MODULE LUMINEUX POUR VEHICULE AUTOMOBILE, ET DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION MUNI D'UN TEL MODULE

Description

[0001] La présente invention est relative à un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile.

[0002] Une application préférée concerne l'industrie automobile, pour l'équipement de véhicules, en particulier pour la réalisation de dispositifs susceptibles d'émettre des faisceaux lumineux, encore appelés fonctions d'éclairage et/ou de signalisation, répondant en général à des réglementations. Par exemple, l'invention peut permettre la production d'un faisceau lumineux, de préférence hautement résolu, de type pixélisé, notamment pour une signalisation et/ou la participation à des fonctions d'éclairage à l'avant d'un véhicule. Elle peut servir à l'affichage de pictogrammes ou de motifs variables au niveau d'une surface de projection de la lumière sortante.

[0003] Les feux de signalisation et/ou d'éclairage de véhicules automobiles, sont des dispositifs lumineux qui comprennent une ou plusieurs sources de lumière et une glace qui ferme le feu. De façon simplifiée, la source lumineuse émet des rayons lumineux pour former un faisceau lumineux qui est dirigé vers la glace afin de produire une plage éclairante qui transmet la lumière à l'extérieur du véhicule. Ces fonctions doivent répondre à des réglementations en matière d'intensité lumineuse et d'angles de visibilité notamment. Les modules d'éclairage et de signalisation connus sont jusqu'à présent prévus pour émettre par exemple :

• un faisceau de croisement, dirigé vers le bas, encore parfois appelé faisceau de code et utilisé en cas de présence d'autres véhicules sur la chaussée ;
• un faisceau de route dépourvu de coupure, et caractérisé par un éclairement maximal dans l'axe du véhicule ;
• un faisceau d'éclairage pour temps de brouillard, caractérisé par une coupure plate et une grande largeur d'éclairement ;
• un faisceau de signalisation pour la circulation en ville, encore appelé lampe de ville.

[0004] Récemment, on a développé des technologies permettant de produire un faisceau pixélisé ou segmenté haute définition, avec une définition d'au moins 1000 segments, notamment par l'intermédiaire de dispositifs micro ou nano électromécaniques appelés respectivement MEMS ou NEMS. De par la grande flexibilité de forme et de motif de faisceaux qu'ils permettent et parce que leur prix a tendance à diminuer, ces systèmes tendent à être implantés pour des fonctions de plus en plus importantes, notamment dans des projecteurs à l'avant des véhicules. La figure 1 donne un exemple d'implantation d'un système d'imagerie pixelisée et digitale sous forme d'une matrice à micro miroirs 13 dans un module de projection d'un faisceau. Une source lumineuse 11 génère des rayons lumineux en direction d'un dispositif optique 12 permettant de générer un faisceau qui va impacter une face de réflexion 14 d'une matrice à micro miroirs 13. Selon l'inclinaison des miroirs, contrôlée, la lumière est soit renvoyée vers le dispositif de projection 15, soit renvoyée dans une zone morte de sorte à ne pas participer à une illumination active.

[0005] Dans certains cas, cela suppose une illumination de sortie importante et notamment suffisante pour respecter des conditions réglementaires de flux lumineux. Atteindre une illumination importante est cependant difficile au regard de l'implantation illustrée à la figure 1. On comprend aisément que le grossissement de la lentille servant au dispositif d'entrée 12 ou son rapprochement de la matrice de micro miroirs 13 pose rapidement un problème d'interférence avec la lentille utilisée comme dispositif de projection 15. Dans l'exemple représenté, l'enveloppe de faisceau délimitée par les rayons a1, a2 est à la limite d'interférer avec le bord du dispositif de projection 15 ; de même, les rayons b1, b2 renvoyés par la matrice 13 sont transmis par le dispositif 15 en rayons c1, c2 à la limite d'interférer avec le dispositif d'entrée 12. Compte tenu de cette limitation, le document brevet WO 2017/143371 A1 divulgue un projecteur pour véhicule automobile comportant une matrice de micro miroirs et doté d'une paire de sources lumineuses à diodes électroluminescentes chacune associée à une lentille de focalisation d'un faisceau lumineux sur la surface de réflexion de la matrice de micro miroirs. Ce dédoublement de sources accroît évidemment le flux lumineux sortant du projecteur. Cependant, il augmente inévitablement le coût et l'encombrement.

[0006] Dans d'autres documents de brevet relatifs à des dispositifs de vidéoprojecteur ou de feux de véhicule automobile, tel que GB2418996, CN205388665U ou US2016241819, il a été proposé de combiner deux prismes ou comme dans US2013188156 un prisme avec un élément optique disposé à proximité afin d'optimiser le flux lumineux et de réduire l'encombrement Toutefois ces solutions génèrent du chromatisme qui doit être corrigé via un système optique de projection complexe et coûteux (nombre de lentilles et type de lentilles). En outre, dans les combinaisons de prisme, afin de respecter les conditions de réflexion totale interne, il est nécessaire de faire appel à des matériaux qui sont coûteux pour réaliser les prismes. Le document US2016/019523 A1 divulgue un dispositif selon le préambule de la revendication 1.

[0007] La présente invention vise à remédier au moins en partie aux inconvénients de techniques actuelles et vise notamment à proposer un système optique plus simple, plus compact et plus économique.

[0008] La présente invention concerne, suivant un aspect, un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un module lumineux configuré pour produire un faisceau de sortie, comprenant une source lumineuse comprenant au moins une diode électroluminescente, un système d'imagerie pixélisée et digitale, et un dispositif optique d'entrée intercalé, suivant le trajet des rayons lumineux issus de la source lumineuse, entre le source lumineuse et le système d'imagerie pixélisée et digitale de sorte à transmettre au moins une partie, dite partie transmise, des rayons lumineux issus de la source lumineuse vers une surface d'impact du système d'imagerie pixélisée et digitale, caractérisé en ce que ledit module lumineux comporte un prisme, comprenant une première face, une deuxième face et une troisième face, et configuré pour :

• transmettre entre la première face et la troisième face au moins une partie des rayons lumineux de la partie transmise vers la surface d'impact ;
• former des rayons réfléchis par réflexion d'au moins une partie de rayons lumineux renvoyés par la surface d'impact, par réflexion totale interne sur la première face ;
• renvoyer au moins une partie des rayons réfléchis vers une zone de projection via la deuxième face

et caractérisé ence qu'il comprend un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de croisement et un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de route et dans lequel le faisceau pixélisé de sortie dudit module lumineux chevauche en partie à la fois le faisceau de base de feu de route et/ou le faisceau de base de feu de croisement.

[0009] Ainsi, les rayons lumineux sont déviés au cours de leur trajet depuis la source lumineuse vers le dispositif de projection au moins en partie grâce au prisme. La fonction du prisme comprend, en amont du système d'imagerie, une transmission de rayons lumineux en provenance de la source et, en aval du système d'imagerie, une réflexion totale interne permettant d'opérer une modification angulaire des rayons, avantageusement forte, de sorte à renvoyer les rayons sortant du prisme en direction du dispositif de projection. Le prisme autorise de fortes variations angulaires de direction de faisceaux entre le faisceau en amont du système d'imagerie et le faisceau en aval de ce dernier.

[0010] On peut ainsi aisément régler la position et l'angle du dispositif optique situé en entrée, sans être gêné par des considérations d'encombrement relativement au dispositif optique de projection, contrairement à l'état de la technique illustré à la figure 1. On peut avantageusement rapprocher le dispositif optique d'entrée du système d'imagerie et/ou accroître son diamètre (l'augmentation de l'illumination est directement liée à l'augmentation du diamètre d'une lentille). Ce faisant, l'efficacité lumineuse du faisceau impactant le système d'imagerie est plus élevée ce qui permet, malgré l'utilisation d'une source à diodes électroluminescentes, d'obtenir en sortie une illumination satisfaisante.

[0011] Selon un autre aspect, la présente invention concerne également un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile équipé d'au moins un module lumineux. Ce dispositif peut comprendre au moins un module additionnel comprenant au moins l'un parmi un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de croisement et un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de route.

[0012] Avantageusement, le faisceau pixélisé peut être un complément efficace à un autre faisceau, voire plusieurs. Selon l'invention, le dispositif comprend un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de croisement et un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de route et dans lequel le faisceau pixélisé de sortie du module chevauche en partie à la fois le faisceau de base de feu de route et/ou le faisceau de base de feu de croisement. Le faisceau pixélisé peut ainsi être utilisé à la fois pour réaliser une fonction d'écriture au sol dans la portion à cheval avec le faisceau de croisement et pour contribuer à des fonctions de feu de route anti-éblouissant (Glare Free High Beam en langue anglaise) ou de feu de virage dynamique pour la portion à cheval avec le feu de route.

[0013] La présente divulgation décrit également un véhicule équipé d'au moins un module et/ou un dispositif selon la présente invention.

[0014] Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le module est tel que la deuxième face et la troisième face sont portées par deux plans perpendiculaires entre eux.

[0015] En outre, il comporte de préférence un dispositif optique de projection du faisceau de sortie recevant au moins partiellement la au moins une partie des rayons renvoyés.

[0016] Avantageusement, le dispositif optique de projection présente un axe optique perpendiculaire à la deuxième face.

[0017] Optionnellement, le dispositif optique de projection présente un axe optique formant un angle obtus avec une direction moyenne de la partie transmise. Cette possibilité est fort utile pour limiter l'encombrement et donne une grande liberté de taille de lentille pour le dispositif optique d'entrée.

[0018] Suivant un cas non limitatif, la troisième face est parallèle à la surface d'impact. Avantageusement et de préférence, la troisième face comporte un revêtement antireflet. On évite ainsi les phénomènes d'images fantômes que peuvent produire de fortes réflexions en retour des miroirs sur la troisième face.

[0019] Dans un mode de réalisation, le prisme est en un matériau dont le nombre d'Abbe est supérieur ou égal à 50. On garantit de bonnes conditions de réflexion totale interne sur l'ensemble du domaine lumineux du visible.

[0020] Avantageusement, le prisme est en PMMA ou en verre Crown. Ces matériaux sont particulièrement économiques.

[0021] Optionnellement, une vitre est disposée entre la surface d'impact et la troisième face.

[0022] Suivant un exemple, une première face de la vitre est située en regard de la surface d'impact et comprend un revêtement antireflet. On évite ainsi les phénomènes d'images fantômes que peuvent produire de fortes réflexions en retour des miroirs sur la vitre.

[0023] Avantageusement, le revêtement antireflet est configuré pour réfléchir moins de 4 %, de préférence moins de 2 % des rayons lumineux dans le domaine du visible.

[0024] Préférentiellement, la direction moyenne de la partie transmise forme, avec une normale à la troisième face, un angle compris entre -20° et + 20°.

[0025] Préférentiellement, la distance séparant la surface d'impact et la troisième face est inférieure ou égale à 2 mm, et de préférence inférieure ou égale à 1 mm.

[0026] Dans un mode de réalisation, le système d'imagerie pixélisée et digitale comprend une matrice de micro-miroirs.

[0027] Eventuellement, le faisceau de sortie est configuré pour projeter au moins un motif de pictogramme.

[0028] Dans un mode de réalisation préféré, le module est configuré pour projeter un faisceau lumineux à l'avant d'un véhicule automobile.

[0029] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description exemplaire et des dessins parmi lesquels :

• la figure 1 montre une schématisation d'une projection d'un faisceau pixélisé selon l'état de la technique ;
• la figure 2 représente un exemple de réalisation de l'invention.

[0030] Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées à des caractéristiques techniques décrites dans le contexte d'autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif.

[0031] Dans les caractéristiques exposées ci-après, les termes relatifs à la verticalité, l'horizontalité et à la transversalité, ou leurs équivalents, s'entendent par rapport à la position dans laquelle le module d'éclairage est destiné à être monté dans un véhicule. Les termes « vertical » et « horizontal » sont utilisés dans la présente description pour désigner des directions, 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.

[0032] Le dispositif de l'invention incorpore pour le moins un module permettant de générer un faisceau de type pixélisé, mais assure aussi de préférence la projection d'au moins un autre faisceau, par l'intermédiaire d'au moins un autre module. Le dispositif de l'invention peut donc être complexe et associer plusieurs modules qui peuvent en outre éventuellement partager des composants.

[0033] Dans le cadre de l'invention, on entend par faisceau de croisement, un faisceau employé lors de la présence de véhicules croisés et/ou suivis et/ou d'autres éléments (individus, obstacles...) sur la chaussée ou à proximité. Ce faisceau présente une direction moyenne descendante. Il peut être éventuellement caractérisé par une absence de lumière au-dessus d'un plan incliné de 1% vers le bas du côté de la circulation dans l'autre sens, et d'un autre plan incliné de 15 degrés par rapport au précédent du côté de la circulation dans le même sens, ces deux plans définissant une coupure conforme à la réglementation européenne. Cette coupure supérieure descendante a pour but d'éviter d'éblouir les autres usagers présents dans la scène de route s'étendant devant le véhicule ou sur les bas-côtés de la route. Le faisceau de croisement, autrefois issu d'un projecteur simple, a connu des évolutions, la fonction de croisement pouvant être couplée avec d'autres caractéristiques d'éclairage qui sont encore considérés comme des fonctions de feu de croisement au sens de la présente invention.

[0034] Cela comprend notamment les fonctions suivantes :

• faisceau AFS (abréviation pour « Advanced Frontlighting System » en anglais), qui propose notamment d'autres types de faisceaux. Il s'agit notamment de la fonction dite BL (Bending Light en anglais pour éclairage de virage), qui peut se décomposer en une fonction dite DBL (Dynamic Bending Light en anglais pour éclairage mobile de virage) et une fonction dite FBL (Fixed Bending Light en anglais pour éclairage fixe de virage) ;
• faisceau dit Town Light en anglais, pour éclairage de ville. Cette fonction assure l'élargissement d'un faisceau de type feu de croisement tout en diminuant légèrement sa portée ;
• faisceau dit Motorway Light en anglais, pour éclairage d'autoroute, réalise quant à elle la fonction autoroute. Cette fonction assure une augmentation de la portée d'un feu de croisement en concentrant le flux lumineux du feu de croisement au niveau de l'axe optique du dispositif projecteur considéré ;
• faisceau dit Overhead Light en anglais, pour feu de portique. Cette fonction assure une modification d'un faisceau de feu de croisement typique de telle sorte que des portiques de signalisation situés au-dessus de la route soient éclairés de façon satisfaisante au moyen des feux de croisement ;
• faisceau dit AWL (Adverse Weather Light en anglais, pour feu de mauvais temps).

[0035] Le faisceau de route de base a pour fonction d'éclairer sur une large étendue la scène face au véhicule, mais également sur une distance conséquente, typiquement environ 200 mètres. Ce faisceau lumineux, de par sa fonction d'éclairage, se situe principalement au-dessus de la ligne d'horizon. Il peut présenter un axe optique d'éclairement légèrement ascendant par exemple.

[0036] Le dispositif peut aussi servir à former d'autres fonctions d'éclairage via ou endehors de celles décrites précédemment.

[0037] Comme indiqué précédemment, un aspect de l'invention concerne un module permettant la génération d'un faisceau de sortie du type pixélisé, c'est-à-dire traité par un système d'imagerie pixélisée et digitale offrant une grande flexibilité, par la commande du système d'imagerie, en termes de configurations de faisceaux effectivement projetés. Les termes « système d'imagerie pixélisée et digitale », « système d'imagerie à rayons pixélisés » ou leurs équivalents ont pour définition un système émetteur d'un faisceau lumineux, ledit faisceau lumineux étant formé d'une pluralité de sous-faisceaux lumineux, chaque sous-faisceau lumineux pouvant être piloté indépendamment des autres sous-faisceaux lumineux. Ces systèmes peuvent être par exemple des matrices à micro-miroirs 23 comme représenté, des dispositifs à cristaux liquides, une technologie de traitement numérique de la lumière (Digital Light Processing (DLP) en termes Anglo-Saxon). Les matrices à micro-miroirs sont aussi appelées, en termes anglo-saxon, « Digital Micromirror Device » (DMD).

[0038] Chaque sous-faisceau pilotable indépendamment forme un rayon pixélisé. Le pilotage des matrices de micro-miroirs est effectué par une électronique de pilotage. Chaque micro-miroir dispose de manière préférentielle de deux positions de fonctionnement. Une position dite active correspond à une orientation des micro-miroirs permettant la réflexion vers un dioptre de sortie d'un faisceau lumineux incident. Une position dite passive correspond à une orientation des micro-miroirs permettant la réflexion vers une surface absorbante d'un faisceau lumineux incident, c'est à dire vers une direction différente de celle du dioptre de sortie. D'une manière générale, ce type de système d'imagerie est implémenté dans des systèmes micro-électroniques mécaniques connus sous le vocable MEMS, qui inclut aussi dans la présente demande les nano systèmes dits NEMS.

[0039] De façon connue en soi, on utilise une source lumineuse 21 pour illuminer une surface d'impact 24 du système d'imagerie pixélisée, par exemple la face réfléchissante des micro-miroirs d'une matrice de micro-miroirs 23, et les rayons traités par le système d'imagerie pixélisée sont renvoyés pour être projetés, généralement par l'intermédiaire d'un élément optique de sortie tel qu'une glace de projecteur ou une lentille de projection. D'une manière générale, la présente invention peut utiliser des sources lumineuses du type diodes électroluminescentes encore communément appelées LEDs. Il peut éventuellement s'agir de LED(s) organique(s). Notamment, ces LEDs peuvent être dotées d'au moins une puce apte à émettre une lumière d'intensité avantageusement ajustable selon la fonction d'éclairage et/ou de signalisation à réaliser. Par ailleurs, le terme source lumineuse s'entend ici d'un ensemble d'au moins une source élémentaire telle une LED apte à produire un flux conduisant à générer en sortie du module de l'invention au moins un faisceau lumineux. Dans un mode avantageux, la face de sortie de la source est de section rectangulaire, ce qui est typique pour des puces à LEDs. À titre non limitatif, la source lumineuse 21 est configurée pour produire un flux lumineux supérieur à 3000 Im et par exemple de l'ordre de 4000 lm.

[0040] On comprend tout l'intérêt des faisceaux pixélisés dans le domaine automobile et la démultiplication des fonctionnalités qu'ils permettent. Néanmoins, leur intégration dans les véhicules de façon concomitante avec les systèmes de projection d'autres faisceaux est encore largement inexplorée et induit de fortes contraintes d'encombrement.

[0041] La figure 2 présente un exemple de réalisation de la présente invention qui permet un placement relatif de la source lumineuse et du dispositif optique d'entrée améliorée relativement à l'état la technique.

[0042] D'amont en aval suivant le trajet des rayons lumineux, on note la présence d'une source lumineuse 21, qui peut être du type précédemment indiqué. De préférence, la source lumineuse 21 est configurée pour émettre dans un demi-espace à partir d'une zone émissive de forme rectangulaire. Au moins une partie des rayons émis par la source 21 est traitée optiquement par un dispositif optique 22. Ce dernier peut comprendre une ou plusieurs lentilles de forme plus ou moins complexes.

[0043] A la figure 2, le dispositif optique 22 prend la forme d'une lentille présentant une face d'entrée 22a permettant d'admettre les rayons lumineux issus de la source 21 et une face de sortie 22b assurant la projection en direction du reste du module. En sortie du dispositif optique 17, au moins une partie référencée « a » appelée partie transmise des rayons traités est destinée à impacter la surface du système d'imagerie pixélisée et digitale, ici une matrice de micro-miroirs 23. Cependant, selon l'invention, les rayons lumineux entrent d'abord par un prisme 26, par l'intermédiaire d'une première face 26a de ce dernier.

[0044] De préférence, l'angle formé entre la première face 26a et la troisième face 26c est compris entre 40 et 50°, préférentiellement entre 44 et 46°, plus préférentiellement il est de 45°, aux tolérances de fabrication près. Cela évite de générer des aberrations de courbure de champ dans les rayons réfléchis par la surface d'impact 24 vers le côté interne de la première face 26a et donc réduit le coût du système de projection car il ne nécessitera pas d'élément de correction de ces aberrations.

[0045] Dans une configuration du module dédiée à une fonction d'écriture au sol ; de préférence, la première face 26a forme un angle aigu avec la direction moyenne de la partie transmise « a » des rayons lumineux venant de la source 21. Plus préférentiellement, la direction moyenne et la normale à la première face 26a forme un angle compris entre -20° et + 20°. On favorise ainsi la quantité de flux retransmise.°.

[0046] Dans une configuration du module comportant une fonction de feu de route anti-éblouissant; de préférence, la troisième face 26c forme un angle aigu avec la direction moyenne de la partie transmise « a » des rayons lumineux venant de la source 21. Plus préférentiellement, la direction moyenne et la normale à la troisième face 26c forme un angle compris entre -20° et + 20°. On réduit ainsi très fortement la génération de rayons parasites lors de la réflexion sur la surface d'impact 24 et on favorise l'émission d'un faisceau pixélisé à fort contraste, ce qui est souhaitable pour un fonction anti-éblouissement.

[0047] D'une manière générale, il est souhaitable d'utiliser pour le prisme 26 un matériau transparent et présentant avantageusement un nombre d'Abbe élevé, de préférence supérieur ou égal à 50. Il peut s'agir de verre Crown ou encore de polyméthacrylate de méthyle (PMMA).

[0048] Afin d'optimiser le module pixélisé pour une utilisation à la fois pour des fonctions d'écriture au sol et de fonction de feu de route anti-éblouissement, on privilégiera un matériau du prisme avec un nombre d'Abbe supérieur ou égal à 50, un angle entre la première face 26a et la troisième face 26c idéalement de 45° et une illumination du prisme par la source 21 telle que la direction moyenne et la normale à la troisième face 26c forme un angle compris entre -20° et + 20°, idéalement confondue avec la normale.

[0049] Les rayons lumineux entrant dans le prisme 26, référencés « a » en figure 2, sont dirigés vers une troisième face 26c du prisme 26 au regard de laquelle est situé le système d'imagerie, qui est dans l'exemple représenté une matrice de micro-miroirs 23. Avantageusement, la surface d'impact 24 (correspondant à la surface exposée des micro-miroirs) est parallèle à la troisième face 26c, cette dernière étant de préférence plane. Avantageusement, la surface d'impact 24 est protégée par une vitre 27 dont une première face 27a est située en regard de la surface d'impact 24. Une deuxième face 27b de la vitre 27 est située en regard, et au contact ou non, de la troisième face 26c. Avantageusement, la distance séparant la surface d'impact 24 et la troisième face 26c est limitée et peut par exemple être inférieure à 2 mm voire à 1 mm, et de préférence de 0,5 mm. La présence de la vitre 27 peut servir à régler cet écartement sans risque d'endommager la surface d'impact 24.

[0050] Dans le mode de réalisation illustré, on cherche par ailleurs à éliminer, ou pour le moins à limiter, les effets parasites que pourrait produire une réflexion sur la troisième face 26c du prisme 26 ou la première face 27a de la vitre des rayons ayant atteint la surface d'impact 24 et ayant été réfléchis. À cet effet, il est avantageux de munir au moins la troisième face 26c du prisme 26, avantageusement également la vitre 27, d'un revêtement antireflet 28 qui pourra être de conception courante et notamment être configuré pour produire une réflexion au maximum de 4 %, voire au maximum de 2 % dans le spectre du visible. Préférentiellement l'antireflet est choisi avec une réflexion maximale de 1% dans le spectre du visible. Dans le cadre d'une utilisation avec une nécessité d'un contraste élevé, on privilégiera une réflexion maximale de 0,2 %, plus préférentiellement de 0,1% dans le spectre du visible.

[0051] De préférence, la surface d'impact 24 définie par l'ensemble des micro-miroirs est de forme rectangulaire. Elle s'étend de préférence dans un plan perpendiculaire à un plan portant la deuxième face 26b du prisme 26 et/ou parallèle à l'axe optique du dispositif de projection 25.

[0052] Selon l'orientation des miroirs, les rayons sont réfléchis, soit de manière à participer au faisceau projeté, soit de manière à être inactifs. C'est ainsi que la configuration du faisceau pixélisé peut être contrôlée à volonté. Dans le cas représenté, les rayons actifs « c » sont dirigés de sorte à entrer à nouveau dans le prisme 26 par la troisième face 26c. Ce chemin des rayons est configuré pour que les rayons actifs « c » atteignent à nouveau la première face 26a. Cependant, cette fois, l'angle des rayons relativement à la première face 26a est tel que ce produit une réflexion totale interne au prisme 26 de sorte à former des rayons réfléchis « d » qui sont dirigés vers la deuxième face 26b du prisme 26.

[0053] Les rayons sortants « e » sont dirigés vers un dispositif de projection 25, qui est ou qui comprend typiquement une lentille de projection. Dans le cas illustré, il s'agit d'une lentille plan convexe, dont la face d'entrée 25a est plane et la face de sortie 25b est convexe. La référence « f » représente un exemple de rayon projeté.

[0054] Avantageusement, le prisme 26 est configuré, en termes d'angle et de choix de matériaux, pour que la totalité des rayons lumineux issus du dispositif d'entrée 22 soit transmise à la matrice de micro miroirs 23 et pour que la totalité des rayons lumineux réfléchis par cette dernière soit réfléchie par la première face 26a. On notera que la zone de la première face 26a par laquelle les rayons « a » entrent dans le prisme 26 et la zone de la première face 26a par laquelle les rayons « c » atteignent à nouveau la première face 26a pour être réfléchis, peuvent se chevaucher.

REFERENCES

[0055] 

11.

Source lumineuse

12.

Dispositif optique

13.

Matrice de micro-miroirs

14.

Face de réflexion

15.

Dispositif optique de projection

21.

Source lumineuse

22.

Dispositif optique d'entrée
22a. Face d'entrée
22b. Face de sortie

23.

Matrice de micro-miroirs

24.

Surface d'impact

25.

Dispositif optique de projection
25a. Face d'entrée
25b. Face de sortie

26.

Prisme
26a. Première face
26b. Deuxième face
26c. Troisième face

27.

Vitre
27a. Première face
27b. Deuxième face

28.

Revêtement antireflets

29.

Axe optique

Revendications

1. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile équipé d'au moins un module lumineux configuré pour produire un faisceau de sortie, comprenant une source lumineuse (21) comprenant au moins une diode électroluminescente, un système d'imagerie pixélisée et digitale, et un dispositif optique d'entrée (22) intercalé, suivant le trajet des rayons lumineux issus de la source lumineuse (21), entre le source lumineuse (21) et le système d'imagerie pixélisée et digitale de sorte à transmettre au moins une partie, dite partie transmise, des rayons lumineux issus de la source lumineuse (21) vers une surface d'impact (24) du système d'imagerie pixélisée et digitale, caractérisé en ce que ledit module lumineux comporte un prisme (26), comprenant une première face (26a), une deuxième face (26b) et une troisième face (26c), et configuré pour :

- transmettre entre la première face (26a) et la troisième face (26c) au moins une partie des rayons lumineux de la partie transmise vers la surface d'impact (24) ;

- former des rayons réfléchis par réflexion d'au moins une partie de rayons lumineux renvoyés par la surface d'impact (24), par réflexion totale interne sur la première face (26a) ;

- renvoyer au moins une partie des rayons réfléchis vers une zone de projection via la deuxième face (26b)

et caractérisé en ce qu'il comprend un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de croisement et un module additionnel configuré pour produire un faisceau de base de feu de route et dans lequel le faisceau pixélisé de sortie dudit module lumineux chevauche en partie à la fois le faisceau de base de feu de route et/ou le faisceau de base de feu de croisement.

2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième face (26b) et la troisième face (26c) sont portées par deux plans perpendiculaires entre eux.

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre un dispositif optique de projection (15) du faisceau de sortie recevant au moins partiellement là au moins une partie des rayons renvoyés.

4. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif optique de projection (15) présente un axe optique (29) perpendiculaire à la deuxième face (26b).

5. Dispositif selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel le dispositif optique de projection (15) présente un axe optique (29) formant un angle obtus avec une direction moyenne de la partie transmise.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la troisième face (26c) est parallèle à la surface d'impact (24).

7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le prisme (26) est en un matériau dont le nombre d'Abbe est supérieur ou égal à 50.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le prisme (26) est en PMMA ou en verre Crown.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant une vitre (27) disposée entre la surface d'impact (24) et la troisième face (26c).

10. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel une première face (27a) de la vitre située en regard de la surface d'impact (24) comprend un revêtement antireflet (28).

11. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le revêtement antireflet (28) est configuré pour réfléchir moins de 4 %, de préférence moins de 2 % des rayons lumineux dans le domaine du visible.

12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la direction moyenne de la partie transmise forme, avec une normale à la première face, un angle compris entre -20° et + 20°.

13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la distance séparant la surface d'impact (24) et la troisième face (26c) est inférieure ou égale à 2 mm, et de préférence inférieure ou égale à 1 mm.

14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le système d'imagerie pixélisée et digitale comprend une matrice de micro-miroirs (23).

15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le faisceau de sortie est configuré pour projeter au moins un motif de pictogramme.

16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, configuré pour projeter un faisceau lumineux à l'avant d'un véhicule automobile.

Ansprüche

1. Beleuchtungs- und/oder Signalisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die mit mindestens einem Leuchtmodul ausgestattet ist, das dazu ausgestaltet ist, ein Austrittsbündel zu erzeugen, umfassend eine Lichtquelle (21), umfassend mindestens eine Leuchtdiode, ein System zur gepixelten und digitalen Bildgebung und eine optische Eintrittsvorrichtung (22), die, entlang des Wegs der aus der Lichtquelle (21) hervorgehenden Lichtstrahlen, zwischen die Lichtquelle (21) und das System zur gepixelten und digitalen Bildgebung gesetzt ist, so dass mindestens ein Teil, durchgelassener Teil genannt, der aus der Lichtquelle (21) hervorgehenden Lichtstrahlen zu einer Auftrefffläche (24) des Systems zur gepixelten und digitalen Bildgebung durchgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmodul (26) ein Prisma beinhaltet, das eine erste Fläche (26a), eine zweite Fläche (26b) und eine dritte Fläche (26c) umfasst und dazu ausgestaltet ist:

- zwischen der ersten Fläche (26a) und der dritten Fläche (26c) mindestens einen Teil der Lichtstrahlen des durchgelassenen Teils zu der Auftrefffläche (24) durchzulassen;

- reflektierte Strahlen zu bilden durch Reflexion mindestens eines Teils von Lichtstrahlen, die von der Auftrefffläche (24) zurückgeworfen werden, durch innere Totalreflexion auf der ersten Fläche (26a);

- mindestens einen Teil der reflektierten Strahlen über die zweite Fläche (26b) zu einem Projektionsbereich zurückzuwerfen

und dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zusätzliches Leuchtmodul umfasst, das dazu ausgestaltet ist, ein Abblendlicht-Basisbündel zu erzeugen, und ein zusätzliches Leuchtmodul, das dazu ausgestaltet ist, ein Fernlicht-Basisbündel zu erzeugen, und bei der das Austrittsbündel des Leuchtmoduls das Fernlicht-Basisbündel und/oder das Abblendlicht-Basisbündel zugleich teilweise überlappt.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die zweite Fläche (26b) und die dritte Fläche (26d) von zwei senkrecht zueinander verlaufenden Ebenen getragen werden.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, beinhaltend ferner eine optische Projektionsvorrichtung (15) zur Projektion des Austrittsbündels, die mindestens teilweise den mindestens einen Teil der zurückgeworfenen Strahlen empfängt.

4. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die optische Projektionsvorrichtung (15) eine optische Achse (29) aufweist, die senkrecht zu der zweiten Fläche (26b) verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei der die optische Projektionsvorrichtung (15) eine optische Achse (29) aufweist, die einen stumpfen Winkel mit einer mittleren Richtung des durchgelassenen Teils bildet.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die dritte Fläche (26c) parallel zu der Auftrefffläche (24) ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Prisma (26) aus einem Material ist, dessen Abbe-Zahl größer als oder gleich 50 ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Prisma (26) aus PMMA oder Kronglas ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, beinhaltend eine Glasscheibe (27), die zwischen der Auftrefffläche (24) und der dritten Fläche (26c) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der eine erste Fläche (27a) der Glasscheibe, die der Auftrefffläche (24) gegenüberliegt, eine Antireflexbeschichtung (28) umfasst.

11. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die Antireflexbeschichtung (28) dazu ausgestaltet ist, weniger als 4 %, bevorzugt weniger als 2 %, der Lichtstrahlen im sichtbaren Bereich zu reflektieren.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mittlere Richtung des durchgelassenen Teils mit einer Senkrechten zur ersten Fläche einen Winkel zwischen -20° und +20° bildet.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Abstand, der die Auftrefffläche (24) und die dritte Fläche (26c) trennt, kleiner als oder gleich 2 mm und bevorzugt kleiner als oder gleich 1 mm ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das System zur gepixelten und digitalen Bildgebung eine Matrix aus Mikrospiegeln (23) umfasst.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Austrittsbündel dazu ausgestaltet ist, mindestens ein Piktogrammmuster zu projizieren.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die dazu ausgestaltet ist, ein Lichtbündel an der Front eines Kraftfahrzeugs zu projizieren.

Claims

1. Motor-vehicle lighting and/or signalling device equipped with at least one luminous module configured to produce an output beam, comprising a light source (21) comprising at least one light-emitting diode, a pixelated digital imaging system, and an optical input device (22) inserted, along the path of the light rays coming from the light source (21), between the light source (21) and the pixelated digital imaging system so that it transmits at least a portion, known as the transmitted portion, of the light rays coming from the light source (21) towards an impact surface (24) of the pixelated digital imaging system, characterized in that said luminous module includes a prism (26), comprising a first face (26a), a second face (26b) and a third face (26c), and configured to:

- transmit between the first face (26a) and the third face (26c) at least one portion of the light rays of the transmitted portion towards the impact surface (24);

- form reflected rays by reflecting at least one portion of the light rays returned by the impact surface (24), by total internal reflection on the first face (26a);

- return at least one portion of the reflected rays towards a projection zone via the second face (26b)

and characterized in that it comprises an additional module configured to produce a basic low beam and an additional module configured to produce a basic high beam and in which the pixelated output beam of said luminous module partially overlaps both the basic high beam and/or the basic low beam.

2. Device according to the previous claim, wherein the second face (26b) and the third face (26c) are held by two planes perpendicular to each other.

3. Device according to one of the previous claims, also including an optical device (15) for projecting the output beam at least partially receiving the at least one portion of the returned rays.

4. Device according to the previous claim, wherein the optical projection device (15) has an optical axis (29) perpendicular to the second face (26b).

5. Device according to one of the two previous claims, wherein the optical projection device (15) has an optical axis (29) forming an obtuse angle with a mean direction of the transmitted portion.

6. Device according to one of the previous claims, wherein the third face (26c) is parallel to the impact surface (24).

7. Device according to one of the previous claims, wherein the prism (26) is made from a material the Abbe number of which is greater than or equal to 50.

8. Device according to one of the previous claims, wherein the prism (26) is made from PMMA or crown glass.

9. Device according to one of the previous claims, including a glass sheet (27) arranged between the impact surface (24) and the third face (26c).

10. Device according to the previous claim, wherein a first face (27a) of the glass sheet situated facing the impact surface (24) comprises an anti-reflective coating (28) .

11. Device according to the previous claim, wherein the anti-reflective coating (28) is configured to reflect less than 40, preferably less than 2% of the light rays in the visible range.

12. Device according to one of the previous claims, wherein the mean direction of the transmitted portion forms an angle of between -20° and +20° with a normal to the first face.

13. Device according to one of the previous claims, wherein the distance separating the impact surface (24) and the third face (26c) is less than or equal to 2 mm, and preferably less than or equal to 1 mm.

14. Device according to one of the previous claims, wherein the pixelated digital imaging system comprises a micromirror array (23).

15. Device according to one of the previous claims, wherein the output beam is configured to project at least one pictogram pattern.

16. Device according to one of the previous claims, configured to project a light beam in front of a motor vehicle.

Dessins