Brevet FR3019627A1 — publié le 20151009

DISPOSITIF DE SIGNALISATION OPTIQUE POUR PHARE DE VEHICULE OBJET DE L'INVENTION La présente demande de brevet a pour objet un dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule, intégrant des innovations et des avantages notables. ART ANTERIEUR Les dispositifs de signalisation optique pour phare de véhicule, dans lesquels ont été mises en oeuvre jusqu'à l'heure actuelle des fonctions LED pour fonctions de signalisation (feux de position, feux de frein, feux diurnes), ont suivi l'évolution suivante : - Il existe dans l'état de la technique une première génération où l'on cherche un design pointilliste. On vise à montrer les LED comme des points discrets de lumière. - Il existe également dans l'état de la technique une seconde génération avec des solutions qui ne montrent pas directement les points de lumière. Par exemple, cet effet était obtenu au moyen de guides de lumière ou de fenêtres translucides (filtres) avec une distribution de lumière la plus uniforme possible. Dans le cas des fenêtres translucides, le design comprend une surface réfléchissante avec plusieurs faces pour orienter la réflexion du faisceau de lumière dans une direction prédéfinie. Une surface réfléchissante avec plusieurs faces est requise pour chacun des émetteurs de lumière LED. Chacune de ces faces est un micro- réflecteur, et un ensemble de micro-réflecteurs est connu comme une surface réfléchissante facettée. En outre, cette surface réfléchissante facettée possède une finition métallisée pour augmenter les propriétés de réflexion. Pour parvenir à ce que le design de ces surfaces facettées donne lieu à une uniformité dans la distribution de la lumière, il est nécessaire d'exécuter un processus complexe d'essai et d'erreur, aussi bien dans les mathématiques des réflecteurs que dans le design des matériaux des filtres, en plus de processus supplémentaires de métallisation à coût élevé.35 Dans le design des fonctions lumineuses pour les phares d'une automobile, on utilise des réflecteurs individuels facettés pour chaque LED, et des filtres intermédiaires translucides pour dissimuler l'aspect « pointilliste » des premiers dispositifs optiques avec des LED. Dans l'état de la technique présenté, compte tenu de la complexité technique du design, on n'obtient pas une uniformité totale de la distribution de lumière. Dans l'état de la technique, on peut également citer le document EP2589479, qui décrit un procédé de fabrication d'une seule pièce métallique qui comporte un corps de base et une carcasse du réflecteur. Un matériau adéquat, en particulier un matériau plastique, est appliqué pour former une surface du réflecteur dans la zone optiquement active de la carcasse du réflecteur. La carcasse du réflecteur est recouverte dudit matériau. Le matériau est pulvérisé sur la carcasse du réflecteur. Un dôme et des éléments de fixation sont co-moulés pendant l'application du matériau. D'autre part, le document CN201724119 décrit une lampe de signalisation de véhicule automobile. La lampe de signalisation de véhicule à moteur comprend un support de lampe, une source de lumière et un écran de lampe transparent. L'écran de lampe transparent est disposé sur le support de la lampe. Au moins un réflecteur est disposé sur le support de lampe, et deux réflecteurs adjacents avec un bord de connexion commun ; la source de lumière comprend au moins une diode électroluminescente, laquelle est disposée dans un réflecteur, ce dernier étant à son tour disposé dans l'écran de lampe transparent. La lumière émise par plusieurs diodes électroluminescentes est uniforme et est réfléchie par tous les réflecteurs. La lumière uniforme est transmise en passant à travers de l'écran de lampe transparent, si bien que la lumière réfléchie présente un aspect doux et homogène, présentant ainsi un meilleur effet d'avertissement. Par ailleurs, le document US2003169600 décrit une lampe d'un véhicule qui rayonne la lumière émise par les sources de lumière LED à travers un éclairage indirect, et qui présente une luminosité uniforme. La lumière émise par les sources de lumière LED se dirige vers le haut et forme des faisceaux parallèles au moyen de lentilles de Fresnel, et les faisceaux parallèles sont réfléchis par un réflecteur dans une direction orientée vers l'avant de la lampe. Le réflecteur est divisé en sous-réflecteurs qui diffèrent en hauteur et en angle d'inclinaison vers l'avant, selon les zones où les faisceaux parallèles viennent choquer. La distance entre chacune des sources de lumière LED et l'une correspondante des lentilles de Fresnel, augmente inversement proportionnellement à la hauteur de l'un correspondant des sous-réflecteurs. L'intensité du flux lumineux qui frappe chacune des lentilles de Fresnel diminue proportionnellement à la diminution de la hauteur de l'un correspondant des sous- réflecteurs. Par conséquent, l'intensité du flux lumineux qui frappe la surface réfléchissante de chacun des sous-réflecteurs diminue proportionnellement à la surface projetée vers l'avant de la lampe, et par conséquent, tous les sous-réflecteurs ont une luminance uniforme, et toute la surface réfléchissante du réflecteur apparaît uniformément éclairée. Par ailleurs, le document DE202010008219 décrit une lampe de véhicule comprenant : un corps de lampe connecté à un diffuseur, lequel est monté sur une plaque de circuit à proximité d'un réflecteur, une plaque de circuit imprimé, des diodes électroluminescentes et un réflecteur correspondant aux diodes électroluminescentes, comprenant une pluralité de parties concaves qui réfléchissent ladite lumière. Au centre, chaque réflecteur comporte une ouverture pour la diode électroluminescente, où avant les ouvertures des secondes parties réfléchissantes une première partie réfléchissante est disposée dans chaque cas. Ainsi, il existe encore une nécessité de disposer d'un dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule qui présente un éclairage uniforme et homogène sur une surface, en simplifiant la technique dudit dispositif. DESCRIPTION DE L'INVENTION Selon la présente invention, cet objet est atteint au moyen d'un dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule comprenant une pluralité de sources de lumière, un canal réflecteur de la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière, et un filtre de lumière, disposés de sorte que la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière traverse le filtre de lumière après une réflexion sur le canal réflecteur, ledit canal réflecteur comprenant une surface d'une couleur essentiellement blanche. . D'autres avantages de l'invention sont présentés en se reportant aux caractéristiques mentionnées dans la description détaillée ci-après. Pour les fonctions de signalisation d'un véhicule automobile, par exemple la fonction de feu de position, il est important de disposer d'une distribution homogène de la lumière. Pour lesdites fonctions de signalisation, l'intensité de la lumière n'est pas un aspect essentiel, contrairement aux fonctions d'éclairage d'un véhicule. Le concept de la présente invention consiste à remplacer le groupe de micro-réflecteurs qui forment les optiques facettées des surfaces réfléchissantes de sorte que sur la surface du canal réflecteur se produise une réflexion diffuse au lieu d'une réflexion spéculaire. Ainsi, et de façon plus détaillée, le dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule comprend une pluralité de sources de lumière, un canal réflecteur de la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière, et un filtre de lumière, disposés de sorte que la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière traverse le filtre de lumière après une réflexion sur le canal réflecteur, ledit canal réflecteur comprenant une surface d'une couleur essentiellement blanche. De cette façon, la fabrication proposée apporte une meilleure homogénéité de la lumière projetée et est beaucoup plus simple que les solutions actuelles qui font intervenir des réflecteurs avec une optique facettée et des surfaces métallisées. La solution consistant à juxtaposer des réflecteurs individuels facettés, présente dans les conceptions de fabrication de l'état de la technique, est remplacée par un canal continu sans optique facettée. De plus, au lieu de métalliser la surface, le canal est fabriqué dans un matériau blanc sans appliquer aucun traitement postérieur. Avantageusement, la finition superficielle de la surface du canal réflecteur est légèrement rugueuse. Cette rugosité est produite au moyen d'une fine gravure non uniforme. La profondeur de ladite gravure dépend du matériau utilisé dans le canal réflecteur, ainsi que de la distance existante entre la pluralité de sources de lumière et le canal réflecteur. Ladite profondeur de gravure est de l'ordre de quelques microns. De plus, la surface du canal réflecteur présente une finition irrégulière. Ladite irrégularité du canal réflecteur augmente la dispersion des faisceaux de lumière et, par conséquent, améliore l'homogénéité résultante. Au moyen de la finition rugueuse, on obtient un effet de réflexion diffuse qui provoque une dispersion de la lumière dans toutes les directions, donnant lieu à un éclairage uniforme dans le filtre. Plus concrètement, la surface dudit canal réflecteur présente une finition essentiellement mate. On obtient ainsi un effet supplémentaire de réflexion diffuse. La lumière provenant des LED et réfléchie par ledit canal réflecteur blanc sort à travers un filtre de lumière intermédiaire. À la surface dudit filtre, la distribution de l'intensité de la lumière sortante est essentiellement homogène, se révélant ainsi intéressante pour des fonctions telles que des feux de position, de frein, diurnes, etc. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit canal réflecteur est unique pour ladite pluralité de sources de lumière. Par unique, on entend que le canal réflecteur est commun à toute la pluralité de sources de lumière, situé parallèlement à ladite pluralité de sources de lumière. De cette façon, il est possible de réaliser des économies considérables par rapport aux variantes connues dans l'état de la technique qui comprennent un réflecteur individuel pour chaque source de lumière. Par ailleurs, la surface dudit canal réflecteur est continue, représentant une simplicité technique supplémentaire par rapport aux solutions de l'état de la technique comportant une multitude d'optiques sur la surface de réflexion. Selon un autre aspect de l'invention, ledit canal réflecteur est constitué d'au moins deux secteurs, de telle sorte que chacun desdits secteurs a son origine à des extrémités opposées du filtre. Plus concrètement, ces deux secteurs qui subdivisent le canal réflecteur forment un canal réflecteur essentiellement concave. Cette géométrie essentiellement concave permet d'augmenter le rendement de réflexion du canal réflecteur, en réfléchissant et en dirigeant les faisceaux de lumière vers le filtre de lumière et, de cette façon, vers la sortie du dispositif de signalisation. Plus particulièrement, l'un au moins des deux secteurs dudit canal réflecteur essentiellement concave a une forme essentiellement parabolique, et l'autre au moins des deux secteurs du canal réflecteur a une forme essentiellement plane, ladite géométrie n'étant pas limitative. Ladite forme parabolique fait face, avec une certaine inclinaison, à la direction d'émission de la pluralité de sources de lumière, de sorte que les rayons lumineux provenant de chaque source de lumière (lumière émise) se réfléchissent principalement sur ladite surface parabolique. La géométrie de ladite surface parabolique est calculée pour que les faisceaux de lumière soient réfléchis vers le filtre de lumière et, par conséquent, vers l'extérieur du dispositif de signalisation optique. La finition superficielle rugueuse et irrégulière de la surface provoque une réflexion dans toutes les directions. Le secteur parabolique du canal réflecteur réfléchit les faisceaux de lumière principalement vers le filtre de lumière. En raison de la réflexion diffuse, il est inévitable d'obtenir une dispersion des faisceaux de lumière. Avec la forme parabolique de l'au moins un secteur, on minimise ladite dispersion et, au moyen de la géométrie essentiellement concave du canal réflecteur, on évite les pertes et on dirige les faisceaux de lumière vers l'extérieur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la pluralité de sources de lumière sont des diodes LED. De cette façon, la source de lumière offre un meilleur rendement de consommation et une durabilité accrue. Avantageusement, l'un au moins des secteurs de forme essentiellement plane comprend une pluralité d'orifices pour laisser passer vers l'intérieur dudit canal réflecteur la lumière émise par la pluralité de sources de lumière. Ainsi, au moyen de la présence de ladite pluralité d'orifices, on maintient la continuité avec le reste de la surface dudit canal réflecteur, en améliorant les propriétés de réflexion et la facilité de fabrication dudit composant. En outre, chaque orifice laisse passer vers l'intérieur du canal réflecteur la lumière émise par chaque source de lumière. De cette façon, les rayons lumineux atteignent la surface réfléchissante, en rebondissant vers le filtre et vers l'extérieur du dispositif de signalisation optique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit canal réflecteur est en matériau plastique. Ainsi, sa fabrication se révèle simple, ladite pièce pouvant être obtenue par injection dans un moule. Avantageusement, le filtre de lumière est translucide, de sorte qu'il laisse passer la lumière à travers lui sans opposition, et de préférence, ledit filtre de lumière est coloré. La translucidité du filtre augmente l'homogénéité de la lumière émise par le dispositif de signalisation optique, et cache les composants intérieurs vus depuis l'extérieur. Plus concrètement, le filtre de lumière est essentiellement plan, et ne génère aucune distorsion ni variation dans la direction de transmission des rayons lumineux. Un autre objet de la présente invention est un phare de véhicule comprenant un dispositif de signalisation optique selon les caractéristiques qui précèdent. Les dessins annexés illustrent, à titre illustratif non limitatif, un dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule conçu selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantage dudit dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule, objet de la présente invention, apparaîtront clairement à partir de la description d'un mode de réalisation préféré, mais non exclusif, illustré à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexés, sur lesquels : BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue avant de la partie arrière d'un véhicule avec le dispositif de signalisation optique pour phare selon la présente invention ; La figure 2A est une vue générale de l'extérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 2B est une vue générale de l'intérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 3A est une vue détaillée en perspective de l'intérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 3B est une vue détaillée en perspective de l'intérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 4A est une vue schématique d'une surface réfléchissante plane avec une réflexion spéculaire ; La figure 4B est une vue schématique d'une surface réfléchissante rugueuse du canal de réflexion du dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 5 est une vue latérale schématique du dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule selon la présente invention. DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERE À la vue des figures mentionnées et conformément à la numérotation adoptée, on peut y observer un exemple de mode de réalisation préféré de l'invention, qui comprend les parties et éléments indiqués et décrits en détail ci-après. Ainsi, comme le montrent les figures 2B, 3A, 3B et 5, le dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule comprend une pluralité de sources de lumière 1, un canal réflecteur 2 de la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière 1, et un filtre 3 de lumière, disposés de sorte que la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière 1 traverse le filtre 3 de lumière après une réflexion sur le canal réflecteur 2, caractérisé en ce que ledit canal réflecteur 2 comprend une surface 21 d'une couleur essentiellement blanche. Plus concrètement, comme le montre la figure 4B, la finition superficielle de la surface 21 du canal réflecteur 2 est légèrement rugueuse. Cette rugosité est produite au moyen d'une fine gravure non uniforme. La profondeur de ladite gravure dépend du matériau utilisé dans le canal réflecteur, ainsi que de la distance existante entre la pluralité de sources de lumière et le canal réflecteur. Dans un cas particulier et à titre d'exemple non limitatif, le canal réflecteur est en polycarbonate et comprend un patron de gravure K31. On note également l'avantage de mettre en oeuvre une irrégularité dans la profondeur de gravure de la surface afin d'obtenir une lumière réfléchie de manière diffuse. Comme le montre la figure 4A, la réflexion des faisceaux de lumière sur une surface lisse est spéculaire, c'est-à-dire que les rayons de lumière parallèles sont également réfléchis parallèlement. La finition superficielle rugueuse irrégulière illustrée sur la figure 4B met en évidence une réflexion diffuse telle que celle produite sur le canal réflecteur 2. De cette façon, les rayons réfléchis partent dans toutes les directions, apportant une forte homogénéité de la lumière.35 Selon un autre aspect de l'invention, comme le montre la figure 4B, la finition de la surface 21 est irrégulière. Selon un autre aspect de l'invention, comme le montrent les figures 3A et 3B, la surface 21 dudit canal réflecteur 2 présente une finition essentiellement mate. Par ailleurs, comme le montrent les figures 2B, 3A et 3B, ledit canal réflecteur 2 est unique pour la pluralité de sources de lumière 1. Ainsi, comme le montrent les figures 2B, 3A et 3B, le canal réflecteur 2 est unique pour ladite pluralité de sources de lumière 1, simplifiant notablement la conception du dispositif de signalisation. Selon un autre aspect de l'invention, comme le montre la figure 5, ledit canal réflecteur 2 est constitué d'au moins deux secteurs 201, 202, de telle sorte que chacun desdits secteurs a son origine à des extrémités opposées du filtre 3. Plus particulièrement, dans une section transversale de l'ensemble, chacun des secteurs 201, 202 a son origine à une extrémité supérieure et extrémité inférieure du filtre 3, de sorte que lesdits secteurs soient séparés l'un de l'autre de la distance longitudinale dudit filtre 3. Lesdits au moins deux secteurs 201, 202 forment un canal réflecteur 2 essentiellement concave, augmentant le rendement de réflexion du canal réflecteur en éliminant les pertes de faisceaux de lumière. En particulier, le canal réflecteur 2 est plus profond que les solutions connues dans l'état de la technique. Plus concrètement, comme le montre la figure 5, l'un au moins des deux secteurs 201 du canal réflecteur 2 a une forme essentiellement parabolique. De plus, l'autre au moins des deux secteurs 202 du canal réflecteur 2 a une forme essentiellement plane. Plus particulièrement, la figure 5 montre que l'au moins un secteur 201 de forme essentiellement parabolique fait face aux directions principales des faisceaux de lumière émis par la pluralité de sources de lumière 1. La géométrie dudit secteur 201 parabolique réfléchit les faisceaux de lumière principalement vers le filtre 3. En raison de la finition rugueuse de la surface 21 du canal réflecteur 2, ladite réflexion n'est pas régulière, si bien que la forme essentiellement concave du canal réflecteur 2 élimine les pertes de lumière en dirigeant ladite lumière vers le filtre 3. Selon un autre aspect de l'invention, comme le montrent les figures 3A et 3B, la pluralité des sources de lumière 1 sont des diodes LED destinées à augmenter le rendement énergétique du dispositif de signalisation optique. Selon un autre aspect de l'invention, comme le montre la figure 5, l'autre au moins secteur 202 du canal réflecteur 2 comprend une pluralité d'orifices 23 pour laisser passer vers l'intérieur de la concavité dudit canal réflecteur 2 la lumière émise par la pluralité de sources de lumière 1. Ledit secteur 202 essentiellement plan est à la fois essentiellement parallèle au circuit imprimé 11 qui comprend l'électronique de la pluralité de sources de lumière 1, facilitant ainsi sa fixation et occupant un espace minimum. Plus particulièrement, comme le montre la figure 5, chaque orifice 23 laisse passer vers l'intérieur du canal réflecteur 2 la lumière émise par chaque source de lumière 1. Selon un autre aspect de l'invention, ledit canal réflecteur 2 est en matériau plastique afin de faciliter son processus de fabrication, ladite pièce pouvant être obtenue par injection dans un moule. Avantageusement, le filtre de lumière est translucide, de sorte qu'il laisse passer la lumière à travers lui sans opposition, et de préférence, ledit filtre de lumière est coloré. La translucidité du filtre augmente l'homogénéité de la lumière émise par le dispositif de signalisation optique, et cache les composants intérieurs vus depuis l'extérieur. Plus particulièrement, comme le montre la figure 5, le filtre 3 de lumière est essentiellement plan. Un autre objet de la présente invention est un phare de véhicule comprenant un dispositif de signalisation optique selon les caractéristiques qui précèdent, comme le montre la figure 1. Les détails, les formes, les dimensions et aux éléments accessoires, ainsi que les composants employés pour la mise en oeuvre dudit dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule, peuvent être avantageusement remplacés par d'autres techniquement équivalents, sans s'écarter de l'essence de l'invention ni du champ d'application défini par les revendications jointes après la liste suivante. Liste des références numériques : 1 source de lumière 11 circuit imprimé 2 canal réflecteur 21 surface 201 secteur essentiellement parabolique 202 secteur essentiellement plan 23 orifice 3 filtre REVENDICATIONS1- Dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule comprenant une pluralité de sources de lumière (1), un canal réflecteur (2) de la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière (1), et un filtre (3) de lumière, disposés de sorte que la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière (1) traverse le filtre (3) de lumière après une réflexion sur le canal réflecteur (2), caractérisé en ce que ledit canal réflecteur (2) comprend une surface (21) d'une couleur essentiellement blanche. 2- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la finition superficielle de la surface (21) du canal réflecteur (2) est légèrement rugueuse. 3- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface (21) présente une finition irrégulière. 4- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface (21) dudit canal réflecteur (2) présente une finition essentiellement mate. 5- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal réflecteur (2) est unique pour ladite pluralité de sources de lumière (1). 6- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit canal réflecteur (2) est constitué d'au moins deux secteurs (201, 202), de telle sorte que chacun desdits secteurs a son origine à des extrémités opposées du filtre (3). 7- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits au moins deux secteurs (201, 202) forment un canal réflecteur (2) essentiellement concave. 8- Dispositif de signalisation optique selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'un au moins des deux secteurs (201) du canal réflecteur (2) a une forme essentiellement parabolique. 9- Dispositif de signalisation optique selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'autre au moins des deux secteurs (201) du canal réflecteur (2) a une forme essentiellement plane (202). 10- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'au moins un secteur (201) de forme essentiellement parabolique fait face aux directions principales des faisceaux de lumière de la pluralité de sources de lumière (1). 11- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité de sources de lumière (1) sont des diodes LED. 12- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre secteur (202) au moins du canal réflecteur (2) comprend une pluralité d'orifices (23) pour laisser passer vers l'intérieur de la concavité dudit canal réflecteur (2) la lumière émise par la pluralité de sources de lumière (1). 13- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque orifice (23) laisse passer vers l'intérieur du canal réflecteur (2) la lumière émise par chaque source de lumière (1). 14- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal réflecteur (2) est en matériau plastique. 15.- Dispositif de signalisation optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre (3) de lumière est translucide, et de préférence coloré. 16.- Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre (3) de lumière est essentiellement plan. 17- Phare de véhicule comprenant un dispositif de signalisation optique selon la revendication 1.