FR3118920A1

FR3118920A1 - Dispositif lumineux de volant de véhicule ayant une conception compacte et un guide lumière

Info

Publication number: FR3118920A1
Application number: FR2100536A
Authority: FR
Inventors: Boubacar Sagna
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2022-07-22
Anticipated expiration: 2041-01-20
Also published as: FR3118920B1

Abstract

Barre lumineuse (40) pour volant de véhicule, comprenant : - une pluralité de sources lumineuses (15), telles que des LED, - un diffuseur (12) agencé pour diffuser une lumière en provenance de la pluralité de sources lumineuses (15) vers un occupant du véhicule, - un guide lumière (14) agencé entre la pluralité de sources lumineuses (15) et le diffuseur (12), et comprenant une surface de sortie commune (14e) et une pluralité de portions optiques comprenant chacune une surface d’entrée (14c) agencée en regard de chacune des sources lumineuses (15), caractérisé en ce que le guide lumière (14) comprend en outre une pluralité de surfaces de renvoi (14r), chacune agencée entre chaque surface d’entrée (14c) et la surface de sortie commune (14e), de sorte à générer un changement d'une direction principale de la lumière. Figure pour l'abrégé : Fig. 3

Description

Dispositif lumineux de volant de véhicule ayant une conception compacte et un guide lumière

Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne de manière générale un dispositif lumineux monté dans une jante de volant d'un véhicule automobile.

État de la technique

Il est connu dans l’art antérieur des dispositifs lumineux installés dans une jante de volant. Le document WO2019/137699 divulgue un dispositif lumineux pour volant, dont l’encombrement est important et pour lequel la lumière peut présenter des points chauds et des inhomogénéités.

Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un dispositif lumineux pour une jante de volant, qui limite ou supprime les défauts d'aspects de la diffusion de la lumière, tout en limitant l’encombrement du dispositif afin de l’intégrer dans une jante de volant dont les dimensions sont contraintes et réduites.

Pour cela, un premier aspect de la présente invention concerne une barre lumineuse pour volant de véhicule, comprenant :
- une pluralité de sources lumineuses, telles que des LED,
- un diffuseur agencé pour diffuser une lumière en provenance de la pluralité de sources lumineuses vers un occupant du véhicule,
- un guide lumière agencé entre la pluralité de sources lumineuses et le diffuseur, et comprenant une surface de sortie commune et une pluralité de portions optiques comprenant chacune une surface d’entrée agencée en regard de chacune des sources lumineuses,
caractérisé en ce que le guide lumière comprend en outre une pluralité de surfaces de renvoi, chacune agencée entre chaque surface d’entrée et la surface de sortie commune, de sorte à générer un changement d'une direction principale de la lumière.

On entend par direction de la lumière ici la direction de la lumière relative au guide lumière. On entend par diffuseur un élément optique agencé pour diffuser la lumière c’est-à-dire qu’une de ses surfaces est visible par l’occupant ou l’utilisateur final à l’inverse d’un guide lumière qui est agencé pour transmettre la lumière à l’intérieur d’un dispositif et dont aucune surface n’est visible de l’utilisateur final.

On entend par réorienter la lumière le fait d’orienter la lumière dans une nouvelle direction principale. En d’autres termes, la lumière présente une première direction principale à la sortie de chacune de la pluralité de sources lumineuses ainsi qu’au niveau de chaque surface d’entrée du guide lumière et une deuxième direction principale au niveau de chaque surface de renvoi du côté de la sortie, au niveau de la surface de sortie du guide lumière ainsi qu’au niveau d’une face d’entrée du diffuseur. La lumière est ainsi réorientée entre la surface d’entrée et la surface de sortie. La réorientation de la lumière est à distinguer de la dispersion de la lumière, pour laquelle la lumière dispersée ne comprend plus de direction principale. La réorientation de la lumière est à distinguer de la dispersion de la lumière en ce que la dispersion a pour principal objectif d’éviter les concentrations lumineuses (typiquement des points « chauds ») en dispersant la lumière dans plusieurs directions. En d’autres termes, des rayons lumineux entrants vont être redirigés de différentes manières dans différentes directions. La réorientation de la lumière a pour but principal de rediriger la lumière à savoir que des rayons entrants vont être en majorité, préférentiellement tous, réorientés de la même manière (c’est-à-dire que la même transformation est appliquée à la majorité, préférentiellement tous, les rayons entrants). Dans la littérature, on parle de repliement du système optique, afin que le chemin optique soit plus long que la taille du système lui-même.

On entend par barre une pièce étroite et longue, de préférence courbée selon une courbure similaire à celle du volant, afin de pouvoir être intégrée au volant, en particulier la jante du volant.

Ceci permet de proposer une barre lumineuse compacte de sorte à respecter l’encombrement contraint de la jante de volant (en particulier sa profondeur suivant un axe de rotation du volant) tout en améliorant le guidage et la diffusion de lumière jusqu’à l’utilisateur et en améliorant l’homogénéité lumineuse. En outre, ceci permet de proposer un dispositif lumineux très fin dans un encombrement réduit avec des critères d’homogénéité lumineuse élevés. Une caractéristique importante pour obtenir une homogénéité importante est d’avoir une longueur la plus grande possible de guidage de la lumière. On obtient ainsi des animations lumineuses et des effets dynamiques lumineux de bonne qualité, tout en ayant un mélange lumineux homogène dans un petit encombrement mécanique avec un nombre optimisé de sources lumineuses.

En d’autres termes, l’invention concerne une barre lumineuse pour volant de véhicule, comprenant :
- une pluralité de sources lumineuses, telles que des LED,
- un diffuseur agencé pour diffuser une lumière en provenance de la pluralité de sources lumineuses vers un occupant du véhicule,
- un guide lumière agencé pour guider la lumière en provenance de la pluralité de sources lumineuses vers le diffuseur et comprenant :
- une surface de sortie commune agencée entre la pluralité de source lumineuse et le diffuseur,
- au moins une surface d’entrée agencée entre la pluralité de source lumineuse et la surface de sortie commune,
caractérisé en ce que le guide lumière comprend en outre au moins une surface de renvoi, agencée entre ladite au moins une surface d’entrée et la surface de sortie commune, de sorte à générer un changement d'une direction principale de la lumière.

De préférence, la surface de sortie commune peut être agencée en regard du diffuseur.

De préférence, au moins une surface d’entrée peut être agencée de sorte à collecter la lumière émise par les sources lumineuses et/ou agencée en regard des sources lumineuses.

De préférence, une unique surface d’entrée commune peut être agencée de sorte à collecter la lumière émise par les sources lumineuses et/ou agencée en regard des sources lumineuses.

Avantageusement, le diffuseur peut être agencé pour former une surface externe d’une jante de volant.

Avantageusement, la lumière entrant dans le diffuseur peut présenter une direction principale de la lumière en entrée du diffuseur, et les sources lumineuses peuvent présenter un décalage par rapport au diffuseur dans une direction perpendiculaire à la direction principale de la lumière en entrée du diffuseur.

Avantageusement, le diffuseur présente un axe principal parallèle à son arc de courbure et les sources lumineuses peuvent présenter un décalage par rapport au diffuseur dans une direction perpendiculaire à l’axe principal du diffuseur.

Avantageusement, le diffuseur comprend une surface de contact avec le guide lumière, et présente un axe principal perpendiculaire à la surface de contact, et les sources lumineuses peuvent présenter un décalage par rapport au diffuseur dans une direction perpendiculaire à l’axe principal du diffuseur.

Avantageusement, le décalage est supérieur à une épaisseur du guide lumière.

Ceci permet d’optimiser l’encombrement de la barre lumineuse et de garantir une bonne homogénéité de la lumière, grâce à l’allongement du chemin optique par repliement.

Avantageusement, les surfaces de renvois forment une surface de renvoi commune.

Avantageusement, les portions optiques peuvent comprendre chacune une autre surface de renvoi.

Ceci permet d’optimiser l’encombrement de la barre lumineuse et de garantir une bonne homogénéité de la lumière et de s’adapter à tout type de sources lumineuses, en particulier les sources lumineuses à émission latérale ou supérieure.

Avantageusement, le guide lumière peut comprendre en outre des motifs dispersifs sur au moins une de la surface d’entrée, de la surface de renvoi des portions optiques, ou de la surface de sortie commune.

Avantageusement, les motifs dispersifs de la surface d’entrée peuvent être agencés en regard des sources lumineuses.

Avantageusement, les motifs dispersifs de la surface de sortie commune peuvent recouvrir la totalité de la surface de sortie commune.

Avantageusement, les motifs dispersifs de la surface de renvoi peuvent recouvrir la totalité de chaque surface de renvoi.

Avantageusement, les motifs dispersifs des surfaces de renvoi peuvent présenter une profondeur de motif comprise entre 0,02 mm et 0,1 mm et une période de motif entre 0,5 mm et 1 mm pour les motifs de la surface de renvoi ; et une profondeur de motif comprise entre 0,1 mm et 0,5 mm et une période de motif entre 0,2 mm et 1 mm pour les surfaces d’entrée et de sortie.

Ceci permet d’améliorer la diffusion de la lumière dans une barre lumineuse compacte, tout en limitant les points chauds de lumière et en optimisant la distribution lumineuse. La dispersion de la lumière se fait dans un axe perpendiculaire à la direction de propagation du faisceau lumineux dans le guide, de sorte que le rayonnement des sources lumineuses atteigne (ou impacte) de manière homogène le diffuseur.

Avantageusement, la surface de renvoi est inclinée par rapport à la surface d’entrée.

Avantageusement, un angle entre la surface d’entrée et la surface de renvoi peut être de 45 degrés, +/- 10 degrés, préférentiellement, +/- 5 degrés.

Ceci permet d’optimiser les caractéristiques lumineuses de la barre lumineuse et d’améliorer son encombrement et sa tenue mécanique.

Avantageusement, la barre lumineuse peut comprendre en outre des arches agencées le long de la barre lumineuse entre les portions optiques, et de préférence la barre lumineuse peut comprendre en outre au moins une pièce de centrage, tel qu’un cintre de centrage, en butée contre au moins une des arches, de sorte à le soutenir. De préférence, le cintre présente une contre-forme de celle de l’arche qu’il soutient. Le cintre peut aussi présenter une autre forme apte à soutenir l’arche.

Avantageusement, la barre lumineuse peut comprendre en outre des pieds de fixation.

Avantageusement, la barre lumineuse peut comprendre en outre des pions, de préférence des pions bouterollés.

Le bouterollage est une déformation à chaud (par exemple comme pour les rivets) dans laquelle les pions peuvent être chauffés par ultra sons ou par laser.

Avantageusement, les pions peuvent être agencés pour relier le guide lumière au circuit imprimé supportant les sources lumineuses.

Ceci permet d’améliorer le positionnement du guide lumière par rapport aux sources lumineuse ce qui est important pour obtenir une bonne homogénéité. Les arches peuvent être plus généralement des ouvertures.

Avantageusement, au moins une des surfaces de renvoi peut présenter un rayon de courbure général supérieur à une valeur prédéterminée, typiquement 150 mm.

Avantageusement, la surface d’entrée d’au moins une des portions optiques est perpendiculaire à une direction d’émission de lumière de la pluralité de sources lumineuses.

Avantageusement, la surface d’entrée d’au moins une des portions optiques est agencée pour masquer une lumière secondaire de la pluralité de sources lumineuses directement vers le diffuseur, de sorte qu’aucun rayon des sources lumineuses ne peut atteindre directement le diffuseur. En d’autres termes, la surface d’entrée d’au moins une des portions optiques est agencée pour qu’aucun rayonnement de la pluralité de sources lumineuses n’accède directement au diffuseur.

Ceci permet d’améliorer les performances optiques de la barre lumineuse tout en améliorant sa compacité.

Un deuxième aspect de la présente invention concerne un volant de véhicule comprenant une barre lumineuse selon le premier aspect.

Ceci permet de proposer un volant de véhicule avec une barre lumineuse compacte de sorte à respecter l’encombrement contraint de la jante de volant tout en améliorant le guidage et la diffusion de lumière jusqu’à l’utilisateur et en améliorant l’homogénéité lumineuse.

Un troisième aspect de la présente invention concerne un véhicule comprenant un volant de véhicule selon le deuxième aspect.

Ceci permet de proposer un véhicule avec un volant de véhicule ayant une barre lumineuse compacte de sorte à respecter l’encombrement contraint de la jante de volant tout en améliorant le guidage et la diffusion de lumière jusqu’à l’utilisateur et en améliorant l’homogénéité lumineuse.

Description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
représente une vue de face d’un volant comportant un dispositif lumineux dans une jante;
représente la vue de face du volant comportant le dispositif lumineux dans la jante, dans lequel un habillage en cuir n’est pas représenté;
représente une vue en coupe de la jante comportant le dispositif lumineux, selon la coupe I-I;
représente une vue en perspective d’un corps de maintien du dispositif lumineux;
représente une vue en perspective d’une partie du dispositif lumineux, depuis un premier côté ;
représente une vue en perspective de la partie du dispositif lumineux, depuis un côté opposé au premier côté ;
représente une vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux, depuis le premier côté ;
représente une autre vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux, depuis le premier côté ;
représente une autre vue de détail de dessus de la partie du dispositif lumineux;
représente une vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux selon un deuxième mode de réalisation, depuis le premier côté;
représente une vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux selon le deuxième mode de réalisation, depuis le côté opposé au premier côté;
représente une vue en coupe schématique de la partie du dispositif lumineux selon le deuxième mode de réalisation;
représente une autre vue de détail en élévation du dispositif lumineux selon le deuxième mode de réalisation, depuis le côté opposé au premier côté;
représente une vue de détail d’un profil d’un motif dispersif du dispositif lumineux, adapté à la surface de renvoi;

Description détaillée de mode(s) de réalisation

La représente une vue de face d’un volant comportant un dispositif lumineux dans une jante;

La représente une vue de face d’un volant 1 comportant un dispositif lumineux 40 (ou barre lumineuse 40) dans une jante 10.

La représente ainsi le volant de véhicule 1 qui comprend typiquement la jante 10 reliée à un moyeu 20 par plusieurs branches 30. La jante 10 est équipée dans la position supérieure ou dite « à 12 heures », du dispositif lumineux 40 (ou barre lumineuse 40). Ce dispositif lumineux 40 présente une paroi externe d’affichage 12a d’un diffuseur 12 qui s’étend le long de la jante 10 sur un secteur angulaire d’environ 60° à 80°, mais on peut prévoir une étendue angulaire plus ou moins importante, jusqu’à 180 ° ou même plus par exemple, ou encore moins de 60°. La jante de volant comprend en outre un habillage, par exemple réalisé en cuir (ou cuir artificiel ou autre). Par diffuseur 12, on entend la pièce visible de l’occupant du véhicule, qui transmet la lumière, cette pièce pouvant être intégralement ou en partie diffusive, par l’utilisation de deux matériaux dont un est diffusant. Il est ainsi possible de prévoir le diffuseur 12 comme un écran dont une partie est diffusive.

Une coupe I-I de la jante 10 est prévue, afin de représenter une vue en coupe de la jante selon I-I à la .

La représente la vue de face du volant 1 comportant le dispositif lumineux 40 dans une jante 10, dans lequel l’habillage 18 du volant 1 n’est pas représenté.

Les numéros de références sont conservés autant que possible et nécessaire d’une figure à l’autre et d’un mode de réalisation à l’autre.

La représente une vue en coupe de la jante 10 comportant le dispositif lumineux 40, selon la coupe I-I.

Le dispositif lumineux 40 comprend un corps de maintien 11 avec une paroi interne 11p et au moins une ouverture 11o.

Le dispositif lumineux 40 comprend en outre au moins une source lumineuse 15 agencée pour émettre de la lumière, telle qu’une pluralité de sources lumineuses (par exemple des LED). Le dispositif lumineux 40 comprend également le diffuseur 12 (ou diffuseur de lumière 12) agencé pour diffuser de la lumière en provenance des sources lumineuses 15 vers un occupant du véhicule. En d’autres termes, le diffuseur 12 diffuse la lumière vers l’utilisateur, c’est-à-dire que sa surface externe ou paroi externe d’affichage 12a est la surface directement visible par l’utilisateur.

Le dispositif lumineux 40 (ou barre lumineuse 40) comprend en outre un guide lumière 14 agencé pour guider la lumière émise par les sources lumineuses 15 vers le diffuseur 12. Le guide lumière 14 est agencé entre les sources lumineuses 15 et le diffuseur 12.

Le guide lumière 14 comprend une pluralité de portions optiques comprenant chacune une surface d’entrée 14c (également appelée face collectrice de lumière 14c) agencée en regard de chacune des sources lumineuses 15. Ainsi, le guide lumière 14 comprend plusieurs faces collectrices de lumière 14c agencées du côté des sources lumineuses 15 et une face émettrice de lumière 14e commune du côté du diffuseur 12. Le guide lumière 14 passe à travers de l’ouverture 11o de la paroi interne 11p du corps de maintien 11, de part en part. C’est-à-dire que la face collectrice 14c du guide lumière 14 est agencée d’un premier côté de l’ouverture 11o et la face émettrice 14e est agencée d’un deuxième côté de l’ouverture 11o.

En d’autres termes, le guide lumière 14 comprend une portion de transmission agencée entre la face collectrice 14c et la face émettrice 14e, et agencée dans l’ouverture 11o. La paroi interne 11p est ainsi agencée entre les sources lumineuses 15 et le diffuseur 12.

Le guide lumière 14 est engagé avec le diffuseur 12 pour le conformer dans un dimensionnel prédéterminé sans que cela soit essentiel. En effet, le diffuseur 12 est une pièce fine et en arc de cercle, et il peut donc vriller ou verser, tant au montage que durant l’utilisation, ce qui peut endommager ou déformer les autres pièces de la jante 10 ou créer des points défectueux dans la diffusion de lumière, ce qui est non seulement disgracieux mais également inefficace pour transmettre correctement une information à l’utilisateur.

Le guide lumière 14 et le diffuseur 12 peuvent comprendre chacun une portion d’accouplement agencées pour s’emboîter l’une dans l’autre. C’est-à-dire que le guide lumière 14 et le diffuseur 12 peuvent être en contact, ou le guide lumière 14 peut supporter le diffuseur 12, mais aussi que le guide lumière 14 peut s’engager avec le diffuseur 12 pour bloquer son mouvement. Il est fait référence au guide lumière 14 agissant comme un pion de centrage dans le diffuseur 12 qui comprend une paroi latérale de guidage 12g.

Le diffuseur 12 est ainsi un élément optique agencé pour diffuser la lumière ; une de ses surfaces (ici la paroi externe d’affichage 12a) est visible par l’utilisateur final à l’inverse d’un guide de lumière qui est agencé pour transmettre la lumière à l’intérieur d’un dispositif et dont aucune surface n’est visible de l’utilisateur final.

En outre, le guide lumière 14 comprend une surface de sortie commune à la lumière venant de la pluralité de sources lumineuses 15. Le guide lumière 14 est ainsi agencé entre la pluralité de sources lumineuses 15 et le diffuseur 12.

Les portions optiques du guide lumière 14 comprennent chacune une surface de renvoi 14r. Ainsi, le guide lumière 14 comprend une pluralité de surfaces de renvoi 14r, chacune agencée entre chaque surface collectrice 14c (également appelée surface d’entrée 14c) et chaque surface émettrice 14e (également appelée surface de sortie 14e), de sorte à générer un changement d'une direction principale de la lumière. Ceci est particulièrement utile pour utiliser le maximum de place disponible dans la section de la jante 10 comme illustré sur cette . Sans ce renvoi, pour conserver une même homogénéité de lumière avec une guide lumière sans renvoi, les sources lumineuses auraient dû être positionnée plus bas dans la jante.

Ceci permet de proposer un dispositif lumineux 40 très fin, dans un encombrement réduit car l’espace disponible dans la jante 10 est très réduit, qui de plus offre des critères d’homogénéité lumineuse très élevés. En particulier, une caractéristique importante pour obtenir une homogénéité importante est d’avoir une longueur importante de guidage de la lumière. Le problème consistant à obtenir des animations lumineuses et des effets dynamiques lumineux de bonne qualité, avec des sources lumineuses, tout en ayant un mélange lumineux homogène dans un petit encombrement mécanique avec un nombre si possible réduit de sources lumineuses est ainsi résolu.

La surface de renvoi 14r est préférentiellement inclinée à 45 degrés +/- 5 degrés par rapport à la surface collectrice de lumière 14c. La surface collectrice de lumière 14c (également appelée surface d’entrée 14c) est préférentiellement perpendiculaire à la surface émettrice de lumière 14e (également appelée surface de sortie 14e).

Le dispositif lumineux 40 (ou barre lumineuse 40) comprend un circuit imprimé 16 qui présente un plan principal, passant par les axes HH et hh, et perpendiculaire à l’axe VV. La surface émettrice 14e est de préférence parallèle au plan HH-hh et la surface collectrice de lumière 14c est de préférence parallèle à l’axe VV. La surface de renvoi 14r est de préférence inclinée à 45 degrés +/- 5 degrés par rapport à l’axe VV.

Le mode de réalisation du guide lumière 14 avec une seule surface de renvoi 14r est particulièrement adapté pour des sources lumineuses 15 à émission latérale.

Le dispositif lumineux 40 comprend en outre un circuit électronique imprimé 16 (dit « PCB ou Printed Circuit Board » en anglais) relié à la source lumineuse 15 et la commandant.

La jante de volant 10 comprend en outre l’habillage 18 tel qu’un cuir (ou cuir artificiel ou autre) et un moussage 17.

La jante 10 comprend en outre un dispositif électronique 19 gainé et sous l’habillage 18, tel qu’un un capteur de présence (capacitif, résistif ou autre) et/ou un élément chauffant sans que celui-ci soit essentiel.

Par exemple, la largeur du circuit imprimé 16 dans le plan HH-hh est de 14 mm dans un mode de réalisation particulier, et la hauteur entre la face inférieure du circuit imprimé 16 et la paroi externe d’affichage 12a est de 12 mm. Considérant l’encombrement réduit de la jante 10, il est avantageux d’avoir un dispositif lumineux 40 le plus compact possible.

La représente une vue en perspective du corps de maintien 11 du dispositif lumineux 40.

Le corps de maintien 11 est pourvu de portions d’attaches 11a sur le dessous (ou au niveau de sa face interne), de sorte à permettre le guidage d’un câble d’alimentation non représenté sans que cela soit essentiel.

Le corps de maintien 11 est également pourvu de trous 11b pour laisser un passage à des clips du diffuseur 12 lorsque celui-ci est inséré par le dessus dans le corps de maintien 11, afin de les fixer ensemble. Le diffuseur 12 qui est pourvu des clips peut alors s’engager avec les protrusions 11h du corps de maintien 11.

Le corps de maintien 11 comprend en outre des flans 11c afin de supporter l’habillage 18.

La représente une vue en perspective d’une partie du dispositif lumineux 40, depuis un premier côté, c’est-à-dire depuis le côté des sources lumineuses 15, c’est-à-dire depuis un centre de l’arc de cercle formé par le guide lumière 14.

La face émettrice de lumière 14e (également appelée surface de sortie 14e) du guide lumière 14 est la surface commune guidant la lumière depuis la pluralité de sources lumineuses 15.

Le guide lumière 14 comprend des ouvertures 14a telles que des arches 14a afin de loger par exemple un ou des microcontrôleurs 110 du dispositif lumineux 40. Des interfaces de positionnement ou pions bouterollés 113, de centrage et/ou de fixation du guide lumière 14 sur le circuit imprimé 16 sont également prévus. Elles peuvent coopérer avec le guide lumière 14 au niveau des ouvertures 14.

Le dispositif lumineux 40 comprend en outre un connecteur 112 sur le circuit imprimé 16 afin de le connecter aux autres composants du volant 1.

Le guide lumière 14 comprend aussi des excroissances de conformage 111 servant d’interface de maintien entre le guide lumière 14 et le corps de maintien 11 sans que ces formes soient essentielles.

La représente une vue en perspective de la partie du dispositif lumineux 40, depuis un côté opposé au premier côté. En d’autres termes, il s’agit de la vue opposée à celle de la .

Les surfaces de renvois 14r du guide lumière 14 sont représentées.

Les surfaces de renvois 14r, les surfaces collectrices de lumière 14c et/ou les surfaces émettrices de lumière 14e peuvent comprendre des motifs dispersifs, comme il est également visible sur d’autres figures. Selon qu’ils sont présent sur les surfaces de renvois 14r, les surfaces collectrices de lumière 14c et/ou les surfaces émettrices de lumière 14e, des motifs dispersifs peuvent présenter des formes identiques ou différentes.

Préférentiellement, les motifs dispersifs sont présents sur les surfaces d’entrée et de sortie de sorte à capter le maximum de lumière émise et l’homogénéiser.

Ces motifs dispersifs « éclatent » la lumière de sorte à obtenir un rendu homogène, et aident ainsi à réduire les points chauds. Ces motifs peuvent être, en entrée, uniquement en regard des sources lumineuses 15 mais recouvrent de préférence la totalité de la surface émettrice de lumière 14e.

Sur les surfaces de renvoi 14r, les motifs dispersifs peuvent couvrir la totalité de la surface pour éviter des points chauds sans affecter la luminance.

De préférence, les motifs dispersifs (ou stries) sur les surfaces de renvoi 14r ont une profondeur faible, pour garder la réflexion totale, et éviter les phénomènes d’ombre et multiples réflexions et ont des formes accentuées, une partie des rayons pouvant être renvoyée vers les sources lumineuses 15. La hauteur des motifs dispersifs peut être entre 0.02 et 0.1mm, avec une période entre 0.5 et 1mm.

La représente une vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux 40 (ou barre lumineuse 40), depuis le premier côté.

Les sources lumineuses 15 émettent de la lumière en direction des surfaces collectrices de lumières 14c (également appelée surface d’entrée 14c) du guide lumière 14. La lumière est réorientée par les surfaces de renvois 14r vers la surface commune 14e, émettrice de lumière, qui réémet la lumière vers le diffuseur 12.

Les ouvertures 14a du guide lumière 14 (telles que des arches 14a) sont prévues afin de loger les microcontrôleurs 110 du dispositif lumineux 40 ou d’autres composants électroniques. Les interfaces de positionnement 113 servent à centrer et/ou à fixer le guide lumière 14 sur le circuit imprimé 16.

Les sources lumineuses 15 émettent de la lumière dans une direction principale parallèle au plan principal « HH – hh » du circuit imprimé 16. Les surfaces de renvoi 14r réorientent la direction principale de la lumière de telle sorte qu’elle soit perpendiculaire à la direction principale du circuit imprimé 16. La surface principale de la surface commune 14e émettrice de lumière est sensiblement parallèle à la surface principale du circuit imprimé 16 bien qu’elle puisse être pourvue de vagues, ou tout autre motif dispersif, sans que cela soit essentiel.

En outre, il est possible de prévoir que la surface collectrice 14c présente une hauteur de surface collectrice 100 plus grande que la hauteur de la source lumineuse 101 de sorte à limiter les rayons lumineux parasites allant directement de la source lumineuse 15 à la surface émettrice 14e ou au diffuseur 12.

De préférence, la surface collectrice 14c est perpendiculaire à la direction principale de la lumière émise par la source lumineuse 15, de sorte à limiter l’éclatement lumineux dans le sens de l’axe VV. L’axe VV est perpendiculaire à l’axe HH. Le circuit imprimé 16 présente un plan principal, passant par les axes HH et hh.

La représente une autre vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux 40, depuis le premier côté.

La source lumineuse 15 fait face à la surface collectrice de lumière 14c du guide lumière 14. La source lumineuse 15 émet de la lumière dans la direction de la surface collectrice 14c et la lumière est réorientée vers la surface émettrice 14e grâce à la surface de renvoi 14r.

Le guide lumière 14 comprend un rayon de courbure 14q du côté de la face collectrice 14c, du côté opposé à la surface de renvoi 14r. Le rayon de courbure 14q est préférentiellement plus petit que 2 mm, très préférentiellement plus petit que 1 mm. Ceci permet de réduire l’impact du rayon de courbure 14q sur le trajet de la lumière quand la lumière est réorientée par la surface de renvoi 14r.

Dans un mode de réalisation, les motifs dispersifs sur la surface collectrice 14c ont pour rôle de disperser le(s) point(s) chaud(s) de la source lumineuse 15, en passant de la distribution lambertienne naturelle des sources lumineuses 15 (en particulier les LED), avec le maximum au centre, à une distribution plus homogène, en déviant la lumière hors de l’axe. De préférence, le motif est en triangle, de préférence avec un angle par rapport à l’axe principale de lumière entre 20 et 45°. Les pointes des triangles présentent un aspect adouci par un rayon de courbure entre 0.05 et 0.1 mm. Les rayons aux pointes des triangles laissent passer de la lumière au centre. La largeur des triangles est de préférence inférieure à 0.5 mm, pour être plus petit qu’une puce de LED et mieux éclater la lumière.

La représente une autre vue de détail de dessus de la partie du dispositif lumineux 40 et du guide lumière 14.

Dans un mode de réalisation, la surface émettrice 14e, commune pour la lumière de toutes les sources lumineuses 15 présente des motifs dispersifs comme suit. Ces motifs servent à homogénéiser encore le faisceau lumineux. De préférence, ce sont des arcs de cercle extrudés.. Les motifs peuvent être similaires à ceux de la surface de renvoi à 45°, mais avec une courbure plus prononcée : la flèche peut faire de 0.1 mm à 0.5 mm avec un pas de 0.5 mm. La largeur de 0.5 mm permet de rapprocher les sources secondaires ainsi créées sous le diffuseur 12. Une largeur inférieure à 1 mm peut convenir. En dessous de 0.2 mm, le coût de l’outillage peut augmenter rapidement.

En outre, il est possible de caractériser les matériaux diffusants comme suit.

Le niveau de diffusion des matériaux est mesurable par 2 caractéristiques : La première caractéristique est le « Haze » en anglais, c’est-à-dire le « trouble », mentionné par la norme ASTM D1003. Il s’agit du pourcentage de lumière émis à plus de 2,5° de la direction normale. Un matériau clair a un « trouble » proche de 0%, et le « trouble » d’un matériau diffusant est proche de 100%. Un « trouble » inférieur à 30% est par exemple imposé pour les matériaux optiques de phares aux Etats Unis d’Amérique (liste dite AMECA), même après vieillissement par Ultra violet. La deuxième caractéristique est le « Half-power angle » en anglais, c’est-à-dire le « demi-angle de diffusion ». Pour une lumière incidente collimatée sur un échantillon du matériau, c’est l’angle pour lequel l’intensité est à 50% du maximum. Les matériaux diffusants pour les écrans et le diffuseur 12 ont de préférence un « trouble » supérieur à 80% et un « demi-angle de diffusion » supérieur à 15°, préférentiellement supérieur à 40°. Les matériaux du guide lumineux 14 ont de préférence un « trouble » inférieur à 30%, et un « demi-angle de diffusion » faible, de préférence inférieur à 5°.

La représente une vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux 40 selon un deuxième mode de réalisation, depuis le premier côté.

Dans ce mode de réalisation, les sources lumineuses 15 sont positionnées pour émettre de la lumière en direction des faces collectrices de lumière 14c. La direction principale de la lumière est perpendiculaire au plan principal du circuit imprimé 16 et est réorientée par des secondes surfaces de renvoi 14R du guide lumière 14. Les secondes surfaces de renvoi 14R (également appelées autres surfaces de renvoi 14R) dirigent la lumière vers les surfaces de renvois 14r, qui réorientent la lumière vers la surface commune 14, émettrice de lumière. Ainsi, la lumière fait l’objet de plusieurs renvois. Le dispositif lumineux 40 est ainsi particulièrement compact, ce qui est critique pour l’installation du dispositif lumineux 40 dans la jante 10. Ainsi, les portions optiques peuvent comprendre chacune une seconde surface de renvoi 14R (ou autre surface de renvoi 14R), de telle sorte que le guide lumière 14 peut comprendre une pluralité de secondes surfaces de renvoi 14R.

Le mode de réalisation du guide lumière 14 avec deux surfaces de renvoi 14r, 14R est particulièrement adapté pour des sources lumineuses 15 à émission supérieure (ou émission sur le dessus de la source lumineuse 15).

La représente une vue de détail en perspective de la partie du dispositif lumineux 40 selon le deuxième mode de réalisation, depuis le côté opposé au premier côté. En d’autres termes, il s’agit de la vue opposée à celle de la .

Le guide lumière 14 comprend des pieds 14p, de préférence deux pieds 14p, agencés autour de chaque source lumineuse 15, afin de supporter le guide lumière 14, mais également de faire obstacle à la lumière parasite latérale.

La représente une vue en coupe schématique de la partie du dispositif lumineux 40 selon le deuxième mode de réalisation.

La source lumineuse 15 est positionnée sur le circuit imprimé 16 et la direction principale de la lumière est perpendiculaire au plan principal du circuit imprimé 16. La seconde surface de renvoi 14R (également appelée autre surface de renvoi 14R) réoriente la lumière vers la surface de renvoi 14r, qui réoriente à son tour la lumière vers la face émettrice de lumière 14e.

La représente une autre vue de détail en élévation du dispositif lumineux 40 selon le deuxième mode de réalisation, depuis le depuis le côté opposé au premier côté.

La surface de renvoi 14r du guide lumière 14 est représentée, ainsi que l’ouverture 14a. La surface émettrice de lumière 14e est également représentée.

La représente une vue de détail d’un motif dispersif du dispositif lumineux 40, adapté à la surface de renvoi 14r, et généralement applicable à tous les modes de réalisations.

Dans un mode de réalisation, les motifs dispersifs des surfaces de renvois 14r permettent d’améliorer l’homogénéité de la lumière comme suit. Le rôle des motifs dispersifs est de disperser les rayons lumineux autour de leur direction principale. Cette face agit en réflexion, donc l’angle de déviation est le double de l’angle d’incidence. Une flèche inférieure à 0.1 mm peut être prévue pour un pas de 0.5 mm. Le motif dispersif est un arc de cercle. De plus, le rayon doit rester faible, pour maintenir la réflexion totale et éviter que la lumière ne traverse la face. La largeur du motif est entre 0.2 et 1 mm, et la face peut être inclinée de préférence entre 40° et 50°.

Il est possible de combiner tous les modes de réalisations, pour autant que cela ne soit pas incompatible.

On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.

En particulier, il est fait référence à des adaptations en termes d’agrandissement ou de diminution de l’arc du diffuseur 12, d’ajustement de l’angle des surfaces de renvois 14r, des secondes surfaces de renvois 14R, ou encore des biseaux. Il est en outre fait référence à la possibilité d’avoir plusieurs surfaces émettrices de lumière au lieu d’une surface commune.

Claims

Barre lumineuse (40) pour volant de véhicule (1), comprenant :
- une pluralité de sources lumineuses (15), telles que des LED,
- un diffuseur (12) agencé pour diffuser une lumière en provenance de la pluralité de sources lumineuses (15) vers un occupant du véhicule,
- un guide lumière (14) agencé entre la pluralité de sources lumineuses (15) et le diffuseur (12), et comprenant une surface de sortie commune (14e) et une pluralité de portions optiques comprenant chacune une surface d’entrée (14c) agencée en regard de chacune des sources lumineuses (15),
caractérisé en ce que le guide lumière (14) comprend en outre une pluralité de surfaces de renvoi (14r), chacune agencée entre chaque surface d’entrée (14c) et la surface de sortie commune (14e), de sorte à générer un changement d'une direction principale de la lumière.
Barre lumineuse selon la revendication 1, dans laquelle le diffuseur (12) est agencé pour former une surface externe d’une jante de volant (10).
Barre lumineuse selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la lumière entrant dans le diffuseur (12) présente une direction principale de la lumière en entrée du diffuseur (12), et
dans laquelle les sources lumineuses (15) présentent un décalage par rapport au diffuseur (12) dans une direction perpendiculaire à la direction principale de la lumière en entrée du diffuseur (12).
Barre lumineuse selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle les portions optiques comprennent chacune une autre surface de renvoi (14R).
Barre lumineuse selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le guide lumière (12) comprend en outre des motifs dispersifs sur au moins une de la surface d’entrée (14c), de la surface de renvoi (14r) des portions optiques, ou de la surface de sortie commune (14e).
Barre lumineuse selon la revendication 5, dans laquelle les motifs dispersifs de la surface d’entrée (14c) sont agencés en regard des sources lumineuses (15).
Barre lumineuse selon l’une des revendications 5 ou 6, dans laquelle les motifs dispersifs de la surface de sortie commune (14e) recouvrent la totalité de la surface de sortie commune (14e).
Barre lumineuse selon l’une des revendications 5 à 7, dans laquelle les motifs dispersifs de la surface de renvoi (14r) recouvrent la totalité de chaque surface de renvoi (14r).
Barre lumineuse selon l’une des revendications 5 à 8, dans laquelle les motifs dispersifs des surfaces de renvoi (14r) présentent une profondeur de motif comprise entre 0,02 mm et 0,1 mm et une période de motif entre 0,5 mm et 1 mm et/ou les motifs dispersifs de chaque surface d’entrée (14c) et de chaque surface de sortie (14e)présentent une profondeur de motif comprise entre 0,1 mm et 0,5 mm et une période de motif entre 0,2 mm et 1 mm.
Barre lumineuse selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle un angle entre la surface d’entrée (14c) et la surface de renvoi (14r) est de 45 degrés, +/- 10 degrés, préférentiellement +/- 5 degrés.
Barre lumineuse selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant en outre des arches (14a) agencées le long de la barre lumineuse (40) entre les portions optiques, et de préférence la barre lumineuse (40) comprend en outre au moins une pièce de centrage en butée contre au moins une des arches (14a).
Barre lumineuse selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant en outre des pions (113), de préférence des pions bouterollés.
Barre lumineuse selon l’une des revendications 1 à 12, dans laquelle la surface d’entrée (14c) d’au moins une des portions optiques est perpendiculaire à une direction d’émission de lumière de la pluralité de sources lumineuses (15).
Barre lumineuse selon l’une des revendications 1 à 13, dans laquelle la surface d’entrée (14c) d’au moins une des portions optiques est agencée pour qu’aucun rayonnement de la pluralité de source lumineuse (15) n’accède directement au diffuseur (12).
Volant de véhicule comprenant une barre lumineuse (40) selon l’une des revendications 1 à 14.
Véhicule comprenant un volant de véhicule (1) selon la revendication 15.