FR2906009A1

FR2906009A1 - Signaling and lighting device e.g. signal lamp, for motor vehicle, has bonnet type flow collector with input and front output faces collecting maximum light flow from LED and offers desired spreading of beam by reflector

Info

Publication number: FR2906009A1
Application number: FR0608194A
Authority: FR
Inventors: Ruiz Carlos Gomez; Lamberterie Antoine De
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-19
Also published as: FR2906009B1

Abstract

The device has an optical part (Q) formed by a bonnet (Ga) type flow collector (G), which surrounds an axis of an LED. The bonnet is made in transparent material of refractive index more than the refractive index of air. The bonnet has an shaft shaped input face (2) that covers the LED with a peripheral wall (2a), and a front output face (4) forming a refracting surface. The faces collect maximum light flow from the LED and offers desired spreading of a beam by a reflector. The collector distributes light that is not preferably symmetrical to revolution with respect to the axis.

Description

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE.LIGHTING AND / OR SIGNALING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE.

L'invention est relative à un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation, en particulier un feu de signalisation, notamment pour véhicule automobile, qui comprend une source lumineuse formée par au moins une diode électroluminescente, ou LED, émettant un faisceau orienté essentiellement suivant l'axe de la LED. On comprend par LED , par soucis de concision, l'abréviation anglaise pour diode électroluminescente. io US 6 951 414 et EP 0 830 984 montrent des feux de signalisation du genre défini précédemment. Dans ces feux il existe toutefois un problème de rendement lumineux. En effet, le flux émis par la LED n'est recueilli que très partiellement de sorte que l'on est amené à utiliser des LED plus performantes et plus coûteuses. The invention relates to a lighting and / or signaling device, in particular a signaling light, in particular for a motor vehicle, which comprises a light source formed by at least one light-emitting diode, or LED, emitting an essentially oriented beam. along the axis of the LED. The term LED, for the sake of brevity, is understood to mean the abbreviation for light-emitting diode. US 6,951,414 and EP 0 830 984 show signaling lights of the kind defined above. In these lights, however, there is a problem of light output. Indeed, the flux emitted by the LED is collected only very partially so that one is led to use more powerful LEDs and more expensive.

15 L'invention a pour but de fournir un feu de signalisation dans lequel l'exploitation du flux lumineux fourni par la LED est améliorée pour assurer un meilleur rendement de l'ensemble. Il est en outre souhaitable que le feu soit d'une construction simple et économique. Selon l'invention, un dispositif, du genre défini précédemment, 20 comprend : - une source lumineuse formée par au moins une diode électroluminescente, ou LED, émettant un faisceau orienté substantiellement, notamment essentiellement, suivant l'axe de la LED, - une pièce optique disposée devant la diode électroluminescente 25 pour collimater le faisceau, - et un réflecteur disposé de manière à recevoir le faisceau sortant de la pièce optique pour le réfléchir suivant une direction transversale, en particulier sensiblement à 90 , par rapport à l'axe de la LED (On comprend par transversale une inclinaison de préférence sensiblement perpendiculaire, 30 mais qui peut aussi être oblique oblique, et être de par exemple d'une inclinaison de 80 ou 100 ), le réflecteur présentant une forme allongée avec une dimension transversale à l'axe de la LED plus faible que la dimension longitudinale. En outre, la pièce optique est formée par un récupérateur de flux, du 35 type bonnette, qui entoure l'axe de la LED, réalisé en matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air et qui comporte : 2906009 2 - une face d'entrée en forme de puits qui coiffe la LED, avec une paroi périphérique entourant l'axe de la LED, - une face arrière de réflexion inclinée sur l'axe de la LED, - et une face avant de sortie formant dioptre, 5 les faces du récupérateur étant prévues pour recueillir un maximum du flux lumineux de la LED et pour assurer, en combinaison avec le réflecteur, l'étalement souhaité du faisceau renvoyé par le réflecteur, la répartition de la lumière produite par le récupérateur n'étant, de préférence, pas symétrique de révolution par rapport à l'axe de la LED. io On désignera par la suite sous le terme de feu tout dispositif d'éclairage et./ou de signalisation, par soucis de concision, un feu étant un exemple d'un tel dispositif. Le feu peut être prévu pour éclairer une plage allongée, notamment ovale, avec une dimension, généralement verticale, beaucoup plus petite que 15 l'autre dimension orthogonale, généralement horizontale. Dans ce cas, la section du réflecteur par un plan parallèle à l'axe de la LED et à la grande dimension de la plage allongée est parabolique avec un foyer situé sur l'axe de la LED en arrière de la LED. Le récupérateur de flux est prévu pour assurer une divergence du faisceau sortant du récupérateur dans un 20 plan passant par l'axe de la LED et parallèle à la grande dimension de la plage allongée, et pour assurer un faisceau essentiellement parallèle (collimation) dans un plan passant par l'axe de la LED et orthogonal à la grande dimension de la plage allongée. Généralement, le plan parallèle à l'axe de la LED et à la grande 25 dimension est horizontal et le faisceau sortant du récupérateur est divergent dans le plan horizontal, tandis que ce faisceau est parallèle dans le plan vertical. Selon une première possibilité, la face arrière du récupérateur donne un faisceau essentiellement parallèle tandis que le dioptre de la face avant de 30 sortie est prévu pour donner un faisceau divergent semblant provenir d'un point situé sur l'axe de la LED en arrière de la LED, de préférence voisin de, ou confondu avec, le foyer du réflecteur. Selon une autre possibilité, la face arrière du récupérateur est prévue pour permettre d'assurer une collimation dans un plan vertical et une 35 divergence du faisceau dans le plan horizontal, la face avant du récupérateur étant prévue pour éviter de dévier les rayons réfléchis par la face arrière. La face arrière peut être formée par une quadrique dont la coupe par un plan vertical est une parabole, et la coupe par un plan horizontal est une 2906009 3 hyperbole. La face de sortie est avantageusement cylindrique, identique à la surface d'onde pour ne plus déformer le faisceau. La surface du réflecteur et/ou la face de sortie du récupérateur s peuvent comporter des tores pour compléter la répartition de lumière dans la grille de la fonction optique. Le feu de signalisation selon l'invention peut, notamment, être appliqué à un indicateur de changement de direction, un feu diurne (DRL), un feu de position, un feu antibrouillard ou un feu de stop. io Dans le cas où l'on souhaite réaliser un feu de signalisation latéral avec source lumineuse cachée, le réflecteur présente une section horizontale parabolique admettant un axe parallèle à l'axe de la LED, cet ensemble donnant un faisceau sortant qui, après avoir convergé vers le foyer de la parabole, diverge selon un faisceau croisé à partir de ce foyer, l'ensemble étant 15 tel que le faisceau croisé présente les angles appropriés. De préférence, la surface du réflecteur est composée de plusieurs secteurs paraboliques admettant un même axe parallèle à l'axe de la LED et dont les foyers situés sur cet axe peuvent être confondus ou répartis sur l'axe parallèle pour assurer un bon éclairement.The invention aims to provide a signaling light in which the exploitation of the luminous flux provided by the LED is improved to ensure a better performance of the assembly. It is further desirable that the fire be of a simple and economical construction. According to the invention, a device of the kind defined above comprises: a light source formed by at least one light-emitting diode, or LED, emitting a substantially oriented beam, notably essentially along the axis of the LED; optical part arranged in front of the light-emitting diode 25 to collimate the beam, and a reflector arranged to receive the beam coming out of the optical part to reflect it in a transverse direction, in particular substantially 90, with respect to the axis of the LED (It is understood by transverse an inclination preferably substantially perpendicular, but which can also be oblique oblique, and be of for example an inclination of 80 or 100), the reflector having an elongated shape with a dimension transverse to the LED axis is smaller than the longitudinal dimension. In addition, the optical part is formed by a flux recuperator, of the windshield type, which surrounds the axis of the LED, made of transparent material of refractive index greater than that of air and which comprises: 2906009 2 - a well-shaped entrance face which caps the LED, with a peripheral wall surrounding the axis of the LED, - a rear reflection face inclined on the axis of the LED, - and an output front face forming dioptre, 5 the faces of the recuperator being provided to collect a maximum of the luminous flux of the LED and to ensure, in combination with the reflector, the desired spreading of the beam reflected by the reflector, the distribution of the light produced by the recuperator n being preferably not symmetrical with respect to the axis of the LED. The term "fire" is hereinafter referred to as any lighting and / or signaling device, for the sake of brevity, a light being an example of such a device. The fire may be provided to illuminate an elongate, oval-shaped beach, with a dimension, generally vertical, much smaller than the other orthogonal, generally horizontal, dimension. In this case, the section of the reflector by a plane parallel to the axis of the LED and the large dimension of the elongated beach is parabolic with a focus located on the axis of the LED behind the LED. The flux recuperator is provided to ensure a divergence of the beam exiting the recuperator in a plane passing through the axis of the LED and parallel to the large dimension of the elongate beach, and to ensure a substantially parallel beam (collimation) in a plane passing through the LED axis and orthogonal to the large dimension of the elongated beach. Generally, the plane parallel to the axis of the LED and the large dimension is horizontal and the beam leaving the recuperator is divergent in the horizontal plane, while this beam is parallel in the vertical plane. According to a first possibility, the rear face of the recuperator gives a substantially parallel beam while the dioptre of the front face of the output is provided to give a divergent beam appearing to come from a point on the axis of the LED behind the LED, preferably close to or coincident with the focus of the reflector. According to another possibility, the rear face of the recuperator is provided to allow a collimation in a vertical plane and a divergence of the beam in the horizontal plane, the front face of the recuperator being provided to avoid deflecting the rays reflected by the back side. The rear face can be formed by a quadric whose cut by a vertical plane is a parabola, and the cut by a horizontal plane is a hyperbola. The exit face is advantageously cylindrical, identical to the wave surface to no longer deform the beam. The surface of the reflector and / or the output face of the recuperator s may comprise tori to complete the distribution of light in the grid of the optical function. The signaling light according to the invention can, in particular, be applied to a change of direction indicator, a daytime running light (DRL), a position light, a fog light or a stop light. In the case where it is desired to provide a lateral signaling light with a hidden light source, the reflector has a parabolic horizontal section admitting an axis parallel to the axis of the LED, this assembly giving an outgoing beam which, after converging to the focus of the parabola, diverges in a cross beam from this focus, the set being such that the cross beam has the appropriate angles. Preferably, the surface of the reflector is composed of several parabolic sectors admitting the same axis parallel to the axis of the LED and whose foci located on this axis can be merged or distributed on the parallel axis to ensure good illumination.

20 L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins : 25 Fig. 1 est une vue schématique en élévation d'une plage allongée à éclairer. Fig. 2 est une coupe horizontale schématique d'un module de feu de signalisation selon l'invention pour l'éclairage d'une plage selon Fig. 1. Fig. 3 est un schéma illustrant, dans un plan horizontal, la déviation 30 d'un rayon lumineux par la face de sortie du récupérateur de Fig. 2. Fig. 4 est une section par un plan vertical suivant la ligne IV-IV de Fig. 2, du module. Fig. 5 est une vue schématique en perspective de dessus du module de Fig. 2 dont le réflecteur parabolique comporte des tores pour la répartition de 35 la lumière. Fig. 6 montre, semblablement à Fig. 5, une variante selon laquelle des tores sont prévus sur la face de sortie du récupérateur. Fig. 7 est une section horizontale d'une variante de réalisation selon 2906009 4 laquelle la divergence du faisceau sortant du récupérateur est obtenue par la face arrière. Fig. 8 est une section du module de Fig. 7 par un plan vertical passant par la ligne VIII-VIII de Fig. 7.The invention consists, apart from the arrangements set forth above, of a number of other arrangements which will be more explicitly discussed below with respect to embodiments described with reference to the accompanying drawings, but which do not are in no way limiting. In these drawings: FIG. 1 is a schematic elevational view of an elongate beach to be illuminated. Fig. 2 is a schematic horizontal section of a signaling light module according to the invention for illuminating a beach according to FIG. 1. Fig. 3 is a diagram illustrating, in a horizontal plane, the deflection of a light beam by the exit face of the recuperator of FIG. 2. Fig. 4 is a section in a vertical plane along the line IV-IV of FIG. 2, of the module. Fig. 5 is a schematic perspective view from above of the module of FIG. 2 whose parabolic reflector comprises tori for the distribution of light. Fig. 6 shows, similarly to FIG. 5, a variant according to which cores are provided on the output face of the recuperator. Fig. 7 is a horizontal section of an alternative embodiment according to 2906009 4 which the divergence of the beam leaving the recuperator is obtained by the rear face. Fig. 8 is a section of the module of FIG. 7 by a vertical plane passing through the line VIII-VIII of FIG. 7.

5 Fig. 9 est un schéma dans un plan vertical passant par l'axe de la LED de Fig. 7, illustrant la déviation des rayons lumineux par la face arrière du récupérateur. Fig. 10 est un schéma simplifié reprenant des éléments de Fig. 9. Fig. 11 est une coupe schématique horizontale de la face arrière du io récupérateur de Fig. 7 illustrant le trajet de rayons lumineux qui divergent en sortie. Fig. 12 est une coupe schématique horizontale, avec partie en perspective, d'un feu de signalisation latéral selon l'invention. Fig. 13 est une vue schématique en plan des faisceaux lumineux 15 produits par le feu de Fig. 12, et Fig. 14 est une vue schématique en élévation du récupérateur et du réflecteur du feu de Fig. 12. En se reportant à Fig. 1 des dessins, on peut voir une plage A allongée, représentée rectangulaire pour simplifier mais de forme ovale en 20 général, dont la grande dimension est horizontale et la petite dimension verticale. On souhaite que cette plage A soit rendue éclairante en utilisant une source lumineuse S, formée par une diode électroluminescente 1 ou LED, disposée latéralement par rapport à la plage A. Un problème de répartition du flux et de rendement lumineux existe avec des optiques traditionnelles, car 25 depuis le centre de la source S, l'angle Q sous lequel est vue une bande verticale de la plage A diminue en fonction de l'éloignement de cette bande comme illustré par les angles S2 1 et Q 2. Lorsque la plage éclairante A est obtenue en utilisant un réflecteur R (Fig. 2), comme montré par exemple par EP 0 830 984, on peut prévoir une 30 pièce optique Q disposée devant la LED. Selon EP 0 830 984 la pièce optique est prévue pour collimater le faisceau et donner en sortie un faisceau parallèle. La largeur du faisceau renvoyé par le réflecteur R, c'est-à-dire sa dimension suivant la direction horizontale de la plage A, est limitée par la largeur du faisceau parallèle sortant de la pièce optique.Fig. 9 is a diagram in a vertical plane passing through the axis of the LED of FIG. 7, illustrating the deviation of the light rays by the rear face of the recuperator. Fig. 10 is a simplified diagram showing elements of FIG. 9. Fig. 11 is a schematic horizontal section of the rear face of the recuperator of FIG. 7 illustrating the path of light rays that diverge at the output. Fig. 12 is a schematic horizontal section, with part in perspective, of a lateral signaling light according to the invention. Fig. 13 is a schematic plan view of the light beams 15 produced by the light of FIG. 12, and FIG. 14 is a diagrammatic elevational view of the recuperator and the fire reflector of FIG. 12. Referring to Fig. 1 of the drawings, there is shown an elongated beach A, shown rectangular for simplicity but of oval shape in general, the large dimension of which is horizontal and the small vertical dimension. This range A is desired to be made illuminating by using a light source S, formed by a light-emitting diode 1 or LED, arranged laterally with respect to the range A. A problem of distribution of the flux and light output exists with conventional optics, since from the center of the source S, the angle Q under which a vertical band of the range A is seen decreases as a function of the distance from this band as illustrated by the angles S2 1 and Q 2. When the illuminating surface A is obtained by using a reflector R (FIG 2), as shown for example by EP 0 830 984, an optical part Q arranged in front of the LED can be provided. According to EP 0 830 984, the optical part is designed to collimate the beam and to output a parallel beam. The width of the beam reflected by the reflector R, that is to say its dimension in the horizontal direction of the range A, is limited by the width of the parallel beam coming out of the optical part.

35 Selon l'invention, pour obtenir une plage éclairante A de forme allongée, généralement ovale, avec une bonne répartition de la lumière sur le réflecteur, la pièce optique Q est formée par un récupérateur de flux G, du type bonnette Ga, qui entoure l'axe X-X de la LED. La bonnette Ga est réalisée en 2906009 5 matière transparente d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air. La bonnette Ga comporte une face d'entrée 2 en forme de puits qui coiffe le dôme hémisphérique transparent la de la LED 1. La face d'entrée comprend une paroi périphérique 2a sensiblement cylindrique, notamment à 5 section droite ovale, ou légèrement tronconique. Les génératrices de la paroi 2a sont sensiblement parallèles à l'axe X-X de la LED. Le puits 2 comporte un fond 2b éloigné de la LED 1. Le puits 2, par ses surfaces 2a et 2b, est prévu pour recueillir un maximum du flux de la LED 1, en particulier la partie du flux correspondant à des rayons sortant de la LED suivant un angle supérieur à 45 io par rapport à l'axe X-X. La bonnette Ga comporte une face arrière 3 de réflexion inclinée sur l'axe X-X et une face avant de sortie 4 formant dioptre entre l'air et la matière transparente de la bonnette. Une bonnette de ce type est montrée par EP 1 338 844 au nom de la 15 même société déposante. Les faces du récupérateur G sont prévues, non seulement pour recueillir un maximum de flux lumineux de la LED 1, mais aussi pour assurer, en combinaison avec le réflecteur R l'étalement souhaité du faisceau E renvoyé par le réflecteur R (Fig. 2).According to the invention, to obtain an illuminating surface A of elongate shape, generally oval, with a good distribution of light on the reflector, the optical part Q is formed by a flux recuperator G, of the Ga-ring type, which surrounds the XX axis of the LED. The windshell Ga is made of a transparent material having a refractive index greater than that of air. The windshell Ga has a well-shaped inlet face 2 which covers the transparent hemispherical dome 1a of the LED 1. The entrance face comprises a substantially cylindrical peripheral wall 2a, in particular with an oval, or slightly frustoconical, cross-section. The generatrices of the wall 2a are substantially parallel to the X-X axis of the LED. The well 2 has a bottom 2b remote from the LED 1. The well 2, by its surfaces 2a and 2b, is designed to collect a maximum of the flow of the LED 1, in particular the portion of the flux corresponding to radii coming out of the LED at an angle greater than 45% relative to the axis XX. The windshell Ga has a rear face 3 of reflection inclined on the X-X axis and a front exit face 4 forming a diopter between the air and the transparent material of the windshield. A windshield of this type is shown by EP 1 338 844 in the name of the same applicant company. The faces of the recuperator G are provided, not only to collect a maximum of the luminous flux of the LED 1, but also to ensure, in combination with the reflector R, the desired spreading of the beam E reflected by the reflector R (FIG. .

20 Selon la réalisation de Fig. 2, la face d'entrée 2a, 2b et la face arrière 3 du récupérateur sont prévues pour que le faisceau réfléchi par la face arrière 3 soit essentiellement parallèle autour de l'axe X-X. La face de sortie 4 est prévue pour que sa section par un plan horizontal, comme illustré sur Fig. 2, transforme le faisceau parallèle incident en 25 un faisceau sortant divergent 5 dont les rayons extrêmes 5a, 5b dans le plan horizontal tombent sur le réflecteur R au voisinage des bords verticaux extrêmes du réflecteur R. Ainsi, le faisceau 5 éclaire entièrement le réflecteur R. Le faisceau 5 semble provenir d'un point virtuel 6 situé sur l'axe X-X en arrière de la LED 1. De préférence, le réflecteur R est un cylindre à section 30 horizontale parabolique et à génératrices verticales. La section horizontale parabolique du réflecteur admet un foyer F confondu avec le point 6, ou voisin de ce point 6. Les rayons extrêmes 5a, 5b sont réfléchis par le réflecteur R suivant des rayons 7a, 7b parallèles ou sensiblement parallèles. L'écartement des rayons 7a, 7b correspond à la grande dimension horizontale du réflecteur.According to the embodiment of FIG. 2, the input face 2a, 2b and the rear face 3 of the recuperator are provided so that the beam reflected by the rear face 3 is substantially parallel around the axis X-X. The exit face 4 is provided so that its section by a horizontal plane, as illustrated in FIG. 2, transforms the incident parallel beam into a diverging outgoing beam 5 whose extreme radii 5a, 5b in the horizontal plane fall on the reflector R in the vicinity of the extreme vertical edges of the reflector R. Thus, the beam 5 fully illuminates the reflector R The beam 5 appears to originate from a virtual point 6 located on the axis XX behind the LED 1. Preferably, the reflector R is a cylinder with a horizontal parabolic section and vertical generators. The horizontal parabolic section of the reflector has a focal point F coinciding with the point 6, or close to this point 6. The extreme rays 5a, 5b are reflected by the reflector R along parallel or substantially parallel radii 7a, 7b. The spacing of the rays 7a, 7b corresponds to the large horizontal dimension of the reflector.

35 Fig. 3 illustre la déviation, dans le plan horizontal, assurée par la face de sortie 4. Un rayon lumineux 8, parallèle à l'axe X-X et se propageant dans la matière transparente de la bonnette Ga, est réfracté à la traversée du dioptre 4 selon un rayon 9 dans l'air. Le rayon 9 semble provenir du point virtuel 6.Fig. 3 illustrates the deflection, in the horizontal plane, provided by the exit face 4. A light ray 8, parallel to the axis XX and propagating in the transparent material of the windshell Ga, is refracted at the crossing of the diopter 4 according to a radius 9 in the air. The ray 9 seems to come from the virtual point 6.

2906009 6 La matière transparente de la bonnette Ga peut être une matière plastique, notamment du PMMA (polyméthylméthacrylate) ou du PC (polycarbonate), ou du verre. Le faisceau E renvoyé par le réflecteur R est orienté 5 transversalement à l'axe X-X, presque perpendiculairement à cet axe. En coupe selon un plan vertical passant par l'axe X-X et comme illustré sur Fig. 4, les rayons extrêmes 10, 11 du faisceau sortant de la bonnette Ga sont parallèles, horizontaux, et distants de la hauteur correspondant à celle de la bande A éclairante. io Une section verticale du dioptre 4 par un plan passant par l'axe de la LED ou parallèle à cet axe est pratiquement une droite verticale comme illustré sur Fig. 4 de sorte qu'un rayon horizontal ne subit pas de déviation dans le plan vertical. Pour compléter la répartition de lumière dans la grille de la fonction 15 optique, on peut prévoir des tores, ou plus précisément des segments 12 de tores sur la surface du réflecteur R comme illustré sur Fig. 5. En variante, ou en complément, on peut prévoir des segments de tores 13 sur la face de sortie 4 de la bonnette Ga comme illustré sur Fig. 6. Les grands rayons de courbure des tores sont situés dans des plans verticaux tandis que les rayons de courbure 20 plus petits, correspondant à une courbure plus prononcée, sont situés dans les plans horizontaux pour accentuer la divergence du faisceau dans le plan horizontal. Les surfaces toriques 12, 13 peuvent être remplacées par des surfaces cylindriques dont les génératrices sont verticales avec sections 25 horizontales à rayon de courbure relativement faible. La réalisation des Fig. 2 à 4 correspond à une solution selon laquelle la bonnette Ga a une surface de sorbe 4 (ou plusieurs si elle est fresnelisée) qui assure la répartition en horizontal (dimension la plus longue) dans toute la surface du réflecteur. Les surfaces d'entrée et arrière de la bonnette assurent 30 une collimation des rayons lumineux dans le matériau de la bonnette suivant l'axe de la bonnette. Ensuite, en coupe horizontale, à la traversée du dioptre de sortie, les rayons divergent à partir d'un point virtuel 6 qui peut être placé plus ou moins loin de la LED. Pour obtenir un résultat global avec un faisceau réfléchi collimaté, la surface du réflecteur R est une parabole focalisée au point 35 virtuel 6. Cette combinaison permet d'obtenir une valeur performante de l'éclairement dans l'axe de la fonction. Selon une variante de réalisation correspondant aux Fig. 7 à 11, la divergence du faisceau sortant de la bonnette Gal est assurée par la 2906009 7 combinaison de la face d'entrée 102 et de la face arrière 103, tandis que la face de sortie 104 est prévue pour ne pas déformer sensiblement le faisceau. La combinaison de la face d'entrée 102 et de la face arrière 103 est calculée pour permettre d'assurer une collimation dans un plan vertical et une 5 divergence des faisceaux dans le plan horizontal. Le problème à résoudre est de déterminer une face arrière 103 constituant réflecteur telle que : - dans un plan vertical passant par l'axe X-X de la LED, l'ensemble des rayons arrivant sur la face arrière de la bonnette Gal sont réfléchis ro parallèlement à l'axe, c'est-à-dire colllimatés, afin de couvrir la faible hauteur du réflecteur de sortie R ; - dans un plan horizontal, l'ensemble des rayons arrivant sur la face arrière 103, après réflexion sur cette face arrière doivent sembler venir d'un point virtuel 106 situé sur l'axe en arrière de la source S.The transparent material of the windshell Ga may be a plastic material, in particular PMMA (polymethyl methacrylate) or PC (polycarbonate), or glass. The beam E returned by the reflector R is oriented transversely to the X-X axis, almost perpendicular to this axis. In section along a vertical plane passing through the X-X axis and as illustrated in FIG. 4, the extreme rays 10, 11 of the beam coming out of the lens Ga are parallel, horizontal, and distant from the height corresponding to that of the illuminating strip A. A vertical section of the diopter 4 by a plane passing through the axis of the LED or parallel to this axis is practically a vertical straight line as illustrated in FIG. 4 so that a horizontal radius does not undergo deviation in the vertical plane. To complete the light distribution in the optical function gate, tori, or more precisely ring segments 12, may be provided on the surface of the reflector R as shown in FIG. 5. Alternatively, or in addition, may be provided ring segments 13 on the outlet face 4 of the windshell Ga as shown in FIG. 6. The large radius of curvature of the tori are located in vertical planes while the smaller radii of curvature, corresponding to a more pronounced curvature, are located in the horizontal planes to accentuate the divergence of the beam in the horizontal plane. The toric surfaces 12, 13 may be replaced by cylindrical surfaces whose generatrices are vertical with horizontal sections with a relatively small radius of curvature. The realization of Figs. 2 to 4 corresponds to a solution according to which the windshell Ga has a surface of sorb 4 (or more if it is fresnelized) which ensures the distribution in horizontal (longest dimension) in all the surface of the reflector. The entrance and rear surfaces of the windscreen ensure collimation of the light rays in the windshield material along the axis of the windscreen. Then, in horizontal section, at the crossing of the output diopter, the rays diverge from a virtual point 6 which can be placed more or less far from the LED. To obtain an overall result with a collimated reflected beam, the surface of the reflector R is a parabola focused at the virtual point 6. This combination makes it possible to obtain a high-performance value of the illumination in the axis of the function. According to an alternative embodiment corresponding to FIGS. 7 to 11, the divergence of the beam emerging from the roller Gal is ensured by the combination of the input face 102 and the rear face 103, while the exit face 104 is designed not to deform the beam substantially. . The combination of the input face 102 and the back face 103 is calculated to provide collimation in a vertical plane and divergence of the beams in the horizontal plane. The problem to be solved is to determine a rear surface 103 constituting a reflector such that: in a vertical plane passing through the axis XX of the LED, all the rays arriving on the rear face of the mirror Gal are reflected in parallel with the axis, that is to say, collocated, to cover the low height of the output reflector R; in a horizontal plane, all the rays arriving on the rear face 103, after reflection on this rear face must appear to come from a virtual point 106 located on the axis behind the source S.

15 Fig. 8 et Fig. 9 correspondent à des coupes verticales passant par l'axe X-X. Le détail du chemin suivi par les rayons lumineux, qui sortent de la bonnette Gal parallèlement à l'axe, est illustré sur Fig. 9. Un rayon il issu de la source S se propage dans l'air dans le puits 102 et rencontre la surface périphérique sensiblement cylindrique 102a.Fig. 8 and FIG. 9 correspond to vertical sections passing through the X-X axis. The detail of the path followed by the light rays coming out of the mirror Gal parallel to the axis is illustrated in FIG. 9. A ray from the source S propagates in the air in the well 102 and meets the substantially cylindrical peripheral surface 102a.

20 En entrant dans la matière transparente de la bonnette le rayon est réfracté suivant r1 qui tombe sur la face arrière réfléchissante 103. De préférence, la réflexion est obtenue par réflexion interne. La face arrière 103, dans la section verticale, est calculée de manière que le rayon r1 soit réfléchi suivant un rayon ul parallèle à l'axe optique.Upon entering the transparent material of the windshield the spoke is refracted along r1 which falls on the reflecting back face 103. Preferably, the reflection is obtained by internal reflection. The rear face 103, in the vertical section, is calculated so that the radius r1 is reflected along a radius ul parallel to the optical axis.

25 Un rayon i2 provenant de la source et tombant sur le fond 102b du puits est réfracté, dans la matière de la bonnette, selon un rayon r2 sensiblement parallèle à l'axe de la LED. La surface 102b est déterminée en conséquence. En section verticale, la face de sortie 104 est une droite verticale 30 orthogonale à l'axe et sensiblement orthogonale aux rayons réfléchis u1 et r2. Ces rayons traversent la face de sortie 104 sans subir de déviation sensible. Dans un plan horizontal, correspondant aux coupes horizontales des Fig. 10 et 11, un rayon tel que r3 (Fig. 11) tombant sur la face arrière de la bonnette est réfléchi suivant un rayon u3 qui semble venir du point 106 (Fig.10) 35 situé en arrière de la source, sur l'axe. La section horizontale de la face de sortie 104 de la bonnette est prévue pour ne pas déformer sensiblement le faisceau qui traverse la matière de la bonnette Gal . On a représenté en i4 un rayon provenant de la source et tombant 2906009 8 sur le fond 102b dont la section par le plan horizontal est convexe vers la source afin de permettre une légère collimation. Le rayon i4 est dévié suivant r4 dans la matière de la bonnette. La convexité du fond 102b est prévue pour que le rayon r4 soit perpendiculaire à la face de sortie.A radius i2 from the source and falling on the bottom 102b of the well is refracted, in the material of the windshield, along a radius r2 substantially parallel to the axis of the LED. Surface 102b is determined accordingly. In vertical section, the exit face 104 is a vertical line orthogonal to the axis and substantially orthogonal to the reflected rays u1 and r2. These rays pass through the exit face 104 without undergoing significant deflection. In a horizontal plane, corresponding to the horizontal sections of Figs. 10 and 11, a radius such that r3 (Fig. 11) falling on the rear face of the windshield is reflected along a radius u3 which seems to come from the point 106 (Fig.10) 35 located behind the source, on the axis. The horizontal section of the outlet face 104 of the windshield is provided to not substantially deform the beam passing through the material of the windshell Gal. There is shown at 14 a ray from the source and falling on the bottom 102b whose section by the horizontal plane is convex towards the source to allow a slight collimation. The radius i4 is deflected according to r4 in the material of the windshield. The convexity of the bottom 102b is provided so that the radius r4 is perpendicular to the exit face.

5 Pour que, dans un plan horizontal, l'ensemble des rayons semblent venir, après réflexion, du point 106, la surface d'onde H (Fig. 10) doit être un cylindre dont la directrice est une droite verticale passant par le point 106. En écrivant la conservation du chemin optique entre la source et la surface d'onde on peut déterminer la surface arrière 103 de la bonnette. La surface résultante io est une quadrique dont la coupe par le plan vertical passant par l'axe optique (voir Figs. 8 et 9) est une parabole, tandis que la coupe dans un plan horizontal passant par l'axe optique (voir Figs. 10 et 11) est une hyperbole. En outre, il est judicieux : - d'avoir une face de sortie 104 cylindrique identique à la surface 15 d'onde H de façon à ne plus déformer le faisceau et ainsi limiter au maximum les pertes de Fresnel liées aux interfaces matière plastique de la bonnette-air ; - d'avoir une entrée de la lumière qui correspond à un cône permettant de laisser passer les rayons qui se dirigent vers la face arrière, suivi d'une surface permettant de travailler les rayons qui ne sont pas réfléchis par la 20 face arrière. En se reportant à Figs. 12 à 14 on peut voir un feu de signalisation latéral dans une configuration où la source lumineuse est cachée par un masque M en forme de tunnel. La source lumineuse S est encore constituée par une LED 201 25 coiffée par un récupérateur G de flux lumineux constitué par une bonnette Ga2 du même genre que celle des réalisations précédentes. L'axe X-X de la diode et de la bonnette est sensiblement parallèle à une paroi transparente 14 fermant le volume dans lequel est installée la source lumineuse et la bonnette.In order that, in a horizontal plane, all the rays appear to come from point 106 after reflection, the wave surface H (Fig. 10) must be a cylinder whose director is a vertical line passing through the point. 106. In writing the conservation of the optical path between the source and the wave surface one can determine the rear surface 103 of the windshield. The resulting surface is a quadric whose cross-section through the optical axis (see Figs 8 and 9) is a parabola, while the section in a horizontal plane passes through the optical axis (see Figs. 10 and 11) is a hyperbole. In addition, it is advisable to: have a cylindrical exit face 104 identical to the wave surface H so as to no longer deform the beam and thus limit as much as possible the losses of Fresnel related to the plastic interfaces of the windshield-air; to have a light entry corresponding to a cone making it possible to let the rays which go towards the rear face pass, followed by a surface making it possible to work the rays which are not reflected by the rear face. Referring to Figs. 12 to 14 can be seen a lateral traffic light in a configuration where the light source is hidden by a mask M tunnel. The light source S is still constituted by an LED 201 25 capped by a G light flux recuperator constituted by a Ga2 windshield of the same kind as that of previous embodiments. The X-X axis of the diode and the windshield is substantially parallel to a transparent wall 14 closing the volume in which is installed the light source and the windshield.

30 Les contraintes de conception d'un feu de signalisation latéral ou "side marker" sont de produire un faisceau qui répartit la lumière dans un grand champ photométrique dans le plan horizontal sans nécessité d'avoir une valeur maximale d'intensité. Dans le cas envisagé des Fig. 12-14, le champ horizontal J est compris entre -30 et 45 par rapport à une direction donnée. Le champ 35 angulaire horizontal J est donc d'environ 75 . Bien que l'invention soit décrite à propos d'un type d'optique appliqué à un feu de signalisation latéral, l'invention s'applique également à des optiques pour lesquels on a besoin d'éclairer un grand champ angulaire.The design constraints of a side marker light are to produce a beam which distributes the light in a large photometric field in the horizontal plane without the need for a maximum intensity value. In the case envisaged of FIGS. 12-14, the horizontal field J is between -30 and 45 with respect to a given direction. The horizontal angular field J is therefore about 75. Although the invention is described with regard to a type of optics applied to a lateral signaling light, the invention also applies to optics for which a large angular field of view is needed.

2906009 9 La bonnette Ga2 est prévue pour donner en sortie un faisceau parallèle dans le plan horizontal. Un réflecteur R2 avec section horizontale parabolique, ayant un axe N-N parallèle à celui de la bonnette Ga2 est placé devant cette bonnette. L'axe N-N se trouve généralement à l'extérieur, c'est-à- 5 dire du côté de la paroi 14 opposé à celui où se trouve la bonnette Ga2. Le réflecteur R2 est avantageusement constitué d'une succession d'arcs 15a, 15b...15h réfléchissants, reliés par des surfaces optiquement neutres 16a, 16b.. essentiellement parallèles à la paroi 14. On a représenté en trait mixte sur Fig.12 une partie des paraboles auxquelles appartiennent les io arcs successifs 15a, 15b... Toutes ces paraboles ont le même axe N-N. Les foyers des paraboles sont situés sur l'axe N-N. Ces foyers peuvent être voisins du point F correspondant au foyer de la parabole la plus proche de la bonnette Ga2, ou confondus avec ce point F. Comme illustré sur Fig. 13, chaque arc 15a...15h réfléchissant 15 transforme un faisceau incident parallèle à l'axe de la parabole en un faisceau convergeant vers le foyer correspondant. L'ensemble donne, comme visible sur Fig. 13, plusieurs faisceaux qui se croisent. Les foyers des paraboles 15a,...15h sont placés de telle façon que le faisceau croisé résultant J a un angle d'ouverture correspondant au champ 20 angulaire que l'on veut éclairer dans Ila fonction de signalisation considérée. Les secteurs successifs 15a, 15b,...15h sont décalés les uns par rapport aux autres suivant une direction transversale au faisceau parallèle sortant de la bonnette Ga2. Pour la définition en verticale des surfaces du réflecteur, comme 25 illustré sur Fig. 14, on effectue une révolution plus ou moins proche des multiparaboles 15a, 15b...15h pour obtenir l'ouverture verticale a du faisceau demandée pour la fonctionnalité "feu de signalisation latéral". Dans l'exemple considéré, l'ouverture verticale a est de 10 par rapport à l'horizontale.The lens Ga2 is provided to output a parallel beam in the horizontal plane. A reflector R2 with parabolic horizontal section, having an N-N axis parallel to that of the windshield Ga2 is placed in front of this windshield. The N-N axis is generally outside, that is to say on the side of the wall 14 opposite to that where the windshield Ga2 is located. The reflector R2 is advantageously constituted by a series of reflective arches 15a, 15b ... 15h, connected by optically neutral surfaces 16a, 16b, which are essentially parallel to the wall 14. part of the parabolas to which successive arcs belong 15a, 15b ... All these parabolas have the same axis NN. The parabolic foci are located on the N-N axis. These foci may be close to the point F corresponding to the focus of the parabola closest to the windshield Ga2, or coincide with this point F. As illustrated in FIG. 13, each reflecting arc 15a ... 15h transforms an incident beam parallel to the axis of the parabola into a beam converging towards the corresponding focal point. The set gives, as visible in FIG. 13, several beams that intersect. The foci of the parabolas 15a, ... 15h are placed in such a way that the resulting cross beam J has an aperture angle corresponding to the angular field which is to be illuminated in the signaling function under consideration. The successive sectors 15a, 15b, ... 15h are offset relative to each other in a direction transverse to the parallel beam coming out of the windshield Ga2. For the vertical definition of the surfaces of the reflector, as illustrated in FIG. 14, a revolution is made more or less close to the multiparabules 15a, 15b ... 15h to obtain the vertical aperture a of the beam requested for the "lateral traffic light" function. In the example considered, the vertical aperture a is 10 relative to the horizontal.

Claims

1. A lighting and / or signaling device, in particular a signaling light, in particular for a motor vehicle, which comprises: a light source formed by at least one light-emitting diode, or LED, emitting a beam oriented essentially along the axis of the LED, - an optical part arranged in front of the light-emitting diode to collimate the beam, - and a reflector arranged to receive the beam coming out of the optical part to reflect it in a transverse direction, in particular substantially 90, relative to to the axis of the LED, the reflector having an elongate shape with a dimension transverse to the axis of the LED smaller than the longitudinal dimension, characterized in that the optical part (Q) is formed by a flux recuperator (G), of the windshield type (Ga, Gal, Ga2), which surrounds the axis of the LED, made of a transparent material having a refractive index greater than that of the air, and which comprises: - a well-shaped entrance face (2, 102) which caps the LED, with a peripheral wall (2a, 102a) surrounding the axis of the LED, 20 - a rear reflection face (3, 103) inclined on the axis of the LED, - and an exit front face (4,104) forming an optical surface, the faces of the recuperator (G) being provided to collect a maximum of the luminous flux of the LED and to ensure, in combination with the reflector, the desired spreading of the beam reflected by the reflector, the distribution of the light produced by the recuperator preferably not symmetrical of revolution with respect to the axis of the LE D.

2. Device according to claim 1, intended to illuminate an elongated range (A) with a dimension much smaller than the other orthogonal dimension, characterized in that the section of the reflector (R) by a plane parallel to the axis of the LED and the large dimension of the extended beach is parabolic with a focus (F) located on the axis of the LED behind the LED (1, 101), and the flux recuperator (G) is provided for ensure a divergence of the beam exiting the recuperator in a plane passing through the axis of the LED and parallel to the large dimension of the elongate range, and to ensure a substantially parallel beam (collimation) in a plane passing through the axis of the LED and orthogonal to the large dimension of the elongated beach. 2906009 He

3. Device according to claim 2, wherein the plane parallel to the axis of the LED and to the large dimension of the rectangular range is horizontal, characterized in that the beam (5) leaving the recuperator is divergent in the horizontal plane. , while this beam is parallel in the vertical plane. 5

4. Device according to claim 2, characterized in that the rear face (3) of the reflector gives a substantially parallel beam while the dioptre (4) of the front exit face is provided to give a divergent beam appearing to come from a point (6) located on the LED axis behind the LED, adjacent to, or coincident with, the focus (F) of the reflector.

5. Device according to claim 3, characterized in that the rear face (103) of the recuperator is provided to ensure a collimation in a vertical plane and a divergence of the beam in the horizontal plane, the front face (104). the recuperator being provided to avoid deflecting the rays reflected by the rear face.

6. Device according to claim 5, characterized in that the rear face (103) is formed by a quadric whose cutting in a vertical plane is a parabola, and the section through a horizontal plane is a hyperbola.

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the output face is cylindrical, identical to the wave surface (H) to no longer deform the beam.

8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface of the reflector and / or the output face of the recuperator comprise cores (12,13) to complete the light distribution in the grid of the optical function . 30

9. Lateral device according to claim 1, with hidden light source, characterized in that the reflector (R2) has a parabolic horizontal section admitting an axis (NN) parallel to the axis of the LED, this assembly giving an outgoing beam which after converging to the focus of the dish, it diverges in a cross beam (J) from that focus, the set being such that the cross beam has the appropriate angles.

10. Device according to claim 9, characterized in that the surface of the reflector is composed of several parabolic sectors (15a, 15b, ...) admitting the same axis parallel to the axis of the LED and whose foci located on this axis can be confused or distributed on the parallel axis to ensure good illumination.

11. Application of a device according to any one of the preceding claims to a change of direction indicator, daytime running light (DRL), position lamp, fog light or brake light.