FR3140928A1 - Module lumineux comportant un boîtier en plastique muni d’une pièce de protection du boîtier en plastique contre l’effet de rayons lumineux focalisés - Google Patents

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Corentin KUNTZ2
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Abstract

L’invention concerne un module lumineux (2) intégré en face avant ou arrière d’un véhicule, le module lumineux (2) comportant un boîtier en plastique (4) définissant un logement (6) à l'intérieur duquel sont agencés : au moins une source lumineuse (7) et un système d’imagerie optique, le boîtier en plastique (4) comprenant un fond (3A). Selon l’invention, le boîtier en plastique (4) est muni d’une pièce (10) s’étendant verticalement sur son fond (3A), ladite pièce (10) étant disposée sur le fond (3A) de telle sorte que son emplacement sur le fond (3A) correspond à une zone située au niveau ou en avant d’une zone de focalisation de rayons lumineux issus du soleil et focalisés par le système d’imagerie optique, et étant configurée de sorte à bloquer les rayons lumineux focalisés issus du soleil tout en laissant passer les rayons lumineux issus de ladite au moins une source lumineuse (7) et se propageant vers le système d’imagerie optique. FIG. 5

Description

Module lumineux comportant un boîtier en plastique muni d’une pièce de protection du boîtier en plastique contre l’effet de rayons lumineux focalisés
La présente invention appartient au domaine de l’éclairage, en particulier de l’éclairage pour véhicule automobile. L’invention vise notamment un module lumineux pour véhicule comportant un boîtier en plastique et un système d’imagerie optique. Le système d’imagerie optique est typiquement un système d’imagerie optique directe et comporte par exemple une ou plusieurs lentille(s) de projection. Sans que cela ne soit limitatif dans la cadre de la présente invention, le module lumineux peut être monté dans un élément d’éclairage ou de signalisation et/ou dans un projecteur de véhicule automobile.
 Etat de la technique
Les projecteurs actuels de véhicule comportent généralement un système d’imagerie optique de type lentille de projection, qui est chargé de projeter la lumière émise par les sources lumineuses internes pour éclairer la route devant le véhicule. Une telle lentille de projection est généralement fixée au sein d’un boîtier muni d’une ouverture de passage de la lumière projetée par la lentille de projection, lequel boîtier est lui-même protégé par un autre système optique translucide ou partiellement translucide de type lentille externe.
Cependant, avec l'augmentation des pièces en plastique à l'intérieur du projecteur, il se pose un problème lorsque les rayons solaires viennent frapper la lentille de projection (sous certains angles d’incidence particuliers) et que le rayonnement est focalisé sur ou plusieurs point(s) à l'intérieur du projecteur. Auparavant le matériau sur lequel se situait ce ou ces point(s) de focalisation était un matériau métallique. La chaleur se diffusait alors rapidement et facilement, de sorte qu'aucune atteinte n'était faite à cette partie du projecteur. Cependant, si le matériau sur lequel se situe ce ou ces point(s) de focalisation est un matériau plastique, comme c’est le cas dans les projecteurs de véhicule actuels, la chaleur ne se dissipe pas aussi facilement, et des dégradations et déformations peuvent se produire au niveau de ce ou ces point(s), avec des conséquences potentiellement graves pour l'étanchéité et le fonctionnement du projecteur. Ce phénomène thermique connu, généré par un effet de loupe au niveau de la lentille de projection et appelé « sunburn » en anglais, crée ainsi des points chauds sur la pièce en plastique concernée du projecteur, de tels points chauds étant susceptibles d’endommager gravement la pièce. Un tel phénomène d’apparition de points chauds dangereux peut également être créé si des faisceaux lumineux indirects issus de diodes électroluminescentes du module sont déviés par la lentille de projection de la même manière qu'expliqué ci-dessus, dans un tel cas, ce phénomène est appelé « LEDburn » en anglais.
Afin de remédier à ce problème, certains fabricants placent une pièce métallique additionnelle à l’endroit où cette focalisation des rayons solaires est prévue, et d'autres essaient d'absorber l'énergie rayonnante pour que le rayonnement ne soit pas trop nocif. Le document brevet US 2013/0223090 A1 décrit par exemple un module lumineux intégré dans une face avant ou arrière d’un véhicule. Le module lumineux comporte une pièce de support d’une lentille, la pièce de support étant creuse et faite d’un matériau plastique. Les parois latérales internes de la pièce de support en plastique sont revêtues d'un élément métallique de protection, qui est par exemple surmoulé. La pièce de support en plastique forme alors un composant hybride, intégrant dès sa fabrication cet élément de surface métallique qui recouvre ses parois latérales internes (la pièce en plastique étant en effet formée via un moulage par injection directement sur l’élément de surface métallique).
Toutefois, un inconvénient du module lumineux décrit dans ce document brevet US 2013/0223090 A1 est qu’il est complexe et coûteux à produire, du fait du processus de fabrication particulier de la pièce de support hybride. En outre, du fait d’un tel revêtement métallique de protection sur les parois latérales internes de la pièce de support en plastique, des réflexions parasites de lumière peuvent se produire depuis les sources lumineuses vers l’extérieur du module lumineux.
Le document brevet DE 102013214990 A1 décrit quant à lui un module lumineux comportant un support de lentille totalement ou partiellement réalisé en plastique et qui est muni d’un revêtement métallique afin d'empêcher les dommages du soleil ou la déformation du support de lentille. Un inconvénient d’un tel module lumineux est qu’il est également complexe et coûteux à produire.
La présente invention vient améliorer la situation.
Un objectif de l’invention est de proposer un module lumineux intégré en face avant ou arrière d’un véhicule et comportant un système d’imagerie optique (du type lentille de projection ou réflecteur) et un boîtier en plastique à l’intérieur duquel le système d’imagerie optique est agencé, qui permette de protéger efficacement le boîtier en plastique de l’effet de rayons lumineux focalisés, tout en étant moins complexe et moins onéreux à produire.
A cet effet un premier aspect de l’invention concerne un module lumineux intégré en face avant ou arrière d’un véhicule, le module lumineux comportant un boîtier en plastique définissant un logement à l'intérieur duquel sont agencés : au moins une source lumineuse et un système d’imagerie optique, le système d’imagerie optique étant agencé en regard de ladite au moins une source lumineuse et configuré de sorte à générer un faisceau lumineux, le boîtier en plastique comprenant un fond.
Selon l’invention, le boîtier en plastique est muni d’une pièce s’étendant verticalement sur son fond, dans le logement, ladite pièce étant agencée entre ladite au moins une source lumineuse et le système d’imagerie optique, et étant disposée sur le fond du boîtier en plastique de telle sorte que son emplacement sur le fond correspond à une zone située au niveau ou en avant d’une zone de focalisation de rayons lumineux issus du soleil et focalisés par le système d’imagerie optique, ladite pièce étant configurée de sorte à bloquer les rayons lumineux focalisés issus du soleil tout en laissant passer les rayons lumineux issus de ladite au moins une source lumineuse et se propageant vers le système d’imagerie optique.
Une telle pièce ainsi configurée et judicieusement positionnée sur le fond du boîtier en plastique assure une fonction de protection du boîtier en plastique contre les effets indésirables des rayons lumineux focalisés issus du soleil. En effet, la pièce permet de couper les rayons lumineux focalisés issus du soleil dans une zone se situant en amont d’un point de focalisation de ces rayons lumineux, et d’éviter ainsi tout phénomène de surchauffe localisée sur le boîtier en plastique. Le module lumineux selon la présente invention fournit ainsi un moyen efficace, léger et peu onéreux à produire pour assurer la fonction de protection du boîtier en plastique contre les rayonnements lumineux focalisés issus du soleil. En outre, la présence sur le fond du boîtier d’une telle pièce ainsi configurée permet avantageusement de rigidifier le module lumineux, car la pièce forme une sorte de nervure de rigidification pour le module.
Selon une première variante de réalisation, ladite pièce est rapportée sur le fond du boîtier en plastique.
Selon une deuxième variante de réalisation, ladite pièce est venue de matière avec le boîtier en plastique, notamment via un moulage par injection.
Selon un mode de réalisation de la première ou de la deuxième variante, ladite pièce est constituée d’un matériau plastique ou métallique. Lorsque la pièce est faite d’un matériau plastique, elle permet d'éviter des réflexions parasites dans le sens de propagation de la source lumineuse vers l’extérieur du module, car aucune partie en métal n’est utilisée pour assurer la fonction de protection du boîtier en plastique. En outre, l’utilisation d’un matériau plastique pour la pièce permet de réduire les risques de chauffe trop importante de cette dernière. Le matériau est typiquement un matériau choisi pour résister au phénomène d’irradiance des rayons lumineux venant frapper la pièce.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ladite pièce présente une découpe agencée en regard de ladite au moins une source lumineuse pour laisser passer les rayons lumineux issus de ladite au moins une source lumineuse et se propageant vers le système d’imagerie optique.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, ladite pièce présente au moins une protubérance faisant saillie en direction du système d’imagerie optique et disposée sur le fond du boîtier en plastique de telle sorte que son emplacement sur le fond correspond à une zone située au niveau ou en avant d’une zone de focalisation de rayons lumineux issus du soleil et focalisés par le système d’imagerie optique, ladite au moins une protubérance présentant une forme telle qu’elle bloque les rayons lumineux focalisés issus du soleil en amont d’un point de focalisation de ces rayons lumineux. Une telle protubérance ainsi configurée permet avantageusement de couper les rayons lumineux focalisés issus du soleil le plus en avant possible pour éviter une concentration formant des points chauds sur la pièce en plastique, tout en évitant de bloquer les rayons lumineux issus de l’au moins une source lumineuse et se propageant vers le système d’imagerie optique pour assurer la fonction d'éclairage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ladite au moins une protubérance présente une forme tronconique ou en pointe. Une telle forme permet avantageusement de réduire la concentration des rayons lumineux focalisés issus du soleil.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système d’imagerie optique est un système d’imagerie optique directe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit système d’imagerie optique directe comporte une ou plusieurs lentille(s) de projection.
Un autre objet de l’invention concerne un élément d’éclairage et/ou de signalisation de véhicule, notamment de véhicule automobile, comprenant un module lumineux selon l’invention.
Ici, on entend par « véhicule » tout type de véhicule tel qu’un véhicule automobile, un cyclomoteur, une motocyclette, un robot de stockage dans un entrepôt, ou toute autre engin apte à embarquer au moins un passager ou destiné au transport de personnes ou d’objets.
Un autre objet de l’invention concerne un projecteur de véhicule comprenant un module lumineux ou un élément d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :
est une vue en perspective d’un module lumineux selon un mode de réalisation de l’invention, le module lumineux comportant un couvercle et un système d’imagerie optique ;
est une vue en perspective du dessus du module lumineux de la , dans laquelle le couvercle et le système d’imagerie optique ont été omis ;
est une vue en perspective du module lumineux de la , dans laquelle le couvercle et le système d’imagerie optique ont été omis ;
est une autre vue en perspective du module lumineux de la , dans laquelle le couvercle et le système d’imagerie optique ont été omis, le module lumineux comportant en outre une lentille collectrice ; et
est une vue similaire à celle de la , dans laquelle la lentille collectrice a été omise.
Dans ce document, sauf indication contraire, les termes « horizontal », « vertical » ou « transversal », « inférieur », « supérieur », « dessus », « dessous », « haut », « bas », « côté » sont définis par rapport à l’orientation du module lumineux 2 selon l’invention, destiné à être monté dans un élément d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule. En particulier, dans cette demande, le terme « vertical » désigne une orientation perpendiculaire à l’horizon tandis que le terme « horizontal » désigne une orientation parallèle à l’horizon.
Par ailleurs, tout ce qui dénommé « arrière » ou « avant » est dénommé de manière relative en référence à la face de l’élément d'éclairage et/ou de signalisation la plus proche de l’extérieur du véhicule. Ainsi, tout ce qui dénommé « arrière » se trouve du côté le plus éloigné de l’extérieur du véhicule selon la direction d’extension principale de ce dernier, tandis que tout ce qui est dénommé « avant » se trouve du côté le plus proche de l’extérieur du véhicule selon la direction d’extension principale de ce dernier. Toutefois, pour ce qui concerne les feux du véhicule, ceux-ci sont dénommés « avant » ou « arrière » selon le sens arrière-avant du véhicule, donc selon le sens de roulement classique de ce dernier.
 Description détaillée
Les figures 1 à 5 représentent un module lumineux 2 selon un mode de réalisation de l’invention. Le module lumineux 2 présente un axe optique A-A’. Le module lumineux 2 est intégré en face avant ou arrière d’un véhicule et est destiné à être installé dans un élément d'éclairage et/ou de signalisation du véhicule (l’élément d'éclairage et/ou de signalisation et le véhicule n’étant pas représentés sur les figures). L’élément d'éclairage et/ou de signalisation peut typiquement faire partie d’un projecteur du véhicule. Le module lumineux 2 comporte un boîtier en plastique 4, de préférence hermétique. Le module lumineux comporte également un dissipateur thermique 1, qui se présente par exemple sous la forme d’un radiateur à ailettes.
Le boîtier en plastique 4 est classiquement fermé par un système d’imagerie optique 5. Le système d’imagerie optique 5 est configuré pour générer un faisceau lumineux, et est typiquement un système d’imagerie optique directe comportant par exemple une ou plusieurs lentille(s) de projection. Dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur les figures 1 à 5, le boîtier en plastique 4 est constitué d’un fond 3A et d’un couvercle 3B monté sur le fond 3A. Le boîtier en plastique 4 définit un logement 6 à l’intérieur duquel sont agencés, outre le système d’imagerie optique 5, plusieurs sources lumineuses 7. Dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur les figures 1 à 5, le module lumineux 2 comporte également une lentille collectrice 8 agencée dans le logement 6 à l’avant des sources lumineuses 7, plus précisément entre les sources lumineuses 7 et le système d’imagerie optique 5. Les sources lumineuses 7 sont typiquement des diodes électroluminescentes, et sont orientées dans l’axe optique A-A’ du module lumineux 2. Le système d’imagerie optique 5 est agencé à l’avant et en regard des sources lumineuses 7 et de la lentille collectrice 8. Le dissipateur thermique 1, qui permet de dissiper la chaleur émise par les sources lumineuses 7, est fixé sur une face arrière d’une carte de circuit imprimé 9 (visible sur la ) sur laquelle sont montées les sources lumineuses 7.
Le boîtier en plastique 4 est muni d’une pièce 10 s’étendant verticalement sur son fond 3A, dans le logement 6. La pièce 10 est agencée entre les sources lumineuses 7 et le système d’imagerie optique 5, plus précisément entre la lentille collectrice 8 et le système d’imagerie optique 5 dans l’exemple de réalisation particulier des figures 1 à 5. La pièce 10 est disposée sur le fond 3A du boîtier en plastique 4 de telle sorte que son emplacement sur le fond 3A correspond à une zone située au niveau ou en avant d’une zone de focalisation de rayons lumineux issus du soleil et focalisés par le système d’imagerie optique 5.
La pièce 10 est configurée de sorte à bloquer les rayons lumineux focalisés issus du soleil tout en laissant passer les rayons lumineux issus des sources lumineuses 7 et se propageant vers le système d’imagerie optique 5 (ces derniers rayons assurant la fonction d’éclairage du module lumineux 2). Plus précisément, selon un mode de réalisation particulier, la pièce 10 est munie d’une découpe 12 agencée en regard des sources lumineuses 7 pour laisser passer les rayons lumineux issus des sources lumineuses 7 et se propageant vers le système d’imagerie optique 5. Selon cet exemple de réalisation particulier, la pièce 10 prend la forme d’une paroi sensiblement verticale et est formée à partir d’une ébauche de pièce sensiblement rectangulaire (non représentée sur les figures) dans laquelle la découpe 12 est ménagée. La découpe 12 prend ici la forme d’un rectangle de longueur et de largeur inférieures à la longueur et à la largeur de la pièce 10, mais peut prendre tout autre forme convenant à sa fonction de laisser passer les rayons lumineux issus des sources lumineuses 7 et se propageant vers le système d’imagerie optique 5. La pièce 10 ainsi configurée permet avantageusement de couper les rayons lumineux issus du soleil et traversant le système d’imagerie optique 5 (les rayons lumineux venant en effet frapper la paroi sensiblement verticale formée par la pièce 10), dans une zone se situant en amont d’un point de focalisation de ces rayons lumineux. La pièce 10 permet ainsi d’éviter la focalisation des rayons lumineux issus du soleil sur l’intérieur du boîtier en plastique 4, et empêche par conséquent tout phénomène de surchauffe localisée sur le boîtier 4. Par ailleurs, la propagation des rayons lumineux issus des sources lumineuses 7 et se propageant vers le système d’imagerie optique 5 n’est pas gênée par la pièce 10, les rayons lumineux traversant en effet la découpe 12 et venant frapper le système d’imagerie optique 5. On conçoit donc que la pièce 10 ainsi configurée permet de bloquer les rayons lumineux focalisés issus du soleil tout en laissant passer les rayons lumineux issus des sources lumineuses 7 et se propageant vers le système d’imagerie optique 5.
De préférence, la pièce 10 est constituée d’un matériau plastique. En variante, la pièce 10 peut être constituée d’un matériau métallique. Le matériau est typiquement un matériau choisi pour résister au phénomène d’irradiance des rayons lumineux venant frapper la pièce 10. De préférence, le matériau plastique choisi pour le boîtier en plastique 4 et pour la pièce 10 lorsque cette dernière est en plastique est du poly(téréphtalate d'éthylène) (aussi appelé PET) renforcé avec du verre, de préférence avec une proportion d’environ 35% en verre. Un tel matériau est plus robuste et présente de meilleures propriétés thermiques, et résiste donc mieux aux rayonnements lumineux issus du soleil (il résiste mieux en particulier aux effets d'irradiance thermique), comparativement aux matériaux utilisés dans l’art antérieur. Dans l’exemple de réalisation particulier des figures 1 à 5, la pièce 10 est venue de matière avec le boîtier en plastique 4 (plus précisément avec le fond 3A et les parois latérales internes 3C du boîtier en plastique 4), notamment via un moulage par injection. En variante non représentée, la pièce 10 peut être rapportée sur le fond 3A du boîtier en plastique 4.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la pièce 10 présente au moins une protubérance 14 faisant saillie vers l’avant en direction du système d’imagerie optique 5. Dans l’exemple de réalisation particulier illustré sur les figures 2 à 5, la pièce 10 comporte deux telles protubérances 14, qui font chacune saillie vers l’avant depuis la paroi verticale de la pièce 10. Chaque protubérance 14 est disposée sur le fond 3A du boîtier en plastique 4 de telle sorte que son emplacement sur le fond 3A correspond à une zone située au niveau ou en avant d’une zone de focalisation de rayons lumineux issus du soleil et focalisés par le système d’imagerie optique 5. Chaque protubérance 14 présente une forme telle qu’elle bloque les rayons lumineux focalisés issus du soleil en amont d’un point de focalisation de ces rayons lumineux. Dans l’exemple de réalisation particulier des figures 2 à 5, chaque protubérance 14 présente une forme tronconique ou en pointe. Plus précisément, selon cet exemple de réalisation particulier, chaque protubérance 14 présente une section longitudinale prise selon un plan de coupe vertical parallèle aux parois latérales internes 3C du boîtier 4, qui est en forme sensiblement de trapèze, les bases du trapèze étant de longueur distincte. En variante non représentée, chaque protubérance 14 peut présenter une forme telle que la section longitudinale de la protubérance 14 prise selon le plan de coupe vertical est en forme de triangle rectangle, ou toute autre forme convenant à sa fonction de bloquer les rayons lumineux focalisés issus du soleil le plus en avant possible d’un point de focalisation de ces rayons lumineux, tout en évitant de bloquer les rayons lumineux issus des sources lumineuses 7 et se propageant vers le système d’imagerie optique 5. Chaque protubérance 14 peut être venue de matière avec le fond 3A du boîtier en plastique 4 (comme c’est le cas dans l’exemple de réalisation particulier des figures 2 à 5) ou, en variante non représentée, peut être rapportée sur ce fond 3A.
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d’exemples et s’étend à d’autres variantes.

Claims (10)

  1. Module lumineux (2) intégré en face avant ou arrière d’un véhicule, le module lumineux (2) comportant un boîtier en plastique (4) définissant un logement (6) à l'intérieur duquel sont agencés : au moins une source lumineuse (7) et un système d’imagerie optique (5), le système d’imagerie optique (5) étant agencé en regard de ladite au moins une source lumineuse (7) et configuré de sorte à générer un faisceau lumineux, le boîtier en plastique (4) comprenant un fond (3A) ;
    dans lequel le boîtier en plastique (4) est muni d’une pièce (10) s’étendant verticalement sur son fond (3A), dans le logement (6), ladite pièce (10) étant agencée entre ladite au moins une source lumineuse (7) et le système d’imagerie optique (5), et étant disposée sur le fond (3A) du boîtier en plastique (4) de telle sorte que son emplacement sur le fond (3A) correspond à une zone située au niveau ou en avant d’une zone de focalisation de rayons lumineux issus du soleil et focalisés par le système d’imagerie optique (5), ladite pièce (10) étant configurée de sorte à bloquer les rayons lumineux focalisés issus du soleil tout en laissant passer les rayons lumineux issus de ladite au moins une source lumineuse (7) et se propageant vers le système d’imagerie optique (5).
  2. Module lumineux (2) selon la revendication 1, dans lequel ladite pièce (10) est rapportée sur le fond (3A) du boîtier en plastique (4).
  3. Module lumineux (2) selon la revendication 1, dans lequel ladite pièce (10) est venue de matière avec le boîtier en plastique (4), notamment via un moulage par injection.
  4. Module lumineux (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite pièce (10) est constituée d’un matériau plastique ou métallique.
  5. Module lumineux (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite pièce (10) présente une découpe (12) agencée en regard de ladite au moins une source lumineuse (7) pour laisser passer les rayons lumineux issus de ladite au moins une source lumineuse (7) et se propageant vers le système d’imagerie optique (5).
  6. Module lumineux (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite pièce (10) présente au moins une protubérance (14) faisant saillie en direction du système d’imagerie optique (5) et disposée sur le fond (3A) du boîtier en plastique (4) de telle sorte que son emplacement sur le fond (3A) correspond à une zone de focalisation de rayons lumineux issus du soleil et focalisés par le système d’imagerie optique (5), ladite au moins une protubérance (14) présentant une forme telle qu’elle bloque les rayons lumineux focalisés issus du soleil en amont d’un point de focalisation de ces rayons lumineux.
  7. Module lumineux (2) selon la revendication 6, dans lequel ladite au moins une protubérance (14) présente une forme tronconique ou en pointe.
  8. Module lumineux (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système d’imagerie optique (5) est un système d’imagerie optique directe.
  9. Elément d’éclairage et/ou de signalisation de véhicule comprenant un module lumineux (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. Projecteur de véhicule comprenant un module lumineux (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 ou un élément d’éclairage et/ou de signalisation selon la revendication 9.
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