Brevet FR3135128A1 — publié le 20231103

MODULE LUMINEUX MULTIPLICATEUR Un aspect de l’invention concerne un module lumineux pour véhicule automobile comprenant une source de lumineuse (1) d’axe principal X et un élément optique (3), ledit élément optique comprenant : une première surface d’entrée (40) de lumière en regard de la source lumineuse (1), une première surface de réflexion (41), une deuxième surface de réflexion (43), une première surface de sortie (44) de la lumière, la première surface de réflexion (41) étant constituée de plusieurs faces (310) concaves et connexes disposées de façon circonférentielle et inclinées par rapport à l’axe principal X, que la deuxième surface de réflexion (43) est constituée de plusieurs faces (33, 34) disposées de façon circonférentielle et inclinées par rapport à l’axe principal X. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 7 MODULE LUMINEUX MULTIPLICATEUR DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des modules lumineux destinés à des véhicules automobiles. La présente invention concerne en particulier un module lumineux permettant de multiplier les sources lumineuses. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les modules lumineux utilisés dans l’automobile utilisent plusieurs sources de lumière, le plus souvent des LED (diodes électroluminescentes). Afin de donner une image homogène, il faut que les champs lumineux émis par les sources lumineuses se touchent ou se chevauchent. Ainsi, plus la profondeur du module est faible, plus les sources lumineuses doivent être rapprochées, et par conséquent on augmente leur nombre pour une surface donnée. En conséquence, si on veut limiter le nombre de sources lumineuses 1 utilisées, on doit placer l’écran 2 à une distance d 1 suffisante pour que les champs 12 des sources lumineuses se juxtaposent continument (cf. ), voire se superposent partiellement, et si on veut diminuer la taille du module et rapprocher l’écran 2 à une distance d 2 1 on doit ajouter des sources lumineuses 1, et les rapprocher les unes des autres (cf. ) ce qui augmente le coût. En effet, les faisceaux lumineux 12 sont divergents et pour avoir un recouvrement continu, il faut augmenter le nombre de sources lumineuses 1 si on rapproche l’écran 2. L'écartement des sources lumineuses dépend de la profondeur du dispositif. Il est à noter que pour la clarté de la , les éléments de celle-ci ont été agrandis. Ainsi, les sources lumineuses 1 des figures 1 et 2 on en réalité les mêmes dimensions. Afin d’avoir une image homogène il est en outre souhaitable que les LED soient réparties de façon uniforme. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de limiter le nombre de sources lumineuses utilisées tout en multipliant les sources lumineuses secondaires afin de limiter la distance entre les sources lumineuses et l’écran. Par source lumineuse secondaire on comprend, dans la présente description, une image de la source lumineuse à travers un élément optique. Ainsi la perception visuelle est qu’il y a plus de sources lumineuses que le nombre de sources lumineuses réellement utilisées dans le module lumineux. Un aspect de l’invention concerne un module lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant une source lumineuse d’axe principal X d’émission lumineuse, et un élément optique, ledit élément optique comprenant : une première surface d’entrée de lumière en regard de la source lumineuse, dans la direction de l’axe principal X, une première surface de réflexion, une deuxième surface de réflexion, une première surface de sortie de la lumière, remarquable en ce que la première surface de réflexion est constituée de plusieurs faces concaves et connexes disposées de façon circonférentielle et inclinées par rapport à l’axe principal X, que la deuxième surface de réflexion est constituée de plusieurs faces disposées de façon circonférentielle et inclinées par rapport à l’axe principal X, et en ce que la première surface d’entrée de lumière, la première surface de réflexion, la deuxième surface de réflexion et la première surface de sortie de la lumière sont agencées pour qu’au moins une partie des rayons lumineux émis par la source lumineuse pénètrent dans l’élément optique par la première surface d’entrée de lumière, se réfléchissent successivement sur la première surface de réflexion puis sur la deuxième surface de réflexion, et sortent du module lumineux par la première surface de sortie de la lumière. Cet agencement permet, à partir d’une source lumineuse, de créer une ou plusieurs sources lumineuses secondaires, en raison de ce parcours des rayons lumineux. Ces sources lumineuses secondaires sont appelées sources lumineuses secondaires auxiliaires, car elles sont une image décalée de la source lumineuse par rapport à sa position réelle, relativement à l’axe principal X, lorsqu’on observe le module selon cet axe. Le fait d’avoir un élément optique avec une première surface de réflexion avec des faces connexes permet de réduire la taille de celui-ci. On entend par connexe, le fait que chaque face a un côté commun avec deux autre faces formant ainsi une surface continue sensiblement conique, c’est-à-dire prenant appui sur un cône sans forcément le suivre rigoureusement. Il y a donc une continuité de surface entre deux points quelconques de la première surface de réflexion. Comme les faces de la première surface de réflexion sont continues, l’encombrement est réduit. Le caractère concave de ces faces permet de ne pas faire diverger les faisceaux lumineux. Le module lumineux peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Avantageusement, l’élément optique est monobloc. Avantageusement, les faces la première surface de réflexion sont plus inclinées relativement à l’axe principal X que les faces de la deuxième surface de réflexion. Cela permet de réduire encore plus l’encombrement. Avantageusement, l’élément optique est réalisé dans un ou plusieurs matériaux transparents. Transparent signifie qu’il est apte à transmettre les longueurs d’onde de la lumière émise par la source lumineuse. Avantageusement, l’élément optique est réalisé dans un matériau thermoplastique tel que du PPMA (polyméthacrylate de méthyle) ou du PC (polycarbonate). Avantageusement la concavité des faces de la première surface de réflexion est telle que les faces sont bombées, vue depuis l’extérieur de l’élément optique. Elles sont donc en creux vu depuis l’intérieur de la matière de l’élément optique, notamment dans le sens de parcours des rayons lumineux. Avantageusement la concavité des faces de la deuxième surface de réflexion est telle que les faces sont bombées, vue depuis l’extérieur de l’élément optique. Elles sont donc en creux vu depuis l’intérieur de la matière de l’élément optique, notamment dans le sens de parcours des rayons lumineux. Avantageusement, la première surface de réflexion est agencée de sorte que les rayons lumineux se réfléchissent sur elle par réflexion totale interne. Avantageusement, la deuxième surface de réflexion est agencée de sorte que les rayons lumineux se réfléchissent sur elle par réflexion totale interne. Avantageusement, l’élément optique comprend une deuxième surface de sortie de la lumière disposée en vis-à-vis de la source lumineuse. L’élément optique peut ainsi aussi transmettre directement le faisceau lumineux de la source lumineuse. Cette surface de sortie de la lumière peut être plate ou bombée. Elle est placée au centre de la première surface de réflexion. Les rayons ainsi transmis dans l’élément optique uniquement par réfraction, d’abord par la première surface d’entrée de lumière puis par la deuxième surface de sortie de la lumière, forment eux aussi une source lumineuse secondaire, appelée source lumineuse secondaire principale, car elle est une image directe de la source lumineuse, notamment une image située le long de l’axe principal X. Avantageusement, la deuxième surface de sortie de la lumière est au centre de l’élément optique, c’est-à-dire centrée sur l’axe principal X. La répartition du flux lumineux est ainsi uniforme. Avantageusement chacune des faces de la première surface de réflexion et la deuxième surface de sortie de la lumière sont agencées pour intercepter une portion identique du flux lumineux émis par la source lumineuse. Dans un mode de réalisation non limitatif, chaque face de la première surface de réflexion a une forme concave de portion paraboloïde. Cette face paraboloïde permet de réfléchir et focaliser le faisceau lumineux de la source lumineuse, à la différence par exemple d’une face plane qui ouvre le faisceau. Avantageusement, la portion paraboloïde a un foyer disposé sur l'image de la source lumineuse à travers la surface d'entrée (cette surface formant un dioptre), et son axe est orienté vers la deuxième surface de réflexion. Dans un mode de réalisation non limitatif, chaque face de la première surface de réflexion a une forme concave de portion ellipsoïde. Avantageusement, la portion ellipsoïde a un foyer disposé sur l'image de la source lumineuse à travers la surface d'entrée. Cette face ellipsoïde permet de réfléchir et focaliser le faisceau lumineux de la source lumineuse. Dans un mode de réalisation non limitatif, certaines faces de la première surface de réflexion ont une forme concave de portion paraboloïde et d’autres faces de la première surface de réflexion a une forme concave de portion ellipsoïde D’autre formes concaves sont également possibles pour les faces de la première surface de réflexion : hyperboloïde ou circulaire. Ces formes peuvent s’appliquer à certaines d’entre elles ou à leur totalité. Avantageusement, les faces de la première surface de réflexion sont identiques. Tous les faisceaux arrivant sur la première surface de réflexion sont alors réfléchis de la même façon et ont donc la même luminosité. Seule la direction autour de l’axe principal X du faisceau réfléchi est différente d’une face à l’autre. Avantageusement, chaque face de la deuxième surface de réflexion a une forme concave de portion courbe. Cette forme courbe permet de garder les faisceaux lumineux parallèles. Avantageusement, les faces de la deuxième surface de réflexion sont identiques. Tous les faisceaux arrivant sur la deuxième surface de réflexion sont réfléchis de la même façon et ont donc la même luminosité. Avantageusement, les faces de la deuxième surface de réflexion sont réparties alternativement sur deux cônes décalés axialement. On pourra ainsi obtenir des faisceaux lumineux équidistants sur la périphérie et ainsi obtenir une image uniforme. Avantageusement, chaque face de la première surface de réflexion est radialement, par rapport à l’axe principal X, en vis-à-vis d’une face de la deuxième surface de réflexion. Il y a donc autant de faces de la première surface de réflexion que de la deuxième surface de réflexion. Avantageusement la source lumineuse présente une émission ayant une symétrie de révolution autour de l’axe principal X. Avantageusement la source lumineuse est lambertienne. Un autre aspect de l’invention concerne un dispositif lumineux, notamment pour véhicule automobile, comprenant un boitier, une glace de fermeture et au moins un module lumineux selon l’invention. Grace à l’invention le dispositif lumineux est moins profond et donc moins encombrant, tout en éclairant la même surface qu’un dispositif lumineux avec plus de sources mais sans module lumineux selon l’invention. Avantageusement, le dispositif lumineux est un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation, ou un dispositif d’éclairage intérieur de l’habitacle du véhicule. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre d’exemple indicatif et nullement limitatif de l’invention. est une vue schématique de faisceaux lumineux de sources lumineuses sur un écran dans un premier état de la technique. est une vue schématique de faisceaux lumineux de sources lumineuses sur un écran dans un deuxième état de la technique. est une vue partielle de dessus d’un dispositif lumineux avec trois sources lumineuses de l’état de la technique. est une vue partielle de dessus d’un dispositif lumineux selon l’invention. est une vue de dessus d’un élément optique de la . est une vue de dessous d’un élément optique de la . est une coupe de l’élément optique des figures 5 et 6 avec la source lumineuse et les faisceaux lumineux. Module lumineux, notamment pour véhicule automobile comprenant une source de lumineuse (1) d’axe principal X d’émission lumineuse et un élément optique (3), ledit élément optique comprenant : une première surface d’entrée (40) de lumière en regard de la source lumineuse (1), dans la direction de l’axe principal X, une première surface de réflexion (41), une deuxième surface de réflexion (43), une première surface de sortie (44) de la lumière, caractérisé en ce que la première surface de réflexion (41) est constituée de plusieurs faces (310) concaves et connexes disposées de façon circonférentielle et inclinées par rapport à l’axe principal X, que la deuxième surface de réflexion (43) est constituée de plusieurs faces (33, 34) disposées de façon circonférentielle et inclinées par rapport à l’axe principal X, et en ce que la première surface d’entrée (40) de lumière, la première surface de réflexion (41), la deuxième surface de réflexion (43) et la première surface de sortie (44) de la lumière sont agencées pour qu’au moins une partie des rayons lumineux émis par la source lumineuse pénètrent dans l’élément optique par la première surface d’entrée de lumière (40), se réfléchissent successivement sur la première surface de réflexion (41) puis sur la deuxième surface de réflexion (43), et sortent du module lumineux par la première surface de sortie (44) de la lumière. Module lumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément optique (3) comprend une deuxième surface de sortie (42) de la lumière disposée en vis-à-vis de la source lumineuse (1). Module lumineux selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième surface de sortie (42) de la lumière est au centre de l’élément optique (3). Module lumineux selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque face (310) de la première surface de réflexion (41) a une forme concave de portion paraboloïde. Module lumineux selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque face (310) de la première surface de réflexion (41) a une forme concave de portion ellipsoïde. Module lumineux selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces (310) de la première surface de réflexion (41) sont identiques. Module lumineux selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque face (33, 34) de la deuxième surface de réflexion (43) a une forme concave de portion courbe. Module lumineux selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces (33, 34) de la deuxième surface de réflexion (43) sont identiques. Module lumineux selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces (33, 34) de la deuxième surface de réflexion (43) sont réparties alternativement sur deux cônes décalés axialement. Module lumineux selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque face (310) de la première surface de réflexion (41) est radialement, par rapport à l’axe principal X, en vis-à-vis d’une face (33, 34) de la deuxième surface de réflexion (43). Dispositif lumineux comprenant un boitier, une glace de fermeture et au moins un module lumineux selon une des revendications précédentes.