FR3085738A1 - LIGHT MODULE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un module lumineux (1) comprenant : - au moins une source lumineuse (11) configurée pour émettre des rayons lumineux (R) pour générer un faisceau lumineux ; - au moins un élément optique (10) configuré pour coopérer avec ladite au moins une source lumineuse (11) pour dévier lesdits rayons lumineux (R) ; Caractérisé en ce que ledit au moins un élément optique (10) comprend au moins une structure antireflet (100) comportant un motif périodique (101) configuré pour obtenir un gradient d'indice de réfraction (G) évoluant en fonction d'un indice de réfraction (ns) dudit au moins un élément optique (10) et d'un indice de réfraction (n0) d'un autre milieu (13) de sorte à réduire la réflexion desdits rayons lumineux (R) sur un dioptre (14) séparant ledit au moins un élément optique (10) et l'autre milieu (13).The invention relates to a light module (1) comprising: - at least one light source (11) configured to emit light rays (R) to generate a light beam; - at least one optical element (10) configured to cooperate with said at least one light source (11) for deflecting said light rays (R); Characterized in that said at least one optical element (10) comprises at least one anti-reflective structure (100) comprising a periodic pattern (101) configured to obtain a refractive index gradient (G) evolving as a function of an index of refraction (ns) of said at least one optical element (10) and of a refractive index (n0) of another medium (13) so as to reduce the reflection of said light rays (R) on a diopter (14) separating said at least one optical element (10) and the other medium (13).
Description
MODULE LUMINEUXLIGHT MODULE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne un module lumineux.The present invention relates to a light module.
Elle trouve une application particulière mais non limitative dans les feux de route avant pour véhicule automobile.It finds a particular but non-limiting application in front high beams for a motor vehicle.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Un module optique pour véhicule automobile de manière connue de l’homme du métier comprend :An optical module for a motor vehicle in a manner known to a person skilled in the art comprises:
- au moins une source lumineuse configurée pour émettre des rayons lumineux pour générer un faisceau lumineux ;- at least one light source configured to emit light rays to generate a light beam;
- au moins un élément optique configuré pour coopérer avec les rayons lumineux dudit faisceau lumineux.- At least one optical element configured to cooperate with the light rays of said light beam.
Ledit module lumineux fait partie d’un dispositif lumineux qui est un feu de route avant d’un véhicule automobile, dans lequel une fonction d’éclairage adaptatif, autrement appelée fonction AFS, est implémentée, connue sous l’acronyme anglo-saxon « ADAPTIVE FRONT-LIGHTING SYSTEMS ». Une telle fonction AFS, est destinée à détecter de façon automatique un usager de la route susceptible d’être ébloui par le faisceau lumineux et à modifier le contour dudit faisceau lumineux de manière à créer une zone d’ombre, autrement appelée tunnel, à l’endroit où se trouve l’usager détecté tout en continuant à éclairer la route de part et d’autre de l’usager.Said light module is part of a light device which is a front high beam of a motor vehicle, in which an adaptive lighting function, otherwise called AFS function, is implemented, known by the acronym "ADAPTIVE" FRONT-LIGHTING SYSTEMS ”. Such an AFS function is intended to automatically detect a road user liable to be dazzled by the light beam and to modify the outline of said light beam so as to create a shadow zone, otherwise known as a tunnel, on the 'location of the detected user while continuing to illuminate the road on both sides of the user.
Le faisceau lumineux est un faisceau segmenté. A cet effet, tel qu’illustré sur la figure 1a, une ou plusieurs sources lumineuses 11Ί sont désactivées de sorte à éteindre un ou plusieurs segments Si du faisceau lumineux F illustré sur la figure 1b, pour éviter à l’usager de la route qui est en général un conducteur d’un véhicule automobile qui vient au devant du véhicule automobile concerné, ou un conducteur d’un véhicule automobile devant ledit véhicule automobile concerné, d’être ébloui. Les segments δΊ éteints forment un tunnel.The light beam is a segmented beam. For this purpose, as illustrated in FIG. 1a, one or more light sources 11 Ί are deactivated so as to extinguish one or more segments Si of the light beam F illustrated in FIG. 1b, to avoid the road user who is generally a driver of a motor vehicle who comes in front of the motor vehicle concerned, or a driver of a motor vehicle in front of said motor vehicle concerned, to be dazzled. The extinct segments δ Ί form a tunnel.
Un inconvénient de cet état de la technique antérieur est que de la lumière parasite, provenant des autres segments encore allumés S2 du faisceau lumineux F, vient s’ajouter dans les tunnels là où le ou les segments Si sont éteints. En effet, tel qu’illustré sur la figure 1a, des rayons lumineux R provenant des sources lumineuses 112 allumées sont réfléchis par les réflexions de Fresnel sur les faces 10a, 10b de l’élément optique référencé 10. Cela entraîne des multi-réflexions. Les rayons réfléchis sont référencés Rr sur la figure 1a. Par conséquent, en cas de trop forte intensité, cette lumière parasite éblouit le conducteur du véhicule automobile qui croise ou qui se trouve devant le véhicule automobile concerné. Par ailleurs, le niveau d’intensité de cette lumière parasite ne respecte pas la réglementation UNECE-R123 émis par la Commission Economique des Nations Unies pour l’Europe qui définit le niveau de lumière à ne pas dépasser dans les lignes dites ADB (Adaptative Driving Beam) (cf. Annexe 3 Table 7). Par exemple dans le cas de la ligne 1 correspondant au cas d'un véhicule croisé à 50 mètres le niveau de lumière parasite ne doit pas dépasser 625 candelas (cd). Dans ce contexte, la présente invention vise à proposer un dispositif lumineux pour véhicule automobile qui permet de résoudre l’inconvénient mentionné.A drawback of this prior art is that stray light, coming from the other segments still on S 2 of the light beam F, is added in the tunnels where the segment or segments Si are extinguished. Indeed, as illustrated in FIG. 1a, light rays R coming from the light sources 11 2 which are lit are reflected by the Fresnel reflections on the faces 10a, 10b of the optical element referenced 10. This results in multi-reflections . The reflected rays are referenced Rr in FIG. 1a. Consequently, in the event of too high an intensity, this stray light dazzles the driver of the motor vehicle who crosses or who is in front of the motor vehicle concerned. Furthermore, the intensity level of this stray light does not comply with the UNECE-R123 regulations issued by the United Nations Economic Commission for Europe which defines the level of light not to be exceeded in so-called ADB (Adaptive Driving) lines Beam) (see Annex 3 Table 7). For example, in the case of line 1 corresponding to the case of a vehicle crossed at 50 meters, the level of stray light must not exceed 625 candelas (cd). In this context, the present invention aims to propose a light device for a motor vehicle which makes it possible to solve the mentioned drawback.
DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L’INVENTIONGENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION
A cette fin, l’invention propose un module lumineux comprenant :To this end, the invention proposes a light module comprising:
- au moins une source lumineuse configurée pour émettre des rayons lumineux pour générer un faisceau lumineux ;- at least one light source configured to emit light rays to generate a light beam;
- au moins un élément optique configuré pour coopérer avec ladite au moins une source lumineuse pour dévier lesdits rayons lumineux ;- at least one optical element configured to cooperate with said at least one light source for deflecting said light rays;
caractérisé en ce que ledit au moins un élément optique comprend au moins une structure antireflet comportant un motif périodique configuré pour obtenir un gradient d’indice de réfraction évoluant en fonction d’un indice de réfraction dudit au moins un élément optique et d’un indice de réfraction d’un autre milieu de sorte à réduire la réflexion desdits rayons lumineux sur un dioptre séparant ledit au moins un élément optique et l’autre milieu.characterized in that said at least one optical element comprises at least one anti-reflective structure comprising a periodic pattern configured to obtain a gradient of refractive index evolving as a function of a refractive index of said at least one optical element and of an index refraction of another medium so as to reduce the reflection of said light rays on a diopter separating said at least one optical element and the other medium.
Selon des modes de réalisation non limitatifs, ledit module lumineux peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires prises seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, parmi les suivantes :According to non-limiting embodiments, said light module can also include one or more additional characteristics taken alone or according to all technically possible combinations, among the following:
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit gradient d’indice de réfraction évolue graduellement en fonction dudit indice de réfraction dudit au moins un élément optique et dudit indice de réfraction d’un autre milieu.According to a nonlimiting embodiment, said gradient of refractive index gradually evolves as a function of said refractive index of said at least one optical element and said refractive index of another medium.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique comprend un profil sinusoïdal.According to a nonlimiting embodiment, said periodic pattern comprises a sinusoidal profile.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique comprend un profil parabolique, un profil triangulaire.According to a nonlimiting embodiment, said periodic pattern comprises a parabolic profile, a triangular profile.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit élément optique comprend une face d’entrée et une face de sortie et ladite nanostructure antireflet se trouve sur ladite face d’entrée et/ou sur ladite face de sortie.According to a nonlimiting embodiment, said optical element comprises an entry face and an exit face and said anti-reflection nanostructure is located on said entry face and / or on said exit face.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique est répété selon un pas inférieur aux longueurs d’onde dans le domaine du visible.According to a nonlimiting embodiment, said periodic pattern is repeated at a step less than the wavelengths in the visible range.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit pas est compris entre 100nm et 300nm.According to a nonlimiting embodiment, said pitch is between 100nm and 300nm.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique comprend une amplitude comprise entre 150nm et 750nm.According to a nonlimiting embodiment, said periodic pattern comprises an amplitude between 150nm and 750nm.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit élément optique est un élément optique primaire comprenant une pluralité de guides de lumière, un élément optique de correction, ou une optique de projection.According to a nonlimiting embodiment, said optical element is a primary optical element comprising a plurality of light guides, an optical correction element, or a projection optic.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit élément optique est composé de verre, de polycarbonate ou de poly(méthacrylate de méthyle).According to a nonlimiting embodiment, said optical element is composed of glass, polycarbonate or poly (methyl methacrylate).
Selon un mode de réalisation non limitatif, l’autre milieu est l’air.According to a nonlimiting embodiment, the other medium is air.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit gradient d’indice de réfraction évolue graduellement de l’indice de réfraction de l’autre milieu vers l’indice de réfraction dudit élément optique ou inversement.According to a non-limiting embodiment, said gradient of refractive index gradually evolves from the refractive index of the other medium towards the refractive index of said optical element or vice versa.
Selon un mode de réalisation non limitatif, une ou plusieurs sources lumineuses sont configurées pour être désactivées de sorte à éteindre un ou plusieurs segments dudit faisceau lumineux segmenté.According to a nonlimiting embodiment, one or more light sources are configured to be deactivated so as to extinguish one or more segments of said segmented light beam.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite structure est une nanostructure.According to a nonlimiting embodiment, said structure is a nanostructure.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite structure est une structure sub-longueur d’onde.According to a nonlimiting embodiment, said structure is a sub-wavelength structure.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le module lumineux est un module lumineux de véhicule automobile.According to a nonlimiting embodiment, the light module is a motor vehicle light module.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la structure antireflet comprend un film sur lequel est inscrit ledit motif périodique, ledit film étant en contact avec ledit élément optique.According to a nonlimiting embodiment, the anti-reflection structure comprises a film on which said periodic pattern is inscribed, said film being in contact with said optical element.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique est inscrit directement sur ledit élément optique.According to a nonlimiting embodiment, said periodic pattern is written directly on said optical element.
Il est également proposé un dispositif lumineux d’un véhicule automobile comprenant un module lumineux selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.A light device for a motor vehicle is also proposed, comprising a light module according to any one of the preceding characteristics.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif lumineux est un projecteur avant adapté pour générer un feu de route.According to a nonlimiting embodiment, said light device is a headlight adapted to generate a high beam.
Il est également proposé un élément optique d’un module lumineux d’un véhicule automobile, ledit élément optique étant configuré pour coopérer avec les rayons lumineux d’un faisceau lumineux généré par au moins une source lumineuse dudit module lumineux, caractérisé en ce que ledit élément optique comprend une structure antireflet comprenant un motif périodique configuré pour obtenir un gradient d’indice de réfraction qui évolue en fonction d’un indice de réfraction dudit élément optique et d’un indice de réfraction d’un autre milieu qui réduit la réflexion desdits rayons lumineux sur un dioptre séparant ledit élément optique et l’autre milieu.An optical element of a light module of a motor vehicle is also proposed, said optical element being configured to cooperate with the light rays of a light beam generated by at least one light source of said light module, characterized in that said optical element comprises an antireflection structure comprising a periodic pattern configured to obtain a refractive index gradient which evolves as a function of a refractive index of said optical element and of a refractive index of another medium which reduces the reflection of said light rays on a diopter separating said optical element and the other medium.
Il est également proposé un véhicule automobile comprenant un module lumineux selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, ou un dispositif lumineux selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.A motor vehicle is also proposed comprising a light module according to any one of the preceding characteristics, or a light device according to any one of the preceding characteristics.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent :The invention and its various applications will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it:
- la figure 1a représente un module lumineux de l’état de la technique antérieur coopérant avec des rayons lumineux d’un faisceau lumineux générés par une pluralité de sources lumineuses du module lumineux, une pluralité de sources lumineuses étant désactivées de sorte à éteindre un ou plusieurs segments du faisceau lumineux ;- Figure 1a shows a light module of the prior art cooperating with light rays of a light beam generated by a plurality of light sources of the light module, a plurality of light sources being deactivated so as to turn off one or several segments of the light beam;
- la figure 1b représente le faisceau lumineux dont un ou plusieurs segments sont éteints par la désactivation de la pluralité de sources lumineuses de la figure 1 a ;- Figure 1b shows the light beam of which one or more segments are extinguished by deactivation of the plurality of light sources of Figure 1a;
- la figure 2 représente une vue schématique d’un dispositif lumineux d’un véhicule automobile comprenant un module lumineux avec une pluralité de sources lumineuses et plusieurs éléments optiques, dont au moins un élément optique comprend une structure antireflet avec un motif périodique, selon un mode de réalisation non limitatif de l’invention ;- Figure 2 shows a schematic view of a light device of a motor vehicle comprising a light module with a plurality of light sources and several optical elements, at least one optical element of which comprises an antireflection structure with a periodic pattern, according to a non-limiting embodiment of the invention;
- la figure 3a représente schématiquement une pluralité de sources lumineuses et un des éléments optiques de la figure 2, plusieurs sources lumineuses étant éteintes pour éteindre des segments dans le faisceau lumineux généré par les sources lumineuses, selon un mode de réalisation non limitatif ;- Figure 3a schematically shows a plurality of light sources and one of the optical elements of Figure 2, several light sources being extinguished to extinguish segments in the light beam generated by the light sources, according to a non-limiting embodiment;
- la figure 3b représente le faisceau lumineux dont un ou plusieurs segments sont éteints par la désactivation des sources lumineuses de la figure 3a ;- Figure 3b shows the light beam of which one or more segments are extinguished by deactivation of the light sources of Figure 3a;
- la figure 4 représente différents profils du motif périodique composant la structure antireflet de l’élément optique des figures 2 et 3a, selon un mode de réalisation non limitatif ; et- Figure 4 shows different profiles of the periodic pattern composing the anti-reflective structure of the optical element of Figures 2 and 3a, according to a non-limiting embodiment; and
- la figure 5 représente une évolution graduelle d’un gradient d’indice de réfraction obtenu par une structure antireflet de l’élément optique des figures 2 et 3a, selon un mode de réalisation non limitatif.- Figure 5 shows a gradual evolution of a refractive index gradient obtained by an anti-reflection structure of the optical element of Figures 2 and 3a, according to a non-limiting embodiment.
DESCRIPTIF DE MODES DE RÉALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissent sur les différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.Identical elements, by structure or by function, appear in the different figures keep, unless otherwise specified, the same references.
Le module lumineux 1 selon l’invention est décrit en référence aux figures 2 à 5.The light module 1 according to the invention is described with reference to Figures 2 to 5.
Dans un mode de réalisation non limitatif, c’est un module lumineux 1 d’un véhicule automobile 3.In a nonlimiting embodiment, it is a light module 1 of a motor vehicle 3.
Par véhicule automobile, on entend tout type de véhicule motorisé. Ainsi, le véhicule automobile 3 comprend le module lumineux 1.By motor vehicle is meant any type of motor vehicle. Thus, the motor vehicle 3 comprises the light module 1.
Le module lumineux 1 comprend :The light module 1 includes:
- au moins une source lumineuse 11 configurée pour émettre des rayons lumineux R pour générer un faisceau lumineux F ;- At least one light source 11 configured to emit light rays R to generate a light beam F;
- au moins un élément optique 10 configuré pour coopérer avec ladite au moins une source lumineuse 11 pour dévier lesdits rayons lumineux R.- At least one optical element 10 configured to cooperate with said at least one light source 11 for deflecting said light rays R.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le module lumineux 1 comprend une pluralité de sources lumineuses 11. Ce mode de réalisation non limitatif est pris comme exemple non limitatif dans la suite de la description.In a nonlimiting embodiment, the light module 1 comprises a plurality of light sources 11. This nonlimiting embodiment is taken as a nonlimiting example in the following description.
Le module lumineux 1 présente un axe A optique longitudinal.The light module 1 has a longitudinal optical axis A.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le module lumineux 1 comprend une pluralité d’éléments optiques 10.In a nonlimiting embodiment, the light module 1 comprises a plurality of optical elements 10.
Tel qu’illustré sur la figure 2, dans un mode de réalisation non limitatif, le module lumineux 1 fait partie d’un dispositif lumineux 2 du véhicule automobile 3. Ainsi, le véhicule automobile 3 comprend le dispositif lumineux 2. Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif lumineux 2 est un projecteur avant adapté pour générer un feu de route. II comprend un boîtier (non illustré) dans lequel est disposé le module lumineux 1 avec ledit élément optique 10 et une glace (non illustrée) pour fermer le boîtier.As illustrated in FIG. 2, in a nonlimiting embodiment, the light module 1 is part of a light device 2 of the motor vehicle 3. Thus, the motor vehicle 3 comprises the light device 2. In one mode of non-limiting embodiment, the light device 2 is a headlight adapted to generate a high beam. It comprises a box (not shown) in which the light module 1 is arranged with said optical element 10 and a lens (not shown) for closing the box.
• Sources lumineuses 11• Light sources 11
Tel qu’illustré sur la figure 3a, la pluralité de sources lumineuses 11 forme une matrice 12 de sources lumineuses. L’axe optique A passe sensiblement au milieu de la matrice 12. La matrice 12 s’étend dans un plan orthogonal à l’axe optique A.As illustrated in FIG. 3a, the plurality of light sources 11 form a matrix 12 of light sources. The optical axis A passes substantially in the middle of the matrix 12. The matrix 12 extends in a plane orthogonal to the optical axis A.
Les sources lumineuses 11 sont disposées sur un support 120 (illustré sur la figure 2). Dans un mode de réalisation non limitatif, ce support 120 est une carte à circuit imprimé, connue sous l’acronyme anglo-saxon PCB « Printed Circuit Board >>.The light sources 11 are arranged on a support 120 (illustrated in FIG. 2). In a nonlimiting embodiment, this support 120 is a printed circuit board, known by the acronym PCB "Printed Circuit Board".
Dans un mode de réalisation non limitatif, les sources lumineuses 11 sont des sources lumineuses à semi-conducteur. Dans une variante de réalisation non limitative, lesdites sources lumineuses à semi-conducteur 11 font partie d’une diode électroluminescente. Par diode électroluminescente, on entend tout type de diodes électroluminescentes, que ce soit dans des exemples non limitatifs des LED (« Light Emitting Diode >>), des OLED (« organic LED >>), des AMOLED (Active-Matrix-Organic LED), des FOLED (Flexible OLED), une matrice monolithique de LED ou encore une matrice de microLED.In a nonlimiting embodiment, the light sources 11 are semiconductor light sources. In a nonlimiting alternative embodiment, said semiconductor light sources 11 are part of a light emitting diode. By light emitting diode is meant any type of light emitting diode, whether in non-limiting examples of LEDs ("Light Emitting Diode >>), OLEDs (" organic LEDs >>), AMOLEDs (Active-Matrix-Organic LEDs) ), FOLED (Flexible OLED), a monolithic LED matrix or even a microLED matrix.
Les sources lumineuses 11 sont configurées pour émettre des rayons lumineux R pour générer un faisceau lumineux F. Le faisceau lumineux F est matriciel ou pixélisé.The light sources 11 are configured to emit light rays R to generate a light beam F. The light beam F is matrix or pixelated.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le faisceau lumineux F est un faisceau lumineux segmenté.In a nonlimiting embodiment, the light beam F is a segmented light beam.
Le faisceau lumineux matriciel F est un faisceau lumineux F adaptatif, connu sous l’acronyme anglo-saxon « Adaptative Driving Beam >>.The matrix light beam F is an adaptive light beam F, known by the acronym "Adaptive Driving Beam".
Un ou plusieurs segments S peuvent être éteints de sorte à former un ou plusieurs tunnels dans le faisceau lumineux F, tunnel référencés Si sur la figure 3b.One or more segments S can be extinguished so as to form one or more tunnels in the light beam F, tunnel referenced Si in FIG. 3b.
A cet effet, une ou plusieurs sources lumineuses 11 du module lumineux 1 sont configurées pour être désactivées de sorte à éteindre un ou plusieurs segments S du faisceau lumineux F.For this purpose, one or more light sources 11 of the light module 1 are configured to be deactivated so as to extinguish one or more segments S of the light beam F.
Ainsi, dans l’exemple non limitatif illustré sur la figure 3a, trois sources lumineuses sont éteintes. Elles sont référencées 11Ί. Elles permettent d’éteindre des segments référencés Si sur la figure 3b. Les sources lumineuses allumées sont référencées 112 et les segments qui restent allumés sont référencés S2 sur la figure 3b.Thus, in the nonlimiting example illustrated in FIG. 3a, three light sources are extinguished. They are referenced 11 Ί . They make it possible to extinguish segments referenced Si in FIG. 3b. The light sources that are on are referenced 11 2 and the segments that remain on are referenced S 2 in FIG. 3b.
On notera que de façon connue de l’homme du métier, le dispositif lumineux 2 comprend une unité de contrôle électronique (non illustrée) configurée pour commander la désactivation et l’activation de la matrice 12 de sources lumineuses 11.It will be noted that in a manner known to a person skilled in the art, the light device 2 comprises an electronic control unit (not shown) configured to control the deactivation and activation of the matrix 12 of light sources 11.
• Elément optique 10• Optical element 10
L’élément optique 10 est disposé longitudinalement en avant de la matrice 12 des sources lumineuses 11.The optical element 10 is arranged longitudinally in front of the matrix 12 of the light sources 11.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément optique 10 est composé de verre, de plastique thermoformable dédié à l’optique tel que par exemple le polycarbonate, connu sous l’abréviation PC, ou de poly(méthacrylate de méthyle) connu sous l’abréviation PMMA.In a nonlimiting embodiment, the optical element 10 is composed of glass, of thermoformable plastic dedicated to optics such as for example polycarbonate, known under the abbreviation PC, or of poly (methyl methacrylate) known under the abbreviation PMMA.
Dans un exemple non limitatif illustré sur la figure 2, il existe trois éléments optiques dans le module lumineux 1.In a nonlimiting example illustrated in FIG. 2, there are three optical elements in the light module 1.
Ainsi, tel qu’illustré sur la figure 2, le module lumineux 1 comprend :Thus, as illustrated in FIG. 2, the light module 1 comprises:
- un élément optique primaire 10Ί comportant une pluralité de guides de lumière 1010 ;- a primary optical element 10 Ί comprising a plurality of light guides 1010;
- un élément optique de correction de courbure de champs 102, autrement appelé élément optique de correction 102dans la suite de la description ;an optical element for correcting the curvature of fields 10 2 , otherwise called an optical correcting element 10 2 in the following description;
- une optique de projection 103.- projection optics 10 3 .
Les sources lumineuses 11 émettent des rayons lumineux R dans un cône de lumière très ouvert. En outre, chaque source lumineuse 11 présente une surface d'émission dont les dimensions doivent être adaptées pour pouvoir être utilisée efficacement par le module lumineux 1. A cet effet, un guide de lumière 1010 est disposé en regard de chaque source lumineuse 11 pour modifier la distribution des rayons lumineux R émis par la source lumineuse 11.11 guide les rayons lumineux R de la source lumineuse 11 en direction de l’élément optique de correction 102. Les éléments optiques primaires comportant une pluralité de guides de lumière étant connus de l’homme du métier, l’élément optique primaire 10Ί n’est pas décrit en détail ici.The light sources 11 emit light rays R in a very open cone of light. In addition, each light source 11 has an emission surface whose dimensions must be adapted to be able to be used effectively by the light module 1. For this purpose, a light guide 1010 is arranged opposite each light source 11 to modify the distribution of the light rays R emitted by the light source 11.11 guides the light rays R from the light source 11 towards the optical correction element 10 2 . The primary optical elements comprising a plurality of light guides being known to those skilled in the art, the primary optical element 10 Ί is not described in detail here.
L’élément optique de correction 102 est configuré pour corriger notamment l’aberration de courbure de champ de l’élément optique de projection 103. On notera que l’aberration de courbure de champ est une aberration optique qui provient du fait que l’image d’un objet plan de grande dimension se forme sur une surface paraboïdale et non sur un plan. Ainsi, l’image d’un plan n’est pas un plan mais une surface sphérique concave dans le cadre d’une lentille convergente. Corriger cette aberration optique revient à faire en sorte que l’image d’un plan soit un plan. A cet effet, dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément optique de correction 102 peut par exemple comporter une surface de Petzval.The optical correction element 10 2 is configured to correct in particular the aberration of field curvature of the optical projection element 10 3 . It will be noted that the aberration of field curvature is an optical aberration which arises from the fact that the image of a large planar object is formed on a paraboidal surface and not on a plane. Thus, the image of a plane is not a plane but a concave spherical surface in the context of a converging lens. Correcting this optical aberration amounts to making the image of a plane a plane. To this end, in a nonlimiting embodiment, the optical correction element 10 2 may for example include a Petzval surface.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le module lumineux 1 comprend un ou plusieurs éléments optiques de correction 102. Les éléments optiques de correction étant connus de l’homme du métier, l’élément optique de correction 102 n’est pas décrit en détail ici.In a nonlimiting embodiment, the light module 1 comprises one or more optical correction elements 10 2 . Since the optical correction elements are known to a person skilled in the art, the optical correction element 10 2 is not described in detail here.
L’optique de projection 103 est configurée pour projeter de la lumière émise par les sources lumineuses 11. Cette optique de projection 103 créée une image réelle, et éventuellement anamorphosée, d’une partie du module lumineux 1, par exemple la source lumineuse 11 elle-même ou un cache, ou d’une image intermédiaire de la source lumineuse 11, à distance (finie ou infinie) très grande devant les dimensions du module lumineux 1 (d’un rapport de l’ordre d’au moins 30, de préférence 100) du module lumineux 1. Cette optique de projection 103 peut comprendre un ou plusieurs réflecteurs, ou bien une ou plusieurs lentilles, ou un ou plusieurs guides de lumière ou encore en une combinaison de ces possibilités.The projection optics 10 3 is configured to project light emitted by the light sources 11. This projection optics 10 3 creates a real, and possibly anamorphic image, of a part of the light module 1, for example the light source 11 itself or a mask, or of an intermediate image of the light source 11, at a distance (finite or infinite) very large compared to the dimensions of the light module 1 (with a ratio of the order of at least 30 , preferably 100) of the light module 1. This projection optics 10 3 may comprise one or more reflectors, or one or more lenses, or one or more light guides or in a combination of these possibilities.
Au moins un élément optique 10 du module lumineux 1 comprend au moins une structure antireflet 100 comprenant un motif périodique 101. Dans un premier exemple non limitatif, l’élément de correction 102 comprend au moins une structure antireflet 100. Dans un deuxième exemple non limitatif, l’élément optique de projection 103 comprend au moins une structure antireflet 100.At least one optical element 10 of the light module 1 comprises at least one anti-reflection structure 100 comprising a periodic pattern 101. In a first non-limiting example, the correction element 10 2 comprises at least one anti-reflection structure 100. In a second example not limiting, the optical projection element 10 3 comprises at least one anti-reflection structure 100.
Dans un mode de réalisation non limitatif, plusieurs éléments optiques 10 comprennent au moins une structure antireflet 100 comprenant un motif périodique 101. Dans un troisième exemple non limitatif, l’élément de correction 102 et l’élément optique de projection 103 comprennent chacun au moins une structure antireflet 100.In a nonlimiting embodiment, several optical elements 10 comprise at least one antireflection structure 100 comprising a periodic pattern 101. In a third nonlimiting example, the correction element 10 2 and the optical projection element 10 3 each comprise at least one anti-reflection structure 100.
Dans des modes de réalisation non limitatifs, le motif périodique 101 comprend tel qu’illustré sur la figure 4 :In nonlimiting embodiments, the periodic pattern 101 comprises, as illustrated in FIG. 4:
a) un profil triangulaire ; oua) a triangular profile; or
b) c) un profil parabolique ; oub) c) a parabolic profile; or
d) un profil sinusoïdal ;d) a sinusoidal profile;
Le profil triangulaire permet d’avoir soit un motif périodique 101 en forme de pyramide à base carrée ou à base triangulaire, soit un motif périodique 101 de forme conique.The triangular profile makes it possible to have either a periodic pattern 101 in the form of a pyramid with a square base or with a triangular base, or a periodic pattern 101 of conical shape.
Le profil parabolique permet d’avoir un motif périodique 101 paraboloïde ou demi-sphérique.The parabolic profile makes it possible to have a paraboloid or semi-spherical 101 periodic pattern.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique 101 est répété selon un pas p1 inférieur aux longueurs d’onde dans le domaine du visible. La lumière ne perçoit ainsi pas la structure antireflet 100. C’est ainsi une nanostructure. On l’appelle également structure sub-longueur d’onde 100. Cette structure antireflet 100 peut être vue comme un réseau sub-longueur d’onde. La théorie de la diffraction stipule que lorsque la période d’un réseau est suffisamment inférieure à la longueur d'onde de la lumière incidente, la diffraction réfléchie d'ordre non zéro est évanescente sur une large gamme de longueurs d'onde et d'angles incidents.In a nonlimiting embodiment, said periodic pattern 101 is repeated at a pitch p1 less than the wavelengths in the visible range. The light thus does not perceive the anti-reflective structure 100. It is thus a nanostructure. It is also called sub-wavelength structure 100. This anti-reflection structure 100 can be seen as a sub-wavelength network. Diffraction theory states that when the period of a grating is sufficiently less than the wavelength of the incident light, the non-zero order reflected diffraction is evanescent over a wide range of wavelengths and incident angles.
On rappelle que les longueurs d’onde dans le domaine du visible sont comprises entre -380 et -780 nanomètres (nm). Dans une variante de réalisation non limitative, le pas p1 est compris entre 100nm et 300nm.It is recalled that the wavelengths in the visible range are between -380 and -780 nanometers (nm). In a non-limiting variant, the step p1 is between 100nm and 300nm.
Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique 101 comprend une amplitude P comprise entre 150nm et 750nm. On notera qu’en deçà de 150nm, le motif périodique 101 est difficile à réaliser.In a nonlimiting embodiment, said periodic pattern 101 comprises an amplitude P between 150nm and 750nm. Note that below 150nm, the periodic pattern 101 is difficult to achieve.
Le motif périodique 101 est donc un nano-motif qui permet d’avoir la structure antireflet 100.The periodic pattern 101 is therefore a nano-pattern which makes it possible to have the antireflection structure 100.
On notera que la distance d à la base entre deux motifs périodiques 101 est plus ou moins grande selon les possibilités de fabrication. Cette distance d peut être égale à 0.It will be noted that the distance d at the base between two periodic patterns 101 is more or less great depending on the manufacturing possibilities. This distance d can be equal to 0.
Tel qu’illustré sur la figure 3a, l’élément optique 10 comprend une face d’entrée 10a et une face de sortie 10b et la structure antireflet 100 se trouve sur ladite face d’entrée 10a et/ou ladite face de sortie 10b. Ainsi, le dioptre 14i est la face d’entrée 10a et le dioptre 142 est la face de sortie 10b.As illustrated in FIG. 3a, the optical element 10 comprises an inlet face 10a and an outlet face 10b and the anti-reflection structure 100 is located on said inlet face 10a and / or said outlet face 10b. Thus, the diopter 14i is the entry face 10a and the diopter 14 2 is the exit face 10b.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la structure antireflet 100 du dioptre 14 s’étend sur tout ou partie d’un dioptre 14. Dans une variante de réalisation non limitative, la structure antireflet 100 s’étend sur le dioptre 14 à l’endroit où les rayons lumineux R rentrent dans l’élément optique 10.In a non-limiting embodiment, the anti-reflective structure 100 of the diopter 14 extends over all or part of a diopter 14. In a non-limiting alternative embodiment, the anti-reflective structure 100 extends over the diopter 14 to the place where the light rays R enter the optical element 10.
La structure antireflet 100 comprend le motif périodique 101 qui est configuré pour obtenir un gradient d’indice de réfraction G qui évolue graduellement en fonction d’un indice de réfraction ns dudit élément optique 10 et d’un indice de réfraction nO d’un autre milieu 13 de sorte à réduire la réflexion desdits rayons lumineux R sur un dioptre 14 séparant ledit élément optique 10 et l’autre milieu 13. Cet autre milieu 13 est un milieu différent de l’élément optique 10. Cet autre milieu 13 est autrement appelé milieu extérieur.The anti-reflection structure 100 comprises the periodic pattern 101 which is configured to obtain a gradient of refractive index G which evolves gradually as a function of a refractive index ns of said optical element 10 and of a refractive index nO of another medium 13 so as to reduce the reflection of said light rays R on a diopter 14 separating said optical element 10 and the other medium 13. This other medium 13 is a medium different from the optical element 10. This other medium 13 is otherwise called outdoor environment.
On notera que c’est la forme du motif périodique 101 qui joue sur le gradient d’indice de réfraction G.It will be noted that it is the shape of the periodic pattern 101 which plays on the gradient of refractive index G.
Comme illustré sur la figure 3a, l’autre milieu 13 est l’air A. Dans l’exemple non limitatif illustré, il y a deux dioptres 14. Un premier dioptre 14Ί qui sépare l’air A de la surface de la face d’entrée 10a. Un deuxième dioptre 142 qui sépare l’air A de la surface de sortie 10b de l’élément optique 10. Dans l’exemple non limitatif illustré, le premier dioptre 14Ί comprend la structure antireflet 100.As illustrated in FIG. 3a, the other medium 13 is air A. In the nonlimiting example illustrated, there are two diopters 14. A first diopter 14 Ί which separates air A from the surface of the face input 10a. A second diopter 14 2 which separates the air A from the outlet surface 10b of the optical element 10. In the nonlimiting example illustrated, the first diopter 14 Ί comprises the anti-reflection structure 100.
L’élément optique 10 comprend un indice de réfraction ns. Dans des exemples non limitatifs, l’indice de réfraction ns, aux alentours de 550 nm, :The optical element 10 includes a refractive index ns. In nonlimiting examples, the refractive index ns, around 550 nm,:
- du verre est égal à 1,52 ;- glass is equal to 1.52;
- du PC est égal à 1,59 ;- of the PC is equal to 1.59;
- du PMMA est égal à 1,49.- the PMMA is equal to 1.49.
L’air A comporte un indice de réfraction nO approximativement égal à 1.Air A has a refractive index nO approximately equal to 1.
La lumière incidente Ll est formée par les rayons lumineux R du faisceau lumineux F qui arrive sur le dioptre 14Ί dans l’exemple non limitatif illustré. Quand la lumière incidente Ll arrive à la surface séparant l’air A de l’élément optique 10, à savoir le premier dioptre 14Ί comportant la structure antireflet 100, la lumière incidente Ll n’est plus réfléchie car les réflexions de Fresnel sont diminués voir annihilé. En effet, grâce à la structure antireflet 100, l’indice de réfraction évolue graduellement de l’indice de réfraction nO de l’air A jusqu’à l’indice de réfraction ns de l’élément optique 10 dans l’exemple non limitatif pris. Ainsi, la lumière incidente Ll ne subira pas de variation soudaine de l'indice de réfraction, ce qui provoquerait des réflexions proportionnelles. On a ainsi un changement progressif de l’indice de réfraction qui créé un gradient d’indice de réfraction G qui réduit la réflexion de la lumière incidente Ll à la surface du dioptre 14Ί.The incident light L1 is formed by the light rays R of the light beam F which arrives on the diopter 14 Ί in the nonlimiting example illustrated. When the incident light Ll arrives at the surface separating the air A from the optical element 10, namely the first diopter 14 Ί comprising the anti-reflection structure 100, the incident light Ll is no longer reflected because the Fresnel reflections are reduced see annihilated. Indeed, thanks to the anti-reflective structure 100, the refractive index gradually evolves from the refractive index nO of the air A to the refractive index ns of the optical element 10 in the nonlimiting example taken. Thus, the incident light L1 will not undergo a sudden variation in the refractive index, which would cause proportional reflections. There is thus a gradual change in the refractive index which creates a gradient of refractive index G which reduces the reflection of the incident light L1 on the surface of the diopter 14 Ί .
II n’y a plus d’interface nette air-élément optique 10, et ainsi il n’y a pas de changement d’indice de réfraction n brusque. A la place, il y a un changement d’indice de réfraction n qui change continuellement lorsque la lumière se déplace au travers de la structure sub-longueur d’onde 100 et cela permet un changement plus doux et plus faible de l'indice de réfraction global. Il en résulte que plus de lumière est transmise et beaucoup moins de lumière est réfléchie grâce à la structure sub-longueur d'onde 100.There is no longer a clear air-optical interface 10, and therefore there is no sudden change in refractive index. Instead, there is a change in the refractive index n which changes continuously as the light travels through the subwavelength structure 100 and this allows for a smoother and smaller change in the index of global refraction. As a result, more light is transmitted and much less light is reflected thanks to the sub-wavelength structure 100.
Si on regarde la lumière incidente Ll qui se propage de l’autre milieu 13 (ici l’air A) vers l’élément optique 10, on a un gradient d’indice de réfraction G qui évolue graduellement de l’indice de réfraction nO de l’autre milieu 13 vers l’indice de réfraction ns dudit élément optique 10. Dans l’exemple non limitatif de l’air A, il est donc ici croissant.If we look at the incident light L1 which propagates from the other medium 13 (here the air A) towards the optical element 10, we have a gradient of refractive index G which gradually changes from the refractive index nO from the other medium 13 towards the refractive index ns of said optical element 10. In the nonlimiting example of air A, it is therefore increasing here.
Inversement, si on regarde la lumière incidente Ll qui se propage de l’élément optique 10 vers l’autre milieu 13 (ici l’air A), on a un gradient d’indice de réfraction G qui évolue graduellement de l’indice de réfraction ns dudit élément optique 10 vers l’indice de réfraction nO de l’autre milieu 13 tel qu’illustré sur la courbe de la figure 5 où la profondeur P est en abscisse et l’indice de réfraction n est en ordonnée. Dans l’exemple non limitatif de l’air A, il est donc ici décroissant.Conversely, if we look at the incident light L1 which propagates from the optical element 10 to the other medium 13 (here air A), we have a gradient of refractive index G which gradually changes from the index of refraction ns of said optical element 10 towards the refractive index nO of the other medium 13 as illustrated on the curve of FIG. 5 where the depth P is on the abscissa and the refractive index n is on the ordinate. In the nonlimiting example of air A, it is therefore decreasing here.
Une structure antireflet 100 avec un motif périodique 101 formé de pyramides est illustrée sur la figure 5. Pour comprendre le fonctionnement de la structure, on pourrait découper cette structure antireflet 100 tranche par tranche, cela équivaudrait à créer des couches c d’indice de réfraction équivalent neq(X) = X * ns + (1 - X) * nO, avec X l’épaisseur relative qui est égale à la hauteur d’une couche c divisé par la hauteur du motif périodique 101. On notera que l’épaisseur X est comprise entre 0 et 1. Cette compréhension du phénomène est connue sous le nom anglais: « Effective Medium Theory >> (EMT).An anti-reflection structure 100 with a periodic pattern 101 formed of pyramids is illustrated in FIG. 5. To understand the functioning of the structure, one could cut this anti-reflection structure 100 slice by slice, this would be equivalent to creating layers c of refractive index equivalent n eq (X) = X * ns + (1 - X) * nO, with X the relative thickness which is equal to the height of a layer c divided by the height of the periodic pattern 101. Note that the thickness X is between 0 and 1. This understanding of the phenomenon is known by the English name: "Effective Medium Theory" (EMT).
Dans l’exemple non limitatif illustré, il y a cinq couches c1 à c5 illustrées pour expliquer l’indice de réfraction équivalent neq(X).In the nonlimiting example illustrated, there are five layers c1 to c5 illustrated to explain the equivalent refractive index n eq (X).
Avant la couche c1, on a neq = nO. Lorsque la lumière incidente Ll arrive sur le sommet des pyramides, on est sur la couche c1. neq(X) = 20% ns + 80% nO dans un exemple non limitatif. Pour la couche c2, neq(X) = 40% ns + 60% nO dans un exemple non limitatif. Pour la couche c3, neq(X) = 60% ns + 40% nO dans un exemple non limitatif.Before layer c1, we have neq = nO. When the incident light L1 arrives on the top of the pyramids, we are on the layer c1. n eq (X) = 20% ns + 80% nO in a nonlimiting example. For the layer c2, n eq (X) = 40% ns + 60% nO in a nonlimiting example. For layer c3, n eq (X) = 60% ns + 40% nO in a nonlimiting example.
Pour la couche c4, neq(X) = 80% ns + 20% nO dans un exemple non limitatif. Jusqu’à arriver à la couche c5 où neq(X) = ns.For layer c4, n eq (X) = 80% ns + 20% nO in a nonlimiting example. Until arriving at layer c5 where n eq (X) = ns.
La structure 100 permet d’obtenir ainsi une pluralité de couches c1 à c5 équivalentes d’indices de réfraction, dits équivalents, neq qui sont différents les uns des autres et qui permettent de diminuer la réflexion de la lumière incidente Ll.The structure 100 thus makes it possible to obtain a plurality of layers c1 to c5 equivalent of refractive indices, called equivalent, n eq which are different from each other and which make it possible to reduce the reflection of the incident light L1.
Plus la lumière incidente Ll est en contact avec la surface des pyramides 101 de la structure 100 plus l’indice de réfraction équivalent neq va tendre vers l’indice de réfraction ns, et ce de façon progressive. On obtient ainsi un gradient d’indice de réfaction G qui évolue graduellement de l’indice de réfraction nO de l’air A vers l’indice de réfraction ns de l’élément optique 10 des couches c1 à c5. La lumière incidente Ll traverse l’élément optique 10 avec aucune réflexion. On a ainsi la lumière transmise LT sensiblement équivalente à la lumière incidente Ll. II y a une diminution de perte de lumière par réflexion, et plus de lumière est transmise.The more the incident light L1 is in contact with the surface of the pyramids 101 of the structure 100 the more the equivalent refractive index n eq will tend towards the refractive index ns, and this in a progressive manner. This gives a gradient of refraction index G which gradually evolves from the refractive index nO of air A to the refractive index ns of the optical element 10 of the layers c1 to c5. The incident light L1 passes through the optical element 10 with no reflection. There is thus the transmitted light LT substantially equivalent to the incident light L1. There is a decrease in light loss by reflection, and more light is transmitted.
Dans l’exemple non limitatif du motif périodique 101 en forme de pyramide, le gradient d’indice de réfraction G fonction de l’indice de réfraction ns et de l’indice de réfraction nO est égal à la dérivée de neq(X), indice de réfraction équivalent en fonction l’épaisseur relative X de la structure antireflet 100, avec : neq(X) = X * ns + (1 - X) * nO.In the nonlimiting example of the periodic pattern 101 in the form of a pyramid, the refractive index gradient G as a function of the refractive index ns and the refractive index nO is equal to the derivative of n eq (X) , equivalent refractive index as a function of the relative thickness X of the antireflection structure 100, with: n eq (X) = X * ns + (1 - X) * nO.
Dans le premier exemple de réalisation illustré sur la figure 3a, avec l’élément optique de correction 102, il n’y aura qu’un résidu infime de lumière réfléchie selon les réflexions de Fresnel sur la surface du dioptre 14Ί. Ainsi très peu de lumière réfléchie revient sur l’élément optique primaire 10Ί qui se trouve en arrière de l’élément optique de correction 102, contrairement à l’état de la technique antérieur de la figure 1a. II y a ainsi très peu de réflexions vers l’intérieur du module lumineux 1. Dans ce mode, le gradient d’indice de réfraction G évolue graduellement de l’indice de réfraction nO de l’air A vers l’indice de réfraction ns dudit élément optique de correction 102. II est croissant.In the first exemplary embodiment illustrated in FIG. 3a, with the optical correction element 10 2 , there will be only a tiny residue of light reflected according to Fresnel reflections on the surface of the diopter 14 Ί . Thus very little reflected light returns to the primary optical element 10 Ί which is located behind the optical correction element 10 2 , unlike the state of the prior art in FIG. 1a. There are thus very few reflections towards the interior of the light module 1. In this mode, the gradient of the refractive index G gradually changes from the refractive index nO of the air A towards the refractive index ns of said optical correction element 10 2 . It is growing.
Dans le deuxième exemple de réalisation (non illustré) avec l’élément optique de projection 103, il n’y aura qu’un résidu infime de lumière réfléchie selon les réflexions de Fresnel sur la surface du dioptre 14 (non illustré) de l’élément optique de projection 103. Ainsi très peu de lumière réfléchie revient sur l’élément optique de correction 102 qui se trouve en arrière de l’élément optique de projection 103, contrairement à l’état de la technique antérieur de la figure 1a. Il y a très peu de réflexions vers l’intérieur du module lumineuxIn the second exemplary embodiment (not illustrated) with the optical projection element 10 3 , there will be only a tiny residue of light reflected according to Fresnel reflections on the surface of the diopter 14 (not illustrated) of the projection optical element 10 3 . Thus, very little reflected light returns to the optical correction element 10 2 which is located behind the optical projection element 10 3 , unlike the prior art in FIG. 1a. There are very few reflections into the interior of the light module
1. Dans ce mode, le gradient d’indice de réfraction G évolue graduellement de l’indice de réfraction nO de l’air A vers l’indice de réfraction ns dudit élément optique de projection 103. Il est croissant.1. In this mode, the refractive index gradient G gradually evolves from the refractive index nO of air A to the refractive index ns of said projection optical element 10 3 . It is growing.
Ainsi, lorsque les sources lumineuses 11 sont désactivées pour créer un tunnel Si dans le faisceau lumineux F, il y a très peu de lumière parasite due aux réflexions de Fresnel qui parasite ledit tunnel δΊ. Ainsi, tel qu’illustré sur la figure 3b, on peut voir que le tunnel Si est plus sombre que le tunnel Si de l’état de la technique antérieur illustré sur la figure 1 b.Thus, when the light sources 11 are deactivated to create a tunnel Si in the light beam F, there is very little stray light due to the Fresnel reflections which parasitize said tunnel δ Ί . Thus, as illustrated in FIG. 3b, it can be seen that the tunnel Si is darker than the tunnel Si of the prior art illustrated in FIG. 1b.
Ceci est vrai d’autant plus si l’élément optique de correction 102 et l’élément optique de projection 103 comprennent chacune au moins une structure antireflet 100 selon le troisième exemple de réalisation non limitatif (non illustré).This is all the more true if the optical correction element 10 2 and the optical projection element 10 3 each comprise at least one anti-reflection structure 100 according to the third nonlimiting exemplary embodiment (not illustrated).
Selon le matériau du motif périodique 101, il existe différents procédés de fabrication qui sont les suivants.Depending on the material of the periodic pattern 101, there are different manufacturing methods which are as follows.
Pour le motif périodique 101 en verre, dans des modes de réalisation non limitatifs les procédés de fabrication utilisés sont :For the periodic pattern 101 in glass, in nonlimiting embodiments the manufacturing methods used are:
- la photolithographie avec inscription des motifs périodiques 101 avec un laser UV dans une résine photosensible connue sous le nom anglo-saxon «holographie litography with UV laser >> ;- Photolithography with the inscription of periodic patterns 101 with a UV laser in a photosensitive resin known by the English name "holography litography with UV laser";
- l’impression lithographique par un faisceau d'électrons connue sous le nom anglo-saxon « direct writing electron-beam lithography >>.- lithographic printing by an electron beam known by the English name "direct writing electron-beam lithography".
Pour le motif périodique 101 en matériau plastique PC ou PMMA, dans des modes de réalisation non limitatifs les procédés de fabrication utilisés sont :For the periodic pattern 101 in PC or PMMA plastic material, in non-limiting embodiments the manufacturing methods used are:
- l’impression nano-lithographique connue sous le nom anglo-saxon « nanoimprint lithography (NIL) >> ;- the nano-lithographic printing known as the Anglo-Saxon "nanoimprint lithography (NIL)";
- l’impression sur un film sous le nom anglo-saxon « roll-to-plate », référencée R2P.- printing on a film under the Anglo-Saxon name "roll-to-plate", referenced R2P.
Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, ledit motif périodique 101 est inscrit directement sur ledit élément optique 10.Thus, in a nonlimiting embodiment, said periodic pattern 101 is written directly on said optical element 10.
Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, la structure antireflet 100 comprend un film sur lequel est inscrit ledit motif périodique, ledit film étant collé avec ledit élément optique.Thus, in a nonlimiting embodiment, the anti-reflection structure 100 comprises a film on which said periodic pattern is inscribed, said film being glued with said optical element.
Bien entendu, la description de l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus.Of course, the description of the invention is not limited to the embodiments described above.
Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif lumineux 2 comprenant l’élément optique 10 est un dispositif d’éclairage intérieur.Thus, in another nonlimiting embodiment, said light device 2 comprising the optical element 10 is an interior lighting device.
Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif lumineux 2 comprenant l’élément optique 10 est un feu arrière.Thus, in another nonlimiting embodiment, said light device 2 comprising the optical element 10 is a rear light.
Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, le dioptre 14 est la face intérieure opposée 10d à la face de sortie 10b et/ou la face intérieure opposée 10c à la face d’entrée 10a, et ladite structure antireflet 100 se trouve sur ladite face intérieure 10c et/ou ladite face intérieure 10d (illustrées sur la figure 3a).Thus, in a nonlimiting embodiment, the diopter 14 is the opposite inner face 10d to the outlet face 10b and / or the opposite inner face 10c to the inlet face 10a, and said anti-reflection structure 100 is located on said inner face 10c and / or said inner face 10d (illustrated in FIG. 3a).
Ainsi, l’invention décrite présente notamment les avantages suivants :Thus, the invention described has the following advantages in particular:
- elle permet de supprimer les réflexions de Fresnel sur un élément optique 10 (à une réflexion résiduelle infime près) et permet ainsi d’augmenter les performances du module lumineux 1 dans son ensemble ;- it eliminates the Fresnel reflections on an optical element 10 (to a very small residual reflection) and thus makes it possible to increase the performance of the light module 1 as a whole;
- elle supprime les multi-réflexions ;- it eliminates multi-reflections;
- elle permet de ne plus avoir de lumière parasite sur les tunnels du faisceau lumineux F ;- it eliminates stray light on the tunnels of the light beam F;
- elle permet d’être conforme à la règlementation UNECE-R123. Ainsi, pour la ligne 1 ADB définie dans cette réglementation, le niveau d’intensité de la lumière ne dépassant pas 625 candelas de sorte qu’un utilisateur d’un véhicule automobile qui croise le véhicule automobile concerné à 50 mètres ou qui est devant ledit véhicule concerné n’est plus ébloui ;- it makes it possible to comply with UNECE-R123 regulations. Thus, for line 1 ADB defined in this regulation, the level of light intensity does not exceed 625 candelas so that a user of a motor vehicle who crosses the motor vehicle concerned at 50 meters or who is in front of said vehicle concerned is no longer dazzled;
- c’est une solution plus flexible spectralement et angulairement par rapport à une solution de revêtement antireflet dite classique réalisée par dépôt de plusieurs couches minces optiques, autrement appelée revêtement antireflet multicouches. Ainsi, du fait du motif répétitif 101 de taille inférieure à la longueur d’onde de la lumière, la réponse spectrale de la structure sub-longueur d’onde 100, est moins sensible à l’angle d’incidence et à la longueur d’onde. Dans le cas de la solution revêtement antireflet avec plusieurs couches minces la lumière incidente qui a un angle incident oblique ne voit alors pas les mêmes épaisseurs des couches et la réponse du revêtement antireflet est très dépendante de l’angle d’incidence. C’est par exemple observable dans certains cas, comme sur les lunettes ophtalmiques, par des reflets verts ou magentas ;- it is a more spectrally and angularly flexible solution compared to a so-called conventional anti-reflective coating solution produced by depositing several optical thin layers, otherwise called multilayer anti-reflective coating. Thus, because of the repeating pattern 101 of size smaller than the wavelength of the light, the spectral response of the sub-wavelength structure 100, is less sensitive to the angle of incidence and to the length d 'wave. In the case of the anti-reflective coating solution with several thin layers, the incident light which has an incident oblique angle does not then see the same thicknesses of the layers and the response of the anti-reflective coating is very dependent on the angle of incidence. This is for example observable in certain cases, such as on ophthalmic glasses, by green or magenta reflections;
- c’est ainsi une solution antireflet non visible à l’œil nu, contrairement à la solution de revêtement antireflet multicouches qui peut présenter des irisations de différentes couleurs, telles que bleu-magenta ;- it is thus an anti-reflective solution not visible to the naked eye, unlike the multilayer anti-reflective coating solution which can have iridescence of different colors, such as blue-magenta;
- cette solution peut être plus efficace en tant de cycle contrairement à une solution de revêtement antireflet multicouches qui nécessite de travailler sous vide.- this solution can be more effective as a cycle unlike a multilayer anti-reflective coating solution which requires working under vacuum.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP4162194A1 (en) * | 2020-06-03 | 2023-04-12 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Headlamp for a motor vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009017424A1 (en) * | 2009-04-15 | 2010-10-21 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Motor vehicle lamp lens has moth-eye structure elements at surfaces of the center lens and/or the reflection unit to reduce Fresnel reflection effects |
DE102016125420A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Lighting device for a vehicle |
-
2018
- 2018-09-12 FR FR1858192A patent/FR3085738B1/en active Active
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DE102009017424A1 (en) * | 2009-04-15 | 2010-10-21 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Motor vehicle lamp lens has moth-eye structure elements at surfaces of the center lens and/or the reflection unit to reduce Fresnel reflection effects |
DE102016125420A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Lighting device for a vehicle |
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EP4162194A1 (en) * | 2020-06-03 | 2023-04-12 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Headlamp for a motor vehicle |
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