WO2016166193A2 - Dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse à effet de profondeur - Google Patents

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WO2016166193A2
WO2016166193A2 PCT/EP2016/058187 EP2016058187W WO2016166193A2 WO 2016166193 A2 WO2016166193 A2 WO 2016166193A2 EP 2016058187 W EP2016058187 W EP 2016058187W WO 2016166193 A2 WO2016166193 A2 WO 2016166193A2
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reflector
light guide
cavity
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Pierre-Louis Tassy
Florestan DEBERT
Christophe Dubosc
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Valeo Vision
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to lighting or light-signaling devices in particular for a motor vehicle, and providing a visual effect of depth.
  • This type of device is for example used to give a luminous shape, such as for example a set of light spots, a visual effect in three dimensions. These devices then allow for example to simulate a starry sky.
  • Such a device provided with a reflector and a semi-reflecting screen delimiting between them a cavity in which light rays penetrate is known in particular from EP 1 916 471 A1. Part of these rays undergo one or more reflections on the screen and then on the reflector, which produces a visual effect of depth for an observer looking at the device.
  • the light rays are derived from light sources arranged opposite an orifice arranged in the reflector which then allows the passage of light rays in the cavity.
  • Such a device has several disadvantages. Indeed, the relative arrangement of the light sources facing the orifices results in a relatively large size of the device and a very limited design flexibility, which may in particular cause difficulties concerning the integration of the device with another structure, such as for example a front or rear light of a motor vehicle, or a ceiling light cockpit.
  • the invention aims to improve the situation.
  • the invention relates to a lighting or light-signaling device, in particular for a motor vehicle, said device comprising: a reflector comprising a reflective surface provided with orifices, a semi-reflecting screen arranged facing the reflector and defining with said reflector a cavity located between said screen and said reflector, and
  • the device further comprises at least one light guide whose first end is connected to said light source and a second end is arranged in the vicinity of an orifice of the reflector and facing said orifice or is engaged in an orifice the reflector, so that the or each light guide routes light rays from said light source into the cavity through at least one orifice.
  • At least one light source is arranged facing an area of the reflector which is devoid of orifice or is offset relative to the reflector.
  • the device comprises a plurality of light guides whose first ends are connected to the same light source and whose second respective ends are arranged in the vicinity of an orifice of the reflector and facing said orifice or are engaged. in said orifice.
  • This configuration has the effect of limiting the number of light sources required to form a given light effect such as a starry sky.
  • the device comprises a plurality of light sources adapted to emit light rays in said cavity, the device comprising, for at least one light source, a single light guide whose first end is connected to said light source and whose second end is arranged in the vicinity of an orifice of the reflector facing said orifice or is engaged in said orifice.
  • each orifice being oriented in a given orientation direction, and the second end of at least one light guide extending in a direction angularly offset from the direction of orientation of the corresponding orifice .
  • the first end and / or the second end of at least one light guide has a shaping portion configured to change the distribution of the emitted light beam. This makes it possible, in particular, to introduce a heterogeneity between the respective appearances of the light spots formed by the light source (s), and to optimize the photometric distribution of the system.
  • At least one light guide comprises a shaping portion arranged at the first or the second end, said shaping portion consisting of a zone having a diameter different from the diameter of the liner. opposite end of said light guide. This allows in particular to change the opening of the light beam from the corresponding light guide.
  • At least one light guide comprises a shaping portion formed by a circumferential bevel arranged at the second end of said light guide.
  • the bevel has a wall having one or more facets and / or having at least one slot arranged in said wall.
  • the device further comprises a control module configured to control the or each of the light sources emitted light power.
  • the reflector has a concave or convex portion.
  • the device is integrated with an element of the group formed by: a vehicle front lamp, a rear vehicle signaling light, a vehicle interior lighting device, such as for example a dome lighting intended to be fixed to a vehicle cabin ceiling, a portion of the cabin ceiling (roof liner) or a module integrated into a vehicle door.
  • a vehicle front lamp such as for example a dome lighting intended to be fixed to a vehicle cabin ceiling, a portion of the cabin ceiling (roof liner) or a module integrated into a vehicle door.
  • a vehicle interior lighting device such as for example a dome lighting intended to be fixed to a vehicle cabin ceiling, a portion of the cabin ceiling (roof liner) or a module integrated into a vehicle door.
  • Figure 1 is an illustration of a first embodiment of a lighting or light signaling device according to the invention
  • Figure 2 illustrates a light guide of the device of Figure 1
  • Figure 3 illustrates an example of visual rendering provided by a device according to the invention.
  • Figure 4 illustrates a second embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates a lighting or light-signaling device according to the invention, hereinafter device 2.
  • the device 2 is particularly adapted to be an integral part of a motor vehicle.
  • the device 2 is integrated with an element of the group formed by a vehicle headlight, a rear vehicle signaling light, a vehicle interior lighting device, such as for example a lighting dome intended for be attached to a vehicle cockpit ceiling, even a part of the cockpit ceiling or a module integrated into a vehicle door.
  • the device 2 is adapted to generate light images having an optical depth effect.
  • the device 2 is configured to generate a plurality of light points adapted to undergo multiple reflections within the device so as to form a depth effect simulating a starry sky.
  • the device 2 comprises a reflector 4, a semi-reflecting screen 6 and light sources 8.
  • the reflector 4 has a reflecting face 10 oriented towards a main direction of X radiation of the device 2.
  • the reflecting face 10 has a generally convex shape.
  • the reflecting face 10 has a generally concave or flat shape. More generally, the reflecting face 10 may be flat, or have at least one convex or concave portion.
  • the reflector 4 has a plurality of orifices 12 passing through and opening through the reflecting face 10 in a cavity 14 defined by the reflector 4 and the screen 6.
  • the cavity 14 is more precisely located between the reflector 4 and the screen 6 .
  • the orifices 12 are provided for the transport of light rays from the light sources 8 to the cavity 14, a light source 8 then being associated with one or more orifices 12.
  • Each orifice 12 has a generally cylindrical shape of circular section.
  • each orifice 12 extends in a given orientation direction Di corresponding to the axis of the cylinder of the corresponding orifice 12.
  • the orifices have a radius of between 1 and 10 mm.
  • At least two orifices 12 have different dimensions, in particular different radii. More specifically, preferably, the dimensions of the orifices 12 and in particular their respective radii are chosen as a function of the maximum power of the associated light source 8.
  • the device 2 comprises at least one orifice 12 whose radius is less than 3 mm, and at least one orifice 12 whose radius is greater than 3 mm.
  • the semi-reflecting screen 6 is adapted to pass part of the incident light rays moving in the cavity 14 in the general direction X and to reflect another part towards the reflector 4.
  • the screen 6 comprises a face, for example the inner face 16 facing the reflector 6, which has a thin surface metallization.
  • This metallization is for example made from aluminum or stainless steel.
  • the semi-reflective screen 6 has a transmission percentage of between 25% and 50%). This has the consequence that a light beam penetrating into the cavity results in a number of reflections resulting in visualizable repetitions of the light beam of up to about 10.
  • the semi-reflecting screen 6 is in the exemplary embodiment shown disposed substantially orthogonal to the general direction X. It may advantageously be inclined relative to the general direction X and also have a curve, to adapt or optimally integrate with the surrounding surface in which the device 2 is integrated (curvature of the roof horn or a vehicle headlamp in particular).
  • the screen 6 is for example substantially plane, as illustrated. Alternatively, the screen 6 has a concave portion and / or a convex portion.
  • the light sources 8 are preferably semiconductor light emitting elements adapted to generate light rays by electroluminescence.
  • the light sources 8 are light emitting diodes such as organic light emitting diodes or others.
  • Other types of light sources 8 are nevertheless conceivable, such as for example an incandescent lamp, in particular a halogen lamp, or a discharge lamp.
  • the device 2 comprises one or more light sources 8 adapted to generate alone or in combination a predetermined power illumination greater than a predefined value, by a standard or a specification.
  • the device 2 preferably comprises at least one light source 8 at a time intended to generate a visual effect and intended to generate a functional lighting, which is then subject to standards or prerequisites including minimum light output.
  • part of the light sources 8 advantageously make it possible to carry out a reading function and another part, or, if the two functions are not performed simultaneously, the same sources with a decreased intensity, to achieve a mood lighting.
  • At least two light sources 8 are configured to generate light rays whose respective colors are different. This advantageously makes it possible to confer a more plausible rendering of the desired aesthetic visual effect "starry sky", the stars visible in the night sky having varying intensities and colors.
  • one of said sources has a warm white color (> 5000K) and the other has a cold white color ( ⁇ 4500K).
  • the device 2 further comprises a control module 18 configured to control the light power emitted by each of the light sources 8.
  • the device 2 is connected to each light source 8 and comprises a memory 20 containing one or more files whose execution by the control module 18 is translated by a temporal sequence of light variations of each of the sources.
  • the control module 8 comprises, for example, a microcontroller such as an FPGA, for Field Programmable Gate Array which means a programmable gate network, or a PIC microcontroller, etc.
  • the device 2 further comprises at least one light guide 22 adapted to convey light rays from a light source 8 to the cavity 14.
  • the device 2 comprises a plurality of light guides 22 each coupled to a given light source 8.
  • Each light guide extends between a light source 8 and an orifice 12.
  • Each light guide 22 comprises a first end 24 connected to the associated light source 8, so that at least a portion of the light rays generated by the source 8 penetrate into the light guide 22.
  • the first end 24 is further adapted to collect the light rays entering it with the best efficiency possible.
  • each light guide 22 comprises a second end 26 oriented towards the reflector 6. More specifically, each second end 22 is arranged in the vicinity of an orifice 12 of the reflector 4 and facing this orifice 12, or is engaged in the orifice 12 and is oriented towards the cavity 14.
  • the device 2 comprises four light guides 22, three of which are engaged in the associated orifice 12 and one of which is arranged in the vicinity of the rear mouth of an orifice 12, that is to say the mouth distal of the orifice 12 relative to the screen 6, and faces the reflector 6 through the orifice 12.
  • neighborhood 'a small distance from the length of the light guide is meant by " neighborhood 'a small distance from the length of the light guide.
  • the presence of the light guides enables the light generated by the sources 8 to be conveyed towards the cavity 14 independently of the relative position of the sources 8 with respect to the reflector 4. In fact, the sources 8 have not then been arranged in look at the corresponding source. Also, in certain modes such as that of Figure 1, at least one light source 8 is not arranged opposite an orifice 12. Here, is meant by "facing" that the preferred transmission direction of the source 8 does not correspond to the direction in which the orifice extends.
  • the second source 8 (starting from the left) is not arranged opposite an orifice of the reflector 4. More generally, the positioning of the light sources 8 may be arbitrary by to the reflector 4. In particular, a light source 8 may be offset relative to the reflector 4, such as for example located outside a housing enclosing the other members of the device 2, as shown in dashed lines in Figure 1.
  • the second end of the light guides 22, in particular those engaged in an orifice 12, extends in an orientation direction Ei.
  • the orientation direction Ei of at least one light guide 22 is chosen so as to optimize the light distribution with respect to the standard or the specifications so as to be offset angularly from the direction Di of the orifice 12 correspondent. This allows, on the one hand, to obtain a greater variability of the visual effect provided by the device 2 with respect to the angle under which the device is observed and, on the other hand, to optimize the light distribution in relation to the required lighting values. For example, this offset is chosen greater than a threshold, for example 5 °. In the example of FIG.
  • the third light guide (starting from the left) has a second end of direction E3 angularly offset from the direction D4 of the orifice 12 which receives it.
  • this orientation shift is obtained by slightly protruding the second end of the associated orifice 12 and / or by forming this end in the desired position.
  • the orientation direction Ei of at least one light guide 22 is chosen to be offset angularly both from the direction Di of the corresponding orifice 12 but also from the general direction X. This allows to preserve the above effect while avoiding the formation of lines of points in the overall rendering, which does not correspond to the desired effect of starry sky simulation.
  • the minimum of these two angular offsets is chosen greater than the threshold value above.
  • the light guides 22 are in the general form of solid rigid or flexible rods. In addition, they have a generally cylindrical shape, for example of circular or square section, whose dimensions are chosen according to the power of the associated light source 8 and the dimensions of the orifice 12.
  • the light guides 22 are made in a material having good light-guiding properties, such as polymethyl methacrylate, acronym PMMA. According to one variant, the light guides may be made of optical fibers.
  • Each light guide 22 provides, at its second end 26, a light beam Fi obtained from the light rays from the light source 8 to which the first end 24 of this guide is connected.
  • the emitted light beams have a punctual appearance for an observer.
  • At least one light guide 22 has, at its first or second end, a shaping portion configured to modify the photometry of the light beam emitted by this guide 22, that is to say from the light distribution of the light beam.
  • the light guide 22 comprises a first shaping portion 28A formed by a zone having a diameter different from that of the opposite end of the light guide 22.
  • the portion of Shaping 28A is formed by the first end itself, which has a diameter greater than that of the second end. This differential between the diameters of the two ends has the effect of modifying the opening of the light beam Fi, in this case to enlarge the opening of the light beam Fi.
  • the shaping portion is obtained by a continuous variation of the cross section of the light guide 22 between its two ends.
  • the light guide of Figure 2 also comprises a second shaping portion arranged at its second end and formed by a circumferential bevel 28B at the end of the guide 22.
  • the bevel is in the form of a wall disposed circumferentially and inclined relative to the corresponding direction Ei. The presence of this bevel has the effect of generating a diffraction phenomenon of the light beam Fi.
  • the bevel 28B comprises for example one or more facets 30.
  • the bevel 28B comprises one or more slots 32.
  • the bevel is provided with several slots evenly distributed around the bevel, for example four slots. These facets and these slots have the respective effect of generating a flickering effect of the light spots from the light beam Fi as a function of the viewing angle of the device 2, and of forming Hi points with radial halos (FIG. 5). relative to the light spots coming from the light guide 22.
  • the light sources 8 generate light rays which penetrate into the corresponding light guide 22 through the first end. 24.
  • the light rays are conveyed by the guide 22 to its second end 26, and form a light beam Fi penetrating into the cavity 14 in the direction of the screen 6.
  • Part of the light of the light beam passes through the 6, another part being reflected towards the reflector 4.
  • This transmission / reflection mechanism is repeated for all the light beams Fi, which results in a visual rendering of many light points having a depth effect. like a starry sky.
  • the control module 18 then controls the light power supplied by each of the light sources 8, for example to successively extinguish and then radiate at maximum power some of the sources 8.
  • the light beams Fi see their photometry modified by the shaping portion or portions of the associated guide 22, which results in a great variety of visual rendering of the different points of the starry sky simulated by the device 2.
  • An example of the visual rendering of the device 2 is illustrated in FIG. 3.
  • the device 2 comprises at least one light source 8 to which several light guides 22 are associated.
  • These light guides 22 each have their first end 24 connected to the light source 8 the configuration of the other members then being identical to that described with reference to FIG.
  • the first end 24 of the different guides 22 connected to the source is common.
  • these first ends 24 are disjoint and are arranged facing the light source 8 being spatially offset from each other.
  • This variant has the effect of reducing the number of light sources 8 that comprises the device 2, which limits the consumption of electrical energy and reduces the cost generally.

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Abstract

Dispositif d'éclairage comprenant un réflecteur (4) comportant des orifices (12),un écran semi-réfléchissant(6)et définissant avec ledit réflecteur une cavité(14) au moins une source lumineuse (8) agencée à l'extérieur de la cavité (14) et adaptée pour émettre des rayons lumineux destinés à pénétrer dans ladite cavité (14), une partie des rayons lumineux pénétrant dans la cavité étant successivement réfléchie par l'écran semi-réfléchissant (6) et le réflecteur (4). Le dispositif comprend au moins un guide de lumière(22 )dont une première extrémité (24) est connectée à ladite source lumineuse et une deuxième extrémité (26) est agencée dans le voisinage d'un orifice (12) du réflecteur(4)et en regard dudit orifice (12)ou est engagée dans un orifice (12) du réflecteur(4), le ou chaque guide de lumière (22) acheminant des rayons lumineux depuis ladite source(18)jusque dans la cavité (14) à travers un orifice (12).

Description

Dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse à effet de profondeur
L'invention est relative aux dispositifs d'éclairage ou de signalisation lumineuse notamment pour véhicule automobile, et fournissant un effet visuel de profondeur. Ce type de dispositifs est par exemple utilisé pour conférer à une forme lumineuse, tel que par exemple un ensemble de points lumineux, un effet visuel en trois dimensions. Ces dispositifs permettent alors par exemple de simuler un ciel étoilé.
On connaît notamment de EP 1 916 471 Al un tel dispositif pourvu d'un réflecteur et d'un écran semi-réfléchissant délimitant entre eux une cavité dans laquelle pénètrent des rayons lumineux. Une partie de ces rayons subit une ou plusieurs réflexions sur l'écran puis sur le réflecteur, ce qui produit un effet visuel de profondeur pour un observateur regardant le dispositif.
Dans ce dispositif, les rayons lumineux sont issus de sources de lumière disposées en regard d'un orifice agencé dans le réflecteur qui autorise alors le passage des rayons lumineux dans la cavité.
Un tel dispositif présente plusieurs inconvénients. En effet, la disposition relative des sources lumineuses en regard des orifices se traduit par un encombrement du dispositif relativement important et une souplesse de design très limitée, ce qui peut notamment engendrer des difficultés concernant l'intégration du dispositif à une autre structure, telle que par exemple un feu avant ou arrière de véhicule automobile, ou encore un plafonnier d'habitacle.
Aussi, l'invention vise à améliorer la situation.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comprenant : un réflecteur comportant une surface réfléchissante pourvue d'orifices, - un écran semi-réfléchissant agencé en regard du réflecteur et définissant avec ledit réflecteur une cavité située entre ledit écran et ledit réflecteur, et
une source lumineuse agencée à l'extérieur de la cavité et adaptée pour émettre des rayons lumineux destinés à pénétrer dans ladite cavité, une partie des rayons lumineux pénétrant dans la cavité étant successivement réfléchie par l'écran semi- réfléchissant et le réflecteur de façon à former un effet visuel de profondeur. En particulier, le dispositif comprend en outre au moins un guide de lumière dont une première extrémité est connectée à ladite source lumineuse et une deuxième extrémité est agencée dans le voisinage d'un orifice du réflecteur et en regard dudit orifice ou est engagée dans un orifice du réflecteur, de sorte que le ou chaque guide de lumière achemine des rayons lumineux depuis ladite source lumineuse jusque dans la cavité à travers au moins un orifice.
Ceci permet notamment d'assouplir la disposition relative de la ou des sources lumineuses du dispositif. En effet, du fait de la présence du ou des guides de lumière, la source n'a plus être disposée en regard d'un orifice. Ceci se traduit par un assouplissement des positions relatives des sources lumineuses et des orifices, ce qui aboutit à une compacité augmentée pour le dispositif. De fait, l'intégration du dispositif est facilitée, en particulier dans un véhicule automobile.
Aussi, dans un mode de réalisation particulier, au moins une source lumineuse est agencée en regard d'une zone du réflecteur qui est dépourvue d'orifice ou est déportée par rapport au réflecteur. Le dispositif selon l'invention autorise ainsi des dispositions relatives des sources et du réflecteur plus variées, ce qui permet de diminuer l'encombrement du dispositif.
Selon une réalisation particulière, le dispositif comprend plusieurs guides de lumière dont les premières extrémités sont connectées à la ou une même source lumineuse et dont les deuxièmes extrémités respectives sont agencées dans le voisinage d'un orifice du réflecteur et en regard dudit orifice ou sont engagées dans ledit orifice. Cette configuration a notamment pour effet de limiter le nombre de sources lumineuses requises pour former un effet lumineux donné tel qu'un ciel étoilé.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une pluralité de sources lumineuses adaptées pour émettre des rayons lumineux dans ladite cavité, le dispositif comprenant, pour au moins une source lumineuse, un unique guide de lumière dont une première extrémité est connectée à ladite source lumineuse et dont une deuxième extrémité est agencée dans le voisinage d'un orifice du réflecteur en regard dudit orifice ou est engagée dans ledit orifice. Cette configuration permet notamment d'obtenir un effet visuel dont la variété est améliorée.
Dans un mode de réalisation particulier, chaque orifice étant orienté selon une direction d'orientation donnée, et la deuxième extrémité d'au moins un guide de lumière s'étendant selon une direction décalée angulairement de la direction d'orientation de l'orifice correspondant. Ceci permet de varier les directions d'émission des rayons lumineux sortant du dispositif, ce qui se traduit par une plus grande variabilité de l'effet visuel obtenu vis-à-vis de l'angle sous lequel le dispositif est observé.
Selon un autre aspect de l'invention, la première extrémité et/ou la deuxième extrémité d'au moins un guide de lumière présente une portion de mise en forme configurée pour modifier la distribution du faisceau lumineux émis. Ceci permet notamment d'introduire une hétérogénéité entre les apparences respectives des points lumineux formés par la ou les sources lumineuses, et d'optimiser la répartition photométrique du système
Dans une réalisation particulière, au moins un guide de lumière comporte une portion de mise en forme agencée au niveau de la première ou de la deuxième extrémité, ladite portion de mise en forme étant constituée d'une zone présentant un diamètre différent du diamètre de l'extrémité opposée dudit guide de lumière. Ceci permet notamment de modifier l'ouverture du faisceau lumineux issu du guide de lumière correspondant.
Selon un autre aspect de l'invention, au moins un guide de lumière comprend une portion de mise en forme formée par un biseau circonférentiel agencé à la deuxième extrémité dudit guide de lumière.
Dans une réalisation particulière, le biseau comporte une paroi présentant une ou plusieurs facettes et/ou présentant au moins une fente agencée dans ladite paroi.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif comprend en outre un module de contrôle configuré pour commander la ou chacune des sources lumineuses en puissance lumineuse émise.
Dans un mode de réalisation, le réflecteur présente une portion concave ou convexe.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif est intégré à un élément du groupe formé par : un feu avant de véhicule, un feu de signalisation arrière de véhicule, un dispositif d'éclairage d'habitacle automobile , tel que par exemple un dôme d'éclairage destiné à être fixé à un plafond d'habitacle de véhicule, une partie même du plafond d'habitacle (pavillon de toit) ou un module intégré dans une porte de véhicule.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux figures annexées, sur lesquelles : la Figure 1 est une illustration d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse selon l'invention ;
la Figure 2 illustre un guide de lumière du dispositif de la Figure 1 ;
la Figure 3 illustre un exemple de rendu visuel fourni par un dispositif selon l'invention ; et
la Figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.
La Figure 1 illustre un dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse selon l'invention, ci-après dispositif 2.
Le dispositif 2 est notamment adapté pour faire partie intégrante d'un véhicule automobile. Par exemple, le dispositif 2 est intégré à un élément du groupe formé par un feu avant de véhicule, un feu de signalisation arrière de véhicule, un dispositif d'éclairage d'habitacle automobile, tel que par exemple un dôme d'éclairage destiné à être fixé à un plafond d'habitacle de véhicule, une partie même du plafond d'habitacle ou un module intégré dans une porte de véhicule. Le dispositif 2 est adapté pour générer des images lumineuses présentant un effet optique de profondeur. En particulier, le dispositif 2 est configuré pour générer une pluralité de points lumineux adaptés pour subir des réflexions multiples au sein du dispositif de façon à former un effet de profondeur simulant un ciel étoilé.
En référence à la Figure 1, le dispositif 2 comprend un réflecteur 4, un écran semi- réfléchissant 6 et des sources lumineuses 8.
Le réflecteur 4 présente une face réfléchissante 10 orientée vers une direction principale de rayonnement X du dispositif 2.
Dans l'exemple de la Figure 1, la face réfléchissante 10 présente une forme générale convexe. En variante, la face réfléchissante 10 présente une forme générale concave ou plane. De façon plus générale, la face réfléchissante 10 peut être plane, ou présenter au moins une portion convexe ou concave.
Le réflecteur 4 présente une pluralité d'orifices 12 traversant et débouchant à travers la face réfléchissante 10 dans une cavité 14 définie par le réflecteur 4 et l'écran 6. La cavité 14 est plus précisément située entre le réflecteur 4 et l'écran 6. Comme on le verra par la suite, les orifices 12 sont prévus pour l'acheminement de rayons lumineux depuis les sources lumineuses 8 jusqu'à la cavité 14, une source lumineuse 8 étant alors associée à un ou plusieurs orifices 12.
Chaque orifice 12 présente une forme générale cylindrique de section circulaire. En outre, chaque orifice 12 s'étend selon une direction d'orientation Di donnée correspondant à l'axe du cylindre de l'orifice 12 correspondant. Sur la Figure 1 sont illustrés quatre orifices dont trois s'étendent selon des directions Dl, D2 et D3 parallèles entre elles et parallèles à la direction X, et dont un s'étend selon une direction D4 décalée angulairement de la direction X. Les orifices présentent un rayon compris entre 1 et 10 mm. Au moins deux orifices 12 présentent des dimensions, en particulier des rayons, différents. Plus précisément, préférentiellement, les dimensions des orifices 12 et en particulier leurs rayons respectifs sont choisis en fonction de la puissance maximale de la source lumineuse 8 associée. Par exemple, le dispositif 2 comprend au moins un orifice 12 dont le rayon est inférieur à 3 mm, et au moins un orifice 12 dont le rayon est supérieur à 3 mm.
L'écran semi-réfléchissant 6 est adapté pour laisser passer une partie des rayons lumineux incidents se déplaçant dans la cavité 14 dans la direction générale X et pour réfléchir une autre partie en direction du réflecteur 4. A cet effet, l'écran 6 comprend une face, par exemple la face interne 16 située en regard du réflecteur 6, qui présente une métallisation de surface de faible épaisseur. Cette métallisation est par exemple réalisée à partir d'aluminium ou d'inox.
L'écran semi-réfléchissant 6 présente un pourcentage de transmission compris entre 25% et 50%). Ceci a pour conséquence qu'un rayon lumineux pénétrant dans la cavité se traduit par un nombre de réflexions aboutissant à des répétitions visualisables du rayon lumineux allant jusqu'à 10 environ. L'écran semi-réfléchissant 6 est dans l'exemple de réalisation représenté disposé sensiblement orthogonalement à la direction générale X. Il pourra avantageusement être incliné par rapport à la direction générale X et présenter en outre un galbe, afin de s'adapter ou s'intégrer de façon optimale à la surface environnante dans laquelle le dispositif 2 est intégré (courbure du pavillon de toit ou d'un projecteur de véhicule notamment). L'écran 6 est par exemple sensiblement plan, comme illustré. Alternativement, l'écran 6 présente une portion concave et/ou une portion convexe. Les sources lumineuses 8 sont préférentiellement des éléments photoémissifs à semiconducteurs adaptés pour générer des rayons lumineux par électroluminescence. Par exemple, les sources lumineuses 8 sont des diodes électroluminescentes telles que des diodes électroluminescentes organiques ou autres. D'autres types de sources lumineuses 8 sont néanmoins envisageables, tels que par exemple une lampe à incandescence, notamment une lampe halogène, ou une lampe à décharge.
Préférentiellement, au moins deux sources lumineuses 8 présentent des puissances maximales respectives différentes. En particulier, le dispositif 2 comprend une ou plusieurs sources lumineuses 8 adaptées pour générer seule ou en combinaison un éclairage de puissance prédéterminée supérieure à une valeur prédéfinie, par une norme ou un cahier des charges. En d'autres termes, le dispositif 2 comprend préférentiellement au moins une source lumineuse 8 à la fois destinée à générer un effet visuel et destinée à générer un éclairage fonctionnel, qui est alors soumis à des normes ou des prérequis notamment de puissance lumineuse minimale. Par exemple, dans le cas d'un dispositif d'éclairage intérieur, une partie des sources lumineuses 8 permettra avantageusement de réaliser une fonction de liseuse et une autre partie, ou, si les deux fonctions en sont pas réalisées simultanément, les mêmes sources avec une intensité diminuée, de réaliser un éclairage d'ambiance.
En outre, préférentiellement, au moins deux sources lumineuses 8 sont configurées pour générer des rayons lumineux dont les couleurs respectives sont différentes. Cela permet avantageusement de conférer un rendu plus vraisemblable de l'effet visuel esthétique « ciel étoilé » recherché, les étoiles visibles dans le ciel nocturne ayant des intensités et couleurs variables. Préférentiellement, une desdites sources a une couleur blanche chaude (>5000K) et l'autre a une couleur blanche froide (<4500K).
Le dispositif 2 comprend en outre un module de commande 18 configuré pour commander la puissance lumineuse émise par chacune des sources lumineuses 8. Le dispositif 2 est connecté à chaque source lumineuse 8 et comprend une mémoire 20 contenant un ou plusieurs fichiers dont l'exécution par le module de commande 18 se traduit par une séquence temporelle de variations lumineuses de chacune des sources. Ceci permet notamment la mise en œuvre de scénarii visuels par le dispositif 2, chaque scénario étant par exemple déclenché en réponse à la détection d'un événement, tel que par exemple une ouverture de portière du véhicule auquel est intégré le dispositif 2, le démarrage du véhicule, etc. A cet effet, le module de commande 8 comprend par exemple un microcontrôleur tel qu'un FPGA, pour Field Programmable Gâte Array qui signifie réseau de portes programmable, ou encore un microcontrôleur PIC, etc.
Selon l'invention, le dispositif 2 comprend en outre au moins un guide de lumière 22 adapté pour acheminer des rayons lumineux depuis une source lumineuse 8 jusqu'à la cavité 14. Dans l'exemple de la Figure 1, le dispositif 2 comprend une pluralité de guides de lumière 22 chacun couplé à une source lumineuse 8 donnée.
Chaque guide de lumière s'étend entre une source lumineuse 8 et un orifice 12. Chaque guide de lumière 22 comprend une première extrémité 24 connectée à la source lumineuse 8 associée, de sorte qu'au moins une partie des rayons lumineux générés par la source 8 pénètrent dans le guide de lumière 22. La première extrémité 24 est en outre adaptée pour collecter les rayons lumineux qui y pénètrent avec la meilleure efficacité possible.
En outre, chaque guide de lumière 22 comprend une deuxième extrémité 26 orientée vers le réflecteur 6. Plus précisément, chaque deuxième extrémité 22 est agencée au voisinage d'un orifice 12 du réflecteur 4 et en regard de cet orifice 12, ou bien est engagée dans l'orifice 12 et est orientée vers la cavité 14. Dans l'exemple de la Figure 1, le dispositif 2 comprend quatre guides de lumière 22 dont trois engagés dans l'orifice 12 associé et dont un est agencé au voisinage de l'embouchure arrière d'un orifice 12, c'est-à-dire l'embouchure distale de l'orifice 12 par rapport à l'écran 6, et fait face au réflecteur 6 à travers l'orifice 12. On entend ici par « voisinage » une distance petite par rapport à la longueur du guide de lumière.
La présence des guides de lumières permet l'acheminement de la lumière générée par les sources 8 vers la cavité 14 indépendamment de la position relative des sources 8 par rapport au réflecteur 4. En effet, les sources 8 n'ont alors pas être disposées en regard de la source correspondante. Aussi, dans certains modes tels celui de la Figure 1, au moins une source lumineuse 8 n'est pas agencée en regard d'un orifice 12. Ici, on entend par « en regard » que la direction d'émission privilégiée de la source 8 ne correspond pas à la direction selon laquelle s'étend l'orifice.
Dans l'exemple de la Figure 1, la deuxième source 8 (en partant de la gauche) n'est pas disposée en regard d'un orifice du réflecteur 4. De façon plus générale, le positionnement des sources lumineuses 8 peut être quelconque par rapport au réflecteur 4. En particulier, une source lumineuse 8 peut être déportée par rapport au réflecteur 4, comme par exemple située à l'extérieur d'un boîtier renfermant les autres organes du dispositif 2, comme illustré en pointillés sur la Figure 1.
En outre, la deuxième extrémité des guides de lumière 22, en particulier ceux engagés dans un orifice 12, s'étend selon une direction d'orientation Ei. Avantageusement, la direction d'orientation Ei d'au moins un guide de lumière 22 est choisie afin d'optimiser la répartition lumineuse par rapport à la norme ou le cahier des charges de façon à être décalée angulairement de la direction Di de l'orifice 12 correspondant. Ceci permet, d'une part, d'obtenir une plus grande variabilité de l'effet visuel fourni par le dispositif 2 vis-à-vis de l'angle sous lequel le dispositif est observé et, d'autre part, d'optimiser la répartition lumineuse par rapport aux valeurs d'éclairage requises. Par exemple, ce décalage est choisi supérieur à un seuil, par exemple 5°. Dans l'exemple de la Figure 1, le troisième guide de lumière (en partant de la gauche) présente une deuxième extrémité de direction E3 décalée angulairement de la direction D4 de l'orifice 12 qui le reçoit. En pratique, ce décalage d'orientation est obtenu en faisant saillir légèrement la deuxième extrémité de l'orifice 12 associé et/ou en conformant cette extrémité dans la position souhaitée.
En outre, préférentiellement, la direction d'orientation Ei d'au moins un guide de lumière 22 est choisie de façon être décalée angulairement à la fois de la direction Di de l'orifice 12 correspondant mais aussi de la direction générale X. Ceci permet de conserver l'effet ci- dessus tout en évitant la formation de lignes de points dans le rendu global, ce qui ne correspond pas à l'effet recherché de simulation de ciel étoilé. Préférentiellement, pour un tel guide 22, le minimum de ces deux décalages angulaires est choisi supérieur à la valeur seuil ci-dessus.
En référence à la Figure 2, les guides de lumière 22 se présentent sous la forme générale de tiges pleines rigides ou souples. En outre, ils présentent une forme générale cylindrique, par exemple à section circulaire ou carrée, dont les dimensions sont choisies en fonction de la puissance de la source lumineuse 8 associée et des dimensions de l'orifice 12. Les guides de lumière 22 sont réalisés dans un matériau présentant des bonnes propriétés de guidage de la lumière, tel que du polyméthacrylate de méthyle, d'acronyme PMMA. Selon une variante, les guides de lumière peuvent être réalisés en fibres optiques.
Chaque guide de lumière 22 fournit, au niveau de sa deuxième extrémité 26, un faisceau lumineux Fi obtenu à partir des rayons lumineux issus de la source lumineuse 8 à laquelle la première extrémité 24 de ce guide est connectée. Les faisceaux lumineux émis présentent une apparence ponctuelle pour un observateur.
Avantageusement, au moins un guide de lumière 22 présente, au niveau de sa première ou de sa deuxième extrémité, une portion de mise en forme configurée pour modifier la photométrie du faisceau lumineux émis par ce guide 22, c'est-à-dire de la distribution de lumière du faisceau lumineux.
Dans l'exemple de la Figure 2, le guide de lumière 22 comporte une première portion de mise en forme 28A formée par une zone présentant un diamètre différent de celui de l'extrémité opposée du guide de lumière 22. Par exemple, la portion de mise en forme 28A est formée par la première extrémité elle-même, qui présente un diamètre supérieur à celui de la deuxième extrémité. Ce différentiel entre les diamètres des deux extrémités a pour effet de modifier l'ouverture du faisceau lumineux Fi, en l'occurrence d'agrandir l'ouverture du faisceau lumineux Fi. En pratique, dans l'exemple de la Figure 2, la portion de mise en forme est obtenue par une variation continue de la section transverse du guide de lumière 22 entre ses deux extrémités.
En outre, le guide de lumière de la Figure 2 comprend également une deuxième portion de mise en forme agencée à sa deuxième extrémité et formée par un biseau circonférentiel 28B à l'extrémité du guide 22. Le biseau se présente sous la forme d'une paroi disposée circonférentiellement et inclinée par rapport à la direction Ei correspondante. La présence de ce biseau a notamment pour effet de générer un phénomène de diffraction du faisceau lumineux Fi.
Le biseau 28B comprend par exemple une ou plusieurs facettes 30. Parallèlement ou alternativement, le biseau 28B comprend une ou plusieurs fentes 32. Par exemple, le biseau est pourvu de plusieurs fentes régulièrement réparties autour du biseau, par exemple quatre fentes. Ces facettes et ces fentes ont pour effet respectifs de générer un effet de scintillement des points lumineux issus du faisceau lumineux Fi en fonction de l'angle d'observation du dispositif 2, et de former des points Hi présentant des halos radiaux (Figure 5) par rapport aux points lumineux issus du guide de lumière 22.
Le fonctionnement du dispositif 2 va maintenant être décrit en référence à la Figure 1. Lors du fonctionnement du dispositif 2, les sources lumineuses 8 génèrent des rayons lumineux qui pénètrent dans le guide de lumière 22 correspondant par la première extrémité 24. Les rayons lumineux sont véhiculés par le guide 22 jusqu'à sa deuxième extrémité 26, et forme un faisceau lumineux Fi pénétrant dans la cavité 14 en direction de l'écran 6. Une partie de la lumière du faisceau lumineux passe à travers l'écran 6, une autre partie étant réfléchie en direction du réflecteur 4. Ce mécanisme de transmission/réflexion se répète pour l'ensemble des faisceaux lumineux Fi, ce qui se traduit par un rendu visuel figurant de nombreux points lumineux présentant un effet de profondeur comme un ciel étoilé. Le module de commande 18 commande alors la puissance lumineuse fournie par chacune des sources lumineuses 8 par exemple pour successivement éteindre puis faire rayonner à puissance maximale certaines des sources 8. Lors de leur injection dans la cavité, les faisceaux lumineux Fi voient leur photométrie modifiée par la ou les portions de mise en forme du guide 22 associé, ce qui aboutit à une grande variété de rendu visuel des différents points du ciel étoilé simulé par le dispositif 2. Un exemple de rendu visuel du dispositif 2 est illustré en Figure 3.
D'autres modes de réalisation sont envisageables.
En particulier, en référence à la variante de la Figure 4, le dispositif 2 comprend au moins une source lumineuse 8 à laquelle sont associés plusieurs guides de lumière 22. Ces guides de lumière 22 ont chacun leur première extrémité 24 connectée à la source lumineuse 8, la configuration des autres organes étant alors identiques à celle décrite en référence à la Figure 1.
Dans certaines modes de réalisation de cette variante, la première extrémité 24 des différentes guides 22 connectés à la source est commune. Alternativement, ces premières extrémités 24 sont disjointes et sont agencées en regard de la source lumineuse 8 en étant décalée spatialement les unes des autres.
Cette variante a pour effet de diminuer le nombre de sources lumineuses 8 que comprend le dispositif 2, ce qui en limite la consommation en énergie électrique et en diminue le coût de façon générale.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif d'éclairage ou de signalisation lumineuse, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comprenant :
un réflecteur (4) comportant une surface réfléchissante pourvue d'orifices (12), un écran semi-réfléchissant (6) agencé en regard du réflecteur (4) et définissant avec ledit réflecteur une cavité (14) située entre ledit écran et ledit réflecteur, au moins une source lumineuse (8) agencée à l'extérieur de la cavité (14) et adaptée pour émettre des rayons lumineux destinés à pénétrer dans ladite cavité (14), une partie des rayons lumineux pénétrant dans la cavité étant successivement réfléchie par l'écran semi-réfléchissant (6) et le réflecteur (4) de façon à former un effet visuel de profondeur, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre au moins un guide de lumière (22) dont une première extrémité (24) est connectée à ladite source lumineuse et une deuxième extrémité (26) est agencée dans le voisinage d'un orifice (12) du réflecteur (4) et en regard dudit orifice (12) ou est engagée dans un orifice (12) du réflecteur (4), de sorte que le ou chaque guide de lumière (22) achemine des rayons lumineux depuis ladite source (18) jusque dans la cavité (14) à travers au moins un orifice (12).
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une source lumineuse (8) est agencée en regard d'une zone du réflecteur qui est dépourvue d'orifice, ou est déportée par rapport au réflecteur.
Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs guides de lumière (22) dont les premières extrémités sont connectées à la ou une même source lumineuse et dont les deuxièmes extrémités respectives sont agencées dans le voisinage d'un orifice (12) du réflecteur (4) et en regard dudit orifice (12) ou sont engagées dans ledit orifice (12).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de sources lumineuses (8) adaptées pour émettre des rayons lumineux dans ladite cavité (14), le dispositif comprenant, pour au moins une source lumineuse (8), un unique guide de lumière (22) dont une première extrémité est connectée à ladite source lumineuse et dont une deuxième extrémité (26) est agencée dans le voisinage d'un orifice (12) du réflecteur en regard dudit orifice (12) ou est engagée dans ledit orifice (12).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque orifice (12) est orienté selon une direction d'orientation (Di) donnée, et en ce que la deuxième extrémité (26) d'au moins un guide de lumière (22) s'étend selon une direction (Ei) décalée angulairement de la direction d'orientation (Di) de l'orifice correspondant. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième extrémité (26) de chaque guide de lumière (22) émet un faisceau lumineux obtenu à partir des rayons lumineux issus de la source lumineuse (8) correspondante, la première extrémité (24) et/ou la deuxième extrémité (26) d'au moins un guide de lumière (22) présentant une portion de mise en forme (28A, 28B) configurée pour modifier la distribution de lumière du faisceau lumineux émis par ledit guide de lumière (22).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins un guide de lumière (22) comporte une portion de mise en forme agencée sur la première ou la deuxième extrémité dudit guide de lumière (22), la portion de mise en forme étant constituée d'une zone (28A) présentant un diamètre différent du diamètre de l'extrémité opposée dudit guide de lumière.
8. Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un guide de lumière (22) comprend une portion de mise en forme formée par un biseau circonférentiel (28B) agencé à la deuxième extrémité dudit guide de lumière.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le biseau présente une ou plusieurs facettes (30) et/ou au moins une fente (32) agencée dans ladite paroi. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un module de contrôle (18) configuré pour commander la ou chacune des sources lumineuses en puissance lumineuse émise.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réflecteur (4) présente une portion concave ou convexe.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est intégré dans un élément du groupe formé par : un feu avant de véhicule, un feu de signalisation arrière de véhicule, un dispositif d'éclairage d'habitacle automobile, tel que par exemple un dôme d'éclairage destiné à être fixé à un plafond d'habitacle de véhicule, une partie même du plafond d'habitacle ou un module intégré dans une porte de véhicule.
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