FR3074879A1 - Module optique comprenant un guide de lumiere et deux sources de lumiere - Google Patents

Module optique comprenant un guide de lumiere et deux sources de lumiere Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un module optique 1, notamment pour véhicule automobile, destiné à émettre un faisceau lumineux selon un axe optique A longitudinal comprenant : - au moins une première source de lumière 21 réalisant une première fonction et au moins une deuxième source de lumière 22 réalisant une deuxième fonction; - une nappe de guidage de lumière 10 comportant une première face principale 16 et une deuxième face principale 18 parallèles, caractérisé en ce que la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22 sont agencées de part et d'autre de la nappe de guidage de lumière 10, chacune en vis-à-vis d'une des faces principales 16, 18 de la nappe de guidage de lumière 10, l'autre face principale 16, 18 opposée étant munie d'une zone de couplage.

Description

MODULE OPTIQUE COMPRENANT UN GUIDE DE LUMIERE ET DEUX SOURCES DE LUMIERE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention relève du domaine technique des guides de lumières, notamment pour véhicule automobile.
ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L’INVENTION
On connaît des modules optiques comprenant un guide de lumière qui présente sensiblement la forme d’une nappe plane ou courbée. Ces guides de lumière sont appelés nappes de guidage. Les nappes de guidage sont alimentées par une ou plusieurs sources de lumière. Elles sont constituées d’un bloc de matériaux transparent dont l’épaisseur est délimitée par deux faces principales parallèles qui permettent la propagation des rayons lumineux à l’intérieur du bloc par réflexions internes totales successives. Les nappes de guidage comprennent en outre une face de réflexion et une face de sortie qui délimitent la nappe de guidage selon une direction longitudinale perpendiculaire à l’épaisseur. La face de réflexion est conçue pour réfléchir les rayons lumineux qui se propagent à l’intérieur de la nappe de guidage vers la face de sortie. La face de sortie est conçue pour permettre la sortie des rayons lumineux depuis l’intérieur vers l’extérieur de la nappe de guidage.
Il est connu d’éclairer une même nappe de guidage avec plusieurs sources de lumière. Ces sources de lumière sont disposées le long d’une des faces principales et sont alimentées par un ou plusieurs circuits imprimés. Afin de permettre la propagation des rayons lumineux issus des sources de lumière à l’intérieur de la nappe de guidage, celle-ci est munie de moyens de réflexion, appelés zones de couplage. Ces zones de couplage sont associées chacune à l’une des sources de lumière et sont conçues pour réfléchir les rayons lumineux vers la face de réflexion ou la face de sortie.
Il a cependant été remarqué que les sources de lumière utilisées dans ces modules optiques génèrent souvent une chaleur importante qui est difficile à dissiper efficacement. A terme, cette forte chaleur peut tendre à limiter les performances ou la durée de vie du module optique.
BREF RESUME DE L’INVENTION
L’un des objets de l’invention est de remédier aux inconvénients dont il vient d’être fait état. Pour ce faire, l’invention propose un module optique, notamment pour véhicule automobile, destiné à émettre un faisceau lumineux selon un axe optique longitudinal comprenant :
- au moins une première source de lumière réalisant une première fonction et au moins une deuxième source de lumière réalisant une deuxième fonction, les sources de lumière présentant chacune un axe d'émission de direction orthogonale;
- une nappe de guidage de lumière conçue en un bloc de matériau transparent délimité selon la direction orthogonale par une première face principale longitudinale transversale et une deuxième face principale longitudinale transversale parallèles, des rayons lumineux issus des sources de lumière se propageant dans la nappe de guidage par réflexions internes totales successives contre les faces principales, et délimitée longitudinalement par une face de réflexion arrière qui est conçue pour réfléchir les rayons lumineux longitudinalement vers l'avant, et par une face de sortie avant conçue pour permettre une sortie des rayons lumineux depuis l’intérieur de la nappe de guidage vers l’extérieur de la nappe de guidage, remarquable en ce que la première source de lumière et la deuxième source de lumière sont agencées selon la direction orthogonale de part et d'autre de la nappe de guidage, chacune en vis-à-vis d'une des faces principales de la nappe de guidage, l'autre face principale opposée étant munie d’un moyen de réflexion, dit zone de couplage, conçu pour réfléchir les rayons lumineux émis par ladite source de lumière associée vers la face de sortie et/ou vers la face de réflexion.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention qui peuvent être prises ensemble ou séparément:
- la première source de lumière et la deuxième source de lumière sont des sources de lumière de couleurs distinctes,
- les faces principales sont courbées,
- les faces principales sont planes ou sensiblement planes,
- la face de réflexion est composée d'une alternance de tronçons d'une première courbe, notamment une parabole, et de tronçons d'une deuxième courbe, notamment une parabole,
- les tronçons de la première parabole sont focalisés au voisinage de l’axe d’émission de la première source de lumière, les tronçons de la deuxième parabole sont focalisés au voisinage de l'axe d'émission de la deuxième source de lumière,
- la face de réflexion est divisée par une surface parallèle aux faces principales en une portion supérieure formant une première parabole et en une portion inférieure formant une deuxième parabole,
- chaque parabole est focalisée sur l’axe d’émission de l’une ou l’autre des sources de lumière,
- chaque parabole présente un axe focal,
- les axes focaux sont alignés selon la direction orthogonale,
- le sommet de la parabole formant la portion supérieure est aligné selon la direction orthogonale avec le sommet de la parabole formant la portion inférieure,
- les sommets des paraboles sont décalés longitudinalement,
- les axes focaux sont décalés transversalement,
- la face de réflexion comporte au moins deux faces en biseaux pour réfléchir les rayons lumineux par deux réflexions internes totales successives vers la face de sortie,
- chacune des portions inférieure et supérieure de la face de réflexion comporte deux faces en biseaux associées.
L’invention concerne encore un ensemble optique comprenant au moins deux modules optiques tels que décrits précédemment, les nappes de guidage étant agencées selon la direction orthogonale, la première face principale d'une nappe de guidage étant en vis-à-vis de la deuxième face principale d'une nappe de guidage située directement au-dessus, l’ensemble optique comprenant en outre un circuit imprimé agencé entre deux nappes de guidage de lumière, le circuit imprimé comprenant deux surfaces opposées connectées chacune électriquement à l’une des sources de lumière, lesdites sources de lumière éclairant chacune une nappe de guidage différente.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention qui peuvent être prises ensemble ou séparément :
- les axes d’émission des sources de lumière connectées au circuit imprimé sont distincts l’un de l’autre,
- les axes d’émission des sources de lumières connectées au circuit imprimé ne sont pas confondus.
L'invention concerne aussi un feu ou projecteur pour véhicule automobile comportant :
- un boîtier,
- une glace de fermeture du boîtier,
- au moins un module optique ou un ensemble optique réalisé selon les enseignements de l'invention qui est enfermé dans le boîtier.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une vue en perspective, schématique, d’une nappe de guidage d’un module optique selon un premier mode de réalisation conforme à l’invention.
- La figure 2 est une vue schématique d’une section transversale longitudinale de la nappe de guidage de lumière illustrée à la figure 1.
- La figure 3 est une vue schématique d’une section longitudinale orthogonale du module optique selon le premier mode de réalisation.
- La figure 4a est une vue schématique d’une section longitudinale orthogonale d’un module optique selon une première variante d’un deuxième mode de réalisation conforme à l’invention.
- La figure 4b est une vue de dessus de la nappe de guidage du module optique illustré à la figure 4a.
- La figure 5a est une vue schématique d’une section longitudinale orthogonale d’un module optique selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation conforme à l’invention.
- La figure 5b est une vue de dessus de la nappe de guidage du module optique illustré à la figure 5a.
- La figure 6 est une vue de dessus, schématique, d’une nappe de guidage d’un module optique selon un troisième mode de réalisation conforme à l’invention.
- La figure 7 est une vue schématique d’une section longitudinale orthogonale d’un ensemble optique dans un mode de réalisation conforme à l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D’AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
On adoptera par la suite et à titre non limitatif des directions longitudinale, orthogonale et transversale indiquées par le trièdre L, V, T des figures. L'orientation orthogonale est indiquée par la lettre V et elle est ici utilisée à titre de repère géométrique sans rapport avec la direction de la gravité. L'adjectif orthogonal et l'adverbe selon la direction orthogonale font références uniquement à la direction orthogonale V dans l’ensemble de la description et dans les revendications. En particulier ils n’ont en l’espèce pas de lien avec une éventuelle perpendicularité d’éléments entre eux, sans toutefois empêcher cette perpendicularité.
La direction longitudinale est orientée d'arrière en avant selon le sens de projection du faisceau lumineux.
Comme illustré notamment aux figures 1 à 3, l’invention concerne un module optique 1. Le module optique 1 est par exemple destiné à être installé dans un véhicule automobile de manière à éclairer la route et/ou à améliorer la visibilité du véhicule automobile par les autres automobilistes. Le module optique 1 est par exemple conçu pour être assemblé à l’avant, sur le côté ou à l’arrière d’un véhicule automobile, dans un feu ou dans un projecteur. Le module optique 1 est destiné à émettre un faisceau lumineux selon un axe optique longitudinal A.
Comme cela est visible en particulier à la figure 3, le module optique 1 comprend ici un guide de lumière et des sources de lumières. Le guide de lumière est ici une nappe de guidage 10. Les sources de lumières sont conçues pour alimenter en rayons lumineux la nappe de guidage 10.
De manière générale, une nappe de guidage est un guide de lumière dont l’épaisseur est faible au regard de sa longueur et de sa largeur. Elle peut être incurvée et présenter un galbe donné. Ainsi la nappe présente deux faces principales étendues séparée par un pourtour, ce pourtour définissant une épaisseur de la nappe, qui peut être variable, par exemple diminuant d’une extrémité à l’autre. Ces faces principales étendues forment des faces de guidage délimitant une zone de propagation des rayons lumineux, par réflexions totales internes successives sur ces faces. Ici, comme illustré à la figure 3, les sources de lumière comprennent au moins une première source de lumière 21 conçue pour réaliser une première fonction et au moins une deuxième source de lumière 22 conçue pour réaliser une deuxième fonction. Les première et deuxième fonctions sont ici distinctes l’une de l’autre. En particulier, les première source de lumière 21 et deuxième source de lumière 22 émettent ici des faisceaux lumineux de couleur différente. Ici, la distinction entre chacune des fonctions de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22 consiste ainsi en l’émission de faisceaux lumineux de couleurs distinctes.
En particulier ici, la première source de lumière 21 est une diode électroluminescente de couleur blanche. La deuxième source de lumière 22 est une diode électroluminescente de couleur ambre.
La première source de lumière 21 émet un faisceau lumineux composé de premiers rayons lumineux 210. La deuxième source de lumière 22 émet elle un faisceau lumineux composé de deuxièmes rayons lumineux 220
Les première source de lumière 21 et deuxième source de lumière 22 présentent respectivement un axe principal d’émission référencé Si et S2. Comme cela est visible aux figures 1 à 3, les axes d’émission Si et S2 des sources de lumière sont orthogonaux et décalés longitudinalement l’un par rapport à l’autre. On note en outre que les axes d’émission Si et S2 sont ici sécants avec l’axe optique A.
Comme cela est illustré en particulier à la figure 3, la première source de lumière 21 est connectée à une première carte à circuits imprimés 31 et la deuxième source de lumière 22 est connectée à une deuxième carte à circuits imprimés 32. La première carte à circuits imprimés 31 et la deuxième carte à circuits imprimés 32 permettent par exemple le pilotage de l’alimentation électrique à laquelle la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22 sont connectées.
Comme cela est illustré en particulier à la figure 1, la nappe de guidage 10 est ici un bloc de matériau transparent de forme sensiblement aplatie. La nappe de guidage 10 est conçue de sorte que les rayons lumineux se propagent à l’intérieur de la nappe de guidage 10 par réflexions internes totales successives. La nappe de guidage 10 comprend ici une première face principale 16 longitudinale transversale, une deuxième face principale 18 longitudinale transversale, une face de réflexion 14 arrière orthogonale et une face de sortie 12 avant orthogonale.
En particulier, la face de sortie 12 correspond ici à une face avant de la nappe de guidage 10. La face de réflexion 14 correspond à une face arrière de la nappe de guidage 10. Autrement dit, la face de réflexion 14 est située en arrière la face de sortie 12 suivant la direction longitudinale L.
Plus particulièrement, comme cela est illustré notamment à la figure 3, la nappe de guidage 10 est délimitée selon la direction orthogonale par la première face principale 16 et par la deuxième face principale 18. Les première face principale 16 et deuxième face principale 18 sont ici planes. En variante non illustrée, la première face principale 16 et la deuxième face principale 18 peuvent n’être que seulement sensiblement planes voire courbes.
De plus, on note que les première face principale 16 et deuxième face principale 18 sont ici parallèles ou sensiblement parallèles l’une à l’autre. En particulier, les première face principale 16 et la deuxième face principale 18 s’étendent en outre l’une au-dessus de l’autre de manière parallèle ou sensiblement parallèle à un même plan transversal longitudinal. En d’autres termes, la première face principale 16 et la deuxième face principale 18 s’étendent ici toutes deux de manière perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à la direction orthogonale.
On note de plus que la distance séparant la première face principale 16 et la deuxième 18 face principale correspond à une épaisseur de la nappe de guidage 10, l’épaisseur de la nappe de guidage 10 étant mesurée parallèlement à la direction orthogonale. Autrement dit, l’épaisseur de la nappe de guidage 10 est délimitée selon la direction orthogonale par la première face principale 16 et la deuxième face principale 18.
La nappe de guidage 10 est conçue de sorte que les rayons lumineux issus de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22 se propagent par réflexion internes totales successives sur la première face principale 16 et sur la deuxième face principale 18, suivant une direction générale de propagation qui est sensiblement parallèle à la première face principale 16 et à la deuxième face principale 18.
La nappe de guidage 10 est délimitée suivant les directions transversale et longitudinale au moins partiellement par la face de réflexion 14 et la face de sortie
12. On note, en particulier, que la face de sortie 12 et la face de réflexion 14 relient l’une à l’autre la première face principale 16 et la deuxième face principale 18. Comme illustré en particulier à la figure 1, la face de sortie 12 et la face de réflexion 14 s’étendent de manière sensiblement orthogonale entre un bord périphérique 160 de la première face principale 16 et un bord périphérique 180 de la deuxième face principale 18.
En particulier, la face de sortie 12 est conçue pour permettre la sortie des rayons lumineux depuis l’intérieur de la nappe de guidage 10 vers l’extérieur de la nappe de guidage 10. La face de sortie 12 est ici plane. Elle est en outre parallèle ou sensiblement parallèle à un plan transversal orthogonal.
En variante non représentée de l'invention, la face de sortie 12 présente une forme courbe en projection selon une direction orthogonale et/ou selon une direction transversale et/ou selon une direction longitudinale.
Comme cela est visible notamment à la figure 1, la face de sortie 12 présente ici sensiblement une forme de rectangle allongé qui s’étend selon sa longueur parallèlement à la direction transversale T et selon sa largeur parallèlement à la direction verticale V. La face de sortie 12 présente notamment deux bords orthogonaux 121, 122 qui s’étendent selon la direction orthogonale et deux bords transversaux 123, 124 qui s’étendent transversalement. Les bords transversaux 123, 124 de la face de sortie 12 sont respectivement confondus avec une partie des bords périphériques 160, 180 de la première face principale 16 et de la deuxième face principale 18.
La face de réflexion 14 est conçue pour réfléchir les rayons lumineux émis par la première source de lumière 21 et par la deuxième source de lumière 22 sensiblement vers l’avant et notamment vers la face de sortie 12. La face de réflexion 14 s’étend d’un bord orthogonal 121, 122 à l’autre de la face de sortie 12.
Comme cela est illustré à la figure 2, la face de réflexion 14 est composée d’une alternance de premiers tronçons 141 d’une première parabole et de deuxièmes tronçons 142 d’une deuxième parabole. La première parabole, et donc les tronçons 141 de cette première parabole, sont ici focalisés au voisinage de l’axe d’émission Si de la première source de lumière 21. Plus précisément, les tronçons 141 de la première parabole sont focalisés sur l'image de la première source de lumière 21 par la face par laquelle entre la lumière, notamment par une zone de couplage 161 associée comme cela sera expliqué par la suite.
De manière similaire, la deuxième parabole, et donc les tronçons 142 de la deuxième parabole, sont focalisés au voisinage de l’axe d’émission S2 de la deuxième source de lumière 22. Plus précisément, les tronçons 142 de la deuxième parabole sont focalisés sur l'image de la deuxième source de lumière 22 par la face par laquelle entre la lumière, notamment par une zone de couplage 182 associée comme cela sera expliqué par la suite.
Par souci de clarté, ont été, dans la figure 2, représentés par des doubles traits les tronçons 142 de la deuxième parabole et par des traits simples les tronçons 141 de la première parabole.
Par le fait que la face de réflexion 14 est composée de tronçons 141 de la première parabole, et de tronçons 142 de la deuxième parabole, on entend que la face de réflexion 14 présente, en vue de dessus lorsqu’elle est observée suivant la direction orthogonale V, une forme composée des tronçons 141 de la première parabole et de tronçons 142 de la deuxième parabole.
En particulier, on note ici que la face de réflexion 14 s’étend ici, en vue de dessus, d’un bord orthogonal 121, 122 à l’autre bord orthogonal 121, 122 de la face de sortie 12 de sorte à épouser successivement la forme d’un des tronçons 141 de la première parabole puis la forme d’un des tronçons 142 de la deuxième parabole.
La face de réflexion 14 est ainsi alternativement focalisée, d’un bord orthogonal 121, 122 à l’autre de la face de sortie 12, sur les axes d’émission Si et S2 de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22.
Comme cela est représenté aux figures 1 et 2, on note que chacune des première et deuxième paraboles présente un axe focal respectivement référencé Xi et X2. Les axes focaux Xi, X2 sont ici confondus avec l'axe optique A de la nappe de guidage 10. Chaque axe focal X1, X2 correspond à un axe de symétrie de la parabole associée.
Comme illustré en particulier à la figure 3, la face de réflexion 14 est formée, en profil selon la direction orthogonale, de deux demi-faces 14a et 14b agencées en biseaux. Ces deux demi-faces 14a, 14b en biseaux permettent aux rayons lumineux qui se propagent vers la face de réflexion 14 d’être réfléchis deux fois, c’est-à-dire par double réflexion, sur l’une puis l’autre des demi-faces 14a, 14b. On note que ces demi-faces 14a, 14b en biseaux sont agencées sensiblement l’une au-dessus de l’autre suivant la direction orthogonale V. Sans cette forme particulière de la face de réflexion 14, certains rayons lumineux sortiraient de la nappe de guidage 10 par la face de réflexion 14.
Les deux demi-faces en biseaux 14a, 14b sont symétriques l’une de l’autre par rapport à un plan P longitudinal transversal et passant par une jonction entre les deux demi-faces en biseaux 14a, 14b. Autrement dit, le plan P est agencé entre les deux demi-faces 14a, 14b en biseaux. En outre, les profils de ces deux demi-faces en biseaux 14a, 14b sont avantageusement perpendiculaires entre eux. Cet agencement relatif des demi-faces 14a, 14b en biseaux permet aux rayons lumineux qui arrivent sur la face de réflexion 14 suivant une première direction perpendiculaire à la direction orthogonale V d’être réfléchis par la face de réflexion 14 suivant une deuxième direction, lesdites première et deuxième directions étant parallèles l’une à l’autre et décalées selon la direction orthogonale l’une par rapport à l’autre.
Comme illustré à la figure 3, la première face principale 16 et la deuxième face principale 18 sont munies respectivement d'une première zone de couplage 161 et d'une deuxième zone de couplage 182. La première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 sont conçues pour réfléchir par réflexions internes totales les rayons lumineux, émis par la première source de lumière 21 et par la deuxième source de lumière 22, vers la face de réflexion 14 et/ou vers la face de sortie 12.
La première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 présentent chacune une forme partiellement conique. La génératrice de la partie conique peut être rectiligne ou courbe. En variante, la forme de la génératrice de la partie conique peut varier en fonction de sa position angulaire autour de l'axe du cône. Une partie de la surface de la première zone de couplage 161 et de la deuxième zone de couplage 182 peut présenter une texture en relief tel qu'un billage, des motifs toriques, des prismes, un grainage, etc. Pour plus de détails à propos d'une telle zone de couplage, on se reportera au document EP 2 228 592 A1.
Bien entendu, la première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 peuvent présenter des formes identiques ou être de formes différentes.
La première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 présentent chacune ici une forme asymétrique autour de leur axe principal. En particulier, la première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 présentent chacune ici la forme d’un cône de révolution sur une première portion angulaire autour de leur axe principal et une forme différente, par exemple sensiblement plane, sur une deuxième portion angulaire. La première portion angulaire est ici orientée vers la face de réflexion 14 et est conçue pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source de lumière associée vers la face de réflexion 14. La deuxième portion angulaire est orientée elle vers la face de sortie 12 et conçue pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source de lumière associée directement vers la face de sortie 12.
En particulier, la première zone de couplage 161, et la deuxième zone de couplage 182 se présentent chacune comme une cavité sensiblement en forme de cône réalisée dans l’une des faces principales parmi la première face principale 16 et la deuxième face principale 18 et dont le sommet est situé entre la première face principale 16 et la deuxième face principale 18. On note que l’axe principal de chaque cône est ici perpendiculaire à la première face principale 16 et à la deuxième face principale 18.
Ici, en particulier, la première zone de couplage 161, respectivement la deuxième zone de couplage 182, présente un axe principal confondu ou sensiblement confondu avec l’axe d’émission Si de la première source de lumière 21, respectivement avec l'axe d'émission S2 de la deuxième source de lumière 22, dont elle réfléchit les rayons lumineux.
La première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 sont ici décalées l’une par rapport à l’autre de sorte que leurs axes principaux ne sont pas confondus l’un avec l’autre. Autrement dit, la première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 de la première face principale 16 et de la deuxième face principale 18 ne sont pas en vis-à-vis l’une de l’autre. En particulier, la première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 sont décalées longitudinalement l’une par rapport à l’autre le long de l’axe optique A.
La première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22 du module optique 1 sont agencées selon la direction orthogonale de part et d’autre de la nappe de guidage 10. Chaque source de lumière est agencée selon la direction orthogonale en vis-à-vis d’une face principale associée. En particulier, ici, la première source de lumière 21 est agencée en vis-à-vis de la deuxième face principale 18. La deuxième source de lumière 22 est agencée en vis-à-vis de la première face principale 16.
Cet agencement de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22 de part et d’autre de la nappe de guidage 10 permet avantageusement d’éviter une accumulation à un même endroit de l’énergie thermique générée par la première source de lumière 21 et par la deuxième source de lumière 22. En outre, le décalage des axes principaux de la première zone de couplage 161 et de la deuxième zone de couplage 182 et par conséquent des axes d’émission Si, S2 de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22 permet avantageusement de coupler convenablement sans que la lumière de la première source de lumière 21 ou de la deuxième source de lumière 22 n'interfère avec la zone de couplage 161, 182 associée à l'autre des sources de lumière parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22.
Lors de l'utilisation du module optique 1, l'une des sources de lumière parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22est allumée, tandis que l'autre parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22 demeure éteinte selon la fonction d'éclairage ou de signalisation requise. La première source de lumière 21, respectivement la deuxième source de lumière 22, allumée émet des rayons lumineux qui sont réfléchis par la première zone de couplage 161, respectivement la deuxième zone de couplage 182, associée vers la face de sortie 12 et vers la face de réflexion 14. Les rayons lumineux qui atteignent les tronçons 141 de la première parabole, respectivement les tronçons 142 de la deuxième parabole, dont le point focal correspond à l'axe d'émission Si, S2 de ladite première source de lumière 21, ou respectivement de la deuxième source de lumière 22, allumée sont réfléchis longitudinalement vers la face de sortie 12 pour participer à la formation du faisceau lumineux remplissant la fonction requise.
Selon un deuxième mode de réalisation, illustré aux figures 4a, 4b, 5a et 5b, la face de réflexion 14 est divisée en deux par une surface parallèle à la première face principale 16 et à la deuxième face principale 18, dans l'exemple représenté aux figures, ladite surface est ici formée par un plan longitudinal transversal P’. Le plan P’ délimite ainsi la face de réflexion 14 en une portion supérieure 147 et une portion inférieure 145. On note que la portion inférieure 145 est agencée sous la portion supérieure 147 suivant la direction orthogonale V.
La portion inférieure 145 de la face de réflexion 14 est ici conçue pour réfléchir principalement vers l’avant une partie des deuxièmes rayons lumineux 220 émis par la deuxième source de lumière 22 et réfléchis par la deuxième zone de couplage 182 de la deuxième face principale 18 inférieure. En effet, ladite deuxième zone de couplage 182 est conçue pour réfléchir des rayons lumineux émis par la deuxième source de lumière 22 majoritairement vers la portion inférieure 145 de la face de réflexion 14.
La portion supérieure 147 de la face de réflexion 147 est conçue pour réfléchir principalement vers l’avant notamment une partie des premiers rayons lumineux 210 émis par la première source de lumière 21 et réfléchis par la première zone de couplage 161 de la première face principale 16 supérieure. En effet, ladite première zone de couplage 161 est conçue pour réfléchir des rayons lumineux émis par la première source de lumière 21 majoritairement vers la portion supérieure 147 de la face de réflexion 14.
Comme cela est illustré aux figures 4b et 5b, la portion inférieure 145 et la portion supérieure 147 de la face de réflexion 14 s’étendent chacune selon une courbe propre.
En vue de dessus, lorsqu’elle est observée suivant la direction orthogonale, la portion supérieure 147 de la face de réflexion 14 épouse la forme d’une première parabole focalisée sur l’axe d’émission Si de la première source de lumière 21.
La portion inférieure 145 de la face de réflexion 14 épouse, en vue de dessus lorsqu’elle est observée selon la direction orthogonale, la forme d’une deuxième parabole focalisée cette fois-ci sur l’axe d’émission S2 de la deuxième source de lumière 22.
De la sorte, la portions supérieure 147 et la portion inférieure 145 de la face de réflexion 14 sont respectivement focalisées sur les axes d’émission S1 et S2 des de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22. Ainsi, la majorité des rayons lumineux émis par une source de lumière, parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22,dirigés vers la face de réflexion 14 seront réfléchis dans une direction globalement parallèle à la direction longitudinale L par la portion de face de réflexion 14 associée. Par l’expression « direction globalement parallèle à la direction longitudinale L » on comprend que, compte tenu des dimensions des éléments composant le module optique, en particulier du fait que la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22 ne sont pas ponctuelles, ainsi que des tolérances inhérentes à la fabrication desdits éléments et à leur assemblage pour former ledit module optique, le faisceau des rayons réfléchis par la portion supérieure 147 et par la portion inférieure 145 de la face de réflexion 14 présente un ouverture angulaire non nulle. Cette ouverture angulaire dépend entre autre de la taille de la source lumineuse et de la distance focale de la parabole de la portion de face de réflexion 14 associée. Elle peut aussi dépendre de l’éventuelle forme évolutive de la zone de couplage associée. Par exemple cette ouverture angulaire pourra être de +/-20° ou de +/-10°.
Ici, les axes focaux Xi et X2 des première et deuxième paraboles passent respectivement par les axes d’émission Si et S2. Les axes focaux Xi et X2sont en outre parallèles l’un à l’autre et alignés selon la direction orthogonale.
De plus, la parabole formant la portion supérieure 147 et la parabole formant la portion inférieure 145 comprennent respectivement un sommet Bi et un sommet B2. En particulier, le sommet Bi correspond à une intersection entre l’axe focal Xi de la première parabole dont la portion supérieure 147 épouse la forme et la portion supérieure 147 elle-même. Le sommet B2 correspond à une intersection entre l’axe focal X2 de la deuxième parabole dont la portion inférieure 145 épouse la forme et la portion inférieure 145 elle-même.
La première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 présentent chacune ici une forme asymétrique autour de leur axe principal. En particulier, la première zone de couplage 161 et la deuxième zone de couplage 182 présentent chacune ici la forme d’un cône de révolution sur une première portion angulaire autour de leur axe principal et une forme différente, par exemple sensiblement plane, sur une deuxième portion angulaire. La première portion angulaire est ici orientée vers la face de réflexion 14 et est conçue pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source de lumière, parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22, associée vers la face de réflexion 14. La deuxième portion angulaire est orientée elle vers la face de sortie 12 et conçue pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source de lumière, parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22, associée directement vers la face de sortie 12.
Dans une première variante du deuxième mode de réalisation, illustrée aux figures 4a et 4b, le sommet Bi de la portion supérieure 147 et le sommet B2 de la portion inférieure 145 sont alignés selon la direction orthogonale. En ce cas, les deux paraboles présentent des courbures différentes.
Selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation, illustrée aux figures 5a et 5b, le sommet Bi de la portion supérieure 147 et le sommet B2 de la portion inférieure 145 sont cette fois-ci décalés longitudinalement l’un par rapport à l’autre. Dans ce cas, les deux paraboles peuvent être identiques. Des paraboles identiques permettent de faciliter l’obtention d’un aspect visuel similaire entre la partie inférieure et la partie supérieur de la nappe de guidage lorsque les première et deuxième sources de lumière sont allumées. Toutefois, en variante, les deux paraboles pourraient présenter des courbures différentes.
Dans un troisième mode de réalisation, illustré à la figure 6, le module optique 1 comprend une nappe de guidage 10 dont la face de réflexion 14 est divisée par un plan longitudinal transversal en une portion supérieure 147 et une portion inférieure 145. Pour des raisons de clarté, les sources lumineuses et les axes des sources lumineuses n'ont pas été représentés à la figure 6. Bien que cela ne soit pas représenté, chacune des portions supérieure 147 et inférieure 145 de la face de réflexion 14 est composée de deux demi-faces en biseaux comme aux figures 4a et 5a.
Dans ce mode de réalisation, le module optique 1 comporte plusieurs premières sources de lumière 21 agencées d'un premier côté de la nappe de guidage 10 et plusieurs deuxième sources de lumière 22 agencées d'un deuxième côté de la nappe de guidage 10.
Ici, en particulier, la portion inférieure 145 et la portion supérieure 147 de la face de réflexion 14 sont chacune composées d’une pluralité de tronçons de parabole 1450a, 1450b, 1450c, 1470a, 1470b, 1470c et 1470d. Chacun des tronçons de parabole 1450a, 1450b, 1450c, 1470a, 1470b, 1470c et 1470d est conçu pour être focalisé sur l’axe d’émission Si, S2 d’une source de lumière associée parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22,.
Plus précisément, ici, la portion supérieure 147 de la face de réflexion 14 est composée des tronçons de parabole 1470a, 1470b, 1470c et 1470d.
Avantageusement, chaque tronçon de parabole 1470a, 1470b, 1470c et 1470d de la portion supérieure 147 est conçu pour être focalisé sur l’axe d’émission Si d’une des premières sources de lumière 21.
Par ailleurs, la portion inférieure 145 de la face de réflexion 14 est composée des tronçons de parabole 1450a, 1450b et 1450c. Avantageusement, chacun des tronçons de parabole 1450a, 1450b et 1450c est focalisé sur l’axe d’émission S2 d’une des deuxièmes sources de lumière 22.
En particulier, comme cela est illustré à la figure 6, les tronçons de parabole 1470a, 1470b, 1470c et 1470d de la portion supérieure 147 présentent chacun un axe focal X1. Les tronçons de parabole 1450a, 1450b et 1450c de la portion inférieure 145 présentent eux chacun un axe focal X2.
On note que la nappe de guidage 10 comprend ici autant de premières zones de couplage 161a, 161b, 161c, 161d et de deuxièmes zones de couplage 182a, 182b, 182c, que de tronçons de paraboles 1450a, 1450b, 1450c, 1470a, 1470b, 1470c et 1470d. Les premières zones de couplage 161a, 161b, 161c, 161 d et de deuxièmes zones de couplage 182a, 182b, 182c sont chacune ici agencées le long de l’axe focal Xi, X2 d’un desdits tronçons de parabole 1450a, 1450b, 1450c, 1470a, 1470b, 1470c et 1470d. Bien entendu, en face de chacune des premières zones de couplage 161a, 161b, 161c, 161d, respectivement des deuxièmes zones de couplage 182a, 182b, 182c, se trouve une première source de lumière 21, respectivement une deuxième 22 source de lumière, associée dont un axe d'émission centré sur la première zone de couplage 161a, 161b, 161c, 161d, respectivement la deuxième zone de couplage 182a, 182b, 182c, associée.
On note que les axes focaux Xi, X2 sont ici longitudinaux et décalés transversalement les uns par rapport aux autres. En particulier, les axes focaux Xi des tronçons de parabole 1470a, 1470b, 1470c et 1470d de la portion supérieure 147 alternent avec les axes focaux X2 des tronçons de parabole 1450a, 1450b, 1450c de la portion inférieure 145.
Dans la figure 6, ont été représentées en traits interrompus les parties des tronçons de parabole 1450a, 1450b et 1450c de la portion inférieure 145 qui ne sont normalement pas visibles en vue de dessus.
Les premières zones de couplage 161a, 161b, 161c, 161 d et les deuxièmes zones de couplage 182a, 182b, 182c présentent ici chacune une forme asymétrique autour de leur axe principal. En particulier, les premières zones de couplage 161a, 161b, 161c, 161 d et les deuxièmes zones de couplage 182a, 182b, 182c présentent ici chacune la forme d’un cône de révolution sur une première portion angulaire autour de leur axe principal et une forme différente, par exemple sensiblement plane, sur une deuxième portion angulaire. La première portion angulaire est ici orientée vers la face de réflexion 14 et est conçue pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source de lumière, parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22,associée vers la face de réflexion 14. La deuxième portion angulaire est orientée elle vers la face de sortie 12 et conçue pour réfléchir les rayons lumineux émis par la source de lumière, parmi la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22, associée directement vers la face de sortie 12.
Comme illustré à la figure 7, l’invention concerne encore un ensemble optique comprenant au moins deux modules optiques 1 agencés l'un au-dessus de l'autre. En particulier, ici, l’ensemble optique comprend trois modules optiques 1 agencés selon la direction orthogonale les uns au-dessus des autres. Les nappes de guidage 10 de chaque module optique 1 sont ici agencées l’une au-dessus de l’autre de sorte que leurs premières faces principales 16 et leurs deuxièmes faces principales 18 sont parallèles les unes aux autres.
Les modules optiques 1 sont ici agencés les uns par rapport aux autres de sorte que, en ce qui concerne deux nappes de guidage 10 adjacentes, la première face principale 16 de l’une des nappes de guidage 10 fait directement face à la deuxième face principale 18 de la nappe de guidage 10 adjacente. Un espace est ménagé selon la direction orthogonale entre deux nappes de guidage 10 adjacentes pour l'agencement de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22.
L’ensemble optique comprend en outre des cartes à circuits imprimés 33, dites cartes à circuits imprimés intermédiaires 33, qui sont agencées chacune entre deux nappes de guidage 10 adjacentes. Chacune de ces cartes à circuits imprimés intermédiaires 33 alimente d’une part une première source de lumière 21 agencée de manière à éclairer l’une des nappes de guidage 10 et d’autre part une deuxième source de lumière 22 agencée de manière à éclairer la nappe de guidage 10 adjacente.
Comme dans les modes de réalisation précédents, les premières sources de lumière 21 permettent de réaliser une première fonction, tandis que les deuxièmes sources de lumière 22 permettent de réaliser une deuxième fonction. Les premières sources de lumière 21 et les deuxièmes sources de lumière 22 émettent par exemple des lumières de couleurs différentes. Les premières sources de lumière 21 émettent par exemple une lumière blanche, tandis que les deuxièmes sources de lumière 22 émettent par exemple une lumière ambre.
Chaque carte à circuits imprimés intermédiaire 33 comprend ici une première face longitudinale transversale à laquelle est connectée l’une des premières sources de lumière 21 et une deuxième face longitudinale transversale à laquelle est connectée l’une des deuxièmes sources de lumière 22. Les deux faces de chaque carte à circuits imprimés intermédiaire 33 sont ici parallèles l’une à l’autre et orientées chacune dans une direction opposée.
On appelle « paire » de sources de lumière la première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22 alimentées en énergie électrique par une même carte à circuits imprimés intermédiaire 33. La première source de lumière 21 et la deuxième source de lumière 22 d’une même paire de sources de lumière sont agencées sur la carte à circuits imprimés intermédiaire 33 de sorte que leurs axes d’émission Si, S2 sont parallèles l’un à l’autre tout en étant distincts l’un de l’autre. En particulier, ici, la première source de lumières 21 et la deuxième source de lumière 22 d’une même paire sont agencées de sorte que leurs axes d’émission Si, S2sont décalés, notamment longitudinalement, l’un par rapport à l’autre. En variante non représentée de l'invention, les sources lumineuses peuvent aussi être décalées 5 transversalement les unes par rapport aux autres, notamment en variante du mode de réalisation représenté à la figure 6.
Cette disposition de la première source de lumière 21 et de la deuxième source de lumière 22 d’une même paire sur l’une des cartes à circuits imprimés intermédiaires 33 participe à une répartition équilibrée de la chaleur générée par les 10 premières sources de lumière 21 et les deuxièmes sources de lumière 22 au sein de l’ensemble optique.

Claims (15)

1. Module optique (1), notamment pour véhicule automobile, destiné à émettre un faisceau lumineux selon un axe optique (A) longitudinal comprenant :
- au moins une première source de lumière (21) réalisant une première fonction et au moins une deuxième source de lumière (22) réalisant une deuxième fonction, les sources de lumière (21,22) présentant chacune un axe d'émission orthogonal (Si, S2);
- une nappe de guidage (10) de lumière conçue en un bloc de matériau transparent délimité selon la direction orthogonale par une première face principale (16) longitudinale transversale et une deuxième face principale (18) longitudinale transversale parallèles, des rayons lumineux (210, 310) issus des sources de lumière se propageant dans la nappe de guidage (10) par réflexions internes totales successives contre les faces principales (16, 18), et délimitée longitudinalement par une face de réflexion (14) arrière qui est conçue pour réfléchir les rayons lumineux (210, 310) longitudinalement vers l'avant, et par une face de sortie (12) avant conçue pour permettre une sortie des rayons lumineux (210, 310) depuis l’intérieur de la nappe de guidage (10) vers l’extérieur de la nappe de guidage (10), caractérisé en ce que la première source de lumière (21) et la deuxième source de lumière (22) sont agencées selon la direction orthogonale de part et d'autre de la nappe de guidage (10), chacune en vis-à-vis d'une des faces principales (16, 18) de la nappe de guidage (10), l'autre face principale (16,
18) opposée étant munie d’un moyen de réflexion (161, 182), dit zone de couplage, conçu pour réfléchir les rayons lumineux (210, 220) émis par ladite source de lumière (21, 22) associée vers la face de sortie (12) et/ou vers la face de réflexion (14).
2. Module optique (1) selon la revendication précédente dans lequel la première source de lumière (21) et la deuxième source (22) de lumière sont des sources de lumière (21,22) de couleurs distinctes.
3. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les faces principales (16, 18) sont planes ou sensiblement planes.
4. Module optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les faces principales (16, 18) sont courbées.
5. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la face de réflexion (14) est composée d'une alternance de tronçons (141) d'une première courbe, notamment une parabole, et de tronçons (142) d'une deuxième courbe, notamment une parabole, les tronçons (141) de la première parabole étant focalisés au voisinage de l’axe d’émission (Si) de la première source de lumière (21) et les tronçons (142) de la deuxième parabole étant focalisés au voisinage de l'axe d'émission (S2) de la deuxième source de lumière (22).
6. Module optique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la face de réflexion (14) est divisée par une surface (P1) parallèle aux faces principales (16, 18) en une portion supérieure (147) formant une première parabole et en une portion inférieure (145) formant une deuxième parabole, chaque parabole étant focalisée sur l’axe d’émission (Si, S2) de l’une ou l’autre des sources de lumière (21, 22), et chaque parabole présentant un axe focal (Xi, X2).
7. Module optique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les axes focaux (Xi, X2) sont alignés selon la direction orthogonale.
8. Module optique (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le sommet (B-ι) de la parabole formant la portion supérieure (147) est aligné selon la direction orthogonale avec le sommet (B2) de la parabole formant la portion inférieure (145).
9. Module optique (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les sommets (Bi, B2) des paraboles sont décalés longitudinalement.
10. Module optique (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les axes focaux (Xi, X2) sont décalés transversalement.
11. Module optique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la face de réflexion (14) comporte au moins deux faces en biseaux (14a, 14b, 145a, 145b, 147a, 147b) pour réfléchir les rayons lumineux (210, 220) par deux réflexions internes totales successives vers la face de sortie (12).
12. Module optique selon la revendication précédente prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que chacune des portions inférieure (145) et supérieure (147) de la face de réflexion (14) comporte deux faces en biseaux (14a, 14b, 145a, 145b, 147a, 147b) associées.
13. Ensemble optique comprenant au moins deux modules optiques (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, les nappes de guidage (10) étant agencées selon la direction orthogonale l’une au-dessus de l’autre de sorte que la première face principale (16) d'une nappe de guidage (10) étant en vis-à-vis de la deuxième face principale (18) d'une nappe de guidage (10) située directement au-dessus, l’ensemble optique comprenant en outre un circuit imprimé (33) agencé entre deux nappes de guidage de lumière (10), le circuit imprimé (33) comprenant deux surfaces opposées connectées chacune électriquement à l’une des sources de lumière (21, 22), lesdites sources de 5 lumière (21, 22) éclairant chacune une nappe de guidage (10) différente.
14. Ensemble optique selon la revendication précédente dans lequel les axes d’émission (Si, S2) des sources de lumière (21, 22) connectées au circuit imprimé (33) sont distincts l’un de l’autre.
15. Feu ou projecteur pour véhicule automobile comportant
10 - un boîtier,
- une glace de fermeture du boîtier, au moins un module optique ou un ensemble optique réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes qui est enfermé dans le boîtier.
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