Brevet FR2501336A1 — publié le 19820910

250133-6 -1- La présente invention concerne les ensembles d 'émission de lumière pour véhicules automobiles, notannent, nais non exclusivement, les feux de signalisation de couleur. De tels feux coportent classiquement une source lumineuse, gmettant généralement de la lumière blanche, et coopérant avec des moyens réflecteurs, constitués le plus souvent par au moins une sec- tion de miroir parabolique dont le foyer concide sensiblement avec la source et renvoyant des rayons lumineux sensiblement parallèles à une direction principale d'émnission. Pour obtenir la coloration dési- rée de la lumière, on interpose sur le trajet de la lumière une paroi translucide colorée, qui peut être constituée soit par un ballon co- loré entourant la lampe, soit par un globe coloré constituant la face frontale du feu. De tels ensembles donnent toute satisfaction à l'mnission, c'est-à-dire lorsque leur lampe est allumée: ils émettent, dans le champ désiré, une lumière ayant une coloration et une intensité bien déterminées. Toutefois, de par leur construction mime, ils présentent l'inconvénient de montrer à l'observateur extérieur leur coloration propre et/ou leur constitution interne. Cela est dû essentiellement au fait que les rayons ambiants provenant de n'importe quelle direction, sont généralement libres de pénétrer à l'intérieur du feu, pour y être réfléchis deux fois par les moyens réflecteurs, et ressortir finalement du feu qui renvoie vers l'avant une partie importante du flux lumineux ambiant qui le frappe. Les rayons de lumière ambiante ainsi renvoyés prennent naturellement la couleur des parois qu'ils traversent, tout en pouvant mnme véhicu- ler l'image des objets qu'ils rencontrent; c'est pourquoi les feux de signalisation connus apparaissent colorés pour l'observateur exté- rieur. Il en est de mme pour certains projecteurs équipés d'une lampe jaune qui laissent apparaître à l'extérieur, lors de l'extinc- tion du projecteur, la coloration jaune. Une telle apparence colorée constitue un inconvénient mar- qué sur le plan de l'esthétique. Au contraire, il apparaît extrême- ment souhaitable pour les stylistes de disposer, pour les véhicules -2 automaDbiles, d'ensembles d'émission de lumière dont l'apparence soit complétement neutre (blanc brillant) lorsqu'ils sont éteints. De tels ensembles, en effet, sont susceptibles de s'harmoniser beaucoup mieux que les ensembles existants avec toutes les teintes de carrosserie. La présente invention vise à réaliser de tels ensembles, et propose à cet effet une nouvelle structure optique, grâce à laquelle l'effet de renvoi ci-dessus signalé se trouve pratiquement évité pour la plupart des directions de lumière incidente, et notamment pour les rayons ambiants venant du haut. Le nouvel ensemble d'émission de lumière conformment à l'invention comprend, de façon traditionnelle, une source lumineuse et des moyens réflecteurs ou dioptriques pour coopérer avec elle et envoyer vers l'avant des rayons lumineux selon une direc- tion principale de sortie (ou autour d'une telle direction principa- le). La coloration peut être donnée aux rayons lumineux soit en constituant la source par une ampoule incorporant la coloration, soit en entourant la source lumineuse d'un ballon coloré, soit en interposant, en avant de la source lumineuse,une paroi translucide colorée. En variante, on peut recouvrir la surface réfléchissante des moyens réflecteurs par un vernis coloré,ou colorer les toyens dioptriques. Le moyen essentiel de l'invention est constitué par au moins une série de lames planes parallèles doublement réfléchissan- tes, disposées sur le trajet de sortie des rayons lumineux. Ces la- res laissent sortir, après une double réflexion sur une paire de lames, chacun des rayons renvoyés par le réflecteur. Au contraire, pour la lumière ambiante, elles servent de masque à la plupart des rayons anmbiants, sauf pour ceux qui ont une direction d'incidence sensiblement parallèle à la direction principale de sortie, pour lesquels il y a renvoi dans la direction d'incidence. Mais ces derniers rayons ne représentent qu'une faible proportion du flux de lumière ambiante susceptible de pénétrer dans l'ensemble d'émission selon l'invention, d'autant que, en pratique, la lumière ambiante, par exemple la lumière solaire, se présente à l'ensemble en venant du haut avec une inclinaison marquee. - 3- Pour jouer au mieux leur rôle, les lames, au nomins dans la partie supérieure de l'ensemble, sont disposées avec une obliquité qui va de haut en bas et d'arrière en avant. En variante, les lames peuvent avoir cette disposition dans la moitié supérieure du dispositif, et amoir la disposition inverse (c'est-a-dire être obliques de bas en haut et d'arrière en avant) dans la partie inférieure de l'enseble. Les dimensions, 1 'écartement relatif, et 1 'obliquité des lames, peuvent être variables. En général, pour un effet optimal, il faut et il suffit qu'elles se projettent sur un plan perpenliculatre à la direction principale de sortie sans discontinuité notable, mais aussi sans c--audmt notable. La discontinuité, en effet, atténuerait l'effet de nmasque, à l'encontre des rayons ambiants. D'autre part, le chevauchent pourrait réaliser un effet d'écran d'oocltation sur'les-xayons bhis. Selon une autre caractéristique de l'invention, la colora- tion, au lieu d'être réalisée par des moyens classiques, ou par une paroi translucide intemJdiaire, peut être incorporée directement aux lames qui se présentent alors c.oe des lames colorées translucides ayant une sele surface qui est dubleuent réfléchissante ple d lames en verre coloré dont une face reçoit un aluminage). Iorsque toutes les lames ont la nmme inclinaison, il est avantageux d'utiliser dans l'axe du dispositif un ca- che de lumière directe disposé entre la source lumineuse et l'ensem- ble de la lame selon l'invention. D'autres cractritiues et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 r--eprésente en coupe axiale verticale un en- semtble d'émission selon l'invention; - la figure la représente s tiqueEnt, en vue de détail, une variante de réalisation des lames; - la figure 2 représente très schéatiquement en coupe - axiale verticale une variante d'implantation des lames. - 4- L'ensemble d'émission de lumière selon l'invention repré- senté à la figure 1, dans un exemple préférentiel, coeporte une lampe 10, à l'arrière de laquelle est disposé un réflecteur 20, dont la surface 21 est réfléchissante. Le filament 11 de la lampe est sensiblement au foyer du ré- flecteur 20 qui a une surface réfléchissante 21 ayant la forme d'un parabololde de révolution d'axe AA, cet axe constituant l'axe optique du système. omme on le voit sur la figure, les rayons R issus du fi- lament 11 sont renvoyés par le réflecteur 20 parallèlement à l'axe AA qui constitue ainsi la direction principale de sortie. A l'avant de la lampe 10, est disposé un cache de lumière directe 30, qui peut, cmme représenté, être un écran sensiblement en plan perpendiculaire a l'axe A^. Le réflecteur 20 est prolongé par des joues 50 de manière à constituer un bottier qui abrite tous les éléments de l'ensemble. Ce bottier est fermé d'un globe 60 qui, de façon caractéristique, est translucide, sans coloration particulière. Le globe 60 peut coeporter, d'une manière connue en elle-ine, des stries de diffusion, 61, qui n'ont été que partiellement représentés sur la figure. la coloration voulue est donnée aux rayons R renvoyés par le réflecteur 20 à l'aide d'une paroi translucide colorée 70 qui, dans l'exemple représenté est perpendiculaire à l'axe AM. - L'élément essentiel du dispositif est constitué par une série 100 de lames 110 qui sont parallèles entre elles et qui sont doublement réfléchissantes, en ce sens que leur deux faces planes parallèles 11Oa et 11Ob se comportent l'une et l'autre commoe des mi- roirs. Les lames 110 sont disposées obliquement de haut en bas et de l'arrière vers l'avant par rapport à la direction principale AM. Elles servent à réfléchir les rayons qui les frappent sur l'une ou l'autre de leurs faces 11Oa ou 11Ob. Dans l'exemple représenté, ce sont les faces llOa et 110b elles-mmes qui sont représentées comme étant des miroirs; autrement dit, les lames sont réfléchissantes sur toutes leur surface externes et les rayons lumineux ne pénètrent jamais dans les lames. Comme on le verra par la suite, d'autres constructions sont envisageables et font partie de l'invention. -5- Commoe on le voit sur la figure, l'agencement des lames 110 est tel que chacun des rayons R, après traversée de l'écran coloré 70 se trouve doublement réfléchi sur une paire de lame et sort finale- ment de l'ensemble d'émission selon la direction RU sensiblement pa- rallèle à la direction principale mA. Ainsi, la presque totalité des rayons émis par le filament 11 et renvoyés par le réflecteur 20 sort finalement de l'ensemble, la dimension, l'obliquité et l'écartement des lames étant tels que tout rayon qui atteint l'ensemble des lames 110 en passant entre deux lames adjacentes sort du dispositif après deux réflexions seulement. A l'é- mission, seul le flux lumineux correspondant aux rayons qui frappent la tranche des lames (en elles-mêmes très minces) se trouve perdu. Au contraire, en oe qui ccncrne les rayons ambiants, qui arrivent par exoeple avec une direction incidente DA en venant d'un point du ciel, l'ensemble 100 se coçporte carnne un masque. Pour la plupart des directions de lumière amirbiante ID, les rayons lumineux ne pénètrent pas à l'intérieur du bottier 50, ou en tout cas n'en ressortent pas de façon sensible. Seuls les rayons incidents ayant une direction D1 très voisine de la direction principale AA peuvent à]a fois pénétrer dans l'ensemble et en ressortir; cela ne correspond qu'a une partie très faible des ralons arbiants suscepti- bles de frapper l'ensemble selon l'invention, d'autant que, CaIme on l'a dit, la lumière ambiante, qui vient du ciel ou du soleil, n'a pas en général une direction voisine de l'horizontale. - En conséquence, l'ensemble d'émission de lumière selon l'in- vention émet de la lumière colorée lorsque la lampe 10 est allumée, et, lorsque la lampe 10 se trouve éteinte, apparait à l'observateur d'une couleur neutre, relativement blanche et brillante, qui convient particulièrement bien aux stylistes, coame on l'a exposé ci-dessus. De nombreuses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Pour oe qui est de la coloration, on peut, ainsi qu'on l'a indiqué, remnplacer l'écran translucide coloré 70 par d'autres toyens carmnus en eux-mèmes, par exemple un ballon coloré entourant judicieu- sement la lampe 10, ou un vernis coloré recouvrant la surface réflé- chissante 21. - - 6 -- -6- On peut aussi, et cette caractéristique fait partie de 1' invention, donner la coloration voulue à des lames transparentes, en se contentant de leur associer une surface doublement réfléchis- sante sur leur face externe qui est tournée vers le globe 60. La figure la illustre cette disposition: les lames 110 sont en verre coloré, ou en une matière plastique transparente colorée. Un alumi- nage 112 est appliqué sur la seule face ll0a. La figure 2 représente une variante de réalisation dans laquelle, symétriquement par rapport au plan horizontal de l'axe AA, on donne aux lames 110 deux orientations opposées. Les lames au- dessus du plan horizontal de l'axe AA sont obliques et de haut en bas et d'arrière en avant, alors que, symétriquement, les lames en-dessous dudit plan sont obliques de bas en haut et d'arrière en avant. Une telle disposition produit un résultat d'ensemble analogue à ce qui vient d'être décrit avec une série de lames parallèles ayant la même obliquité, à ceci près que, si certains rayons lumineux ambiants peu- vent rentrer à l'intérieur du dispositif (à travers les lames infé- rieures), ils ne peuvent pas en sortir (grace à l'obliquité inverse des lames supérieures). On peut remarquer que ce dispositif de la figure la peut permettre de s'affranchir de la présence d'un cache de lumière directe tel que 30. Tes deux exemples qui viennent d'être donnés à propos des figures 1 et 2 ne sont bien entendu vas limitatifs et l'on peut con- cevoir, sans sortir du cadre de l'invention bien d'autres modes de réalisation. D'autre part, alors qu'on a décrit un ensemble d'émission simple, il doit être entendu que l'invention s'applique à un ensemble plus complexe comportant, derrière un seul globe transparent tel que une pluralité de sources lumineuses coopérant avec une pluralité d'éléments réflecteurs pour réaliser des ensembles d'éclairement à plusieurs fonctions, compartimentes ou non. Il peut être avantageux, dans ce cas, de prévoir qu'un mnme ensemble de lames sera utilisé en coopération avec les différents systèmes élémentaires de l'ensemble d'émission de lumière. -7- Par ailleurs, on peut, d'une manière connue en elle-*, fai oopérer la soure avec des myens dioptriques et non plus avec des oyens réflecteurs. Dans ce cas, une lentille (par exeile lentille de Fresnel) est disposée'devant la source pour créer le faisceau à 1'[nission; avantageuseent alors la coloration peut être incorporée à la lentille elle-Ne. Dans une telle construction, aucun rayon ambiant ne peut ressortir dui feu. On cbservea enfin que le car e rflis t des lames donne au feu, vu de l'extérieur lorsqu'il est éteint, un aspect bla-brillant tout à fait reazquable sur le plan de l'esthétique. REVENDICATIONS 1. Ensemble d'émission de lumière, notamment feu de signa- lisation pour véhicule autcmsbile,':du type oomprenant une source lu- mnineuse (10) et des nmyens réflecteurs (20) ou dioptriques pour C érer avec elle et; envoyer vers l'avant les rayons lumi- neux reçus de la source, caractérisé en ce qu'il co.porte au moins une série (100) de lames planes parllèles doublement réfléchissan- tes (110) disposées sur le trajet de sortie des rayons lumineux, de manière a laisser sortir l'ensemble des rayons envoyés vers l'avant lors de l'émission et a servir de masque contre la pénétration de la plupart des rayons lumineux ambiants (DA) venant de l'extérieur. 2. Ensemnble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il oenporte une seule série de lanes doublement réfléchissantes parallèles (110), ces lames ayant une direction oblique orientée de haut en bas et d'arrière en avant. 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par deux séries de lames ayant des obliquités opposées, A savoir une série su- périeure oblique de haut en bas et d'arrière en avant, et une série de lames infrieures, obliques de bas en haut et d'arrière en avant. 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caracté- risé par le fait qu'un écran de lumière directe (30) est disposé de- vant la lampe (10) pour em:-her les rayons lumineux d'arriver direc- tement sur la série de lames (100) sans réflexion préalable sur le réflecteur. 5. Ensemble selon l'une des revendications 1 a 4, caracté- risé en ce que les rayons ludineux traversent un élérent de coloration en amont de la série de lames. 6. EnsEuble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les toyens réflecteurs (20) sont recouverts d'un vernis coloré. 7. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rayons lumineux traversent uneç par'i transparente colorée 8. Ensemble selon l'une des revendications 1, 2-et 3, carac- térisé en ce que les lames réfléchissantes sont transparentes, incor- porent une coloration qu'elles transmettent aux rayons lumineux de sortie, et sont rendues doublement réfléchissantes sur leur face 11Oa) tournée vers l'extérieur. -9- 9. Ensemble selon l'une des revendications 1 S., caracté- risé en ce que l'obliquité, la dimension et l'écartement relatif des lames parallèles (110) sont tels qu'elles se projettent sur un plan perpendiculaire a la direction de sortie (AA) sans discontinuité no- table et sans chevauchement notable. 10. Enseible selon l'une des revendications 1, 2, 3, 9, caractérisé par des moyens dioptriques constitués par une lentille colorée en avant de la source pour former le faisceau émis par le feu.