EP3899362B1 - Module lumineux avec masque de style - Google Patents

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EP3899362B1
EP3899362B1 EP19832333.9A EP19832333A EP3899362B1 EP 3899362 B1 EP3899362 B1 EP 3899362B1 EP 19832333 A EP19832333 A EP 19832333A EP 3899362 B1 EP3899362 B1 EP 3899362B1
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EP
European Patent Office
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rib
light
guide
optical guide
web
Prior art date
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EP19832333.9A
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EP3899362A1 (fr
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Sylvain Prime
Maxime LAMINETTE
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Publication date
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/50—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by aesthetic components not otherwise provided for, e.g. decorative trim, partition walls or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S43/235—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
    • 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
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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
    • F21S43/242—Light guides characterised by the emission area
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    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/249—Light guides with two or more light sources being coupled into the light guide
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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
    • F21S43/251—Light guides the light guides being used to transmit light from remote light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2104/00—Exterior vehicle lighting devices for decorative purposes

Definitions

  • the invention relates to the field of light signaling and lighting, in particular for motor vehicles.
  • optical guides In the field of lighting and signaling of motor vehicles, it is increasingly common to use optical guides. Indeed, these have the advantage of being able to take very varied geometric shapes and to provide an illuminating surface in inaccessible areas of a lighting and/or signaling device. This is particularly interesting in the current context where automobile manufacturers seek to give their vehicles their own signature, in particular by offering complex shapes to lighting and/or signaling devices.
  • the patent document US 2014/0177278 A1 discloses a plate-shaped light guide with two opposing main faces. Light produced by light sources enters the guide via one of the side faces. The light rays then propagate by successive reflections on the two main faces of the guide. The latter in fact form diopters with the ambient air and thus allow rays incident at an angle greater than the limiting angle of refraction to undergo so-called total reflection.
  • One of the main faces of the guide includes microstructures in the form of hollows or bumps also forming diopters with the ambient air. The rays propagating essentially along the extent of the guide which meet one face of the hollows undergo a total reflection directed towards the other main face. The latter is then the exit face of the guide.
  • the light emerging from the sheet may present homogeneity defects.
  • the invention aims to overcome at least one of the disadvantages of the aforementioned state of the art. More particularly, the invention aims to enable the production of light in a homogeneous manner, in particular in the context of light signaling with potentially complex shapes.
  • the subject of the invention is an optical guide as described in claim 1.
  • optical guide By optical guide, the present application aims at a transparent or translucent part inside which light rays propagate in a controlled manner from one of the ends of the guide, called the entry face, to at least one face of exit.
  • the propagation of light in a controlled manner is generally carried out by successive total reflections on various reflection faces internal to the optical guide.
  • variable shape of the rib comprises an inclination of the rib relative to a direction transverse to the main direction, passing through the center of the guide portion and the rib at the level of adjacency with said portion as well that preferably the thickness e of the rib.
  • the thickness of said rib varies by a value greater than 50% of the average value of said thickness and/or the inclination of the rib varies more than 20°.
  • the guide comprises at one end a light entry face, the shape of the rib being variable so as to promote the exit of light as the distance relative to said face increases, and thus to compensate for a decrease in the quantity of light passing through the guide portion.
  • the thickness of the rib increases with the distance relative to the entry face and/or the inclination of the rib decreases with the distance relative to the entry face.
  • the guide portion has an average diameter in cross section, the rib having a maximum thickness less than 70% of said diameter.
  • the maximum thickness of the rib is less than 60% of the average diameter of the guide portion.
  • the average diameter of the guide portion is constant over more than 90% of the length of said portion.
  • the guide portion has an average diameter in cross section and the optical guide extends in the main direction over a length greater than 20 times said diameter.
  • variable shape of the rib presents variations over more than 80% of the length of the guide.
  • the sheet is unitary and integral with the rib and the guide portion.
  • the guide portion is a first guide portion and the rib is a first rib
  • the optical guide comprising a second guide portion and a second rib adjacent to the sheet.
  • the sheet comprises two main and opposite faces, at least one of said faces comprises zones with means for emitting light from one of said faces, forming lighting zones.
  • the light output means on one of the main faces of the sheet comprise graining.
  • the graining has an average grain size greater than and/or less than 40 ⁇ m.
  • the invention also relates to a light module comprising: at least one light source; at least one optical guide capable of being supplied with light from at least one light source; remarkable in that the at least one optical guide conforms to the invention.
  • the module further comprises a mask placed against the sheet, said mask comprising windows aligned with the zones provided with light output means.
  • the mask is made of transparent or translucent material and comprises a paint delimiting the windows.
  • the windows of the mask have grained faces facing the sheet.
  • the invention also relates to a lighting device for a motor vehicle, comprising at least one light module for light signaling; remarkable in that the at least one light module conforms to the invention.
  • the light device is a projector and further comprises at least one light lighting module.
  • the guide portion(s) extend mainly transversely and the sheet extends from said guide portion(s) mainly longitudinally towards the front, the lighting zones of the sheet being located on an upper main face of said sheet.
  • the invention also relates to a light module comprising: at least one light source; at least one optical guide with a tubular and rounded guide portion, forming with the external environment a tubular and rounded diopter, said portion being capable of guiding light along the main direction by successive reflections on the diopter, and an tablecloth optically connected to said portion and capable of being supplied with light by said portion and of forming lighting zones; and a mask disposed against the sheet, said mask comprising windows aligned with the lighting zones.
  • the mask is made of transparent or translucent material and includes a paint delimiting the windows.
  • the windows of the mask have grained faces facing the sheet.
  • the lighting zones extend beyond the corresponding windows so as to avoid parallax defects.
  • the light output means on one of the main faces of the sheet comprise graining.
  • the graining has an average grain size greater than 20 ⁇ m and/or less than 40 ⁇ m.
  • the measures of the invention are interesting in that they make it possible to carry out a light signaling function of potentially complex shape while ensuring good light homogeneity according to different observation points at the front of the light module.
  • Varying the shape of the rib along the guide portion makes it possible to modulate the quantity of light according to light needs. In other words, this modulation not only makes it possible to compensate for the progressive reduction in light along the guiding portion but also to adjust the quantity of light distributed according to needs. For reasons in particular of homogeneity, it is in fact possible that the quantity of light required along the guide portion is not constant. Modulation by the shape of the rib thus gives great freedom, particularly for complex shapes and configurations.
  • varying the shape of the rib in terms of its thickness and in terms of its inclination also makes it possible to form profiles on the two opposite faces of the optical guide, at the level of the rib, particularly favorable to the production of said guide by plastic injection, particularly in terms of demoulding. Demoulding is particularly delicate for extended and thin parts, typically extended over more than 150mm and with an average thickness of less than 7mm, which is precisely the case in the embodiment below.
  • Graining the exit face of the sheet is useful for letting out light and can be done during molding.
  • FIG. 1 illustrates a headlight 2 for a motor vehicle, in this case a left headlight, it being understood that the right headlight is symmetrical to the left headlight with respect to a longitudinal and vertical plane of symmetry.
  • the projector 2 comprises a housing 4 forming a cavity open towards the front, this being closed by a glass (not visible).
  • the cavity contains two lighting modules 6 and 8 for so-called code (in English “low-beam”) and road (in English “high-beam”) functions. It also contains a light module 10 of the daytime running light or DRL type (acronym for the English expression “Daytime Running Light”).
  • the cavity of the headlight 2 further comprises a signaling light module 12 located in this case between the daytime running light module 10 and the code and highway modules 6 and 8. This is a style light module intended to be permanently lit.
  • the figure 1 As is visible in the figure 1 , it comprises three light strips extending essentially transversely and arranged side by side in a longitudinal direction, so as to be able to be seen and identified by an observer located at the front of the vehicle, in a sector of ⁇ 45° per relative to the longitudinal axis of the vehicle, at an angle in a vertical plane of +20° relative to the horizontal.
  • the projector 2 comprises a mask 14 with openings for the daylight module 10 and comprising transparent windows corresponding to the light strips of the style signaling module 12.
  • FIG 2 illustrates in perspective the mask 14 of the projector of the figure 1 .
  • the mask 14 includes openings 14.1, 14.2 and 14.3 for the daytime running light module 10 ( figure 1 ). It also includes elongated windows, in this case three transparent windows 14.4 intended to form the light bands of the style signaling module 12.
  • the mask 14 is advantageously made of transparent or translucent material covered, on the exterior face, with a layer of opacifying paint 14.5 with the exception of windows 14.4. More particularly, the mask 14 is advantageously a single piece made by injection of plastic material into a mold.
  • FIGS. 3 and 4 are two perspective views of an optical guide 16 of the style signaling module 12 ( figure 1 ) arranged behind and under the mask 14 ( figures 1 and 2 ).
  • Figure 3 is a front view of the optical guide 16 oriented essentially according to its mounting position in the projector as illustrated in figure 1 while figure 4 is a rear view.
  • the optical guide 16 is made of transparent or translucent material, advantageously in one piece, produced by injection of plastic material into a mold.
  • the optical guide 16 is generally extended and essentially comprises a guide portion 18.1 and 18.2, tubular and rounded, and a sheet 20 adjacent and connected to the guide portion 18.1 and 18.2. More particularly, the optical guide 16 comprises two guide portions 18.1. and 18.2 arranged one in the extension of the other, along the rear edge of the sheet 20. Each of the guide portions 18.1 and 18.2 is supplied at one end, at the level of an entry face, by a specific light source. It is understood that the number of guide portions can vary and depend in particular on the length of the sheet to be supplied with light and also on the space available to accommodate light sources. The light gradually leaves the guide via a rib connecting the guide portion to the sheet. The tablecloth is thus supplied with light all along its rear edge.
  • the guiding portion(s) are generally tubular with a cross section having a rounded profile such as a circle or an oval, so as to be able to guide the light by successive reflections on the diopter formed by the exterior surface in contact with the air ambient.
  • THE figures 5 and 6 are rear detail views of the central part of the optical guide of the figures 3 and 4 .
  • Each of the guide portions 18.1 and 18.2 is connected to the sheet 20 by a rib 22.1 and 22.2 respectively. It can be observed that these ribs 22.1 and 22.2 form grooves on the upper and lower faces of the optical guide 16, essentially due to the thickness and the inclination of the ribs in question.
  • Each portion of guidance 18.1 and 18.2 has at one of its ends a light entry face. To the Figure 6 , the entry face 18.2.1 of the second guide portion 18.2 is visible. Fixing means, such as positioning pins, are visible near the entry face 18.2.1 of the second guide portion. Similar means are also provided at the other ends of the guide portions 18.1 and 18.2, namely near the entry face of the first guide portion 18.1 (on the left on the figure 4 ) and at the end of the second guide portion 18.2 (on the right on the Figure 4 ).
  • FIGS. 7 and 8 are two sectional views of the central part of the optical guide, illustrated in figures 5 and 6 .
  • the rib 22.2 connecting the sheet 20 to the guide portion 18.2 and the grooves that said rib forms at the level of the upper and lower faces of the optical guide 16.
  • the rib 22.2. has an evolving shape so as to gradually promote the exit of light from the guide portion 18.2 towards the sheet 20, as one moves away from the light source, so as to compensate for the progressive loss of light .
  • the sectional view at Figure 7 is close to the entrance face 18.2.1 visible at the Figure 6 .
  • the quantity of light transmitted by the guide portion 18.2 is therefore still significant.
  • the rib 22.2 has a shape that is not very favorable to the transmission of light towards the sheet 20, while further downstream along the main direction of the guide portion 18.2, the shape of the rib 22.2 gradually evolves in a manner to promote the transmission of light towards the sheet in order to ensure homogeneous distribution of light all along the guide portion.
  • the direction in which the shape of the rib changes namely by decreasing or increasing the fraction of light traveling through the guide portion which has exited said portion, along the guide portion may be different, depending on in particular the location of the light source(s) and the light requirements.
  • the thickness of the rib makes it possible to influence in a fairly direct manner the quantity of light transmitted to the sheet.
  • the rib 22.2 has a limited thickness near the light entry face and progressively more important downstream along the guide portion 18.2.
  • Other shape parameters of the rib are also likely to influence the quantity of light transmitted to the sheet, such as in particular the inclination of the rib relative to a direction passing through the center of the guide portion and the zone of junction of the rib.
  • FIG 8 illustrates the correspondence between the optical guide 16 and the mask 14, more particularly at the level of the windows 14.4 forming the light bands.
  • the sheet 20 includes means for letting out through the upper face the light passing through the sheet by successive reflections along its extent. These means may include graining on the exit face and are detailed below in relation to the Figure 10 .
  • FIG. 9 essentially corresponds to the configuration of the Figure 7 .
  • the rib 22.1, 22.2 extends in a main direction 24.1, 24.2 with an average thickness e, and forms an angle ⁇ with a radial direction passing the zone of adjacency of the rib to the guide portion 18.1, 18.2.
  • a low thickness e reduces the fraction of light leaving the guide portion, per unit length of said guide, and vice versa.
  • a low angle ⁇ increases the fraction of light leaving the guide portion, per unit length of said guide, and vice versa.
  • the rays of light which propagate along the guide portion 18.1 and 18.2 are likely to exit the guide and undergo reflection in the rib at a distance from said portion or in the sheet mainly when the rib is aligned with the ray passing through the zone of adjacency of the rib to the guide portion, in other words when the angle ⁇ is zero.
  • this angle is large, a portion of rays reflecting on the area of the rib adjacent to the guide portion will remain in said portion. Another part of the rays will be reflected multiple times in this area and then in the rest of the rib before reaching the sheet. This means that the re-entry of these outgoing rays into the water table takes place further downstream. It is also clear that the thicker the rib, the greater the number of rays which exit from the guide portion towards the sheet.
  • the thickness e of the rib 22.1 and 22.2 can have a minimum value of 0.3mm and have a variation of more than 1mm, preferably more than 1.5mm.
  • the maximum value of the thickness e of the rib is less than the average diameter of the guide portion, preferably less than 70% of said diameter.
  • FIG. 10 illustrates a shape of the rib 22.1, 22.2 more favorable to the exit of light towards the sheet, due to the greater thickness e and the lower angle ⁇ , in comparison with the configuration of the Figure 9 .
  • FIG 11 is a representation of the optical guide 16, such as in Figure 3 but however showing the light output means from the upper face of the sheet 20.
  • These means consist of a graining 20.2 of certain zones of the upper face, while the rest of said face 20.1 remains smooth.
  • the graining advantageously has a grain size greater than 20 ⁇ m and/or less than 40 ⁇ m. This graining is advantageously carried out during the molding of the optical guide 16, by graining the affected areas of the mold. Such graining of the mold can be carried out by applying a laser beam.
  • optical guide, the style signaling module and the projector which have just been described are advantageous in that they make it possible to carry out a signaling function of potentially complex shape while ensuring good homogeneity of light intensity, especially from different points of view in front of the projector, in an economical manner.

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Description

  • L'invention a trait au domaine de la signalisation lumineuse et de l'éclairage, en particulier pour les véhicules automobiles.
  • Dans le domaine de l'éclairage et de la signalisation de véhicules automobiles, il est de plus en plus fréquent d'utiliser des guides optiques. En effet, ceux-ci présentent l'avantage de pouvoir prendre des formes géométriques très variées et d'amener une surface éclairante dans des zones peu accessibles d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation. Ceci est particulièrement intéressant dans le contexte actuel où les constructeurs automobiles cherchent à donner à leurs véhicules une signature qui leur est propre, notamment en proposant des formes complexes aux dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation.
  • Le document de brevet US 2014/0177278 A1 divulgue un guide de lumière en forme de plaque avec deux faces principales opposées. De la lumière produite par des sources lumineuses entre dans le guide via une des faces latérales. Les rayons lumineux se propagent alors par réflexions successives sur les deux faces principales du guide. Ces dernières forment en effet des dioptres avec l'air ambiant et permettent ainsi aux rayons incidents selon un angle supérieur à l'angle de réfraction limite, de subir une réflexion dite totale. Une des faces principales du guide comprend des microstructures sous forme de creux ou bosses formant, eux aussi, des dioptres avec l'air ambiant. Les rayons se propageant essentiellement suivant l'étendue du guide qui rencontrent une face des creux subissent une réflexion totale dirigée vers l'autre face principale. Cette dernière est alors la face de sortie du guide.
  • Il est également connu d'associer, dans un guide optique, une portion de guidage généralement tubulaire à une nappe adjacente à ladite portion. La portion de guidage et la nappe sont alors reliées entre elles par une nervure suffisamment épaisse que pour transmettre un maximum de lumière vers la nappe. Le document US 2005/0180165 A1 divulgue un guide optique comprenant une portion de guidage, une nervure et une nappe. L'épaisseur de la nervure le long de la direction principale de la portion de guidage étant variable.
  • Cependant dans certaines configurations avec des formes potentiellement complexes et étendues, la lumière sortant de la nappe peut présenter des défauts d'homogénéité.
  • L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de permettre la production de lumière de manière homogène, en particulier dans le cadre de signalisation lumineuse avec des formes potentiellement complexes.
  • L'invention a pour objet un guide optique tel que décrit dans la revendication 1.
  • Par guide optique, on vise dans la présente demande une pièce transparente ou translucide à l'intérieur de laquelle des rayons lumineux se propagent de manière contrôlée depuis une des extrémités du guide, appelée face d'entrée, jusqu'à au moins une face de sortie. La propagation de la lumière de manière contrôlée s'effectue généralement par des réflexions totales successives sur diverses faces de réflexion internes au guide optique.
  • Selon l'invention, la forme variable de la nervure comprend une inclinaison de la nervure par rapport à une direction transversale à la direction principale, passant par le centre de la portion de guidage et la nervure au niveau de l'adjacence avec ladite portion ainsi que préférentiellement l'épaisseur e de la nervure.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, sur l'étendue totale de la nervure, l'épaisseur de ladite nervure varie d'une valeur supérieure à 50% de la valeur moyenne de ladite épaisseur et/ou l'inclinaison de la nervure varie de plus de 20°.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, le guide comprend à une extrémité une face d'entrée de la lumière, la forme de la nervure étant variable de manière à favoriser la sortie de lumière au fur et à mesure que la distance par rapport à ladite face augmente, et ainsi à compenser une décroissance de la quantité de lumière parcourant la portion de guidage.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, l'épaisseur de la nervure augmente avec la distance par rapport à la face d'entrée et/ou l'inclinaison de nervure diminue avec la distance par rapport à la face d'entrée.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la portion de guidage présente en section transversale un diamètre moyen, la nervure présentant une épaisseur maximale inférieure à 70% dudit diamètre. Préférentiellement l'épaisseur maximale de la nervure est inférieure à 60% du diamètre moyen de la portion de guide.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, le diamètre moyen de la portion de guidage est constant sur plus de 90% de la longueur de ladite portion.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la portion de guidage présente en section transversale un diamètre moyen et le guide optique s'étend suivant la direction principale sur une longueur supérieure à 20 fois ledit diamètre.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la forme variable de la nervure présente des variations sur plus de 80% de la longueur du guide.
  • Avantageusement la nappe est unitaire et venue de matière avec la nervure et la portion de guidage.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la portion de guidage est une première portion de guidage et la nervure est une première nervure, le guide optique comprenant une deuxième portion de guidage et une deuxième nervure adjacente à la nappe.
  • Selon l'invention, la nappe comprend deux faces principales et opposées, au moins une desdites faces comprend des zones avec des moyens de sortie de la lumière par une desdites faces, formant des zones d'éclairage.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de sortie de la lumière sur une des faces principales de la nappe comprennent un grainage.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, le grainage présente une taille de grain moyenne supérieure à et/ou inférieure à 40µm.
  • L'invention a également pour objet un module lumineux comprenant : au moins une source lumineuse ; au moins un guide optique apte à être alimenté en lumière par l'au moins une source lumineuse ; remarquable en ce que l'au moins un guide optique est conforme à l'invention.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, le module comprend, en outre, un masque disposé contre la nappe, ledit masque comprenant des fenêtres alignées avec les zones pourvues des moyens de sortie de la lumière.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, le masque est en matériau transparent ou translucide et comprend une peinture délimitant les fenêtres.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, les fenêtres du masque présentent des faces grainées en vis-à-vis de la nappe.
  • L'invention a également pour objet un dispositif lumineux pour véhicule automobile, comprenant au moins un module lumineux de signalisation lumineuse ; remarquable en ce que l'au moins un module lumineux est conforme à l'invention.
  • Avantageusement, le dispositif lumineux est un projecteur et comprend, en outre, au moins un module lumineux d'éclairage.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la ou les portions de guidage s'étendent majoritairement transversalement et la nappe s'étend depuis ladite ou lesdites portions de guidage majoritairement longitudinalement vers l'avant, les zones d'éclairages de la nappe étant situées sur une face principale supérieure de ladite nappe.
  • L'invention a également pour objet un module lumineux comprenant : au moins une source lumineuse ; au moins un guide optique avec une portion de guidage tubulaire et arrondie, formant avec l'environnement extérieur un dioptre tubulaire et arrondi, ladite portion étant apte à guider de la lumière le long de la direction principale par réflexions successives sur le dioptre, et une nappe reliée optiquement à ladite portion et apte à être alimentée en lumière par ladite portion et à former des zones d'éclairage ; et un masque disposé contre la nappe, ledit masque comprenant des fenêtres alignées avec les zones d'éclairage.
  • Selon un mode avantageux, le masque est en matériau transparent ou translucide et comprend une peinture délimitant les fenêtres.
  • Selon un mode avantageux, les fenêtres du masque présentent des faces grainées en vis-à-vis de la nappe.
  • Selon un mode avantageux, les zones d'éclairage s'étendent au-delà des fenêtres correspondantes de manière à éviter des défauts de parallaxe.
  • Selon un mode avantageux, les moyens de sortie de la lumière sur une des faces principales de la nappe comprennent un grainage.
  • Selon un mode avantageux, le grainage présente une taille de grain moyenne supérieure à 20µm et/ou inférieure à 40µm.
  • Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de réaliser une fonction de signalisation lumineuse de forme potentiellement complexe tout en assurant une bonne homogénéité lumineuse suivant différents points d'observations à l'avant du module lumineux.
  • Le fait de faire varier la forme de la nervure le long de la portion de guidage permet de moduler la quantité de lumière en fonction des besoins de lumière. En d'autres termes, cette modulation permet non seulement de compenser la diminution progressive de lumière le long de la portion de guidage mais également de doser la quantité de lumière distribuée en fonction des besoins. Pour des raisons notamment d'homogénéité, il est en effet possible que la quantité de lumière nécessaire le long de la portion de guidage ne soit pas constante. La modulation par la forme de la nervure confère ainsi une grande liberté, notamment pour des formes et de configurations complexes. De plus, le fait de varier la forme de la nervure au niveau de son épaisseur et au niveau de son inclinaison permet aussi de former des profils sur les deux faces opposées du guide optique, au niveau de la nervure, particulièrement favorables à la réalisation dudit guide par injection plastique, notamment au niveau du démoulage. Le démoulage est particulièrement délicat pour des pièces étendues et fines, typiquement étendues sur plus de 150mm et d'épaisseur moyenne inférieure à 7mm, ce qui est précisément le cas dans l'exemple de réalisation ci-dessous.
  • Le grainage de la face de sortie de la nappe est intéressant pour faire sortir la lumière et peut être réalisé lors du moulage.
  • L'utilisation d'un masque en matériau transparent ou translucide recouvert d'un revêtement opacifiant de manière à laisser des fenêtres est aussi intéressante car elle permet d'obtenir un résultat optique très satisfaisant, avec une très bonne homogénéité lumineuse le long des fenêtres et évitant des défauts de parallaxe.
    • [Figure 1] est une représentation en perspective et de face d'un projecteur conforme à l'invention, comprenant un module lumineux également conforme à l'invention.
    • [Figure 2] est une représentation en perspective et de face du masque de du projecteur de la figure 1.
    • [Figure 3] est une représentation en perspective et de face du guide optique disposé derrière et sous le masque de la figure 2 dans le projecteur de la figure 1.
    • [Figure 4] est une représentation en perspective arrière du guide optique de la figure 3.
    • [Figure 5] est une représentation agrandie d'une partie centrale du guide optique de la figure 4.
    • [Figure 6] est une représentation sous un autre angle de la partie centrale du guide optique, de la figure 5.
    • [Figure 7] est une vue en coupe de la partie centrale du guide optique, de la figure 5.
    • [Figure 8] est une vue sous un autre angle de la coupe de la figure 7, avec le masque de la figure 2.
    • [Figure 9] est une vue de détail en coupe du guide optique à proximité de la face d'entrée de lumière.
    • [Figure 10] correspond à la figure 9 à distance de la face d'entrée de lumière.
    • [Figure 11] est une représentation en perspective et de face du guide optique des figures 3 à 10, montrant un traitement de surface, du type grainage, destiné à faire sortie la lumière vers le haut.
    • [Figure 12] correspond à la figure 11 illustrant, en plus, les fenêtres de transmission du masque de la figure 2.
  • La figure 1 illustre un projecteur 2 pour véhicule automobile, en l'occurrence un projecteur gauche, étant entendu que le projecteur droit est symétrique au projecteur gauche par rapport à un plan de symétrie longitudinal et vertical.
  • Le projecteur 2 comprend un boîtier 4 formant une cavité ouverte vers l'avant, celle-ci étant refermée par une glace (non visible). La cavité renferme deux modules d'éclairage 6 et 8 pour des fonctions dite code (en anglais « low-beam ») et route (en anglais « high-beam »). Elle renferme également un module lumineux 10 du type feu de jour ou encore DRL (acronyme de l'expression anglaise « Daytime Running Light »). La cavité du projecteur 2 comprend, en outre, un module lumineux de signalisation 12 situé en l'occurrence entre le module de feu de jour 10 et les modules code et route 6 et 8. Il s'agit d'un module lumineux de style destiné à être allumé en permanence. Comme cela est visible à la figure 1, il comprend trois bandes lumineuses s'étendant essentiellement transversalement et disposées côte-à-côte dans une direction longitudinale, de manière à pouvoir être vues et identifiées par un observateur situé à l'avant du véhicule, dans un secteur de ±45° par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, suivant un angle dans un plan vertical de +20° par rapport à l'horizontal. Le projecteur 2 comprend à cet effet un masque 14 avec des ajours pour le module de jour 10 et comprenant des fenêtres transparentes correspondant aux bandes lumineuses du module de signalisation de style 12.
  • La figure 2 illustre en perspective le masque 14 du projecteur de la figure 1. Le masque 14 comprend des ajours 14.1, 14.2 et 14.3 pour le module de feux de jour 10 (figure 1). Il comprend également des fenêtres allongées, en l'occurrence trois fenêtres transparentes 14.4 destinées à former les bandes lumineuses du module de signalisation de style 12. Le masque 14 est avantageusement en matériau transparent ou translucide recouvert, sur la face extérieure, d'une couche de peinture opacifiante 14.5 à l'exception des fenêtres 14.4. Plus particulièrement, le masque 14 est avantageusement une pièce d'un seul tenant réalisée par injection de matière plastique dans un moule.
  • Les figures 3 et 4 sont deux vues en perspective d'un guide optique 16 du module de signalisation de style 12 (figure 1) disposé derrière et sous le masque 14 (figures 1 et 2). La figure 3 est une vue avant du guide optique 16 orienté essentiellement selon sa position de montage dans le projecteur tel qu'illustré à la figure 1 alors que la figure 4 est une vue arrière.
  • Le guide optique 16 est en matériau transparent ou translucide, avantageusement d'un seul tenant, réalisé par injection de matière plastique dans un moule.
  • Le guide optique 16 est généralement étendu et comprend essentiellement une portion de guidage 18.1 et 18.2, tubulaire et arrondie, et une nappe 20 adjacente et reliée à la portion de guidage 18.1 et 18.2. Plus particulièrement, le guide optique 16 comprend deux portions de guidage 18.1. et 18.2 disposée l'une dans le prolongement de l'autre, le long du bord arrière de la nappe 20. Chacune des portions de guidage 18.1 et 18.2 est alimentée à une extrémité, au niveau d'une face d'entrée, par une source lumineuse spécifique. Il est entendu que le nombre de portions de guidage peut varier et dépendre notamment de la longueur de la nappe à alimenter en lumière et aussi de la place disponible pour loger des sources lumineuses. La lumière sort progressivement du guide par une nervure reliant la portion de guidage à la nappe. La nappe est ainsi alimentée en lumière tout le long de son bord arrière.
  • La ou les portions de guidage sont généralement tubulaires avec une section transversale présentant un profil arrondi tel qu'un cercle ou un ovale, de manière à pouvoir guider la lumière par réflexions successives sur le dioptre formé par la surface extérieure en contact avec l'air ambiant.
  • Les figures 5 et 6 sont des vues de détail arrière de la partie centrale du guide optique des figures 3 et 4. On y voit la fin de la première portion de guidage 18.1 et surtout le début de la deuxième portion de guidage 18.2. Chacune des portions de guidage 18.1 et 18.2 est reliée à la nappe 20 par une nervure 22.1 et 22.2 respectivement. On peut observer que ces nervures 22.1 et 22.2 forment des rainures sur les faces supérieur et inférieure du guide optique 16, essentiellement en raison de l'épaisseur et de l'inclinaison des nervures en question. Chacune des portions de guidage 18.1 et 18.2 présente à une de ses extrémités une face d'entrée de lumière. A la figure 6, la face d'entrée 18.2.1 de la deuxième portion de guidage 18.2 est visible. Des moyens de fixation, tels que des pions de positionnement, sont visibles à proximité de la face d'entrée 18.2.1 de la deuxième portion de guidage. Des moyens similaires sont également prévus aux autres extrémités des portions de guidage 18.1 et 18.2, à savoir à proximité de la face d'entrée de la première portion de guidage 18.1 (à gauche sur la figure 4) et à l'extrémité de la deuxième portion de guidage 18.2 (à droite sur la figure 4).
  • Les figures 7 et 8 sont deux vues en coupe de la partie centrale du guide optique, illustrée aux figures 5 et 6.
  • A la figure 7 on peut observer la nervure 22.2 reliant la nappe 20 à la portion de guidage 18.2 et les rainures que forme ladite nervure au niveau des faces supérieure et inférieure du guide optique 16. La nervure 22.2. présente une forme évolutive de manière à progressivement favoriser la sortie de lumière de la portion de guidage 18.2 vers la nappe 20, au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source lumineuse, de manière à compenser la perte progressive de lumière. La vue en coupe à la figure 7 est proche de la face d'entrée 18.2.1 visible à la figure 6. La quantité de lumière transmise par la portion de guidage 18.2 est par conséquent encore importante. Pour cette raison, la nervure 22.2 présente une forme peu favorable à la transmission de lumière vers la nappe 20, alors que plus en aval le long de la direction principale de la portion de guidage 18.2, la forme de la nervure 22.2 évolue progressivement de manière à favoriser la transmission de lumière vers la nappe en vue d'assurer une distribution homogène de la lumière tout le long de la portion de guidage.
  • Il est entendu que le sens dans lequel la forme de la nervure change, à savoir en diminuant ou augmentant la fraction de lumière parcourant la portion de guidage qui est sortie de ladite portion, le long de la portion de guidage peut être différente, en fonction notamment de l'emplacement de la ou des sources lumineuses et des besoins en lumière.
  • L'épaisseur de la nervure permet d'influencer de manière assez directe la quantité de lumière transmise vers la nappe. A cet effet, la nervure 22.2 présente une épaisseur limitée à proximité de la face d'entrée de lumière et progressivement plus importante en aval le long de la portion de guidage 18.2. D'autres paramètres de forme de la nervure sont également susceptibles d'influencer la quantité de lumière transmise vers la nappe, comme notamment l'inclinaison de la nervure par rapport à une direction passant par le centre de la portion de guidage et la zone de jonction de la nervure.
  • Il est entendu que tout ce qui vient d'être décrit en relation avec la nervure de la deuxième portion de guidage 18.2 s'applique également à la nervure de la première portion de guidage 18.1.
  • La figure 8 illustre la correspondance entre le guide optique 16 et le masque 14, plus particulièrement au niveau des fenêtres 14.4 formant les bandes lumineuses. On peut y observer le revêtement opacifiant 14.5 déposé sur la face extérieure et supérieure de la matière transparente ou translucide du masque 14, formant les trois fenêtres 14.4. La nappe 20 comprend des moyens pour faire sortir par la face supérieure la lumière parcourant la nappe par réflexions successives suivant son étendue. Ces moyens peuvent comprendre un grainage sur la face de sortie et sont détaillés plus loin en relation avec la figure 10.
  • Les figures 9 et 10 des vues de détail en coupe de la portion de guidage et la nervure la reliant à la nappe, la figure 9 illustrant une forme de nervure moins favorable à la transmission de lumière vers la nappe et la figure 10 illustrant une forme plus favorable de la transmission de lumière vers la nappe.
  • La figure 9 correspond essentiellement à la configuration de la figure 7. La nervure 22.1, 22.2 s'étend suivant une direction principale 24.1, 24.2 avec une épaisseur moyenne e, et forme un angle α avec une direction radiale passant la zone d'adjacence de la nervure à la portion de guidage 18.1, 18.2. Une épaisseur e faible diminue la fraction de lumière sortant de la portion de guidage, par unité de longueur dudit guide, et inversement. Similairement un angle α faible augmente la fraction de lumière sortant de la portion de guidage, par unité de longueur dudit guide, et inversement. En effet, les rayons de lumière qui se propagent le long de la portion de guidage 18.1 et 18.2 sont susceptibles de sortir du guide et subir une réflexion dans la nervure à distance de ladite portion ou dans la nappe majoritairement lorsque la nervure est alignée avec le rayon passant par la zone d'adjacence de la nervure à la portion de guidage, en d'autres termes lorsque l'angle α est nul. Lorsque cet angle est grand, une partie de rayons se réfléchissant sur la zone de la nervure adjacente à la portion de guidage va rester dans ladite portion. Une autre partie des rayons va se réfléchir de multiples fois dans cette zone et ensuite dans le reste de la nervure avant d'atteindre la nappe. Cela signifie que la rentrée de ces rayons sortants dans la nappe a lieu plus en aval. Il est également clair que plus la nervure est épaisse, plus grand sera le nombre de rayons qui sortent de la portion de guidage vers la nappe.
  • L'épaisseur e de la nervure 22.1 et 22.2 peut présenter une valeur minimale de 0.3mm et présenter une variation de plus de 1mm, préférentiellement plus de 1.5mm. Avantageusement la valeur maximale de l'épaisseur e de la nervure est inférieure au diamètre moyen de la portion de guidage, préférentiellement inférieure à 70% dudit diamètre.
  • La figure 10 illustre une forme de la nervure 22.1, 22.2 plus favorable à la sortie de lumière vers la nappe, en raison de l'épaisseur e plus importante et de l'angle α plus faible, en comparaison avec la configuration de la figure 9.
  • La figure 11 est une représentation du guide optique 16, telle qu'à la figure 3 mais montrant cependant les moyens de sortie de lumière de la face supérieure de la nappe 20. Ces moyens consistent en un grainage 20.2 de certaines zones de la face supérieure, alors que le reste de ladite face 20.1 reste lisse. Le grainage présente avantageusement une taille de grain supérieure à 20µm et/ou inférieure à 40µm. Ce grainage est avantageusement réalisé lors du moulage du guide optique 16, par grainage des zones concernées du moule. Un tel grainage du moule peut être réalisé par application d'un rayon laser.
  • La figure 12 correspond à la figure 11 avec toutefois représentées les fenêtres 14.4 du masque, ce dernier n'étant toutefois pas représenté.
  • En comparant les figures 11 et 12, on peut constater que les zones de grainage sont à plusieurs endroits plus larges que les fenêtres 14.4 correspondantes, ce qui permet d'éviter des défauts d'éclairage suivant certains angles d'observation. En d'autres termes, cette configuration permet d'éviter des défauts de parallaxe.
  • Le guide optique, le module de signalisation de style et le projecteur qui viennent d'être décrits sont avantageux en ce qu'ils permettent de réaliser une fonction de signalisation de forme potentiellement complexe tout en assurant une bonne homogénéité d'intensité lumineuse, en particulier depuis différents points de vue à l'avant du projecteur, et ce de manière économique.

Claims (14)

  1. Guide optique (16) pour véhicule automobile en matériau transparent ou translucide, s'étendant suivant une direction principale, et comprenant :
    - une portion de guidage (18.1, 18.2) tubulaire et arrondie, formant avec l'environnement extérieur un dioptre tubulaire et arrondi, ladite portion étant apte à guider de la lumière le long de la direction principale par réflexions successives sur le dioptre ; et
    - une nervure (22.1, 22.2) adjacente à la portion de guidage (18.1, 18.2), apte à faire sortir de la lumière de ladite portion ;
    le guide comprenant, en outre, une nappe (20) adjacente à la nervure, ladite portion de guidage (18.1, 18.2) étant reliée optiquement à ladite nappe (20) par ladite nervure (22.1, 22.2), la nappe comprenant deux faces principales et opposées, au moins une desdites faces comprenant des zones avec des moyens de sortie (20.2) de la lumière par une desdites faces, formant des zones d'éclairage,
    la nervure (22.1, 22.2) présentant une forme variable le long de la direction principale de manière à moduler la quantité de lumière sortant de la portion de guidage le long de ladite direction;
    le guide optique (16) étant caractérisé en ce que la forme variable de la nervure (22.1, 22.2) comprend dans un plan transversal à la direction principale une inclinaison α entre une direction principale (24.1, 24.2) de la nervure et une direction (26.1, 26.2) passant par le centre de la portion de guidage (18.1, 18.2) et la direction principale (24.1,24.2) de ladite nervure au niveau de l'adjacence avec ladite portion ainsi que préférentiellement l'épaisseur e de la nervure.
  2. Guide optique (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur l'étendue totale de la nervure (22.1, 22.2), l'épaisseur e de ladite nervure varie d'une valeur supérieure à 50% de la valeur moyenne de ladite épaisseur, et/ou l'inclinaison α de la nervure varie de plus de 20°.
  3. Guide optique (16) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit guide comprend à une extrémité une face d'entrée (18.2.1) de la lumière, la forme de la nervure (22.1, 22.2) étant variable de manière à favoriser la sortie de lumière au fur et à mesure que la distance par rapport à ladite face augmente, et ainsi à compenser une décroissance de la quantité de lumière parcourant la portion de guidage (18.1, 18.2), et l'épaisseur e de la nervure (22.1, 22.2) augmente avec la distance par rapport à la face d'entrée (18.2.1) et/ou l'inclinaison α de nervure (22.1, 22.2) diminue avec la distance par rapport à la face d'entrée (18.2.1).
  4. Guide optique (16) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion de guidage (18.1, 18.2) présente en section transversale un diamètre moyen, la nervure (22.1, 22.2) présentant une épaisseur e maximale inférieure à 70% dudit diamètre, et le diamètre moyen de la portion de guidage (18.1, 18.2) est constant sur plus de 90% de la longueur de ladite portion.
  5. Guide optique (16) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portion de guidage (18.1, 18.2) présente en section transversale un diamètre moyen et ledit guide s'étend suivant la direction principale sur une longueur supérieure à 20 fois ledit diamètre.
  6. Guide optique (16) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la forme variable de la nervure (22.1, 2.2) présente des variations sur plus de 80% de la longueur du guide.
  7. Guide optique (16) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la portion de guidage (18.1) est une première portion de guidage et la nervure (22.1) est une première nervure, le guide optique comprenant une deuxième portion de guidage (18.2) et une deuxième nervure (22.2) adjacente à la nappe (20).
  8. Guide optique (16) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de sortie de la lumière sur une des faces principales de la nappe comprennent un grainage (20.2).
  9. Guide optique (16) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le grainage (20.2) présente une taille de grain moyenne supérieure à 20µm et/ou inférieure à 40µm.
  10. Module lumineux (12) comprenant :
    - au moins une source lumineuse ;
    - au moins un guide optique (16) apte à être alimenté en lumière par l'au moins une source lumineuse ;
    caractérisé en ce que
    l'au moins un guide optique (16) est conforme à l'une des revendications 1 à 9.
  11. Module lumineux (12) selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'au moins un guide optique (16) est conforme à l'une des revendications 8 et 9, et en ce que ledit module comprend, en outre, un masque (14) disposé contre la nappe (20), ledit masque comprenant des fenêtres (14.4) alignées avec les zones pourvues des moyens de sortie (20.2) de la lumière, et le masque (14) est en matériau transparent ou translucide et comprend une peinture (14.5) délimitant les fenêtres (14.4).
  12. Module lumineux (12) selon la revendication 11 caractérisé en ce que les fenêtres (14.4) du masque (14) présentent des faces grainées en vis-à-vis de la nappe (20).
  13. Dispositif lumineux (2) pour véhicule automobile, comprenant au moins un module lumineux (12) ; caractérisé en ce que l'au moins un module lumineux (12) est conforme à l'une des revendications 10 à 12.
  14. Dispositif lumineux (2) selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'au moins un guide optique (16) est conforme à l'une des revendications 8 et 9, la ou les portions de guidage (18.1, 18.2) s'étendent majoritairement transversalement et la nappe (20) s'étend depuis ladite ou lesdites portions de guidage majoritairement longitudinalement vers l'avant, les zones d'éclairage de la nappe (20) étant situées sur une face principale supérieure de ladite nappe
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