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EP2299167B1 - Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour automobile - Google Patents

Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour automobile Download PDF

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EP2299167B1
EP2299167B1 EP10177010.5A EP10177010A EP2299167B1 EP 2299167 B1 EP2299167 B1 EP 2299167B1 EP 10177010 A EP10177010 A EP 10177010A EP 2299167 B1 EP2299167 B1 EP 2299167B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
light
main
fog
light beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP10177010.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2299167A1 (fr
Inventor
Christophe Valois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Priority to PL10177010T priority Critical patent/PL2299167T3/pl
Publication of EP2299167A1 publication Critical patent/EP2299167A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2299167B1 publication Critical patent/EP2299167B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/50—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by aesthetic components not otherwise provided for, e.g. decorative trim, partition walls or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/162—Incandescent light sources, e.g. filament or halogen lamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/321—Optical layout thereof the reflector being a surface of revolution or a planar surface, e.g. truncated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • F21S41/336—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with discontinuity at the junction between adjacent areas
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    • F21S41/32—Optical layout thereof
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    • F21S41/337—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having a structured surface, e.g. with facets or corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
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    • F21S41/338—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having surface portions added to its general concavity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
    • F21W2102/19—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for curves

Definitions

  • the invention relates to lighting and / or signaling devices for a motor vehicle, and in particular to fog lamps for a motor vehicle.
  • She is particularly interested in light beams illuminating the side of vehicles. This is understood to mean light beams illuminating in a general / average orientation oblique with respect to the longitudinal axis X of the vehicle (axis generally coincident with or slightly different from the orientation of the optical axis of the other beams, called main, emitted. by the projectors).
  • the invention may be a question of light beams emitted by optical modules in order to provide additional lighting on the side where the vehicle is turning on bends.
  • This functionality is known under the term of “fixed bending light”, or also of FBL (the Anglo-Saxon abbreviation of “Fixed Bending Light”). It is described for example in the patent EP 864 462 .
  • the beam of the FBL is thus associated with a standard beam of code type emitted by a so-called main optical module, to give an overall beam with a larger angular opening, said overall beam having to comply with a photometric grid defined in the regulations in force concerning so-called AFS functions (abbreviation of the English term “Advanced Front Lighting Systems”).
  • This function is, in itself, defined by a specific photometric grid provided for in the regulations in force.
  • the headlamps include one or more optical modules emitting light beams whose optical axis coincides more or less with the longitudinal X axis of the vehicle.
  • optical module is understood to mean a set of components comprising at least one reflector, its associated light source (s) and possibly associated optical elements of the dioptric element type, Fresnel Certainly, and capable of emitting at least one given light beam.
  • a first solution consisted in turning inside the projector the module intended to illuminate laterally with respect to the other optical modules: the projector is kept in its usual configuration, with its main modules, for example the one emitting the high beam or high beam, and the complementary FBL or "Cornering" module is rotated so that its optical axis forms an angle with the optical axis of the other modules.
  • a module thus rotated takes up more space inside the projector, in particular with lamp connectors arranged obliquely, a reflector taking up more space.
  • rotating the module in this way tends to cause a loss of luminous flux emitted by the module: the most oblique rays tend to no longer be able to come out of the headlamp closing glass.
  • the amplitude of the rotation of the module is therefore more or less limited, and it is difficult to guarantee that the beam emitted by the module and actually leaving the projector is indeed compatible with the regulations in force.
  • An anti-fog module comprising all the characteristics of the preamble of claim 1 is for example known from the document FR 2,793,000 .
  • the object of the invention is therefore to remedy the drawbacks of this first solution, by proposing in particular a new design of a side lighting module, which is in particular easier to produce, more efficient, or even less restrictive as regards the design of the module. and / or the projector including the module in question.
  • the optical module comprises all the characteristics of claim 1. It comprises at least one main reflector associated with at least one light source in order to emit a main light beam. It also comprises at least one additional reflecting zone outside said main reflector and which is able to receive part of the light coming directly or indirectly from said light source and to return it to make a secondary light beam in a privileged direction different from the direction. privileged of the main light beam.
  • main beam part of the light intended to make a given beam
  • secondary another beam of different orientation
  • optical performance, photometry and main beam distribution This can be achieved, for example, by using light in the least photometrically useful part of the main beam, and / or by recovering light which otherwise would have been lost.
  • the additional reflective zone is outside the main reflector means that it can be contiguous, near the reflector, but that it is not an integral part of it, which makes it possible, as mentioned above, to standardize the reflector main.
  • the distance between the additional reflecting zone and the optical axis is greater than or equal to the distance between the edges of the main reflector and the optical axis. That is to say that for each point of the additional reflecting zone, the shortest distance from this point to the optical axis is preferably greater than or equal to the shortest distance between the edges of the main reflector and the optical axis.
  • the additional reflecting zone is able to receive part of the light coming only directly from said light source.
  • direct light from the light source or “coming directly from the light source” is meant the rays emitted by the light source which have not been previously reflected.
  • light coming indirectly from the light source is meant the rays which have been reflected beforehand at least once after their emission by the light source.
  • optical module is understood to mean a set of components comprising at least one reflector and a light source, and which can either be a unitary lighting element, such as an anti-fog module independent of the vehicle headlight, or be a component. intended to be integrated into a projector.
  • the preferred direction of the main light beam can be assimilated to its optical axis.
  • This axis may or may not coincide with the longitudinal axis of the vehicle equipped with the device according to the invention: It may in fact be coincident, or, for example, be slightly inclined in a plane which is substantially vertical and / or horizontal with respect to the longitudinal axis of the vehicle.
  • its optical axis can be slightly inclined, from 0.5 to 2 ° vertically, and from 0 to 15 °, in particular from 5 to 10 °, horizontally.
  • a privileged direction “different” from the privileged direction of the main light beam has been mentioned above.
  • This angular difference between the two beams, the main and the deviated is preferably significant, preferably at least 10 °, in particular between 25 ° and 70 °, in particular between 30 and 60 °.
  • This deviation is preferably made along a substantially horizontal plane, although the invention also includes a difference in orientation having both a component in a horizontal plane and a component in a vertical plane.
  • the secondary beam preferably has a distribution of 0 to 90 °.
  • the term “distribution” is understood to mean the angle between the radius of the secondary beam exhibiting the smallest angular difference with the optical axis of the optical module and the radius of the secondary beam exhibiting the greatest angular difference with the optical axis of the optical module. optical module.
  • the additional reflecting zone makes it possible to reflect on the side 5 to 10% of the light flux coming directly from the light source.
  • the secondary beam is sufficient to generate lighting, so that it is not necessary to use a converging lens or other optical means making it possible to change the direction or the distribution of the rays reflected by the additional reflecting zone.
  • the present invention can be adapted to projectors whose optical module, composed of a lamp and a reflector, does not have a lens.
  • the main light beam is an anti-fog beam and the secondary light beam is a beam providing a side lighting function called “cornering”.
  • the additional reflecting zone is arranged so that said secondary light beam illuminates an additional lighting zone, extending sufficiently wide outside the zone illuminated by said main light beam to allow illumination on the sides and thus provide a side lighting function of the “cornering” type.
  • the angular difference between the preferred directions of the two beams is preferably about 45 °, and the distribution of the secondary beam is preferably 30 to 60 °.
  • the main beams on the one hand and the secondary beams on the other hand are cut-off beams, in particular with the same type of cut, flat or oblique.
  • the optical module comprises only one additional reflecting zone. There is thus a module for equipping the right front of the vehicle with a given additional reflecting zone, and a module for equipping the left front of the vehicle, with a different reflecting zone in its positioning in the module than in the module on the right side.
  • the additional reflecting zone is integrated into a style part of the module.
  • a style part is understood to mean any component which clad the optical modules and, for example, ensure surface continuity between the modules and the walls of the case or the junction zone of the case / closing glass.
  • These stylish pieces therefore have a cosmetic vocation, and it is generally sought that they have no, or as little as possible, incidence, optically, on the light beams emitted by the module. They can be an integral part of the module, especially when the module is a product unitary, such as an anti-fog module for example. They can also be associated, in contact with the modules, and form part of the projector in which the module is to be integrated.
  • a piece of style is thus locally modified so that it can, contrary to its vocation, participate in the optical definition of a light beam.
  • the integration of the additional reflective zone in a style piece can be done in different ways: it can be, for example, to locally superficially modify the style piece. It can also be a matter of inserting the reflective zone into a stylish piece, in the form of an insert that is attached to the piece by any mechanical means (clipping, etc.) or by gluing.
  • the additional reflecting zone is arranged in the mask of the module surrounding at least in part the main reflector or forms an integral part of said mask or is arranged near said mask.
  • mask (“bezel” in English) designates the styled part ensuring surface continuity between the reflector and the rest of the module (or of the projector).
  • the mask is locally reflective to obtain the desired additional reflective zone, and diffusing / absorbing over the remainder of its visible surface.
  • the mask can be made diffusing by graining, the additional reflective areas being aluminized but not grained.
  • the zone has preferably a geometric shape studied so as to respect the required photometry.
  • the additional reflecting zone comprises a central portion defined optically as a reflector, and a peripheral portion which is a junction zone with the rest of the room.
  • the zone at least in this central portion, can thus comprise a plurality of facets, having in particular a plurality of focal lengths.
  • the main reflector is, for example, of the type with a complex surface, or of the type with parabolic generators, or of the elliptical type.
  • the subject of the invention is also the headlamp fitted with at least one of these optical modules, and the car fitted with one of these modules, alone or integrated in a headlamp.
  • the figure 1 shows in perspective an optical module M comprising a reflector R and a light source S which may be of the halogen lamp type or xenon lamp (not shown in the figure).
  • a light source S which may be of the halogen lamp type or xenon lamp (not shown in the figure).
  • This is an example of a H11 halogen type lamp.
  • the reflector R is of the complex surface type, defined so as to generate a beam with a flat cut-off, of the anti-fog type.
  • FR 2,793,000 and FR 2 792 999 For more details on obtaining such a beam, one can advantageously refer to the patents FR 2,793,000 and FR 2 792 999 .
  • the module M also includes a style piece called mask B, which ensures the surface continuity between the outer edge of the reflector R and the edge of the glass closing the module (not shown), and which is substantially cylindrical to adapt to the outer contour of the reflector.
  • the mask is aluminized and has streaks which have a double objective: to give the module a particular style, and to ensure that parasitic rays coming from the reflector and reaching the mask are diffused so as to avoid any unwanted glare by parasitic reflection at its surface of light rays coming from the reflector or directly from the source.
  • the mask could also be chosen unaluminated, and have a matt appearance, black or gray for example, also making it at least partially absorbent.
  • the figure 2 represents the previous module modified according to the invention: the reflector R and the source S are kept unchanged, and the mask is modified so that it has two zones Z1, Z2 arranged laterally (considering the module as mounted in the vehicle), symmetrically with respect to the optical axis X defined by the main reflector R. These zones make it possible to obtain, in superposition with the anti-fog beam, a beam of the “cornering” type.
  • Each of these zones is aluminized like the rest of the mask, but is not diffusing / absorbing: the geometry of the zone Z1 is calculated so that any light ray coming either directly from the source S or coming from the reflector R, and reaching this zone leaves again along a privileged axis X1 forming an angle with the angle X of approximately 45 °, and which can be chosen between 30 and 60 ° in the most usual configurations.
  • optical axis X is inclined relative to the longitudinal axis AV of the vehicle.
  • the zone Z2 is calculated so that the rays which reach it are deflected and set out again along a privileged axis X2 symmetrical with the axis X1 with respect to the optical axis X.
  • These surfaces Z1, Z2 comprise a succession of facets, each facet having its own focal length.
  • This type of module is undifferentiated on the right side and left side: only one of the zones is effective with respect to the "cornering" function for each of the modules.
  • the figure 8 makes it possible to visualize the privileged directions X1 and X2 of the secondary beams as well as their distribution.
  • Y1max corresponds to the direction of the ray of light having the greatest angle relative to the optical axis X
  • Y1min corresponds to the direction of the light ray having the smallest angle with respect to the optical axis X.
  • the secondary beam generated by the reflecting zone Z1 is therefore distributed between Y1min and Y1 max and is emitted globally according to the direction privileged X1.
  • the preferred example shown in figure 8 corresponds to lighting with a “cornering” function.
  • the angle between Y1min and X is about 30 ° and the angle between Y1max and X is about 60 °.
  • the angle between the preferred direction X1 and the optical axis X is approximately 45 °.
  • the secondary beam generated by the reflecting zone Z2 is emitted in the favored direction X2, the angle between X2 and X being about 45 °, and is distributed between Y2min and Y2max, i.e. between about 30 ° and 60 ° with respect to X.
  • the figures 3 and 4 make it possible to compare the distribution of the light beams obtained: they are representations of isolux, measured at 25 meters.
  • the figure 3 corresponds to comparative example 1: there is indeed a distribution of an anti-fog beam with a flat cut-off, and a total measured flux of 370 lumen.
  • the figure 4 corresponds to Example 1 according to the invention: the central illumination area A corresponds to the area illuminated by the main beam.
  • the left zone G and the right zone D correspond to the zones illuminated by the secondary beams generated by Z2 and Z1.
  • the total measured flux is 430 lumens.
  • the minimum cornering values defined according to the ECE R110 standard are easily reached, namely a 2.5D60L point at 240 candelas minimum, a 2.5D45L point of 400 candelas minimum and a 2.5D30L point at 240 candelas minimum.
  • the spreading provides a "cornering" functionality only on one side, the left side if we consider that this is a right vehicle fog light (symbolized by the arrow on the left side). figure 4 ), the contribution on the right side (interior side of the vehicle therefore) participates in the anti-fog beam. It is interesting to note that the total measured flux is higher, and this significantly, and that the photometric characteristics of the anti-fog beam stricto sensu are not affected by the modification of the mask. It is concluded that the invention makes it possible to obtain a “cornering” function at a lower cost, without an additional lamp, and that obtaining this additional function is not obtained to the detriment of the main function.
  • the gain in luminous flux demonstrates that the “cornering” function results, at least in part, from the recovery of light rays which, otherwise, “were lost” at the level of the mask. This significantly improves the efficiency of the lamp, all other things being equal.
  • the source S is a halogen lamp H 11
  • the reflector R is of the complex surface type.
  • the mask B which is attached to the periphery of the reflector is striated (alternatively, it can be grained). It also has an additional reflecting zone Z1, which has a substantially parabolic shape, and the surface of which is aluminized.
  • the figure 6 represents the isolux lines of the module when the mask is devoid of the reflecting zone Z1 (comparative example 2), and the figure 7 the isolux lines according to example 2. It can be seen that the zone Z1 makes it possible to obtain a beam which retains its flat cut-off and which “spreads out” on one side, namely a spread in the zone G located at left of central zone A.
  • the “cornering” measurement points according to the SAE J852 standard have minimum levels required, largely achieved by example 2, as shown in the measurement table below Measuring points 2.5D60L 2.5D45L 2.5D30L Minimum required 300 cd 500 cd 300 cd Measured values 350 cd 770 cd 1400 cd

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

  • L'invention est relative à des dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation pour automobile, et notamment à des projecteurs antibrouillard pour véhicule automobile.
  • Elle s'intéresse plus particulièrement aux faisceaux lumineux éclairant sur le côté des véhicules. On entend par là des faisceaux lumineux éclairant selon une orientation générale/moyenne oblique par rapport à l'axe longitudinal X du véhicule (axe généralement confondu avec ou peu différent de l'orientation de l'axe optique des autres faisceaux, dits principaux, émis par les projecteurs).
  • Il peut s'agir, au sens de l'invention, et de façon non limitative, des faisceaux lumineux émis par des modules optiques pour assurer dans les virages un complément d'éclairage du côté où le véhicule tourne. Cette fonctionnalité est connue sous le terme de « code virage fixe », ou encore de FBL (l'abréviation anglo-saxonne de « Fixed Bending Light »). Elle est décrite par exemple dans le brevet EP 864 462 . Le faisceau du FBL s'associe ainsi à un faisceau standard de type code émis par un module optique dit principal, pour donner un faisceau global avec une ouverture angulaire plus importante, ledit faisceau global devant respecter une grille photométrique définie dans les réglementations en vigueur concernant les fonctions dites AFS (abréviation du terme anglo-saxon « Advanced Front Lighting Systems »).
  • Il peut également s'agir des faisceaux lumineux assurant une fonction d'éclairage connue sous le terme anglo-saxon de « cornering », soit un éclairage dans les coins, dont le but consiste à éclairer davantage sur les côtés du véhicule, pour permettre une meilleure visibilité au conducteur du véhicule (fonction d'éclairage), mais aussi pour permettre à l'environnement extérieur du véhicule de mieux discerner le véhicule (fonction de signalisation) Cette fonction est, à elle seule, définie par une grille photométrique spécifique prévue dans les réglementations en vigueur.
  • Le point commun à ces deux types de faisceaux, « cornering » et faisceau complémentaire de FBL, est qu'il faut parvenir à envoyer suffisamment de lumière selon un axe oblique par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, ce qui pose un certain nombre de problèmes, puisque habituellement les projecteurs comprennent un ou plusieurs modules optiques émettant des faisceaux lumineux dont l'axe optique coïncide peu ou prou avec l'axe X longitudinal du véhicule. (On comprend par «module optique» un ensemble de composants comportant au moins un réflecteur, sa ou ses sources lumineuses associée(s) et éventuellement des éléments optiques associés du type éléments dioptriques, lentille de Fresnel ...), et apte à émettre au moins un faisceau lumineux donné.
  • Une première solution a consisté à tourner à l'intérieur du projecteur le module destiné à éclairer latéralement par rapport aux autres modules optiques : on conserve au projecteur sa configuration habituelle, avec ses modules principaux, par exemple celui émettant le faisceau code ou route, et on tourne le module complémentaire FBL ou « Cornering », de façon à ce que son axe optique fasse un angle avec l'axe optique des autres modules.
  • Cette solution a cependant ses limites : un module ainsi tourné est plus encombrant à l'intérieur du projecteur, avec notamment des connecteurs de lampe disposés de façon oblique, un réflecteur prenant plus de place. Or c'est la compacité que l'on recherche de plus en plus dans un projecteur. Par ailleurs, tourner ainsi le module tend à entraîner une perte de flux lumineux émis par le module : les rayons les plus obliques ont tendance à ne plus pouvoir sortir de la glace de fermeture du projecteur. Suivant donc la forme du projecteur, l'amplitude de la rotation du module est donc plus ou moins limitée, et il est difficile de garantir que le faisceau émis par le module et sortant effectivement du projecteur est bien compatible avec les réglementations en vigueur
    Un module antibrouillard comportant toutes les caractéristiques du préambule de la revendication 1 est par exemple connu du document FR 2 793 000 .
  • L'invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de cette première solution, en proposant notamment une nouvelle conception de module d'éclairage latéral, qui soit notamment plus facile à réaliser, plus performant, ou encore moins contraignant quant à la conception du module et/ou du projecteur incluant le module en question.
  • Le module optique selon l'invention comporte toutes les caractéristiques de la revendication 1. Il comprend au moins un réflecteur principal associé à au moins une source lumineuse afin d'émettre un faisceau lumineux principal. Il comporte aussi au moins une zone réfléchissante supplémentaire hors dudit réflecteur principal et qui est apte à recevoir une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite source lumineuse et à la renvoyer pour faire un faisceau lumineux secondaire dans une direction privilégiée différente de la direction privilégiée du faisceau lumineux principal.
  • On utilise ainsi, en quelque sorte, une partie de la lumière destinée à faire un faisceau donné (le faisceau dit principal) pour faire un autre faisceau (dit secondaire) d'orientation différente, cette utilisation étant maîtrisée de façon à ne pas perturber les performances optiques, la photométrie et la distribution du faisceau principal. Ceci peut être réalisé, par exemple, en utilisant de la lumière dans la partie du faisceau principal la moins utile sur le plan photométrique, et/ou en récupérant de la lumière qui, sinon, aurait été perdue.
  • Cette solution présente de nombreux avantages, dont les suivants :
    • on n'a recours qu'à une seule source lumineuse pour faire deux faisceaux lumineux différents, on peut ainsi conserver des sources lumineuses standard sans nécessiter l'utilisation d'une seconde source spécifique (ni tous ses accessoires, sans faisceau électrique supplémentaire notamment),
    • on peut conserver au module optique son orientation habituelle selon l'axe longitudinal du véhicule, ce qui est intéressant en termes de compacité du produit,
    • le module peut conserver substantiellement standard la conception du réflecteur principal dédié à l'obtention d'un faisceau principal donné, en ajoutant la zone réfléchissante supplémentaire appropriée pour avoir le faisceau secondaire voulu,
    • on peut ainsi décliner plusieurs modules optiques présentant un faisceau principal substantiellement identique, avec le même réflecteur, et pouvant présenter plusieurs faisceaux secondaires possibles pour adapter le module à la demande, selon la configuration de zone réfléchissante supplémentaire, ce qui donne une flexibilité accrue au module,
    • on peut ainsi conférer une nouvelle fonction à un module optique existant sans remettre en cause entièrement sa conception optique et mécanique.
  • Le fait que la zone réfléchissante supplémentaire soit hors du réflecteur principal signifie qu'elle peut être attenante, à proximité du réflecteur, mais qu'elle n'en fait pas partie intégrante, ce qui permet, comme évoqué plus haut, de standardiser le réflecteur principal.
  • Préférentiellement, la distance entre la zone réfléchissante supplémentaire et l'axe optique est supérieure ou égale à la distance entre les bords du réflecteur principal et l'axe optique. C'est-à-dire que pour chaque point de la zone réfléchissante supplémentaire, la distance la plus courte de ce point à l'axe optique est préférentiellement supérieure ou égale à la distance la plus courte entre les bords du réflecteur principal et l'axe optique.
  • Préférentiellement, la zone réfléchissante supplémentaire est apte à recevoir une partie de la lumière provenant seulement directement de ladite source lumineuse. Par « lumière directe de la source lumineuse » ou « provenant directement de la source lumineuse », on entend les rayons émis par la source lumineuse qui n'ont pas été préalablement réfléchis. Par opposition, par « lumière provenant indirectement de la source lumineuse », on entend les rayons qui ont été préalablement réfléchis au moins une fois après leur émission par la source lumineuse.
  • On comprend sous le terme de module optique un ensemble de composants comprenant au moins un réflecteur et une source lumineuse, et qui peut soit être un élément d'éclairage unitaire, comme un module anti-brouillard indépendant du projecteur du véhicule, soit être un composant destiné à être intégré dans un projecteur.
  • La direction privilégiée du faisceau lumineux principal peut être assimilée à son axe optique. Cet axe peut être confondu ou non avec l'axe longitudinal du véhicule équipé du dispositif selon l'invention : Il peut être effectivement être confondu, ou, par exemple, être un peu incliné dans un plan substantiellement vertical et/ou horizontal par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Par exemple, quand le faisceau principal est de type anti-brouillard, son axe optique peut être légèrement incliné, de 0.5 à 2° verticalement, et de 0 à 15°, notamment de 5 à 10°, horizontalement.
  • On a mentionné plus haut une direction privilégiée « différente » de la direction privilégiée du faisceau lumineux principal. Cette différence angulaire entre les deux faisceaux, le principal et le dévié, est de préférence significative, de préférence d'au moins 10°, notamment comprise entre 25° et 70°, notamment entre 30 et 60°. Cet écart se fait, de préférence, selon un plan substantiellement horizontal, bien que l'invention comprenne aussi une différence d'orientation ayant à la fois une composante dans un plan horizontal et une composante dans un plan vertical.
  • Le faisceau secondaire présente préférentiellement une répartition de 0 à 90°. Par « répartition », on entend l'angle entre le rayon du faisceau secondaire présentant la différence angulaire la plus faible avec l'axe optique du module optique et le rayon du faisceau secondaire présentant la différence angulaire la plus grande avec l'axe optique du module optique.
  • Préférentiellement, la zone réfléchissante supplémentaire permet de réfléchir sur le côté 5 à 10 % du flux lumineux provenant directement de la source lumineuse.
  • Préférentiellement, le faisceau secondaire est suffisant pour générer un éclairage, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser une lentille convergente ou d'autres moyens optiques permettant de changer la direction ou la distribution des rayons réfléchis par la zone réfléchissante supplémentaire. Plus particulièrement, la présente invention peut être adaptée à des projecteurs dont le module optique, composé d'une lampe et d'un réflecteur, est dépourvu de lentille.
  • Selon l'invention, le faisceau lumineux principal est un faisceau antibrouillard et le faisceau lumineux secondaire est un faisceau assurant une fonction d'éclairage latéral dite « cornering ».
  • Selon l'invention, la zone réfléchissante supplémentaire est disposée de manière à ce que ledit faisceau lumineux secondaire éclaire une zone d'éclairage supplémentaire, s'étendant de façon suffisamment large hors de la zone éclairée par ledit faisceau lumineux principal pour permettre un éclairage sur les côtés et assurer ainsi une fonction d'éclairage latéral du type « cornering ».
  • Lorsque l'on veut obtenir un éclairage sur les côtés, la différence angulaire entre les directions privilégiées des deux faisceaux est préférentiellement d'environ 45°, et la répartition du faisceau secondaire est préférentiellement de 30 à 60°.
  • Avantageusement mais non nécessairement, les faisceaux principal d'une part et secondaire d'autre part sont des faisceaux à coupure, avec notamment le même type de coupure, plate ou oblique.
  • Selon l'invention, le module optique ne comprend qu'une seule zone réfléchissante supplémentaire. On a ainsi un module pour équiper l'avant droit du véhicule avec une zone réfléchissante supplémentaire donnée, et un module pour équiper l'avant gauche du véhicule, avec une zone réfléchissante différente dans son positionnement dans le module que dans le module côté droit.
  • Avantageusement, la zone réfléchissante supplémentaire est intégrée à une pièce de style du module. On comprend par pièce de style tout composant qui vient habiller les modules optiques et, par exemple, assurer une continuité de surface entre les modules et les parois du boîtier ou la zone de jonction boîtier/glace de fermeture.
  • Ces pièces de style ont donc une vocation cosmétique, et on cherche généralement à ce qu'elles n'aient aucune, ou le moins possible, d'incidence, sur le plan optique, sur les faisceaux lumineux émis par le module. Elles peuvent faire partie intégrante du module, notamment quand le module est un produit unitaire, comme un module anti-brouillard par exemple. Elles peuvent également être associées, en contact avec les modules, et faire partie du projecteur dans lequel le module doit être intégré.
  • On modifie ainsi localement une pièce de style pour qu'elle puisse, contrairement à sa vocation, participer à la définition optique d'un faisceau lumineux.
  • L'intégration de la zone réfléchissante supplémentaire dans une pièce de style peut se faire de différentes façons : il peut s'agir, par exemple, de modifier superficiellement localement la pièce de style. Il peut aussi s'agir d'insérer la zone réfléchissante dans une pièce de style, sous forme d'un insert que l'on vient fixer à la pièce par tout moyen mécanique (clipsage ....) ou par collage.
  • Selon l'invention, la zone réfléchissante supplémentaire est disposée dans le masque du module entourant au moins en partie le réflecteur principal ou fait partie intégrante dudit masque ou est disposée à proximité dudit masque. Le terme masque (« bezel » en anglais) désigne la pièce de style assurant une continuité de surface entre le réflecteur et le reste du module (ou du projecteur).
  • Le masque est réfléchissant localement pour obtenir la zone réfléchissante supplémentaire voulue, et diffusant/ absorbant sur le reste de sa surface visible. Le masque peut être rendu diffusant par grainage, les zones réfléchissantes supplémentaires étant aluminées mais non grainées.
  • Concrètement, on peut faire un masque entièrement aluminé, donc initialement entièrement réfléchissant, puis traiter les parties visibles du masque afin de les rendre diffusantes/absorbantes sauf dans une zone qui doit réfléchir selon l'invention. On peut aussi avoir la démarche inverse, en ayant un masque dont la surface visible est initialement entièrement rendue diffusante ou absorbante, puis rendre localement une certaine zone réfléchissante (par aluminage sélectif par exemple). On peut aussi, comme évoqué plus haut, prévoir une « fenêtre » dans le masque dans laquelle on fixe un insert réfléchissant, ou une zone que l'on vient recouvrir d'un insert réfléchissant.
  • Notamment quand il est nécessaire de contrôler parfaitement les caractéristiques du faisceau secondaire, il est utile non seulement de rendre réfléchissante une zone de la pièce de style ou du masque, mais également de modifier le relief de la pièce dans ladite zone : la zone a de préférence une forme géométrique étudiée de façon à respecter la photométrie demandée. Afin d'assurer une continuité de surface avec le reste de la pièce de style, on peut alors considérer que la zone supplémentaire réfléchissante comporte une portion centrale définie optiquement comme un réflecteur, et une portion périphérique qui est une zone de jonction avec le reste de la pièce. La zone, au moins dans cette portion centrale, peut ainsi comporter une pluralité de facettes, ayant notamment une pluralité de focales. Cette modification de géométrie dans la pièce de style, outre la modification d'aspect, peut aussi participer à un effet de style intéressant.
  • Le réflecteur principal est par exemple de type à surface complexe, ou de type à génératrices paraboliques, ou de type elliptique.
  • L'invention a également pour objet le projecteur équipé d'au moins un de ces modules optiques, et la voiture équipée de l'un de ces modules, seuls ou intégrés dans un projecteur.
  • L'invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples non limitatifs illustrés par les figures suivantes :
    • Fig.1a et 1b : une vue de face et en perspective éclatée d'un module optique anti-brouillard selon l'art antérieur (exemple comparatif 1),
    • Fig. 2a, 2b, 2c, et 2d : une vue de face ,en perspective éclatée, de dessus et latérale d'un module optique anti-brouillard modifié non couvert par les revendications pour faire également un faisceau « cornering » (exemple 1),
    • Fig.3 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard avec le module de l'exemple comparatif,
    • Fig.4 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard et « cornering » avec le module de l'exemple 1,
    • Fig. 5a et 5b : une vue en perspective éclatée d'un autre module optique anti-brouillard modifié selon l'invention pour faire également un faisceau « cornering » (exemple 2),
    • Fig.6 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard avec le module de l'exemple 2 avant modification selon l'invention (exemple comparatif 2),
    • Fig.7 : une représentation des isolux du faisceau anti-brouillard et « cornering » avec le module de l'exemple 2,
    • Fig.8 : une représentation schématique d'un module optique anti-brouillard modifié selon l'invention et de la trajectoire de rayons constituant le faisceau « cornering », selon une section horizontale, passant par l'axe optique du module.
  • Toutes ces figures sont schématiques et ne respectent pas nécessairement l'échelle. Tous les composants ne sont pas représentés, mais seulement ceux qui concernent directement l'invention, pour en faciliter la lecture.
    • Exemple 1 comparatif (art antérieur)
  • La figure 1 représente en perspective un module optique M comprenant un réflecteur R et une source lumineuse S qui peut être du type lampe halogène ou lampe xénon (non représentée à la figure). Il s'agit ici, à titre d'exemple d'une lampe de type halogène H11. Le réflecteur R est de type surface complexe, défini de façon à générer un faisceau à coupure plate, de type anti-brouillard. Pour plus de détails sur l'obtention d'un tel faisceau, on peut avantageusement se reporter aux brevets FR 2 793 000 et FR 2 792 999 .
  • Le module M comporte aussi une pièce de style appelée masque B, qui vient assurer la continuité de surface entre le bord extérieur du réflecteur R et le bord de la glace fermant le module (non représentée), et qui est substantiellement cylindrique pour s'adapter au contour extérieur du réflecteur. Le masque est aluminé et présente des stries s qui ont un double objectif : conférer au module un style particulier, et s'assurer que des rayons parasites provenant du réflecteur et atteignant le masque soient diffusés de façon à éviter tout éblouissement intempestif par réflexion parasite à sa surface de rayons lumineux provenant du réflecteur ou directement de la source. Le masque pourrait aussi être choisi non aluminé, et avoir un aspect mat, noir ou gris par exemple, le rendant également au moins partiellement absorbant.
    • Exemple 1 (non couvert par les revendications)
  • La figure 2 représente le module précédent modifié selon l'invention : on conserve le réflecteur R et la source S inchangés, et on modifie le masque de façon à ce qu'il ait deux zones Z1,Z2 disposées latéralement (en considérant le module tel que monté dans le véhicule), symétriquement par rapport à l'axe optique X défini par le réflecteur principal R. Ces zones permettent d'obtenir, en superposition avec le faisceau anti-brouillard un faisceau de type « cornering ». Chacune de ces zones est aluminée comme le reste du masque, mais n'est pas diffusante/absorbante : la géométrie de la zone Z1 est calculée de façon à ce que tout rayon lumineux provenant soit directement de la source S soit provenant du réflecteur R, et atteignant cette zone en reparte selon un axe privilégié X1 faisant un angle avec l'angle X d'environ 45°, et qui peut être choisi entre 30 et 60° dans les configurations les plus usuelles.
  • A noter également que l'axe optique X est incliné par rapport à l'axe longitudinal AV du véhicule.
  • De même, la zone Z2 est calculée de façon à ce que les rayons qui l'atteignent soient déviés et repartent selon un axe privilégié X2 symétrique de l'axe X1 par rapport à l'axe optique X. Ces surfaces Z1,Z2 comportent une succession de facettes, chaque facette ayant sa focale propre. Ce type de module est indifférencié côté droit et côté gauche : seule une des zones est efficace vis-à-vis de la fonction « cornering » pour chacun des modules.
  • La figure 8 permet de visualiser les directions privilégiées X1 et X2 des faisceaux secondaires ainsi que leur répartition. Ainsi, Y1max correspond à la direction du rayon de lumière ayant l'angle le plus élevé rapport à l'axe optique X et Y1min correspond à la direction du rayon de lumière ayant l'angle le moins élevé par rapport à l'axe optique X. Le faisceau secondaire généré par la zone réfléchissante Z1 est donc réparti entre Y1min et Y1 max et est émis globalement selon la direction privilégiée X1. L'exemple préférentiel représenté en figure 8, correspond à un éclairage avec une fonction « cornering ». L'angle entre Y1min et X est d'environ 30° et l'angle entre Y1max et X est d'environ 60°. L'angle entre la direction privilégiée X1 et l'axe optique X est d'environ 45°. Pareillement, on observe que le faisceau secondaire généré par la zone réfléchissante Z2 est émis selon la direction privilégiée X2, l'angle entre X2 et X étant d'environ 45°, et est réparti entre Y2min et Y2max, soit entre environ 30° et 60° par rapport à X.
  • Les figures 3 et 4 permettent de comparer la répartition des faisceaux lumineux obtenus : ce sont des représentations d'isolux, mesurés à 25 mètres.
  • La figure 3 correspond à l'exemple 1 comparatif : on a bien une répartition d'un faisceau d'anti-brouillard avec une coupure plate, et un flux total mesuré de 370 lumen.
  • La figure 4 correspond à l'exemple 1 selon l'invention : la zone centrale d'éclairement A correspond à la zone éclairée par le faisceau principal. La zone gauche G et la zone droite D correspondent aux zones éclairées par les faisceaux secondaires générés par Z2 et Z1. On voit que la répartition du faisceau s'est largement étalée, de façon relativement symétrique de part et d'autre du faisceau d'origine selon la figure 3, et que la coupure reste plate. Le flux total mesuré est de 430 lumen.
  • On atteint facilement les valeurs minimales du « cornering » définies selon la norme ECE R110, à savoir un point 2.5D60L à 240 candelas minimum, un point 2.5D45L de 400 candelas minimum et un point à 2.5D30L à 240 candelas minimum. L'étalement n'apporte une fonctionnalité « cornering » que d'un côté, le côté gauche si l'on considère qu'il s'agit ici d'un anti-brouillard droit de véhicule (symbolisé par la flèche à la figure 4), l'apport côté droit (côté intérieur au véhicule donc) participe au faisceau anti-brouillard. Il est intéressant de noter que le flux total mesuré est plus élevé, et ceci de façon significative, et que les caractéristiques photométriques du faisceau anti-brouillard stricto sensu ne sont pas affectées par la modification du masque. On en conclut que l'invention permet d'obtenir une fonction « cornering » à moindre coût, sans lampe supplémentaire, et que l'obtention de cette fonction en plus ne s'obtient pas au détriment de la fonction principale.
  • Le gain en flux lumineux démontre que la fonction « cornering » résulte, au moins pour partie, de la récupération de rayons lumineux qui, sinon, se « perdaient » au niveau du masque. On améliore ainsi sensiblement le rendement de la lampe, toutes choses égales par ailleurs.
    • Exemple 2 (selon l'invention)
  • Comme représenté à la figure 5, Il s'agit ici d'un module optique de type anti-brouillard de conception un peu différente de l'exemple 1 : la source S est une lampe halogène H 11, le réflecteur R est de type surface complexe. Le masque B qui vient se fixer sur le pourtour du réflecteur est striée (alternativement, il peut être grainé). Il présente aussi une zone réfléchissante supplémentaire Z1, qui a une forme substantiellement parabolique, et dont la surface est aluminée. La figure 6 représente les lignes d'isolux du module quand le masque est dépourvu de la zone réfléchissante Z1 (exemple comparatif 2), et la figure 7 les lignes d'isolux selon l'exemple 2. On voit que la zone Z1 permet d'obtenir un faisceau qui conserve sa coupure plate et qui « s'étale » d'un côté, à savoir un étalement dans la zone G située à gauche de la zone centrale A.
  • Les points de mesure du « cornering » selon la norme SAE J852 ont des niveaux minima requis, largement atteints par l'exemple 2, comme montré dans le tableau de mesures ci-dessous
    Points de mesure 2.5D60L 2.5D45L 2.5D30L
    Minimum requis 300 cd 500 cd 300 cd
    Valeurs mesurées 350 cd 770 cd 1400 cd

Claims (6)

  1. Module optique (M) anti-brouillard, ledit module optique comprenant au moins un réflecteur principal (R) associé à au moins une source lumineuse (S) afin d'émettre un faisceau lumineux principal antibrouillard, caractérisé en ce que ledit module optique (M) comporte une zone réfléchissante supplémentaire (Z1,Z2) hors dudit réflecteur principal (R) et apte à recevoir une partie de la lumière provenant directement ou indirectement de ladite source lumineuse (S) et à la renvoyer pour faire un faisceau lumineux secondaire assurant une fonction d'éclairage latéral dite « cornering »dans une direction (X1) privilégiée différente de la direction privilégiée (X) du faisceau lumineux principal, la zone réfléchissante supplémentaire (Z1,Z2) est disposée dans un masque (B) du module entourant au moins en partie le réflecteur principal (R) ou fait partie intégrante dudit masque (B) ou est disposée à proximité dudit masque (B), de manière à ce que ledit faisceau lumineux secondaire éclaire une zone d'éclairage supplémentaire, s'étendant de façon suffisamment large hors de la zone éclairée par ledit faisceau lumineux principal antibrouillard pour permettre un éclairage latéral du type « cornering » et le masque (B) est aluminé et réfléchissant localement pour obtenir la zone réfléchissante supplémentaire et diffusant sur le reste de sa surface visible par la présence de stries ou en étant grainé.
  2. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone réfléchissante supplémentaire (Z1, Z2) est apte à recevoir une partie de la lumière provenant seulement directement de ladite source lumineuse (S).
  3. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre la zone réfléchissante supplémentaire (Z1, Z2) et l'axe optique (X) est supérieure ou égale à la distance entre les bords du réflecteur principal (R) et l'axe optique.
  4. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zones réfléchissante supplémentaire (Z1, Z2) comporte une pluralité de facettes, ayant notamment une pluralité de focales.
  5. Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réflecteur principal (R) est de type à surface complexe, ou de type à génératrices paraboliques, ou de type elliptique.
  6. Projecteur automobile antibrouillard, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module selon l'une des revendications précédentes.
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