WO2018007382A1 - Dispositif lumineux projettant une image a partir d'une surface rayonnante de forme differente - Google Patents

Dispositif lumineux projettant une image a partir d'une surface rayonnante de forme differente Download PDF

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WO2018007382A1
WO2018007382A1 PCT/EP2017/066631 EP2017066631W WO2018007382A1 WO 2018007382 A1 WO2018007382 A1 WO 2018007382A1 EP 2017066631 W EP2017066631 W EP 2017066631W WO 2018007382 A1 WO2018007382 A1 WO 2018007382A1
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WO
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light
screen
light source
rays
image
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PCT/EP2017/066631
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Pierre Albou
Gilles LE-CALVEZ
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Valeo Vision
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Publication date
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    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/40—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the combination of reflectors and refractors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
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    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/30—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors
    • F21S43/31—Optical layout thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2400/00—Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/20—Multi-color single source or LED matrix, e.g. yellow blinker and red brake lamp generated by single lamp

Definitions

  • the present invention relates to the field of vehicle lighting devices for producing a given illuminating surface, in particular an illuminating surface indicating a signaling of the vehicle to persons outside the vehicle, for example an illuminating surface performing a signaling function. .
  • a light source coupled to an optical element, such as a reflector, so that all of the light rays of the light source meet a diffusing screen.
  • This screen comprises a surface diffusing these rays, this surface thus forming an illuminating surface of a given shape, in order to indicate a position or a displacement of the vehicle.
  • this illuminating surface can form a position light, a stop light, a direction indicator.
  • the output of the optical element, this screen and the closing glass of the traffic light are aligned and arranged successively, so that overall the image forming on the screen, even if it has a size larger, overall has the same shape as the light source.
  • the optical element when using an optical system for projecting an image of the source, the optical element must be sufficiently far back behind the diffusing screen so that rays meet the entire screen diffusing . It follows that a given light device, in particular a given traffic light, has a limit depth, below which it is difficult to project the image.
  • the technical problem that the invention aims to solve is therefore to provide a light device offering more freedom in terms of arrangement of the light source and the associated optical element with respect to the area where the illuminating surface is to be formed.
  • a first object of the invention is a vehicle light device intended to form an illuminating surface of a required shape, this device comprising:
  • a light source capable of emitting light rays from a radiating surface, the radiating surface having a shape different from the required shape
  • an optical projection assembly arranged to receive said rays and to send them onto said screen
  • the light source, the shape of the radiating surface, the screen and the projection optical assembly being arranged so that these rays form together on the screen an image of the radiating surface, said image having said required shape.
  • the light device according to the invention is able to form an illuminating surface of a required shape, while being able to have a freer positioning of the light source and the projection optical assembly relative to the screen.
  • the arrangement of the shape of the radiating surface will compensate for the distortions of its image on the screen, so that this image will have the required shape.
  • the optical assembly can be arranged only to enlarge the size of the image with respect to the size of the radiating surface.
  • the compensation of the distortion is in this case exclusively achieved by the arrangement of the shape of the radiating surface. This also simplifies the realization of the optics.
  • the optical assembly may for example be a single objective composed of aligned optical lenses, or even composed of a single convergent lens.
  • the required form can be a simple decorative image, a message, a symbol.
  • the shape of the illuminating surface may alternatively be that of a given photometric function, namely a light function having a given distribution of the light intensities of the beam.
  • This light function can be a signaling function, in particular a function indicating a position or a movement of the vehicle, such as a stop light function, a position light function, a direction indicator function, a fire function. back.
  • This distribution can obey given rules.
  • this distribution can be framed in such a way that the light beam fulfills a given light function, notably a regulatory photometric function.
  • Regulatory photometric function is understood to mean a photometric function conforming, for example, to the regulations of the European Community on motor vehicle lamps.
  • the radiating surface of the light source is the activated surface emitting light rays.
  • the light source thus comprises a transmission surface capable of emitting light rays when it is activated. If the emission surface is fully activated, the surface radiant corresponds exactly to the emission surface. On the other hand, if according to one embodiment of the invention, only a portion of the emission surface is activated so as to emit light rays, then the radiating surface does not extend to the entire emission surface, but only corresponds to the surface of this portion.
  • the screen is generally flat; this simplifies the design of the light source and the radiating surface;
  • the screen is curved or has curved portions; the light source, the shape of the radiating surface, the screen and the projection optical assembly being arranged in such a way that the rays together form on the screen the image of the radiating surface with the required shape; arrangement of the shape of the radiating surface and / or the arrangement of the optical assembly for compensating for distortions of the image on the screen, including those due to the curvatures of the latter, so that this image will have the required form;
  • the optical projection assembly comprises projection optics
  • the projection optics project the light emitted by the light source so as to create a real and possibly anamorphic image of a part of the device, for example the radiating surface itself, or an intermediate image of that at a finite or infinite distance very large in front of the dimensions of the light source, in particular a ratio of the order of at least 30, preferably 100;
  • the projection optics may consist of one or more reflectors, or one or more lenses, or one or several light guides, or a combination of these possibilities;
  • the projection optics may consist of a single projection reflector or a single projection lens; this makes it possible to further increase the compactness of the system, in particular in the case of the projection lens;
  • the projection optics is arranged to receive, in particular directly, said rays and send them directly on the screen; this allows a simple and compact design of the light device; the source may be close to the screen with a small angle of its normal to the screen; moreover, the image formed is directly that which is visible from the outside;
  • the projection optical assembly comprises a projection optic and a reflection means, the projection optics being arranged to receive, in particular directly, said rays and to send them onto the reflection means, the reflection means being arranged to return the rays directly to the screen; this makes it possible to arrange the light source more freely with respect to the screen; the reflection means comprises at least one reflector arranged to return said rays directly on the screen;
  • the reflection means comprises a single reflector arranged to return said rays directly on said screen; this makes it possible to simplify the light device;
  • the reflector mentioned in the two preceding paragraphs may be a plane mirror
  • the screen and said light source are generally planar and arranged so that the screen forms an angle less than 45 ° with the normal to said light source, including an angle less than 20 °; so the device
  • the luminous surface may have a further diminished depth, the depth being the distance between the front of the luminous device and the rear thereof; indeed, the source can be close to the screen while having a distance allowing the optical projection assembly to deflect the rays on a larger surface of the screen;
  • the shape of said radiating surface is trapezoidal, the source the projection optical assembly and the screen being arranged so that said image has a rectangular shape; they are simple means of compensating for the distortion effect due to the grazing projection of the radiating surface in the context of the invention;
  • the device comprises a housing with an opening closed by a transparent ice, the housing and the transparent ice defining a housing inside which is arranged the light source, the screen and the optical assembly;
  • the screen comprises a front face vis-à-vis the transparent ice, the screen being arranged so that its front face receives said rays and that said image is formed on this front face, the screen having sufficient opacity to reflect the rays by diffusing them; according to this option, there is a more compact light device; in particular, the light source may in this case be placed between the transparent ice and the screen, and not at the rear of the latter;
  • the screen comprises a front face and a rear face opposite to this front face, the screen being arranged so that its rear face forms an input diopter of said spokes, so that said rays enter the screen via the input diopter and traverse the screen to its front face, the front face comprising diffusing means arranged to diffuse said rays forming said image on this front face;
  • the light source may be placed at the rear of the screen, in particular by using a simple projection optical assembly, in particular with a single optical element, such as a lens;
  • the input diopter may comprise prisms formed by ridges arranged in such a way that the spokes are deflected towards the front face; for example, the striations extend in a given direction and perpendicular to this given direction and have a triangular section formed of two sides;
  • the first panel may be arranged facing the projection optical assembly and arranged in such a way that the said rays pass through it, the second panel being arranged in such a way that the rays are then reflected on this second panel.
  • the light device comprises a housing with an opening closed by the screen, the housing and the screen delimiting a housing inside which is arranged the source light and said optical assembly, the front face of the screen being turned towards the outside of said housing; this makes it possible to directly form the transparent ice with the screen; the light device can thus be very compact, its depth being no longer limited by the arrangement of a screen in the light device; as previously, this also makes it possible to enlarge directly from the screen the opening angle of diffusion of the rays, making the illuminating surface more visible on the sides of the luminous device; for example, a position light will also be visible by an observer who is not directly aligned with the rear of the vehicle;
  • the diffusing means is chosen from:
  • DOE diffractive optical element
  • the light source is a light source ⁇ semiconductor device comprising a plurality of electroluminescent strips submillimeter dimensions;
  • the light source comprises a surface capable of emitting said light rays, said emitting surface, the light source being able to emit light rays only through this emitting surface and over the entire extent of this emitting surface ;
  • the radiating surface thus has the same shape as the emission surface; it is sufficient to activate the latter to have a given shape of radiating surface, for example a trapezoidal shape; for example, the emission surface emits radiation throughout its range at a time when it is electrically powered;
  • the light source is divided into a plurality of light areas comprising light areas of different sizes and emitting a substantially identical light flux; thus, the smaller sized light areas may be more distorted than the larger ones, without the luminance value of the image portion corresponding to the smaller light areas being just as much less than the luminance value of the image. part of the image corresponding to the larger light areas; in particular, the light source, the optical assembly and the screen can be arranged in this case so that the image has a constant luminance over the entire extent of this image;
  • the plurality of light areas comprises one or more rows of light areas arranged in decreasing size from a first to a second end of said corresponding row, the luminance of the light areas being increased from the first to the second end of said row or said corresponding row; this makes it possible to compensate the distortion effect by maintaining a constant luminance over the extent of the image; in particular, the light source, the optical assembly and the screen can be arranged so that the image has a constant width from one end to the other of the image, these ends corresponding to that the surface radiating after projection by the optical assembly, while having a constant luminance on from one end to the other;
  • the plurality of light areas is also arranged in columns so as to form a matrix of light areas; it is a simpler distribution to realize light areas;
  • the light source is trapezoidal in shape and the rows are contiguous, each row being trapezoidal width decreasing from the first to the second end of the row; it is a simple realization of a matrix of light areas with a trapezoidal shape; moreover, it allows to have rectilinear image edges;
  • the light source, the optical deflection assembly and the screen are arranged so as to produce a rectangular image; this embodiment of rectangular image will be simplified by the trapezoidal arrangements mentioned in the previous paragraph;
  • the light zones can be activated selectively; this also allows to have an adaptive shape of the radiating surface;
  • the luminous device comprises a means for controlling the different light zones, arranged to independently supply the light areas according to a received control signal, so as to activate, as appropriate, certain of the light areas or the totality of the light areas to generate the radiating surface, the radiating surface corresponding to the illuminated zones activated; thus this control means is included directly in the light device, without it being necessary to adapt the support or the global device that receives it;
  • the light areas and the control means are arranged so that the control means can activate said light areas selectively so as to confer on said image different shapes corresponding to different symbols; the light device can thus communicate messages by writing or by pictograms, without these appear as distorted;
  • the light areas and the control means are arranged in such a way that the control means can activate the light zones selectively and sequentially so as to confer sequentially on the said image different shapes; and / or different positions on the screen; it is thus possible to carry out an animation;
  • the light source is arranged in such a way that at least one light zone, when activated, emits light rays of a first color and that at least one other light zone emits when it is activated.
  • light rays of a second color the first and second colors being different; it is thus possible with the same light source, the same projection optical assembly and the same screen to produce images or signaling functions of different colors can thus achieve a more compact light device;
  • the first and second colors are selected from red, white and / or amber; for example, it is possible to produce a compact traffic light in which at least two of the following functions are performed with the same light source, the same projection optical assembly and the same screen: a stop light function, a reversing light function and a direction indicator function; these two functions can also be selected from a position light function, a reversing light function and a direction indicator function;
  • the light areas are arranged in a matrix having entangled light areas able to emit a different color; it is thus possible to obtain images of identical shape but of different colors; entanglements are intertwined areas which, depending on the configurations of the light source, may be interleaved or intertwined with one another; thus, a first and a second light areas are entangled if on the one hand for the first zone there are at least a couple of points of this first zone for which a segment connecting these points passes through the second zone, and if on the other hand, for the second zone, there are also at least a pair of points of this second zone for which a segment connecting these points passes through the first zone; for example, the first and the second zone have a comb shape of at least two branches, the branches of the comb form of the first zone being nested in the branches of the comb form of the second zone; according to another example, the first zone may be in the form of two portions, with a first portion surrounded by the second zone and a second
  • the optical projection assembly is arranged with respect to the light source so that said image is continuous when only the light areas capable of emitting a color identical are activated;
  • the optical projection assembly comprises an optical projection element, in particular a lens, comprising a focal point arranged sufficiently far from said light source for said image to be continues when only the light areas capable of emitting an identical color are lit; this makes it possible to obtain a continuous image of a given color, while the distribution of the light zones of the same color is discontinuous;
  • the light source has several light portions each comprising several light zones, the portions being arranged in such a way that all the light zones of a light portion emit, when they are activated, light rays of a first color and at this that all the light areas of another light portion emit, when they are activated, light rays of a second color, the first and second colors being different; it is an alternative form in which the light areas are not intertwined but grouped together; the images formed by these different portions will not be in the same place on the screen, in the case of a simple projection optical assembly, such as a lens; however, the realization of the light source is simplified, in particular in the case of a light source rods;
  • the light source is a light source ⁇ semiconductor device comprising a plurality of electroluminescent strips submillimeter dimensions, all these strips being distributed in said light areas, wherein each luminous area includes the same number of rods;
  • the rod light source is particularly suitable for the invention; in particular, by arranging the number of rods in this way, this makes it possible to obtain the same flux for each light zone; in this way, according to this embodiment of the invention, the distortion stretching more or less the light areas to achieve the required image, the image may have a continuous luminance over its entire extent;
  • the luminous device is a traffic light.
  • a semiconductor light source comprising a plurality of submillimeter size electroluminescent rods is also known as NanoLED. In this application, it will be called rod light source.
  • the source light may optionally have one or more of the following characteristics:
  • rods have a diameter of between 0.1 micrometers ( ⁇ m) and 2 micrometers, in particular between 1.4 ⁇ m and 1.6 ⁇ m, for example lpm; this makes it possible to increase the light emitting surface and confers more brightness to the light source;
  • rod diameter means the diameter of the circle circumscribing the cross section of these rods, the term "transverse” being here taken in the sense of transverse to the direction in which the corresponding rod extends; for example, these rods may be of polygonal section, including a section corresponding to a regular polygon, including a hexagonal section, the circle circumscribed to this section passing through each vertex of the corresponding polygon;
  • the rods have a height of between 2 ⁇ m and 10 ⁇ m, for example 8 ⁇ m; this makes it possible to increase the light emitting surface and confers more brightness to the light source;
  • the rods are separated from each other by a distance between 1 ⁇ m and 35 ⁇ m, preferably between 3 ⁇ m and 30 ⁇ m, preferably between 3 ⁇ m and 10 ⁇ m;
  • the maximum of distance corresponds to a minimum of density in sticks; although this maximum distance is not limiting, it confers better results in terms of brightness; the minimum of 1 pm allows easier realization of these light sources, in particular the growth of rods; nevertheless, when the sticks are too dense, the emission of certain sticks may be hindered by the presence of other sticks, which screen it; the efficiency of the light source is significantly improved with a distance of at least 3pm the light source comprises a substrate from which the rods extend.
  • the light source with rods comprises several selectively activatable zones
  • the light source may optionally have one or more of the following characteristics: the light source comprises a connection means intended to be connected to a power supply; connecting means being arranged to supply the different light areas electrically and independently; the light source can thus receive the power supply of the different zones from a single point of connection;
  • the substrate comprises a cathode connected to or forming a negative pole of the connection means; it is a simple connection of the light source;
  • the light source comprises at least as many anodes as light areas, each anode being arranged to be in contact with each of the rods of one and the same light zone, in particular each anode being connected to one or more positive terminals of the light source; connecting means or each forming a positive terminal of the connection means; it is an example of a compact and simple embodiment of the connection of each light zone, compactness all the more improved when the anodes are connected to the same connection means;
  • each anode is formed by a conductive layer deposited on top of the substrate, on the rod side, and electrically joining the rods to each other; it is an example of a more compact embodiment of the light source;
  • the selectively activatable light area control device and the light areas are mounted on the same face of an electronic card; alternatively to the preceding paragraph, the substrate comprises a first face from which the rods extend, and a second face opposite to the first face and on which the control device is fixed, for example by welding; this allows more compactness;
  • the welding device is an electronic chip
  • the rods comprise a metal nitride, in particular a gallium nitride, and / or the substrate is essentially based on silicon; nitrides of metal and in particular gallium make it possible to obtain good results in terms of light emission; silicon makes it possible to produce a light source, and therefore a light device, which is less expensive than conventional LEDs;
  • the rods and / or the light source are arranged in such a way that at least one light zone emits light rays of a color different from that of the light rays emitted by at least one other light zone; it is directly the light sources that make this difference in color possible;
  • the chemical composition of the rods of the at least one light zone differs from the chemical composition of the rods of the at least one other light zone, so that the rods of the at least one light zone emit light rays a color different from that of the light rays emitted by the rods of the at least one other light zone;
  • each light zone comprises a layer of a luminophore arranged above the rods, so that the phosphor receives the rays emitted by the rods and in turn emits light rays corresponding to the light rays emitted by the corresponding light zone at least two light zones differing from one another by:
  • the invention also relates to a vehicle comprising a light device or a system according to the invention, in particular connected to the power supply of the vehicle.
  • the invention also relates to a control method of a light device according to one embodiment of the invention, wherein the light source comprises a plurality of selectively activatable zones, to form a light image of a required shape.
  • This method comprises a step of controlling activation of the light zones so that the light zones thus activated form a radiating surface of a given shape, depending on the required shape.
  • control step is performed by activating an activatable command via a user interface
  • control step comprises the following sub-steps: the determination of the shape required by a sensor, a control interface and / or a computer, the determination of the light zones to be activated according to the required shape,
  • the step of determining the light areas to be activated is performed by comparing the required form to a database comprising the light areas to be activated according to given required forms; the determination of the light zones to be activated is carried out by calculating, in relation to the required shape, the shape to be imparted to the radiating surface, and by choosing the set of light zones so that this set has the shape to be conferred;
  • Transverse refers to the direction of light emission from the light device.
  • FIG. 1 illustrates a light device seen in longitudinal section according to a first embodiment
  • Figure 2 illustrates the emission surface of a light source according to the present invention
  • FIG. 3 illustrates the emission surface image of FIG. 2 after projection in the light device of FIG. 1;
  • Figure 4 shows a schematic sectional view of a portion of Figure 2
  • FIG. 5 represents a view from above of a portion of FIG. 2, FIG. 4 also being a longitudinal section in this FIG. 5;
  • FIG. 6 illustrates a light device according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 7 illustrates a light device according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 8 illustrates a light device according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 illustrates an example of a vehicle D light device according to a first embodiment.
  • the light device is a traffic light D comprising a housing 50 closed by a closing window 48, thus defining an interior volume of this traffic light D.
  • a light source S able to emit light rays from a radiating surface.
  • this radiating surface located on the top of the light source S and oriented slightly rearwardly.
  • An optical projection assembly directly receives the rays r 1 , r 2 emitted by the source S and projects them directly onto a screen 46 placed opposite the projection optical assembly.
  • This optical projection assembly comprises a projection optics 42 placed between the light source S and the screen 46. It comprises an input arranged opposite the radiating surface of the light source S so as to receive the entire radii ri, r 2 emitted by this radiating surface. Its output is located vis-à-vis the screen so that lr r r 2 rays received by the input are sent directly to the screen 46.
  • the projection optics may be composed of several optical elements or, as in this example of a single optical element, for example a projection lens 42, whose input diopter forms the input of the projection optics and the output dioptre forms the output of the projection optics.
  • the lens 42 is here convergent. It includes a first focus at the radiant surface and a second focus.
  • the lens 42 is stigmatic between these two foci, the light source S being placed on this first focus and the other focus is on the screen.
  • the lens 42 is a conventional projection lens and the S light source is arranged beyond the focus so as to form the image on the screen 46.
  • the image of the light source S is projected on the front face of the screen 46 of the traffic light.
  • the screen 46 is located vis-à-vis the closing window 48. It can be vertical or almost vertical as shown in Figure 1.
  • the lens 42 is arranged so as to present generally an angle with the normal to this screen 46 less than 45 °.
  • the median plane of the lens 42 on either side of which are arranged the input diopter and the output diopter of the lens 42, forms an angle between 45 and 90 degrees with this screen.
  • the light source S here has the same orientation as the median plane of the lens.
  • the projection optics 42 and the light source S are arranged to project the image of the light source S in a grainy manner with respect to the front face of the screen 46.
  • the lens 42 and the light source S may be closer to the screen 46.
  • a limited space is arranged to let through an electrical harness 54 intended to supply electricity to the light source S.
  • the electrical harness 54 leaves the housing 50 via a connector 52 intended to to be electrically connected, in particular to the battery of the vehicle.
  • the closure glass 48 is transparent and essentially smooth, so that the front face of the screen 46 can be observed directly by a person at the rear of the vehicle.
  • the front face of the screen 46 corresponds to the illuminating surface of the traffic light D, and therefore includes the illuminating surfaces of the signaling functions emitted by the traffic light D.
  • This is the image of the light source S projected onto this screen 46 which forms the illuminating surface of the traffic light, and the shape of its radiating surface which forms the illuminating surface of one or more signaling functions.
  • FIG. 3 This image is illustrated in FIG. 3. It is an image I having a required shape, in particular for carrying out given signaling functions.
  • the image I in FIG. 3 has sectors each corresponding to a given signaling function.
  • a sector F S corresponding to the stop light function, which turns on when the vehicle brakes.
  • a sector F R corresponding to the recoil function, which comes on when the vehicle is moving backwards
  • a sector FAB corresponding to the function of rear fog light.
  • a sector F P corresponds to the position light function, which is switched on at night
  • a sector F ID corresponds to a function of direction indicator, lit intermittently when the driver indicates that it turns on one side, here on the left.
  • the lower edge of the screen 45 corresponds to the rear limit 1 2 of all the rays sent by the lens 42 and to the lower limit of the image I.
  • the upper edge 47 of the screen 46 corresponds to the upper edge of image I and to the front limit li of all the rays sent by the lens 42.
  • the lateral edges also correspond to the lateral limits of all the rays sent by the lens 42 and to the lateral edges of the image I.
  • the lens 42 is arranged to send almost all, or all, of the r light r 1 ( r 2 sent by the light source S, so as to occupy the majority of the screen 46, if not all of it.
  • the image I of the radiating surface of the light source S on the screen is distorted compared to the shape of the radiating surface on the light source S.
  • the lens inverting the image of the light source S, the rear edge 47 'of the light source S, ie the edge on the right in FIG. 1, is projected higher on the screen 46, while the leading edge of the light source S, the left edge in Figure 1, is projected lower on the screen 46.
  • the trailing edge 47 ' will be much larger than the leading edge.
  • the shape of the light source S, and the shape of the radiating surface or surfaces are arranged in such a way that they make it possible to obtain the required shape of the image I after projection. by the lens 42 of the rays emitted by the light source S on the screen 46.
  • the image I and its sectors F R , FAB, F S , F id , and F P are rectangular. If the functions corresponding to these sectors were made by projection of rectangular images, the lens 42 should be oriented. and the screen 46 in a manner almost parallel to have a front lighting of the screen by the light source S. In such a case, it would be necessary that the distance between the lens and the screen is quite high, thus causing an increase in clutter.
  • the light source S used in the present invention in particular in this first embodiment, has a shape arranged so that after projection by the lens 42 on the screen 46, the required rectangular shape is obtained despite the projection in grazing light.
  • the light source S comprises a light emitter assembly.
  • this emitter assembly is illustrated in FIG. 2.
  • This comprises a plurality of light zones 1, 2, 3, 4 that can be selectively activated in rows and columns.
  • the rows extend from a front edge 45 'to a rear edge 47', from bottom to top in this FIG. 2.
  • the lateral edges of this light emitting assembly join the ends of the rear edges 47 'and before 45'.
  • FIG. 2 thus represents the maximum possible extent of the radiating surface, that is to say the radiating surface if all the light zones are lit at the same time, said emission surface.
  • the emission surface is of trapezoidal shape with a small side corresponding to the rear edge 47 'and a long side corresponding to the front edge 45'. After projection by the lens 42 on the screen 46, the image of this emission surface on the screen 46 corresponds to the image required to perform all the functions of the traffic light.
  • This trapezoidal shape is such that with the arrangement of the light source S, the lens 42 and the screen 46, the required image I is rectangular.
  • the surface of the emitter assembly of the light source S is divided into light portions in which the light areas 1, 2, 3, 4 are distributed.
  • These light portions 5 to 9 are also trapezoidal shapes and after projection thereof on the screen 46, the corresponding required images are rectangular.
  • These light areas 1, 2, 3, 4 are also trapezoidal. This facilitates the production of a required image which after projection has a rectangular shape, in particular when the light zones 1, 2, 3, 4 are selectively activatable. Indeed, to each luminous zone will correspond a rectangular zone in the image I.
  • the light areas 1, 2, 3, 4 are increasingly stretched and small along a row from the leading edge 45 'to the trailing edge 47'.
  • the light zones of the same luminous portion 5 to 9 are of substantially identical luminous flux.
  • the luminances of the light areas of the same light portion 5 to 9 are increasing. In other words, the smaller the luminous areas, the stronger their luminance.
  • Those delimiting the trailing edge 47 'therefore have the highest luminance.
  • all the light areas of the same light portion 5 to 9 have an identical color. This allows a grouping of the light areas by signaling function.
  • the light zones 1, 2, 3, 4 of the central zone 7 are able to emit red light rays so as to perform the stop function.
  • the front right light portion 6 comprises light areas capable of emitting white rays, so that after projection it performs the function of recoil.
  • the front left light portion 5 comprises light areas capable of emitting red light rays so as to perform the fog function.
  • the left rear light portion 8 comprises light areas capable of emitting red light rays for the position light function.
  • the rear right light portion 9 comprises light areas able to emit amber light rays, so as to perform the direction indicator function.
  • the light areas can be grouped by three, each emitting a different color, for example red, blue and green so that by day each of these groups can be fed differently with more or less intensity, so as to form after projection a pixel in the image, this pixel thus having a given color according to the feeding the light areas of this group.
  • these groups can be powered to achieve different forms, for example signage to display messages to the attention of drivers of vehicles following the vehicle equipped with traffic light.
  • the light areas can be grouped by two, each emitting a different color, so as to achieve by being activated together a color of a signaling function, including a red, amber or white.
  • the light areas of different colors can be alternated and intertwined.
  • one of the light portions includes such alternation.
  • a shape corresponding to this light portion and of this given color appears on the screen.
  • the other bright areas are powered, the same shape will be displayed on the screen but with a different color. This makes it possible to use the same portion for two different signaling functions or for two different information.
  • the lens can be arranged to display the images of the light areas so that the projected images of the illuminated light areas are adjacent and form an image. keep on going.
  • the lens is arranged in such a way that its focus is sufficiently distant from the light source, behind or in front of the emission surface with respect to the direction of emission of the rays by the latter.
  • the lens is a so-called aberrant lens.
  • the lens has microstructures arranged to sufficiently diffuse the images of the light areas to create this spreading.
  • the light source S and the lens 42 can and of reduced size compared to a system with more conventional light sources, such as LEDs.
  • Figures 4 and 5 show schematically a portion of the light source S rods arranged in the different embodiments of the light devices D, D ', D ", D"'.
  • the light source S here shown in section, comprises a substrate 10 from which sticks 11, 12, 13, 14 extend in a preferred direction.
  • This substrate 10 is, especially in this example, silicon, which represents a much lower cost than conventional LEDs, in which the substrates are sapphire.
  • the rods 11, 12, 13, 14 may be obtained by crystalline growth on this substrate 10.
  • the rods 11, 12, 13, 14 are arranged to form rods of a semiconductor material EL.
  • the rods 11, 12, 13, 14 may for example be formed essentially of gallium nitride.
  • these rods 11, 12, 13, 14 comprise a core of semiconductor material capable of being doped with electrons, around which is formed a first layer of semiconductor material capable of exhibiting electron deficits, in which this case is sometimes referred to as doped layer in "holes" or positive charges. At the interface of this soul and this first layer, an intermediate layer is formed where the electrons and the electron deficits are recombined.
  • each rod 11, 12, 13, 14, is a semi conductor light emitting element ⁇ .
  • a nucleation layer 19 is formed on the substrate 10 and around the rods 11, 12, 13, 14.
  • the rods 11, 12, 13, 14 are separated by a distance of between 3 ⁇ m and 10 ⁇ m. They each have a height, taken from the nucleation layer 19 to their apex, of 8 ⁇ m. Their diameter, which corresponds here to the width of the rods in FIG. 4, is 1 ⁇ m.
  • the light source S thus essentially comprises a substrate 10 forming a plate bristling with a multitude of small rods 11, 12, 13, 14, electroluminescent and submillimetric, namely whose largest dimension is less than one millimeter.
  • the luminous zones of the same row and the same luminous portion comprise the same number of sticks. Therefore, along a row of light areas in a forward-to-back direction, the rod density per light area increases, and thus the luminances of the light areas also grow. Those delimiting the rear edge 47 'of the emission surface of the light source S thus have the smallest inter-rod space.
  • the light source S is divided into several light zones 1, 2, 3, 4, corresponding to a distribution of all the rods 11, 12, 13, 14.
  • the four anodes 25, 26 thus formed are in contact with the nucleation layer 19, which itself is in contact with the cathode formed by the substrate 10.
  • each of the different light zones 1, 2 can be independently supplied with electricity.
  • each anode is connected to one or more positive terminals of a connection means 20, intended to be connected to the positive terminal of a power source (not shown) of a vehicle. .
  • the cathode 10 is connected to the negative terminal of the connection means 20.
  • the activation means therefore allows the power supply of each of these light areas 1, 2, 3, 4.
  • the control can be achieved by a specific means separate from the light device, or, as in this example, by a control device 29 integrated in the light device. In this example, the control is carried out directly by a control device 29.
  • the latter is connected on the one hand to the connection means 20 and on the other hand to the connector 52 of the light device D.
  • the connection means 20 is connected thereto at each anode 25, 26, via electrical conductors 31, 32, 33, 34, in particular at a point of contact 21, 22.
  • the control device 29 and the light source S are mounted on the same printed circuit board, not shown.
  • the electrical conductors 31, 32, 33, 34 are formed by electronic tracks of this printed circuit board. Likewise, other electronic tracks connect the connection means 20 to the control device 29.
  • the luminous efficiency of the light zones 1, 2, 3, 4 can be improved by depositing a reflecting layer 17, 18 on the nucleation layer 19.
  • This reflecting layer 17, 18 is for example deposited on the nucleation layer 19 before growth of the rods, then holes are formed in this reflecting layer 17, 18, as well as in the nucleation layer, before growth of the rods 11, 12, 13, 14, on the substrate 10.
  • FIG. 5 only four light zones 1, 2, 3, 4 have been represented. However, in this example the light source S comprises more light areas.
  • the light zones 1, 2, 3, and 4, illustrated in FIGS. 4 and 5, are those of the central portion 7. They are able to be powered according to the control carried out by the control device 29, to form the sector F s of the image I, corresponding to the image required for a stop light.
  • the luminous intensity required for a given function is achieved by choosing the extent of the surface of the luminous portion and / or the luminous efficiency of the rods, for example their density, and / or the intensity of the current feeding them.
  • a mask 56 may be arranged in front of the lens 42 and the light source S, in order to conceal these and the electric harness 54. Due to the size of the screen 46 and the location very inclined to horizontal of the light source S and the lens 42, the mask may be of a relatively limited height.
  • the present invention is not limited to the first embodiment.
  • Other embodiments are possible, in which the light source and the optical projection assembly are able to deflect the rays emitted by the emission surface so as to graze the screen, on which will be observed the required images performing the different signaling functions.
  • the light rays r 1 ( r 2 are not sent by the lens 142 directly on the screen 146 but are previously deflected by a mirror 144.
  • the light source S ' can be oriented differently, for example for reasons of layout constraints in the housing 150 of the traffic light D'.
  • the light source S 'lights up towards the rear of the traffic light and its emission surface is almost vertical.
  • it is a substantially smooth transparent ice so that the screen 146 can be observed directly by a person at the rear of the vehicle, the illuminating surfaces of the signaling functions being directly formed on this screen 146, between its lower edge 145 and its upper edge 147.
  • the ray r lr r 2 emitted by the light source S ' reach the mirror 144, here at the bottom, which returns these oblique light rays on the screen 146.
  • the ray r lr r 2 emitted by the light source S ' reach the mirror 144, here at the bottom, which returns these oblique light rays on the screen 146.
  • the trapezoidal arrangement of the light source S ', its light portions and its light areas makes it possible to obtain a rectangular image as illustrated in FIG.
  • a mask 156 makes it possible to hide the light source S 'and the lens 142.
  • the mirror 144 may be curved to improve the imaging quality of the screen system 146 / mirror 144 in conjunction with the lens 142, in particular to improve the sharpness of the image I.
  • FIGS 7 and 8 describe third and fourth embodiments, in which there is no screen located behind the light source, as is the case in the first two embodiments.
  • the screen is formed by the front face of the transparent glass closing the housing of the traffic light, as will be described below.
  • the closing window 148 of the housing 150 of the traffic light D '' comprises on its front face a blasting 249 composed of several small toric surfaces and which make it possible to diffuse the light.
  • the light source S '' and the lens 142 are also placed at the bottom and hidden in the view of the observer by a mask 256.
  • the signaling light D '' When the signaling light D '' is installed in the vehicle, this masking can be achieved by a return of bodywork passing in front of the smooth lower zone beneath the blasting 249. In this case, the signaling light D '' may not include a mask 256.
  • the light rays emitted r 1 ( r 2 emitted by the light source S '' are projected by the lens 242 inside a cone of light, symbolized by the limits li and 1 2 in FIG. 7, and gravely 248.
  • the light rays r 1 ( r 2 then penetrate into the closure glass 248 from its rear face and to its front face, which is formed by the blasting 249. This blasting diffuses the light beams ri , r 2 around a given direction
  • the projected image is formed on the whole blasting, which thus forms the screen 246 on which is displayed the image I of the light source S ''.
  • the orientation of the light source S '' and the lens 242 relative to the front face provided with the blasting 249 is approximately the same as that between the light source S and the lens 42 relative to the screen in the first one. embodiment, as regards the angle formed. However, this angle is not oriented in the same direction since here the screen 246 is placed in front of the light source S ''.
  • the back side of the cover glass 248 is illuminated by the rays r 2 r lr, the bottom edge 245 of the screen 246 at its upper edge 247. limits li, 1 2 between which are sent these rays are shown in Figure 7.
  • the rear face of the closure glass 248 comprises prisms formed by streaks 243. These allow to place the light source S ''and the lens 42 closer to the ice Closure with a projected light even more grainy compared to the closure glass 248. Indeed, these striations allow to reorient horizontally the light rays received by these streaks, before they reach the blasting.
  • the spokes can enter the closure glass 248 by a first section of the strip 243, and then be reflected by a second section of this strip.
  • these second sections are the longest of each streak 243 shown and together form the equivalent of a fresnelled mirror plane.
  • a cache 256 can be placed to mask the light source S '' and the lens 242. Nevertheless according to an embodiment not shown, it would be possible to perform the blasting to the bottom of the closure glass, thus breaking the visible forms and therefore to do without cache 256.
  • FIG. 8 illustrates a fourth embodiment of a signaling light D '' 'which corresponds to the combination of the second embodiment and the third embodiment.
  • the light source S '''and the lens 342 are arranged vis-à-vis a plane mirror 344 so as to graze the mirror 344.
  • the latter and the lens 242 are arranged in such a way that all the rays ri, r 2 emitted by the light source S '''are all collected by the lens 342, projected onto this mirror 344, then reach an area of the closing ice 348 of the housing 350 of the signaling light D''' .
  • the front is covered with a blasting 349 thus these lr r r 2 rays are scattered by the front of the cover glass 348 at the billages 349, in the same way as in the third embodiment.
  • Blasting 349 thus produces a screen 346 with an upper edge 347 and a lower edge 345.
  • the image of the light source S ''' will be formed on this screen 346, the image of the edges of the emission surface corresponding to the image of the edges 345, 347 of the screen 346, as in the other embodiments.
  • the signaling light D ''' is deeper than that D''of the third embodiment.
  • the rear face of the closure glass 248 can therefore be smooth and easier to make.
  • a projection screen separate from the closure glass and with a diffusing material, as in the first and second embodiments, or with a closure glass provided with projections as in the third and fourth embodiments, there can be a grazing light of the screen for a limited space, through the use of a light source with bright trapezoidal areas, including a rod light source.
  • the illuminated devices illustrated are rear vehicle signaling lamps, but the invention can be applied to front projectors, or to interior lighting devices, such as a ceiling light or wall lights.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif lumineux D'de véhicule destiné à former une surface éclairante d'une forme requise et comprenant : - une source lumineuse S apte à émettre des rayons lumineux r1, r2 depuis une surface rayonnante d'une forme différente de la forme requise, - un écran 46, - un ensemble optique de projection 42 agencé de manière à 1 recevoir lesdits rayons et à les envoyer sur ledit écran, la source lumineuse, la forme de la surface rayonnante, l'écran et l'ensemble optique de projection étant agencés de manière à ce que ces rayons forment ensembles sur l'écran une image de la surface rayonnante ayant la forme requise.

Description

DISPOSITIF LUMINEUX PROJETTANT UNE IMAGE A PARTIR D'UNE SURFACE RAYONNANTE DE FORME DIFFERENTE
La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs lumineux de véhicule permettant de réaliser une surface éclairante donnée, notamment une surface éclairante indiquant un signalement du véhicule à des personnes à l'extérieur de ce véhicule, par exemple une surface éclairante réalisant une fonction de signalisation.
Il est connu, notamment dans les feux de signalisation, d'avoir une source de lumière couplée à un élément optique, tel qu'un réflecteur, de manière à ce que l'ensemble des rayons lumineux de la source de lumière rencontrent un écran diffusant. Cet écran comprend une surface diffusant ces rayons, cette surface formant ainsi une surface éclairante d'une forme donnée, afin de signaler une position ou un déplacement du véhicule. Par exemple, cette surface éclairante peut former un feu de position, un feu stop, un indicateur de direction. Dans un tel cas, la sortie de l'élément optique, cet écran et la glace de fermeture du feu de signalisation sont alignés et disposés successivement, de sorte que globalement l'image se formant sur l'écran, même si elle a une taille plus grande, a globalement la même forme que la source de lumière.
Cependant en cas d'utilisation d'un système optique permettant la projection d'une image de la source, l'élément optique doit être suffisamment reculé en arrière de l'écran diffusant pour que des rayons rencontrent l'ensemble de l'écran diffusant. Il s'ensuit qu'un dispositif lumineux donné, notamment un feu de signalisation donné, présente une profondeur limite, en dessous de laquelle la réalisation d'une projection de l'image est difficile. Le problème technique que vise à résoudre l'invention est donc de réaliser un dispositif lumineux offrant plus de liberté en termes d'agencement de la source lumineuse et de l'élément optique associé par rapport à la zone où la surface éclairante doit être formée.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un dispositif lumineux de véhicule destiné à former une surface éclairante d'une forme requise, ce dispositif comprenant :
- une source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux depuis une surface rayonnante, la surface rayonnante ayant une forme différente de la forme requise,
- un écran,
- un ensemble optique de projection agencé de manière à recevoir lesdits rayons et à les envoyer sur ledit écran,
la source lumineuse, la forme de la surface rayonnante, l'écran et l'ensemble optique de projection étant agencés de manière à ce que ces rayons forment ensembles sur l'écran une image de la surface rayonnante, ladite image ayant ladite forme requise.
Ainsi, le dispositif lumineux selon l'invention est apte à former une surface éclairante d'une forme requise, tout en pouvant avoir un positionnement plus libre de la source lumineuse et de l'ensemble optique de projection par rapport à l'écran. En effet, l'agencement de la forme de la surface rayonnante permettra de compenser les distorsions de son image sur l'écran, de sorte que cette image aura la forme requise.
L'ensemble optique peut être agencé uniquement pour agrandir la taille de l'image par rapport à la taille de la surface rayonnante. La compensation de la distorsion est dans ce cas exclusivement réalisée par l'agencement de la forme de la surface rayonnante. Cela permet également de simplifier la réalisation de l'optique. L'ensemble optique peut par exemple être un simple objectif composé de lentilles optiques alignées, voire composé d'une simple lentille convergente. La forme requise peut être une simple image décorative, un message, un symbole.
La forme de la surface éclairante peut alternativement être celle d'une fonction photométrique donnée, à savoir une fonction lumineuse ayant une répartition donnée des intensités lumineuses du faisceau.
Cette fonction lumineuse peut être une fonction de signalisation, notamment une fonction indiquant une position ou un mouvement du véhicule, telle qu'une fonction de feu stop, une fonction de feu de position, une fonction d'indicateur de direction, une fonction de feu de recul.
Cette répartition peut obéir à des règles données. Notamment cette répartition peut être encadrée de manière à ce que le faisceau lumineux remplisse une fonction lumineuse donnée, notamment une fonction photométrique réglementaire. On entend par « fonction photométrique réglementaire » une fonction photométrique se conformant par exemple aux règlements de la Communauté Européenne sur les feux pour véhicule automobile.
Par exemple, pour les fonctions de signalisation, on peut se conformer aux règlements intitulés suivants :
- réglementation 087 UNECE pour le feu de position diurne, encore appelé DRL (pour Day Running Light) ,
- réglementation 007 UNECE pour le feu de position, situé à l'arrière du véhicule, et pour le feu stop,
- réglementation 023 UNECE pour le feu de recul,
- réglementation 006 UNECE pour l'indicateur de direction,
- réglementations 019 et 038 UNECE pour le feu arrière antibrouillard .
Dans cette demande, la surface rayonnante de la source lumineuse est la surface activée émettant des rayons lumineux. La source lumineuse comprend ainsi une surface d'émission apte à émettre des rayons lumineux lorsqu'elle est activée. Si la surface d'émission est entièrement activée, la surface rayonnante correspond exactement à la surface d'émission. En revanche, si selon une réalisation de l'invention, seulement une portion de surface d'émission est activée de manière à émettre des rayons lumineux, alors la surface rayonnante ne s'étend pas à la totalité de la surface d'émission, mais correspond seulement à la surface de cette portion.
Le dispositif lumineux du système lumineux selon l'invention peut optionnellement comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l'écran est globalement plan ; on simplifie ainsi la conception de la source lumineuse et de la surface rayonnante ;
l'écran est courbé ou présente des portions courbées ; la source lumineuse, la forme de la surface rayonnante, l'écran et l'ensemble optique de projection étant agencés de manière à ce que les rayons forment ensembles sur l'écran l'image de la surface rayonnante avec la forme requise, l'agencement de la forme de la surface rayonnante et/ou l'agencement de l'ensemble optique permettant de compenser les distorsions de l'image sur l'écran, y compris celles dues aux courbures de ce dernier, de sorte que cette image aura la forme requise ;
l'ensemble optique de projection comprend une optique de projection ;
l'optique de projection projette la lumière émise par la source de lumière de manière à créer une image réelle, et éventuellement anamorphosée, d'une partie du dispositif, par exemple la surface rayonnante elle-même, ou d'une image intermédiaire de celle-ci, à distance finie ou infinie très grande devant les dimensions de la source de lumière, notamment d'un rapport de l'ordre d'au moins 30, de préférence 100 ;
l'optique de projection peut consister en un ou plusieurs réflecteurs, ou bien en une ou plusieurs lentilles, ou en un ou plusieurs guides de lumière, ou encore en une combinaison de ces possibilités ;
l'optique de projection peut consister en un unique réflecteur de projection ou en une unique lentille de projection ; cela permet d'augmenter davantage la compacité du système, en particulier dans le cas de la lentille de projection ;
l'optique de projection est agencée de manière à recevoir, notamment directement, lesdits rayons et à les envoyer directement sur l'écran ; cela permet une conception simple et compacte du dispositif lumineux ; la source peut être proche de l'écran avec un angle faible de sa normale par rapport à l'écran ; de plus, l'image formée est directement celle qui est visible depuis l'extérieur ;
- l'ensemble optique de projection comprend une optique de projection et un moyen de réflexion, l'optique de projection étant agencée de manière à recevoir, notamment directement, lesdits rayons et à les envoyer sur le moyen de réflexion, le moyen de réflexion étant agencé de manière à renvoyer les rayons directement sur l'écran ; cela permet d'agencer la source lumineuse de manière plus libre par rapport à l'écran ; le moyen de réflexion comprend au moins un réflecteur agencé de manière à renvoyer lesdits rayons directement sur l'écran ;
- le moyen de réflexion comprend un unique réflecteur agencé de manière à renvoyer lesdits rayons directement sur ledit écran ; cela permet de simplifier le dispositif lumineux ;
le réflecteur mentionné aux deux alinéas précédents peut être un miroir plan ;
- l'écran et ladite source lumineuse sont globalement plans et agencés de manière à ce que l'écran forme un angle inférieur à 45° avec la normale à ladite source lumineuse, notamment un angle inférieur à 20° ; ainsi le dispositif lumineux peut présenter une profondeur davantage diminuée, la profondeur étant la distance entre l'avant du dispositif lumineux et l'arrière de celui-ci ; en effet, la source peut être rapprochée de l'écran tout en ayant une distance permettant à l'ensemble optique de projection de dévier les rayons sur une surface plus grande de l'écran ;
d'une manière générale, notamment lorsque l'ensemble optique renvoie directement les rayons sur l'écran et que ce dernier est plan, ou notamment lorsque l'écran et le miroir sont plans, la forme de ladite surface rayonnante est trapézoïdale, la source lumineuse, l'ensemble optique de projection et l'écran étant agencés de manière à ce que ladite image ait une forme rectangulaire ; ce sont des moyens simples de compenser l'effet de distorsion dû à la projection rasante de la surface rayonnante dans le cadre de l'invention ;
le dispositif comprend un boitier avec une ouverture fermée par une glace transparente, le boitier et la glace transparente délimitant un logement à l'intérieur duquel est agencé la source lumineuse, l'écran et l'ensemble optique ; - l'écran comprend une face avant en vis-à-vis de la glace transparente, l'écran étant agencé de manière à ce que sa face avant reçoive lesdits rayons et à ce que ladite image se forme sur cette face avant, l'écran présentant une opacité suffisante pour renvoyer les rayons en les diffusant ; selon cette option, on a un dispositif lumineux plus compact ; notamment, la source lumineuse peut être dans ce cas placée entre la glace transparente et l'écran, et non à l'arrière de ce dernier ;
alternativement à l'alinéa précédent, l'écran comprend une face avant et une face arrière opposée à cette face avant, l'écran étant agencé de manière à ce que sa face arrière forme un dioptre d'entrée desdits rayons, de sorte que lesdits rayons entrent dans l'écran via le dioptre d'entrée et traversent l'écran jusqu'à sa face avant, la face avant comprenant des moyens diffusants agencés de manière à diffuser lesdits rayons en formant ladite image sur cette face avant ; cela permet d'agrandir directement à partir de l'écran l'angle d'ouverture de diffusion des rayons, rendant la surface éclairante davantage visible sur les côtés du dispositif lumineux ; par exemple, un feu de position sera également visible par un observateur qui n'est pas directement aligné avec l'arrière du véhicule ;
- selon l'option visée à l'alinéa précédent, la source lumineuse peut être placée à l'arrière de l'écran, notamment en utilisant un ensemble optique de projection simple, notamment avec un élément optique unique, tel qu'une lentille ; le dioptre d'entrée peut comprendre des prismes formés par des stries agencées de manière à ce que les rayons soient déviés vers la face avant ; par exemple, les stries s'étendent selon une direction donnée et perpendiculairement à cette direction donnée et présentent une section triangulaire formée de deux pans ; le premier pan peut être agencé en vis- à-vis de l'ensemble optique de projection et agencé de manière à ce que lesdits rayons le traversent, le deuxième pan étant agencé de manière à ce que les rayons se réfléchissent ensuite sur ce deuxième pan vers la face avant ; on obtient ainsi l'équivalent de la réalisation avec réflexion vers l'écran des rayons provenant de l'ensemble de déviation optique, mais de façon plus compacte, l'ensemble de ces deuxièmes pans se comportant comme un réflecteur dont la surface serait formée par la mise bout à bout de ces deuxième pans ;
les deuxièmes pans de chaque strie peuvent être parallèles ; on forme ainsi l'équivalent d'un miroir plan ; le dispositif lumineux comprend un boitier avec une ouverture fermée par l'écran, le boitier et l'écran délimitant un logement à l'intérieur duquel est agencée la source lumineuse et ledit ensemble optique, la face avant de l'écran étant tournée vers l'extérieur dudit logement ; cela permet de former directement la glace transparente avec l'écran ; le dispositif lumineux peut ainsi être très compact, sa profondeur n'étant plus limitée par l'agencement d'un écran dans le dispositif lumineux ; comme précédemment, cela permet également d'agrandir directement à partir de l'écran l'angle d'ouverture de diffusion des rayons, rendant la surface éclairante davantage visible sur les côtés du dispositif lumineux ; par exemple, un feu de position sera également visible par un observateur qui n'est pas directement aligné avec l'arrière du véhicule ;
le moyen diffusant est choisi parmi :
o un grainage,
o un billage,
o un revêtement de matériau translucide diffusant, o une couche de luminophore ;
o un diffuseur diffractif, encore appelé DOE (pour « Diffractive optical élément » en anglais) ;
- la source lumineuse est une source lumineuse à semi¬ conducteur comprenant une pluralité de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques ;
la source lumineuse comprend une surface apte à émettre lesdits rayons lumineux, dite surface d'émission, la source lumineuse n'étant apte à émettre des rayons lumineux que par cette surface d'émission et sur toute l'étendue de cette surface d'émission ; la surface rayonnante a ainsi la même forme que la surface d'émission ; il suffit d'activer cette dernière pour avoir une forme donnée de surface rayonnante, par exemple une forme trapézoïdale ; par exemple, la surface d'émission émet des rayons sur toute son étendue à la fois lorsqu'elle est alimentée électriquement ; la source lumineuse est divisée en une pluralité de zones lumineuses comprenant des zones lumineuses de tailles différentes et émettant un flux lumineux sensiblement identique ; ainsi, les zones lumineuses de tailles plus petites peuvent être davantage distordues que celles de tailles plus grandes, sans que la valeur de luminance de la partie de l'image correspondant aux zones lumineuses plus petites soit tout autant inférieure à la valeur de luminance de la partie de l'image correspondant aux zones lumineuses plus grandes ; notamment, la source lumineuse, l'ensemble optique et l'écran peuvent être agencés dans ce cas de manière à ce que l'image présente une luminance constante sur toute l'étendue de cette image ;
la pluralité de zones lumineuses comprend une ou plusieurs rangées de zones lumineuses agencées par taille décroissante d'une première à une deuxième extrémité de ladite rangée correspondante, la luminance des zones lumineuses étant croissante de la première à la deuxième extrémité de ladite rangée ou de ladite rangée correspondante ; cela permet de compenser l'effet de distorsion en conservant une luminance constante sur l'étendue de l'image ; notamment, la source lumineuse, l'ensemble optique et l'écran peuvent être agencés de manière à ce que l'image présente une largeur constante d'une extrémité à l'autre de l'image, ces extrémités correspondant à celle ce la surface rayonnante après projection par l'ensemble optique, tout en ayant une luminance constante sur d'une extrémité à l'autre ;
la pluralité de zones lumineuses est également arrangée en colonnes de manière à former une matrice de zones lumineuses ; c'est une répartition plus simple à réaliser des zones lumineuses ;
la source lumineuse est de forme trapézoïdale et les rangées sont jointives, chaque rangée étant trapézoïdale leur largeur diminuant de la première à la deuxième extrémité de la rangée ; il s'agit d'une réalisation simple d'une matrice de zones lumineuses avec une forme trapézoïdale ; de plus, cela permet d'avoir des bords d'image rectilignes ;
- la source lumineuse, l'ensemble de déviation optique et l'écran sont agencés de manière à réaliser une image rectangulaire ; cette réalisation d' image rectangulaire sera simplifiée par les agencements trapézoïdaux mentionnés à l'alinéa précédents ;
- les zones lumineuses sont activables sélectivement ; cela permet également d'avoir une forme adaptative de la surface rayonnante ;
le dispositif lumineux comprend un moyen de pilotage des différentes zones lumineuses, agencé pour alimenter indépendamment les zones lumineuses en fonction d'un signal de commande reçu, de manière à activer selon le cas certaines des zones lumineuses ou la totalité des zones lumineuses pour générer la surface rayonnante, la surface rayonnante correspondant aux zones lumineuses activées ; ainsi ce moyen de pilotage est compris directement dans le dispositif lumineux, sans qu'il soit nécessaire d'adapter le support ou le dispositif global qui le reçoit ;
les zones lumineuses et le moyen de pilotage sont agencés de manière à ce que le moyen de pilotage puisse activer lesdites zones lumineuses sélectivement de manière à conférer à ladite image différentes formes correspondant à des symboles différents ; le dispositif lumineux peut ainsi communiquer des messages par écriture ou par des pictogrammes, sans que ceux-ci n'apparaissent comme distordus ;
- les zones lumineuses et le moyen de pilotage sont agencés de manière à ce que le moyen de pilotage puisse activer les zones lumineuses sélectivement et séquentiellement de manière à conférer séquentiellement à ladite image différentes formes et/ou différentes positions sur l'écran ; il est ainsi possible de réaliser une animation ;
la source lumineuse est agencée de manière à ce qu' au moins une zone lumineuse émette, lorsqu'elle est activée, des rayons lumineux d'une première couleur et à ce qu'au moins une autre zone lumineuse émette, lorsqu'elle est activée, des rayons lumineux d'une deuxième couleur, la première et la deuxième couleurs étant différentes ; il est ainsi possible avec la même source lumineuse, le même ensemble optique de projection et le même écran de réaliser des images ou des fonctions de signalisation de couleurs différentes on peut ainsi réaliser un dispositif lumineux davantage compact ;
la première et la deuxième couleur sont choisies parmi le rouge, le blanc et/ou l'ambre ; on peut par exemple réaliser un feu de signalisation compact dans lequel au moins deux des fonctions suivantes sont réalisées avec la même source lumineuse, le même ensemble optique de projection et le même écran : une fonction de feu stop, une fonction de feu de recul et une fonction d' indicateur de direction ; ces deux fonctions peuvent également être choisies parmi une fonction de feu de position, une fonction de feu de recul et une fonction d' indicateur de direction ;
les zones lumineuses sont agencées en une matrice présentant des zones lumineuses enchevêtrées aptes à émettre une couleur différente ; il est ainsi possible d'obtenir des images de forme identique mais de couleurs différentes ; par enchevêtrées, on entend des zones mêlées les unes aux autres, qui selon les configurations de la source de lumière, peuvent être imbriquées ou entrelacées les unes dans les autres ; ainsi, une première et une deuxième zones lumineuses sont enchevêtrées si d'une part pour la première zone, il existe au moins un couple de points de cette première zone pour lesquels un segment qui relie ces points passe par la deuxième zone, et si d'autre part, pour la deuxième zone, il existe également au moins un couple de points de cette deuxième zone pour lesquels un segment qui relie ces points passe par la première zone ; par exemple, la première et la deuxième zone ont une forme de peigne d'au moins deux branches, les branches de la forme en peigne de la première zone étant imbriquées dans les branches de la forme en peigne de la deuxième zone ; selon un autre exemple, la première zone peut être sous forme de deux portions, avec une première portion entourée par la deuxième zone et une deuxième portion entourant la deuxième zone, les portions de la première zones étant connectées ensembles l'une à l'autre de manière à ce qu'elle soient alimentées solidairement, l'activation de la première zone entraînant l'alimentation des deux portions ;
- selon un exemple de réalisation de l'option visée à l'alinéa précédent, l'ensemble de projection optique est agencé par rapport à la source lumineuse de manière à ce que ladite image soit continue lorsque seules les zones lumineuses aptes à émettre une couleur identique sont activées ;
- selon un exemple de réalisation de l'option visée à l'alinéa précédent, l'ensemble de projection optique comprend un élément de projection optique, notamment une lentille, comprenant un foyer agencé suffisamment à distance de ladite source lumineuse pour que ladite image soit continue lorsque seules les zones lumineuses aptes à émettre une couleur identique sont allumées ; cela permet d'obtenir une image continue d'une couleur donnée, alors que la répartition des zones lumineuses de même couleur est discontinue ;
la source lumineuse présente plusieurs portions lumineuses comprenant chacune plusieurs zones lumineuses, les portions étant agencées de manière à ce que l'ensemble des zones lumineuses d'une portion lumineuse émettent, lorsqu'elle sont activées, des rayons lumineux d'une première couleur et à ce que l'ensemble des zones lumineuses d'une autre portion lumineuse émettent, lorsqu'elles sont activées, des rayons lumineux d'une deuxième couleur, la première et la deuxième couleurs étant différentes ; il s'agit d'une forme alternative selon laquelle les zones lumineuses ne sont pas entremêlées mais regroupées ; les images formées par ces différentes portions ne seront pas au même endroit sur l'écran, dans le cas d'un ensemble optique de projection simple, tel qu'une lentille ; cependant la réalisation de la source lumineuse est simplifiée, notamment dans le cas d'une source lumineuse à bâtonnets ;
la source lumineuse est une source lumineuse à semi¬ conducteur comprenant une pluralité de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques, l'ensemble de ces bâtonnets étant répartis dans lesdites zones lumineuses, et dans lequel chaque zone lumineuse comprend le même nombre de bâtonnets ; la source lumineuse à bâtonnet est particulièrement adaptée à l'invention ; en particulier, en agençant ainsi le nombre de bâtonnets cela permet d'obtenir le même flux pour chaque zone lumineuse ; de cette façon, selon cette réalisation de l'invention, la distorsion étirant plus ou moins les zones lumineuses pour parvenir à l'image requise, l'image pourra avoir une luminance continue sur toute son étendue ;
- le dispositif lumineux est un feu de signalisation.
Une source lumineuse à semi-conducteur comprenant une pluralité de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques, est encore connue sous le nom de NanoLED. Dans cette demande, celle-ci sera appelée source lumineuse à bâtonnets .
Selon les réalisations de l'invention où le dispositif lumineux comprend une source lumineuse à bâtonnets, la source lumineuse peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
les bâtonnets présentent un diamètre compris entre 0,1 micromètres (pm) et 2 micromètres, notamment entre 1,4 pm et 1,6 pm, par exemple lpm ; cela permet d'augmenter la surface émettrice de lumière et confère plus de luminosité à la source lumineuse ; par diamètre des bâtonnets on entend le diamètre du cercle circonscrit à la section transversale de ces bâtonnets, le terme « transversale » étant ici pris au sens de transversale à la direction selon laquelle le bâtonnet correspondant s'étend ; par exemple, ces bâtonnets peuvent être de section polygonale, notamment une section correspondant à un polygone régulier, notamment une section hexagonale, le cercle circonscrit à cette section passant par chaque sommet du polygone correspondant ;
les bâtonnets présentent une hauteur comprise entre 2 pm et 10 pm, par exemple 8 pm ; cela permet d'augmenter la surface émettrice de lumière et confère plus de luminosité à la source lumineuse ;
- les bâtonnets sont écartés les uns des autres d'une distance entre 1 pm et 35 pm, préfèrentiellement entre 3 pm et 30 pm, préfèrentiellement entre 3 pm et 10 pm ;
le maximum de distance correspond à un minimum de densité en bâtonnets ; bien que ce maximum de distance ne soit pas limitatif, il confère de meilleurs résultats en termes de luminosité ; le minimum de 1 pm permet une réalisation plus facile de ces sources lumineuses, en particulier de la croissance des bâtonnets ; néanmoins lorsque les bâtonnets sont trop denses, l'émission de certaines bâtonnets peut-être gênée par la présence d'autres bâtonnets, qui l'écrantent ; le rendement de la source lumineuse est significativement amélioré avec une distance d'au moins 3pm la source lumineuse comprend un substrat depuis lequel s'étendent les bâtonnets.
Selon les réalisations de l'invention où la source lumineuse à bâtonnets comprend plusieurs zones activables sélectivement, la source lumineuse peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : la source lumineuse comprend un moyen de connexion destiné à être connecté à une alimentation électrique, ce moyen de connexion étant agencé pour alimenter électriquement et indépendamment les différentes zones lumineuses ; la source lumineuse peut ainsi recevoir l'alimentation électrique des différentes zones depuis un seul point de connexion ;
le substrat comprend une cathode reliée au ou formant un pôle négatif du moyen de connexion ; il s'agit d'une connexion simple de la source lumineuse ;
la source lumineuse comprend au moins autant d' anodes que de zones lumineuses, chaque anode étant agencée de manière à être en contact avec chacun des bâtonnets d'une seule et même zone lumineuse, notamment chaque anode étant connectée à une ou plusieurs bornes positives du moyen de connexion ou formant chacune une borne positive du moyen de connexion ; il s'agit d'un exemple de réalisation compact et simple de la connexion de chaque zone lumineuse, compacité d'autant plus améliorée lorsque les anodes sont connectées au même moyen de connexion ;
chaque anode est formée par une couche conductrice déposée au-dessus du substrat, du côté des bâtonnets, et joignant électriquement les bâtonnets les unes aux autres ; il s'agit d'un exemple de réalisation davantage compact de la source lumineuse ;
le dispositif de pilotage des zones lumineuses activables sélectivement et les zones lumineuses sont montés sur une même face d'une carte électronique ; alternativement à l'alinéa précédent, le substrat comprend une première face depuis laquelle s'étendent les bâtonnets, et une deuxième face opposée à la première face et sur laquelle le dispositif de pilotage est fixé, par exemple par soudage ; cela permet davantage de compacité ;
le dispositif de soudage est une puce électronique ;
les bâtonnets comprennent un nitrure de métal, notamment un nitrure de gallium, et/ou le substrat est essentiellement à base de silicium ; les nitrures de métal et en particulier de gallium permettent d'obtenir de bons résultats en termes d'émission de lumière ; le silicium permet de réaliser une source lumineuse, et donc un dispositif lumineux, moins onéreuse que les LED classiques ;
les bâtonnets et/ou la source lumineuse sont agencées de manière à ce qu'au moins une zone lumineuse émette des rayons lumineux d'une couleur différente de celle des rayons lumineux émis par au moins une autre zone lumineuse ; ce sont directement les sources lumineuses qui permettent de réaliser cette différence de couleur ;
- la composition chimique des bâtonnets de l'au moins une zone lumineuse diffère de la composition chimique des bâtonnets de l'au moins une autre zone lumineuse, de manière à ce que les bâtonnets de l'au moins une zone lumineuse émettent des rayons lumineux d'une couleur différente de celle des rayons lumineux émis par les bâtonnets de l'au moins une autre zone lumineuse ;
chaque zone lumineuse comprend une couche d'un luminophore agencée au-dessus des bâtonnets, de manière à ce que le luminophore reçoive les rayons émis par les bâtonnets et émette à son tour des rayons lumineux, correspondant aux rayons lumineux émis par la zone lumineuse correspondante, au moins deux zones lumineuses différant les unes des autres par:
o la composition chimique de leurs bâtonnets, o la composition chimique de leur couche de luminophore, et/ou
o l'épaisseur de leur couche de luminophore ;
L'invention a également pour objet un véhicule comprenant un dispositif lumineux ou un système selon l'invention, notamment connecté à l'alimentation électrique du véhicule .
L'invention a également pour objet un procédé de commande d'un dispositif lumineux selon une réalisation de l'invention, dans lequel la source lumineuse comprend plusieurs zones activables sélectivement, pour former une image lumineuse d'une forme requise. Ce procédé comprend une étape de commande d'activation des zones lumineuses de manière à ce que les zones lumineuses ainsi activées forment une surface rayonnante d'une forme donnée, en fonction de la forme requise .
Le procédé selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : l'étape de commande est réalisée par l'activation d'une commande activable par l'intermédiaire d'une interface utilisateur ;
l'étape de commande comprend les sous-étapes suivantes : o la détermination de la forme requise par un capteur, une interface de commande et/ou un calculateur, o la détermination des zones lumineuses à activer en fonction de la forme requise,
o fournir l'alimentation électriques aux zones lumineuses à activer ;
l'étape de détermination des zones lumineuses à activer est réalisée en comparant la forme requise à une base de données comprenant les zones lumineuses à activer selon des formes requises données ; la détermination des zones lumineuses à activer est réalisée en calculant, par rapport à la forme requise, la forme à conférer à la surface rayonnante, et en choisissant l'ensemble de zones lumineuses de manière à ce que cet ensemble ait la forme à conférer ;
Sauf indication contraire, les termes « avant », « arrière », « inférieur », « supérieur », « côté »,
« transversal » se réfèrent au sens d'émission de lumière hors du dispositif lumineux.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des exemples non limitatifs qui suivent, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, parmi lesquels :
La figure 1 illustre un dispositif lumineux vu en coupe longitudinale selon un premier mode de réalisation ;
la figure 2 illustre la surface d'émission d'une source lumineuse selon la présente invention ;
la figure 3 illustre l'image de surface d'émission de la figure 2 après projection dans le dispositif lumineux de la figure 1 ;
la figure 4 représente une vue en coupe schématique d'une partie de la figure 2 ;
la figure 5 représente une vue de dessus d'une partie de la figure 2, la figure 4 étant également une coupe longitudinale dans cette figure 5 ;
la figure 6 illustre un dispositif lumineux selon un deuxième mode de réalisation l'invention ;
la figure 7 illustre un dispositif lumineuse selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 illustre un dispositif lumineux selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 illustre un exemple d'un dispositif lumineux de véhicule D selon un premier mode de réalisation. Dans cet exemple, le dispositif lumineux est un feu de signalisation D comprenant un boîtier 50 fermé par une glace de fermeture 48, définissant ainsi un volume intérieur de ce feu de signalisation D.
À l'intérieur de ce volume intérieur, est placée une source lumineuse S apte à émettre des rayons lumineux depuis une surface rayonnante. Dans l'exemple illustré, cette surface rayonnante située sur le dessus de la source lumineuse S et orientée légèrement vers l'arrière.
Un ensemble optique de projection reçoit directement les rayons ri, r2 émis par la source S et les projette directement sur un écran 46, placé en vis-à-vis de l'ensemble optique de projection .
Cet ensemble optique de projection comprend une optique de projection 42 placée entre la source lumineuse S et l'écran 46. Elle comprend une entrée agencée en vis-à-vis de la surface rayonnante de la source lumineuse S de manière à recevoir l'ensemble des rayons ri, r2 émis par cette surface rayonnante. Sa sortie est située en vis-à-vis de l'écran de manière à ce que les rayons rlr r2 reçus par l'entrée soient envoyés directement sur l'écran 46.
L'optique de projection peut être composée de plusieurs éléments optiques ou, comme dans cet exemple d'un seul élément optique, par exemple une lentille 42 de projection, dont le dioptre d'entrée forme l'entrée de l'optique de projection et le dioptre de sortie forme la sortie de l'optique de projection .
La lentille 42 est ici convergente. Elle comprend un premier foyer au niveau de la surface rayonnante et un deuxième foyer.
Par exemple, la lentille 42 est stigmatique entre ces deux foyers, la source lumineuse S étant placée sur ce premier foyer et l'autre foyer est sur l'écran. Alternativement, la lentille 42 est une lentille de projection classique et la source lumineuse S est agencée au delà du foyer de manière à former l'image sur l'écran 46.
Dans tous les cas, l'image de la source lumineuse S, donc de sa surface rayonnante, est projetée sur la face avant de l'écran 46 du feu de signalisation.
L'écran 46 est situé en vis-à-vis de la glace de fermeture 48. Il peut être vertical ou quasiment vertical comme c'est illustré en figure 1.
Ici la lentille 42 est agencée de manière à ce présenter globalement un angle avec la normale à cet écran 46 inférieure à 45°. Autrement dit, dans cet exemple où l'écran 46 est plan, le plan médian de la lentille 42, de part et d'autre duquel sont agencés le dioptre d'entrée et le dioptre de sortie de la lentille 42, forme un angle compris entre 45 et 90 degrés avec cet écran. La source lumineuse S a ici la même orientation que le plan médian de la lentille.
Ainsi, l'optique de projection 42 et la source lumineuse S sont agencées de manière à projeter l'image de la source lumineuse S de manière rasante par rapport à la face avant de l'écran 46.
De ce fait, on peut, comme illustré en figure 1, placer la lentille 42 ainsi que la source lumineuse S de façon assez rapprochée de l'écran 46. On gagne ainsi en compacité, et le boîtier 50 peut présenter une profondeur limitée.
II est même possible d'incliner davantage la lentille 42 et la source lumineuse S de manière à ce qu'elles tendent à être horizontales, et d'incliner davantage l'écran 46 de manière qu'il tende à être vertical. Dans ce cas, la lentille 42 et la source lumineuse S peuvent être rapprochées davantage de l'écran 46.
À l'arrière de l'écran 46, un espace limité est agencé pour laisser passer un faisceau électrique 54 destiné à alimenter en électricité la source lumineuse S. Le faisceau électrique 54 sort du boîtier 50 via un connecteur 52, destiné à être connecté électriquement, notamment à la batterie du véhicule .
La glace de fermeture 48 est transparente et essentiellement lisse, de sorte que la face avant de l'écran 46 peut être observée directement par une personne située à l'arrière du véhicule. La face avant de l'écran 46 correspond à la surface éclairante du feu de signalisation D, et donc comprend les surfaces éclairantes des fonctions de signalisation émises par le feu de signalisation D. C'est l'image de la source lumineuse S projetée sur cet écran 46 qui forme la surface éclairante du feu de signalisation, et la forme de sa surface rayonnante qui forme la surface éclairante d'une ou plusieurs fonctions de signalisation.
Cette image est illustrée en figure 3. Il s'agit d'une image I ayant une forme requise, notamment pour réaliser des fonctions de signalisation données.
Par exemple, l'image I en figure 3 présente des secteurs correspondant chacun à une fonction de signalisation donnée. Au centre, on observe un secteur F S correspondant à la fonction de feu stop, qui s'allume lorsque le véhicule freine. En bas, respectivement à gauche et à droite sont agencés un secteur FR correspondant à la fonction de recul, qui s'allume lorsque le véhicule recule, et un secteur FAB correspondant à la fonction de feu arrière antibrouillard. En haut à droite, un secteur FP correspond à la fonction de feu de position, qui est allumée de nuit, et à droite un secteur F I D correspond à une fonction d' indicateur de direction, allumé de façon intermittente lorsque le conducteur indique qu'il tourne d'un côté, ici à gauche.
En figure 1 et 3, le bord inférieur de l'écran 45 correspond à la limite arrière 12 de l'ensemble des rayons envoyés par la lentille 42 et à la limite inférieure de l'image I. Le bord supérieur 47 de l'écran 46 correspond au bord supérieur de l'image I et à la limite avant li de l'ensemble des rayons envoyés par la lentille 42. Les bords latéraux, non référencés, correspondent également aux limites latérales de l'ensemble des rayons envoyés par la lentille 42 et aux bords latéraux de l'image I.
Ainsi, dans cet exemple, la lentille 42 est agencée de manière à envoyer quasiment l'intégralité, voire l'intégralité, des rayons lumineux r1( r2 envoyés par la source lumineuse S, de manière à occuper la majorité de l'écran 46, voire la totalité de celui-ci.
De plus, comme les rayons rlr r2 sont projetés de façon rasante par rapport à l'écran 46, l'image I de la surface rayonnante de la source lumineuse S sur cet écran est distordue comparé à la forme de la surface rayonnante sur la source lumineuse S. En effet, la lentille inversant l'image de la source lumineuse S, le bord arrière 47' de la source lumineuse S, soit le bord à droite en figure 1, est projeté plus haut sur l'écran 46, alors que le bord avant de la source lumineuse S, soit le bord à gauche en figure 1, est projeté plus bas sur l'écran 46. De ce fait, le bord arrière 47' sera beaucoup plus agrandi que le bord avant.
La présente invention et en particulier ce mode de réalisation, permettent néanmoins de réaliser cet agencement de l'optique de projection éclairant en lumière rasante l'écran 46 tout en compensant l'effet de distorsion.
Pour cela, comme illustré en figure 2, la forme de la source lumineuse S, et la forme de la ou des surface rayonnantes, sont agencées de manière à ce qu'elles permettent d'obtenir la forme requise de l'image I après projection par la lentille 42 des rayons émis par la source lumineuse S sur l'écran 46.
Dans l'exemple illustré, l'image I et ses secteurs FR , FAB , F S , Fid, et FP , sont rectangulaires. Si les fonctions correspondant à ces secteurs étaient réalisées par projection d'images rectangulaires, il faudrait orienter la lentille 42 et l'écran 46 de façon quasiment parallèle pour avoir un éclairage frontal de l'écran par la source lumineuse S. Dans un tel cas, il faudrait que la distance entre la lentille et l'écran soit assez élevée, entraînant ainsi une augmentation de l'encombrement.
La source lumineuse S utilisée dans la présente invention, en particulier dans ce premier mode de réalisation, a une forme agencée de manière à ce qu'après projection par la lentille 42 sur l'écran 46, la forme requise rectangulaire soit obtenue malgré la projection en lumière rasante.
Dans cet exemple, la source lumineuse S comprend un ensemble émetteur de rayons lumineux. De manière schématique, seul cet ensemble émetteur est illustré en figure 2. Celui-ci comprend une pluralité de zones lumineuses 1, 2, 3, 4, aptes à être activés sélectivement réparties en rangées et en colonnes. De manière non limitative, les rangées s'étendent d'un bord avant 45' à un bord arrière 47', soit de bas en haut sur cette figure 2. Les bords latéraux de cet ensemble émetteur de lumière rejoignent les extrémités des bords arrière 47' et avant 45' . La figure 2 représente donc l'étendue maximale possible de la surface rayonnante, c'est-à- dire la surface rayonnante si toutes les zones lumineuses sont allumées en même temps, dite surface d'émission.
La surface d'émission est de forme trapézoïdale avec un petit côté correspondant au bord arrière 47' et un grand côté correspondant au bord avant 45' . Après projection par la lentille 42 sur l'écran 46, l'image de cette surface d'émission sur l'écran 46 correspond à l'image requise I pour réaliser l'ensemble des fonctions du feu de signalisation.
Cette forme trapézoïdale est telle qu'avec l'agencement de la source lumineuse S, de la lentille 42 et de l'écran 46, l'image requise I est rectangulaire. De la même manière, la surface de l'ensemble émetteur de la source lumineuse S est divisée en portions lumineuses dans lesquelles sont réparties les zones lumineuses 1, 2, 3, 4.
Par exemple, en figure 2, on peut observer une portion lumineuse centrale 7, dont la projection sur l'écran 46 correspond au secteur F S réalise un feu stop. De même en avant de la source lumineuse S, on observe des portions lumineuses respectivement 5 et 6, qui après projection des rayons lumineux émis par leurs zones lumineuses correspondantes réalisent sur l'écran 46 respectivement le secteur du feu antibrouillard FAB et le secteur du feu de recul FR . De même en arrière de la source lumineuse S, les zones lumineuses sont réparties en deux portions lumineuses 8 et 9, correspondant respectivement au secteur FP réalisant le feu de position et au secteur F I D réalisant l'indicateur de direction.
Ces portions lumineuses 5 à 9 sont également de formes trapézoïdales et après projection de celles-ci sur l'écran 46, les images requises correspondantes sont rectangulaires.
Selon la fonction lumineuse de signalisation requise seules certaines des portions lumineuses seront alimentées en électricité et donc allumée, de manière à ce que leurs rayons lumineux forment le secteur d' image requis correspondant à la fonction requise.
Par exemple en cas de recul, seules les zones lumineuses de la portion lumineuse avant droite 6 sont alimentées. Si c'est en journée, seul le secteur FR du feu recul est affiché sur l'écran 46.
Ces zones lumineuses 1, 2, 3, 4 sont également de forme trapézoïdale. Ceci permet de faciliter la réalisation d'une image requise qui après projection a une forme rectangulaire, en particulier lorsque les zones lumineuses 1, 2, 3, 4 sont activables sélectivement. En effet, à chaque zone lumineuse correspondra une zone rectangulaire dans l'image I. Les zones lumineuses 1, 2, 3, 4 sont de plus en plus étirées et petites en allant le long d'une rangée du bord avant 45' au bord arrière 47' .
Afin d' avoir une homogénéité lumineuse dans chacun des secteurs FR, FAB, Fs, FID, et FP, les zones lumineuse d'une même portion lumineuse 5 à 9 sont de flux lumineux sensiblement identique. Pour cela, le long d'une rangée de zones lumineuses selon un sens d'arrière en avant, les luminances des zones lumineuses d'une même portion lumineuse 5 à 9 sont croissantes. Autrement dit, plus les zones lumineuses sont petites plus leur luminance est forte. Celles délimitant le bord arrière 47' ont donc la luminance la plus élevée.
Selon une forme simple de réalisation, l'ensemble des zones lumineuses d'une même portion lumineuse 5 à 9 ont une couleur identique. Cela permet ainsi un regroupement des zones lumineuses par fonction de signalisation.
Dans l'exemple illustré, les zones lumineuses 1, 2, 3, 4 de la zone centrale 7 sont aptes à émettre des rayons lumineux de couleur rouge de manière à réaliser la fonction stop. De même la portion lumineuse avant droite 6 comprend des zones lumineuses aptes à émettre des rayons de couleur blanche, de manière à ce qu'après projection elle réalise la fonction de recul. La portion lumineuse avant gauche 5 comprend des zones lumineuses aptes à émettre des rayons lumineux rouges de manière à réaliser la fonction antibrouillard. De même, la portion lumineuse arrière gauche 8 comprend des zones lumineuses aptes à émettre des rayons lumineux de couleur rouge, pour la fonction feu de position. La portion lumineuse arrière droite 9 comprend des zones lumineuses aptes à émettre des rayons lumineux de couleur ambre, de manière à réaliser la fonction d'indicateur direction.
Dans un autre mode de réalisation, non présenté ici, les zones lumineuses peuvent être regroupées par trois, chacune émettant une couleur différente, par exemple rouge, bleu et vert, de manière à ce que de jour chacun de ces groupements puisse être alimenté de façon différente avec plus ou moins d'intensité, de manière à former après projection un pixel dans l'image, ce pixel ayant ainsi une couleur donnée selon l'alimentation des zones lumineuses de ce groupement. En variante, ces groupements peuvent être alimentés de manière à réaliser des formes différentes, par exemple signalétiques pour afficher des messages à l'attention des conducteurs des véhicules suivant le véhicule équipé du feu de signalisation.
Dans une variante non représentée, les zones lumineuses peuvent être regroupées par deux, chacune émettant une couleur différente, de manière à réaliser en étant activées ensemble une couleur d'une fonction de signalisation, notamment une couleur rouge, ambre ou blanche.
Dans un autre mode de réalisation, non présenté ici, au lieu d'avoir des zones lumineuses de couleurs identiques regroupées par portions comme précédemment décrits, les zones lumineuses de couleurs différentes peuvent être alternées et entremêlées. Par exemple, l'une des portions lumineuses comprend une telle alternance. Ainsi quand on active seulement les zones lumineuses d'une couleur donnée, une forme correspondant à cette portion lumineuse et de cette couleur donnée apparaît sur l'écran. En revanche si ce sont les autres zones lumineuses qui sont alimentées, la même forme sera affichée sur l'écran mais avec une couleur différente. Cela permet d'utiliser une même portion pour deux fonctions de signalisation différentes ou pour deux informations différentes .
Dans la réalisation mentionnée au paragraphe précédent, sur la surface d'émission ces zones lumineuses sont séparées par les zones lumineuses éteintes. Cependant, la lentille peut être agencée de manière à étaler les images des zones lumineuses de manière à ce que les images projetées des zones lumineuses allumées soient adjacentes et forment une image continue. Par exemple, selon une variante de cette réalisation, la lentille est agencée de manière à ce que son foyer soit suffisamment à distance de la source lumineuse, en arrière ou en avant de la surface d'émission par rapport à la direction d'émission des rayons par cette dernière. Alternativement, selon une autre variante, la lentille est une lentille dite aberrante. Selon encore une autre variante, la lentille a des microstructures agencées pour diffuser suffisamment les images des zones lumineuses pour créer cet étalement.
Selon une réalisation de l'invention, et en particulier de ce mode de réalisation, il est tiré parti de l'utilisation d'une source lumineuse à bâtonnets. En effet, cela permet la réalisation d'une source lumineuse S avec différentes zones lumineuses activables sélectivement de manière beaucoup plus aisée et plus réduite. Ainsi, la source lumineuse S et la lentille 42 peuvent et de tailles réduites comparé à un système avec des sources lumineuses plus classiques, tel que des LEDs.
Les figures 4 et 5 représentent schématiquement une portion de la source lumineuse S à bâtonnets agencée dans les différents modes de réalisation des dispositifs lumineux D, D' , D" , D" ' .
Comme illustré en figure 4, la source lumineuse S, ici représentée en coupe, comprend un substrat 10 à partir duquel s'étendent selon une direction privilégiée des bâtonnets 11, 12, 13, 14.
Ce substrat 10 est, notamment dans cet exemple, du silicium, ce qui représente un coût bien moindre à celui des LED classiques, dans lesquelles les substrats sont en saphir. Les bâtonnets 11, 12, 13, 14, peuvent être obtenus par croissance cristalline sur ce substrat 10.
Les bâtonnets 11, 12, 13, 14, sont agencés de manière à former des bâtonnets en un matériau semi-conducteur électroluminescent. Les bâtonnets 11, 12, 13, 14, peuvent par exemple être formés essentiellement de nitrure de gallium.
Par exemple, ces bâtonnets 11, 12, 13, 14, comprennent une âme en matériau semi-conducteur apte à être dopé en électrons, autour de laquelle est formée une première couche en matériau semi-conducteur apte à présenter des déficits en électrons, dans ce cas on parle parfois de couche dopé en « trous » ou en charges positives. A l'interface de cette âme et de cette première couche, se forme une couche intermédiaire où se recombinent les électrons et les déficits en électrons. Ainsi, chaque bâtonnet 11, 12, 13, 14, est un élément semi¬ conducteur électroluminescent.
Une couche de nucléation 19 est formée sur le substrat 10 et autour des bâtonnets 11, 12, 13, 14.
Dans cet exemple, les bâtonnets 11, 12, 13, 14, sont séparés d'une distance comprise entre 3 pm et 10 pm. Ils ont chacun une hauteur, prise depuis la couche de nucléation 19 jusqu'à leur sommet, de 8 pm. Leur diamètre, qui correspond ici à la largeur des bâtonnets en figure 4, est de 1 pm.
La source lumineuse S comprend donc essentiellement un substrat 10 formant une plaque hérissée d'une multitude de petits bâtonnets 11, 12, 13, 14, électroluminescents et submillimétriques, à savoir dont la plus grande dimension est inférieure au millimètre.
Dans cet exemple, selon une réalisation illustrée ici, de manière à avoir le même flux lumineux émis par chaque zone lumineuse d'une même portion lumineuse 5 à 9, les zones lumineuses d'une même rangée et d'une même portion lumineuse comprennent le même nombre de bâtonnets. Par conséquent, le long d'une rangée de zones lumineuses selon un sens d'avant en arrière, la densité de bâtonnets par zone lumineuse croit, et donc les luminances des zones lumineuses croissent également. Celles délimitant le bord arrière 47' de la surface d'émission de la source lumineuse S ont donc l'espace inter-bâtonnets le plus réduit .
Selon la présente invention, la source lumineuse S est divisée en plusieurs zones lumineuses 1, 2, 3, 4, correspondant à une répartition de l'ensemble des bâtonnets 11, 12, 13, 14.
Entre chaque bâtonnets 11, 12, 13, 14 d'une même zone 1, 2, 3, 4, est déposée une couche électriquement conductrice, joignant électriquement ces bâtonnets, formant ainsi une anode distincte 25, 26, pour chacune des zones lumineuses 1,
2, 3, 4.
Les quatre anodes 25, 26, ainsi formées sont en contact avec la couche de nucléation 19, qui elle-même est en contact avec la cathode formée par le substrat 10.
Ainsi, en connectant les anodes 25, 26 et la cathode 10 à une source d'alimentation, on peut alimenter en électricité indépendamment chacune des différentes zones lumineuses 1, 2,
3, 4.
Selon une réalisation de l'invention, chaque anode est connectée à une ou plusieurs bornes positives d'un moyen de connexion 20, destiné à être connectée à la borne positive d'une source d'alimentation électrique (non représentée) d'un véhicule. De même, la cathode 10 est connectée à la borne négative du moyen de connexion 20. Le moyen d'activation permet donc l'alimentation électrique de chacune de ces zones lumineuses 1, 2, 3, 4.
Il est donc possible de piloter cette source lumineuse S, par activation sélective de ses zones lumineuses 1, 2, 3, 4, via le moyen d'activation 20.
Le pilotage peut être réalisé par un moyen spécifique distinct du dispositif lumineux, ou bien, comme dans cet exemple réalisé par un dispositif de pilotage 29 intégré au dispositif lumineux. Dans cet exemple, le pilotage est réalisé directement par un dispositif de pilotage 29. Ce dernier est relié d'une part au moyen de connexion 20 et d'autre part au connecteur 52 du dispositif lumineux D. le moyen de connexion 20 est lui relié à chaque anode 25, 26, via des conducteurs électriques 31, 32, 33, 34, notamment en un point de contact 21, 22.
Le dispositif de pilotage 29 et la source lumineuse S sont montés sur une même carte de circuit imprimé, non représentée. Les conducteurs électriques 31, 32, 33, 34 sont formés par des pistes électroniques de cette carte de circuit imprimé. De même, d'autres pistes électroniques relient le moyen de connexion 20 au dispositif de pilotage 29.
Le rendement lumineux des zones lumineuses 1, 2, 3, 4, peut être amélioré en déposant une couche réfléchissante 17, 18, sur la couche de nucléation 19. Cette couche réfléchissante 17, 18, est par exemple déposée sur la couche de nucléation 19 avant croissance des bâtonnets, puis des trous sont ménagés dans cette couche réfléchissante 17, 18, ainsi que dans la couche de nucléation, avant croissance des bâtonnets 11, 12, 13, 14, sur le substrat 10.
En figure 5, seules quatre zones lumineuses 1, 2, 3, 4 ont été représentées. Cependant, dans cet exemple la source lumineuse S comprend davantage de zones lumineuses.
Dans l'exemple du premier mode de réalisation, les zones lumineuses 1, 2, 3, et 4, illustrées en figures 4 et 5 sont celles de la portion centrale 7. Elles sont aptes à être alimentées en fonction de la commande réalisée par le dispositif de pilotage 29, pour former le secteur Fs de l'image I, correspondant à l'image requise pour un feu stop.
L'intensité lumineuse requise pour une fonction donnée est atteinte en choisissant l'étendue de la surface de la portion lumineuse et/ou le rendement lumineux des bâtonnets, par exemple leur densité, et/ou l'intensité du courant les alimentant . Un masque 56 peut être disposé en avant de la lentille 42 et de la source lumineuse S, afin de cacher celles-ci ainsi que le faisceau électrique 54. Du fait de la taille de l'écran 46 et de l'emplacement très incliné à horizontale de la source lumineuse S et de la lentille 42, le masque peut-être d'une hauteur relativement limitée.
La présente invention n'est pas limitée au premier mode de réalisation. D'autres modes de réalisation sont possibles, dans lesquels la source lumineuse et l'ensemble optique de projection permettent de dévier les rayons émis par la surface d'émission de manière à éclairer de manière rasante l'écran, sur lequel vont être observé les images requises réalisant les différentes fonctions de signalisation.
Par exemple, selon un deuxième mode de réalisation illustrée en figure 6, les rayons lumineux r1( r2 ne sont pas envoyés par la lentille 142 directement sur l'écran 146 mais sont préalablement déviés par un miroir 144.
Ainsi dans ce deuxième mode de réalisation, la source lumineuse S' peut être orientée différemment, par exemple pour des raisons de contraintes d'agencement dans le boîtier 150 du feu de signalisation D' .
Dans cet exemple, la source lumineuse S' éclaire vers l'arrière du feu de signalisation et sa surface d'émission est quasiment verticale. Le plan médian de la lentille 142 et la source lumineuse S' sont verticaux et quasiment orientés parallèlement à l'écran 146. Ce dernier est situé en vis-à-vis de la glace de fermeture 148 qui ferme le boîtier 50 du feu de signalisation D' .
Comme dans le mode de réalisation précédent, il s'agit d'une glace transparente essentiellement lisse de sorte que l'écran 146 peut être observé directement par une personne située à l'arrière du véhicule, les surfaces éclairantes des fonctions de signalisation étant directement formées sur cet écran 146, entre son bord inférieur 145 et son bord supérieur 147.
Après projection, les rayons rlr r2 émis par la source lumineuse S' atteignent le miroir 144, ici situé en bas, qui renvoie ces rayons en lumière rasante sur l'écran 146. De ce fait, il y a une distorsion de l'image projetée sur l'écran comparé à la forme de la surface d'émission de la source lumineuse S' .
L'agencement trapézoïdale de la source lumineuse S', de ses portions lumineuses et de ses zones lumineuses permet d'obtenir une image rectangulaire comme illustré en figure 3.
Ici aussi un masque 156 permet de cacher la source lumineuse S' et la lentille 142.
Selon une variante non représentée, le miroir 144 peut être courbe pour améliorer la qualité d'imagerie du système écran 146/miroir 144 en conjonction avec la lentille 142, notamment pour améliorer la netteté de l'image I.
Les figures 7 et 8 décrivent un troisième et un quatrième modes de réalisation, dans lesquels il n'y a pas d'écran situé en arrière de la source lumineuse, comme c'est le cas dans les deux premiers modes de réalisation. Dans ces troisième et quatrième modes de réalisation, l'écran est formé par la face avant de la glace transparente fermant le boîtier du feu de signalisation, comme il va être décrit ci-après.
Dans le troisième mode de réalisation, en figure 7, la glace de fermeture de 148 du boîtier de 150 du feu de signalisation D' ' comprend sur sa face avant un billage 249 composé de plusieurs petites surfaces toriques et qui permettent de diffuser la lumière. Ici, la source lumineuse S' ' et la lentille 142 sont également placées en bas et cachées à la vue de l'observateur par un masque 256.
Lors de l'implantation du feu de signalisation D' ' dans le véhicule, ce masquage peut être réalisé par un retour de carrosserie passant devant la zone inférieure lisse située sous le billage 249. Dans ce cas, le feu de signalisation D' ' peut ne pas comprendre de masque 256.
Les rayons lumineux émis r1( r2 émis par la source lumineuse S'' sont projetés par la lentille 242 à l'intérieur d'un cône de lumière, symbolisé par les limites li et 12 en figure 7, et de manière rasante sur la glace de fermeture 248. Les rayons lumineux r1( r2 pénètrent ensuite dans la glace de fermeture 248 par sa face arrière et jusqu'à sa face avant, qui est formée par le billage 249. Ce billage diffuse les rayons lumineux ri, r2 autour d'une direction donnée. Ainsi, l'image projetée se forme donc sur l'ensemble du billage, qui forme donc l'écran 246 sur lequel est affiché l'image I de la source lumineuse S' ' .
L'orientation de la source lumineuse S'' et de la lentille 242 par rapport à la face avant munis du billage 249 est environ la même que celle entre la source lumineuse S et de la lentille 42 par rapport à l'écran dans le premier mode de réalisation, en ce qui concerne l'angle formé. Néanmoins, cet angle n'est pas orienté dans le même sens puisqu' ici l'écran 246 est placé en avant de la source lumineuse S'' .
En conférant ainsi la fonction d'écran à la glace de fermeture 248, on peut également réaliser un feu de signalisation de faible encombrement, et de plus avec une glace de fermeture assez inclinée sur l'arrière.
Afin de réduire davantage la profondeur du feu de signalisation D' ' , la face arrière de la glace de fermeture 248 est éclairée directement par les rayons rlr r2, du bord inférieur 245 de l'écran 246 à son bord supérieur 247. Les limites li, 12 entre lesquelles sont envoyés ces rayons sont représentées en figure 7. Pour faciliter cela, la face arrière de la glace de fermeture 248 comprend des prismes formés par des stries 243. Celles-ci permettent de placer la source lumineuse S' ' et la lentille 42 plus proche de la glace de fermeture avec une lumière projetée encore plus rasante par rapport à la glace de fermeture 248. En effet, ces stries permettent de réorienter à l'horizontale les rayons lumineux reçus par ces stries, avant qu'ils n'atteignent le billage. Par exemple, les rayons peuvent entrer dans la glace de fermeture 248 par un premier pan de la strie 243, puis être réfléchis par un deuxième pan de cette strie. Dans l'exemple illustré, ces deuxièmes pans sont les plus longs de chaque strie 243 représentée et forment ensemble l'équivalent d'un miroir plan fresnélisé.
Un cache 256 peut être placé pour masquer la source lumineuse S'' et la lentille 242. Néanmoins selon une réalisation non représentée, on pourrait réaliser le billage jusqu'en bas de la glace de fermeture, permettant ainsi de casser les formes visible et donc de se passer du cache 256.
La figure 8 illustre un quatrième mode de réalisation d'un feu de signalisation D' ' ' qui correspond à la combinaison du deuxième mode de réalisation et du troisième de réalisation .
Ici la source lumineuse S' ' ' et la lentille 342 sont agencées vis-à-vis d'un miroir 344 plan de manière éclairer de manière rasante ce miroir 344. Ce dernier et la lentille 242 sont agencés de manière à ce que l'ensemble des rayons ri , r2 émis par la source lumineuse S' ' ' soient tous collectés par la lentille 342, projetés sur ce miroir 344, puis atteignent une zone de la glace fermeture 348 du boîtier 350 du feu de signalisation D' ' ' . Au niveau de cette zone, la face avant est couverte d'un billage 349 de ce fait ces rayons rlr r2 sont diffusés par la face avant de la glace de fermeture 348 au niveau des billages 349, de la même manière que dans le troisième mode de réalisation. Le billage 349 réalise ainsi un écran 346 avec un bord supérieur 347 et un bord inférieur 345.
L'image de la source lumineuse S''' se formera sur cet écran 346, l'image des bords de la surface d'émission correspondant à l'image des bords 345, 347 de l'écran 346, comme dans les autres modes de réalisation.
Dans ce quatrième mode de réalisation, du fait de l'agencement de la lentille 342, du miroir 344 et de l'écran 346, il y a peu de distorsion de l'image de la source lumineuse S''', néanmoins l'application de la présente invention dans ce quatrième mode de réalisation permet d'améliorer l'image pour qu'elle soit plus proche de la forme requise .
Dans ce quatrième mode de réalisation, le feu de signalisation D' ' ' est plus profond que celui D' ' du troisième mode de réalisation. Cependant dans ce quatrième mode de réalisation, il n'est plus nécessaire de mettre des stries à l'arrière de la glace de fermeture 348 car les rayons ri , r2 arrivent avec un angle d'incidence suffisamment fort pour traverser cette glace de fermeture et atteindre le billage 349. La face arrière de la glace de fermeture 248 peut donc être lisse et plus facile à réaliser.
La lentille 342 et la source lumineuse S' ' ' sont masquées en partie par le billage 349 et en partie par un masque 356.
Ainsi que ce soit avec un écran de projection distinct de la glace de fermeture et avec un matériau diffusant, comme dans les premier et deuxième modes de réalisation, ou avec une glace de fermeture munie de billages comme dans les troisième et quatrième modes de réalisation, on peut avoir un éclairage rasant de l'écran permettant un encombrement limité, grâce à l'emploi d'une source lumineuse avec des zones lumineuses de forme trapézoïdale, notamment une source lumineuse à bâtonnets.
Les dispositifs lumineux illustrés sont des feux de signalisation arrière de véhicule, mais l'invention peut s'appliquer à des projecteurs avant, ou encore à des dispositifs d'éclairage intérieur, tels qu'un plafonnier o des appliques.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif lumineux (D ; D' ; D'' ; D''') de véhicule destiné à former une surface éclairante d'une forme requise, ledit dispositif comprenant :
une source lumineuse (S ; S' ; S'' ; S''') apte à émettre des rayons lumineux ( ri , r2) depuis une surface rayonnante, ladite surface rayonnante ayant une forme différente de ladite forme requise,
- un écran (46 ; 146 ; 246 ; 346),
un ensemble optique de projection (42 ; 142 ; 242 ; 342) agencé de manière à recevoir lesdits rayons ( ri , r2) et à les envoyer sur ledit écran,
ladite source lumineuse, la forme de ladite surface rayonnante, ledit écran et ledit ensemble optique de projection étant agencés de manière à ce que lesdits rayons forment ensembles sur ledit écran une image (I) de la surface rayonnante, ladite image ayant ladite forme requise.
2. Dispositif lumineux (D ; D'') selon la revendication
1, dans lequel ledit ensemble optique de projection comprend une optique de projection (42 ; 242) agencée de manière à recevoir lesdits rayons ( ri , r2) et à les envoyer directement sur ledit écran (46 ; 246) .
3. Dispositif lumineux (D' ; D''') selon la revendication 1, dans lequel ledit ensemble optique de projection comprend une optique de projection (142 ; 342) et un moyen de réflexion (144 ; 344), ladite optique de projection étant agencée de manière à recevoir, lesdits rayons ( ri , r2) et à les envoyer sur ledit moyen de réflexion, ledit moyen de réflexion étant agencé de manière à renvoyer les rayons directement sur ledit écran (146 ; 346) .
4. Dispositif lumineux (D' ; D''') selon la revendication 3, dans lequel ledit moyen de réflexion comprend au moins un réflecteur agencé de manière à renvoyer lesdits rayons (rlr r2) directement sur l'écran (146 ; 346), ledit réflecteur étant un miroir plan (144 ; 344) .
5. Dispositif lumineux (D ; D' ; D' ' ; D' ' ' ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écran (46 ; 146 ; 246 ; 346) et ladite source lumineuse (S ; S' ; S'' ; S''') sont globalement plans et agencés de manière à ce que l'écran forme un angle inférieur à 45° avec la normale à ladite source lumineuse.
6. Dispositif lumineux (D ; D' ; D'' ; D''') selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la forme de ladite surface rayonnante est trapézoïdale, ladite source lumineuse (S ; S' ; S'' ; S'''), l'ensemble optique de projection (42 ; 142 ; 242 ; 342) et ledit écran (46 ; 146 ; 246 ; 346) étant agencés de manière à ce que ladite image (I) ait une forme rectangulaire.
7. Dispositif lumineux (D ; D' ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un boitier (50 ;
150) avec une ouverture fermée par une glace transparente (48 ; 148), le boitier et la glace transparente délimitant un logement à l'intérieur duquel est agencé ladite source lumineuse (S ; S'), ledit écran (46 ; 146) et ledit ensemble optique (42 ; 142), l'écran comprenant une face avant en vis- à-vis de ladite glace transparente, l'écran étant agencé de manière à ce que sa face avant reçoive lesdits rayons (rlr r2) et à ce que ladite image (I) se forme sur cette face avant, l'écran présentant une opacité suffisante pour renvoyer les rayons en les diffusant.
8. Dispositif lumineux (D'' ; D''') selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'écran (246 ; 346) comprend une face avant et une face arrière opposée à cette face avant, l'écran étant agencé de manière à ce que sa face arrière forme un dioptre d'entrée desdits rayons (rlr r2) , de sorte que lesdits rayons entre dans l'écran via le dioptre d'entrée et traverse l'écran jusqu'à sa face avant, la face avant comprenant un moyen diffusant (249 ; 349) agencé de manière à diffuser lesdits rayons en formant ladite image (I) sur cette face avant .
9. Dispositif lumineux (D ; D' ; D'' ; D''') selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite source lumineuse (S ; S' ; S'' ; S''') comprend une surface apte à émettre lesdits rayons lumineux (r1( r2) , dite surface d'émission, la source lumineuse n'étant apte à émettre des rayons lumineux que par cette surface d'émission et sur toute l'étendue de cette surface d'émission.
10. Dispositif lumineux (D ; D' ; D'' ; D''') selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ladite source lumineuse (S ; S' ; S'' ; S''') est divisée en une pluralité de zones lumineuses comprenant des zones lumineuses (1, 2, 3, 4) de tailles différentes et émettant un flux lumineux sensiblement identique.
11. Dispositif lumineux (D ; D' ; D" ; D'") selon la revendication 10, dans lequel la pluralité de zones lumineuses comprend une ou plusieurs rangées de zones lumineuses agencées par taille décroissante d'une première à une deuxième extrémité de ladite rangée correspondante, la luminance des zones lumineuses étant croissante de la première à la deuxième extrémité de ladite rangée ou de ladite rangée correspondante.
12. Dispositif lumineux (D ; D' ; D'' ; D''') selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, dans lequel lesdites zones lumineuses (1, 2, 3, 4) sont activables sélectivement.
13. Dispositif lumineux (D ; D' ; D" ; D'") selon la revendication 12, dans lequel le dispositif lumineux comprend un moyen de pilotage (29) des différentes zones lumineuses (1, 2, 3, 4), agencé pour alimenter indépendamment les zones lumineuses en fonction d'un signal de commande reçu, de manière à activer selon le cas certaines desdites zones lumineuses ou la totalité desdites zones lumineuses pour générer la surface rayonnante, la surface rayonnante correspondant aux zones lumineuses activées.
14. Dispositif lumineux (D ; D' ; D' ' ; D' ' ' ) selon la revendication 13, dans lequel les zones lumineuses et le moyen de pilotage (29) sont agencés de manière à ce que le moyen de pilotage puisse activer lesdites zones lumineuses sélectivement de manière à conférer à ladite image différentes formes correspondant à des symboles différents.
15. Dispositif lumineux (D ; D' ; D' ' ; D' ' ' ) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel la source lumineuse (S ; S' ; S' ' ; S' ' ' ) est agencée de manière à ce qu'au moins une zone lumineuse émette, lorsqu'elle est activée, des rayons lumineux d'une première couleur et à ce qu'au moins une autre zone lumineuse émette, lorsqu'elle est activée, des rayons lumineux d'une deuxième couleur, la première et la deuxième couleurs étant différentes et choisies parmi le rouge, le blanc et/ou l'ambre.
16. Dispositif lumineux selon la revendication 15, dans lequel les zones lumineuses sont agencées en une matrice présentant une alternance de zones lumineuses aptes à émettre une couleur différente.
17. Dispositif lumineux (D ; D' ; D'' ; D''') selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, dans lequel la source lumineuse (S ; S' ; S' ' ; S' ' ' ) est une source lumineuse à semi-conducteur comprenant une pluralité de bâtonnets électroluminescents (11, 12, 13, 14) de dimensions submillimétriques, l'ensemble de ces bâtonnets étant répartis dans lesdites zones lumineuses (1, 2, 3, 4), et dans lequel chaque zone lumineuse comprend le même nombre de bâtonnets.
18. Dispositif lumineux (D ; D' ; D' ' ; D' ' ' ) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif lumineux est un feu de signalisation.
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