Brevet FR3062452A1 — publié le 20180803

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE À MASQUE À FACE AVANT ÉCLAIRÉE PAR L'IMAGE D'UNE PIÈCE DE COULEUR 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. 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 « 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 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 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 surmoulé, ou encore par impression. Lorsque le masque est incliné par rapport à un plan horizontal, sa 3062452 2 partie qui est située la plus vers l'arrière (et donc la plus en profondeur) apparaît sombre, voire très sombre en cas de faible inclinaison, lorsque la (les) source(s) de lumière n'est (ne sont) pas en fonctionnement. Dans ce cas, les éventuels motifs qui sont situés dans la partie sombre du masque 5 deviennent quasiment invisibles, ce qui nuit à l'esthétisme ou à l'effet de style recherché, et donc peut nuire à l'impression de qualité. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'éclairage comprenant au moins une source de lumière propre à générer des photons, la et un masque incliné par rapport à un plan horizontal et comportant une face arrière recevant les photons générés et une face avant, orientée vers l'extérieur, et munie de zones opaques métallisées propres à empêcher la sortie de photons reçus et de zones transparentes propres à laisser passer vers l'extérieur des photons reçus. 15 Ce dispositif d'éclairage se caractérise par le fait qu'il comprend également une pièce ayant une couleur choisie, installée au-dessus d'une partie au moins de la face avant du masque dans une position inclinée par rapport à ce dernier afin qu'une image colorée de cette pièce se réfléchisse sur une partie au moins des zones opaques métallisées et ainsi induise leur 20 éclairement. Grâce à cette pièce de couleur dont l'image colorée est réfléchie vers des zones opaques métallisées assombries par leur positionnement en profondeur, on obtient leur éclairement (avec d'éventuels motifs), ce qui permet de les voir lorsque la (les) source(s) de lumière n'est (ne sont) pas en 25 fonctionnement. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - son masque peut être incliné par rapport au plan horizontal d'un angle qui 30 est compris entre 20° et 50° ; - sa pièce peut être parallèle au plan horizontal ; - sa pièce peut comprendre une face supérieure opposée à la face avant du 3062452 3 masque et munie de nervures de rigidification ; - sa pièce peut comprendre une face inférieure orientée vers la face avant du masque et comportant une partie lisse placée en regard de la partie au moins des zones opaques métallisées et dont l'image colorée induit 5 l'éclairement ; la face avant du masque peut être munie d'éléments tridimensionnels comportant chacun une face principale constituant l'une des zones opaques métallisées et au moins une face latérale inclinée par rapport à cette face principale, assurant une jonction entre cette dernière et une face 10 principale d'au moins un autre élément tridimensionnel voisin, et transparente afin de constituer l'une des zones transparentes par lesquelles passent les photons générés ; - les faces latérales des éléments tridimensionnels peuvent se prolonger mutuellement le long de lignes qui s'intersectent et où les photons 15 définissent des bandes lumineuses qui se croisent ; - 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. L'invention propose également un bloc optique de véhicule, 20 éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant. 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-25 avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 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, 30 un exemple de bloc optique comprenant un exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un 3062452 4 exemple de réalisation d'un masque d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté de la face supérieure, un exemple de réalisation d'une pièce de couleur du 5 dispositif d'éclairage de la figure 1, et - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté de la face inférieure, la pièce de couleur de la figure 3. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'éclairage DE à source(s) de lumière SL et masque M, et propre à assurer 10 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 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 15 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 (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 20 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 d'éclairage DE) est un feu arrière assurant au moins une fonction photométrique de signalisation, comme par exemple une fonction de feu de 25 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 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 30 (pour « Daytime running Light (or Lamp) » - signalisation lumineuse allumée automatiquement lorsque le véhicule est mis en fonctionnement pendant le jour)). On a schématiquement illustré sur la figure 1, une partie d'un bloc 3062452 5 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 5 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 carrosserie d'un véhicule (ici dans une partie arrière gauche). Il est réalisé la 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 l'invention, comprend au moins une source de lumière SL, un masque M et une pièce PC ayant une couleur choisie. 15 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 de type organique (ou OLED (« Organic Light-Emitting Diode »)), ou bien une diode laser. 20 On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 1, 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 une carte à circuits imprimés, de type PCB (« Printed Circuit Board »), rigide ou flexible (« de type « Flex »). 25 Le masque M est incliné par rapport à un plan horizontal et comporte des face arrière FR et face avant FV, opposées l'une à l'autre. Par exemple, l'angle d'inclinaison du masque M par rapport au plan horizontal peut être compris entre 20° et 50°. A lie d'exemple, cet angle peut être égal à 30°. 30 La face arrière FR du masque M reçoit les photons qui ont été générés par chaque source de lumière SL. La face avant FV du masque M est orientée vers l'extérieur (et donc ici vers la glace de protection GP), et est munie de zones opaques métallisées ZO et de zones transparentes ZT. 3062452 6 Par exemple, ce masque M peut être réalisé par moulage dans une matière plastique telle que du polycarbonate (ou PC) ou du poly-méthacrylate de méthyle (ou PMMA), ou bien en verre. On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que le 5 dispositif d'éclairage DE peut également comprendre un réflecteur RP 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 10 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. Les zones opaques métallisées ZO sont propres à empêcher la sortie des photons qu'elles reçoivent. Pour ce faire, elles (ZO) peuvent, par 15 exemple, être revêtues (sur la face avant FV) d'une couche métallique qui est propre à assurer leur opacité. Par exemple, cette couche métallique peut être en aluminium ou en nickel/chrome. Les zones transparentes ZT sont propres à laisser passer vers l'extérieur les photons qu'elles reçoivent en provenance de la face arrière FR 20 et qui ont été générés par la (les) source(s) de lumière SL. Cette transparence peut, par exemple, résulter d'une ablation, au moyen d'un laser, d'une couche métallique préalablement déposée sur l'intégralité de la face avant FV du masque M, ou bien d'un dépôt d'une épargne (ou d'un masque d'épargne) pendant la phase de métallisation. On 25 comprendra que dans la première alternative on métallise toute la face avant FV du masque M puis on retire cette métallisation sur chaque zone transparente ZT au moyen d'un laser, tandis que dans la dernière alternative on place une épargne (ou un masque d'épargne) sur chaque zone transparente ZT avant la phase de métallisation, puis, une fois cette dernière 30 terminée (et donc une fois les zones opaques métallisées ZO définies), on retire toutes les épargnes (ou tous les masques d'épargne). La pièce de couleur PC est installée au-dessus d'une partie au moins de la face avant FV du masque M dans une position qui est inclinée par 3062452 7 rapport à ce dernier (M) de sorte qu'une image colorée d'elle (PC) se réfléchisse sur une partie au moins des zones opaques métallisées ZO et ainsi induise leur éclairement. On comprendra que l'inclinaison du masque M par rapport au plan 5 horizontal rend sombre, voire très sombre en cas de faible inclinaison, sa partie PAS qui est située la plus vers l'arrière (et donc la plus en profondeur), lorsque la (les) source(s) de lumière SL n'est (ne sont) pas en fonctionnement. L'image colorée de la pièce de couleur PC, qui est réfléchie vers la partie PAS comprenant des zones opaques métallisées ZO la assombries par leur positionnement en profondeur, induit un éclairement de cette partie PAS, et donc permet très avantageusement de la voir (ainsi que ses zones opaques métallisées ZO) lorsque la (les) source(s) de lumière SL n'est (ne sont) pas en fonctionnement. Par conséquent, il n'y a plus de dégradation de l'esthétisme ou de l'effet de style recherché, et donc plus de 15 dégradation de l'impression de qualité. Comme illustré non limitativement sur la figure 1, la pièce PC peut, par exemple, être parallèle au plan horizontal. Mais elle pourrait être légèrement inclinée par rapport à ce dernier. Par ailleurs, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, 20 la pièce PC peut, par exemple, comprendre une face supérieure FS opposée à la face avant FV du masque M et munie de nervures de rigidification NR. Cela permet en effet d'augmenter notablement sa rigidité. On notera, comme illustré sur la figure 3, que certaines au moins des nervures de rigidification NR peuvent se croiser. 25 De plus, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 4, la pièce de couleur PC peut, par exemple, comprendre une face inférieure FI orientée vers la face avant FV du masque M et comportant une partie lisse PL placée en regard de la partie PAS au moins des zones opaques métallisées ZO et dont l'image colorée induit l'éclairement. Cette partie lisse PL permet 30 d'optimiser l'homogénéité et la qualité de l'éclairement de la partie PAS. Par exemple, la pièce de couleur PC peut être réalisée par moulage dans une matière plastique telle que du polycarbonate (ou PC) ou du polyméthacrylate de méthyle (ou PMMA), ou bien éventuellement en verre. 3062452 8 On notera que l'avantage procuré par l'éclairement par l'image colorée de la pièce de couleur PC est encore accru lorsque les zones opaques métallisées ZO et les zones transparentes ZT de la face avant sont constituées par des éléments tridimensionnels ET. 5 Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, chaque élément tridimensionnel ET peut comporter une face principale FP opaque et constituant l'une des zones opaques métallisées ZO, et au moins une face latérale FL transparente et constituant l'une des zones transparentes ZT par lesquelles passent les photons générés. la Par exemple, chaque face latérale FL d'un élément tridimensionnel ET peut être inclinée par rapport à la face principale FP de ce dernier (ET) et peut assurer une jonction entre cette face principale FP et la face principale FP d'au moins un autre élément tridimensionnel ET voisin. 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. On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 2, que les faces latérales FL des éléments tridimensionnels ET (appartenant ici à des niveaux différents) peuvent se prolonger mutuellement le long de lignes (ici 25 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. L'angle existant entre une face principale FP et une face latérale FL associée (qui la prolonge) peut éventuellement varier, par exemple en 30 fonction du niveau auquel appartient l'élément tridimensionnel ET. Mais cet angle pourrait être sensiblement constant. Par ailleurs, cet angle peut être fonction de l'angle d'inclinaison générale du masque M par rapport au plan horizontal et/ou de la forme d'une 3062452 9 sous-partie 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). Dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 2, chaque face 5 principale FP d'un élément tridimensionnel ET présente une forme générale de losange. Plus précisément, 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 10 facettes FCj a un côté qui est prolongé par une face latérale FL assurant sa jonction à un côté d'une facette FCj' (j' # j) d'un autre élément tridimensionnel ET voisin. On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 2, chaque élément tridimensionnel ET comprend deux faces 15 latérales FL prolongeant sa face principale FP. Cela résulte du fait que cette dernière (FP) 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 facettes FCj. 20 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 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 25 (éventuellement cristal). Cette dernière combinaison permet d'avoir un rendu éteint de couleur rouge sur les faces latérales FL. Lorsque le dispositif d'éclairage DE doit produire une lumière rouge, la pièce de couleur PC peut par exemple être également de couleur rouge. Mais en présence d'une fonction photométrique associée à une autre couleur 30 que le rouge, elle pourrait être également d'une autre couleur que le rouge, comme par exemple le blanc. On notera également que l'utilisation d'un réflecteur RP comprenant, comme indiqué plus haut, des sous-parties prédéfinies afin de réfléchir les 3062452 10 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 photométriques grâce à la sortie des photons par les faces latérales FL. 5 REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage (DE) comprenant au moins une source de lumière (SL) propre à générer des photons, et un masque (M) incliné par rapport à un plan horizontal et comportant une face arrière (FR) recevant lesdits photons générés et une face avant (FV), orientée vers l'extérieur, et munie de zones opaques métallisées (ZO) propres à empêcher la sortie de photons reçus et de zones transparentes (ZT) propres à laisser passer vers l'extérieur des photons reçus, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pièce (PC) ayant une couleur choisie, installée au-dessus d'une partie au moins de ladite face avant (FV) du masque (M) dans une position inclinée par rapport à ce dernier (M) de sorte qu'une image colorée de ladite pièce (PC) se réfléchisse sur une partie au moins desdites zones opaques métallisées (ZO) et ainsi induise leur éclairement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit masque (M) est incliné par rapport audit plan horizontal d'un angle compris entre 20° et 50°. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite pièce (PC) est parallèle audit plan horizontal. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pièce (PC) comprend une face supérieure (FS) opposée à ladite face avant (FV) du masque (M) et munie de nervures de rigidification (NR). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite pièce (PC) comprend une face inférieure (FI) orientée vers ladite face avant (FV) du masque (M) et comportant une partie lisse (PL) placée en regard de ladite partie au moins des zones opaques métallisées (ZO) et dont l'image colorée induit ledit éclairement. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite face avant (FV) du masque (M) est munie d'éléments tridimensionnels (ET) comportant chacun une face principale (FP) constituant l'une desdites zones opaques métallisées (ZO) et au moins une face latérale (FL) inclinée par rapport à ladite face principale (FP), assurant une jonction entre cette 3062452 12 dernière (FP) et une face principale (FP) d'au moins un autre élément tridimensionnel (ET) voisin, et transparente afin de constituer l'une desdites zones transparentes (ZT) par lesquelles passent les photons générés. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites 5 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. 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 10 ladite face arrière (FR) du masque (M). 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 15 (BO) selon la revendication 9 et/ou au moins un dispositif d'éclairage (DE) selon l'une des revendications 1 à 8.