EP1605201A1 - Vehicle lighting or signaling device with a light guide - Google Patents
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- EP1605201A1 EP1605201A1 EP05291258A EP05291258A EP1605201A1 EP 1605201 A1 EP1605201 A1 EP 1605201A1 EP 05291258 A EP05291258 A EP 05291258A EP 05291258 A EP05291258 A EP 05291258A EP 1605201 A1 EP1605201 A1 EP 1605201A1
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
- F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S43/235—Light guides
- F21S43/247—Light guides with a single light source being coupled into the light guide
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F21S43/235—Light guides
- F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
- F21S43/237—Light guides characterised by the shape of the light guide rod-shaped
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- F21S43/235—Light guides
- F21S43/242—Light guides characterised by the emission area
- F21S43/245—Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its major surfaces
Definitions
- the present invention relates to a lighting device and / or signaling equipment fitted to a motor vehicle, including at least one guide optical device capable of producing a homogeneous diffusion of light.
- This guide optical includes prisms that allow to deflect the light rays.
- the invention finds applications in the field of vehicles traveling on roads and, in particular, motor vehicles.
- the optical guide 5 is a cylinder of transparent material provided with prisms, which ensures the propagation of the light beam 4 from a end e1 close to the light source 3 to an end e2 opposite to the end e1.
- This optical guide 5 can have different shapes Geometric. It can, for example, form a circle, an arc or to be rectilinear. In the case of Figure 1, the optical guide 5 follows the shape of the protective glass 2 of the projector 1.
- the invention proposes a lighting and / or signaling device in which the optical guide comprises a serrated profile reflection face and a striated profile exit face.
- the optical guide comprises a serrated profile reflection face and a striated profile exit face.
- Such an exit face has the advantage of straightening an additional angle the light rays reflected by the reflection face, so as to obtain light rays coming out of the optical guide with a negative angle relative to the normal to the X axis (the negative sign is understood in relation to the mean direction of propagation of the light in the guide) , which offers a great flexibility in the choice of the exit angles of the light rays coming out of the optical guide.
- Figures 1 to 5 relate more specifically to the invention according to the first realization.
- Figures 7 to 9 relate more specifically to the invention according to the second realization.
- Figure 6 relates more specifically to the invention combining the first and second embodiments according to the invention.
- the invention will be described below with the aid of two examples, and in both cases, relates to a lighting or signaling device to guide optical system allowing a homogeneous and uniform diffusion of the light.
- the device of the invention may be a projector like that of FIG. well a signaling device. Whether it's a projector or a signaling device, the optical guide has characteristics ensuring a homogeneous and uniform appearance to the light at the exit of the guide optical. In the remainder of the description, a projector will be described, being understood that it can be also a signaling device.
- an example of an optical guide according to the invention which can be mounted in a projector of FIG. shown in FIG. 3.
- the device considered is a position light located in a headlamp at the front of a vehicle.
- the optical guide, in this example is curved and forms a circle or an arc. It is understood that the optical guide, according to the invention may have other forms such as, for example, rectilinear, curve with one or more curvatures ....
- FIG. 3 shows a sectional view of an optical guide intended to propagate a light beam emitted by the light source 3.
- the optical guide 5 has a circular section; it is well heard that it can also, in other embodiments, have a elliptical section, square, oval, even square etc.
- each prism 8 has a substantially triangular shape; each prism has a base 14, a facet 9 and a facet 10, flat and non-parallel.
- the facet 9 and the facet 10 of a prism 8 may be symmetrical with respect to a T axis perpendicular to the X axis of the optical guide, that is to say that they have dimensions and angles B and C identical, on both sides of the bisector T. It is said that the optical guide is symmetrical prisms.
- the facet 9 and facet 10 may also be asymmetrical, i.e. they have different dimensions and / or angles B and C. We say then that the optical guide is asymmetrical prisms.
- the bottom angle D a prism 8 is truncated. In other words, at least some of the angles of bottom D have a truncated area. This truncated area of the angle of bottom D forms a flat part 16.
- a flat part 16 is therefore a flat part of the bottom line curve 11 shown in dashed lines in FIG. the example of FIG. 3, the bottom line 11 coincides with the X axis of the optical guide 5.
- the flats 16 of the bottom angles D are preferably of geometrical shape of type rectangle. They can have different dimensions. These dimensions of flats can vary from one light guide to another. They can also be variable within the same optical guide. In this case, the flats 16 may have different dimensions for each bottom angle D associated with each prism. Some background angles D may also not 16.
- the optical guide 5 comprises at the same time bottom angles D with flats 16 and bottom corners D without flat, by example alternately.
- the size of the flats can be chosen in a decreasing manner from the end e1 towards the end e2 of the optical guide in order to propagate a maximum of light rays towards the end e2.
- the bottom angle D between two prisms 8 is truncated, which allows a light beam to propagate in the optical guide 5 without touching one of the facets 9 or 10 of the prism. Because of this, the radius light is reflected by the flat to the exit face FS so as to to be fully reflected. He then continues his spread in the guide optical.
- the invention also makes it possible to obtain, at the output of the optical waveguide, a flux light distributed, voluntarily, non-uniformly. In this case uneven distribution is controlled to achieve a particular visual effect, for example an alternation of illuminated and unlit areas.
- an optical guide 5 makes it possible to compensate for the decrease in the luminous flux traversing the optical guide between the end e1 and the end e2.
- Uniform or uniform but controlled distribution of the flow light is preferably obtained by means of flat dimensions variables and, more precisely, the width of the flats along the X axis variable.
- the size of the flats 16 is decreasing from the end e1 towards the end e2 of the optical guide 5. This reduction in the size of the flats 16 makes it possible to optimize the guiding the light rays propagating in the optical guide 5.
- a near the end e1, the size of the flats 16 is large, thus allowing much of the light rays not to meet facet 9 or 10 of prism and so to continue their spread towards the end e2.
- the dimension flats 16 is smaller and smaller until it is zero. There is then a large amount of light rays that meet one of the facets 9 or 10 of a prism. These light rays are then reflected towards the face of FS output of the optical guide 5.
- the size of the flats may be be growing from the end e1 to the end e2, or angles of flat bottom can alternate with bottom corners without flat, etc.
- the height 18 of a prism 8 increases in proportion to the decrease in the size of the flat 16 corresponding.
- the reflection face FR is contained between two curves, the along the optical guide. One of the curves is the bottom line 11 and the other curve is the curve Z.
- the two embodiments that have just been described allow both to achieve a decrease in the size of the flats.
- they offer the same light output and the same homogeneity of the light emitted by the optical guide 5 over its entire length.
- the choice of one or the other of these embodiments depends on the visual aspect, even aesthetic, wanted.
- FIG. 7 A first embodiment of this optical guide according to the invention is shown in FIG. 7.
- reflection carries the reference FR and the exit face bears the reference FS, with the same conventions as before.
- the reflection face FR of the guide optical may be identical / similar to the reflection face of the optical guide previously described.
- This reflection face is provided with a succession of prisms 8 placed one after the other so as to form a face to serrated profile.
- the prisms 8 may be identical and symmetrical one to others, as in the prior art, or else identical and asymmetrical or different from each other.
- the prisms 8 are asymmetrical, as shown in FIG. 7, a reflection is obtained at an angle of about 90.degree. ratio to the X axis for light rays having an angle of incidence of the order of 10 to 40 ° with respect to the X axis of the optical guide.
- an air prism 30 is formed by the background of prism that precedes prism 8 in transparent matter; this prism air 30 ensures rectification of the incident light beam.
- reflection face of the optical guide includes prisms in transparent material 8 interposed by air prisms 30, then these air prisms 30 change the trajectory of the light rays in straightening the rays of light before they meet a prism 8.
- trajectory light beam 17 adjusted with an angle of incidence E included between 10 and 40 ° with respect to the X axis of the optical guide.
- This light ray 17 is deflected and straightened along a path 18 by the air prism 30 before to be reflected by the facet 10 of the prism 8. It is then redirected, following the path 19, towards the exit face FS of the optical guide in one direction preferred overall perpendicular to the axis X of the guide.
- This light beam, of trajectory 21 has an angle of incidence E 'of approximately 5 ° relative to the X axis of the optical guide.
- This light ray is therefore in the configuration of a total reflection by the prism in matter 8.
- This ray 21 is reflected, by the facet 10 of the prism 8, at an angle of approximately 90 ° to the X axis to the FS exit face of the optical guide.
- the asymmetric prisms have the same effect on the light ray than symmetrical prisms.
- asymmetric prisms have a recovery effect, in addition of the reflection effect, when the light beam has an angle of incidence of 10 at 40 °.
- Asymmetric prisms therefore make it possible to increase the yield light towards the exit face 6 of the optical guide.
- the output face FS of the optical guide has a striated profile.
- the FS exit face has streaks that make it possible to straighten again the light rays at the exit of the guide optical.
- These striations are reliefs (bosses or hollows) made in the face output 6 of the optical guide. They can be of different shapes.
- these striations 24 each have a form of prism, that is to say that each stripe 24 has two facets 25 and 26, planes.
- a facet 26 of a streak and a facet 25 of a consecutive streak together form a bottom angle H of about 90 °.
- the facet 25 of a strip 24 forms, with the axis X of the optical guide, an angle of streak K of the order of 10 to 20 °.
- the streaks 24 of the FS exit face have a lower depth than the prisms 8 of the reflection face FR, this in order to keep the optical guide its guiding characteristics.
- the streaks form a bottom line 16 of the streaks.
- the bottom of each streak 24 (by opposition at the top of the streaks) forms with the bottom consecutive streaks a curve called bottom line 16 of the streaks.
- Streaks 24 are therefore contained between the bottom line 16 and a curve connecting the top of all the striations 24, these two curves generally following the profile of the guide.
- prism-shaped striations may be symmetrical or, at contrary, asymmetrical as shown in Figure 7.
- the streaks of the same guide optics are identical.
- the streaks are different, that is to say that they have a stripe angle K and / or an angle of bottom H which can vary between the end e1 of the guide and the end e2, so to allow an evolutionary reflection of light rays along the entire length of the guide.
- each streak 24 of the output face FS is located opposite a prism 8 of the FR reflection face.
- Streaks 24 of the FS output face therefore have a pitch identical to the pitch of the prisms 8 of the face reflection FR.
- the active areas of the FS exit face that is to say the facets 25 streaks 24, are located in face (at least partially opposite) of the active areas of the prisms 8 of the reflection face FR, that is to say the facets 10 of the prisms 8.
- the light beam of trajectory incoming 17 undergoes, as previously explained, a first reflection by the facet 10 of a prism 8. It is then refracted by the facet 25 of a streak 24 and out of the optical guide with a negative angle G relative to the normal N to the axis X. Similarly, the light ray 21 undergoes the same path from the facet 10 of the prism.
- the exit angle G thus obtained depends on course of the slope of the stripe 24. In the example of Figure 3, this exit angle G is of the order of -20 ° relative to normal N.
- This embodiment of the output face in prisms thus allows to send light rays in a direction impossible to reach by total reflection on the prisms of the reflection face when the exit face is smooth. It makes it possible to obtain a negative angle G of approximately -25 ° with respect to the normal N.
- each stripe 24 has an arcuate shape.
- each streak 24 forms a kind of dome forming, with the consecutive streak, a bottom angle H.
- the tangent at the base of the dome makes an angle K of 10 ° to 20 ° with respect to the X axis of the optical guide.
- Each stripe 24 of the output face FS is located opposite a prism 8 of the reflection face FR.
- Streaks 24 therefore have an identical pitch at the pitch of the prisms 8 of the reflection face FR.
- streaks 24 of the FS exit face are located opposite the active areas of the prisms 8 of the reflection face FR.
- This embodiment has the advantage of allowing a controlled distribution of light around the normal N, which allows to homogenize the appearance of the guide for an outside observer.
- two examples of light rays have been shown in Figure 8, which may have different directions at the output of the optical guide.
- the first example of a light ray is the light ray of incoming trajectory 17 having an angle of incidence E, from 10 to 40.degree. to the X axis.
- This light ray is first deflected by an air prism 30 then reflected by about 90 ° by a prism 8 to the output face FS.
- said light beam is subjected to refraction of a negative angle G with respect to the normal N (path 20).
- the second example of light ray is the trajectory radius incoming 21 having an angle of incidence E 'with the axis X.
- This light ray 21 undergoes a first reflection by a prism 8 of the reflection face FR.
- said light ray 21 undergoes refraction with a positive angle G relative to normal N (trajectory 23).
- This profile in domes of the output face FS thus makes it possible to distribute the light laterally in several directions.
- each streak 24 has a curved facet 28 and a plane facet 27, each curved facet 28 being consecutive to a flat facet 27.
- the curved facet 28 and the flat facet 27 of a streak consecutively together form a bottom angle H of the order of 90 °.
- the tangent to the curved facet 28 forms, along with the X axis of the optical guide, a streak angle K of the order of 10 to 20 °.
- the Striations are contiguous to each other, ie a streak is contiguous to the next streak.
- This third embodiment associates features of the first embodiment with features of the second embodiment, which makes it possible to optimize the guidance of the radii light through the optical guide, while guaranteeing good homogeneity of light and a sending of light in directions classically inaccessible.
- the first example of radius light 17 is refracted, by a streak 24 of the exit face 6, with a angle G negative relative to normal N.
- the second example of radius light 21 out of the optical guide with a negative angle G relative to the normal N different from the angle G formed by the light beam 20.
- the value of the exit angle G differs depending on the location on the streak. So we understand that the angle of output G varies depending on the location, on the facet 28 of the streak 24, the point of contact of the light ray with the streak. In other words, the value the angle of exit depends on the radius of curvature of the curved facet 28.
- FIG. 9B shows a variant of the embodiment of Figure 9A.
- the ridges 24 of the FS exit face form curved non-contiguous facet prisms. More precisely, each groove 24 has a curved facet 28 and a flat facet 27, each curved facet 28 being separated from the flat facet 27 of the streak The striations 24 are therefore separated from each other by a flat surface.
- the active zone of each streak 24, that is to say the curved facet 28 is placed opposite (at least partially) of the active area of the prism 8, that is to say the facet 10 of the prism in order to make refraction by the streaks as efficient as possible.
- the 29, in this variant makes it possible to propagate at the end e2, the light rays not refracted by streaks 24.
- the exit face 6 has ridges which make it possible to straighten the light rays at the output of the optical guide, that is to say to get them out of the optical guide with a negative angle relative to normal N to the X axis of the guide.
- the reflection face comprises prisms such as those described using the Figure 4 in particular. Associate the two embodiments of the invention on a same light guide is very advantageous.
- the streaks of the output face FS can be of different shapes, for example, in the form of prisms or domes or a combination of prisms and domes, as seen above with figures 7 and 8. They are located opposite the active areas of the prisms 8 of the face reflection.
- the prisms of the reflection face can be those described in FIG. 3, 4 or 5.
- the presence of flats 15 in the optical guide makes it possible a light beam, to propagate in the optical guide without touching a facets 9 or 10 of the prisms 8 of the reflection face FR.
- the light beam is reflected back to the exit side of the light guide, further in the guide, which distributes the luminous flux uniformly between the ends e1 and e2 of the optical guide.
- the examples described above, and, more generally, the light guides according to the invention have sections of circular preference, since such a section is the most appropriate in terms of optical guidance. This section is also very appropriate in terms of focusing of light. But the invention also light guides of different section, for example a section of conical shape, for example of elliptical, hyperbolic or parabolic, at least partially, or oval. Type sections parallelogram, square, rectangle are also possible but less interesting in terms of light guidance.
- streaks and / or prisms can have variable widths (ie, affect more or less the width of the face in question, either wholly or partially, either with a variable width along the length of the guide).
- the invention therefore proposes two light guide embodiments, alternatives, or cumulative, to have a better visual homogeneity of the guide once turned on and / or have more control over the orientation of the light emitted by the light guide.
- To cumulate the two achievements is very advantageous, because they contribute to the same goal, that of improving the visual light guides once lit.
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation équipant un véhicule automobile, comportant au moins un guide optique apte à produire une diffusion homogène de la lumière. Ce guide optique comporte des prismes qui permettent de dévier les rayons lumineux.The present invention relates to a lighting device and / or signaling equipment fitted to a motor vehicle, including at least one guide optical device capable of producing a homogeneous diffusion of light. This guide optical includes prisms that allow to deflect the light rays.
L'invention trouve des applications dans le domaine des véhicules circulant sur routes et, notamment, des véhicules automobiles.The invention finds applications in the field of vehicles traveling on roads and, in particular, motor vehicles.
Dans le domaine de l'éclairage et de la signalisation des véhicules automobiles, on connaít différents types de dispositifs, parmi lesquels on trouve essentiellement :
- des dispositifs d'éclairage situés à l'avant du véhicule avec, notamment, des projecteurs de véhicules équipés de feux de croisement, ou codes, ayant une portée sur la route avoisinant 110 mètres, et de feux de route ayant une longue portée lumineuse et produisant une zone de vision sur la route avoisinant 200 mètres,
- des dispositifs d'éclairage situés à l'arrière du véhicule avec, notamment, les feux de recul,
- des dispositifs de signalisation situés à l'avant du véhicule avec, notamment, de feux de position, des indicateurs de direction et des D.R.L. (Daytime Running Light, en terme anglo-saxons) ou phares de jour (intégrés ou non aux projecteurs assumant les fonctions d'éclairage mentionnées plus haut), et
- des dispositifs de signalisation situés à l'arrière du véhicule avec, notamment, des feux antibrouillards, des feux arrière, des indicateurs de direction et des feux stop.
- lighting devices at the front of the vehicle including, inter alia, headlamps of vehicles equipped with low beam or code, with a range on the road of approximately 110 meters, and high beam with a long range of light and producing an area of vision on the road of about 200 meters,
- lighting devices at the rear of the vehicle including, in particular, the reversing lights,
- signaling devices located at the front of the vehicle with, in particular, position lights, direction indicators and DRLs (Daytime Running Light, in English term) or daytime headlights (integrated or not with the headlamps assuming the lighting functions mentioned above), and
- signaling devices at the rear of the vehicle including, but not limited to, fog lamps, taillights, direction indicators and brake lights.
Actuellement, il est connu d'utiliser, dans les dispositifs d'éclairage ou les dispositifs de signalisation, un ou plusieurs guides optiques pour propager un faisceau lumineux. Un exemple d'un projecteur de véhicule est décrit dans le document US-A-6 107 916. Ce projecteur comporte une source lumineuse et un guide optique, placé à proximité de la source lumineuse et propageant le faisceau lumineux émis par cette source lumineuse. Ce guide lumineux peut longer tout ou partie de la glace ou du réflecteur du projecteur.Currently, it is known to use, in lighting devices or signaling devices, one or more optical guides for propagate a light beam. An example of a vehicle headlight is described in US-A-6,107,916. light source and an optical guide, placed near the source luminous and propagating the light beam emitted by this source light. This light guide can go along all or part of the ice or reflector of the projector.
Un exemple de projecteur est représenté sur la figure 1. Plus précisément, la figure 1 représente schématiquement le projecteur gauche d'un véhicule. Ce projecteur émet un faisceau lumineux dirigé essentiellement vers l'avant du véhicule, c'est-à-dire selon l'axe Y de la route. Ce projecteur 1 comporte une glace de protection 2 formant la face de sortie du projecteur 1. Il comporte aussi :
- une source lumineuse 3, émettant un faisceau lumineux dont la
direction d'émission est représentée par une
flèche 4, et - un guide optique 5, propageant ledit faisceau lumineux 4.
- a
light source 3, emitting a light beam whose emission direction is represented by anarrow 4, and - an
optical guide 5 propagating saidlight beam 4.
Le guide optique 5 est un cylindre de matière transparente muni de
prismes, qui assure la propagation du faisceau lumineux 4 depuis une
extrémité e1 proche de la source lumineuse 3 jusqu'à une extrémité e2
opposée à l'extrémité e1. Ce guide optique 5 peut avoir différentes formes
géométriques. Il peut, par exemple, former un cercle, un arc de cercle ou
bien être rectiligne. Dans le cas de la figure 1, le guide optique 5 suit la
forme de la glace de protection 2 du projecteur 1.The
Un exemple du guide optique 5 de ce projecteur est représenté plus en détails sur la figure 2. Cette figure 2 montres une vue en coupe du guide optique 5. Ce guide optique 5 comporte deux faces :
- une première face 6 constituant une face de sortie des rayons lumineux propagés dans le guide optique 5 ; cette face de sortie 6 est lisse et continue ; et
- une deuxième face 7, opposée à la première face 6 et constituant
une face de réflexion du guide optique ; cette face de réflexion 7 a un profil
dentelé, c'est-à-dire un profil en forme des dents de scie. Cette face de
réflexion 7 comporte une succession de
prismes 8 identiques et symétriques. Cesprismes 8, placés côte à côte, forment les dents scie de la face de réflexion 7. Sur la figure 2, le guide optique 5 est représenté selon une vue en coupe. Pour une meilleure compréhension de la figure, il est représenté hachuré sur la figure 2. Ainsi, selon la vue en coupe selon la figure 2, chaque prisme 8 a une forme sensiblement triangulaire. Plus précisément, chaque prisme 8 a une forme de triangle comportant unebase 14, unefacette 9 et unefacette 10, planes et non parallèles. Cesfacettes 9 et 10 forment entre elles un angle A, appelé angle du prisme. Lesfacettes 9 et 10 forment, avec l'axe X du guide optique 5, respectivement, des angles B et C. Lafacette 9 d'un prisme et lafacette 10 d'un prisme consécutif forment, ensemble, un angle de fond D. L'angle de fond D de chaque prisme est en contact avec une courbe appelée ligne defond 11. Cette ligne defond 11 relie le sommet de tous les angles D de la face de réflexion 6 du guide optique 5. Autrement dit, si on considère que chaqueprisme 8 est un triangle, dans sa section, la ligne defond 11 relie labase 14 de chaque triangle avec la base du triangle consécutif.On comprendra que la forme de chaque prisme est considérée comme triangulaire dans une vue de 2 dimensions.Sur la figure 2, on a représenté, par desflèches 12 et 13, un exemple d'une trajectoire d'un rayon lumineux se propageant dans un guide optique du type de celui décrit dans le document US-A- 6 107 916. Ce rayon lumineux peut être l'un des rayons lumineux contenus dans le faisceau lumineux 4 émis par la source lumineuse 3. Dans cet exemple, le rayon lumineux se propage dans le guide optique 5 selon une trajectoire initiale rectiligne 12 jusqu'à ce qu'il rencontre une facette d'un prisme. Cettetrajectoire 12 forme, avec l'axe X du guide optique 5, un angle d'incidence E. Lorsqu'un rayon lumineux rencontre une facette d'un prisme, par exemple lafacette 10 d'unprisme 8, dans le cas de la figure 2, latrajectoire 12 du rayon lumineux est déviée d'un angle F par rapport à la trajectoire initiale 12. La trajectoire déviée du rayon lumineux est référencée 13. L'angle de déviation F entre latrajectoire 12 et latrajectoire 13 est variable car lié notamment aux angles des prismes. Ainsi, le rayon lumineux est redirigé, par lesprismes 8 de la face de réflexion 7, vers la face de sortie 6 du guide optique 5.Dans l'exemple de la figure 2, et par mesure de simplification de cette figure, la trajectoire d'un seul rayon lumineux a été représentée. Il est bien entendu que d'autres rayons lumineux avec d'autres trajectoires peuvent se propager dans le guide optique, ces rayons pouvant avoir été réfléchis une ou plusieurs fois, par un ou plusieurs prismes ou par l'autre face du guide optique, avant d'atteindre un prisme qui le redirige vers la face de sortie 6.Dans l'exemple de la figure 2, ladéviation 13 du rayon lumineux répond au principe de la réflexion totale dans un guide optique. Le principe de la réflexion totale est un phénomène optique qui permet la transmission de la lumière dans un guide optique 5. Lorsqu'un rayon lumineux passe d'un milieu à un autre milieu possédant un indice de réfraction différent, sa direction est changée ; c'est l'effet de la réfraction. Pour un certain angle d'incidence, et si l'indice du milieu initial est supérieur à celui du milieu final, le rayon lumineux 12 n'est plus réfracté, il est réfléchi totalement : on parle de réflexion totale.Ainsi, si on considère à nouveau la figure 1, on comprend que le faisceau lumineux 4 doit être réparti sur toute la longueur du guide optique, c'est-à-dire entre l'extrémité e1 et l'extrémité e2. Or, une partie du faisceau lumineux 4 est perdue, avec des prismes constants, car le flux qui traverse la section diminue au fur et à mesure qu'il se propage. On comprend donc que, à l'extrémité e2 du guide optique 5, la quantité de lumière perdue est plus grande qu'à l'extrémité e1, proche de la source lumineuse 3. Autrement dit, le rendement lumineux est inférieur à l'extrémité e2 qu'à l'extrémité e1 du guide optique, ce qui a pour conséquence qu'il se produit une décroissance naturelle du flux de la lumière émise le long du guide optique. Or, cette décroissance est visible pour toute personne située en dehors du véhicule.Par ailleurs, Dans l'exemple de la figure 2, pour un angle d'incidence E compris entre 0 et 5 degrés, le rayon lumineux subit une réflexion totale. Ainsi, un rayon lumineux touchant une desfacettes 9 ou 10 duprisme 8 est réfléchi vers la face de sortie 6 du guide optique 5, par le principe de la réflexion totale.En d'autres termes, les rayons lumineux qui arrivent avec un angle non parallèle à l'axe X du guide et, en particulier, lorsqu'ils forment un angle de 0 à 5° avec cet axe, sont redirigés vers la face de sortie 6 du guide optique grâce auxprismes 8. La présence desprismes 8 sur la face de réflexion 7 du guide optique 5 permet donc de faire sortir la lumière dans la bonne direction. Par le principe de la réflexion totale, le rayon lumineux est réfléchi vers la face de sortie du guide optique. En particulier, il est réfléchi avec une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe X du guide optique 5, c'est-à-dire suivant la normale N à l'axe X. Une autre direction de réflexion du rayon lumineux peut être obtenue en modifiant l'angle B et/ou l'angle C du prisme. Dans ce cas, si l'on appelle G l'angle entre le rayon sortant du guide optique et la normale N, alors cet angle G ne peut être que positif. En d'autres termes, en modifiant la pente des prismes, il est possible de rediriger les rayons lumineux sortant de façon à avoir un angle G non nul.Or, dans certain cas, il est intéressant de pouvoir envoyer les rayons lumineux dans une direction formant un angle G négatif avec la normale N. Par exemple, dans le cas de la figure 1, on voit que le guide optique 5 suit le profil de la glace deprotection 2 duprojecteur 1. Par conséquent, les rayons lumineux réfléchis éclairent sur les côtés du véhicule, selon une direction Z. Comme on le comprend à la vue de la figure 1, le faisceau lumineux 4 émis par la source lumineuse 3 se propage dans le guide optique 5 jusqu'à son extrémité opposée e2. A proximité de cette extrémité e2, les rayons lumineux émis perpendiculairement à l'axe du guide optique éclairent la route latéralement, et sont vus par tout observateur sur le côté de la route. Ainsi, à cette extrémité e2 du guideoptique 5, l'angle entre le guide optique 5 et la direction des rayons lumineux souhaitée Y n'est pas favorable. Ces rayons lumineux sont perdus, c'est-à-dire qu'ils sont réfléchis vers une direction inintéressante, ce qui diminue les performances espérées du dispositif d'éclairage ou de signalisation. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment. L'invention a notamment pour but d'améliorer les performances des guides lumineux, notamment d'améliorer leur aspect visuel à l'état allumé et/ou d'obtenir une plus grande souplesse dans le choix de l'angle de sortie des rayons lumineux émis par le guide de lumière. Elle a ainsi pour but d'améliorer/mieux contrôler l'émission de la lumière par les dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation utilisant des guides de lumière, notamment d'améliorer l'homogénéisation de la lumière distribuée/émise par ces guides.Selon une première réalisation, elle propose tout d'abord un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation à guide optique, dans lequel la lumière est répartie de manière uniforme et homogène le long du guide optique. Pour cela, l'invention propose un guide optique comportant une face de réflexion munie d'une succession de prismes, les angles situés entre deux prismes consécutifs de la face de réflexion étant, au moins pour certains, tronqués. Alternativement ou cumulativement, la face de sortie a un profil comportant des stries, configuration détaillée plus loin.Le terme de « prisme » indique qu'il s'agit de formes géométriques usuellement définies par des faces planes, mais il est également dans le cadre de l'invention de considérer des pseudo primes, assimilés à des prismes, mais dont l'une des faces est par exemple courbe, de façon plus ou moins prononcée.Le terme de « profil dentelé » indique que la face en question n'est pas entièrement plane, qu'elle comprend des reliefs, notamment mais pas seulement des prismes.De façon plus précise, l'invention concerne tout d'abord un dispositif d'éclairage ou de signalisation pour véhicule automobile comportant au moins une source lumineuse émettant un faisceau lumineux et au moins un guide optique dans lequel se propage le faisceau lumineux, ledit guide optique comportant - une face, dite face de sortie du faisceau lumineux, et
- une autre face, dite face de réflexion, opposée à la face de sortie, ayant un profil dentelé formant une face de réflexion du faisceau lumineux et comportant une succession de prismes, chaque prisme formant, avec le prisme suivant, un angle de fond,
- a first face 6 constituting an exit face of the light rays propagated in the
optical guide 5; this exit face 6 is smooth and continuous; and - a second face 7, opposite the first face 6 and constituting a reflection face of the optical guide; this reflection face 7 has a serrated profile, that is to say a profile in the form of saw teeth. This reflection face 7 comprises a succession of identical and
symmetrical prisms 8. Theseprisms 8, placed side by side, form the saw teeth of the reflection face 7. In Figure 2, theoptical guide 5 is shown in a sectional view. For a better understanding of the figure, it is shown hatched in Figure 2. Thus, according to the sectional view according to Figure 2, eachprism 8 has a substantially triangular shape. More specifically, eachprism 8 has a triangle shape with abase 14, afacet 9 and afacet 10, flat and non-parallel. These 9 and 10 form between them an angle A, called the angle of the prism. Thefacets 9 and 10 form, with the axis X of thefacets optical guide 5, respectively, angles B and C. Thefacet 9 of a prism and thefacet 10 of a consecutive prism together form a bottom angle D The bottom angle D of each prism is in contact with a curve calledbottom line 11. Thisbottom line 11 connects the vertex of all the angles D of the reflection face 6 of theoptical guide 5. In other words, if it is considered that eachprism 8 is a triangle, in its section, thebottom line 11 connects thebase 14 of each triangle with the base of the consecutive triangle. It will be understood that the shape of each prism is considered triangular in a view of 2 In FIG. 2, 12 and 13 show an example of a trajectory of a light ray propagating in an optical waveguide of the type described in US Pat. No. 6,107,916. This light ray may be one of the light rays contained in thearrows light beam 4 emitted by the In this example, the light beam propagates in theoptical guide 5 in a straightinitial trajectory 12 until it encounters a facet of a prism. Thistrajectory 12 forms, with the axis X of theoptical guide 5, an angle of incidence E. When a light ray encounters a facet of a prism, for example thefacet 10 of aprism 8, in the case of 2, thepath 12 of the light beam is deflected by an angle F with respect to theinitial trajectory 12. The deflected trajectory of the light beam is referenced 13. The deflection angle F between thetrajectory 12 and thetrajectory 13 is variable because linked in particular to the angles of the prisms. Thus, the light ray is redirected, by theprisms 8 of the reflection face 7, to the exit face 6 of the optical guide 5.In the example of FIG. 2, and as a simplification measure of this figure, the trajectory of a single light ray has been represented. It is understood that other light rays with other trajectories may propagate in the optical guide, these rays may have been reflected one or more times, by one or more prisms or the other face of the optical guide, before to reach a prism that redirects it to the exit face 6. In the example of Figure 2, thedeflection 13 of the light beam responds to the principle of total reflection in an optical guide. The principle of total reflection is an optical phenomenon that allows the transmission of light in anoptical guide 5. When a light ray passes from one medium to another medium having a different refractive index, its direction is changed; it is the effect of refraction. For a certain angle of incidence, and if the index of the initial medium is greater than that of the final medium, thelight ray 12 is no longer refracted, it is totally reflected: it is called total reflection. Thus, if we consider again Figure 1, it is understood that thelight beam 4 must be distributed over the entire length of the optical guide, that is to say between the end e1 and the end e2. However, part of thelight beam 4 is lost, with constant prisms, because the flow that passes through the section decreases as it spreads. It is therefore understood that at the end e2 of theoptical guide 5, the amount of light lost is greater than at the end e1, close to thelight source 3. In other words, the light output is less than the end e2 that at the end e1 of the optical guide, which has the consequence that there is a natural decrease in the flow of light emitted along the optical guide. However, this decay is visible to anyone outside the vehicle.By the way, In the example of Figure 2, for an angle of incidence E between 0 and 5 degrees, the light ray undergoes a total reflection. Thus, a light ray touching one of the 9 or 10 of thefacets prism 8 is reflected towards the exit face 6 of theoptical guide 5, by the principle of total reflection. In other words, the light rays arriving at an angle non-parallel to the axis X of the guide and, in particular, when they form an angle of 0 to 5 ° with this axis, are redirected to the outlet face 6 of the optical guide throughprisms 8. The presence ofprisms 8 on the reflection face 7 of theoptical guide 5 thus allows the light to come out in the right direction. By the principle of total reflection, the light beam is reflected towards the exit face of the optical guide. In particular, it is reflected with a direction substantially perpendicular to the axis X of theoptical guide 5, that is to say along the normal N to the axis X. Another direction of reflection of the light ray can be obtained by modifying the angle B and / or the angle C of the prism. In this case, if we call G the angle between the ray leaving the optical guide and the normal N, then this angle G can only be positive. In other words, by modifying the slope of the prisms, it is possible to redirect the outgoing light rays so as to have a non-zero angle G. Or, in certain cases, it is interesting to be able to send the light rays in one direction forming an angle G negative with normal N. For example, in the case of Figure 1, we see that theoptical guide 5 follows the profile of theprotective glass 2 of theprojector 1. Therefore, the reflected light rays illuminate on the sides of the vehicle, in a direction Z. As understood in the view of Figure 1, thelight beam 4 emitted by thelight source 3 propagates in theoptical guide 5 to its opposite end e2. Near this end e2, the light rays emitted perpendicularly to the axis of the optical guide light the road laterally, and are seen by any observer on the side of the road. Thus, at this end e2 of theoptical guide 5, the angle between theoptical guide 5 and the desired direction of light rays Y is not favorable. These light rays are lost, that is to say that they are reflected towards an uninteresting direction, which reduces the expected performance of the lighting or signaling device. The invention aims to overcome the disadvantages of the techniques described above. The object of the invention is in particular to improve the performance of the light guides, in particular to improve their visual appearance in the lit state and / or to obtain a greater flexibility in the choice of the angle of exit of the light rays. emitted by the light guide. Its purpose is thus to improve / better control the emission of light by lighting and / or signaling devices using light guides, in particular to improve the homogenization of the light distributed / emitted by these guides. According to a first embodiment, it firstly proposes an illumination and / or optical guide signaling device in which the light is uniformly and homogeneously distributed along the optical guide. For this, the invention proposes an optical guide having a reflection face provided with a succession of prisms, the angles between two consecutive prisms of the reflection face being, at least for some, truncated. Alternatively or cumulatively, the output face has a profile with streaks, configuration detailed below. The term "prism" indicates that it is about geometric shapes usually defined by plane faces, but it is also in the frame of the invention to consider pseudo primes, similar to prisms, but one of whose faces is for example curved, more or less pronounced.Le term "serrated profile" indicates that the face in question is not not completely flat, it includes reliefs, including but not only prisms.Further details, the invention relates first of all to a lighting or signaling device for a motor vehicle comprising at least one light source emitting a light beam and at least one optical guide in which the light beam propagates, said optical guide comprising - a face, said output face of the light beam, and
- another face, said reflection face, opposite to the exit face, having a serrated profile forming a reflection face of the light beam and comprising a succession of prisms, each prism forming, with the following prism, a bottom angle,
L'invention, selon cette première réalisation, peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- certains au moins des angles de fond de la face de réflexion comportent une zone tronquée, la dimension de la zone tronquée étant variable d'un angle à un autre. Une telle zone tronquée permet de moduler et de contrôler le rendement de chaque prisme, c'est-à-dire le flux sortant localement d'un prisme par rapport au flux total traversant la section du guide au niveau de ce prisme, et d'optimiser l'aspect homogène de la lumière émise par le guide optique tout au long de sa longueur.
- la dimension des zones tronquées diminue au fur et à mesure de l'éloignement de la source lumineuse ;
- la face de réflexion comporte à la fois des prismes à angle de fond tronqué et des prismes à angle de fond non tronqué ;
- selon une première variante, les prismes ont des pas variables et une hauteur constante, ce qui permet de moduler le rendement de chaque prisme tout en modulant l'effet visuel ;
- selon une seconde variante (associable à la précédente), les prismes ont un pas constant et des hauteurs variables, ce qui permet également de moduler le rendement de chaque prisme, avec une réalisation simple à mettre en ceuvre ;
- le pas des prismes a une dimension de l'ordre de 0,2 à 2 mm ;
- la hauteur des prismes est de l'ordre de 0,2 à 2 mm ;
- les prismes (ou au moins un de ceux-ci) de la face de réflexion sont symétriques. Ce mode de réalisation est préférable lorsque le dispositif comporte plusieurs sources lumineuses (notamment une à chaque extrémité du guide)
- les prismes (ou au moins un de ceux-ci) de la face de réflexion sont dissymétriques, ce qui permet un meilleur rendement des prismes, et est préférable également quand une seule source lumineuse est utilisée pour alimenter le guide,
- at least some of the bottom angles of the reflection face comprise a truncated zone, the size of the truncated zone being variable from one angle to another. Such a truncated zone makes it possible to modulate and control the efficiency of each prism, that is to say the flux exiting locally from a prism with respect to the total flux passing through the section of the guide at this prism, and of optimize the homogeneous appearance of the light emitted by the light guide along its length.
- the size of the truncated areas decreases as the light source moves away;
- the reflection face comprises both truncated bottom-angle prisms and non-truncated bottom-angle prisms;
- according to a first variant, the prisms have variable steps and a constant height, which makes it possible to modulate the output of each prism while modulating the visual effect;
- according to a second variant (which can be associated with the previous one), the prisms have a constant pitch and variable heights, which also makes it possible to modulate the output of each prism, with a realization that is simple to implement;
- the pitch of the prisms has a dimension of the order of 0.2 to 2 mm;
- the height of the prisms is of the order of 0.2 to 2 mm;
- the prisms (or at least one of them) of the reflection face are symmetrical. This embodiment is preferable when the device comprises several light sources (in particular one at each end of the guide).
- the prisms (or at least one of them) of the reflection face are asymmetrical, which allows a better performance of the prisms, and is also preferable when a single light source is used to feed the guide,
Selon une seconde réalisation, alternative ou cumulative avec la
précédente, l'invention propose un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation
dans lequel le guide optique comporte une face de réflexion à profil dentelé
et une face de sortie à profil strié. Une telle face de sortie a pour avantage de
redresser d'un angle supplémentaire les rayons lumineux réfléchis par la
face de réflexion, de façon à obtenir des rayons lumineux sortant du guide
optique avec un angle négatif par rapport à la normale à l'axe X (le signe
négatif se comprenant par rapport à la direction moyenne de propagation de
la lumière dans le guide)
, ce qui offre une grande souplesse dans le choix des angles de sortie
des rayons lumineux sortant du guide optique.According to a second embodiment, alternative or cumulative with the previous one, the invention proposes a lighting and / or signaling device in which the optical guide comprises a serrated profile reflection face and a striated profile exit face. Such an exit face has the advantage of straightening an additional angle the light rays reflected by the reflection face, so as to obtain light rays coming out of the optical guide with a negative angle relative to the normal to the X axis (the negative sign is understood in relation to the mean direction of propagation of the light in the guide)
, which offers a great flexibility in the choice of the exit angles of the light rays coming out of the optical guide.
De façon plus précise, l'invention selon cette second réalisation concerne un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule comportant au moins une source lumineuse émettant un faisceau lumineux et un guide optique apte à propager ledit faisceau lumineux, ledit guide optique comportant :
- une face, dentelée, dite face de réflexion et comportant une succession de prismes, et
- une autre face, opposée à la première face, formant une face de sortie du faisceau lumineux,
- a face, serrated, said reflection face and comprising a succession of prisms, and
- another face, opposite to the first face, forming an exit face of the light beam,
Un tel dispositif permet de dévier de façon contrôlée les rayons provenant des prismes. Le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon la seconde réalisation de l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- chaque strie de la face de sortie est située en regard d'un prisme de la face de réflexion, ce qui permet de collecter les rayons intéressants qui ont été réfléchis par le prisme auquel elle est associée.
- les stries de la face de sortie ont chacune (pour au moins l'une d'entre elles au moins) une forme courbe, notamment en arc de cercle, ce qui permet de réaliser une déviation variable d'un rayon lumineux provenant d'un même prisme, ce qui crée un étalement des rayons lumineux, donc une homogénéisation de l'aspect allumé du guide optique dans toutes les directions.
- les stries (pour au moins l'une d'entre elles au moins) ont chacune une forme de prisme à facettes planes. Ce mode de réalisation est simple à mettre en oeuvre et permet, sur le plan optique, de privilégier une direction d'émission des rayons lumineux.
- chaque (au moins un des) prisme est symétrique. Ce mode de réalisation est préférable lorsque le dispositif comporte plusieurs sources lumineuses.
- chaque (au moins un des) prisme est dissymétrique, ce qui permet un meilleur rendement des prismes, le rendement étant à comprendre comme le flux lumineux sortant localement d'un prisme par rapport au flux total traversant la section du guide au niveau de ce prisme,
- les stries (pour au moins l'une d'entre elles au moins) comportent chacune une facette en arc de cercle et une facette plane. Ce mode de réalisation permet de cumuler les avantages des deux modes de réalisation précédents (forme en arc de cercle et forme de prisme). En outre, il permet de limiter les perturbations vis-à-vis des rayons qui continuent leur propagation dans le guide optique.
- les stries (pour au moins deux elles au moins) de la face de sortie sont contiguës.
- les stries (pour au moins deux elles au moins) de la face de sortie sont non contiguës.
- chaque strie ((pour au moins l'une d'entre elles au moins) comporte un angle de strie, par rapport à un axe du guide optique, de l'ordre de 1 à 30°, de préférence de 5 à 20°.
- dans le cas où les prismes de la face de sortie comportent chacun une première facette et une seconde facette, la seconde facette formant un angle de fond avec la première facette d'un prisme consécutif, certains au moins des prismes de la face de réflexion comportent un angle de fond tronqué. Un tel angle de fond tronqué permet de moduler et de contrôler le rendement de chaque prisme, c'est-à-dire le flux sortant localement d'un prisme par rapport au flux total traversant la section du prisme, et d'optimiser l'aspect homogène du guide optique.
- each streak of the exit face is located opposite a prism of the reflection face, which makes it possible to collect the interesting rays which have been reflected by the prism with which it is associated.
- the streaks of the exit face each have (for at least one of them at least) a curved shape, in particular in an arc of a circle, which makes it possible to achieve a variable deflection of a light ray coming from a same prism, which creates a spread of light rays, so a homogenization of the lit appearance of the optical guide in all directions.
- the streaks (for at least one of them at least) each have a flat-faceted prism shape. This embodiment is simple to implement and allows, optically, to favor a direction of emission of light rays.
- each (at least one) of the prism is symmetrical. This embodiment is preferable when the device comprises several light sources.
- each (at least one) of the prism is asymmetrical, which allows a better performance of the prisms, the output being to be understood as the luminous flux coming out locally of a prism with respect to the total flux passing through the section of the guide at the level of this prism ,
- the streaks (for at least one of them at least) each comprise an arcuate facet and a flat facet. This embodiment makes it possible to combine the advantages of the two previous embodiments (arcuate shape and prism shape). In addition, it makes it possible to limit the disturbances with respect to the rays which continue their propagation in the optical guide.
- the ridges (for at least two of them) of the exit face are contiguous.
- the ridges (for at least two of them) of the exit face are non-contiguous.
- each streak (for at least one of them at least) has a stripe angle, with respect to an axis of the optical guide, of the order of 1 to 30 °, preferably 5 to 20 °.
- in the case where the prisms of the exit face each comprise a first facet and a second facet, the second facet forming a bottom angle with the first facet of a consecutive prism, at least some of the prisms of the reflection face comprise a truncated bottom angle. Such a truncated bottom angle makes it possible to modulate and control the efficiency of each prism, that is to say the flux coming locally from a prism with respect to the total flux passing through the section of the prism, and to optimize the homogeneous appearance of the optical guide.
Aussi bien selon la première que selon la seconde réalisation :
- les sources lumineuses peuvent être de type halogène, être des diodes électroluminescentes, ou tout autre lampe comme des lampes xénon par exemple,
- le dispositif d'éclairage ou de signalisation peut comporter au moins deux sources lumineuses placées chacune à une extrémité du guide optique (sources lumineuses standard de type halogène ou diodes électroluminescentes par exemple) : le guide optique peut alors propager la lumière à partir des deux extrémités, ce qui permet d'avoir des guides d lumière de grande longueur.
- le dispositif d'éclairage ou de signalisation peut comporter plusieurs guides optiques ayant une intersection commune, au moins une source lumineuse étant située à ce point d'intersection. on a alors un guide de lumière « ramifié », avec de préférence une source au niveau des ramifications, et éventuellement à au moins une des extrémités des branches d'un tel guide.
- the light sources may be of halogen type, be light-emitting diodes, or any other lamp such as xenon lamps for example,
- the lighting or signaling device may comprise at least two light sources each placed at one end of the optical guide (standard halogen-type light sources or light-emitting diodes, for example): the optical guide may then propagate the light from both ends , which allows to have light guides of great length.
- the lighting or signaling device may comprise a plurality of optical guides having a common intersection, at least one light source being located at this point of intersection. then there is a branched light guide, preferably with a source at the branches, and possibly at least one end of the branches of such a guide.
L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'au
moins un dispositif d'éclairage ou de signalisation selon cette première
réalisation et/ou cette second réalisation de l'invention, ainsi que le guide de
lumière en lui-même.
Les figures 1 à 5 concernent plus spécifiquement l'invention selon la première réalisation.Figures 1 to 5 relate more specifically to the invention according to the first realization.
Les figures 7 à 9 concernent plus spécifiquement l'invention selon la seconde réalisation.Figures 7 to 9 relate more specifically to the invention according to the second realization.
La figure 6 concerne plus spécifiquement l'invention conjuguant la première et la seconde réalisation selon l'invention.Figure 6 relates more specifically to the invention combining the first and second embodiments according to the invention.
L'invention sera décrite ci après à l'aide de deux exemples, et, dans les deux cas, concerne un dispositif d'éclairage ou de signalisation à guide optique permettant une diffusion homogène et uniforme de la lumière. Le dispositif de l'invention peut être un projecteur comme celui de la figure 1 ou bien un dispositif de signalisation. Qu'il s'agisse d'un projecteur ou d'un dispositif de signalisation, le guide optique comporte des caractéristiques assurant un aspect homogène et uniforme à la lumière en sortie du guide optique. Dans la suite de la description, on décrira un projecteur, étant entendu qu'il peut s'agir aussi d'un dispositif de signalisation.The invention will be described below with the aid of two examples, and in both cases, relates to a lighting or signaling device to guide optical system allowing a homogeneous and uniform diffusion of the light. The device of the invention may be a projector like that of FIG. well a signaling device. Whether it's a projector or a signaling device, the optical guide has characteristics ensuring a homogeneous and uniform appearance to the light at the exit of the guide optical. In the remainder of the description, a projector will be described, being understood that it can be also a signaling device.
Selon la première réalisation, un exemple d'un guide optique selon l'invention, pouvant être monté dans un projecteur de la figure 1, est représenté sur la figure 3. Dans l'exemple qui va être décrit, le dispositif d'éclairage considéré est un feu de position situé dans un projecteur à l'avant d'un véhicule. Aussi, le guide optique, dans cet exemple, est courbe et forme un cercle ou un arc de cercle. Il est bien entendu que le guide optique, selon l'invention, peut avoir d'autres formes comme, par exemple, rectiligne, courbe à une ou plusieurs courbures ....According to the first embodiment, an example of an optical guide according to the invention, which can be mounted in a projector of FIG. shown in FIG. 3. In the example which will be described, the device considered is a position light located in a headlamp at the front of a vehicle. Also, the optical guide, in this example, is curved and forms a circle or an arc. It is understood that the optical guide, according to the invention may have other forms such as, for example, rectilinear, curve with one or more curvatures ....
Cette figure 3 montre une vue en coupe d'un guide optique 5 destiné à
propager un faisceau lumineux émis par la source lumineuse 3. Dans ce
mode de réalisation, le guide optique 5 a une section circulaire ; il est bien
entendu qu'il peut aussi, dans d'autres modes de réalisation, avoir une
section elliptique, carrée, ovale, voire carrée etc.This FIG. 3 shows a sectional view of an optical guide intended to
propagate a light beam emitted by the
Ce guide optique 5 comporte deux faces:
- une première face FS constituant une face de sortie des rayons
lumineux propagés dans le guide
optique 5 ; cette face de sortie 6 peut être lisse et continue, comme sur les figures 3 à 5 ou bien comporter des stries, comme montré ultérieurement sur la figure 6; - une deuxième face FR, opposée à la première face FS, constituant
une face de réflexion du guide
optique 5 ; cette face de réflexion FR comporte une succession de prismes 8. Ces prismes 8 sont placés côte à côte et assurent une réflexion des rayons lumineux ayant un angle d'incidence non nul avec l'axe X du guideoptique 5.
- a first face FS constituting an output face of the light rays propagated in the
optical guide 5; this exit face 6 may be smooth and continuous, as in FIGS. 3 to 5 or may comprise ridges, as shown later in FIG. 6; - a second face FR, opposite to the first face FS, constituting a reflection face of the
optical guide 5; this reflection face FR comprises a succession ofprisms 8. Theseprisms 8 are placed side by side and provide a reflection of the light rays having a non-zero incidence angle with the axis X of theoptical guide 5.
Selon une vue en coupe du guide optique 5, chaque prisme 8 a une
forme sensiblement triangulaire ; chaque prisme comporte une base 14, une
facette 9 et une facette 10, planes et non parallèles. La facette 9 et la facette
10 d'un prisme 8 peuvent être symétriques par rapport à un axe T
perpendiculaire à l'axe X du guide optique, c'est-à-dire qu'elles ont des
dimensions et des angles B et C identiques, de part et d'autre de la
bissectrice T. On dit alors que le guide optique est à prismes symétriques. La
facette 9 et la facette 10 peuvent aussi être asymétriques, c'est-à-dire
qu'elles ont des dimensions et/ou des angles B et C différents. On dit alors
que le guide optique est à prismes dissymétriques.According to a sectional view of the
La facette 10 d'un prisme 8 et la facette 9 d'un prisme consécutif
forment, ensemble, un angle de fond D. Selon l'invention, l'angle de fond D
d'un prisme 8 est tronqué. Autrement dit, au moins certains des angles de
fond D comportent une zone tronquée. Cette zone tronquée de l'angle de
fond D forme un méplat 16. Un méplat 16 est donc une partie plane de la
courbe de ligne de fond 11 représentée en pointillés sur la figure 3. Dans
l'exemple de la figure 3, la ligne de fond 11 est confondue avec l'axe X du
guide optique 5.The
Tout se passe comme si l'espace situé entre deux prismes 8 formait
un prisme d'air 15 : on a alors, dans l'invention, le prisme d'air 15 de type
« écrêté ». Dans ce cas, l'écrêtage des prismes d'air 15 est réalisé selon une
section des sommets desdits prismes d'air. Cette section est réalisée le long
de la courbe du ligne de fond 11.Everything happens as if the space between two
Comme on le verra plus précisément par la suite, les méplats 16 des
angles de fond D sont de préférence de forme géométrique de type
rectangle. Ils peuvent avoir des dimensions différentes. Ces dimensions des
méplats peuvent varier d'un guide optique à un autre. Elles peuvent aussi
être variables au sein d'un même guide optique. Dans ce cas, les méplats 16
peuvent avoir des dimensions différentes pour chaque angle de fond D
associé à chaque prisme. Certains angles de fond D peuvent aussi ne pas
comporter de méplat 16. Dans ce cas, le guide optique 5 comporte à la fois
des angles de fond D à méplats 16 et des angles de fond D sans méplat, par
exemple en alternance. Par exemple, la taille des méplats peut être choisie
de façon décroissante de l'extrémité e1 vers l'extrémité e2 du guide optique
afin de propager un maximum de rayons lumineux vers l'extrémité e2.As will be seen more precisely later, the
Selon l'invention, l'angle de fond D entre deux prismes 8 est tronqué,
ce qui permet à un rayon lumineux de se propager dans le guide optique 5
sans toucher une des facettes 9 ou 10 du prisme. De ce fait, le rayon
lumineux est réfléchi par le méplat vers la face de sortie FS de manière à y
être réfléchi totalement. Il continue alors sa propagation dans le guide
optique.According to the invention, the bottom angle D between two
Par exemple, à proximité de l'extrémité e1 du guide optique, une
grande partie des rayons lumineux, émis par la source lumineuse 3, ne sont
pas réfléchis, du fait qu'ils ne rencontrent pas de facettes 9 ou 10 de prisme.
Ces rayons lumineux continuent leur propagation dans le guide optique 5
comme s'il n'y avait pas de prisme. Ces rayons lumineux sont ainsi dirigés
vers l'extrémité e2 du guide optique 5. Les propriétés de la face de réflexion
FR sont donc modifiées par la présence de ces méplats. De cette façon,
entre les extrémités e1 et e2 du guide optique 5, le flux lumineux sortant du
guide optique peut être réparti de manière uniforme sur toute la longueur du
guide optique par ce phénomène de méplat.For example, near the end e1 of the optical guide, a
most of the light rays, emitted by the
L'invention permet aussi d'obtenir, en sortie du guide optique, un flux lumineux réparti, volontairement, de manière non uniforme. Dans ce cas, la répartition non uniforme est contrôlée pour obtenir un effet visuel particulier, par exemple une alternance de zones éclairées et de zones non éclairées.The invention also makes it possible to obtain, at the output of the optical waveguide, a flux light distributed, voluntarily, non-uniformly. In this case uneven distribution is controlled to achieve a particular visual effect, for example an alternation of illuminated and unlit areas.
Ainsi, les angles de fond D permettent d'ajuster l'apport de lumière des
prismes 8 dans le guide optique 5. On comprend alors qu'un guide optique 5
selon l'invention permet de compenser la diminution du flux lumineux
traversant le guide optique entre l'extrémité e1 et l'extrémité e2.Thus, the bottom angles D make it possible to adjust the light input of the
La répartition uniforme, ou non uniforme mais contrôlée, du flux
lumineux est, de préférence, obtenue au moyen de dimensions de méplats
variables et, plus précisément, de la largeur des méplats selon l'axe X
variable. Dans un mode de réalisation préféré, la dimension des méplats 16
est décroissante de l'extrémité e1 vers l'extrémité e2 du guide optique 5.
Cette diminution de la dimension des méplats 16 permet d'optimiser le
guidage des rayons lumineux se propageant dans le guide optique 5. A
proximité de l'extrémité e1, la dimension des méplats 16 est grande,
permettant ainsi à une grande partie des rayons lumineux de ne pas
rencontrer de facette 9 ou 10 de prisme et, ainsi, de continuer leur
propagation vers l'extrémité e2. A proximité de l'extrémité e2, la dimension
des méplats 16 est de plus en plus petite jusqu'à être nulle. Il y a alors une
grande quantité des rayons lumineux qui rencontrent l'une des facettes 9 ou
10 d'un prisme. Ces rayons lumineux sont alors réfléchis vers la face de
sortie FS du guide optique 5.Uniform or uniform but controlled distribution of the flow
light is preferably obtained by means of flat dimensions
variables and, more precisely, the width of the flats along the X axis
variable. In a preferred embodiment, the size of the
Cette diminution de la dimension des méplats 16 permet de
compenser la décroissance lumineuse naturelle et, par conséquent,
d'uniformiser de façon contrôlée la luminance (c'est-à-dire l'intensité
lumineuse émise par m2) en tout point du guide optique 5. De ce fait, le guide
optique 5, dans son ensemble, a un aspect homogène.This reduction in the size of the
Dans d'autres modes de réalisation, la dimension des méplats peut être croissante de l'extrémité e1 vers l'extrémité e2, ou bien des angles de fond à méplat peuvent alterner avec des angles de fond sans méplat, etc.In other embodiments, the size of the flats may be be growing from the end e1 to the end e2, or angles of flat bottom can alternate with bottom corners without flat, etc.
La figure 4 montre un premier mode de réalisation d'un guide optique à troncature variable, c'est-à-dire dont la dimension des méplats est variable. Dans l'exemple de la figure 4, les méplats 16 ont des dimensions décroissantes entre l'extrémité e1 et l'extrémité e2 du guide optique 5, comme expliqué précédemment. Comme on le voit sur la vue en coupe du guide optique 5 de la figure 4, les méplats 16a, 16b,...16n ont des dimensions différentes les unes des autres et, plus précisément, des dimensions décroissantes. Cette décroissance est obtenue en modulant la hauteur des prismes. Plus précisément, dans l'exemple de la figure 4 :
- le pas 17 entre deux prismes est constant. On entend par « pas » 17
la longueur reliant le sommet d'un prisme avec le sommet du prisme
consécutif.
Le pas 17 est représenté par une double flèche, sur la figure 4. En d'autres termes, le pas 17 correspond à la base du prisme d'air 15.Le pas 17 entre deux prismes est de préférence de l'ordre de 0,2 à 2 millimètres la hauteur 18 des prismes 8 est variable. On appelle « hauteur » 18 la distance entre un point d'une courbe Z et un point du ligne de fond 11du guide optique 5. La courbe Z, représentée en pointillés sur la figure 4, est une courbe reliant le sommet des angles A de chaque prisme. La hauteur 18 est représentée par une double flèche sur la figure 4. De préférence,la hauteur 18 est de l'ordre de 0,2 à 2 millimètres.
-
step 17 between two prisms is constant. The term "step" 17 is the length connecting the apex of a prism with the apex of the consecutive prism.Step 17 is represented by a double arrow in FIG. 4. In other words, pitch 17 corresponds to the base ofair prism 15.Step 17 between two prisms is preferably of the order of 0 , 2 to 2 millimeters - the
height 18 of theprisms 8 is variable. The distance between a point of a curve Z and a point of thebottom line 11 of theoptical guide 5 is called "height". The curve Z, shown in dashed lines in FIG. 4, is a curve connecting the apex of the angles A of each prism. Theheight 18 is represented by a double arrow in FIG. 4. Preferably, theheight 18 is of the order of 0.2 to 2 millimeters.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, la hauteur 18 d'un prisme 8
augmente proportionnellement à la diminution de la taille du méplat 16
correspondant. La face de réflexion FR est contenue entre deux courbes, le
long du guide optique. L'une des courbes est la ligne de fond 11 et l'autre
courbe est la courbe Z.In the embodiment of FIG. 4, the
La figure 5 montre un deuxième mode de réalisation d'un guide optique 5 à troncature variable. Comme dans le cas de la figure 4, les méplats 16 ont des dimensions décroissantes entre l'extrémité e1 et l'extrémité e2 du guide optique 5. Comme on le voit sur la vue en coupe du guide optique 5 de la figure 5, les méplats 16a, 16b,...16n ont des dimensions décroissantes. Dans ce mode de réalisation, la décroissance est obtenue en modulant le pas des prismes. Plus précisément, dans l'exemple de la figure 5 :
- le pas 17 entre deux prismes est variable.
Le pas 17 est représenté par une double flèche sur la figure 5.Le pas 17 entre deux prismes est de préférence inférieur ou égal à 2.5 mm, notamment de l'ordre de 0,2 à 2 millimètres ; la hauteur 18 des prismes 8 est constante. La hauteur 18 est représentée par une double flèche sur la figure 5. La hauteur 18 est inférieure ou égale à 2.5 mm, notamment de l'ordre de 0,2 à 2 millimètres. Dans ce mode de réalisation, le pas 17d'un prisme 8 diminue proportionnellement à la diminution de la taille du méplat 16 correspondant. La hauteur 18 étant constante, la courbe Z est parallèle à l'axe X du guideoptique 5.
-
step 17 between two prisms is variable.Step 17 is represented by a double arrow in FIG. 5. Thepitch 17 between two prisms is preferably less than or equal to 2.5 mm, in particular of the order of 0.2 to 2 millimeters; - the
height 18 of theprisms 8 is constant. Theheight 18 is represented by a double arrow in FIG. 5. Theheight 18 is less than or equal to 2.5 mm, in particular of the order of 0.2 to 2 millimeters. In this embodiment, thepitch 17 of aprism 8 decreases in proportion to the decrease in the size of the flat 16 corresponding. Since theheight 18 is constant, the curve Z is parallel to the axis X of theoptical guide 5.
Les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits permettent
l'un comme l'autre de réaliser une décroissance de la dimension des
méplats. En outre, ils offrent un même rendement lumineux et une même
homogénéité de la lumière émise par le guide optique 5 sur toute sa
longueur. Le choix de l'un ou l'autre de ces modes de réalisation dépend de
l'aspect visuel, voire esthétique, voulu.The two embodiments that have just been described allow
both to achieve a decrease in the size of the
flats. In addition, they offer the same light output and the same
homogeneity of the light emitted by the
Sont décrites maintenant les figures 7 à 9, correspondant à un second exemple selon la seconde réalisation :Are now described Figures 7 to 9, corresponding to a second example according to the second embodiment:
Un premier mode de réalisation de ce guide optique selon l'invention est représenté sur la figure 7. Sur cette figure 7, la face de réflexion porte la référence FR et la face de sortie porte la référence FS, avec les mêmes conventions que précédemment.A first embodiment of this optical guide according to the invention is shown in FIG. 7. In this FIG. reflection carries the reference FR and the exit face bears the reference FS, with the same conventions as before.
Dans le dispositif de l'invention, la face de réflexion FR du guide
optique peut être identique/similaire à la face de réflexion du guide optique
décrit précédemment. Cette face de réflexion est munie d'une succession de
prismes 8 placés les uns à la suite des autres de façon à former une face à
profil dentelé. Les prismes 8 peuvent être identiques et symétriques les uns
aux autres, comme dans l'art antérieur, ou bien identiques et asymétriques
ou encore différents les uns des autres.In the device of the invention, the reflection face FR of the guide
optical may be identical / similar to the reflection face of the optical guide
previously described. This reflection face is provided with a succession of
Dans le cas où les prismes 8 sont asymétriques, comme montré
sur la figure 7, une réflexion est obtenue selon un angle d'environ 90° par
rapport à l'axe X pour les rayons lumineux ayant un angle d'incidence de
l'ordre de 10 à 40° par rapport à l'axe X du guide optique. En effet, dans ce
cas, ce que l'on peut considérer comme un prisme d'air 30 est formé par le
fond de prisme qui précède le prisme 8 en matière transparente ; ce prisme
d'air 30 assure un redressement du rayon lumineux incident. Autrement dit,
si l'on considère que face de réflexion du guide optique comporte des
prismes en matière transparente 8 intercalés par des prismes d'air 30, alors
ces prismes d'air 30 modifient la trajectoire des rayons lumineux en
redressant les rayons lumineux avant que ceux-ci ne rencontrent un prisme
en matière transparente 8. Par exemple, sur la figure 7, on a représenté un
rayon lumineux de trajectoire 17 réglé avec un angle d'incidence E compris
entre 10 à 40° par rapport à l'axe X du guide optique. Ce rayon lumineux 17
est dévié et redressé selon une trajectoire 18 par le prisme d'air 30 avant
d'être réfléchi par la facette 10 du prisme 8. Il est alors redirigé, suivant la
trajectoire 19, vers la face de sortie FS du guide optique selon une direction
privilégiée globalement perpendiculaire à l'axe X du guide.In the case where the
Un autre exemple de rayon lumineux a été représenté sur la figure 7.
Ce rayon lumineux, de trajectoire 21, a un angle d'incidence E' d'environ 5°
par rapport à l'axe X du guide optique. Ce rayon lumineux se trouve donc
dans la configuration d'une réflexion totale par le prisme en matière
transparente 8. Ce rayon 21 est donc réfléchi, par la facette 10 du prisme 8,
selon un angle d'environ 90° par rapport à l'axe X vers la face de sortie FS
du guide optique. Dans le cas d'un rayon lumineux ayant un angle
d'incidence proche de la tangente, c'est-à-dire compris entre 0 et 5° par
rapport à l'axe X, alors les prismes asymétriques ont le même effet sur le
rayon lumineux que des prismes symétriques. Par contre, comme on l'a vu
ci-dessus, les prismes asymétriques ont un effet de redressement, en plus
de l'effet de réflexion, lorsque le rayon lumineux a un angle d'incidence de 10
à 40°. Les prismes asymétriques permettent donc d'augmenter le rendement
lumineux vers la face de sortie 6 du guide optique.Another example of a light ray has been shown in FIG.
This light beam, of
Conformément à l'invention, la face de sortie FS du guide optique a un profil strié. Autrement dit, la face de sortie FS comporte des stries qui permettent de redresser encore les rayons lumineux en sortie du guide optique. Ces stries sont des reliefs (bossages ou creux) réalisés dans la face de sortie 6 du guide optique. Elles peuvent être de différentes formes.According to the invention, the output face FS of the optical guide has a striated profile. In other words, the FS exit face has streaks that make it possible to straighten again the light rays at the exit of the guide optical. These striations are reliefs (bosses or hollows) made in the face output 6 of the optical guide. They can be of different shapes.
Dans le mode de réalisation de la figure 7, ces stries 24 ont chacune
une forme de prisme, c'est-à-dire que chaque strie 24 comporte deux
facettes 25 et 26, planes. Une facette 26 d'une strie et une facette 25 d'une
strie consécutive forment ensemble un angle de fond H d'environ 90°. La
facette 25 d'une strie 24 forme, avec l'axe X du guide optique, un angle de
strie K de l'ordre de 10 à 20°. Ainsi, comme montré sur la figure 7 et 8, les
stries 24 de la face de sortie FS ont une profondeur plus faible que les
prismes 8 de la face de réflexion FR, ceci afin de conserver au guide optique
ses caractéristiques de guidage. Tout comme les prismes de la face de
réflexion FR qui forment une ligne de fond 11 des prismes, les stries forment
une ligne de fond 16 des stries. Autrement dit, le fond de chaque strie 24 (par
opposition au sommet des stries) forme avec le fond des stries consécutives
une courbe appelée ligne de fond 16 des stries. Les stries 24 sont donc
contenues entre la ligne de fond 16 et une courbe reliant le sommet de
toutes les stries 24, ces deux courbes suivant globalement le profil du guide.In the embodiment of FIG. 7, these
Ces stries en forme de prismes peuvent être symétriques ou, au contraire, asymétriques comme montré sur la figure 7.These prism-shaped striations may be symmetrical or, at contrary, asymmetrical as shown in Figure 7.
Dans une première variante, toutes les stries d'un même guide optique sont identiques. Dans une seconde variante, les stries sont différentes, c'est-à-dire qu'elles ont un angle de strie K et/ou un angle de fond H qui peut varier entre l'extrémité e1 du guide et l'extrémité e2, de façon à permettre une réflexion évolutive des rayons lumineux sur toute la longueur du guide.In a first variant, all the streaks of the same guide optics are identical. In a second variant, the streaks are different, that is to say that they have a stripe angle K and / or an angle of bottom H which can vary between the end e1 of the guide and the end e2, so to allow an evolutionary reflection of light rays along the entire length of the guide.
Quelle que soit leur forme, chaque strie 24 de la face de sortie FS est
située en regard d'un prisme 8 de la face de réflexion FR. Les stries 24 de la
face de sortie FS ont donc un pas identique au pas des prismes 8 de la face
de réflexion FR. Autrement dit, pour être efficaces, les zones actives de la
face de sortie FS, c'est-à-dire les facettes 25 des stries 24, sont situées en
face (au moins partiellement en regard) des zones actives des prismes 8 de
la face de réflexion FR, c'est-à-dire des facettes 10 des prismes 8.Whatever their shape, each
Ainsi, dans l'exemple de la figure 7, le rayon lumineux de trajectoire
entrante 17 subit, comme expliqué précédemment, une première réflexion
par la facette 10 d'un prisme 8. Il est ensuite réfracté par la facette 25 d'une
strie 24 et sort du guide optique avec un angle G négatif par rapport à la
normale N à l'axe X. De même, le rayon lumineux 21 subit le même parcours
à partir de la facette 10 du prisme. L'angle de sortie G ainsi obtenu dépend
bien entendu de la pente de la strie 24. Dans l'exemple de la figure 3, cet
angle de sortie G est de l'ordre de -20° par rapport à la normale N.Thus, in the example of FIG. 7, the light beam of trajectory
incoming 17 undergoes, as previously explained, a first reflection
by the
Ce mode de réalisation de la face de sortie en prismes permet donc d'envoyer des rayons lumineux dans une direction impossible à atteindre par réflexion totale sur les prismes de la face de réflexion quand la face de sortie est lisse. Il permet d'obtenir un angle G négatif d'environ -25° par rapport à la normale N.This embodiment of the output face in prisms thus allows to send light rays in a direction impossible to reach by total reflection on the prisms of the reflection face when the exit face is smooth. It makes it possible to obtain a negative angle G of approximately -25 ° with respect to the normal N.
Selon la figure 7, l'angle entre la direction moyenne de
propagation dans le guide optique et la direction moyenne de sortie du rayon
lumineux hors du guide optique est obtus : un tel angle ne peut être obtenu
avec une face de sortie lisse. Sur la figure 8, on a représenté un autre mode
de réalisation de la face de sortie FS du guide optique de l'invention. Dans ce
mode de réalisation, les stries 24 ne comportent pas de facettes planes ; au
contraire, les stries 24 ont un profil courbe. Plus précisément, selon une vue
en coupe, chaque strie 24 a une forme en arc de cercle. Autrement dit,
chaque strie 24 forme une sorte de dôme formant, avec la strie consécutive,
un angle de fond H. La tangente à la base du dôme fait un angle K de 10° à
20° par rapport à l'axe X du guide optique.According to FIG. 7, the angle between the mean direction of
propagation in the optical guide and the mean direction of exit of the ray
light out of the optical guide is obtuse: such an angle can not be obtained
with a smooth exit face. In Figure 8, there is shown another mode
embodiment of the output face FS of the optical guide of the invention. In this
embodiment, the
Chaque strie 24 de la face de sortie FS est située en regard d'un
prisme 8 de la face de réflexion FR. Les stries 24 ont donc un pas identique
au pas des prismes 8 de la face de réflexion FR. Autrement dit, les stries 24
de la face de sortie FS sont situées en regard des zones actives des prismes
8 de la face de réflexion FR.Each
Ce mode de réalisation présente l'avantage de permettre une répartition contrôlée de la lumière autour de la normale N, ce qui permet d'homogénéiser l'aspect du guide pour un observateur extérieur. Pour cela, deux exemples de rayons lumineux ont été représentés sur la figure 8, qui peuvent avoir des directions différentes en sortie du guide optique.This embodiment has the advantage of allowing a controlled distribution of light around the normal N, which allows to homogenize the appearance of the guide for an outside observer. For that, two examples of light rays have been shown in Figure 8, which may have different directions at the output of the optical guide.
Le premier exemple de rayon lumineux est le rayon lumineux de
trajectoire entrante 17 ayant un angle d'incidence E, de 10 à 40° par rapport
à l'axe X. Ce rayon lumineux est tout d'abord dévié par un prisme d'air 30
puis réfléchi d'environ 90° par un prisme 8 vers la face de sortie FS. Lorsqu'il
rencontre une strie 24 de la face de sortie FS, ledit rayon lumineux subit une
réfraction d'un angle G négatif par rapport à la normale N (trajectoire 20).The first example of a light ray is the light ray of
Le second exemple de rayon lumineux est le rayon de trajectoire
entrante 21 ayant un angle d'incidence E' avec l'axe X. Ce rayon lumineux
21 subit une première réflexion par un prisme 8 de la face de réflexion FR.
Lorsqu'il rencontre une strie 24 de la face de sortie 6, ledit rayon lumineux 21
subit une réfraction avec un angle G positif par rapport à la normale N
(trajectoire 23). Ce profil en dômes de la face de sortie FS permet donc de
distribuer la lumière latéralement dans plusieurs directions.The second example of light ray is the trajectory radius
incoming 21 having an angle of incidence E 'with the axis X. This
Sur la figure 9A, on a représenté un troisième mode de réalisation de
la face de sortie du guide optique de l'invention. Dans ce mode de
réalisation, les stries 24 de la face de sortie FS forment des prismes à facette
courbe. Plus précisément, chaque strie 24 comporte une facette courbe 28 et
une facette plane 27, chaque facette courbe 28 étant consécutive à une
facette plane 27. La facette courbe 28 et la facette plane 27 d'une strie
consécutive forment ensemble un angle de fond H de l'ordre de 90°. La
tangente à la facette courbe 28 forme, avec l'axe X du guide optique, un
angle de strie K de l'ordre de 10 à 20°. Dans ce mode de réalisation, les
stries sont contiguës les unes aux autres, c'est-à-dire qu'une strie est
accolée à la strie suivante. Ce troisième mode de réalisation associe des
caractéristiques du premier mode de réalisation avec des caractéristiques du
second mode de réalisation, ce qui permet d'optimiser le guidage des rayons
lumineux à travers le guide optique, tout en garantissant une bonne
homogénéité de la lumière et un envoi de la lumière dans des directions
inaccessible classiquement.In FIG. 9A, a third embodiment of FIG.
the exit face of the optical guide of the invention. In this mode of
realization, the
Comme montré sur la figure 9A, le premier exemple de rayon
lumineux 17 est réfracté, par une strie 24 de la face de sortie 6, avec un
angle G négatif par rapport à la normale N. Le second exemple de rayon
lumineux 21 sort du guide optique avec un angle G négatif par rapport à la
normale N, différent de l'angle G formé par le rayon lumineux 20. Cependant,
comme on le voit sur la figure 9A, en fonction de l'emplacement sur la strie,
la valeur de l'angle de sortie G diffère. On comprend donc que l'angle de
sortie G varie en fonction de l'emplacement, sur la facette 28 de la strie 24,
du point de contact du rayon lumineux avec la strie. Autrement dit, la valeur
de l'angle de sortie dépend du rayon de courbure de la facette courbe 28.
Ainsi, en modifiant la courbure des facettes courbes 28 des stries 24, il est
possible d'obtenir toute une plage d'angles de sortie. En d'autres termes, une
telle face de sortie à prismes courbes permet d'obtenir à la fois un effet de
prisme et un effet d'éclatement du faisceau lumineux.As shown in FIG. 9A, the first example of
Sur la figure 9B, on a représenté une variante du mode de réalisation
de la figure 9A. Dans cette variante, les stries 24 de la face de sortie FS
forment des prismes à facette courbe non contigus. Plus précisément,
chaque strie 24 comporte une facette courbe 28 et une facette plane 27,
chaque facette courbe 28 étant séparée de la facette plane 27 de la strie
suivante par un méplat 29. Les stries 24 sont donc séparées les unes des
autres par des méplats 29. Dans cette variante, la zone active de chaque
strie 24, c'est-à-dire la facette courbe 28, est placée en regard (au moins
partiellement) de la zone active du prisme 8, c'est-à-dire de la facette 10 du
prisme afin de rendre la réfraction par les stries la plus efficace possible. Le
méplat 29, dans cette variante, permet de propager à l'extrémité e2, les
rayons lumineux non réfractés par les stries 24.FIG. 9B shows a variant of the embodiment
of Figure 9A. In this variant, the
A la figure 6 est représenté un guide de lumière, selon une troisième réalisation, qui est modifié à la fois sur sa face de sortie et sur sa face de réflexion conformément à l'invention : la face de sortie 6 comporte des stries qui permettent de redresser les rayons lumineux en sortie du guide optique, c'est-à-dire de les faire sortir du guide optique avec un angle négatif par rapport à la normale N à l'axe X du guide., comme représenté à la figure 8 et la face de réflexion comprend des prismes tels que ceux décrits à l'aide de la figure 4 notamment. Associer les deux réalisations de l'invention sur un même guide de lumière est très avantageux.In Figure 6 is shown a light guide, according to a third realization, which is modified both on its exit face and on its face of reflection according to the invention: the exit face 6 has ridges which make it possible to straighten the light rays at the output of the optical guide, that is to say to get them out of the optical guide with a negative angle relative to normal N to the X axis of the guide., as shown in FIG. the reflection face comprises prisms such as those described using the Figure 4 in particular. Associate the two embodiments of the invention on a same light guide is very advantageous.
Les stries de la face de sortie FS peuvent être de différentes formes,
par exemple, en forme de prismes ou bien de dômes ou bien une
combinaison de prismes et de dômes, comme vu plus haut avec les figures 7
et 8. Elles sont situées en regard des zones actives des prismes 8 de la face
de réflexion.The streaks of the output face FS can be of different shapes,
for example, in the form of prisms or domes or a
combination of prisms and domes, as seen above with figures 7
and 8. They are located opposite the active areas of the
Les prismes de la face de réflexion peuvent être ceux décrits à la
figure 3, 4 ou 5. La présence de méplats 15 dans le guide optique permet, à
un rayon lumineux, de se propager dans le guide optique sans toucher une
des facettes 9 ou 10 des prismes 8 de la face de réflexion FR. De ce fait, le
rayon lumineux est réfléchi vers la face de sortie du guide optique, plus loin
dans le guide, ce qui permet de répartir le flux lumineux de manière uniforme
entre les extrémités e1 et e2 du guide optique.The prisms of the reflection face can be those described in
FIG. 3, 4 or 5. The presence of
Il est à noter que les exemples décrits plus haut, et, plus généralement, les guides de lumière selon l'invention, ont des sections de préférence circulaire, dans la mesure où une telle section est la plus appropriée en termes de guidage optique. Cette section est en outre très appropriée en termes de focalisation de la lumière. Mais l'invention concerne également des guides de lumière de section différente, par exemple une section de forme conique, par exemple de forme elliptique, hyperbolique ou parabolique, au moins partiellement, ou ovale. Des sections de type parallélogramme, carré, rectangle sont aussi possibles mais moins intéressante en termes de guidage de lumière.It should be noted that the examples described above, and, more generally, the light guides according to the invention have sections of circular preference, since such a section is the most appropriate in terms of optical guidance. This section is also very appropriate in terms of focusing of light. But the invention also light guides of different section, for example a section of conical shape, for example of elliptical, hyperbolic or parabolic, at least partially, or oval. Type sections parallelogram, square, rectangle are also possible but less interesting in terms of light guidance.
A noter aussi que, aussi bien pour les stries de la face de sortie que pour les prismes de la face de réflexion, les stries et/ou les prismes peuvent avoir des largeurs variables (c'est-à-dire affecter plus ou moins la largeur de la face en question, soit entièrement ou partiellement, de façon constante, soit avec une largeur variable sur la longueur du guide).Also note that, both for the streaks of the exit face that for the prisms of the reflection face, streaks and / or prisms can have variable widths (ie, affect more or less the width of the face in question, either wholly or partially, either with a variable width along the length of the guide).
L'invention propose donc deux réalisations de guide de lumière, alternatives, ou cumulatives, pour avoir une meilleure homogénéité visuelle du guide une fois allumé et/ou avoir plus de contrôle sur l'orientation de la lumière émise par le guide de lumière. Cumuler les deux réalisations est très avantageux, car elles concourent au même but, celui d'améliorer l'aspect visuel des guides de lumière une fois allumés.The invention therefore proposes two light guide embodiments, alternatives, or cumulative, to have a better visual homogeneity of the guide once turned on and / or have more control over the orientation of the light emitted by the light guide. To cumulate the two achievements is very advantageous, because they contribute to the same goal, that of improving the visual light guides once lit.
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