WO2025017262A1 - Projecteur comprenant un collimateur - Google Patents

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WO2025017262A1
WO2025017262A1 PCT/FR2024/050975 FR2024050975W WO2025017262A1 WO 2025017262 A1 WO2025017262 A1 WO 2025017262A1 FR 2024050975 W FR2024050975 W FR 2024050975W WO 2025017262 A1 WO2025017262 A1 WO 2025017262A1
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rectilinear
prism
collimation
projector
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Christian Tsao
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Safran Electronics and Defense SAS
Original Assignee
Safran Electronics and Defense SAS
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    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G02B19/0066—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array

Definitions

  • the technical field of the invention is co-ordinaters.
  • the invention relates to a collimator used in a projector for a fixed-wing aircraft and a projector comprising such a collimator.
  • An aircraft lighting system generally includes several lighting devices which are activated according to the flight or taxiing phases of the aircraft.
  • the lighting system comprises landing lights and navigation lights arranged on the wings of the aircraft, lighting devices mounted on the nose landing gear leg of the aircraft, lighting devices providing lateral lighting, and additional lighting devices called "wing engine scan lights" in English terms which are used for night inspection of the leading edges and air intakes of the aircraft.
  • such a supplementary lighting device consists of a housing arranged on the side of the aircraft upstream of the wings of the aircraft and provided with a glass flush with the fuselage of the aircraft.
  • the housing also includes a support inclined relative to the glass and provided with LED integrated circuits associated with collimators arranged in the housing and making it possible to emit collimated visible light.
  • the light collimated by each collimator propagates parallel to the optical axis of the collimator in the direction of the glass.
  • the inner face of the glass arranged inside the case is provided with grooves forming rectilinear prisms on the inner face of the glass.
  • the combined effect of the inclined support and the glass provided with grooves forming rectilinear prisms allows the complementary lighting device to illuminate in a direction inclined relative to the direction normal to the aircraft fuselage taken at the location of the supplementary lighting device.
  • Such a supplementary lighting device has a number of disadvantages, particularly relating to the fact that the supplementary lighting device has a relatively large size and mass.
  • the inclined support of the housing increases the depth of the housing and therefore does not favor the bulk and the reduction of the mass of the additional lighting device.
  • the inclined collimators reduce the projected illuminating surface crossing the glass. Indeed, the inclined collimators can emit light towards the internal walls of the housing, the light then being lost.
  • the glass with grooves forming rectilinear prisms of the supplementary lighting device is fragile.
  • the collimated light undergoes two refractions through the grooves forming rectilinear prisms, which generates chromatic dispersion from the supplementary lighting device and does not allow for a homogeneous and uniformly white light beam.
  • the present invention therefore aims to overcome all or part of the aforementioned drawbacks and to provide an implementation collimator integrating a deviation function, in particular without chromatic dispersion.
  • the invention therefore relates to a collimator, in particular for a projector for an aircraft, in particular a fixed wing aircraft, comprising a light entry surface, a light exit surface and an intermediate collimation surface configured to collimate the light coming from the entry surface and direct it towards the exit surface.
  • the light output surface comprises at least one rectilinear prism-shaped groove comprising a reflection surface configured to reflect the light collimated by the intermediate collimation surface and a refracting surface configured to refract light reflected from the reflecting surface.
  • said rectilinear prism-shaped streak is configured to deflect the light collimated by the intermediate collimation surface in a majority direction by a non-zero angle.
  • the light collimated by the intermediate collimation surface is collimated along the optical axis of the collimator.
  • Said rectilinear streak is transversely in the shape of a prism with a triangular section.
  • the light collimated by the intermediate collimation surface is reflected by the reflection surface of said rectilinear prism-shaped streak and then transmitted by the refraction surface of said rectilinear prism-shaped streak.
  • the reflection surface of said prism-shaped rectilinear streak may be arranged such that the angle between the normal to the reflection surface of said prism-shaped rectilinear streak and the collimation direction of the light collimated by the intermediate collimation surface is greater than a reflection limit angle.
  • the reflection surface of said rectilinear prism-shaped streak can form an angle with the light collimated by the intermediate collimation surface of less than 55 degrees, in particular less than 45 degrees, in particular between 25 degrees and 35 degrees.
  • the collimator can be obtained by molding a refractive material, in particular by molding a single piece.
  • the refractive surface of said rectilinear prism-shaped streak may form an angle relative to the direction of collimation of the light collimated by the intermediate collimation surface of less than 10 degrees, in particular less than 5 degrees, in particular between 2 degrees and 4 degrees.
  • the angle formed by the refraction surface of said rectilinear prism-shaped streak relative to the collimation direction of the light collimated by the intermediate collimation surface may correspond to a clearance angle facilitating the demolding of the collimator. Decreasing the value of the angle formed by the refractive surface of said rectilinear prism-shaped streak relative to the collimation direction of the light collimated by the intermediate collimation surface makes it possible to reduce the quantity of light not exiting the collimator via the refractive surface of said rectilinear prism-shaped streak.
  • the output surface may comprise a plurality of rectilinear prism-shaped streaks arranged successively such that at least the refraction surface of one rectilinear streak is directly adjacent to the reflection surface of a directly successive rectilinear streak.
  • the output surface is formed solely from the succession of rectilinear prism-shaped streaks and does not include a surface orthogonal to the direction of collimation of the light collimated by the intermediate collimation surface.
  • the reflection surfaces of the prism-shaped straight lines can be parallel to each other.
  • the refractive surfaces of straight prism-shaped streaks can be parallel to each other.
  • the invention also relates to a projector comprising a housing provided with a glass and a light source support arranged in the housing and provided with at least one light source and at least one collimator as defined above associated with said light source.
  • collimators makes it possible to reduce the physical size of the aircraft projector by placing all of the collimators as close as possible to the glass.
  • the amount of light emitted by the light sources lost in the housing is also reduced, the illuminating surface of the supports being close to the surface of the glass.
  • the chromatism of such a projector is reduced compared to known solutions of the state of the art.
  • said collimator is arranged on the light source support so that the optical axis of said collimator is orthogonal to the glass.
  • the glass may comprise two plane surfaces parallel to each other and orthogonal to the direction of collimation of the light collimated by the intermediate collimation surface of said collimator.
  • the glass may include a treatment increasing its resistance to abrasion.
  • the ice may include a treatment increasing its mechanical resistance.
  • the ice may include a treatment increasing its thermal resistance.
  • FIG 1 schematically illustrates a section of a collimator according to the invention
  • FIG 2 schematically illustrates the cross-section of two directly adjacent rectilinear prism-shaped striations of Figure 1;
  • FIG 3 schematically illustrates a perspective view of an arrangement of three collimators according to the invention.
  • Figure 1 shows a collimator 2 comprising a body 4 made in a single piece, by molding a refractive material, for example a plastic material, in particular anti-UV treated polycarbonate suitable for the use of white light-emitting diodes.
  • a refractive material for example a plastic material
  • anti-UV treated polycarbonate suitable for the use of white light-emitting diodes.
  • Such anti-UV treated polycarbonate lets visible light pass through and resists photo-oxidation.
  • the body 4 comprises a light entry surface 6, a light exit surface 8 and an intermediate collimation surface 10.
  • the light entry surface 6 forms a housing for housing a light source 12 at the entrance to the collimator 2.
  • the light source 12 comprises, for example, a light-emitting diode emitting visible light. Alternatively, it is possible to provide another type of light source 12 emitting in another spectral band.
  • the input and intermediate collimation surfaces 6, 10 are surfaces of revolution around the optical axis A of the collimator 2.
  • the optical axis A defines an axial direction, the direction orthogonal to the optical axis A defining a radial direction.
  • the input and intermediate collimation surfaces 6, 10 ensure the collimation of light beams delivered by the light source 12 in the form of collimated light beams, the beams being parallel to the optical axis A of the collimator 2.
  • the input surface 6 comprises a convex surface 14 centered on the optical axis A forming a convex lens and an inner peripheral surface 16 forming a well.
  • the convex surface 14 forming the convex lens is arranged so that the light source 12 is arranged in the object focus of the convex lens.
  • the intermediate collimation surface 10 comprises an external peripheral surface 18 radially delimiting the body 4.
  • the light beams emitted by the light source 12 are refracted by the inner peripheral surface 16 then reflected by the outer peripheral surface 18 or refracted by the convex surface 14 so as to be directed towards the light output surface 8 of the collimator 2.
  • the light output surface 8 comprises a plurality of rectilinear streaks 20 with a prismatic section each comprising a reflection surface 22 and a refraction surface 24.
  • a cross section of each rectilinear streak 20 in the form of a prism is triangular and is defined by the refraction surface 24 and by the reflection surface 22, each rectilinear streak 20 being in the form of a prism with a triangular section.
  • the refractive surface 24 of each prism-shaped rectilinear streak 20 forms an angle with respect to the collimation direction of the light collimated by the intermediate collimation surface 10 of approximately 3 degrees.
  • the refractive surfaces 24 of the prism-shaped rectilinear streaks 20 are parallel to each other.
  • each rectilinear prism-shaped streak 20 forms an angle with the light collimated by the intermediate collimation surface 10 of approximately 30 degrees.
  • the reflection surfaces 22 of the rectilinear prism-shaped streaks 20 are parallel to each other.
  • the prism-shaped rectilinear streaks 20 are arranged such that, with the exception of the surfaces radially located outside the prism-shaped rectilinear streaks 20 located at the end of the collimator 2, each refraction surface 24 of a rectilinear streak 20 is extended by the reflection surface 22 of a directly adjacent rectilinear streak 20.
  • the reflection surface 22 of each rectilinear streak 20 in the form of a prism is arranged so that the angle between the normal to the reflection surface 22 and the collimation direction of the light collimated by the intermediate collimation surface 10 is greater than a limit reflection angle.
  • each prism-shaped rectilinear streak 20 Light reflected by the reflection surface 22 of each prism-shaped rectilinear streak 20 toward the refraction surface 24 of the prism-shaped rectilinear streak 20 is then refracted by the refraction surface 24 of the rectilinear streak 20 in particular so as to maximize extraction of the light reflected by the reflection surface 22 while avoiding masking of the light by the directly adjacent prism-shaped rectilinear streak 20.
  • the angle values of the reflection and refraction surfaces 22, 24 of each rectilinear prism-shaped streak 20 are determined to obtain a deflection angle of the light collimated by the intermediate collimation surface 10 due to the light output surface 8 around 45 degrees, in particular between 40 degrees and 50 degrees in particular for a material with a refractive index equal to 1.585. Alternatively, it is possible to adapt these angle values according to the material used and the desired deflection angle of the light collimated by the intermediate collimation surface 10.
  • reflection and refraction surfaces 22, 24 whose angle values vary from one rectilinear prism-shaped streak 20 to another to obtain a collimator 2 deflecting the light in several directions.
  • the value of the angle formed by the refraction surface 24 of each rectilinear prism-shaped streak 20 with the collimation direction of the light collimated by the intermediate collimation surface 10 is chosen so as to reduce the amount of light collimated by the intermediate collimation surface 10 and reflected by the refraction surface 24 of each rectilinear prism-shaped streak 20, and also chosen so as to reduce the amount of light reflected by the reflection surface 22 and then refracted by the refraction surface 24 of each rectilinear prism-shaped streak 20 striking the reflection surface 22 of the directly adjacent rectilinear prism-shaped streak 20.
  • the extraction of the light collimated by the intermediate collimation surface 10 is maximized.
  • the collimator 2 comprises a plurality of rectilinear prism-shaped streaks 20.
  • the collimator 2 may comprise a single rectilinear prism-shaped streak 20.
  • Figure 3 shows an arrangement 26 of three collimators 2 oriented in the same direction and in contact with each other, the three collimators 2 here being identical.
  • the arrangement 26 comprises three identical fixing feet 28 arranged in a triangular shape in order to stably fix the arrangement 26, each foot 28 being arranged between two separate collimators 2.
  • This arrangement 26 makes it possible to pool the support feet 28 of the collimators 2, also promoting the luminous efficiency of the arrangement 26 while remaining mechanically reliable and rigid.
  • Figure 4 shows a projector 30 comprising a housing 32 provided with a glass 34 forming one of the outer faces of the housing 32.
  • the projector 30 is intended to equip an aircraft, in particular a fixed-wing aircraft, so that the glass 34 is flush with the fuselage of the aircraft.
  • the projector 30 is intended to allow a pilot of the aircraft to inspect the leading edges and the air intakes of the aircraft.
  • the window 34 comprises two surfaces parallel to each other, in particular two flat surfaces in the extension of the fuselage of the aircraft.
  • the housing 32 comprises a support 36 for light sources arranged in the housing 32 and comprising an upper face facing the glass 34.
  • the support 36 for light sources comprises an integrated circuit carrying light sources 12 and arranged on the upper face of the support 36 for light sources.
  • Arrangements 26 of collimators 2 are mounted by means of the fixing feet 28 on the support 36 of light sources so that each light source 12 is associated with a collimator 2.
  • the light source support 36 is arranged so that the optical axis A of each collimator 2 is orthogonal to the parallel surfaces of the glass 34.
  • the glass 34 comprises a treatment in order to strengthen it.
  • the glass 34 comprises a treatment increasing its resistance to abrasion and/or a treatment increasing its mechanical resistance and/or a treatment increasing its thermal resistance.
  • the projector 30 comprises a mixture of different arrangements 26 of collimators 2, each arrangement 26 of collimator 2 being adapted to illuminate according to a different deflection angle.
  • the projector 30 can emit non-uniform radiation and illuminate more areas of interest, for example areas of interest of an aircraft wing, or illuminate a larger volume of space.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

Ce projecteur (30) pour aéronef comprend au moins un collimateur comprenant une surface d' entrée (6) de lumière, une surface de sortie (8) de lumière et une surface intermédiaire de collimation (10) configurée pour collimater la lumière provenant de la surface d' entrée (6) et la diriger vers la surface de sortie (8), la surface de sortie (8) de lumière comprenant au moins une strie rectiligne (20) en forme de prisme comprenant une surface de réflexion (22) configurée pour réfléchir la. lumière collimatée par la. surface intermédiaire de collimation ( 10) et une surface de réfraction (24) configurée pour réfracter la lumière réfléchie par la surface de réflexion (22).

Description

DESCRIPTION
PROJECTEUR COMPRENANT UN COLLIMATEUR
Domaine technique
L’invention a pour domaine technique les co l limateurs.
En particulier, l’invention a pour objet un collimateur utilisé dans un projecteur pour un aéronef à voilure fixe et un projecteur comprenant un tel collimateur.
T ethniques antérieures
Un système d’ éclairage d’ aéronef comprend généralement plusieurs dispositifs d’éclairages qui sont activés en fonction de phases de vol ou de roulage de l’ aéronef.
Le système d’ éclairage comprend des feux d’ atterrissage et des feux de navigation disposés sur les ailes de l’ aéronef, des dispositifs d’ éclairage montés sur la jambe de train avant de l ’ aéronef, des dispositifs d ’éclairage assurant un éc lairage latéral, et des dispositifs d’ éclairage complémentaires dénommés « wing engine scan light » en termes anglo-saxons qui sont utilisés pour l’inspection de nuit des bords d’ attaque et des entrées d’ air de l’ aéronef.
Dans l ’ état de la technique, un tel dispositif d’éclairage complémentaire est constitué d’un boîtier disposé sur le flanc de l’aéronef en amont des ailes de l’ aéronef et muni d’une glace affleurant le fuse lage de l’ aéronef.
Le boîtier comprend également un support incliné par rapport à la glace et muni de circuits intégrés à LED associés à des collimateurs disposés dans le boîtier et permettant d’émettre une lumi ère visible collimatée. La lumière collimatée par chaque collimateur se propage parallèlement à al xe optique du collimateur en direction de la glace.
La face interne de la glace disposée à l’ intérieur du boîtier est munie de stries formant des prismes rectilignes sur la face interne de la glace.
L ’effet combiné du support incliné et de la glace munie de stries formant des prismes rectilignes permet au dispositif d ’éclairage complémentaire d’ éclairer dans une direction inclinée par rapport à la direction normale au fuselage de l’ aéronef prise à l ’ emplacement du dispositif d’ éclairage complémentaire.
Un tel dispositif d’éclairage complémentaire présente un certain nombre d’ inconvénients, notamment relatifs au fait que le dispositif d’ éclairage complémentaire présente un encombrement et une masse relativement importants.
Le support incliné du boîtier augmente la profondeur du boîti er et ne favorise donc pas l’ encombrement et la diminution de l a masse du dispositif d’ éclairage complémentaire. Les collimateurs inclinés diminuent la surface éclairante projetée traversant la glace. En effet les collimateurs inclinés peuvent émettre de la lumière en direction des parois internes du boîtier, la lumière étant alors perdue.
La glace munie de stries formant des prismes rectilignes du dispositif d ’ éclairage complémentaire est fragile. De plus, la lumière collimatée subit deux réfractions au travers des stries formant des prismes rectilignes, ce qui génère de la dispersion chromatique issue du dispositif d’ éclairage complémentaire et ne permet pas d’ avoir un faisceau lumineux homogène et uniformément blanc.
Exposé de l' invention
La présente invention a donc pour objectif de pallier tout ou partie des inconvénients précités et de fournir un collimateur d’implémentation intégrant une fonction de déviation, en particulier sans dispersion chromatique.
L ’invention a donc pour objet un collimateur, en particulier pour projecteur pour aéronef notamment à voilure fixe, comprenant une surface d’entrée de lumière, une surface de sortie de lumière et une surface intermédiaire de collimation configurée pour collimater la lumière provenant de la surface d’ entrée et la diriger vers la surface de sortie.
Selon une caractéristique générale de l’ invention, la surface de sortie de lumière comprend au moins une strie rectiligne en forme de prisme comprenant une surface de réflexion configurée pour réfléchir la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation et une surface de réfraction configurée pour réfracter la lumière réfléchie par la surface de réflexion.
Ainsi, ladite strie rectiligne en forme de prisme est configurée pour dévier la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation selon une direction majoritaire d’un angle non nul.
La lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation est collimatée selon l’ axe optique du collimateur.
Ladite strie rectiligne est transversalement en forme de prisme à section triangulaire .
La lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation est réfléchie par la surface de réflexion de ladite strie rectiligne en forme de pri sme puis transmise par la surface de réfraction de ladite strie rectiligne en forme de prisme.
La surface de réflexion de ladite strie rectiligne en forme de prisme peut être agencée de sorte que l’ angle entre la normale à la surface de réflexion de ladite strie recti ligne en forme de prisme et la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation est supérieur à un angle limite de réflexion.
La surface de réflexion de ladite strie rectiligne en forme de prisme peut former un angle avec l a lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation inférieur à 55 degrés, notamment inférieur à 45 degrés, en particulier compris entre 25 degrés et 35 degrés.
Le collimateur peut être obtenu par moulage d’un matériau réfringent, en particulier par moulage d’une seule pièce.
La surface de réfraction de ladite strie rectiligne en forme de prisme peut former un angle par rapport à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation inférieur à 10 degrés, notamment inférieur à 5 degrés, en particulier compris entre 2 degrés et 4 degrés.
L’ angle formé par la surface de réfraction de ladite strie rectiligne en forme de prisme par rapport à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation peut correspondre à un angle de dépouille facilitant le démoulage du collimateur. Diminuer la valeur de l ’angle formé par la surface de réfraction de ladite strie rectiligne en forme de prisme par rapport à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation permet de diminuer la quantité de lumi ère ne sortant pas du collimateur par la surface de réfraction de ladite strie rectiligne en forme de prisme.
La surface de sortie peut comprendre une pluralité de stries rectilignes en forme de prisme agencées successivement de sorte qu’ au moins la surface de réfraction d’une strie rectiligne est directement adjacente à la surface de réflexion d’une strie rectiligne directement successive.
En particul ier, la surface de sortie est formée uniquement de la succession de stries rectilignes en forme de prisme et ne comprend pas de surface orthogonale à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation.
Les surfaces de réflexion des stries recti lignes en forme de prisme peuvent être parallèles entre elles.
Les surfaces de réfraction des stries rectilignes en forme de prisme peuvent être parallèles entre elles.
L’invention a également pour obj et un projecteur comprenant un boîtier muni d’une glace et un support de sources lumineuses di sposé dans le boîtier et muni d’ au moins une source lumineuse et d ’ au moins un collimateur tel que défini précédemment associé à ladite source lumineuse.
L ’utilisation de tels collimateurs permet de réduire l’encombrement physi que du projecteur pour aéronef en plaçant l’ ensemble des co l limateurs au p lus près de la glace. La quantité de lumière émises par les sources lumineuses perdue dans le boîtier est également réduite, la surface éclairante des supports étant proche de la surface de la glace. De plus, le chromatisme d’un tel projecteur est réduit par rapport aux solutions connues de l ’état de la technique.
De préférence, ledit collimateur est agencé sur le support de sources lumineuses de sorte que l’ axe optique dudit collimateur est orthogonal à la glace. La glace peut comprendre deux surfaces planes parallèles entre elles et orthogonales à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation dudit collimateur.
La glace peut comprendre un traitement augmentant sa résistance à l’ abrasion.
La glace peut comprendre un traitement augmentant sa résistance mécanique.
La glace peut comprendre un traitement augmentant sa résistance thermique.
Brève description des dessins
D’autres buts, caractéri stiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’ exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig 1 ] illustre schématiquement une coupe d’un collimateur selon l’invention ;
[Fig 2] illustre schématiquement la section transversale de deux stries rectilignes en forme de prisme directement adjacentes de la figure 1 ;
[Fig 3] illustre schématiquement une vue en perspective d’un agencement de trois collimateurs selon l’invention ; et
[Fig 4] il lustre un projecteur selon l’invention .
Description détaillée
La figure 1 représente un collimateur 2 comportant un corps 4 réalisé en une seul e pi èce, par moulage d ’ un matériau réfringent, par exemple d’une matière plastique, notamment du polycarbonate traité anti-UV adapté à l’ utilisation de diodes électroluminescentes blanches. Un tel polycarbonate traité anti-UV laisse passer la lumière visible et résiste à la photo-oxydation.
Le corps 4 comprend une surface d’entrée 6 de lumière, une surface de sortie 8 de lumière et une surface intermédiaire de collimation 10. La surface d’ entrée 6 de lumière forme un logement pour loger une source lumineuse 12 en entrée du collimateur 2.
La source lumineuse 12 comprend, par exemple, une diode électroluminescente émettant de la lumière visible. A lternativement, i l est possible de prévoir un autre type de source lumineuse 12 émettant dans une autre bande spectrale.
Les surfaces d ’ entrée et intermédiaire de collimation 6, 1 0 sont des surfaces de révolution autour de l ’ axe optique A du collimateur 2. L’ axe optique A définit une direction axiale, la direction orthogonale à l’axe optique A définissant une direction radiale.
Les surfaces d’ entrée et intermédiaire de collimation 6, 10 assurent la collimation de faisceaux lumineux délivrés par la source lumineuse 12 sous la forme de faisceaux de lumière collimates, les faisceaux étant parallèles à l’ axe optique A du collimateur 2.
La surface d ’ entrée 6 comprend une surface convexe 14 centrée sur l ’ axe optique A formant une l entille convexe et une surface périphérique intérieure 16 formant un puit. La surface convexe 14 formant la lentille convexe est agencée de sorte que la source lumineuse 12 est disposée dans le foyer objet de la lentille convexe.
La surface intermédiaire de collimation 10 comprend une surface périphéri que extérieure 18 délimitant radialement le corps 4.
Les faisceaux lumineux émis par la source lumineuse 12 sont réfractés par la surface périphérique intérieure 16 puis réfléchis par la surface périphérique extérieure 18 ou réfractés par la surface convexe 14 de manière à être dirigés vers la surface de sortie 8 de lumière du collimateur 2.
La surface de sortie 8 de lumière comprend une pluralité de stries rectilignes 20 à section prismatique comprenant chacune une surface de réflexion 22 et une surface de réfraction 24. Une section transversale de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme est triangulaire et est définie par la surface de réfraction 24 et par la surface de réfl exion 22, chaque strie rectiligne 20 étant en forme de prisme à section triangulaire. La surface de réfraction 24 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme forme un angle par rapport à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation 10 d’ environ 3 degrés. Les surfaces de réfraction 24 des stries rectilignes 20 en forme de prisme sont parallèles entre elles.
La surface de réflexion 22 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme forme un angle avec la lumière collimatée par la surface intermédiaire de col limation 1 0 d’ environ 30 degrés. Les surfaces de réflexion 22 des stries rectilignes 20 en forme de prisme sont parallèles entre elles.
Les stries rectilignes 20 en forme de prisme sont agencées de sorte que, à l’ exception des surfaces radialement situées à l ’ extérieur des stries rectilignes 20 en forme de prisme situées à l’ extrémité du collimateur 2, chaque surface de réfraction 24 d’une strie rectiligne 20 est prolongée par la surface de réflexion 22 d ’ une strie rectiligne 20 directement adjacente.
Comme i llustré plus visiblement à la figure 2, représentant la trajectoire de deux rayons lumineux, la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation 10 et dirigée vers la surface de réflexion 22 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme est réfléchie par la surface de réflexion 22 en direction de la surface de réfraction 24 de la strie rectiligne 20 en forme de prisme.
En effet, la surface de réflexion 22 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme est agencée de sorte que l’ angle entre la normale à la surface de réflexion 22 et la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation 10 est supérieur à un angle limite de réflexion .
La lumière réfléchie par la surface de réflexion 22 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme en direction de la surface de réfraction 24 de la strie rectiligne 20 en forme de prisme est ensuite réfractée par la surface de réfraction 24 de la strie rectiligne 20 en particulier de manière à maximiser l’ extraction de la lumière réfléchie par la surface de réflexion 22 en évitant le masquage de la lumière parla strie rectiligne 20 en forme de prisme directement adjacente. Les valeurs d’ angles des surfaces de réflexion et de réfraction 22, 24 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme sont déterminées pour obtenir un angle de déviation de la lumière collirnatée par la surface intermédiaire de collimation 10 du fait de la surface de sortie 8 de lumière autour de 45 degrés, notamment compris entre 40 degrés et 50 degrés en particulier pour un matériau d ’indice de réfraction égal à 1 ,585. Alternativement, il est possible d ’adapter ces valeurs d ’ angles en fonction du matériau utilisé et de l ’angle de déviation de la lumière collirnatée par la surface intermédiaire de collimation 10 souhaité.
En variante, il est possible de prévoir des surfaces de réflexion et de réfraction 22, 24 dont les valeurs d ’ angles varient d ’ une strie rectiligne 20 en forme de prisme à l’autre pour obtenir un col limateur 2 déviant la lumière selon plusieurs directions.
Avantageusement, la valeur de l’ angle formé par la surface de réfraction 24 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme avec la direction de collimation de la lumière collirnatée par la surface intermédiaire de collimation 10 est choisie de manière à diminuer la quantité de lumière collirnatée par la surface intermédiaire de collimation 10 et réfléchie par la surface de réfraction 24 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme, et également choisie de manière à diminuer la quantité de lumière réfléchie par la surface de réflexion 22 puis réfractée par la surface de réfraction 24 de chaque strie rectiligne 20 en forme de prisme venant frapper la surface de réflexion 22 de la strie rectiligne 20 en forme de prisme directement adjacente. Ainsi, l’extraction de la lumière collirnatée par la surface intermédiaire de collimation 10 est maximisée.
Dans l ’exemp le représenté, le collimateur 2 comprend une pluralité de stries rectilignes 20 en forme de prisme. Alternativement, le collimateur 2 peut comprendre une seule strie rectiligne 20 en forme de prisme.
La figure 3 représente un agencement 26 de troi s collimateurs 2 orientés selon une même direction et en contact les uns avec les autres, les trois collimateurs 2 étant ici identiques. L ’ agencement 26 comprend trois pieds 28 identiques de fixation agencés selon une forme triangulaire afin de fixer de manière stable l’ agencement 26, chaque pied 28 étant agencé entre deux collimateurs 2 distincts. Cet agencement 26 permet de mutualiser les pieds 28 d’appui des collimateurs 2, favorisant également l ’ efficacité lumineuse de l’ agencement 26 tout en restant mécaniquement fiable et rigide.
La figure 4 représente un projecteur 30 comprenant un boîtier 32 muni d ’ une glace 34 formant l’une des faces extérieures du boîtier 32. Le projecteur 30 est destiné à équiper un aéronef, notamment à voilure fixe, de sorte que la glace 34 affleure le fuselage de l ’aéronef. En particulier, le projecteur 30 est destiné à permettre à un pilote de l ’ aéronef d’inspecter les bords d’attaque et les entrées d’ air de l’aéronef.
La glace 34 comprend deux surfaces parallèles entre elles, en particulier deux surfaces planes dans le prolongement du fuselage de l’aéronef.
Le boîtier 32 comprend un support 36 de sources lumineuses disposé dans le boîtier 32 et comprenant une face supérieure en regard de la glace 34. Le support 36 de sources lumineuses comprend un circuit intégré portant des sources lumineuses 12 et disposé sur la face supérieure du support 36 de sources lumineuses.
Des agencements 26 de collimateurs 2 sont montés par l ’intermédiaire des pieds 28 de fixation sur le support 36 de sources lumineuses de sorte que chaque source lumineuse 12 est associée à un collimateur 2.
Le support 36 de sources lumineuses est agencé de sorte que l’ axe optique A de chaque collimateur 2 est orthogonal aux surfaces parallèles de la glace 34.
De préférence, la glace 34 comprend un traitement afin de la renforcer. Par exemple, la glace 34 comprend un traitement augmentant sa résistance à l’ abrasion et/ou un traitement augmentant sa résistance mécanique et/ou un traitement augmentant sa résistance thermique.
L ’utilisation d ’ agencement 26 de collimateurs 2 permet de réduire le temps d ’ assemblage du boîtier 32. Dans un mode de réalisation particulier, le projecteur 30 comprend un panachage de différents agencements 26 de collimateurs 2, chaque agencement 26 de collimateur 2 étant adapté pour éclairer selon un angle de déviation différent. Ainsi , le projecteur 30 peut émettre un rayonnement non uniforme et éclairer davantage des zones d’intérêts, par exemple des zones d’intérêts d ’ une aile d’ aéronef, ou éclairer un volume de l’ espace plus important.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Projecteur (30) pour aéronef comprenant un boîtier (32) muni d’une glace (34) et un support (36) de sources lumineuses ( 12) disposé dans le boîtier (32) et muni d’ au moins une source lumineuse ( 12) et d’ au moins un collimateur (2) associé à ladite source lumineuse ( 12), ledit collimateur (2) comprenant une surface d ’ entrée (6) de lumière, une surface de sortie (8) de lumière et une surface intermédi aire de collimation (10) configurée pour collimater la lumière provenant de la surface d ’entrée (6) et la diriger vers la surface de sortie (8), la surface de sortie (8) de lumière comprenant au moins une strie rectiligne (20) en forme de prisme comprenant une surface de réflexion (22) configurée pour réfléchir la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation ( 10) et une surface de réfraction (24) configurée pour réfracter la lumière réfléchie par la surface de réflexion (22), caractérisé en ce que la surface de réfraction (24) de ladite strie rectili gne (20) en forme de prisme forme un angle par rapport à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation ( 10) inférieur à 10 degrés.
2. Projecteur (30) pour aéronef se lon la revendication 1 , dans lequel la surface de réflexion (22) de ladite strie rectiligne (20) en forme de prisme est agencée de sorte que l’ angle entre la normale à la surface de réflexion (22) de ladite strie rectiligne (20) en forme de prisme et la direction de collimation de la lumi ère collimatée par la surface intermédiaire de collimation ( 10) est supérieur à un angle limite de réflexion.
3. Projecteur (30) pour aéronef selon l ’ une des revendications 1 et 2, dans lequel la surface de réflexion (22) de ladite strie rectiligne (20) en forme de prisme forme un angle avec la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation ( 10) inférieur à 55 degrés, notamment inférieur à 45 degrés, en particulier compris entre 25 degrés et 35 degrés.
4. Projecteur (30) pour aéronef se lon l ’ une des revendications 1 à 3 , dans lequel le collimateur (2) est obtenu par moulage d’un matériau réfringent, en particulier par moulage d’une seule pièce.
5. Projecteur (30) pour aéronef selon l ’ une des revendications 1 à 4, dans lequel la surface de réfraction (24) de ladite strie recti ligne (20) en forme de prisme forme un angle par rapport à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de collimation ( 10) inférieur à 5 d egrés, en particulier compris entre 2 degrés et 4 degrés.
6. Projecteur (30) pour aéronef selon l’une des revendications 1 à 5 , dans lequel la surface de sortie (8) comprend une pluralité de stries rectilignes (20) en forme de prisme agencées successivement de sorte qu’ au moins l a surface de réfraction (24) d’une stri e rectiligne (20) est prolongée par la surface de réflexion (22) d’une strie rectiligne (20) directement successive.
7. Projecteur (30) pour aéronef selon la revendication 6, dans lequel les surfaces de réflexion (22) des stries recti lignes (20) en forme de prisme sont parallèles entre elles et/ou dans lequel les surfaces de réfraction (24) des stries rectilignes (20) en forme de prisme sont parallèles entre elles.
8. Projecteur (30) pour aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la glace (34) comprend deux surfaces planes parallèles entre elles et orthogonales à la direction de collimation de la lumière collimatée par la surface intermédiaire de co l limation ( 10) dudit collimateur (2).
9. Projecteur (30) pour aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la glace (34) comprend un traitement augmentant sa résistance à l’ abrasion et/ou un traitement augmentant sa résistance mécanique et/ou un traitement augmentant sa résistance thermique.
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