Brevet FR3047946A1 — publié le 20170825

- 1 - Liseuse, notamment pour l'habitacle d'un véhicule automobile La présente invention concerne une liseuse, notamment pour l'habitacle d'un véhicule automobile. Dans ce domaine, il est connu de longue date de munir l'habitacle d'un véhicule automobile d'un module d'éclairage faisant office de liseuse. Un tel module émet un faisceau lumineux faiblement étalé et d'intensité relativement forte de manière à permettre à l'un des occupant du véhicule d'avoir une activité grâce à l'éclairage produit sans gêner son ou ses voisins préférant rester dans une ambiance plus sombre, en particulier le conducteur. Cela étant, sans remettre en cause ce qui précède, il peut être intéressant de pouvoir moduler la taille de la région éclairée. Par exemple, lorsque l'occupant souhaitant bénéficier d'un éclairage veut consulter un journal plutôt qu'un livre, la zone à éclairer est plus importante. En matière de module d'éclairage permettant d'éclairer des zones plus ou moins grandes, il a déjà été proposé des solutions à jeux de lentilles ou à lentille liquides. Elles n'apportent cependant pas entière satisfaction, en particulier dans un contexte automobile où les contraintes de coûts sont fortes et l'espace disponible est limité. L'invention a pour objectif de pallier au moins partiellement les inconvénients évoqués plus haut et propose à cette fin une liseuse, notamment pour habitacle de véhicule automobile, comprenant des sources lumineuses électroluminescentes à semi-conducteur et un substrat de croissance desdites sources lumineuses, lesdites sources lumineuses étant réparties sur ledit substrat pour définir une pluralité de zones émettrices de lumières, ledit système étant configuré pour activer la ou les sources lumineuse d'une même zone indépendamment d'une zone à l'autre. Grâce à l'invention, on obtient une liseuse permettant de moduler la région éclairée sans avoir à faire appel à d'autres composants, en particulier sans avoir à faire appel à des lentilles. Une telle solution présente en outre un haut degré d'intégration. En effet, on utilise les sources lumineuses issues d'un seul et même substrat pour assurer l'éclairage souhaité. L'utilisation de sources électroluminescentes à semi-conducteur permet en 3047946 - 2 - outre de disposer de nouveaux effets d'éclairage par rapport aux lampes à incandescence et/ou halogènes des modules connus. Des caractéristiques complémentaires de l'invention, qui pourront être considérées seules ou en combinaison, suivent : 5 - ladite liseuse est configurée pour alimenter en courant la ou les sources lumineuses d'une même zone indépendamment d'une zone à l'autre, - lesdites sources lumineuses sont des diodes électroluminescentes, disposées sur ledit substrat, - lesdites diodes électroluminescentes sont des bâtonnets 10 électroluminescents de dimensions submillimétriques, s'étendant à partir dudit substrat, - ledit substrat est une couche de matériau, notamment de Si, - ladite liseuse comprend une unité de commande, configurée pour contrôler l'alimentation en courant desdites zones, 15 - ladite unité de commande comprend une carte à circuits imprimés, - ladite carte est disposée sur une face dudit substrat opposée à une face portant lesdites sources lumineuses, - ladite unité de commande est configurée pour alimenter une première desdites zones destinée à éclairer une première région et pour alimenter 20 au moins une seconde desdites zones destinée à éclairer au moins une seconde région, voisine de la première région, - ladite unité de commande est en outre configurée pour alimenter, au choix d'un utilisateur, uniquement la première desdites zones ou la première et la seconde desdites zones de façon augmenter à volonté la taille de la 25 région éclairée par la liseuse, - la seconde zone entoure la première zone, - lesdites première et seconde zones sont concentriques, - un champ d'éclairage de ladite liseuse est limité à une région d'amplitude maximum et l'une desdites zones est destinée à éclairer un emplacement 30 périphérique de ladite région d'amplitude maximum, - ladite liseuse comprend en outre un bloc optique de traitement d'un faisceau lumineux émis par lesdites sources lumineuses, - ledit bloc est configuré pour étaler uniquement la partie dudit faisceau provenant de ladite zone destinée à éclairer un emplacement périphérique 3047946 - 3 - de ladite région d'amplitude maximum, - ladite liseuse comprend en outre des sources configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible, en particulier l'infrarouge, 5 - lesdites sources configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible sont disposées sur ledit substrat, - lesdites sources configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible sont des diodes 10 électroluminescentes munies d'un convertisseur de longueur d'onde, - lesdites sources configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible comprennent des bâtonnets électroluminescents, - lesdits bâtonnets des diodes électroluminescentes configurées pour 15 émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible sont issus dudit substrat, - ladite liseuse comprend en outre une unité de suivi des occupants du véhicule, configurée pour exploiter des informations recueillies à l'aide des ondes émises par la ou lesdites sources lumineuses émettant des rayons 20 présentant une longueur d'onde dans le domaine non-visible, - ladite unité de commande est configurée pour alimenter la ou lesdites zones en fonction d'informations, notamment des informations recueillies par ladite unité de suivi des occupants du véhicule, de manière à accompagner à une activité desdits occupants, notamment à suivre des 25 mouvements desdits occupants. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés parmi lesquels : 30 - la figure 1 illustre de façon schématique, en vue de face, une pluralité de zones émettrices de lumière d'une liseuse conforme à l'invention, - la figure 2 illustre de façon schématique, en vue de côté, un premier exemple de réalisation d'une liseuse conforme à l'invention, - la figure 3 illustre de façon schématique, en vue de côté, un second exemple de 3047946 - 4 - réalisation d'une liseuse conforme à l'invention. Comme illustré à la figure 1, l'invention concerne une liseuse, notamment pour habitacle de véhicule automobile. Elle est de la sorte avantageusement configurée 5 pour être intégrée dans un élément d'habillage intérieur d'habitacle de véhicule tel qu'un plafonnier, une paroi d'habillage intérieur de portière, une paroi d'habillage intérieur de pied milieu ou autre. Ladite liseuse comprend des sources lumineuses électroluminescentes 2 à semi-conducteur et un substrat 4 de croissance desdites sources lumineuses. 10 Lesdites sources lumineuses 2 sont, par exemple, des diodes électroluminescentes, disposées sur ledit substrat 4. Il s'agit, en particulier de diodes électroluminescentes configurées sous la forme des bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques, chaque bâtonnet 2 étant ici symbolisé par un point. Lesdits bâtonnets s'étendent à partir dudit substrat 4 qui pourra être une couche de 15 matériau, notamment de Si. Lesdits bâtonnets 4 présentent une structure en couches concentriques, notamment en couches de GaN avec interposition de puits quantiques, lesdites couches étant générées depuis ledit substrat 4. La nature et la disposition des couches permettent l'émission de photons tout le long des bâtonnets. 20 Ledit substrat 4 et lesdits bâtonnets sont formés par une ou plusieurs puces. A titre d'exemple, dans les puces connues utilisant une telle technologie, lesdits bâtonnets 4 présentent un diamètre de moins d'un micron pour une hauteur d'environ 2,5 microns et sont espacés entre eux sur le substrat 4 d'environ 30 microns. Lesdites puces sont, notamment, de forme rectangulaire et les dimensions 25 de leurs côtés sont de l'ordre du centimètre. Lesdites sources lumineuses 2 sont réparties sur ledit substrat pour définir une pluralité de zones 51, S2, S3, émettrices de lumières, ledit système étant configuré pour activer la ou les sources lumineuse d'une même zone indépendamment d'une zone à l'autre. 30 On peut de la sorte obtenir une liseuse à éclairage variable par le seul biais du choix de la ou des zones activées. A titre d'exemple, pour la lecture d'un livre, il suffira que la zone centrale 51 soit activée alors que pour la lecture d'un journal ou la consultation d'un plan, on pourra activer les zones S2 et S3. L'utilisation d'un seul et même substrat permet en outre un haut degré 3047946 - 5 - d'intégration. Cela étant, chacune desdites zones pourra être formée d'une ou plusieurs puces mise côte à côte de façon à obtenir la configuration voulue, lesdites puces étant de préférence identiques entre elles. L'activation sélective desdites zones S1, S2, S3 pourra être obtenue par 5 l'intermédiaire de l'alimentation en courant desdites sources lumineuses. Autrement dit, ladite liseuse pourra être configurée pour alimenter en courant la ou les sources lumineuses 2 d'une même zone S1, S2 ou S3 indépendamment d'une zone à l'autre. Préférentiellement, lesdites zones sont alimentées en parallèles. A l'intérieur de chaque zone, la ou les puces d'une même zone sont alimentées en parallèle. 10 Pour cela, ladite liseuse comprend, par exemple, une unité de commande, non illustrée, configurée pour contrôler l'alimentation en courant desdites zones. Ladite unité de commande comprend, notamment, une carte à circuits imprimés. La carte à circuits imprimés peut être, notamment du type PCB (« Printed Circuit Board »), et/ou une carte de circuits imprimés flexible, notamment du type FPCB 15 (« Flexible Printed Circuit Board »), et/ou un dispositif d'interconnexion à géométrie variable, notamment du type MID (« Molded In Device »). La fixation de l'unité de commande est fixé audit substrat via les connexions électriques. Celles-ci peuvent être effectuées par soudage ou par collage, notamment avec une colle conductrice, par exemple à base d'argent. 20 Ladite carte pourra être disposée sur une face dudit substrat opposée à une face portant lesdites sources lumineuses 2. Avantageusement, ladite unité de commande est configurée pour alimenter une première S1 desdites zones destinée à éclairer une première région et pour alimenter au moins une seconde S2 desdites zones destinée à éclairer au moins une 25 seconde région, voisine de la première région. Ici, ladite unité de commande est en outre configurée pour alimenter, au choix d'un utilisateur : - uniquement la première S1 desdites zones, ou - la première S1 et la seconde S2 desdites zones de façon augmenter à 30 volonté la taille de la région éclairée par la liseuse. Plus précisément, dans le mode de réalisation illustré, la seconde zone S2 entoure la première zone S1. Plus précisément encore, lesdites zones S1, S2, S3 sont disposées de façon concentrique. Cela étant, de nombreuses autres dispositions sont possibles, notamment alignées, sans que cela sorte du cadre de 3047946 - 6 - l'invention. Chacune desdites zones émettrices de lumière est destinée à générer un faisceau présentant une orientation privilégiée, par opposition à un faisceau étalé. Comme développée plus loin, une exception pourra être faite pour l'une ou l'autre 5 desdites zones, à savoir la ou les zones les plus extérieures. Comme illustré à la figure 2, ladite liseuse pourra encore comprendre un bloc optique 6 de traitement d'un faisceau lumineux émis par lesdites sources lumineuses 2. A cette figure, les bâtonnets formant lesdites sources lumineuses ont été une fois de plus illustré de façon symbolique, sans volonté de respect d'une échelle de 10 représentation quelconque. Ledit bloc optique 6 comprend, par exemple, une lentille munie ici d'un plan 8 de réflexion du faisceau émis par lesdites sources lumineuses 2 et une surface de sortie 10 convexe. Le faisceau lumineux émis par lesdites sources lumineuses 2 est de la sorte dévié, notamment à 90°. 15 Comme illustré à la figure 3, un champ d'éclairage de ladite liseuse est avantageusement limité à une région d'amplitude maximum et l'une desdites zones est destinée à éclairer un emplacement périphérique de ladite région d'amplitude maximum. Appliqué à la configuration de la figure 1, il s'agirait de la zone S3. Ledit bloc optique 10 comprend une lentille 12 et un élément en forme de 20 plaque 14 transparent ou à tout le moins translucide. La lentille 12 reçoit le faisceau émis par lesdites sources lumineuses, symbolisées ici avec leur substrat par un simple trait 16, et le transmet en direction de l'ensemble de la surface de ladite plaque 14. Ladite plaque 14 est configurée pour laisser passer le faisceau lumineux en 25 son centre, sans le déformer. Ledit bloc optique 10 est configuré pour étaler uniquement la partie dudit faisceau provenant de ladite zone S3 destinée à éclairer un emplacement périphérique de ladite région d'amplitude maximum, ou d'une partie de ladite zone S3. Pour cela, ladite plaque 14 comprend ici des éléments optiques 18 de diffusion tels que des stries ou autres ménagées à sa surface, à proximité de l'un 30 et/ou l'autre de ses bords 20. Une telle zone pourra être activée, par exemple, en cas d'ouverture de portière dans le but d'éclairer le passage de porte. Selon un autre aspect de l'invention, qui pourra être combinée avec les précédents, ladite liseuse comprend en outre des sources configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible, en 3047946 - 7 - particulier l'infrarouge. Lesdites sources configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible pourront être disposées sur ledit substrat 4. Il s'agit, par exemple, de diodes électroluminescentes, telles que celles déjà évoquées plus haut, munies d'un convertisseur de longueur 5 d'onde. En variante, il s'agit de bâtonnets semi-conducteur configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible qui pourront eux aussi être issus dudit substrat. Ladite liseuse pourra en outre comprendre une unité de suivi des occupants du véhicule, configurée pour exploiter des informations recueillies à l'aide des ondes 10 émises par la ou lesdites sources émettant des rayons présentant une longueur d'onde dans le domaine non-visible. Ladite unité de commande est configurée pour alimenter la ou lesdites zones en fonction d'informations, notamment des informations recueillies par ladite unité de suivi des occupants du véhicule, de manière à accompagner à une activité desdits occupants, notamment à suivre des 15 mouvements desdits occupants. Ainsi, la première zone pourra être initialement activée afin de procurer de la lumière à l'un des occupants, situé dans une position initiale. Si celui-ci se déplace, cela sera alors détecté par l'unité de suivi et la seconde et/ou des zones supplémentaires pourront à leur tour être activées. Parallèlement à l'activation de 20 telle ou telle zone, d'autres zones pourront être éteintes. REVENDICATIONS1. Liseuse, notamment pour habitacle de véhicule automobile, comprenant des sources lumineuses électroluminescentes (2) à semi-conducteur et un substrat (4) de croissance desdites sources lumineuses (2), lesdites sources lumineuses (2) définissant une pluralité de zones émettrices de lumières (51, S2, S3), ladite liseuse étant configurée pour activer la ou les sources lumineuse (2) d'une même zone indépendamment d'une zone à l'autre. 2. Liseuse selon la revendication 1, dans laquelle ladite liseuse est configurée pour alimenter en courant la ou les sources lumineuses (2) d'une même zone indépendamment d'une zone à l'autre. 3. Liseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdites sources lumineuses (2) sont des diodes électroluminescentes, disposées sur ledit substrat (4). 4. Liseuse selon la revendication précédente, dans laquelle lesdites diodes électroluminescentes sont des bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques, s'étendant à partir dudit substrat (4). 5. Liseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite liseuse comprend une unité de commande, configurée pour contrôler l'alimentation en courant desdites zones (51, S2, S3). 6. Liseuse selon la revendication précédente, dans laquelle ladite unité de commande comprend une carte à circuits imprimés. 7. Liseuse selon la revendication précédente, dans laquelle ladite carte est disposée sur une face dudit substrat (4) opposée à une face portant lesdites sources lumineuses (2). 8. Liseuse selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle ladite unité de commande est configurée pour alimenter une première desdites 3047946 - 9 - zones (S1, S2, S3) destinée à éclairer une première région et pour alimenter au moins une seconde desdites zones (S1, S2, S3) destinée à éclairer au moins une seconde région, voisine de la première région, ladite unité de commande étant en outre configurée pour alimenter, au choix d'un utilisateur, 5 uniquement la première desdites zones (S1, S2, S3) ou la première et la seconde desdites zones (S1, S2, S3) de façon à augmenter à volonté la taille de la région éclairée par la liseuse. 9. Liseuse selon la revendication 8, dans laquelle la seconde zone entoure la 10 première zone. 10. Liseuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle un champ d'éclairage de ladite liseuse est limité à une région d'amplitude maximum et l'une desdites zones (S1, S2, S3) est destinée à éclairer un 15 emplacement périphérique de ladite région d'amplitude maximum. 11. Liseuse selon la revendication précédente, comprenant en outre un bloc optique (6) de traitement d'un faisceau lumineux émis par lesdites sources lumineuses (2). 20 12. Liseuse selon la revendication précédente, dans lequel ledit bloc (6) est configuré pour étaler uniquement la partie dudit faisceau provenant de ladite zone destinée à éclairer un emplacement périphérique de ladite région d'amplitude maximum. 25 13. Liseuse selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle ledit système comprend en outre des sources configurées pour émettre des rayons présentant une longueur d'onde dans un domaine non-visible. 14. Liseuse selon la revendication précédente, comprenant en outre une unité 30 de suivi des occupants du véhicule, configurée pour exploiter des informations recueillies à l'aide des ondes émises par la ou lesdites sources émettant des rayons présentant une longueur d'onde dans le domaine non-visible. 3047946 -10- 15. Liseuse selon la revendication précédente, dans laquelle ladite unité de commande est configurée pour alimenter la ou lesdites zones en fonction d'informations recueillies par ladite unité de suivi des occupants du véhicule de manière à accompagner une activité desdits occupants. 5