EP3025091A1 - Systeme d'eclairage, notamment pour un organe d'eclairage de vehicule automobile, a led integrees - Google Patents

Systeme d'eclairage, notamment pour un organe d'eclairage de vehicule automobile, a led integrees

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Publication number
EP3025091A1
EP3025091A1 EP14749926.3A EP14749926A EP3025091A1 EP 3025091 A1 EP3025091 A1 EP 3025091A1 EP 14749926 A EP14749926 A EP 14749926A EP 3025091 A1 EP3025091 A1 EP 3025091A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
lighting system
optical module
housing
fraction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14749926.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Francois Grosdidier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP3025091A1 publication Critical patent/EP3025091A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21—LIGHTING
    • 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
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0029—Spatial arrangement
    • B60Q1/0041—Spatial arrangement of several lamps in relation to each other
    • B60Q1/0052—Spatial arrangement of several lamps in relation to each other concentric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/60—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects
    • B60Q3/62—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides
    • B60Q3/64—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects using light guides for a single lighting device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/80—Circuits; Control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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
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    • 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
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
    • 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
    • F21S43/241—Light guides characterised by the shape of the light guide of complex shape

Definitions

  • the invention relates to a lighting system, in particular for a motor vehicle lighting member, with integrated LEDs, in particular LEDs integrated into an optical module.
  • Some lighting systems include a printed circuit board equipped with light-emitting diodes, commonly called LED (light emitting diode), electrically connected to the printed circuit.
  • a printed circuit board often designated by the acronym PCB (Printed Circuit Board)
  • PCB Printed Circuit Board
  • This plate is flat and consists of an assembly of one or more thin layers of copper separated by an insulating material. Such a plate can be rigid or flexible.
  • a printed circuit board or plate equipped with LEDs is generally arranged perpendicular to the desired illumination direction for good light rendering, the majority of the light beam being emitted by the diodes in one direction. perpendicular to the printed circuit board.
  • a printed circuit board or plate equipped with LEDs is generally arranged perpendicular to the desired illumination direction for good light rendering, the majority of the light beam being emitted by the diodes in one direction. perpendicular to the printed circuit board.
  • such positioning perpendicular to the lighting direction imposes a large size on the projector and design constraints.
  • lighting systems involving a light optical module associated with LEDs to provide a light guide function.
  • the LEDs are then arranged at a small distance from the optical module so that the optical module receives the light emitted by the LEDs.
  • the optical module is often integrated with another element of the lighting system, for example a mask or a deflector. Such masks often extend perpendicular to the direction of illumination of the LEDs, at a distance from them.
  • Such lighting systems thus consist of many elements to be arranged with respect to each other which can make their assembly complex.
  • such lighting systems may have a large volume which may limit their arrangement and shape, which is undesirable, particularly in the automotive field.
  • each LED is differentiated and visible. For aesthetic reasons, it may be wise to improve the stylistic aspect of the lighting system while maintaining its lighting functions.
  • an object of the invention relates to a lighting system, in particular for a motor vehicle headlamp, comprising a printed circuit board equipped with light-emitting diodes able to produce light, and a shaped optical module for propagating and transmitting said light, said optical module having a receiving surface for receiving said produced light and an emission surface for retransmitting said produced light, characterized in that said optical module has a housing for receiving said printed circuit board equipped with light emitting diodes and in that said housing has an inner wall forming said receiving surface.
  • the lighting system obtained is particularly simple and compact.
  • the optical module may have an aesthetic appearance of the "trompe-oeil" type, because it may seem somehow suspended inside the lighting system, without visible support or holding elements. It is thus possible to realize a lighting system with a luminous element (assembly formed of the printed circuit board and the light-emitting diodes) which can be deported without being integrated with another element of the lighting system such as a mask or a reflector, in particular for lighting systems forming optical blocks of a motor vehicle.
  • the positioning of the circuit board inside the volume of the optical module allows the latter to capture most of the light radiation emitted by the light-emitting diodes, in particular from 95 to 100% of the light radiation emitted.
  • all the light radiation emitted by the LEDs can be picked up when the circuit board closes the housing of the optical module.
  • the present invention thus makes it possible to reduce the losses of light.
  • the light rendition can be improved depending on the distance between the LEDs of the receiving surface or the arrangement of the receiving surface.
  • this reception surface may be at a distance of the order of 0.5 to 5 cm from the LEDs.
  • the receiving surface and the LEDs may be arranged to allow illumination of the receiving surface at an angle of between 120 ° and 250 °, preferably at an angle of between 150 ° and 200 °. °, or even between 170 ° and 190 °, in particular taking the value of 180 °.
  • the optical module may be formed of a polymeric or glass material, preferably translucent or transparent, capable of propagating and guiding at least one light beam flowing inside its volume, in particular a light beam. emitted by electroluminescent diodes.
  • the material used may be any material suitable for guiding light radiation, such as a glass or polymer material, colored or not, for example polycarbonate or poly (methylmethacrylate) (PMMA).
  • PMMA poly (methylmethacrylate)
  • transparency is the physical property that allows a material to let the light pass without it undergoes dispersion.
  • the photons follow the laws of Snell-Descartes.
  • said receiving surface and / or said emission surface may have at least one portion capable of diffusing a fraction of said light and / or a volume between a portion of the reception surface and a portion of the emission surface may be able to diffuse a fraction of said light.
  • diffusion means that a material, or in this case at least a portion of inner or outer surface of the module, passes light, but the photons are dispersed and do not follow then more the laws of Snell-Descartes.
  • a material is also called translucent material.
  • a portion of the receiving surface and / or a portion of the transmitting surface, and / or a volume between a portion of the receiving surface and a portion of the transmitting surface, can therefore be arranged for the diffusion of a fraction of the light rays.
  • the receiving surface portion and / or the transmitting surface portion and / or a volume between a portion of the receiving surface and a portion of the transmitting surface may be at least partially grained, textured or frosted, according to methods known per se, or be in translucent material, to allow dispersion or light scattering.
  • a grained, textured or frosted portion may extend over a sufficient thickness to allow diffusion of the light rays, or over the entire thickness of the optical module.
  • Part of the optical module can thus be made of a translucent material in order, for example, to hide the printed circuit board and the LEDs, another part being made of transparent material.
  • Such an optical module can be made in a single piece or in several pieces assembled.
  • the receiving surface portion and / or the transmitting surface portion and / or the volume between a portion of the reception surface and a portion of the emission surface, capable of diffusing a fraction of said light can be located so that the printed circuit board is not visible from at least one outer area of the optical module, for example a side area.
  • the inner wall of the housing of the optical module may comprise at least two side walls and at least one bottom wall, in particular a single bottom wall when the printed circuit board closes the housing.
  • said at least two side walls can form the receiving surface portion capable of diffusing a fraction of said light.
  • said receiving surface may have at least one other portion able to converge another fraction of said light. This can make it possible to concentrate a fraction of the light in a particular direction of the optical module, for example towards an area that is to be made brighter than the rest of the optical module.
  • this receiving surface portion able to converge another fraction of the light can be arranged to converge this fraction of the light towards a particular area of the emission surface.
  • the at least one other receiving surface portion has at least one optical collimation device for the light.
  • the optical device for collimation, deflection or convergence of light rays can involve a plurality of conventional Fresnel lens optical elements, diopters, prisms or facets.
  • Such an optical device is intended to converge the incident light rays to the emission surface of the optical module, in particular to a particular area of the transmission surface of the optical module.
  • the optical collimation device may be advantageously fixed on at least one surface area of the other portion of the inner wall, or may be etched on said surface area, by methods known per se.
  • the inner wall of the housing of the optical module may comprise at least two side walls and at least one bottom wall, in particular a single bottom wall when the printed circuit board closes the housing.
  • said bottom wall may form the other receiving surface portion able to converge a fraction of said light.
  • the housing may have an inner wall portion adapted to diffuse a fraction of the light rays and another inner wall portion adapted to converge another fraction of said light.
  • Such an arrangement offers the aesthetic advantage of masking the LED light source (s). We can thus hide the light source from the eyes of a human being.
  • the optical module thus ensuring the lighting function by diffusion and transmission of the light beam, can thus be fully illuminated continuously and homogeneously by all the LEDs.
  • the portion of the light diffusion wall may notably allow lateral illumination of the module by masking the LEDs, the portion of the inner ray convergence wall being able to contribute to the function module lighting. In this case, the visual aspect of such a module is improved in stylistic terms.
  • said inner wall of the housing may comprise at least two side walls and at least one bottom wall, in particular a single bottom wall, and the emission surface of said optical module may have a substantially parallel outer surface.
  • said bottom wall and at least two outer lateral surfaces substantially parallel to said at least two side walls respectively.
  • the emission surface can thus form an outer wall of the optical module, in particular almost the entire outer wall of the optical module.
  • the outer surface substantially parallel to the bottom wall can thus be, for example, an outer surface called "front" as opposed to the position of the housing which can lead to the rear of the optical module.
  • the outer lateral surfaces may form a portion of emission surface capable of diffusing light. For this purpose, this portion may be at least partially grained, textured or frosted.
  • the housing may be a groove or groove opening on a rear face opposite to the outer front surface, for example parallel or substantially parallel thereto, for example over the entire periphery of the module.
  • the cross section of this groove or groove may be polygonal, for example trapezoidal, or elliptical, for example in a circular arc, or any other suitable form.
  • the optical module may have a crown shape or the like which may be cylindrical, conical or frustoconical, or even elliptical.
  • the invention is however not limited to a particular form of the optical module, which is capable of taking any form appropriate to the lighting system in question.
  • the invention also relates to a lighting member of a motor vehicle equipped with a lighting system according to the invention.
  • This lighting member may in particular be chosen from a projector (or optical block) for signaling the vehicle and a mood light intended to be located inside the passenger compartment.
  • the member is a projector.
  • a lighting member usually comprises a housing whose one face is translucent or transparent for the output of the light beam.
  • the lighting system according to the invention is then disposed to the inside of the housing and fixed to the latter by at least one fixing element, the direction of the lighting system being such that the light produced by the LEDs emerges from the translucent or transparent face of the housing.
  • the fastener or fasteners may be rods or strips of different shapes and sizes, such as rectangular.
  • the fastening element or elements are made of materials identical to those of the optical module, which can make it possible to increase the "suspended" effect of the optical module, such elements which disturb little or no the propagation of the optical module. light.
  • the number of fasteners is not limited, provided that it can provide the holding function. In general, at least two fasteners are used, but only one is possible.
  • the one or more fastening elements may be fixed on an outer surface of the optical module by an end zone of said elements, the opposite end zones being attachable to the housing.
  • Another object of the invention relates to a motor vehicle equipped with at least one lighting system according to the invention.
  • said lighting system can equip at least one of the following organs:
  • This traffic light front or rear, can be chosen especially from a daytime running light (a light that comes on automatically when the vehicle starts moving, also known by the acronym "DRL”), a position light, a reversing light, a fog light, a blinker, a brake light or any other traffic light.
  • a daytime running light a light that comes on automatically when the vehicle starts moving, also known by the acronym "DRL”
  • a position light a reversing light
  • fog light a fog light
  • a blinker a brake light or any other traffic light.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle headlight equipped with a lighting system according to the invention
  • FIG. 2 shows a partial schematic sectional view of the lighting system of Figure 1;
  • FIG. 3 is a partial sectional view, in perspective, of the lighting system of Figure 1.
  • substantially parallel means a direction forming an angle of at most ⁇ 20 ° or at most ⁇ 10 ° with a particular direction.
  • FIG. 1 represents a headlamp 1 for the signaling of the vehicle, comprising a housing 3 of which one face 5 is translucent or transparent for the output of the light beams.
  • This face 5 can adopt any flat shape or more complex as in the example shown.
  • This projector 1 is equipped with a lighting system 10 according to the invention, which is shown in more detail in FIGS. 2 and 3.
  • the lighting system 10 thus comprises:
  • a printed circuit board 12 equipped with light-emitting diodes 14 capable of producing light (141, 142) (for the sake of clarity, a single diode is shown in FIGS. 2 and 3), and,
  • an optical module 16 having a receiving surface 18 for receiving said light (141, 142) produced and a transmitting surface 19 for retransmitting said generated light (143, 144).
  • the optical module 16 has a housing 20 for receiving the printed circuit board 12 equipped with light-emitting diodes, this housing 20 being defined by the receiving surface 18 of the optical module 16.
  • the housing 20 has a internal wall which forms the receiving surface 18.
  • the optical module 16 has a frustoconical crown shape having a front external surface
  • This optical module 16 is for example transparent PMMA.
  • the external front 160 and side surfaces 162 and 163 form the transmission surface 19 of the optical module 16.
  • the rear outer surface 161 may comprise a projecting inner portion 165, projecting in the axial direction of the truncated cone, in the opposite direction to the outer front surface 160.
  • Such an inner projecting portion 165 may allow a connection with another element of the lighting system, for example the element 100 described below or part of the housing.
  • the housing 20 is a groove made in the material of the optical module 16, the opening 21 opens on the side of the rear outer surface 161 of the optical module 16, in the plane of the latter.
  • the housing 20 has a trapezoidal section
  • the inner wall 18 comprises a bottom wall 200 and two side walls 202 and 203 respectively.
  • the bottom wall 200 extends parallel to the outer front surface 160 of the optical module, the side walls 202 and 203 respectively extending substantially parallel to the outer lateral surfaces 162 and 163 respectively of the optical module 16, with however a greater convergence in the example that the walls of the optical module.
  • the inner wall 18 of the housing further has side end walls 204, 205 parallel to each other and substantially perpendicular to the bottom wall 200.
  • the housing 20 thus also has a frustoconical crown shape and extends over the entire periphery of the optical module 16.
  • the printed circuit board 12 closes the housing 20 substantially parallel to the bottom wall 200 of the housing 20, the LEDs 14 being situated facing this bottom wall 200 and at a distance from it, to the Inside the housing 20.
  • the printed circuit board 12 bears against the end side walls.
  • the LEDs are preferably located at a distance from the inner wall 18 of the housing 20, as shown.
  • the side walls 202, 203 respectively of the housing 20 form an inner wall portion 18 capable of diffusing a fraction of said light 141.
  • the surface of these side walls 202, 203 is grained, frosted or textured (not visible).
  • the bottom wall 200 of the housing 20 in turn forms another portion of the inner wall 18 capable of converging another fraction of said light 142.
  • this bottom wall 200 can form a Fresnel lens, thus making it possible to collimate the light 144 towards the front zone of the optical module 16, in particular towards its front external surface 160.
  • FIG. 3 more particularly shows the directions taken by the light rays (black arrows 141 and white 142) emitted by the LED 14.
  • a fraction of the light 141 illuminates the lateral walls 202, 203 of the internal wall 18, the surface of which is grained, frosted or textured to diffuse or disperse the received light 141.
  • the light 143 passes through the lateral walls 202, 203 and propagates towards the external lateral walls 162, 163 respectively of the optical module 16. This diffusion makes it possible to mask the LED 14 from the vision of a human being by the external lateral surfaces 162, 163. In general, this masking can be increased when the part of the optical module 16 located between the side walls 202, 203 and the external side walls 162,
  • the optical module can then optionally be made in two parts, a first so-called translucent rear portion located around the side walls of the housing and a second transparent portion said before, from the bottom wall of the housing to the outer outer surface of the module.
  • the outer side surfaces 162 and 163 may also be grained, frosted or textured to diffuse or disperse the light.
  • Another fraction of the lumen 142 illuminates the bottom wall 200 forming a Fresnel lens.
  • the bottom wall 200 makes it possible to converge the light 142 towards the external front surface 160, crossing the portion of the optical module 16 located between the bottom wall 200 and the external front surface 160.
  • the light 144 having passed through this part of the module Optical 16 allows, at the output, to provide the lighting functions to the optical module 16.
  • the lighting system 10, and in particular its optical module 16 can be fixed to the housing 3 by two diametrically opposite fastening elements 7, shown in FIG. 1.
  • Each fastening element 7 is formed of a rectangular strip of the same material that the optical module 16 (here PMMA) whose curved end 7a marries a front edge of the optical module 16 and the other end 7b is fixed to the housing 3, inside the latter.
  • the lighting system shown further comprises another optical device, here a projector or headlight 100 using a halogen light source (not shown) provided with reflectors (not shown) to ensure, for example, the functions of lights. position and road.
  • a projector or headlight 100 using a halogen light source not shown
  • reflectors not shown
  • the lighting member described with reference to the figures is a motor vehicle headlight.
  • the invention is however in no way limited by the type and shape of the lighting member, which may also be an interior or exterior lighting member, for a vehicle or a building.
  • the lighting system according to the invention has the advantage of being able to be used in many organs whose particular aim is to reduce the size and weight and improve the appearance.

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Abstract

L'invention concerne un système d'éclairage (10), notamment pour projecteur de véhicule automobile, comportant une carte à circuit imprimé (12) équipée de diodes électroluminescentes (14) aptes à produire de la lumière, et un module optique (16) présentant une surface de réception (18) destinée à recevoir ladite lumière produite et une surface d'émission (19) pour retransmettre ladite lumière produite, caractérisé en ce que ledit module optique (16) présente un logement (20) pour recevoir ladite carte à circuit imprimé (12) équipée de diodes électroluminescentes et en ce que ledit logement (20) présente une paroi interne (18) formant ladite surface de réception.

Description

SYSTEME D'ECLAIRAGE, NOTAMMENT POUR UN ORGANE D'ECLAIRAGE DE VEHICULE AUTOMOBILE, A LED INTEGREES
L'invention concerne un système d'éclairage, notamment pour un organe d'éclairage de véhicule automobile, à LED intégrées, notamment à LED intégrées à un module optique.
Certains systèmes d'éclairage comprennent une carte à circuit imprimé équipée de diodes électroluminescentes, appelées communément LED (light emitting diode), électriquement raccordées au circuit imprimé. Une carte à circuit imprimé, souvent désignée par l'acronyme anglais PCB (Printed Circuit Board), est un support, en général une plaque, permettant de relier électriquement un ensemble de composants électroniques entre eux, dans le but de réaliser un circuit électronique complexe. Cette plaque est plane et constituée d'un assemblage d'une ou plusieurs fines couches de cuivre séparées par un matériau isolant. Une telle plaque peut être rigide ou flexible. Dans un dispositif d'éclairage une carte, ou plaque, à circuit imprimé équipée de LED, est généralement disposée perpendiculairement à la direction d'éclairage souhaitée pour un bon rendu lumineux, la majeure partie du faisceau lumineux étant émis par les diodes dans une direction perpendiculaire à la carte à circuit imprimé. Toutefois, dans le domaine automobile et en particulier en application dans un projecteur, un tel positionnement, perpendiculaire à la direction d'éclairage impose un encombrement important au projecteur et des contraintes au design.
Il existe par ailleurs des systèmes d'éclairage faisant intervenir un module optique lumineux associé à des LED pour assurer une fonction guide de lumière. Les LED sont alors disposées à faible distance du module optique afin que le module optique reçoive la lumière émise par les LED. Le module optique est souvent intégré à un autre élément du système d'éclairage, par exemple un masque ou un déflecteur. De tels masques s'étendent souvent perpendiculairement à la direction d'éclairage des LED, à distance de ces dernières. De tels systèmes d'éclairage sont ainsi constitués de nombreux éléments à agencer les uns par rapport aux autres ce qui peut rendre complexe leur montage. En outre de tels systèmes d'éclairage peuvent présenter un volume important ce qui peut limiter leur agencement et leur forme, ce qui n'est pas souhaitable, en particulier dans le domaine automobile. Par ailleurs, dans ce type de système d'éclairage, chaque LED est différenciée et visible. Pour des raisons esthétiques, il peut être judicieux d'améliorer l'aspect stylistique du système d'éclairage tout en conservant ses fonctions d'éclairage.
II existe donc un besoin pour un système d'éclairage permettant de remédier au moins en partie à ces inconvénients et de varier le design.
A cet effet, un objet de l'invention concerne un système d'éclairage, notamment pour projecteur de véhicule automobile, comportant une carte à circuit imprimé équipée de diodes électroluminescentes aptes à produire de la lumière, et un module optique conformé pour propager et transmettre ladite lumière, ce module optique présentant une surface de réception destinée à recevoir ladite lumière produite et une surface d'émission pour retransmettre ladite lumière produite, caractérisé en ce que ledit module optique présente un logement pour recevoir ladite carte à circuit imprimé équipée de diodes électroluminescentes et en ce que ledit logement présente une paroi interne formant ladite surface de réception.
Grâce à un tel positionnement de la carte à circuit imprimée à l'intérieur du volume du module optique, le système d'éclairage obtenu est particulièrement simple et compact. En outre, un tel agencement permet d'améliorer l'esthétique d'éclairage. En effet, le module optique peut présenter un aspect esthétique de type « trompe-œil », car il peut paraître en quelque sorte suspendu à l'intérieur du système d'éclairage, sans éléments de support ou de maintien visibles. Il est ainsi possible de réaliser un système d'éclairage avec un élément lumineux (ensemble formé de la carte à circuit imprimé et des diodes électroluminescentes) qui peut être déporté sans être intégré à un autre élément du système d'éclairage comme un masque ou un réflecteur, notamment pour les systèmes d'éclairage formant des blocs optiques de véhicule automobile.
En outre, le positionnement de la carte à circuit imprimée à l'intérieur du volume du module optique permet à ce dernier de capter la majeure partie du rayonnement lumineux émis par les diodes électroluminescentes, notamment de 95 à 100% du rayonnement lumineux émis.
En particulier, la totalité du rayonnement lumineux émis par les LED peut être capté lorsque la carte à circuit imprimé ferme le logement du module optique. La présente invention permet ainsi de réduire les déperditions de lumière.
En outre le rendu lumineux peut être amélioré en fonction de la distance séparant les LED de la surface de réception ou de l'agencement de la surface de réception. A titre d'exemple, cette surface de réception peut être à une distance de l'ordre de 0,5 à 5 cm des LED. Egalement à titre d'exemple, la surface de réception et les LED peuvent être agencées de façon à permettre une illumination de la surface de réception selon un angle compris entre 120° et 250°, de préférence selon un angle compris entre 150° et 200°, voire compris entre 170° et 190°, en particulier prenant la valeur de 180°.
Avantageusement et de manière non limitative, le module optique peut être formé en un matériau polymère ou en verre, de préférence translucide ou transparent, apte à propager et guider au moins un faisceau lumineux circulant à l'intérieur de son volume, notamment un faisceau lumineux émis par des diodes électroluminescentes. Le matériau utilisé peut être tout matériau adapté pour guider un rayonnement lumineux, tel qu'un matériau de type verre ou polymère, coloré ou non, par exemple le polycarbonate ou le poly(méthylméthacrylate) (PMMA). Chaque module optique peut ainsi être réalisé de manière simple et sa forme peut être adaptée à l'organe destiné à recevoir le système d'éclairage.
Dans le cadre de l'invention, on entend par transparence la propriété physique qui permet à un matériau de laisser passer la lumière sans que celle-ci ne subisse de dispersion. À une échelle macroscopique, où les dimensions étudiées sont bien plus grandes que les longueurs d'ondes des photons en question, on peut dire que dans ce type de matériau, les photons suivent les lois de Snell-Descartes.
Avantageusement et de manière non limitative, ladite surface de réception et/ou ladite surface d'émission peut présenter au moins une portion apte à diffuser une fraction de ladite lumière et/ ou un volume entre une portion de la surface de réception et une portion de la surface d'émission peut être apte à diffuser une fraction de ladite lumière.
Par diffusion, on entend qu'un matériau, ou dans le cas présent, au moins une portion de surface interne ou externe du module, laisse passer la lumière, mais que les photons sont dispersés et ne suivent alors plus les lois de Snell-Descartes. Un tel matériau est également dénommé matériau translucide.
Une portion de la surface de réception et/ ou une portion de la surface d'émission, et/ou un volume entre une portion de la surface de réception et une portion de la surface d'émission, peuvent donc être agencés pour la diffusion d'une fraction des rayons lumineux.
A cet effet, la portion de surface de réception et/ ou la portion de surface d'émission et/ou un volume entre une portion de la surface de réception et une portion de la surface d'émission, peut être au moins partiellement grainé, texturé ou dépoli, selon des méthodes connues en soi, ou être en matériau translucide, afin de permettre la dispersion ou diffusion lumineuse. Une telle partie grainée, texturée ou dépolie peut s'étendre sur une épaisseur suffisante pour permettre une diffusion des rayons lumineux, ou sur toute l'épaisseur du module optique.
Une partie du module optique peut ainsi être en un matériau translucide afin, par exemple, de cacher la carte à circuit imprimé et les LED, une autre partie étant en matériau transparent. Un tel module optique peut être réalisé en une unique pièce ou en plusieurs pièces assemblées.
Avantageusement, la portion de surface de réception et/ ou la portion de surface d'émission et/ou le volume entre une portion de la surface de réception et une portion de la surface d'émission, apte à diffuser une fraction de ladite lumière, peut être situé de sorte que la carte à circuit imprimé ne soit pas visible depuis au moins une zone extérieure du module optique, par exemple une zone latérale.
La paroi interne du logement du module optique peut comporter au moins deux parois latérales et au moins une paroi de fond, notamment une seule paroi de fond lorsque la carte à circuit imprimé ferme le logement. Dans ce cas, lesdites au moins deux parois latérales peuvent former la portion de surface de réception apte à diffuser une fraction de ladite lumière.
Avantageusement et de manière non limitative, ladite surface de réception peut présenter au moins une autre portion apte à faire converger une autre fraction de ladite lumière. Ceci peut permettre de concentrer une fraction de la lumière dans une direction particulière du module optique, par exemple vers une zone que l'on souhaite rendre plus lumineuse que le reste du module optique. Avantageusement, cette portion de surface de réception apte à faire converger une autre fraction de la lumière peut être agencée de manière à faire converger cette fraction de la lumière en direction d'une zone particulière de la surface d'émission.
Avantageusement, l'au moins autre portion de surface de réception présente au moins un dispositif optique de collimation de la lumière.
Le dispositif optique de collimation, de déviation ou de convergence des rayons lumineux peut faire intervenir un plusieurs éléments d'optiques classiques de type lentille de Fresnel, dioptres, prismes ou facettes. Un tel dispositif optique est destiné à faire converger les rayons lumineux incidents vers la surface d'émission du module optique, notamment vers une zone particulière de la surface d'émission du module optique.
Le dispositif optique de collimation peut être avantageusement fixé sur au moins une zone de surface de l'autre portion de la paroi interne, ou peut être gravé sur ladite zone de surface, par des méthodes connues en soi.
La paroi interne du logement du module optique peut comporter au moins deux parois latérales et au moins une paroi de fond, notamment une seule paroi de fond lorsque la carte à circuit imprimé ferme le logement. Dans ce cas, ladite paroi de fond peut former l'autre portion de surface de réception apte à faire converger une fraction de ladite lumière.
Avantageusement, le logement peut présenter une portion de paroi interne apte à diffuser une fraction des rayons lumineux et une autre portion de paroi interne apte à faire converger une autre fraction de ladite lumière. Un tel agencement offre l'avantage esthétique de masquer la ou les sources lumineuses LED. On peut ainsi cacher la source lumineuse des regards d'un être humain. Le module optique, assurant alors la fonction d'éclairage par diffusion et transmission du faisceau lumineux, peut ainsi être entièrement illuminé de façon continue et homogène par l'ensemble des LED. La portion de paroi de diffusion de la lumière peut permettre notamment l'illumination latérale du module en masquant les LED, la portion de la paroi interne de convergence des rayons pouvant permettre de contribuer à la fonction d'éclairage du module. Dans ce cas, l'aspect visuel d'un tel module s'en trouve amélioré en termes stylistiques.
Avantageusement et de manière non limitative, ladite paroi interne du logement peut comporter au moins deux parois latérales et au moins une paroi de fond, notamment une seule paroi de fond, et la surface d'émission dudit module optique peut présenter une surface externe sensiblement parallèle à ladite paroi de fond et au moins deux surfaces latérales externes sensiblement parallèles auxdites au moins deux parois latérales respectivement. La surface d'émission peut ainsi former une paroi externe du module optique, notamment quasiment toute la paroi externe du module optique. La surface externe sensiblement parallèle à la paroi de fond peut ainsi être, par exemple, une surface externe dite « avant » par opposition à la position du logement lequel peut déboucher à l'arrière du module optique. Les surfaces externes latérales peuvent former une portion de surface d'émission apte à diffuser de la lumière. A cet effet, cette portion peut être au moins partiellement grainée, texturée ou dépolie.
Le logement peut être une gorge ou rainure s 'ouvrant sur une face arrière opposée à la surface externe avant, par exemple parallèle ou sensiblement parallèle à celle-ci, par exemple sur toute la périphérie du module. La section transversale de cette gorge ou rainure peut être polygonale, par exemple trapézoïdale, ou elliptique, par exemple en arc de cercle, ou toute autre forme adaptée.
Le module optique peut présenter une forme de couronne ou similaire qui peut être cylindrique, conique ou tronconique, voire elliptique. L'invention n'est toutefois pas limitée à une forme particulière du module optique, lequel est susceptible de prendre toute forme adaptée au système d'éclairage considéré.
L'invention concerne également un organe d'éclairage de véhicule automobile équipé d'un système d'éclairage selon l'invention.
Cet organe d'éclairage peut notamment être choisi parmi un projecteur (ou bloc optique) pour la signalisation du véhicule et une lumière d'ambiance destinée à être située à l'intérieur de l'habitacle. De préférence, l'organe est un projecteur.
Un organe d'éclairage comprend habituellement un boîtier dont une face est translucide ou transparente pour la sortie du faisceau lumineux. Le système d'éclairage selon l'invention est alors disposé à l'intérieur du boîtier et fixé à ce dernier par au moins un élément de fixation, la direction du système d'éclairage étant telle que la lumière produite par les LED sorte par la face translucide ou transparente du boîtier.
Le ou les éléments de fixation peuvent être des tiges ou des bandes de différentes formes et tailles, telles que rectangulaires. De préférence le ou les éléments de fixation sont réalisés en des matériaux identiques à ceux du module optique, ce qui peut permettre d'accroître l'effet « suspendu » du module d'optique, de tels éléments perturbant pas ou peu la propagation de la lumière.
Le nombre des éléments de fixation n'est pas limité, pourvu qu'il puisse assurer la fonction de maintien. En général, au moins deux éléments de fixation sont utilisés, mais un seul est possible.
Le ou les éléments de fixation peuvent être fixés sur une surface extérieure du module optique par une zone d'extrémité desdits éléments, les zones d'extrémités opposées pouvant être fixées sur le boîtier.
Un autre objet de l'invention concerne un véhicule automobile équipé d'au moins un système d'éclairage selon l'invention.
En particulier, ledit système d'éclairage peut équiper au moins un des organes suivants :
- une lumière d'ambiance située à l'intérieur de l'habitacle,
- un feu de signalisation du véhicule.
Ce feu de signalisation, avant ou arrière, peut notamment être choisi parmi un feu de jour (feu s'allumant automatiquement lorsque le véhicule se met en mouvement, également connu sous l'acronyme anglais « DRL »), un feu de position, un feu de recul, un feu de brouillard, un feu clignotant, un feu stop ou tout autre feu de signalisation.
L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :
- La Figure 1 est une vue en perspective d'un projecteur de véhicule équipé d'un système d'éclairage selon l'invention ;
- La Figure 2 représente une vue schématique partielle en section du système d'éclairage de la figure 1 ;
- La Figure 3 est une vue en coupe partielle, en perspective, du système d'éclairage de la figure 1. Par sensiblement parallèle, on entend une direction formant un angle d'au plus ±20° ou d'au plus ±10° avec une direction particulière.
La figure 1 représente un projecteur 1 pour la signalisation du véhicule, comprenant un boîtier 3 dont une face 5 est translucide ou transparente pour la sortie des faisceaux lumineux. Cette face 5 peut adopter toute forme plane ou plus complexe comme dans l'exemple représenté.
Ce projecteur 1 est équipé d'un système d'éclairage 10 selon l'invention, lequel est représenté plus en détail sur les figures 2 et 3.
Le système d'éclairage 10 comprend ainsi :
- une carte à circuit imprimé 12 équipée de diodes électroluminescentes 14 aptes à produire de la lumière (141 , 142) (pour plus de clarté, une seule diode est représentée sur les figures 2 et 3), et,
- un module optique 16 présentant une surface de réception 18 destinée à recevoir ladite lumière (141 , 142) produite et une surface d'émission 19 pour retransmettre ladite lumière produite (143, 144).
Selon l'invention, le module optique 16 présente un logement 20 pour recevoir la carte à circuit imprimé 12 équipée de diodes électroluminescentes, ce logement 20 étant défini par la surface de réception 18 du module optique 16. Autrement dit, le logement 20 présente une paroi interne laquelle forme la surface de réception 18.
Dans l'exemple représenté, le module optique 16 présente une forme de couronne tronconique présentant une surface externe avant
160, une surface externe arrière 161 parallèle à la surface externe avant 160, ces deux surfaces externes avant et arrière 160 et 161 respectivement étant planes et reliées par des surfaces externes latérales 162, 163, respectivement extérieure et intérieure, lesquelles forment les parois latérales du tronc de cône qui convergent en direction de la surface externe avant 160. Ce module optique 16 est par exemple en PMMA transparent. Dans l'exemple représenté, les surfaces externes avant 160 et latérales 162 et 163 forment la surface d'émission 19 du module optique 16.
A noter que la surface externe arrière 161 peut comporter une partie intérieure saillante 165, saillant suivant la direction axiale du tronc de cône, dans la direction opposée à la surface avant externe 160. Une telle partie intérieure saillante 165 peut permettre une liaison avec un autre élément du système d'éclairage, par l'exemple l'élément 100 décrit plus bas ou une partie du boîtier.
Dans l'exemple, le logement 20 est une gorge réalisée dans le matériau du module optique 16, dont l'ouverture 21 débouche du côté de la surface externe arrière 161 du module optique 16, dans le plan de cette dernière. Dans l'exemple, le logement 20 présente une section trapézoïdale, dont la paroi interne 18 comporte une paroi de fond 200 et deux parois latérales 202 et 203 respectivement. La paroi de fond 200 s'étend parallèlement à la surface externe avant 160 du module optique, les parois latérales 202 et 203 respectivement s'étendant sensiblement parallèlement aux surfaces externes latérales 162 et 163 respectivement du module optique 16, avec cependant une convergence plus importante dans l'exemple que les parois du module optique. Du côté de son ouverture 21 , la paroi interne 18 du logement présente en outre des parois latérales d'extrémité 204, 205 parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires à la paroi de fond 200.
Dans l'exemple représenté, le logement 20 présente donc également une forme de couronne tronconique et s'étend sur toute la périphérie du module optique 16.
Dans cet exemple, la carte à circuit imprimé 12 ferme le logement 20 sensiblement parallèlement à la paroi de fond 200 du logement 20, les LED 14 étant situées en regard de cette paroi de fond 200 et à distance de celle-ci, à l'intérieur du logement 20. Notamment, la carte à circuit imprimé 12 vient en appui contre les parois latérales d'extrémité
204, 205 lesquelles forment un siège pour la carte à circuit imprimé 12. Cette dernière présente ainsi une forme annulaire dans l'exemple représenté.
Pour tout système d'éclairage, quelque soit la forme du logement et/ou du module optique, les LED sont de préférence situées à distance de la paroi interne 18 du logement 20, tel que représenté.
Dans l'exemple représenté, les parois latérales 202, 203 respectivement du logement 20 forment une portion de paroi interne 18 apte à diffuser une fraction de ladite lumière 141. Afin de pouvoir diffuser la lumière, la surface de ces parois latérales 202, 203 est grainée, dépolie ou texturée (non visible). La paroi de fond 200 du logement 20 forme quant à elle une autre portion de paroi interne 18 apte à faire converger une autre fraction de ladite lumière 142. A cet effet, cette paroi de fond 200 peut former une lentille de Fresnel, permettant ainsi de collimater la lumière 144 vers la zone avant du module optique 16, notamment vers sa surface externe avant 160.
La figure 3 montre plus particulièrement les directions prises par les rayons lumineux (flèches noires 141 et blanches 142) émis par la LED 14. Une fraction de la lumière 141 éclaire les parois latérales 202, 203 de la paroi interne 18, dont la surface est grainée, dépolie ou texturée pour diffuser ou disperser la lumière 141 reçue. La lumière 143 traverse les parois latérales 202, 203 et se propage vers les parois latérales externes 162, 163 respectivement du module optique 16. Cette diffusion permet de masquer la LED 14 de la vision d'un être humain par les surfaces latérales externes 162, 163. De manière générale, ce masquage peut être accru lorsque la partie du module optique 16 située entre les parois latérales 202, 203 et les parois latérales externes 162,
163 est translucide. Le module optique peut alors être éventuellement réalisé en deux parties, une première partie translucide dite arrière située autour des parois latérales du logement et une deuxième partie transparente dite avant, depuis la paroi de fond du logement jusqu'à la surface externe avant du module. En variante ou en combinaison, les surfaces latérales externes 162 et 163 peuvent également être grainées, dépolies ou texturées pour diffuser ou disperser la lumière.
Une autre fraction de la lumière 142 éclaire la paroi de fond 200 formant une lentille de Fresnel. La paroi de fond 200 permet de faire converger la lumière 142 vers la surface avant externe 160, en traversant la partie du module optique 16 située entre la paroi de fond 200 et la surface avant externe 160. La lumière 144 ayant traversé cette partie du module optique 16 permet, en sortie, d'assurer les fonctions d'éclairage au module optique 16.
II n'est pas exclu qu'une fraction de la lumière 141 puisse venir éclairer les bords extrêmes des parois latérales 202, 203 du logement 20.
Le système d'éclairage 10, et notamment son module optique 16, peut être fixé au boîtier 3 par deux éléments de fixation 7 diamétralement opposés, représentés sur la figure 1. Chaque élément de fixation 7 est formé d'une bande rectangulaire du même matériau que le module optique 16 (ici du PMMA) dont une extrémité recourbée 7a épouse un bord avant du module optique 16 et dont l'autre extrémité 7b est fixée au boîtier 3, à l'intérieur de ce dernier.
A noter que le système d'éclairage représenté comprend en outre un autre dispositif optique, ici un projecteur ou phare 100 utilisant une source lumineuse halogène (non représentée) muni de réflecteurs (non représentés) pour assurer, par exemple, les fonctions de feux de position et de route.
L'organe d'éclairage décrit en référence aux figures est un projecteur de véhicule automobile.
L'invention n'est toutefois en rien limitée par le type et la forme de l'organe d'éclairage, lequel peut également être un organe d'éclairage intérieur ou extérieur, pour un véhicule ou un bâtiment.
Le système d'éclairage selon l'invention présente en effet l'avantage de pouvoir être utilisé dans de nombreux organes dont on cherche en particulier à réduire l'encombrement et le poids et à améliorer l'aspect.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'éclairage (10), notamment pour projecteur (1) de véhicule automobile, comportant une carte à circuit imprimé (12) équipée de diodes électroluminescentes (14) aptes à produire de la lumière (141 , 142), et un module optique (16) conformé pour propager et transmettre ladite lumière, ce module optique (16) présentant une surface de réception (18) destinée à recevoir ladite lumière (141 , 142) produite et une surface d'émission (19) pour retransmettre ladite lumière produite (143, 144), caractérisé en ce que ledit module optique
(16) présente un logement (20) pour recevoir ladite carte à circuit imprimé (12) équipée de diodes électroluminescentes et en ce que ledit logement (20) présente une paroi interne (18) formant ladite surface de réception.
2. Système d'éclairage (10) selon la revendication 1 , caractérisé en que la carte à circuit imprimé (12) ferme le logement (20) du module optique (16).
3. Système d'éclairage (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en que ladite surface de réception et/ou ladite surface d'émission présente au moins une portion (202, 203, 162, 163) apte à diffuser une fraction de ladite lumière (141) et/ ou un volume entre une portion de la surface de réception et une portion de la surface d'émission est apte à diffuser une fraction de ladite lumière.
4. Système d'éclairage (10) selon la revendication 3, caractérisé en que ladite portion (202, 203, 162, 163) apte à diffuser une fraction de ladite lumière présente une surface au moins partiellement grainée, texturée ou dépolie.
5. Système d'éclairage (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en que ladite surface de réception présente au moins une autre portion (200) apte à faire converger une autre fraction de ladite lumière (142).
6. Système d'éclairage (10) selon la revendication 5, dans lequel l'au moins autre portion (200) présente au moins un dispositif de collimation de la lumière.
7. Système d'éclairage (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en que ladite paroi interne (18) du logement comporte au moins deux parois latérales (202, 203) et au moins une paroi de fond (200) et en ce que lesdites au moins deux parois latérales (202, 203) forment une portion apte à diffuser une fraction de ladite lumière (141) et/ ou ladite paroi de fond (200) forme une autre portion apte à faire converger une autre fraction de ladite lumière (18).
8. Système d'éclairage (10) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite paroi interne (18) du logement comporte au moins deux parois latérales (202, 203) et au moins une paroi de fond (200) et en ce que la surface d'émission (19) dudit module optique (10), présente une surface externe (160) sensiblement parallèle à ladite paroi de fond, et au moins deux surfaces latérales externes (162, 163) sensiblement parallèles auxdites au moins deux parois latérales (202, 203) respectivement.
9. Organe d'éclairage de véhicule automobile équipé d'un système d'éclairage (10) selon l'une des revendications 1 à 8.
10. Véhicule automobile équipé d'au moins un système d'éclairage (10) selon l'une des revendications 1 à 8, ledit au moins système d'éclairage équipant notamment au moins un des organes suivants :
- une lumière d'ambiance située à l'intérieur de l'habitacle,
- un feu de signalisation du véhicule.
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