Titre de l’invention : Bloc optique pour projecteur de véhicule automobile.

La présente invention revendique la priorité de la demande française 2109963 déposée le 22.09.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. L'invention concerne en général les projecteurs pour véhicules automobiles et s’intéresse plus particulièrement aux blocs optiques pour projecteurs intégrant dans un même boitier plusieurs fonctions d’éclairage.

Dans un projecteur, il est courant d’intégrer plusieurs fonctions d’éclairage telles que les fonctions de feux de croisement et feux de route ainsi que des fonctions dites d’éclairage virage statique, connues sous l’acronyme « EVS » ou sous l’acronyme anglo-saxon « SBL », pour « Static Bending Light ».

La fonction SBL permet de compléter l’éclairage offert par les fonctions de feux de croisement et feux de route, sur les bas-côtés de la route en fonction de la vitesse du véhicule et de l’angle de braquage du volant. L’intérêt de cette fonction est d’améliorer la visibilité du conducteur, de nuit, dans les virages et notamment à l’intérieur des virages.

Dans certains véhicules, un module optique, dédié à la fonction SBL, désigné ci- après par module SBL, est disposé à côté d’autres modules optiques dédiés respectivement aux fonctions de feux de croisement et feux de route, dans chacun des projecteurs du véhicule. Le module SBL est généralement disposé, dans le projecteur, le plus près de l’axe longitudinal du véhicule. Le module SBL est alors orienté vers l’extérieur du véhicule avec une orientation permettant de pointer le faisceau lumineux généré par le module SBL vers les bas-côtés de la route.

Un bloc optique est généralement constitué d’un boitier fermé par une lentille ou une glace transparente à la lumière. Le boitier contient et supporte au moins une source lumineuse telle qu’une diode électroluminescente, désignée par l’acronyme anglosaxon LED (Light-Emitting Diode), implantée sur une carte électronique, et un réflecteur parabolique ou autre, permettant d’orienter le faisceau lumineux généré par la LED vers la lentille ou la glace fermant le boitier. Un tel bloc optique peut être équipé ou être associé à un masque ayant pour fonction de cacher les zones techniques vis-à-vis d’un observateur situé devant le véhicule. Les zones techniques comprennent notamment les cartes électroniques et autres composants ou éléments mécaniques participant à la formation des faisceaux lumineux et à leur orientation. Il est également connu d’intégrer les fonctions de feux de croisement et feux de route dans un même boitier en partageant la même carte électronique supportant les LEDs.

L’intégration des LEDs d’éclairage dans les projecteurs des véhicules automobiles et les nouvelles technologies d’éclairage associées, permettent de faire coopérer dans un même boitier de projecteur différentes fonctions d’éclairage et notamment une fonction d’éclairage complémentaire comme la fonction SBL.

Cependant, l’ajout de la fonction SBL en plus des fonctions d’éclairage déjà implantées dans un projecteur ayant fait l’objet d’un premier développement, peut nécessiter des aménagements coûteux (rajout d’un réflecteur, d’une carte électronique supportant une ou plusieurs LEDs, un masque...) et/ou nécessiter une place qui n’est pas toujours disponible dans le boitier.

La présente invention a pour but d’apporter une solution peu coûteuse permettant d’ajouter la fonction SBL dans un bloc optique déjà existant dans un projecteur de véhicule automobile, sans impacter le volume du bloc optique ni la qualité perçue du bloc optique, vu de l’extérieur du véhicule, quand la fonction SBL n’est pas activée.

A cet effet, la présente invention a pour premier objet, un bloc optique pour projecteur de véhicule automobile, comportant un boitier fermé par une lentille optique, ledit boitier comportant une première rangée de réflecteurs paraboliques et une deuxième rangée de réflecteurs parabolique, adjacente à la première rangée et prolongeant ladite première rangée selon une même direction transversale du boitier ; lesdits réflecteurs paraboliques des première et deuxième rangées étant conformés pour être aptes à réfléchir respectivement des rayons lumineux, émis par une pluralité de sources de lumière, à l’extérieur du boitier au travers de la lentille suivant des première et deuxième directions déterminées pour former respectivement un faisceau lumineux de la fonction d’éclairage « Fiat » et un faisceau lumineux de la fonction d’éclairage « Spot » ; ledit bloc optique comportant en outre un réflecteur parabolique supplémentaire implanté au voisinage de la jonction entre la première et la deuxième rangées de réflecteurs paraboliques en étant conformé pour être apte à réfléchir des rayons lumineux, émis par au moins une source lumineuse supplémentaire, au travers de la lentille suivant une direction transverse à celle des rayons du faisceau Fiat pour former un faisceau lumineux de la fonction d’éclairage SBL. Selon une caractéristique, la pluralité de sources lumineuses et la source lumineuses supplémentaire sont implantées sur une même carte électronique supportée dans le boitier ; les sources lumineuses étant implantées en regard de leurs réflecteurs paraboliques respectifs.

Selon une autre caractéristique, les réflecteurs paraboliques des première et deuxième rangées ainsi que le réflecteur parabolique supplémentaire appartiennent tous à une même paroi transversale du boitier, obtenue en même temps que le moulage du boitier.

Selon une autre caractéristique, les rayons émis par la source de lumière supplémentaire traversent la lentille dans une partie de la lentille située au voisinage du bord latéral du boitier.

Selon une autre caractéristique, la deuxième rangée de réflecteurs paraboliques est en retrait de la première rangée de réflecteurs paraboliques par rapport à la lentille.

Selon une autre caractéristique, le réflecteur parabolique supplémentaire comporte une face arrière concave orientée vers la deuxième rangée de réflecteurs paraboliques.

Selon une autre caractéristique, la première rangée de réflecteurs paraboliques comporte cinq réflecteurs paraboliques adjacents et dans lequel la deuxième rangée de réflecteurs paraboliques comporte deux réflecteurs paraboliques adjacents.

Selon une autre caractéristique, les sources lumineuses sont des LEDs.

L’invention a pour deuxième objet, un projecteur de véhicule automobile comportant au moins un bloc optique tel que décrit ci-dessus.

L’invention a pour dernier objet, un véhicule automobile comportant au moins un projecteur tel que décrit ci-dessus.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel :

[Fig.1] illustre une vue de côté d’un bloc optique de projecteur de véhicule automobile, selon l’invention ;

[Fig.2] illustre une vue de dessus du bloc optique selon l’invention ;

[Fig.3] illustre le bloc optique selon l’invention, selon une vue de dessus en coupe suivant l’axe de coupe lll-lll de la figure 1 ; [Fig.4] illustre le bloc optique selon l’invention, selon une vue de côté en coupe suivant l’axe de coupe IV-IV de la figure 2 ; et

[Fig.5] illustre un diagramme règlementaire d’éclairement de feux de croisement et de virage auquel est soumis le bloc optique selon l’invention.

Dans ce qui suit, on considère que le bloc optique, représenté sur les figures, est orienté tel que monté à l'intérieur d’un projecteur de véhicule lui-même monté dans un véhicule automobile. Le bloc optique adopte donc le même repère orthonormé XYZ que celui du véhicule. Les éléments identiques du bloc optique sont désignés par les mêmes références alphanumériques.

Pour cela et sauf précision contraire, il est fait référence au repère orthonormé XYZ pour identifier les directions d'extension du véhicule et les notions relatives associées, dont une direction longitudinale (selon X), une direction transversale (selon Y) et une direction verticale (selon Z). La direction longitudinale X s'étend entre l'avant et l'arrière du véhicule, la direction transversale Y s'étend entre les côtés latéraux droit et gauche du véhicule identifiés par rapport au conducteur en position de conduite du véhicule, et la direction verticale Z définit l'extension du véhicule en élévation depuis son plan de roulage au sol. Par suite, les notions relatives avant et arrière sont identifiées longitudinalement, la notion latérale et les notions relatives droit et gauche sont identifiées transversalement, les notions comme supérieur et inférieur ou autres notions relatives apparentées comme bas et haut, ... sont définies verticalement par rapport au plan de roulage du véhicule au sol.

La figure 1 illustre une vue de côté d’un bloc optique 1 et la figure 2 le même bloc optique 1 selon une vue de dessus. Le boc optique 1 considéré aux figures 1 et 2, est implanté dans le projecteur gauche du véhicule. Le projecteur et le véhicule ne sont pas représentés. Le bloc optique du projecteur droit, également non représenté, est identique et symétrique par rapport au plan médian vertical du véhicule.

Le bloc optique 1 comporte un boitier 2 fermé dans sa partie avant par une lentille 3.

Le boitier 2 du bloc optique 1 intègre une pluralité de composants mécaniques, optiques, électroniques et de dissipation thermique.

Le boitier 2 comporte dans sa partie avant 20 un compartiment supérieur 21 , un compartiment central 22 et un compartiment inférieur 23. Le compartiment central 22 et le compartiment inférieur 23 hébergent les composants dédiés à des fonctions d’éclairage de feux de croisement de type « coupure/pixel » et une fonction d’éclairage de feux de route de type « matrix ». On s’intéressera plus particulièrement au compartiment supérieur 21 qui héberge les composants utilisés pour la formation des faisceaux lumineux respectivement « Spot » et « Fiat » faisant partie de la fonction d’éclairage de base des feux de croisement.

En référence à la figure 3, le faisceau « Fiat », Fflat, est obtenu à partir d’une première rangée 40 de cinq réflecteurs paraboliques 41 -45 de forme et de taille sensiblement identiques, désignés ci-après « paraboles ». Les cinq paraboles 41 - 45 sont disposées de manière adjacentes et sont alignées, suivant leur largeur, suivant une direction transversale par rapport au plan médian vertical PM du boitier 2 (selon X). Elles s’étendent entre le bord latéral gauche du compartiment 21 et le plan médian vertical PM du boitier 2.

Le faisceau « Spot », Fspot, est obtenu à partir d’une deuxième rangée 50 de deux paraboles 51 -52 de taille et de forme sensiblement identiques. Les deux paraboles 51 -52 sont disposées de manière adjacentes et sont alignées, suivant leur largeur, suivant une direction transversale par rapport au plan médian vertical PM du boitier 2 (selon X). Elles s’étendent depuis le plan médian vertical PM du compartiment supérieur 21 du boitier 2 du bloc optique 1 (suivant X) jusqu’au bord latéral droit du compartiment 21 .

Les première et deuxième rangées 40 et 50 de paraboles (sept paraboles 41 -45 et 51 -52) sont obtenues par moulage avec le boitier 2 et définissent une seule et même paroi 6 s’étendant sensiblement perpendiculairement (suivant Y) aux parois latérales du compartiment supérieur 21 du boitier 2. La paroi 6 est ainsi conformée pour définir les sept paraboles 41 -45 et 51 -52.

En référence à la figure 4, une carte électronique 70 est agencée dans le compartiment supérieur 21 . Elle est commune aux deux rangées de paraboles 40 et 50 et supporte les cinq sources lumineuses, cinq LEDs 71 -75, disposées en regard des paraboles de la première rangée 40 et les deux sources lumineuses, deux LEDs 76-77 disposées en regard des paraboles de la deuxième rangée de paraboles 50. Les LEDs 71 -75 et 76-77 dédiées respectivement aux paraboles 41 - 45 et 51 -52 des première et deuxième rangées 40 et 50, émettent des rayons lumineux vers leurs paraboles respectives 41 -45 et 51 -52. Pour ne pas surcharger le dessin, les LEDs bien que numérotées dans la description, n’ont pas été représentées ni référencées sur les figures à l’exception de la LED 73 sur la figure 4 qui est dédiée à la parabole 43.

Les paraboles 41 -45 de la première rangée de paraboles 40 sont positionnées, dimensionnées et orientées de manière à réfléchir respectivement les rayons R1 émis par chacune des cinq LEDs 71 -75, suivant leurs axes optiques principaux, aux travers d’une première partie latérale 31 de la lentille 3 située en regard de la première rangée de paraboles 40, à une première distance déterminée de la première rangée de paraboles 40.

Les paraboles 51 -52 de la deuxième rangée de paraboles 50 sont dimensionnées et orientées de manière à réfléchir respectivement les rayons R2 émis par chacune des deux LEDs 76-77, suivant leurs axes optiques principaux, aux travers d’une deuxième partie latérale 32 de le lentille 3 située en regard de la deuxième rangée, à une deuxième distance déterminée de la deuxième rangée de paraboles 50.

Dans l’implantation décrite, les paraboles de la première rangée 40 ont une taille inférieure à la deuxième rangée 50 et la deuxième rangée de paraboles 50 est décalée, sensiblement en retrait de la première rangée 40, par rapport à la lentille 3. La deuxième distance est donc supérieure à la première distance. La première rangée de paraboles 40 comporte cinq paraboles 41 -45 et la deuxième rangée de parabole 50 comporte deux paraboles 51 -52.

L’ensemble des rayons R1 et R2 doivent respecter un diagramme d’éclairement règlementaire pour les faisceaux de feux de croisement de type « Fiat », Fflat, et « Spot », Fspot, tel qu’illustré à la figure 5.

La projection du faisceau Fspot, est concentrée au centre du diagramme alors que la projection du faisceau Fflat, s’étend largement de part et d’autre de l’axe vertical du diagramme passant par le centre du projecteur. L’axe horizontal correspond à la ligne d’horizon par rapport au projecteur. Les projections de faisceaux Fiat et Spot sont localisées sous l’axe horizontal.

La largeur des faisceaux Fflat et Fspot, est déterminée (le long de l’axe horizontal du diagramme) respectivement par les première et deuxième rangées de paraboles 40 et 50. L’apport de la fonction SBL apparait sur la gauche du diagramme en élargissant la largeur de projection du faisceau Fflat sur la gauche (bas-côté gauche). L’implantation d’un module SBL remplissant la fonction SBL, dans le bloc optique 1 qui vient d’être décrit, doit donc respecter le diagramme d’éclairement réglementaire sans modifier les dimensions du boitier 2 et notamment la largeur du boitier 2 (selon Y).

Avantageusement, la solution selon l’invention consiste à implanter une parabole supplémentaire 60 (Fig. 2 et 3) dans le prolongement de la première rangée de parabole 40, après la parabole 45 qui est adjacente à la parabole 51 de la deuxième rangée de paraboles 50, sans modification de l’implantation des première et deuxième rangées 40 et 50. La parabole supplémentaire 60 est obtenue par moulage en même temps que le moulage de la paroi 6, conformée pour définir les paraboles des première et deuxième rangées 40 et 50.

La parabole supplémentaire 60 s’étend au voisinage de la jonction entre la première 40 et la deuxième 50 rangées de réflecteurs paraboliques 40 et 50 en s’avançant vers la lentille 3. Son axe optique principal est orienté vers la partie 31 de la lentille 3 qui rejoint le bord latéral gauche de la lentille 3. La face arrière de la parabole supplémentaire 60 est incurvée vers la parabole 51 qui est adjacente à la parabole 45, sans impacter le diagramme de rayonnement des rayons R2 et donc sans impacter le diagramme d’éclairement correspondant au faisceau Fspot.

La parabole supplémentaire 60 se présente globalement, en référence à la figure 3, comme une « cédille » inversée, accrochée entre la parabole 45 et la parabole 51 en étant sensiblement centrée sur le plan médian vertical PM.

Une LED supplémentaire 78, non représentée, est rapportée sur la carte électronique commune 70 supportant les sept précédentes LEDs 71 -77, en étant disposée en regard de la parabole supplémentaire 60 La LED supplémentaire 78 émet des rayons lumineux R3 qui sont réfléchis par la parabole supplémentaire 60 dans des directions déterminées suivant l’axe optique principale de la parabole supplémentaire 60. On considère pour simplifier que le module SBL comporte principalement le réflecteur supplémentaire 60 et la diode supplémentaire 78.

Les rayons R3 émis par la LED supplémentaire 78 sont réfléchis dans une direction transverse à celle des rayons R1 (faisceau Fflat) pour traverser la lentille 3 dans une partie 31 de la lentille 3 située au voisinage du bord latéral gauche du boitier 2.

Grâce à cette implantation du module SBL 60, 78, quand les fonctions d’éclairage Fiat et Spot sont activées, le rendu visuel du projecteur allumé vu de l’extérieur, n’est pas impacté lorsque la fonction SBL est inactivée. La surface extérieure du module optique 1 apparait toujours intégralement allumée.