Brevet FR3076598A1 — publié le 20190712

DISPOSITIF D'ÉCLAIRAGE MULTIFONCTION À CARTE ÉLECTRONIQUE À SOURCES DE PHOTONS ASSOCIÉES À UN GUIDE DE LUMIÈRE, POUR UN VÉHICULE L'invention concerne les dispositifs d'éclairage qui équipent des véhicules comprenant une plaque d'immatriculation à éclairer. On entend ici par « dispositif d'éclairage » un dispositif lumineux pouvant assurer au moins deux fonctions photométriques d'éclairage ou de la signalisation réglementées pour un véhicule. On notera qu'un tel dispositif d'éclairage peut éventuellement être logé dans une cavité délimitée par un boîtier et une glace de protection d'un bloc optique de véhicule, comme par exemple un feu arrière. Dans certains véhicules, généralement de type automobile, on utilise 15 des blocs optiques (ou feux) arrière assurant une fonction photométrique dont la signature lumineuse est particulière. C'est par exemple le cas de la fonction de feu de position ou de feu de stop. Pour que cette signature lumineuse soit clairement visible et bien détachée des autres fonctions photométriques du bloc optique (ou feu) arrière, on lui alloue une surface importante dans ce 20 dernier. Il ne reste alors plus suffisamment de place dans ces blocs optiques (ou feux) arrière pour assurer d'autres fonctions photométriques annexes, comme par exemple la fonction de feu de recul ou la fonction de feu de brouillard. En outre, il existe aussi des contraintes réglementaires qui obligent à éloigner d'au moins 100 mm le feu de stop du feu de brouillard. 25 Pour éviter de grossir les feux, ce qui pourrait notamment nuire au style du véhicule, on est contraint de déporter certaines fonctions photométriques annexes dans le pare-chocs ou bouclier arrière du véhicule, car elles ne participent généralement pas au style du véhicule. C'est par exemple le cas des fonctions de feu de recul, fonction de feu de brouillard et 30 fonction de catadioptre, qui sont contraignantes en termes d'implantation. Il est alors souhaitable de rendre ces fonctions photométriques annexes déportées les plus petites et les plus discrètes possible. Cependant, lorsque 2 les contraintes d'architecture sont sévères, il peut s'avérer difficile, voire impossible, d'implanter ces fonctions photométriques annexes dans le pare-chocs ou bouclier arrière, en particulier lorsqu'elles utilisent des sources de photons encombrantes, comme par exemple des lampes, notamment pour 5 une question de coût. Outre leur encombrement intrinsèque les lampes nécessitent un volume important autour d'elles à cause de problèmes thermique et photométrique. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif d'éclairage, d'une part, destiné à équiper un véhicule comprenant une plaque d'immatriculation, et, d'autre part, comprenant une carte électronique, sur laquelle sont installées des sources de photons, et au moins un guide de lumière, comprenant une extrémité arrière alimentée en photons par les sources de photons et une extrémité avant délivrant des photons guidés depuis l'extrémité arrière. Ce dispositif d'éclairage se caractérise par le fait que son guide de lumière comprend au moins deux parties guidant des photons participant à des fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation et fonction photométrique jusqu'à des faces de sortie ayant des normales de directions différentes, l'une de ces faces de sortie étant traversée par des photons guidés afin d'éclairer la plaque d'immatriculation. Grâce à l'invention, le dispositif d'éclairage est multifonction, tout intégré, et sa carte électronique est mutualisée pour supporter les sources de photons et leurs moyens de contrôle, ce qui permet de n'avoir qu'un seul faisceau électrique d'alimentation et de contrôle pour plusieurs fonctions photométriques. Le dispositif d'éclairage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - les faces arrière de l'extrémité arrière peuvent présenter une même inclinaison ; - les faces de sortie peuvent présenter des normales faisant un angle de 90° ; 3 les faces arrière de l'extrémité arrière peuvent être des faces d'entrée par lesquelles pénètrent les photons. En variante, les faces arrière de l'extrémité arrière peuvent être des faces réfléchissant dans le guide de lumière des photons issus d'une face d'entrée de l'extrémité arrière par 5 laquelle pénètrent les photons ; - son guide de lumière peut comprendre au moins une autre partie guidant des photons participant à une autre fonction photométrique jusqu'à une autre face de sortie ayant une normale présentant une normale différente de celle de la face de sortie qui est traversée par des photons guidés 1 o éclairant la plaque d'immatriculation ; - chaque fonction photométrique peut être choisie parmi une fonction de feu de recul, une fonction de feu de brouillard, une fonction de feu de stop, une fonction de feu de position, et une fonction d'indicateur de changement de direction ; 15 - son guide de lumière peut être de type plat. L'invention propose également un bloc optique, destiné à équiper un véhicule comprenant une plaque d'immatriculation, et comprenant un boîtier et une glace de protection délimitant ensemble une cavité logeant un dispositif d'éclairage du type de celui présenté ci-avant. 20 L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une plaque d'immatriculation et 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 25 l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de bloc optique de véhicule comprenant un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, 30 la figure 2 illustre schématiquement, dans une première vue en coupe dans un plan XZ au niveau de la première partie du guide de lumière, le dispositif d'éclairage de la figure 1, 4 la figure 3 illustre schématiquement, dans une seconde vue en coupe dans un plan XZ au niveau de la deuxième partie du guide de lumière, le dispositif d'éclairage de la figure 1, la figure 4 illustre schématiquement, dans une première vue en coupe dans 5 un plan XZ au niveau de la première partie du guide de lumière, un second exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, et la figure 5 illustre schématiquement, dans une seconde vue en coupe dans un plan XZ au niveau de la deuxième partie du guide de lumière, un second exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention. 1 o L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'éclairage DE multifonction et destiné à équiper un véhicule comprenant une plaque d'immatriculation PI à éclairer. Il est rappelé que l'on entend ici par « dispositif d'éclairage » un dispositif lumineux pouvant assurer au moins deux fonctions photométriques 15 d'éclairage ou de signalisation réglementées pour un véhicule. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s'agit, par exemple, d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. En effet, elle concerne tout véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), dès lors qu'il comprend au 20 moins une plaque d'immatriculation à éclairer. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif d'éclairage DE est destiné à faire partie d'un bloc optique BO devant être installé à l'arrière d'un véhicule, par exemple dans un pare-chocs ou bouclier arrière ou dans une porte de coffre arrière ou un 25 hayon arrière. Mais il pourrait lui-même constituer un bloc optique. Dans ce cas, il doit comprendre un boîtier BB et une glace de protection GP délimitant ensemble une cavité logeant une carte électronique CE équipée de sources de photons SP et au moins un guide de lumière GL. Un tel boîtier BB peut être réalisé par moulage d'un matériau opaque 30 et rigide, comme par exemple une matière plastique ou synthétique. La glace (ou écran) de protection peut être réalisé(e) dans un matériau translucide (par exemple de couleur cristal), et rigide, comme par exemple une matière plastique ou synthétique. Dans ce cas, il peut être réalisé par moulage. 5 Sur les figures 1 à 5, la direction X est une direction dite longitudinale du fait qu'elle est destinée à être parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) du véhicule (qui comportent les portières latérales), la direction Y est une direction dite transversale du fait qu'elle est perpendiculaire aux 5 côtés latéraux du véhicule et donc perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est une direction dite verticale du fait qu'elle est parallèle à la direction verticale du véhicule et donc perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. Comme illustré sur la figure 1, un dispositif d'éclairage DE, selon 1 o l'invention, comprend une carte électronique CE, sur laquelle sont installées des sources de photons SP, et au moins un guide de lumière GL. La carte électronique CE comprend, outre les sources de photons SP, des moyens de contrôle chargés de contrôler les fonctionnements de ces dernières (SP). Cette carte électronique CE peut, par exemple, être une carte 15 à circuits imprimés de type PCB (« Printed Circuit Board »). Chaque source de photons SP peut, par exemple, comprendre au moins une diode électroluminescente (ou LED) ou au moins une diode laser, car cela permet de réduire notablement l'encombrement et la consommation d'énergie électrique. Mais dans une variante de réalisation chaque source de 20 photons SP pourrait être une ampoule. Le guide de lumière GL est préférentiellement de type plat et comprend une partie centrale située entre une extrémité arrière El et une extrémité avant E2. On comprendra que cette partie centrale PC est prolongée de part et d'autre par les extrémités arrière El et avant E2, et est 25 dédiée au guidage des photons. Les notions d'avant et d'arrière doivent ici se comprendre par rapport au sens de propagation d'une partie au moins des photons dans le guide de lumière GL depuis une source de photons SP jusqu'à une face avant de l'extrémité avant E2 du guide de lumière GL. 30 L'extrémité arrière El comporte une zone d'entrée qui est alimentée en photons par les sources de photons SP. L'extrémité avant E2 délivre une partie des photons guidés par la partie centrale depuis l'extrémité arrière El. 6 Le guide de lumière GL comprend au moins deux parties Pj agencées de manière à guider des photons participant à des fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation PI et fonction photométrique jusqu'à des faces de sortie FSj ayant des normales de directions différentes, l'une de ces faces de 5 sortie FS1 ou FS5 étant traversée par des photons guidés afin d'éclairer la plaque d'immatriculation Pl. On entend ici par « normale » une direction perpendiculaire à la tangente générale (ou moyenne) d'une face de sortie FSj d'une partie Pj du guide de lumière GL. 1 o Ainsi, on dispose d'un dispositif d'éclairage DE multifonction, tout intégré, et dans lequel la carte électronique CE est mutualisée pour supporter les sources de photons SP et leurs moyens de contrôle, ce qui permet de n'avoir qu'un seul faisceau électrique d'alimentation et de contrôle pour plusieurs fonctions photométriques et donc de faciliter l'intégration dans un 15 véhicule. Cela permet également de réduire les coûts, et éventuellement de faire participer le dispositif d'éclairage DE, ou le bloc optique BO qui contient ce dernier (DE), au style du véhicule. On notera que chaque fonction photométrique autre que la fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation PI peut, par exemple, être choisie 20 parmi une fonction de feu de recul, une fonction de feu de brouillard, une fonction de feu de stop, une fonction de feu de position, et une fonction d'indicateur de changement de direction (ou clignotant). D'une manière générale il peut s'agir de n'importe quelle fonction de signalisation. Il est également important de noter que les parties Pj du guide de 25 lumière GL peuvent être indépendantes (pièces différentes) ou être monobloc (en faisant partie d'une même pièce). On notera également que le guide de lumière GL peut, par exemple, être réalisé par moulage d'une matière telle que le polycarbonate (ou PC) ou le poly-méthacrylate de méthyle (ou PMMA). 30 On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1 le guide de lumière GL comprend cinq parties P1 à P5 (j = 1 à 5). Mais le nombre de parties Pj peut prendre n'importe quelle valeur supérieure ou égale à deux (2). Par exemple, ici, la première partie P1 (j = 1) 7 est dédiée à la fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation PI, la deuxième partie P2 (j = 2) est dédiée à une fonction de feu de recul, la troisième partie P3 (j = 3) est dédiée à une fonction de feu de brouillard, la quatrième partie P4 (j = 4) est dédiée à la fonction de feu de recul, et la 5 cinquième partie P5 (j = 5) est dédiée à la fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation Pl. Il ne s'agit que d'un exemple illustratif. En effet, le dispositif d'éclairage DE pourrait n'être dédié qu'à la fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation PI et à la fonction de feu de recul, ou bien qu'à la fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation PI et à la fonction de feu de 1 o brouillard. Au moins deux modes de réalisation du dispositif d'éclairage DE peuvent être envisagés. Un premier mode de réalisation est illustré sur les figures 1 à 3. Il est adapté à une alimentation du guide de lumière GL par la « tranche » du côté 15 arrière. Dans ce cas, les faces arrière FI de l'extrémité arrière El sont des faces d'entrée de photons du fait qu'elles sont situées en regard des sources de photons SP, et leurs surfaces sont calculées afin que les photons qui les traversent puissent se diriger vers les faces de sortie FSj. Ces surfaces peuvent être éventuellement planes. 20 Dans l'exemple illustré sur la figure 1, les faces avant FR1 et FR5 des première P1 et cinquième P5 parties du guide de lumière GL sont des faces de réflexion dont les surfaces sont calculées de manière à réfléchir les photons qui les atteignent en direction des faces de sortie FS1 et FS5 (qui sont dédiées à la fonction d'éclairage de la plaque d'immatriculation PI) pour 25 qu'elles les traversent et se dirigent vers la plaque d'immatriculation PI placée sous le bloc optique BO. Ici, comme illustré sur les figures 1 et 2, les faces de sortie FS1 et FS5 font partie de la face « inférieure » du guide de lumière GL. Les faces arrière FI sont ici toutes inclinées à 900 (et donc verticales). Ici, comme illustré sur les figures 1 et 3, les faces de sortie FS2 à FS4 font partie 30 de la face avant du guide de lumière GL, et leurs normales font un angle de 90° par rapport aux normales des faces de sortie FS1 et FS5. Mais l'angle entre les normales des faces de sortie FSj d'orientations différentes peut prendre n'importe quelle valeur non nulle, selon les besoins. 8 On notera que dans ce premier mode de réalisation illustré, les faces de sortie FSj n'ont que deux orientations différentes (et donc deux normales différentes), mais il pourrait y avoir autant d'orientations (ou normales) différentes qu'il y a de faces de sortie FSj, en particulier lorsque le nombre de 5 fonction photométriques différentes assurées par le dispositif d'éclairage DE est égal au nombre d'orientations différentes. On notera également que l'on peut aussi ajouter une optique de collimation à l'entrée de chaque face arrière FI pour améliorer le rendement d'injection de photons dans le guide de lumière GL. 10 On notera également que les surfaces de sorties FS2 à FS4 peuvent être munies d'optiques ou d'un grainage pour diffuser la lumière afin d'être conforme à la réglementation. On notera également que les surfaces des faces avant FR1 et FR5 (assurant la réflexion) pourraient être calculées de manière à réfléchir les 15 photons vers le haut (plutôt que vers le bas) afin d'éclairer une plaque d'immatriculation PI placée au-dessus du bloc optique BO. Un second mode de réalisation est partiellement illustré sur les figures 4 et 5. Il est adapté à une alimentation du guide de lumière GL par le dessus de l'extrémité arrière El. Dans ce cas, la face supérieure F3 (mais il 20 pourrait tout aussi bien s'agir de la face inférieure F4) sert de face d'entrée des photons du fait qu'elle est située en regard des sources de photons SP. Par ailleurs, les faces arrière FI de l'extrémité arrière El sont des faces qui réfléchissent dans le guide de lumière GL des photons issus de la face d'entrée (ici la face supérieure F3), au niveau de l'extrémité arrière El, et par 25 laquelle pénètrent les photons. Ces faces arrière FI peuvent, par exemple et comme illustré, présenter des inclinaisons (et donc des normales) différant de 45° entre elles. On pourra aussi ajouter une optique de collimation sur la face d'entrée (supérieure) F3 pour faciliter l'injection de photons dans le guide de 30 lumière GL. La réflexion assurée par les faces arrière FI peut être obtenue de différentes manières sur leur surface externe, et notamment par la définition d'une surface calculée (par exemple dérivée d'une parabole), un traitement de 9 surface et/ou la définition de facettes et/ou d'éléments tridimensionnels induisant des réflexions internes suivant une ou plusieurs directions privilégiées. Le traitement de surface peut, par exemple, consister en un dépôt d'un revêtement réfléchissant sur la surface externe. Les éléments 5 tridimensionnels peuvent, par exemple, être des prismes, des dioptres, des stries ou rainures, des nervures, ou des micro-plots. Dans l'exemple illustré sur la figure 4, la face arrière F11 d'une première partie P1 du guide de lumière GL est inclinée à 900 (et donc verticale) afin de permettre aux photons issus de certaines sources de 10 photons SP de se propager vers la face de sortie FS1 afin de la traverser (ici vers le bas) pour éclairer une plaque d'immatriculation (non représentée). Ici, la face de sortie FS1 fait partie de la face inférieure F4 du guide de lumière GL. De son côté, et comme illustré sur la figure 5, la face arrière F12 d'une deuxième partie P2 du guide de lumière GL est inclinée à -45° afin de 15 défléchir les photons issus de certaines autres sources de photons SP vers la face de sortie FS2 pour sortir suivant une direction générale (ou moyenne) dg (ici horizontale vers l'arrière). Mais dans une variante de réalisation la face arrière F12 d'une deuxième partie P2 du guide de lumière GL pourrait être une surface calculée. Ici, la face de sortie FS2 fait partie de la face avant du 20 guide de lumière GL. On notera qu'en inclinant à +45° la face arrière F11 de la première partie P1 du guide de lumière GL (ou en conférant une surface calculée à cette face arrière F11), tout en plaçant des sources de photons SP en regard de la face inférieure, on peut obtenir un éclairage d'une plaque 25 d'immatriculation placée au-dessus du dispositif d'éclairage DE. On notera également que dans ce second mode de réalisation illustré, les faces de sortie FS1 et FS2 présentent des normales (ou inclinaisons) faisant un angle de 90°. Mais l'angle entre les normales des faces de sortie FSj d'orientations différentes peut prendre n'importe quelle 30 valeur non nulle, selon les besoins. On notera également que dans ce second mode de réalisation illustré, les faces de sortie FSj n'ont que deux orientations (ou normales) différentes, mais il pourrait y avoir autant d'orientations (ou normales) 10 différentes qu'il y a de faces de sortie FSj, en particulier lorsque le nombre de fonction photométriques différentes assurées par le dispositif d'éclairage DE est égal au nombre d'orientations différentes. On notera également que lorsque le dispositif d'éclairage DE assure 5 des fonctions photométriques nécessitant des couleurs différentes, on peut soit utiliser des parties Pj du guide de lumière GL de couleurs différentes, soit utiliser des sources SP émettant des photons de longueurs d'onde correspondant à ces couleurs différentes. Dans la première alternative des matériaux présentant les différentes couleurs sont injectés dans le moule pour 1 o définir le guide de lumière GL. Dans la seconde alternative on doit prévoir des séparateurs (ou masques) entre les sources de photons SP, voisines, offrant des couleurs différentes et alimentant des parties Pj voisines, jusqu'à la face d'entrée des photons. On notera également que lorsque le guide de lumière GL est 15 monobloc et que son dispositif d'éclairage DE doit assurer des fonctions photométriques nécessitant des couleurs différentes, on doit isoler optiquement les parties Pj et Pj' voisines (avec j' = j+1 ou j-1) afin que des photons se propageant dans une partie Pj associée à une couleur ne passent pas dans la partie Pj' voisine associée à une autre couleur. Cette isolation 20 optique peut se faire en définissant une interface très fine et opaque (par exemple noire) entre les parties Pj et Pj' voisines par injection dans le moule du guide de lumière GL, lorsque ce dernier (GL) est monobloc. En variante, cette isolation optique peut, par exemple, se faire en intercalant un masque d'interface opaque (par exemple noir) entre les parties Pj et Pj' voisines, 25 lorsque le guide de lumière GL est constitué de plusieurs pièces. On notera également que la face avant du guide de lumière GL peut éventuellement présenter sur sa surface externe, au niveau d'au moins l'une de ses parties Pj, un aspect tridimensionnel (ou relief) résultant de la définition de facettes et/ou d'éléments tridimensionnels (prismes, stries, rainures, 30 nervures ou micro-plots), par exemple. On notera également que l'aspect visuel de la face avant du guide de lumière GL, au niveau de chaque partie Pj, peut résulter de la forme donnée par le moulage et/ou de la présence d'au REVENDICATIONS1. Dispositif d'éclairage (DE) pour un véhicule comprenant une plaque d'immatriculation (PI), ledit dispositif (DE) comprenant une carte électronique (CE), sur laquelle sont installées des sources de photons (SP), et au moins un guide de lumière (GL), comprenant une extrémité arrière (El) alimentée en photons par lesdites sources de photons (SP) et une extrémité avant (E2) délivrant des photons guidés depuis ladite extrémité arrière (El), caractérisé en ce que ledit guide de lumière (GL) comprend au moins deux parties (Pj) guidant des photons participant à des fonction d'éclairage de ladite plaque d'immatriculation (PI) et fonction photométrique jusqu'à des faces de sortie (FSj) ayant des normales de directions différentes, l'une desdites faces de sortie (FSj) étant traversée par des photons guidés afin d'éclairer ladite plaque d'immatriculation (PI). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité arrière (El) ) comprend des faces arrière (F1 j) présentant une même inclinaison. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites faces de sortie (FSj) présentent des normales faisant un angle de 90° 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite extrémité arrière (El) ) comprend des faces arrière (F1 j) constituant des faces d'entrée par lesquelles pénètrent lesdits photons. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite extrémité arrière (El) ) comprend des faces arrière (F1j) constituant des faces réfléchissant dans ledit guide de lumière (GL) des photons issus d'une face d'entrée (F3) de ladite extrémité arrière (El) par laquelle pénètrent lesdits photons. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit guide de lumière (GL) comprend au moins une autre partie (Pj) guidant des photons participant à une autre fonction photométrique jusqu'à une autre face de sortie (FSj) ayant une normale présentant une normale différente de 13 celle de ladite face de sortie (FSj) traversée par des photons guidés éclairant ladite plaque d'immatriculation (Pl). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque fonction photométrique est choisie parmi une fonction de feu de recul, une fonction de feu de brouillard, une fonction de feu de stop, une fonction de feu de position, et une fonction d'indicateur de changement de direction. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit guide de lumière (CL) est de type plat. 9. Bloc optique (BO) pour un véhicule comprenant une plaque 10 d'immatriculation (PI), ledit bloc optique (BO) comprenant un boîtier (BB) et une glace de protection (GP) délimitant ensemble une cavité, caractérisé en ce que ladite cavité loge un dispositif d'éclairage (DE) selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule comprenant une plaque d'immatriculation (PI), caractérisé 15 en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'éclairage (DE) selon l'une des revendications 1 à 8 et/ou au moins un bloc optique (BO) selon la revendication 9.