Brevet FR2833688A1 — publié le 20030620

FEU POUR VEHICULES L'invention concerne un feu pour véhicules, notamment des véhicules automobiles, comprenant une source de lumière et au moins un agencement de guide optique associé à la source de lumière et destiné à guider la lumière rayonnée par la source de lumière et envoyée dans l'agencement de guide optique, dans une direction prédéterminée, vers une zone d'émergence optique, ainsi qu'un dispositif de déviation optique dans l'agencement --- ----------------------- --- -- -------- de guide optique pour dévier et/ou fractionner la lumière en provenance de la direction de rayonnement, le dispositif de déviation optique étant réalisé en tant qu'évidement dans l'agencement de guide optique, et la déviation s'effectuant par réflexion de la lumière sur les surfaces latérales de l'évidement, et les surfaces latérales de l'évidement formant entre elles un angle a. Un feu de ce type est déjà connu d'après le document DE 197 39 173 Al qui divulgue un feu de signalisation pour véhicules, notamment des véhicules automobiles, comprenant un carter dans lequel est disposée au moins une source de lumière, et un guide optique dans lequel la lumière est guidée et menée en direction d'une ouverture prédéterminée de sortie ou d'émergence de la lumière, un élément de déviation optique étant associé à l'élément d'émergence optique et comportant, sur son côté avant, un creux pour dévier d'environ 900 et fractionner en deux branches la lumière émise par la source de lumière, le creux étant réalisé sous la forme d'une entaille avec des surfaces d'entaille, et les surfaces d'entaille formant entre elles un angle a. L'agencement connu est notamment constitué d'un guide optique dans lequel est envoyé de la lumière par l'intermédiaire d'une source de lumière, le guide optique possédant une section transversale sensiblement de forme circulaire et l'une de ses surfaces frontales présentant une entaille. Sur les faces latérales du guide optique, qui sert ici d'élément de déviation optique, sont agencés, dans la zone de l'entaille, des éléments d'émergence optiques qui sont également constitués de guides optiques dans lesquels la lumière est déviée après incidence sur les surfaces d'entaille. Les éléments d'émergence optiques constituent la partie visible du feu. - ------ - -- - --- - --- -- -- - - ----- ----- L'inconvénient dans de telles configurations, réside dans le fait que de la lumière est perdue au niveau des surfaces d'entaille. Notamment dans le cas de l'utilisation de prismes en tant que surfaces d'entaille, toute la lumière ne peut pas être déviée moyennant réflexion totale. On atteint au contraire, le plus souvent, un rendement optique de seulement encore 50% après la déviation. Aussi, le but de l'invention consiste-t-il à fournir un feu dans lequel les pertes de lumière, lors de la déviation, sont réduites dans la plus large mesure du possible, et dans lequel la lumière peut malgré tout être déviée de 900 et en même temps être fractionnée. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un feu du type de celui mentionné en introduction et dans lequel les surfaces latérales de l'évidement forment entre elles un angle a, cet angle a étant inférieur à 250. Grâce à cet angle particulièrement faible, pratiquement toute la lumière est déviée par réflexion totale. Il sera prévu plus particulièrement que l'angle soit inférieur ou égal à 200, et notamment que a : : ; ; 150. Notamment grâce à un angle : : ; ; 150, le rendement optique après la déviation et le fractionnement peut être augmenté à près de 100%. Il peut être prévu que l'agencement de guide optique comprenne deux bras qui renferment les zones d'émergence optiques en réalisant des éléments d'émergence optiques, et qui, en formant entre eux l'angle a et en réalisant les surfaces latérales de l'évidement, se réunissent en - - ------- - - - --- - -- --- --- - - ----- un bras. Dans ce cas, les deux bras se rapprochent l'un de l'autre en étant cintrés, les deux bras formant entre eux un angle aigu et se réunissant ensuite en un seul bras. Les bras peuvent notamment se raccorder de manière tangentielle et se transformer tangentiellement en un bras. De cette manière, la lumière peut être déviée par réflexion totale. Par ailleurs, il peut être prévu qu'un matériau dense sur le plan optique mais transparent, serve de dispositif de déviation optique dans l'agencement de guide optique. Le matériau peut notamment être mis en oeuvre par un procédé de moulage par injection. Un élément de fractionnement de rayonnement peut notamment servir de dispositif de déviation optique dans l'agencement de guide optique. Les bras de l'agencement de guide optique ou les éléments d'émergence optiques peuvent ici se raccorder en se refermant en un anneau par l'intermédiaire duquel la lumière peut être rayonnée. Il est notamment possible de prévoir que par l'intermédiaire de l'élément de fractionnement de rayonnement, l'entrée de la lumière se"fasse par l'arrière", de sorte que la zone d'entrée de lumière ne peut être vue dans un projecteur de véhicule automobile dans lequel les deux bras qui servent à l'émergence de la lumière s'étendent par exemple autour d'un réflecteur d'un feu de croisement ou autour d'une lentille d'un projecteur PES (polyester) et peuvent y être vus sous forme d'anneau. L'entrée de la lumière dans le guide optique peut alors s'effectuer à l'intérieur du - --- -- -- - - ----------------------- -. ~- - - - ----- projecteur, de sorte que l'espace disponible toujours trop modique dans un projecteur, peut être exploité au mieux. En principe, il est possible de prévoir que les deux bras du dispositif de déviation optique se rapprochent avec une courbure, c'est à dire que les surfaces latérales de l'évidement présentent une courbure et ne forment pas de surfaces rectilignes. Les surfaces latérales, à savoir les surfaces de déviation, peuvent toutefois également être d'une configuration convexe ou droite à la place d'être concaves. Les bras peuvent alors se raccorder de manière tangentielle et notamment se réunir en un bras. Les guides optiques peuvent en principe présenter différentes sections transversales. Ainsi, ils peuvent présenter une section transversale ronde, ovale ou polygonale quelconque, telle que par exemple une section transversale rectangulaire ou pentagonale. La sortie ou l'émergence de la lumière déviée du guide optique, s'effectue par l'intermédiaire d'éléments d'émergence optiques, notamment des prismes, qui sont disposés par exemple dans les deux bras, mais en tous les cas dans la zone d'émergence de l'agencement de guide optique, les éléments d'émergence étant déportés latéralement par rapport au côté de sortie effectif de la lumière. La lumière est ici réfléchie au niveau des prismes et déviée sous réflexion totale, de façon à sortir du guide optique. Les prismes d'émergence peuvent, suivant la caractéristique de rayonnement, présenter un angle de prisme différent et/ou une forme de prisme différente, telle que par exemple concave, convexe ou une surface de forme libre. - ------ ---- - -- - -- - ------------ L'entrée de la lumière peut ici être obtenue par l'intermédiaire de tous les types possibles de lampes ou d'unités produisant de la lumière, par exemple par l'intermédiaire de lampes à incandescence, de lampes halogènes, de diodes électroluminescentes LED, de films électroluminescents ou de lampes à décharge de gaz. L'entrée de la lumière peut ici être effectuée par l'intermédiaire d'un réflecteur, dans un guide optique en verre ou en matière plastique. La fibre de matière plastique est alors couplée au guide optique proprement dit. Pour les cas où l'entrée de lumière doit se faire directement dans le guide optique, il est possible de prévoir un filtre à infrarouge en vue de protéger le guide optique du rayonnement de chaleur émis par l'élément ou la source de lumière. Il est également possible de prévoir d'associer à la source de lumière, un réflecteur, le foyer du réflecteur se trouvant sensiblement au niveau de la zone d'entrée optique dans le guide optique ou dans la fibre de verre ou fibre optique en amont, en vue de pouvoir transférer dans le guide optique une part la plus importante possible de la lumière de la source de lumière. Il est possible de renoncer au filtre à infrarouge ou au montage en amont d'une fibre de verre ou fibre optique appropriée, lorsque la source de lumière est d'une configuration telle qu'elle n'endommage pas le guide optique. Les diodes électroluminescentes LED sont particulièrement bien adaptées à cet effet. La diode électroluminescente peut être appliquée directement à l'extrémité du guide optique, mais en vue d'améliorer l'efficience de l'entrée ou de l'incidence optique, il est toutefois également possible d'appliquer sur la diode électroluminescente, un petit réflecteur qui se - - - --- ----- --- --------- -------- termine par le guide optique et protège la diode électroluminescente à l'encontre de l'environnement. Cela permet de garantir que pratiquement toute la lumière rayonnée par la diode électroluminescente, soit envoyée dans le guide optique. Le guide optique réalisé en un matériau transparent, assure la poursuite du guidage et du cheminement de la lumière avec le moins de pertes possible, dans la mesure où ne sont pas prévus d'éléments d'émergence optiques. A l'aide d'un tel guide optique il est possible de concrétiser notamment des formes allongées quelconques, qui de plus peuvent être positionnées à volonté à l'intérieur d'un projecteur. L'utilisation d'agencements de guides optiques offre ainsi un tout nouveau spectre de possibilités de design pour la configuration de feux et notamment de projecteurs de véhicules automobiles. Il est notamment possible de prévoir que les guides optiques soient positionnés autour du réflecteur de projecteur ou de la lentille de projection dans des modules PES. Cela permet d'obtenir un bloc optique intéressant et attractif sur le plan esthétique, pour les véhicules automobiles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention font l'objet de la description qui va suivre, et des dessins annexés. Les caractéristiques sont essentielles pour l'invention aussi bien prises individuellement que prises en combinaison les unes avec les autres de manière quelconque. Les dessins montrent selon une représentation schématique : Fig. 1 un dispositif de déviation optique - - -- --- -- -- -------- - ----- - - -- - --- Fig. 2 un anneau formant guide optique avec un dispositif de déviation optique correspondant, selon la figure 1. La figure 1 montre un dispositif de déviation optique d'un agencement de guide optique, qui est désigné dans son ensemble par le repère 10. Le dispositif de déviation optique est ici formé par un élément d'entrée de lumière 12 ainsi que par deux éléments d'émergence optiques 14a et 14b, qui se réunissent en un anneau, tel que cela est représenté sur la figure 2. En ce qui concerne l'élément de déviation optique, il s'agit d'un élément de fractionnement de rayonnement, qui est réalisé en un matériau dense sur le plan optique, mais transparent. Un tel dispositif de déviation optique peut être mis en oeuvre pour des feux qui doivent être réalisés en tant que feux de gabarit ou feux clignotants (indicateurs de direction) d'un aspect circulaire, elliptique ou allongé. L'élément de fractionnement de rayonnement est constitué de deux bras ou éléments d'émergence optiques 14a et 14b, qui se réunissent en un bras unique, à savoir l'élément d'entrée optique 12, en formant entre eux un angle a qui est 150. Un rayon lumineux, qui est désigné par le repère 16, peut, à l'aide de l'élément de fractionnement de rayonnement, être dévié de 900 pratiquement sans pertes de lumière, le rayon lumineux 16 tombant tout d'abord sur les surfaces latérales 18 de l'évidement, qui sont formées par le fractionnement de l'agencement de guide optique 10 en deux bras 14a et 14b. Les surfaces - - ------ ------ -- ------- - --- -- - - --- --------latérales 18 possèdent ici une courbure concave, vues à partir du rayon lumineux. Les deux bras 14a, b se réunissent de manière tangentielle. Le guide optique ainsi que ses constituants individuels, tels que les éléments d'entrée et d'émergence optiques, possède une section transversale sensiblement de forme circulaire. A l'inverse d'un prisme avec un angle d'environ 450, il est possible, dans le cas de l'agencement montré, de transmettre, non pas seulement 50% du rendement optique, mais au contraire approximativement 100%. Le rayon, qui tombe sur les surfaces latérales 18 y est guidé et transmis, moyennant réflexion totale, et tombe sur l'une des parois des éléments d'émergence optiques 14a ou respectivement 14b, où il est à nouveau transmis moyennant réflexion totale. De cette manière, il est possible d'effectuer une entrée de lumière par l'arrière, parce que seuls les deux bras 14a et 14b peuvent être vus par un observateur à travers une vitre de recouvrement d'un projecteur. La direction d'observation ultérieure sur le projecteur est indiquée par la flèche 20. De cette manière, il est possible de faire entrer la lumière dans le guide optique 10 indépendamment de la zone de rayonnement émergent de la lumière. L'espace disponible dans un projecteur de véhicule automobile peut alors être exploité de façon plus optimale, et aucun espace d'implantation n'est alors nécessaire dans le réflecteur du projecteur principal pour faire entrer la lumière, ce qui aurait des répercussions néfastes sur le rendement optique et le design du projecteur principal. - - - - -- - -- - -- ---------- ---- ------- La figure 2 montre à présent un agencement de guide optique constitué de l'anneau fermé dans lequel les deux éléments d'émergence optiques 14a et 14b sont réunis en un seul anneau et se raccordent également à nouveau à l'élément d'entrée optique ou d'entrée de lumière 12, au niveau de la zone 22. La lumière peut alors, dans le cas de tels feux, par exemple de feux de gabarit, être envoyée dans le dispositif de déviation optique, indépendamment du lieu d'émergence de la lumière par l'intermédiaire de l'élément d'émergence optique, l'élément d'entrée de lumière pouvant, suivant l'éloignement de la zone d'émergence optique, être choisi d'une longueur quelconque, puisque le guidage de la lumière se fait pratiquement sans pertes. Le rayon lumineux 16 est alors dévié, moyennant réflexion sur les surfaces latérales 18, et est envoyé dans les éléments d'émergence optiques 14a et respectivement 14b. Dans les éléments d'émergence optiques 14a et 14b, il chemine alors sensiblement sans pertes jusqu'à tomber sur un élément d'émergence optique, qui peut par exemple être réalisé sous la forme d'un prisme et qui est disposé sur le côté de l'élément d'émergence optique 14a, b, se trouvant à l'opposé du côté d'émergence de la lumière. Moyennant réflexion par le prisme, le rayon lumineux 16 émerge alors de l'agencement de guide optique, du côté de l'émergence de la lumière, qui correspond au côté visible du projecteur. De cette manière, il est possible de concrétiser des feux de gabarit ou des feux clignotants particulièrement attrayants, qui peuvent présenter une forme allongée quelconque ou bien également une forme annulaire fermée. - -- ------- - -- - - --- -- -- ------ - REVENDICATIONS 1. Feu pour véhicules, notamment des véhicules automobiles, comprenant une source de lumière et au moins un agencement de guide optique associé à la source de lumière et destiné à guider la lumière rayonnée par la source de lumière et envoyée dans l'agencement de guide optique, dans une direction prédéterminée, vers une zone d'émergence optique (14a, 14b), ainsi qu'un - n~- -- -- - - - -- - -- --- - - -- ---- ------- dispositif de déviation optique dans l'agencement de guide optique (10) pour dévier et/ou fractionner la lumière (16) en provenance de la direction de rayonnement, le dispositif de déviation optique étant réalisé en tant qu'évidement dans l'agencement de guide optique (10), et la déviation s'effectuant par réflexion de la lumière (16) sur les surfaces latérales (18) de l'évidement, et les surfaces latérales de l'évidement formant entre elles un angle a, caractérisé en ce que l'angle a est inférieur à 250. 2. Feu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle a est inférieur à 200. 3. Feu selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'angle a est inférieur à 150. 4. Feu selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agencement de guide optique (10) comprend deux éléments d'émergence optiques (14a, 14b) qui se réunissent en un bras (12) en formant entre eux l'angle a, notamment en se raccordant de manière tangentielle et en se transformant en un bras. 5. Feu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un matériau dense sur le plan optique mais transparent, sert de dispositif de déviation optique dans l'agencement de guide optique (10). 6. Feu selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un élément de fractionnement de rayonnement sert de dispositif de déviation optique dans l'agencement de guide optique (10). 7. Feu selon la revendication 4, caractérisé en ce que - - ------- - - - -- ------ ----------- - ----- les éléments d'émergence optiques (14a, 14b) se raccordent en se refermant en un anneau.