Brevet FR2740535A1 — publié le 19970430

La présente Invention concerne une surface éclairante par exemple pour feux de signalisation. On connaît déjà des feux de signalisation composés d'une source lumineuse type diode électroluminescente (LED dans la suite du texte), d'un dioptre diffractant et d'un rétlecteur. Ces dispositifs sont onéreux et encombrants car ils utilisent pour chaque source lumineuse un dioptre et une lentille, par exemple lentille de Fresnel, et ils nécessitent un centrage de la source. Un premier but de l'invention est de palier les mconsénlents précités en réalisant un dispositif plus simple, plus compact et moins onéreux. Un autre but de l'invention est d'améllorer l'homogénéité de l'éclairement. Ces buts sont atteints grâce à l'msention qui consiste en un ensemble lumineux, caracténsé en ce qu'il comporte en combinaison une matnce de n x m dioptres sphèresplan et un ensemble de sources lumineuses dingées vers les faces quasi-sphériques des dioptres. Selon un autre mode de réalisation préférentiel la matnce de dioptres comporte quatre dioptres disposés en carré et en ce que la source lumineuse est une source ponctuelle positionnée sensiblement sur l'axe de symétrie du carré. Selon un autre mode de réalisation préférentiel, la source lumineuse est une ligne de LED solidaires ou une source filiforme combinée à une matnce de 2n x 2 dioptres alignée dans le sens longitudinal avec la source lumineuse. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la descnption qui suit faite en oeférence aux figures annexées suivantes: - Figure 1: schéma de pnncipe de l'invention utilisant une matrice de quatre dioptres ditfractants, - Figure 2 : ligne de n sources lumineuses ponctuelles combinées à une matnce I I néai re de 2 n dioptres, - Figure 3 : montage électnque des sources lumineuses. - Figure 4: autre mode de réalisation de l'invention utilisant une fibre optique en sortie directe, - Figure 5: autre mode de réalisation de l'invention utilisant une fibre optique et un système de renvoi à 90 , - Figure 6: autre mode de réalisation de l'invention utilisant un conducteur de lumière, - Figure 7: autre mode de réalisation de l'invention utilisant une source lumineuse filiforme, - Figure 8 : surface éclairante formée d'une matrice formée de m lignes de n dioptres. Selon le principe de l'invention, une source lumineuse ponctuelle (1), dirigée et centrée sur une matrice (2) de quatre dioptres sphère-plan (3) génère un équivalent de quatre sources avec un angle d'éclairement doublé par rapport à l'angle d'éclairement de la source (1) (voir figure 1). Cette source lumineuse est par exemple et non limitativement une LED. La présente invention est utilisée pour créer des feux de signalisation, feux arrière, voire des témoins lumineux permettant dans ce cas particulier d'augmenter la surface d'un témoin à LED. L'utilisation actuelle d'un témoin à LED dans la signalisation est limitée dans son intégration par son manque de surface éclairante, ce système optique peut être intégré soit au support de lampe ou de LED, soit directement dans l'appareil comportant la LED, planche de bord, interrupteur lumineux, signalisation et toute autre instrumentation nécessitant une visualisation. Dans l'application spécifique "feu de signalisation", le produit le plus difficile à réaliser étant le feu stop surélevé (HMSL), la présente invention est tout à fait indiquée: en fonction des différentes réglementations et de l'esthétique recherchée, la surface lumineuse pourra être générée par une ou plusieurs lignes de source lumineuse ponctuelle, ou filiforme et dirigée. Selon un mode de réalisation préférentiel représenté en figure 2, on dispose une ligne de n LED, chacune centrée et dirigée sur une matrice de quatre dioptres (3) les dioptres plans formant deux lignes 2n dioptres. La ligne de LED est sensiblement dans le plan longitudinal médian de la matrice. Sur cette ligne de LED, en face de chacune d'elles, une matnce (2) de quatre dioptres sphère-plan, va permettre d'obtenir une augmentation de l'angle d'éclairement afin de respecter la réglementation en vigueur, et d'avoir une très bonne homogénéité en terme de rendu lumineux, d'obtenir des mesures sans ambi8üïté en vue d'homologation et d'utilisation, d'augmenter la capacité de l'appareil qui peut aller jusqu'à une réduction par quatre du volume par rapport aux systèmes concurrents les plus compacts. Bien entendu, pour le respect du cahier des charges, la durée de vie est un problème important. Le produit sera donc asservi en puissance lumineuse, grâce à une thermistance (4) pour éviter des dégradations lors des élévations momentanées de température et protégé par une diode (5) contre les courant et tension inverses (voir figure 3). L'intérêt de l'invention est son ouverture à la quasi-totalité des sources lumineuses. Nous avons vu son intérêt sur la LED, mais le pflncipe est identique avec: - une extrémité de fibre optique en sortie de fibre directe (6) ou avec renvoi (7) à 90" (voir figures 4 et 5). - un conducteur de lumière (8) (voir figure 6). Selon un autre mode de réalisation de l'invention représenté en figure 7, la source lumineuse (9) est filiforme et combinée à une matnce de 2 x 2n dioptres (3) alignés dans le sens longitudinal avec la source filiforme, elle génère l'équivalent de deux sources filiformes parallèles. La source filiforme est sensiblement située dans le plan longitudinal médian de la matnce. Les imperfections optiques du système permettent de générer une intensité lumineuse faible mais visible en latéral en dehors des limites de la réglementation ce qui est un plus de ce produit par rapport à ceux existant actuellement sur le marché. Si la compacité du produit n'est pas la préoccupation principale, le système de diffraction d'une source par une matrice de n x m dioptres diffractants va pouvoir s'adapter à des feux de grande dimension (voir figure 8). Les avantages de l'invention sont notamment les suivants: - avec une source à angle réduit d'éclairement, I'invention permet au minimum de double cet angle, - utilisation possible de sources ponctuelles ou filiformes par exemple : LED, extrémité de fibre optique, conducteur de lumière, guide de lumière, tube fluorescent, tube à décharge, - possibilité d'utiliser un ensemble composé d'une LED solidaire d'une matrice de quatre dioptres comme témoin lumineux ou pour une instrumentation nécessitant une s lsualisation, - possibilité d'utiliser une matrice de 2q x 2 dioptres combinée à une ligne de q LED solidaires pour réaliser un HMSL très compact, - possibilité d'utiliser une ou p lignes de LED solidaires combinées avec une matnce de n x m dioptres dont les nombres n et m sont convenablement choisis pour obtenir la surface éclairante désirée et réaliser ainsi un HMSL satisfaisant les réglementations imposant une surface éclairante minimum, - possibilité de combiner une ou plusieurs lignes de LED ax ec un ou plusieurs tubes pour réaliser un HMSL, - possibilité de choisir les valeurs de n et m en fonction des dimensions de la source. - conservation d'une visualisation latérale du HMSL selon l'invention suffisante pour le repérage. REVENDICATIONS 1. Ensemble lumineux, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison une matrice de n x m dioptres sphères-plan et au moins une source lumineuse dirigée vers les faces quasi-sphériques des dioptres. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice de dioptres comporte 2 x 2 dioptres disposés en carré et une source lumineuse ponctuelle positionnée sensiblement sur l'axe de symétrie du carré. 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source lumineuse choisie dans l'ensemble (source ponctuelle, source filiforme). 4. Ensemble selon l'une au moins des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source lumineuse choisie dans l'ensemble (1 fi, extrémité de fibre optique, conducteur de lumière, guide de lumière, tube fluorescent, tube à décharche). 5. Ensemble selon l'une des revendications 1,3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de sources lumineuses ponctuelles solidaires et disposées en ligne. 6. Ensemble selon l'une des revendications 1,3, caractérisé en ce que la source de lumière est filiforme et combinée à une matrice de 2 x 2n dioptres (3) alignée dans le sens longitudinal avec la source filiforme. 7. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source lumineuse est une ligne de n T LED combinée à une matrice de 2 x 2n dioptres (3) alignée dans le sens longitudinal avec la ligne de T .Fn. 8. Ensemble selon l'une des revendications 4, 5, 7, caractérisé en ce qu'il est asservi en puissance lumineuse grâce à une thermistance (4) et protégé par une diode (5).