FR3143721A1 - Lighting device for a motor vehicle. - Google Patents
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Abstract
Dispositif lumineux. Dispositif lumineux comprenant un dispositif optique et un premier circuit imprimé sur lequel est fixée une source de lumière comprenant une zone émettrice de rayons lumineux et un boîtier de protection entourant la zone émettrice de rayons lumineux, une première hauteur du boîtier de protection par rapport à une surface plane du premier circuit imprimé, mesurée selon une première direction dirigée vers le dispositif optique perpendiculairement à ladite surface plane, étant supérieure à une deuxième hauteur de la zone émettrice de rayons lumineux par rapport à la surface plane mesurée selon la première direction, caractérisé en ce qu’une première surface du boîtier orientée vers la zone émettrice de rayons lumineux et comprise entre la première hauteur et la deuxième hauteur est définie de manière à empêcher que des rayons issus de la zone émettrice de rayons lumineux se réfléchissent sur ladite première surface et atteignent le dispositif optique. Figure pour l’abrégé : 8Light device. Lighting device comprising an optical device and a first printed circuit on which is fixed a light source comprising a light ray emitting zone and a protective housing surrounding the light ray emitting zone, a first height of the protective housing relative to a flat surface of the first printed circuit, measured in a first direction directed towards the optical device perpendicular to said flat surface, being greater than a second height of the light ray emitting zone relative to the flat surface measured in the first direction, characterized in that a first surface of the housing oriented towards the light ray emitting zone and between the first height and the second height is defined so as to prevent rays from the light ray emitting zone from being reflected on said first surface and reach the optical device. Figure for abstract: 8
Description
L’invention concerne un dispositif lumineux pour véhicule automobile.The invention relates to a lighting device for a motor vehicle.
Aujourd’hui, les optiques de véhicules automobiles comprennent des sources lumineuses de type LED ultra-pixellisées permettant de projeter des images de forme variées. Toutefois, l’utilisation d’une telle source lumineuse dans un optique de véhicule peut générer des effets indésirables.Today, automotive vehicle optics include ultra-pixelated LED type light sources making it possible to project images of various shapes. However, the use of such a light source in vehicle optics can generate undesirable effects.
En effet, la netteté des images projetées par la source lumineuse peut être pénalisée par des phénomènes de réflexion des rayons issus de la zone émettrice de rayons lumineux sur des éléments situés dans l’optique et à proximité de la zone émettrice de rayons lumineux. En particulier, des réflexions lumineuses peuvent être causées par une surface réfléchissante d’un boîtier de protection, ladite surface réfléchissante surplombant la zone émettrice de rayons lumineux de la source lumineuse.Indeed, the sharpness of the images projected by the light source can be penalized by phenomena of reflection of the rays coming from the zone emitting light rays on elements located in the optics and close to the zone emitting light rays. In particular, light reflections can be caused by a reflective surface of a protective housing, said reflective surface overlooking the light ray emitting zone of the light source.
Le but de l’invention est de fournir un dispositif lumineux permettant de pallier les contraintes précédemment décrites. En particulier, l’invention permet de réaliser un dispositif lumineux qui soit simple et fiable et qui permette de filtrer des réflexions lumineuses sur un boîtier de protection bordant la zone émettrice de rayons lumineux du dispositif lumineux.The aim of the invention is to provide a lighting device making it possible to overcome the constraints previously described. In particular, the invention makes it possible to produce a light device which is simple and reliable and which makes it possible to filter light reflections on a protective housing bordering the light ray emitting zone of the light device.
A cet effet, l’invention porte sur un dispositif lumineux comprenant un dispositif optique et un premier circuit imprimé sur lequel est fixée une source de lumière comprenant une zone émettrice de rayons lumineux et un boîtier de protection entourant la zone émettrice de rayons lumineux, une première hauteur du boîtier de protection par rapport à une surface plane du premier circuit imprimé, mesurée selon une première direction dirigée vers le dispositif optique perpendiculairement à ladite surface plane, étant strictement supérieure à une deuxième hauteur de la zone émettrice de rayons lumineux par rapport à la surface plane mesurée selon la première direction. De plus, une première surface du boîtier orientée vers la zone émettrice de rayons lumineux et comprise entre la première hauteur et la deuxième hauteur est définie de manière à empêcher que des rayons issus de la zone émettrice de rayons lumineux se réfléchissent sur ladite première surface et atteignent le dispositif optique.For this purpose, the invention relates to a light device comprising an optical device and a first printed circuit on which is fixed a light source comprising a light ray emitting zone and a protective housing surrounding the light ray emitting zone, a first height of the protective casing relative to a flat surface of the first printed circuit, measured in a first direction directed towards the optical device perpendicular to said flat surface, being strictly greater than a second height of the light ray emitting zone relative to the flat surface measured in the first direction. In addition, a first surface of the housing oriented towards the light ray emitting zone and between the first height and the second height is defined so as to prevent rays from the light ray emitting zone from being reflected on said first surface and reach the optical device.
Dans un mode de réalisation du dispositif lumineux, le boîtier recouvre et/ou protège des connexions électriques reliant le premier circuit imprimé à la source lumineuse et/ou la première hauteur est déterminée par l’encombrement des connexions électriques.In one embodiment of the light device, the housing covers and/or protects the electrical connections connecting the first printed circuit to the light source and/or the first height is determined by the size of the electrical connections.
Dans un mode de réalisation du dispositif lumineux, la première surface est une surface plane s’étendant entre la zone émettrice de rayons lumineux et une surface supérieure du boitier. De plus, la première surface est perpendiculaire à la fois à la zone émettrice de rayons lumineux et à la surface supérieure, un premier angle formé entre la première surface et la surface supérieure étant égal à 90 degré et présentant un profil arrondi de rayon strictement inférieur à 50 micromètres.In one embodiment of the light device, the first surface is a flat surface extending between the light ray emitting zone and an upper surface of the housing. In addition, the first surface is perpendicular to both the light ray emitting zone and the upper surface, a first angle formed between the first surface and the upper surface being equal to 90 degrees and having a rounded profile of strictly lower radius at 50 micrometers.
Dans un mode de réalisation du dispositif lumineux, la première surface est une surface plane bordant la zone émettrice de rayons lumineux et un deuxième angle formé entre la première surface et la zone émettrice de rayons lumineux est strictement supérieur à 160 degrés ou
- le deuxième angle est strictement inférieur à 90 degrés.In one embodiment of the light device, the first surface is a flat surface bordering the light ray emitting zone and a second angle formed between the first surface and the light ray emitting zone is strictly greater than 160 degrees or
- the second angle is strictly less than 90 degrees.
Dans un mode de réalisation du dispositif lumineux, la première surface est grainée et la rugosité d’un grainage de la première surface est strictement supérieure à 8 micromètres.In one embodiment of the light device, the first surface is grained and the roughness of a graining of the first surface is strictly greater than 8 micrometers.
Dans un mode de réalisation du dispositif lumineux, une rainure est réalisée au niveau d’une surface supérieure du boîtier, à proximité de la première surface, et la rainure délimite une languette de boîtier supportant la première surface.In one embodiment of the light device, a groove is provided at an upper surface of the housing, proximate the first surface, and the groove defines a housing tongue supporting the first surface.
Dans un mode de réalisation du dispositif lumineux, la languette de boîtier s'étend au-dessus de la première surface.In one embodiment of the light device, the housing tab extends above the first surface.
Dans un mode de réalisation du dispositif lumineux, la première surface est convexe, et un centre de courbure de la première surface et la source de lumière se situent d’un même côté de la première surface.In one embodiment of the light device, the first surface is convex, and a center of curvature of the first surface and the light source are located on the same side of the first surface.
Les dessins annexés représentent, à titre d’exemple, un mode de réalisation d’un dispositif lumineux selon l’invention.The accompanying drawings represent, by way of example, an embodiment of a lighting device according to the invention.
La
La
La
La
La
La
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La
Un premier mode de réalisation d’un dispositif lumineux selon l’invention est représenté par la
Le dispositif lumineux 10 comprend principalement,
- une source de lumière 1 comprenant une zone émettrice de rayons lumineux 11, et un boîtier de protection 12 entourant la zone émettrice de rayons lumineux 11,
- un premier circuit imprimé 2 présentant une surface 21 sur laquelle sont fixés la zone émettrice de rayons lumineux 11 et le boîtier de protection 12, et
- un dispositif optique 3, pouvant être par exemple une lentille.The light device 10 mainly comprises,
- a light source 1 comprising a light ray emitting zone 11, and a protective housing 12 surrounding the light ray emitting zone 11,
- a first printed circuit 2 having a surface 21 on which the light ray emitting zone 11 and the protective housing 12 are fixed, and
- an optical device 3, which may for example be a lens.
Préférentiellement, la source de lumière 1 est une LED, dont la structure est détaillée par les figures 2 et 3. En remarque, dans les figures 2 et 3, le boitier 12 est représenté selon un premier mode de réalisation qui est décrit plus loin dans le document. De plus, d’autres modes de réalisation du boitier 12, notamment un deuxième et un troisième mode de réalisation, sont également décrits plus loin dans ce document.Preferably, the light source 1 is an LED, the structure of which is detailed in Figures 2 and 3. As a note, in Figures 2 and 3, the housing 12 is shown according to a first embodiment which is described later in the document. In addition, other embodiments of the housing 12, in particular a second and a third embodiment, are also described later in this document.
La
La zone émettrice de rayons lumineux 11 se décompose en une première-zone 111 dite active comprenant de la matière émettrice de photons, et une seconde zone 112 dite technique ne comprenant pas de matière émettrice de photons.The light ray emitting zone 11 is broken down into a first so-called active zone 111 comprising photon emitting material, and a second so-called technical zone 112 not comprising photon emitting material.
La zone active 111 comprend une matière physique qui émet des photons quand elle est traversée par un courant électrique, générant ainsi une lumière bleue. La zone active 111 comprend également une couche de phosphore qui transforme la lumière bleue en lumière blanche.The active zone 111 comprises a physical material which emits photons when an electric current passes through it, thus generating blue light. The active zone 111 also includes a phosphor layer which transforms blue light into white light.
La zone active 111 est également nommée « matrice de pixels ». La matière émettrice de photons est décomposée en pixels. Chaque pixel peut être commandé individuellement pour émettre des photons. Chaque pixel de la matrice 111 est apte à émettre des rayons lumineux sur 180 degrés. Dans un mode de réalisation, la matrice de pixels 111 peut comprendre 25000 pixels.The active area 111 is also called “pixel matrix”. The photon-emitting material is broken down into pixels. Each pixel can be individually controlled to emit photons. Each pixel of matrix 111 is capable of emitting light rays over 180 degrees. In one embodiment, the pixel matrix 111 may comprise 25,000 pixels.
La zone active 111 définit un cône d’émission 4 de la source lumineuse, le cône d’émission étant plus spécifiquement représenté sur la
La zone technique 112 se situe en périphérie de la zone active 111. En d’autres termes, la zone technique 112 est une fine bande qui borde le pourtour de la zone active 111 et qui n’émet pas de lumière. L’ordre de grandeur de la largeur de la zone technique 112 est de 500 microns, voire de 300 microns.The technical zone 112 is located on the periphery of the active zone 111. In other words, the technical zone 112 is a thin strip which borders the perimeter of the active zone 111 and which does not emit light. The order of magnitude of the width of the technical zone 112 is 500 microns, or even 300 microns.
Dans un mode de réalisation préféré, le boîtier de protection 12 est une résine de protection 12 moulée autour de la zone technique 112.In a preferred embodiment, the protective housing 12 is a protective resin 12 molded around the technical area 112.
Dans la suite du document, les termes « boîtier de protection » et « résine de protection » sont indifféremment utilisés.In the remainder of the document, the terms “protective housing” and “protective resin” are used interchangeably.
La zone émettrice de rayons lumineux 11 et la résine de protection 12 sont fixées sur une surface plane 21 du premier circuit imprimé 2.The light ray emitting zone 11 and the protective resin 12 are fixed on a flat surface 21 of the first printed circuit 2.
On définit une première direction d1, perpendiculaire à la surface plane 21 du premier circuit imprimé 2, la direction d1 étant orientée vers le dispositif optique 3.We define a first direction d1, perpendicular to the flat surface 21 of the first printed circuit 2, the direction d1 being oriented towards the optical device 3.
Dans le mode de réalisation décrit, une première hauteur h1 de la résine de protection 12 par rapport à la surface plane 21, mesurée selon la première direction d1, est strictement supérieure à une deuxième hauteur h2 de la zone émettrice de rayons lumineux 11 par rapport à la surface plane 21, mesurée selon la première direction d1. Autrement dit, la hauteur h1 de la résine de protection 12 dépasse la hauteur h2 de la zone émettrice de rayons lumineux 11. Par exemple la hauteur h1 est strictement supérieure à la hauteur h2, la différence Δh entre les deux hauteurs pouvant être, par exemple, de 0,2 à 0,3 millimètre.In the embodiment described, a first height h1 of the protective resin 12 relative to the flat surface 21, measured in the first direction d1, is strictly greater than a second height h2 of the light ray emitting zone 11 relative to the flat surface 21, measured in the first direction d1. In other words, the height h1 of the protective resin 12 exceeds the height h2 of the light ray emitting zone 11. For example the height h1 is strictly greater than the height h2, the difference Δh between the two heights being able to be, for example , from 0.2 to 0.3 millimeters.
La
La LED 1 comprend également un deuxième circuit imprimé 14 destiné à commander la matrice de switchs 13. L’ensemble constitué par la matrice de pixels 111 et la matrice de switchs 13 est fixé sur le deuxième circuit imprimé 14, par exemple par soudure.The LED 1 also includes a second printed circuit 14 intended to control the matrix of switches 13. The assembly constituted by the matrix of pixels 111 and the matrix of switches 13 is fixed on the second printed circuit 14, for example by welding.
Le deuxième circuit imprimé 14 permet de commander indépendamment l’état de chaque pixel de la LED 1 comme étant éclairé ou éteint. Un réseau de connexions filaires 15 permet de piloter chacun des pixels. Les connexions filaires 15 sont disposées entre la surface émettrice 11 et le deuxième circuit imprimé 14.The second printed circuit 14 makes it possible to independently control the state of each pixel of the LED 1 as being lit or off. A network of wired connections 15 makes it possible to control each of the pixels. The wire connections 15 are arranged between the emitting surface 11 and the second printed circuit 14.
La résine de protection 12 a pour rôle de protéger le réseau de connexions filaires 15. A cet effet, la résine protectrice 12 enveloppe complètement le réseau de connexions filaires 15. Ainsi, l’écart de hauteur Δh entre la surface émettrice 11 et la résine de protection 12 est dû au volume occupé par le réseau de connexions filaires 15 et au surplus d’épaisseur de résine nécessaire pour envelopper les extrémités des connexions filaires 15 reliées à la surface émettrice 11.The protective resin 12 has the role of protecting the network of wire connections 15. To this end, the protective resin 12 completely envelops the network of wire connections 15. Thus, the height difference Δh between the emitting surface 11 and the resin protection 12 is due to the volume occupied by the network of wire connections 15 and the excess thickness of resin necessary to wrap the ends of the wire connections 15 connected to the emitting surface 11.
De plus, pour une meilleure isolation thermique du réseau de connections filaires, la résine protectrice est préférentiellement de couleur claire, afin de ne pas absorber la chaleur.In addition, for better thermal insulation of the wired connection network, the protective resin is preferably light in color, so as not to absorb heat.
La surépaisseur de la résine de protection 12, et sa capacité à réfléchir la lumière contribuent à générer des réflexions lumineuses parasites dans la LED 1. En effet, dans un mode de réalisation décrit par la
Afin de limiter la quantité de rayons lumineux réfléchis atteignant le dispositif optique 3, un boîtier 12 selon l’invention comprend une première surface 121 orientée vers la zone émettrice de rayons lumineux 11 et comprise entre la première hauteur h1 et la deuxième hauteur h2, la première surface étant définie de manière à empêcher que des rayons issus de la zone émettrice de rayons lumineux 11 se réfléchissent sur ladite première surface 121 et atteignent le dispositif optique 3.In order to limit the quantity of reflected light rays reaching the optical device 3, a housing 12 according to the invention comprises a first surface 121 oriented towards the light ray emitting zone 11 and between the first height h1 and the second height h2, the first surface being defined so as to prevent rays from the light ray emitting zone 11 from being reflected on said first surface 121 and reaching the optical device 3.
Dans un mode de réalisation avantageux, toutes les surfaces 121 du boitier orientées vers la zone émettrice de rayons lumineux 11 et comprises entre la première hauteur h1 et la deuxième hauteur h2 sont définies de manière à empêcher que des rayons issus de la zone émettrice de rayons lumineux 11 se réfléchissent sur ces surfaces 121 et atteignent le dispositif optique 3.In an advantageous embodiment, all the surfaces 121 of the housing oriented towards the light ray emitting zone 11 and between the first height h1 and the second height h2 are defined so as to prevent rays from the ray emitting zone light 11 are reflected on these surfaces 121 and reach the optical device 3.
Dans la suite du document, on nomme « surface 121 » ou « première surface 121 » la ou les premières surfaces 121 définies de manière à empêcher que des rayons issus de la zone émettrice de rayons lumineux 11 se réfléchissent sur ces surfaces 121 et atteignent le dispositif optique 3.In the rest of the document, we call "surface 121" or "first surface 121" the first surface or surfaces 121 defined so as to prevent rays from the light ray emitting zone 11 from reflecting on these surfaces 121 and reaching the optical device 3.
En références aux figures 5 à 10, on décrit ci-après différents modes de réalisation de la surface 121. Dans les modes de réalisation décrits, la première surface 121 est une surface plane bordant la zone émettrice de rayons lumineux 11.With reference to Figures 5 to 10, different embodiments of the surface 121 are described below. In the embodiments described, the first surface 121 is a flat surface bordering the light ray emitting zone 11.
Un premier mode de réalisation de la surface 121 est détaillé par la
Comme illustré par la
Un deuxième mode de réalisation de la surface 121 est détaillé par la
En effet, comme illustré par la
Un troisième mode de réalisation de la surface 121 est détaillé sur la
Préférentiellement, la languette 127 de boîtier s'étend au-dessus de la première surface 121.Preferably, the housing tongue 127 extends above the first surface 121.
Comme illustré par la
Dans un quatrième mode de réalisation, la première surface 121 peut être grainée : en d’autres termes, la première surface 121 présente un relief en forme de petits grains serrés. Dans ce mode de réalisation de l’invention, on modifie ainsi les propriétés physiques de la première surface 121, afin atténuer les réflexions lumineuses sur la première surface 121. En effet, la présence de grains sur la première surface 121 génère une diffusion de la lumière. La rugosité Ra du grainage de la première surface 121 peut être quantifiée en mesurant, sur une certaine longueur de la première surface 121, la moyenne des pics et des creux de la première surface 121. Avantageusement, la rugosité Ra du grainage de la première surface 121 est strictement supérieure à 8 micromètres.In a fourth embodiment, the first surface 121 can be grained: in other words, the first surface 121 has a relief in the form of small, tight grains. In this embodiment of the invention, the physical properties of the first surface 121 are thus modified, in order to attenuate the light reflections on the first surface 121. In fact, the presence of grains on the first surface 121 generates a diffusion of the light. The roughness Ra of the graining of the first surface 121 can be quantified by measuring, over a certain length of the first surface 121, the average of the peaks and valleys of the first surface 121. Advantageously, the roughness Ra of the graining of the first surface 121 is strictly greater than 8 micrometers.
Dans le quatrième mode de réalisation, même si la forme du boîtier 12 est susceptible de générer des réflexions de rayons issus de la zone émettrice 11, la réflexion lumineuse est atténuée par le grainage de la première surface 121.In the fourth embodiment, even if the shape of the housing 12 is likely to generate reflections of rays coming from the emitting zone 11, the light reflection is attenuated by the graining of the first surface 121.
Alternativement, le quatrième mode de réalisation pourrait être combiné à l’un quelconque des premier, deuxième ou troisième modes de réalisation, ce qui permettrait de bénéficier des effets conjoints de la forme et du grainage de la première surface 121.Alternatively, the fourth embodiment could be combined with any of the first, second or third embodiments, which would make it possible to benefit from the joint effects of the shape and graining of the first surface 121.
Dans des modes de réalisation alternatifs ou complémentaires aux modes de réalisation précédemment décrits, la première surface 121 peut être convexe, un centre de courbure de la première surface 121 et la source de lumière 1 se situant d’un même côté de la première surface 121.In alternative or complementary embodiments to the previously described embodiments, the first surface 121 may be convex, a center of curvature of the first surface 121 and the light source 1 being located on the same side of the first surface 121 .
En d’autres termes, si l’on considère deux espaces délimités entre eux par la première surface 121, un seul des deux espaces comprend à la fois le centre de courbure de la première surface 121 et la source de lumière 1.In other words, if we consider two spaces delimited between them by the first surface 121, only one of the two spaces includes both the center of curvature of the first surface 121 and the light source 1.
Claims (8)
et en ce que la première surface (121) est perpendiculaire à la fois à zone émettrice de rayons lumineux (11) et à la surface supérieure (122),
un premier angle (123) formé entre la première surface (121) et la surface supérieure (122) étant égal à 90 degré et présentant un profil arrondi (125) de rayon strictement inférieur à 50 micromètres.Light device according to one of the preceding claims, characterized in that the first surface (121) is a flat surface extending between the light ray emitting zone (11) and an upper surface (122) of the housing (12),
and in that the first surface (121) is perpendicular to both the light ray emitting zone (11) and the upper surface (122),
a first angle (123) formed between the first surface (121) and the upper surface (122) being equal to 90 degrees and having a rounded profile (125) with a radius strictly less than 50 micrometers.
- un deuxième angle (124) formé entre la première surface (121) et la zone émettrice de rayons lumineux (11) est strictement supérieur à 160 degrés ou
- le deuxième angle (124) est strictement inférieur à 90 degrés.Light device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first surface (121) is a flat surface bordering the light ray emitting zone (11) and in that
- a second angle (124) formed between the first surface (121) and the light ray emitting zone (11) is strictly greater than 160 degrees or
- the second angle (124) is strictly less than 90 degrees.
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