EP2536973A1 - Système optique de véhicule automobile - Google Patents

Système optique de véhicule automobile

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EP2536973A1
EP2536973A1 EP11705480A EP11705480A EP2536973A1 EP 2536973 A1 EP2536973 A1 EP 2536973A1 EP 11705480 A EP11705480 A EP 11705480A EP 11705480 A EP11705480 A EP 11705480A EP 2536973 A1 EP2536973 A1 EP 2536973A1
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EP
European Patent Office
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face
light
optical
guide
exit face
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EP11705480A
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German (de)
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EP2536973B1 (fr
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Christophe Dubosc
Etienne Pauty
Antoine De Lamberterie
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Publication date
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
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    • F21S43/145—Surface emitters, e.g. organic light emitting diodes [OLED]
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    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
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    • F21S43/31—Optical layout thereof
    • F21S43/315—Optical layout thereof using total internal reflection
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    • F21S43/40—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the combination of reflectors and refractors
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    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to an optical system, particularly for a motor vehicle, such as a lighting and / or signaling device including a photometric function useful for the road traffic of the vehicle, allowing the vehicle to be seen by other vehicles or the driver of said vehicle to see outside.
  • a motor vehicle such as a lighting and / or signaling device including a photometric function useful for the road traffic of the vehicle, allowing the vehicle to be seen by other vehicles or the driver of said vehicle to see outside.
  • Traditional visual signaling or motor vehicle lighting systems include a housing enclosing a point source of light such as a bulb and an optic to focus the beam in a main direction.
  • the outer face of the case can have various shapes and can for example harmoniously extend the curves of the body which contributes to the aesthetics of the vehicle
  • OLEDs organic light-emitting diodes
  • conventional OLEDs have a luminance that is too low to be used in a signaling or road lighting application.
  • the luminance provided by conventional OLEDs is of the order of 1000Cd / m 2 while it would be necessary to obtain 5000 to 10000 Cd / m 2 to satisfy the photometric regulation requirements for road signs.
  • document FR 2 926 677 discloses an organic light emitting diode device emitting a light beam having a high directivity.
  • Such an organic light-emitting diode comprises between these two electrodes various layers, in particular a light emitting layer, a layer promoting the transport of electrons to the emitting layer and a layer promoting the transport of holes to the emitting layer. All of these layers constitute a microcavity whose thickness is adjusted to create an optical resonance. It results from such a structure an emission of a beam of light having a high directivity.
  • These modified OLEDs have several disadvantages which are particularly disadvantageous.
  • These organic light-emitting diodes today comprise small molecules, because they are the most effective and more suitable for carrying out a signaling function in a limited space, for example a rear fender of a vehicle.
  • these molecules must be protected from water and oxygen molecules, which is achieved with glass slides.
  • the OLEDs used to carry out a signaling function therefore comprise a protective glass slide in contact with the emitting layer. Glass slides strongly limit the possible shapes of organic light-emitting diodes.
  • OLEDs must therefore have flat surfaces or at the edge of the set surfaces and therefore they can not consist of a screen having any left surface such as a running mirror of a lighting and / or signaling device of a vehicle automobile. This poses therefore design problems.
  • the preferred beam emission direction is necessarily normal to the OLED plane.
  • the present invention proposes to solve at least one of the problems of the prior art mentioned above.
  • the invention provides an optical system for a motor vehicle, in particular a signaling and / or lighting device, arranged to emit a light whose intensity is maximum in a given preferred optical direction.
  • the system has an outer face that is not contained in a plane substantially normal to the preferred optical direction.
  • This optical system comprises:
  • a surface source of light having a front wall emitting a light whose intensity is maximum in a main direction of emission
  • an optical guide comprising an input face and an output face forming at least part of the external face of the system, the system being arranged so that the light emitted by the surface source enters the guide through the input face and escapes from the guide by the exit face, the optical guide being shaped so that the intensity of the light at the output of the system is maximum in a direction substantially identical to the preferred optical direction.
  • the output face perceived by an observer as the emitting surface can be freely inclined and oriented relative to the preferred optical direction.
  • the main direction may also be distinct from the privileged direction.
  • the invention thus offers great freedom of choice as to the shape of the external faces of the vehicle.
  • inclined and / or curved guide exit faces may be provided to follow the curve of the vehicle bodywork.
  • the invention has the advantage of offering a very homogeneous distribution of light over the entire output face, that is to say that the entire surface of the output face provides the same luminance in a direction considered. Thus an observer does not identify discontinuity on the exit face and this regardless of its direction of observation. This advantage enhances the visibility of the vehicle and improves its aesthetics.
  • the optical system according to the invention makes it possible to maintain the same homogeneity characteristics as those of the surface source.
  • the surface source is very homogeneous, as is the case of OLEDs, the output face will also be very homogeneous.
  • the system according to the invention may furthermore optionally include at least any of the following features:
  • the surface source of light comprises at least one organic light-emitting diode (OLED or OLED).
  • OLED organic light-emitting diode
  • the system may include a plurality of OLED juxtaposed to form a surface emission area. This also makes it possible to follow more finely the curve of a closure window of a lighting and / or signaling device, such as a projector, also called a headlight, or a traffic light.
  • the front wall of the surface light source is substantially flat.
  • the main direction of emission is substantially normal to the front wall of the surface source. This makes it possible to use some highly directive OLEDs technologies, where the OLEDs are covered with a glass slide.
  • the input face of the optical guide covers at least partially the front wall of the surface source.
  • the input face is disposed directly on the front wall, namely in contact.
  • the input face is oriented relative to the output face so that the light entering through the input face reaches mainly directly to the output face. The orientation and flatness constraints are therefore transferred to the input face, leaving great freedom in the orientation and shape of the front face.
  • the system comprises at least one reflection face.
  • This system is arranged so that the reflection surface reflects on the output face the light coming from the input face.
  • the system is arranged so that the light entering through the input face is mainly reflected on the reflection face so as to reach the exit face with an incidence that allows the intensity of the light at the output of the system is maximum in a direction substantially identical to the preferred optical direction. The orientation and flatness constraints are therefore transferred to the reflection face.
  • the emission area of the surface light source is greater than
  • this surface may be greater than 10 cm 2 .
  • the light source has a strong emission directivity in the direction perpendicular to its emitting surface, compared to lambertian light emitting diodes.
  • the light source In the direction perpendicular to its emitting surface, the light source has a luminance of at least 5,000 Cd / m 2, preferably at least 10,000 Cd / m 2.
  • the high directivity of the surface light source is characterized by the fact that the law of light intensity of this source as a function of the emission angle ⁇ , is a law of the type:
  • cos (0) A n n
  • n a power varying between 10 and 20.
  • cos (0) A n means a function of the transmission angle ⁇ , evolving in the same way as the function cos (0) A n
  • 0 0 is the main direction perpendicular to the surface of the OLED.
  • a portion of the outer face comprises an optical mask partially covering the optical guide so that the portion of the unmasked outer face defines the exit face.
  • the exit face is curved or rounded.
  • the normal to the exit face is inclined relative to the preferred optical direction.
  • the exit face forms an outline, preferably a ring or the periphery of an ellipse or a polygon.
  • the contour can be closed or open.
  • the system comprises diffusing reliefs located on the output face and arranged to reveal patterns, preferably lines or points. Alternatively or additionally, it comprises diffusing reliefs located inside the optical guide and shaped to form volume patterns.
  • the outer face of the guide is covered at least in part with a protective layer, carried for example by a housing inside which is housed the system.
  • the system allows the realization of a signaling function such as: a vehicle position signaling function, a change of direction signaling function, a reversing signaling function, braking signaling, a signaling function position in case of fog.
  • a signaling function such as: a vehicle position signaling function, a change of direction signaling function, a reversing signaling function, braking signaling, a signaling function position in case of fog.
  • This system can thus form a stop light or a raised brake light or a flashing light or a reversing light.
  • the system provides a road lighting function, such as a road beam function, a crossover function, a fog light function,
  • the system allows for example to provide a lighting function of the passenger compartment.
  • the system is arranged to achieve a decorative interior light in the passenger compartment of the vehicle.
  • the invention also relates to a searchlight or a traffic light of a motor vehicle comprising an optical system as previously described.
  • the invention also relates to a vehicle equipped with a motor vehicle optical system according to any one of the preceding characteristics.
  • the vehicle comprises a body having a substantially continuous shape at the junction between the outer face of the optical system or illumination and the body. That is, the outer surface of the optical system is in the outer extension of the bodywork.
  • a method for designing a motor vehicle optical system comprising the steps of:
  • an optical guide comprising an input face and an output face forming at least part of the external face of the system, so that the light emitted by the surface source enters the guide through the input face and escapes of the guide by the exit face, define the configuration of the optical guide so that the intensity of the light output of said optical system is maximum in a direction substantially identical to the preferred optical direction.
  • Figure 1 is a perspective view of a first example of a system according to the invention.
  • FIG. 2 is a sectional view of the first example illustrated in FIG. 1 and in which the propagation of the optical rays of the beam is schematized.
  • Figure 3 is a perspective view of a second example of a system according to the invention.
  • Figure 4 is a perspective view of a third example of a system according to the invention.
  • FIG. 5 is a sectional view of the third example illustrated in FIG. 4 and in which the propagation of the optical rays of the beam is schematized.
  • Figure 6 illustrates an example of an organic light-emitting diode.
  • the optical system of a motor vehicle in particular a signaling and / or lighting device according to the invention, is arranged to emit a light whose intensity is maximum in a given preferred optical direction.
  • This preferred optical direction 20 is imposed during the design of the system. In practice, this direction is usually horizontal.
  • this main optical direction generally corresponds to the axis of the road at or in front of the vehicle or to the direction of the vehicle. moving the vehicle.
  • the main optical direction can also be defined by a mapping system, or a steering wheel or wheel rotation sensor, or a road curvature sensor (white line sensor, etc.).
  • the system has an external face that is not contained in a plane substantially normal to the preferred optical direction 20.
  • This outer face can thus be inclined or not with respect to the optical direction privileged, flat or not, etc.
  • the system includes a surface source of light.
  • a surface source of light is a source whose light-generating zone is on a surface. This source is not punctual and differs in this sense from traditional sources of light, for example a bulb. Indeed, in a bulb the light generating zone is limited to the filament of the bulb. For example, this surface source may have an area greater than 1 cm 2 , or even 10 cm 2 .
  • the surface source may for example be an organic light-emitting diode usually designated by its acronym OLED.
  • OLED organic light-emitting diode
  • an OLED is a diode generally composed of a layer of semiconducting organic material, comprising, for example, carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen atoms, interposed between a metal cathode and a transparent anode.
  • This multilayer assembly rests on a substrate most often made of glass or plastic. When traversed by an electric current, the layer of organic semiconductor material emits light that is propagated out of the OLED through the anode and / or the cathode.
  • the surface source used in the context of the invention is arranged so that the light emitted is maximum in a direction substantially normal to the front wall of the OLED.
  • the organic light-emitting diode device 60 shown comprises a diode organic electroluminescent device 62 and a voltage generator 61.
  • the organic light-emitting diode comprises several layers: a cathode 63, an anode 65 and an organic layer 64.
  • a cathode 63 When the organic layer is subjected to an electrical voltage, it emits light radiation 66 propagating through the anode 65 which is transparent. relative to this radiation.
  • the organic layer may optionally comprise different layers 641 to 645 of different organic materials.
  • organic light-emitting diodes comprising additional layers are used.
  • the organic layer comprises a stratum 641 promoting the transport of electrons to the stratum 643 and a stratum 645 favoring the transport of the holes, ie absences of electrons, up to the emitting layer 643.
  • the organic layer may also comprise a stratum 642 blocking the holes from the lower strata, 643 to 645, and a stratum 644 blocking the electrons from the upper strata 641 to 643. All of these strata constitutes a microcavity whose thickness is adjusted to create an optical resonance.
  • selective interferential reflectors are made which constitute resonant cavities.
  • the system also includes an optical guide 1.
  • An optical guide is a part within which light rays propagate from an input face to an output face.
  • Other faces, designated internal faces may provide by internal reflection propagation of rays within the guide to the exit face.
  • the color, the shape or the intensity of the beams are not substantially modified. The observer then has the impression that the entire exit face is illuminated and that this face corresponds to a light source.
  • a guide is not necessarily cylindrical. It generally refers to transparent materials that can be very thick, which includes tubes, tablecloths or massive pieces.
  • the optical guide may be glass or poly methyl methacrylate (PMMA) for example.
  • the system is arranged so that the light emitted by the surface source enters the guide through the inlet face 2 and escapes from the guide through the outlet face 3.
  • the inlet face 2 of the guide at least partially covers the front wall of the OLED 30.
  • the entry face 2 is pressed against the front wall of the OLED 30.
  • the contours of the face The input of the guide is as close as possible to those of the surface source.
  • the exit face 3 is therefore not contained in a plane substantially normal to the preferred optical direction 20.
  • the orientation and the shape of this exit face 3 can therefore be imposed during the design of the vehicle, to respond for example to constraints of style or size.
  • the following examples will show various shapes for the exit face 3. It can be provided that the exit face 3 is rounded, curved, inclined, etc., to follow the curve of the vehicle body.
  • the exit face 3 may form at least in part the outer face of the optical system, the latter directly on the outside of the vehicle.
  • the outlet face 3 of the guide may also marry at least in part the shape of the closing window of a projector box and / or motor vehicle traffic light.
  • this system can be contained in the housing of a headlamp or a signaling light of a motor vehicle, without being in contact with the closure glass of this housing; for reasons of arrangement or aesthetics, this exit face may have a curve imposed by the design of this projector or this fire, for example due to the shape of the housing, the curve of the closure glass, a particular shape desired.
  • the guide is shaped so that the intensity of the light at the output of the system is maximum in a direction substantially identical to the preferred optical direction 20.
  • the invention thus makes it possible to emit from a large surface, perceived as being an illuminating surface, with a luminance satisfactory in the preferred optical direction 20 while avoiding constraints related to the orientation or the shape of the outer face.
  • the external aesthetic of the optical system according to the invention can thus be freely designed.
  • the invention has the advantage of providing a very homogeneous distribution of light over the entire output face 3 regardless of the direction of observation. Thus, an observer does not identify a discontinuity on the exit face 3 which he perceives as being the light emitting surface.
  • FIGS. 1 and 2 A first exemplary embodiment will now be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the outlet face 3 of the guide is inclined.
  • the guide is arranged so that the light entering through the input face 2 arrives mainly directly to the exit face 3. Reflections on the inner faces 4 of the guide are of course not excluded. However most of the rays arrive without reflection at the exit face 3. The finer the guide, the more the rays are reflected on the walls.
  • OLED 30 is pressed against the inlet face 2 of the guide. It emits an increased luminance in a direction 31 substantially normal to the plane in which it is heard. Typically, this plane corresponds to the OLED plate, that is to say to the layer forming the substrate of the OLED.
  • the input face 2 is oriented relative to the exit face 3 so that the guide deflects the light in the preferred optical direction 20. More particularly, a light beam 7 emitted by the surface source penetrates into the guide by the face 2 and reaches the exit face 3 with an angle of incidence 8 relative to the normal 17 to this exit face 3. By refraction at the exit face 3, the incident light ray 7 is refracted and propagates outwards with an angle of refraction 10 relative to the normal 17 which gives it a direction 9 substantially identical to the preferred optical direction 20.
  • the skilled person by his general knowledge of optics, will know without difficulty calculate the orientation to be given to the input face 2 as a function of the shape and the orientation of the exit face 3, as well as the refractive index of the medium inside which the light propagates. By orienting the input face 2, we obtain a maximum light intensity in a direction substantially corresponding to the preferred optical direction 20, typically the axis of the road.
  • the exit face 3 forms a closed contour.
  • This contour forms a ring.
  • the guide thus comprises inner walls 5 and outer walls 6.
  • they are polished and do not include a coating, which is generally sufficient to ensure total reflections within the guide.
  • Other forms of closed contour can obviously be envisaged such as a polygonal contour, elliptical etc.
  • the invention also makes it possible to produce unclosed contours or any other geometrical shape.
  • the invention also offers great freedom of choice as to the inclination of the exit face 3.
  • the exit face 3 can also be rounded, curved or curved.
  • the exit face 3 can be both inclined and rounded, curved, curved and so on.
  • the output face 3 constitutes the entire outer face of the system.
  • the outer face 3 is not inscribed in a plane and has reliefs. These reliefs are for example stair steps that provide a visual effect of relief and depth.
  • This contour is for example closed and defines a ring.
  • the invention gives the impression that the light is directly emitted by the outlet face 3 of the guide, which provides an effect of volume and depth original and aesthetic.
  • the manufacture of the system is particularly simple since it is sufficient to cooperate the input face 2 of the guide with the front wall of the OLED 30 and to orient the input face 2 so that the intensity of the the light is maximum according to the preferred optical direction 20.
  • the guide 1 comprises a face of reflection 1 1 oriented so as to receive the light having penetrated into the guide by the input face 2 and oriented so as to direct this light towards the outlet face 3 by reflection.
  • the guide is shaped so that the light reaches reflection by way of the exit face 3 and is transmitted by refraction through this exit face 3 so as to present a maximum intensity in the preferred optical direction 20.
  • it is thus possible to obtain a satisfactory luminance in the preferred optical direction 20 while avoiding orientation constraints at the output and input faces.
  • the output face 3 is adjacent to the input face 2 and the reflection face 1 1 is opposite to the input face 2.
  • Figure 5 comprises a diagram showing the path of a light beam emitted by the surface source.
  • the incident ray 7 is emitted by the OLED 30 in a direction 31 normal to the plane in which it extends.
  • the spoke 7 then propagates in the guide and arrives mainly directly to the reflection face 1 1.
  • the incident ray 7 at the reflection face 1 1 is reflected towards the exit face 3.
  • this reflected ray 12 is deflected at the interface formed by the exit face 3 and escapes with a direction substantially identical to the preferred optical direction 20.
  • the outlet face 3 is curved.
  • the guide also has an opposite face 14 to the exit face 3. This opposite face 14 is also curved. Since this opposite face 14 is not flat, it can not receive the OLED 30.
  • the OLED 30 is then placed on a flat surface which, in this example, is adjacent on the one hand to the exit face 3 and to the other. on the other side 14.
  • the section of the guide in a plane normal to the plate of the OLED 30 has a quadrilateral shape of which two sides opposite are parallel and one of the other sides is perpendicular to the two parallel sides.
  • the input and output faces can indeed be freely oriented.
  • the exit face 3 and the opposite face 14 may have totally arbitrary shapes and in particular not contained in a plane.
  • This embodiment is for example particularly advantageous for making raised brake lights. These stop lights are often placed against the tailgate window. It is often desirable to release the inwardly facing side of the cockpit from both the OLED 30 and both of the electrical connections thereof.
  • the invention makes it possible to postpone the OLED 30 as well as its electrical connections on a face not turned towards the interior of the passenger compartment.
  • the invention may also include the following features that may be combined with each of the embodiments described above.
  • the outer face may comprise a mask 15 preventing the light from escaping and thus reducing the surface area of the exit face 3. This makes it possible, for example, to stop parasitic rays which would escape from the guide directly in the vicinity of the surface source. This improves the sharpness of the illuminating area of the guide.
  • a mask may be constituted by a reflective coating covering a portion of the guide. In the embodiment illustrated in FIGS. 4 and 5, this mask 15 may for example cover the guide from the entry face 2, extend on the exit face 3 and stop on the latter to leave it free only a lower portion. This lower portion corresponds to the main zone on which the rays reflected by the reflection face 1 1 arrive directly at the exit face 3.
  • the outer face when the system is mounted on a vehicle, the outer face is disposed in contact with the surrounding environment or is covered by a protective layer, forming for example a portion of a closing window of a housing inside which is housed the system.
  • the guide may further comprise diffusing reliefs located within the guide itself and shaped to form volume patterns. These reliefs located inside and / or on the surface of the guide offer many possibilities of style, thus improving and differentiating the aesthetics of the vehicle when the light source is activated.
  • the system according to the invention receives for particularly advantageous application a brake light or a turn signal or a reversing light or a stop light raised and centered type CHMSL acronym for Center High-Mount Stop Light.
  • Several systems according to the invention can be brought together in the same signaling module and / or lighting, each of the systems providing a signaling function and / or separate lighting.
  • a module can indeed incorporate at least two of the following functions: reversing light, brake light, flashing, lighting etc.
  • the system according to the invention makes it possible, for example, to ensure good continuity of shape at the junction between the surface perceived as being the emitting surface and the bodywork. It can thus fit perfectly into a highly curved body.
  • the invention further relates to a method for designing a display system for a motor vehicle. This process comprises the following steps:
  • a privileged optical direction 20 is imposed according to which the intensity of the light is maximum.
  • the exit face of the system has impose the shape of the exit face of the system. This shape can be imposed by the aesthetics to give the vehicle, for example to follow the curve of the body.
  • the exit face is intended to remain visible from the outside during operation.
  • the exit face is not contained in a substantially normal plane of the preferred optical direction 20.
  • the front wall of the surface source 30 is covered with the entry face 2 of the optical guide 1.
  • the guide 1 is configured by orienting the input face 2 and / or the possible reflection face 1 1, so that the intensity of the output light of the system is maximum in a direction substantially identical to the optical direction privileged 20.

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Abstract

La présente invention concerne un système optique de véhicule automobile, notamment d'un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage, agencé pour émettre une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction optique privilégiée (20) donnée, comportant: - une source surfacique de lumière (30) présentant une paroi avant émettant une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction principale d'émission (31), un guide optique (1) comprenant une face d'entrée (2) et une face de sortie (3) formant au moins en partie une face externe du système, le système étant agencé de sorte que la lumière pénètre dans le guide par la face d'entrée (2) et s'échappe par la face de sortie (3), le guide optique (1) étant conformé de sorte que l'intensité de la lumière en sortie du système soit maximale selon la direction optique privilégiée (20).

Description

Système optique de véhicule automobile
La présente invention porte sur un système optique, notamment pour véhicule automobile, tel qu'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation ayant notamment une fonction photométrique utile pour la circulation sur route du véhicule, permettant au véhicule d'être vu par d'autres véhicules ou au conducteur dudit véhicule de voir à l'extérieur.
Les systèmes traditionnels de signalisation visuelle ou d'éclairage pour véhicule automobile comprennent un boîtier renfermant une source de lumière ponctuelle telle qu'une ampoule et une optique pour focaliser le faisceau dans une direction principale. La face externe du boîtier peut présenter des formes variées et peut par exemple prolonger harmonieusement les courbes de la carrosserie ce qui contribue à l'esthétique du véhicule
Ces systèmes traditionnels émettent de la lumière à partir d'une source ponctuelle. Des dispositifs optiques ont alors été développés pour étendre la surface perçue comme étant la zone d'émission. Cependant ces dispositifs optiques ne permettent pas de donner un rendu homogène de l'émission quelle que soit la direction d'observation.
Or, pour des raisons de visibilité du véhicule et donc de sécurité ainsi que pour des raisons d'esthétique, il est souhaitable d'émettre de la lumière depuis une source surfacique et de procurer un rendu visuel homogène de cette source quelle que soit la direction d'observation.
On connaît par ailleurs des sources surfaciques de lumière, telles que les diodes électroluminescentes organiques (OLED). Cependant, les OLED classiques présentent une luminance trop faible pour pouvoir être utilisées dans une application de signalisation ou d'éclairage routier. Typiquement, la luminance fournie par les OLED classiques est de l'ordre de 1000Cd/m2 alors qu'il faudrait 5000 à 10000 Cd/m2 pour satisfaire aux exigences de réglementation photométrique en matière de signalisation routière.
Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé des OLED modifiées pour augmenter fortement la directivité d'émission de l'OLED. Le diagramme d'émission est alors non lambertien et le flux lumineux est envoyé dans une direction optique privilégiée, améliorant de ce fait la luminance dans cette direction. Par exemple, le document FR 2 926 677 divulgue un dispositif de diode électroluminescente organique émettant un faisceau lumineux présentant une forte directivité. Une telle diode électroluminescente organique comprend entre ces deux électrodes différentes couches, notamment une couche émettrice de lumière, une couche favorisant le transport des électrons jusqu'à la couche émettrice et une couche favorisant le transport des trous jusqu'à la couche émettrice. L'ensemble de ces couches constitue une microcavité dont l'épaisseur est ajustée pour créer une résonance optique. Il résulte d'une telle structure une émission d'un faisceau de lumière présentant une forte directivité.
Ces OLED modifiées présentent plusieurs inconvénients particulièrement pénalisants. Ces diodes électroluminescentes organiques comprennent aujourd'hui des petites molécules, car elles sont les plus efficaces et davantage adaptées à la réalisation d'une fonction de signalisation dans un espace limité, par exemple une aile arrière de véhicule. Cependant, ces molécules doivent être protégées des molécules d'eau et d'oxygène, ce qui est réalisé avec des lames de verre. Les OLEDs utilisées pour réaliser une fonction de signalisation comprennent donc une lame de verre protectrice en contact avec la couche émettrice. Les lames de verre limitent fortement les formes possibles des diodes électroluminescentes organiques. Les OLEDs doivent donc avoir des surfaces planes ou à la limite des surfaces réglées et elles ne peuvent donc pas consister en un écran ayant n'importe quelle surface gauche comme une glace courante de dispositif d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile. Ceci pose donc des problèmes de conception. En outre, la direction privilégiée d'émission du faisceau est nécessairement normale au plan de l'OLED. Ces limitations induisent de fortes contraintes tant sur la forme du système incluant l'OLED que sur l'orientation de la plaque qui doit être normale à la direction optique privilégiée. En pratique, le champ d'application de ces OLED modifiées est donc à priori restreint.
Pour échapper à ces contraintes d'orientation et de planéité de la plaque, des solutions ont été développées pour créer une OLED sur un substrat souple. Ces OLED offrent donc une bonne liberté de choix concernant la forme qui leur est donnée. Elles peuvent en particulier présenter une surface externe arrondie ou incurvée. Elles peuvent par conséquent équiper un véhicule pour assurer une bonne continuité de forme entre la carrosserie et le système de visualisation. Cependant, la luminance de ces OLED souples demeure relativement faible et sont difficilement voir non utilisables pour réaliser des fonctions d'éclairage d'habitacle, et encore moins des fonctions photométriques telles que des fonctions de signalisation ou des fonctions d'éclairage.
Il existe donc un besoin consistant à offrir un système permettant d'émettre de la lumière depuis une zone surfacique avec une luminance améliorée et un rendu homogène quelle que soit la direction d'observation, tout en limitant les contraintes de forme imposées au système.
La présente invention se propose de résoudre au moins l'un parmi les problèmes de l'art antérieur évoqués ci-dessus.
A cet effet, on prévoit selon l'invention un système optique de véhicule automobile, notamment d'un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage, agencé pour émettre une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction optique privilégiée donnée. Le système présente une face externe qui n'est pas contenue dans un plan sensiblement normal à la direction optique privilégiée. Ce système optique comporte :
- une source surfacique de lumière présentant une paroi avant émettant une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction principale d'émission,
un guide optique comprenant une face d'entrée et une face de sortie formant au moins en partie la face externe du système, le système étant agencé de sorte que la lumière émise par la source surfacique pénètre dans le guide par la face d'entrée et s'échappe du guide par la face de sortie, le guide optique étant conformé de sorte que l'intensité de la lumière en sortie du système soit maximale selon une direction sensiblement identique à la direction optique privilégiée.
Ainsi la face de sortie, perçue par un observateur comme étant la surface émettrice peut être librement inclinée et orientée par rapport à la direction optique privilégiée. La direction principale peut également être distincte de la direction privilégiée. L'invention offre alors une grande liberté de choix concernant la forme des faces externes du véhicule. On peut notamment prévoir des faces de sortie de guide inclinées et/ou courbes pour suivre le galbe de la carrosserie du véhicule.
En outre, l'invention a pour avantage d'offrir une répartition très homogène de la lumière sur l'ensemble de la face de sortie c'est-à-dire que toute la surface de la face de sortie procure la même luminance dans une direction considérée. Ainsi un observateur n'identifie pas de discontinuité sur la face de sortie et ceci quelle que soit sa direction d'observation. Cet avantage renforce la visibilité du véhicule et améliore son esthétique.
De manière générale, le système optique selon l'invention permet de conserver les mêmes caractéristiques d'homogénéité que celles de la source surfacique. Ainsi, si la source surfacique est très homogène, comme c'est le cas des OLEDs, la face de sortie sera également très homogène.
Le système selon l'invention pourra en outre présenter, de manière facultative, au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- La source surfacique de lumière comprend au moins une diode électroluminescente organique (OLED ou DELO). Le système peut comprendre une pluralité d'OLED juxtaposées pour constituer une zone d'émission surfacique. Cela permet également de suivre plus finement le galbe d'une glace de fermeture d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation, tel qu'un projecteur, encore appelé phare, ou bien d'un feu de signalisation.
- La paroi avant de la source surfacique de lumière est sensiblement plane. La direction principale d'émission est sensiblement normale à la paroi avant de la source surfacique. Cela permet d'utiliser certaines technologies d'OLEDs fortement directrice, où les OLEDs sont recouvertes d'une lame de verre.
- La face d'entrée du guide optique recouvre au moins en partie la paroi avant de la source surfacique. De préférence, la face d'entrée est disposée directement sur la paroi avant, à savoir en contact. - La face d'entrée est orientée par rapport à la face de sortie pour que la lumière pénétrant par la face d'entrée parvienne principalement directement à la face de sortie. Les contraintes d'orientation et de planéité sont donc transférées sur la face d'entrée, laissant une grande liberté dans l'orientation et la forme de la face avant.
-Selon un mode de réalisation alternatif, le système comporte au moins une face de réflexion. Ce système est agencé pour que la surface de réflexion réfléchisse sur la face de sortie la lumière provenant de la face d'entrée. De préférence, le système est agencé pour que la lumière pénétrant par la face d'entrée soit principalement réfléchie sur la face de réflexion de manière à parvenir à la face de sortie avec une incidence qui permet que l'intensité de la lumière en sortie du système soit maximale selon une direction sensiblement identique à la direction optique privilégiée. Les contraintes d'orientation et de planéité sont donc transférées sur la face de réflexion.
- L'aire d'émission de la source surfacique de lumière est supérieure à
1 cm2. Pour améliorer la visibilité de la fonction, cette surface peut être supérieure à 10 cm2.
- La source lumineuse présente une forte directivité d'émission dans la direction perpendiculaire à sa surface émettrice, comparativement aux diodes électroluminescentes lambertiennes.
- Dans la direction perpendiculaire à sa surface émetrice, la source lumineuse a une luminance d'au moins 5 000 Cd/m2, de préférence d'au moins 10 000 Cd/m2. Il existe aujourd'hui des OLED comportant des moyens leur conférant cette directivité et cette luminance. Par exemple, il est possible d'utiliser des OLEDs tels que celles décrites dans le brevet FR2926677.
- La forte directivité de la source lumineuse surfacique est caractérisée par le fait que la loi d'intensité lumineuse de cette source en fonction de l'angle d'émission Θ, est une loi du type :
cos(0)An ; n étant une puissance variant entre 10 et 20. par « du type cos(0)An », on entend une fonction de l'angle d'émission Θ, évoluant de la même manière que la fonction cos(0)An
0=0 correspond à la direction principale perpendiculaire à la surface de la OLED. - Une portion de la face externe comporte un masque optique recouvrant partiellement le guide optique de sorte que la portion de la face externe non masquée définisse la face de sortie. L'invention permet ainsi de réduire la surface perçue comme étant émettrice de lumière. En outre, elle permet de concentrer sur une zone restreinte la lumière émise par le système améliorant de ce fait la luminance de cette zone.
- La face de sortie est galbée ou arrondie. De manière alternative ou additionnelle, la normale à la face de sortie est inclinée par rapport à la direction optique privilégiée. De manière alternative ou additionnelle, la face de sortie forme un contour, de préférence un anneau ou le pourtour d'une ellipse ou d'un polygone. Le contour peut être fermé ou ouvert.
- Le système comporte des reliefs diffusants situés sur la face de sortie et agencés pour faire apparaître des motifs, préférentiellement des lignes ou des points. De manière alternative ou additionnelle, il comporte des reliefs diffusants situés à l'intérieur du guide optique et conformés pour former des motifs volumiques.
- La face externe du guide est recouverte au moins en partie d'une couche de protection, portée par exemple par un boîtier à l'intérieur duquel est logé le système.
- Préférentiellement, le système permet la réalisation d'une fonction de signalisation tel que : une fonction de signalisation de position du véhicule, une fonction de signalisation de changement de direction, une fonction de signalisation de recul, signalisation de freinage, une fonction de signalisation de position en cas de brouillard. Ce système peut ainsi former un feu de stop ou un feu de stop surélevé ou un clignotant ou un feu de recul. - Le système permet d'assurer une fonction d'éclairage de la route, tel qu'une fonction de faisceau route, une fonction d'éclairage de croisement, une fonction d'éclairage antibrouillard,
- Le système permet par exemple d'assurer une fonction d'éclairage de l'habitacle.
- Le système est agencé pour réaliser une lumière intérieure de décoration dans l'habitacle du véhicule.
L'invention a également pour objet un projecteur ou un feu de signalisation de véhicule automobile comprenant un système optique tel que précédemment décrit.
L'invention a également pour objet un véhicule équipé d'un système optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes. De préférence, le véhicule comporte une carrosserie présentant une forme sensiblement continue au niveau de la jonction entre la face externe du système optique ou d'éclairage et la carrosserie. C'est-à-dire que la surface extérieure du système optique est dans le prolongement extérieur de la carrosserie.
Selon un autre objet de l'invention, on prévoit un procédé de conception d'un système optique de véhicule automobile, notamment d'un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage, comprenant les étapes consistant à :
imposer une direction optique privilégiée selon laquelle l'intensité de la lumière en sortie dudit système optique est maximale,
imposer la forme d'une face externe du système, cette face n'étant pas contenue dans un plan sensiblement normal à la direction optique privilégiée,
disposer une source surfacique de lumière présentant une paroi avant et émettant une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction principale d'émission,
prévoir un guide optique comprenant une face d'entrée et une face de sortie formant au moins en partie la face externe du système, de sorte que la lumière émise par la source surfacique pénètre dans le guide par la face d'entrée et s'échappe du guide par la face de sortie, définir la configuration du guide optique de sorte que l'intensité de la lumière en sortie dudit système optique soit maximale selon une direction sensiblement identique à la direction optique privilégiée.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
La figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de système selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe du premier exemple illustré en figure 1 et dans lequel la propagation des rayons optiques du faisceau est schématisée.
La figure 3 est une vue en perspective d'un deuxième exemple de système selon l'invention.
La figure 4 est une vue en perspective d'un troisième exemple de système selon l'invention.
La figure 5 est une vue en coupe du troisième exemple illustré en figure 4 et dans lequel la propagation des rayons optiques du faisceau est schématisée.
La figure 6 illustre un exemple de diode électroluminescente organique. Le système optique de véhicule automobile, notamment d'un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage selon l'invention est agencé pour émettre une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction optique privilégiée 20 donnée. Cette direction optique privilégiée 20 est imposée lors de la conception du système. En pratique, cette direction est le plus souvent horizontale. Lorsque le système a une fonction de feu de stop, de feu de recul ou d'éclairage en avant du véhicule, cette direction optique principale correspond généralement à l'axe de la route au niveau ou en avant du véhicule ou bien à la direction de déplacement du véhicule. La direction optique principale peut également être définie par un système de cartographie, ou un capteur de rotation du volant ou des roues, ou un capteur de courbure de la route (capteur de lignes blanches, etc.).
Le système présente une face externe qui n'est pas contenue dans un plan sensiblement normal à la direction optique privilégiée 20. Cette face externe peut ainsi être inclinée ou non par rapport à la direction optique privilégiée, plane ou non etc. Plusieurs exemples de faces externes seront décrits par la suite en référence aux figures.
De manière caractéristique, le système comporte une source surfacique de lumière.
On appelle source surfacique de lumière une source dont la zone génératrice de lumière s'étant sur une surface. Cette source n'est donc pas ponctuelle et se différencie en ce sens des sources de lumière traditionnelles faisant par exemple intervenir une ampoule. En effet, dans une ampoule la zone génératrice de lumière est limitée au filament de l'ampoule. Par exemple, cette source surfacique peut avoir une surface supérieure à 1 cm2, voire à 10 cm2.
Dans le cadre de l'invention, la source surfacique peut par exemple être une diode électroluminescente organique habituellement désignée par son acronyme anglo-saxon OLED. De manière connue une OLED est une diode généralement composée d'une couche de matière organique semi-conductrice, comprenant par exemple des atomes de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote, interposée entre une cathode métallique et une anode transparente. Cet ensemble multicouches repose sur un substrat le plus souvent en verre ou en matière plastique. Lorsqu'elle est parcourue par un courant électrique, la couche de matière organique semi-conductrice émet de la lumière qui est propagée hors de l'OLED à travers l'anode et/ou la cathode.
Il existe des techniques connues qui consistent par exemple à augmenter fortement la directivité d'émission dans la direction perpendiculaire à la plaque de l'OLED 30. Typiquement, cela permet d'augmenter la luminance d'un facteur compris entre 2 et 10. On obtient ainsi aisément une luminance de l'ordre de 10.000Cd/m2.
Ainsi, la source surfacique utilisée dans le cadre de l'invention est agencée de sorte que la lumière émise est maximale selon une direction sensiblement normale à la paroi avant de l'OLED.
Un exemple d'OLED est illustré en figure 6. Le dispositif 60 de diode électroluminescente organique représenté comprend une diode électroluminescente organique 62 et un générateur de tension électrique 61 . La diode électroluminescente organique comprend plusieurs couches : une cathode 63, une anode 65 et une couche organique 64. Lorsque la couche organique est soumise à une tension électrique, elle émet un rayonnement lumineux 66 se propageant au travers de l'anode 65 qui est transparente relativement à ce rayonnement. La couche organique peut éventuellement comprendre différentes strates 641 à 645 en matériaux organiques différents. De préférence, on utilise des diodes électroluminescentes organiques comprenant des strates supplémentaires. En plus de la strate 643 émettrice de lumière, la couche organique comprend une strate 641 favorisant le transport des électrons jusqu'à la strate émettrice 643 et une strate 645 favorisant le transport des trous, à savoir des absences d'électrons, jusqu'à la strate émettrice 643. La couche organique peut aussi comprendre une strate 642 bloquant les trous provenant des strates inférieures, 643 à 645, et une strate 644 bloquant les électrons provenant des strates supérieures 641 à 643. L'ensemble de ces strates constitue une microcavité dont l'épaisseur est ajustée pour créer une résonance optique. Ainsi, on réalise des réflecteurs interférentiels sélectifs qui constituent des cavités résonnantes. Par exemple, on peut utiliser une diode électroluminescente organique du type décrit dans le document FR 2 926 677 mentionné plus haut.]
Le système comprend également un guide optique 1 .
On désigne par guide optique une pièce à l'intérieur de laquelle des rayons lumineux se propagent depuis une face d'entrée jusqu'à une face de sortie. D'autres faces, désignées faces internes peuvent assurer par réflexion interne une propagation des rayons à l'intérieur du guide jusqu'à la face de sortie. Notamment la couleur, la forme ou l'intensité des faisceaux ne sont pas substantiellement modifiés. L'observateur a alors l'impression que toute la face de sortie est éclairée et que cette face correspond à une source lumineuse.
Au sens de la présente invention un guide n'est pas forcément cylindrique. Il désigne de manière générale des matériaux transparents qui peuvent être de forte épaisseur, ce qui inclus des tubes, des nappes ou des pièces massives. Le guide optique peut être verre ou en poly méthacrylate de méthyle (PMMA) par exemple.
Le système est agencé de sorte que la lumière émise par la source surfacique pénètre dans le guide par la face d'entrée 2 et s'échappe du guide par la face de sortie 3.
La face d'entrée 2 du guide recouvre au moins en partie la paroi avant de l'OLED 30. De préférence la face d'entrée 2 est plaquée contre la paroi avant de l'OLED 30. De préférence, les contours de la face d'entrée du guide sont être aussi proche que possible de ceux de la source surfacique.
La face de sortie 3 n'est donc pas contenue dans un plan sensiblement normal à la direction optique privilégiée 20. L'orientation et la forme de cette face de sortie 3 peut donc être imposée lors de la conception du véhicule, pour répondre par exemple à des contraintes de style ou d'encombrement. Les exemples qui suivent feront apparaître des formes variées pour la face de sortie 3. On peut notamment prévoir que la face de sortie 3 soit arrondie, incurvée, inclinée etc, pour suivre le galbe de la carrosserie du véhicule.
Par exemple, d'une manière générale dans la présente invention, la face de sortie 3 peut former au moins en partie la face externe du système optique, celui-ci donnant directement sur l'extérieur du véhicule. La face de sortie 3 du guide peut également épouser au moins en partie la forme de la glace de fermeture d'un boîtier de projecteur et/ou de feu de signalisation de véhicule automobile. Egalement, ce système peut être contenu dans le boîtier d'un projecteur ou d'un feu de signalisation de véhicule automobile, sans être en contact avec la glace de fermeture de ce boîtier ; pour des raison d'agencement ou d'esthétisme, cette face de sortie peut avoir un galbe imposé par la conception de ce projecteur ou de ce feu, par exemple en raison de la forme du boîtier, du galbe de la glace de fermeture, un forme particulière désirée.
De préférence, le guide est conformé de sorte que l'intensité de la lumière en sortie du système soit maximale selon une direction sensiblement identique à la direction optique privilégiée 20.
L'invention permet ainsi d'émettre depuis une surface de grande dimension, perçue comme étant une surface éclairante, avec une luminance satisfaisante dans la direction optique privilégiée 20 tout en s'affranchissant de contraintes liées à l'orientation ou à la forme de la face externe. L'esthétique externe du système optique selon l'invention peut ainsi être librement conçue.
En outre, l'invention a pour avantage d'offrir une répartition très homogène de la lumière sur l'ensemble de la face de sortie 3 quelle que soit la direction d'observation. Ainsi, un observateur n'identifie pas de discontinuité sur la face de sortie 3 qu'il perçoit comme étant la surface d'émission de la lumière.
Un premier exemple de réalisation va maintenant être décrit en référence aux figures 1 et 2.
Dans cet exemple de réalisation, la face de sortie 3 du guide est inclinée.
Le guide est agencé de sorte que la lumière pénétrant par la face d'entrée 2 parvienne principalement de manière directe à la face de sortie 3. Des réflexions sur les faces internes 4 du guide ne sont bien sûr pas exclues. Cependant la majeure partie des rayons parvient sans réflexion à la face de sortie 3. Plus le guide est fin, plus les rayons sont réfléchis sur les parois.
L'OLED 30 est plaquée contre la face d'entrée 2 du guide. Elle émet une luminance accrue dans une direction 31 sensiblement normale au plan dans lequel elle s'entend. Typiquement, ce plan correspond à la plaque de l'OLED, c'est-à-dire à la couche formant le substrat de l'OLED.
La face d'entrée 2 est orientée par rapport à la face de sortie 3 de sorte que le guide dévie la lumière dans la direction optique privilégiée 20. Plus particulièrement, un rayon lumineux 7 émis par la source surfacique pénètre dans le guide par la face d'entrée 2 et atteint la face de sortie 3 avec un angle d'incidence 8 par rapport à la normale 17 à cette face de sortie 3. Par réfraction au niveau de la face de sortie 3, le rayon lumineux incident 7 est réfracté et se propage vers l'extérieur avec un angle de réfraction 10 par rapport à la normale 17 qui lui donne une direction 9 sensiblement identique à la direction optique privilégiée 20. L'homme du métier, de par ses connaissances générales en optique, saura sans difficulté calculer l'orientation à donner à la face d'entrée 2 en fonction de la forme et de l'orientation de la face de sortie 3, ainsi que de l'indice de réfraction des milieux à l'intérieur desquels se propage la lumière. En orientant la face d'entrée 2, on obtient donc une intensité lumineuse maximale dans une direction correspondant sensiblement à la direction optique privilégiée 20, typiquement l'axe de la route.
Dans cet exemple particulier, la face de sortie 3 forme un contour fermé. Ce contour forme un anneau. Le guide comprend ainsi des parois intérieures 5 et des parois extérieures 6. De préférence, mais de manière non limitative, elles sont polies et ne comprennent pas de revêtement, ce qui suffit généralement à assurer des réflexions totales à l'intérieur du guide. D'autres formes de contour fermé peuvent évidement être envisagées comme par exemple un contour polygonal, elliptique etc. L'invention permet également de réaliser des contours non fermés ou toute autre forme géométrique.
L'invention offre également une grande liberté de choix quant à l'inclinaison de la face de sortie 3. La face de sortie 3 peut également être arrondie, incurvée ou galbée. La face de sortie 3 peut à la fois être inclinée et arrondie, incurvée, galbée etc.
Dans cet exemple, la face de sortie 3 constitue en totalité la face externe du système.
En référence à la figure 3, un autre mode de réalisation va maintenant être décrit. Dans ce mode de réalisation, la face externe 3 n'est pas inscrite dans un plan et présente des reliefs. Ces reliefs sont par exemples des marches 16 d'escaliers qui procurent un effet visuel de relief et de profondeur.
Ces marches sont réparties sur un contour. Ce contour est par exemple fermé et définit un anneau.
L'invention donne l'impression que la lumière est directement émise par la face de sortie 3 du guide, ce qui procure un effet de volume et de profondeur original et esthétique.
La fabrication du système est particulièrement simple puisqu'il suffit de faire coopérer la face d'entrée 2 du guide avec la paroi avant de l'OLED 30 et d'orienter la face d'entrée 2 de sorte à ce que l'intensité de la lumière soit maximale selon la direction optique privilégiée 20.
Un autre mode de réalisation va maintenant être décrit en référence aux figures 4 et 5. Dans ce mode de réalisation, le guide 1 comporte une face de réflexion 1 1 orientée de sorte à recevoir la lumière ayant pénétrée dans le guide par la face d'entrée 2 et orientée de sorte à diriger cette lumière vers la face de sortie 3 par réflexion.
Ainsi, le guide est conformé pour que la lumière parvienne par réflexion à la face de sortie 3 et soit transmise par réfraction à travers cette face de sortie 3 de sorte à présenter une intensité maximale selon la direction optique privilégiée 20. De manière particulièrement avantageuse, on peut ainsi obtenir une luminance satisfaisante dans la direction optique privilégiée 20 tout en s'affranchissant des contraintes d'orientation au niveau des faces de sortie et d'entrée.
Les contraintes d'orientation et de positionnement sont ainsi transférées à la face de réflexion 1 1 . Un homme du métier, en utilisant ses connaissances générales en optique, parviendra sans mal à orienter la face de réflexion 1 1 .
Dans cet exemple, la face de sortie 3 est adjacente à la face d'entrée 2 et la face de réflexion 1 1 est opposée à la face d'entrée 2.
La figure 5 comprend un schéma faisant apparaître le trajet d'un rayon lumineux émis par la source surfacique. Le rayon incident 7 est émis par l'OLED 30 suivant une direction 31 normale au plan dans lequel elle s'étend. Le rayon 7 se propage alors dans le guide et parvient principalement de manière directe à la face de réflexion 1 1 . Le rayon incident 7 au niveau de la face de réflexion 1 1 est réfléchi vers la face de sortie 3. Par réfraction, ce rayon réfléchi 12 est dévié au niveau de l'interface formée par la face de sortie 3 et s'en échappe avec une direction sensiblement identique à la direction optique privilégiée 20.
Dans cet exemple non limitatif, la face de sortie 3 est galbée. Le guide présente en outre une face opposée 14 à la face de sortie 3. Cette face opposée 14 est également galbée. Cette face opposée 14 n'étant pas plane, elle ne peut recevoir l'OLED 30. L'OLED 30 est alors disposée sur une surface plane qui, dans cet exemple est adjacente d'une part à la face de sortie 3 et d'autre part à la face opposée 14. La section du guide dans un plan normal à la plaque de l'OLED 30 présente une forme de quadrilatère dont deux cotés opposés sont parallèles et dont l'un des autres cotés est perpendiculaire aux deux cotés parallèles.
Cet exemple de réalisation illustre clairement les avantages procurés par l'invention en terme de liberté d'esthétique. Les faces d'entrée et de sortie peuvent en effet être librement orientées. En outre la face de sortie 3 et la face 14 qui lui est opposée peuvent présenter des formes totalement arbitraires et notamment non contenues dans un plan.
On peut ainsi répondre à des contraintes exigeantes en terme d'encombrement et/ou d'esthétique. Ce mode de réalisation s'avère par exemple particulièrement avantageux pour réaliser des feux de stop surélevés. Ces feux de stop sont souvent placés contre la vitre du hayon arrière. Il est bien souvent souhaitable de libérer la face tournée vers l'intérieur de l'habitacle à la fois de l'OLED 30 et à la fois des connexions électriques de cette dernière. L'invention permet de reporter l'OLED 30 ainsi que ses connexions électriques sur une face non tournée vers l'intérieur de l'habitacle.
De manière facultative, l'invention peut également comprendre les caractéristiques suivantes qui peuvent être combinées avec chacun des modes de réalisation décrits précédemment.
La face externe peut comprendre un masque 15 empêchant la lumière de s'échapper et réduisant ainsi surface de la face de sortie 3. Cela permet par exemple d'arrêter des rayons parasites qui s'échapperaient du guide directement à proximité de la source surfacique. Cela permet d'améliorer la netteté de la zone éclairante du guide. Typiquement, un masque peut être constitué par un revêtement réfléchissant recouvrant une portion du guide. Dans le mode de réalisation illustré en figures 4 et 5, ce masque 15 peut par exemple recouvrir le guide depuis la face d'entrée 2, s'étendre sur la face de sortie 3 et s'interrompre sur cette dernière pour en laisser libre uniquement une portion inférieure. Cette portion inférieure correspond à la zone principale sur laquelle les rayons réfléchis 12 par la face de réflexion 1 1 parviennent directement à la face de sortie 3.
Dans certains mode de réalisation, lorsque le système est monté sur un véhicule, la face externe est disposée au contact du milieu ambiant ou bien est recouverte par une couche de protection, formant par exemple une portion d'une glace de fermeture d'un boîtier à l'intérieur duquel est logé le système.
De manière additionnelle ou cumulée aux reliefs diffusants situés en surface de la face de sortie 3, le guide peut en outre comporter des reliefs diffusants situés à l'intérieur même du guide et conformés pour former des motifs volumiques. Ces reliefs situés à l'intérieur et/ou sur la surface du guide offrent de très nombreuses possibilités de style, permettant ainsi d'améliorer et de différencier l'esthétique du véhicule lorsque la source de lumière est activée.
Le système selon l'invention reçoit pour application particulièrement avantageuse un feu de stop ou un clignotant ou un feu de recul ou un feu de stop surélevé et centré de type CHMSL acronyme anglo-saxon de Center High- Mount Stop Light. Plusieurs systèmes selon l'invention peuvent être rassemblés dans un même module de signalisation et/ou d'éclairage, chacun des systèmes assurant une fonction de signalisation et/ou d'éclairage distincte. Un module peut en effet incorporer au moins deux parmi les fonctions suivantes : feu de recul, feu de stop, clignotant, éclairage etc.
Le système selon l'invention permet par exemple d'assurer une bonne continuité de forme à la jonction entre la surface perçue comme étant la surface émettrice et la carrosserie. Il peut ainsi s'intégrer parfaitement dans une carrosserie fortement galbée.
L'invention porte en outre sur un procédé de conception d'un système de visualisation pour véhicule automobile. Ce procédé comprend les étapes suivantes :
- On impose une direction optique privilégiée 20 selon laquelle l'intensité de la lumière est maximale.
- On impose la forme de la face de sortie du système. Cette forme peut être imposée par l'esthétique à donner au véhicule, par exemple pour suivre le galbe de la carrosserie. La face de sortie est destinée à demeurer visible depuis l'extérieur lors du fonctionnement. La face de sortie n'est pas contenue dans un plan sensiblement normal de la direction optique privilégiée 20. - On recouvre la paroi avant de la source surfacique 30 avec la face d'entrée 2 du guide optique 1 .
- On configure le guide 1 en orientant la face d'entrée 2 et / ou l'éventuelle face de réflexion 1 1 , de sorte que l'intensité de la lumière en sortie du système soit maximale selon une direction sensiblement identique à la direction optique privilégiée 20.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, mais s'étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.
REFERENCES
1 . Guide optique
2. Face d'entrée
3. Face de sortie
4. Face interne
5. Paroi intérieure
6. Paroi extérieure
7. Rayon incident
8. Angle d'incidence
9. Rayon réfracté
10. Angle de réfraction
1 1 . Face de réflexion
12. Rayon réfléchi
13. Angle de réflexion
14. Face opposée
15. Masque
16. Marche
17. Normale à la face de sortie 20. Direction optique privilégiée
30. OLED
31 . Direction normale au plan de l'OLED

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système optique de véhicule automobile, notamment d'un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage, agencé pour émettre une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction optique privilégiée (20) donnée, caractérisé par le fait qu'il comporte:
une source surfacique de lumière (30) présentant une paroi avant émettant une lumière dont l'intensité est maximale selon une direction principale d'émission (31 ),
- un guide optique (1 ) comprenant une face d'entrée (2) et une face de sortie (3) formant au moins en partie une face externe du système, le système étant agencé de sorte que la lumière émise par la source surfacique pénètre dans le guide par la face d'entrée (2) et s'échappe du guide par la face de sortie (3),
- le guide optique (1 ) étant conformé de sorte que l'intensité de la lumière en sortie du système soit maximale selon une direction sensiblement identique à la direction optique privilégiée (20).
2. Système selon la revendication précédente dans lequel la source surfacique de lumière (30) comprend au moins une diode électroluminescente organique (OLED) (30).
3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la face d'entrée (2) est orientée par rapport à la face de sortie (3) pour que la lumière pénétrant par la face d'entrée (2) parvienne principalement directement à la face de sortie (3).
4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 comportant au moins une face de réflexion (1 1 ) et agencé pour que la surface de réflexion (1 1 ) réfléchisse sur la face de sortie (3) la lumière provenant de la face d'entrée (2).
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la direction principale est distincte de la direction privilégiée.
6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aire d'émission de la source surfacique de lumière est supérieure à 1 cm2.
7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse présente une forte directivité d'émission dans la direction perpendiculaire à sa surface émettrice, comparativement aux diodes électroluminescentes lambertiennes.
8. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse a une luminance d'au moins 5 000 Cd/m2.
9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel une portion de la face externe comporte un masque (15) optique recouvrant partiellement le guide optique (1 ) de sorte que la portion de la face externe non masquée définisse la face de sortie (3).
10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la face de sortie (3) est galbée ou arrondie.
1 1 . Système selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la face de sortie (3) forme un contour, de préférence un anneau ou le pourtour d'un polygone.
12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant des reliefs diffusants situés à l'intérieur du guide optique (1 ) et conformés pour former des motifs volumiques.
13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes formant un feu de stop ou un feu de stop surélevé ou un clignotant ou un feu de recul.
14. Projecteur ou feu de signalisation de véhicule automobile comprenant un système optique selon l'une des revendications précédentes.
15. Véhicule équipé d'un système optique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, comportant une carrosserie présentant une forme sensiblement continue au niveau de la jonction entre la face externe du système optique et la carrosserie.
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