FR3048785A1 - Guide de lumiere avec materiau diffusant - Google Patents

Guide de lumiere avec materiau diffusant Download PDF

Info

Publication number
FR3048785A1
FR3048785A1 FR1652033A FR1652033A FR3048785A1 FR 3048785 A1 FR3048785 A1 FR 3048785A1 FR 1652033 A FR1652033 A FR 1652033A FR 1652033 A FR1652033 A FR 1652033A FR 3048785 A1 FR3048785 A1 FR 3048785A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
zone
guide
reflection
light
optical guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1652033A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3048785B1 (fr
Inventor
Boubacar Sagna
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Priority to FR1652033A priority Critical patent/FR3048785B1/fr
Publication of FR3048785A1 publication Critical patent/FR3048785A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3048785B1 publication Critical patent/FR3048785B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/00362-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14Light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling 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
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/236Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/239Light guides characterised by the shape of the light guide plate-shaped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling 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
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/242Light guides characterised by the emission area
    • F21S43/245Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its major surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling 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
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/249Light guides with two or more light sources being coupled into the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/006Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to produce indicia, symbols, texts or the like
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051Diffusing sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

L'invention a trait à un guide optique (2) de lumière en matériau transparent ou translucide, de forme généralement étendue avec deux faces principales opposées (4, 8), et comprenant une zone d'entrée de la lumière (61), une zone de sortie (41) de la lumière sur une des deux faces principales opposées (4, 8) et une zone de réflexion (81) sur l'autre des deux faces principales opposées (4, 8), ladite zone (81) comprenant des moyens de réflexion (10) de la lumière vers la zone de sortie (41). Le guide (2) comprend sur la zone de réflexion (81) et/ou la zone de sortie (41) un matériau diffusant (22) avec des propriétés diffusantes supérieures à celles du matériau (21) formant le guide depuis la zone d'entrée jusqu'à la zone de sortie et/ou la zone de réflexion.

Description

GUIDE DE LUMIERE AVEC MATERIAU DIFFUSANT L’invention a trait au domaine de l’éclairage et/ou de la signalisation lumineuse, notamment pour véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention a trait au domaine de dispositifs lumineux comprenant un guide de lumière.
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 même 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.
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.
Le document de brevet US 2014/0177278 Al 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 et ceux 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. La lumière découplée du guide par lesdits creux peut, en fonction du nombre et de la taille des creux, se concentrer au niveau des creux et former des points de lumière. Afin d’homogénéiser la lumière sur la face de sortie, cet enseignement prévoit de faire fondre le fond des creux de manière à rendre ces surfaces non plane et/ou avec un état de surface plus grossier. Cette mesure a pour effet de conférer aux creux, en l’occurrence à leurs fonds, une capacité diffusante qui permet de diffuser de manière essentiellement aléatoire une partie de la lumière que chaque creux découple du guide. Cette mesure nécessite cependant des efforts particuliers d’un point de vue fabrication car chaque creux doit en effet subir un traitement particulier, comme notamment l’application d’une pointe à ultrason avec refroidissement. Durant les opérations de réalisation des creux, la matière plastique du guide amenée à l’état liquide le long des parois latérales des creux peut alors s’écouler par gravité dans les fonds des creux pour s’y refroidir et former un dioptre diffusant. Il s’agit par conséquent d’une procédure longue et potentiellement coûteuse. De plus, elle requiert une maîtrise de l’opération de fusion et de refroidissement de la matière du guide pour obtenir un effet adéquat. L’invention a pour objectif de proposer un guide optique de lumière palliant au moins un des inconvénients de l’état de la technique. Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un guide optique en forme de plaque qui présente une bonne homogénéité de lumière sur l’étendue de la face de sortie. L’invention a pour objet un guide optique de lumière en matériau transparent ou translucide, de forme généralement étendue avec deux faces principales opposées, et comprenant : une zone d’entrée de la lumière ; une zone de sortie de la lumière sur une des deux faces principales opposées ; une zone de réflexion avec des moyens de réflexion de la lumière vers la zone de sortie ; remarquable en ce que le guide comprend sur la zone de réflexion et/ou la zone de sortie un matériau diffusant avec des propriétés diffusantes supérieures à celles du matériau formant le guide depuis la zone d’entrée jusqu’à la zone de sortie et/ou la zone de réflexion.
Selon un mode avantageux de l’invention, le matériau diffusant présente une valeur de trouble selon la norme ASTM D1003 qui est égale ou supérieure à 0.5%, préférentiellement 1%, plus préférentiellement 1.5%.
Selon un mode avantageux de l’invention, le matériau formant le guide depuis la zone d’entrée jusqu’à la zone de sortie et/ou la zone de réflexion présente une valeur de trouble selon la norme ASTM DI 003 qui est égale ou inférieure à 0.5%.
Selon un mode avantageux de l’invention, le matériau diffusant s’étend, préférentiellement de manière continue, sur la majorité, préférentiellement la totalité, de la zone de réflexion et/ou la zone de sortie.
Selon un mode avantageux de l’invention, le matériau diffusant s’étend sur au moins une partie, préférentiellement sur la totalité, de l’épaisseur du guide optique.
Selon un mode avantageux de l’invention, le matériau diffusant est un matériau plastique chargé de particules diffusantes.
Selon un mode avantageux de l’invention, le matériau diffusant est en contact et cohésion chimique avec le matériau formant le guide depuis la zone d’entrée jusqu’à la zone de sortie et/ou la zone de réflexion.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone de sortie est superposée à la zone de réflexion et s’étend au-delà de ladite zone sur une marge comprise entre 1 et 10mm, préférentiellement 2 à 5mm.
Selon un mode avantageux de l’invention, le matériau diffusant présente une étendue qui augmente suivant l’épaisseur du guide, depuis la zone de réflexion jusqu’à la zone de sortie.
Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de réflexion sur la face de réflexion sont des microstructures, préférentiellement prismatique.
Selon un mode avantageux de l’invention, la taille et/ou la densité des microstructures augmente(nt) avec la distance de la zone d’entrée de manière à compenser la diminution progressive de la puissance lumineuse provoquée par les microstructures.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone de sortie et/ou la zone de réflexion forme(nt) un contour délimitant une portion centrale, ladite portion étant libre de matériau diffusant.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone de sortie et/ou la zone de réflexion forme(nt) un contour délimitant une portion centrale, le matériau diffusant s’étendant sur ladite portion.
Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une, préférentiellement chacune, des deux faces principales, comprend des cannelures s’étendant transversalement à la direction des rayons lumineux de la zone d’entrée vers les zones de sortie et de réflexion.
Selon un mode avantageux de l’invention, le rayon moyen des cannelures est compris entre une fois le pas des cannelures et 10 fois ledit pas, préférentiellement entre 1.5 fois et 5 fois ledit pas.
Selon un mode avantageux de l’invention, le guide comprend une rainure sur une des deux faces principales, ladite rainure s’étendant entre la zone d’entrée et les zones de sortie et de réflexion, transversalement à la direction des rayons lumineux de ladite zone d’entrée vers lesdites zones de sortie et de réflexion, ladite rainure comprenant une face latérale de sortie des rayons du guide et une face latérale opposée de rentrée des rayons dans le guide, au moins une desdites deux faces présentant un relief diffusant.
Selon un mode avantageux de l’invention, le relief diffusant de la ou des faces latérales de la rainure est grainé et/ou comprend des cannelures.
Selon un mode avantageux de l’invention, la zone de réflexion est située sur l’une deux faces principales opposées dudit guide, préférentiellement sur la face principale opposée à celle avec la zone de sortie. L’invention a également pour objet un module de signalisation lumineuse, comprenant un guide optique de lumière et au moins une source lumineuse, remarquable en ce que le guide optique est un guide selon l’invention.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent de favoriser l’homogénéité de la zone éclairée sur la face de sortie du guide de lumière, et ce de manière simple et économique. Le matériau diffusant ne présente pas de véritable surcoût dans la mesure où il remplace une partie du matériau de base du guide. Seule la mise en oeuvre du matériau diffusant en contact avec le matériau de base du guide peut générer un surcoût. L’aspect esthétique lorsque le guide n’éclaire pas est conservé, à savoir que le guide garde un aspect totalement transparent ou cristal, en raison du faible taux de trouble du matériau diffusant. La présence de cannelures et/ou d’une ou plusieurs rainures entre la zone d’entrée de lumière et la zone de sortie permet de favoriser davantage l’homogénéité lumineuse de la zone éclairée. Ces mesures permettent par ailleurs de prévoir un taux de trouble du matériau diffusant inférieur à celui qui serait nécessaire en l’absence de ces mesures, ce qui permet de conserver l’aspect éteint du guide ainsi que son rendement. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d’un guide de lumière conforme à l’invention selon un premier mode de réalisation ; - La figure 2 est une vue schématique en coupe du guide de lumière de la figure 1, la coupe étant dans un plan perpendiculaire au plan moyen du guide et orienté suivant la direction principale de propagation des rayons dans le guide ; - La figure 3 est une représentation schématique en plan d’une première configuration du guide des figures 1 et 2, conformément au premier mode de réalisation de l’invention ; - La figure 4 est une représentation schématique en plan d’une deuxième configuration du guide des figures 1 et 2, conformément au premier mode de réalisation de l’invention ; - La figure 5 est une représentation schématique en plan d’une troisième configuration du guide des figures 1 et 2, conformément au premier mode de réalisation de l’invention ; - La figure 6 est une représentation schématique en plan d’une quatrième configuration du guide des figures 1 et 2, conformément au premier mode de réalisation de l’invention ; - La figure 7 est une vue en perspective d’un guide de lumière conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention ; - La figure 8 est une vue schématique en coupe du guide de lumière de la figure 7, la coupe étant dans un plan perpendiculaire au plan moyen du guide et orienté suivant la direction principale de propagation des rayons dans le guide ; - La figure 9 est une vue en coupe d’un guide de lumière conforme à un troisième mode de réalisation de l’invention.
Les figures 1 à 3 illustrent un premier mode de réalisation de l’invention, les figures 4 à 6 illustrant différentes variantes de ce premier mode.
La figure 1 est une vue en perspective d’un guide de lumière conforme au premier mode de réalisation de l’invention. Le guide de lumière 2 est constitué d’une plaque en matériau transparent ou translucide apte à transmettre des rayons lumineux. Cette plaque peut être plane ou courbe et présenter un contour régulier ou irrégulier. A la figure 1, cette plaque présente un contour rectangulaire, étant entendu que d’autres contours sont envisageables.
Le guide de lumière 2 comprend deux faces principales opposées et généralement parallèles l’une à l’autre. Il comprend également une face latérale 6 avec une zone 6^ d’entrée de la lumière produite par des sources lumineuses (non représentées à la figure 1). En l’occurrence, la zone d’entrée de la lumière 6^ comprend des collimateurs du type lentille de Fresnel, étant entendu que la présence de collimateurs est optionnelle et que d’autres types de collimateurs sont envisageables. La face avant 4 comprend une zone 4^ de sortie de la lumière, cette zone correspondant essentiellement à la zone de la face arrière comprenant les microstructures visibles par transparence à la figure 1.
La figure 2 illustre davantage les détails du guide de lumière de la figure 1. Il s’agit d’une vue schématique en coupe longitudinale, c’est-à-dire suivant un plan généralement perpendiculaire au plan moyen du guide et orienté selon la direction principale ou moyenne de propagation des rayons. Cette direction est généralement horizontale sur la figure 1. A la figure 2, on peut observer la face avant 4 et la face arrière 8 du guide, ces faces formant les faces principales. On peut également observer les microstructures 10 formées sur une zone dite de réflexion 8^ de la face arrière 8. Une source lumineuse 12 est représentée en vis-à-vis de la zone d’entrée de la lumière 6\ Il est entendu que plusieurs sources lumineuses peuvent être réparties le long de la zone d’entrée e\ Les microstructures 10 sont des creux formés sur la face arrière 8, formant des dioptres aptes à réfléchir les rayons se propageant dans le guide depuis la zone d’entrée, rayons réfléchis étant dirigés vers la face avant 4 sur la zone de sortie 4\ Ce phénomène est bien connu en soi de l’homme de métier ; il n’est par conséquent pas nécessaire de le détailler davantage.
Toujours à la figure 2, on peut observer que le matériau 2^ formant le guide 2 au niveau des zones de réflexion 8^ et de sortie 4^ est différent du matériau 2} formant le reste du guide, plus particulièrement formant le guide depuis la face d’entrée 6 jusqu’aux dites zones 4^ et 8\ En effet, le matériau 2^ est un matériau présentant des propriétés de diffusion de la lumière, contrairement au matériau 2\ tout en restant transparent et en conservant un aspect de cristal.
La capacité d’un matériau transparent ou translucide à diffuser la lumière peut être exprimée par le taux de trouble (ou « Haze >> en anglais) de la norme ASTM D 1003- 00. Cette norme prévoit, essentiellement, de faire passer un faisceau de rayons lumieux parallèles au travers d’un spécimen en matériau transparent ou translucide à tester, le spécimen étant disposé devant un orifice d’une sphère. La sphère en question comprend également un orifice de sortie aligné avec le centre de la sphère et l’orifice d’entrée. La transmittance (ou facteur de transmission) de lumière Tt entrant dans la sphère ainsi que la transmittance (ou facteur de transmission) de lumière diffusée Td dans la sphère sont mesurées. Le taux de trouble ou « Haze >> est alors exprimé comme suit :
où Tt est le rapport entre la quantité totale de lumière transmise par le spécimen et la lumière incidente au spécimen, et Td est le rapport entre la quantité de lumière diffusée par l’instrumentation et le spécimen, diminuée de la quantité de lumière diffusée exclusivement par l’instrumentation (c’est-à-dire en l’absence de spécimen), et la lumière incidente au spécimen.
Le matériau 2^ peut présenter un taux de trouble compris entre 0.5% et 10%. Ce taux dépend cependant de la longueur du guide à allumer. Par longueur du guide à allumer, on entend celle correspondant au parcours des rayons lumineux depuis les microstructures les plus proches de la ou des sources de lumières jusqu’aux microstructures les plus éloignées desdites sources lumineuses . A titre d’exemple, pour une longueur à allumer inférieure ou égale à 6 cm, le taux de trouble peut être compris entre 4% et 10% et pour une longueur au-delà de 10 cm, le taux de trouble est compris entre 0.5% et 4%.
Le matériau peut par exemple être du PLEXIGLAS® LED 8N LD48 de la société Evonik®, présentant un taux de trouble compris entre 0.5% et 2%. A titre d’exemple, il peut également être du PLEXIGLAS® LED 8N LD12 de la même société, présentant un taux de trouble de l’ordre de 5%.
Les matériaux 2} et 2^ sont préférentiellement des matériaux plastiques, plus préférentiellement thermoplastiques. Ils peuvent être co-injectés ou injectés l’un après l’autre, de manière à assurer une cohésion chimique au niveau de leurs jonctions.
Le matériau 2} formant le reste du guide, ou du moins la portion du guide s’étendant depuis la zone d’entrée jusqu’aux zones de réflexion 8^ et de sortie 4\ présente quant à lui un taux de trouble égal ou proche de 0, préférentiellement inférieur à 1, plus préférentiellement inférieur à 0.5%.
Toujours à la figure 2, on peut observer que la zone de sortie 4^ est plus étendue que la zone de réflexion 8^ en raison du fait que les microstructures 10 réfléchissent les rayons vers la face avant 4 suivant, essentiellement, un cône divergeant.
La figure 3 qui est une vue schématique en plan du guide la figure 2, illustre par ailleurs cette situation, à savoir que la zone de sortie 4^ s’étend au-delà de la zone de réflexion 8\ La marge de débordement de la zone de sortie 4^ au-delà de la zone de réflexion 8^ dépend des microstructures et de l’épaisseur du guide. Elle peut être comprise entre 1 mm et 10 mm, préférentiellement entre 2 mm et 5 mm.
Il est à noter que le matériau présentant des propriétés de diffusion de la lumière ne doit pas nécessairement s’étendre sur toute l’épaisseur du guide, contrairement à ce qui est illustré à la figure 2. Il peut en effet s’étendre sur une partie seulement de l’épaisseur, formant par exemple la face avant ou la face arrière du guide. Il peut ainsi s’agir d’une couche de matériau d’une épaisseur comprise entre 5% et 80%, préférentiellement entre 10% et 50% de l’épaisseur totale du guide. Dans ce cas, le taux de trouble peut être plus important que lorsqu’il occupe la totalité de l’épaisseur du guide. La possibilité de configuration qui vient d’être décrite est valable pour toutes les variantes et modes de réalisation décrits.
Les figures 4 à 6 illustrent des variantes du premier mode de réalisation.
La figure 4 illustre une première variante où les zones de réflexion et de sortie sont multiples, à savoir au nombre de deux chacune. En d’autre termes, le guide de lumière 2’ comprend deux zones de sorties de la lumière 4^’ et 4^’ distinctes et deux zones de réflexion 8^’ et 8^’ correspondantes. Similairement à ce qui a été décrit en relation avec la figure 3, les zones de sortie 4^’ et 4^’ peuvent s’étendre au-delà des zones de réflexion 8^’ et 8^’.
La figure 5 illustre une deuxième variante où les zones de réflexion et de sortie 8^” et 4^” forment un contour entourant une zone centrale non éclairée 4^” qui est libre du matériau diffusant des zones de réflexion et de sortie 8^” et 4^”.
La figure 6 illustre une troisième variante, correspondant à celle de la figure 5, où toutefois la zone centrale non éclairée comprend le matériau diffusant des zones de réflexion et de sortie 8^”’ et 4^”’.
Les figures 7 et 8 illustrent un deuxième mode de réalisation de l’invention. Les numéros de référence du premier mode sont utilisés pour les éléments identiques ou correspondants du deuxième mode, ces numéros étant toutefois majorés de 100.
Le guide de lumière 102 illustré à la figure 7 est similaire à celui de la figure 1, à cette différence près qu’il comprend des moyens optiques supplémentaires pour améliorer l’homogénéité lumineuse. En effet, des phénomènes de modes peuvent apparaître le long de l’étendue longitudinale du guide, ces phénomènes formant une alternance de bandes plus éclairées et de bandes plus sombres. Ce phénomène peut par ailleurs être accentué lorsque le guide présente un profil courbe. Ce phénomène de modes peut être partiellement corrigé par l’utilisation d’un matériau avec des propriétés diffusantes tel qu’illustré en relation avec le premier mode de réalisation selon les figures 1 à 6. Des moyens supplémentaires, tels que ceux des figures 7 et 8, permettent de les corriger davantage.
Le guide 102 des figures 7 et 8 comprend sur ses faces avant et arrière des cannelures 104^ et 108^, respectivement. Ces cannelures s’étendent transversalement, préférentiellement perpendiculairement, à la direction longitudinale du guide. Cette succession de surfaces courbes permet aux rayons de se mélanger lors de leur parcours le long du guide et, partant, de diminuer voire de supprimer le phénomène de modes. Les cannelures sont disposées entre la zone d’entrée de la lumière 106^ et la ou les zones éclairées, c’est-à-dire en l’occurrence la zone de sortie 104^
Les cannelures peuvent présenter un pas P et un rayon moyen R répondant à la relation P < R < 10 x P, préférentiellement 1.5 x P < R < 5 x P. Ces relations procurent une forme peu profonde et aplatie des cannelures et, partant, des angles d’incidence des rayons supérieurs à l’angle limite de réfraction, induisant un taux de réflexion important.
La figure 9 illustre un troisième mode de réalisation de l’invention, comparable au deuxième mode en ce qu’il procure des moyens optiques supplémentaires pour améliorer l’homogénéité lumineuse suite au phénomène de modes. Les numéros de référence du premier mode sont utilisés pour les éléments identiques ou correspondants du deuxième mode, ces numéros étant toutefois majorés de 200.
La figure 9 est une vue schématique en coupe d’un guide de lumière 202. Ce dernier comprend sur une de ses faces principales 204 et 208, en l’occurrence sur la face arrière 204, une fente ou rainure 204^. Cette rainure s’étend sur au moins une partie de l’épaisseur du guide et a pour fonction de provoquer un mélange des rayons se propageant le long du guide. En effet, les rayons provenant de la zone d’entrée 206^ sortent du guide par la face latérale 204^ de la rainure qu’ils rencontrent. Il s’agit en l’occurrence de la face latérale gauche. Les rayons sont alors réfractés au travers de dioptre pour ensuite être à nouveau réfracté lors de leur rentrée via la face latérale opposée 204"^. Ce phénomène de double réfraction a pour effet de dévier une partie des rayons et, partant, de les mélanger davantage. Les faces latérales 204^ et 204"* de la rainure 204^ peuvent être grainées ou présenter des surfaces diffusantes, comme notamment des surfaces convexes ou des cannelures similaires à celles de des figures 7 et 8. Similairement au mode de réalisation des figures 7 et 8, la rainure est disposée entre la zone d’entrée de la lumière 206^ et la ou les zones éclairées, c’est-à-dire en l’occurrence la zone de sortie 204\

Claims (19)

  1. Revendications
    1. Guide optique de lumière (2; 102; 202) en matériau transparent ou translucide, de forme généralement étendue avec deux faces principales opposées (4, 8 ; 104, 108 ; 204, 208), et comprenant : - une zone d’entrée de la lumière (6^ ; 106^ ; 206^) ; - une zone de sortie de la lumière (4^ ; 104^ ; 204^) sur une des deux faces principales opposées (4, 8 ; 104,108 ; 204, 208) ; - une zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) comprenant des moyens de réflexion (10 ; 110 ; 210) de la lumière vers la zone de sortie ; caractérisé en que le guide comprend sur la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) et/ou la zone de sortie (4^ ; 104^ ; 204^) un matériau diffusant (2^; 102^; 202^) avec des propriétés diffusantes supérieures à celles du matériau (2^; 102^; 202^) formant le guide depuis la zone d’entrée (6^ ; 106^ ; 206^) jusqu’à la zone de sortie (4^ ; 104^ ; 204^) et/ou la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^).
  2. 2. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau diffusant (2^ ; 102^ ; 202^) présente une valeur de trouble selon la norme ASTM DI003 qui est égale ou supérieure à 0.5%, préférentiellement 1%, plus préférentiellement 1.5%.
  3. 3. Guide optique (2; 102; 202) selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau (2^ ; 102^ ; 202^) formant le guide depuis la zone d’entrée (6^ ; 106^ ; 206^) jusqu’à la zone de sortie (4^ ; 104^ ; 204^) et/ou la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) présente une valeur de trouble selon la norme ASTM DI 003 qui est égale ou inférieure à 0.5%.
  4. 4. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau diffusant (2^ ; 102^; 202^) s’étend, préférentiellement de manière continue, sur la majorité, préférentiellement la totalité, de la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) et/ou la zone de sortie (4^ ; 104^ ; 204^).
  5. 5. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau diffusant (2^ ; 102^; 202^) s’étend sur au moins une partie, préférentiellement sur la totalité, de l’épaisseur du guide optique.
  6. 6. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau diffusant (2^ ; 102^; 202^) est un matériau plastique chargé de particules diffusantes.
  7. 7. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le matériau diffusant (2^ ; 102^; 202^) est en contact et cohésion chimique avec le matériau (2^ ; 102^ ; 202^) formant le guide depuis la zone d’entrée (6^ ; 106^ ; 206^) jusqu’à la zone de sortie (4^ ; 104^ ; 204^) et/ou la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^
  8. 8. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la zone de sortie (4^ ; 104^ ; 204^) est superposée à la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) et s’étend au-delà de ladite zone sur une marge comprise entre 1 et 10mm, préférentiellement 2 à 5mm.
  9. 9. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau diffusant (2^; 102^; 202^) présente une étendue qui augmente suivant l’épaisseur du guide, depuis la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) jusqu’à la zone de sortie (4^ ; 104^ ; 204^).
  10. 10. Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de réflexion (10 ; 110 ; 210) sur la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) sont des microstructures, préférentiellement prismatique.
  11. 11 .Guide optique (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la taille et/ou la densité des microstructures (10 ; 110 ; 210) augmente(nt) avec la distance de la zone d’entrée (6^ ; 106^ ; 206^) de manière à compenser la diminution progressive de la puissance lumineuse provoquée par les microstructures (10 ; 110 ; 210).
  12. 12. Guide optique (2”) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la zone de sortie (4^”) et/ou la zone de réflexion (8^”) forme(nt) un contour délimitant une portion centrale, ladite portion étant libre de matériau diffusant.
  13. 13. Guide optique (2’”) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la zone de sortie (4^’”) et/ou la zone de réflexion (8^’”) forme(nt) un contour délimitant une portion centrale, le matériau diffusant s’étendant sur ladite portion.
  14. 14. Guide optique (102) selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu’au moins une, préférentiellement chacune, des deux faces principales (104, 108), comprend des cannelures (104^; 108^) s’étendant transversalement à la direction des rayons lumineux depuis la zone d’entrée (106^) vers les zones de sortie (104^) et de réflexion (108^).
  15. 15. Guide optique (102) selon la revendication 14, caractérisé en ce que le rayon moyen R des cannelures est compris entre une fois le pas P des cannelures et 10 fois ledit pas P, préférentiellement entre 1.5 fois et 5 fois ledit pas P.
  16. 16. Guide optique (202) selon l’une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu’il comprend une rainure (204^) sur une des deux faces principales (204), ladite rainure s’étendant entre la zone d’entrée (206^) et les zones de sortie (204^) et de réflexion (208^), transversalement à la direction des rayons lumineux depuis ladite zone d’entrée (206^) vers lesdites zones de sortie (204^) et de réflexion (208^), ladite rainure (204^) comprenant une face latérale de sortie (204^) des rayons du guide et une face latérale opposée (204"^) de rentrée des rayons dans le guide, au moins une desdites deux faces (204^, 204"^) présentant un relief diffusant.
  17. 17. Guide optique (202) selon la revendication 16, caractérisé en ce que le relief diffusant de la ou des faces latérales (204^, 204"^) de la rainure (204^) est grainé et/ou comprend des cannelures.
  18. 18. Guide optique (2; 102; 202) selon l’une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la zone de réflexion (8^ ; 108^ ; 208^) est située sur l’une deux faces principales opposées (4, 8 ; 104, 108 ; 204, 208) dudit guide (2; 102; 202), préférentiellement sur la face principale (8; 108; 208) opposée à celle (4 ; 104 ; 204) avec la zone de sortie (4^ ; 104^ 204^).
  19. 19. Module de signalisation lumineuse, comprenant un guide optique de lumière et au moins une source lumineuse, caractérisé en ce que le guide optique (2 ; 102 ; 202) est un guide selon l’une des revendications 1 à 18.
FR1652033A 2016-03-10 2016-03-10 Guide de lumiere avec materiau diffusant Active FR3048785B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1652033A FR3048785B1 (fr) 2016-03-10 2016-03-10 Guide de lumiere avec materiau diffusant

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1652033 2016-03-10
FR1652033A FR3048785B1 (fr) 2016-03-10 2016-03-10 Guide de lumiere avec materiau diffusant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3048785A1 true FR3048785A1 (fr) 2017-09-15
FR3048785B1 FR3048785B1 (fr) 2018-04-13

Family

ID=56087339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1652033A Active FR3048785B1 (fr) 2016-03-10 2016-03-10 Guide de lumiere avec materiau diffusant

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3048785B1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113007666A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 奥尔萨股份公司 用于灯的光导引件和用于机动车辆的相关的灯
WO2021121739A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-24 Daimler Ag Réflecteur et projecteur d'un véhicule, comprenant ledit réflecteur
FR3105348A1 (fr) * 2019-12-20 2021-06-25 Valeo Vision Module lumineux pour dispositif d’éclairage et/ou de signalisation
CN114166802A (zh) * 2020-09-11 2022-03-11 emz-汉拿两合有限公司 具有用于光学浊度测量的传感器结构的家用电器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140177278A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 S.K.G. Co., Ltd. Light guide member and method of manufacturing light guide member
EP2927570A1 (fr) * 2014-03-31 2015-10-07 Valeo Vision Guide de lumière comportant une suface de sortie recouverte de matière difusante
EP2927571A1 (fr) * 2014-03-31 2015-10-07 Valeo Vision Guide de lumière comportant un bandeau en matière diffusante

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140177278A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 S.K.G. Co., Ltd. Light guide member and method of manufacturing light guide member
EP2927570A1 (fr) * 2014-03-31 2015-10-07 Valeo Vision Guide de lumière comportant une suface de sortie recouverte de matière difusante
EP2927571A1 (fr) * 2014-03-31 2015-10-07 Valeo Vision Guide de lumière comportant un bandeau en matière diffusante

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021121739A1 (fr) * 2019-12-19 2021-06-24 Daimler Ag Réflecteur et projecteur d'un véhicule, comprenant ledit réflecteur
CN113007666A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 奥尔萨股份公司 用于灯的光导引件和用于机动车辆的相关的灯
FR3105348A1 (fr) * 2019-12-20 2021-06-25 Valeo Vision Module lumineux pour dispositif d’éclairage et/ou de signalisation
CN114166802A (zh) * 2020-09-11 2022-03-11 emz-汉拿两合有限公司 具有用于光学浊度测量的传感器结构的家用电器
US11879788B2 (en) 2020-09-11 2024-01-23 Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa Method to minimize the temperature drift of optical turbidity sensors
CN114166802B (zh) * 2020-09-11 2024-07-09 emz-汉拿两合有限公司 具有用于光学浊度测量的传感器结构的家用电器

Also Published As

Publication number Publication date
FR3048785B1 (fr) 2018-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3217080B1 (fr) Guide optique avec moyens optiques de dispersion de la lumiere
EP3128226B1 (fr) Module lumineux en matériau transparent avec deux faces de reflexion
EP2703852B2 (fr) Nappe de guidage de lumière avec couplage d&#39;entrée et dioptre à surface de fresnel
FR3048785A1 (fr) Guide de lumiere avec materiau diffusant
FR2977332A1 (fr) Guide de lumiere avec portion de decouplage et cache recoltant les rayons decouples
FR2970543A1 (fr) Dispositif d&#39;eclairage ou de signalisation a guide optique pour vehicule automobile
FR3078139A1 (fr) Dispositif de signalisation pour vehicule automobile comprenant un ecran opaque permettant le passage d&#39;une plus grande quantite de lumiere emise par une source de lumiere dissimulee derriere ledit ecran
FR2974616A1 (fr) Dispositif de signalisation avec fonctions &#34;stop&#34; et &#34;position&#34; utilisant un guide de lumiere et generant un effect 3d
FR2998678A1 (fr) Guide de lumiere pour un dispositif optique, notamment d&#39;eclairage et/ou de signalisation
FR3044778B1 (fr) Element optique transparent avec facettes de renvoi pour duplication d&#39;image
FR3042258A1 (fr) Element lumineux transparent avec plusieurs sources lumineuses et une face de sortie commune
EP2999919B1 (fr) Guide optique a motif reflechissant pour la propagation d&#39;un faisceau lumineux
FR3032512A1 (fr) Guide de lumiere avec moyens de compensation des pertes progressives de lumiere le long du guide
WO2019158890A1 (fr) Dispositif de signalisation pour véhicule automobile comprenant un écran opaque permettant le passage d&#39;une plus grande quantité de lumière émise par une source de lumière dissimulée derrière ledit écran
FR3019263A1 (fr) Guide optique avec motifs prismatiques formant des dioptres galbes
EP3141806B1 (fr) Module lumineux en materiau transparent
FR3048067A1 (fr) Guides optiques superposes produisant differents motifs lumineux
FR2996314A1 (fr) Guide de lumiere a profil courbe avec zone a dioptres de correction
FR2977654A1 (fr) Dispositif d&#39;eclairage pour vehicule avec plaque de recouvrement disposee obliquement par rapport a la direction de deplacement
EP2703220B1 (fr) Dispositif lumineux d&#39;éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile
FR3064046A1 (fr) Module optique comportant deux nappes de guidage
FR3063337A1 (fr) Dispositif lumineux avec element optique avec dioptre interieur
EP3899362B1 (fr) Module lumineux avec masque de style
EP2927570A1 (fr) Guide de lumière comportant une suface de sortie recouverte de matière difusante
FR3079598A1 (fr) Module d&#39;eclairage avec element optique multisource avec face de sortie lisse

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20170915

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9