Brevet FR3007821A1 — publié le 20150102

DISPOSITIF A ÉCLAIRAGE INDIRECT POUR FEU ARRIÈRE DE VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne le domaine de l'éclairage et de la 5 signalisation des véhicules, notamment des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif pour feu de signalisation de véhicules comprenant un éclairage indirect dont la lumière, émise par au moins une LED, est réfléchie par un matériau diffusant qui la dirige vers une optique de sortie, elle-même diffusante, avec plusieurs variantes possibles 10 selon les besoins. La réglementation en vigueur impose, selon les types de véhicules, différents feux d'éclairage ou de signalisation. Mais, outre le volume de l'ensemble des feux, les performances et l'uniformité d'éclairement des feux individuels ainsi regroupés sont des préoccupations majeures. 15 On connaît déjà dans l'art antérieur des écrans auxiliaires transparents dans lesquels peut se propager la lumière émise par une source de lumière auxiliaire, ces écrans étant destinés à équiper un feu, notamment arrière, d'un véhicule automobile. Des discontinuités locales prévues dans le matériau de l'écran constituent des foyers de diffusion de la lumière hors de 20 ces écrans (voir publication de brevet français No. 2 868 506). Dans la demande de brevet allemand DE 101 01 795 sont décrits des feux clignotants, notamment des clignotants avant pour véhicules automobiles, dans lesquels une source de lumière auxiliaire pour feu de position illumine un élément disposé transversalement dans l'espace entre le 25 feu principal et la glace frontale, et procure à travers celle-ci un éclairement de même direction que celle du feu principal. Dans la demande de brevet français 01 00048, publiée sous le numéro 2 819 040, est décrit un composant d'optique ou de style pour l'éclairage ou la signalisation de véhicules automobiles. Ce composant est en matériau 30 transparent, à l'intérieur duquel des foyers de diffusion de la lumière sont situés uniquement en des endroits prédéterminés pour diffuser la lumière émise par une source associée au dispositif d'éclairage ou de signalisation concerné. Ce composant peut constituer la glace d'un projecteur de véhicule automobile, ou un insert placé dans un tel projecteur. Dans la demande de brevet allemand DE 103 11 317 est décrit un dispositif d'éclairage pour véhicule comportant un guide de lumière comprenant des structures de diffusion situées essentiellement au foyer de surfaces réfléchissantes qui laissent ainsi diffuser un éclairement homogène. D'autre part, la présente demanderesse a conçu et a décrit, dans la demande de brevet français déposée le 30.01.2012 sous le No. 12 00270, un nouveau dispositif pour feu d'éclairage et/ ou de signalisation de véhicule automobile, comportant une ou plusieurs LEDs et incorporant un guide de lumière, caractérisé en ce qu'il comprend, combiné avec ledit guide, un écran translucide, ledit écran translucide étant muni d'un grainage et disposé entre ledit guide et la face visible du feu ou de l'ensemble de feux concerné, de manière à procurer une fonction lumineuse de couleur homogène, tandis que ledit écran translucide est muni d'un grainage sur l'une ou l'autre ou les deux de ses faces principales aptes à être traversées par la lumière 15 émise par la ou les LEDs, et tandis que la pièce de matériau translucide est placée en avant dudit guide, avantageusement à une distance d'environ 5 à 20 mm dudit guide. Dans ces diverses applications et ces divers modes de réalisation d'écrans lumineux diffusant la lumière émise par au moins une LED, il peut 20 apparaître des inhomogénéités dans la lumière diffusée, en particulier au niveau des guides, y compris ceux qui peuvent être munis de rideaux ou d'écrans diffuseurs. Il est donc apparu utile de chercher à uniformiser le rendu lumineux de tels feux comportant un guide de lumière, ou à en masquer les 25 éventuelles inhomogénéités. La présente invention a pour premier objet un dispositif pour feu d'éclairage et/ou de signalisation, notamment pour feux arrière de véhicule automobile, tel que défini ci-dessus et dans la description qui suit. L'invention a également pour objet un bloc optique comportant un tel 30 dispositif, ainsi que l'utilisation dudit dispositif pour l'éclairage ou la signalisation, notamment mais non exclusivement dans des feux arrière de véhicules automobiles. La présente invention concerne ainsi un dispositif pour feu d'éclairage et/ ou de signalisation de véhicule automobile, notamment pour feux arrière, 35 comportant dans un boîtier: - au moins une carte de circuit imprimé, en abrégé PCB, portant au moins une LED, fixé sur un support opaque comportant une épargne ou ouverture destinée au passage de la lumière à diffuser indirectement vers l'observateur, - au moins un premier élément diffusant la lumière des LEDs allumées et 5 agencé pour diriger la lumière diffusée par ledit premier élément à travers l'épargne ou ouverture susdite, et - en option un deuxième élément diffusant intercalé entre ledit premier et un troisième éléments diffusants et situé au droit de ladite épargne ou ouverture de l'élément opaque et destiné à diffuser à son tour la lumière qui 10 le traverse après diffusion par ledit premier élément et avant l'interposition d'un troisième élément diffusant, ainsi que - un troisième élément en matériau grainé et/ou lisse apte à diffuser la lumière incidente, provenant du premier et en option du deuxième éléments susdits et qui le(s) traverse en direction de l'extérieur du feu concerné, tandis 15 que ledit troisième élément diffusant est l'élément contribuant à la géométrie du feu à l'état allumé, et - en option un voyant transparent et/ou translucide agencé, s'il existe, pour recouvrir ledit troisième élément diffusant et l'enfermer à l'intérieur dudit boîtier, tandis qu'en l'absence dudit voyant le boîtier du feu est obturé 20 par le troisième élément diffusant qui se prolonge alors sur toute la surface dudit élément opaque opposée à celle tournée vers ledit PCB, en option par surmoulage avec ledit élément opaque. Le dispositif selon l'invention comporte avantageusement un masque opaque situé, à convenance, sur la face arrière ou sur la face avant d'une 25 portion du troisième élément diffusant débordant de l'épargne ou ouverture susdite et sur laquelle portion du troisième élément est fixé, directement ou indirectement, le PCB susmentionné portant la ou les LEDs. L'invention sera mieux comprise, et d'autres objectifs, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la 30 description détaillée ci-après, ayant valeur d'exemple illustratif, non limitatif, et de modes de réalisation alternatifs ou optionnels, eux-mêmes également décrits ou qui apparaîtront aisément à l'homme du métier. L'invention est décrite plus en détail en référence aux planches de dessins annexées, dans lesquelles: Fig. 1 est une représentation schématique en élévation d'une coupe horizontale d'un dispositif selon l'invention, Fig. 2 est une représentation schématique en élévation d'une coupe horizontale d'une variante du dispositif selon l'invention, Fig. 3a est une représentation schématique en élévation d'une coupe horizontale d'une autre variante du dispositif selon l'invention, Fig. 4a est une représentation schématique en élévation d'une coupe horizontale d'une autre variante du dispositif selon l'invention, Fig. 3b est une représentation schématique en élévation d'une coupe 10 horizontale d'une autre variante du dispositif selon l'invention, Fig. 4b est une représentation schématique en élévation d'une coupe horizontale d'une autre variante du dispositif selon l'invention. Comme le montre la Fig. 1 sur laquelle on peut voir le schéma en coupe d'une forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention, le 15 dispositif selon l'invention comporte dans un boîtier (1) au moins un PCB (2) portant au moins une LED (3), fixé sur un support opaque (4) comportant une épargne ou ouverture (5), tandis qu' un premier élément diffusant (6) diffuse la lumière à travers l'épargne ou ouverture (5), dans laquelle est interposé en option un écran translucide formant le deuxième élément 20 diffusant (7) que traverse la lumière diffusée par le premier élément diffusant (6). Un troisième élément diffusant (8) contribue à son tour à la diffusion de la lumière qui y parvient et, muni de grainage (11), produit ainsi l'émission vers l'extérieur, sur la face frontale du feu concerné, d'un éclairage homogénéisé, dont la source n'est pas visible de l'observateur. 25 La face arrière (par rapport au PCB (2) portant la LED (3)) de la partie (10) de l'élément (8) est avantageusement munie d'un élément opaque (9), qui occulte les parties diffusantes en regard, donc autres que celles dédiées au troisième élément diffusant (8), aux yeux de l'observateur. Cet élément d'occultation peut en pratique être profilé et métallisé à convenance, et jouer 30 ainsi un rôle de cache vis-à-vis des rayons lumineux autres que ceux que le troisième élément diffusant reçoit et diffuse. Pour plus d'homogénéité, un meilleur rendu de l'éclairage et une bonne évacuation de la chaleur émise par les LEDs, le PCB (2) support des LEDs est écarté du plan de la partie du troisième élément diffusant située 35 hors de l'épargne ou ouverture susdite, tandis que l'ensemble PCB + LEDs est entouré d'un masque (9) ne comportant qu'une ouverture choisie ou ajustable à convenance en regard de la LED susdite. Le dispositif selon l'invention comporte en outre avantageusement un masque opaque situé, à convenance, sur la face arrière ou sur la face avant d'une portion (10) du troisième élément diffusant débordant de l'épargne ou ouverture susdite, et sur laquelle portion du troisième élément est fixé, directement ou indirectement, le PCB portant la ou les LEDs susmentionné. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 1, le matériau du deuxième élément diffusant (7) formant le deuxième élément diffusant susdit 10 est doublé, de préférence par surmoulage, par ladite partie débordante susdite du troisième élément diffusant (8). En pratique, pour un bon rendu de l'intensité lumineuse jusqu'à la sortie du boîtier du feu concerné, on préfère que le premier élément diffusant soit en PC [polycarbonate] blanc. 15 Le troisième élément diffusant (8) est avantageusement un matériau en PMMA [poly(méthacrylate de méthyle)] ou en PC [polycarbonate], de préférence grainé, sablé ou rainuré/strié pour en augmenter les capacités à diffuer les rayons lumineux émis par la LED (3) allumée. Dans cette forme de réalisation, le boîtier (1) est fermé par un voyant 20 ou vitre (12). A titre d'exemples non limitatifs de modes alternatifs de réalisation, on peut citer: - la forme de réalisation représentée sur la Fig. 2, dans laquelle: a) le deuxième élément diffusant (7) est omis, avec pour 25 conséquence le passage direct des rayons diffusés par le premier élément diffusant (6) à travers l'ouverture (5), et b) le matériau de l'élément diffusant (8) n'est que partiellement grainé, pour laisser des zones sans grainage, pratiquement également réparties; dans les zones sans grainage, les deux surfaces de l'élément 30 diffusant sont lisses; le matériau de cet élément est de préférence rouge ou cristal; - la forme de réalisation représentée sur la Fig. 3a, qui diffère de celle de la Fig. 1 en ce que le support et/ ou masque opaque (4, 9) est plan et appliqué contre la face libre du troisième élément diffusant (10) qui est lui-même avantageusement formé en surmoulage avec le deuxième élément diffusant (7); - la forme de réalisation représentée sur la Fig. 3b, qui diffère de celle de la Fig. 2 en ce que le masque opaque (9) est conformé pour se substituer 5 au support opaque (4) selon la Fig. 2; - la forme de réalisation représentée sur la Fig. 4a, dans laquelle l'élément 4 (ou 9) opaque est intégré dans le feu en avant du deuxième élément diffusant (7) et libère ainsi sa surface opposée sur laquelle est appliqué le troisième élément diffusant (8) qui peut alors constituer à lui seul 10 le voyant (12) du feu, dont le volume de diffusion défini par le profil de l'élément (8)déborde alors vers l'extérieur du feu; et - la forme de réalisation illustrée sur la Fig. 4b, qui représente un compromis entre la variante selon la Fig. 4a et les caractéristiques du troisième élément diffusant (8) selon la variante de la Fig. 3b. 15 Les variantes illustrées sur les Figs. 4a et 4b présentent comme avantage de permettre de disposer d'un boîtier de feu d'éclairage et/ ou de signalisation d'épaisseur réduite. En pratique, l'épaisseur maximale représentée par A sur les figures peut ainsi être réduite à A - 20 mm environ. On peut même faire varier à convenance également les cotes X et Y de 20 l'espace enfermé par le troisième élément diffusant (8), selon des choix autant esthétiques que fonctionnels aisément applicables par l'homme du métier. Dans ces formes de réalisation illustrées sur les Figs. 4a et 4b, il est préconisé de prévoir le grainage uniquement sur la face intérieure, mais pas 25 sur la face extérieure. Le dispositif selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques pouvant être prises séparément ou dans n'importe laquelle de leurs combinaisons techniquement possibles, notamment: - Le masque (9) est constitué par un enjoliveur métallisable participant 30 à l'aspect esthétique du pourtour du feu concerné. - Ledit grainage peut être prévu sur la face externe et/ou sur la face interne du troisième élément diffusant, ou encore à l'intérieur de celui-ci. - On préfère conférer ledit grainage à la face interne du troisième élément lorsque celui-ci se substitue au voyant du boîtier. - On entend ici par grainage la formation de discontinuités dans et/ou sur le matériau concerné. - Classiquement, le matériau grainé peut alors être réalisé: - sans adjonction ni retrait de matière, par traitement approprié de tout ou partie de la paroi intérieure du moule de confection de l'élément à grainer, et/ou - par addition de matière réactive apte à générer des inclusions dans la matière servant à élaborer l'élément diffusant ou écran opalin grainé, dans les conditions de préparation de celui-ci, dans les deux cas selon des techniques connues de l'homme du métier, qui sait adapter la rugosité à des besoins qu'il définit. Le matériau de type opalin est en pratique du PMMA auquel sont additionnées des matières choisies parmi des microbilles de matériau à effet opalescent ou une matière dispersable, notamment pour l'injection et la distribution d'un gaz, notamment CO2, pour conférer un caractère aléatoire à l'opalescence produite. Le matériau opalin peut être laissé blanchâtre ou être coloré, notamment pour apparaître de couleur ambre ou bleu super-léger, par des techniques connues de l'homme du métier. Il peut ainsi permettre d'apporter un autre effet à l'état allumé, dans lequel la couleur de la lumière émise par les LEDs peut ainsi être différente de la couleur à l'état éteint. Le dispositif selon l'invention est principalement destiné à équiper, avec la source d'énergie et la connectique appropriées, des systèmes d'éclairage formant lanterne, feu de stop, feu de stop surélevé, clignotant 25 et/ou éventuellement feu diurne avant de véhicules automobiles. REVENDICATIONS1. Dispositif pour feu d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile, notamment pour feux arrière, caractérisé en ce qu'il comporte dans un boîtier (1): - au moins une carte de circuit imprimé, dite PCB (2) portant au moins une LED (3), fixé sur un support opaque (4, 9) comportant une épargne ou ouverture (5) destinée au passage de la lumière à diffuser indirectement vers l'observateur, - au moins un premier élément (6) diffusant la lumière des LEDs allumées et agencé pour diriger la lumière diffusée par ledit premier élément à travers l'épargne ou ouverture susdite, - un troisième élément (8) en matériau grainé et/ou lisse apte à diffuser la lumière incidente, provenant du premier et en option du deuxième éléments susdits et qui le(s) traverse en direction de l'extérieur du feu concerné, tandis que ledit troisième élément diffusant est l'élément contribuant à la géométrie du feu à l'état allumé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un masque opaque (4, 9) situé sur la face arrière ou sur la face avant d'une portion du troisième élément diffusant débordant de ladite épargne ou ouverture, et sur laquelle portion du troisième élément est fixé, directement ou indirectement, le PCB (3) portant la ou les LEDs (2). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face arrière, par rapport au PCB (2) portant la LED (3), d'une partie (10) de l'élément (8) est avantageusement munie d'un élément opaque (9), qui occulte les parties diffusantes en regard. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième élément diffusant (7) intercalé entre ledit premier élément diffusant et le troisième élément diffusant (8) et situé au droit de ladite épargne ou ouverture de l'élément opaque (4, 9) et destiné à diffuser à son tour la lumière qui le traverse après diffusion par ledit premier élément et avant l'interposition d'un troisième élément diffusant (8). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractéri44 ce que le matériau formant le deuxième élément diffusant (7) est doublé, de préférence par surmoulage, par ladite partie débordante susdite du troisième élément diffusant (8). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément diffusant (6) est en polycarbonate blanc. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième élément diffusant (8) est en PMMA ou en polycarbonate, de préférence grainé, sablé, rainuré et/ou strié. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau de l'élément diffusant (8) n'est que partiellement grainé, pour laisser des zones sans le grainage (11), pratiquement également réparties. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un voyant transparent et/ou translucide (12) agencé, pour recouvrir ledit troisième élément diffusant et l'enfermer à l'intérieur dudit boîtier. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le troisième élément diffusant (8) constitue à lui seul un voyant (12) du feu, obture le boîtier de feu et se prolonge alors sur toute la surface dudit élément opaque opposée à celle tournée vers ledit PCB.