FR3133659A1 - Dispositif d’éclairage à guide de lumière à formes paraboliques diffrentes pour réfléchir des photons suivant des directions générales diffrentes - Google Patents
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Abstract
Un dispositif d’éclairage (DE) comprend une source générant des photons, et un guide de lumière (GL) comportant une première partie (P1) recevant ces photons et au moins une première face de réflexion (F11) ayant une première forme parabolique réfléchissant les photons reçus afin de les transférer suivant une première direction générale dans une seconde partie (P2) comportant une face avant (FV) par laquelle sortent les photons transférés. Cette première face de réflexion (F11) comprend au moins une première sous-partie (SF1k) ayant une seconde forme parabolique différente de la première forme parabolique et réfléchissant les photons reçus afin de les transférer suivant une seconde direction générale dans la seconde partie (P2) afin qu’ils sortent par la face avant (FV). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2
Description
L’invention concerne les dispositifs d’éclairage qui comprennent une source de photons et un guide de lumière devant participer à la réalisation d’au moins une fonction photométrique.
Dans ce qui suit, on entend par « fonction photométrique » aussi bien une fonction photométrique de signalisation, qu’une fonction photométrique d’éclairage ou qu’une fonction photométrique d’effet lumineux, éventuellement décoratif.
Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules, éventuellement de type automobile, on utilise des dispositifs d’éclairage comprenant une source générant des photons et un guide de lumière recevant dans une première partie les photons générés afin de les transférer dans une seconde partie pour qu’ils participent à au moins une fonction photométrique choisie.
On notera que de tels dispositifs d’éclairage peuvent faire partie de blocs optiques (avant ou arrière) de véhicules chargés d’assurer au moins une fonction photométrique. Dans ce cas, la fonction photométrique peut être une fonction de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de jour (ou DRL (« Daytime Running Light (ou Lamp) » - signalisation lumineuse allumée automatiquement lorsque le véhicule est mis en fonctionnement pendant le jour)), ou une fonction d’indicateur de changement de direction (ou clignotant), ou encore une fonction de feu de position.
Certains guides de lumière utilisés dans les dispositifs d’éclairage présentés ci-avant comportant une première partie qui est propre à recevoir les photons générés par la source et au moins une face de réflexion qui a une forme parabolique propre à réfléchir les photons reçus afin de les transférer suivant une direction générale dans une seconde partie comportant une face avant par laquelle sortent les photons transférés. On notera que dans un véhicule la direction générale est habituellement parallèle à la direction longitudinale.
Le guide de lumière est généralement plat lorsque l’on veut obtenir un effet visuel de barreau plat, fin et long. Lorsque l’extension de la face avant du guide de lumière est petite suivant la direction transversale (par exemple d’un véhicule), la face avant semble totalement éclairée. Mais, lorsque cette extension transversale devient relativement importante la face avant ne semble plus vraiment éclairée sur au moins l’un de ses côtés pour un observateur qui est désaxé par rapport à la direction générale. Cela résulte de la très forte directivité du flux des photons qui se propagent sensiblement suivant la direction générale, et cela peut rendre la fonction photométrique peu visible latéralement (en termes d’intensité lumineuse) pour cet observateur et éventuellement nuire à l’impression de qualité ou d’aspect. Les conséquences de cette très forte directivité sont encore plus importantes lorsque la face avant du guide de lumière est incurvée et s’étend sur un côté du système qui comprend le dispositif d’éclairage (par exemple un véhicule). Ainsi, notamment dans un véhicule, il s’avère quasiment impossible d’assurer correctement une fonction photométrique latérale (ou de type dit « side-marker » en anglais).
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Elle propose notamment à cet effet un dispositif d’éclairage comprenant une source générant des photons, et un guide de lumière comportant une première partie propre à recevoir ces photons et au moins une première face de réflexion ayant une première forme parabolique propre à réfléchir les photons reçus afin de les transférer suivant une première direction générale dans une seconde partie comportant une face avant par laquelle sortent les photons transférés.
Ce dispositif d’éclairage se caractérise par le fait que la (chaque) première face de réflexion comprend au moins une première sous-partie ayant une seconde forme parabolique différente de la première forme parabolique et propre à réfléchir les photons reçus afin de les transférer suivant une seconde direction générale dans la seconde partie afin qu’ils sortent par la face avant.
Ainsi, il est désormais possible d’éclairer intégralement la face avant du guide de lumière, et donc aussi ses parties latérales, y compris lorsque cette face avant est incurvée, ce qui permet de rendre la (chaque) fonction photométrique visible latéralement pour un observateur qui est désaxé par rapport à la première direction générale.
Le dispositif d’éclairage selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- la première partie du guide de lumière peut comprendre au moins deux secondes sous-parties propres à recevoir les photons et associées respectivement à au moins deux premières faces de réflexion comportant chacune au moins une première sous-partie ;
- en présence de la première option, au moins deux premières faces de réflexion peuvent comprendre des premières sous-parties ayant respectivement des secondes formes paraboliques différentes entre elles, différentes de la première forme parabolique, et propres à réfléchir les photons reçus afin de les transférer respectivement suivant des secondes directions générales différentes entre elles ;
- au moins une première sous-partie peut présenter une seconde forme parabolique variable entre deux extrémités opposées et une sous-face latérale plane et propre à permettre dans une portion une réfraction de photons réfléchis suivant une seconde direction générale variable ;
- dans un premier mode de réalisation les photons transférés dans la seconde partie peuvent participer à une unique fonction photométrique choisie ;
- dans un deuxième mode de réalisation les photons transférés dans la seconde partie suivant la première direction générale peuvent participer à une première fonction photométrique choisie, et les photons transférés dans la seconde partie suivant une seconde direction générale peuvent participer à une seconde fonction photométrique choisie différente de cette première fonction photométrique choisie ;
- dans un troisième mode de réalisation les photons transférés dans la seconde partie suivant la première direction générale peuvent participer à une première fonction photométrique choisie, une première partie des photons transférés sans réfraction dans la seconde partie suivant une seconde direction générale peuvent participer à cette première fonction photométrique choisie, et une seconde partie des photons transférés avec réfraction dans la seconde partie suivant une autre seconde direction générale peuvent participer à une seconde fonction photométrique choisie différente de cette première fonction photométrique choisie ;
- la première fonction photométrique choisie et/ou la seconde fonction photométrique choisie peu(ven)t être une fonction de signalisation.
L’invention propose également un bloc optique propre à équiper un véhicule et comprenant au moins un dispositif d’éclairage du type de celui présenté ci-avant.
Par exemple, ce bloc optique peut être un feu avant ou arrière ou un projecteur avant.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lesquels :
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif d’éclairage DE ayant un guide de lumière GL comportant au moins une première face de réflexion F1j, d’une part, ayant une première forme parabolique réfléchissant des photons reçus pour les transférer suivant une première direction générale d1, et, d’autre part, comprenant au moins une première sous-partie SFjk ayant une seconde forme parabolique réfléchissant d’autres photons reçus pour les transférer suivant une seconde direction générale d2.
On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le dispositif d’éclairage DE est destiné à faire partie d’un véhicule de type automobile, comme par exemple une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à cette application. En effet, le dispositif d’éclairage DE peut être un équipement pouvant être rapporté et utilisé dans de nombreux systèmes ou pouvant faire partie d’un autre équipement faisant lui-même partie d’un système. Ainsi, le dispositif d’éclairage DE peut faire partie de n’importe quel véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), de n’importe quelle installation, y compris de type industriel, de n’importe quel appareil (ou système), y compris de type grand public, et de n’importe quel bâtiment, par exemple.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le dispositif d’éclairage DE est destiné à faire partie d’un bloc optique constituant un feu arrière d’un véhicule automobile et assurant au moins une fonction photométrique. Mais le bloc optique pourrait constituer un feu avant ou un phare (ou projecteur) avant d’un véhicule, par exemple.
De plus, compte tenu des choix qui précèdent, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le dispositif d’éclairage DE est destiné à assurer au moins une fonction photométrique de signalisation. On notera cependant que l’invention n’est pas limitée aux fonctions photométriques de signalisation. En effet, le dispositif d’éclairage DE, selon l’invention, est un dispositif lumineux pouvant assurer au moins une fonction photométrique de signalisation ou d’éclairage ou d’effet lumineux (éventuellement décoratif).
Dans ce qui précède et ce qui suit la notion « d’avant » est définie par rapport au lieu où sortent les photons participant à la (une) fonction photométrique, et la notion « d’arrière » est définie par rapport au lieu qui est opposé à celui où sortent les photons participant à la (une) fonction photométrique. Par conséquent, la face avant d’un élément est orientée vers l’extérieur, tandis que la face arrière de cet élément est orientée vers l’intérieur et opposée à la face avant.
On a schématiquement illustré, au moins partiellement, sur les figures 1 et 2, un exemple de réalisation d’un dispositif d’éclairage DE selon l’invention, destiné à faire partie d’un bloc optique de véhicule (ici un feu arrière). On notera qu’un tel bloc optique comprend généralement et notamment un boîtier délimitant, éventuellement avec une glace de protection, une cavité logeant notamment un dispositif d’éclairage DE selon l’invention, ainsi qu’éventuellement au moins un masque destiné à masquer des parties techniques (comme par exemple la source de photons SO et la carte électronique CE).
Comme illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2, un dispositif d’éclairage DE, selon l’invention, comprend au moins une source de photons SO et un guide de lumière GL.
La source SO est agencée de manière à générer des photons lorsqu’elle est alimentée en courant électrique.
Par exemple, cette source de photons SO peut comporter au moins une diode électroluminescente (ou LED (« Light Emitting Diode »)) ou au moins une diode laser ou un laser à gaz ou encore au moins une ampoule (éventuellement au xénon). Le choix du type de la source de photons SO peut dépendre de la (chaque) fonction photométrique à laquelle elle participe.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , la source de photons SO peut être installée sur une carte électronique CE qui peut être une carte à circuits imprimés de type PCB (« Printed Circuit Board »).
Le guide de lumière GL comprend des première P1 et seconde P2 parties qui se prolongent ici mutuellement, et au moins une première face de réflexion F1j.
Sur différentes figures les « trajets » de photons sont matérialisés par des lignes en tirets.
La première partie P1 est agencée de manière à recevoir les photons générés par la source SO. On notera que dans l’exemple illustré le guide de lumière GL est de type plat (ou « flat guide »), car son épaisseur (dans le plan de la ) est petite dans ses première P1 et seconde P2 parties, comparée aux autres dimensions caractéristiques (longueur et largeur).
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, la (chaque) première face de réflexion F1j peut faire partie de la première partie P1, et donc fait partie de la face arrière du guide de lumière GL. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, la (chaque) première face de réflexion F1j pourrait faire partie d’une partie intermédiaire du guide de lumière GL, située entre les première P1 et seconde P2 parties.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , la première partie P1 peut comporter une face d’entrée FE située en regard de la source SO et permettant l’entrée des photons générés.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, la seconde partie P2 du guide de lumière GL comprend une face avant FV par laquelle sortent les photons transférés jusqu’à elle (P2).
Egalement comme illustré sur les figures 1 à 5, la (chaque) première face de réflexion F1j a une première forme parabolique qui est propre à réfléchir les photons reçus par la première partie P1 du guide de lumière GL afin de les transférer suivant une première direction générale d1 dans la seconde partie P2 de ce guide de lumière GL. Dans un véhicule la première direction générale d1 est généralement sensiblement parallèle à la direction longitudinale.
De plus, et comme illustré sur les figures 2 à 5, la première face de réflexion F1j comprend au moins une première sous-partie SFjk qui a une seconde forme parabolique différente de sa première forme parabolique et qui est propre à réfléchir les photons reçus par la première partie P1 afin de les transférer suivant une seconde direction générale d2 dans la seconde partie P2 afin qu’ils sortent par sa face avant FV.
Ainsi, en choisissant les première et seconde formes paraboliques de façon appropriée, on peut obtenir des première d1 et seconde(s) d2 directions générales qui sont parfaitement adaptées à la forme de la face avant FV du guide de lumière GL, y compris lorsque cette dernière (FV) est incurvée, et alors même que les flux des photons qui se propagent sensiblement suivant première d1 et seconde(s) d2 directions générales ont de très fortes directivités. Cela permet de rendre la (chaque) fonction photométrique visible latéralement (en termes d’intensité lumineuse) pour un observateur qui est désaxé par rapport à la première direction générale d1, ce qui augmente la sécurité des tiers. De plus, cela peut permettre d’assurer correctement une fonction photométrique latérale (ou side-marker). En outre, cela permet au bloc optique de participer à l’impression de qualité ou d’aspect.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 5, la première partie P1 peut comprendre au moins deux secondes sous-parties SPj propres à recevoir les photons issus de la source SO et associées respectivement à au moins deux premières faces de réflexion F1j comportant chacune au moins une première sous-partie SFjk. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la , la première partie P1 comprend vingt secondes sous-parties SP1 à SP20 (j = 1 à 20). Mais la première partie P1 peut comprendre n’importe quel nombre de secondes sous-parties SPj, dès lors que ce nombre est supérieur ou égal à un (1).
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 5, que chaque première face de réflexion F1j peut être subdivisée en au moins deux sous-sous-parties (ou facettes) qui contribuent ensemble à la définition de sa première sous-partie SFjk.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 5, qu’une première sous-partie SFjk peut éventuellement s’étendre sur au moins une partie d’au moins deux sous-sous-parties (ou facettes).
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 5, qu’une première sous-partie SFjk peut éventuellement être définie dans une partie « centrale » de sa première face de réflexion F1j. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, elle pourrait être définie dans une partie latérale (droite ou gauche) de sa première face de réflexion F1j.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 5, qu’au moins deux premières faces de réflexion F1j peuvent éventuellement comprendre des premières sous-parties SFjk ayant respectivement des secondes formes paraboliques différentes entre elles, différentes de la première forme parabolique, et propres à réfléchir les photons reçus afin de les transférer respectivement suivant des secondes directions générales d2 qui sont différentes entre elles. Cela peut notamment permettre d’envoyer des photons de part et d’autre du flux des photons qui se propagent suivant la première direction générale d1 après réflexion sur une première face de réflexion F1j.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la , cinq premières faces de réflexion F11 à F15 comprennent une première sous-partie SF11 (k = 1) provoquant une réflexion suivant une première seconde direction générale d2 et une première face de réflexion F16 comprend une première sous-partie SF62 (k = 2) provoquant une réflexion suivant une seconde seconde direction générale d2 différente de la première seconde direction générale d2. Mais le nombre de secondes directions générales d2 différentes obtenues dans la première partie P1 peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un (1).
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 5, qu’au moins une première sous-partie SFjk peut présenter une seconde forme parabolique, qui varie entre deux extrémités opposées, et une sous-face latérale SFLjk plane. Cette dernière (SFLjk) est propre à permettre dans une portion de sa première sous-partie SFjk une réfraction de photons réfléchis suivant une seconde direction générale d2 qui varie. Ainsi, et comme illustré, dans une portion d’une première sous-partie SFjk les photons vont être réfléchis vers la sous-face latérale SFLjk plane, ce qui va provoquer leur réfraction à l’interface matière/air, et dans une autre portion de cette même première sous-partie SFjk les photons sont réfléchis vers la face avant FV sans atteindre la sous-face latérale SFLjk plane, ce qui fait qu’il ne font pas l’objet d’une réfraction. Cela permet d’augmenter encore plus la diversité des secondes directions générales d2 offertes, et donc d’augmenter les possibilités d’observation latérale de la fonction photométrique assurée par les photons concernés.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que lorsqu’une sous-face latérale SFLjk plane d’une seconde sous-partie SPj est située en regard d’une autre seconde sous-partie SPj’ (avec j’ = j+1 ou j-1), les photons réfractés par la sous-face latérale SFLjk plane font l’objet d’une autre réfraction lorsqu’ils traversent l’interface air/matière de cette autre seconde sous-partie SPj’.
Au moins trois modes de réalisation peuvent être envisagés pour le dispositif d’éclairage DE.
Dans un premier mode de réalisation les photons transférés dans la seconde partie P2 peuvent participer à une unique fonction photométrique choisie, qu’ils aient une première d1 ou seconde d2 direction générale de propagation. Par exemple, dans le cas d’une application à un véhicule automobile cette unique fonction photométrique peut être une fonction de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de jour (ou DRL (« Daytime Running Light (ou Lamp) ») ou une fonction d’indicateur de changement de direction (ou clignotant) ou encore une fonction de feu de position (éventuellement en partie latérale).
Dans un deuxième mode de réalisation les photons transférés dans la seconde partie P2 suivant la première direction générale d1 peuvent participer
à une première fonction photométrique choisie, et les photons transférés dans la seconde partie P2 suivant une seconde direction générale d2 peuvent participer à une seconde fonction photométrique choisie qui est différente de la première fonction photométrique choisie. Par exemple, dans le cas d’une application à un véhicule automobile la première fonction photométrique peut être une fonction de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de jour (ou DRL) ou de feu de position, et la seconde fonction photométrique peut être une autre fonction de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de position latéral.
Dans un troisième mode de réalisation les photons transférés dans la seconde partie P2 suivant la première direction générale d1 peuvent participer à une première fonction photométrique choisie, une première partie des photons transférés sans réfraction dans la seconde partie P2 suivant une seconde direction générale d2 peuvent participer à cette première fonction photométrique choisie, et une seconde partie des photons transférés avec réfraction dans la seconde partie P2 suivant une autre seconde direction générale d2 peuvent participer à une seconde fonction photométrique choisie qui est différente de la première fonction photométrique choisie. Par exemple, dans le cas d’une application à un véhicule automobile la première fonction photométrique peut être une fonction de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de jour (ou DRL) ou de feu de position, et la seconde fonction photométrique peut être une autre fonction de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de position latéral.
On notera également que le guide de lumière GL peut être réalisé au moins dans une phase de moulage avec une matière plastique ou synthétique. Par exemple, on peut utiliser du polycarbonate (ou PC) ou du poly-méthacrylate de méthyle (ou PMMA). Lorsque le moulage ne définit pas chaque première face de réflexion F1j (avec sa première sous-partie SFjk), on peut mettre en œuvre une phase d’usinage, par exemple par laser, pour réaliser chaque première face de réflexion F1j (avec sa première sous-partie SFjk) après le moulage.
Claims (10)
- Dispositif d’éclairage (DE) comprenant une source (SO) générant des photons, et un guide de lumière (GL) comportant une première partie (P1) propre à recevoir lesdits photons et au moins une première face de réflexion (F1j) ayant une première forme parabolique propre à réfléchir lesdits photons reçus afin de les transférer suivant une première direction générale dans une seconde partie (P2) comportant une face avant (FV) par laquelle sortent lesdits photons transférés, caractérisé en ce que ladite première face de réflexion (F1j) comprend au moins une première sous-partie (SFjk) ayant une seconde forme parabolique différente de ladite première forme parabolique et propre à réfléchir lesdits photons reçus afin de les transférer suivant une seconde direction générale dans ladite seconde partie (P2) afin qu’ils sortent par ladite face avant (FV).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première partie (P1) comprend au moins deux secondes sous-parties (SPj) propres à recevoir lesdits photons et associées respectivement à au moins deux premières faces de réflexion (F1j) comportant chacune au moins une première sous-partie (SFjk).
- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’au moins deux premières faces de réflexion (F1j) comprennent des premières sous-parties (SFjk) ayant respectivement des secondes formes paraboliques différentes entre elles, différentes de ladite première forme parabolique, et propres à réfléchir lesdits photons reçus afin de les transférer respectivement suivant des secondes directions générales différentes entre elles.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’au moins une première sous-partie (SFjk) présente une seconde forme parabolique variable entre deux extrémités opposées et une sous-face latérale (SFLjk) plane et propre à permettre dans une portion une réfraction de photons réfléchis suivant une seconde direction générale variable.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits photons transférés dans ladite seconde partie (P2) participent à une unique fonction photométrique choisie.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits photons transférés dans ladite seconde partie (P2) suivant ladite première direction générale participent à une première fonction photométrique choisie, et lesdits photons transférés dans ladite seconde partie (P2) suivant une seconde direction générale participent à une seconde fonction photométrique choisie différente de ladite première fonction photométrique choisie.
- Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits photons transférés dans ladite seconde partie (P2) suivant ladite première direction générale participent à une première fonction photométrique choisie, une première partie desdits photons transférés sans réfraction dans ladite seconde partie (P2) suivant une seconde direction générale participent à ladite première fonction photométrique choisie, et une seconde partie desdits photons transférés avec réfraction dans ladite seconde partie (P2) suivant une autre seconde direction générale participent à une seconde fonction photométrique choisie différente de ladite première fonction photométrique choisie.
- Bloc optique propre à équiper un véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un dispositif d’éclairage (DE) selon l’une des revendications 1 à 7.
- Véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un bloc optique selon la revendication 8.
- Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il est de type automobile.
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2022
- 2022-03-21 FR FR2202453A patent/FR3133659A1/fr active Pending
Patent Citations (5)
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