Brevet FR2957652A1 — publié le 20110923

DISPOSITIF POUR PROCURER UN EFFET D'INFINI À UN FEU DE SIGNALISATION DE VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne le domaine de l'éclairage pour la signalisation et/ou l'ambiance des véhicules, notamment des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif procurant du relief à l'éclairage des feux de signalisation et/ou d'éclairage extérieur ou intérieur de véhicules. Il est de plus en plus recherché de diminuer autant que possible le volume des boîtiers regroupant l'ensemble ou un sous-ensemble des feux de signalisation dont la réglementation impose de doter les véhicules automobiles. Cela se trouve facilité par l'utilisation de LED à la place ou en complément des lampes classiques. Il pouvait paraître a priori contradictoire de tenter en même temps de donner de la profondeur, et en particulier une impression de relief, à l'éclairage émis par les boîtiers de feux de signalisation ayant un volume ainsi réduit. On connaît dans d'autres domaines, en particulier dans la décoration intérieure de l'univers domestique ou professionnel, des systèmes de renvoi de lumière par des miroirs placés en vis-à-vis pour procurer une impression d'infini par les réflexions successives de l'image du lieu renvoyée par chacun des miroirs successivement vers l'autre. Les images avec sensation d'infini ainsi obtenues utilisent des miroirs entièrement réfléchissants et donnent une impression qui ne varie pas substantiellement selon que l'on se place auprès ou au loin de l'un des miroirs concernés. Quant aux sources de lumière mises en jeu, elles sont toutes situées en avant de l'un au moins des miroirs, tandis que l'observateur est, quant à lui, dans un espace situé entre les deux miroirs. La présente invention vise à procurer un moyen original pour fournir un effet d'infini à l'éclairage de signalisation et/ou d'ambiance des véhicules automobiles. Le dispositif selon l'invention permet également d'ajouter des effets de style aux feux de signalisation des véhicules. Suivant l'invention, un nouveau dispositif pour feu de signalisation et/ou pour l'éclairage extérieur ou intérieur d'ambiance de l'habitacle de véhicule automobile, comportant au moins une source de lumière de type LED ou autre, comprend un ensemble optique d'au moins un premier réflecteur (R1) constitué par un miroir et d'au moins un deuxième réflecteur (R2) constitué par un miroir semi-transparent, et en option un diffuseur rideau (Dl) en matériau transparent dans lequel est diffusée une lumière émise par au moins une LED, tandis que le miroir, le miroir serai-transparent et le rideau ont leurs plans ou leurs plans moyens sensiblement parallèles entre eux, et tandis que la lumière transmise et/ou réfléchie par ledit ensemble optique est transmise et visible par l'observateur par la face du dit deuxième réflecteur (R2) opposée à celle tournée vers les autres éléments du dit ensemble optique. L'ensemble optique est de préférence intégré ou intégrable dans un 10 boîtier, dont la forme générale est de préférence celle d'une tranche de cylindre, pour constituer un module. Un autre objet de l'invention est ainsi un module d'éclairage et/ou de signalisation pour l'extérieur ou l'intérieur d'un véhicule automobile, qui comporte au moins un dispositif conforme à la présente invention, intégré 15 ou intégrable dans un ensemble comportant tous les autres éléments fonctionnels nécessaires. Dans l'ensemble optique selon l'invention, le deuxième réflecteur (R2) et en option le diffuseur rideau (Dl) sont disposés en avant de la ou des LED. 20 En option, le dispositif selon l'invention peut ainsi comporter, comme unique dispositif d'éclairage ou en complément, un sous-ensemble d'éclairage situé dans l'espace compris entre le miroir et le miroir semitransparent, et substantiellement constitué d'un matériau optique transparent et d'au moins une source de lumière de type LED agencée pour 25 émettre des rayons lumineux se propageant à l'intérieur de l'épaisseur du dit matériau optique transparent, selon la demande de brevet français déposée le 11 décembre 2009 sous le numéro 09/05984 au nom de la même demanderesse, dont la description est incorporée ici dans sa globalité par référence. En bref, un tel sous-ensemble comprend essentiellement: 30 - une plaque d'un matériau optique transparent formant rideau, - ladite plaque comportant au moins un renflement allongé bilatéral, de section droite globale substantiellement circulaire, ayant son axe longitudinal moyen dans le plan moyen de ladite plaque et apte à former un guide de lumière, et au moins une LED placée à au moins l'une des extrémités du dit guide de lumière, avec son axe principal orthogonal à l'axe longitudinal du dit guide de lumière. La présente invention a donc pour objet un dispositif pour feux de signalisation et/ou d'éclairage extérieur ou intérieur d'ambiance de véhicule automobile tel que défini ci-dessus et dans la description qui suit. Selon l'invention, les plans ou les plans moyens respectivement du miroir et du(des) miroir(s) serai-transparent(s) sont sensiblement parallèles entre eux. Il est cependant envisageable que les plans ou les plans moyens respectivement du miroir et du(des) miroirs) semi-transparent(s) fassent entre eux un angle sensiblement compris entre 1 et 3 degrés d'angle. On obtient alors une variabilité spatiale des images des sources d'éclairage unitaires, procurant un effet de style encore plus original. Dans des formes de mise en oeuvre avantageuses des différents aspects de l'invention, l'une ou l'autre des dispositions/modalités suivantes peut être utilisée, séparément ou en combinaison: • L'ensemble optique est disposé perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l'axe optique du faisceau émis par la ou les 20 LED. • La direction moyenne d'émission des LED est parallèle à l'axe optique du module. • Le miroir (R1) est situé sensiblement au niveau des LED, avec sa face réfléchissante tournée vers l'avant, tandis que le miroir (R1) est évidé 25 ou inexistant au niveau des LED pour permettre à celles-ci d'émettre leur faisceau lumineux en avant du dit miroir (RI). • Le miroir (R1) est lui-même un miroir semi-transparent identique à ou différent de celui qui constitue le deuxième réflecteur (R2), et dans ce cas les LED sont munies de réflecteurs. 30 Le rideau (D1) est confondu avec le miroir (R1). • Le miroir (Rl) est choisi parmi les réflecteurs, les miroirs au sens propre, les semi-miroirs, et peut être plan, conique, elliptique, semielliptique, hyperbolique, spiral, spiral logarithmique, hélicoïdal, et autres. • Le miroir (R1) peut avoir des courbures variables, y compris entre zones différentes d'un même miroir. Par exemple, il peut être plan sur toute sa partie centrale et sphérique sur le pourtour. • Le miroir (R1) peut présenter une couleur lorsque les LED sont éteintes, par exemple si l'on utilise un autre métal que l'Al dans un traitement de dépôt sous argon. • Au moins une LED est disposée en position centrale dans le module et, en combinaison avec un rideau lui-même confondu avec le miroir (R1), procure un effet de relief ou effet d'infini inversé, notamment apprécié pour marquer l'allumage d'un feu de stop. • La face réfléchissante du miroir semi-transparent (R2) ou en option (R1) peut être réalisée par a) fixation d'un film serai-transparent, ou b) métallisation directe (par exemple d'aluminium ou d'autres métaux par sputtering), c) dépôt d'une couche mince sur un voyant ou un écran transparent qui permet d'obtenir des couleurs différenciées tout en gardant la semi-transparence ; la technique a) est maîtrisable sur des surfaces planes et la technique b) a l'avantage de pouvoir être effectuée sur des surfaces planes et complexes. • Le miroir semi-transparent (R2) ou en option (R1) peut être de type cristal ou au contraire coloré (par exemple: ambre, jaune, vert fluo, bleu police, combinaison de lumière rouge avec matière transparente de couleur verte, ou encore fumé qui donne un aspect noir lorsque l'éclairage est éteint et rouge quand il est allumé. • Il y a un ratio entre la transparence et la transmission du miroir semi- transparent, et en fonction de l'objectif à atteindre (plus ou moins de performance photométrique ou plus de ou moins de profondeur (effet de style)) ces coefficients peuvent être aisément adaptés par l'homme du métier. • Le module présente un aspect coloré, par exemple en rouge, soit lorsqu'il est éteint ou allumé, soit seulement lorsqu'il est allumé. • En option, on ajoute entre les deux miroirs (R1) et (R2) un système optique supplémentaire apportant une source lumineuse parallèle aux autres, pour procurer un feu de signalisation. • Le dispositif remplit la fonction réglementaire de lanterne pour une première couronne de LED disposées en cercle autour d'un point central, et celle de stop doté d'une intensité plus forte et d'un effet de relief venant du fond. • L'ensemble ou un sous-ensemble de celui-ci peut être piloté électroniquement, par exemple par un système résistif ou par un PWM (Pulse Wave Modulation), qui fait varier la fréquence du courant entre 80 et 150 Hz et qui permet une variation de l'intensité lumineuse pour obtenir des fonctions alternatives stop et lanterne. • L'anneau central ne s'allume que quand on appuie sur le stop. • L'un au moins des miroirs (R1) et (R2) est sphérique; il assure un maintien de l'effet de profondeur ou d'infini entre 20 et 30 m. Le nombre des répétitions visibles par l'oeil humain étant alors fonction de l'intensité de la source lumineuse. • Le dispositif est agencé pour procurer la répétition d'un motif allumé entre un miroir (réflexion R = 100%) et un miroir semi-transparent (réflexion R 50% et transmission T 50%). • L'aspect style avec effet de profondeur procuré par le dispositif a l'aspect de pointillés ou d'une ligne continue ou quelconque. • Les LED sont disposées en périphérie et/ ou au centre du module; elles éclairent en direct ou dans la tranche d'un rideau. Un rideau est intégré entre les deux miroirs (R1) et (R2) pour permettre de créer une forme allumée qui se réfléchit plusieurs fois. • La surface du miroir (R1) est discontinue ou perforée à l'endroit où sont disposées les LED, avantageusement en position périphérique et/ou centrale dans un module circulaire ou sensiblement circulaire. Les LED peuvent être remplacées ou complétées par des lampes de 16 W, à filament axial. • La forme du boîtier du module peut être quelconque, par exemple circulaire, elliptique, carrée, etc., ou spécifique pour procurer une signature. Le miroir serai-transparent (R2) peut constituer la vitre de protection du module. En variante, cette vitre est ajoutée classiquement. Dans une forme de réalisation, le pourtour extérieur du dispositif suivant l'invention peut comporter un épaulement, procurant un soulignement du contour du feu. A l'extrémité du guide de lumière dénommé rideau opposée à celle qui est équipée d'au moins une LED, on peut prévoir soit un cache pour masquer à la vue la lumière s'échappant du rideau sur son pourtour, soit un élément de renvoi de préférence métallique, soit encore des chanfreins et/ ou des prismes. L'invention sera mieux comprise, et d'autres objectifs, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement, à la lumière de la description détaillée ci-après de modes de réalisation de l'objet de l'invention et de ses utilisations. Ces modes de réalisation sont fournis à titre purement illustratif et nullement limitatif, tandis que sont annexées à ladite description des planches de dessins dans lesquelles: La Figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un ensemble renfermant un miroir plan 1 et un miroir plan semi-transparent 2 (T-50%, R-50%), ainsi que des LED 3. Dans le carré à droite, on a représenté les images lumineuses vues par un observateur situé comme indiqué. La Figure 1 représente une vue schématique avec un point d'observation dans l'axe optique de l'une des LED. La figure 2 représente une vue schématique avec un point d'observation différent de celui de l'axe optique de l'une des LED. La Figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un ensemble renfermant un miroir sphérique 1 et un miroir plan serai-transparent 2 (T-50%, R-50%), ainsi que des LED 3. Dans le carré à droite, on a représenté les images lumineuses vues par un observateur situé sur l'axe optique de l'une des LED. La Figure 4 représente une vue schématique conforme à la figure 3, avec un point d'observation différent de celui de l'axe optique de l'une des LED. La Figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un ensemble renfermant un miroir-rideau 1 et un miroir sphérique semi-transparent 2 (T-50%, R-50%), ainsi que des LED 3. Dans le carré à droite, on a représenté les images lumineuses vues par un observateur situé sur l'axe de sortie de lumière. La Figure 6 représente une vue schématique conforme à la figure 1, 35 avec un point d'observation autre que celui de l'axe de la sortie de lumière. Les Figures 7, 8 et 9 représentent schématiquement la variation des distances entre les images vues par l'oeil de l'observateur lorsqu'on fait varier la distance d entre les deux miroirs 1 et 2. La Figure 10 représente l'ensemble des images vues par un observateur: a) avec un miroir 1 plan, et douze sources lumineuses périphériques et une source lumineuse centrale; b) avec un miroir 1 sphérique; et c) avec un miroir 1 plan et un rideau 4 interposé. En référence aux dessins ainsi succinctement décrits, qui l'illustrent mais ne le limitent en aucune manière, le dispositif selon l'invention comporte un miroir 1 et un miroir semi-transparent 2, et il comprend des LED 3 convenablement alimentées et dirigées pour émettre dans la direction perpendiculaire au plan moyen du miroir 1 des rayons lumineux qui sont pour partie réfléchis par le miroir semi-transparent 2 et pour partie transmis à travers celui-ci. D'après la figure 2, on voit qu'on perd -50% à chaque réflexion sur le miroir serai-transparent. D'après la figure 1, lorsque l'observateur est dans l'axe de la LED ou à l'infini, il ne voit pas de multiples réflexions. D'après les figures 3 et 4, l'effet de profondeur change avec l'angle de 20 vue; les réflexions multiples sont plus ou moins espacées. D'après la figure 3, on voit le même effet de profondeur que selon la figure 4. Mais lorsque l'observateur est dans l'axe de la LED ou à l'infini, il voit encore de multiples réflexions grâce au miroir 1 sphérique. D'après les figures 5 et 6, l'effet de profondeur change avec l'angle de 25 vue; les réflexions multiples sont plus ou moins espacées. D'après les figures 7, 8 et 9, on voit que la distance entre les images perçues par l'observateur diminue lorsque la distance d entre les deux miroirs est réduite. Quant à la figure 10 (a, b et c), elle visualise de façon spectaculaire les 30 effets obtenus avec les dispositifs respectifs mis en oeuvre (voir plus haut). Le dispositif selon l'invention procure un nombre infini d'images dont seules 7 à 12 en moyenne sont visibles par l'oeil humain. Le dispositif selon l'invention est principalement destiné à faire office de lanterne et/ou feu de position et/ou feu de stop et/ou feu clignotant, etc., 35 selon les cas aussi bien à l'arrière qu'à l'avant des véhicules. Il peut également équiper un dispositif d'éclairage extérieur tel qu'un répétiteur latéral, et/ou un système d'éclairage intérieur de l'habitacle d'un véhicule. REVENDICATIONS1. Dispositif pour feu de signalisation et/ou pour l'éclairage extérieur ou intérieur d'ambiance de l'habitacle de véhicule automobile, comportant au moins une source de lumière de type LED ou autre, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble optique d'au moins un premier réflecteur (R1) constitué par un miroir et d'au moins un deuxième réflecteur (R2) constitué par un miroir semi-transparent, et en option un diffuseur rideau (Dl) en matériau transparent dans lequel est diffusée une lumière émise par au moins une LED, tandis que le miroir, le miroir semi-transparent et le rideau ont leurs plans ou leurs plans moyens sensiblement parallèles entre eux, et tandis que la lumière transmise et/ ou réfléchie par ledit ensemble optique est transmise et visible par l'observateur par la face du dit deuxième réflecteur (R2) opposée à celle tournée vers les autres éléments du dit ensemble optique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est intégré ou intégrable dans un boîtier, dont la forme générale est de préférence celle d'une tranche de cylindre, pour constituer un module. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu le deuxième réflecteur (R2) et en option le diffuseur rideau (Dl) sont disposés en avant de la ou des LED. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, comme unique dispositif d'éclairage ou en complément, un sous-ensemble d'éclairage situé dans l'espace compris entre le miroir et le miroir serai-transparent, et substantiellement constitué d'un matériau optique transparent et d'au moins une source de lumière de type LED agencée pour émettre des rayons lumineux se propageant à l'intérieur de l'épaisseur du dit matériau optique transparent. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque d'un matériau optique transparent formant rideau (D1), ladite plaque comportant au moins un renflement allongé bilatéral, desection droite globale substantiellement circulaire, ayant son axe longitudinal moyen dans le plan moyen de ladite plaque et apte à former un guide de lumière, et au moins une LED placée à au moins l'une des extrémités du dit guide de lumière, avec son axe principal orthogonal à l'axe longitudinal du dit guide de lumière. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plans ou les plans moyens respectivement du miroir et du(des) miroir(s) semitransparent(s) sont sensiblement parallèles entre eux. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plans ou les plans moyens respectivement du miroir et du(des) miroirs) semitransparent(s) fassent entre eux un angle sensiblement compris entre 1 et 3 degrés d'angle. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble optique est disposé perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à l'axe optique du faisceau émis par la ou les LED. 20 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir (R1) est situé sensiblement au niveau des LED, avec sa face réfléchissante tournée vers l'avant, tandis que le miroir (R1) est évidé ou inexistant au niveau des LED pour permettre à celles-ci d'émettre leur faisceau 25 lumineux en avant du dit miroir (R1). 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir (R1) est lui-même un miroir semi-transparent identique à ou différent de celui qui constitue le deuxième réflecteur (R2), et dans ce cas les LED 30 sont munies de réflecteurs. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un rideau (Dl) confondu avec le miroir (R1). 15 5 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le miroir (R1) est choisi parmi les réflecteurs, les miroirs au sens propre, les semimiroirs, et il peut être plan, conique, elliptique, semi-elliptique, hyperbolique, spiral, spiral logarithmique, hélicoïdal, et autres. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le miroir (R1) peut avoir des courbures variables, y compris entre zones différentes d'un même miroir. 10 14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une LED est disposée en position centrale dans le miroir (R1) et, en combinaison avec un rideau (D1) lui-même confondu avec le miroir (R1), procure un effet de relief ou effet d'infini inversé, notamment apprécié pour marquer l'allumage d'un feu de stop. 15 15. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'est disposé entre les deux miroirs (R1) et (R2) un système optique supplémentaire apportant une source lumineuse parallèle aux autres, pour procurer un feu de signalisation 20 16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif remplit la fonction réglementaire de lanterne pour une première couronne de LED disposées en cercle autour d'un point central, et celle de stop doté d'une intensité plus forte et d'un effet de relief 25 venant du fond. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'un au moins des miroirs (R1) et (R2) est sphérique. 30 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les LED sont remplacées ou complétées par des lampes de 16 W, à filament axial. 19. Module d'éclairage et/ou de signalisation pour l'extérieur ou 35 l'intérieur d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporteau moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18. 20. Module selon la revendication 19, caractérisé en ce que la direction moyenne d'émission des LED est parallèle à l'axe optique du module. 21. Module selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'est disposé entre les deux miroirs (R1) et (R2) un système optique supplémentaire apportant une source lumineuse parallèle aux autres, pour procurer un feu de signalisation.