WO2020127371A1 - Module lumineux avec masque de style - Google Patents

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WO2020127371A1
WO2020127371A1 PCT/EP2019/085783 EP2019085783W WO2020127371A1 WO 2020127371 A1 WO2020127371 A1 WO 2020127371A1 EP 2019085783 W EP2019085783 W EP 2019085783W WO 2020127371 A1 WO2020127371 A1 WO 2020127371A1
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WO
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light
rib
guide
guide portion
optical guide
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Application number
PCT/EP2019/085783
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English (en)
Inventor
Sylvain Prime
Maxime LAMINETTE
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Valeo Vision
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Publication date
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Priority to US17/414,013 priority patent/US11408581B2/en
Priority to EP19832333.9A priority patent/EP3899362B1/fr
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    • F21S43/50—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by aesthetic components not otherwise provided for, e.g. decorative trim, partition walls or covers
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    • F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2104/00—Exterior vehicle lighting devices for decorative purposes

Definitions

  • the invention relates to the field of light signaling and lighting, in particular for motor vehicles.
  • optical guides In the field of lighting and signaling of motor vehicles, it is increasingly common to use optical guides. Indeed, these have the advantage of being able to take a wide variety of geometric shapes and to bring an illuminating surface into areas that are not easily accessible from a lighting and / or signaling device. This is particularly interesting in the current context where car manufacturers seek to give their vehicles a signature of their own, in particular by proposing complex shapes to lighting and / or signaling devices.
  • the patent document US 2014/0177278 A1 discloses a light guide in the form of a plate with two opposite main faces. Light produced by light sources enters the guide via one of the side faces. The light rays then propagate by successive reflections on the two main faces of the guide. The latter indeed form diopters with the ambient air and thus allow the incident rays at an angle greater than the limit angle of refraction, to undergo a so-called total reflection.
  • One of the main faces of the guide comprises microstructures in the form of hollows or bumps also forming dioptres with the ambient air. The rays propagating essentially along the extent of the guide which meet one face of the hollows undergo a total reflection directed towards the other main face. The latter is then the exit face of the guide.
  • the invention aims to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned state of the art. More particularly, the invention aims to allow the production of light in a homogeneous manner, in particular in the context of light signaling with potentially complex shapes.
  • the invention relates to an optical guide in transparent or translucent material, extending in a main direction, and comprising a tubular and rounded guide portion, forming with the external environment a tubular and rounded diopter, said portion being able to guide light along the main direction by successive reflections on the diopter; and a rib adjacent to the guide portion, capable of bringing light out of said portion; remarkable in that the rib has a variable shape along the main direction so as to modulate the quantity of outgoing light along said direction.
  • optical guide in the present application is intended a transparent or translucent part inside which light rays propagate in a controlled manner from one of the ends of the guide, called the entry face, up to at least an exit face.
  • the propagation of light in a controlled manner is generally carried out by successive total reflections on various reflection faces internal to the optical guide.
  • variable shape of the rib comprises the thickness of the rib and / or an inclination of the rib relative to a direction transverse to the main direction, passing through the center of the guide portion and the rib at the level of the adjacency with said portion.
  • the thickness of said rib varies by a value greater than 50% of the average value of said thickness and / or the inclination of the rib varies by more than 20 °.
  • the guide comprises at one end an entry face of the light, the shape of the rib being variable so as to favor the exit of light as the distance from said face increases, and thus compensates for a decrease in the amount of light passing through the guide portion.
  • the thickness of the rib increases with the distance from the entry face and / or the inclination of the rib decreases with the distance from the entry face .
  • the guide portion has an average diameter, the rib having a maximum thickness of less than 70% of said diameter.
  • the maximum thickness of the rib is less than 60% of the average diameter of the guide portion.
  • the average diameter of the guide portion is constant over more than 90% of the length of said portion.
  • the guide portion has an average diameter and the optical guide extends in the main direction over a length greater than 20 times said diameter.
  • variable shape of the rib has variations over more than 80% of the length of the guide.
  • the guide further comprises a ply adjacent to the rib and optically connected to the guide portion by said ply.
  • the ply is unitary and made in one piece with the rib and the guide portion.
  • the guide portion is a first guide portion and the rib is a first rib
  • the optical guide comprising a second guide portion and a second rib adjacent to the web.
  • the sheet comprises two main and opposite faces, at least one of said faces comprises zones with means for outputting light from one of said faces, forming lighting zones.
  • the light output means on one of the main faces of the sheet include a graining.
  • the graining has an average grain size greater than 20pm and / or less than 40pm.
  • the invention also relates to a light module comprising: at least one light source; at least one optical guide capable of being supplied with light by the at least one light source; remarkable in that the at least one optical guide conforms to the invention.
  • the at least one optical guide further comprises a sheet adjacent to the rib and optically connected to the guide portion by said sheet, the sheet comprising two main and opposite faces , at least one of said faces comprising areas with means for outputting light from one of said faces in lighting areas, and the module further comprises a mask disposed against the web, said mask comprising windows aligned with the zones provided with means for emitting light.
  • the mask is made of transparent or translucent material and includes a paint delimiting the windows.
  • the windows of the mask have grained faces facing the web.
  • the invention also relates to a light device for a motor vehicle, comprising at least one light signaling light module; remarkable in that the at least one light module conforms to the invention.
  • the light device is a projector and further comprises at least one light module for lighting.
  • the at least one optical guide further comprises a ply adjacent to the rib and optically connected to the guide portion by said ply, the ply comprising two main and opposite faces , at least one of said faces comprising zones with means for outputting light from one of said faces in lighting zones, the guide portion or portions extend mainly transversely and the sheet extends from said portion or portions guiding mainly longitudinally forward, the zones of lighting of the sheet being located on an upper main face of said sheet.
  • the invention also relates to a light module comprising: at least one light source; at least one optical guide with a tubular and rounded guide portion, forming with the external environment a tubular and rounded diopter, said portion being capable of guiding light along the main direction by successive reflections on the diopter, and a tablecloth optically connected to said portion and able to be supplied with light by said portion and to form lighting zones; and a mask disposed against the web, said mask comprising windows aligned with the lighting zones.
  • the mask is made of transparent or translucent material and comprises a paint delimiting the windows.
  • the windows of the mask have grained faces facing the web.
  • the lighting zones extend beyond the corresponding windows so as to avoid parallax defects.
  • the sheet comprises two main and opposite faces, at least one of said faces comprises zones with means for outputting light from one of said faces, forming the lighting zones.
  • the light output means on one of the main faces of the sheet include a graining.
  • the graining has an average grain size greater than 20pm and / or less than 40pm.
  • the measures of the invention are advantageous in that they make it possible to perform a light signaling function of potentially complex shape while ensuring good light uniformity according to different points of observation at the front of the light module.
  • Varying the shape of the rib along the guide portion allows the amount of light to be adjusted according to the light requirements. In other words, this modulation makes it possible not only to compensate for the gradual decrease in light along the guide portion but also to dose the quantity of light distributed as required. For reasons notably of homogeneity, it is indeed possible that the quantity of light required along the guide portion is not constant.
  • the modulation by the shape of the rib thus gives great freedom, especially for complex shapes and configurations.
  • the fact of varying the shape of the rib at the level of its thickness and at the level of its inclination also makes it possible to form profiles on the two opposite faces of the optical guide, at the level of the rib, particularly favorable to the production of said guide by plastic injection, in particular at the level of demolding.
  • the release is particularly delicate for large and thin parts, typically extended over more than 150mm and with an average thickness of less than 7mm, which is precisely the case in the embodiment below.
  • the embossing of the exit face of the sheet is advantageous for bringing out the light and can be produced during molding.
  • a mask of transparent or translucent material covered with an opacifying coating so as to leave windows is also advantageous because it makes it possible to obtain a very satisfactory optical result, with very good luminous homogeneity along windows and avoiding parallax defects.
  • FIG. 1 is a perspective and front view of a projector according to the invention, comprising a light module also according to the invention.
  • FIG. 2 is a perspective and front view of the mask of the projector of Figure 1.
  • FIG. 3 is a perspective and front view of the optical guide disposed behind and under the mask of Figure 2 in the projector of Figure 1.
  • FIG. 4 is a rear perspective representation of the optical guide of Figure 3.
  • FIG. 5 is an enlarged representation of a central part of the optical guide of Figure 4.
  • FIG. 6 is a representation from another angle of the central part of the optical guide, of Figure 5.
  • FIG. 7 is a sectional view of the central part of the optical guide, of Figure 5.
  • FIG. 8 is a view from another angle of the section of Figure 7, with the mask of Figure 2.
  • Figure 9 is a detail view in section of the optical guide near the light entry face.
  • Figure 10 corresponds to Figure 9 at a distance from the light entry face.
  • FIG. 1 1 is a perspective and front view of the optical guide of Figures 3 to 10, showing a surface treatment, of the graining type, intended to exit the light upwards.
  • Figure 12 corresponds to Figure 1 1 illustrating, in addition, the mask transmission windows of Figure 2.
  • Figure 1 illustrates a headlamp 2 for a motor vehicle, in this case a left headlamp, it being understood that the right headlamp is symmetrical to the left headlamp with respect to a longitudinal and vertical plane of symmetry.
  • the projector 2 comprises a housing 4 forming a cavity open towards the front, the latter being closed by a glass (not visible).
  • the cavity contains two lighting modules 6 and 8 for so-called code (in English "low-beam”) and route (in English "high-beam”) functions. It also contains a light module 10 of the daytime running light type or DRL (acronym of the English expression "Daytime Running Light”).
  • the cavity of the headlight 2 further comprises a light signaling module 12 situated in this case between the daytime running light module 10 and the code and driving modules 6 and 8. It is a style light module intended to be permanently on. As can be seen in FIG.
  • the projector 2 includes for this purpose a mask 14 with apertures for the day module 10 and comprising transparent windows corresponding to the light strips of the style signaling module 12.
  • Figure 2 illustrates in perspective the mask 14 of the projector of Figure 1.
  • the mask 14 includes openings 14.1, 14.2 and 14.3 for the daytime running light module 10 ( Figure 1). It also includes elongated windows, in this case three transparent windows 14.4 intended to form the light strips of the style 12 signaling module.
  • the mask 14 is advantageously made of transparent or translucent material covered, on the external face, with a layer opaque paint 14.5 except windows 14.4. More particularly, the mask 14 is advantageously a piece in one piece produced by injecting plastic material into a mold.
  • Figures 3 and 4 are two perspective views of an optical guide 16 of the style 12 signaling module ( Figure 1) disposed behind and under the mask 14 ( Figures 1 and 2).
  • Figure 3 is a front view of the optical guide 16 oriented essentially according to its mounting position in the projector as illustrated in Figure 1 while Figure 4 is a rear view.
  • the optical guide 16 is made of transparent or translucent material, advantageously in one piece, produced by injecting plastic material into a mold.
  • the optical guide 16 is generally extended and essentially comprises a guide portion 18.1 and 18.2, tubular and rounded, and an adjacent ply 20 and connected to the guide portion 18.1 and 18.2. More particularly, the optical guide 16 comprises two guide portions 18.1. and 18.2 arranged one in the extension of the other, along the rear edge of the ply 20. Each of the guide portions 18.1 and 18.2 is fed at one end, at an entry face, by a specific light source. It is understood that the number of guide portions may vary and depend in particular on the length of the sheet to be supplied with light and also on the space available for accommodating light sources. The light gradually leaves the guide by a rib connecting the guide portion to the sheet. The tablecloth is thus supplied with light all along its rear edge.
  • the guide portions are generally tubular with a cross section having a rounded profile such as a circle or an oval, so as to be able to guide the light by successive reflections on the diopter formed by the outer surface in contact with Ambiant air.
  • FIGs 5 and 6 are rear detail views of the central part of the optical guide of Figures 3 and 4. It shows the end of the first guide portion 18.1 and especially the start of the second guide portion 18.2 .
  • Each of the guide portions 18.1 and 18.2 is connected to the ply 20 by a rib 22.1 and 22.2 respectively. It can be observed that these ribs 22.1 and 22.2 form grooves on the upper and lower faces of the optical guide 16, essentially due to the thickness and the inclination of the ribs in question.
  • Each of the portions of guide 18.1 and 18.2 has at one of its ends a light entry face. In FIG. 6, the entry face 18.2.1 of the second guide portion 18.2 is visible. Fixing means, such as positioning pins, are visible near the entry face 18.2.1 of the second guide portion. Similar means are also provided at the other ends of the guide portions 18.1 and 18.2, namely near the entry face of the first guide portion 18.1 (on the left in FIG. 4) and at the end of the second guide portion 18.2 (right in Figure 4).
  • Figures 7 and 8 are two sectional views of the central part of the optical guide, illustrated in Figures 5 and 6.
  • FIG 7 we can observe the rib 22.2 connecting the web 20 to the guide portion 18.2 and the grooves that form said rib at the upper and lower faces of the optical guide 16.
  • the rib 22.2. has an evolving shape so as to progressively promote the light output from the guide portion 18.2 towards the sheet 20, as one moves away from the light source, so as to compensate for the progressive loss of light .
  • the sectional view in Figure 7 is close to the entry face 18.2.1 visible in Figure 6.
  • the amount of light transmitted by the guide portion 18.2 is therefore still important.
  • the rib 22.2 has a shape which is not very favorable to the transmission of light towards the sheet 20, while further downstream along the main direction of the guide portion 18.2, the shape of the rib 22.2 progressively evolves. to favor the transmission of light towards the sheet in order to ensure a homogeneous distribution of the light all along the guide portion.
  • the direction in which the shape of the rib changes namely by decreasing or increasing the fraction of light passing through the guide portion which has left said portion, along the guide portion may be different , depending in particular on the location of the light source (s) and the light requirements.
  • the thickness of the rib allows a fairly direct influence on the amount of light transmitted to the web.
  • the rib 22.2 has a limited thickness near the light entry face and progressively more significant downstream along the guide portion 18.2.
  • Other parameters of the shape of the rib are also likely to influence the amount of light transmitted to the web, such as the inclination of the rib relative to a direction passing through the center of the guide portion and the area of junction of the rib.
  • FIG. 8 illustrates the correspondence between the optical guide 16 and the mask 14, more particularly at the level of the windows 14.4 forming the light bands.
  • the sheet 20 comprises means for exiting from the upper face the light passing through the sheet by successive reflections along its extent. These means may include embossing on the outlet face and are detailed below in connection with FIG. 10.
  • Figures 9 and 10 detailed sectional views of the guide portion and the rib connecting it to the web, Figure 9 illustrating a rib shape less favorable to the transmission of light to the web and Figure 10 illustrating a more favorable form of light transmission to the sheet.
  • Figure 9 essentially corresponds to the configuration of Figure 7.
  • the rib 22.1, 22.2 extends in a main direction 24.1, 24.2 with an average thickness e, and forms an angle a with a radial direction passing the area d adjacent to the guide portion 18.1, 18.2.
  • a small thickness e decreases the fraction of light leaving the guide portion, per unit length of said guide, and vice versa.
  • a low angle increases the fraction of light exiting the guide portion, per unit length of said guide, and vice versa.
  • the rays of light which propagate along the guide portion 18.1 and 18.2 are likely to leave the guide and undergo a reflection in the rib at a distance from said portion or in the web mainly when the rib is aligned with the radius passing through the region of adjacent rib to the guide portion, in other words when the angle a is zero.
  • this angle is large, a portion of spokes reflecting on the region of the rib adjacent to the guide portion will remain in said portion.
  • Another part of the rays will be reflected multiple times in this area and then in the rest of the rib before reaching the tablecloth. This means that the re-entry of these outgoing rays into the water table takes place further downstream.
  • the thicker the rib the greater will be the number of spokes which exit from the guide portion towards the web.
  • the thickness e of the rib 22.1 and 22.2 may have a minimum value of 0.3mm and have a variation of more than 1 mm, preferably more than 1.5mm.
  • the maximum value of the thickness e of the rib is less than the average diameter of the guide portion, preferably less than 70% of said diameter.
  • FIG. 10 illustrates a shape of the rib 22.1, 22.2 which is more favorable for the light output towards the sheet, due to the greater thickness e and the smaller angle a, in comparison with the configuration of Figure 9.
  • Figure 1 1 is a representation of the optical guide 16, as in Figure 3 but showing however the light output means of the upper face of the sheet 20. These means consist of a graining 20.2 of certain areas of the upper face, while the rest of said face 20.1 remains smooth.
  • the graining advantageously has a grain size greater than 20 ⁇ m and / or less than 40 ⁇ m.
  • This embossing is advantageously carried out during the molding of the optical guide 16, by embossing of the zones concerned of the mold. Such embossing of the mold can be carried out by applying a laser beam.
  • Figure 12 corresponds to Figure 1 1 with however shown the windows 14.4 of the mask, the latter however not being shown.
  • optical guide, the style signaling module and the projector which have just been described are advantageous in that they make it possible to perform a signaling function of potentially complex shape while ensuring good homogeneity of light intensity, in particular from different points of view at the front of the projector, and this in an economical manner.

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Abstract

L'invention a trait à un guide optique (16) en matériau transparent ou translucide, s'étendant suivant une direction principale, et comprenant une portion de guidage (18.1, 18.2) tubulaire et arrondie, formant avec l'environnement extérieur un dioptre tubulaire et arrondi, ladite portion étant apte à guider de la lumière le long de la direction principale par réflexions successives sur le dioptre; et une nervure (22.1, 22.2) adjacente à la portion de guidage (18.1, 18.2), apte faire sortir de la lumière de ladite portion. La nervure (22.1, 22.2) présente une forme variable de long de la direction principale de manière à moduler la quantité de lumière sortante le long de ladite direction. L'invention a trait également à un module lumineux comprenant le guide optique (16) et un dispositif lumineux comprenant le module lumineux.

Description

Description
Titre: MODULE LUMINEUX AVEC MASQUE DE STYLE
[0001 ] L’invention a trait au domaine de la signalisation lumineuse et de l’éclairage, en particulier pour les véhicules automobiles.
[0002] Dans le domaine de l'éclairage et de la signalisation de véhicules automobiles, il est de plus en plus fréquent d'utiliser des guides optiques. En effet, ceux-ci présentent l'avantage de pouvoir prendre des formes géométriques très variées et d'amener une surface éclairante dans des zones peu accessibles d’un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation. Ceci est particulièrement intéressant dans le contexte actuel où les constructeurs automobiles cherchent à donner à leurs véhicules une signature qui leur est propre, notamment en proposant des formes complexes aux dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation.
[0003] Le document de brevet US 2014/0177278 A1 divulgue un guide de lumière en forme de plaque avec deux faces principales opposées. De la lumière produite par des sources lumineuses entre dans le guide via une des faces latérales. Les rayons lumineux se propagent alors par réflexions successives sur les deux faces principales du guide. Ces dernières forment en effet des dioptres avec l’air ambiant et permettent ainsi aux rayons incidents selon un angle supérieur à l’angle de réfraction limite, de subir une réflexion dite totale. Une des faces principales du guide comprend des microstructures sous forme de creux ou bosses formant, eux aussi, des dioptres avec l’air ambiant. Les rayons se propageant essentiellement suivant l’étendue du guide qui rencontrent une face des creux subissent une réflexion totale dirigée vers l’autre face principale. Cette dernière est alors la face de sortie du guide.
[0004] Il est également connu d’associer, dans un guide optique, une portion de guidage généralement tubulaire à une nappe adjacente à ladite portion. La portion de guidage et la nappe sont alors reliées entre elles par une nervure suffisamment épaisse que pour transmettre un maximum de lumière vers la nappe.
[0005] Cependant dans certaines configurations avec des formes potentiellement complexes et étendues, la lumière sortant de la nappe peut présenter des défauts d’homogénéité. [0006] L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de permettre la production de lumière de manière homogène, en particulier dans le cadre de signalisation lumineuse avec des formes potentiellement complexes.
[0007] L’invention a pour objet un guide optique en matériau transparent ou translucide, s’étendant suivant une direction principale, et comprenant une portion de guidage tubulaire et arrondie, formant avec l’environnement extérieur un dioptre tubulaire et arrondi, ladite portion étant apte à guider de la lumière le long de la direction principale par réflexions successives sur le dioptre ; et une nervure adjacente à la portion de guidage, apte faire sortir de la lumière de ladite portion ; remarquable en ce que la nervure présente une forme variable de long de la direction principale de manière à moduler la quantité de lumière sortante le long de ladite direction.
[0008] Par guide optique, on vise dans la présente demande une pièce transparente ou translucide à l'intérieur de laquelle des rayons lumineux se propagent de manière contrôlée depuis une des extrémités du guide, appelée face d'entrée, jusqu'à au moins une face de sortie. La propagation de la lumière de manière contrôlée s'effectue généralement par des réflexions totales successives sur diverses faces de réflexion internes au guide optique.
[0009] Selon un mode avantageux de l’invention, la forme variable de la nervure comprend l’épaisseur de la nervure et/ou une inclinaison de la nervure par rapport à une direction transversale à la direction principale, passant par le centre de la portion de guidage et la nervure au niveau de l’adjacence avec ladite portion.
[0010] Selon un mode avantageux de l’invention, sur l’étendue totale de la nervure, l’épaisseur de ladite nervure varie d’une valeur supérieure à 50% de la valeur moyenne de ladite épaisseur et/ou l’inclinaison de la nervure varie de plus de 20°.
[001 1 ] Selon un mode avantageux de l’invention, le guide comprend à une extrémité une face d’entrée de la lumière, la forme de la nervure étant variable de manière à favoriser la sortie de lumière au fur et à mesure que la distance par rapport à ladite face augmente, et ainsi à compenser une décroissance de la quantité de lumière parcourant la portion de guidage. [0012] Selon un mode avantageux de l’invention, l’épaisseur de la nervure augmente avec la distance par rapport à la face d’entrée et/ou l’inclinaison de nervure diminue avec la distance par rapport à la face d’entrée.
[0013] Selon un mode avantageux de l’invention, la portion de guidage présente un diamètre moyen, la nervure présentant une épaisseur maximale inférieure à 70% dudit diamètre. Préférentiellement l’épaisseur maximale de la nervure est inférieure à 60% du diamètre moyen de la portion de guide.
[0014] Selon un mode avantageux de l’invention, le diamètre moyen de la portion de guidage est constant sur plus de 90% de la longueur de ladite portion.
[0015] Selon un mode avantageux de l’invention, la portion de guidage présente un diamètre moyen et le guide optique s’étend suivant la direction principale sur une longueur supérieure à 20 fois ledit diamètre.
[0016] Selon un mode avantageux de l’invention, la forme variable de la nervure présente des variations sur plus de 80% de la longueur du guide.
[0017] Selon un mode avantageux de l’invention, le guide comprend, en outre, une nappe adjacente à la nervure et reliée optiquement à la portion de guidage par ladite nappe. Avantageusement la nappe est unitaire et venue de matière avec la nervure et la portion de guidage.
[0018] Selon un mode avantageux de l’invention, la portion de guidage est une première portion de guidage et la nervure est une première nervure, le guide optique comprenant une deuxième portion de guidage et une deuxième nervure adjacente à la nappe.
[0019] Selon un mode avantageux de l’invention, la nappe comprend deux faces principales et opposées, au moins une desdites faces comprend des zones avec des moyens de sortie de la lumière par une desdites faces, formant des zones d’éclairage.
[0020] Selon un mode avantageux de l’invention, les moyens de sortie de la lumière sur une des faces principales de la nappe comprennent un grainage.
[0021 ] Selon un mode avantageux de l’invention, le grainage présente une taille de grain moyenne supérieure à 20pm et/ou inférieure à 40pm.
[0022] L’invention a également pour objet un module lumineux comprenant : au moins une source lumineuse ; au moins un guide optique apte à être alimenté en lumière par l’au moins une source lumineuse ; remarquable en ce que l’au moins un guide optique est conforme à l’invention.
[0023] Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un guide optique comprend, en outre, une nappe adjacente à la nervure et reliée optiquement à la portion de guidage par ladite nappe, la nappe comprenant deux faces principales et opposées, au moins une desdites faces comprenant des zones avec des moyens de sortie de la lumière par une desdites faces en zones d’éclairage, et le module comprend, en outre, un masque disposé contre la nappe, ledit masque comprenant des fenêtres alignées avec les zones pourvues des moyens de sortie de la lumière.
[0024] Selon un mode avantageux de l’invention, le masque est en matériau transparent ou translucide et comprend une peinture délimitant les fenêtres.
[0025] Selon un mode avantageux de l’invention, les fenêtres du masque présentent des faces grainées en vis-à-vis de la nappe.
[0026] L’invention a également pour objet un dispositif lumineux pour véhicule automobile, comprenant au moins un module lumineux de signalisation lumineuse ; remarquable en ce que l’au moins un module lumineux est conforme à l’invention.
[0027] Avantageusement, le dispositif lumineux est un projecteur et comprend, en outre, au moins un module lumineux d’éclairage.
[0028] Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins un guide optique comprend, en outre, une nappe adjacente à la nervure et reliée optiquement à la portion de guidage par ladite nappe, la nappe comprenant deux faces principales et opposées, au moins une desdites faces comprenant des zones avec des moyens de sortie de la lumière par une desdites faces en zones d’éclairage, la ou les portions de guidage s’étendent majoritairement transversalement et la nappe s’étend depuis ladite ou lesdites portions de guidage majoritairement longitudinalement vers l’avant, les zones d’éclairages de la nappe étant situées sur une face principale supérieure de ladite nappe.
[0029] L’invention a également pour objet un module lumineux comprenant : au moins une source lumineuse ; au moins un guide optique avec une portion de guidage tubulaire et arrondie, formant avec l’environnement extérieur un dioptre tubulaire et arrondi, ladite portion étant apte à guider de la lumière le long de la direction principale par réflexions successives sur le dioptre, et une nappe reliée optiquement à ladite portion et apte à être alimentée en lumière par ladite portion et à former des zones d’éclairage ; et un masque disposé contre la nappe, ledit masque comprenant des fenêtres alignées avec les zones d’éclairage.
[0030] Selon un mode avantageux, le masque est en matériau transparent ou translucide et comprend une peinture délimitant les fenêtres.
[0031 ] Selon un mode avantageux, les fenêtres du masque présentent des faces grainées en vis-à-vis de la nappe.
[0032] Selon un mode avantageux, les zones d’éclairage s’étendent au-delà des fenêtres correspondantes de manière à éviter des défauts de parallaxe.
[0033] Selon un mode avantageux, la nappe comprend deux faces principales et opposées, au moins une desdites faces comprend des zones avec des moyens de sortie de la lumière par une desdites faces, formant les zones d’éclairage.
[0034] Selon un mode avantageux, les moyens de sortie de la lumière sur une des faces principales de la nappe comprennent un grainage.
[0035] Selon un mode avantageux, le grainage présente une taille de grain moyenne supérieure à 20pm et/ou inférieure à 40pm.
[0036] Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent de réaliser une fonction de signalisation lumineuse de forme potentiellement complexe tout en assurant une bonne homogénéité lumineuse suivant différents points d’observations à l’avant du module lumineux.
[0037] Le fait de faire varier la forme de la nervure le long de la portion de guidage permet de moduler la quantité de lumière en fonction des besoins de lumière. En d’autres termes, cette modulation permet non seulement de compenser la diminution progressive de lumière le long de la portion de guidage mais également de doser la quantité de lumière distribuée en fonction des besoins. Pour des raisons notamment d’homogénéité, il est en effet possible que la quantité de lumière nécessaire le long de la portion de guidage ne soit pas constante. La modulation par la forme de la nervure confère ainsi une grande liberté, notamment pour des formes et de configurations complexes. De plus, le fait de varier la forme de la nervure au niveau de son épaisseur et au niveau de son inclinaison permet aussi de former des profils sur les deux faces opposées du guide optique, au niveau de la nervure, particulièrement favorables à la réalisation dudit guide par injection plastique, notamment au niveau du démoulage. Le démoulage est particulièrement délicat pour des pièces étendues et fines, typiquement étendues sur plus de 150mm et d’épaisseur moyenne inférieure à 7mm, ce qui est précisément le cas dans l’exemple de réalisation ci-dessous.
[0038] Le grainage de la face de sortie de la nappe est intéressant pour faire sortir la lumière et peut être réalisé lors du moulage.
[0039] L’utilisation d’un masque en matériau transparent ou translucide recouvert d’un revêtement opacifiant de manière à laisser des fenêtres est aussi intéressante car elle permet d’obtenir un résultat optique très satisfaisant, avec une très bonne homogénéité lumineuse le long des fenêtres et évitant des défauts de parallaxe.
[0040] [Figure 1 ] est une représentation en perspective et de face d’un projecteur conforme à l’invention, comprenant un module lumineux également conforme à l’invention.
[0041 ] [Figure 2] est une représentation en perspective et de face du masque de du projecteur de la figure 1 .
[0042] [Figure 3] est une représentation en perspective et de face du guide optique disposé derrière et sous le masque de la figure 2 dans le projecteur de la figure 1 .
[0043] [Figure 4] est une représentation en perspective arrière du guide optique de la figure 3.
[0044] [Figure 5] est une représentation agrandie d’une partie centrale du guide optique de la figure 4.
[0045] [Figure 6] est une représentation sous un autre angle de la partie centrale du guide optique, de la figure 5.
[0046] [Figure 7] est une vue en coupe de la partie centrale du guide optique, de la figure 5.
[0047] [Figure 8] est une vue sous un autre angle de la coupe de la figure 7, avec le masque de la figure 2.
[0048] [Figure 9] est une vue de détail en coupe du guide optique à proximité de la face d’entrée de lumière. [0049] [Figure 10] correspond à la figure 9 à distance de la face d’entrée de lumière.
[0050] [Figure 1 1 ] est une représentation en perspective et de face du guide optique des figures 3 à 10, montrant un traitement de surface, du type grainage, destiné à faire sortie la lumière vers le haut.
[0051 ] [Figure 12] correspond à la figure 1 1 illustrant, en plus, les fenêtres de transmission du masque de la figure 2.
[0052] La figure 1 illustre un projecteur 2 pour véhicule automobile, en l’occurrence un projecteur gauche, étant entendu que le projecteur droit est symétrique au projecteur gauche par rapport à un plan de symétrie longitudinal et vertical.
[0053] Le projecteur 2 comprend un boîtier 4 formant une cavité ouverte vers l’avant, celle-ci étant refermée par une glace (non visible). La cavité renferme deux modules d’éclairage 6 et 8 pour des fonctions dite code (en anglais « low-beam ») et route (en anglais « high-beam »). Elle renferme également un module lumineux 10 du type feu de jour ou encore DRL (acronyme de l’expression anglaise « Daytime Running Light »). La cavité du projecteur 2 comprend, en outre, un module lumineux de signalisation 12 situé en l’occurrence entre le module de feu de jour 10 et les modules code et route 6 et 8. Il s’agit d’un module lumineux de style destiné à être allumé en permanence. Comme cela est visible à la figure 1 , il comprend trois bandes lumineuses s’étendant essentiellement transversalement et disposées côte-à-côte dans une direction longitudinale, de manière à pouvoir être vues et identifiées par un observateur situé à l’avant du véhicule, dans un secteur de ±45° par rapport à l’axe longitudinal du véhicule, suivant un angle dans un plan vertical de +20° par rapport à l’horizontal. Le projecteur 2 comprend à cet effet un masque 14 avec des ajours pour le module de jour 10 et comprenant des fenêtres transparentes correspondant aux bandes lumineuses du module de signalisation de style 12.
[0054] La figure 2 illustre en perspective le masque 14 du projecteur de la figure 1 . Le masque 14 comprend des ajours 14.1 , 14.2 et 14.3 pour le module de feux de jour 10 (figure 1 ). Il comprend également des fenêtres allongées, en l’occurrence trois fenêtres transparentes 14.4 destinées à former les bandes lumineuses du module de signalisation de style 12. Le masque 14 est avantageusement en matériau transparent ou translucide recouvert, sur la face extérieure, d’une couche de peinture opacifiante 14.5 à l’exception des fenêtres 14.4. Plus particulièrement, le masque 14 est avantageusement une pièce d’un seul tenant réalisée par injection de matière plastique dans un moule.
[0055] Les figures 3 et 4 sont deux vues en perspective d’un guide optique 16 du module de signalisation de style 12 (figure 1 ) disposé derrière et sous le masque 14 (figures 1 et 2). La figure 3 est une vue avant du guide optique 16 orienté essentiellement selon sa position de montage dans le projecteur tel qu’illustré à la figure 1 alors que la figure 4 est une vue arrière.
[0056] Le guide optique 16 est en matériau transparent ou translucide, avantageusement d’un seul tenant, réalisé par injection de matière plastique dans un moule.
[0057] Le guide optique 16 est généralement étendu et comprend essentiellement une portion de guidage 18.1 et 18.2, tubulaire et arrondie, et une nappe 20 adjacente et reliée à la portion de guidage 18.1 et 18.2. Plus particulièrement, le guide optique 16 comprend deux portions de guidage 18.1 . et 18.2 disposée l’une dans le prolongement de l’autre, le long du bord arrière de la nappe 20. Chacune des portions de guidage 18.1 et 18.2 est alimentée à une extrémité, au niveau d’une face d’entrée, par une source lumineuse spécifique. Il est entendu que le nombre de portions de guidage peut varier et dépendre notamment de la longueur de la nappe à alimenter en lumière et aussi de la place disponible pour loger des sources lumineuses. La lumière sort progressivement du guide par une nervure reliant la portion de guidage à la nappe. La nappe est ainsi alimentée en lumière tout le long de son bord arrière.
[0058] La ou les portions de guidage sont généralement tubulaires avec une section transversale présentant un profil arrondi tel qu’un cercle ou un ovale, de manière à pouvoir guider la lumière par réflexions successives sur le dioptre formé par la surface extérieure en contact avec l’air ambiant.
[0059] Les figures 5 et 6 sont des vues de détail arrière de la partie centrale du guide optique des figures 3 et 4. On y voit la fin de la première portion de guidage 18.1 et surtout le début de la deuxième portion de guidage 18.2. Chacune des portions de guidage 18.1 et 18.2 est reliée à la nappe 20 par une nervure 22.1 et 22.2 respectivement. On peut observer que ces nervures 22.1 et 22.2 forment des rainures sur les faces supérieur et inférieure du guide optique 16, essentiellement en raison de l’épaisseur et de l’inclinaison des nervures en question. Chacune des portions de guidage 18.1 et 18.2 présente à une de ses extrémités une face d’entrée de lumière. A la figure 6, la face d’entrée 18.2.1 de la deuxième portion de guidage 18.2 est visible. Des moyens de fixation, tels que des pions de positionnement, sont visibles à proximité de la face d’entrée 18.2.1 de la deuxième portion de guidage. Des moyens similaires sont également prévus aux autres extrémités des portions de guidage 18.1 et 18.2, à savoir à proximité de la face d’entrée de la première portion de guidage 18.1 (à gauche sur la figure 4) et à l’extrémité de la deuxième portion de guidage 18.2 (à droite sur la figure 4).
[0060] Les figures 7 et 8 sont deux vues en coupe de la partie centrale du guide optique, illustrée aux figures 5 et 6.
[0061 ] A la figure 7 on peut observer la nervure 22.2 reliant la nappe 20 à la portion de guidage 18.2 et les rainures que forme ladite nervure au niveau des faces supérieure et inférieure du guide optique 16. La nervure 22.2. présente une forme évolutive de manière à progressivement favoriser la sortie de lumière de la portion de guidage 18.2 vers la nappe 20, au fur et à mesure que l’on s’éloigne de la source lumineuse, de manière à compenser la perte progressive de lumière. La vue en coupe à la figure 7 est proche de la face d’entrée 18.2.1 visible à la figure 6. La quantité de lumière transmise par la portion de guidage 18.2 est par conséquent encore importante. Pour cette raison, la nervure 22.2 présente une forme peu favorable à la transmission de lumière vers la nappe 20, alors que plus en aval le long de la direction principale de la portion de guidage 18.2, la forme de la nervure 22.2 évolue progressivement de manière à favoriser la transmission de lumière vers la nappe en vue d’assurer une distribution homogène de la lumière tout le long de la portion de guidage.
[0062] Il est entendu que le sens dans lequel la forme de la nervure change, à savoir en diminuant ou augmentant la fraction de lumière parcourant la portion de guidage qui est sortie de ladite portion, le long de la portion de guidage peut être différente, en fonction notamment de l’emplacement de la ou des sources lumineuses et des besoins en lumière.
[0063] L’épaisseur de la nervure permet d’influencer de manière assez directe la quantité de lumière transmise vers la nappe. A cet effet, la nervure 22.2 présente une épaisseur limitée à proximité de la face d’entrée de lumière et progressivement plus importante en aval le long de la portion de guidage 18.2. D’autres paramètres de forme de la nervure sont également susceptibles d’influencer la quantité de lumière transmise vers la nappe, comme notamment l’inclinaison de la nervure par rapport à une direction passant par le centre de la portion de guidage et la zone de jonction de la nervure.
[0064] Il est entendu que tout ce qui vient d’être décrit en relation avec la nervure de la deuxième portion de guidage 18.2 s’applique également à la nervure de la première portion de guidage 18.1 .
[0065] La figure 8 illustre la correspondance entre le guide optique 16 et le masque 14, plus particulièrement au niveau des fenêtres 14.4 formant les bandes lumineuses. On peut y observer le revêtement opacifiant 14.5 déposé sur la face extérieure et supérieure de la matière transparente ou translucide du masque 14, formant les trois fenêtres 14.4. La nappe 20 comprend des moyens pour faire sortir par la face supérieure la lumière parcourant la nappe par réflexions successives suivant son étendue. Ces moyens peuvent comprendre un grainage sur la face de sortie et sont détaillés plus loin en relation avec la figure 10.
[0066] Les figures 9 et 10 des vues de détail en coupe de la portion de guidage et la nervure la reliant à la nappe, la figure 9 illustrant une forme de nervure moins favorable à la transmission de lumière vers la nappe et la figure 10 illustrant une forme plus favorable de la transmission de lumière vers la nappe.
[0067] La figure 9 correspond essentiellement à la configuration de la figure 7. La nervure 22.1 , 22.2 s’étend suivant une direction principale 24.1 , 24.2 avec une épaisseur moyenne e, et forme un angle a avec une direction radiale passant la zone d’adjacence de la nervure à la portion de guidage 18.1 , 18.2. Une épaisseur e faible diminue la fraction de lumière sortant de la portion de guidage, par unité de longueur dudit guide, et inversement. Similairement un angle a faible augmente la fraction de lumière sortant de la portion de guidage, par unité de longueur dudit guide, et inversement. En effet, les rayons de lumière qui se propagent le long de la portion de guidage 18.1 et 18.2 sont susceptibles de sortir du guide et subir une réflexion dans la nervure à distance de ladite portion ou dans la nappe majoritairement lorsque la nervure est alignée avec le rayon passant par la zone d’adjacence de la nervure à la portion de guidage, en d’autres termes lorsque l’angle a est nul. Lorsque cet angle est grand, une partie de rayons se réfléchissant sur la zone de la nervure adjacente à la portion de guidage va rester dans ladite portion. Une autre partie des rayons va se réfléchir de multiples fois dans cette zone et ensuite dans le reste de la nervure avant d’atteindre la nappe. Cela signifie que la rentrée de ces rayons sortants dans la nappe a lieu plus en aval. Il est également clair que plus la nervure est épaisse, plus grand sera le nombre de rayons qui sortent de la portion de guidage vers la nappe.
[0068] L’épaisseur e de la nervure 22.1 et 22.2 peut présenter une valeur minimale de 0.3mm et présenter une variation de plus de 1 mm, préférentiellement plus de 1 .5mm. Avantageusement la valeur maximale de l’épaisseur e de la nervure est inférieure au diamètre moyen de la portion de guidage, préférentiellement inférieure à 70% dudit diamètre.
[0069] La figure 10 illustre une forme de la nervure 22.1 , 22.2 plus favorable à la sortie de lumière vers la nappe, en raison de l’épaisseur e plus importante et de l’angle a plus faible, en comparaison avec la configuration de la figure 9.
[0070] La figure 1 1 est une représentation du guide optique 16, telle qu’à la figure 3 mais montrant cependant les moyens de sortie de lumière de la face supérieure de la nappe 20. Ces moyens consistent en un grainage 20.2 de certaines zones de la face supérieure, alors que le reste de ladite face 20.1 reste lisse. Le grainage présente avantageusement une taille de grain supérieure à 20pm et/ou inférieure à 40pm. Ce grainage est avantageusement réalisé lors du moulage du guide optique 16, par grainage des zones concernées du moule. Un tel grainage du moule peut être réalisé par application d’un rayon laser.
[0071 ] La figure 12 correspond à la figure 1 1 avec toutefois représentées les fenêtres 14.4 du masque, ce dernier n’étant toutefois pas représenté.
[0072] En comparant les figures 1 1 et 12, on peut constater que les zones de grainage sont à plusieurs endroits plus larges que les fenêtres 14.4 correspondantes, ce qui permet d’éviter des défauts d’éclairage suivant certains angles d’observation. En d’autres termes, cette configuration permet d’éviter des défauts de parallaxe.
[0073] Le guide optique, le module de signalisation de style et le projecteur qui viennent d’être décrits sont avantageux en ce qu’ils permettent de réaliser une fonction de signalisation de forme potentiellement complexe tout en assurant une bonne homogénéité d’intensité lumineuse, en particulier depuis différents points de vue à l’avant du projecteur, et ce de manière économique..

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Guide optique (16) en matériau transparent ou translucide, s’étendant suivant une direction principale, et comprenant :
- une portion de guidage (18.1 , 18.2) tubulaire et arrondie, formant avec l’environnement extérieur un dioptre tubulaire et arrondi, ladite portion étant apte à guider de la lumière le long de la direction principale par réflexions successives sur le dioptre ; et
- une nervure (22.1 , 22.2) adjacente à la portion de guidage (18.1 , 18.2), apte faire sortir de la lumière de ladite portion ; caractérisé en ce que la nervure (22.1 , 22.2) présente une forme variable de long de la direction principale de manière à moduler la quantité de lumière sortant le long de ladite direction.
[Revendication 2] Guide optique (16) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la forme variable de la nervure (22.1 , 22.2) comprend l’épaisseur e de la nervure et/ou une inclinaison a de la nervure par rapport à une direction (26.1 , 26.2) transversale à la direction principale, passant par le centre de la portion de guidage (18.1 , 18.2) et la nervure (22.1 , 22.2) au niveau de l’adjacence avec ladite portion.
[Revendication 3] Guide optique (16) selon la revendication 2, caractérisé en ce que, sur l’étendue totale de la nervure (22.1 , 22.2), l’épaisseur e de ladite nervure varie d’une valeur supérieure à 50% de la valeur moyenne de ladite épaisseur, et/ou l’inclinaison a de la nervure varie de plus de 20°.
[Revendication 4] Guide optique (16) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit guide comprend à une extrémité une face d’entrée (18.2.1 ) de la lumière, la forme de la nervure (22.1 , 22.2) étant variable de manière à favoriser la sortie de lumière au fur et à mesure que la distance par rapport à ladite face augmente, et ainsi à compenser une décroissance de la quantité de lumière parcourant la portion de guidage (18.1 , 18.2), et l’épaisseur e de la nervure (22.1 , 22.2) augmente avec la distance par rapport à la face d’entrée (18.2.1 ) et/ou l’inclinaison a de nervure (22.1 , 22.2) diminue avec la distance par rapport à la face d’entrée (18.2.1 ).
[Revendication s] Guide optique (16) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portion de guidage (18.1 , 18.2) présente un diamètre moyen, la nervure (22.1 , 22.2) présentant une épaisseur e maximale inférieure à 70% dudit diamètre, et le diamètre moyen de la portion de guidage (18.1 , 18.2) est constant sur plus de 90% de la longueur de ladite portion.
[Revendication 6] Guide optique (16) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la portion de guidage (18.1 , 18.2) présente un diamètre moyen et ledit guide s’étend suivant la direction principale sur une longueur supérieure à 20 fois ledit diamètre.
[Revendication 7] Guide optique (16) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la forme variable de la nervure (22.1 , 2.2) présente des variations sur plus de 80% de la longueur du guide.
[Revendication s] Guide optique (16) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit guide comprend, en outre, une nappe (20) adjacente à la nervure (22.1 , 22.2) et reliée optiquement à la portion de guidage (18.1 , 18.2) par ladite nappe, et la portion de guidage (18.1 ) est une première portion de guidage et la nervure (22.1 ) est une première nervure, le guide optique comprenant une deuxième portion de guidage (18.2) et une deuxième nervure (22.2) adjacente à la nappe (20).
[Revendication 9] Guide optique (16) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la nappe (20) comprend deux faces principales et opposées, au moins une desdites faces comprend des zones avec des moyens de sortie (20.2) de la lumière par une desdites faces, formant des zones d’éclairage, et les moyens de sortie de la lumière sur une des faces principales de la nappe comprennent un grainage (20.2).
[Revendication 10] Guide optique (16) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le grainage (20.2) présente une taille de grain moyenne supérieure à 20pm et/ou inférieure à 40pm.
[Revendication 1 1 ] Module lumineux (12) comprenant :
- au moins une source lumineuse ;
- au moins un guide optique (16) apte à être alimenté en lumière par l’au moins une source lumineuse ; caractérisé en ce que l’au moins un guide optique (16) est conforme à l’une des revendications 1 à 10.
[Revendication 12] Module lumineux (12) selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que l’au moins un guide optique (16) est conforme à l’une des revendications 9 et 10, et en ce que ledit module comprend, en outre, un masque (14) disposé contre la nappe (20), ledit masque comprenant des fenêtres (14.4) alignées avec les zones pourvues des moyens de sortie (20.2) de la lumière, et le masque (14) est en matériau transparent ou translucide et comprend une peinture (14.5) délimitant les fenêtres (14..4).
[Revendication 13] Module lumineux (12) selon la revendication 12, caractérisé en ce que les fenêtres (14.4) du masque (14) présentent des faces grainées en vis-à-vis de la nappe (20).
[Revendication 14] Dispositif lumineux (2) pour véhicule automobile, comprenant au moins un module lumineux de signalisation (12) ; caractérisé en ce que l’au moins un module lumineux de signalisation (12) est conforme à l’une des revendications 1 1 à 13.
[Revendication 15] Dispositif lumineux (2) selon la revendication 14, caractérisé en ce que l’au moins un guide optique (16) est conforme à l’une des revendications 9 et 10, la ou les portions de guidage (18.1 , 18.2) s’étendent majoritairement transversalement et la nappe (20) s’étend depuis ladite ou lesdites portions de guidage majoritairement longitudinalement vers l’avant, les zones d’éclairage de la nappe (20) étant situées sur une face principale supérieure de ladite nappe )
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