FR3011312A1 - Dispositif d'eclairage a deux fonctions d'eclairement assurees par un meme groupe de source(s) de lumiere associe a des moyens de guidage - Google Patents

Abstract

Un dispositif d'éclairage (D) comprend un premier écran (E1) muni d'une face arrière (FR1), au moins un réflecteur (Ri) propre à transférer des photons vers la face arrière (FR1) du premier écran (E1) pour qu'ils participent à une première fonction d'éclairement, au moins une source de lumière (SLi) propre à délivrer les photons, un second écran (E2) muni d'une face arrière (FR2), et des moyens de guidage (MG) propres à collecter une partie des photons et à guider ces derniers vers la face arrière (FR2) du second écran (E2) pour qu'ils participent à une seconde fonction d'éclairement.

Description

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE À DEUX FONCTIONS D'ÉCLAIREMENT ASSURÉES PAR UN MÊME GROUPE DE SOURCE(S) DE LUMIÈRE ASSOCIÉ À DES MOYENS DE GUIDAGE L'invention concerne les dispositifs d'éclairage qui comportent un écran rétroéclairé par des photons produits par au moins une source de lumière et réfléchis par au moins un réflecteur. On entend ici par « dispositif d'éclairage » un dispositif lumineux pouvant assurer deux fonctions d'éclairement, choisies parmi l'éclairage, la signalisation et un effet lumineux décoratif. Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent des dispositifs d'éclairage comprenant un écran (éventuellement opalin) muni d'une face arrière, au moins un réflecteur propre à transférer des photons vers la face arrière de cet écran pour qu'ils participent à une fonction d'éclairement, et au moins une source de lumière (comportant généralement au moins une diode électroluminescente (ou LED) ou une diode laser) propre à délivrer les photons.

Lorsque le système doit offrir localement deux fonctions d'éclairement différentes, par exemple au niveau d'un bloc optique, il doit comporter à cet effet soit deux dispositifs d'éclairage placés l'un à côté de l'autre de façon étanche pour éviter les fuites de lumière et comportant chacun leur propre groupe de source(s) lumineuse(s), soit un unique dispositif d'éclairage comportant deux sous-parties voisines, séparées de façon étanche pour éviter les fuites de lumière et comportant chacune leur propre groupe de source(s) lumineuse(s). On notera que cette étanchéité peut résulter d'une contrainte esthétique et/ou d'une contrainte réglementaire. Dans un cas comme dans l'autre, chaque groupe de source(s) lumineuse(s) n'assure qu'une unique fonction d'éclairement, ce qui s'avère onéreux. En outre, les deux groupes de source(s) lumineuse(s) s'avèrent relativement encombrants, alourdissent le système qu'ils équipent, et peuvent nécessiter la présence de moyens de refroidissement séparés qui alourdissent également le système et augmentent son coût, sa consommation d'énergie électrique et sa complexité. De plus, l'étanchéité nécessite des artifices (comme par exemple des murets ou des cloisons) qui augmentent la complexité de l'ensemble. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation en utilisant un même groupe de source(s) lumineuse(s) pour assurer deux fonctions d'éclairement différentes. Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'éclairage comprenant un premier écran muni d'une face arrière, au moins un réflecteur propre à transférer des photons vers la face arrière du premier écran pour qu'ils participent à une première fonction d'éclairement, et au moins une source de lumière propre à délivrer les photons. Ce dispositif d'éclairage se caractérise par le fait qu'il comprend en outre : - un second écran muni d'une face arrière, et - des moyens de guidage propres à collecter une partie des photons et à guider ces derniers vers la face arrière du second écran pour qu'ils participent à une seconde fonction d'éclairement.

Grâce à l'invention, une même source de lumière contribue désormais aux première et seconde fonctions d'éclairement, ce qui permet de réduire le coût de fabrication, la consommation d'énergie électrique, le poids, l'encombrement et la complexité. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans un premier mode de réalisation, ses moyens de guidage peuvent comprendre des moyens de collection propres à collecter une partie des photons et à les transférer dans une zone choisie, et un guide de lumière propre à guider les photons, transférés dans cette zone choisie, vers la face arrière du second écran pour qu'ils participent à la seconde fonction d'éclairement ; - les moyens de collection peuvent comprendre au moins une pièce comportant une première partie placée derrière la source de lumière et agencée pour transférer des photons collectés vers la zone choisie associée, et une seconde partie placée devant la source de lumière associée et agencée pour collecter une petite partie des photons délivrés par cette dernière et les transférer par réflexion(s) totale(s) vers la première partie associée, et pour laisser passer une partie complémentaire des photons vers le réflecteur associé. Par exemple, chaque seconde partie peut constituer un collimateur ; - le guide de lumière peut comporter une face arrière où sont définies des structures tridimensionnelles propres à réfléchir les photons issus de chaque zone choisie vers la face arrière du second écran. Par exemple, ces structures tridimensionnelles peuvent être des prismes ; - dans un second mode de réalisation, ses moyens de guidage peuvent comprendre un guide de lumière comportant une extrémité avant propre à collecter des photons qui ne se dirigent pas vers un réflecteur, une extrémité arrière propre à réfléchir des photons guidés vers la face arrière du second écran pour qu'ils participent à la seconde fonction d'éclairement, et une partie intermédiaire propre à guider les photons collectés par l'extrémité avant jusqu'au niveau de l'extrémité arrière ; il peut comprendre N sources de lumière associées respectivement à N réflecteurs, avec N 2 ; - son second écran peut être opalin ; - son second écran peut comprendre au moins un motif de forme choisie et propre à être rétro-éclairé par les photons issus des moyens de guidage ; - chaque source de lumière peut comprendre au moins une diode lumineuse, par exemple de type électroluminescent ou laser. L'invention propose également un bloc optique comprenant au moins un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant.

L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO, d'où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes), sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant, une partie d'un bloc optique comprenant un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant, une partie du dispositif d'éclairage de la figure 1, avant son intégration dans un bloc optique, la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, une partie du dispositif d'éclairage de la figure 2, et la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, une partie d'un bloc optique comprenant un second exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'éclairage D permettant de remplir deux fonctions d'éclairement (éclairage ou signalisation ou effet lumineux (éventuellement décoratif)). Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'éclairage D est destiné à faire partie d'un bloc optique BO (très partiellement représenté sur les figures 1 et 4) d'un véhicule, éventuellement de type automobile. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, un dispositif d'éclairage D, selon l'invention, peut équiper tout type de système, équipement, appareil ou dispositif, y compris des murs intérieurs ou extérieurs de bâtiment. On notera que le bloc optique BO peut être aussi bien un phare (ou projecteur avant), qu'un feu arrière. A titre d'exemple non limitatif, un dispositif d'éclairage D peut assurer à la fois une première fonction de type feu diurne (ou DRL (pour « Daytime running Light (or Lamp) » - signalisation lumineuse allumée automatiquement lorsque le véhicule est mis en fonctionnement)) ou une première fonction de type feu stop, et une seconde fonction de type effet lumineux décoratif.

On a schématiquement illustré sur la figure 1 une partie d'un bloc optique BO comprenant un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage D selon l'invention. Ce bloc optique BO comprend un boîtier BT (très partiellement illustré) logeant le dispositif d'éclairage D.

Comme illustré sur les figures 1 et 2, un dispositif d'éclairage D, selon l'invention, comprend un premier écran E1, au moins un réflecteur Ri, au moins une source de lumière SLi, un second écran E2 et des moyens de collection MC. Le premier écran El comporte une face avant FV1 orientée vers l'extérieur et une face arrière FR1 orientée vers l'intérieur du bloc optique BO. Il est ici solidarisé au boîtier BT du bloc optique BO. Ce premier écran El peut être translucide ou opalin, selon les besoins (et plus précisément selon la première fonction d'éclairement à laquelle il participe). Par ailleurs, il peut être réalisé en matière plastique (ou synthétique) ou en verre. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif d'éclairage D comprend plusieurs (N) réflecteurs Ri (i = 1 à N, avec N 2), placés les uns à côté des autres et associés chacun à une source de lumière SLi et à une sous-partie PCi des moyens de guidage MG.

Mais il pourrait ne comporter qu'un seul réflecteur Ri associé à une unique source de lumière SLi. La (chaque) source de lumière SLi est agencée de manière à délivrer les photons qui sont destinés à éclairer les premier El et second E2 écrans. Chaque source de lumière SLi peut, par exemple, comprendre au moins une diode lumineuse. Cette dernière peut, par exemple, être une diode électroluminescente (ou LED) ou une diode laser. Mais dans une variante de réalisation, les N sources de lumière SLi pourraient être constituées par un guide de lumière à sorties multiples. On notera que lorsque l'on utilise des diodes électroluminescentes ou des diodes laser SLi, il est avantageux qu'elles soient montées sur au moins une plaque de support CE destinée à permettre au moins leur contrôle et leur alimentation électrique, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 4.

Chaque plaque de support CE peut, par exemple, être une carte à circuits imprimés, de type PCB (« Printed Circuit Board »), rigide ou flexible (de type « Flex »). Le (chaque) chaque réflecteur Ri peut constituer une parabole adaptée à la réflexion de photons incidents suivant une direction générale. Le (chaque) réflecteur Ri est agencé de manière à transférer des photons, issus de la source de lumière SLi associée, vers la face arrière FR1 du premier écran E1, comme illustré schématiquement sur la figure 4. Dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 à 4, les N réflecteurs Ri sont définis dans une même pièce PR réalisée par moulage ou injection d'une matière plastique ou synthétique. Mais ils pourraient être réalisés dans des pièces différentes. Le (chaque) réflecteur Ri peut être réalisé en matière plastique (ou synthétique), comme par exemple en PMMA.

On notera que, le (chaque) réflecteur Ri peut être dépourvu de revêtement afin de renvoyer les photons incidents vers la face arrière FR1 du premier écran El selon différentes directions générales d'éclairement et ainsi d'éviter la formation de zones sensiblement plus lumineuses que d'autres. Le second écran E2 comporte une face avant FV2 orientée vers l'extérieur et une face arrière FR2 orientée vers l'intérieur du bloc optique BO. Il est ici solidarisé au boîtier BT du bloc optique BO. On notera, comme illustré sur les figures 1 et 4, que les premier El et second E2 écrans peuvent être séparés par une paroi de liaison PL opaque. Comme illustré non limitativement sur la figure 1, le second écran E2 peut éventuellement comprendre au moins un motif M de forme choisie et propre à être rétro-éclairé (via la face arrière FR2) par les photons qui sont issus des moyens de guidage MG. Chaque motif M peut être réalisé sur la face avant FV2 du second écran E2 de différentes manières, et notamment par métallisation puis ablation laser, ou par métallisation partielle au moyen d'un masque d'épargne de métallisation, ou par sérigraphie sur un film collé ou surmoulé, ou encore par impression.

On notera que le second écran E2 peut être translucide (éventuellement avec des microéléments optiques définissant un rideau de lumière) ou bien opalin, selon les besoins (et plus précisément selon la seconde fonction d'éclairement à laquelle il participe). Le caractère opalin est notamment avantageux lorsque la face avant FV2 du second écran E2 comprend au moins un motif M, car cela permet d'offrir un meilleur rendu de ce dernier (M) lorsqu'il est rétro-éclairé et de le rendre quasiment insivible lorsqu'il n'est pas rétro-éclairé. Par ailleurs, le second écran E2 peut être réalisé en matière plastique (ou synthétique) ou en verre.

Les moyens de guidage MG sont propres à collecter une partie des photons délivrés par chaque source de lumière SLi et à guider ces photons collectés vers la face arrière FR2 du second écran E2 pour qu'ils participent à la seconde fonction d'éclairement (comme illustré sur les figures 3 et 4). Ainsi, une même source de lumière SLi peut avantageusement contribuer aux première et seconde fonctions d'éclairement, sans qu'il faille prévoir des moyens d'étanchéité spécifiques (comme par exemple des murets ou des cloisons), ce qui permet de réduire le coût de fabrication, la consommation d'énergie électrique, le poids, l'encombrement et la complexité.

On notera que les moyens de guidage MG peuvent être réalisés de différentes façons. Une première façon est illustrée non limitativement sur les figures 1 à 3. Dans cette première façon, les moyens de guidage MG comprennent des moyens de collection MC et un guide de lumière GL.

Les moyens de collection MC sont propres à collecter une partie des photons, qui sont délivrés par chaque source de lumière SLi, et à transférer ces photons collectés dans une zone choisie Zi qui est associée à cette dernière (SLi), comme illustré sur la figure 3. Le guide de lumière GL est propre à guider vers la face arrière FR2 du second écran E2 les photons qui ont été transférés dans une zone choisie Zi par les moyens de collection MC, afin qu'ils participent à la seconde fonction d'éclairement, comme illustré sur la figure 3. On notera qu'une zone choisie Zi est une zone d'interface entre les moyens de collection MC et le guide de lumière GL, où les photons collectés sont acheminés par les premiers (MC) afin de pénétrer dans le second (GL). Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, les moyens de collection MC peuvent comprendre au moins une pièce PCi (ici N) comportant des première P1 et seconde P2 parties solidarisées l'une à l'autre. On notera que chaque pièce PCi est de préférence monobloc. Chaque première partie P1 est placée derrière la source de lumière SLi qui est associée à sa pièce PCi, et est agencée pour transférer des photons qui ont été collectés par la seconde partie P2 associée vers la zone choisie Zi associée. A cet effet, les faces latérales externes de chaque première partie P1 peuvent être traitées afin d'imposer des réflexions internes totales. Un tel traitement peut, par exemple, consister en une métallisation. Chaque seconde partie P2 est placée devant la source de lumière SLi qui est associée à sa pièce PCi, et est agencée pour collecter une petite partie des photons délivrés par cette source de lumière SLi et pour transférer ces photons par réflexion(s) totale(s) vers la première partie P1 associée, et dans le même temps pour laisser passer une partie complémentaire de ces photons vers le réflecteur Ri associé. En fait, la plupart des photons qui sont ainsi collectés sont ceux qui ne se dirigent pas sensiblement vers un réflecteur Ri. Les photons qui passent au travers d'une seconde partie P2 sont ceux qui se dirigent sensiblement vers un réflecteur Ri. Afin de permettre cette collection, chaque seconde partie P2 peut comporter au moins des faces avant FC1 et arrière FC2 agencées de manière à imposer aux photons incidents des réflexions internes totales. A cet effet, les faces avant FC1 et arrière FC2 de chaque seconde partie P2 peuvent être traitées, par exemple métallisées. Comme illustré sur la figure 3, les photons qui parviennent directement sur la face avant FC1 sont réfléchis vers la face arrière FC2, laquelle les réfléchit vers la première partie P1 associée. Les photons qui parviennent directement sur la face arrière FC2 sont réfléchis vers la première partie P1 associée. On notera que chaque seconde partie P2 peut constituer une espèce de collimateur qui réfléchit les photons collectés vers la première partie P1 associée, selon une direction générale choisie.

De préférence et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, le guide de lumière GL peut avantageusement comporter une face arrière FR3 où sont définies des structures tridimensionnelles ST qui sont propres à réfléchir les photons issus de chaque zone choisie Zi vers la face arrière FR2 du second écran E2. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, ces structures tridimensionnelles ST peuvent être des prismes. Ce guide de lumière GL peut également comporter une face d'extrémité FE conformée et/ou traitée (par exemple par métallisation) de manière à réfléchir les photons incidents vers la face arrière FR2 du second écran E2. On notera que le guide de lumière GL est ici un élément monobloc associé simultanément aux N pièces PCi. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, il pourrait être constitué de N sous-éléments indépendants les uns des 15 autres. On notera également que ce guide de lumière GL peut, par exemple, être réalisé par moulage ou injection d'une matière plastique ou synthétique. On notera également que le guide de lumière GL et les N pièces PCi peuvent éventuellement constituer un même élément monobloc.

20 On notera également, comme illustrée non limitativement sur la figure 1, que le dispositif d'éclairage D peut éventuellement (mais avantageusement) comprendre en complément une paroi arrière réflectrice PRR s'étendant entre son second écran E2 et la face d'extrémité FE de son guide de lumière GL. Cette paroi arrière réflectrice PRR est agencée de 25 manière à réfléchir vers le second écran E2 les photons qui ont été réfléchis vers elle par le guide de lumière GL au lieu d'être réfléchis vers le second écran E2. Une seconde façon est illustrée non limitativement sur la figure 4. Dans cette seconde façon, les moyens de guidage MG comprennent 30 essentiellement un guide de lumière GL' comportant une extrémité avant EV, une extrémité arrière ER, et une partie intermédiaire PI solidarisée aux extrémités avant EV et arrière ER. L'extrémité avant EV est propre à collecter des photons qui ne se dirigent pas vers un réflecteur Ri. L'extrémité arrière ER est propre à réfléchir des photons guidés vers la face arrière FR2 du second écran E2 pour qu'ils participent à la seconde fonction d'éclairement. A cet effet, elle peut comme illustré présenter une forme incurvée. La partie intermédiaire PI est propre à guider les photons qui ont été collectés par l'extrémité avant EV jusqu'au niveau de l'extrémité arrière EA. Le guide de lumière GL' assure donc ici à la fois la collection des photons (essentiellement ceux qui ne se dirigent pas vers un réflecteur Ri), et le guidage et l'orientation de ces photons vers la face arrière FR2 du second écran E2. On notera que le guide de lumière GL' est ici un élément monobloc associé simultanément aux N sources de lumière SLi. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, il pourrait être constitué de N sous-éléments indépendants les uns des autres et associés respectivement aux N sources de lumière SLi. On notera également que ce guide de lumière GL' peut, par exemple, être réalisé par moulage ou injection d'une matière plastique ou synthétique. On notera également, comme illustrée non limitativement sur la figure 20 4, que le dispositif d'éclairage D peut éventuellement (mais avantageusement) comprendre en complément une paroi arrière réflectrice PRR' s'étendant entre son second écran E2 et l'extrémité arrière ER de son guide de lumière GL'. Cette paroi arrière réflectrice PRR' est agencée de manière à réfléchir vers le second écran E2 les photons qui sont sortis du 25 guide de lumière GL' avant d'être réfléchis vers le second écran E2 par l'extrémité arrière ER, ou bien qui ont été réfléchis vers elle par l'extrémité arrière ER au lieu d'être réfléchis vers le second écran E2, ou encore qui auraient réussi à passer entre la partie avant de la plaque de support CE et le bas du second écran E2.

30 Comme illustré non limitativement, cette paroi arrière réflectrice PRR' peut éventuellement constituer une extension de la paroi PR dans laquelle sont définis les N réflecteurs Ri. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - un faible encombrement, - un faible coût de fabrication, - une complexité réduite, - une consommation d'énergie électrique réduite, - des éclairements homogènes en fonctionnement.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage (D) comprenant un premier écran (El ) muni d'une face arrière (FR1), au moins un réflecteur (Ri) propre à transférer des photons vers ladite face arrière (FR1) du premier écran (El ) pour qu'ils participent à une première fonction d'éclairement, et au moins une source de lumière (SLi) propre à délivrer lesdits photons, caractérisé en ce qu'il comprend en outre i) un second écran (E2) muni d'une face arrière (FR2), et l a ii) des moyens de guidage (MG) propres à collecter une partie desdits photons et à guider ces derniers vers ladite face arrière (FR2) du second écran (E2) pour qu'ils participent à une seconde fonction d'éclairement.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage (MG) comprennent des moyens de collection (MC) 15 propres à collecter une partie desdits photons et à les transférer dans une zone choisie (Zi), et un guide de lumière (GL) propre à guider lesdits photons transférés dans ladite zone choisie (Zi) vers ladite face arrière (FR2) du second écran (E2) pour qu'ils participent à ladite seconde fonction d'éclairement. 20
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de collection (MC) comprennent au moins une pièce (PCi) comportant une première partie (P1) placée derrière ladite source de lumière (SLi) et agencée pour transférer des photons collectés vers ladite zone choisie (Zi), et une seconde partie (P2) placée devant ladite source de lumière 25 (SLi) et agencée pour collecter une petite partie des photons délivrés par cette dernière (SLi) et les transférer par réflexion(s) totale(s) vers ladite première partie (P1) associée, et pour laisser passer une partie complémentaire desdits photons vers ledit réflecteur (Ri).
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce 30 que ledit guide de lumière (GL) comporte une face arrière (FR3) où sont définies des structures tridimensionnelles (ST) propres à réfléchir lesdits photons issus de chaque zone choisie (Zi) vers ladite face arrière (FR2) du second écran (E2).
5. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage (MG) comprennent un guide de lumière (GL') comportant une extrémité avant (EV) propre à collecter des photons qui ne se dirigent pas vers un réflecteur (Ri), une extrémité arrière (ER) propre à réfléchir des photons guidés vers ladite face arrière (FR2) du second écran (E2) pour qu'ils participent à ladite seconde fonction d'éclairement, et une partie intermédiaire (PI) propre à guider lesdits photons collectés par ladite extrémité avant (EV) jusqu'au niveau de ladite extrémité arrière (ER).
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il la comprend N sources de lumière (SLi) associées respectivement à N réflecteurs (Ri), avec N 2.
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit second écran (E2) comprend au moins un motif (M) de forme choisie et propre à être rétro-éclairé par les photons issus desdits moyens de guidage 15 (MG).
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque source de lumières (SLi) comprend au moins une diode lumineuse.
9. 9. Bloc optique (BO), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage (D) selon l'une des revendications précédentes. 20
10. 10. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bloc optique (BO) selon la revendication 9.