FR3105349A1 - Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant une pluralité d'éléments opaques. - Google Patents

Abstract

Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation La présente invention concerne un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) d’un véhicule comprenant une pluralité de sources lumineuses (2) et un écran de protection (4) monobloc, chaque source lumineuse (2) comprenant au moins une diode électroluminescente (21) disposée sur un support (3), lesdites sources lumineuses (2) émettant chacune une multitude de rayons lumineux (6), l’écran de protection (4) étant au moins partiellement transparent et disposé sur le trajet des rayons lumineux (6) émis par les sources lumineuses (2), caractérisé en ce que l’écran de protection (4) comprend une pluralité d’éléments opaques (5) absorbant les rayons lumineux (6) émis par les sources lumineuses (2). Figure pour l’abrégé : figure 1

Description

Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant une pluralité d'éléments opaques.

L’invention se rapporte au domaine des ensembles lumineux destinés à équiper aussi bien des dispositifs d’éclairage intérieur d’un véhicule automobile que des dispositifs d’éclairage et/ou de signalisation d’un tel véhicule.

La technologie des dispositifs d’éclairage et/ou de signalisation s’est énormément développée au cours de ces dernières années, et notamment par l’utilisation de diodes électroluminescentes comme source émettrice de rayons lumineux aptes à générer un faisceau d’éclairage ou de signalisation. Il est désormais connu d’utiliser des assemblages de diodes électroluminescentes pour réaliser une image pixellisée affichée et visible depuis la route ou depuis l’habitacle du véhicule, par exemple en formant une matrice de diodes électroluminescentes de petites dimensions, de type miniLED ou microLED. Les microLEDs par exemple présentent par ailleurs de multiples avantages tels qu’une meilleure luminosité, une meilleure durée de vie ou encore un temps de réaction plus faible.

Il est connu d’intégrer une pluralité de diodes électroluminescentes au niveau d’un support, par exemple une carte de circuit imprimé, l’ensemble étant recouvert par un écran de protection, par exemple une surface vitrée, commun à chacune des diodes électroluminescentes. L’écran de protection peut éventuellement comprendre un grainage ou tout autre moyen diffusant permettant de mettre en forme le faisceau généré par les rayons lumineux émis par les diodes électroluminescentes une fois que ces derniers ont traversé l’écran de protection.

Le faisceau pixellisé obtenu à la suite de l’émission de rayons lumineux par une ou plusieurs diodes électroluminescentes peut prendre une forme modifiée en fonction du nombre de diodes électroluminescentes allumées et en fonction de l’agencement de ces diodes électroluminescentes allumées. Or, la présence d’un écran de protection commun à chacune des diodes électroluminescentes est susceptible de générer des rayons parasites, par exemple par des réflexions internes successives entre les faces de l’écran de protection, qui étendent l’étendu de la surface de sortie du faisceau pixellisé. Ainsi, à titre d’exemple, il y a un risque qu’une partie des rayons lumineux émis suite à l’allumage d’une diode électroluminescente ne sorte pas de l’écran de protection dans la zone d’émission de cette diode électroluminescente mais que ces rayons lumineux soient réfléchis à l’intérieur de l’écran de protection pour sortir par la suite au niveau d’une zone d’émission d’une diode électroluminescente voisine, devant pourtant être éteinte pour former le faisceau pixellisé souhaité. Il y a ainsi un risque de confusion dans l’esprit d’usagers piétons ou autres automobilistes qui peuvent potentiellement mal interpréter le type de signalisation donné.

La présente invention propose de résoudre ce problème de rayonnement parasite en proposant un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule comprenant une pluralité de sources lumineuses et un écran de protection partiellement transparent commun à ces sources lumineuses, chaque source lumineuse comprenant au moins une diode électroluminescente apte à émettre chacune des rayons lumineux en direction d’une zone d’émission de l’écran de protection propre à chaque diode électroluminescente, caractérisé en ce que l’écran de protection comprend une pluralité d’éléments opaques agencés pour absorber les rayons lumineux émis par les sources lumineuses et susceptibles de passer d’une zone d’émission à une zone d’émission adjacente.

Par diode électroluminescente, on vise à protéger des éléments émissifs électroluminescents de toute taille, et notamment des miniLED ou microLED, et on vise également à protéger aussi bien des diodes monocolores que des diodes à plusieurs puces par exemple de type RGB. Une source lumineuse peut également comporter une pluralité de diodes électroluminescentes.

Afin d’être alimentée, chaque diode électroluminescente est mise en place sur un support sur lequel sont agencées des pistes électriques, le support pouvant notamment consister en une carte de circuit imprimé. Avantageusement, un unique support permet une disposition de l’ensemble des diodes électroluminescentes.

L’écran de protection est disposé en regard de l’ensemble des sources lumineuses et il présente notamment une fonction de protection de ces sources lumineuses face à l’environnement extérieur. L’écran de protection est au moins partiellement transparent afin que les rayons lumineux émis par les sources lumineuses puissent traverser celui-ci et ainsi éclairer l’habitacle du véhicule lorsque le dispositif est destiné à de l’éclairage intérieur, ou bien éclairer la route pour améliorer la visibilité du conducteur du véhicule, ou encore envoyer un message ou signaler sa présence à l’encontre des autres usagers de la route. A ce titre, le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation peut être incorporé par exemple soit à un élément d’habitacle, soit à un phare avant ou à un feu arrière.

Selon l’invention, afin d’éviter toute réflexion ou diffusion parasite pouvant créer une confusion de l’éclairage ou de la signalisation opéré par le dispositif, l’écran de protection est pourvu d’une pluralité d’éléments opaques. Les éléments opaques sont réalisés dans un matériau apte à absorber, au moins en grande majorité, les rayons lumineux émis par les sources lumineuses dont la trajectoire croise l’un de ces éléments opaques. Le dimensionnement et le positionnement de ces éléments opaques au sein de l’écran de protection sont définis de sorte qu’ils puissent absorber les rayons lumineux indiqués comme étant parasites. Les éléments opaques sont également dimensionnés et positionnés au sein de l’écran de protection de sorte à pouvoir absorber les rayons lumineux qui sont réfléchis par la face de sortie de l’écran de protection, c’est-à-dire la face opposée aux sources lumineuses, au lieu de traverser intégralement ce dernier, et qui dans ce contexte sont également susceptibles de se propager dans l’écran de protection dans une zone d’émission différente de celle dans laquelle ils doivent théoriquement se propager. La présence des éléments opaques au sein de l’écran de protection permet ainsi d’éliminer une grande majorité des rayons lumineux parasites, ce qui assure un meilleur contraste et donc une meilleure visibilité.

Selon une caractéristique de l’invention, les sources lumineuses sont séparées l’une par rapport à l’autre par une zone de dégagement, les éléments opaques étant disposés dans l’écran de protection en regard des zones de dégagement séparant chaque source lumineuse. Il convient de noter que la zone de dégagement séparant deux diodes électroluminescentes voisines est suffisamment faible en regard de la distance à l’observateur, pour que l’œil ne puisse pas distinguer l’espace entre chaque source et qu’ainsi la luminance apparaisse comme homogène dans le cas où un tel effet optique est recherché. La présence des éléments opaques en regard des zones de dégagement permet de former ces cellules de diffusion des rayons lumineux émis par chacune des sources lumineuses, ces cellules étant sensiblement indépendantes d’un point de vue optique des cellules voisines en fonction de l’effet optique que l’on souhaite réaliser. On comprend que les cellules sont indépendantes en ce que peu ou pas de rayons parasites sont aptes à passer d’une cellule, ou zone d’émission telle que précédemment évoquée, à une cellule adjacente.

Selon une caractéristique de l’invention, la zone de dégagement entre deux sources lumineuses voisines peut être comprise entre 100 µm et 10 mm. La dimension de la zone de dégagement peut correspondre à un pas entre chaque source lumineuse. Une telle zone de dégagement est notamment pertinente lorsque les sources lumineuses sont de type microLED. Il a en effet été calculé qu’une zone de dégagement autour de 300 µm séparant chaque microLED permet d’obtenir une lumière homogène, c’est-à-dire une lumière ne permettant pas de distinguer chacune des microLEDs de manière individuelle. Par ailleurs une zone de dégagement de l’ordre du millimètre est préconisée en cas de volonté d’effet pixelisé de la luminance émanant du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation. De manière générale, il doit être compris que la dimension de la zone de dégagement entre deux diodes électroluminescentes adjacentes dépend du type de diodes électroluminescente choisi et que la dimension des éléments opaques est relative à la dimension de la zone de dégagement séparant chacune des sources lumineuses.

Selon une caractéristique de l’invention, l’écran de protection peut par exemple être formé par surmoulage des éléments opaques sur une couche de matériau transparent ou partiellement transparent formant la matrice de l’écran de protection. Cette matrice comprend ainsi, avant l’opération de surmoulage, des contreformes correspondantes à la forme des éléments opaques souhaitée.

De manière alternative, l’écran de protection peut être obtenu par une opération d’emboutissage, lors de laquelle les éléments opaques sont montés à force dans une couche de matériau transparent ou partiellement transparent formant la matrice de l’écran de protection. Cette matrice peut comprendre des amorces de déformation pour faciliter l’insertion des éléments opaques dans l’épaisseur de l’écran de protection.

Dans chacun de ces cas d’obtention, il convient de noter que la couche de matériau peut être, avant insertion des éléments opaques, transparente ou partiellement transparente du fait de la présence par exemple de grainage sur la face destinée à devenir la face de sortie des rayons lumineux, et que l’écran de protection incorporant les éléments opaques est dans tous les cas partiellement transparent, au moins par la présence de ces éléments opaques.

Selon une caractéristique de l’invention, les éléments opaques peuvent être de forme prismatique à section triangulaire, une face de base de ladite forme étant parallèle à une face d’entrée de l’écran de protection. Par face d’entrée de l’écran de protection, on entend la face de l’écran de protection la plus proche des sources lumineuses, c’est-à-dire la face par laquelle les rayons lumineux entrent au sein de l’écran de protection.

Une face de base de la forme prismatique à section triangulaire étant confondue avec un plan dans lequel s’étend la face d’entrée de l’écran de protection, et la section triangulaire s’étendant au sein de l’écran de protection, les autres faces de la section triangulaire s’étendent de façon inclinée par rapport à la face d’entrée, en augmentant la dimension de la zone d’émission que chaque face inclinée participe à délimiter, au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la face d’entrée.

Selon une caractéristique de l’invention, les éléments opaques peuvent être de forme prismatique à section trapézoïdale, une face de base de ladite forme étant parallèle à une face d’entrée de l’écran de protection. Les éléments opaques de forme prismatique à section trapézoïdale présentent l’avantage de faciliter l’opération de surmoulage, et notamment l’obtention des contreformes dans la couche de matériau servant de matrice à l’écran de protection. Par ailleurs, la forme prismatique des éléments opaques présente l’avantage d’optimiser l’émission des rayons lumineux sortant de l’écran de protection et éviter une occultation de certains des rayons.

Selon une caractéristique de l’invention, une zone d’émission des rayons lumineux de chacune des sources lumineuses est encadrée par une pluralité d’éléments opaques formant une cellule, telle que précédemment évoquée. Des éléments opaques sont ainsi disposés de sorte à définir une forme encadrant la source lumineuse et la zone d’émission qui lui est propre, ou en d’autres termes, de sorte à définir une forme de pixel associée à la source lumineuse. Avantageusement, les éléments opaques sont agencés au sein de l’écran de protection de manière à reproduire cette forme de pixel sur toute l’étendue de l’écran de protection.

Selon une caractéristique de l’invention, chaque cellule forme un profil fermé autour de la zone d’émission de la source lumineuse.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprend un ensemble de cellules, chacune des cellules encadrant la zone d’émission d’une source lumineuse. Un réseau de cellules est ainsi formé et permet d’obtenir une zone d’émission homogène pour chaque source lumineuse. Ainsi, certains éléments opaques peuvent être communs à au moins deux cellules, et des éléments opaques peuvent être prolongés pour participer à définir au moins deux cellules voisines. De la sorte, le réseau de cellules présente une continuité d’une cellule à l’autre, en encadrant chacune des sources lumineuses.

Selon une caractéristique de l’invention, les éléments opaques peuvent s’étendre hors de l’écran de protection jusqu’à être au contact d’un support des sources lumineuses. Ce mode de réalisation permet de garantir une protection des sources lumineuses vis-à-vis de l’écran de protection qui, si un contact entre ce dernier et les sources lumineuses survient, risque d’abimer les diodes électroluminescentes composant la ou les sources lumineuses. Pour pallier ce problème, il est envisageable, lors du surmoulage des éléments opaques, de prévoir un surplus de matière formant les éléments opaques afin qu’une extrémité de chaque élément opaque forme une saillie de la face d’entrée de l’écran de protection afin de pouvoir créer un contact direct entre les éléments opaques et le support sans contact par ailleurs entre le support et la face d’entrée de l’écran de protection. Il convient de noter dans ce contexte, les éléments opaques étant disposés en regard de la zone de dégagement entre chaque source lumineuse, qu’il n’y a pas de risque qu’un élément opaque vienne au contact d’une source lumineuse et endommage cette dernière. Le fait de mettre en contact les éléments opaques avec le support des sources lumineuses permet également d’éviter tout rayon lumineux parasite entre les sources lumineuses et la face d’entrée de l’écran de protection.

Selon une caractéristique de l’invention, une face de base de chaque élément opaque est confondue avec une face d’entrée de l’écran de protection et l’écran de protection et un support des sources lumineuses sont en contact direct l’un par rapport à l’autre, l’écran de protection comprenant une pluralité de cavités permettant le logement des sources lumineuses. Ce mode de réalisation permet de mettre directement en contact le support de sources lumineuses et l’écran de protection, sans pour autant endommager les sources lumineuses. Les cavités sont formées lors de la fabrication par injection de l’écran de protection. Lors de l’assemblage du dispositif, les cavités ainsi formées sont alors respectivement en regard d’une des sources lumineuses. Ces dernières sont alors logées au sein des cavités lors de la mise en place de l’écran de protection contre le support. Il n’y a donc pas de contact entre l’écran de protection et les sources lumineuses qui sont ainsi maintenues en bon état de fonctionnement.

Selon une caractéristique de l’invention, l’écran de protection et les éléments opaques sont réalisés respectivement dans des matériaux compatibles. Par matériaux compatibles, il faut comprendre que cela correspond à des matériaux qui permettent la tenue des composants les uns par rapport aux autres lors de l’opération de surmoulage. Par conséquent, les matériaux peuvent être de même type de matériau. Il peut également y avoir au moins deux mêmes matériaux pour les éléments opaques et l’écran de protection, le matériau des éléments opaques étant chargé pour générer l’opacité des éléments opaques.

Selon une caractéristique de l’invention, les éléments opaques peuvent être, au moins en partie, en silicone chargé. L’utilisation d’un silicone permet notamment une obtention en injection par surmoulage des éléments opaques sur la matrice de l’écran de protection. Le fait de charger le silicone permet d’obtenir un silicone non transparent et assombri assurant une bonne absorption des rayons lumineux des sources lumineuses.

Selon une caractéristique de l’invention, les éléments opaques peuvent présenter une composition d’au moins deux matières. Lors du fonctionnement du dispositif selon l’invention, les rayons lumineux les plus dispersés, c’est-à-dire les plus inclinés par rapport à une direction principale d’émission perpendiculaire à l’écran de protection, sont absorbés par une portion des éléments opaques proche de la face d’entrée de l’écran de protection. Dans ce contexte, il est possible, lors du surmoulage des éléments opaques, de disposer dans la contreforme correspondante une première matière, puis une deuxième matière ayant des propriétés plus absorbantes que la première. Dans cette configuration, la deuxième matière, aux propriétés absorbantes plus fortes que la première matière, est disposée proche de la face d’entrée de l’écran de protection. Une telle configuration peut permettre de disposer près de la face de sortie une matière moins opaque, et donc moins visible pour l’observateur extérieur.

Selon une caractéristique de l’invention, les éléments opaques peuvent présenter une nuance de couleur. Cette nuance de couleur peut être différente de la couleur des rayons lumineux émis par la source lumineuse, ce qui peut notamment permettre de renforcer l’aspect esthétique du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation lorsque ce dernier est éteint.

Selon une caractéristique de l’invention, les éléments opaques peuvent être d’une nuance de couleur similaire à la couleur des rayons lumineux émis par les sources lumineuses. Adapter la couleur des éléments opaques à la couleur des rayons lumineux émis par les sources lumineuses permet d’éviter une perte de lumière, et par ailleurs de conserver une uniformité de couleur lorsque certaines sources lumineuses sont allumées, la disposition des éléments opaques autour de chaque zone d’émission permettant dans ce contexte de conserver la notion d’image pixellisée.

Selon une caractéristique de l’invention, une face de sortie de l’écran de protection est diffusante. La face de sortie est la face de l’écran de protection opposée à la face d’entrée de cet écran et aux sources lumineuses, et par laquelle les rayons lumineux émis par les sources lumineuses quittent l’écran de protection pour former un faisceau d’éclairage ou de signalisation. La diffusion permet d’améliorer l’homogénéité du faisceau lumineux sortant du dispositif selon l’invention. Pour obtenir cet effet diffusant en sortie de l’écran de protection, la face de sortie peut par exemple comprendre un grainage qui projette les rayons lumineux dans une pluralité de direction.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation d’un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention, dans une vue en coupe rendant visible des éléments opaques dans un écran de protection,

est une représentation schématique similaire à la figure 1, rendant visible un deuxième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention,

est une représentation schématique similaire à la figure 1, rendant visible un troisième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention,

est une représentation schématique similaire à la figure 1, rendant visible un quatrième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention,

est une représentation schématique similaire à la figure 1, rendant visible un cinquième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation selon l’invention,

est une représentation schématique du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation de la figure 2, en vue du dessus.

La figure 1 représente un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1. Un tel dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1 peut se situer au niveau d’un phare avant, d’un feu arrière ou de tout autre avertisseur lumineux présent au sein d’un véhicule. Un tel dispositif peut également être mis en œuvre dans un système d’éclairage intérieur, dans l’habitacle d’un véhicule.

Le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1 comprend un support 3 sur lequel sont disposés plusieurs sources lumineuses 2. Le support 3 peut être une carte de circuit imprimé adaptée pour la fixation et l’alimentation électrique des sources lumineuses 2. Ces dernières sont ainsi fixées, par exemple par soudage, sur le support 3 et des pistes métalliques courent le long du support pour alimenter électriquement telle ou telle source lumineuse.

Chaque source lumineuse 2 est composé d’au moins une diode électroluminescente 21. Dans l’exemple illustré sur la figure 1, une source lumineuse 2 correspond à une diode électroluminescente 21. Chacune des sources lumineuses 2 est susceptible de produire une pluralité de rayons lumineux 6 dont l’intensité et la longueur d’onde est propre à chacune des diodes électroluminescentes 21. Chacune des sources lumineuses 2 est séparée d’une source lumineuse voisine par une zone du support 3 dépourvue de source lumineuse et présentant une zone de dégagement 7 qui peut être de dimensions constantes ou bien variables d’une zone de dégagement à l’autre. Avantageusement, la zone de dégagement 7 entre deux sources lumineuses voisines est mesuré de sorte qu’un faisceau lumineux généré via l’émission de rayons lumineux par ces deux sources lumineuses 2 voisines soit homogène, sans qu’il soit possible de distinguer de quelle de ces deux sources lumineuses sont émis les rayons lumineux, et ce à partir d’une distance d’observation pouvant par exemple être comprise entre 0,5 m et 10 m. La zone de dégagement 7 peut par exemple être comprise entre 100 µm et 1 mm dans le cas d’une lumière homogène, ou comprise entre 2 mm à 10 mm si l’on souhaite obtenir un effet pixélisé.

Le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1 comprend également un écran de protection 4, disposé en regard des sources lumineuses 2, de manière parallèle ou sensiblement parallèle au support 3. L’écran de protection 4 comprend une face d’entrée 41 et une face de sortie 42, chacune desdites faces étant parallèle ou sensiblement parallèle au support 3. La face d’entrée 41, par laquelle les rayons lumineux en sortie des sources lumineuses sont susceptibles de pénétrer dans l’écran de protection, est la face la plus proche du support 3, et donc des sources lumineuses 2. A contrario, la face de sortie 42, par laquelle les rayons lumineux sont destinés à sortir pour former le faisceau lumineux approprié, est la face la plus éloignée du support 3 et des sources lumineuses 2.

L’écran de protection 4 étant disposé en regard du support 3, les rayons lumineux 6 issus des sources lumineuses 2 passent à travers l’écran de protection 4 en entrant par la face d’entrée 41 et en ressortant par la face de sortie 42. Dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, l’écran de protection 4 est disposé à distance du support 3, chacune de ces pièces étant fixée entre elles ou à une pièce de référence par un ensemble de fixation ici non représenté de manière à assurer un espacement théorique entre l’écran et le support. Il est toutefois envisageable de disposer l’écran de protection 4, ou au moins une partie de cet écran, au contact du support 3 tel que cela sera décrit par la suite.

L’écran de protection 4 comporte une matrice 40 formée d’une couche de matière sensiblement transparente, cette matière pouvant notamment être du verre, un polymère thermoplastique transparent du type polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou polycarbonate (PC), ou bien encore du silicone.

L’écran de protection 4 comprend selon l’invention une pluralité d’éléments opaques 5 agencés au sein de la matrice 40 de l’écran de protection. Les éléments opaques 5 ont pour fonction d’absorber les rayons lumineux 6 issus des sources lumineuses 2 et dont la trajectoire diverge trop fortement de la trajectoire principale d’émission de chaque source lumineuse, à savoir une direction sensiblement perpendiculaire au support 3 et à l’écran de protection 4. Ces rayons, également appelés rayons parasites en ce qu’ils ne sont pas dirigés dans la direction d’émission principale, sont selon l’invention absorbés par les éléments opaques 5.

Les éléments opaques 5 sont composés d’une matière absorbante 55, qui est représentée sur la figure 1 par des hachures. Cette matière est dite absorbante en ce qu’elle est apte à absorber les rayons lumineux se propageant et venant à sa rencontre. Une telle matière absorbante peut par exemple être du silicone chargé. On comprend que le silicone peut notamment être choisi pour faciliter une opération de fabrication par exemple par surmoulage tel que cela sera décrit ci-après, et chargé de manière à assombrir chaque élément opaque et lui conférer des propriétés absorbantes.

Le silicone peut être chargé de manière à donner à l’élément opaque une couleur particulière, apte à absorber les rayons lumineux parasites et d’une nuance similaire ou semblable à la nuance de couleur générée par la longueur d’onde des rayons lumineux émis par les sources lumineuses.

Comme cela est visible sur la figure 1, les éléments opaques 5, qui s’étendent dans la matrice 40 de manière à présenter une forme prismatique, présentent dans ce premier mode de réalisation une section triangulaire qui est composée d’une face de base 53, sensiblement parallèle à la face d’entrée de l’écran de protection 4 et au support 3, et de deux faces obliques 54 se rejoignant en un sommet 59 opposé à la face de base 53.

Dans ce mode de réalisation, la face de base 53 de chaque élément opaque 5 est confondue avec la face d’entrée 41 de l’écran de protection 4. Chaque élément opaque 5 est ainsi intégré entièrement au sein de la matrice 40 de l’écran de protection 4. Les éléments opaques 5 sont configurés de sorte que le sommet 59 de chaque élément opaque s’étend à distance de la face de sortie 42 de l’écran de protection 4.

La distance entre la face de sortie 42 et le sommet 59 de chaque élément opaque est déterminée de manière à proposer un compromis entre d’une part un sommet le plus proche possible de la face de sortie 42 pour qu’un maximum de rayons parasites soient bloqués et d’autre part suffisamment de matière entre la face de sortie et le sommet pour que la matrice 40 puisse être réalisé d’un seul tenant.

Chaque élément opaque 5 est disposé dans l’écran de protection de manière à être en regard d’une zone de dégagement 7 entre deux sources lumineuses 2 voisines. En d’autres termes, la projection d’un élément opaque 5 sur le support 3 correspond sensiblement à une zone de dégagement 7 entre deux sources lumineuses 2 voisines.

Te que cela est notamment visible sur la figure 6, les sources lumineuses 2 sont agencées en rangées et colonnes de sorte que chaque source lumineuse soit entourée par quatre sources lumineuses voisines et donc par quatre zones de dégagement 7. De la sorte, pour une source lumineuse donnée, quatre éléments opaques 5, ou un seul qui forme un quadrilatère continu autour de la source lumineuse, sont agencés dans l’écran de protection en étant respectivement en regard d’une des zones de dégagement 7. Ces quatre éléments opaques participent à délimiter une zone d’émission 61 de ladite source lumineuse 2.

Tel qu’illustré sur la figure 1, la zone d’émission 61 présente une forme partant de la source lumineuse 2 correspondante et s’étendant au travers de l’écran de protection 4, en tenant compte d’un phénomène de réfraction, détaillé par la suite, et survenant lors du changement de milieu entre l’air et l’écran de protection 4. L’étendue de chaque zone d’émission 61 de chaque source lumineuse 2 est notamment délimitée par les sommets 59 des éléments opaques 5. Autrement dit, tout rayon lumineux 6 sortant de la zone d’émission 61 est considéré comme rayon parasite et est alors absorbé par l’un des éléments opaques 5.

A titre d’exemple, la figure 1 représente en trait plein un rayon lumineux 6 qui part de la source lumineuse 2 et qui s’étend jusqu’à atteindre la face d’entrée 41 de l’écran de protection 4, à l’intérieur de la zone d’émission 61 représentée en traits pointillés. Lorsque le rayon lumineux 6 traverse la face d’entrée 41, sa trajectoire est légèrement modifiée par réfraction, les indices de réfraction étant différents entre le matériau utilisé pour former la matrice 40 et l’air présent entre les sources lumineuses et l’écran de protection 4. Le rayon lumineux 6 se propage ensuite à travers l’écran de protection 4 jusqu’à atteindre la face de sortie 42. Dans l’exemple illustré, la face de sortie présente des propriétés diffusantes, par exemple en étant pourvue d’un grainage, de sorte que le rayon lumineux 6 sort de l’écran de protection en étant diffusé dans une multitude de directions. Ce rayon lumineux 6 est maintenu au sein de la zone d’émission 61 et sa propagation n’est pas impactée par la présence des éléments opaques.

La source lumineuse 2, formée par au moins une diode électroluminescente, émet des rayons lumineux dans différentes directions et notamment des rayons dits rayons parasites 62 qui divergent de la direction d’émission principale. Sur la figure 1, trois rayons parasites 62 sont représentées, chacun de ces rayons parasites étant amené à sortir de la zone d’émission 61. Les rayons parasites 62, du fait de leur propagation au sein de l’écran de protection dans des zones d’émission qui ne sont pas celle correspondant à la source lumineuse dont ils sont émis, sont susceptibles de créer l’illusion qu’une autre source lumineuse 2 est allumée alors que ce n’est pas le cas.

Les éléments opaques 5 participent à bloquer et absorber ces rayons parasites 62. On constate sur la figure 1, sur laquelle on a représenté à titre arbitraire deux rayons parasites, que l’un des rayons parasites 62 émis par une source lumineuse donnée est immédiatement absorbé par l’un des éléments opaques 5 entourant la zone d’émission correspondant à cette source lumineuse, tandis que l’autre parvient jusqu’à la face d’entrée 41 mais est absorbé par la suite par un autre élément opaque 5 lors de sa propagation au sein de l’écran de protection 4. Le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1 est donc apte à absorber tout rayon parasite 62 se propageant hors de la zone d’émission 61 de la source lumineuse 2 qui lui est propre.

La figure 1 illustre d’autres exemples de l’utilité de la présence des éléments opaques 5 au sein de la matrice 40 de l’écran de protection. A titre d’exemple, le prisme formé en sortie de l’écran de protection peut générer une réflexion interne des rayons lumineux qui prennent dans ce contexte un rôle de rayons réfléchis parasites 63. Sur la figure 1, un rayon réfléchi parasite 63 est représenté en pointillés après que le rayon lumineux 6 se soit réfléchi contre la face de sortie 42 de l’écran de protection 4. Ce rayon réfléchi parasite 63 se propage dans la matrice 40 avec un angle de propagation tel qu’il est amené à rencontrer, et donc à être absorbé par, l’un des éléments opaques 5.

Un autre exemple est également représenté sur la figure 1 et concerne un rayon solaire 64, susceptible de pénétrer dans la matrice 40 et par une réflexion ultérieure au niveau du prisme formé par la face d’entrée et/ou sur le support d’être perçu comme un rayon émis par une source lumineuse pourtant éteinte. Tel qu’illustré, les éléments opaques 5 permettent également d’absorber les rayons solaires 64.

Il résulte de ce qui précède que le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1 selon l’invention permet d’absorber un maximum de rayons parasites 62, 63 directs ou réfléchis et/ou de rayons solaires 64, et ce afin de garantir un rayonnement lumineux le plus net et le plus précis possible.

L’écran de protection tel qu’il vient d’être décrit, avec des éléments opaques 5 logés en son sein, peut être obtenu par plusieurs procédés de fabrication parmi lesquels notamment une opération de surmoulage ou bien une opération d’emboutissage des éléments opaques 5 dans la matrice de l’écran de protection.

Plus particulièrement, les éléments opaques peuvent être surmoulés sur la matrice de l’écran de protection. Dans ce contexte, une opération de préformage de la matrice est nécessaire pour que cette dernière comprenne, avant l’opération de surmoulage, des contreformes correspondantes à la forme des éléments opaques souhaitée, à savoir une section triangulaire dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1.

On va maintenant décrire différents modes de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1, en référence aux figures 2 à 5, qui diffèrent respectivement du premier mode de réalisation représenté sur la figure 1 en ce que les éléments opaques 5 présents dans l’écran de protection présentent une forme ou un agencement différent. On se réfèrera donc à la description de la figure 1 pour tout ce qui est relatif aux généralités concernant le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1.

La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1, dans lequel la forme des éléments opaques 5 est ici prismatique à section trapézoïdale.

Les éléments opaques 5 sont ici toujours disposés en regard d’une zone de dégagement 7 séparant deux sources lumineuses 2 voisines et sont toujours présents dans leur intégralité au sein de l’écran de protection 4. Tout comme pour les éléments opaques 5 prismatiques à section triangulaire du premier mode de réalisation, la face de base 53 est confondue avec la face d’entrée 41 de l’écran de protection 4.

Les éléments opaques 5 de forme prismatique à section trapézoïdale diffèrent de ce qui a été précédemment décrits en ce que le sommet ne forme pas un angle pointu mais une face plane sensiblement parallèle à la face de base. La hauteur des éléments opaques, c’est-à-dire la dimension entre la face de base et le sommet est sensiblement la même que précédemment, mais la forme trapézoïdale des éléments opaques génère ici une diminution de l’étendue de la zone d’émission 61.

On comprend qu’il est plus aisé de réaliser un écran de protection avec des éléments opaques 5 à section trapézoïdale, puisque les contreformes de la matrice 40 nécessaires pour la mise en place des éléments opaques lors d’une opération de surmoulage présentent un fond plat plutôt qu’un fond anguleux. Le second mode de réalisation peut être choisi à cet effet, pour simplifier la fabrication de l’écran de protection. Le premier mode de réalisation peut lui être préféré pour la dimension de la zone d’émission.

La figure 3 représente schématiquement un troisième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1. Pour ce troisième mode de réalisation ainsi que pour les suivants, les éléments opaques 5 représentés sont des éléments opaques de forme prismatique à section triangulaire, mais chacun desdits modes de réalisation est également applicable avec des éléments opaques de forme prismatique à section trapézoïdale.

Dans ce troisième mode de réalisation, l’écran de protection 4 est directement au contact du support 3, et notamment dans les zones de dégagement 7 agencées entre les sources lumineuses portées par ce support 3. Il en résulte, tel qu’illustré sur la figure 3, que les éléments opaques 5 sont disposés au voisinage de la zone de dégagement 7 correspondante, la face de base de chaque élément opaque étant au contact de la zone de dégagement 7 correspondante. Afin d’éviter d’endommager les sources lumineuses 2, l’écran de protection 4, plus particulièrement la face d’entrée 41 de celui-ci, est pourvue d’une pluralité de cavités 43, à raison d’une cavité 43 par source lumineuse 2. Les cavités 43 peuvent par exemple être formées lors de l’obtention, notamment par injection, de la matrice 40 de l’écran de protection 4. La position de chaque cavité 43 est relative à la position relative de chaque source lumineuse 2 lorsque l’écran de protection 4 est mis au contact du support 3. Ce mode de réalisation permet ainsi d’éviter la mise en œuvre de moyens de fixation spécifiques pour maintenir un écartement entre support 3 et écran de protection 4 dans le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1. De plus, le contact direct entre l’écran de protection 4 et le support 3 permet d’éliminer totalement la formation de rayons parasites s’étendant entre le support 3 et la face d’entrée 41 de l’écran de protection 4, tel que cela est possible au niveau des modes de réalisation décrits précédemment. Le contact entre l’écran de protection 4 et le support 3 peut également se faire de manière indirecte, par exemple par le biais d’une interface mécanique ou adhésive.

La figure 4 représente un quatrième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1. Tout comme pour le troisième mode de réalisation présenté en figure 3, l’objectif est ici d’assurer une interaction par contact entre le support 3 et l’écran de protection 4, tout en s’assurant de ne pas endommager les sources lumineuses 2. Dans ce quatrième mode de réalisation, chaque élément opaque 5 présente une portion en saillie 57 qui s’étend au-delà de la matrice 40 de l’écran de protection. Plus particulièrement, chacune des portions 57 s’étend en saillie de la matrice 40 de l’écran de protection 4 du côté de la face d’entrée 41. Tel que cela est illustré sur la figure 4, un élément opaque 5 comporte ainsi une forme prismatique interne, ici de section triangulaire mais qui pourrait sans sortir du contexte de l’invention avoir une section trapézoïdale, qui s’étend dans le volume de la matrice 40 et une forme prismatique externe, de section rectangulaire qui s’étend hors du volume de la matrice 40. La face de base 53 telle que précédemment décrite s’étend ici dans un plan parallèle au plan de la face d’entrée de l’écran de protection, à distance de cette face d’entrée.

Chacune des portions 57 formant saillie de la matrice 40 est apte à être en contact direct avec le support 3, au niveau de sa face de base 53, lorsque le dispositif est assemblé. Un tel contact peut également se faire de manière indirecte, par exemple par le biais d’une interface mécanique ou adhésive, tout comme pour le troisième mode de réalisation. Tel que cela a été décrit précédemment, les éléments opaques 5 sont respectivement disposés en regard d’une zone de dégagement 7 séparant deux sources lumineuses 2 voisines. Ainsi, les portions 57 sont en contact avec le support 3 au niveau d’une zone de dégagement 7 correspondante, sans entrer en contact avec les sources lumineuses 2 qui demeurent intactes. Un maintien en position de l’écran de protection 4 par rapport au support 3 est ainsi assuré par le biais des portions 57 des éléments opaques 5 formant saillie de la matrice 40, le surplus de matière prévu pour former chaque portion 57 d’un élément opaque étant dimensionné en fonction de l’écartement souhaité entre les sources lumineuses et la face d’entrée de l’écran de protection.

De manière similaire au troisième mode de réalisation, le contact direct entre l’écran de protection 4 et le support 3 par le biais d’une portion des éléments opaques 5 permet d’éviter que des rayons parasites se propagent entre le support 3 et la face d’entrée 41 de l’écran de protection 4 pour venir dans une zone d’émission qui ne correspond pas à la zone d’émission de la source lumineuse de laquelle ils sont émis.

La figure 5 représente schématiquement un cinquième mode de réalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1. Ce cinquième mode de réalisation diffère de ce qui a été précédemment décrit par rapport à la composition des éléments opaques 5. En effet, ces derniers sont réalisés par une injection bi-matière, de manière à être chacun composés d’une première matière correspondant à la matière absorbante 55 telle que décrite et représentée précédemment par des hachures, et qui est disposée dans le fond des contreformes réalisées dans la matrice 40 de l’écran de protection, mais aussi d’une deuxième matière absorbante 56, venant recouvrir la première matière absorbante pour compléter la contreforme, ici jusqu’au plan dans lequel s’étend la face d’entrée de l’écran de protection. L’ajout des deux matières s’effectue ainsi durant l’opération de surmoulage des éléments opaques 5, lors de laquelle la première matière absorbante 55 est injectée, puis les éléments opaques 5 sont complétés par la deuxième matière absorbante 56.

La deuxième matière absorbante 56 peut par exemple être plus opaque, et de ce fait présenter des propriétés absorbantes plus efficaces, que la première matière absorbante 55. Un tel agencement est avantageux en ce qu’il permet d’avoir un matériau particulièrement absorbant au niveau de la face d’entrée de l’écran de protection, dans une zone où les rayons parasites à intercepter sont nombreux, et un matériau moins opaque dans le fond de la contreforme, et donc moins visible pour un observateur extérieur présent du côté de la face de sortie de l’écran de protection. L’ajout de la deuxième matière absorbante 56 est notamment intéressante dans le cas où la première matière absorbante 55 présente une nuance de couleur semblable à une nuance de couleur des rayons lumineux émis par les sources lumineuses 2. La présence de la deuxième matière absorbante 56 assure la fonction de limitation des rayons parasites issus de la source lumineuse 2 dans un contexte où la première matière absorbante est notamment choisie pour des fonctions esthétiques.

La figure 6 est une représentation schématique, en vue de dessus, d’un dispositif de d’éclairage et/ou de signalisation 1, qui peut correspondre à n’importe lequel des cinq modes de réalisation décrits précédemment.

Comme cela est visible sur la figure 6, les sources lumineuses 2 sont agencées sur le support 3 de manière à former un réseau matriciel à deux dimensions. Chaque source lumineuse participe ainsi à former une cellule, séparée d’une autre par l’une des zones de dégagement précédemment évoquées. Dans chaque cellule, une source lumineuse 2 peut correspondre à une unique diode électroluminescente 21 tel que cela a été décrit précédemment, ou bien correspondre à un ensemble de plusieurs diodes électroluminescentes, et notamment tel qu’illustré sur la figure 6 trois diodes électroluminescentes 21 qui peuvent notamment former une source lumineuse 2 de type RGB.

La figure 6 rend par ailleurs visible l’agencement continu des éléments opaques aptes à encadrer une zone d’émission d’une source lumineuse 2. Une pluralité d’éléments opaques 5 participe ainsi à former l’un des cellules 58, autour d’une des sources lumineuses 2. Chacune des cellules 58 de la figure 6 présente ici une forme de carré s’étendant autour de chaque source lumineuse 2, mais la cellule 58 peut prendre des formes diverses. Ainsi, la zone d’émission de chaque source lumineuse 2 est limitée par les éléments opaques 5 de la cellule 58 correspondante, et ce afin de limiter les rayons lumineux parasites. Le support 3 et l’écran de protection 4 peuvent s’étendre de manière plus ou moins élevée en fonction de la nécessité d’éclairage et/ou de signalisation.

Dans l’exemple illustré, les éléments opaques forment un réseau continu, que l’on peut obtenir en une opération d’injection de matière absorbante, la matière s’écoulant dans un réseau continu de contreformes correspondantes. On pourrait prévoir que les éléments opaques soient distincts les uns des autres, dès lors qu’ils ont un bord au contact d’un élément opaque voisin s’étendant perpendiculairement pour former comme illustré une enceinte isolante autour de la source lumineuse.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant une pluralité d’éléments opaques destinés à limiter la propagation de rayons parasites. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comportant une matrice dans laquelle sont logés au moins partiellement des éléments opaques agencés autour d’une zone d’émission de rayons lumineux d’une source lumineuse.

Claims (12)

1. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) d’un véhicule comprenant une pluralité de sources lumineuses (2) et un écran de protection (4) partiellement transparent commun à ces sources lumineuses, chaque source lumineuse (2) comprenant au moins une diode électroluminescente (21) apte à émettre chacune des rayons lumineux (6) en direction d’une zone d’émission de l’écran de protection (4) propre à chaque diode électroluminescente, caractérisé en ce que l’écran de protection (4) comprend une pluralité d’éléments opaques (5) agencés pour absorber les rayons lumineux (6) émis par les sources lumineuses (2) et susceptibles de passer d’une zone d’émission à une zone d’émission adjacente.
2. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 1, dans lequel les sources lumineuses (2) sont séparées l’une par rapport à l’autre par une zone de dégagement (7), les éléments opaques (5) étant disposés dans l’écran de protection en regard des zones de dégagement (7) séparant chaque source lumineuse (2).
3. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 2, dans lequel la zone de dégagement (7) entre deux sources lumineuses (2) voisines est comprise entre 100 µm et 10 mm.
4. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments opaques (5) sont de forme prismatique à section triangulaire, ou à section trapézoïdale, une face de base (53) de ladite forme étant parallèle à une face d’entrée (41) de l’écran de protection (4).
5. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une zone d’émission (61) des rayons lumineux (6) de chacune des sources lumineuses (2) est encadrée par une pluralité d’éléments opaques (5) formant une cellule (58).
6. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication précédente, comprenant un ensemble de cellules (58), chacune des cellules (58) encadrant la zone d’émission (61) d’une source lumineuse (2).
7. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments opaques (5) s’étendent hors de l’écran de protection (4) jusqu’à être au contact d’un support (3) des sources lumineuses (2).
8. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel une face de base (53) de chaque élément opaque (5) est confondue avec une face d’entrée (41) de l’écran de protection (4) et dans lequel l’écran de protection (4) et un support (3) des sources lumineuses (2) sont en contact direct l’un par rapport à l’autre, l’écran de protection (4) comprenant une pluralité de cavités (43) permettant le logement des sources lumineuses (2).
9. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’écran de protection (4) et les éléments opaques (5) sont réalisés respectivement dans des matériaux compatibles.
10. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments opaques (5) sont au moins en partie en silicone chargé.
11. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments opaques (5) sont d’une nuance de couleur similaire à la couleur des rayons lumineux (6) émis par les sources lumineuses (2).
12. Dispositif d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une face de sortie (42) de l’écran de protection (4) est diffusante.