EP1416220A1 - Feu de signalisation comportant un dispositif optique de récupération et de répartition du flux lumineux vers un réflecteur annulaire - Google Patents

Feu de signalisation comportant un dispositif optique de récupération et de répartition du flux lumineux vers un réflecteur annulaire Download PDF

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EP1416220A1
EP1416220A1 EP03292598A EP03292598A EP1416220A1 EP 1416220 A1 EP1416220 A1 EP 1416220A1 EP 03292598 A EP03292598 A EP 03292598A EP 03292598 A EP03292598 A EP 03292598A EP 1416220 A1 EP1416220 A1 EP 1416220A1
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EP
European Patent Office
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light
face
reflector
signaling
reflection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03292598A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Aynie
Jean-Claude Gasquet
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V7/0091—Reflectors for light sources using total internal reflection
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    • F21S41/322—Optical layout thereof the reflector using total internal reflection
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention proposes a signaling light in particular for a motor vehicle.
  • the invention more particularly provides a signaling, in particular for a motor vehicle, comprising an optical axis oriented from rear to front, on which is located a light source which is intended to emit a flux bright forward, in a solid angle centered on the axis, and type comprising an optical device for recovering and distribution of the light rays emitted by the source, with a view to carry out a regulatory signaling function forwards, the optical device comprising a coaxial annular reflector and, in front of the light source, a central optical part called light engine, which is designed to distribute the rays light emitted by the source in directions generally transverse around the optical axis, towards the annular reflector coaxial which is intended to distribute the light rays, coming from of the light engine, towards the front, generally following a direction parallel to the optical axis, so as to achieve the regulatory signaling function.
  • Such a signaling light is for example known from document EP-A-1 182 395.
  • a traffic light performing a function of fog light must form, on a measurement screen placed ten meters, an image which has the overall shape of a rhombus.
  • This diamond is defined by characteristic points which are arranged on the measurement screen and which must receive each a light intensity whose value must be understood within a specified interval.
  • a traffic light carrying out a reversing light function must form on the measurement screen a rectangle of determined dimensions and whose length is parallel to the horizontal plane.
  • New types of traffic lights have been developed based on light sources appreciably point sources which emit a luminous flux in a solid angle of determined value.
  • This type of light source is generally a light emitting diode.
  • This type of light source is generally used in combination with a light pipe, or guide.
  • the traffic lights obtained from this combination have the disadvantage of having a range illuminating of great length, but of small width.
  • this type of traffic light requires generally several light sources to achieve a only signaling function.
  • the invention aims to remedy these drawbacks in particular by proposing a traffic light which can have a shallow axial depth, relative to the overall width of the frontal opening of the fire.
  • the signaling light according to the invention must allow the use of a substantially point light source such as than a light emitting diode, while having a luminance acceptable, to avoid dazzling users who can watch towards the traffic light.
  • Figures 1 to 8 show a signaling 10 which is carried out in accordance with a first mode for carrying out the invention.
  • the signaling light 10 includes an optical device 12 for recovering and distributing the light rays emitted by a light source 14, constituted here by a diode emitting.
  • the optical device 12 here has an overall shape of revolution around an optical axis A-A.
  • the diode 14 is arranged on the optical axis A-A, at the rear of the optical device 12.
  • Diode 14 has been shown mounted on a circuit board. support 16 which allows in particular its connection to a network power supply and to a control unit (not shown).
  • a so-called strong diode 14 is used.
  • power i.e. a diode whose light power is of several tens of lumens, for example greater than thirty lumens, which is to compare with the power less than ten lumens of so-called low power diodes.
  • the use of a such diode 14 makes it possible in particular to carry out the function of signaling by means of a single light source for each signaling light 10.
  • the high power diodes 14 are available in several colors, i.e. it is possible to choose the coloring of the light flux emitted by the diode 14. Preferably, we choose the color of the diode 14 according to the function of signaling to be carried out, for example red for a function anti-fog light, or white for a reversing light function.
  • Diode 14 has a diffusion globe at the front hemispherical 18 which is centered on the axis A-A and which is convex forward.
  • the device optic 12 is made of a transparent material having a refractive index higher than that of air, which here constitutes the ambient medium surrounding the optical device 12.
  • the optical device 12 is produced here in one piece by molding and machining, in a material transparent plastic such as, for example, polymethacrylate methyl (PMMA).
  • a material transparent plastic such as, for example, polymethacrylate methyl (PMMA).
  • the optical device 12 includes an annular reflector coaxial 20 and a central optical part called a light engine 22.
  • the light engine 22 is provided to distribute the rays luminous, emitted by diode 14, in directions generally transverse around the optical axis A-A, towards the coaxial annular reflector 20.
  • the adjective is used "Transversal" to qualify a direction which is close to a radial direction, relative to the optical axis A-A.
  • a ray transverse light can therefore be tilted slightly towards backward or forward with respect to a radial direction.
  • the coaxial annular reflector 20 is provided to distribute the light rays, coming from the light engine 22, towards the front, generally in a direction parallel to the optical axis A-A, so as to perform a regulatory function of signaling.
  • the light engine 22 has an inlet face 24, which is arranged axially opposite the globe 18 of the diode 14.
  • the profile of the inlet face 24, in axial section, is such that the majority of the light rays emitted by the diode 14 penetrates in the light engine 22.
  • the input face 24 has a coaxial central portion 26 forming a collimator, which has an overall shape hemispherical and convex backwards, and a portion coaxial annular device 28, which has an overall shape hemispherical and concave forward.
  • the hemispherical profile of the central portion 26 of the face input 24 is such that the majority of the light rays received, in from the diode 14, refracts inside the motor light 22 by being deflected, so that these light rays enter the light engine 22 in a direction substantially parallel to the optical axis A-A.
  • peripheral hemispherical portion 28 of the face input 24 is centered on the diode 14, so that the majority of the light rays received by the portion 28, in from the diode 14, refracts inside the motor light 22 without being deflected.
  • the light engine 22 has a rear face of reflection 30 of concave parabolic annular shape.
  • the rear reflection face 30 is designed to reflect axially forward, according to the principle of total reflection, the light rays that enter the light engine 22 by the peripheral portion 28 of the input face 24.
  • the focus F1 of the parabola forming the rear reflection face 30 is substantially coincident with the light source 14.
  • the light engine 22 has a front face of reflection 32 of generally conical convex and coaxial shape.
  • the reflection front face 32 is designed to reflect, according to the principle of total reflection, the light rays which run inside the light engine 22, towards a face of exit 34.
  • the reflection front face 32 has a portion conical central unit 36 which is arranged here axially opposite the input face 24 and axially facing part of the rear reflection face 30.
  • the angle at the top ⁇ of the conical portion 36 is here about ninety degrees, so that the rays which reach this portion 36, and which are parallel to the optical axis A-A, are reflected radially outwards.
  • the axial section 38 of the outlet face 34 which is arranged radially opposite the conical portion 36, has a substantially cylindrical shape, so that the spokes luminous radials, which are reflected by the conical portion 36, are substantially orthogonal to the axial section 38 of the face of exit 34, so that they cross the exit face 34 overall without being diverted.
  • the reflection front face 32 has a portion peripheral annular 40 which is adjacent to the conical portion 36, and which is arranged axially opposite a part of the rear reflection face 30.
  • the peripheral annular portion 40 has a shape globally parabolic, the focal point F2 of the parabola being arranged here on the optical axis A-A, axially at the height of the fitting 42 between the conical portion 36 and the parabolic portion 40.
  • the axial light rays which reach the portion parabolic 40 of the reflection front face 32 are reflected towards outside, following a direction which passes through the focal point F2.
  • the axial section 44 of the outlet face 34 which is arranged radially opposite the portion parabolic 40, has a substantially hemispherical shape centered on the focal point F2, so that the light rays, which are reflected by the parabolic portion 40 outwards, substantially orthogonal to the axial section 44 of the outlet face 34, so that they cross the exit face 34 without being deflected.
  • the input face 24, the reflection faces 30, 32, and the outlet face 34 are located at the interface between the transparent material constituting the light engine 22 and the air ambient.
  • the reflection faces 30, 32 are said to be respectively concave and convex, from the point of view of the rays lights that run inside the light engine 22.
  • the light engine 22 has a peripheral annular portion 46 which extends transversely outwards.
  • This portion annular 46 is arranged here axially between the rear face of reflection 30 and the cylindrical section 38 of the outlet face 34.
  • the annular portion 46 has an outlet front face 48 generally transverse which is provided with circular grooves 50 coaxial, along the optical axis A-A, forming dioptres of refraction.
  • the circular ridges 50 are designed to refract, axially forward, part of the light rays coming from of the peripheral portion 28 of the input face 24.
  • rear face 52 of the annular portion 46 is here optically neutral, since it is not intended for receive light rays from the source 14.
  • the coaxial annular reflector 20 here extends axially forward, and transversely outward, from the edge outer peripheral 54 of the annular portion 46.
  • the rear face 56 of the reflector 20 has a section tapered rear axial 58, with apex angle equal to that ( ⁇ ) of the conical portion 36 of the light motor 22, which is arranged radially opposite the cylindrical section 38 of the face of light motor output 34 22.
  • the frusto-conical section 58 here extends axially beyond of the cylindrical section 38, towards the rear, to connect to the annular portion 46 of the light engine 22.
  • the rear face 56 of the reflector 20 has a section substantially parabolic front axial 60, which is adjacent to the tapered section 58.
  • the focal point of the parabola corresponding to the parabolic section 60 is substantially coincident with the hearth F2, so that the light rays coming out of the engine light 22 through the hemispherical section 44 of the outlet face 34 are reflected, axially forwards, by the section parabolic 60.
  • the front face 62 of the reflector 20 is staggered axially, from rear to front, and transversely, from inside to outside. It has a rear axial section 64, which is arranged radially opposite the section frustoconical 38 of the outlet face 34 of the light engine 22, and a front axial section 66.
  • the rear section 64 of the front face 62 delimits, in axial section, a series of "steps", each comprising an axial portion 68 and a radial portion 70.
  • the rear section 64 being arranged opposite the section cylindrical 38, it receives radial light rays in from the light engine 22, which pass through the portions axial 68 orthogonally.
  • the front section 66 of the front face 62 delimits, in axial section, a series of "steps", each comprising a hemispherical portion 72, which is centered on the focal point F2, and a radial portion 74.
  • the front section 66 extends axially forwards, beyond of the light engine 22, so as to collect the majority light rays which emerge from the light engine 22 through the hemispherical portion 44 of the outlet face 34.
  • the light rays R1 which are emitted by the diode 14 in a solid angle centered on the optical axis A-A and delimited by the circumferential edge of the central portion 26 of the entry face 24, refract through the central portion 26 forming collimator, so that they enter the light engine 22 in a direction parallel to the optical axis A-A.
  • the rays R1 then reach the conical portion 36 of the reflection front face 32. Like this conical portion 36 forms an angle of ninety degrees, the radii R1 are reflected outward in a radial direction.
  • the rays R1 After reflecting on the conical portion 36, the rays R1 refract through the cylindrical portion 38 of the face of exit 34, without deviated beings.
  • the rays R1 then refract to through the axial portions 68 opposite the rear section 64 from the front face 62 of the reflector 20, without being deflected.
  • the Rays luminous R1 then reach the frustoconical section 58 of the face rear 56 of the reflector 20, which reflects these rays R1 axially forward.
  • R1 rays exit the reflector 20 through the portions radial 70 or 74 of the front face 62, in directions globally axial.
  • part R2 is reflected on the rear face of reflection 30, in an axial direction, since the focus F1 of the parabola forming the rear reflection face 30 is coincident with the center of the diode 14.
  • the light rays R2 are then reflected, either on the conical portion 36 of the reflection front face 32, ie on the parabolic portion 40 of the front reflection face 32.
  • the rays R2 reach the conical portion 36, they then follow the same type of trajectory as the rays R1, leaving the light engine 22 by its section cylindrical 38, in a substantially radial direction.
  • the rays R2 which exit from the light engine 22 through the hemispherical portion 44, enter the reflector 20 while refracting through the hemispherical portions 72 of the section front 66 of its front face 62.
  • the rays R2 enter the reflector 20 without deflected beings, and they are reflected, axially forward, on the parabolic section 60 of the rear face 56 of the reflector 20.
  • the rays R2 exit from the reflector 20 while refracting axially through the radial portions 74 of the front section 66 of the front panel 62.
  • R3 of light rays which enter the light engine 22 through the peripheral portion 28 of the face input 24, directly reach the circular striations 50 of the transverse portion 46 of the light engine 22.
  • the streaks circular 50 cause the refraction of R3 rays, axially forward.
  • R3 rays are therefore emitted directly forward by the light engine 22, without passing through the reflector 20.
  • the light engine 22 letting subsist on its external surface which corresponds to the reflection front face 32, machining imperfections and / or polishing, so that part of the light rays which travel inside the light engine 22 refract directly axially forward, across the front of reflection 32.
  • Figure 3 there is shown schematically in perspective the frustoconical portion 36 of the front reflection face 32 of the light engine 22, and in Figure 4 there is shown schematically the spatial distribution of the light beam produced by the traffic light 10 in FIG. 2, on a screen placed at the front.
  • Such a light distribution is not suitable for all regulatory signaling functions, in particular, it does not not suitable for a fog light function, which should form a beam generally in the form of a diamond or a cross.
  • the invention advantageously proposes that minus an axial section of the front reflection face 32 either obtained by anamorphosis, so that the distribution of light rays towards the reflector 20 is not uniform according to all transverse directions around the optical axis A-A.
  • FIG. 5 there is shown schematically in perspective a portion 76 of the reflection front face 32, which is obtained by anamorphosis, and which is intended to replace the conical portion 36 shown in FIGS. 2 and 3.
  • the reflection face portion 76 here comprises four adjacent faces 78, 80, 82, 84 which are evenly distributed around the optical axis A-A and which generally have the same dimensions.
  • Each face 78, 80, 82, 84 corresponds globally to a portion of frustoconical face.
  • parabolic portion 40 of the front face of reflection 32 can also be replaced by a surface obtained by anamorphosis. Such a surface would then have four sides in the shape of a parabola portion.
  • FIG 6 the shape is shown schematically of the light beam obtained by means of a signaling light 10 comprising a “anamorphic” reflection front face 32.
  • the light beam forms a cross.
  • Each branch of the cross corresponds to a part of the luminous flux which has passed by one of the faces 78, 80, 82, 84 of the face portion of reflection 76.
  • the reflection face portion 76 delimits a radial central face 85 which allows the refraction of part of the light rays directly forward, near the axis optics A-A, so as to avoid the presence of a "black hole" at the center of the light beam.
  • a regulatory signaling beam is produced of specific shape, in particular a fog light, in fitting on the radial portions 70, 74 of the front face 62 of the reflector 20, and / or on the circular stripes 50, patterns dioptrics, or toric patterns, elementary which are intended for individually form an elementary light beam whose shape is adapted to the signaling function to be performed.
  • Such diopter patterns will be described more precisely below, in reference to another embodiment.
  • FIGS. 7 and 8 two variants of the first embodiment of the invention, in which the shape of the reflector 20 has been modified.
  • the face front 62 of reflector 20 is coated with a reflective material 86, for example based on aluminum.
  • the profile of the front face 62 in axial section, broadly corresponds to the profile of the rear face 56 of the figure 2, that is to say that the front face 62 has an axial section tapered rear 88 which is arranged radially opposite the cylindrical portion 38 of the light engine 22, and a section axial front parabolic 90.
  • the light rays which exit the light engine 22 through its outlet face 34, reflect directly on the front face 62 of the reflector 20, and they are generally returned axially forward.
  • the front face 62 of the reflector 20 comprises a section rear axial 92 which is staggered and which has facets annulars 94 of frustoconical profile, so as to reflect, axially forward, the radial light rays R1 coming from the cylindrical section 34 of the light engine 22.
  • the facets 94 are separated here by radial portions 96.
  • the front face 62 also includes a front axial section 98, which is staggered and which has annular facets 100 of generally parabolic profile, so as to reflect, axially towards the front, the light rays R2 coming from the section hemispherical 44 of the output face 34 of the light engine 22.
  • the facets 100 are separated here by portions 102 tilted forward and outward.
  • the rear face 56 of the reflector 20 has no function optical and it can therefore have any profile.
  • the profile of the rear face 56 of the reflector 20 is generally hemispherical.
  • portions 96 and 102 are not designed here to receive and reflect light rays from the motor 22, this is why they are arranged outside the path light rays R1, R2.
  • the reflector 20 can by example be made of a non-transparent material, coated of a reflective material on its front face 62, in accordance to the variant embodiments of FIGS. 7 and 8.
  • the input face 24 of the light engine 22 here has a hemispherical shape, concave forward, which is centered on the diode 14.
  • the input face 24 is here complementary to the globe hemispherical 18 of diode 14.
  • the light engine 22 has a rear face of reflection 104 of globally parabolic shape, which is similar to the rear reflection face 30 of the first embodiment.
  • the focal point F1 of the parabola corresponding to the rear face reflection 104 is arranged here in the center of the diode 14, of way that the light rays, which enter the engine of light 22 without being deflected, are reflected axially towards the front by the rear reflection face 104.
  • the light engine 22 has a front face of reflection 32 of generally frustoconical shape, the top of the truncated cone being arranged at the rear.
  • the reflection front face 32 delimits, at its end rear axial, a radial central face of light diffusion 106.
  • the central diffusion face 106 comprises a series of elementary dioptric patterns 108, which are provided to form individually, from the spokes bright they receive on their back side, a beam elementary light, directed generally axially forward, and whose shape is adapted to the signaling function to achieve.
  • Each elementary dioptric pattern 108 can be compared to a diopter, or prism, and it forms a domed facet, here concave rearward.
  • each dioptric pattern 108 The concave, or curved, shape of the surface forming each dioptric pattern 108 is determined so that the rays bright, coming from the entry face 24 of the light engine 22, refract through the dioptric pattern 108 while being distributed spatially forward, and forming a beam at the front lighting carrying out the chosen signaling function.
  • each pattern diopter 108 deflects and distributes the light rays it receives, from so as to realize at the front, on a measurement screen, an image globally diamond-shaped
  • the front reflection surface 32 has a series of patterns Elementary "catadioptrics" 110, which are distributed here regularly around the optical axis A-A.
  • the front reflection surface 32 here comprises three crowns concentric 112, 114, 116, each formed by a series of circumferentially adjacent catadioptric patterns 110.
  • each catadioptric pattern 110 has two flat faces 118, 120, which are inclined between them by an angle ⁇ of approximately forty-five degrees.
  • the angle ⁇ favors the re-orientation of the ray R5r to the reflector areas.
  • the angle formed by the two inclined faces 118, 120 has a truncation which forms a facet 122 narrow and extending over the entire length of the retro-reflecting pattern 110.
  • Veneer 122 is generally parallel to the shape general frustoconical of the front face of reflection 32, and it is arranged in front of the catadioptric motif 110.
  • Each catadioptric pattern 110 extends globally over the entire axial thickness of the associated crown 112, 114, 116.
  • Each crown 112, 114, 116 therefore forms, at the front of the engine light 22, an annular surface "accordion".
  • the output face 34 of the light engine 22 is here combined with the reflection rear face 104, as shown will understand later in the explanation of the operation of the light engine 22 according to the second embodiment.
  • the annular reflector 20 has a profile similar overall to that of the annular reflector 20 of FIG. 8.
  • the reflector annular 20 therefore has a reflection front face 62 which is stepped axially forward and radially outward, and which is coated with a reflective material.
  • the front face 62 has reflection facets elementary 124. These facets of reflection 124 are here generally tilted forward and outward, so to reflect, generally axially forward, the rays light coming from the exit face 104 of the light engine 22.
  • the reflection facets 124 are here arranged in concentric crowns 126, and they are distributed circumferentially so that they are adjacent circumferentially two by two.
  • Each facet of reflection 124 is curved, and it has here a generally concave rearward profile.
  • the concave shape, or curve, from the surface forming each reflection facet 124 is determined globally in the same way as the shape of dioptric patterns 108 of the central diffusion face 106.
  • the shape and the inclination of the reflection facets 124 hold account of the angle of incidence of the light rays, coming from the light engine 22, on the front face 62 of the reflector 10. This angle of incidence depends in particular on the axial position of the facets 124 relative to the output face 104 of the motor light 22.
  • mathematical algorithms allow calculate, by progressive "morphing", the appropriate form for each reflection facet 124, as a function of its position angular around the optical axis A-A.
  • the operation of the signaling light 10 according to the second embodiment is as follows.
  • a first part R4 of the light rays those which are closest to the optical axis A-A, reaches the central face of diffusion 106, where R4 rays are transmitted directly to the front, through the dioptric patterns 108, forming elementary beams of form adapted to the function of fire signaling 10.
  • a second part R5 of the light rays is reflected axially forwards by the rear reflection face 104. These R5 light rays then reach the retro-reflecting patterns 110.
  • part R5r of the rays luminous R5 is reflected for the first time on a face 118 of a catadioptric pattern 110, then a second time on the other side 120 of the catadioptric pattern 110, so that the light rays R5r are finally returned by the catadioptric pattern 110 to the rear reflection face 104.
  • R5r light rays which are reflected by the patterns retro-reflectors 110, reach the rear reflection face 104 with an angle of incidence y close to ninety degrees, so that they refract through this face 104 which becomes face Release.
  • the light rays R5r come out of the light engine 22 by the outlet face 104 in directions inclined towards rear and outward facing.
  • R5r rays reach the reflection facets 124 of the annular reflector 20, on which they are reflected to form forward a series of elementary beams, of which the shape is adapted to the light signaling function 10.
  • part R5t of the rays light R5 refracts through facet 122 of the pattern catadioptric 110, and this part R5t is therefore transmitted directly forward.
  • the facets 122 which are produced in the patterns catadioptric 110, allow a minimum of light through the reflection front face 32, so as to obtain a substantially uniform light distribution at the front traffic light 10.
  • Figures 12 and 13 show a first and a second variant of the traffic light 10 according to the second embodiment.
  • the light engine 22 is similar to that which has been described with reference to FIGS. 9 to 11, but the annular reflector 20 is different.
  • the reflector annular 20 is here made of a transparent material, and the reflection of the R5r light rays coming from the light 22 is not made on the front face 62 but inside the annular reflector 20, on its rear face 56.
  • the front face 62 of the reflector 20 is substantially smooth and overall in shape parabolic.
  • the rear face 56 has a coating of material reflective and a series of 126 facets of reflection which are generally performed according to the same principle as the facets reflection 124 of Figure 10.
  • the reflection facets 126 here form bosses convex on the rear face 56 of the reflector 20.
  • R5r light rays distributed globally transversely towards the annular reflector 20 by the face of light engine outlet 104, refract inside the reflector 20, through the front face 62, then they are reflected, forward, on the reflection facets 126 of the rear face 56, and finally they refract, generally axially forward, through the front face 62.
  • the front face 62 of the reflector 20 is similar in shape to that of the annular reflector 20 of FIG. 10, that is to say that it has elements 128 similar in profile to facets 124, but the front face 62 does not has no reflective coating.
  • Elements 128 form dioptric patterns of the same type as the dioptric patterns 108 of the central diffusion face 106 of the light engine 22.
  • the rear face 56 of the annular reflector 20, which does not has no reflective coating, has patterns two-sided catadioptric 130 that are similar to the patterns catadioptric 110 of the light motor 22.
  • the retro-reflecting patterns 130 of the reflector 20 do not have no truncation and their two faces here describe a angle ⁇ of approximately ninety degrees between them.
  • R5r light rays distributed globally transversely towards the annular reflector 20 by the face of light engine outlet 104, refract inside the reflector 20, through the dioptric patterns 128 of its face before 62, then they reflect on both sides of a pattern catadioptric 130 of the rear face 56, and finally they refract, generally axially forward, across the patterns diopters 128 of the front face 62.
  • An advantage of this second variant is that it does not no reflective coating on the reflector annular 20, which acts on the light rays R5r only by refraction and total reflection inside the material.
  • optical part 12 of the signaling light 10 is preferably carried out in two parts, the light engine 22 being attached by relative to the reflector 20, as shown in the figures, so as to facilitate the production of the optical part 12 by molding.
  • FIG 14 there is shown a signal light 10 which is carried out in accordance with a third embodiment of the invention.
  • This third embodiment includes a reflector coaxial annular 20 which is, for example, of the same type as that which has been described with reference to the second embodiment and in FIG. 10.
  • the coaxial annular reflector 20 therefore comprises a series of reflection facets 124 arranged in the form of staggered crowns.
  • the third embodiment stands out mainly by its light engine 22 which has the overall shape of a hollow hemispherical globe centered on the source luminous 14.
  • the shape of the light motor 22 is here similar to that of an optical device called a windscreen, which is commonly used in traffic lights.
  • the concave rear face of the light engine 22 forms the input face 24 for the light rays emitted by the source 14.
  • the convex front face of the light engine 22 forms, in its central part, a light diffusion face 132, and in its peripheral part, an outlet face 134.
  • the input face 24 has a central area 136 forming a Fresnel optic.
  • the central area 136 of the face input 24 therefore has 138 coaxial annular steps to axis A-A.
  • Each of the levels 138 of the central area 136 comprises a first generator 140 substantially parallel to the axis A-A, and a second generator 142 inclined relative to axis A-A.
  • step 138 The closer the step 138 is to the A-A axis, the more inclined generator 142 is close to a radial direction.
  • the portion 144 of the central zone 136 closest to the axis A-A has a substantially radial profile.
  • the light diffusion face 132 is arranged substantially vis-à-vis axially of the central zone 136. It has elementary dioptric patterns 146, for example of convex profile, which are intended to distribute spatially towards the front the light rays received by the central zone 136, from so as to produce elementary light beams whose shape is adapted to the signaling function to be performed.
  • elementary dioptric patterns 146 for example of convex profile, which are intended to distribute spatially towards the front the light rays received by the central zone 136, from so as to produce elementary light beams whose shape is adapted to the signaling function to be performed.
  • the elementary dioptric patterns 146 are, for example, similar to the dioptric patterns 108 which have been described in reference to the second embodiment ( Figure 10).
  • the input face 24 has an annular zone device 148 which has coaxial annular steps 150, similar to the levels 138 of the central area 136.
  • the steps 150 of the peripheral annular zone 148 here includes a generator 152 substantially parallel to the axis A-A and a generator 154 inclined relative to the axis A-A.
  • the inclination of the generator 154 increases and approaches a radial direction.
  • the peripheral annular zone 148 has a portion end device 156 in profile substantially hemispherical.
  • the output face 134 of the light engine 22 is associated to the peripheral annular zone 148 of the entry face 24. It has here a generally hemispherical profile and it is arranged generally radially opposite an axial section of the coaxial annular reflector 20.
  • the light diode 14 emits light rays towards the input face 24 of the light engine 22.
  • a first part R4 of the light rays those which are closest to the optical axis A-A, reaches the central area 136 of the entry face 24.
  • These rays R4 refract through the light engine 22 up to the light diffusion face 132, which transmits them globally axially forward, forming elementary signaling beams, thanks to the patterns dioptrics 146.
  • a second part R6 of the light rays reaches the area peripheral annular 148 of the entry face 24. These rays R6 refract through the peripheral annular zone 148, then at through the outlet face 134 which distributes them adequately towards the reflection facets 124 of the coaxial annular reflector 20.
  • the coaxial annular reflector 20 distributes the light rays R6 axially forward, so as to produce a beam regulatory signage.
  • step 138 the light rays R4 which reach the area central 136, refract forward through the portions inclined 142 of steps 138.
  • the axial portion 140 of step 138 is globally optically neutral, since it is not intended to transmit light rays.
  • the optical device forming light engine 22 is integrated into the light source, here in the light emitting diode 14.
  • the light scattering globe 18 is therefore replaced by a light motor 22 of suitable shape for distributing the light rays generally radially towards the reflector coaxial annular 20.
  • the light engine 22 can take different forms, such as the forms described with reference to the modes of previous achievements.
  • the light engine 22 here has a shape overall frustoconical, the top of which is arranged at the rear.
  • the truncated cone forming the light engine 22 a by example an opening between 40 and 120 ° relative to the axis optics A-A.
  • the light engine 22 has a front face of reflection 158 of conical shape, and a frustoconical exit face 160, which is arranged globally radially opposite a axial section of the reflector 20.
  • the signal light 10 here includes a reflector coaxial annular 20 which is similar to that described in reference to the second embodiment ( Figure 10).
  • the light rays emitted by the diode 14 are reflected inside the light engine 22, on the front face 158, by total reflection and then they refract through the exit face 160, which distributes them towards the reflection facets 124 of the coaxial annular reflector 20.
  • This embodiment makes it possible in particular to carry out the light engine 22 in one piece with the diode 14, which decreases the number of parts needed to make the fire signaling 10.
  • the signaling light 10 according to the invention in particular the various embodiments described above, have many advantages.
  • the signaling light 10 according to the invention simplifies the injection of material and reduces injection time, during production of the optical part 12 by molding.
  • the signaling light 10 requires a small amount of material and a small thickness of material, to produce the optical part 12, with respect to the lights signaling using conventional light pipes.
  • the signaling 10 is optically autonomous, i.e. it can perform a regulatory signaling function without require the addition of another distribution device luminous, such as a striated diffusion glass.
  • the signaling light 10 is preferably arranged behind a protective glass, which can be neutral optically.
  • Yet another advantage of the invention is that it is possible to make several signal lights 10 of forms different, especially externally, by modifying only the shape of the reflector 20, while using the same light engine 22. This makes it possible to standardize the parts of the signal light 10 and decrease the manufacturing costs of the signaling light 10.

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Abstract

L'invention propose un feu de signalisation (10) comportant un axe optique (A-A) orienté de l'arrière vers l'avant, sur lequel est située une source lumineuse (14) qui est prévue pour émettre un flux lumineux vers l'avant, et du type comportant un dispositif optique de récupération et de répartition des rayons lumineux émis par la source, en vue de réaliser une fonction réglementaire de signalisation, caractérisé en ce que le dispositif optique comporte un réflecteur annulaire coaxial et, à l'avant de la source lumineuse (14), une pièce optique centrale dite moteur de lumière (22), qui est prévue pour répartir les rayons lumineux émis par la source (14) suivant des directions globalement transversales autour de l'axe optique (A-A), vers le réflecteur annulaire coaxial qui est prévu pour répartir les rayons lumineux axialement vers l'avant. Application aux feux de signalisation automobiles Figure 2. <IMAGE>

Description

L'invention propose un feu de signalisation notamment pour un véhicule automobile.
L'invention propose plus particulièrement un feu de signalisation, notamment pour un véhicule automobile, comportant un axe optique orienté de l'arrière vers l'avant, sur lequel est située une source lumineuse qui est prévue pour émettre un flux lumineux vers l'avant, dans un angle solide centré sur l'axe, et du type comportant un dispositif optique de récupération et de répartition des rayons lumineux émis par la source, en vue de réaliser, vers l'avant, une fonction réglementaire de signalisation, le dispositif optique comportant un réflecteur annulaire coaxial et, à l'avant de la source lumineuse, une pièce optique centrale dite moteur de lumière, qui est prévue pour répartir les rayons lumineux émis par la source suivant des directions globalement transversales autour de l'axe optique, vers le réflecteur annulaire coaxial qui est prévu pour répartir les rayons lumineux, provenant du moteur de lumière, vers l'avant, globalement suivant une direction parallèle à l'axe optique, de manière à réaliser la fonction réglementaire de signalisation.
Un tel feu de signalisation est par exemple connu du document EP-A-1 182 395.
On rappelle que les fonctions de signalisation d'un feu de véhicule doivent répondre à une réglementation qui définit des conditions photométriques spécifiques pour chaque fonction de signalisation à réaliser.
Par exemple, selon la réglementation actuellement en vigueur en Europe, un feu de signalisation réalisant une fonction de feu anti-brouillard doit former, sur un écran de mesure placé à dix mètres, une image qui a globalement la forme d'un losange.
Ce losange est défini par des points caractéristiques qui sont agencés sur l'écran de mesure et qui doivent recevoir chacun une intensité lumineuse dont la valeur doit être comprise dans un intervalle déterminé.
De la même manière, un feu de signalisation réalisant une fonction de feu de recul doit former, sur l'écran de mesure, un rectangle de dimensions déterminées et dont la longueur est parallèle au plan horizontal.
De nouveaux types de feux de signalisation ont été développés à base de sources lumineuses sensiblement ponctuelles qui émettent un flux lumineux dans un angle solide de valeur déterminée. Ce type de source lumineuse est généralement une diode électroluminescente.
Ce type de source lumineuse est généralement utilisé en combinaison avec un conduit, ou guide, de lumière.
Les feux de signalisation obtenus à partir de cette combinaison présentent l'inconvénient de posséder une plage éclairante de longueur importante, mais de faible largeur.
De plus, ce type de feux de signalisation nécessite généralement plusieurs sources lumineuses pour réaliser une seule fonction de signalisation.
L'invention vise à remédier notamment à ces inconvénients en proposant un feu de signalisation qui puisse avoir une profondeur axiale faible, par rapport à la largeur globale de l'ouverture frontale du feu.
Le feu de signalisation selon l'invention doit permettre l'utilisation d'une source lumineuse sensiblement ponctuelle telle qu'une diode électroluminescente, tout en ayant une luminance acceptable, pour éviter d'éblouir les usagers qui peuvent regarder en direction du feu de signalisation.
Dans ce but, l'invention propose un feu de signalisation du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le moteur de lumière est réalisé dans une matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air, et en le moteur de lumière comporte :
  • une face d'entrée, qui est agencée axialement en regard de la source lumineuse, et dont le profil, en section axiale, est tel que la majorité des rayons lumineux émis par la source pénètre dans le moteur de lumière ;
  • une face de sortie, qui est agencée globalement radialement en regard d'au moins un tronçon axial du réflecteur annulaire coaxial ;
  • au moins une face interne avant de réflexion, qui est prévue pour dévier, selon le principe de la réflexion totale, au moins une partie des rayons lumineux qui entrent dans le moteur de lumière, vers la face de sortie,
de manière que les rayons lumineux sortent du moteur de lumière par la face de sortie en se réfractant, et de manière que ces rayons lumineux atteignent le réflecteur annulaire coaxial avec des angles d'incidence déterminés.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • le moteur de lumière comporte une face interne arrière de réflexion de forme annulaire parabolique concave, qui est focalisée sur la source lumineuse, et qui réfléchit les rayons lumineux, axialement vers l'avant ;
  • le moteur de lumière comporte une face interne avant de réflexion de forme annulaire parabolique convexe, qui est agencée axialement en regard de la face arrière de réflexion, et qui est conçue pour provoquer la réflexion des rayons lumineux, réfléchis par la face arrière de réflexion, suivant une direction déterminée vers un tronçon associé de la face de sortie ;
  • le tronçon de la face de sortie associé à la surface avant parabolique de réflexion a une forme annulaire hémisphérique convexe, qui est centrée au foyer de la parabole associé, de manière que les rayons lumineux réfléchis par la face avant parabolique de réflexion traversent sensiblement orthogonalement la face de sortie ;
  • le moteur de lumière comporte une face avant de réflexion conique, ou tronconique, qui est centrée sur l'axe optique, de manière que les rayons lumineux axiaux, qui sont réfléchis par la face avant conique, atteignent la face de sortie avec un angle d'incidence déterminé par la valeur de l'angle au sommet de la face conique ;
  • l'angle au sommet de la face conique est sensiblement égal à quatre-vingt-dix degrés, et la portion de la face de sortie qui est agencée radialement en regard de la face conique est sensiblement cylindrique, de manière que les rayons lumineux réfléchis par la face conique traversent la face de sortie suivant une direction sensiblement radiale ;
  • au moins un tronçon axial d'une face avant de réflexion est obtenu par anamorphose, en vue de réaliser une répartition spatiale des rayons lumineux transmis vers le réflecteur qui soit adaptée à la réalisation d'une fonction de signalisation déterminée, par exemple une fonction anti-brouillard ;
  • le moteur de lumière comporte une portion annulaire périphérique qui s'étend transversalement vers l'extérieur, et qui comporte une face avant de sortie munie de stries circulaires coaxiales suivant l'axe optique, les stries formant des dioptres conçus pour réfracter, axialement vers l'avant, les rayons lumineux provenant de la face d'entrée ;
  • le moteur de lumière comporte une face avant de réflexion qui est munie de motifs catadioptriques conçus pour réfléchir, selon le principe de la réflexion totale, les rayons lumineux provenant de la face arrière de réflexion, vers la face de sortie suivant une direction sensiblement orthogonale à la face de sortie ;
  • la face de sortie est confondue au moins en partie avec la face arrière de réflexion ;
  • chaque motif catadioptrique comporte deux faces inclinées formant entre elles un angle de valeur déterminée, lesdites faces étant agencées par rapport à l'axe optique de manière que chaque rayon parallèle à l'axe optique, qui atteint un motif catadioptrique, se réfléchisse sur l'une des deux faces puis sur la face opposée, selon le principe de la réflexion totale, avant d'être transmis vers la face de sortie ;
  • chaque motif catadioptrique est tronqué au voisinage du sommet de l'angle formé par les deux faces inclinées, de manière qu'une partie des rayons lumineux, qui atteignent le motif catadioptrique, se réfracte vers l'avant, à travers la troncature ;
  • la face avant de réflexion a une forme annulaire coaxiale, et le moteur de lumière comporte une face centrale avant de sortie, adjacente à la face avant de réflexion, qui est prévue pour réfracter les rayons lumineux, provenant de la source lumineuse, directement vers l'avant ;
  • la face centrale avant de sortie comporte une série d'éléments dioptriques élémentaires de répartition qui sont prévus pour former chacun, à partir des rayons lumineux qui les traversent, un faisceau lumineux élémentaire dirigé vers l'avant ;
  • la face d'entrée du moteur de lumière comporte une portion hémisphérique concave qui est centrée sur la source lumineuse ;
  • la face d'entrée comporte une portion centrale formant collimateur, de manière à réfracter les rayons lumineux axialement vers l'avant ;
  • le moteur de lumière est réalisé dans une matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air, et le moteur de lumière comporte :
    • une face d'entrée globalement hémisphérique qui est centrée sur la source lumineuse et qui comporte des échelons annulaires coaxiaux prévus pour dévier les rayons lumineux par réfraction ;
    • une face de sortie, qui est agencée globalement radialement en regard d'au moins un tronçon axial du réflecteur annulaire coaxial ;
    de manière que les rayons lumineux sortent du moteur de lumière par la face de sortie en se réfractant, et de manière que ces rayons lumineux atteignent le réflecteur annulaire coaxial avec des angles d'incidence déterminés ;
  • la face de sortie du moteur de lumière a une forme globalement hémisphérique centrée sur la source ;
  • le moteur de lumière comporte une face de diffusion lumineuse, qui est agencée axialement en vis-à-vis d'une zone centrale de la face d'entrée, de manière à répartir globalement axialement vers l'avant une partie des rayons lumineux émis par la source ;
  • la face avant du réflecteur annulaire coaxial est réfléchissante, et la face avant comporte au moins un tronçon axial qui est parallèle à un tronçon axial associé de la face avant de réflexion du moteur de lumière ;
  • la face avant du réflecteur est réfléchissante, et la face avant comporte une série de facettes élémentaires de réflexion qui sont orientées, par rapport à l'angle d'incidence des rayons lumineux provenant du moteur de lumière, de manière à réfléchir les rayons lumineux, globalement axialement vers l'avant, en formant chacune un faisceau lumineux élémentaire dont l'image, sur un écran placé à l'avant du feu de signalisation, correspond à la fonction de signalisation à réaliser ;
  • la face avant du réflecteur est échelonnée axialement vers l'avant et transversalement vers l'extérieur ;
  • le réflecteur annulaire coaxial est réalisé dans une matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air ; le profil de la face avant du réflecteur, par rapport à l'angle d'incidence des rayons lumineux provenant du moteur de lumière, est tel que lesdits rayons lumineux se réfractent à l'intérieur du réflecteur lorsqu'ils atteignent la face avant du réflecteur ; et la face arrière du réflecteur est conçue pour réfléchir lesdits rayons lumineux vers l'avant, de manière qu'ils se réfractent à travers la face avant suivant une direction globalement axiale ;
  • la face arrière du réflecteur comporte un revêtement réfléchissant ;
  • la face arrière du réflecteur comporte une série de facettes élémentaires de réflexion qui sont orientées de manière déterminée, par rapport à l'angle d'incidence des rayons lumineux qui se réfractent à l'intérieur du réflecteur à travers la face avant ;
  • la face avant du réflecteur comporte des portions globalement axiales, qui sont agencées sensiblement orthogonalement à la direction des rayons lumineux provenant du moteur de lumière, et des portions globalement radiales intercalées entre deux portions axiales ; la face arrière du réflecteur comporte des tronçons axiaux sensiblement parallèles aux tronçons associés de la face avant de réflexion du moteur de lumière, de manière que les rayons lumineux provenant du moteur de lumière :
    • se réfractent à travers les portions axiales, vers l'intérieur du réflecteur, sans être déviés,
    • puis se réfléchissent, axialement vers l'avant, sur la face arrière du réflecteur,
    • puis se réfractent à travers les portions radiales, vers l'extérieur du réflecteur, globalement axialement vers l'avant ;
  • la face arrière du réflecteur comporte une série de motifs catadioptriques à deux faces, de manière que les rayons lumineux provenant du moteur de lumière :
    • - se réfractent à travers la face avant du réflecteur, vers l'intérieur du réflecteur,
    • - puis se réfléchissent deux fois sur un motif catadioptrique pour être dirigés vers l'avant,
    • - puis se réfractent à travers la face avant du réflecteur, vers l'extérieur du réflecteur, globalement axialement vers l'avant ;
  • la face avant du réflecteur comporte une série d'éléments dioptriques élémentaires de répartition qui sont conçus pour réfracter les rayons lumineux, provenant de la face arrière du réflecteur, en formant des faisceaux lumineux élémentaires dirigés vers l'avant, dont l'image, sur un écran placé à l'avant du feu de signalisation, correspond à la fonction de signalisation à réaliser ;
  • le moteur de lumière est intégré au dispositif formant la source lumineuse.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels :
  • la figure 1 est une vue en perspective éclatée de trois quarts avant qui représente schématiquement un feu de signalisation équipé d'un moteur de lumière selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 2 est une vue en coupe axiale qui représente schématiquement le feu de signalisation de la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue en perspective de trois quarts arrière qui représente schématiquement la portion tronconique de la face avant de réflexion du moteur de lumière de la figure 1 ;
  • la figure 4 est un schéma qui illustre la répartition de la lumière dans le faisceau lumineux produit par le feu de signalisation de la figure 1 ;
  • la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente schématiquement une variante de réalisation de la portion tronconique du moteur de lumière de la figure 1 ;
  • la figure 6 est un schéma similaire à celui de la figure 4 qui illustre la répartition de la lumière dans le faisceau lumineux produit par un feu de signalisation équipé d'une portion tronconique telle que celle de la figure 5 ;
  • la figure 7 est une vue partielle en coupe axiale qui représente une première variante de réalisation du feu de signalisation de la figure 1 ;
  • la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7 qui représente une deuxième variante de réalisation du feu de signalisation de la figure 1 ;
  • la figure 9 est une vue en perspective de trois quarts avant avec arrachement qui représente schématiquement un feu de signalisation équipé d'un moteur de lumière selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 10 est une vue en coupe axiale qui représente schématiquement le feu de signalisation de la figure 9 ;
  • la figure 11 est une vue en perspective qui représente schématiquement un motif catadioptrique appartenant au moteur de lumière du feu de signalisation de la figure 9 ;
  • la figure 12 est une vue partielle en coupe axiale qui représente schématiquement une première variante de réalisation du feu de signalisation de la figure 9 ;
  • la figure 13 est une vue similaire à celle de la figure 12 qui représente schématiquement une deuxième variante de réalisation du feu de signalisation de la figure 9 ;
  • la figure 14 est une vue similaire à celle de la figure 12 qui représente schématiquement un feu de signalisation équipé d'un moteur de lumière selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 15 est une vue similaire à celle de la figure 12 qui représente schématiquement un feu de signalisation équipé d'un moteur de lumière selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Dans la description qui va suivre, des éléments sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques.
On a représenté sur les figures 1 à 8 un feu de signalisation 10 qui est réalisé conformément à un premier mode de réalisation de l'invention.
Le feu de signalisation 10 comporte un dispositif optique 12 de récupération et de répartition des rayons lumineux émis par une source lumineuse 14, constituée ici par une diode électroluminescente.
Le dispositif optique 12 a ici une forme globalement de révolution autour d'un axe optique A-A.
Dans la suite de la description, on utilisera, à titre non limitatif, une orientation axiale d'arrière en avant qui correspond à une orientation de gauche à droite suivant l'axe optique A-A, en considérant la figure 2.
A titre non limitatif, on qualifiera des éléments d'extérieurs ou d'intérieurs, suivant qu'ils sont agencés radialement vers l'axe optique A-A ou à l'opposé de cet axe.
La diode 14 est agencée sur l'axe optique A-A, à l'arrière du dispositif optique 12.
La diode 14 a été représentée montée sur une platine de support 16 qui permet notamment son raccordement à un réseau d'alimentation électrique et à une unité de commande (non représentés).
Avantageusement on utilise une diode 14 dite de forte puissance, c'est à dire une diode dont la puissance lumineuse est de plusieurs dizaines de lumens, par exemple supérieure à trente lumens, ce qui est à comparer avec la puissance inférieure à dix lumens des diodes dites de faible puissance. L'utilisation d'une telle diode 14 permet notamment de réaliser la fonction de signalisation au moyen d'une seule source lumineuse pour chaque feu de signalisation 10.
Les diodes 14 de forte puissance sont disponibles dans plusieurs couleurs, c'est à dire qu'il est possible de choisir la coloration du flux lumineux émis par la diode 14. De préférence, on choisit la couleur de la diode 14 d'après la fonction de signalisation à réaliser, par exemple le rouge pour une fonction feu anti-brouillard, ou le blanc pour une fonction feu de recul.
La diode 14 comporte à l'avant un globe de diffusion hémisphérique 18 qui est centré sur l'axe A-A et qui est convexe vers l'avant.
Par approximation, on assimile la diode 14 à une source ponctuelle qui est située sur l'axe optique A-A, et qui émet son flux lumineux vers l'avant, dans un angle solide proche de cent quatre-vingts degrés, centré sur l'axe A-A.
Selon le mode de réalisation représenté ici, le dispositif optique 12 est réalisé dans un matériau transparent présentant un indice de réfraction supérieur à celui de l'air, qui constitue ici le milieu ambiant entourant le dispositif optique 12.
Avantageusement, le dispositif optique 12 est réalisé ici en une seule pièce par moulage et par usinage, dans une matière plastique transparente telle que, par exemple, du polymétacrylate de méthyle (PMMA).
Le dispositif optique 12 comporte un réflecteur annulaire coaxial 20 et une pièce optique centrale dite moteur de lumière 22.
Le moteur de lumière 22 est prévu pour répartir les rayons lumineux, émis par la diode 14, suivant des directions globalement transversales autour de l'axe optique A-A, vers le réflecteur annulaire coaxial 20.
Dans la présente description, on utilise l'adjectif « transversal » pour qualifier une direction qui est proche d'une direction radiale, par rapport à l'axe optique A-A. Un rayon lumineux transversal peut donc être légèrement incliné vers l'arrière ou vers l'avant par rapport à une direction radiale.
Le réflecteur annulaire coaxial 20 est prévu pour répartir les rayons lumineux, provenant du moteur de lumière 22, vers l'avant, globalement suivant une direction parallèle à l'axe optique A-A, de manière à réaliser une fonction réglementaire de signalisation.
Le moteur de lumière 22 comporte une face d'entrée 24, qui est agencée axialement en regard du globe 18 de la diode 14.
Le profil de la face d'entrée 24, en section axiale, est tel que la majorité des rayons lumineux émis par la diode 14 pénètre dans le moteur de lumière 22.
La face d'entrée 24 comporte une portion centrale coaxiale 26 formant collimateur, qui a une forme globalement hémisphérique et convexe vers l'arrière, et une portion périphérique annulaire coaxiale 28, qui a une forme globalement hémisphérique et concave vers l'avant.
Le profil hémisphérique de la portion centrale 26 de la face d'entrée 24 est tel que la majorité des rayons lumineux reçus, en provenance de la diode 14, se réfracte à l'intérieur du moteur de lumière 22 en étant déviés, de manière que ces rayons lumineux pénètrent dans le moteur de lumière 22 en suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe optique A-A.
La portion hémisphérique périphérique 28 de la face d'entrée 24 est centrée sur la diode 14, de manière que la majorité des rayons lumineux reçus par la portion 28, en provenance de la diode 14, se réfracte à l'intérieur du moteur de lumière 22 sans être déviés.
Le moteur de lumière 22 comporte une face arrière de réflexion 30 de forme annulaire parabolique concave.
La face arrière de réflexion 30 est conçue pour réfléchir axialement vers l'avant, selon le principe de la réflexion totale, les rayons lumineux qui entrent dans le moteur de lumière 22 par la portion périphérique 28 de la face d'entrée 24. A cet effet, le foyer F1 de la parabole formant la face arrière de réflexion 30 est sensiblement confondu avec la source lumineuse 14.
Le moteur de lumière 22 comporte une face avant de réflexion 32 de forme globalement conique convexe et coaxiale.
La face avant de réflexion 32 est conçue pour réfléchir, selon le principe de la réflexion totale, les rayons lumineux qui cheminent à l'intérieur du moteur de lumière 22, vers une face de sortie 34.
La face avant de réflexion 32 comporte une portion centrale conique 36 qui est agencée ici axialement en vis-à-vis de la face d'entrée 24 et axialement en vis-à-vis d'une partie de la face arrière de réflexion 30.
L'angle au sommet α de la portion conique 36 est ici d'environ quatre-vingt-dix degrés, de sorte que les rayons lumineux qui atteignent cette portion 36, et qui sont parallèles à l'axe optique A-A, soient réfléchis radialement vers l'extérieur.
Avantageusement, le tronçon axial 38 de la face de sortie 34, qui est agencé radialement en vis-à-vis de la portion conique 36, a une forme sensiblement cylindrique, de sorte que les rayons lumineux radiaux, qui sont réfléchis par la portion conique 36, soient sensiblement orthogonaux au tronçon axial 38 de la face de sortie 34, pour qu'ils traversent la face de sortie 34 globalement sans être déviés.
La face avant de réflexion 32 comporte une portion annulaire périphérique 40 qui est adjacente à la portion conique 36, et qui est agencée axialement en vis-à-vis d'une partie de la face arrière de réflexion 30.
La portion annulaire périphérique 40 a une forme globalement parabolique, le foyer F2 de la parabole étant agencé ici sur l'axe optique A-A, axialement à hauteur du raccord 42 entre la portion conique 36 et la portion parabolique 40.
Ainsi, les rayons lumineux axiaux qui atteignent la portion parabolique 40 de la face avant de réflexion 32 sont réfléchis vers l'extérieur, suivant une direction qui passe par le foyer F2.
Avantageusement, le tronçon axial 44 de la face de sortie 34, qui est agencé radialement en vis-à-vis de la portion parabolique 40, a une forme sensiblement hémisphérique centrée sur le foyer F2, de sorte que les rayons lumineux, qui sont réfléchis par la portion parabolique 40 vers l'extérieur, soient sensiblement orthogonaux au tronçon axial 44 de la face de sortie 34, pour qu'ils traversent la face de sortie 34 sans être déviés.
On note que la face d'entrée 24, les faces de réflexion 30, 32, et la face de sortie 34 sont situées à l'interface entre la matière transparente constituant le moteur de lumière 22 et l'air ambiant. Les faces de réflexion 30, 32 sont dites respectivement concave et convexe, en se plaçant du point de vue des rayons lumineux qui cheminent à l'intérieur du moteur de lumière 22.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le moteur de lumière 22 comporte une portion annulaire périphérique 46 qui s'étend transversalement vers l'extérieur. Cette portion annulaire 46 est agencée ici axialement entre la face arrière de réflexion 30 et le tronçon cylindrique 38 de la face de sortie 34.
La portion annulaire 46 comporte une face avant de sortie 48 globalement transversale qui est munie de stries circulaires 50 coaxiales, suivant l'axe optique A-A, formant des dioptres de réfraction. Les stries circulaires 50 sont conçues pour réfracter, axialement vers l'avant, une partie des rayons lumineux provenant de la portion périphérique 28 de la face d'entrée 24.
On note que la face arrière 52 de la portion annulaire 46 est ici neutre optiquement, puisqu'elle n'est pas prévue pour recevoir des rayons lumineux provenant de la source 14.
Le réflecteur annulaire coaxial 20 s'étend ici axialement vers l'avant, et transversalement vers l'extérieur, depuis le bord périphérique extérieur 54 de la portion annulaire 46.
La face arrière 56 du réflecteur 20 comporte un tronçon axial arrière tronconique 58, d'angle au sommet égal à celui (α) de la portion conique 36 du moteur de lumière 22, qui est agencé radialement en vis-à-vis du tronçon cylindrique 38 de la face de sortie 34 du moteur de lumière 22.
Le tronçon tronconique 58 s'étend ici axialement au-delà du tronçon cylindrique 38, vers l'arrière, pour se raccorder à la portion annulaire 46 du moteur de lumière 22.
La face arrière 56 du réflecteur 20 comporte un tronçon axial avant sensiblement parabolique 60, qui est adjacent au tronçon tronconique 58. Le foyer de la parabole correspondant au tronçon parabolique 60 est sensiblement confondu avec le foyer F2, de sorte que les rayons lumineux qui sortent du moteur de lumière 22 par le tronçon hémisphérique 44 de la face de sortie 34 soient réfléchis, axialement vers l'avant, par le tronçon parabolique 60.
La face avant 62 du réflecteur 20 est échelonnée axialement, de l'arrière vers l'avant, et transversalement, de l'intérieur vers l'extérieur. Elle comporte un tronçon axial arrière 64, qui est agencé radialement en vis-à-vis du tronçon tronconique 38 de la face de sortie 34 du moteur de lumière 22, et un tronçon axial avant 66.
Le tronçon arrière 64 de la face avant 62 délimite, en section axiale, une série de « marches », comportant chacune une portion axiale 68 et une portion radiale 70.
Le tronçon arrière 64 étant agencé en vis-à-vis du tronçon cylindrique 38, il reçoit des rayons lumineux radiaux en provenance du moteur de lumière 22, qui traversent les portions axiales 68 orthogonalement.
Le tronçon avant 66 de la face avant 62 délimite, en section axiale, une série de « marches », comportant chacune une portion hémisphérique 72, qui est centrée sur le foyer F2, et une portion radiale 74.
Les rayons lumineux provenant de la portion hémisphérique 44 de la face de sortie 34 du moteur de lumière 22 atteignent le tronçon avant 66 orthogonalement aux portions hémisphériques 72.
Le tronçon avant 66 s'étend axialement vers l'avant, au-delà du moteur de lumière 22, de manière à collecter la majorité des rayons lumineux qui sortent du moteur de lumière 22 par la portion hémisphérique 44 de la face de sortie 34.
On expliquera maintenant le fonctionnement du feu de signalisation 10 selon l'invention, en décrivant notamment le trajet de quelques rayons lumineux représentatifs.
Les rayons lumineux R1, qui sont émis par la diode 14 dans un angle solide centré sur l'axe optique A-A et délimité par le bord circonférentiel de la portion centrale 26 de la face d'entrée 24, se réfractent à travers la portion centrale 26 formant collimateur, de sorte qu'ils pénètrent dans le moteur de lumière 22 en suivant une direction parallèle à l'axe optique A-A.
Les rayons R1 atteignent ensuite la portion conique 36 de la face avant de réflexion 32. Comme cette portion conique 36 forme un angle de quatre-vingt-dix degrés, les rayons R1 sont réfléchis vers l'extérieur suivant une direction radiale.
Après s'être réfléchis sur la portion conique 36, les rayons R1 se réfractent à travers la portion cylindrique 38 de la face de sortie 34, sans êtres déviés.
De la même manière, les rayons R1 se réfractent ensuite à travers les portions axiales 68 en vis-à-vis du tronçon arrière 64 de la face avant 62 du réflecteur 20, sans être déviés. Les rayons lumineux R1 atteignent alors le tronçon tronconique 58 de la face arrière 56 du réflecteur 20, qui réfléchit ces rayons R1 axialement vers l'avant.
Les rayons R1 sortent du réflecteur 20 par les portions radiales 70 ou 74 de la face avant 62, suivant des directions globalement axiales.
Parmi les rayons lumineux émis par la diode 14 qui entrent dans le moteur de lumière 22 par la portion périphérique 28 de la face d'entrée 24, une partie R2 se réfléchit sur la face arrière de réflexion 30, suivant une direction axiale, puisque le foyer F1 de la parabole formant la face arrière de réflexion 30 est confondu avec le centre de la diode 14.
Les rayons lumineux R2 se réfléchissent ensuite, soit sur la portion conique 36 de la face avant de réflexion 32, soit sur la portion parabolique 40 de la face avant de réflexion 32.
Dans le cas où les rayons R2 atteignent la portion conique 36, ils suivent alors le même type de trajectoire que les rayons R1, en sortant du moteur de lumière 22 par son tronçon cylindrique 38, suivant une direction sensiblement radiale.
Dans le cas où les rayons R2 atteignent la portion parabolique 40, alors ils sont réfléchis vers la portion hémisphérique 44 de la face de sortie 34, suivant une direction qui passe par le foyer F2.
Comme le centre de la portion hémisphérique 44 est confondu avec le foyer F2, les rayons R2 traversent alors la portion hémisphérique 44 sans être déviés.
Les rayons R2, qui sortent du moteur de lumière 22 par la portion hémisphérique 44, entrent dans le réflecteur 20 en se réfractant à travers les portions hémisphériques 72 du tronçon avant 66 de sa face avant 62.
Comme les portions hémisphériques 72 de la face avant 62 sont centrées sur le foyer F2, les rayons R2 entrent dans le réflecteur 20 sans êtres déviés, et ils se réfléchissent, axialement vers l'avant, sur le tronçon parabolique 60 de la face arrière 56 du réflecteur 20.
Les rayons R2 sortent du réflecteur 20 en se réfractant axialement à travers les portions radiales 74 du tronçon avant 66 de la face avant 62.
Une autre partie R3 des rayons lumineux, qui entrent dans le moteur de lumière 22 par la portion périphérique 28 de la face d'entrée 24, atteignent directement les stries circulaires 50 de la portion transversale 46 du moteur de lumière 22. Les stries circulaires 50 provoquent la réfraction des rayons R3, axialement vers l'avant.
Les rayons R3 sont donc émis directement vers l'avant par le moteur de lumière 22, sans passer par le réflecteur 20.
Selon le mode de réalisation représenté ici, on remarque qu'aucun rayon lumineux n'est prévu pour être émis axialement au voisinage de l'axe optique A-A, en raison de la présence du moteur de lumière 22 qui répartit les rayons lumineux provenant de la diode 14, globalement transversalement vers le réflecteur 20.
Avantageusement, pour éviter la formation d'un « trou noir » au centre du faisceau lumineux produit par le feu de signalisation 10, il est prévu de réaliser le moteur de lumière 22 en laissant subsister, sur sa surface externe qui correspond à la face avant de réflexion 32, des imperfections d'usinage et/ou de polissage, de manière qu'une partie des rayons lumineux qui cheminent à l'intérieur du moteur de lumière 22 se réfractent directement axialement vers l'avant, à travers la face avant de réflexion 32.
Sur la figure 3, on a représenté schématiquement en perspective la portion tronconique 36 de la face avant de réflexion 32 du moteur de lumière 22, et sur la figure 4 on a représenté schématiquement la répartition spatiale du faisceau lumineux produit par le feu de signalisation 10 de la figure 2, sur un écran placé à l'avant.
En raison de la forme de révolution du feu de signalisation 10 qui est représenté sur la figure 2, on obtient sur l'écran une répartition lumineuse sensiblement uniforme et centrée sur l'axe A-A.
Une telle répartition lumineuse ne convient pas à toutes les fonctions réglementaires de signalisation, en particulier, elle ne convient pas à une fonction de feu antibrouillard, qui doit former un faisceau globalement en forme de losange ou de croix.
A cet effet, l'invention propose avantageusement qu'au moins un tronçon axial de la face avant de réflexion 32 soit obtenu par anamorphose, de manière que la répartition des rayons lumineux vers le réflecteur 20 ne soit pas uniforme suivant toutes les directions transversales autour de l'axe optique A-A.
Sur la figure 5, on a représenté schématiquement en perspective une portion 76 de la face avant de réflexion 32, qui est obtenue par anamorphose, et qui est prévue pour remplacer la portion conique 36 représentée sur les figures 2 et 3.
La portion de face de réflexion 76 comporte ici quatre faces 78, 80, 82, 84 adjacentes qui sont réparties régulièrement autour de l'axe optique A-A et qui ont globalement les mêmes dimensions. Chaque face 78, 80, 82, 84 correspond globalement à une portion de face tronconique.
Bien entendu, la portion parabolique 40 de la face avant de réflexion 32 peut aussi être remplacée par une surface obtenue par anamorphose. Une telle surface comporterait alors quatre faces en forme de portion de parabole.
Sur la figure 6, on a représenté schématiquement la forme du faisceau lumineux obtenu au moyen d'un feu de signalisation 10 comportant une face avant de réflexion 32 « anamorphosée ».
Le faisceau lumineux forme une croix. Chaque branche de la croix correspond à une partie du flux lumineux qui est passée par l'une des faces 78, 80, 82, 84 de la portion de face de réflexion 76.
On note que la portion de face de réflexion 76 délimite une face centrale radiale 85 qui permet la réfraction d'une partie des rayons lumineux directement vers l'avant, au voisinage de l'axe optique A-A, de manière à éviter la présence d'un « trou noir » au centre du faisceau lumineux.
Selon une variante de réalisation (non représentée) de l'invention, on réalise un faisceau réglementaire de signalisation de forme spécifique, notamment un feu anti-brouillard, en agençant sur les portions radiales 70, 74 de la face avant 62 du réflecteur 20, et/ou sur les stries circulaires 50, des motifs dioptriques, ou motifs toriques, élémentaires qui sont prévus pour former individuellement un faisceau lumineux élémentaire dont la forme est adaptée à la fonction de signalisation à réaliser. De tels motifs dioptriques seront décrits plus précisément par la suite, en référence à un autre mode de réalisation.
On note que, le mode de réalisation du feu de signalisation 10, qui est représenté sur la figure 2, ne nécessite pas de revêtement réfléchissant, puisque l'on utilise les propriétés de réflexion totale de la lumière, à l'intérieur du matériau transparent constituant le dispositif optique 12.
Sur les figures 7 et 8, on a représenté deux variantes du premier mode de réalisation de l'invention, dans lesquelles la forme du réflecteur 20 a été modifiée. Dans ces variantes, la face avant 62 du réflecteur 20 est revêtue d'un matériau réfléchissant 86, par exemple à base d'aluminium.
Selon la première variante, qui est représentée sur la figure 7, le profil de la face avant 62, en section axiale, correspond globalement au profil de la face arrière 56 de la figure 2, c'est à dire que la face avant 62 comporte un tronçon axial arrière tronconique 88 qui est agencé radialement en vis-à-vis de la portion cylindrique 38 du moteur de lumière 22, et un tronçon axial avant parabolique 90.
Selon cette première variante, les rayons lumineux, qui sortent du moteur de lumière 22 par sa face de sortie 34, se réfléchissent directement sur la face avant 62 du réflecteur 20, et ils sont renvoyés globalement axialement vers l'avant.
Selon la deuxième variante, qui est représentée sur la figure 8, la face avant 62 du réflecteur 20 comporte un tronçon axial arrière 92 qui est échelonné et qui comporte des facettes annulaires 94 de profil tronconique, de manière à réfléchir, axialement vers l'avant, les rayons lumineux radiaux R1 provenant du tronçon cylindrique 34 du moteur de lumière 22.
Les facettes 94 sont séparées ici par des portions radiales 96.
La face avant 62 comporte aussi un tronçon axial avant 98, qui est échelonné et qui comporte des facettes annulaires 100 de profil globalement parabolique, de manière à réfléchir, axialement vers l'avant, les rayons lumineux R2 provenant du tronçon hémisphérique 44 de la face de sortie 34 du moteur de lumière 22.
Les facettes 100 sont séparées ici par des portions 102 inclinées vers l'avant et vers l'extérieur.
On note que, selon les variantes de réalisation des figures 7 et 8, la face arrière 56 du réflecteur 20 n'a pas de fonction optique et elle peut donc avoir un profil quelconque.
Par exemple, sur la figure 8, le profil de la face arrière 56 du réflecteur 20 est globalement hémisphérique.
De plus, les portions 96 et 102 ne sont pas conçues ici pour recevoir et réfléchir des rayons lumineux provenant du moteur 22, c'est pourquoi elles sont agencées en dehors du trajet des rayons lumineux R1, R2.
Bien entendu, d'autres variantes de réalisation (non représentées) sont envisageables. En particulier, il est possible de réaliser le moteur de lumière 22 et le réflecteur 20 sous la forme de deux pièces distinctes, le réflecteur 20 pouvant par exemple être réalisé dans une matière non transparente, revêtue d'un matériau réfléchissant sur sa face avant 62, conformément aux variantes de réalisation des figures 7 et 8.
Dans la description des autres modes de réalisation de l'invention, on décrira principalement les éléments du feu de signalisation 10 qui se distinguent du premier mode de réalisation, ou du mode de réalisation précédent.
On décrit maintenant, en référence aux figures 9 à 13, un feu de signalisation 10 qui est réalisé conformément à un deuxième mode de réalisation de l'invention.
La face d'entrée 24 du moteur de lumière 22 a ici une forme hémisphérique, concave vers l'avant, qui est centrée sur la diode 14. La face d'entrée 24 est ici complémentaire du globe hémisphérique 18 de la diode 14.
Le moteur de lumière 22 comporte une face arrière de réflexion 104 de forme globalement parabolique, qui est similaire à la face arrière de réflexion 30 du premier mode de réalisation.
Le foyer F1 de la parabole correspondant à la face arrière de réflexion 104 est agencé ici au centre de la diode 14, de manière que les rayons lumineux, qui entrent dans le moteur de lumière 22 sans être déviés, soient réfléchis axialement vers l'avant par la face arrière de réflexion 104.
Le moteur de lumière 22 comporte une face avant de réflexion 32 de forme globalement tronconique, le sommet du tronc de cône étant agencé à l'arrière.
La face avant de réflexion 32 délimite, à son extrémité axiale arrière, une face centrale radiale de diffusion lumineuse 106.
Avantageusement, la face centrale de diffusion 106 comporte une série de motifs dioptriques élémentaires 108, qui sont prévus pour former individuellement, à partir des rayons lumineux qu'ils reçoivent sur leur face arrière, un faisceau lumineux élémentaire, dirigé globalement axialement vers l'avant, et dont la forme est adaptée à la fonction de signalisation à réaliser.
Chaque motif dioptrique élémentaire 108 est assimilable à un dioptre, ou prisme, et il forme une facette bombée, ici concave vers l'arrière.
La forme concave, ou galbe, de la surface formant chaque motif dioptrique 108 est déterminée de manière que les rayons lumineux, provenant de la face d'entrée 24 du moteur de lumière 22, se réfractent à travers le motif dioptrique 108 en étant répartis spatialement vers l'avant, et en formant à l'avant un faisceau d'éclairage réalisant la fonction de signalisation choisie.
Par exemple, si le feu de signalisation 10 est prévu pour réaliser une fonction de feu anti-brouillard, alors chaque motif dioptrique 108 dévie et répartit les rayons lumineux qu'il reçoit, de manière à réaliser à l'avant, sur un écran de mesure, une image globalement en forme de losange
La face avant de réflexion 32 comporte une série de motifs « catadioptriques » élémentaires 110, qui sont ici répartis régulièrement autour de l'axe optique A-A.
La face avant de réflexion 32 comporte ici trois couronnes concentriques 112, 114, 116, formées chacune par une série de motifs catadioptriques 110 adjacents circonférentiellement.
Comme on peut le voir sur la vue de détail de la figure 11, chaque motif catadioptrique 110 comporte deux faces planes 118, 120, qui sont inclinées entre elles d'un angle β d'environ quarante-cinq degrés. L'angle β favorise la ré-orientation du rayon R5r vers les zones du réflecteur.
De préférence, l'angle formé par les deux faces inclinées 118, 120 comporte une troncature qui forme une facette 122 étroite et s'étendant sur toute la longueur du motif catadioptrique 110.
La facette 122 est globalement parallèle à la forme générale tronconique de la face avant de réflexion 32, et elle est agencée en avant du motif catadioptrique 110.
Chaque motif catadioptrique 110 s'étend globalement sur toute l'épaisseur axiale de la couronne 112, 114, 116 associée. Chaque couronne 112, 114, 116 forme donc, à l'avant du moteur de lumière 22, une surface annulaire « en accordéon ».
La face de sortie 34 du moteur de lumière 22 est ici confondue avec la face arrière de réflexion 104, comme on le comprendra par la suite dans l'explication du fonctionnement du moteur de lumière 22 selon le deuxième mode de réalisation.
Le réflecteur annulaire 20, selon le mode de réalisation représenté aux figures 9 et 10, a un profil globalement similaire à celui du réflecteur annulaire 20 de la figure 8. Le réflecteur annulaire 20 comporte donc une face avant de réflexion 62 qui est étagée axialement vers l'avant et radialement vers l'extérieur, et qui est revêtue d'un matériau réfléchissant.
La face avant 62 comporte des facettes de réflexion élémentaires 124. Ces facettes de réflexion 124 sont ici globalement inclinées vers l'avant et vers l'extérieur, de manière à réfléchir, globalement axialement vers l'avant, les rayons lumineux provenant de la face de sortie 104 du moteur de lumière 22.
Les facettes de réflexion 124 sont ici agencées en couronnes concentriques 126, et elles sont réparties circonférentiellement de sorte qu'elles soient adjacentes circonférentiellement deux à deux.
Chaque facette de réflexion 124 est bombée, et elle a ici un profil globalement concave vers l'arrière. La forme concave, ou galbe, de la surface formant chaque facette de réflexion 124 est déterminée globalement de la même manière que la forme des motifs dioptriques 108 de la face centrale de diffusion 106.
La forme et l'inclinaison des facettes de réflexion 124 tient compte de l'angle d'incidence des rayons lumineux, provenant du moteur de lumière 22, sur la face avant 62 du réflecteur 10. Cet angle d'incidence dépend notamment de la position axiale des facettes 124 par rapport à la face de sortie 104 du moteur de lumière 22.
De plus, des algorithmes mathématiques permettent de calculer, par « morphing » progressif, la forme appropriée pour chaque facette de réflexion 124, en fonction de sa position angulaire autour de l'axe optique A-A.
Le fonctionnement du feu de signalisation 10 selon le deuxième mode de réalisation est le suivant.
Les rayons lumineux émis par la diode 14 pénètrent dans le moteur de lumière 22 en traversant la face d'entrée 24 sans être déviés, puisque l'hémisphère formant la face d'entrée 24 est centré sur la diode 14.
Une première partie R4 des rayons lumineux, ceux qui sont le plus proche de l'axe optique A-A, atteint la face centrale de diffusion 106, où les rayons R4 sont transmis directement vers l'avant, à travers les motifs dioptriques 108, en formant des faisceaux élémentaires de forme adaptée à la fonction de signalisation du feu 10.
Une deuxième partie R5 des rayons lumineux est réfléchie axialement vers l'avant par la face arrière de réflexion 104. Ces rayons lumineux R5 atteignent alors les motifs catadioptriques 110.
Comme l'illustre la figure 11, une partie R5r des rayons lumineux R5 se réfléchit une première fois sur une face 118 d'un motif catadioptrique 110, puis une seconde fois sur l'autre face 120 du motif catadioptrique 110, de sorte que les rayons lumineux R5r sont finalement renvoyés par le motif catadioptrique 110 vers la face arrière de réflexion 104.
Les rayons lumineux R5r, qui sont réfléchis par les motifs catadioptriques 110, atteignent la face arrière de réflexion 104 avec un angle d'incidence y proche de quatre-vingt-dix degrés, de sorte qu'ils se réfractent à travers cette face 104 qui devient face de sortie.
Les rayons lumineux R5r sortent du moteur de lumière 22 par la face de sortie 104 suivant des directions inclinées vers l'arrière et orientées vers l'extérieur.
Les rayons R5r atteignent alors les facettes de réflexion 124 du réflecteur annulaire 20, sur lesquelles ils se réfléchissent pour former vers l'avant une série de faisceaux élémentaires, dont la forme est adaptée à la fonction de signalisation du feu 10.
Comme l'illustre la figure 11, une partie R5t des rayons lumineux R5 se réfracte à travers la facette 122 du motif catadioptrique 110, et cette partie R5t est donc transmise directement vers l'avant.
Les facettes 122, qui sont réalisées dans les motifs catadioptriques 110, permettent de laisser passer un minimum de lumière à travers la face avant de réflexion 32, de manière à obtenir une répartition lumineuse sensiblement uniforme à l'avant du feu de signalisation 10.
Les figures 12 et 13 représentent une première et une deuxième variantes du feu de signalisation 10 selon le deuxième mode de réalisation.
Dans ces deux variantes, le moteur de lumière 22 est similaire à celui qui a été décrit en référence aux figures 9 à 11, mais le réflecteur annulaire 20 est différent. Le réflecteur annulaire 20 est ici réalisé dans une matière transparente, et la réflexion des rayons lumineux R5r provenant du moteur de lumière 22 ne se fait pas sur la face avant 62 mais à l'intérieur du réflecteur annulaire 20, sur sa face arrière 56.
Selon la première variante (figure 12), la face avant 62 du réflecteur 20 est sensiblement lisse et de forme globalement parabolique.
La face arrière 56 comporte un revêtement en matériau réfléchissant et une série de facettes de réflexion 126 qui sont réalisées globalement suivant le même principe que les facettes de réflexion 124 de la figure 10.
Les facettes de réflexion 126 forment ici des bossages convexes sur la face arrière 56 du réflecteur 20.
Le fonctionnement du feu de signalisation 10 selon la première variante (figure 12) est globalement similaire à celui du feu 10 de la figure 10.
Les rayons lumineux R5r, répartis globalement transversalement vers le réflecteur annulaire 20 par la face de sortie 104 du moteur de lumière 22, se réfractent à l'intérieur du réflecteur 20, à travers la face avant 62, puis ils se réfléchissent, vers l'avant, sur les facettes de réflexion 126 de la face arrière 56, et enfin ils se réfractent, globalement axialement vers l'avant, à travers la face avant 62.
On note que la forme et l'orientation des facettes de réflexion 126 de la face arrière 56 doivent être conçues pour tenir compte de la déviation que subissent les rayons lumineux R5r en se réfractant deux fois à travers la face avant 62, d'abord de l'avant vers l'arrière, puis de l'arrière vers l'avant.
Selon la deuxième variante (figure 13), la face avant 62 du réflecteur 20 est de forme similaire à celle du réflecteur annulaire 20 de la figure 10, c'est à dire qu'elle comporte des éléments 128 de profil similaire aux facettes 124, mais la face avant 62 ne comporte pas de revêtement réfléchissant.
Les éléments 128 forment des motifs dioptriques élémentaires du même type que les motifs dioptriques 108 de la face centrale de diffusion 106 du moteur de lumière 22.
La face arrière 56 du réflecteur annulaire 20, qui ne comporte pas de revêtement réfléchissant, comporte des motifs catadioptriques 130 à deux faces qui sont similaires aux motifs catadioptriques 110 du moteur de lumière 22.
Les motifs catadioptriques 130 du réflecteur 20 ne comportent pas de troncature et leurs deux faces décrivent ici un angle β d'environ quatre-vingt-dix degrés entre elles.
Le fonctionnement du feu de signalisation 10 selon la deuxième variante (figure 13) est globalement similaire à celui du feu 10 de la figure 12.
Les rayons lumineux R5r, répartis globalement transversalement vers le réflecteur annulaire 20 par la face de sortie 104 du moteur de lumière 22, se réfractent à l'intérieur du réflecteur 20, à travers les motifs dioptriques 128 de sa face avant 62, puis ils se réfléchissent sur les deux faces d'un motif catadioptrique 130 de la face arrière 56, et enfin ils se réfractent, globalement axialement vers l'avant, à travers les motifs dioptriques 128 de la face avant 62.
Un avantage de cette deuxième variante est qu'elle ne nécessite pas de revêtement réfléchissant sur le réflecteur annulaire 20, qui agit sur les rayons lumineux R5r uniquement par réfraction et par réflexion totale à l'intérieur de la matière.
On note que la pièce optique 12 du feu de signalisation 10, selon le deuxième mode de réalisation, est réalisée de préférence en deux parties, le moteur de lumière 22 étant rapporté par rapport au réflecteur 20, comme on l'a représenté sur les figures, de manière à faciliter la réalisation de la pièce optique 12 par moulage.
Sur la figure 14, on a représenté un feu de signalisation 10 qui est réalisé conformément à un troisième mode de réalisation de l'invention.
Ce troisième mode de réalisation comporte un réflecteur annulaire coaxial 20 qui est, par exemple, du même type que celui qui a été décrit en référence au deuxième mode de réalisation et à la figure 10. Le réflecteur annulaire coaxial 20 comporte donc une série de facettes de réflexion 124 agencées sous forme de couronnes échelonnées.
Le troisième mode de réalisation se distingue principalement par son moteur de lumière 22 qui a globalement la forme d'un globe hémisphérique creux centré sur la source lumineuse 14. La forme du moteur de lumière 22 est ici similaire à celle d'un dispositif optique appelé bonnette, qui est couramment utilisé dans les feux de signalisation.
La face arrière concave du moteur de lumière 22 forme la face d'entrée 24 pour les rayons lumineux émis par la source 14.
La face avant convexe du moteur de lumière 22 forme, dans sa partie centrale, une face de diffusion lumineuse 132, et dans sa partie périphérique, une face de sortie 134.
La face d'entrée 24 comporte une zone centrale 136 formant une optique de Fresnel. La zone centrale 136 de la face d'entrée 24 comporte donc des échelons annulaires 138 coaxiaux à l'axe A-A.
Chacun des échelons 138 de la zone centrale 136 comporte une première génératrice 140 sensiblement parallèle à l'axe A-A, et une seconde génératrice 142 inclinée par rapport à l'axe A-A.
Plus l'échelon 138 est proche de l'axe A-A, plus la génératrice inclinée 142 est proche d'une direction radiale.
La portion 144 de la zone centrale 136 la plus proche de l'axe A-A a un profil sensiblement radial.
La face de diffusion lumineuse 132 est agencée sensiblement en vis-à-vis axialement de la zone centrale 136. Elle comporte des motifs dioptriques élémentaires 146, par exemple de profil convexe, qui sont prévus pour répartir spatialement vers l'avant les rayons lumineux reçus par la zone centrale 136, de manière à réaliser des faisceaux lumineux élémentaires dont la forme est adaptée à la fonction de signalisation à réaliser.
Les motifs dioptriques élémentaires 146 sont, par exemple, similaires aux motifs dioptriques 108 qui ont été décrits en référence au deuxième mode de réalisation (figure 10).
La face d'entrée 24 comporte une zone annulaire périphérique 148 qui comporte des échelons annulaires coaxiaux 150, similaires aux échelons 138 de la zone centrale 136.
Les échelons 150 de la zone annulaire périphérique 148 comporte ici une génératrice 152 sensiblement parallèle à l'axe A-A et une génératrice 154 inclinée par rapport à l'axe A-A.
A mesure que l'on s'éloigne de l'axe A-A, l'inclinaison de la génératrice 154 augmente et se rapproche d'une direction radiale.
La zone annulaire périphérique 148 comporte portion périphérique d'extrémité 156 de profil sensiblement hémisphérique.
La face de sortie 134 du moteur de lumière 22 est associée à la zone annulaire périphérique 148 de la face d'entrée 24. Elle a ici un profil globalement hémisphérique et elle est agencée globalement radialement en vis-à-vis d'un tronçon axial du réflecteur annulaire coaxial 20.
Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est le suivant.
La diode lumineuse 14 émet des rayons lumineux vers la face d'entrée 24 du moteur de lumière 22.
Une première partie R4 des rayons lumineux, ceux qui sont le plus proche de l'axe optique A-A, atteint la zone centrale 136 de la face d'entrée 24. Ces rayons R4 se réfractent à travers le moteur de lumière 22 jusqu'à la face de diffusion lumineuse 132, qui les transmet globalement axialement vers l'avant, en formant des faisceaux élémentaires de signalisation, grâce aux motifs dioptriques 146.
Une seconde partie R6 des rayons lumineux atteint la zone annulaire périphérique 148 de la face d'entrée 24. Ces rayons R6 se réfractent à travers la zone annulaire périphérique 148, puis à travers la face de sortie 134 qui les répartit de manière adéquate vers les facettes de réflexion 124 du réflecteur annulaire coaxial 20.
Comme pour les précédents modes de réalisation, le réflecteur annulaire coaxial 20 répartit les rayons lumineux R6 axialement vers l'avant, de manière à réaliser un faisceau réglementaire de signalisation.
Globalement, les rayons R6, qui atteignent la portion d'extrémité 156 de la zone annulaire périphérique 148, ne sont pas déviés par le moteur de lumière 22, puisqu'ils traversent deux profils hémisphériques (136 puis 134) centrés sur la source lumineuse 14.
On note que les rayons lumineux R4, qui atteignent la zone centrale 136, se réfractent vers l'avant à travers les portions inclinées 142 des échelons 138. La portion axiale 140 des échelons 138 est globalement neutre optiquement, puisqu'elle n'est pas prévue pour transmettre des rayons lumineux.
Au contraire, en ce qui concerne les rayons lumineux R6 qui atteignent la zone annulaire périphérique 148, ceux-ci se réfractent vers la face de sortie 134 à travers les portions axiales 152 des échelons 150. La portion inclinée 154 des échelons 150 est donc globalement neutre optiquement, puisqu'elle n'est pas prévue pour transmettre des rayons lumineux.
Sur la figure 15, on a représenté un feu de signalisation 10 qui est réalisé conformément à un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Selon ce mode de réalisation, le dispositif optique formant moteur de lumière 22 est intégré à la source lumineuse, ici à la diode électroluminescente 14.
Le globe de diffusion lumineuse 18 est donc remplacé par un moteur de lumière 22 de forme approprié pour répartir les rayons lumineux globalement radialement vers le réflecteur annulaire coaxial 20.
Le moteur de lumière 22 peut prendre différentes formes, telles que les formes décrites en référence aux modes de réalisation précédents.
Le moteur de lumière 22 a ici une forme globalement tronconique dont le sommet est agencé à l'arrière.
Le tronc de cône formant le moteur de lumière 22 a par exemple une ouverture entre 40 et 120° par rapport à l'axe optique A-A.
Le moteur de lumière 22 comporte une face avant de réflexion 158 de forme conique, et une face de sortie tronconique 160, qui est agencée globalement radialement en vis-à-vis d'un tronçon axial du réflecteur 20.
Le feu de signalisation 10 comporte ici un réflecteur annulaire coaxial 20 qui est similaire à celui qui a été décrit en référence au deuxième mode de réalisation (figure 10).
Les rayons lumineux émis par la diode 14 se réfléchissent à l'intérieur du moteur de lumière 22, sur la face avant 158, par réflexion totale, puis ils se réfractent à travers la face de sortie 160, qui les répartis vers les facettes de réflexion 124 du réflecteur annulaire coaxial 20.
Ce mode de réalisation permet notamment de réaliser le moteur de lumière 22 d'une seule pièce avec la diode 14, ce qui diminue le nombre de pièces nécessaires à la réalisation du feu de signalisation 10.
Le feu de signalisation 10 selon l'invention, en particulier les différents modes de réalisation décrits précédemment, présentent de nombreux avantages.
On note que le feu de signalisation 10 selon l'invention permet de simplifier l'injection de matière et de diminuer les temps d'injection, lors d'une réalisation de la pièce optique 12 par moulage.
De plus, le feu de signalisation 10 selon l'invention nécessite une faible quantité de matière et une faible épaisseur de matière, pour réaliser la pièce optique 12, par rapport aux feux de signalisation utilisant des conduits de lumière classiques.
Un autre avantage de l'invention est que le feu de signalisation 10 est optiquement autonome, c'est à dire qu'il peut réaliser une fonction de signalisation réglementaire sans nécessiter l'adjonction d'un autre dispositif de répartition lumineuse, telle qu'une glace de diffusion striées.
Bien entendu, le feu de signalisation 10 est de préférence agencé derrière une glace de protection, qui peut être neutre optiquement.
Encore un autre avantage de l'invention est qu'il est possible de réaliser plusieurs feux de signalisation 10 de formes différentes, en particulier extérieurement, en modifiant uniquement la forme du réflecteur 20, tout en utilisant le même moteur de lumière 22. Ceci permet de standardiser les pièces du feu de signalisation 10 et de diminuer les coûts de fabrication du feu de signalisation 10.

Claims (29)

  1. Feu de signalisation (10), notamment pour un véhicule automobile, comportant un axe optique (A-A) orienté de l'arrière vers l'avant, sur lequel est située une source lumineuse (14) qui est prévue pour émettre un flux lumineux vers l'avant, dans un angle solide centré sur l'axe (A-A), et du type comportant un dispositif optique (12) de récupération et de répartition des rayons lumineux émis par la source, en vue de réaliser, vers l'avant, une fonction réglementaire de signalisation, le dispositif optique (12) comportant un réflecteur annulaire coaxial (20) et, à l'avant de la source lumineuse (14), une pièce optique centrale dite moteur de lumière (22), qui est prévue pour répartir les rayons lumineux émis par la source (14) suivant des directions globalement transversales autour de l'axe optique (A-A), vers le réflecteur annulaire coaxial (20) qui est prévu pour répartir les rayons lumineux, provenant du moteur de lumière (22), vers l'avant, globalement suivant une direction parallèle à l'axe optique (A-A), de manière à réaliser la fonction réglementaire de signalisation, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) est réalisé dans une matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air, et en ce que le moteur de lumière (22) comporte :
    une face d'entrée (24), qui est agencée axialement en regard de la source lumineuse (14), et dont le profil, en section axiale, est tel que la majorité des rayons lumineux émis par la source (14) pénètre dans le moteur de lumière (22) ;
    une face de sortie (34, 104), qui est agencée globalement radialement en regard d'au moins un tronçon axial du réflecteur annulaire coaxial (20) ;
    au moins une face interne avant de réflexion (32), qui est prévue pour dévier, selon le principe de la réflexion totale, au moins une partie des rayons lumineux qui entrent dans le moteur de lumière (22), vers la face de sortie (34, 104),
    de manière que les rayons lumineux sortent du moteur de lumière (22) par la face de sortie (34, 104) en se réfractant, et de manière que ces rayons lumineux atteignent le réflecteur annulaire coaxial (20) avec des angles d'incidence déterminés.
  2. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) comporte une face interne arrière de réflexion (30, 104) de forme annulaire parabolique concave, qui est focalisée sur la source lumineuse (14), et qui réfléchit les rayons lumineux, axialement vers l'avant.
  3. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) comporte une face interne avant de réflexion (40) de forme annulaire parabolique convexe, qui est agencée axialement en regard de la face arrière de réflexion (30), et qui est conçue pour provoquer la réflexion des rayons lumineux, réfléchis par la face arrière de réflexion (30), suivant une direction déterminée vers un tronçon associé (44) de la face de sortie (34).
  4. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon (44) de la face de sortie (34) associé à la surface avant parabolique de réflexion (40) a une forme annulaire hémisphérique convexe, qui est centrée au foyer (F2) de la parabole associé, de manière que les rayons lumineux réfléchis par la face avant parabolique de réflexion (40) traversent sensiblement orthogonalement la face de sortie (34).
  5. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) comporte une face avant de réflexion conique (36), ou tronconique, qui est centrée sur l'axe optique (A-A), de manière que les rayons lumineux axiaux, qui sont réfléchis par la face avant conique (36), atteignent la face de sortie (34) avec un angle d'incidence déterminé par la valeur de l'angle au sommet (α) de la face conique (36).
  6. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'angle au sommet (α) de la face conique (36) est sensiblement égal à quatre-vingt-dix degrés, et en ce que la portion (38) de la face de sortie (34) qui est agencée radialement en regard de la face conique (36) est sensiblement cylindrique, de manière que les rayons lumineux réfléchis par la face conique (36) traversent la face de sortie (34) suivant une direction sensiblement radiale.
  7. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un tronçon axial (76) d'une face avant de réflexion (32) est obtenu par anamorphose, en vue de réaliser une répartition spatiale des rayons lumineux transmis vers le réflecteur (20) qui soit adaptée à la réalisation d'une fonction de signalisation déterminée, par exemple une fonction anti-brouillard.
  8. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) comporte une portion annulaire périphérique (46) qui s'étend transversalement vers l'extérieur, et qui comporte une face avant de sortie (48) munie de stries circulaires (50) coaxiales suivant l'axe optique (A-A), les stries (50) formant des dioptres conçus pour réfracter, axialement vers l'avant, les rayons lumineux provenant de la face d'entrée (24).
  9. Feu de signalisation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) comporte une face avant de réflexion (32) qui est munie de motifs catadioptriques (110) conçus pour réfléchir, selon le principe de la réflexion totale, les rayons lumineux provenant de la face arrière de réflexion (104), vers la face de sortie (104) suivant une direction sensiblement orthogonale à la face de sortie (104).
  10. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face de sortie (104) est confondue au moins en partie avec la face arrière de réflexion (104).
  11. Feu de signalisation (10) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que chaque motif catadioptrique (110) comporte deux faces inclinées (118, 120) formant entre elles un angle (p) de valeur déterminée, lesdites faces (118, 120) étant agencées par rapport à l'axe optique (A-A) de manière que chaque rayon parallèle à l'axe optique (A-A), qui atteint un motif catadioptrique (110), se réfléchisse sur l'une des deux faces (118, 120) puis sur la face opposée, selon le principe de la réflexion totale, avant d'être transmis vers la face de sortie (104).
  12. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque motif catadioptrique (110) est tronqué au voisinage du sommet de l'angle (p) formé par les deux faces inclinées (118, 120), de manière qu'une partie des rayons lumineux, qui atteignent le motif catadioptrique (110), se réfracte vers l'avant, à travers la troncature (122).
  13. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la face avant de réflexion (32) a une forme annulaire coaxiale, et en ce que le moteur de lumière (22) comporte une face centrale avant de sortie (85, 106), adjacente à la face avant de réflexion (32), qui est prévue pour réfracter les rayons lumineux, provenant de la source lumineuse (14), directement vers l'avant.
  14. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face centrale avant de sortie (106) comporte une série d'éléments dioptriques élémentaires de répartition (108) qui sont prévus pour former chacun, à partir des rayons lumineux qui les traversent, un faisceau lumineux élémentaire dirigé vers l'avant.
  15. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la face d'entrée (24) du moteur de lumière (22) comporte une portion hémisphérique concave (28) qui est centrée sur la source lumineuse (14).
  16. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la face d'entrée (24) comporte une portion centrale (26) formant collimateur, de manière à réfracter les rayons lumineux axialement vers l'avant.
  17. Feu de signalisation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) est réalisé dans une matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air, et en ce que le moteur de lumière (22) comporte :
    une face d'entrée (24, 148) globalement hémisphérique qui est centrée sur la source lumineuse (14) et qui comporte des échelons annulaires coaxiaux (150) prévus pour dévier les rayons lumineux par réfraction ;
    une face de sortie (134), qui est agencée globalement radialement en regard d'au moins un tronçon axial du réflecteur annulaire coaxial (20) ;
    de manière que les rayons lumineux sortent du moteur de lumière (22) par la face de sortie (134) en se réfractant, et de manière que ces rayons lumineux atteignent le réflecteur annulaire coaxial (20) avec des angles d'incidence déterminés.
  18. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face de sortie (134) du moteur de lumière (22) a une forme globalement hémisphérique centrée sur la source (14).
  19. Feu de signalisation (10) selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que le moteur de lumière comporte une face de diffusion lumineuse (132), qui est agencée axialement en vis-à-vis d'une zone centrale (136) de la face d'entrée (24), de manière à répartir globalement axialement vers l'avant une partie (R4) des rayons lumineux émis par la source (14).
  20. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 prise en combinaison avec la revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que la face avant (62) du réflecteur annulaire coaxial (20) est réfléchissante, et en ce que la face avant (62) comporte au moins un tronçon axial (88, 90) qui est parallèle à un tronçon axial associé (36, 40) de la face avant de réflexion (32) du moteur de lumière (22)
  21. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la face avant (62) du réflecteur (20) est réfléchissante, et en ce que la face avant (62) comporte une série de facettes élémentaires de réflexion (124) qui sont orientées, par rapport à l'angle d'incidence des rayons lumineux provenant du moteur de lumière (22), de manière à réfléchir les rayons lumineux, globalement axialement vers l'avant, en formant chacune un faisceau lumineux élémentaire dont l'image, sur un écran placé à l'avant du feu de signalisation (10), correspond à la fonction de signalisation à réaliser.
  22. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face avant (62) du réflecteur (20) est échelonnée axialement vers l'avant et transversalement vers l'extérieur.
  23. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que :
    le réflecteur annulaire coaxial (20) est réalisé dans une matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air ;
    le profil de la face avant (62) du réflecteur (20), par rapport à l'angle d'incidence des rayons lumineux provenant du moteur de lumière (22), est tel que lesdits rayons lumineux se réfractent à l'intérieur du réflecteur (20) lorsqu'ils atteignent la face avant (62) du réflecteur (20) ;
    la face arrière (56) du réflecteur (20) est conçue pour réfléchir lesdits rayons lumineux vers l'avant, de manière qu'ils se réfractent à travers la face avant (62) suivant une direction globalement axiale.
  24. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face arrière (56) du réflecteur (20) comporte un revêtement réfléchissant.
  25. Feu de signalisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face arrière (56) du réflecteur comporte une série de facettes élémentaires de réflexion (126) qui sont orientées de manière déterminée, par rapport à l'angle d'incidence des rayons lumineux qui se réfractent à l'intérieur du réflecteur (20) à travers la face avant (62).
  26. Feu de signalisation (10) selon la revendication 23, prise en combinaison avec la revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que la face avant (62) du réflecteur (20) comporte des portions (68, 72) globalement axiales, qui sont agencées sensiblement orthogonalement à la direction des rayons lumineux provenant du moteur de lumière (22), et des portions (70, 74) globalement radiales intercalées entre deux portions axiales (68, 72), en ce que la face arrière (56) du réflecteur (20) comporte des tronçons axiaux (58, 60) sensiblement parallèles aux tronçons associés (38, 44) de la face avant de réflexion (32) du moteur de lumière (22), de manière que les rayons lumineux provenant du moteur de lumière (22) :
    se réfractent à travers les portions axiales (68, 72), vers l'intérieur du réflecteur (20), sans être déviés,
    puis se réfléchissent, axialement vers l'avant, sur la face arrière (56) du réflecteur (20),
    puis se réfractent à travers les portions radiales (70, 74), vers l'extérieur du réflecteur (20), globalement axialement vers l'avant.
  27. Feu de signalisation (10) selon la revendication 23, caractérisé en ce que la face arrière (56) du réflecteur (20) comporte une série de motifs catadioptriques (130) à deux faces, de manière que les rayons lumineux provenant du moteur de lumière (22) :
    se réfractent à travers la face avant (62) du réflecteur (20), vers l'intérieur du réflecteur (20),
    puis se réfléchissent deux fois sur un motif catadioptrique (130) pour être dirigés vers l'avant,
    puis se réfractent à travers la face avant (62) du réflecteur (20), vers l'extérieur du réflecteur (20), globalement axialement vers l'avant.
  28. Feu de signalisation (10) selon la revendication 26 ou 27, caractérisé en ce que la face avant (62) du réflecteur (20) comporte une série d'éléments dioptriques élémentaires de répartition (128) qui sont conçus pour réfracter les rayons lumineux, provenant de la face arrière (56) du réflecteur (20), en formant des faisceaux lumineux élémentaires dirigés vers l'avant, dont l'image, sur un écran placé à l'avant du feu de signalisation (10), correspond à la fonction de signalisation à réaliser.
  29. Feu de signalisation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur de lumière (22) est intégré au dispositif (14) formant la source lumineuse.
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