Brevet FR2944581A1 — publié le 20101022

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE À PLAQUE DE GUIDAGE ET DE TRANSFERT DE LUMIÈRE L'invention concerne les dispositifs d'éclairage, et plus précisément ceux qui présentent des formes non conventionnelles. Grâce à l'évolution des techniques de moulage, il est maintenant possible de réaliser des dispositifs d'éclairage de formes non conventionnelles, comme par exemple à la fois plats et rectangulaires ou triangulaires, ou bien cylindriques (éventuellement avec une légère courbure). Pour ce faire, on peut par exemple utiliser un guide de lumière soit � planaire �, soit tubulaire (généralement de section circulaire), et dont une face externe remplit la fonction d'écran et est éventuellement agencée de manière à procurer un effet de style lumineux et/ou un effet de matière. La lumière est fournie par une source de lumière qui est placée au niveau d'une face d'extrémité du guide de lumière, et se propage à l'intérieur du guide de lumière dans le but de parvenir au niveau de sa face externe qui constitue un écran. L'utilisation d'un guide de lumière planaire permet de réaliser des dispositifs d'éclairage de relativement grandes dimensions, mais interdit les effets de style tridimensionnels. L'utilisation d'un guide de lumière tubulaire permet d'obtenir des effets de style tridimensionnels, mais interdit la réalisation de dispositifs d'éclairage de moyennes ou grandes dimensions (le diamètre est typiquement limité à environ 1 cm). L'invention a donc pour but de proposer une solution alternative qui ne présente pas tout ou partie des inconvénients précités. Elle propose plus précisément à cet effet un dispositif d'éclairage comprenant : - une plaque principale présentant une forme choisie, comportant une face principale bornée par des faces d'extrémité, et propre à propager intérieurement de la lumière délivrée au niveau de l'une au moins de ses faces d'extrémité, la face principale étant munie d'un relief agencé de manière à transférer vers l'extérieur une partie au moins de la lumière qui se propage intérieurement, - au moins une source de lumière propre à générer et délivrer la lumière, et - un écran présentant une forme choisie, en partie similaire à celle de la plaque, et placé devant la face principale afin d'être éclairé par la lumière qui est transférée à l'extérieur de la plaque principale. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - le relief peut être constitué de rainures qui sont sensiblement parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires à la direction générale de propagation de la lumière à l'intérieur de la plaque principale ; - les rainures peuvent présentent une section de forme triangulaire ; - la source de lumière peut comprendre au moins une diode électroluminescente comprenant une extrémité placée sensiblement contre la face d'extrémité de la plaque principale ; - la diode électroluminescente peut être agencée de manière à émettre une lumière colorée ; - en variante, la source de lumière peut comprendre au moins deux diodes électroluminescentes qui sont agencées de manière à émettre des lumières soit de couleurs différentes, soit de couleurs identiques ; - chaque diode peut être montée sur une plaque auxiliaire ; • la plaque auxiliaire peut être une carte à circuits imprimés ; • la plaque principale peut être réalisée en polycarbonate (ou PC) ; - l'écran peut être agencé sous la forme d'une paroi bombée (arrondie, ou encore convexe) ; - la paroi bombée peut présenter une section sensiblement en forme de U; - l'écran peut être agencé de manière à procurer un effet de style lumineux et/ou un effet de matière ; - l'écran peut être grainé ; - l'écran peut être réalisé en matériau synthétique. L'invention peut par exemple être utilisée dans le domaine des véhicules, éventuellement de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective (du côté de la face principale), un premier exemple de réalisation d'une plaque principale d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, couplée à des diodes électroluminescentes montées sur une plaque auxiliaire, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective (du dessous), un premier exemple de réalisation d'un écran destiné à être solidarisé à la plaque principale de la figure 1 dans le but de participer avec elle à la constitution d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, l'exemple de dispositif d'éclairage selon l'invention constitué des plaque principale, diodes électroluminescentes, plaque auxiliaire et écran des figures 1 et 2, - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale (suivant la direction X), le dispositif d'éclairage de la figure 3, - la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue en coupe transversale (suivant la direction Y) au niveau des diodes électroluminescentes, le dispositif d'éclairage de la figure 3, - la figure 6 illustre schématiquement, dans une vue en perspective (du côté de la face principale), un deuxième exemple de réalisation d'une plaque principale d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, couplée à des diodes électroluminescentes, et - la figure 7 illustre schématiquement, dans une vue en perspective (du côté de la face principale), un troisième exemple de réalisation d'une plaque principale d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, couplée à des diodes électroluminescentes. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un dispositif d'éclairage (D) d'un nouveau genre qui autorise de très nombreuses variantes de formes et de dimensions (y compris moyennes et grandes), ainsi que de nombreux effets de style lumineux et/ou effets de matière. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'éclairage (D) est destiné à équiper un véhicule, éventuellement de type automobile. Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. Un dispositif d'éclairage (D), selon l'invention, peut en effet équiper tout type de système, équipement ou dispositif, y compris des murs intérieurs ou extérieurs de bâtiment (éventuellement en prévoyant des moyens d'étanchéité additionnels pour protéger l'électronique). On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 5 pour présenter un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage D selon l'invention. Comme illustré, un dispositif d'éclairage D, selon l'invention, comprend au moins une plaque principale PP, une ou plusieurs sources de lumière SL et un écran EC. Comme illustré sur la figure 1, la plaque principale PP présente une forme choisie. On entend ici par � plaque principale � un élément qui présente une faible épaisseur suivant une direction verticale Z, éventuellement variable et par exemple comprise entre environ 2 mm et 10 mm, une largeur (considérée suivant la direction transversale Y), éventuellement variable, et une longueur (considérée suivant la direction longitudinale X), éventuellement variable et éventuellement plus petite que sa largeur. Par ailleurs, on notera, comme illustré non limitativement, que la plaque principale PP peut éventuellement comporter une ou plusieurs courbures différentes suivant l'une au moins des trois directions de l'espace X, Y et Z. Par conséquent, la plaque principale PP peut prendre quasiment n'importe quelle forme et n'importe quelles dimensions (y compris moyennes ou grandes) dès lors que ces dernières permettent une combinaison avec un écran EC. Trois exemples non limitatifs de plaques principales PP, présentant des formes différentes, sont illustrés sur les figures 1, 6 et 7. Une plaque principale PP comprend une face principale FP (ici partiellement contenue dans le plan XY, du fait de la courbure) bornée par des faces d'extrémité FEi. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, la face principale FP est bornée par quatre faces d'extrémité FE1 à FE4 (i = 1 à 4), deux (FE1 et FE2) étant partiellement contenues dans des plans parallèles au plan YZ et deux (FE3 et FE4) étant partiellement contenues dans des plans parallèles au plan XZ. On notera que le nombre de faces d'extrémité FEi bornant la face principale PP n'est pas limité à quatre. Il peut en effet varier selon les formes, mais sa valeur minimale est égale à un (1). La face principale FP est munie d'un relief R sur lequel on reviendra plus loin. La plaque principale PP est agencée de manière à propager intérieurement (c'est-à-dire dans sa masse) la lumière qui est délivrée par une source de lumière SL au niveau de l'une au moins de ses faces d'extrémité FEi. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, seule la face d'extrémité FE1 est couplée à des sources de lumière SL (ici trois). Mais, on peut envisager qu'au moins deux de ses faces d'extrémités (par exemple FE1 et FE2, ou bien FE3 et FE4), soient chacune couplées à une ou plusieurs sources de lumière SL de manière à renforcer l'homogénéité de l'éclairement et/ou à créer un effet de style et/ou un effet de matière. Chaque source de lumière SL est chargée de générer de la lumière et de délivrer cette lumière au niveau d'une face d'extrémité choisie (ici FE1). Par ailleurs, et comme illustré non limitativement, chaque source de lumière SL peut comprendre au moins une diode électroluminescente (ou LED) dont une extrémité est placée sensiblement contre la face d'extrémité (ici FE1) de la plaque principale PP qui a été choisie pour l'injection de lumière à l'intérieur de cette dernière (PP). Lorsque l'on utilise des diodes électroluminescentes SL, il est avantageux qu'elles soient montées, comme illustré non limitativement, sur une plaque auxiliaire PA destinée à permettre au moins leur contrôle et leur alimentation électrique. Cette plaque auxiliaire PA peut par exemple être une carte à circuits imprimés, de type PCB (� Printed Circuit Board �), rigide ou flexible (� de type � Flex �). Chaque diode électroluminescente SL peut être solidarisée à la plaque principale PP soit directement, par exemple par collage ou par enchâssement dans un orifice défini dans sa face d'extrémité d'injection (ici FE1), soit indirectement, par exemple via la plaque auxiliaire PA. Chaque diode électroluminescente SL peut être agencée de manière à émettre une lumière blanche ou bien une lumière colorée. Par ailleurs, en présence d'au moins deux diodes électroluminescentes SL, ces dernières peuvent être agencées de manière à émettre des lumières de couleurs différentes ou bien identiques. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, la face d'extrémité d'injection FE1 est couplée à trois diodes électroluminescentes SL. Mais, le nombre de diodes électroluminescentes installées au niveau d'une face d'extrémité d'injection peut varier en fonction des besoins. Il pourra notamment être inférieur à trois ou bien supérieur à trois. Le relief R qui est défini au niveau de la face principale FP est destiné à transférer vers l'extérieur de la plaque principale PP (c'est-à-dire devant la face principale FP) une partie au moins de la lumière qui se propage à l'intérieur de cette dernière (PP). On entend ici par � transfert de lumière � une déviation provoquée par une réflexion ou une réfraction, voire même une diffraction, au niveau d'une interface matière-air ou air-matière, et donc au niveau du relief R (côté interne ou externe). Ce mécanisme de transfert de lumière est illustré schématiquement par les flèches F des figures 4 et 5. Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3 à 7, le relief R peut par exemple être constitué de rainures (ou nervures, ce qui revient au même) qui sont, d'une part, sensiblement parallèles entre elles (et donc ici sensiblement parallèles à la direction transversale Y), et d'autre part, sensiblement perpendiculaires à la direction générale de propagation de la lumière à l'intérieur de la plaque principale PP (laquelle est ici sensiblement parallèle à la direction longitudinale X du fait que la face d'extrémité d'injection est FE1). Il est important de noter que si la face d'extrémité d'injection était FE3 ou FE4, les rainures (ou nervures) R devraient être sensiblement parallèles entre elles et donc sensiblement parallèles à la direction longitudinale X. Il est également important de noter qu'en raison des éventuelles courbures que présente la plaque principale PP, les rainures (ou nervures) R peuvent ne plus être localement parallèles entre elles (en particulier dans les zones de courbure). Le parallélisme doit être ici compris comme une tendance générale. Le profil des différentes rainures (ou nervures) R peut être déterminé par le calcul afin d'offrir un transfert de lumière optimal compte tenu du (des) lieu(x) d'injection de lumière. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1, 3, 4, 6 et 7, les rainures (ou nervures) R peuvent présenter une section de forme sensiblement triangulaire (éventuellement isocèle), ou plus généralement en forme de dent de scie. On notera que le profil R n'est pas forcément constitué de lignes (rainures ou nervures ou encore stries). Il peut en effet être constitué de motifs tridimensionnels (3D), éventuellement diffractants, ou bien être agencé sous la forme d'un réseau de diffraction. La plaque principale PP est de préférence réalisée par moulage dans un matériau synthétique, par exemple en polycarbonate (ou PC). Elle peut être éventuellement colorée dans la masse. L'écran EC présente une forme choisie qui est en partie similaire à celle de la plaque principale PP. Il est en effet destiné à être placé devant la face principale FP de la plaque principale PP, et de préférence devant l'intégralité de celle-ci (bien que cela ne soit pas obligatoire), afin d'être éclairé par la lumière qui est transférée à l'extérieur par son relief R (voir flèches F). Cet écran EC constitue donc un écran de projection ayant pour but de produire un effet lumineux (par illumination) et éventuellement d'éclairer au moins un peu une zone, voire même de réaliser ce que l'homme de l'art appelle généralement la photométrie d'une fonction. Par ailleurs, l'écran EC est solidarisé à la plaque principale PP. Tout moyen de solidarisation connu de l'homme de l'art peut être envisagé et notamment le vissage, le clippage, le collage ou le soudage. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, l'écran EC peut être agencé sous la forme d'une paroi bombée (ou arrondie ou encore convexe). Ici, la paroi bombée EC présente une section sensiblement en forme de U. Mais, d'autres formes de section peuvent être envisagées, notamment en V ou en W. Ce bombement définit une cavité interne Cl dans laquelle est transférée la lumière qui est issue de l'intérieur de la plaque principale PP (voir flèches F). Lorsque l'écran EC présente une forme bombée, une partie au moins de l'un au moins de ses bords périphériques BP peut par exemple être au contact d'une (voire même solidarisée à une) partie périphérique (ou contour) de la face principale FP de la plaque principale PP, comme illustré sur la figure 3. L'écran EC servant à la projection, il peut donc avantageusement présenter diverses formes et/ou dimensions (y compris moyennes ou grandes), selon les besoins applicatifs. Par ailleurs, l'écran EC peut être éventuellement agencé de manière à procurer un effet de style lumineux et/ou un effet de matière. A cet effet, il peut par exemple comporter une face externe qui est localement ou totalement polie (par exemple de manière à procurer un effet sablé ou de lumière tamisée) ou bien rugueuse (par exemple grainée). Il peut également comporter des zones dont l'opacité varie. Il peut être éventuellement coloré dans la masse, voire même présenter des zones de couleurs différentes. Enfin, l'écran EC est de préférence réalisé par moulage dans un matériau synthétique, par exemple en PMMA ou en PC (polycarbonate). L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif d'éclairage décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage (D), caractérisé en ce qu'il comprend i) une plaque principale (PP) présentant une forme choisie, comportant une face principale (FP) bornée par des faces d'extrémité (FEi), et propre à propager intérieurement de la lumière délivrée au niveau de l'une au moins desdites faces d'extrémité (FEi), ladite face principale (FP) étant munie d'un relief (R) agencé de manière à transférer vers l'extérieur une partie au moins de la lumière qui se propage intérieurement, ii) au moins une source de lumière (SL) propre à générer et délivrer ladite lumière, et iii) un écran (EC) présentant une forme choisie, en partie similaire à celle de ladite plaque principale (PP), et placé devant ladite face principale (FP) afin d'être éclairé par ladite lumière transférée à l'extérieur de ladite plaque principale (PP). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit relief (R) est constitué de rainures sensiblement parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires à la direction générale de propagation de ladite lumière à l'intérieur de ladite plaque principale (PP). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites rainures (R) présentent une section de forme triangulaire. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite source de lumière (SL) comprend au moins une diode électroluminescente comprenant une extrémité placée sensiblement contre ladite face d'extrémité (FEi) de la plaque principale (PP). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite diode électroluminescente (SL) est agencée de manière à émettre une lumière colorée. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite source de lumière (SL) comprend au moins deux diodes électroluminescentes agencées de manière à émettre des lumières soit de couleurs différentes, soit de couleurs identiques. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que chaque diode (SL) est montée sur une plaque auxiliaire (PA). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite plaque auxiliaire (PA) est une carte à circuits imprimés. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ladite plaque principale (PP) est réalisée en polycarbonate. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit écran (EC) est agencé sous la forme d'une paroi bombée (arrondie ù convexe). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite paroi bombée (EC) présente une section sensiblement en forme de U. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit écran (EC) est agencé de manière à procurer un effet de style lumineux et/ou un effet de matière. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit écran (EC) est grainé. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit écran (EC) est réalisé en matériau synthétique. 15. Utilisation du dispositif d'éclairage (D) selon l'une des revendications 1 à 14 dans le domaine des véhicules.