Domaine de l'invention
[0001] La présente invention est relative à un système d'éclairage.
[0002] Une application préférée concerne l'industrie automobile pour la réalisation de dispositifs
de signalisation et/ ou d'éclairage, notamment de projecteurs de véhicule.
[0003] Dans ce dernier domaine, on connait des modules d'éclairage ou projecteurs, parmi
lesquels on trouve traditionnellement des feux de croisement, ou codes, de portée
sur la route avoisinant les 70 mètres, qui sont utilisés essentiellement la nuit et
dont la répartition du faisceau lumineux est telle qu'elle permet de ne pas éblouir
le conducteur d'un véhicule croisé. Typiquement, ce faisceau présente une coupure
en partie supérieure avec une portion horizontale, préférentiellement environ 0,57
degrés en dessous de l'horizon, afin de ne pas éclairer la zone dans laquelle devrait
se trouver le conducteur d'un véhicule arrivant en sens inverse.
[0004] Dans ce domaine, on trouve également des feux de route, ainsi que des feux antibrouillards,
présentant tous les deux un faisceau à coupure.
Etat de la technique
[0005] La publication
FR3010772 s'inscrit dans le cadre de cette technologie en formant un dispositif d'émission
de lumière qui génère un faisceau avec un profil à coupure, ce dispositif comprenant
:
- une source lumineuse ;
- un organe optique primaire de propagation de rayons lumineux, formé d'une seule pièce
pleine et comprenant : une portion d'entrée par laquelle sont introduits dans l'organe
optique primaire des rayons issus de la source lumineuse, et une portion de sortie
par laquelle est projeté le faisceau lumineux de sortie ;
- une surface d'interception de rayons configurée pour former le profil de coupure,
et consistant en une paroi de l'organe optique primaire située dans une portion intermédiaire
de l'organe optique primaire entre la portion d'entrée et la portion de sortie suivant
l'axe optique.
[0006] Plusieurs de ces dispositifs d'émission de lumière sont généralement alignés horizontalement
au niveau d'un bloc optique à l'avant d'un véhicule, formant alors un système d'éclairage.
[0007] Les portions de sortie des différents dispositifs sont ainsi visibles depuis l'avant
d'un véhicule, à travers la glace du bloc optique. Ces portions de sortie consistent
chacune en une surface d'allure sphérique ou en une surface correspondant à une portion
de tore par exemple. Elles sont décalées les unes par rapport aux autres, en étant
plus ou moins proche de la glace, en fonction des possibilités de positionnement et
de raccordement électrique des dispositifs dans l'espace disponible au sein du bloc
optique.
[0008] Or la nouvelle tendance est d'avoir des systèmes d'éclairage de plus en plus compacts,
et dont les surfaces de sortie suivent le profil galbé des glaces.
[0009] Pour un arrangement de système d'éclairage classique, avec les dispositifs décalés
et les différentes formes de portions de sortie, la surface de sortie ainsi formée
par la pluralité de portions de sortie est relativement inesthétique et ne permet
pas de garder la continuité en courbure de la glace correspondante.
[0010] L'objectif de l'invention consiste ainsi à proposer un système d'éclairage dont la
surface de sortie est galbée, et suit le profil de la glace placée en aval.
Résumé de l'invention
[0012] La présente invention se rapporte ainsi à un système d'éclairage pour véhicule automobile
comprenant au moins un dispositif optique primaire d'émission d'un faisceau lumineux
présentant un profil de coupure, le dispositif optique primaire d'émission comportant
au moins une source lumineuse et un organe optique primaire monobloc comprenant une
surface d'entrée apte à recevoir un faisceau lumineux émis par la source lumineuse,
une surface d'interception de rayons configurée pour former le profil de coupure dans
le faisceau lumineux reçu et une surface de sortie 8 dudit faisceau lumineux.
[0013] Il peut s'agir d'un profil de coupure plate, horizontale ou encore oblique. En variante,
il peut s'agir d'un profil de coupure comportant deux portions de coupures plates
faisant un angle entre elles, par exemple de 15°.
[0014] De façon avantageuse, l'organe optique primaire est réalisé dans un matériau apte
à autoriser la propagation du faisceau lumineux en son sein, de la surface d'entrée
à la surface de sortie par réflexions internes totales sur les parois internes de
l'organe optique primaire.
[0015] A titre principal, ce système d'éclairage comprend également un dispositif de projection
disposé en aval du (des) dispositif(s) optique(s) primaire(s) d'émission et comprenant
:
- une surface d'entrée disposée en vis-à-vis du (des) dispositif(s) optique(s) primaire(s)
d'émission, et par laquelle sont introduits des rayons du faisceau lumineux issus
en sortie du (des) dispositif(s) optique(s) primaire(s) d'émission ;
- une unique surface de sortie continue par laquelle est projeté le faisceau lumineux.
[0016] L'invention fournit un système selon la revendication 1. L'invention permet ainsi
de créer un faisceau à led projeté à l'infini, en utilisant uniquement deux dispositifs
optiques, à savoir un dispositif optique primaire d'émission dont la fonction consiste
à réaliser un profil de coupure, et un dispositif de projection dont les fonctions
sont de renvoyer le faisceau vers l'infini et de présenter une surface de sortie galbée
et esthétique. Ainsi, le dispositif optique primaire d'émission, inesthétique, ne
sera pas visible à travers la glace, et seule la surface de sortie du dispositif de
projection sera visible.
[0017] Chaque dispositif optique primaire d'émission contient par exemple une plieuse dioptrique
permettant la réalisation du profil de coupure, à l'instar de celle décrite dans la
publication
FR3010772 . L'ensemble des rayons émis par la source lumineuse du dispositif d'émission sont
focalisés sur cette plieuse dioptrique, qui réfléchit ensuite ces rayons vers une
surface de sortie du dispositif optique primaire d'émission.
[0018] Ces rayons sont divergents en sortie du dispositif optique primaire d'émission et
arrivent sur le dispositif de projection qui va collimater l'ensemble des rayons vers
l'infini.
[0019] Le dispositif de projection est commun pour l'ensemble des dispositifs optiques primaires
d'émission, et présente donc une unique surface de sortie galbée, permettant de répondre
au problème technique posé.
[0020] Concrètement, le dispositif de projection consiste en une lentille de projection.
[0021] L'organe optique primaire comporte une portion d'entrée comprenant la face d'entrée
et agencée pour former une image primaire de la source lumineuse au niveau de la surface
d'interception.
[0022] Selon une configuration possible, la face d'entrée de l'organe optique primaire,
par laquelle pénètrent les rayons issus de la source, a une forme en cavité. Cette
cavité a une partie de surface convexe en direction d'un premier foyer où se situe
la source et avantageusement symétrique de révolution suivant l'axe optique de l'organe
optique primaire. Cette surface convexe est entourée d'une surface d'orientation concave,
également de révolution suivant l'axe optique de l'organe optique primaire. La surface
concave est préférentiellement sphérique de centre confondu au premier foyer où se
situe la source.
[0023] Par exemple, la portion d'entrée est agencée pour concentrer, par exemple par réflexions,
le faisceau lumineux reçu au niveau d'un second foyer disposé au niveau d'un bord
de la surface d'interception. L'image primaire est dans ce cas une image réelle de
la source lumineuse. La portion d'entrée peut par exemple être un collimateur de concentration.
En variante, la portion d'entrée peut comporter une paroi de profil ellipsoïdal.
[0024] Plus précisément, l'organe optique primaire comprend une portion intermédiaire, s'étendant
avantageusement selon son axe optique comme la portion d'entrée. Elle comporte néanmoins
une zone de rupture géométrique révélée par une zone en creux.
[0025] Cette zone forme un relief en cavité en direction du coeur de l'organe optique primaire,
vers son axe optique.
[0026] Cette zone en creux peut prendre diverses formes. Globalement, il peut s'agir, en
vue en coupe verticale, d'une encoche définie par les pans d'un dièdre formant un
angle dont le sommet est dirigé vers l'intérieur de la zone intermédiaire et constitue
une crête correspondant au lieu de foyers secondaires. Cette crête est donc la portion
de l'espace où les rayons interfèrent avec la zone en creux.
[0027] Cette partie d'interférence forme la surface d'interception permettant la création
d'un profil de coupure. La surface d'interception est à l'interface avec le milieu
environnant l'organe optique primaire, tel que l'air si bien qu'un dioptre est produit
à ce niveau.
[0028] Les rayons issus de la source sont dirigés par la portion d'entrée de sorte à converger
vers le lieu de foyers secondaires situé sur la surface d'interception.
[0029] Selon une configuration possible, la concentration de rayons peut se faire dans une
zone quasi-ponctuelle, ce qui implique que la portion d'entrée concentre les rayons
réfléchis en un point ou en une petite zone de l'espace autour d'un point médian quel
que soit le lieu de la réflexion sur la paroi. Le lieu des foyers secondaires sera
alors formé selon un point de focalisation.
[0030] Selon une autre configuration possible, le lieu des foyers secondaires peut encore
être formé selon une ligne de focalisation. Dans cette situation, tous les rayons
émis d'un point de la source et contenus dans un plan vertical passant par ce point
se focalisent en un point du lieu de foyers et les rayons émis par le point de la
source et contenus dans un plan non vertical passant par ce point sont réfléchis dans
des directions parallèles entre-elles.
[0031] Ainsi, au niveau du lieu de foyers secondaires, la forme de surface d'interception
et la focalisation adoptée déterminent la coupure.
[0032] L'organe optique primaire comprend enfin une portion de sortie comprenant la face
de sortie et agencée pour former une image secondaire de l'image primaire, le dispositif
de projection étant agencé pour projeter ladite image secondaire.
[0033] Cette portion de sortie est agencée pour former une image secondaire virtuelle de
l'image primaire au niveau d'un troisième foyer ou d'une ligne de troisièmes foyers.
Le cas échéant, le dispositif de projection présente un foyer ou une ligne de foyers
confondus avec le troisième foyer ou la ligne de troisièmes foyers. Eventuellement,
l'image secondaire peut être située en amont ou en aval de la face de sortie de l'organe
optique primaire.
[0034] D'autres caractéristiques, optionnelles et non limitatives, sont énoncées ci-après
:
- à partir de la surface de sortie de la lentille de projection, tous les rayons lumineux
en provenance du (des) dispositif(s) optique(s) primaire(s) d'émission sont orientés
parallèlement les uns aux autres dans une unique direction parallèle à l'axe optique
X du système.
- la surface d'entrée de la lentille de projection est continue.
- les dispositifs optiques primaires d'émission sont disposés sur un même plan horizontal
et partagent une même ligne de focalisation des rayons lumineux au niveau des surfaces
d'interceptions des rayons configurée pour former le profil de coupure.
- la surface d'entrée de la lentille de projection est discontinue et se divise en plusieurs
portions reliées les unes aux autres, chaque portion étant adaptée à et située en
aval d'un dispositif optique primaire d'émission.
- les dispositifs optiques primaires d'émission et le dispositif de projection sont
formés dans un ensemble monobloc.
[0035] Un autre objet de l'invention consiste en un véhicule équipé d'au moins un système
d'éclairage tel que décrit ci-dessus.
Présentation des figures
[0036] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages
de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée
qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple
purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés.
[0037] Sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue en coupe selon un plan vertical passant par l'axe optique
d'un exemple de réalisation d'un système d'éclairage selon l'art antérieur ;
- la figure 2 est une vue en coupe selon un plan vertical passant par l'axe optique
d'un exemple de réalisation d'un système d'éclairage selon l'invention ;
- la figure 3 illustre en perspective le système d'éclairage de l'invention, selon l'exemple
de la figure 2 ;
- la figure 4 montre le système d'éclairage de l'invention avec la schématisation de
la propagation de quelques rayons lumineux dans un plan horizontal ;
- la figure 5 montre le système d'éclairage de l'invention avec la schématisation de
la propagation de quelques rayons lumineux dans un plan vertical ;
- la figure 6 montre le système d'éclairage de l'invention en vue de dessus comme la
figure 4 ;
- la figure 7 montre le système d'éclairage de l'invention en vue de face ;
- les figures 8 et 9 représentent la lentille de projection en perspective, entièrement
montée ;
- les figures 10a et 10b montrent deux exemples de forme de surface d'entrée de la lentille
de projection ;
- la figure 11 illustre en vue de dessus un exemple de surface d'entrée discontinue
de la lentille de projection ;
- la figure 12 illustre en vue de dessus un exemple d'intégration du système d'éclairage
dans un module d'éclairage avec un radiateur et une carte électronique.
Description détaillée
[0038] Les termes « vertical » et « horizontal » sont utilisés dans la présente description
pour désigner des directions, notamment des directions de coupure de faisceau, suivant
une orientation perpendiculaire au plan de l'horizon pour le terme « vertical », et
suivant une orientation parallèle au plan de l'horizon pour le terme « horizontal
». Elles sont à considérer dans les conditions de fonctionnement du dispositif dans
un véhicule. L'emploi de ces mots ne signifie pas que de légères variations autour
des directions verticale et horizontale soient exclues de l'invention. Par exemple,
une inclinaison relativement à ces directions de l'ordre de + ou - 10° est ici considérée
comme une variation mineure autour des deux directions privilégiées.
[0039] Le terme « parallèle » ou la notion d'axes confondus s'entend ici notamment avec
les tolérances de fabrication ou de montage, des directions sensiblement parallèles
ou des axes sensiblement confondus entre dans ce cadre.
[0040] Les coupures produites par le système de l'invention peuvent par ailleurs avoir toute
orientation dans l'espace.
[0041] Le profil de coupure s'entend préférentiellement de la formation d'un faisceau de
sortie non uniformément réparti autour de l'axe optique du fait de la présence d'une
zone de moindre exposition lumineuse, cette zone étant sensiblement délimitée par
un profil de coupure qui peut être plat ou oblique.
[0042] Le cas représenté aux différentes figures est particulièrement adapté à une implantation
dans un projecteur à l'avant d'un véhicule automobile.
[0043] En référence à la figure 1 correspondant à une illustration d'un exemple de l'art
antérieur, le système d'éclairage comporte une source lumineuse 1 configurée pour
émettre des rayons lumineux avec une direction moyenne orientée suivant un axe confondu
avec un axe optique X du système.
[0044] La source lumineuse 1 peut être constituée d'une ou plusieurs sources et plus particulièrement
d'une ou plusieurs diodes électroluminescentes (LED). Dans le cas d'une pluralité
de diodes (LED), il est avantageux de les positionner dans un même plan. Les LEDs
émettant sensiblement dans un demi-espace limité par leur plan d'implantation, la
direction moyenne d'émission est typiquement perpendiculaire au plan de la LED.
[0045] Dans le cas de l'exemple représenté, la source lumineuse 1 est constituée d'une seule
LED. La source lumineuse 1 coopère avec un organe optique primaire 2 ayant une forme
d'allure ovoïdale. Il existe d'autres variantes de formes possibles pour l'organe
optique primaire 2.
[0046] D'une manière générale, l'organe optique primaire 2 comprend d'abord une portion
d'entrée 3. Cette dernière inclut une face 6 par laquelle pénètrent les rayons 11
issus de la source 1. La face 6 a une forme en cavité de sorte à réaliser un organe
optique dont le foyer reçoit la source 1. La cavité a une partie de surface 6b, convexe
en direction du foyer où se situe la source 1 et avantageusement symétrique de révolution
suivant l'axe optique. La surface 6b est entourée d'une surface 6a, également de révolution
suivant l'axe optique X et d'orientation concave. La surface 6a est préférentiellement
sphérique de centre confondu au premier foyer où se situe la source 1. Entrant par
la face 6 ainsi définie, les rayons 11 se propagent dans la portion d'entrée 3 et
sont maintenus dans l'organe optique primaire 2 par réflexion sur la paroi périphérique
7 de la portion d'entrée 3. Cette dernière à une fonction dioptrique pour opérer une
redirection des rayons 11 vers une portion intermédiaire 4 de l'organe optique primaire
3 où se produit une coupure, avant de sortir par une portion de sortie 5.
[0047] Plus précisément, la paroi périphérique 7 de la portion d'entrée 3 est configurée
pour concentrer les rayons réfléchis 11 vers un lieu de focalisation 9 encore ici
dénommé lieu de foyers secondaires 9. La paroi 12 est construite en conséquence de
la focalisation souhaitée.
[0048] La portion intermédiaire 4 s'étend avantageusement selon l'axe optique X comme la
portion d'entrée 3. Elle comporte néanmoins une zone de rupture géométrique révélée
par la zone en creux 10.
[0049] Cette zone 10 forme un relief en cavité en direction du coeur de l'organe optique
primaire 2, vers l'axe optique X.
[0050] Cette zone en creux 10 peut prendre diverses formes. Globalement, il peut s'agir,
en vue en coupe verticale, d'une encoche définie par les pans d'un dièdre formant
un angle dont le sommet est dirigé vers l'intérieur de la zone intermédiaire 4 et
constitue une crête correspondant au lieu de foyers secondaires 9. Cette crête est
donc la portion de l'espace où les rayons 11 interfèrent avec la zone en creux 10.
[0051] Cette partie d'interférence forme la surface d'interception permettant la création
d'un profil de coupure. La surface d'interception est à l'interface avec le milieu
environnant l'organe optique primaire 2, tel que l'air si bien qu'un dioptre est produit
à ce niveau.
[0052] Les rayons issus de la source 1 sont dirigés par la portion d'entrée 3 de sorte à
converger vers le lieu de foyers secondaires 9 situé sur la surface d'interception.
[0053] Selon une configuration possible, la concentration de rayons peut se faire dans une
zone quasi-ponctuelle, ce qui implique que la portion d'entrée 3 concentre les rayons
réfléchis 11 en un point ou en une petite zone de l'espace autour d'un point médian
quel que soit le lieu de la réflexion sur la paroi 7. Le lieu des foyers secondaires
9 sera alors formé selon un point de focalisation.
[0054] Selon une autre configuration possible, le lieu des foyers secondaires 9 peut encore
être formé selon une ligne de focalisation. Dans cette situation, tous les rayons
11 émis d'un point de la source 1 et contenus dans un plan vertical passant par ce
point se focalisent en un point du lieu de foyers 9 et les rayons émis par le point
de la source et contenus dans un plan non vertical passant par ce point sont réfléchis
dans des directions parallèles entre-elles.
[0055] Ainsi, au niveau du lieu de foyers secondaires 9, la forme de surface d'interception
et la focalisation adoptée déterminent la coupure.
[0056] Les rayons qui ne sont pas interceptés par la surface d'interception sont propagés
vers la portion de sortie 5 de l'organe optique primaire 2. Cette dernière portion
5 agit comme lentille de projection et délivre le faisceau de sortie 12 par une surface
de sortie 8.Ce faisceau 12 est composé de rayons parallèles les uns aux autres aussi
bien dans un plan vertical (comme cela est visible sur la figure 1) que dans un plan
horizontal. Le faisceau est ainsi dirigé à l'infini grâce à la lentille de projection.
Cette surface de sortie 8 est positionnée juste en amont d'une glace transparente
de protection du système d'éclairage, et est donc visible à travers cette glace.
[0057] La figure 2 correspond à une configuration possible de la présente invention. Elle
reprend le système d'éclairage de la figure 1, tel que décrit ci-dessus, avec une
portion de sortie 5 modifiée, et avec un l'ajout d'un second organe optique primaire
14 en aval du premier organe optique primaire 2 et en amont de la glace de protection
(non représentée sur cette figure).
[0058] En effet, la portion de sortie 5 est modifiée en ce que la surface de sortie 8 consiste
désormais en une lentille de concentration 8 qui dévie légèrement les rayons de manière
à les concentrer. Dans cet exemple, sa puissance de concentration est forte horizontalement
et faible verticalement. Ainsi, le faisceau 13 en sortie du premier organe optique
primaire 2 n'est plus dirigé vers l'infini, mais est divergent comme cela est montré
en figure 2.
[0059] Ce faisceau 13 divergent passe ensuite à travers un second organe optique primaire
14 qui correspond à une lentille de projection 14 et qui délivre un faisceau de sortie
17 dirigé vers l'infini. Cette lentille comprend une surface d'entrée 15 et une surface
de sortie 16.
[0060] Le système d'éclairage selon l'invention comprend ainsi un dispositif d'émission
d'un faisceau lumineux avec un profil de coupure, correspondant au premier organe
optique primaire 2, et un dispositif de projection du faisceau lumineux à l'infini
correspondant au deuxième organe optique primaire 14.
[0061] La surface visible à travers la glace de protection du système d'éclairage n'est
plus la surface de sortie 8 du premier organe optique primaire 2, mais la surface
de sortie 16 du deuxième organe optique primaire 14, c'est-à-dire la surface de sortie
16 du dispositif de projection 14. Pour plus de clarté, on utilisera le terme lentille
de projection 14 dans la suite de la description.
[0062] L'avantage que procure cette solution par rapport à celle de l'art antérieur, est
qu'il est possible de faire prendre la forme désirée à la surface de sortie de la
lentille de projection 14, de manière à ce qu'elle épouse la forme galbée et continue
de la glace de protection. Ainsi, au lieu d'avoir une forme hémisphérique ou une forme
de portion torique visible classiquement derrière la glace avec un décalage par rapport
au profil de la glace, ce sera une forme semblable à celle de la glace qui sera visible
à travers celle-ci.
[0063] Cela est d'autant plus avantageux lorsque le système d'éclairage comprend plusieurs
dispositifs d'émission alignés. En effet, le système d'éclairage selon l'invention
peut comprendre un ou plusieurs dispositifs d'émission 2 d'un faisceau lumineux, mais
ne comprend toujours qu'une unique lentille de projection 14, comme cela est illustré
en figure 3. Ainsi, il n'y a toujours qu'une seule surface de sortie visible à travers
la glace, et non pas plusieurs surfaces de sortie visibles avec plusieurs formes différentes,
créant une ondulation inesthétique derrière la glace, comme dans l'art antérieur.
[0064] La figure 3 montre en l'occurrence quatre dispositifs d'émission 2 et une lentille
de projection 14. Sur cette figure, les axes x, y et z sont repérés afin de pouvoir
mieux définir les orientations des plans et des rayons dans la suite de la description.
Les axes x et y se situent dans un plan d'allure horizontal et l'axe z se situe dans
un plan d'allure vertical.
[0065] Dans l'exemple présenté, les dispositifs d'émission 2 sont disposés sur un même plan
horizontal et partagent une même ligne de focalisation 9 des rayons lumineux au niveau
d'une surface d'interception de rayons configurée pour former le profil de coupure.
Ces dispositifs d'émission 2 fonctionnent simultanément pour créer un feu de route.
[0066] Le fait de retourner des dispositifs à 180° verticalement permet de créer un phare
antibrouillard.
[0067] La figure 4 montre le chemin des rayons lumineux à travers le système d'éclairage
selon la figure 3, dans un plan horizontal.
[0068] Les rayons partent des quatre sources lumineuses 1, se réfléchissent sur les parois
7, se focalisent sur des surfaces d'interception au niveau du lieu de foyers secondaires
9, puis sont dirigés vers les surfaces de sortie 8 des dispositifs d'émission 2. Comme
énoncé précédemment, les surfaces de sortie 8 ont un rôle de lentille de concentration,
avec un pouvoir horizontal relativement fort, permettant de concentrer les rayons
d'un même faisceau presque parallèlement les uns aux autres selon la direction de
l'axe optique E
x du dispositif d'émission 2 correspondant (voir figure 6).
[0069] Les quatre faisceaux sortant des quatre dispositifs d'émission 2 ne sont évidemment
pas parallèles entre-eux.
[0070] Ils atteignent ensuite la surface d'entrée 15 de la lentille de projection 14. Cette
surface d'entrée 15 a un pouvoir horizontal faible et ne dévie donc que très légèrement
les rayons. Les quatre faisceaux atteignent enfin la surface de sortie 16 de la lentille
de projection 14 qui réoriente tous les rayons de tous les faisceaux parallèlement
selon une même direction parallèle à la direction de l'axe optique général X du système
d'éclairage (voir figure 6).
[0071] La figure 5 montre le chemin des rayons lumineux à travers le système d'éclairage
selon la figure 3, dans un plan vertical.
[0072] Les rayons partent des quatre sources lumineuses 1, se réfléchissent sur les parois
7, se focalisent sur des surfaces d'interception au niveau du lieu de foyers secondaires
9, puis sont dirigés vers les surfaces de sortie 8 des dispositifs d'émission 2. Comme
énoncé précédemment, les surfaces de sortie 8 consistent en des lentilles de concentration
8 qui n'ont qu'un faible pouvoir vertical et qui ne dévient que très légèrement les
rayons. Les quatre faisceaux sortant des quatre dispositifs d'émission 2 sont donc
composés de rayons divergents verticalement. Ils atteignent ensuite la surface d'entrée
15 de la lentille de projection 14. Cette surface d'entrée 15 réoriente tous les rayons
de tous les faisceaux quasiment parallèlement selon une même direction parallèle à
la direction de l'axe optique général X du système d'éclairage. Les quatre faisceaux
atteignent enfin la surface de sortie 16 dont le pouvoir vertical est faible, mais
suffisant pour faire en sorte que tous les rayons de tous les faisceaux soient orientés
parfaitement parallèlement à l'axe optique général X.
[0073] A l'issue des différentes trajectoires prises par les rayons, aussi bien dans un
plan horizontal que dans un plan vertical, des faisceaux 17 parallèles entre eux et
dirigés vers l'infini selon une même direction sortent ainsi du système d'éclairage.
[0074] Comme cela est illustré en figure 4, tous les rayons des faisceaux arrivant sur la
lentille de projection 14 sont issus d'une courbe focale 18 virtuelle située en amont
des dispositifs d'émission 2. Les différents dispositifs d'émission 2 partagent ainsi
une même ligne de foyer virtuel 18 pour créer le système optique général.
[0075] La figure 6 correspond à la figure 4 avec la schématisation des dimensions des dispositifs
et des orientations des axes optiques, les références des pièces n'étant pas inscrites
pour plus de lisibilité.
[0076] L'axe optique général X du système d'éclairage est représenté sous les dispositifs
d'éclairage 2 et la lentille de projection 14. Il représente la direction des faisceaux
17 en sortie du système d'éclairage, qui sont dirigés à l'infini. Les axes optiques
E
1 à E
4 des dispositifs d'éclairage sont inclinés par rapport à l'axe optique général X,
respectivement d'un angle β
1 à β
4. Cette inclinaison peut monter à 45° par exemple, en fonction de la largeur du faisceau
souhaité en sortie du système d'éclairage.
[0077] De la même manière, la lentille de projection 14 n'est pas disposé perpendiculairement
à l'axe optique général X du système d'éclairage. En particulier, la surface de sortie
16 de la lentille de projection 14 est inclinée d'un angle a, par exemple de 14°,
par rapport à la perpendiculaire à l'axe optique général X. Cet angle α dépend de
l'orientation de la glace.
[0078] En fonction de cet angle a, les pouvoirs verticaux et horizontaux des lentilles de
concentration et de projection seront ajustés selon les lois classiques d'optique.
[0079] L'épaisseur a de la lentille de projection 14 est variable entre 2mm et 40mm.
[0080] Sa longueur b est au moins aussi grande que l'addition totale des largeurs des quatre
dispositifs d'émission 2 de manière à les recouvrir et à les cacher, comme illustré
en figure 7 notamment. Cette longueur b est de préférence de l'ordre de 80mm.
[0081] La longueur e des dispositifs d'émission est de préférence comprise entre 20mm et
70mm. La lentille de projection 14 peut être située par exemple à seulement 20mm des
surfaces de sortie 8 des dispositif d'émission afin d'obtenir un système d'éclairage
le plus compact possible.
[0082] De façon avantageuse, la forme de la surface de sortie de chaque dispositif d'émission
2 est adaptée à la forme de la surface d'entrée de la lentille de projection 14 pour
limiter les aberrations optiques et améliorer les performances du système d'éclairage.
[0083] La figure 7 est une vue de face du système d'éclairage, où l'on visualise la surface
de sortie 16 de la lentille de projection 14 qui vient cacher les dispositifs d'émission
2.
[0084] L'inclinaison γ du système d'éclairage par rapport à l'horizontale peut être de 3°
par exemple. Il s'agit donc d'une inclinaison mineure par rapport à l'horizontale,
comme cela était annoncé au début de la description dans la définition du terme «
horizontal ».
[0085] La hauteur c du système d'éclairage est par exemple de 25mm, et la longueur totale
d est de 130mm.
[0086] Les figures 8 et 9 montrent la lentille de projection 14 plus précisément. Dans cet
exemple, la surface de sortie 16 est concave avec un rayon de 140mm de préférence.
[0087] Cependant, cette surface de sortie 16 est surtout une surface de style, qui peut
prendre diverses autres formes. De manière générale, cette surface de sortie 16 est
formée par un balayage de deux rayons, à savoir un rayon vertical 18 balayé sur un
rayon horizontal 19.
[0088] Les surfaces d'entrée 15 et de sortie 16 de la lentille de projection 14 sont fabriquées
en polymère thermoplastique transparent, du type polycarbonate (PA) ou polyméthacrylate
de méthyle (PMMA). Elles peuvent également être fabriquées en silicone ou dans d'autres
matières transparentes, notamment en fonction de l'indice de réfraction souhaité.
[0089] Puisque la surface de sortie 16 constitue un paramètre d'entrée non modifiable étant
donné que son objectif est de suivre le galbe de la glace, la surface d'entrée 15
quant à elle est une résultante optique pour garantir le principe optique de Fermât.
Sa forme peut être convexe, concave ou encore de forme libre.
[0090] La surface d'entrée 15 peut être réalisée de plusieurs manières, en fonction du type
de lentille de projection souhaité. Elle peut être d'allure concave, comme cela est
visible en figure 10a, si une lentille à ligne de foyer 20 est souhaitée. Il s'agit
du cas décrit dans la figure 4 avec la ligne de foyer virtuelle 18.
[0091] Elle peut également être d'allure convexe, comme cela est visible en figure 10b,
si une lentille à foyer 21 est souhaitée.
[0092] Elle peut aussi être continue, comme cela est visible sur les figures 3 à 9, ou discontinue
comme cela est visible sur les figures 11 et 12. Dans ce dernier cas, la surface d'entrée
15 est discrétisée avec quatre tronçons 25 26 27 28 reliés entre eux. Chaque tronçon
est adapté au type de lumière placé en amont. Dans l'exemple en figure 11, le premier
tronçon 25 et le quatrième tronçon sont adaptés à des types de lumière qui délivrent
un éclairage plutôt concentré et intense. Les second 26 et troisième tronçons 27 sont
adaptés à des types de lumière qui produiront un éclairage plutôt peu intense et étalé
horizontalement. Ces quatre types de lumière fonctionnent simultanément afin de créer
un feu de croisement. Contrairement aux feux de route décrits précédemment, les lignes
de foyer secondaire de ces quatre lumières ne sont pas alignées.
[0093] La dernière figure 12 montre un exemple d'intégration d'un tel système d'éclairage
dans un module d'éclairage classique avec un radiateur 24 et une carte électronique
23 alimentant les différentes LED. Un boîtier de protection 22 solidaire de la glace
entoure au moins partiellement le système d'éclairage.
[0094] En ce qui concerne la description ci-dessus, les relations dimensionnelles optimales
pour les parties de l'invention, en incluant les variations de taille, de matériaux,
de formes, de fonction, sont considérées comme apparentes et évidentes pour l'homme
du métier, et toutes les relations équivalentes à ce qui est illustré dans les dessins
et ce qui est décrit dans le mémoire sont censées être incluses dans la présente invention.
1. Système d'éclairage pour véhicule automobile comprenant au moins un dispositif optique
primaire d'émission d'un faisceau lumineux présentant un profil de coupure, le dispositif
optique primaire d'émission comportant au moins une source lumineuse 1 et un organe
optique primaire 2 monobloc comprenant une surface d'entrée 6 apte à recevoir un faisceau
lumineux émis par la source lumineuse 1, une surface d'interception de rayons configurée
pour former le profil de coupure dans le faisceau lumineux reçu et une surface de
sortie 8 dudit faisceau lumineux, il comprend également un dispositif de projection
14 disposé en aval du (des) dispositif(s) optique(s) primaire(s) d'émission et comprenant
:
- une surface d'entrée 15 disposée en vis-à-vis du (des) dispositif(s) optique(s)
primaire(s) d'émission et par laquelle sont introduits des rayons du faisceau lumineux
issus en sortie du (des) dispositif(s) optique(s) primaire(s) d'émission;
- une unique surface de sortie 16 continue par laquelle est projeté le faisceau lumineux
17
caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux dispositifs optiques primaires d'émission comportant chacun
une source lumineuse 1 et un organe optique primaire 2.
2. Système d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de projection 14 consiste en une lentille de projection 14.
3. Système d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe optique primaire 2 comporte une portion d'entrée 3 comprenant la face d'entrée
6 et agencée pour former une image primaire de la source lumineuse au niveau de la
surface d'interception.
4. Système d'éclairage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe optique primaire 2 comprend une portion de sortie 5 comprenant la face de
sortie 8 et agencée pour former une image secondaire de l'image primaire, le dispositif
de projection 14 étant agencé pour projeter ladite image secondaire.
5. Système d'éclairage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, à partir de la surface de sortie 16 de la lentille de projection 14, tous les rayons
lumineux en provenance du (des) dispositif(s) optique(s) primaire(s) d'émission sont
orientés parallèlement les uns aux autres dans une unique direction parallèle à l'axe
optique X du système.
6. Système d'éclairage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la surface d'entrée 15 de la lentille de projection 14 est continue.
7. Système d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs optiques primaires d'émission sont disposés sur un même plan horizontal
et partagent une même ligne de focalisation 9 des rayons lumineux au niveau des surfaces
d'interceptions des rayons configurée pour former le profil de coupure.
8. Système d'éclairage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la surface d'entrée 15 de la lentille de projection 14 est discontinue et se divise
en plusieurs portions 25 26 27 28 reliées les unes aux autres, chaque portion étant
adaptée à et située en aval d'un dispositif optique primaire d'émission.
9. Système d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs optiques primaires d'émission et le dispositif de projection 14 sont
formés dans un ensemble monobloc.
10. Véhicule équipé d'au moins un système d'éclairage tel que décrit dans les revendications
précédentes.
1. Beleuchtungssystem für ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine primäre optische
Emissionsvorrichtung für ein Lichtbündel umfasst, das ein Profil der Hell-Dunkel-Grenze
aufweist, wobei die primäre optische Emissionsvorrichtung wenigstens eine Lichtquelle
1 und ein einstückig ausgebildetes primäres optisches Organ 2, das eine Eintrittsfläche
6, die geeignet ist, ein von der Lichtquelle 1 ausgesendetes Lichtbündel aufzunehmen,
eine Fläche zur Unterbrechung von Strahlen, die dafür ausgelegt ist, das Profil der
Hell-Dunkel-Grenze in dem empfangenen Lichtbündel zu bilden, und eine Austrittsfläche
8 des Lichtbündels umfasst, aufweist,
und es außerdem eine Projektionsvorrichtung 14 umfasst, die nach der (den) primären
optischen Emissionsvorrichtung(en) angeordnet ist und umfasst:
- ein Eintrittsfläche 15, die gegenüber der (den) primären optischen Emissionsvorrichtung(en)
angeordnet ist und über welche Strahlen des Lichtbündels eingeleitet werden, die am
Ausgang der primären optischen Emissionsvorrichtung(en) austreten;
- eine einzige, durchgehende Austrittsfläche 16, durch welche das Lichtbündel 17 projiziert
wird,
dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens zwei primäre optische Emissionsvorrichtungen umfasst, die jeweils eine
Lichtquelle 1 und ein primäres optisches Organ 2 aufweisen.
2. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung 14 aus einer Projektionslinse 14 besteht.
3. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre optische Organ 2 einen Eintrittsabschnitt 3 aufweist, der die Eintrittsfläche
6 umfasst und dazu eingerichtet ist, ein primäres Bild der Lichtquelle an der Unterbrechungsfläche
zu bilden.
4. Beleuchtungssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre optische Organ 2 einen Austrittsabschnitt 5 aufweist, der die Austrittsfläche
8 umfasst und dazu eingerichtet ist, ein sekundäres Bild des primären Bildes zu bilden,
wobei die Projektionsvorrichtung 14 dazu eingerichtet ist, das sekundäre Bild zu projizieren.
5. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ab der Austrittsfläche 16 der Projektionslinse 14 alle Lichtstrahlen, die von der
(den) primären optischen Emissionsvorrichtung(en) stammen, parallel zueinander in
einer einzigen Richtung ausgerichtet sind, die zur optischen Achse X des Systems parallel
ist.
6. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsfläche 15 der Projektionslinse 14 durchgehend ist.
7. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die primären optischen Emissionsvorrichtungen auf derselben horizontalen Ebene angeordnet
sind und dieselbe Fokussierlinie 9 der Lichtstrahlen an den Flächen zur Unterbrechung
der Strahlen gemeinsam haben, die dafür ausgelegt ist, das Profil der Hell-Dunkel-Grenze
zu bilden.
8. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsfläche 15 der Projektionslinse 14 nicht durchgehend ist und in mehrere
miteinander verbundene Abschnitte 25, 26, 27, 28 unterteilt ist, wobei jeder Abschnitt
an eine primäre optische Emissionsvorrichtung angepasst und nach dieser angeordnet
ist.
9. Beleuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die primären optischen Emissionsvorrichtungen und die Projektionsvorrichtung 14 als
eine einstückige Einheit ausgebildet sind.
10. Fahrzeug, welches mit wenigstens einem solchen Beleuchtungssystem, wie in den vorhergehenden
Ansprüchen beschrieben, ausgestattet ist.
1. Lighting system for a motor vehicle comprising at least one primary optical device
for emitting a light beam exhibiting a cutoff profile, the primary optical emission
device comprising at least one light source 1 and one single-piece primary optical
member comprising an input surface 6 suitable for receiving a light beam emitted by
the light source 1, a ray interception surface configured to form the cutoff profile
in the light beam received and an output surface 8 for said light beam,
it also comprises a projection device 14 arranged downstream of the primary optical
emission device(s) and comprising:
- an input surface 15 arranged facing the primary optical emission device(s), and
through which are introduced rays of the light beam derived as output from the primary
optical emission device(s);
- a single continuous output surface 16 through which the light beam 17 is projected,
characterized in that it comprises at least two primary optical emission devices each comprising a light
source 1 and a primary optical member 2.
2. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that said projection device 14 consists of a projection lens 14.
3. Lighting system according to either of the preceding claims, characterized in that the primary optical member 2 comprises an input portion 3 comprising the input face
6 and arranged to form a primary image of the light source on the interception surface.
4. Lighting system according to the preceding claim, characterized in that the primary optical member 2 comprises an output portion 5 comprising the output
face 8 and arranged to form a secondary image of the primary image, the projection
device 14 being arranged to project said secondary image.
5. Lighting system according to one of Claims 2 to 4, characterized in that, from the output surface 16 of the projection lens 14, all the light rays originating
from the primary optical emission device (s) are oriented parallel to one another
in a single direction parallel to the optical axis X of the system.
6. Lighting system according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the input surface 15 of the projection lens 14 is continuous.
7. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the primary optical emission devices are arranged on a same horizontal plane and
share a same line of focusing 9 of the light rays on the ray interception surfaces
configured to form the cutoff profile.
8. Lighting system according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the input surface 15 of the projection lens 14 is discontinuous and is divided into
several portions 25 26 27 28 linked to one another, each portion being adapted to
and situated downstream of a primary optical emission device.
9. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the primary optical emission devices and the projection device 14 are formed in a
single-piece assembly.
10. Vehicle equipped with at least one lighting system as described in the preceding claims.