Brevet FR3062454A1 — publié le 20180803

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE À MASQUE À MOTIFS 3D L'invention concerne les dispositifs d'éclairage, et plus précisément ceux qui comprennent au moins une source de lumière associée à un masque afin d'assurer au moins une fonction photométrique. Dans ce qui suit, on entend par « dispositif d'éclairage » un dispositif lumineux pouvant assurer au moins une fonction photométrique d'éclairage ou de signalisation ou d'effet lumineux, éventuellement décoratif. la Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules, éventuellement de type automobile, on utilise des dispositifs d'éclairage, tels que ceux définis ci-dessus, pour assurer au moins une fonction photométrique, comme par exemple une fonction de feu de position (ou veilleuse ou encore lanterne) ou une fonction de feu de jour (ou DRL (pour 15 « Daytime running Light (or Lamp) » - signalisation lumineuse allumée automatiquement lorsque le véhicule est mis en fonctionnement pendant le jour)). Le masque de ce type de dispositif d'éclairage est une pièce, généralement en matière plastique, et chargée d'empêcher le passage des 20 photons générés sauf en des endroits prédéfinis. On peut ainsi, par exemple, définir des zones opaques, qui apparaissent éventuellement lorsqu'elles sont rétroéclairées, et une ou plusieurs zones transparentes laissant passer les photons. Comme cela a été proposé dans le document brevet FR 3011312, le 25 masque peut comporter sur sa face avant des motifs qui apparaissent lorsqu'ils sont rétroéclairés par la face arrière et qui sont quasiment invisibles en l'absence de rétroéclairage. Ces motifs sont généralement définis par métallisation puis ablation laser, ou par métallisation partielle au moyen d'un masque d'épargne de métallisation, ou par sérigraphie sur un film collé ou 30 surmoulé, ou encore par impression. Ce type de masque ne permet de définir que des motifs bidimensionnels (ou 2D), sans réel effet de relief (ou 3D). Il est par 3062454 2 conséquent relativement limité en termes d'effet lumineux, éventuellement décoratif. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'éclairage 5 comprenant au moins une source de lumière propre à générer des photons et un masque propre à laisser passer les photons générés en des endroits prédéfinis. Ce dispositif d'éclairage se caractérise par le fait que son masque comprend une face avant, orientée vers l'extérieur, et munie d'éléments tridimensionnels comportant chacun une face principale opaque et au moins une face latérale inclinée par rapport à cette face principale, assurant une jonction entre cette dernière et une face principale d'au moins un autre élément tridimensionnel voisin, et transparente afin de constituer l'un des endroits prédéfinis par lesquels passent les photons générés. Grâce à ces éléments tridimensionnels (ou 3D) à face principale rétroéclairée et à face(s) latérale(s) transparente(s), on peut désormais définir de très nombreux motifs tridimensionnels. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - chaque face principale peut présenter une forme générale de losange ; - chaque face principale peut comprendre au moins deux facettes en forme générale de triangle et présentant des orientations différentes, chacune de ces facettes ayant un côté prolongé par une face latérale assurant sa jonction à un côté d'une facette d'un autre élément tridimensionnel voisin ; - chaque face latérale peut présenter une forme générale triangulaire ; - les faces latérales des éléments tridimensionnels peuvent se prolonger mutuellement le long de lignes qui s'intersectent et où les photons définissent des bandes lumineuses qui se croisent ; - chaque face principale peut être revêtue sur la face avant d'une couche métallique propre à assurer son opacité ; 3062454 3 - chaque face latérale peut présenter une transparence résultant d'une ablation, au moyen d'un laser, d'une couche métallique préalablement déposée, ou bien d'un dépôt d'une épargne pendant une phase de métallisation ; 5 - chaque source de lumière peut être une diode électroluminescente ; il peut comprendre un réflecteur propre à réfléchir les photons générés vers une face arrière du masque, opposée à la face avant ; le masque peut présenter une inclinaison moyenne non nulle par rapport à un plan horizontal ; 10 - le masque peut être incliné par rapport au plan horizontal d'un angle compris entre 20° et 50°. L'invention propose également un bloc optique de véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant. 15 L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant et/ou au moins un bloc optique du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 20 l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, un exemple de bloc optique comprenant un exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, 25 la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d'un masque d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, et la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, une partie d'une variante du dispositif d'éclairage de la figure 1, avec les 30 matérialisations de trois directions de propagation de photons permettant la sortie par les faces latérales du masque. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif 3062454 4 d'éclairage DE à source(s) de lumière SL et masque M, et propre à assurer au moins une fonction photométrique. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'éclairage DE est destiné à équiper un bloc optique BO d'un 5 véhicule de type automobile, comme par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, un dispositif d'éclairage DE peut être un équipement en soi (comportant éventuellement son propre boîtier), ou bien peut faire partie d'un autre équipement qu'un bloc optique de véhicule. Ainsi, un dispositif d'éclairage DE peut faire partie de n'importe quel véhicule 10 (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), de n'importe quelle installation, y compris de type industriel, de n'importe quel appareil (ou système), et de n'importe quel bâtiment. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le bloc optique BO (comprenant au moins un dispositif 15 d'éclairage DE) est un feu arrière assurant au moins une fonction photométrique de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de position (ou veilleuse ou encore lanterne). Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, le dispositif d'éclairage DE, selon l'invention, est un dispositif lumineux pouvant assurer au moins une fonction photométrique 20 d'éclairage ou de signalisation ou d'effet lumineux, éventuellement décoratif. Ainsi, il pourrait, par exemple, assurer une fonction de feu de jour (ou DRL (pour « Daytime running Light (or Lamp) » - signalisation lumineuse allumée automatiquement lorsque le véhicule est mis en fonctionnement pendant le jour)). 25 On a schématiquement illustré sur la figure 1, une partie d'un bloc optique BO de véhicule (ici un feu arrière) comprenant, notamment, un dispositif d'éclairage DE selon l'invention. Comme illustré, ce bloc optique BO comprend notamment un boîtier BB délimitant une partie d'une cavité logeant un dispositif d'éclairage DE 30 selon l'invention, ainsi que d'éventuels autres moyens d'éclairage assurant au moins une autre fonction photométrique, et une glace de protection GP en verre ou en matière plastique. Le boîtier BB est destiné, ici, à être solidarisé à une partie de la 3062454 5 carrosserie d'un véhicule (ici dans une partie arrière gauche). Il est réalisé dans un matériau rigide, comme par exemple une matière plastique ou synthétique. Dans ce cas, il peut être réalisé par moulage. Comme illustré sur la figure 1, un dispositif d'éclairage DE, selon 5 l'invention, comprend au moins une source de lumière SL et un masque M. Chaque source de lumière SL est propre à générer des photons à destination du masque M, directement ou indirectement. A titre d'exemple, chaque source de lumière SL peut être une diode électroluminescente, de type classique (ou LED (« Light-Emitting Diode »)) ou 10 de type organique (ou OLED (« Organic Light-Emitting Diode »)), ou bien une diode laser. On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, que chaque source de lumière SL peut, par exemple, être installée sur une plaque de support PS. Cette plaque de support PS peut, par exemple, être 15 une carte à circuits imprimés, de type PCB (« Printed Circuit Board »), rigide ou flexible (« de type « Flex »). Le masque M est propre à (ou agencé pour) laisser passer les photons qui sont générés par la (les) source(s) de lumière SL en des endroits prédéfinis. Par exemple, il peut être réalisé par moulage dans une matière 20 plastique telle que du polycarbonate (ou PC) ou du poly-méthacrylate de méthyle (ou PMMA), ou bien en verre. Par exemple, la couleur de la matière dans laquelle est réalisé le masque M peut être celle qui est appelée cristal blanc. Ce masque M comprend une face avant FV, orientée vers l'extérieur 25 (et donc vers la glace de protection GP), et une face arrière FR, opposée à la face avant FV et recevant les photons générés par la (les) source(s) de lumière SL. On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, que le dispositif d'éclairage DE peut également comprendre un réflecteur RP 30 propre à réfléchir les photons, générés par la (les) source(s) de lumière SL, vers la face arrière FR du masque M. Dans ce cas, les photons générés par la (les) source(s) de lumière SL se dirigent initialement vers le réflecteur RF qui les réfléchis vers la face arrière FR du masque M. Mais dans une variante de 3062454 6 réalisation le dispositif d'éclairage DE pourrait ne pas comprendre de réflecteur RP, et dans ce cas les photons générés par la (les) source(s) de lumière SL se dirigent directement vers la face arrière FR du masque M. Comme illustré sur les figures 1 à 3, la face avant FV du masque M 5 est munie d'éléments tridimensionnels ET qui comportent chacun une face principale FP opaque et au moins une face latérale FL. Chaque face latérale FL d'un élément tridimensionnel ET est inclinée par rapport à la face principale FP de ce dernier (ET) et assure une jonction entre cette face principale FP et la face principale FP d'au moins un autre élément la tridimensionnel ET voisin. Par ailleurs, chaque face latérale FL d'un élément tridimensionnel ET est transparente afin de constituer l'un des endroits prédéfinis par lesquels passent les photons générés (comme illustré sur la figure 3). On comprendra que chaque face principale FP d'un élément 15 tridimensionnel ET constitue un motif 3D qui apparait lorsqu'il est rétroéclairé par la face arrière FR, et dont le relief est mis en valeur (voire amplifié) par les photons qui sortent par chaque face latérale FL qui la prolonge jusqu'à la face principale FP d'au moins un élément tridimensionnel ET voisin. De très nombreux motifs 3D peuvent ainsi être définis par moulage. De même, de 20 très nombreux effets lumineux, éventuellement décoratifs, peuvent être obtenus. Dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 2, chaque face principale FP d'un élément tridimensionnel ET présente une forme générale de losange. 25 Plus précisément, dans cet exemple non limitatif, chaque face principale FP comprend (ou est subdivisée en) deux facettes FCj (j = 1 ou 2) en forme générale de triangle et présentant des orientations différentes. On notera que chaque face principale FP pourrait comprendre plus de deux facettes FCj. De plus, chacune de ces facettes FCj a un côté qui est prolongé 30 par une face latérale FL assurant sa jonction à un côté d'une facette FCj' (j' # j) d'un autre élément tridimensionnel ET voisin. En d'autres termes, la première facette FC1 d'un premier élément tridimensionnel ET comprend un côté qui est couplé via une face latérale FL à la seconde facette FC2 d'un 3062454 7 deuxième élément tridimensionnel ET situé en dessous et à gauche du premier élément tridimensionnel ET, et la seconde facette FC2 de ce premier élément tridimensionnel ET comprend un côté qui est couplé via une autre face latérale FL à la première facette FC1 d'un troisième élément 5 tridimensionnel ET situé en dessous et à droite du premier élément tridimensionnel ET. On notera que les différentes faces principales FP peuvent présenter d'autres formes générales qu'un losange. Par ailleurs, les éléments tridimensionnels ET peuvent présenter des faces principales FP ayant 10 différentes formes générales, géométriques ou non, dès lors qu'elles permettent leur jonction via les faces latérales FL associées. De plus, les faces principales FP ne sont pas nécessairement subdivisées en deux facettes FCj d'orientations différentes qui confèrent un aspect d'écaille 3D ou de pointe de diamant rétroéclairée. Ainsi, elles (FP) peuvent être subdivisées 15 en plus de deux facettes FCj d'orientations différentes (par exemple trois ou quatre), ou bien ne pas comporter de subdivision en facettes tout en présentant une ou plusieurs courbures selon au moins une direction de l'espace. On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement 20 sur la figure 2, chaque élément tridimensionnel ET comprend deux faces latérales FL prolongeant sa face principale FP. Cela résulte du fait que cette dernière est subdivisée en deux facettes FCj. Mais un élément tridimensionnel ET peut comprendre n'importe quel nombre de faces latérales FL prolongeant sa face principale FP, et ce nombre est de préférence égal au nombre de 25 facettes FCj. Egalement comme illustré non limitativement sur la figure 2, chaque face latérale FL d'un élément tridimensionnel ET peut, par exemple, présenter une forme générale triangulaire. Cette forme générale donne ici l'impression que chaque face principale FP est « ouverte » dans sa partie inférieure 30 prolongée par les deux faces latérales FL associées. Mais les faces latérales FL des éléments tridimensionnels ET peuvent présenter d'autres formes générales, géométriques ou non. De plus, les faces latérales FL ne sont pas nécessairement identiques d'un élément tridimensionnel ET à l'autre. Ainsi, 3062454 8 dans l'exemple illustré sur la figure 2, les éléments tridimensionnels ET placés sur une même ligne à un niveau donné présentent des faces latérales FL identiques, mais de dimensions différentes de celles des faces latérales FL des éléments tridimensionnels ET qui sont placés sur une même ligne à un 5 niveau supérieur ou inférieur. Par exemple, la hauteur du petit côté de chaque face latérale FL peut augmenter lorsque le niveau décroit, afin de renforcer l'effet d'ouverture des faces principales FP situées dans les niveaux inférieurs. Egalement comme illustré non limitativement sur la figure 2, les faces latérales FL des éléments tridimensionnels ET (appartenant ici à des niveaux 10 différents) peuvent se prolonger mutuellement le long de lignes (ici obliques) qui s'intersectent et où les photons définissent des bandes lumineuses qui se croisent. On obtient ainsi une espèce de trame ou de quadrillage lumineux via les faces latérales FL. On notera que l'angle existant entre une face principale FP et une 15 face latérale FL associée (qui la prolonge) peut éventuellement varier, par exemple en fonction du niveau auquel appartient l'élément tridimensionnel ET. C'est notamment le cas dans les deux exemples de masque M illustrés respectivement sur les figures 1 et 3. Mais cet angle pourrait être sensiblement constant. 20 On notera également que cet angle peut être fonction de l'angle d'inclinaison générale du masque M par rapport à un plan horizontal et/ou de la forme de la sous-partie SPk de l'éventuel réflecteur RP qui est prédéfinie de manière à réfléchir les photons vers des éléments tridimensionnels ET associés (et donc notamment vers leurs faces principales FP et latérales FL). 25 C'est notamment le cas dans l'exemple de masque M illustré sur la figure 3 dans lequel le réflecteur RP comprend une première sous-partie SP1 (k = 1) chargée de renvoyer les photons qu'elle reçoit vers des éléments tridimensionnels ET qui sont situés les uns à côté des autres sur le niveau supérieur, une deuxième sous-partie SP2 (k = 2) chargée de renvoyer les 30 photons qu'elle reçoit vers des éléments tridimensionnels ET qui sont situés les uns à côté des autres sur le niveau intermédiaire, et une troisième sous-partie SP3 (k = 3) chargée de renvoyer les photons qu'elle reçoit vers des éléments tridimensionnels ET qui sont situés les uns à côté des autres sur le 3062454 9 niveau inférieur. Dans cet exemple, les trois sous-parties SP1 à SP3 sont inclinées respectivement selon trois angles différents par rapport à un plan horizontal et les angles entre les faces principales FP et les faces latérales FL associées 5 des éléments tridimensionnels ET qui sont situés les uns à côté sur les différents niveaux sont tous différents. On notera également que chaque face principale FP peut, par exemple, être revêtue sur la face avant FV d'une couche métallique qui est propre à assurer son opacité. Par exemple, cette couche métallique peut être la en aluminium ou en nickel/chrome. Dans ce cas, chaque face latérale FL peut, par exemple, présenter une transparence qui résulte d'une ablation, au moyen d'un laser, de la couche métallique préalablement déposée sur l'intégralité de la face avant FV, ou bien d'un dépôt d'une épargne (ou d'un masque d'épargne) pendant la 15 phase de métallisation. On comprendra que dans la première alternative on métallise toute la face avant FV du masque M puis on retire cette métallisation sur chaque face latérale FL au moyen d'un laser, tandis que dans la dernière alternative on place une épargne (ou un masque d'épargne) sur chaque face latérale FL avant la phase de métallisation, puis, une fois cette dernière 20 terminée (et donc une fois les faces principales FP métallisées), on retire toutes les épargnes (ou tous les masques d'épargne). On notera également que lorsque le dispositif d'éclairage DE est un feu arrière assurant une fonction de feu de position, il doit produire une lumière rouge. Dans ce cas, la couleur rouge peut résulter, par exemple, de 25 l'utilisation de source(s) de lumière SL générant des photons dont la longueur d'onde est celle du blanc et d'un masque M ayant cette couleur rouge (éventuellement cristal). Cette dernière combinaison permet d'avoir un rendu éteint de couleur rouge sur les faces latérales FL. On notera également que l'utilisation d'un réflecteur RP comprenant, 30 comme indiqué plus haut, des sous-parties SPk prédéfinies afin de réfléchir les photons respectivement vers des éléments tridimensionnels ET associés (placés à des niveaux différents), permet d'avoir un rendu homogène au niveau de chaque face principale FP tout en respectant les contraintes 3062454 10 photométriques grâce à la sortie des photons par les faces latérales FL. On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, que le masque M peut présenter une inclinaison moyenne non nulle par rapport à un plan horizontal. Par exemple, il (M) peut être incliné par 5 rapport à ce plan horizontal d'un angle compris entre 20° et 50°. REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage (DE) comprenant au moins une source de lumière (SL) propre à générer des photons et un masque (M) propre à laisser passer lesdits photons générés en des endroits prédéfinis, caractérisé en ce que ledit masque (M) comprend une face avant (FV), orientée vers l'extérieur, et munie d'éléments tridimensionnels (ET) comportant chacun une face principale (FP) opaque et au moins une face latérale (FL) inclinée par rapport à ladite face principale (FP), assurant une jonction entre cette dernière (FP) et une face principale (FP) d'au moins un autre élément tridimensionnel (ET) voisin, et transparente afin de constituer l'un desdits endroits prédéfinis par lesquels passent les photons générés. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque face principale (FP) présente une forme générale de losange. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque face principale (FP) comprend au moins deux facettes (FCj) en forme générale de triangle et présentant des orientations différentes, chacune desdites facettes (FCj) ayant un côté prolongé par une face latérale (FL) assurant sa jonction à un côté d'une facette (FCj') d'un autre élément tridimensionnel (ET) voisin. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque face latérale (FL) présente une forme générale triangulaire. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites faces latérales (FL) des éléments tridimensionnels (ET) se prolongent mutuellement le long de lignes qui s'intersectent et où les photons définissent des bandes lumineuses qui se croisent. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque face principale (FP) est revêtue sur la face avant (FV) d'une couche métallique propre à assurer son opacité. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque face latérale (FL) présente une transparence résultant d'une ablation, au moyen d'un laser, d'une couche métallique préalablement déposée, ou 3062454 12 d'un dépôt d'une épargne pendant une phase de métallisation. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un réflecteur (RP) propre à réfléchir lesdits photons générés vers une face arrière (FR) dudit masque (M), opposée à ladite face avant (FV). 5 9. Bloc optique (BO) de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage (DE) selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bloc optique (BO) selon la revendication 9 et/ou au moins un dispositif d'éclairage (DE) l a selon l'une des revendications 1 à 8.