FR2768218A1 - Dispositif d'eclairage et de signalisation a conduit optique de la lumiere, notamment pour vehicules automobiles - Google Patents

Dispositif d'eclairage et de signalisation a conduit optique de la lumiere, notamment pour vehicules automobiles Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'éclairage ou de signalisation comportant une source de lumière (31) reçue dans un réflecteur (30) qui concentre la lumière sur un barreau optique (10) composé d'au moins deux lames (11, 12, 13, 14) superposées verticalement. Une première lame (12, 13, 14) au moins possède une première facette de réflexion apte à rediriger la lumière selon la direction générale du barreau optique et une seconde facette de réflexion apte à rediriger la lumière selon une direction d'éclairement du dispositif. Le dispositif comporte une lentille (22, 23, 24) devant ladite seconde facette.Il comporte en outre au moins une seconde lame (11) qui possède une première face (11e) qui reçoit une partie de la lumière et qui est apte à diriger par réfraction ladite partie de la lumière vers une seconde face (11s) qui transmet par réfraction ladite partie de la lumière en dehors du barreau, essentiellement selon la direction d'éclairement (E). Une lentille (21) est placée devant ladite seconde face.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif d'éclairage ou de
signalisation à conduit optique de la
lumière, notamment pour véhicules automobiles.
Elle concerne plus particulièrement un tel dispositif dont le conduit optique est un barreau optique du type décrit dans le brevet français publié sous le
numéro 2 514 105.
Ce document décrit en effet un projecteur comportant un barreau transparent de forme allongée. La lumière générée par une source de lumière et concentrée par un réflecteur pénètre dans le barreau par une face d'extrémité de celui-ci; elle se propage ensuite globalement selon la direction générale du barreau. La lumière est ensuite réfléchie par des décrochements réalisés sur la face arrière du barreau qui forment autant de facettes de réflexion. La lumière sort enfin du barreau par la face avant de celui-ci (opposée à la face qui porte les dérochements). La lumière est projetée sur la route au moyen de lentilles. On peut éventuellement utiliser des caches qui définissent la coupure
réglementaire pour certains types de projecteur.
Il est par ailleurs connu de réaliser le barreau
sous la forme d'une pluralité de lames superposées.
Chaque lame possède ainsi une face d'extrémité par laquelle la lumière pénètre dans la lame. Chaque lame comporte une ou plusieurs facettes de réflexion dont l'image est projetée sur la route au moyen d'une lentille. La conception de ce dernier type de barreau est très voisine de celle exposée dans le brevet français
n 2 514 105.
Les solutions de l'art antérieur imposent donc certaines contraintes au concepteur dans le positionnement des différents éléments. De plus, bien que l'encombrement de ces solutions soit réduit par rapport aux systèmes classiques, il n'est pas minimal du fait de l'alignement d'une part de la source de lumière et du barreau, et d'autre part des facettes de réflexion sur le barreau. La présente invention vise à améliorer les dipositifs à barreau optique de l'art antérieur, afin notamment que leur conception soit plus souple et que
leur encombrement soit encore réduit.
Elle propose dans ce but un dispositif d'éclairage ou de signalisation comportant une source de lumière reçue dans un réflecteur qui concentre la lumière sur un barreau optique composé d'au moins deux lames superposées verticalement, dans lequel au moins une première lame possède une première facette de réflexion apte à rediriger la lumière selon la direction générale du barreau optique et une seconde facette de réflexion apte à rediriger la lumière selon une direction d'éclairement du dispositif, et qui comporte une lentille devant ladite seconde facette, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une seconde lame qui possède une première face qui reçoit une partie de la lumière et qui est apte à diriger par réfraction ladite partie de la lumière vers une seconde face qui transmet par réfraction ladite partie de la lumière en dehors du barreau, essentiellement selon la direction d'éclairement, et en
ce qu'une lentille est placée devant ladite seconde face.
La seconde lame permet d'utiliser de façon
originale une partie de la lumière émise par la source.
Le concepteur de dispositifs d'éclairage et de signalisation a ainsi des possibilités plus larges de disposition des éléments qui constituent le barreau
optique et des éléments qui l'entourent.
De façon préférée, la seconde lame s'étend à la verticale de la première facette de réflexion. L'espace transversal qui dans l'art antérieur avait uniquement pour fonction de diriger la lumière dans la direction du barreau optique (première facette de réflexion) permet
ici de réaliser en outre une partie de l'éclairement.
L'encombrement de l'ensemble du dispositif s'en trouve
donc nettement réduit.
Afin de simplifier la conception, on peut prévoir que lesdites première et seconde facettes de réflexion soient planes, verticales et parallèles entre elles. Dans le même but, l'axe du réflecteur peut être dirigé suivant
la direction d'éclairement.
De façon avantageuse, la première face de la seconde lame est alignée avec la face latérale de la première lame qui reçoit la lumière. Ainsi on forme sur le barreau optique une unique face d'entrée de la lumière
pour les première et seconde lames.
Le dispositif d'éclairage et de signalisation
peut notamment être un projecteur de véhicule automobile.
Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit en référence aux dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue selon la flèche X de la figure 1; - la figure 3 représente en vue de dessus un barreau optique conforme à l'invention ainsi que les
rayons lumineux moyens qui le parcourent.
Le figure 1 représente un dispositif d'éclairage ou de signalisation à barreau optique. Il s'agit en
l'occurence d'un projecteur de véhicule automobile.
Le projecteur comporte un barreau optique 10 dont la direction longitudinale fait un angle de 60 degrés avec la direction d'éclairement E du projecteur dans
l'exemple représenté sur les figures.
Dans la suite de la description, on utilisera les
termes "avant" et "arrière" en référence à la direction
d'éclairement.
Le barreau 10 se compose de quatre lames de verre
11, 12, 13, 14 superposées verticalement.
Les trois lames inférieures 12, 13, 14 (premières lames) ont une forme générale allongée. Leurs faces latérales (faces longitudinales verticales)
respectivement avant et arrière sont alignées.
Les trois lames inférieures 12, 13, 14 sont biseautées à leurs deux extrémités. Chaque extrémité définit une facette plane verticale. À l'extrémité du barreau 10 située la plus en arrière, qui sera dénommée par la suite la première extrémité du barreau, les trois lames inférieures définissent donc respectivement trois premières facettes 12a, 13a, 14a qui sont alignées entre elles. Les trois lames inférieures 12, 13,14 ont des longueurs différentes, si bien que les facettes 12b, 13b, 14b définies à l'autre extrémité de chaque lame (secondes facettes) ne sont au contraire pas alignées. Les secondes facettes 12b, 13b, 14b sont toutefois parallèles entre elles. Du fait de la forme biseautée des trois lames inférieures 12, 13, 14, les facettes d'extrémité de celles-ci ne forment pas un angle droit avec la direction générale du barreau 10. En l'occurence, elles forment un angle de 34 avec la direction générale du barreau 10 et un angle de 26 avec la direction d'éclairement E. Les rayons moyens qui parcourent le barreau 10 sont donc incidents sur les facettes en formant un angle de 56 avec la direction normale aux facettes. Il y a donc réflexion totale. Les facettes d'extrémité des trois lames inférieures 12, 13, 14 constituent ainsi des facettes de réflexion de la lumière qui se propage dans
le barreau 10.
Les facettes d'extrémité des trois lames inférieures 12, 13, 14 pourront être aluminées afin d'éviter toute perte de flux lumineux. Cet aluminage est même obligatoire lorsque le barreau 10 est disposé de telle sorte que l'angle d'incidence sur les facettes d'extrémité est inférieur à 51 . C'est notamment le cas si le barreau 10 est disposé à angle droit par rapport à la direction d'éclairement. La lame supérieure 11 (seconde lame) a la forme d'un pavé aplati. Sa plus grande dimension s'étend selon la direction générale du barreau 10. Ses faces d'extrémité définissent des facettes verticales, en l'occurence perpendiculaires à la direction générale du barreau 10. Sa face latérale arrière lle est alignée avec les faces latérales arrière des trois lames inférieures 12, 13, 14. Sa face latérale avant lis s'étend dans le plan qui contient les faces latérales avant des trois lames inférieures, mais au droit de leurs premières extrémités biseautées (selon une direction perpendiculaire à la direction générale du barreau). La lame 11 s'étend ainsi à la verticale des premières
facettes 12a, 13a, 14a.
Un réflecteur 30 qui porte une source de lumière 31 est placé en arrière du barreau, essentiellement au droit (selon la direction d'éclairement E) de la face latérale arrière lle de la lame supérieure 11. Le réflecteur 30 est ainsi placé par la même essentiellement au droit des premières facettes 12a, 13a, 14a respectives
des trois lames inférieures 12, 13, 14.
Le réflecteur 30 est de forme essentiellement elliptique. La source de lumière 31 est au premier foyer du réflecteur 30. Le second foyer du réflecteur 30 est situé à l'avant des faces latérales arrière des lames 11, 12, 13, 14 afin que le faisceau lumineux généré par le
réflecteur 30 atteigne l'ensemble des lames du barreau.
Au droit de chacune des secondes facettes 12b, 13b, 14b respectives des trois lames inférieures 12, 13, 14 est placée une lentille 22, 23, 24. Une lentille 21 est placée au droit de la face latérale avant l1s de la
lame supérieure 11.
Le fonctionnement optique du barreau 10 va à présent être explicité en référence à la figure 3 qui représente le trajet de rayons lumineux dans chaque lame
11, 12, 13, 14.
Le faisceau lumineux I concentré par le réflecteur 30 pénètre dans le barreau 10 dans la région arrière des faces latérales arrière des lames 11, 12, 13, 14, dans une zone qui sera dénommée en conséquence zone d'entrée. Chaque lame 11, 12, 13, 14 reçoit une partie du faisceau lumineux. Dans chaque lame, la trajectoire du faisceau est alors modifiée par réfraction, en général
légèrement (ici inclinaison du faisceau de 9 ).
Les trois lames inférieures 12, 13, 14 ont un fonctionnement optique similaire qui ne va être décrit en
détail que pour la lame inférieure 14.
La première facette 14a qui est inclinée comme décrit ci-dessus intercepte les rayons lumineux réfractés par la zone d'entrée et réfléchit ces rayons lumineux selon la direction générale du barreau (rayon R). La seconde facette 14b reçoit le flux lumineux qui s'est propagé sur toute la longueur de la lame 14 et le réfléchit vers la face latérale avant de la lame 14 o il est réfracté lors de sa sortie de la lame 14. Le rayon moyen E4 est alors dirigé selon la direction générale d'éclairement E. La lame supérieure 11 reçoit une partie du flux lumineux I issu du réflecteur 30 au niveau de sa face latérale arrière, dénommée dans la suite première face ou face d'entrée lie. Comme pour les trois lames inférieures 12, 13, 14, le flux lumineux est transmis à l'intérieur de la lame 11 avec réfraction. La lumière (rayon moyen T) est ainsi dirigée vers la face latérale avant, dénommée deuxième face ou face de sortie l1s, qu'elle atteint directement, sans subir aucune réflexion. Au niveau de la face de sortie 11s, la lumière est à nouveau réfractée et transmise en dehors de la lame 11, c'est-à-dire en dehors du barreau, selon une direction E1, essentiellement parallèle à la direction d'éclairement E. Avantageusement, et comme c'est le cas dans l'exemple représenté sur les figures, toutes les faces latérales des différentes lames 11, 12, 13, 14 sont parallèles entre elles. De même, les facettes des trois lames inférieures 12, 13, 14 sont de préférence parallèles entre elles. Ainsi le faisceau lumineux I émis par le réflecteur 30 est parallèle à la direction d'éclairement E, c'est-à-dire que l'axe du réflecteur 30 est dirigé suivant la direction d'éclairement E. On peut remarquer en outre que les faces d'extrémité de la lame supérieure 11 ne jouent aucun rôle optique et que leur orientation peut par conséquent être modifiée pour autant qu'elles n'interceptent pas le
faisceau lumineux transmis à l'intérieur de la lame 11.
Dans le cas représenté, la face d'extrémité arrière de la lame supérieure 11 pourrait par exemple faire un angle inférieur à 90 avec la direction générale du barreau, c'est-à-dire un angle inférieur à 30 avec la direction d'éclairement E. L'angle avec la direction d'éclairement E devra toutefois rester supérieur à 9 , sans quoi une partie des rayons réfractés par la face d'entrée 1le de la première lame 11 serait interceptée
par la face d'extrémité arrière.
Comme il est bien connu de le faire, notamment grâce au brevet FR 2 514 105, des caches pourront être disposés sur le trajet de la lumière, par exemple entre le barreau optique 10 et chaque lentille 21, 22, 23, 24, afin de réaliser un faisceau à coupure. Dans ce cas, les lentilles 21, 22, 23, 24 sont de façon préférée
focalisées chacune sur le cache qui lui correspond.
On peut en outre prévoir qu'une même lame 12, 13, 14 possède plusieurs facettes de réflexion à la même extrémité. Dans ce cas, on associe une lentille à chaque
facette de réflexion.
L'invention ne se limite bien sûr pas à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus. D'autres dispositions du barreau ou des lames pourront être réalisées sans sortir du cadre de l'invention. Les changements d'orientation du barreau sont notamment bien connus de l'homme du métier puisqu'il suffit d'utiliser les lois de Fresnel
concernant la réfraction et la réflexion.
À ce titre, les lames sont mentionnées juxtaposées verticalement pour la clarté de l'exposé de l'invention. On pourra toutefois prévoir des les juxtaposer selon une direction différente sans sortir du
cadre de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'éclairage ou de signalisation comportant une source de lumière (31) reçue dans un réflecteur (30) qui concentre la lumière sur un barreau optique (10) composé d'au moins deux lames (11, 12, 13, 14) superposées verticalement, dans lequel au moins une première lame (12, 13, 14) possède une première facette de réflexion (12a, 13a, 14a) apte à rediriger la lumière selon la direction générale du barreau optique (10) et une seconde facette de réflexion (12b, 13b, 14b) apte à rediriger la lumière selon une direction d'éclairement (E) du dispositif, et qui comporte une lentille (22, 23, 24) devant ladite seconde facette (12b, 13b, 14b), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une seconde lame (11) qui possède une première face (11e) qui reçoit une partie de la lumière et qui est apte à diriger par réfraction ladite partie de la lumière vers une seconde face (11ls) qui transmet par réfraction ladite partie de la lumière en dehors du barreau (10), essentiellement selon la direction d'éclairement (E), et en ce qu'une lentille (21) est placée devant ladite
seconde face (11ls).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde lame (11) s'étend à la verticale de la première facette de réflexion (12a, 13a, 14a).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites première (12a, 13a, 14a) et seconde (12b, 13b, 14b) facettes de réflexion sont
planes, verticales et parallèles entre elles.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
3, caractérisé en ce que la première face (11e) de la seconde lame (11) est alignée avec la face latérale de la
première lame (12, 13, 14) qui reçoit la lumière.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
4, caractérisé en ce que l'axe du réflecteur (30) est
dirigé suivant la direction d'éclairement (E).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
, caractérisé en ce qu'il est un projecteur de véhicule automobile.
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