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WO2023247343A1 - Module d'éclairage automobile a coupure avec réflecteur à surface partiellement grainée - Google Patents

Module d'éclairage automobile a coupure avec réflecteur à surface partiellement grainée Download PDF

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Publication number
WO2023247343A1
WO2023247343A1 PCT/EP2023/066217 EP2023066217W WO2023247343A1 WO 2023247343 A1 WO2023247343 A1 WO 2023247343A1 EP 2023066217 W EP2023066217 W EP 2023066217W WO 2023247343 A1 WO2023247343 A1 WO 2023247343A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lighting module
reflective surface
grained
lighting
motor vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/066217
Other languages
English (en)
Inventor
Julien Aubert
Original Assignee
Valeo Vision
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 filed Critical Valeo Vision
Priority to CN202380046569.9A priority Critical patent/CN119365724A/zh
Publication of WO2023247343A1 publication Critical patent/WO2023247343A1/fr

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • 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
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/26—Elongated lenses
    • 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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    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/331—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of complete annular areas
    • F21S41/333—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of complete annular areas with discontinuity at the junction between adjacent areas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/37—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors characterised by their material, surface treatment or coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/65—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
    • F21S41/663—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources

Definitions

  • an automotive lighting module comprising, essentially, an upwardly illuminating light source of the electroluminescence diode type, a collector with a reflective surface of elliptical profile configured to collect and reflect the rays light emitted by the light source toward a projection lens configured to image the reflective surface illuminated by the light source.
  • the projection lens comprises a focus located on or near the reflective surface, preferably near a rear edge of the reflective surface, so as to clearly image the rear edge thus forming an upper cutoff.
  • the lighting beam thus produced makes it possible to perform a “code” or “low-beam” type lighting function.
  • the projected light image may also have a lower cutoff, in principle less clear than the upper cutoff, but producing a potentially undesirable irregularity, particularly when several light images are superimposed, at least one of which is shorter towards the bottom.
  • the invention aims to overcome at least one drawback of the aforementioned state of the art. More particularly, the invention aims to propose a lighting module capable of producing a lighting beam with upper horizontal cut-off and whose downward luminous extent and intensity are controlled. For example, the invention aims to propose a lighting module capable of producing a lighting beam with a higher horizontal cut-off, but without a clear lower horizontal cut-off and/or a lighting beam with a higher horizontal cut-off but whose The downward extent is limited.
  • the subject of the invention is a lighting module for a motor vehicle, comprising a light source capable of emitting light rays; a collector with a reflective surface configured to reflect light rays into a reflected beam; an optical device configured to project the reflected beam into a projected beam along an optical axis of the lighting module by imaging a portion of the reflective surface; remarkable in that the reflective surface includes a front edge and a grained front area including the front edge.
  • the grained front zone has a roughness R a greater than or equal to 0.3 ⁇ m
  • the optical device comprises a projection lens or a set of projection mirrors.
  • the grained front zone of the reflective surface extends along the entire front edge.
  • the light source is configured to emit light rays in a main transverse direction, preferably perpendicular, to the optical axis and the reflecting surface forms a cap with an opening directed in the main direction.
  • the projected light beam is restricted horizontally and vertically, and produces at 25m a light illuminance of less than 1 lux outside of a zone horizontally between -15° and +15° and vertically between -4.5° and +1.5° relative to the optical axis, when the lighting module is in the mounting position on the motor vehicle.
  • the horizontal upper cutoff of the main lighting module is aligned with the horizontal upper cutoff of the complementary lighting module when the main light beam and the complementary light beam are projected.
  • the measures of the invention are advantageous in that they make it possible to produce a light beam with a higher cut-off whose extent and downward luminous intensity is controlled. They are particularly advantageous on one or more lighting modules complementary to a main lighting module with horizontal upper cutoff.
  • FIG. 1 is a perspective representation of a lighting device according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic sectional representation of one of the two additional lighting modules of the lighting device of the , in accordance with the invention.
  • FIG. 1 There is a schematic perspective representation of a lighting device for a motor vehicle, according to the invention.
  • the lighting device 2 is configured to produce a lighting beam with a higher horizontal cut-off, corresponding to a regulatory lighting function called crossing or also commonly designated “code”, namely the regulatory function designated by the English expression -Saxon “low-beam”.
  • the lighting device 2 comprises a main lighting module 4, a complementary lighting module 12 and a complementary lighting module 20.
  • the main lighting module 4 produces a horizontally extended lighting beam with a horizontal cutoff superior, commonly referred to by the Anglo-Saxon term “flat”.
  • Lighting modules 12 and 20 produce horizontally and vertically restricted lighting beams, commonly referred to as "kink1" and “kink2", respectively.
  • the main lighting module 4 comprises, essentially, light sources 6.1, 6.2 and 6.3, a collector 8 with a wall 8.1 and reflective surfaces 8.2.1, 8.2.2 and 8.2.3 formed on the wall 8.1 and configured to reflect the light rays emitted by the light sources 6.1, 6.2 and 6.3, respectively, into light beams reflected along an optical axis 10 of said main lighting module 4 towards a projection lens 30.
  • the main lighting module 4 comprises in the occurrence of three light sources and three corresponding reflective surfaces 8.2.1, 8.2.2 and 8.2.3, it being understood that this number can vary, for example be one, two or four.
  • the wall 8.1 of the collector 8 is however advantageously in one piece.
  • Each of the reflective surfaces has a generally elliptical or parabolic profile with a focus located at the corresponding light source 6.1, 6.2 and 6.3.
  • Each of these reflective surfaces forming a cap which can be a surface of revolution around an axis parallel to the optical axis 10 or even be a surface approximating such a surface of revolution, in particular of free form or even "free form » obtained by numerical calculation.
  • the sub-beams reflected by each of these reflective surfaces are projected by the projection lens 30 by imaging a portion of these reflective surfaces, preferably a rear edge, so as to form a clear horizontal upper cutoff.
  • the complementary lighting module 12 comprises, essentially, a light source 14, a collector 16 with a wall 16.1 and a reflective surface 16.2 formed on the wall 16.1 and configured to reflect the light rays emitted by the light source 14 into a light beam reflected along an optical axis 18 of said complementary lighting module 12 towards the projection lens 30.
  • the reflecting surface 16.2 forms a cap, preferably of elliptical or parabolic profile with a focus corresponding to the light source 14, and preferably of revolution around an axis parallel to the optical axis 18.
  • the projection lens 30 projects the reflected beam into a projected light beam by imaging a part of the surface reflective 16.2, preferably a rear part adjacent to a rear edge, so as to form a clear horizontal upper cutoff.
  • the complementary lighting module 20 comprises, essentially, a light source 22, a collector 24 with a wall 24.1 and a reflective surface 24.2 formed on the wall 24.1 and configured to reflect the light rays emitted by the light source 22 into a light beam reflected along an optical axis 26 of said complementary lighting module 20 towards the projection lens 30.
  • the reflective surface 24.2 forms a cap, preferably of elliptical or parabolic with a focus corresponding to the light source 22, and preferably of revolution around an axis parallel to the optical axis 26.
  • the projection lens 30 projects the reflected beam into a projected light beam by imaging a portion of the reflective surface 24.2, preferably a rear portion adjacent to a rear edge, so as to form a sharp horizontal upper cutoff.
  • the projected light beam of the complementary lighting module 20 presents at the level of the upper horizontal cut-off a projection, essentially centered on the optical axis of the lighting device, comparable to the optical axis 10 of the main lighting module 4.
  • the projection lens 30 is common to the three lighting modules 4, 12 and 20. For this purpose, it comprises three distinct parts, each corresponding to a lens, and adapted to the lighting modules in question, respectively. It is understood, however, that separate projection lenses may be used.
  • optical devices other than a projection lens can be used, such as mirrors, for example a first plane mirror or one having a curved and concave horizontal profile, capable of returning the reflected rays towards the second mirror.
  • This is configured to form an image of the reflective and illuminated surface of the corresponding light module.
  • the second mirror may have a concave parabolic vertical profile. Such a profile makes it possible to image with magnification the illuminated reflective surface of the collector of the lighting module.
  • the second mirror may have a convex horizontal profile, in particular when the first mirror has a concave horizontal profile. The first and second mirrors which have just been described can be reversed.
  • each of the main lighting modules 4 and complementary 12 and 20 are represented schematically in the by contours on two orthonormal axes horizontal H and vertical V. It can be seen that each of the projected light beams has an upper horizontal cutoff and that the light beams projected by the complementary lighting modules 12 and 20 are not only significantly narrower or restricted horizontally but also less extended downwards vertically.
  • the objective of these complementary projected light beams is to produce more light intensity in the center of the overall projected light beam.
  • the reflective surfaces 16.2 and 24.2 are truncated at their front ends. This shortening or truncation of the reflective surfaces 16.2 and 24.2 has the effect that their front edges are imaged with a certain sharpness causing a second cut, namely a lower cut. This cutoff is certainly less clear than the upper cutoff but has the disadvantage of causing undesirable luminous irregularity. In order to avoid this irregularity, the reflective surface has graining on a front area including the front edge.
  • the reflective surface 16.2 or 24.2 formed on the wall 16.1 or 24.1 of the collector 16 or 24 has an elliptical profile with two foci, a first of which is located at the light source 14 or 22 and a second is located between the collector 16 or 24 and the projection lens 30, on the projection lens or still in front of the projection lens.
  • the projection lens 30 comprises a focus 30.1 located on, or at least close to, the reflective surface 16.2 or 24.2 in order to image at least part of it.
  • the focus 30.1 of the projection lens 30 is located at a rear edge 16.2.3 or 24.2.3 of the reflective surface 16.2 or 24.2 in order to clearly image the rear edge and thus produce a sharp horizontal upper cutoff.
  • the reflecting surface 16.2 or 24.2 may have a parabolic profile with a focus corresponding to the light source and a direction of propagation of the reflected beam essentially along the optical axis 18 or 26.
  • the reflecting surface 16.2 or 24.2 forms a cap and is for this purpose advantageously a surface of revolution around an axis parallel to the optical axis 18 or 26.
  • the reflective surface 16.2 or 24.2 comprises a front edge 16.2.1 or 24.2.1 and a grained front zone 16.2.2 or 24.2.2 comprising the front edge in question.
  • the grained front zone makes it possible to cause light diffusion of the rays it reflects and, therefore, to create a diffuse lower zone in the projected light beam.
  • This diffuse lower zone avoids the previously mentioned and undesirable lower cut-off, in particular when it is located inside a more extended projected light beam at least vertically, as is the case with the main projected light beam.
  • the grained front zone 16.2.2 or 24.2.2 advantageously extends along the entire front edge 16.2.1 or 24.2.1.
  • the grained front zone 16.2.2 or 24.2.2 preferably extends over at least 50% of the reflective surface 16.2 or 24.2.
  • the grained front zone 16.2.2 or 24.2.2 extends over part of the reflective surface 16.2 or 24.2” is meant that the grained front zone 16.2.2 or 24.2.2 extends over only part of the reflective surface 16.2.2 or 24.2.2. reflective surface 16.2 or 24.2. In other words, the grained front zone 16.2.2 or 24.2.2 extends over less than 100% of the profile of the reflective surface 16.2 or 24.2.
  • the grained front zone extends over at most 75% of the profile of the reflective surface 16.2 or 24.2.
  • the reflective surface 16.2, 24.2 can reflect the light rays emitted by the light source 14, 22 to form the projected light beam, the rear, non-grained zone, making it possible in particular to create a clear upper part in the projected light beam, and the grained front area allowing the light rays that it reflects to be diffused to form a diffuse lower part in the projected light beam.
  • the grained front zone 16.2.2 or 24.2.2 has a roughness R a which is preferably greater than or equal to 0.3 ⁇ m and/or less than 1 ⁇ m.
  • the grained front zone can be produced by sandblasting before deposition of a metallized coating forming the reflective surface 16.2 or 24.2.
  • the front edge 16.2.1 or 24.2.1 of the reflective surface 16.2 or 24.2 is advantageously positioned so as to limit the downward extent of the corresponding complementary projected light beam.
  • An objective of the complementary projected light beam(s) is in fact to provide light intensity to a central part of the overall projected light beam.
  • UN Regulation (United Nations) or UNECE (acronym for “United Nations Economic Commission for Europe”) No. 149 relating to uniform requirements relating to the approval of lighting devices (lights) and systems of the road for motor vehicles, provides maximum light intensity values in particular at a segment 10 extending between the following coordinates (-4.5°, -4°) and (2°, -4°) along the axes V and H passing through the optical axis at 25m from the overall projected light beam.
  • the maximum light intensity at segment 10 is 12,300 cd. This segment is represented in the HV graph to the right of the . It then appears clearly that shortening the reflective surface 16.2 or 24.2 by moving the front edge 16.2.1 or 24.2.1 backwards has the effect of shortening the downward extent of the corresponding projected light beam.
  • the collector 16 or 24 comprises a front portion forming a cover 16.1.1 or 24.1.1.
  • This cover is linked to the wall 16.1 or 24.1 and is advantageously integrally formed with the wall in question.
  • the cover 16.1.1 or 24.1.1 is thus directly adjacent to the front edge 16.2.1 or 24.2.1 of the reflective surface and is configured to intercept by absorption and/or reflection the light rays reflected by the reflective surface 16.2 or 24.2 to proximity to the front edge 16.2.1 or 24.2.1 which, in the absence of their interception, would extend the corresponding projected light beam downwards.
  • the internal face of the cover 16.1.1 or 24.1.1 may be reflective or not, it is however not part of the reflective surface 16.2 or 24.2 having a unitary geometric profile, in particular parabolic or elliptical.
  • the three measures described above namely consisting of (i) providing a grained front area for the reflective surface, (ii) limiting the forward extent of the reflective surface and (iii) providing an adjacent cover at the front edge of the reflective surface, each have the effect of avoiding exceeding the maximum light intensity value authorized in segment 10 of UNECE regulation no. 149. They are advantageously used in combination but can also be used each in isolation or in different combinations, namely (i) + (ii), (i) + (iii) or even (ii) + (iii).

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Abstract

L'invention a trait à un module d'éclairage (12; 20) pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse (14; 22) apte à émettre des rayons lumineux; un collecteur (16; 24) avec une surface réfléchissante (16.2; 24.2) configurée pour réfléchir les rayons lumineux en un faisceau réfléchi; un dispositif optique (30) configuré pour projeter le faisceau réfléchi en un faisceau projeté suivant un axe optique (18; 26) du module d'éclairage (12; 20) en imageant une partie de la surface réfléchissante (16.2; 24.2); dans lequel la surface réfléchissante (16.2; 24.2) comprend un bord avant (16.2.1; 24.2.1) et une zone avant grainée (16.2.2; 24.2.2) comprenant le bord avant (16.2.1; 24.2.1).

Description

MODULE D’ÉCLAIRAGE AUTOMOBILE A COUPURE AVEC RÉFLECTEUR À SURFACE PARTIELLEMENT GRAINÉE
L’invention a trait au domaine technique de l’éclairage, plus particulièrement de l’éclairage automobile.
Le document de brevet publié WO 2020/025171 A1 divulgue un module d’éclairage automobile comprenant, essentiellement, une source lumineuse du type diode à électroluminescence éclairant vers le haut, un collecteur avec une surface réfléchissante de profil elliptique configurée pour collecter et réfléchir les rayons lumineux émis par la source lumineuse vers une lentille de projection configurée pour imager la surface réfléchissante éclairée par la source lumineuse. A cet effet, la lentille de projection comprend un foyer situé sur ou à proximité de la surface réfléchissante, préférentiellement à proximité d’un bord arrière de la surface réfléchissante, de manière à imager avec netteté le bord arrière formant ainsi une coupure supérieure. Le faisceau d’éclairage ainsi produit permet de réaliser une fonction d’éclairage du type « code » ou « low-beam » en anglais.
Dans cet enseignement, l’image lumineuse projetée peut également présenter une coupure inférieure, en principe moins nette que la coupure supérieure, mais produisant une irrégularité potentiellement indésirable notamment lorsque plusieurs images lumineuses sont superposées dont au moins une est plus courte vers le bas.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un inconvénient de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un module d’éclairage apte à produire un faisceau d’éclairage à coupure horizontale supérieure et dont l’étendue et l’intensité lumineuses vers le bas sont contrôlées. Par exemple, l’invention a pour objectif de proposer un module d’éclairage apte à produire un faisceau d’éclairage à coupure horizontale supérieure, mais sans coupure horizontale inférieure nette et/ou un faisceau d’éclairage à coupure horizontale supérieure mais dont l’étendue vers le bas est limitée.
L’invention a pour objet un module d’éclairage pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux ; un collecteur avec une surface réfléchissante configurée pour réfléchir les rayons lumineux en un faisceau réfléchi ; un dispositif optique configuré pour projeter le faisceau réfléchi en un faisceau projeté suivant un axe optique du module d’éclairage en imageant une partie de la surface réfléchissante ; remarquable en ce que la surface réfléchissante comprend un bord avant et une zone avant grainée comprenant le bord avant.
Avantageusement, la zone avant grainée présente une rugosité Ra supérieure ou égale à 0.3 µm
Avantageusement, le dispositif optique comprend une lentille de projection ou un jeu de miroirs de projection.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone avant grainée s’étend depuis le bord avant vers un bord arrière de la surface réfléchissante sur une partie seulement de la surface réfléchissante.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone avant grainée s’étend sur au plus 75% de la surface réfléchissante.
Avantageusement, le dispositif optique comprend un foyer situé sur la surface réfléchissante, préférentiellement sur une partie arrière de ladite surface réfléchissante, plus préférentiellement encore à proximité d’un bord arrière de ladite surface réfléchissante, par exemple à une distance inférieure à 10 mm.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone avant grainée de la surface réfléchissante s’étend le long de la totalité du bord avant.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone avant grainée de la surface réfléchissante correspond à au moins 50% de la surface réfléchissante.
Selon un mode avantageux de l’invention, le collecteur comprend un cache situé directement à l’avant du bord avant de la surface réfléchissante, ledit cache étant configuré pour absorber et/ou réfléchir en dehors du dispositif optique des rayons lumineux passant devant le bord avant.
Selon un mode avantageux de l’invention, la source lumineuse est configurée pour émettre les rayons lumineux suivant une direction principale transversale, préférentiellement perpendiculaire, à l’axe optique et la surface réfléchissante forme une calotte avec une ouverture dirigée suivant la direction principale.
Selon un mode avantageux de l’invention, la surface réfléchissante présente un profil parabolique ou elliptique. Avantageusement, le bord avant fait partie du profil parabolique ou elliptique.
Selon un mode avantageux de l’invention, le bord avant de la surface réfléchissante correspond à un segment du faisceau lumineux projeté à 25m, situé à ou au-dessus de -4° verticalement, lorsque le module d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile.
Selon un mode avantageux de l’invention, le faisceau lumineux projeté est restreint horizontalement et verticalement, et produit à 25m un éclairement lumineux inférieur à 1 lux en dehors d’une zone comprise horizontalement entre -15° et +15° et comprise verticalement entre -4.5° et +1.5° par rapport à l’axe optique, lorsque le module d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile.
L’invention a également pour objet un module d’éclairage pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux ; un collecteur avec une surface réfléchissante configurée pour réfléchir les rayons lumineux en un faisceau réfléchi ; un dispositif optique configuré pour projeter le faisceau réfléchi en un faisceau projeté suivant un axe optique du module d’éclairage en imageant une partie de la surface réfléchissante ; remarquable en ce que le collecteur comprend un cache situé directement à l’avant d’un bord avant de la surface réfléchissante, ledit cache étant configuré pour absorber et/ou réfléchir en dehors du dispositif optique une partie des rayons lumineux réfléchis par la surface réfléchissante au bord avant.
Les caractéristiques détaillées en relation avec le précédent module d’éclairage pour véhicule automobile, sont également applicables et divulguées avec le module d’éclairage pour véhicule automobile ci-avant.
L’invention a également pour objet un dispositif d’éclairage pour véhicule automobile, comprenant un module d’éclairage principal configuré pour projeter un faisceau lumineux principal, étendu horizontalement et avec une coupure supérieure horizontale, lorsque le dispositif d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile ; et au moins un module d’éclairage complémentaire configuré pour projeter un faisceau lumineux complémentaire, restreint et central horizontalement et avec une coupure supérieure horizontale, lorsque le dispositif d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile ; remarquable en ce que l’au moins un module d’éclairage complémentaire est un module d’éclairage selon l’invention.
En particulier, la coupure supérieure horizontale du module d’éclairage principal est alignée avec la coupure supérieure horizontale du module d’éclairage complémentaire lorsque le faisceau lumineux principal et le faisceau lumineux complémentaire sont projetés.
Les mesures de l’invention sont avantageuses en ce qu’elles permettent de produire un faisceau lumineux à coupure supérieure dont l’étendue et l’intensité lumineuses vers le bas est contrôlée. Elles sont particulièrement avantageuses sur un ou plusieurs modules d’éclairage complémentaires à un module d’éclairage principal à coupure supérieure horizontale.
est une représentation en perspective d’un dispositif d’éclairage conforme à l’invention ;
est une représentation schématique en coupe d’un des deux modules d’éclairage additionnels du dispositif d’éclairage de la , conforme à l’invention ;
est une représentation schématique de l’image lumineuse combinée du dispositif d’éclairage de la .
 Description détaillée
Dans la description qui va suivre, les notions de position relative et d’orientation, telles qu’exprimées par les termes « haut », « bas », « avant », « arrière », « supérieur(e) », « inférieur(e) », sont à comprendre lorsque le module ou le dispositif d’éclairage est en position opérationnelle telle qu’illustrée aux figures.
La est une représentation schématique en perspective d’un dispositif d’éclairage pour véhicule automobile, conforme à l’invention.
Le dispositif d’éclairage 2 est configuré pour produire un faisceau d’éclairage à coupure horizontale supérieure, correspondant à une fonction d’éclairage réglementaire dit de croisement ou encore couramment désignée « code », à savoir la fonction réglementaire désignée par l’expression anglo-saxonne « low-beam ». Le dispositif d’éclairage 2 comprend un module d’éclairage principal 4, un module d’éclairage complémentaire 12 et un module d’éclairage complémentaire 20. Le module d’éclairage 4 principal produit un faisceau d’éclairage étendu horizontalement avec une coupure horizontale supérieure, couramment désigné par le terme anglo-saxon « flat ». Le modules d’éclairage 12 et 20 produisent des faisceaux d’éclairage restreints horizontalement et verticalement, couramment désignés par le terme anglo-saxon « kink1 » et « kink2 », respectivement. Les faisceaux lumineux projetés des modules d’éclairage complémentaires 12 et 20 sont restreints horizontalement et verticalement, et produisent su un écran à 25m, un éclairement lumineux inférieur à 1 lux en dehors d’une zone comprise horizontalement entre -15° et +15° et comprise verticalement entre -4.5° et +1.5° par rapport à l’axe optique . Le faisceau lumineux projeté du module d’éclairage complémentaire 12 présente une coupure supérieure horizontale généralement droite alors que le faisceau d’éclairage du module d’éclairage complémentaire 20 présente quant à lui une coupure supérieure avec un ressaut, conformément à la réglementation européenne pour cette fonction d’éclairage automobile.
Le module d’éclairage principal 4 comprend, essentiellement, des sources lumineuses 6.1, 6.2 et 6.3, un collecteur 8 avec une paroi 8.1 et des surfaces réfléchissantes 8.2.1, 8.2.2 et 8.2.3 formées sur la paroi 8.1 et configurées pour réfléchir les rayons lumineux émis par les sources lumineuses 6.1, 6.2 et 6.3, respectivement, en des faisceaux lumineux réfléchis suivant un axe optique 10 dudit module d’éclairage principal 4 vers une lentille de projection 30. Le module d’éclairage principal 4 comprend en l’occurrence trois sources lumineuses et trois surfaces réfléchissantes correspondantes 8.2.1, 8.2.2 et 8.2.3, étant entendu que ce nombre peut varier, par exemple être d’un, deux ou quatre. La paroi 8.1 du collecteur 8 est toutefois avantageusement d’un seul tenant. Chacune des surfaces réfléchissantes présente un profil généralement elliptique ou parabolique avec un foyer situé à la source lumineuse correspondante 6.1, 6.2 et 6.3. Chacune de ces surfaces réfléchissantes formant une calotte pouvant être une surface de révolution autour d’un axe parallèle à l’axe optique 10 ou encore être une surface se rapprochant d’une telle surface de révolution, notamment de forme libre ou encore « free form » obtenue par calcul numérique. Les sous-faisceaux réfléchis par chacune de ces surfaces réfléchissantes sont projetés par la lentille de projection 30 en imageant une partie de ces surfaces réfléchissantes, préférentiellement un bord arrière, de manière à former une coupure supérieure horizontale nette.
Le module d’éclairage complémentaire 12 comprend, essentiellement, une source lumineuse 14, un collecteur 16 avec une paroi 16.1 et une surface réfléchissante 16.2 formée sur la paroi 16.1 et configurée pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source lumineuse 14 en un faisceau lumineux réfléchi suivant un axe optique 18 dudit module d’éclairage complémentaire 12 vers la lentille de projection 30. Similairement au module d’éclairage principal, la surface réfléchissante 16.2 forme une calotte, préférentiellement de profil elliptique ou parabolique avec un foyer correspondant à la source lumineuse 14, et préférentiellement de révolution autour d’un axe parallèle à l’axe optique 18. Encore similairement au module d’éclairage principal 4, la lentille de projection 30 projette le faisceau réfléchi en un faisceau lumineux projeté en imageant une partie de la surface réfléchissante 16.2, préférentiellement une partie arrière adjacente à un bord arrière, de manière à former une coupure supérieure horizontale nette.
Le module d’éclairage complémentaire 20 comprend, essentiellement, une source lumineuse 22, un collecteur 24 avec une paroi 24.1 et une surface réfléchissante 24.2 formée sur la paroi 24.1 et configurée pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source lumineuse 22 en un faisceau lumineux réfléchi suivant un axe optique 26 dudit module d’éclairage complémentaire 20 vers la lentille de projection 30. Similairement au module d’éclairage principal 4 et au module d’éclairage complémentaire 12, la surface réfléchissante 24.2 forme une calotte, préférentiellement de profil elliptique ou parabolique avec un foyer correspondant à la source lumineuse 22, et préférentiellement de révolution autour d’un axe parallèle à l’axe optique 26. Encore similairement au module d’éclairage principal 4 et au module d’éclairage complémentaire 12, la lentille de projection 30 projette le faisceau réfléchi en un faisceau lumineux projeté en imageant une partie de la surface réfléchissante 24.2, préférentiellement une partie arrière adjacente à un bord arrière, de manière à former une coupure supérieure horizontale nette. Contrairement à la coupure du faisceau projeté du module d’éclairage complémentaire 12, le faisceau lumineux projeté du module d’éclairage complémentaire 20 présente au niveau de la coupure supérieure horizontale un ressaut, essentiellement centré sur l’axe optique du dispositif d’éclairage, assimilable à l’axe optique 10 du module d’éclairage principal 4.
La lentille de projection 30 est commune aux trois modules d’éclairage 4, 12 et 20. A cet effet, elle comprend trois parties distinctes, correspondant chacune à une lentille, et adaptées aux modules d’éclairage en question, respectivement. Il est toutefois entendu que des lentilles de projection distinctes peuvent être utilisées.
Aussi, d’autres dispositifs optiques qu’une lentille de projection peuvent être utilisés, comme notamment des miroirs, par exemple un premier miroir plan ou présentant un profil horizontal courbe et concave, apte à renvoyer les rayons réfléchis vers le deuxième miroir. Celui-ci est configuré pour former une image de la surface réfléchissante et éclairée du module lumineux correspondant. A cet effet, le deuxième miroir peut présenter un profil vertical parabolique concave. Un tel profil permet d’imager avec agrandissement la surface réfléchissante éclairée du collecteur du module d’éclairage. Le deuxième miroir peut présenter un profil horizontal convexe, en particulier lorsque le premier miroir présente un profil horizontal concave. Les premier et deuxième miroirs qui viennent d’être décrits peuvent être inversés.
Les images des faisceaux lumineux projetés par chacun des modules d’éclairage principal 4 et complémentaires 12 et 20 sont représentées de manière schématique à la par des contours sur deux axes orthonormés horizontal H et vertical V. On peut constater que chacun des faisceaux lumineux projetés comporte une coupure supérieure horizontale et que les faisceaux lumineux projetés par les modules d’éclairage complémentaires 12 et 20 sont non seulement sensiblement plus étroits ou restreints horizontalement mais aussi moins étendu vers le bas verticalement. L’objectif de ces faisceaux lumineux projetés complémentaires est de produire davantage d’intensité lumineuse au centre du faisceau lumineux projeté global.
Pour limiter l’étendue verticale des faisceaux lumineux projetés complémentaires, les surfaces réfléchissantes 16.2 et 24.2 sont tronquées à leurs extrémités avant. Ce raccourcissement ou troncature des surfaces réfléchissantes 16.2 et 24.2 a pour effet que leurs bords avant sont imagés avec une certaine netteté provoquant une deuxième coupure, à savoir une coupure inférieure. Cette coupure est certes moins nette que la coupure supérieure mais présente pour inconvénient de provoquer une irrégularité lumineuse indésirable. Afin d’éviter cette irrégularité, la surface réfléchissante présente un grainage sur une zone avant comprenant le bord avant. Ces mesures vont être détaillées en relation avec la .
La est une vue schématique en coupe d’un des modules d’éclairage complémentaire 12 et 20.
On peut observer la configuration de la source lumineuse 14 ou 22, du collecteur 16 ou 24 et de la lentille de projection 30 par rapport à l’axe optique 18 ou 26. La surface réfléchissantes 16. 2 ou 24.2 formée sur la paroi 16.1 ou 24.1 du collecteur 16 ou 24 présente un profil elliptique avec deux foyers, dont un premier est situé à la source lumineuse 14 ou 22 et un second est situé entre le collecteur 16 ou 24 et la lentille de projection 30, sur la lentille de projection ou encore à l’avant de la lentille de projection. La lentille de projection 30 comprend un foyer 30.1 situé sur, ou du moins à proximité de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 afin d’imager au moins une partie de celle-ci. Dans l’exemple de la , le foyer 30.1 de la lentille de projection 30 est situé à un bord arrière 16.2.3 ou 24.2.3 de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 afin d’imager avec netteté le bord arrière et ainsi produire une coupure supérieure horizontale nette. Il est à noter que la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 peut présenter un profil parabolique avec un foyer correspondant à la source lumineuse et une direction de propagation du faisceau réfléchi essentiellement suivant l’axe optique 18 ou 26. Comme mentionné précédemment, la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 forme une calotte et est à cet effet avantageusement une surface de révolution autour d’un axe parallèle à l’axe optique 18 ou 26.
On peut observer que la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 comprend un bord avant 16.2.1 ou 24.2.1 et une zone avant grainée 16.2.2 ou 24.2.2 comprenant le bord avant en question. La zone avant grainée permet de provoquer une diffusion lumineuse des rayons qu’elle réfléchit et, partant, de créer une zone inférieure diffuse dans le faisceau lumineux projeté. Cette zone inférieure diffuse évite la coupure inférieure mentionnée précédemment et indésirable, notamment lorsque celle-ci est située à l’intérieur d’un faisceau lumineux projeté plus étendu au moins verticalement, comme c’est le cas avec le faisceau lumineux projeté principal. La zone avant grainée 16.2.2 ou 24.2.2 s’étend avantageusement le long de la totalité du bord avant 16.2.1 ou 24.2.1. Elle s’étend vers l’arrière depuis le bord avant 16.2.1 ou 24.2.1 sur une partie de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2, préférentiellement sur au moins 20%, plus préférentiellement au moins 30% du profil de ladite surface réfléchissante 16.2 ou 24.2. La zone avant grainée 16.2.2 ou 24.2.2 s’étend préférentiellement sur au moins 50% de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2. On entend par « la zone avant grainée 16.2.2 ou 24.2.2 s’étend sur une partie de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 » que la zone avant grainée 16.2.2 ou 24.2.2 s’étend sur une partie seulement de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2. Autrement dit, la zone avant grainée 16.2.2 ou 24.2.2 s’étend sur moins de 100% du profil de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2. Avantageusement, la zone avant grainée s’étend sur au plus 75% du profil de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2. Il y a donc une différence de rugosité de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 du collecteur 16, 24 entre la zone avant grainée et une zone arrière de la surface réfléchissante comprenant un bord arrière de la surface réfléchissante. Ainsi, la surface réfléchissante 16.2, 24.2 peut réfléchir les rayons lumineux émis par la source lumineuse 14, 22 pour former le faisceau lumineux projeté, la zone arrière, non grainée, permettant notamment de créer une partie supérieure nette dans le faisceau lumineux projeté, et la zone avant grainée permettant de diffuser les rayons lumineux qu’elle réfléchit pour former une partie inférieure diffuse dans le faisceau lumineux projeté. La zone avant grainée 16.2.2 ou 24.2.2 présente une rugosité Ra qui est préférentiellement supérieure ou égale à 0.3µm et/ou inférieure à 1µm. La zone avant grainée peut être réalisée par sablage avant dépôt d’un revêtement métallisé formant la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2.
Le bord avant 16.2.1 ou 24.2.1 de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 est avantageusement positionné de manière à limiter l’étendue vers le bas du faisceau lumineux projeté complémentaire correspondant. Un objectif du ou des faisceaux lumineux projetés complémentaires est en effet d’apporter de l’intensité lumineuse à une partie centrale du faisceau lumineux projeté global. Aussi, le règlement ONU (Organisation des Nations Unies) ou UNECE (acronyme de « United Nations Economic Commission for Europe ») n°149, relatif aux prescriptions uniformes relatives à l’homologation des dispositifs (feux) et systèmes d’éclairage de la route pour les véhicules à moteur, prévoit des valeurs d’intensités lumineuses maximales notamment à un segment 10 s’étendant entre les coordonnées suivantes (-4.5°, -4°) et (2°, -4°) suivant les axes V et H passant par l’axe optique à 25m du faisceau lumineux projeté global. Pour les véhicules de classe C, V et E, l’intensité lumineuse maximale au segment 10 est de 12 300 cd. Ce segment est représenté au graphique H-V à droite de la . Il apparaît alors clairement que raccourcir la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 en déplaçant le bord avant 16.2.1 ou 24.2.1 vers l’arrière a pour effet de raccourcir l’étendue vers le bas du faisceau lumineux projeté correspondant.
A la , on peut observer que le collecteur 16 ou 24 comprend une portion avant formant un cache 16.1.1 ou 24.1.1. Ce cache est lié à la paroi 16.1 ou 24.1 et est avantageusement intégralement formé avec la paroi en question. Le cache 16.1.1 ou 24.1.1 est ainsi directement adjacent au bord avant 16.2.1 ou 24.2.1 de la surface réfléchissante et est configuré pour intercepter par absorption et/ou réflexion les rayons lumineux réfléchis par la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 à proximité du bord avant 16.2.1 ou 24.2.1 qui, en l’absence de leur interception, étendraient vers le bas le faisceau lumineux projeté correspondant. Il est à noter que la face interne du cache 16.1.1 ou 24.1.1 peut être réfléchissante ou non, elle ne fait toutefois pas partie de la surface réfléchissante 16.2 ou 24.2 présentant un profil géométrique unitaire, notamment parabolique ou elliptique.
Les trois mesures décrites ci-avant, à savoir consistant (i) à prévoir une zone avant grainée pour la surface réfléchissante, (ii) à limiter l’étendue vers l’avant de la surface réfléchissante et (iii) à prévoir un cache adjacent au bord avant de la surface réfléchissante, ont chacune pour effet d’éviter de dépasser la valeur d’intensité lumineuse maximale autorisée au segment 10 du règlement UNECE n°149. Elles sont avantageusement utilisées en combinaison mais peuvent également être utilisées chacune de manière isolée ou suivant différentes combinaisons, à savoir (i)+(ii), (i)+(iii) ou encore (ii)+(iii).
La est une représentation schématique de l’image lumineuse sur écran à 25m du faisceau lumineux projeté global du dispositif d’éclairage de la , à savoir une combinaison du faisceau lumineux principal, dit « flat », et des deux faisceaux projetés complémentaires, dits « kink 1 » et « kink 2 ». Le segment 10 du règlement UNECE n°149 y est représenté. On observe que les images lumineuses spécifiques des faisceaux lumineux projetés complémentaires sont limitées vers le bas au segment 10, de manière à ce que l’intensité lumineuse totale, résultant de la combinaison de tous les faisceaux lumineux projetés, ne dépasse pas la valeur maximale autorisée au segment 10, et aussi à ce qu’une coupure inférieure horizontale trop nette soit absente.

Claims (13)

  1. Module d’éclairage (12 ; 20) pour véhicule automobile, comprenant :
    - une source lumineuse (14 ; 22) apte à émettre des rayons lumineux ;
    - un collecteur (16 ; 24) avec une surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) configurée pour réfléchir les rayons lumineux en un faisceau réfléchi ;
    - un dispositif optique (30) configuré pour projeter le faisceau réfléchi en un faisceau projeté suivant un axe optique (18 ; 26) du module d’éclairage (12 ; 20) en imageant une partie de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) ;
    caractérisé en ce que
    la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) comprend un bord avant (16.2.1 ; 24.2.1) et une zone avant grainée (16.2.2 ; 24.2.2) comprenant le bord avant (16.2.1 ; 24.2.1).
  2. Module d’éclairage (12 ;20) pour véhicule automobile selon la revendication 1, dans lequel la zone avant grainée (16.2.2 ;24.2.2) présente une rugosité Ra supérieure ou égale à 0.3 µm.
  3. Module d’éclairage (12 ; 20) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la zone avant grainée (16.2.2 ; 24.2.2) s’étend depuis le bord avant (16.2.1 ; 24.2.1) vers un bord arrière de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) sur une partie seulement de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2).
  4. Module d’éclairage (12 ;20) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la zone avant grainée (16.2.2 ; 24.2.2) s’étend sur au plus 75% de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2).
  5. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif optique (30) comprend un foyer (30.1) situé à proximité d’un bord arrière de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2), par exemple à une distance inférieure à 10 mm.
  6. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la zone avant grainée (16.2.2 ; 24.2.2) de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) s’étend le long de la totalité du bord avant (16.2.1 ; 24.2.1).
  7. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la zone avant grainée (162.2 ; 24.2.2) de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) correspond à au moins 50% de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2).
  8. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le collecteur (16 ; 24) comprend un cache (16.1.1 ; 24.1.1) situé directement à l’avant du bord avant (16.2.1 ; 24.2.1) de la surface réfléchissante (16.2, 24.2), ledit cache étant configuré pour absorber et/ou réfléchir en dehors du dispositif optique une partie des rayons lumineux réfléchis par la surface réfléchissante (16.2, 24.2) au bord avant (16.2.1 ; 24.2.1).
  9. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la source lumineuse (14 ; 22) est configurée pour émettre les rayons lumineux suivant une direction principale transversale, préférentiellement perpendiculaire, à l’axe optique (18 ; 26) et la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) forme une calotte avec une ouverture dirigée suivant la direction principale.
  10. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) présente un profil parabolique ou elliptique.
  11. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le bord avant (16.2.1 ; 24.2.1) de la surface réfléchissante (16.2 ; 24.2) correspond à un segment du faisceau lumineux projeté à 25m, situé à ou au-dessus de -4° verticalement, lorsque le module d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile.
  12. Module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le faisceau lumineux projeté est restreint horizontalement et verticalement, et produit à 25m un éclairement lumineux inférieur à 1 lux en dehors d’une zone comprise horizontalement entre -15° et +15° et comprise verticalement entre -4.5° et +1.5° par rapport à l’axe optique, lorsque le module d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile.
  13. Dispositif d’éclairage (2) pour véhicule automobile, comprenant :
    - un module d’éclairage principal (4) configuré pour projeter un faisceau lumineux principal, étendu horizontalement et avec une coupure supérieure horizontale, lorsque le dispositif d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile ; et
    - au moins un module d’éclairage complémentaire (12 ; 20) configuré pour projeter un faisceau lumineux complémentaire, restreint et central horizontalement et avec une coupure supérieure horizontale, lorsque le dispositif d’éclairage est en position de montage sur le véhicule automobile ;
    caractérisé en ce que l’au moins un module d’éclairage complémentaire est un module d’éclairage (12 ; 20) selon l’une des revendications 1 à 12.
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