FR3063396A1 - SIGNALING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE, AND SIGNALING LIGHT EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de signalisation, notamment pour véhicule automobile, comprenant une source de rayonnement laser 2, des moyens de distribution spatiale 4, 7, 8 d'au moins une partie du rayonnement issu de la source de rayonnement laser 2, au moins un dispositif de conversion 11 configuré pour recevoir le rayonnement issu de la source de rayonnement laser 2, le convertir, et réémettre un rayonnement converti, et un organe de sortie, le dispositif étant essentiellement tel que la source de rayonnement laser 2 est un laser UV ou proche UV et en ce que ledit au moins un dispositif de conversion 11 est configuré pour convertir un rayonnement laser UV ou proche UV en un rayonnement dans des longueurs d'onde du spectre visible.The present invention relates to a signaling device, particularly for a motor vehicle, comprising a laser radiation source 2, spatial distribution means 4, 7, 8 of at least a portion of the radiation from the laser radiation source 2, at the least a conversion device 11 configured to receive radiation from the laser radiation source 2, convert it, and re-emit converted radiation, and an output member, the device being essentially such that the laser radiation source 2 is a laser UV or near UV and in that said at least one conversion device 11 is configured to convert UV or near UV laser radiation into radiation in wavelengths of the visible spectrum.
Description
® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 063 396 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number: 3,063,396 (to be used only for reproduction orders)
©) N° d’enregistrement national : 1751517©) National registration number: 1751517
COURBEVOIE © IntCI8 : H 01 S 3/10 (2017.01), F21 S41/16COURBEVOIE © IntCI 8 : H 01 S 3/10 (2017.01), F21 S41 / 16
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION
DISPOSITIF DE SIGNALISATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE, ET FEU DE SIGNALISATION MUNI D'UN TEL DISPOSITIF.SIGNALING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE, AND SIGNALING LIGHT PROVIDED WITH SUCH A DEVICE.
FR 3 063 396 - A1FR 3 063 396 - A1
La présente invention concerne un dispositif de signalisation, notamment pour véhicule automobile, comprenant une source de rayonnement laser 2, des moyens de distribution spatiale 4, 7,8 d'au moins une partie du rayonnement issu de la source de rayonnement laser 2, au moins un dispositif de conversion 11 configuré pour recevoir le rayonnement issu de la source de rayonnement laser 2, le convertir, et réémettre un rayonnement converti, et un organe de sortie, le dispositif étant essentiellement tel que la source de rayonnement laser 2 est un laser UV ou proche UV et en ce que ledit au moins un dispositif de conversion 11 est configuré pour convertir un rayonnement laser UV ou proche UV en un rayonnement dans des longueurs d'onde du spectre visible.The present invention relates to a signaling device, in particular for a motor vehicle, comprising a laser radiation source 2, spatial distribution means 4, 7,8 of at least part of the radiation coming from the laser radiation source 2, at at least one conversion device 11 configured to receive radiation from the laser radiation source 2, convert it and re-emit converted radiation, and an output member, the device being essentially such that the laser radiation source 2 is a laser UV or near UV and in that said at least one conversion device 11 is configured to convert UV or near UV laser radiation into radiation in wavelengths of the visible spectrum.
« Dispositif de signalisation pour véhicule automobile, et feu de signalisation muni d’un tel dispositif »"Signaling device for a motor vehicle, and signaling light provided with such a device"
La présente invention est relative notamment à un dispositif de signalisation pour véhicule automobile, et à un feu de signalisation muni d’un tel dispositif.The present invention relates in particular to a signaling device for a motor vehicle, and to a signaling light provided with such a device.
Une application préférée concerne l’industrie automobile, pour l’équipement de véhicules, en particulier pour la réalisation de dispositifs susceptibles de pouvoir émettre des faisceaux lumineux, encore appelés fonctions de signalisation, répondant en général à des réglementations. Par exemple, l’invention peut permettre la production d’un faisceau lumineux pour une fonction de signalisation à l’avant d’un véhicule. Elle peut servir à l’affichage de pictogrammes au niveau d’une surface de transmission de la lumière sortante.A preferred application relates to the automobile industry, for the equipment of vehicles, in particular for the production of devices capable of being able to emit light beams, also called signaling functions, generally meeting regulations. For example, the invention can enable the production of a light beam for a signaling function at the front of a vehicle. It can be used to display pictograms on an outgoing light transmission surface.
Les feux de signalisation de véhicule automobile, généralement situés à l’avant du véhicule, sont des dispositifs lumineux qui comprennent une ou plusieurs sources de lumière et une glace, ou optique de sortie, qui ferme le feu. De façon simplifiée, la source lumineuse émet des rayons lumineux pour former un faisceau lumineux qui est dirigé vers la glace afin de produire une plage éclairante qui transmet la lumière à l’extérieur du véhicule. Ces feux doivent répondre à des réglementations en matière de couleur, d’intensité lumineuse et d’angles de visibilité notamment.Motor vehicle signaling lights, generally located at the front of the vehicle, are light devices that include one or more light sources and a lens, or exit optic, that closes the light. In a simplified manner, the light source emits light rays to form a light beam which is directed towards the ice in order to produce an illuminating surface which transmits light outside the vehicle. These lights must meet regulations in terms of color, light intensity and visibility angles in particular.
Pour réaliser tout ou partie des fonctions de signalisation souhaitées, ou pour diversifier l’usage des feux de signalisation, on a déjà proposé des feux offrant plusieurs configurations de distribution de la lumière sortante. Par exemple, un balayage piloté d’un faisceau lumineux peut permettre de créer un effet d’image en sortie du dispositif, au niveau d’une surface de transmission de la lumière sortante. Une application est la création de pictogrammes augmentant les possibilités d’indications visuelles au niveau de la glace du feu de signalisation.To carry out all or part of the desired signaling functions, or to diversify the use of signaling lights, lights have already been proposed offering several outgoing light distribution configurations. For example, a controlled scanning of a light beam can make it possible to create an image effect at the output of the device, at the level of an outgoing light transmission surface. One application is the creation of pictograms increasing the possibilities of visual indications at the level of the signal light glass.
Le document US 2015/156448 A1 s’inscrit dans ce cadre, avec un balayage produit par un système micro électro mécanique (portant l’acronyme MEMS) doté d’un micro-miroir pivotant selon une commande donnée de sorte à balayer une surface de projection en formant une image parmi un jeu d’images possibles. Une source de lumière illumine le micro-miroir qui réfléchit la lumière dans la direction de balayage souhaitée, à la façon d’un scanner. La source de lumière peut plus particulièrement être un laser bleu, un laser rouge et/ou un laser vert et peut être agencé conjointement avec des filtres dichroïques configurés pour réfléchir des faisceaux laser d'une bande de fréquence spécifique et transmettre des faisceaux laser de fréquence hors de la bande de fréquence spécifique.Document US 2015/156448 A1 falls within this framework, with a scanning produced by a micro electro mechanical system (carrying the acronym MEMS) provided with a pivoting micro-mirror according to a given command so as to scan a surface of projection by forming an image from a set of possible images. A light source illuminates the micro-mirror which reflects the light in the desired scanning direction, like a scanner. The light source may more particularly be a blue laser, a red laser and / or a green laser and may be arranged in conjunction with dichroic filters configured to reflect laser beams of a specific frequency band and to transmit laser beams of frequency outside the specific frequency band.
II est encore connu du document US 2013/0058114 A1 un projecteur comprenant un laser bleu comme source de lumière, un support de part et d’autre duquel sont respectivement supportés un filtre optique et une couche d’un élément luminophore, le filtre optique étant configuré pour transmettre, à la couche de l’élément luminophore, le rayonnement provenant de la source de lumière et pour réfléchir le rayonnement émis par la couche de l’élément luminophore.It is also known from document US 2013/0058114 A1 a projector comprising a blue laser as a light source, a support on either side of which an optical filter and a layer of a phosphor element are respectively supported, the optical filter being configured to transmit radiation from the light source to the layer of the phosphor element and to reflect radiation emitted from the layer of the phosphor element.
Un problème de ces dispositifs est qu’ils présentent des performances insuffisantes que l’on cherche souvent à pallier en multipliant les sources de lumière.One problem with these devices is that they have insufficient performance which is often sought to be remedied by multiplying the light sources.
La présente invention vise à remédier au moins en partie aux limitations de techniques actuelles.The present invention aims to remedy at least in part the limitations of current techniques.
La présente invention concerne un dispositif de signalisation, notamment pour véhicule automobile, comprenant une source de rayonnement laser, des moyens de distribution spatiale d’au moins une partie du rayonnement issu de la source de rayonnement laser, au moins un dispositif de conversion configuré pour recevoir le rayonnement issu de la source de rayonnement laser, le convertir, et réémettre un rayonnement converti, et un organe de sortie, le dispositif de signalisation étant caractérisé en ce que la source de rayonnement laser est un laser UV ou proche UV et en ce que ledit au moins un dispositif de conversion est configuré pour convertir un rayonnement laser UV ou proche UV en un rayonnement dans des longueurs d’onde du spectre visible.The present invention relates to a signaling device, in particular for a motor vehicle, comprising a source of laser radiation, means of spatial distribution of at least part of the radiation coming from the source of laser radiation, at least one conversion device configured for receiving the radiation from the laser radiation source, converting it and re-emitting converted radiation, and an output member, the signaling device being characterized in that the laser radiation source is a UV or near UV laser and in that that said at least one conversion device is configured to convert UV or near UV laser radiation into radiation in wavelengths of the visible spectrum.
Ainsi, l’invention prévoit l’utilisation d’une source de rayonnement UV ou proche UV plus puissante que les sources usuellement utilisées, de sorte à résoudre le problème de manque de performances des dispositifs de signalisation de l’art antérieur. En effet, les lasers proche UV notamment affichent des puissances optiques pouvant atteindre 4,5 W, plus importantes que les sources usuellement utilisées dans les feux de signalisation de véhicule automobile. En outre, le rayonnement directement issu de la source utilisée selon l’invention est d’une longueur d’onde ou d’un intervalle de longueurs d’onde préférentiellement en dehors du spectre visible et par conséquent ne contribue pas à la fonction de signalisation. Avantageusement, la couche de conversion protège l’utilisateur du rayonnement laser UV ou proche UV dangereux en le convertissant en un rayonnement inoffensif.Thus, the invention provides for the use of a source of UV or near UV radiation more powerful than the sources usually used, so as to solve the problem of lack of performance of the signaling devices of the prior art. Indeed, near UV lasers in particular display optical powers of up to 4.5 W, greater than the sources usually used in motor vehicle signaling lights. In addition, the radiation directly coming from the source used according to the invention is of a wavelength or of a range of wavelengths preferably outside the visible spectrum and therefore does not contribute to the signaling function. . Advantageously, the conversion layer protects the user from dangerous UV or near UV laser radiation by converting it into harmless radiation.
Selon une particularité, le dispositif de signalisation peut comprendre au moins un réflecteur anti-UV configuré pour réfléchir une partie du rayonnement issu de la source de rayonnement laser ayant traversé le dispositif de conversion sans avoir été convertie et la réflexion ramenant de préférence ledit rayonnement en direction dudit au moins un dispositif de conversion. A cette fin, ledit au moins réflecteur anti-UV est au contact et en aval du dispositif de conversion ou au contact de ou intégré à l’organe de sortie. L’utilisation de deux réflecteurs anti-UV, par exemple l’un au contact et en aval du dispositif de conversion, l’autre au contact de ou intégré à l’organe de sortie, est également envisagée.According to a particular feature, the signaling device can comprise at least one anti-UV reflector configured to reflect a part of the radiation coming from the source of laser radiation having passed through the conversion device without having been converted and the reflection preferably reducing said radiation by direction of said at least one conversion device. To this end, said at least anti-UV reflector is in contact and downstream of the conversion device or in contact with or integrated into the output member. The use of two UV reflectors, for example one in contact with and downstream from the conversion device, the other in contact with or integrated into the output member, is also envisaged.
Le dispositif de signalisation est ainsi avantageusement mieux adapté à l’utilisation d’un laser UV ou proche UV. Ce type de laser est effectivement capable de produire des réflexions diffuses dangereuses. Le réflecteur anti-UV est une sécurité venant s’ajouter à celle que constitue le dispositif de conversion. Le réflecteur anti-UV contribue effectivement à empêcher, ou du moins à fortement limiter, le risque de propagation du rayonnement laser UV ou proche UV vers l’extérieur du dispositif de signalisation, notamment en s’opposant à la propagation du rayonnement laser UV ou proche UV vers l’organe de sortie. Il faut alors une double défaillance, du dispositif de conversion et du réflecteur anti-UV, pour que le rayonnement laser puisse sortir du dispositif de signalisation.The signaling device is thus advantageously better suited to the use of a UV or near UV laser. This type of laser is actually capable of producing dangerous diffuse reflections. The anti-UV reflector is a security in addition to that which constitutes the conversion device. The anti-UV reflector effectively contributes to preventing, or at least greatly limiting, the risk of propagation of UV or near UV laser radiation towards the outside of the signaling device, in particular by opposing the propagation of UV laser radiation or near UV to the output device. This requires a double failure, of the conversion device and the anti-UV reflector, so that the laser radiation can come out of the signaling device.
Notons que la sécurité peut être meilleure si le réflecteur anti-UV est dissocié de la couche de conversion, car mettre une distance entre ces deux éléments réduit la probabilité qu’ils soient endommagés simultanément. Le réflecteur anti-UV augmente aussi la sécurité et la performance du dispositif de signalisation par synergie avec le dispositif de conversion en permettant de réfléchir le rayonnement laser UV ou proche UV en direction dudit au moins un dispositif de conversion où ledit rayonnement a une nouvelle chance d’être converti.Note that security can be improved if the UV reflector is separated from the conversion layer, because putting a distance between these two elements reduces the likelihood that they will be damaged simultaneously. The anti-UV reflector also increases the safety and the performance of the signaling device by synergy with the conversion device by making it possible to reflect laser UV or near UV radiation towards said at least one conversion device where said radiation has a new chance. to be converted.
Alternativement, le réflecteur anti-UV est au contact du dispositif de conversion. Dans cette variante, le dispositif de conversion combiné au réflecteur anti-UV forme un ensemble cohérent, par exemple rapportable à une installation ayant une conception générique de l’organe de sortie.Alternatively, the anti-UV reflector is in contact with the conversion device. In this variant, the conversion device combined with the anti-UV reflector forms a coherent whole, for example relating to an installation having a generic design of the output member.
Selon une autre particularité, ledit au moins un dispositif de conversion comprend des éléments luminophores pouvant comprendre au moins l’un parmi : des molécules phosphorescentes et des boîtes quantiques.According to another particular feature, said at least one conversion device comprises phosphor elements which can comprise at least one of: phosphorescent molecules and quantum dots.
On entend ici, par éléments luminophores, des éléments formant des organes de réémission de rayonnement avec transformation, en particulier avec changement de longueur d’ondes du rayonnement réémis, de préférence en l’augmentant.The term “phosphor elements” is understood here to mean elements forming radiation re-emission members with transformation, in particular with change in wavelength of the re-emitted radiation, preferably by increasing it.
Plus particulièrement, ledit au moins un dispositif de conversion peut comprendre une matrice transmissive de rayonnement dans laquelle les éléments luminophores sont noyés. Ledit au moins un dispositif de conversion forme ainsi un ensemble solide monobloc ou non dans lequel des éléments sont noyés. La matrice peut être à base d’un matériau polymère transparent ou translucide, et par exemple du poly-méthacrylate de méthyle (PMMA). Il est préférable qu’elle soit constituée au moins en partie en au moins un matériau permettant de dissiper la chaleur notamment transmise audit au moins un dispositif de conversion par la source de rayonnement laser, ce matériau consistant par exemple en du verre. En effet, sans exclure d’autres réalisations, le dispositif de signalisation, notamment du fait des hautes performances qu’il permet d’atteindre, est particulièrement destiné à former tout ou partie d’un feu de signalisation avant ; or ce type de feu est usuellement sollicité de façon continue et sur des durées significatives. La problématique de la dissipation de l’énergie thermique que transmet le laser UV ou proche UV aux éléments du dispositif de signalisation se trouvant sur son chemin de propagation se pose donc. Un dispositif de conversion conforme à la particularité introduite ci-dessus y apporte un premier élément de réponse.More particularly, said at least one conversion device can comprise a transmissive radiation matrix in which the phosphor elements are embedded. Said at least one conversion device thus forms a solid unit, one piece or not, in which elements are embedded. The matrix can be based on a transparent or translucent polymer material, and for example poly methyl methacrylate (PMMA). It is preferable that it be made at least in part of at least one material making it possible to dissipate the heat in particular transmitted to said at least one conversion device by the laser radiation source, this material consisting for example of glass. Indeed, without excluding other embodiments, the signaling device, in particular because of the high performance which it makes it possible to achieve, is particularly intended to form all or part of a front signaling light; however, this type of fire is usually used continuously and over significant periods. The problem of the dissipation of thermal energy transmitted by the UV or near UV laser to the elements of the signaling device located on its propagation path therefore arises. A conversion device in accordance with the particularity introduced above provides a first element of response.
Selon une autre particularité, le dispositif de signalisation comprend au moins un traitement antireflet configuré pour permettre de diminuer une part de rayonnement issu de la source de rayonnement laser qui est réfléchie sans être transmise au dispositif de conversion et augmenter une part de rayonnement issu de la source de rayonnement laser qui est transmise au dispositif de conversion. Ledit au moins un traitement antireflet peut notamment être au contact et en amont du dispositif de conversion.According to another particularity, the signaling device comprises at least one anti-reflective treatment configured to make it possible to decrease a portion of radiation from the source of laser radiation which is reflected without being transmitted to the conversion device and increase a portion of radiation from the source of laser radiation which is transmitted to the conversion device. Said at least one anti-reflective treatment may in particular be in contact and upstream of the conversion device.
Ledit au moins un traitement antireflet est une sécurité venant s’ajouter à celle que constitue le dispositif de conversion en convertissant un rayonnement dangereux en un rayonnement inoffensif. Ledit au moins un traitement antireflet contribue effectivement à empêcher, ou du moins à fortement limiter, le risque de propagation du rayonnement laser UV ou proche UV vers l’extérieur du dispositif de signalisation, notamment en limitant les réflexions du rayonnement laser UV ou proche UV. En outre, le dispositif de signalisation peut comprendre à la fois ledit au moins un réflecteur anti-UV et ledit au moins un traitement antireflet, notamment lorsqu’ils sont agencés de part et d’autre du dispositif de conversion. La sécurité offerte par le dispositif de signalisation atteint alors un niveau supérieur.Said at least one anti-reflective treatment is a security which is added to that which constitutes the conversion device by converting dangerous radiation into harmless radiation. Said at least one anti-reflective treatment effectively contributes to preventing, or at least greatly limiting, the risk of propagation of UV or near UV laser radiation towards the outside of the signaling device, in particular by limiting the reflections of UV or near UV laser radiation . In addition, the signaling device can comprise both said at least one UV-reflecting reflector and said at least one anti-reflective treatment, in particular when they are arranged on either side of the conversion device. The security offered by the signaling device then reaches a higher level.
En outre, ledit au moins un traitement antireflet peut comprendre l’un parmi un dépôt antireflet sur le dispositif de conversion et une structuration de surface du dispositif de conversion.In addition, said at least one anti-reflective treatment may comprise one of an anti-reflective coating on the conversion device and a surface structuring of the conversion device.
Lorsque le dispositif de conversion comprend une matrice transmissive de rayonnement, la structuration de surface du dispositif de conversion peut comprendre une structuration de surface de la matrice transmissive de rayonnement dans laquelle les éléments luminophores sont noyés. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il évite un défaut lié à l’utilisation d’un dépôt antireflet sur le dispositif de conversion. Ce dernier, et plus particulièrement sa cohésion avec le dispositif de conversion, est effectivement susceptible de se détériorer du fait de la montée et du maintien en température du dispositif de signalisation, notamment lorsqu’il est appliqué comme feu de signalisation avant d’un véhicule. En outre, les procédés de traitement antireflet de surfaces de verre sont bien connus et maîtrisés.When the conversion device comprises a transmissive radiation matrix, the surface structure of the conversion device can comprise a surface structure of the transmissive radiation matrix in which the phosphor elements are embedded. This embodiment is particularly advantageous because it avoids a defect linked to the use of an anti-reflective coating on the conversion device. The latter, and more particularly its cohesion with the conversion device, is actually liable to deteriorate due to the rise and maintenance of the temperature of the signaling device, in particular when it is applied as a signaling light before a vehicle. . In addition, the anti-reflective treatment methods for glass surfaces are well known and mastered.
Avantageusement, le dispositif de conversion est situé entre lesdits moyens de distribution et l’organe de sortie sur le trajet du rayonnement issu de la source de rayonnement laser.Advantageously, the conversion device is located between said distribution means and the output member on the path of the radiation coming from the source of laser radiation.
Dans un mode de réalisation, les moyens de distribution comprennent un système à balayage à miroir.In one embodiment, the distribution means comprise a mirror scanning system.
Selon une autre particularité, la source de rayonnement laser est configurée pour émettre un rayonnement dans des longueurs d’ondes comprises entre 10 et 500 nm, de préférence entre 240 et 450 nm, plus préférentiellement entre 350 et 450 nm.According to another particular feature, the laser radiation source is configured to emit radiation in wavelengths between 10 and 500 nm, preferably between 240 and 450 nm, more preferably between 350 and 450 nm.
Selon une autre particularité, ledit rayonnement dans des longueurs d’onde du spectre visible présentent des longueurs d’onde comprises entre 450 et 780 nm ; et dans cette gamme, de préférence des longueurs d’onde supérieures à 500 nm et encore plus préférentiellement des longueurs d’onde supérieures à 600 nm.According to another particular feature, said radiation in wavelengths of the visible spectrum have wavelengths between 450 and 780 nm; and in this range, preferably wavelengths greater than 500 nm and even more preferably wavelengths greater than 600 nm.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne également un feu de signalisation de véhicule automobile équipé d’au moins un dispositif de signalisation selon l’invention.According to another aspect, the present invention also relates to a motor vehicle signaling light equipped with at least one signaling device according to the invention.
La présente invention concerne également un véhicule équipé d’au moins un feu et/ou un dispositif de signalisation selon la présente invention.The present invention also relates to a vehicle equipped with at least one light and / or a signaling device according to the present invention.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description exemplaire et des dessins parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood with the aid of the exemplary description and of the drawings among which:
- la figure 1 montre une première configuration possible de l’invention ;- Figure 1 shows a first possible configuration of the invention;
- la figure 2 représente plus en détail un dispositif de conversion du mode de réalisation de la figure 1 ;- Figure 2 shows in more detail a conversion device of the embodiment of Figure 1;
- la figure 3 illustre le chemin d’un rayon lumineux dans le dispositif de la figure 1 ;- Figure 3 illustrates the path of a light ray in the device of Figure 1;
- la figure 4 présente une variante de l’invention.- Figure 4 shows a variant of the invention.
Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées à des caractéristiques techniques décrites dans le contexte d’autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif.Unless otherwise specified, technical characteristics described in detail for a given embodiment may be combined with technical characteristics described in the context of other embodiments described by way of example and not limitation.
De même, sauf indication spécifique du contraire, les termes « aval >> ou « avant >> s’entendent d’une disposition relative d’un élément de l’invention plus en aval selon le trajet du rayonnement issu de la source de rayonnement laser 2 et sortant du dispositif. Les termes du type « amont >> ou « arrière >> ont une signification opposée.Similarly, unless specifically indicated to the contrary, the terms "downstream" or "before" are understood to mean a relative arrangement of an element of the invention further downstream along the path of the radiation coming from the radiation source. laser 2 and leaving the device. Terms like "upstream" or "backward" have opposite meanings.
On entend, par rayonnement UV ou proche UV, un rayonnement dont les longueurs d’onde sont comprises entre 10 et 500 nm, de préférence comprises entre 350 et 450 nm. Ledit rayonnement UV ou proche UV n’est pas nécessairement d’une longueur d’onde ou d’un intervalle de longueurs d’onde strictement exclu du spectre visible par l’œil humain, il l’est uniquement de préférence. Toutefois, ledit rayonnement UV ou proche UV n’est pas d’une longueur d’onde ou d’un intervalle de longueurs d’onde correspondant à une couleur de fonction de signalisation et doit nécessairement être converti pour remplir une telle fonction. Par exemple, on peut diviser ledit rayonnement laser UV ou proche UV en un rayonnement laser UV dit extrême d’une longueur d’onde ou de plusieurs longueurs d’onde comprises entre 10 et 200 nm, et un rayonnement laser proche UV d’une longueur d’onde ou de plusieurs longueurs d’onde comprises entre 200 et 450 nm, voire comprise entre 200 nm et 380 nm.By UV or near UV radiation is meant radiation whose wavelengths are between 10 and 500 nm, preferably between 350 and 450 nm. Said UV or near UV radiation is not necessarily of a wavelength or of an interval of wavelengths which is strictly excluded from the spectrum visible to the human eye, it is preferably only so. However, said UV or near UV radiation is not of a wavelength or range of wavelengths corresponding to a signaling function color and must necessarily be converted to fulfill such a function. For example, said UV or near UV laser radiation can be divided into so-called extreme UV laser radiation of one wavelength or of several wavelengths between 10 and 200 nm, and near UV laser radiation of one wavelength or several wavelengths between 200 and 450 nm, or even between 200 nm and 380 nm.
On entend, par rayonnement dans des longueurs d’onde du spectre visible, un rayonnement visible par l’œil humain. Ces longueurs d’onde sont par exemple comprises entre 450 nm et 780 nm ; dans cette gamme, les longueurs d’onde du rayonnement converti selon l’invention s’étendent de préférence au-delà de 500 nm, et encore plus préférentiellement au-delà de 600 nm. De préférence, ledit rayonnement dans des longueurs d’onde du spectre visible est d’une longueur d’onde ou d’un intervalle de longueurs d’onde permettant de réaliser, avec ou sans le concours d’un ou plusieurs filtres optiques colorés, la fonction de signalisation souhaitée notamment reconnaissable par la couleur à laquelle elle correspond : par exemple, le jaune (notamment défini entre 550 et 600 nm) pour des feux de croisement, des feux de route, des feux de circulation diurne ou des feux de recul, le rouge (notamment défini entre 600 et 700 nm) pour des feux de positions ou des feux stopBy radiation in wavelengths of the visible spectrum is meant radiation visible to the human eye. These wavelengths are for example between 450 nm and 780 nm; in this range, the wavelengths of the radiation converted according to the invention preferably extend beyond 500 nm, and even more preferentially beyond 600 nm. Preferably, said radiation in wavelengths of the visible spectrum is of a wavelength or of an interval of wavelengths making it possible to produce, with or without the assistance of one or more colored optical filters, the desired signaling function, in particular recognizable by the color to which it corresponds: for example, yellow (notably defined between 550 and 600 nm) for dipped beam, main beam, daytime running or reversing lights , red (notably defined between 600 and 700 nm) for position lights or stop lights
La figure 1 représente un mode de réalisation d’un feu de véhicule automobile, par exemple d’un feu avant, comprenant un dispositif de signalisation 1 selon l’invention.FIG. 1 represents an embodiment of a motor vehicle light, for example a front light, comprising a signaling device 1 according to the invention.
Le dispositif de signalisation 1 comprend une source de rayonnement laser 2 apte à émettre des rayons laser pour former un faisceau de rayonnement et un organe de sortie 10 apte à transmettre les rayons lumineux vers l’extérieur du dispositif de signalisation 1 après transformation par un dispositif de conversion 11. Ainsi, l’organe de sortie 10 forme la partie finale du dispositif de signalisation 1 complet, par laquelle la lumière est extraite du dispositif de signalisation ; il opère de préférence par transmission de rayonnement depuis une partie amont du dispositif de signalisation 1 vers l’extérieur. Il peut donc s’agir d’un organe de transmission de lumière.The signaling device 1 comprises a source of laser radiation 2 capable of emitting laser rays to form a beam of radiation and an output member 10 capable of transmitting the light rays to the exterior of the signaling device 1 after transformation by a device conversion 11. Thus, the output member 10 forms the final part of the complete signaling device 1, by which the light is extracted from the signaling device; it preferably operates by transmitting radiation from an upstream part of the signaling device 1 to the outside. It can therefore be a light transmitting member.
Une première surface de transmission 3 peut faire partie de l’organe de sortie 10 et est par exemple agencée sur une glace 6 de fermeture du feu qui forme ou participe à former l’organe en question. Dans une première variante, représentée sur la figure 1, la première surface de transmission 3 est la face interne de la glace 6. Le faisceau de lumière qui est issu de la source de rayonnement laser 2 est destiné à sortir du feu par la première surface de transmission 3. Cette dernière peut être neutre optiquement, par exemple sous forme d’une surface lisse, colorée ou non. Le recours à un diffuseur, en particulier supplémentaire au dispositif de conversion, n’est pas nécessaire.A first transmission surface 3 can be part of the outlet member 10 and is for example arranged on a lens 6 for closing the fire which forms or participates in forming the member in question. In a first variant, represented in FIG. 1, the first transmission surface 3 is the internal face of the glass 6. The beam of light which comes from the laser radiation source 2 is intended to come out of the fire by the first surface transmission 3. The latter can be optically neutral, for example in the form of a smooth surface, colored or not. The use of a diffuser, in particular additional to the conversion device, is not necessary.
L’organe de sortie 10 du dispositif de signalisation peut former un ensemble intégral. En outre, comme illustré sur la figure 4, le réflecteur anti-UV 9 peut être appliqué sur une surface de transmission 3, elle-même formant tout ou partie d’une optique de sortie, de préférence par la face interne de cette optique. Ou encore, le réflecteur anti-UV 9 peut être intégré totalement, par exemple venu de matière avec la surface de transmission 3 de l’organe de sortie 10 par lequel la lumière est finalement émise hors du dispositif de signalisation 1 (il peut s’agir d’une simple glace).The output device 10 of the signaling device can form an integral assembly. In addition, as illustrated in FIG. 4, the anti-UV reflector 9 can be applied to a transmission surface 3, itself forming all or part of an output optic, preferably by the internal face of this optic. Alternatively, the anti-UV reflector 9 can be fully integrated, for example made integrally with the transmission surface 3 of the output member 10 by which light is finally emitted out of the signaling device 1 (it may act of a simple ice).
Dans un premier mode de réalisation de la figure 1, la source de rayonnement laser 2 est une source de rayonnement laser UV ou proche UV, comprenant par exemple une diode laser, émettant un rayonnement dont la longueur d’onde (ou l’intervalle de longueurs d’ondes si la source n’est pas monochromatique) est de préférence comprise entre 10 et 500 nm, de préférence comprise entre 350 et 450 nm.In a first embodiment of FIG. 1, the laser radiation source 2 is a source of UV or near UV laser radiation, comprising for example a laser diode, emitting radiation whose wavelength (or the interval of wavelengths if the source is not monochromatic) is preferably between 10 and 500 nm, preferably between 350 and 450 nm.
Dans un second mode de réalisation, non représenté sur les figures, la source de rayonnement laser 2 comprend une ou plusieurs diodes laser.In a second embodiment, not shown in the figures, the laser radiation source 2 comprises one or more laser diodes.
Pour ce mode de réalisation, le dispositif de signalisation 1 est pourvu d’un système optique 5 configuré pour collimater les rayons lumineux provenant de la source de rayonnement laser 2 afin de former un faisceau de lumière faiblement divergent. Le système optique 5 est par exemple une lentille unique de collimation, et peut aussi comporter un réflecteur.For this embodiment, the signaling device 1 is provided with an optical system 5 configured to collimate the light rays coming from the laser radiation source 2 in order to form a slightly divergent beam of light. The optical system 5 is for example a single collimating lens, and may also include a reflector.
Selon la source de rayonnement laser 2 et le système optique 5 choisis, le faisceau de lumière peut projeter, sur le dispositif de conversion 11, une trace lumineuse qui a une forme de point, de tache plus large, voire une marque oblongue.Depending on the laser radiation source 2 and the optical system 5 chosen, the light beam can project, onto the conversion device 11, a light trace which has the shape of a point, a larger spot, or even an oblong mark.
Entre la source de rayonnement laser 2 et l’organe de sortie 10, des moyens de distribution sont prévus de sorte à répartir les rayons de lumière issus de la source 2 de manière spatiale. Ces rayons vont impacter le dispositif de conversion 11, de sorte à former, en sortie du dispositif de signalisation 1, une configuration d’éclairage souhaitée. Par exemple, les moyens de distribution peuvent produire un balayage du faisceau de lumière impactant une couche de conversion du dispositif de conversion 11 suivant un cycle et un trajet prédéterminés. La distribution peut être homogène, ce qui correspond par exemple à une configuration de feu de croisement ou de route traditionnel. Elle peut être non homogène pour n’éclairer que certaines parties du dispositif de conversion 11 et former ainsi des motifs à ce niveau. Cela peut être associé à des configurations de pictogrammes. Le nombre de configurations de distribution de lumière sur le dispositif de conversion 11 n’est pas limité.Between the laser radiation source 2 and the output member 10, distribution means are provided so as to distribute the light rays coming from the source 2 spatially. These rays will impact the conversion device 11, so as to form, at the output of the signaling device 1, a desired lighting configuration. For example, the distribution means can produce a scanning of the light beam impacting a conversion layer of the conversion device 11 according to a predetermined cycle and path. The distribution can be homogeneous, which corresponds for example to a configuration of low beam or traditional road. It can be non-homogeneous to illuminate only certain parts of the conversion device 11 and thus form patterns at this level. This can be associated with pictogram configurations. There is no limit to the number of light distribution configurations on the conversion device 11.
Une première possibilité de formation de ces distributions spécifiques consiste à employer des moyens de distribution comprenant un système holographique.A first possibility for training these specific distributions consists in employing distribution means comprising a holographic system.
Une autre possibilité de formation de moyens de distribution est un système permettant une répartition variable de rayons du faisceau de lumière selon la position d’au moins un miroir, généralement appelé micro-miroir du fait de ses dimensions classiquement de l’ordre du millimètre. On décrit ci-après en référence aux figures cette option.Another possibility of forming distribution means is a system allowing a variable distribution of rays of the light beam according to the position of at least one mirror, generally called micro-mirror because of its dimensions conventionally of the order of a millimeter. This option is described below with reference to the figures.
Dans ce cas, les moyens de distribution sont configurés pour distribuer le faisceau lumineux, via le dispositif de conversion 11, sur la première surface de transmission 3 (dans l’exemple donné aux figures) de l’organe de sortie de sorte qu’elle soit éclairée sensiblement en entier.In this case, the distribution means are configured to distribute the light beam, via the conversion device 11, on the first transmission surface 3 (in the example given in the figures) of the output member so that it is illuminated substantially in full.
Particulièrement pour une source de rayonnement laser 2, un système de balayage 4 est employé pour assurer le balayage par le faisceau lumineux du dispositif de conversion 11. Le balayage est accompli à une vitesse suffisamment grande pour que l’œil humain ne perçoive pas le déplacement de la trace lumineuse sur le dispositif conversion 11, et observe un éclairage sensiblement constant et uniforme de la partie balayée visible à travers la glace 6.Particularly for a laser radiation source 2, a scanning system 4 is used to ensure the scanning by the light beam of the conversion device 11. The scanning is carried out at a speed high enough so that the human eye does not perceive the displacement of the light trace on the conversion device 11, and observes a substantially constant and uniform illumination of the scanned part visible through the glass 6.
Les moyens de balayage 4 sont par exemple munis d’un micro-miroir mobile permettant de balayer le dispositif de conversion 11 par réflexion du faisceau lumineux selon une première direction, qui est par exemple horizontale. Le micro-miroir est animé d’un mouvement périodique produit par un actionneur (non représenté). Le mouvement du micro-miroir est par exemple opéré autour d’un axe de rotation orthogonal à la première direction afin que la marque lumineuse du faisceau de lumière balaye le dispositif de conversion 11 selon ladite première direction. Le pilotage du ou des micro-miroirs est avantageusement effectué par une électronique de pilotage.The scanning means 4 are for example provided with a mobile micro-mirror making it possible to scan the conversion device 11 by reflection of the light beam in a first direction, which is for example horizontal. The micro-mirror is driven by a periodic movement produced by an actuator (not shown). The movement of the micro-mirror is for example operated around an axis of rotation orthogonal to the first direction so that the light mark of the light beam scans the conversion device 11 in said first direction. The control of the micro-mirror (s) is advantageously carried out by control electronics.
Lorsque la trace lumineuse du faisceau lumineux est petite, et a une forme de point lumineux ou de tâche, le système de balayage 4 est également de préférence configuré pour balayer le dispositif de conversion 11 avec le faisceau lumineux selon une deuxième direction. La deuxième direction est de préférence sensiblement perpendiculaire à la première direction afin de produire un mouvement du faisceau qui se déplace aisément sur la surface du dispositif de conversion 11.When the light trace of the light beam is small, and has the shape of a light spot or task, the scanning system 4 is also preferably configured to scan the conversion device 11 with the light beam in a second direction. The second direction is preferably substantially perpendicular to the first direction in order to produce a movement of the beam which moves easily over the surface of the conversion device 11.
Dans une première variante de réalisation de la figure 1, le micro-miroir est également configuré pour balayer le dispositif de conversion 11 avec le faisceau lumineux selon la deuxième direction. Autrement dit, c’est le même micro-miroir qui balaye le dispositif de conversion 11 avec le faisceau lumineux selon les deux directions. Le micro-miroir suit donc un autre mouvement, par exemple de rotation autour d’un deuxième axe de rotation perpendiculaire au précédent. Ainsi, le micro-miroir permet à la trace lumineuse du faisceau lumineux de balayer à la fois horizontalement et verticalement la surface du dispositif de conversion 11.In a first embodiment of Figure 1, the micro-mirror is also configured to scan the conversion device 11 with the light beam in the second direction. In other words, it is the same micro-mirror which scans the conversion device 11 with the light beam in both directions. The micro-mirror therefore follows another movement, for example of rotation around a second axis of rotation perpendicular to the previous one. Thus, the micro-mirror allows the light trace of the light beam to scan both horizontally and vertically the surface of the conversion device 11.
Une seconde variante de réalisation, non représentée sur les figures, consiste à utiliser un deuxième micro-miroir pour faire balayer le faisceau lumineux selon la deuxième direction. Dans ce cas, les moyens de balayage sont munis de deux micro-miroirs disposés l’un à la suite de l’autre sur le chemin optique du faisceau, chacun ayant pour fonction de faire balayer au faisceau lumineux le dispositif de conversion 11 selon une des deux directions. Dans une autre variante, on emploie une matrice de micro-miroirs illuminée globalement par le faisceau issu de la source de rayonnement laser 2 et dont l’orientation est individuellement commandée pour réfléchir ou non de la lumière vers l’organe de sortie 10.A second variant embodiment, not shown in the figures, consists in using a second micro-mirror to scan the light beam in the second direction. In this case, the scanning means are provided with two micro-mirrors arranged one after the other on the optical path of the beam, each having the function of causing the light beam to scan the conversion device 11 according to a from both directions. In another variant, a matrix of micro-mirrors is used which is globally illuminated by the beam coming from the laser radiation source 2 and whose orientation is individually controlled to reflect or not reflect light towards the output member 10.
Dans la description, les micro-miroirs mentionnés comme moyen de balayage sont par exemple de type MEMS (pour « Micro-Electro-Mechanical Systems >> en anglais ou microsystèmes électromécaniques). Cependant, l’invention n’est nullement limitée à ce moyen de balayage et peut utiliser d’autres sortes de moyens de balayage comme par exemple une série de miroirs agencés sur un élément rotatif, la rotation de l’élément engendrant un balayage de la surface de transmission par le faisceau lumineux.In the description, the micro-mirrors mentioned as scanning means are for example of the MEMS type (for “Micro-Electro-Mechanical Systems” in English or electromechanical microsystems). However, the invention is in no way limited to this scanning means and can use other kinds of scanning means such as for example a series of mirrors arranged on a rotating element, the rotation of the element causing a scanning of the transmission surface by the light beam.
La figure 1 illustre aussi la présence de moyens de conversion de lumière permettant de modifier la longueur d’onde du rayonnement laser issue de la source 2. A cet effet, un dispositif de conversion 11 est prévu. De préférence, ce dispositif 11 se situe en aval des moyens de distribution, en particulier du système de balayage, et est éventuellement placé juste avant l’organe de sortie 10 (qui peut être une simple glace 6 de protection) et le réflecteur anti-UV 9, suivant le trajet des rayons de la source 2 jusqu’à la sortie hors de la glace 6. Le dispositif de conversion 11 sert à modifier le rayonnement issu de la source 2 pour réémettre dans une bande de longueurs d’ondes différente, ou à une longueur d’onde différente et avantageusement supérieure. Par exemple, on peut opérer une conversion de l’UV ou du proche UV invisible par l’œil humain vers le spectre visible par l’œil humain.FIG. 1 also illustrates the presence of light conversion means making it possible to modify the wavelength of the laser radiation coming from the source 2. For this purpose, a conversion device 11 is provided. Preferably, this device 11 is located downstream of the distribution means, in particular of the scanning system, and is possibly placed just before the outlet member 10 (which may be a simple protective glass 6) and the anti-reflector. UV 9, along the path of the rays from the source 2 to the exit from the ice 6. The conversion device 11 is used to modify the radiation coming from the source 2 to re-emit in a band of different wavelengths, or at a different and advantageously longer wavelength. For example, we can convert the UV or near UV invisible by the human eye to the spectrum visible by the human eye.
Ainsi, il est prévu l’utilisation d’une source de rayonnement UV ou proche UV plus puissante que les sources usuellement utilisées, de sorte à résoudre le problème de manque de performances des dispositifs de signalisation de l’art antérieur. En effet, les lasers proche UV notamment affichent des puissances optiques pouvant atteindre 4,5 W, plus importantes que les sources usuellement utilisées dans les feux de signalisation de véhicule automobile. En outre, le rayonnement directement issu du laser UV ou proche UV n'est pas ou peu dans le spectre visible et par conséquent ne contribue pas à la fonction de signalisation. Avantageusement, la couche de conversion protège l’utilisateur du rayonnement laser UV ou proche UV dangereux en le convertissant en un rayonnement inoffensif.Thus, provision is made for the use of a source of UV or near UV radiation which is more powerful than the sources usually used, so as to solve the problem of lack of performance of the signaling devices of the prior art. Indeed, near UV lasers in particular display optical powers of up to 4.5 W, greater than the sources usually used in motor vehicle signaling lights. In addition, the radiation directly coming from the UV or near UV laser is not or little in the visible spectrum and therefore does not contribute to the signaling function. Advantageously, the conversion layer protects the user from dangerous UV or near UV laser radiation by converting it into harmless radiation.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de conversion 11 peut être une plaque composite ayant une matrice transmissive de lumière 111, transparente de préférence, et des éléments ou charges luminophores 110 prenant la forme de particules ou molécules luminophores ou de boîtes quantiques appelées « Q dots » en anglais. Les particules ou molécules luminophores sont de préférence phosphorescentes.According to one embodiment, the conversion device 11 can be a composite plate having a light transmissive matrix 111, preferably transparent, and phosphor elements or charges 110 taking the form of particles or phosphor molecules or quantum dots called “Q dots ”in English. The phosphor particles or molecules are preferably phosphorescent.
Le dispositif de conversion 11 selon ce mode de réalisation peut être obtenu en mélangeant du verre à l’état liquide avec des cristaux luminophores, puis en refroidissant le mélange. Il peut aussi être obtenu en frittant un mélange de poudres comprenant une céramique ou du verre en poudre et des cristaux luminophores à haute température.The conversion device 11 according to this embodiment can be obtained by mixing glass in the liquid state with phosphor crystals, then by cooling the mixture. It can also be obtained by sintering a mixture of powders comprising a ceramic or powdered glass and phosphor crystals at high temperature.
Les particules ou molécules luminophores peuvent comprendre des grenats tels que des grenats d’yttrium aluminium dopés (en acronyme : YAG) ou de molécules comme celles de colorants fluorescents.The phosphor particles or molecules can include garnets such as doped aluminum yttrium garnets (acronym: YAG) or molecules such as those of fluorescent dyes.
La matrice transmissive de lumière 111 est typiquement un matériau polymère tel du PMMA précité, des polycarbonates ou des silicones. Il est préférable que la matrice transmissive de lumière 111 soit constituée au moins en partie en au moins un matériau permettant de dissiper la chaleur notamment transmise audit au moins un dispositif de conversion 11 par la source de rayonnement laser 2, ce matériau consistant par exemple en du verre. En effet, sans exclure d’autres réalisations, le dispositif de signalisation 1, notamment du fait des hautes performances qu’il permet d’atteindre, est particulièrement destiné à former tout ou partie d’un feu de signalisation avant ; or ce type de feu est usuellement sollicité de façon continue et sur des durées significatives. La problématique de la dissipation de l’énergie thermique que transmet le laser UV ou proche UV aux éléments du dispositif de signalisation 1 se trouvant sur son chemin de propagation se pose donc. Un dispositif de conversion 11 constitué au moins en partie en au moins un matériau permettant de dissiper la chaleur y apporte un élément de réponse.The light transmissive matrix 111 is typically a polymeric material such as the aforementioned PMMA, polycarbonates or silicones. It is preferable that the light transmissive matrix 111 is made at least in part of at least one material making it possible to dissipate the heat in particular transmitted to said at least one conversion device 11 by the laser radiation source 2, this material consisting for example of glass. Indeed, without excluding other embodiments, the signaling device 1, in particular because of the high performance which it makes it possible to achieve, is particularly intended to form all or part of a front signaling light; however, this type of fire is usually used continuously and over significant periods. The problem of the dissipation of thermal energy transmitted by the UV or near UV laser to the elements of the signaling device 1 located on its propagation path therefore arises. A conversion device 11 made up at least in part of at least one material making it possible to dissipate heat provides an element of response.
Le dispositif de conversion 11 est placé sur le chemin du faisceau de lumière venant (directement ou indirectement) de la source de rayonnement laser 2. Les rayons laser rencontrent les éléments luminophores 110 qui produisent une réémission lumineuse à une longueur d’onde souhaitée ou à un intervalle de longueurs d’onde souhaité. La figure 2 donne un exemple schématique d’un rayon laser 13 entrant dans le dispositif 11 et rencontrant un élément luminophore 110 pour produire un rayon sortant 14, de direction aléatoire car produit par le phénomène de la luminescence. Avantageusement, toute la surface susceptible d’être balayée par le faisceau issu de la source 2 est couverte par le dispositif de conversion 11. Ce dispositif fait par exemple 1 à 2 mm d’épaisseur. Il peut être plan ou non.The conversion device 11 is placed on the path of the light beam coming (directly or indirectly) from the laser radiation source 2. The laser rays meet the phosphor elements 110 which produce a light re-emission at a desired wavelength or at a desired wavelength range. FIG. 2 gives a schematic example of a laser beam 13 entering the device 11 and meeting a phosphor element 110 to produce an outgoing beam 14, of random direction as produced by the phenomenon of luminescence. Advantageously, the entire surface capable of being scanned by the beam from the source 2 is covered by the conversion device 11. This device is for example 1 to 2 mm thick. It can be flat or not.
L’invention comporte aussi avantageusement un réflecteur anti-UV 9 placé en sortie du dispositif de conversion 11. Il peut s’agir d’un filtre dichroïque. Le réflecteur anti-UV 9 assure un filtrage des rayons sortant du dispositif de conversion 11 de sorte à interdire la transmission de rayons laser UV ou proche UV n’ayant pas fait l’objet d’une conversion. De préférence, le réflecteur anti-UV 9 ne transmet que les rayons de longueur d’onde dans la longueur d’onde souhaitée ou à l’intervalle de longueurs d’onde souhaité, et réfléchit tout autre rayon. Il joue donc un rôle de protection de tout un chacun contre tout rayonnement laser UV ou proche UV.The invention also advantageously comprises an anti-UV reflector 9 placed at the outlet of the conversion device 11. It may be a dichroic filter. The anti-UV reflector 9 filters the rays leaving the conversion device 11 so as to prevent the transmission of UV or near UV laser rays which have not been the subject of a conversion. Preferably, the anti-UV reflector 9 transmits only the wavelength rays in the desired wavelength or at the desired wavelength interval, and reflects any other ray. It therefore plays a protective role for everyone against any UV or near UV laser radiation.
De préférence, au moins une partie de la réflexion offerte par le réflecteur anti-UV 9 est opérée en direction du dispositif de conversion 11. Ainsi, les rayons réfléchis peuvent encore éventuellement subir une conversion. La figure 2 montre cette possibilité avec un rayon réfléchi donnant lieu à une conversion et à une réémission vers la face de sortie du dispositif de conversion 11 de sorte à impacter l’organe de sortie 10. D’autres rayons peuvent être perdus, s’ils n’ont pas subi de conversion et s’ils sont dirigés ailleurs que vers le réflecteur anti-UV 9, par exemple vers la face d’entrée du dispositif de conversion 11.Preferably, at least part of the reflection offered by the anti-UV reflector 9 is effected in the direction of the conversion device 11. Thus, the reflected rays can still possibly undergo conversion. FIG. 2 shows this possibility with a reflected ray giving rise to a conversion and to a retransmission towards the exit face of the conversion device 11 so as to impact the exit member 10. Other rays can be lost, if they have not undergone conversion and if they are directed elsewhere than towards the anti-UV reflector 9, for example towards the entry face of the conversion device 11.
Du fait que le réflecteur anti-UV 9 permet d’accroître le nombre de rayons laser UV ou proche UV convertis, il permet d’envisager de diminuer l’épaisseur du dispositif de conversion 11 d’un dispositif de signalisation sans réflecteur anti-UV 9, en conservant des performances égales.Because the anti-UV reflector 9 makes it possible to increase the number of UV or near UV laser rays converted, it makes it possible to envisage reducing the thickness of the conversion device 11 of a signaling device without anti-UV reflector 9, maintaining equal performance.
Dans le cas de la figure 1 et de la figure 2, le réflecteur anti-UV 9 est solidaire du dispositif de conversion 11, par sa face de sortie. Dans un autre cas, le réflecteur anti-UV 9 peut être séparé et par exemple porté par un support transparent, notamment d’une épaisseur de 2 à 3 mm. En outre, une couche jouant le rôle d’absorbeur thermique peut être disposée entre le dispositif de conversion 11 et le réflecteur anti-UV 9 pour protéger le réflecteur anti-UV de la montée et du maintien en température du dispositif de conversion 11 et améliorer durablement la cohésion entre eux. Cette couche peut avantageusement être constituée de saphir.In the case of FIG. 1 and of FIG. 2, the anti-UV reflector 9 is integral with the conversion device 11, by its outlet face. In another case, the anti-UV reflector 9 can be separated and for example carried by a transparent support, in particular with a thickness of 2 to 3 mm. In addition, a layer acting as a thermal absorber can be placed between the conversion device 11 and the anti-UV reflector 9 to protect the anti-UV reflector from the rise and the temperature maintenance of the conversion device 11 and improve lasting cohesion between them. This layer can advantageously consist of sapphire.
Dans une autre possibilité, envisagée à la figure 4, le réflecteur anti-UV 9 est placé sur l’organe de sortie 10, par exemple au niveau de la face d’entrée de la surface de transmission 3. Le réflecteur anti-UV 9 peut alors être un organe ajouté à cet organe de sortie, au niveau de la glace 6, ou être noyé dans cette partie.In another possibility, envisaged in FIG. 4, the anti-UV reflector 9 is placed on the outlet member 10, for example at the level of the entry face of the transmission surface 3. The anti-UV reflector 9 can then be a member added to this outlet member, at the level of the glass 6, or be embedded in this part.
Dans un souci d’augmenter l’efficacité du dispositif de conversion 11, un traitement antireflet 12 lui est avantageusement ajouté. Le traitement antireflet 12 est configuré pour permettre de diminuer une part de rayonnement issu de la source de rayonnement laser 2 qui est réfléchie sans être transmise au dispositif de conversion 11 et augmenter une part de rayonnement issu de la source de rayonnement laser 2 qui est transmise au dispositif de conversion 11.In order to increase the efficiency of the conversion device 11, an anti-reflective treatment 12 is advantageously added to it. The anti-reflection treatment 12 is configured to make it possible to decrease a share of radiation from the source of laser radiation 2 which is reflected without being transmitted to the conversion device 11 and increase a share of radiation from the source of laser radiation 2 which is transmitted to the conversion device 11.
Le traitement antireflet 12 est placé au niveau de la face d’entrée du dispositif de conversion 11, en amont de ce dispositif, suivant le trajet du rayonnement issu de la source 2. Il peut s’agir d’un filtre dichroïque. De préférence, il peut être solidaire du dispositif de conversion 11 et peut notamment être au contact et en amont du dispositif de conversion 11.The anti-reflection treatment 12 is placed at the level of the input face of the conversion device 11, upstream of this device, along the path of the radiation coming from the source 2. It may be a dichroic filter. Preferably, it can be integral with the conversion device 11 and can in particular be in contact with and upstream from the conversion device 11.
Le traitement antireflet 12 est une sécurité venant s’ajouter à celle que constitue le dispositif de conversion 11. Le traitement antireflet 12 contribue effectivement à empêcher, ou du moins à fortement limiter, le risque de propagation du rayonnement laser UV ou proche UV vers l’extérieur du dispositif de signalisation 1, notamment en limitant les réflexions du rayonnement laser UV ou proche UV avant qu’il ne pénètre dans le dispositif de conversion 11. En outre, le dispositif de signalisation 1 peut comprendre à la fois le réflecteur anti-UV 9 et le traitement antireflet 12, notamment lorsqu’ils sont agencés de part et d’autre du dispositif de conversion 11. La sécurité offerte par le dispositif de signalisation 1 atteint alors un niveau supérieur.The anti-reflective treatment 12 is a security which is added to that which constitutes the conversion device 11. The anti-reflective treatment 12 effectively contributes to preventing, or at least greatly limiting, the risk of propagation of UV or near UV laser radiation towards the exterior of the signaling device 1, in particular by limiting the reflections of UV or near UV laser radiation before it enters the conversion device 11. In addition, the signaling device 1 can comprise both the anti-reflector UV 9 and the anti-reflective treatment 12, in particular when they are arranged on either side of the conversion device 11. The security offered by the signaling device 1 then reaches a higher level.
En outre, le traitement antireflet 12 peut comprendre l’un parmi un dépôt antireflet sur le dispositif de conversion 11 et une structuration de surface du dispositif de conversion 11.In addition, the anti-reflective treatment 12 may include one of an anti-reflective coating on the conversion device 11 and a surface structure of the conversion device 11.
Lorsque le dispositif de conversion 11 comprend une matrice transmissive de rayonnement, la structuration de surface 12 du dispositif de conversion 11 peut comprendre une structuration de surface de la matrice transmissive de rayonnement dans laquelle les éléments luminophores sont noyés. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il évite un défaut lié à l’utilisation d’un dépôt antireflet. Ce dernier, et plus particulièrement sa cohésion avec le dispositif de conversion 11, est effectivement susceptible de se détériorer du fait de la montée et du maintien en température du dispositif de signalisation 1, notamment lorsqu’il est appliqué comme feu de signalisation avant d’un véhicule. En outre, les procédés de structuration antireflet de surfaces de verre sont bien connus et maîtrisés.When the conversion device 11 comprises a transmissive radiation matrix, the surface structuring 12 of the conversion device 11 may comprise a surface structuring of the transmissive radiation matrix in which the phosphor elements are embedded. This embodiment is particularly advantageous because it avoids a defect linked to the use of an anti-reflective coating. The latter, and more particularly its cohesion with the conversion device 11, is actually liable to deteriorate due to the rise and temperature maintenance of the signaling device 1, in particular when it is applied as a signaling light before a vehicle. In addition, the anti-reflective structuring methods for glass surfaces are well known and mastered.
Comme montré en figure 3, le faisceau lumineux provenant de la source 2 est, avant de frapper la surface de transmission 3, renvoyé par les moyens de balayage 4 sur un premier miroir 7 qui le réfléchit vers un deuxième miroir 8. Le deuxième miroir 8 réfléchit à son tour le faisceau lumineux vers la surface de transmission 3 de la glace 6 du feu. Les deux miroirs 7, 8 servent à replier le chemin optique du faisceau lumineux pour obtenir un feu compact tout en permettant au faisceau lumineux de balayer le dispositif de conversion 11 avec une incidence proche de la normale. La figure 3 représente le dispositif lumineux 1 avec le trajet du faisceau lumineux depuis la source de rayonnement laser 2 jusqu’à la glace 6. Durant ce trajet de la lumière, le faisceau rencontre le dispositif de conversion 11, avantageusement juste avant la glace 6. La partie des rayons qui font l’objet d’une conversion par réémission à une longueur d’onde différente suivent leur trajet vers la glace 6, en passant le réflecteur anti-UV 9.As shown in Figure 3, the light beam from the source 2 is, before hitting the transmission surface 3, returned by the scanning means 4 on a first mirror 7 which reflects it to a second mirror 8. The second mirror 8 in turn reflects the light beam towards the transmission surface 3 of the lens 6 of the light. The two mirrors 7, 8 serve to fold the optical path of the light beam to obtain a compact light while allowing the light beam to scan the conversion device 11 with an incidence close to normal. FIG. 3 represents the light device 1 with the path of the light beam from the laser radiation source 2 to the lens 6. During this path of the light, the beam meets the conversion device 11, advantageously just before the lens 6 The part of the rays which are subject to conversion by re-emission at a different wavelength follow their path towards the glass 6, passing the anti-UV reflector 9.
Les rayons non convertis sont réfléchis par le réflecteur anti-UV 9 comme indiqué en référence à la figure 2.Unconverted rays are reflected by the anti-UV reflector 9 as indicated with reference to FIG. 2.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais s’étend à tout mode de réalisation conforme à son esprit.The invention is not limited to the embodiments described but extends to any embodiment in accordance with its spirit.
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2017
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