WO2024088832A1 - Optical module for a light-emitting signalling device for motor vehicles - Google Patents

Optical module for a light-emitting signalling device for motor vehicles Download PDF

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WO2024088832A1
WO2024088832A1 PCT/EP2023/078891 EP2023078891W WO2024088832A1 WO 2024088832 A1 WO2024088832 A1 WO 2024088832A1 EP 2023078891 W EP2023078891 W EP 2023078891W WO 2024088832 A1 WO2024088832 A1 WO 2024088832A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
optical surface
light
optical module
axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/078891
Other languages
French (fr)
Inventor
Thomas PINOIT
Berkan ABACI
Stephanie Bergerat
Alexandre JAMET
Original Assignee
Valeo Vision
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Filing date
Publication date
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    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14Light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/19Attachment of light sources or lamp holders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
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    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling 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
    • F21S43/26Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
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    • F21S43/20Signalling 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
    • F21S43/27Attachment thereof

Definitions

  • the invention relates to the field of light signaling devices for motor vehicles. More specifically, the invention relates to an optical module for such light devices, the optical module being able to collimate a light beam
  • the lighting devices are harmoniously integrated into the silhouette of the vehicle and contribute to its lighting signature.
  • the light signature of a vehicle can be defined as a particular arrangement of lighting zones giving the vehicle an original aesthetic appearance and/or allowing rapid and intuitive identification of a vehicle model or a vehicle brand.
  • the light devices thus comprise a set of light sources arranged in fairly complex shapes, generally composed of curved shapes, through which light rays are emitted.
  • the light devices must also emit light rays in specific directions so that other users are correctly warned of the presence of the vehicle and/or its intentions, and in order to comply with automobile legislation.
  • the light devices can carry optical modules capable of collimating a light beam.
  • Document FR3045781A1 discloses for example such an optical module.
  • Collimation of a light beam consists of modifying a divergent light beam emitted by a light source so that its light rays are parallel to each other.
  • This transformation of the light beam requires the use of optical surfaces positioned with great precision.
  • the assembly of these optical surfaces is therefore particularly complex. This assembly is even more complex when the light device comprises a plurality of light sources arranged along a line or a curved surface.
  • the light devices known from the state of the art are generally complex to assemble and/or fail to comply with the most severe automotive legislation.
  • the aim of the invention is to provide an optical module for a light signaling device and remedying the above drawbacks and improving the optical modules known from the prior art.
  • an object of the invention is an optical module which simplifies the assembly of light devices while making it possible to achieve high optical precision.
  • the invention relates to a one-piece and transparent optical module for a signaling light device, the optical module being configured to collimate a light beam coming from a light source along an optical axis, the optical module comprising a first optical surface configured to deflect light rays coming from the light source, a second optical surface configured to deflect light rays coming from the first optical surface, and an optical guide extending parallel to the optical axis and connecting the first optical surface to the second optical surface.
  • the optical module may comprise a first part in the form of a cylinder portion and a second part in the form of a plate, the first part being connected to the second part by said optical guide, the first optical surface being arranged on the first part and the second optical surface being arranged on the second part.
  • the first optical surface may include a first set of prisms extending parallel to a first axis, the first axis being perpendicular to the optical axis
  • the second optical surface may include a second set of prisms extending parallel to a second axis, the second axis being perpendicular to the optical axis.
  • the first axis and the second axis can be parallel.
  • the optical guide can connect a center of the first optical surface to a center of the second optical surface.
  • the optical guide may comprise a cylindrical shape with a circular base.
  • the optical module may comprise a third optical surface configured to deflect light rays coming from the light source, the first optical surface being positioned downstream of the third optical surface in the direction of propagation of the light rays.
  • the third optical surface may extend parallel to the first optical surface.
  • the third optical surface may comprise a third set of reliefs formed by a set of lines in an arc of circles centered on the same axis.
  • the light rays coming from the second optical surface can form a collimated light beam.
  • the optical module may include a fourth optical surface configured to straighten light rays coming from the second optical surface, the fourth optical surface extending parallel to the second optical surface.
  • the optical module can be manufactured by injection of a transparent polymer, in particular by injection of polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the invention also relates to a light signaling device comprising a printed circuit board, a light source fixed to the printed circuit board, in particular a light-emitting diode, and an optical module as defined above, the optical module comprising supporting surfaces in contact with the printed circuit board on either side of the light source.
  • FIG. 1 There is a first perspective view of an optical module according to one embodiment of the invention, the optical module cooperating with a light source fixed to a printed circuit board.
  • the light device 1 is a vehicle signaling device: it is intended to emit light rays in order to make the vehicle clearly visible to other road users. It can be arranged either at the front or at the rear of the vehicle. In addition, the shapes of the lighting device compose a lighting signature of the vehicle.
  • the light device thus has an exterior surface, visible from outside the vehicle, which extends in the extension of a body surface of the vehicle. This exterior surface can extend in three dimensions and have at least one curvature.
  • the light device 1 comprises a series of light sources 2 each capable of producing a light beam F, and an optical device 3 according to one embodiment of the invention.
  • the light sources 2 can, for example, comprise at least one light-emitting diode, an incandescent lamp, a halogen lamp or even a xenon lamp.
  • each light source can be formed by a single light-emitting diode.
  • Each light source emits a divergent light beam F, that is to say composed of light rays propagating in different directions from the light source 2. In the figures, these light rays are represented by rectilinear arrows.
  • the optical device 3 is positioned on the trajectory of the light beams F coming from all the light sources 2 and is intended to be crossed by these light beams.
  • the optical device 3 comprises collimation means and means for straightening the light beams coming from the light sources 2.
  • the collimation means are configured so as to make the rays of the light beams substantially parallel to each other. They therefore transform the diverging light beams into parallel beams of rays. Such a transformation of the light beam then makes it possible to straighten the light beams, that is to say to redirect the light rays in a given direction.
  • the straightening means therefore transform light beams collimated in a first direction into light beams collimated in a second direction distinct from the first direction. Straightening the light beam makes the vehicle clearly visible to other road users and in particular at angles imposed by automobile legislation.
  • the light device 1 can also include a rectifying and/or diffusing optical filter (not shown).
  • the optical filter is positioned downstream of the optical device 3 according to the direction of propagation of the light rays.
  • the function of straightening the light beam carried out by the optical filter can be provided in addition to the straightening function provided by the optical device 3.
  • the light device 1 can also include a protective glass (not shown), possibly without any particular optical property , mainly aimed at protecting the light device.
  • the optical device 3 comprises a series of unitary and discretized optical modules 4.
  • the optical modules are thus distinct from each other and in particular without direct contact between them.
  • the optical modules 4 are positioned next to each other along a curved line C.
  • This curved line C can have the shape of an arc of a circle or more generally a convex shape. It extends substantially transversely to the light beams F.
  • Each optical module 4 is associated with one and only one light source 2. Thus, each optical module is intended to receive the light beam F emitted by the light source 2 which is assigned to it. associated. The same light ray cannot pass through two different optical modules.
  • Each optical module comprises at least two neighboring or adjacent optical modules, except of course the first optical module 4A and the last optical module 4B of the series of optical modules, which are positioned at each end of the curved line C and have only one neighboring or adjacent optical module.
  • Each optical module between the two ends of the curved line C thus comprises two opposite edges 5A, 5B and each of these edges 5A, 5B extends opposite an edge 5A, 5B of an optical module adjacent.
  • the representation following a curved line C appearing in the figures can be transposed to a curved surface, the optical modules then being arranged for example according to a grid.
  • Each optical module then comprises four neighboring or adjacent optical modules, except the modules positioned at the edges of the surface which have only three neighboring or adjacent optical modules, and except the modules positioned at the corners of the surface which have only two neighboring optical modules. or adjacent.
  • each optical module 4 we can define an optical axis X0 defining an axis of use of the optical module.
  • the optical axis of each light module corresponds to the normal to a local curve of the optical module.
  • the light source 2 associated with each optical module 4 is preferably positioned on the optical axis XO of the latter. In other words, the optical axis of each light module is oriented in the direction of the light source 2 associated with it.
  • each optical module 4 is able to collimate the light beam it receives. Consequently, each optical module 4 can be qualified as a collimator.
  • the optical modules 4 may comprise one or more optical surfaces comprising a set of prisms 6 extending parallel to each other. These optical surfaces, also called Fresnel surfaces or stepped surfaces, make it possible to perform a collimation function while limiting the bulk of the optical module.
  • the prisms 6 may include faces inclined relative to the optical axis XO, for example at approximately 45°. The specific orientation of these inclined faces makes it possible to modify the orientation of the light rays which pass through them.
  • the different prisms 6 which make up the optical surface can have variable dimensions depending on their distance from the optical axis XO.
  • the optical modules 4 have a generally rectangular shape. Edges 5A and 5B correspond to the short sides of the rectangular shape. These edges extend substantially parallel to the optical axis XO.
  • the long sides of the rectangular shape extend perpendicular to the optical axis XO and include the stepped surfaces described above.
  • the long sides of the rectangular shape can typically have a length of between one and three centimeters.
  • the optical modules could adopt any other geometric shape, for example a round shape or a square shape and/or any other dimensions. Another advantageous embodiment of the optical modules 4 is described below.
  • the optical modules 4 are rigid. They are not intended to deform during the assembly of the light device 1 or during its use.
  • the optical modules can for example be made of a transparent polymer, in particular a polycarbonate or a polymethyl methacrylate.
  • the optical modules 4 all have an identical shape. This facilitates the design of the light device because the optical modeling can be carried out on the scale of an optical module then easily generalized on the scale of the optical device. This also facilitates the manufacturing of the optical device by means of a repetitive process of manufacturing and assembling the optical modules. In particular, we can envisage devices of different sizes simply by varying the number of optical modules it contains.
  • the optical device 3 preferably comprises a series of at least five optical modules, that is to say at least five optical modules assembled in series, or even at least ten optical modules assembled in series, or even at least twenty optical modules assembled. serial.
  • the optical modules are advantageously manufactured by a plastic injection process in an injection mold, which allows them to be manufactured in large quantities and with excellent reproducibility.
  • each optical module is articulated in rotation with its adjacent optical modules by means of one or more flexible elements 7 connecting them.
  • the optical device 3 thus forms a sort of garland of light modules 4 assembled in series having great flexibility. This garland is flexible thanks to the flexible elements connecting the optical modules together. According to a simplified embodiment, only part of the optical modules 4 of the optical device 3, in particular at least two adjacent optical modules, could be connected together by one or more flexible elements 7.
  • all the optical modules are assembled in series according to a single dimension.
  • the optical modules are assembled in series and in parallel, that is to say according to a grid, and thus form a surface or a flexible sheet.
  • connection formed by a flexible element 7 between two adjacent optical modules 4 allows these two optical modules to be articulated in rotation relative to each other while being held together.
  • the rotational articulation is established around an axis extending substantially between the two edges 5A, 5B of two adjacent optical modules.
  • two adjacent optical modules are articulated in rotation relative to each other with an amplitude greater than or equal to 1°, in particular greater than or equal to 2°.
  • the maximum rotation amplitude between two adjacent optical modules can remain less than or equal to 5°.
  • the first optical module 4A can be articulated in rotation relative to the last optical module 4B via the other optical modules with an amplitude greater than or equal to 10°, in particular greater than or equal to 20°, or even greater than or equal to 45°. ° .
  • a tangent T1 to the curved line C at the level of the first optical module 4A can form an angle A1 greater than or equal to 10°, in particular greater than or equal to 20°°, or even greater than or equal to 45° with a tangent T2 to curved line C at the last optical module 4B.
  • the flexible elements 7 are dimensioned so as to withstand such amplitudes of bending without damage and in particular without permanent deformation. Flexible elements are notably considerably less rigid than optical modules.
  • the flexible elements 7 can, for example, be made of silicone, or alternatively, of polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the flexible elements may for example include an elongation of between 100% and 150% measured according to the ASTM D882 standard, and/or a traction of between 5 and 15 Kpsi measured according to the ASTM D882 standard.
  • the flexible elements 7 extend in a space formed between the two adjacent optical modules 4 which it connects.
  • the number of optical elements 7 is then equal to the number of optical modules 4 minus one.
  • the flexible elements can then comprise a width corresponding to the spacing between two adjacent optical modules, i.e. of the order of approximately one to three millimeters.
  • the flexible elements are transparent or translucent so as to maintain the passage of a significant quantity of light through the optical device. Alternatively, they could be opaque because their small dimensions relative to the optical modules would only moderately affect the quantity of light passing through the optical device.
  • the spacing between adjacent optical modules results from a compromise between the smallest possible distance to minimize the quantity of light rays passing between two adjacent optical modules and the largest possible distance to both facilitate the process. assembly and avoid contact between adjacent optical modules when the optical device 3 is curved.
  • the edges 5A and 5B can have a convex and/or chamfered shape in order to avoid contact between the adjacent optical modules and thus increase the amplitude of rotation without increasing the dimension of the gap between these optical modules.
  • the optical device comprises a single flexible element 7 in the form of a flexible film 8 arranged downstream of the optical modules 4 in the direction of propagation of the light rays.
  • the film 8 thus comprises a first face 8A on which all the optical modules 4 are fixed and a second face 8B, opposite the first face and free of any component.
  • the optical film is necessarily transparent so as to allow the passage of light rays through the optical device 3.
  • the film 8 could be arranged upstream of the optical modules 4 according to the direction of propagation of the light rays, however such a variant would lead to an increased spacing between the optical modules once the optical device is bent along the curved line C.
  • the film 8 not only has a flexible holding function for the optical modules 4, but it is also configured to modify the orientation of the light rays which pass through it, that is to say that it performs the function of straightening the light beam.
  • This can in particular be obtained by means of a Fresnel surface or stepped surface arranged on one of the faces of the film, in particular the second face 8B of the film.
  • the rectification function could also be carried out by the optical modules 4.
  • the film 8 can have a substantially constant thickness, for example between 0.1 millimeters and 1 millimeter.
  • the optical modules 4 can be glued using optical glue on the first side 8A of the film.
  • the film 8 and a set of light modules 4 are provided separately.
  • the film 8 can be in the form of a roll.
  • the film is then unrolled on a flat support so as to extend along a plane, preferably horizontal.
  • optical glue is applied locally to the unrolled film 8, then an optical module 4 is placed on the optical glue.
  • a robotic arm can grasp an optical module and place the optical module on the optical glue by a simple vertical translation movement.
  • the optical film can be advanced on the flat support, for example by unrolling it further, and reproduce the application of the glue and the fixing of a second optical module next to the first optical module. .
  • the manufacturing process may optionally include a film cutting operation. optical between two adjacent optical modules.
  • the optical device 3 is shaped so that the optical modules are positioned next to each other along a curved line. This shaping can for example be carried out during the integration of the optical device into the light device 1.
  • the light device can advantageously comprise means for supporting the optical module configured to hold the optical device along a curved line given. Maintaining the shape of the optical device can for example be ensured by screwing, by clipping or even by maintaining the optical device between two support layers extending parallel to each other.
  • the optical device comprises a single transparent flexible element 7 overmolded on all the optical modules 4.
  • this single optical element comprises a first face on which all the optical modules 4 are fixed and a second face , opposite the first face, and free of any component.
  • the flexible element 7 comprises a first part extending like a film along the optical modules and a set of second parts each extending in the interstices formed between the adjacent optical modules.
  • FIGS 4 and 5 now illustrate an embodiment of a particularly advantageous optical module 10.
  • the optical module 10 can be used instead of the optical module 4 previously described whatever the embodiment of the optical device envisaged.
  • the optical module 10 can be used instead of the optical module 4 for each of the embodiments of optical device illustrated in Figures 1 to 3.
  • the optical module 10 is a single piece or in other words monolithic, that is to say it is made in one piece, preferably by an injection process in a mold.
  • the optical module is also made of transparent material.
  • the optical module is preferably made of a transparent polymer, in particular a polycarbonate or a polymethyl methacrylate.
  • the optical module 10 is configured to collimate a light beam coming from a light source 2 along an optical axis XO.
  • the optical module 10 comprises a first part 11 in the shape of a portion of a cylinder, in particular a half-cylinder shape, a second part 12 in the form of a plate, in particular rectangular, and an optical guide 13, or pillar, connecting the first part 11 to the second part 12.
  • the first part 11 supports a first optical surface 14 configured to deflect light rays coming from the light source 2.
  • the second part 12 supports a second optical surface 15 configured to deflect light rays coming from the first optical surface 14.
  • the second optical surface 15 is therefore positioned downstream of the first optical surface 14 in the direction of propagation of the light rays.
  • the combination of the two optical surfaces 14 and 15 makes it possible to collimate the light beam produced by the light source 2 in at least one direction D1 perpendicular to the optical axis XO.
  • the first optical surface 14 makes it possible to achieve partial collimation, that is to say that the light rays coming from the first optical surface 14 are less divergent than the rays coming from the light source without being parallel to each other.
  • the second optical surface 15 makes it possible to complete the collimation of the light beam in direction D1.
  • first optical surface 14 and the second optical surface 15 are connected by the optical guide 13, they are perfectly positioned relative to each other, which makes it possible to obtain high optical precision and therefore qualitative collimation of the beam. light produced by the light source 2.
  • the optical guide 13 extends parallel to the optical axis XO between the first optical surface 14 and the second optical surface 15. It connects a center of the first optical surface 14 to a center of the second optical surface 15.
  • the optical guide includes a cylindrical shape with a circular base. It can be connected by fillets 16 to the optical surfaces 14 and 15. We therefore understand that the optical surfaces 14 and 15 face each other.
  • the light source 2 (in this case a light-emitting diode) cooperating with the optical module 10 is fixed on a printed circuit board 17.
  • the optical module 10 comprises two bearing surfaces 18 in contact with the printed circuit board 17 on either side of the light source 2.
  • the bearing surfaces 18 are formed on the first part 11 of the optical module 10.
  • the light source is positioned substantially on the axis of revolution of the shape of cylinder portion of the first part 11.
  • the first part 11 thus forms a tunnel at the center of which is the light source 2.
  • the first part 11 of the optical module 10 can be held by a support 19 comprising positioning pins 20 cooperating with openings provided in the printed circuit board 17 on either side of the light source 2.
  • the support 19 can extend parallel to the printed circuit board 17 and comprise edges framing the first part 11 of the optical module 10 so as to position the optical module 10 precisely.
  • this support 19 could form a single part with the optical module 10.
  • the optical module 10 is therefore supported on the printed circuit board via its first part 11.
  • the second part 12 of the optical module is held to the first part 11 via the optical guide 13 which thus achieves no only a light ray guide function but also a holding function.
  • the first optical surface 14 comprises a first set of prisms 21 extending parallel to a first axis X1.
  • the first axis X1 is perpendicular to the optical axis XO.
  • the second optical surface comprises a second set of prisms 22 extending parallel to a second axis X2.
  • the second axis X2 is also perpendicular to the optical axis, and in particular parallel to the first axis X1.
  • the first optical surface 14 and the second optical surface 15 are therefore Fresnel surfaces or stepped surfaces. They make it possible to collimate the light beam coming from the light source 2 in the direction D1 while maintaining a limited footprint of the optical module.
  • the prisms 21 and 22 can have variable dimensions depending on their distance from the optical axis XO, so as to produce a deviation adapted to the angle of incidence of the light rays.
  • the light rays passing through the first part 11 of the optical module and arriving on the light guide 13 do not pass through the optical surfaces 14 and 15 and are therefore not deflected by these surfaces. This is not a problem insofar as the light guide is arranged substantially in the center of the optical surfaces 14 and 15. The rays which pass through the light guide are therefore already rays oriented substantially parallel to the optical axis XO and the deviation of these rays is therefore not required.
  • the optical module 10 also includes a third optical surface 23 configured to deflect light rays coming from the light source.
  • the first optical surface 14 is positioned so as to deflect light rays coming from the third optical surface 23.
  • the first optical surface 23 is positioned downstream of the third optical surface 23 following the direction of propagation of the light rays.
  • the third optical surface 23 extends parallel to the first optical surface 14.
  • the third optical surface 23 extends on an interior face of the cylinder portion of the first part 11 of the optical module 10 while the first optical surface 14 extends over an exterior face of the cylinder portion.
  • the third optical surface 23 therefore faces the light source 2.
  • the third optical surface 23 is configured to collimate the light beam 2 coming from the light source 2 in a second direction D2, perpendicular to the first direction D1.
  • the third optical surface comprises a third set of reliefs 24 extending along a portion of the cylinder, perpendicular to the prisms 21 and 22.
  • the third optical surface 23 is formed by a set of lines in an arc of circles. centered on the same axis, parallel to axis X1. These different lines in an arc have radii of different values so as to form steps.
  • the third optical surface 23 is therefore also a Fresnel surface or in other words a stepped surface.
  • the optical module could not include this third optical surface.
  • the interior face of the cylinder portion of the first part 11 of the optical module 10 could be smooth.
  • the optical module 10 can also include a fourth optical surface 25 configured to straighten and/or diffuse light rays coming from the second optical surface 15.
  • Straightening the light rays consists of generally redirecting a light beam. Diffusion of light rays consists of slightly blurring the light beam.
  • the fourth optical surface 25 extends parallel to the second optical surface 15.
  • the fourth optical surface 25 is arranged on an external face of the second part 12, opposite the face on which the second optical surface 15 is arranged.
  • fourth optical surface 25 can for example comprise a corrugated and profiled shape parallel to the second axis X2.
  • the optical module could not include this fourth optical surface.
  • the external face of the second part could thus be smooth.
  • first optical surface “second optical surface”, “third optical surface” and “fourth optical surface” are used to distinguish three distinct optical surfaces. These expressions do not in themselves characterize relative positions between the optical surfaces. Thus, a light ray from the light source first passes through the third optical surface, then the first optical surface, then the second optical surface, and finally the fourth optical surface.
  • the optical modules 10 of the same optical device are connected to each other via a flexible element in the form of the film 8.
  • the optical modules are fixed to the film via the external face of the second part 12.
  • the optical modules could be connected together by means of flexible elements arranged between the lateral edges of the first part 11 and/or the second part 12.
  • Figures 6 and 7 illustrate the path of the light rays respectively along a first plane P1 perpendicular to the first axis X1 and along a second plane P2 perpendicular to the second axis X2.
  • Plans P1 and P2 are notably identified on the .
  • the light source 2 emits light rays
  • these first reach the third optical surface 23.
  • the third optical surface 23 collimates the light rays in the second direction D2.
  • the light rays pass through the first part 11 of the optical module, which is transparent, and arrive at the first optical surface 14.
  • the first optical surface 14 partially collimates the light rays in the first direction D1.
  • the third optical surface 23 and the first optical surface 14 act on the light beam which passes through them in two perpendicular directions.
  • the two optical surfaces are independent of each other.
  • the light rays then propagate in the air between the first optical surface 14 and the second optical surface 15 then reach the second optical surface 15.
  • the second optical surface 15 completes collimating the light rays in the first direction D1.
  • the light rays coming from the second optical surface 15 are thus collimated in directions D1 and D2 and are therefore parallel to each other.
  • the light rays pass through the second part 12 of the optical module, which is also transparent, and reach the fourth optical surface 25.
  • the fourth optical surface 25 straightens and/or diffuses the light rays in a direction different from the optical axis XO.
  • the fourth optical surface is smooth and produces no straightening of the light rays.
  • the light beam coming from the optical module can then be straightened by the flexible film 8 on which the optical module 10 is fixed.
  • optical device capable of conforming to different geometries.
  • the same optical device can thus more easily be integrated into different vehicle models.
  • the optical modules which make up the optical device constitute elementary bricks which can easily be reused in the design of different optical devices.
  • the optical modules can be assembled flat before shaping the optical device, which facilitates manufacturing.

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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

The invention relates to a transparent one-piece optical module (10) for a light-emitting signalling device (1), the optical module being configured to collimate a light beam from a light source (2) along an optical axis (XO), the optical module comprising a first optical surface (14) configured to deflect light rays from the light source, a second optical surface (15) configured to deflect light rays from the first optical surface, and an optical guide (13) extending parallel to the optical axis and connecting the first optical surface to the second optical surface.

Description

MODULE OPTIQUE POUR UN DISPOSITIF LUMINEUX DE SIGNALISATION POUR VEHICULES AUTOMOBILESOPTICAL MODULE FOR A LIGHT SIGNALING DEVICE FOR MOTOR VEHICLES Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention
L’invention concerne le domaine des dispositifs lumineux de signalisation pour véhicules automobiles. Plus précisément, l’invention concerne un module optique pour de tels dispositifs lumineux, le module optique étant apte à collimater un faisceau lumineuxThe invention relates to the field of light signaling devices for motor vehicles. More specifically, the invention relates to an optical module for such light devices, the optical module being able to collimate a light beam
Etat de la technique antérieureState of the prior art
Les véhicules automobiles embarquent des dispositifs lumineux de signalisation, tels que des feux de signalisation, afin d'être bien vus des autres automobilistes. Les dispositifs lumineux sont intégrés harmonieusement à la silhouette du véhicule et participent à sa signature lumineuse. La signature lumineuse d'un véhicule peut être définie comme un agencement particulier des zones d'éclairage conférant au véhicule un aspect esthétique original et/ou permettant une identification rapide et intuitive d'un modèle de véhicule ou d'une marque de véhicule. Les dispositifs lumineux comprennent ainsi un ensemble de sources lumineuses agencées selon des formes assez complexes, généralement composées de formes courbes, au travers desquelles sont émis des rayons lumineux.Motor vehicles carry light signaling devices, such as traffic lights, in order to be clearly seen by other motorists. The lighting devices are harmoniously integrated into the silhouette of the vehicle and contribute to its lighting signature. The light signature of a vehicle can be defined as a particular arrangement of lighting zones giving the vehicle an original aesthetic appearance and/or allowing rapid and intuitive identification of a vehicle model or a vehicle brand. The light devices thus comprise a set of light sources arranged in fairly complex shapes, generally composed of curved shapes, through which light rays are emitted.
Par ailleurs, les dispositifs lumineux doivent aussi émettre des rayons lumineux dans des directions spécifiques afin que les autres usagers soient correctement avertis de la présence du véhicule et/ou de ses intentions, et afin de respecter les législations automobiles. Pour cela, les dispositifs lumineux peuvent embarquer des modules optiques aptes à collimater un faisceau lumineux. Le document FR3045781A1 divulgue par exemple d'un tel module optique. La collimation d'un faisceau lumineux consiste à modifier un faisceau lumineux divergent émis par une source de lumière de sorte que ses rayons lumineux soient parallèles entre eux. Cette transformation du faisceau lumineux requiert l'utilisation de surfaces optiques positionnées avec grande précision. L'assemblage de ces surfaces optiques est donc particulièrement complexe. Cet assemblage est encore plus complexe lorsque le dispositif lumineux comprend une pluralité de sources lumineuses agencées selon une ligne ou une surface courbe. Ainsi les dispositifs lumineux connus de l'état de la technique sont généralement complexes à assembler et/ou ne parviennent pas à respecter les législations automobiles les plus sévères.Furthermore, light devices must also emit light rays in specific directions so that other users are correctly warned of the presence of the vehicle and/or its intentions, and in order to comply with automobile legislation. For this, the light devices can carry optical modules capable of collimating a light beam. Document FR3045781A1 discloses for example such an optical module. Collimation of a light beam consists of modifying a divergent light beam emitted by a light source so that its light rays are parallel to each other. This transformation of the light beam requires the use of optical surfaces positioned with great precision. The assembly of these optical surfaces is therefore particularly complex. This assembly is even more complex when the light device comprises a plurality of light sources arranged along a line or a curved surface. Thus, the light devices known from the state of the art are generally complex to assemble and/or fail to comply with the most severe automotive legislation.
Présentation de l'inventionPresentation of the invention
Le but de l’invention est de fournir un module optique pour un dispositif lumineux de signalisation et remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les modules optiques connus de l’art antérieur.The aim of the invention is to provide an optical module for a light signaling device and remedying the above drawbacks and improving the optical modules known from the prior art.
Plus précisément, un objet de l’invention est un module optique qui simplifie l'assemblage des dispositifs lumineux tout en permettant d'atteindre une grande précision optique.More precisely, an object of the invention is an optical module which simplifies the assembly of light devices while making it possible to achieve high optical precision.
L'invention se rapporte à un module optique monobloc et transparent pour un dispositif lumineux de signalisation, le module optique étant configuré pour collimater un faisceau lumineux issu d'une source de lumière suivant un axe optique, le module optique comprenant une première surface optique configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la source de lumière, une deuxième surface optique configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la première surface optique, et un guide optique s'étendant parallèlement à l'axe optique et reliant la première surface optique à la deuxième surface optique.The invention relates to a one-piece and transparent optical module for a signaling light device, the optical module being configured to collimate a light beam coming from a light source along an optical axis, the optical module comprising a first optical surface configured to deflect light rays coming from the light source, a second optical surface configured to deflect light rays coming from the first optical surface, and an optical guide extending parallel to the optical axis and connecting the first optical surface to the second optical surface.
Le module optique peut comprendre une première partie en forme de portion de cylindre et une deuxième partie en forme de plaque, la première partie étant reliée à la deuxième partie par ledit guide optique, la première surface optique étant agencée sur la première partie et la deuxième surface optique étant agencée sur la deuxième partie.The optical module may comprise a first part in the form of a cylinder portion and a second part in the form of a plate, the first part being connected to the second part by said optical guide, the first optical surface being arranged on the first part and the second optical surface being arranged on the second part.
La première surface optique peut comprendre un premier ensemble de prismes s'étendant parallèlement à un premier axe, le premier axe étant perpendiculaire à l'axe optique, et e la deuxième surface optique peut comprendre un deuxième ensemble de prismes s'étendant parallèlement à un deuxième axe, le deuxième axe étant perpendiculaire à l'axe optique.The first optical surface may include a first set of prisms extending parallel to a first axis, the first axis being perpendicular to the optical axis, and the second optical surface may include a second set of prisms extending parallel to a second axis, the second axis being perpendicular to the optical axis.
Le premier axe et le deuxième axe peuvent être parallèles.The first axis and the second axis can be parallel.
Le guide optique peut relier un centre de la première surface optique à un centre de la deuxième surface optique. Le guide optique peut comprendre une forme cylindrique à base circulaire.The optical guide can connect a center of the first optical surface to a center of the second optical surface. The optical guide may comprise a cylindrical shape with a circular base.
Le module optique peut comprendre une troisième surface optique configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la source de lumière, la première surface optique étant positionnée en aval de la troisième surface optique suivant le sens de propagation des rayons lumineux.The optical module may comprise a third optical surface configured to deflect light rays coming from the light source, the first optical surface being positioned downstream of the third optical surface in the direction of propagation of the light rays.
La troisième surface optique peut s'étendre parallèlement à la première surface optique. La troisième surface optique peut comprendre un troisième ensemble de reliefs formée par un ensemble de lignes en arc de cercles centrées sur un même axe.The third optical surface may extend parallel to the first optical surface. The third optical surface may comprise a third set of reliefs formed by a set of lines in an arc of circles centered on the same axis.
Les rayons lumineux issus de la deuxième surface optique peuvent former un faisceau lumineux collimaté. Le module optique peut comprendre une quatrième surface optique configurée pour redresser des rayons lumineux issus de la deuxième surface optique, la quatrième surface optique s'étendant parallèlement à la deuxième surface optique.The light rays coming from the second optical surface can form a collimated light beam. The optical module may include a fourth optical surface configured to straighten light rays coming from the second optical surface, the fourth optical surface extending parallel to the second optical surface.
Le module optique peut être fabriqué par injection d'un polymère transparent, notamment par injection de polycarbonate ou de polyméthacrylate de méthyle.The optical module can be manufactured by injection of a transparent polymer, in particular by injection of polycarbonate or polymethyl methacrylate.
L'invention se rapporte également à un dispositif lumineux de signalisation comprenant une carte de circuit imprimé, une source de lumière fixée à la carte de circuit imprimée, notamment une diode électroluminescente, et un module optique tel que défini précédemment, le module optique comprenant des surfaces d'appui en contact avec la carte de circuit imprimé de part et d'autre de la source de lumière.The invention also relates to a light signaling device comprising a printed circuit board, a light source fixed to the printed circuit board, in particular a light-emitting diode, and an optical module as defined above, the optical module comprising supporting surfaces in contact with the printed circuit board on either side of the light source.
Présentation des figuresPresentation of figures
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :These objects, characteristics and advantages of the present invention will be explained in detail in the following description of a particular embodiment made on a non-limiting basis in relation to the attached figures among which:
La est une vue schématique de profil d'un dispositif lumineux selon un premier mode de réalisation de l'invention.There is a schematic profile view of a lighting device according to a first embodiment of the invention.
La est une vue schématique de profil d'un dispositif lumineux selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.There is a schematic profile view of a lighting device according to a second embodiment of the invention.
La est une vue schématique de profil d'un dispositif lumineux selon un troisième mode de réalisation de l'invention.There is a schematic profile view of a lighting device according to a third embodiment of the invention.
La est une première vue en perspective d'un module optique selon un mode de réalisation de l'invention, le module optique coopérant avec une source lumineuse fixée à une carte de circuit imprimé.There is a first perspective view of an optical module according to one embodiment of the invention, the optical module cooperating with a light source fixed to a printed circuit board.
La est une deuxième vue en perspective du module optique de la .There is a second perspective view of the optical module of the .
La est une vue en coupe du module optique de la selon un premier plan médian P1.There is a sectional view of the optical module of the according to a first median plane P1.
La est une vue en coupe du module optique de la selon un deuxième plan médian P2.There is a sectional view of the optical module of the according to a second median plane P2.
Description détailléedetailed description
La illustre schématiquement un dispositif lumineux 1 pour un véhicule automobile. Le dispositif lumineux 1 est un dispositif de signalisation du véhicule : il est destiné à émettre des rayons lumineux afin de rendre le véhicule bien visible pour les autres usagers de la route. Il peut être indifféremment agencé à l'avant ou à l'arrière du véhicule. En outre, les formes du dispositif lumineux composent une signature lumineuse du véhicule. Le dispositif lumineux possède ainsi une surface extérieure, visible depuis l'extérieur du véhicule, qui s'étend dans le prolongement d'une surface de carrosserie du véhicule. Cette surface extérieure peut s'étendre en trois dimensions et présenter au moins une courbure.There schematically illustrates a lighting device 1 for a motor vehicle. The light device 1 is a vehicle signaling device: it is intended to emit light rays in order to make the vehicle clearly visible to other road users. It can be arranged either at the front or at the rear of the vehicle. In addition, the shapes of the lighting device compose a lighting signature of the vehicle. The light device thus has an exterior surface, visible from outside the vehicle, which extends in the extension of a body surface of the vehicle. This exterior surface can extend in three dimensions and have at least one curvature.
Le dispositif lumineux 1 comprend une série de sources de lumière 2 chacune apte à produire un faisceau lumineux F, et un dispositif optique 3 selon un mode de réalisation de l'invention. Les sources de lumière 2 peuvent, par exemple, comprendre au moins une diode électroluminescente, une lampe à incandescence, une lampe halogène ou encore une lampe à xénon. De préférence, chaque source de lumière peut être formée par une unique diode électroluminescente. Chaque source de lumière émet un faisceau lumineux F divergent, c’est-à-dire composé de rayons lumineux se propageant dans des directions différentes depuis la source de lumière 2. Sur les figures, ces rayons lumineux sont représentés par des flèches rectilignes. Le dispositif optique 3 est positionné sur la trajectoire des faisceaux lumineux F issus par l'ensemble des sources de lumière 2 et est destiné à être traversé par ces faisceaux lumineux. The light device 1 comprises a series of light sources 2 each capable of producing a light beam F, and an optical device 3 according to one embodiment of the invention. The light sources 2 can, for example, comprise at least one light-emitting diode, an incandescent lamp, a halogen lamp or even a xenon lamp. Preferably, each light source can be formed by a single light-emitting diode. Each light source emits a divergent light beam F, that is to say composed of light rays propagating in different directions from the light source 2. In the figures, these light rays are represented by rectilinear arrows. The optical device 3 is positioned on the trajectory of the light beams F coming from all the light sources 2 and is intended to be crossed by these light beams.
Le dispositif optique 3 comprend des moyens de collimation et des moyens de redressage des faisceaux lumineux issus des sources de lumières 2. Les moyens de collimation sont configurés de sorte à rendre les rayons des faisceaux lumineux sensiblement parallèles entre eux. Ils transforment donc les faisceaux lumineux divergent en faisceaux de rayons parallèles. Une telle transformation du faisceau lumineux permet ensuite de redresser les faisceaux lumineux, c’est-à-dire de réorienter les rayons lumineux dans une direction donnée. Les moyens de redressage transforment donc des faisceaux lumineux collimatés dans une première direction en des faisceaux lumineux collimatés dans une deuxième direction distincte de la première direction. Le redressage du faisceau lumineux permet de rendre le véhicule bien visible par les autres usagers de la route et en particulier selon des angles imposés par les législations automobiles.The optical device 3 comprises collimation means and means for straightening the light beams coming from the light sources 2. The collimation means are configured so as to make the rays of the light beams substantially parallel to each other. They therefore transform the diverging light beams into parallel beams of rays. Such a transformation of the light beam then makes it possible to straighten the light beams, that is to say to redirect the light rays in a given direction. The straightening means therefore transform light beams collimated in a first direction into light beams collimated in a second direction distinct from the first direction. Straightening the light beam makes the vehicle clearly visible to other road users and in particular at angles imposed by automobile legislation.
En complément du dispositif optique 3, le dispositif lumineux 1 peut également comprendre un filtre optique (non représenté) redressant et/ou diffusant. Le filtre optique est positionné en aval du dispositif optique 3 selon le sens de propagation des rayons lumineux. La fonction de redressage du faisceau lumineux réalisée par le filtre optique peut être prévue en complément de la fonction de redressage assurée par le dispositif optique 3. Le dispositif lumineux 1 peut également comprendre une glace de protection (non représenté), éventuellement sans propriété optique particulière, visant principalement à protéger le dispositif lumineux.In addition to the optical device 3, the light device 1 can also include a rectifying and/or diffusing optical filter (not shown). The optical filter is positioned downstream of the optical device 3 according to the direction of propagation of the light rays. The function of straightening the light beam carried out by the optical filter can be provided in addition to the straightening function provided by the optical device 3. The light device 1 can also include a protective glass (not shown), possibly without any particular optical property , mainly aimed at protecting the light device.
Le dispositif optique 3 comprend une série de modules optiques 4 unitaires et discrétisés. Les modules optiques sont ainsi distincts les uns des autres et notamment sans contact direct entre eux. Les modules optiques 4 sont positionnés les uns à côté des autres le long d'une ligne courbe C. Cette ligne courbe C peut avoir une forme d'arc de cercle ou plus généralement une forme convexe. Elle s'étend sensiblement transversalement aux faisceaux lumineux F. Chaque module optique 4 est associé à une et une seule source de lumière 2. Ainsi, chaque module optique est destiné à recevoir le faisceau lumineux F émis par la source de lumière 2 qui lui est associée. Un même rayon lumineux ne peut pas traverser deux modules optiques différents.The optical device 3 comprises a series of unitary and discretized optical modules 4. The optical modules are thus distinct from each other and in particular without direct contact between them. The optical modules 4 are positioned next to each other along a curved line C. This curved line C can have the shape of an arc of a circle or more generally a convex shape. It extends substantially transversely to the light beams F. Each optical module 4 is associated with one and only one light source 2. Thus, each optical module is intended to receive the light beam F emitted by the light source 2 which is assigned to it. associated. The same light ray cannot pass through two different optical modules.
En référence aux figures 1 à 3, Chaque module optique comprend au moins deux modules optiques voisins ou adjacents, sauf bien sûr le premier module optique 4A et le dernier module optique 4B de la série de modules optiques, lesquels sont positionnés à chaque extrémité de la ligne courbe C et ne possèdent qu'un seul module optique voisin ou adjacent. Chaque module optique entre les deux extrémités de la ligne courbe C comprend ainsi deux bords 5A, 5B, opposés et chacun de ces bords 5A, 5B s'étend en vis-à-vis d'un bord 5A, 5B d'un module optique adjacent. La représentation suivant une ligne courbe C apparaissant sur les figures peut être transposée à une surface courbe, les modules optiques étant alors agencés par exemple selon un quadrillage. Chaque module optique comprend alors quatre modules optiques voisins ou adjacents, sauf les modules positionnés aux bords de la surface qui ne possèdent que trois modules optiques voisins ou adjacents, et sauf les modules positionnés aux coins de la surface qui ne possèdent que deux modules optiques voisins ou adjacents.With reference to Figures 1 to 3, Each optical module comprises at least two neighboring or adjacent optical modules, except of course the first optical module 4A and the last optical module 4B of the series of optical modules, which are positioned at each end of the curved line C and have only one neighboring or adjacent optical module. Each optical module between the two ends of the curved line C thus comprises two opposite edges 5A, 5B and each of these edges 5A, 5B extends opposite an edge 5A, 5B of an optical module adjacent. The representation following a curved line C appearing in the figures can be transposed to a curved surface, the optical modules then being arranged for example according to a grid. Each optical module then comprises four neighboring or adjacent optical modules, except the modules positioned at the edges of the surface which have only three neighboring or adjacent optical modules, and except the modules positioned at the corners of the surface which have only two neighboring optical modules. or adjacent.
Pour chaque module optique 4 on peut définir un axe optique X0 définissant un axe d'utilisation du module optique. L'axe optique de chaque module lumineux correspond à la normale à un galbe local du module optique. La source de lumière 2 associée à chaque module optique 4 est de préférence positionnée sur l'axe optique XO de ce dernier. Autrement dit, l'axe optique de chaque module lumineux est orienté en direction de la source de lumière 2 qui lui est associée. For each optical module 4 we can define an optical axis X0 defining an axis of use of the optical module. The optical axis of each light module corresponds to the normal to a local curve of the optical module. The light source 2 associated with each optical module 4 is preferably positioned on the optical axis XO of the latter. In other words, the optical axis of each light module is oriented in the direction of the light source 2 associated with it.
Chaque module optique 4 est apte à collimater le faisceau lumineux qu'il reçoit. Par conséquent, chaque module optique 4 peut être qualifié de collimateur. A cet effet, les modules optiques 4 peuvent comprendre une ou plusieurs surfaces optiques comprenant un ensemble de prismes 6 s'étendant parallèlement les uns aux autres. Ces surfaces optiques, également dénommées surfaces de Fresnel ou surfaces à échelons permettent de réaliser une fonction de collimation tout en limitant l'encombrement du module optique. Les prismes 6 peuvent comprendre des faces inclinées par rapport à l'axe optique XO, par exemple à environ 45°. L'orientation spécifique de ces faces inclinées permet de modifier l'orientation des rayons lumineux qui les traversent. Les différents prismes 6 qui composent la surface optique peut avoir des dimensions variables en fonction de leur éloignement à l'axe optique XO.Each optical module 4 is able to collimate the light beam it receives. Consequently, each optical module 4 can be qualified as a collimator. For this purpose, the optical modules 4 may comprise one or more optical surfaces comprising a set of prisms 6 extending parallel to each other. These optical surfaces, also called Fresnel surfaces or stepped surfaces, make it possible to perform a collimation function while limiting the bulk of the optical module. The prisms 6 may include faces inclined relative to the optical axis XO, for example at approximately 45°. The specific orientation of these inclined faces makes it possible to modify the orientation of the light rays which pass through them. The different prisms 6 which make up the optical surface can have variable dimensions depending on their distance from the optical axis XO.
Tel qu'illustré sur les figures, les modules optiques 4 ont une forme globalement rectangulaire. Les bords 5A et 5B correspondent aux petits côtés de la forme rectangulaire. Ces bords s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe optique XO. Les grands côtés de la forme rectangulaire s'étendent perpendiculairement à l'axe optique XO et comprennent les surfaces à échelons décrites précédemment. Les grands côtés de la forme rectangulaire peuvent typiquement avoir une longueur comprise entre un et trois centimètres. En variante, les modules optiques pourraient adopter toute autre forme géométrique par exemple une forme ronde ou une forme carrée et/ou toutes autres dimensions. Un autre mode de réalisation avantageux des modules optiques 4 est décrit plus bas.As illustrated in the figures, the optical modules 4 have a generally rectangular shape. Edges 5A and 5B correspond to the short sides of the rectangular shape. These edges extend substantially parallel to the optical axis XO. The long sides of the rectangular shape extend perpendicular to the optical axis XO and include the stepped surfaces described above. The long sides of the rectangular shape can typically have a length of between one and three centimeters. Alternatively, the optical modules could adopt any other geometric shape, for example a round shape or a square shape and/or any other dimensions. Another advantageous embodiment of the optical modules 4 is described below.
Les modules optiques 4 sont rigides. Ils ne sont pas destinés à se déformer au cours de l'assemblage du dispositif lumineux 1 ou au cours de son utilisation. Les modules optiques peuvent être par exemple constitués d'un polymère transparent, notamment d'un polycarbonate ou d'un polyméthacrylate de méthyle. Avantageusement, les modules optiques 4 présentent tous une forme identique. Ceci facilite la conception du dispositif lumineux car les modélisations optiques peuvent être effectuées à l'échelle d'un module optique puis facilement généralisées à l'échelle du dispositif optique. Ceci facilite également la fabrication du dispositif optique au moyen d'un procédé répétitif de fabrication et d'assemblage des modules optiques. On peut notamment envisager des dispositifs de différentes tailles simplement en faisant varier le nombre de modules optiques qu'il contient. Le dispositif optique 3 comprend de préférence une série d'au moins cinq modules optiques, c’est-à-dire au moins cinq modules optiques assemblés en série, voire au moins dix modules optiques assemblés en série, voire au moins vingt modules optiques assemblés en série. Les modules optiques sont avantageusement fabriqués par un procédé d'injection plastique dans un moule d'injection, ce qui permet de les fabriquer en grande quantité et avec une excellente reproductibilité.The optical modules 4 are rigid. They are not intended to deform during the assembly of the light device 1 or during its use. The optical modules can for example be made of a transparent polymer, in particular a polycarbonate or a polymethyl methacrylate. Advantageously, the optical modules 4 all have an identical shape. This facilitates the design of the light device because the optical modeling can be carried out on the scale of an optical module then easily generalized on the scale of the optical device. This also facilitates the manufacturing of the optical device by means of a repetitive process of manufacturing and assembling the optical modules. In particular, we can envisage devices of different sizes simply by varying the number of optical modules it contains. The optical device 3 preferably comprises a series of at least five optical modules, that is to say at least five optical modules assembled in series, or even at least ten optical modules assembled in series, or even at least twenty optical modules assembled. serial. The optical modules are advantageously manufactured by a plastic injection process in an injection mold, which allows them to be manufactured in large quantities and with excellent reproducibility.
Selon un mode de réalisation préféré, chaque module optique est articulé en rotation avec ses modules optiques adjacents au moyen d'un ou plusieurs éléments flexibles 7 les reliant. Le dispositif optique 3 forme ainsi une sorte de guirlande de modules lumineux 4 assemblés en série possédant une grande flexibilité. Cette guirlande est flexible grâce aux éléments flexibles reliant les modules optiques entre eux. Selon un mode de réalisation simplifié, seulement une partie des modules optiques 4 du dispositif optique 3, notamment au moins deux modules optiques adjacents, pourraient être reliés entre eux par un ou plusieurs éléments flexibles 7. According to a preferred embodiment, each optical module is articulated in rotation with its adjacent optical modules by means of one or more flexible elements 7 connecting them. The optical device 3 thus forms a sort of garland of light modules 4 assembled in series having great flexibility. This garland is flexible thanks to the flexible elements connecting the optical modules together. According to a simplified embodiment, only part of the optical modules 4 of the optical device 3, in particular at least two adjacent optical modules, could be connected together by one or more flexible elements 7.
Selon un mode de réalisation, tous les modules optiques sont assemblés en série selon une seule dimension. Selon un autre mode de réalisation mentionné précédemment, les modules optiques sont assemblés en série et en parallèle, c’est-à-dire selon un quadrillage, et forment ainsi une surface ou une nappe flexible.According to one embodiment, all the optical modules are assembled in series according to a single dimension. According to another embodiment mentioned previously, the optical modules are assembled in series and in parallel, that is to say according to a grid, and thus form a surface or a flexible sheet.
La liaison formée par un élément flexible 7 entre deux modules optiques 4 adjacents permet à ces deux modules optiques d'être articulés en rotation l'un par rapport à l'autre tout en étant maintenus ensemble. En particulier, l'articulation en rotation s'établit autour d'un axe s'étendant sensiblement entre les deux bords 5A, 5B de deux modules optiques adjacents. De préférence, deux modules optiques adjacents sont articulés en rotation l'un par rapport à l'autre avec une amplitude supérieure ou égale à 1°, notamment supérieure ou égale à 2°. L'amplitude de rotation maximale entre deux modules optiques adjacents peut rester inférieure ou égale à 5°. Le premier module optique 4A peut être articulé en rotation par rapport au dernier module 4B optique par l'intermédiaire des autres modules optiques avec une amplitude supérieure ou égale à 10°, notamment supérieure ou égale à 20°, voire même supérieure ou égale à 45° . Autrement dit, une tangente T1 à la ligne courbe C au niveau du premier module optique 4A peut former un angle A1 supérieur ou égal à 10°, notamment supérieur ou égal à 20°°, voire même supérieure ou égale à 45° avec une tangente T2 à la ligne courbe C au niveau du dernier module optique 4B. Les éléments flexibles 7 sont dimensionnés de sorte à supporter de telles amplitudes de flexion sans endommagement et notamment sans déformation permanente. Les éléments flexibles sont notamment considérablement moins rigides que les modules optiques. Les éléments flexibles 7 peuvent par exemple, être constitués de silicone, ou en variante, de polycarbonate ou de polyméthacrylate de méthyle. Les éléments flexibles peuvent par exemple comprendre une élongation comprise entre 100% et 150% mesurée selon la norme ASTM D882, et/ou une traction comprise entre 5 et 15 Kpsi mesurée selon la norme ASTM D882.The connection formed by a flexible element 7 between two adjacent optical modules 4 allows these two optical modules to be articulated in rotation relative to each other while being held together. In particular, the rotational articulation is established around an axis extending substantially between the two edges 5A, 5B of two adjacent optical modules. Preferably, two adjacent optical modules are articulated in rotation relative to each other with an amplitude greater than or equal to 1°, in particular greater than or equal to 2°. The maximum rotation amplitude between two adjacent optical modules can remain less than or equal to 5°. The first optical module 4A can be articulated in rotation relative to the last optical module 4B via the other optical modules with an amplitude greater than or equal to 10°, in particular greater than or equal to 20°, or even greater than or equal to 45°. ° . In other words, a tangent T1 to the curved line C at the level of the first optical module 4A can form an angle A1 greater than or equal to 10°, in particular greater than or equal to 20°°, or even greater than or equal to 45° with a tangent T2 to curved line C at the last optical module 4B. The flexible elements 7 are dimensioned so as to withstand such amplitudes of bending without damage and in particular without permanent deformation. Flexible elements are notably considerably less rigid than optical modules. The flexible elements 7 can, for example, be made of silicone, or alternatively, of polycarbonate or polymethyl methacrylate. The flexible elements may for example include an elongation of between 100% and 150% measured according to the ASTM D882 standard, and/or a traction of between 5 and 15 Kpsi measured according to the ASTM D882 standard.
Selon le mode de réalisation illustré sur la , les éléments flexibles 7 s'étendent dans un espace formé entre les deux modules optiques 4 adjacents qu'il relie. Le nombre d'éléments optiques 7 est alors égal au nombre de modules optiques 4 moins un. Les éléments flexibles peuvent alors comprendre une largeur correspondant à l'écartement entre deux modules optiques adjacents, soit de l'ordre d'un à trois millimètres environ. Avantageusement les éléments souples sont transparents ou translucides de manière à conserver le passage d'une quantité importante de lumière au travers du dispositif optique. En variante, ils pourraient être opaques car leurs faibles dimensions relativement aux modules optiques n'affecteraient que modérément la quantité de lumière traversant le dispositif optique.According to the embodiment illustrated on the , the flexible elements 7 extend in a space formed between the two adjacent optical modules 4 which it connects. The number of optical elements 7 is then equal to the number of optical modules 4 minus one. The flexible elements can then comprise a width corresponding to the spacing between two adjacent optical modules, i.e. of the order of approximately one to three millimeters. Advantageously, the flexible elements are transparent or translucent so as to maintain the passage of a significant quantity of light through the optical device. Alternatively, they could be opaque because their small dimensions relative to the optical modules would only moderately affect the quantity of light passing through the optical device.
En remarque, l'écartement entre les modules optiques adjacents résulte d'un compromis entre une distance la plus faible possible pour minimiser la quantité de rayons lumineux passant entre deux modules optiques adjacents et une distance la plus grande possible pour à la fois faciliter le procédé d'assemblage et éviter un contact entre les modules optiques adjacents lorsque le dispositif optique 3 est courbé. Plus la distance entre les modules optiques 4 adjacents est importante, plus le rayon de courbure de la ligne courbe C peut être faible avant d'aboutir à un contact entre deux modules optiques adjacents. Avantageusement, les bords 5A et 5B peuvent présenter une forme bombée et/ou chanfreinée afin d'éviter un contact entre les modules optiques adjacents et ainsi augmenter l'amplitude de rotation sans augmenter la dimension de l'interstice entre ces modules optiques.As a note, the spacing between adjacent optical modules results from a compromise between the smallest possible distance to minimize the quantity of light rays passing between two adjacent optical modules and the largest possible distance to both facilitate the process. assembly and avoid contact between adjacent optical modules when the optical device 3 is curved. The greater the distance between adjacent optical modules 4, the smaller the radius of curvature of the curved line C can be before resulting in contact between two adjacent optical modules. Advantageously, the edges 5A and 5B can have a convex and/or chamfered shape in order to avoid contact between the adjacent optical modules and thus increase the amplitude of rotation without increasing the dimension of the gap between these optical modules.
La illustre un deuxième mode de réalisation d'un dispositif optique selon l'invention. Les mêmes signes de référence que pour le premier mode de réalisation sont utilisés pour décrire ce deuxième mode de réalisation. Selon le deuxième mode de réalisation, le dispositif optique comprend un unique élément flexible 7 sous la forme d'un film 8 flexible agencé en aval des modules optiques 4 selon le sens de propagation des rayons lumineux. Le film 8 comprend ainsi une première face 8A sur laquelle sont fixés tous les modules optiques 4 et une deuxième face 8B, opposée à la première face et libre de tout composant. Dans une telle configuration le film optique est nécessairement transparent de manière à permettre le passage des rayons lumineux au travers du dispositif optique 3. Selon une variante de réalisation, le film 8 pourrait être agencé en amont des modules optiques 4 selon le sens de propagation des rayons lumineux, toutefois une telle variante conduirait à un espacement entre les modules optiques augmenté une fois que le dispositif optique est courbé le long de la ligne courbe C.There illustrates a second embodiment of an optical device according to the invention. The same reference signs as for the first embodiment are used to describe this second embodiment. According to the second embodiment, the optical device comprises a single flexible element 7 in the form of a flexible film 8 arranged downstream of the optical modules 4 in the direction of propagation of the light rays. The film 8 thus comprises a first face 8A on which all the optical modules 4 are fixed and a second face 8B, opposite the first face and free of any component. In such a configuration, the optical film is necessarily transparent so as to allow the passage of light rays through the optical device 3. According to an alternative embodiment, the film 8 could be arranged upstream of the optical modules 4 according to the direction of propagation of the light rays, however such a variant would lead to an increased spacing between the optical modules once the optical device is bent along the curved line C.
Selon un perfectionnement de l'invention, le film 8 a non seulement une fonction de maintien flexible des modules optiques 4, mais il est également configuré pour modifier l'orientation des rayons lumineux qui le traversent, c’est-à-dire qu'il réalise la fonction de redressage du faisceau lumineux. Ceci peut notamment être obtenu au moyen d'une surface de Fresnel ou surface à échelons agencée sur l'une des faces du film, notamment la deuxième face 8B du film. Alternativement, la fonction de redressage pourrait aussi être réalisée par les modules optiques 4.According to an improvement of the invention, the film 8 not only has a flexible holding function for the optical modules 4, but it is also configured to modify the orientation of the light rays which pass through it, that is to say that it performs the function of straightening the light beam. This can in particular be obtained by means of a Fresnel surface or stepped surface arranged on one of the faces of the film, in particular the second face 8B of the film. Alternatively, the rectification function could also be carried out by the optical modules 4.
Le film 8 peut avoir une épaisseur sensiblement constante, par exemple comprise entre 0.1 millimètres et 1 millimètre. Les modules optiques 4 peuvent être collés au moyen d'une colle optique sur la première face 8A du film. The film 8 can have a substantially constant thickness, for example between 0.1 millimeters and 1 millimeter. The optical modules 4 can be glued using optical glue on the first side 8A of the film.
Pour fabriquer un tel dispositif optique on peut procéder de la manière suivante. Tout d'abord, on fournit séparément le film 8 et un ensemble de modules lumineux 4. Le film 8 peut se présenter sous la forme d'un rouleau. Le film est alors déroulé sur un support plat de manière à s'étendre selon un plan, de préférence horizontal. Ensuite, on applique de la colle optique localement sur le film 8 déroulé, puis on dispose un module optique 4 sur la colle optique. Comme le film optique est positionné à plat, l'opération de fixation du module optique est particulièrement simple à réaliser. Un bras robotisé peut saisir un module optique et déposer le module optique sur la colle optique par un simple mouvement de translation verticale. Une fois un premier module optique fixé, on peut faire progresser le film optique sur le support plat, par exemple en le déroulant davantage, et reproduire l'application de la colle et la fixation d'un deuxième module optique à côté du premier module optique. En répétant ces opérations, on parvient à produire un dispositif optique 3 comprenant un nombre quelconque de modules optiques 4. Si le film fourni est plus grand que nécessaire pour fabriquer un dispositif optique, le procédé de fabrication peut éventuellement comprendre une opération de découpe du film optique entre deux modules optiques adjacents. Alternativement, on peut aussi former un rouleau avec le film sur lequel sont fixés les modules optiques en vue d'une découpe ultérieure. Enfin, le dispositif optique 3 est mis en forme de sorte que les modules optiques soient positionnés les uns à côté des autres le long d'une ligne courbe. Cette mise en forme peut par exemple être réalisée lors de l'intégration du dispositif optique dans le dispositif lumineux 1. A cet effet, le dispositif lumineux peut avantageusement comprendre des moyens de support du module optique configurés pour maintenir le dispositif optique selon une ligne courbe donnée. Le maintien en forme du dispositif optique peut par exemple être assuré par vissage, par clipage ou encore par le maintien du dispositif optique entre deux couches de support s'étendant parallèlement l'une à l'autre.To manufacture such an optical device, we can proceed as follows. First of all, the film 8 and a set of light modules 4 are provided separately. The film 8 can be in the form of a roll. The film is then unrolled on a flat support so as to extend along a plane, preferably horizontal. Then, optical glue is applied locally to the unrolled film 8, then an optical module 4 is placed on the optical glue. As the optical film is positioned flat, the operation of fixing the optical module is particularly simple to carry out. A robotic arm can grasp an optical module and place the optical module on the optical glue by a simple vertical translation movement. Once a first optical module is fixed, the optical film can be advanced on the flat support, for example by unrolling it further, and reproduce the application of the glue and the fixing of a second optical module next to the first optical module. . By repeating these operations, it is possible to produce an optical device 3 comprising any number of optical modules 4. If the film supplied is larger than necessary to manufacture an optical device, the manufacturing process may optionally include a film cutting operation. optical between two adjacent optical modules. Alternatively, it is also possible to form a roll with the film on which the optical modules are fixed for subsequent cutting. Finally, the optical device 3 is shaped so that the optical modules are positioned next to each other along a curved line. This shaping can for example be carried out during the integration of the optical device into the light device 1. For this purpose, the light device can advantageously comprise means for supporting the optical module configured to hold the optical device along a curved line given. Maintaining the shape of the optical device can for example be ensured by screwing, by clipping or even by maintaining the optical device between two support layers extending parallel to each other.
Selon une troisième variante de réalisation illustrée sur la , le dispositif optique comprend un unique élément souple 7 transparent surmoulé sur l'ensemble des modules optiques 4. Comme pour le deuxième mode de réalisation, cet unique élément optique comprend une première face sur laquelle sont fixés tous les modules optiques 4 et une deuxième face, opposée à la première face, et libre de tout composant. L'élément souple 7 comprend une première partie s'étendant comme un film le long des modules optiques et un ensemble de deuxièmes parties s'étendant chacune dans les interstices formés entre les modules optiques adjacents.According to a third embodiment illustrated on the , the optical device comprises a single transparent flexible element 7 overmolded on all the optical modules 4. As for the second embodiment, this single optical element comprises a first face on which all the optical modules 4 are fixed and a second face , opposite the first face, and free of any component. The flexible element 7 comprises a first part extending like a film along the optical modules and a set of second parts each extending in the interstices formed between the adjacent optical modules.
Les figures 4 et 5 illustrent à présent un mode de réalisation d'un module optique 10 particulièrement avantageux. Le module optique 10 peut être utilisé en lieu et place du module optique 4 précédemment décrit quel que soit le mode de réalisation du dispositif optique envisagé. En particulier, le module optique 10 peut être utilisé en lieu et place du module optique 4 pour chacun des modes de réalisation de dispositif optique illustré sur les figures 1 à 3.Figures 4 and 5 now illustrate an embodiment of a particularly advantageous optical module 10. The optical module 10 can be used instead of the optical module 4 previously described whatever the embodiment of the optical device envisaged. In particular, the optical module 10 can be used instead of the optical module 4 for each of the embodiments of optical device illustrated in Figures 1 to 3.
Le module optique 10 est une pièce monobloc ou autrement dit monolithique, c’est-à-dire qu'il est réalisé d'un seul tenant, de préférence par un procédé d'injection dans un moule. Le module optique est en outre fabriqué en matière transparente. Comme vu précédemment, le module optique est de préférence constitué d'un polymère transparent, notamment d'un polycarbonate ou d'un polyméthacrylate de méthyle. De même, le module optique 10 est configuré pour collimater un faisceau lumineux issu d'une source de lumière 2 suivant un axe optique XO.The optical module 10 is a single piece or in other words monolithic, that is to say it is made in one piece, preferably by an injection process in a mold. The optical module is also made of transparent material. As seen previously, the optical module is preferably made of a transparent polymer, in particular a polycarbonate or a polymethyl methacrylate. Likewise, the optical module 10 is configured to collimate a light beam coming from a light source 2 along an optical axis XO.
Le module optique 10 comprend une première partie 11 en forme de portion de cylindre, notamment une forme de demi-cylindre, une deuxième partie 12 en forme de plaque, notamment rectangulaire, et un guide optique 13, ou pilier, reliant la première partie 11 à la deuxième partie 12. La première partie 11 supporte une première surface optique 14 configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la source de lumière 2. La deuxième partie 12 supporte une deuxième surface optique 15 configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la première surface optique 14. La deuxième surface optique 15 est donc positionnée en aval de la première surface optique 14 selon le sens de propagation des rayons lumineux. La combinaison des deux surfaces optiques 14 et 15 permet de collimater le faisceau lumineux produit par la source de lumière 2 selon au moins une direction D1 perpendiculaire à l'axe optique XO. La première surface optique 14 permet de réaliser une collimation partielle, c’est-à-dire que les rayons lumineux lumineux issus de la première surface optique 14 sont moins divergents que les rayons issus de la source de lumière sans être parallèles entre eux. La deuxième surface optique 15 permet d'achever la collimation du faisceau lumineux selon la direction D1. The optical module 10 comprises a first part 11 in the shape of a portion of a cylinder, in particular a half-cylinder shape, a second part 12 in the form of a plate, in particular rectangular, and an optical guide 13, or pillar, connecting the first part 11 to the second part 12. The first part 11 supports a first optical surface 14 configured to deflect light rays coming from the light source 2. The second part 12 supports a second optical surface 15 configured to deflect light rays coming from the first optical surface 14. The second optical surface 15 is therefore positioned downstream of the first optical surface 14 in the direction of propagation of the light rays. The combination of the two optical surfaces 14 and 15 makes it possible to collimate the light beam produced by the light source 2 in at least one direction D1 perpendicular to the optical axis XO. The first optical surface 14 makes it possible to achieve partial collimation, that is to say that the light rays coming from the first optical surface 14 are less divergent than the rays coming from the light source without being parallel to each other. The second optical surface 15 makes it possible to complete the collimation of the light beam in direction D1.
Comme la première surface optique 14 et la deuxième surface optique 15 sont reliées par le guide optique 13 elles sont parfaitement positionnées l'une par rapport à l'autre, ce qui permet d'obtenir une grande précision optique et donc une collimation qualitative du faisceau lumineux produit par la source de lumière 2.As the first optical surface 14 and the second optical surface 15 are connected by the optical guide 13, they are perfectly positioned relative to each other, which makes it possible to obtain high optical precision and therefore qualitative collimation of the beam. light produced by the light source 2.
Le guide optique 13 s'étend parallèlement à l'axe optique XO entre la première surface optique 14 à la deuxième surface optique 15. Il relie un centre de la première surface optique 14 à un centre de la deuxième surface optique 15. Le guide optique comprend une forme cylindrique à base circulaire. Il peut être relié par des congés 16 aux surfaces optiques 14 et 15. On comprend donc que les surfaces optiques 14 et 15 se font face.The optical guide 13 extends parallel to the optical axis XO between the first optical surface 14 and the second optical surface 15. It connects a center of the first optical surface 14 to a center of the second optical surface 15. The optical guide includes a cylindrical shape with a circular base. It can be connected by fillets 16 to the optical surfaces 14 and 15. We therefore understand that the optical surfaces 14 and 15 face each other.
La source de lumière 2 (en l'espèce une diode électroluminescente) coopérant avec le module optique 10 est fixée sur une carte de circuit imprimé 17. Le module optique 10 comprend deux surfaces d'appui 18 en contact avec la carte de circuit imprimé 17 de part et d'autre de la source de lumière 2. En particulier les surfaces d'appui 18 sont formées sur la première partie 11 du module optique 10. La source de lumière est positionnée sensiblement sur l'axe de révolution de la forme de portion de cylindre de la première partie 11. La première partie 11 forme ainsi un tunnel au centre duquel se trouve la source de lumière 2. The light source 2 (in this case a light-emitting diode) cooperating with the optical module 10 is fixed on a printed circuit board 17. The optical module 10 comprises two bearing surfaces 18 in contact with the printed circuit board 17 on either side of the light source 2. In particular the bearing surfaces 18 are formed on the first part 11 of the optical module 10. The light source is positioned substantially on the axis of revolution of the shape of cylinder portion of the first part 11. The first part 11 thus forms a tunnel at the center of which is the light source 2.
Avantageusement, la première partie 11 du module optique 10 peut être maintenue par un support 19 comprenant des pions de positionnement 20 coopérant avec des ouvertures prévues dans la carte de circuit imprimé 17 de part et d'autre de la source de lumière 2. Le support 19 peut s'étendre parallèlement à la carte de circuit imprimé 17 et comprendre des bords encadrant la première partie 11 du module optique 10 de manière à positionner le module optique 10 avec précision. Selon une variante de réalisation ce support 19 pourrait former avec le module optique 10 une seule et même pièce. Le module optique 10 est donc en appui sur la carte de circuit imprimé par l'intermédiaire de sa première partie 11. La deuxième partie 12 du module optique est maintenue à la première partie 11 par l'intermédiaire du guide optique 13 qui réalise ainsi non seulement une fonction de guide de rayons lumineux mais également une fonction de maintien.Advantageously, the first part 11 of the optical module 10 can be held by a support 19 comprising positioning pins 20 cooperating with openings provided in the printed circuit board 17 on either side of the light source 2. The support 19 can extend parallel to the printed circuit board 17 and comprise edges framing the first part 11 of the optical module 10 so as to position the optical module 10 precisely. According to an alternative embodiment, this support 19 could form a single part with the optical module 10. The optical module 10 is therefore supported on the printed circuit board via its first part 11. The second part 12 of the optical module is held to the first part 11 via the optical guide 13 which thus achieves no only a light ray guide function but also a holding function.
La première surface optique 14 comprend un premier ensemble de prismes 21 s'étendant parallèlement à un premier axe X1. Le premier axe X1 est perpendiculaire à l'axe optique XO. De même, la deuxième surface optique comprend un deuxième ensemble de prismes 22 s'étendant parallèlement à un deuxième axe X2. Le deuxième axe X2 est également perpendiculaire à l'axe optique, et notamment parallèle au premier axe X1. La première surface optique 14 et la deuxième surface optique 15 sont donc des surfaces de Fresnel ou surfaces à échelons. Elles permettent de collimater le faisceau lumineux issu de la source de lumière 2 selon la direction D1 tout en conservant un encombrement limité du module optique. Les prismes 21 et 22 peuvent présenter des dimensions variables en fonction de leur éloignement à l'axe optique XO, de sorte à produire une déviation adaptée à l'angle d'incidence des rayons lumineux.The first optical surface 14 comprises a first set of prisms 21 extending parallel to a first axis X1. The first axis X1 is perpendicular to the optical axis XO. Likewise, the second optical surface comprises a second set of prisms 22 extending parallel to a second axis X2. The second axis X2 is also perpendicular to the optical axis, and in particular parallel to the first axis X1. The first optical surface 14 and the second optical surface 15 are therefore Fresnel surfaces or stepped surfaces. They make it possible to collimate the light beam coming from the light source 2 in the direction D1 while maintaining a limited footprint of the optical module. The prisms 21 and 22 can have variable dimensions depending on their distance from the optical axis XO, so as to produce a deviation adapted to the angle of incidence of the light rays.
En remarque, les rayons lumineux traversant la première partie 11 du module optique et arrivant sur le guide de lumière 13 ne traversent pas les surfaces optiques 14 et 15 et ne sont donc pas déviés par ces surfaces. Ceci n'est pas gênant dans la mesure où le guide de lumière est agencé sensiblement au centre des surfaces optiques 14 et 15. Les rayons qui traversent le guide de lumière sont donc déjà des rayons orientés sensiblement parallèlement à l'axe optique XO et la déviation de ces rayons n'est donc pas requise.As a note, the light rays passing through the first part 11 of the optical module and arriving on the light guide 13 do not pass through the optical surfaces 14 and 15 and are therefore not deflected by these surfaces. This is not a problem insofar as the light guide is arranged substantially in the center of the optical surfaces 14 and 15. The rays which pass through the light guide are therefore already rays oriented substantially parallel to the optical axis XO and the deviation of these rays is therefore not required.
En complément, le module optique 10 comprend également une troisième surface optique 23 configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la source de lumière. La première surface optique 14 est positionnée de sorte à dévier des rayons lumineux issus de la troisième surface optique 23. Autrement dit, la première surface optique 23 est positionnée en aval de la troisième surface optique 23 suivant le sens de propagation des rayons lumineux. In addition, the optical module 10 also includes a third optical surface 23 configured to deflect light rays coming from the light source. The first optical surface 14 is positioned so as to deflect light rays coming from the third optical surface 23. In other words, the first optical surface 23 is positioned downstream of the third optical surface 23 following the direction of propagation of the light rays.
La troisième surface optique 23 s'étend parallèlement à la première surface optique 14. Notamment, la troisième surface optique 23 s'étend sur une face intérieure de la portion de cylindre de la première partie 11 du module optique 10 tandis que la première surface optique 14 s'étend sur une face extérieure de la portion de cylindre. La troisième surface optique 23 est donc tournée vers la source de lumière 2. The third optical surface 23 extends parallel to the first optical surface 14. In particular, the third optical surface 23 extends on an interior face of the cylinder portion of the first part 11 of the optical module 10 while the first optical surface 14 extends over an exterior face of the cylinder portion. The third optical surface 23 therefore faces the light source 2.
La troisième surface optique 23 est configurée pour collimater le faisceau lumineux 2 issu de la source de lumière 2 dans une deuxième direction D2, perpendiculaire à la première direction D1. A cet effet, la troisième surface optique comprend un troisième ensemble de reliefs 24 s'étendant le long d'une portion de cylindre, perpendiculairement aux prismes 21 et 22. La troisième surface optique 23 est formée par un ensemble de lignes en arc de cercles centrées sur un même axe, parallèle à l'axe X1. Ces différentes lignes en arc de cercle présentent des rayons de valeurs différentes de manière à former des échelons. La troisième surface optique 23 est donc également une surface de Fresnel ou autrement dit une surface à échelons. En variante, le module optique pourrait ne pas comprendre cette troisième surface optique. Ainsi, la face intérieure de la portion de cylindre de la première partie 11 du module optique 10 pourrait être lisse.The third optical surface 23 is configured to collimate the light beam 2 coming from the light source 2 in a second direction D2, perpendicular to the first direction D1. For this purpose, the third optical surface comprises a third set of reliefs 24 extending along a portion of the cylinder, perpendicular to the prisms 21 and 22. The third optical surface 23 is formed by a set of lines in an arc of circles. centered on the same axis, parallel to axis X1. These different lines in an arc have radii of different values so as to form steps. The third optical surface 23 is therefore also a Fresnel surface or in other words a stepped surface. Alternatively, the optical module could not include this third optical surface. Thus, the interior face of the cylinder portion of the first part 11 of the optical module 10 could be smooth.
Par ailleurs, le module optique 10 peut également comprendre une quatrième surface optique 25 configurée pour redresser et/ou diffuser des rayons lumineux issus de la deuxième surface optique 15. Le redressage des rayons lumineux consiste réorienter globalement un faisceau lumineux. La diffusion des rayons lumineux consiste à flouter légèrement le faisceau lumineux. La quatrième surface optique 25 s'étend parallèlement à la deuxième surface optique 15. Notamment, la quatrième surface optique 25 est agencée sur une face externe de la deuxième partie 12, opposée à la face sur laquelle est agencée la deuxième surface optique 15. La quatrième surface 25 optique peut par exemple comprendre une forme ondulée et profilée parallèlement au deuxième axe X2. En variante, le module optique pourrait ne pas comprendre cette quatrième surface optique. La face externe de la deuxième partie pourrait ainsi être lisse. Les expressions "première surface optique", "deuxième surface optique", "troisième surface optique" et "quatrième surface optique" sont utilisées pour distinguer trois surfaces optiques distinctes. Ces expressions ne caractérisent pas en soi des positions relatives entre les surfaces optiques. Ainsi, un rayon lumineux issu de la source de lumière traverse d'abord la troisième surface optique, puis la première surface optique, puis la deuxième surface optique, et enfin la quatrième surface optique.Furthermore, the optical module 10 can also include a fourth optical surface 25 configured to straighten and/or diffuse light rays coming from the second optical surface 15. Straightening the light rays consists of generally redirecting a light beam. Diffusion of light rays consists of slightly blurring the light beam. The fourth optical surface 25 extends parallel to the second optical surface 15. In particular, the fourth optical surface 25 is arranged on an external face of the second part 12, opposite the face on which the second optical surface 15 is arranged. fourth optical surface 25 can for example comprise a corrugated and profiled shape parallel to the second axis X2. Alternatively, the optical module could not include this fourth optical surface. The external face of the second part could thus be smooth. The terms "first optical surface", "second optical surface", "third optical surface" and "fourth optical surface" are used to distinguish three distinct optical surfaces. These expressions do not in themselves characterize relative positions between the optical surfaces. Thus, a light ray from the light source first passes through the third optical surface, then the first optical surface, then the second optical surface, and finally the fourth optical surface.
De préférence, les modules optiques 10 d'un même dispositif optique sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'un élément flexible sous la forme du film 8. Notamment les modules optiques sont fixés au film par l'intermédiaire de la face externe de la deuxième partie 12. Selon une variante de réalisation, les modules optiques pourraient être reliés entre eux au moyen d'éléments flexibles agencés entre les bords latéraux de la première partie 11 et/ou de la deuxième partie 12.Preferably, the optical modules 10 of the same optical device are connected to each other via a flexible element in the form of the film 8. In particular the optical modules are fixed to the film via the external face of the second part 12. According to an alternative embodiment, the optical modules could be connected together by means of flexible elements arranged between the lateral edges of the first part 11 and/or the second part 12.
Les figures 6 et 7 illustrent le parcours des rayons lumineux respectivement selon un premier plan P1 perpendiculaire au premier axe X1 et selon un deuxième plan P2 perpendiculaire au deuxième axe X2. Les plans P1 et P2 sont notamment identifiés sur la . Lorsque la source de lumière 2 émet des rayons lumineux, ceux-ci atteignent tout d'abord la troisième surface optique 23. La troisième surface optique 23 collimate les rayons lumineux selon la deuxième direction D2. Ensuite, les rayons lumineux traversent la première partie 11 du module optique, laquelle est transparente, et parviennent à la première surface optique 14. La première surface optique 14 collimate partiellement les rayons lumineux selon la première direction D1. La troisième surface optique 23 et la première surface optique 14 agissent sur le faisceau lumineux qui les traverse dans deux directions perpendiculaires. Ces deux surfaces optiques sont indépendantes l'une de l'autre. Les rayons lumineux se propagent ensuite dans l'air entre la première surface optique 14 et la deuxième surface optique 15 puis atteignent la deuxième surface optique 15. La deuxième surface optique 15 achève de collimater les rayons lumineux selon la première direction D1. Les rayons lumineux issus de la deuxième surface optique 15 sont ainsi collimatés selon les directions D1 et D2 et sont donc parallèles entre eux. Ensuite, les rayons lumineux traversent la deuxième partie 12 du module optique, laquelle est également transparente, et parviennent à la quatrième surface optique 25. La quatrième surface optique 25 redresse et/ou diffuse les rayons lumineux dans une direction différente de l'axe optique XO. Alternativement, la quatrième surface optique est lisse et ne produit aucun redressement des rayons lumineux. Le faisceau lumineux issu du module optique peut alors être redressé par le film 8 souple sur lequel est fixé le module optiques 10.Figures 6 and 7 illustrate the path of the light rays respectively along a first plane P1 perpendicular to the first axis X1 and along a second plane P2 perpendicular to the second axis X2. Plans P1 and P2 are notably identified on the . When the light source 2 emits light rays, these first reach the third optical surface 23. The third optical surface 23 collimates the light rays in the second direction D2. Then, the light rays pass through the first part 11 of the optical module, which is transparent, and arrive at the first optical surface 14. The first optical surface 14 partially collimates the light rays in the first direction D1. The third optical surface 23 and the first optical surface 14 act on the light beam which passes through them in two perpendicular directions. These two optical surfaces are independent of each other. The light rays then propagate in the air between the first optical surface 14 and the second optical surface 15 then reach the second optical surface 15. The second optical surface 15 completes collimating the light rays in the first direction D1. The light rays coming from the second optical surface 15 are thus collimated in directions D1 and D2 and are therefore parallel to each other. Then, the light rays pass through the second part 12 of the optical module, which is also transparent, and reach the fourth optical surface 25. The fourth optical surface 25 straightens and/or diffuses the light rays in a direction different from the optical axis XO. Alternatively, the fourth optical surface is smooth and produces no straightening of the light rays. The light beam coming from the optical module can then be straightened by the flexible film 8 on which the optical module 10 is fixed.
Finalement, grâce à l'invention, on dispose d'un dispositif optique apte à se conformer à différentes géométries. Un même dispositif optique peut ainsi plus facilement être intégré à différents modèles de véhicule. Les modules optiques qui composent le dispositif optique constituent des briques élémentaires qui peuvent facilement être réemployés dans la conception de dispositifs optiques différents. De plus, les modules optiques peuvent être assemblés à plat avant de mettre en forme le dispositif optique, ce qui facilite la fabrication.
Finally, thanks to the invention, we have an optical device capable of conforming to different geometries. The same optical device can thus more easily be integrated into different vehicle models. The optical modules which make up the optical device constitute elementary bricks which can easily be reused in the design of different optical devices. In addition, the optical modules can be assembled flat before shaping the optical device, which facilitates manufacturing.

Claims (10)

  1. Module optique (10) monobloc et transparent pour un dispositif lumineux (1) de signalisation, le module optique étant configuré pour collimater un faisceau lumineux issu d'une source de lumière (2) suivant un axe optique (XO), le module optique comprenant une première surface optique (14) configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la source de lumière, une deuxième surface optique (15) configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la première surface optique, et un guide optique (13) s'étendant parallèlement à l'axe optique et reliant la première surface optique à la deuxième surface optique.One-piece and transparent optical module (10) for a light signaling device (1), the optical module being configured to collimate a light beam coming from a light source (2) along an optical axis (XO), the optical module comprising a first optical surface (14) configured to deflect light rays coming from the light source, a second optical surface (15) configured to deflect light rays coming from the first optical surface, and an optical guide (13) extending parallel to the optical axis and connecting the first optical surface to the second optical surface.
  2. Module optique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une première partie (11) en forme de portion de cylindre et une deuxième partie (12) en forme de plaque, la première partie étant reliée à la deuxième partie par ledit guide optique (13), la première surface optique (14) étant agencée sur la première partie et la deuxième surface optique (15) étant agencée sur la deuxième partie.Optical module (10) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a first part (11) in the form of a cylinder portion and a second part (12) in the form of a plate, the first part being connected to the second part by said optical guide (13), the first optical surface (14) being arranged on the first part and the second optical surface (15) being arranged on the second part.
  3. Module optique (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première surface optique (14) comprend un premier ensemble de prismes (21) s'étendant parallèlement à un premier axe (X1), le premier axe étant perpendiculaire à l'axe optique (XO), et en ce que la deuxième surface optique (15) comprend un deuxième ensemble de prismes (22) s'étendant parallèlement à un deuxième axe (X2), le deuxième axe étant perpendiculaire à l'axe optique (XO).Optical module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first optical surface (14) comprises a first set of prisms (21) extending parallel to a first axis (X1), the first axis being perpendicular to the optical axis (XO), and in that the second optical surface (15) comprises a second set of prisms (22) extending parallel to a second axis (X2), the second axis being perpendicular to the axis optical (XO).
  4. Module optique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier axe (X1) et le deuxième axe (X2) sont parallèles.Optical module (10) according to the preceding claim, characterized in that the first axis (X1) and the second axis (X2) are parallel.
  5. Module optique (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide optique (13) relie un centre de la première surface optique (14) à un centre de la deuxième surface optique (15) et/ou en ce que le guide optique comprend une forme cylindrique à base circulaire.Optical module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical guide (13) connects a center of the first optical surface (14) to a center of the second optical surface (15) and/or in this that the optical guide comprises a cylindrical shape with a circular base.
  6. Module optique (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième surface optique (23) configurée pour dévier des rayons lumineux issus de la source de lumière (2), la première surface optique (14) étant positionnée en aval de la troisième surface optique suivant le sens de propagation des rayons lumineux.Optical module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a third optical surface (23) configured to deflect light rays coming from the light source (2), the first optical surface (14) being positioned downstream of the third optical surface following the direction of propagation of the light rays.
  7. Module optique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la troisième surface optique (23) s'étend parallèlement à la première surface optique (14) et/ou en ce que la troisième surface optique (23) comprend un troisième ensemble de reliefs (24) formée par un ensemble de lignes en arc de cercles centrées sur un même axe.Optical module (10) according to the preceding claim, characterized in that the third optical surface (23) extends parallel to the first optical surface (14) and/or in that the third optical surface (23) comprises a third set of reliefs (24) formed by a set of lines in an arc of circles centered on the same axis.
  8. Module optique (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rayons lumineux issus de la deuxième surface optique (15) forment un faisceau lumineux collimaté, et/ou en ce que le module optique (10) comprend une quatrième surface optique (25) configurée pour redresser des rayons lumineux issus de la deuxième surface optique (15), la quatrième surface optique s'étendant parallèlement à la deuxième surface optique.Optical module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the light rays coming from the second optical surface (15) form a collimated light beam, and/or in that the optical module (10) comprises a fourth optical surface (25) configured to straighten light rays coming from the second optical surface (15), the fourth optical surface extending parallel to the second optical surface.
  9. Module optique (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par injection d'un polymère transparent, notamment par injection de polycarbonate ou de polyméthacrylate de méthyle.Optical module (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it is manufactured by injection of a transparent polymer, in particular by injection of polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  10. Dispositif lumineux (1) de signalisation comprenant une carte de circuit imprimé (17), une source de lumière (2) fixée à la carte de circuit imprimée, notamment une diode électroluminescente, et un module optique (10) selon l'une des revendications précédentes, le module optique comprenant des surfaces d'appui (18) en contact avec la carte de circuit imprimé de part et d'autre de la source de lumière.Light signaling device (1) comprising a printed circuit board (17), a light source (2) fixed to the printed circuit board, in particular a light-emitting diode, and an optical module (10) according to one of the claims previous, the optical module comprising bearing surfaces (18) in contact with the printed circuit board on either side of the light source.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1184618A1 (en) * 2000-08-28 2002-03-06 Valeo Vision Signal light with a simplified optical structure and method to produce such a structure
EP2230446A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-22 Valeo Vision Lighting or signalling device for an automobile
JP2017112065A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社小糸製作所 Vehicular lighting fixture
FR3045781A1 (en) 2015-12-18 2017-06-23 Valeo Vision Belgique LUMINOUS MODULE, ESPECIALLY FOR SURELEVE STOP FIRE WITH SMOOTH APPEARANCE
EP3534063A1 (en) * 2018-03-01 2019-09-04 Valeo Ichikoh (China) Auto Lighting Co. Ltd. Refractor assembly, lighting or signaling device and motor vehicle
FR3079472A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-04 Valeo Vision Belgique COMBINED DEVICE FOR STOP LIGHTS AND CARGO LIGHTS
EP3604905A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-05 Valeo Vision Belgique Light device for a motor vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1184618A1 (en) * 2000-08-28 2002-03-06 Valeo Vision Signal light with a simplified optical structure and method to produce such a structure
EP2230446A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-22 Valeo Vision Lighting or signalling device for an automobile
JP2017112065A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社小糸製作所 Vehicular lighting fixture
FR3045781A1 (en) 2015-12-18 2017-06-23 Valeo Vision Belgique LUMINOUS MODULE, ESPECIALLY FOR SURELEVE STOP FIRE WITH SMOOTH APPEARANCE
EP3534063A1 (en) * 2018-03-01 2019-09-04 Valeo Ichikoh (China) Auto Lighting Co. Ltd. Refractor assembly, lighting or signaling device and motor vehicle
FR3079472A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-04 Valeo Vision Belgique COMBINED DEVICE FOR STOP LIGHTS AND CARGO LIGHTS
EP3604905A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-05 Valeo Vision Belgique Light device for a motor vehicle

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