INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ainsi, il existe encore une nécessité de disposer d'un dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule qui présente un éclairage uniforme et homogène sur une surface, en simplifiant la technique dudit dispositif.
DESCRIPTION DE L'INVENTION Selon la présente invention, cet objet est atteint au moyen d'un dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule comprenant une pluralité de sources de lumière, un canal réflecteur de la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière, et un filtre de lumière, disposés de sorte que la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière traverse le filtre de lumière après une réflexion sur le canal réflecteur, ledit canal réflecteur comprenant une surface d'une couleur essentiellement blanche. .
D'autres avantages de l'invention sont présentés en se reportant aux caractéristiques mentionnées dans la description détaillée ci-après. Pour les fonctions de signalisation d'un véhicule automobile, par exemple la fonction de feu de position, il est important de disposer d'une distribution homogène de la lumière. Pour lesdites fonctions de signalisation, l'intensité de la lumière n'est pas un aspect essentiel, contrairement aux fonctions d'éclairage d'un véhicule. Le concept de la présente invention consiste à remplacer le groupe de micro-réflecteurs qui forment les optiques facettées des surfaces réfléchissantes de sorte que sur la surface du canal réflecteur se produise une réflexion diffuse au lieu d'une réflexion spéculaire. Ainsi, et de façon plus détaillée, le dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule comprend une pluralité de sources de lumière, un canal réflecteur de la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière, et un filtre de lumière, disposés de sorte que la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière traverse le filtre de lumière après une réflexion sur le canal réflecteur, ledit canal réflecteur comprenant une surface d'une couleur essentiellement blanche. De cette façon, la fabrication proposée apporte une meilleure homogénéité de la lumière projetée et est beaucoup plus simple que les solutions actuelles qui font intervenir des réflecteurs avec une optique facettée et des surfaces métallisées. La solution consistant à juxtaposer des réflecteurs individuels facettés, présente dans les conceptions de fabrication de l'état de la technique, est remplacée par un canal continu sans optique facettée. De plus, au lieu de métalliser la surface, le canal est fabriqué dans un matériau blanc sans appliquer aucun traitement postérieur. Avantageusement, la finition superficielle de la surface du canal réflecteur est légèrement rugueuse. Cette rugosité est produite au moyen d'une fine gravure non uniforme. La profondeur de ladite gravure dépend du matériau utilisé dans le canal réflecteur, ainsi que de la distance existante entre la pluralité de sources de lumière et le canal réflecteur. Ladite profondeur de gravure est de l'ordre de quelques microns.
De plus, la surface du canal réflecteur présente une finition irrégulière. Ladite irrégularité du canal réflecteur augmente la dispersion des faisceaux de lumière et, par conséquent, améliore l'homogénéité résultante. Au moyen de la finition rugueuse, on obtient un effet de réflexion diffuse qui provoque une dispersion de la lumière dans toutes les directions, donnant lieu à un éclairage uniforme dans le filtre. Plus concrètement, la surface dudit canal réflecteur présente une finition essentiellement mate. On obtient ainsi un effet supplémentaire de réflexion diffuse.
La lumière provenant des LED et réfléchie par ledit canal réflecteur blanc sort à travers un filtre de lumière intermédiaire. À la surface dudit filtre, la distribution de l'intensité de la lumière sortante est essentiellement homogène, se révélant ainsi intéressante pour des fonctions telles que des feux de position, de frein, diurnes, etc.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit canal réflecteur est unique pour ladite pluralité de sources de lumière. Par unique, on entend que le canal réflecteur est commun à toute la pluralité de sources de lumière, situé parallèlement à ladite pluralité de sources de lumière. De cette façon, il est possible de réaliser des économies considérables par rapport aux variantes connues dans l'état de la technique qui comprennent un réflecteur individuel pour chaque source de lumière. Par ailleurs, la surface dudit canal réflecteur est continue, représentant une simplicité technique supplémentaire par rapport aux solutions de l'état de la technique comportant une multitude d'optiques sur la surface de réflexion.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit canal réflecteur est constitué d'au moins deux secteurs, de telle sorte que chacun desdits secteurs a son origine à des extrémités opposées du filtre. Plus concrètement, ces deux secteurs qui subdivisent le canal réflecteur forment un canal réflecteur essentiellement concave. Cette géométrie essentiellement concave permet d'augmenter le rendement de réflexion du canal réflecteur, en réfléchissant et en dirigeant les faisceaux de lumière vers le filtre de lumière et, de cette façon, vers la sortie du dispositif de signalisation. Plus particulièrement, l'un au moins des deux secteurs dudit canal réflecteur essentiellement concave a une forme essentiellement parabolique, et l'autre au moins des deux secteurs du canal réflecteur a une forme essentiellement plane, ladite géométrie n'étant pas limitative. Ladite forme parabolique fait face, avec une certaine inclinaison, à la direction d'émission de la pluralité de sources de lumière, de sorte que les rayons lumineux provenant de chaque source de lumière (lumière émise) se réfléchissent principalement sur ladite surface parabolique. La géométrie de ladite surface parabolique est calculée pour que les faisceaux de lumière soient réfléchis vers le filtre de lumière et, par conséquent, vers l'extérieur du dispositif de signalisation optique. La finition superficielle rugueuse et irrégulière de la surface provoque une réflexion dans toutes les directions. Le secteur parabolique du canal réflecteur réfléchit les faisceaux de lumière principalement vers le filtre de lumière. En raison de la réflexion diffuse, il est inévitable d'obtenir une dispersion des faisceaux de lumière. Avec la forme parabolique de l'au moins un secteur, on minimise ladite dispersion et, au moyen de la géométrie essentiellement concave du canal réflecteur, on évite les pertes et on dirige les faisceaux de lumière vers l'extérieur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la pluralité de sources de lumière sont des diodes LED. De cette façon, la source de lumière offre un meilleur rendement de consommation et une durabilité accrue.
Avantageusement, l'un au moins des secteurs de forme essentiellement plane comprend une pluralité d'orifices pour laisser passer vers l'intérieur dudit canal réflecteur la lumière émise par la pluralité de sources de lumière. Ainsi, au moyen de la présence de ladite pluralité d'orifices, on maintient la continuité avec le reste de la surface dudit canal réflecteur, en améliorant les propriétés de réflexion et la facilité de fabrication dudit composant. En outre, chaque orifice laisse passer vers l'intérieur du canal réflecteur la lumière émise par chaque source de lumière. De cette façon, les rayons lumineux atteignent la surface réfléchissante, en rebondissant vers le filtre et vers l'extérieur du dispositif de signalisation optique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit canal réflecteur est en matériau plastique. Ainsi, sa fabrication se révèle simple, ladite pièce pouvant être obtenue par injection dans un moule.
Avantageusement, le filtre de lumière est translucide, de sorte qu'il laisse passer la lumière à travers lui sans opposition, et de préférence, ledit filtre de lumière est coloré. La translucidité du filtre augmente l'homogénéité de la lumière émise par le dispositif de signalisation optique, et cache les composants intérieurs vus depuis l'extérieur.
Plus concrètement, le filtre de lumière est essentiellement plan, et ne génère aucune distorsion ni variation dans la direction de transmission des rayons lumineux. Un autre objet de la présente invention est un phare de véhicule comprenant un dispositif de signalisation optique selon les caractéristiques qui précèdent. Les dessins annexés illustrent, à titre illustratif non limitatif, un dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule conçu selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantage dudit dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule, objet de la présente invention, apparaîtront clairement à partir de la description d'un mode de réalisation préféré, mais non exclusif, illustré à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexés, sur lesquels : BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue avant de la partie arrière d'un véhicule avec le dispositif de signalisation optique pour phare selon la présente invention ; La figure 2A est une vue générale de l'extérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 2B est une vue générale de l'intérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 3A est une vue détaillée en perspective de l'intérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 3B est une vue détaillée en perspective de l'intérieur du phare de véhicule avec le dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 4A est une vue schématique d'une surface réfléchissante plane avec une réflexion spéculaire ; La figure 4B est une vue schématique d'une surface réfléchissante rugueuse du canal de réflexion du dispositif de signalisation optique selon la présente invention ; La figure 5 est une vue latérale schématique du dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule selon la présente invention. DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERE À la vue des figures mentionnées et conformément à la numérotation adoptée, on peut y observer un exemple de mode de réalisation préféré de l'invention, qui comprend les parties et éléments indiqués et décrits en détail ci-après.
Ainsi, comme le montrent les figures 2B, 3A, 3B et 5, le dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule comprend une pluralité de sources de lumière 1, un canal réflecteur 2 de la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière 1, et un filtre 3 de lumière, disposés de sorte que la lumière émise par ladite pluralité de sources de lumière 1 traverse le filtre 3 de lumière après une réflexion sur le canal réflecteur 2, caractérisé en ce que ledit canal réflecteur 2 comprend une surface 21 d'une couleur essentiellement blanche. Plus concrètement, comme le montre la figure 4B, la finition superficielle de la surface 21 du canal réflecteur 2 est légèrement rugueuse. Cette rugosité est produite au moyen d'une fine gravure non uniforme. La profondeur de ladite gravure dépend du matériau utilisé dans le canal réflecteur, ainsi que de la distance existante entre la pluralité de sources de lumière et le canal réflecteur. Dans un cas particulier et à titre d'exemple non limitatif, le canal réflecteur est en polycarbonate et comprend un patron de gravure K31. On note également l'avantage de mettre en oeuvre une irrégularité dans la profondeur de gravure de la surface afin d'obtenir une lumière réfléchie de manière diffuse. Comme le montre la figure 4A, la réflexion des faisceaux de lumière sur une surface lisse est spéculaire, c'est-à-dire que les rayons de lumière parallèles sont également réfléchis parallèlement. La finition superficielle rugueuse irrégulière illustrée sur la figure 4B met en évidence une réflexion diffuse telle que celle produite sur le canal réflecteur 2. De cette façon, les rayons réfléchis partent dans toutes les directions, apportant une forte homogénéité de la lumière.35 Selon un autre aspect de l'invention, comme le montre la figure 4B, la finition de la surface 21 est irrégulière. Selon un autre aspect de l'invention, comme le montrent les figures 3A et 3B, la surface 21 dudit canal réflecteur 2 présente une finition essentiellement mate. Par ailleurs, comme le montrent les figures 2B, 3A et 3B, ledit canal réflecteur 2 est unique pour la pluralité de sources de lumière 1.
Ainsi, comme le montrent les figures 2B, 3A et 3B, le canal réflecteur 2 est unique pour ladite pluralité de sources de lumière 1, simplifiant notablement la conception du dispositif de signalisation. Selon un autre aspect de l'invention, comme le montre la figure 5, ledit canal réflecteur 2 est constitué d'au moins deux secteurs 201, 202, de telle sorte que chacun desdits secteurs a son origine à des extrémités opposées du filtre 3. Plus particulièrement, dans une section transversale de l'ensemble, chacun des secteurs 201, 202 a son origine à une extrémité supérieure et extrémité inférieure du filtre 3, de sorte que lesdits secteurs soient séparés l'un de l'autre de la distance longitudinale dudit filtre 3. Lesdits au moins deux secteurs 201, 202 forment un canal réflecteur 2 essentiellement concave, augmentant le rendement de réflexion du canal réflecteur en éliminant les pertes de faisceaux de lumière. En particulier, le canal réflecteur 2 est plus profond que les solutions connues dans l'état de la technique.
Plus concrètement, comme le montre la figure 5, l'un au moins des deux secteurs 201 du canal réflecteur 2 a une forme essentiellement parabolique. De plus, l'autre au moins des deux secteurs 202 du canal réflecteur 2 a une forme essentiellement plane. Plus particulièrement, la figure 5 montre que l'au moins un secteur 201 de forme essentiellement parabolique fait face aux directions principales des faisceaux de lumière émis par la pluralité de sources de lumière 1. La géométrie dudit secteur 201 parabolique réfléchit les faisceaux de lumière principalement vers le filtre 3. En raison de la finition rugueuse de la surface 21 du canal réflecteur 2, ladite réflexion n'est pas régulière, si bien que la forme essentiellement concave du canal réflecteur 2 élimine les pertes de lumière en dirigeant ladite lumière vers le filtre 3.
Selon un autre aspect de l'invention, comme le montrent les figures 3A et 3B, la pluralité des sources de lumière 1 sont des diodes LED destinées à augmenter le rendement énergétique du dispositif de signalisation optique.
Selon un autre aspect de l'invention, comme le montre la figure 5, l'autre au moins secteur 202 du canal réflecteur 2 comprend une pluralité d'orifices 23 pour laisser passer vers l'intérieur de la concavité dudit canal réflecteur 2 la lumière émise par la pluralité de sources de lumière 1. Ledit secteur 202 essentiellement plan est à la fois essentiellement parallèle au circuit imprimé 11 qui comprend l'électronique de la pluralité de sources de lumière 1, facilitant ainsi sa fixation et occupant un espace minimum. Plus particulièrement, comme le montre la figure 5, chaque orifice 23 laisse passer vers l'intérieur du canal réflecteur 2 la lumière émise par chaque source de lumière 1.
Un premier rayon 18 dans un plan généralement horizontal entre dans le guide de lumière 4 avec réfraction pour se réfléchir en un point A sur la surface externe du guide suivant le principe de réflexion totale. La surface du guide forme en effet un dioptre entre le matériau du guide d'un indice de réfraction donné (typiquement de l'ordre de 1.6 pour du polycarbonate) et l'air ambiant d'un indice de réfraction différent (égale à 1). Cette différence d'indice de réfraction de deux milieux contigus a pour conséquence qu'il existe un angle d'incidence limite au delà duquel la réfraction est impossible et pour lequel il y a réflexion totale. Dans le cas d'un milieu en polycarbonate entouré d'air, cet angle limite est de l'ordre de 38° (selon la loi de Snell-Descartes). Ce rayon 18 va ensuite se diriger vers une des facettes 8 réfléchissantes pour y être réfléchi selon une direction transversale à l'axe longitudinal du guide, rencontrer la surface du guide selon un angle d'incidence faible et inférieur à l'angle d'incidence limite (évoqué précédemment) et sortir du guide avec éventuellement un légère réfraction. Ce rayon est dans un plan généralement horizontal et se propage directement vers l'espace à éclairer ou illuminer en passant au-dessus du bord supérieur de l'écran 12.
Le rayon 20 émis également par la LED 6 est orienté selon une direction ayant une composante verticale. Il entre dans le guide avec une légère réfraction et se propage jusqu'à un point B de la surface du guide. Similairement au rayon 18 selon le principe de réflexion totale, le rayon 20 va être réfléchi vers une des facettes réfléchissantes 8. Il va ensuite être réfléchi sur ladite facette pour ensuite se diriger vers la surface avant du guide. Similairement au rayon 18, il va rencontrer la surface avant du guide avec un angle d'incidence très faible et, partant, sortir du guide avec une légère réfraction et se propager vers la surface semi-réfléchissante 16 de l'écran 12. Comme cela est visible à la figure 2 qui est une vue en coupe selon un plan longitudinal horizontal, le rayon 20 évolue similairement au rayon 18 dans un plan horizontal. Comme cela est visible à la figure 1 qui est une vue en perspective, le rayon 20 sortant de la LED 6, de par son inclinaison par rapport au plan horizontal, évolue dans un plan incliné pour être ensuite réfléchi par la facette réfléchissante 8 vers une partie basse de la surface avant du guide. Il est à noter que la propagation de rayons lumineux le long d'un guide de lumière et 30 la sortie de ces rayons au moyen de facettes réfléchissantes notamment du type prismatique est bien connue en soi de l'homme de métier.
Les deux rayons 18 et 20 sont deux exemples illustratifs des rayons émis par la LED 6 et transmis par le guide de lumière 4. Le rayonnement lumineux émis par la LED et transmis par le guide de lumière 4 comprend bien sûr un faisceau constitué d'une multitude de rayons lumineux qui vont parcourir le guide en subissant une série de réflexion pour en sortir de manière homogène le long de ce dernier. Une partie des rayons sortant va sortir du guide selon une direction proche de la direction principale d'éclairage et, partant, passer au dessus de la surface semi-réfléchissante 16 de l'écran 12. Une autre partie des rayons sortant va sortir du guide selon des directions inclinées vers le bas par rapport à la direction principale d'éclairage et vont ainsi rencontrer la surface semi-réfléchissante 16. Les rayons rencontrant la surface semi-réfléchissante 16 de l'écran 12, tels que le rayon 20, vont être partiellement transmis et partiellement réfléchis. En effet, le rayon 20 représentatif de ces rayons subit une réflexion partielle sur la surface semiréfléchissante 16. La partie réfléchie du rayon 20 est renvoyée vers l'écran 12 par le réflecteur 10 pour être à nouveau partiellement transmise 22 et réfléchie. Cette partie réfléchie du rayon 22 est renvoyée vers l'écran 12 par le réflecteur 10 pour être à nouveau partiellement transmise 24, et ainsi de suite. Par conséquent, une partie des rayons lumineux rencontrant la partie semi-transparente, de préférence plus de 4% des rayons rencontrant cette surface, est réfléchie vers le réflecteur par l'écran. Cette partie réfléchie est ensuite totalement ou quasi totalement réfléchie vers l'écran 12 par la surface réfléchissante 14 du réflecteur 10. Ces rayons vont ensuite, similairement aux rayons précédents, être partiellement transmis par l'écran semi-transparent 12 et partiellement réfléchis à nouveau vers le réflecteur 10. Ce jeu de réflexion et de déplacement vers le centre de la cavité est assuré par la nature bombée du réflecteur 10. Il est à noter qu'alternativement la surface du réflecteur pourrait être généralement plane et la surface interne de l'écran délimitant la cavité serait alors bombée. Il est également envisageable de considérer une combinaison de surfaces bombées au niveau de l'écran et du réflecteur. L'écran 12 peut être réalisé avec un matériau transparent couramment utilisé comme par exemple certains plastiques ou du verre. Une des ses surfaces, la surfaces externe ou interne, est rendue semi-transparente par application d'un revêtement typiquement partiellement réfléchissant. Le revêtement est habituellement un revêtement métallique comme de l'aluminium ou un métal inoxydable appliqué par technique de déposition en phase vapeur et sous vide. Diverses méthodes d'application du revêtement connues de l'homme de métier peuvent être utilisées. Le taux de réflexion du revêtement est par exemple compris entre 20% et 60%.
D'autres exemples de réalisation de l'invention vont être décrits en relation avec les figures 4 à 8. Ces exemples constituent des variantes de l'exemple de la figure 1. De nombreux éléments constitutifs des modules illustrés dans ces figures correspondent à ceux de la figure 1. Une numérotation cohérente a été adoptée pour désigner ces différents éléments sachant que les signes de référence de la figure 4 correspondent à ceux de la figure 1 à cette différence qu'ils sont majorés de 100. Il en va de même pour la figure 5 où ils sont majorés de 1000 et pour la figure 6 où ils sont majorés de 10000. Des numéros spécifiques à chaque exemple de réalisation ont été employés pour désigner les éléments n'étant pas présents à la figure 1.
La figure 4 illustre un deuxième exemple de réalisation d'un module de signalisation conforme à l'invention. Il se distingue du premier exemple essentiellement en ce que les moyens rayonnants 104 comprennent deux guides de lumière 141 et 142 disposés en parallèles et l'un au-dessus de l'autre. Chacun de ces guides de lumière 141, 142 comprend spécifiquement à au moins une de ses extrémités sa propre source lumineuse constituée d'une ou plusieurs LEDs 161 et 162. Chacun de ces guides de lumière 141, 142 comprend également une série de facettes réfléchissantes 181 et 182, similairement au guide de lumière de la figure 1. Ces facettes sont disposées de manière à réfléchir transversalement vers l'espace à illuminer les rayons se propageant le long des guides de lumière.
Ces rayons réfléchis par la deuxième rangée de facettes réfléchissantes 10082 rencontrent la surface semi-transparente 10016 de l'écran 10012. Ces rayons subissent un jeu successif de transmission et de réflexion partielle avec l'écran 10112 et de réflexion pure avec le réflecteur 10010. Deux rayons 10018 et 10020 sont représentés afin d'illustrer le principe de propagation et de réflexion de la lumière. Le premier rayon 10018 est comparable au rayon 18 de la figure 1. Il est émis par la LED 10006 dans un plan généralement horizontal. Il rencontre la surface du guide et y subit une réflexion basée sur le principe de réflexion totale pour ensuite rencontrer une facette réfléchissante 10081 et y être réfléchi selon une direction généralement perpendiculaire à l'axe longitudinal du guide. Le premier rayon 10081 reste approximativement dans le plan horizontal et sort du guide en se propageant selon la direction principale d'éclairage directement vers l'espace à illuminer sans rencontrer la surface semi-transparente. Le deuxième rayon 10020 émis par la LED 10006 est incliné vers le haut et subit deux réflexions successives sur la surface du guide de lumière, basées sur le principe de réflexion totale. Il rencontre ensuite une facette réfléchissante 10082 de la deuxième rangée. L'angle que forme cette facette par rapport à la première rangée de facettes réfléchissantes a pour effet de renvoyer le rayon 10020 légèrement vers le bas et, partant, vers la surface semi-réfléchissante 10016 de l'écran 10012. Il s'ensuit alors une succession de réflexions/transmissions partielles avec la surface semi-réfléchissantes 10016 et de réflexions totales avec le réflecteur 10010. Ce dernier est incliné par rapport à la surface semi-réfléchissante de manière à influencer l'interaction avec ladite surface et à générer un effet tridimensionnel. Il pourrait également être bombé concave ou convexe comme dans les modules des figures 1 et 4.