Brevet FR3013420A1 — publié le 20150522

SYSTÈME D'ÉCLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION AVEC GUIDES POUR VÉHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne le domaine de l'éclairage et en particulier de la signalisation, notamment pour les véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif d'éclairage ou de signalisation comportant au moins deux LED comme source lumineuse, et dans lequel la diffusion spatiale de la lumière émise par les LED est homogène et structurale. 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, éventuellement regroupés sont des préoccupations majeures. On connaît des guides de lumière destinés à homogénéiser la 15 lumière émanant d'une LED ou à créer des éclairages avec effets de style. On connaît ainsi 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 20 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 ces écrans (voir publication de brevet français No. 2 868 506). Dans la demande de brevet allemand DE 101 01 795 sont 25 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 feu principal et la glace frontale, et procure à travers celle-ci un éclairement de même direction que celle du feu 30 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 transparent, à l'intérieur duquel des foyers de 35 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 ayant sa place 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. Par ailleurs, le document EP 0 936 403 décrit un dispositif d'éclairage pour véhicule à moteur, en particulier pour feux de signalisation, comportant un guide de lumière allongé et conçu pour augmenter l'intensité du faisceau lumineux sous un angle donné. Les éléments optiques ajoutés pour cela se situent dans l'axe du faisceau lumineux émis par la LED. Le système comporte en outre des éléments à pans biseautés, dont les portions correspondantes doivent être agencées pour éviter la déperdition de lumière en dehors de l'angle de vision dans lequel la concentration est souhaitée, pour un éclairement directif maximal. Dans ces diverses applications et ces divers modes de réalisation d'écrans lumineux diffusant la lumière émise par au moins une LED, il peut apparaître des inhomogénéités dans la lumière diffusée, en particulier quand il s'agit de guides dont peuvent être munis les rideaux ou écrans diffuseurs. Quant à l'éclairage direct par des LED de forte ou de moyenne puissance, il est désormais reconnu qu'il est aveuglant et ne devrait pas être généralisé sous cette forme. A cet égard, la demanderesse a décrit dans la demande de brevet FR 1200281 du 31.01.2012, en prenant une autre approche, un dispositif d'éclairage à LED agencé pour procurer un système diffuseur contribuant à uniformiser le rendu lumineux d'un éclairage avantageusement multi-LED. Il est cependant apparu utile de chercher à uniformiser et/ou à améliorer le rendu lumineux des dispositifs d'éclairage et de 35 signalisation, et/ou à en masquer les éventuelles inhomogénéités, avec en option des effets de style, dans des conditions économiques et esthétiques avantageuses. La présente invention vise à procurer des moyens pour fournir un éclairage ayant un tel rendu homogène et apportant aux 5 utilisateurs un rendu beaucoup moins fatigant ou moins aveuglant que les éclairages par LED actuellement commercialisés. Pour simplifier l'exposé et sa lecture on décrit l'invention, à titre purement illus Ira tif et non-limitatif, en référence aux dessins annexés, qui seront détaillés plus loin. 10 L'objet de l'invention est ainsi un nouveau dispositif d'éclairage, notamment destiné, mais sans que cela soit limitatif, à des feux de signalisation de véhicule automobile, et comportant une combinaison de moyens essentiellement composée de: - au moins deux PCB (abréviation pour "Printed Circuit Board", 15 ou plaquette de circuits imprimés), P1 et P2, dont les plans sont avantageusement décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens longitudinal et dans le sens transversal tout en restant parallèles, et portant chacun une LED respectivement L1 et L2 ou un ensemble de LEDs L1 et L2, 20 - perpendiculairement à chacun desdits PCB, au moins un guide de lumière, respectivement G1 et G2, agencé au droit de ladite LED ou dudit ensemble de LEDs de manière à recevoir le faisceau lumineux des LED sur l'une de ses extrémités, 25 tandis que lesdits guides G1 et G2 sont chacun des guides structuraux, ayant une face, plane ou incurvée, pour la diffusion de la lumière vers l'extérieur et une face, également plane ou incurvée, opposée à celle-ci et comportant des sections linéaires entre lesquelles sont situées des portions 30 biseautées, linéaires ou incurvées, définies pour réduire à chacune d'entre elles le diamètre ou la section de la portion du guide G1 ou G2 qui leur fait suite, dans le sens allant du PCB respectif vers l'extrémité opposée du guide de lumière respectif, et tandis que lesdites LEDs LI, L2 sont masquées du côté dudit guide respectivement G1, G2 par un masque Ml, M2 agencé pour occulter les rayonnements lumineux jusqu'à la partie biseautée précédant la première partie rétrécie dudit guide de lumière G1, G2. Dans une forme de réalisation, ledit nouveau dispositif d'éclairage selon l'invention comporte une combinaison de moyens essentiellement composés de: - au moins deux PCB (abréviation pour "Printed Circuit Board", ou plaquette de circuits imprimés), P1 et P2, dont les plans sont avantageusement décalés l'un par rapport à l'autre, et portant chacun une LED respectivement L1 et L2 ou un ensemble de LEDs L1 et L2, - perpendiculairement à chacun desdits PCB un guide de lumière en forme de tige allongée, respectivement G1 et G2, agencé au droit de ladite LED ou dudit ensemble de LEDs de manière à recevoir le faisceau lumineux des LED sur l'une de ses extrémités, - pour la LED L1 (LED unique ou ensemble de LEDs L1 sur le même PCB P1) destinée à la fonction stop, un collimateur interposé entre la LED L1 et l'extrémité du guide recevant la lumière émise par la LED L1, - pour la LED L2 (LED unique ou l'ensemble de LEDs L2 sur le même PCB P2) destinée à la fonction lanterne, un manchon formant diffuseur et s'étendant à partir de l'extrémité tournée vers la LED L2 et sur une partie de la longueur du guide concerné, tandis que ledit élément diffuseur est muni de surfaces blanches et/ou rugueuses pour diffuser ladite lumière émanant de la LED L2 de manière homogène et avec une intensité sensiblement préservée le long dudit guide, ainsi que, en option, un élément diffuseur supplémentaire D2b destiné à améliorer l'homogénéité de la lumière ainsi diffusée, tandis que lesdits guides G1 et G2 sont chacun des guides structuraux, ayant une face, plane ou incurvée, pour la diffusion de la lumière vers l'extérieur et une face, également plane ou incurvée, opposée à celle-ci et comportant des sections linéaires entre lesquelles sont situées des portions biseautées, linéaires ou incurvées, définies pour réduire à chacune d'entre elles la section de la portion du guide G1 ou G2 qui leur fait suite, dans le sens allant du PCB respectif vers l'extrémité opposée du guide de lumière respectif. Dans une autre forme de réalisation, le guide G1 et/ou G2 est conçu en deux parties, la première partie étant constituée par un premier élément de guide en forme de tige allongée, droite ou incurvée, et la deuxième partie étant composée d'un deuxième élément accolé au premier le long de la génératrice dudit premier élément, tandis que ledit deuxième élément a un profil de guide structural constitué de sections linéaires et de portions biseautées intercalées entre celles-ci comme indiqué plus haut, selon un plan de coupe perpendiculaire à la génératrice dudit premier élément de guide, comportant des sections linéaires entre lesquelles sont situées des portions biseautées, définies pour réduire à chacune d'entre elles la section de l'élément (E'l, E'2), à partir de l'extrémité tournée vers l'élément El, E2). Avec un tel dispositif, la lumière émise par chacune des deux LEDs Li et L2 parcourt tout le guide respectivement concerné et sort de celui-ci le long de sa face au profil linéaire (plane ou incurvée) pour éclairer directement, ou après traversée de pièces optiques appropriées interposées, le feu concerné, ici à titre d'exemple le feu de stop ou de lanterne d'un véhicule automobile, selon une direction principale des rayons lumineux pratiquement parallèle au plan du PCB respectif de chaque LED ou de chaque ensemble de LEDs associé audit PCB. Un tel dispositif peut être utilisé notamment comme feu de signalisation, intégrant, dans un ensemble unique et compact, un feu de stop et un feu arrière ou lanterne, ou toute autre combinaison légalement permise de feux de signalisation techniquement compatibles. Pour simplifier, on se réfère dans la description de la présente demande de brevet à une telle forme de réalisation duale, combinant un feu arrière formant lanterne et un feu de stop. Il faut cependant souligner que toute autre forme de réalisation similaire, analogue ou équivalente entre dans le cadre de l'invention, et que l'homme du métier sait, sur la base de ses propres connaissances et des explications qui suivent, adapter un tel dispositif à toute autre utilisation ou combinaison duale d'utilisations. Dans la suite, on emploiera pour simplifier le terme LED aussi 10 bien et indifféremment pour une LED unique et pour un ensemble de plusieurs LEDs sur un même PCB. 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 d'une forme de 15 réalisation ayant valeur d'exemple illus tratif, non limitatif, et de modes de réalisation alternatifs ou optionnels eux-mêmes également décrits ou qui apparaîtront aisément à l'homme du métier. Les modes de réalisation décrits ci-après sont fournis à titre purement illus tra tif et non-limitatif, notamment en référence aux 20 dessins annexés, dans lesquels: Fig. 1 représente une vue en perspective schématique d'un dispositif d'éclairage selon l'invention. Fig. 2 représente une vue en perspective schématique d'un guide (G1 ou G2) en deux parties selon l'invention. 25 Comme le montre la Fig. 1, dans la forme de réalisation qui y est représentée, le dispositif d'éclairage selon l'invention comporte deux PCB, respectivement P1 et P2 décalés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que P2 soit en avant par rapport à P1 dans le sens des rayons lumineux émis par les LED L1 et L2, tandis qu'un masque M1 30 et un masque M2 sont placés au droit des guides respectifs G1 et G2 pour empêcher que l'on perçoive les rayons lumineux émis par la LED L1 ou L2 respectivement, avant qu'ils soient suffisamment pris en charge par le dispositif selon l'invention Les parties biseautées (non référencées) respectivement B1, Br, 35 B1", etc. et B2, B2', B2", etc. amènent les rayons lumineux des sources respectives Li et L2 à sortir par la face opposée des guides D1 et D2, et ainsi à créer une impression d'éclairage homogène et encore, en deux parties quasiment juxtaposées spatialement (même s'ils ne sont pas toujours allumés simultanément) et donc sans perte d'espace et avec une réelle économie de moyens. Dans une forme de réalisation avantageuse, les PCB respectifs sont fixés parallèlement l'un à l'autre et retenus ensemble par un élément de structure formant masque M, encore dénommé élément de jonction et/ou de soutènement approprié, par exemple semblable à celui représenté par M1 ou M2 sur la figure annexée. Dans une variante de réalisation, cet élément de jonction/soutènement est agencé pour avoir également une fonction de réflecteur de la lumière susceptible de s'échapper latéralement du guide G2 au droit de l'élément diffuseur susdit, et/ou une fonction de masquage pour occulter la diffusion de lumière latéralement au droit des LED Li et/ou L2. Dans la forme de réalisation comportant un guide de lumière composé de deux éléments juxtaposés ou accolés, tel que représenté schématiquement sur la Fig. 2, la LED Li ou L2 distribue son faisceau lumineux dans le guide composé d'un élément El, E2 et de là, par des réflexions et diffusions, avantageusement favorisées et amplifiées par un élément réfléchissant approprié, des inclusions dans l'élément El, E2 et/ou des stries ou micros tries sur la face de l'élément El, E2 opposée au deuxième élément, dans l'élément accolé El, E'2. Dans celui-ci, le schéma de diffusion de la lumière est semblable à celui qui est illustré sur la Fig. 1. Si l'on souhaite donner à l'élément El, E2 une longueur assez importante, il convient de doter ledit élément d'une deuxième LED à son autre extrémité. En pratique, les éléments El, E2 et El, E'2 accolés comme indiqué sur la Fig. 2 prennent place, dans le dispositif selon l'invention, de préférence au-delà des parties C (collimateur) et/ou D (diffuseurs, D2a et/ou D2b) par rapport aux plans des PCB respectifs. Avec un tel dispositif, qui est au demeurant apte à être 35 combiné avec d'autres éléments désormais classiques dans le domaine de l'éclairage et de la signalisation dédiés aux véhicules automobiles, tels que par exemple des diffuseurs secondaires, des rideaux, des miroirs semi-transparents, des réflecteurs, et autres éléments optiques appropriés, ou encore est apte à être intégré dans un ensemble plus complet comprenant en outre un boîtier, ainsi que la source d'énergie et la connectique nécessaires, il est possible d'obtenir de manière simple et économique des éclairages structuraux homogènes. Le dispositif selon l'invention peut être de formes et de tailles variées. Il est décrit ici en référence à un dispositif formant feu mixte de signalisation pour véhicules automobiles, et en référence à un exemple de réalisation comportant un feu de stop et un feu arrière ou lanterne. Pour des applications au domaine de l'automobile, l'homme du métier comprendra que le dispositif selon l'invention se place en pratique aux endroits habituels de la carrosserie des véhicules automobiles. De manière plus générale, ledit dispositif peut également être utilisé, avec les adaptations de taille et de configuration appropriées, à l'intérieur de l'habitacle des véhicules automobiles, et même plus généralement à tous usages domestiques ou professionnels, en tout endroit où un éclairage ainsi amélioré par un dispositif selon l'invention est souhaité. REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage, notamment pour feux de signalisation de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte une combinaison de moyens essentiellement composée de: - au moins deux PCB (P1, P2), dont les plans sont avantageusement décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens longitudinal et dans le sens transversal tout en restant parallèles, et portant chacun une LED, respectivement (L1) et (L2) ou un ensemble de LEDs (L1, L2), - perpendiculairement à chacun desdits PCB, au moins un guide de lumière, respectivement (G1, G2), agencé au droit de ladite LED ou dudit ensemble de LEDs de manière à recevoir le faisceau lumineux des LEDs sur l'une de ses extrémités, tandis que lesdits guides (G1, G2) sont chacun des guides structuraux, ayant une face, plane ou incurvée, pour la diffusion de la lumière vers l'extérieur et une face, également plane ou incurvée, opposée à celle-ci et comportant des sections linéaires entre lesquelles sont situées des portions biseautées, linéaires ou incurvées, définies pour réduire à chacune d'entre elles la section de la portion du guide (G1, G2) qui leur fait suite, dans le sens allant du PCB respectif vers l'extrémité opposée du guide de lumière respectif et tandis que lesdites LEDs (LI, L2) sont masquées du côté dudit guide respectivement (G1, G2) par un masque (M1, M2) agencé pour occulter les rayonnements lumineux jusqu'à la partie biseautée précédant la première partie rétrécie dudit guide de lumière (G1, G2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une combinaison de moyens essentiellement composée de:- au moins deux PCB (P1, P2), dont les plans sont avantageusement décalés l'un par rapport à l'autre, et portant chacun une LED, respectivement (L1, L2) ou un ensemble de LEDs (L1, L2), - perpendiculairement à chacun desdits PCB un guide de lumière en forme de tige allongée, respectivement (G1, G2), agencé au droit de ladite LED ou dudit ensemble de LEDs de manière à recevoir le faisceau lumineux des LED sur l'une de ses extrémités, - pour la LED (L1) destinée à la fonction stop, un collimateur interposé entre la LED (L1) et l'extrémité du guide recevant la lumière émise par la LED (L1), - pour la LED (L2) destinée à la fonction lanterne, un manchon formant diffuseur et s'étendant à partir de l'extrémité tournée vers la LED (L2) et sur une partie de la longueur du guide concerné, tandis que ledit élément diffuseur est muni de surfaces blanches et/ou rugueuses pour diffuser ladite lumière émanant de la LED (L2) de manière homogène et avec une intensité sensiblement préservée le long dudit guide, ainsi que, en option, un élément diffuseur supplémentaire D2b destiné à améliorer l'homogénéité de la lumière ainsi diffusée, tandis que lesdits guides (G1, G2) sont chacun des guides structuraux, ayant une face pour la diffusion de la lumière vers l'extérieur et une face opposée à celle-ci et comportant des sections linéaires entre lesquelles sont situées des portions biseautées, définies pour réduire à chacune d'entre elles la section de la portion du guide (G1, G2) qui leur fait suite, dans le sens allant du PCB respectif vers l'extrémité opposée du guide de lumière respectif. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le guide (G1) et/ou (G2) est conçu en deux parties, la première partie étant constituée par un premier élément de guide en forme de tige allongée (El, E2), droite ou incurvée, et la 10 4. 15 5. 20 6. 25 30 deuxième partie étant composée d'un deuxième élément (E'l, E'2) accolé audit premier élément le long de la génératrice dudit premier élément, tandis que ledit deuxième élément a un profil de guide structural constitué de sections linéaires et de portions biseautées intercalées entre celles-ci, selon un plan de coupe (PLI_ ou PL2) perpendiculaire à la génératrice dudit premier élément de guide, comportant des sections linéaires entre lesquelles sont situées des portions biseautées, définies pour réduire à chacune d'entre elles la section de l'élément (E'l, E'2), à partir de l'extrémité tournée vers l'élément (El, E2). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il intègre, dans un ensemble unique et compact, un feu de stop et un feu arrière ou lanterne, ou toute autre combinaison légalement permise de feux de signalisation techniquement compatibles. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une LED unique et un ensemble de plusieurs LEDs sur un même PCB. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux PCB (P1, P2) décalés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que (P2) soit en avant par rapport à (P1) dans le sens des rayons lumineux émis par les LEDs (L1, L2), tandis qu'un masque (M1) et un masque (M2) sont placés au droit des guides respectifs (G1, G2) pour empêcher que l'on perçoive les rayons lumineux émis par la LED (L1, L2) respectivement, avant qu'ils soient suffisamment pris en charge par ledit dispositif. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits PCB respectifs sont fixés parallèlement l'un à l'autre et retenus ensemble par un élément de structureformant masque (M1, M2), encore dénommé élément de jonction et/ou de soutènement. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de jonction! soutènement est agencé pour avoir également une fonction de réflecteur de la lumière susceptible de s'échapper latéralement du guide (G2) au droit de l'élément diffuseur susdit, et/ou une fonction de masquage pour occulter la diffusion de lumière latéralement au droit des LEDs (11, L2). 10