le faisceau projeté.

Que ce soit en chaîne de fabrication, pour un réglage statique définitif avec des moyens d’acquisition qui peuvent être déportés, ou que ce soit en cours de roulage, pour un réglage dynamique en temps réel avec des moyens d’acquisition embarqués sur le véhicule, on procède tout d'abord à la détection d'une teinte du faisceau projeté de part et d’autre de la coupure de ce faisceau. Les moyens de détection associés sont configurés pour acquérir une image de la scène de route à hauteur de la coupure du faisceau, et cette image est transmise à des moyens de calcul et d’analyse configurés pour donner une information sur une couleur ou une teinte caractéristique d’un halo coloré s’étendant du côté sombre de cette coupure. Cette information est transmise à des moyens de commande de la source de lumière qui donnent instructions de commande sélective d’au moins une partie des bâtonnets de la source de lumière pour qu’ils émettent des rayons de couleur ou de teinte apte à compenser la couleur caractéristique du halo coloré détecté.

On décrira par la suite des exemples théoriques dans lesquels la position de la source sur le foyer objet rouge, vert ou bleu de la lentille implique des instructions de commande en allumage des bâtonnets de cette source pour émettre sélectivement du rouge, et/ou du bleu et/ou du vert.

De manière générale, les moyens de commande déterminent la couleur des rayons à émettre pour compenser la couleur caractéristique du halo coloré détecté en utilisant un diagramme de cbromaticité, tel qu’illustré sur la figure 8. Les couleurs sont représentées sur un tel diagramme en fonction de leurs coordonnées x et y, et on peut observer plus particulièrement sur ce diagramme une représentation du « spectrum locus » 52 et de la « zone de blancs réglementaires » 54·

Le « spectrum locus » 52 est une ligne courbe sur laquelle sont disposées les couleurs pures dans l’ordre de leur longueur d’onde caractéristique. La couleur pure de teinte bleue est disposée à une extrémité du spectrum locus et les couleurs pures de teinte cyan, verte, jaune, ambre et rouge se succèdent dans cet ordre les unes après les autres. A l’intérieur de ce spectrum locus, les différentes couleurs découlant de chacune des teintes sont placées en fonction de leur saturation, c’est-à-dire de leur pureté, en se rapprochant au centre du diagramme d’une zone dans laquelle elles tendent vers le blanc.

La « zone des blancs réglementaires » 54 correspond aux variations de blanc, en limite des couleurs les moins pures de chacune des teintes, que le règlement propre à l’éclairage diurne et/ou nocturne des véhicules automobiles a défini et que les constructeurs automobiles doivent respecter pour voir leurs véhicules homologués et aptes à être commercialisés. Cette zone des blancs règlementaires est définie par les bords et l’intérieur d’un hexagone dont les six côtés ont les équations caractéristiques suivantes :

Premier côté 56, dit côté de limite de la teinte bleue : X = 0.310

Deuxième 58 et troisième 60 côté, dit côtés de limite de la teinte verte : y = 0.150 + 0.640 X et y = 0.440

Quatrième côté 62, dit côté de limite de la teinte jaune : X = 0.500

Cinquième côté 64, dit côté de limite de la teinte rouge : y = 0.382

Sixième côté 66, dit côté de limite de la teinte violette ou pourpre : y = 0.050 + 0.750 X

Les sommets du polygone ont respectivement pour couple de coordonnées (x, y) :

Pl (0.310, 0.348), P2 (0.310, 0.283), P3 (0.443, 0.382), P4 (0.500, 0.382), P5 (0.500, 0.440), P6 (0.453, 0.440).

Les moyens de calcul déterminent les coordonnées de la couleur ou de la teinte détectée dans le balo coloré, par traitement des informations reçues des moyens de détection, et ils élaborent un calcul pour déterminer quelles sont les coordonnées de la teinte ou des teintes à émettre pour obtenir par synthèse additive un blanc règlementaire, c’est-à-dire une des variations des blancs autorisées.

On sait ainsi s’adapter à la position de la source de lumière sur un foyer objet d’une lentille donnée, quelle que soit la couleur ou la teinte associée à ce foyer objet.

Notamment, les instructions de commande peuvent consister en un allumage sélectif des bâtonnets directement au voisinage de la ligne de démarcation référencée dans la source lumineuse comme la séparation entre un premier groupe de bâtonnets dont l’émission de rayons lumineux participe à former un faisceau Code et un deuxième groupe de bâtonnets non utilisés pour former le faisceau Code. Tandis que les bâtonnets identifiés comme faisant partie du premier groupe de bâtonnets continuent à émettre des rayons de manière à émettre un faisceau de lumière d’une première couleur, cette couleur pouvant notamment être du blanc ou une variation de blanc, au moins une première vague de bâtonnets du deuxième groupe, directement au voisinage de la ligne de démarcation, est commandée de manière à émettre des rayons d’une lumière de couleur complémentaire à la couleur détectée du balo coloré à corriger, c’est-à-dire une couleur permettant par synthèse additive avec la couleur détectée du halo coloré d’obtenir un blanc réglementaire. On comprend qu’une deuxième vague de bâtonnets du deuxième groupe pourra être commandée de manière à participer à la complémentarité de la couleur du halo coloré, les couleurs de ces vagues successives variant progressivement depuis la ligne de démarcation.

De manière plus détaillée, et simplifiée, on va faire référence par la suite à une lentille comportant trois foyers objets bleu, rouge et vert.

Lorsque la source de lumière à bâtonnets a été identifiée comme présente sur un foyer objet rouge de la lentille, c’est-à-dire qu’un halo coloré à dominante bleue apparaît au bord de coupure du faisceau, on commande distinctivement les bâtonnets du deuxième groupe selon qu’ils fassent partie d’une première vague disposée au voisinage direct de la ligne de démarcation ou d’une deuxième vague située plus loin de la ligne de démarcation, après la première vague. Les bâtonnets de la première vague sont commandés de manière à émettre des rayons de lumière rouge, tandis que les bâtonnets de la deuxième vague sont commandés de manière à émettre des rayons de lumière rouge et verte. Une instruction de commande propre à chaque vague de bâtonnets est envoyée simultanément pour corriger le chromatisme apparu ou risquant d’apparaître.

De façon analogue, lorsque la source de lumière à bâtonnets a été identifiée comme présente sur un foyer objet bleu de la lentille, c’est-à-dire qu’un halo coloré à dominante rouge apparaît au bord de coupure du faisceau, on commande distinctivement les bâtonnets du deuxième groupe de manière à réaliser une émission de bleu sur la première vague de bâtonnets, et une émission de bleu et de vert sur la deuxième vague de bâtonnets.

Lorsque la source de lumière à bâtonnets a été identifiée comme présente sur un foyer objet vert de la lentille, on comprend que les couleurs bleue et rouge formant des tâches élargies de façon similaire et on assiste à la formation d’un halo coloré à dominante pourpre au bord de coupure du faisceau, de sorte que l’on commande pareillement les bâtonnets du deuxième groupe, aussi bien ceux de la première que de la deuxième vague, de manière à réaliser une émission de vert sur les deux vagues de bâtonnets.

La présente invention s’applique aussi bien à un projecteur avant qu’à un feu arrière de véhicule automobile. La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixés et notamment de proposer un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation qui permette d’obtenir, par application de sources à semi-conducteur comprenant des bâtonnets électroluminescents dans le domaine de l’automobile, et par le pilotage de certains de ces bâtonnets agencés le long d’une ligne de démarcation des bâtonnets sur la source de lumière correspondant à une coupure du faisceau projeté par l’intermédiaire de cette source et de la lentille, une couleur uniforme du faisceau à coupure sans aberration chromatique à sa périphérie notamment.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Source de lumière (l) à semi-conducteur comprenant au moins un substrat (l0) et une pluralité de bâtonnets électroluminescents (8) de dimensions submillimétriques qui s'étendent depuis le substrat en formant au moins un premier groupe (40) et un deuxième groupe (42) de bâtonnets disposés d'un côté et de l’autre d'une ligne de démarcation (44), caractérisé en ce que ledit premier groupe de bâtonnets (40) est piloté pour émettre une lumière d’une première couleur, tandis que les bâtonnets dudit deuxième groupe (42) sont configurés pour émettre une lumière d'au moins une couleur ou teinte distincte de ladite première couleur.
2. 2. Source de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier groupe de bâtonnets est piloté pour émettre une lumière de couleur ou teinte blancbe.
3. 3. Source de lumière selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier groupe de bâtonnets est piloté pour émettre une lumière de couleur ou teinte différente du blanc.
4. 4. Source de lumière selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bâtonnets du deuxième groupe (42) sont agencés pour émettre une couleur à dominante rouge et/ou bleue et/ou verte.
5. 5. Source de lumière selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bâtonnets du deuxième groupe (42) sont agencés d’un côté de la ligne de démarcation (44) en au moins deux vagues commandées pour émettre respectivement une lumière de longueur d’onde différente.
6. 6. Source de lumière selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la longueur d’onde des lumières émises par les bâtonnets du premier groupe, les bâtonnets de la première vague (46) du deuxième groupe (42) et les bâtonnets de la ou des vagues suivantes du deuxième groupe (42) évolue progressivement.
7. 7. Source de lumière selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bâtonnets du deuxième groupe (42) sont agencés d’un côté de la ligne de démarcation (44) en deux vagues, de sorte qu'une première vague de bâtonnets (4b) émette deux parmi les trois couleurs rouge, bleue et verte, et qu'une deuxième vague de bâtonnets (48) émette une parmi ces trois couleurs.
8. 8. Source de lumière selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première vague de bâtonnets (46) dudit deuxième groupe (42) est directement au voisinage de la ligne de démarcation (44) et en ce que la deuxième vague de bâtonnets (48) dudit deuxième groupe est agencée en retrait de la première vague de bâtonnets (46) dudit deuxième groupe par rapport à la ligne de démarcation (44)·
9. 9. Source de lumière selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’elle comporte un troisième groupe de bâtonnets (50) agencé de sorte que ledit deuxième groupe de bâtonnets (42) s’étend entre le premier groupe de bâtonnets (40) et ce troisième groupe de bâtonnets (50), qui est configuré pour émettre une lumière blanche.
10. 10. Source de lumière selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins des bâtonnets du deuxième groupe (42) sont activables sélectivement.
11. 11. Source de lumière selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les lumières blanches sont émises par l’intermédiaire d'un luminophore agencé au voisinage de la source de lumière.
12. 12. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant une source de lumière (1) selon une des revendications précédentes, ainsi qu’une optique de mise en forme (6) des rayons émis par la source de lumière pour l’émission d’un faisceau lumineux en dehors du dispositif, ladite optique de mise en forme comportant au moins une lentille (36).
13. 13- Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de détection configurés pour détecter un halo coloré (102) dans un faisceau (lOO) projeté et des moyens d’analyse des informations relevés par lesdits moyens de détection pour qualifier une couleur dominante dans une zone dudit halo coloré, ainsi que des moyens de commande aptes à générer une instruction de pilotage d’au moins un bâtonnet (8) du deuxième groupe (42) pour qu'il émette une lumière d’une couleur complémentaire de la couleur dominante dudit chromatisme. 14· Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de détection sont configurés pour détecter une pluralité de zones dans le halo coloré (102) et en ce que les moyens de commande sont aptes à générer une pluralité d’instructions de pilotage par vagues de bâtonnets du deuxième groupe (42) pour que chaque vague émette une lumière d’une couleur complémentaire de la couleur d’une zone du halo coloré. 15· Procédé de correction de chromatisme d’un faisceau à coupure projeté par un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comportant au moins une source de lumière (1) à bâtonnets et une lentille (36), au cours duquel on génère l'émission de lumière d'au moins une couleur par des bâtonnets (8) de la source de lumière agencés au voisinage d'un bord définissant la coupure du faisceau projeté.
14. 16. Procédé selon la revendication précédente, au cours duquel on procède tout d'abord à la détection d'une teinte du faisceau projeté de part et d’autre de la coupure de ce faisceau, puis on détermine une couleur d’au moins une zone d’un halo coloré s’étendant d’un côté de cette coupure et au cours duquel on active sélectivement au moins une partie des bâtonnets de la source de lumière au voisinage de la ligne de démarcation dans la source lumineuse pour qu’ils émettent des rayons de couleur apte à compenser la couleur de ladite au moins une zone du halo coloré.
15. 17- Procédé selon l’une des revendications 15 ou l6, caractérisé en ce que l’on identifie la position de la source de lumière par rapport au foyer objet de la lentille et en ce que l’on commande les bâtonnets d’une première vague disposée au voisinage direct de la ligne de démarcation de manière à émettre des rayons de lumière de couleur prédéterminée en fonction de ladite position de la source.