Brevet FR2907195A1 — publié le 20080418

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'éclairage pour un projecteur ou un feu arrière de véhicule, ayant au moins une source lumineuse émettant de la lumière à l'état branché pour injecter cette lumière dans un élément guide de lumière. Etat de la technique On connaît de multiples réalisations de dispositifs utilisant des guides de lumière pour l'éclairage d'un véhicule automobile. C'est ainsi que par exemple les véhicules de la Société BMW utilisent des anneaux guides de lumière installés autour de l'optique d'un module lumineux émettant la lumière de conduite et servant de dispositif d'éclairage limite ou feu limite. On a constaté que de tels feux nettement perceptibles permettent, à côté de la fonction lumineuse, d'assurer un apport de conception et ainsi de particulariser une marque de véhicule. De tels guides de lumière utilisés selon l'état de la technique se composent souvent d'éléments en forme de tiges et des prismes dans les éléments en forme de tiges assurent une déviation de la lumière dans la direction de la surface de découplage de la lumière. Il est en outre connu d'utiliser des optiques complémentaires telles que des lentilles de forme libre comme celles décrites par exemple dans le document DE 10 2004 031 858 Al. Cet état de la technique décrit une installation de lentilles sous la forme de réseau de lentilles et la surface de sortie de lumière doit avoir un tracé continu et permettant au concepteur de réaliser un aspect particulier avec une conception totalement neuve de l'avant du véhicule. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un élément guide de lumière permettant de répondre avantageusement aux exigences concernant la conception et la technique d'éclairage par une combinaison de moyens. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un dispositif d'éclairage du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source lumineuse émettant de la lumière lorsqu'elle est 2907195 2 branchée, la lumière étant couplée dans un élément guide de lumière, transparent, et l'élément guide de lumière a des surfaces de sortie de lumière à effet de technique d'éclairage et des surfaces de conception à éclairage particulier, qui n'agissent pas dans le sens de l'éclairage. 5 Habituellement, la technique d'éclairage a jusqu'à main-tenant déterminé l'aspect de l'élément lumineux. Mais il est toutefois avantageux, du point de vue de la conception, de pouvoir choisir la forme des surfaces de sortie de lumière, c'est-à-dire les surfaces actives sur le plan de la technique d'éclairage et l'aspect de toutes les surfaces 10 visibles. La séparation fonctionnelle prédéterminée des différentes sur-faces de sortie de lumière assurant l'éclairage (distribution de la lumière) et des surfaces de conception, éclairantes, dans un élément commun, permettent de tenir compte de telles conditions. L'émission de lumière des différentes surfaces accordées 15 ainsi de manière précise et rendue possible dans ces conditions, permet de combiner les exigences de technique d'éclairage et de conception d'une façon très poussée ; cela permet également de prédéfinir à la fois les surfaces d'émission lumineuse et les surfaces de conception. Une partie de la lumière arrive sur le chemin allant de la surface d'entrée de 20 lumière à la surface de sortie de lumière sur les surfaces de conception et fournit celle-ci de manière souhaitée d'une mesure quantitativement prédéterminée et contrôlée vers les dispositifs d'éclairage. On peut, dans d'autres modes d'application, commander les parties de lumière qui ne participent pas à l'effet d'éclairage, pour les utiliser par exemple pour 25 éclairer dans certaines directions de rayonnement ou compléter de tels éclairages. La conception en une seule partie de l'élément guide de lumière simplifie en outre sa fabrication et améliore la distribution de la lumière. 30 La conception à la fois des surfaces de sortie de lumière et aussi des surfaces de conception qui constituent en commun la sur-face optique de l'élément guide de lumière, se font contre la direction de sortie des faisceaux. C'est ainsi que tout d'abord on peut prédéfinir les surfaces de sortie de lumière et aussi les surfaces de conception puis 35 déterminer le chemin du rayon lumineux injecté dans l'élément 2907195 3 d'éclairage. Grâce à l'éclairage souhaité des surfaces optiques, on arrive à un profil d'éclairage prédéfini qui doit pénétrer dans l'élément lumineux. Ainsi, on réalise des surfaces de forme sans détériorer de 5 manière décisive la réponse aux exigences de techniques d'éclairage. Selon un développement avantageux, l'élément guide de lumière est réalisé d'une manière au moins partiellement opaque dans la zone d'une ou plusieurs surfaces de conception. On peut en outre prévoir qu'au moins certaines surfaces de conception répondent à une 10 coloration simple. Enfin, il est possible de prévoir des structures à effet de technique d'éclairage au niveau d'une ou plusieurs surfaces de conception comme par exemple des prismes ou des calottes disposés séparé-ment de manière précise et permettant un découplage de la lumière 15 d'une zone en regard de la surface de conception ou surface mise en forme, en général en direction d'un observateur d'un dispositif d'éclairage correspondant ; cela permet par exemple de faire apparaître des surfaces éclairantes ou de surfaces assombries sous la forme de structures apparaissant à un observateur. 20 En outre, on peut laisser les surfaces mates ou polies pour qu'elles assurent toujours une impression de type diamant, brillant. Enfin, on peut réaliser des effets dits de boule de neige en ce que par exemple dans la matière transparente de l'élément guide 25 de lumière on intègre des corps étrangers tels que des particules de verre, de métal ou autres et notamment des particules phosphorescentes ou fluorescentes. Celles-ci peuvent être prévues sur la surface de conception de l'élément guide de lumière tourné vers l'observateur et/ ou sur une surface de l'élément guide de lumière en regard de la 30 surface évoquée ci-dessus, dans la direction d'observation. En outre, on peut appliquer sur les surfaces de conception, au moins par zones, un revêtement ou un dépôt à la vapeur, par exemple en aluminium, pour donner un aspect de miroir aux surfaces, ou appliquer une couleur blanche qui disperse la lumière incidente. 35 Ainsi, pour une conception de jour, par exemple avec une surface de 2907195 4 miroir, on aura un aspect particulier, attirant, et on peut influencer le degré de la quantité de lumière émise par les surfaces de conception ou le degré de la quantité de lumière renvoyée par le système optique. En outre, on peut également intégrer une autre matière de diffusion de lu- 5 mière par exemple une matière céramique dans les surfaces de conception, notamment dans une ou plusieurs surfaces et cela au moins dans des zones des surfaces. Cela permet d'obtenir différents effets optiques. On peut également le prévoir sur plusieurs surfaces ou uniquement dans les zones de ces surfaces. Cela permet de réaliser le cas échéant une impression optique, spatiale, qui sera accentuée. Enfin, on peut envisager des combinaisons de différents éléments de forme comme les éléments évoqués ci-dessus. Les éléments de guide de lumière peuvent être des guides 15 de lumière en forme de tiges, habituels, avec une extension longitudinale, c'est-à-dire une longueur très supérieure à la largeur et à la hauteur ou encore une longueur beaucoup plus grande que le diamètre dans la mesure où les éléments ont une section circulaire. D'autre part, les éléments guides de lumière peuvent également avoir une forme diffé- 20 rente de celle d'une tige, de sorte que le diamètre ou la largeur et la hauteur ne sont pas beaucoup plus petits que la longueur et notamment que soit la largeur, soit la hauteur, n'est pas beaucoup plus petite que la longueur. On peut en outre avoir une réalisation à plat, c'est-à-dire que la longueur et la largeur sont beaucoup plus grandes que la 25 hauteur ou l'épaisseur. En outre, la source lumineuse coopère avec une optique pour générer une répartition de lumière à injecter. L'optique peut être une optique rapportée couplée directement à la source lumineuse et cette dernière peut utiliser des diodes LED pour générer la lumière. En 30 outre ou en plus, au niveau de l'élément guide de lumière et cela à l'endroit où des optiques sont prévues dans la surface d'injection de lumière, on peut commander la répartition de la lumière et la déviation de la lumière dans l'élément guide de lumière. On peut alors prévoir que la surface d'injection de lumière soit invisible à l'observateur d'un tel 35 dispositif d'éclairage. 2907195 5 Enfin, on peut prévoir plusieurs sources de lumière pour éclairer toute la surface d'entrée de lumière d'un élément guide de lumière correspondant. En variante, on peut également combiner la source de lumière à un guide de lumière conçu de façon à avoir une 5 surface de sortie de lumière coopérant avec la surface d'injection de lumière de l'élément guide de lumière et permettre ainsi d'apporter la lumière souhaitée sous la répartition et le déploiement souhaités dans l'élément guide de lumière. Les surfaces d'entrée et de sortie de lumière peuvent lo également être courbes ou avoir d'autres éléments à effet optique. Ces surfaces peuvent notamment être réalisées comme des lentilles pour commander ainsi la lumière incidente ou émise. Le dispositif peut servir notamment comme feu de signalisation ou comme feu de circulation de jour ou comme feu de limita- 15 tion. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 montre un exemple de dispositif d'éclairage, - la figure 2 montre dans ses parties a et b un premier développement d'un dispositif d'éclairage en vue de côté et en vue de dessus, - la figure 3 montre un autre mode de réalisation en vue de côté et en vue de dessus. 25 Description de modes de réalisation La figure 1 montre d'une façon très schématique, un dis-positif d'éclairage comprenant un élément guide de lumière 10 en forme de tige ainsi qu'une source lumineuse 12. La source lumineuse 12 est formée d'une diode LED équipée d'une optique rapportée 14 permettant 30 le couplage efficace de la lumière et son guidage. L'élément guide de lumière 10 en forme de tige comprend sur sa surface 16 tournée en direction de la source lumineuse, une surface d'injection de lumière munie d'une optique générant la distribution lumineuse. La zone de la surface d'injection de lumière 16 est 35 invisible pour l'observateur de l'élément guide de lumière 10. En outre, 2907195 6 l'élément guide de lumière 10 a une surface de découplage de sortie 18 qui fait sortir la lumière pour générer une distribution de lumière souhaitée. Cette surface de sortie de lumière 18 fonctionne ainsi en technique d'éclairage et génère par exemple un éclairage de jour ou un 5 éclairage limite. De plus, on a prévu des surfaces de conception 20, 22 dans l'enveloppe de l'élément guide de lumière 10 ; ces surfaces sont opposées l'une à l'autre et au moins une surface est visible directement et l'autre surface indirectement pour un observateur d'un dispositif d'éclairage approprié. 10 Les surfaces de conception 20, 22 peuvent être munies d'éléments de dispersion de lumière et de déviation de lumière. Il est particulièrement avantageux si, comme prévu, les optiques assurant la distribution de lumière sont en plusieurs parties. Ainsi, d'une part, on peut avoir une optique rapportée 14 en combinai- 15 son avec la source de lumière 12 et une autre optique dans la zone de la surface d'injection de lumière 16. Cela permet une adaptation particulièrement simple à différentes sources de lumière 12. L'adaptation aux exigences de techniques d'éclairage se fait alors en tenant compte de la surface de sortie de lumière 18 et des surfaces de conception 20, 22. 20 Les conditions de techniques d'éclairage correspondent aux surfaces d'injection de lumière 16, si bien que finalement on peut remplir à la fois les conditions relatives aux techniques d'éclairage et les souhaits de conception. Les surfaces de conception 20 sont des surfaces auto- 25 éclairantes ou assurant un éclairage complémentaire en recevant de la lumière. Les figures 2 et 3 montrent d'autres développements de l'invention. Parmi ces figures, les figures 2a, 2b montrent une conception utilisant plusieurs sources lumineuses 12 pour générer le rayon- 30 nement de lumière émis et chacune des sources lumineuses 12 (les sources sont formées par des diodes LED 13) coopère avec une optique rapportée 14. La lumière émise par la source lumineuse 12 est alors réfractée au niveau d'une surface d'injection de lumière 16 ayant des structures en forme de coussinets ou de prismes et qui ont un effet de 2907195 7 technique d'éclairage, structures portant la référence 24 et servant à générer la distribution de lumière souhaitée. Le côté de l'élément guide de lumière 10 en regard de la source lumineuse 12 présente une surface de sortie de lumière 18 ser- 5 vaut à générer la distribution de lumière souhaitée pour éclairer la chaussée, devant ou derrière le véhicule automobile. De plus, on a pré-vu des surfaces de conception 20, 22 ; la surface de conception 20 est plus proche de l'observateur d'un tel dispositif d'éclairage qui peut alors voir directement cette surface. La surface de conception 22 est parallèle 10 à la surface de conception 20 mais la surface de conception 20 est cachée à l'observateur. La surface de conception 22 est occupée seule-ment par zones avec des éléments de couplage de sortie de lumière ; les zones portent ici la référence 23. Si un faisceau lumineux, qui pénètre dans l'élément guide de lumière 10, rencontre ces zones, le faisceau lumineux est dévié si bien qu'il quitte l'élément guide de lumière 20 par la surface de conception 20 et crée des effets optiques pour un observateur d'un dispositif d'éclairage correspondant. Le dispositif de la figure 2 est réalisé de façon correspondante mais l'élément guide de lumière 10 a une forme différente. En 20 particulier, à la figure 3, on a prévu aucun élément de technique d'éclairage 24 sur la surface d'injection de lumière 16 mais on a une réfraction de lumière régulant uniquement de la courbure de la surface d'injection de lumière 16. De plus, la surface de sortie de lumière 18 de la figure 3 est cintrée, contrairement à la surface de sortie de lumière 18 25 de la figure 2. La source lumineuse 12 de la figure 3 présente également une conception très différente et qui comprend une diode LED 13 ; la lumière émise par la diode LED 13 est injectée dans un guide de lumière 26 ayant une courbure correspondant à celle de la surface 30 d'injection de lumière 16. Le guide de lumière 26 possède des éléments de découplage, à savoir des prismes, dans la zone dans laquelle le guide de lumière est parallèle à la surface d'injection de lumière 16. Ces éléments de découplage permettent un découplage de la lumière en direction de la surface d'injection de lumière 16 de l'élément guide de 35 lumière 10 ; la lumière émise par le guide de lumière 26 arrive suivant 2907195 8 une répartition souhaitée dans l'élément guide de lumière 10. Cela per-met de réaliser une très grande indépendance spatiale par rapport à la source lumineuse proprement dite. La figure 3 montre les zones 23 de la surface de concep- 5 tion 22 qui permettent une déviation ponctuelle de la lumière en direction de la surface de conception 20 et d'assurer ainsi une conception intéressante du point de vue de la technique de la conception pour l'observateur d'un tel dispositif d'éclairage. 10 15 REVENDICATIONS 1 ) Dispositif d'éclairage de projecteur ou de feu arrière de véhicule automobile, comportant au moins une source lumineuse (12) émettant de la lumière lorsqu'elle est branchée, la lumière étant couplée dans un élément guide de lumière (10), transparent, et l'élément guide de lumière (10) a des surfaces de sortie de lumière (18) à effet de technique d'éclairage et des surfaces de conception (20, 22) à éclairage particulier, qui n'agissent pas dans le sens de l'éclairage. 2 ) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément guide de lumière (10) est mat ou poli au moins par zones au niveau d'une ou plusieurs surfaces de conception (20, 22) et/ou pré-sente des structures à effet de technique d'éclairage. 3 ) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans l'élément guide de lumière (10), notamment au niveau d'une ou plusieurs surfaces de conception, au moins par zones on a intégré et appliqué des particules de métal, de verre, de céramique, ou de matières réfléchissantes, diffusantes, phosphorescentes et fluorescentes ou sur une ou plusieurs surfaces de conception (20, 22). 4 ) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins par zones, les surfaces de conception ont un revêtement pour diffuser la lumière ou réfléchir la lumière, notamment en couleur blanche ou aluminium. 5 ) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse (12) coopère avec une optique (14) pour générer une distribution de lumière à coupler. 6 ) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, 5 2907195 i0 caractérisé en ce que la source de lumière (12) comprend un guide de lumière (26) à partir duquel la lumière peut être découplée ou couplée dans l'élément guide de lumière (10). 7 ) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'injection de lumière (16) et la surface de découplage de lumière (18) sont des éléments à action optique. i0 8 ) Utilisation d'un dispositif d'éclairage selon l'une des revendications 1 à 7 précédentes comme feu de véhicule automobile, notamment de feu de circulation diurne ou de surface de limitation ou encore de feu de signalisation ou d'une combinaison de dispositifs d'éclairage de véhicule. 20