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Dispositif optique, notamment pour véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif optique, notamment pour véhicule automobile, tel qu'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation ayant notamment une fonction photométrique utile pour la circulation sur route du véhicule, permettant au véhicule d'être vu par d'autres véhicules ou au conducteur dudit véhicule de voir à l'extérieur. Dans le domaine de la signalisation, tout comme dans celui de l'éclairage, de nombreuses contraintes réglementaires laissent peu de place pour modifier l'aspect des feux à l'état allumé, puisque la photométrie des faisceaux lumineux est imposée dans une très large mesure. Cependant, le style et l'esthétique sont des données très importantes pour ce type de produit, et les équipementiers automobiles cherchent à donner une "signature" à leurs produits, pour qu'ils soient aisément identifiables par l'utilisateur final. Il est connu d'utiliser des sources de lumière surfacique pour réaliser des fonctions d'éclairage et/ou de signalisation pour des véhicules automobiles.
Un nouveau type de source de lumière surfacique se développe actuellement : ce sont les diodes électroluminescentes organiques. Il serait intéressant de les utiliser pour réaliser des fonctions d'éclairage et/ou de signalisation. Cependant, ces sources présentent des inconvénients. Les niveaux de directivité atteints aujourd'hui sont de la forme (cos 0)11, 0 représentant l'angle d'émission par rapport à la normale à la surface d'émission et (cos 0)11 représentant le niveau d'intensité de la lumière émise dans la direction 0 relativement à l'intensité émise dans la direction de la normale à la surface. Un tel niveau de directivité est insuffisant pour réaliser efficacement certaines fonctions de signalisation, notamment une fonction de signalisation de freinage. En effet, pour réaliser une telle fonction de signalisation, il est nécessaire d'avoir une plus forte directivité dans le plan 2 9 795 93 2 vertical, c'est-à-dire qu'il est nécessaire que la lumière émise par la diode soit moins diffusée verticalement. Pour remédier à cet inconvénient, on connaît des diodes 5 électroluminescentes organiques présentant sur leur surface émettrice une couche permettant de modifier leur directivité. On atteint ainsi une directivité de la forme (cos 0)15, 0 représentant l'angle d'émission par rapport à la normale à la surface d'émission et (cos 0)15 représentant le niveau d'éclairement dans la direction 0. Contrairement à ce qui a été vu 10 précédemment, avec une telle solution on atteint une directivité trop élevée dans le plan horizontal pour réaliser une fonction de signalisation de type freinage. On considère une diode électroluminescente organique rectangulaire 15 présentant une surface émettrice de 5 mm par 220 mm disposés perpendiculairement à un axe optique et ayant une indicatrice globale d'émission en cos" de l'angle d'observation par rapport à sa normale. On obtient alors la répartition à l'infini représentée à la figure 1 (pour un flux arbitraire de 501m). Les coupes horizontales et verticales sont identiques et 20 ont un profil variant comme cosinus" . Une de ces coupes est représentée à la figure 2. Avec un tel système, on obtient la grille photométrique représentée à la figure 11. Cette grille photométrique n'est pas conforme à la grille photométrique normalisée pour un dispositif de signalisation de type freinage. En effet, l'intensité lumineuse émise notamment au voisinage de 25 l'axe optique est insuffisante alors que beaucoup de lumière est émise inutilement au dessus de 15° vers le haut et en dessous de 15° vers le bas. Par ailleurs, les luminances produites par les diodes électroluminescentes organiques sont limitées. Il est donc nécessaire de prévoir des aires 30 d'émission étendues pour réaliser une fonction d'éclairage et/ou de signalisation.
Le but de l'invention est de fournir un dispositif optique remédiant aux inconvénients mentionnés précédemment et améliorant les dispositifs optiques connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif optique simple et peu coûteux permettant d'utiliser des diodes électroluminescentes organiques de dimensions limitées pour réaliser des fonctions d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile. Selon l'invention, un dispositif optique d'un véhicule automobile, notamment un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile, comprend une source surfacique de lumière et un organe de mise en forme d'un faisceau lumineux déviant de premiers rayons lumineux du faisceau émis par une face de la source surfacique de lumière, cet organe ne déviant pas des deuxièmes rayons lumineux du faisceau émis par cette même face de la source surfacique de lumière. L'aire d'émission de la source surfacique de lumière peut être supérieure à 1 cm2, voire supérieure à 5 cm2, voire supérieure à 10 cm2.
La source surfacique de lumière peut comprendre une diode électroluminescente organique. Le dispositif optique peut comprendre un boîtier fermé par une glace de fermeture à l'intérieur duquel se trouvent la source surfacique de lumière et l'organe de mise en forme. L'organe de mise en forme peut être réalisé par une pièce monobloc transparente.
L'organe de mise en forme peut comprendre un élément de déviation déviant principalement les rayons par réflexion.
L'élément de déviation peut comprendre un premier élément de réflexion, notamment un premier élément de réflexion plan, et un deuxième élément de réflexion, notamment un deuxième élément de réflexion à section parabolique dont le foyer se trouve au niveau de l'image du centre de la face par le premier élément de réflexion ou sensiblement au niveau de l'image du centre de la face par le premier élément de réflexion. L'organe de mise en forme peut comprendre un élément de déviation déviant principalement les rayons par réfraction.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit canal réflecteur 2 est en matériau plastique afin de faciliter son processus de fabrication, 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 particulièrement, comme le montre la figure 5, le filtre 3 de lumière est essentiellement plan. Un autre objet de la présente invention est un phare de véhicule comprenant un dispositif de signalisation optique selon les caractéristiques qui précèdent, comme le montre la figure 1.
Les détails, les formes, les dimensions et aux éléments accessoires, ainsi que les composants employés pour la mise en oeuvre dudit dispositif de signalisation optique pour phare de véhicule, peuvent être avantageusement remplacés par d'autres techniquement équivalents, sans s'écarter de l'essence de l'invention ni du champ d'application défini par les revendications jointes après la liste suivante.
Liste des références numériques : 1 source de lumière 11 circuit imprimé 2 canal réflecteur 21 surface 201 secteur essentiellement parabolique 202 secteur essentiellement plan 23 orifice 3 filtre
L'invention concerne également un module lumineux pour l'éclairage et/ou la signalisation d'un véhicule automobile, du type comportant au moins une diode électroluminescente apte à émettre des rayons lumineux vers des moyens de déviation optique pour que ces rayons soient dirigés vers une face de sortie du module, ledit module comportant une carte de circuits imprimés sur laquelle est rapportée la au moins une diode électroluminescente ainsi qu'au moins un composant électronique pour le pilotage du fonctionnement de ladite au moins une diode. Le module selon l'invention comporte d'une part un carter support dans lequel une cavité est aménagée pour loger la carte de circuits imprimés pour le bon positionnement de la diode, et d'autre part un support de carte apte à porter ladite carte de circuits imprimés. Le module comporte un dispositif d'atténuation des perturbations électromagnétiques générées par ledit au moins un composant électronique, ledit dispositif d'atténuation comportant une cage formée partiellement par des parois venues de matière avec la face interne dudit support de carte et comportant une ouverture réalisée selon une première direction. Une pièce de fermeture peut obturer ladite ouverture. Tandis que les parois sont venues de matière avec le support de carte, la pièce de fermeture est distincte de ces parois.
Selon une réalisation de l'invention, la pièce de fermeture est faite d'un matériau métallique. Cela permet de renforcer l'atténuation des perturbations électromagnétiques générées par ledit au moins un composant électronique. Selon une réalisation avantageuse, la pièce de fermeture est connectée électriquement à une surface métallique du réflecteur. Cela renforce davantage l'atténuation par ladite pièce de fermeture des perturbations électromagnétiques générées par ledit au moins un composant électronique. Cette surface métallique du réflecteur peut être une surface réfléchissante du réflecteur, notamment celle destinée à renvoyer les rayons lumineux provenant de la source lumineuse du module lumineux. Cette surface peut par exemple être une couche métallique déposée sur un matériau, notamment par aluminiage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation qui va suivre et pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe d'un réflecteur d'un module lumineux selon l'invention, sur laquelle des moyens de déviation optiques sont représentés partiellement, recouverts par un carter support et un capot associé ; - la figure 2 est une vue en perspective, sur le dessus, du carter support et du capot illustré sur la figure 1 ; - la figure 3 est une vue semblable à la figure 2 avec le carter support seul ; - la figure 4 est une vue semblable à la figure 2 avec le capot seul ; - la figure 5 est une vue du capot de la figure 4, vue en perspective, cette fois depuis le dessous, une carte de circuits imprimés et un élément rapporté étant également représentés ; - la figure 6 est une vue du capot et de l'élément rapporté de la figure 5, sous un angle légèrement différent, la carte de circuits imprimés ayant été supprimée pour rendre visible la face interne du capot ; - la figure 7 est une vue similaire à la figure 5, dans laquelle le capot a été retiré pour ne laisser visible que la carte de circuits imprimés et l'élément rapporté ; - la figure 8 est une vue en perspective de la pièce rapportée, dans la même orientation que celle de la figure 7 ; - les figures 9 et 10 sont des figures similaires aux figures 5 et 6, sans élément rapporté ; - les figures 11 et 12 sont des vues, respectivement en coupe et en perspective, d'une variante de réalisation dans laquelle l'élément rapporté est remplacé par une paroi venue de matière avec le carter support ; et la figure 13 est une vue en coupe d'une autre variante de réalisation dans laquelle l'élément rapporté porte une languette spécifique pour le contact électrique avec une surface du réflecteur.
Un module lumineux comporte notamment un réflecteur en regard duquel est placée une diode électroluminescente portée par une carte de circuits imprimés. Le réflecteur 2 présente d'une part des moyens de déviation optique 4 (visibles sur la figure 1), présentant avantageusement une forme sensiblement elliptique, pour dévier les rayons lumineux émis par la diode vers une face de sortie du module ici non représentée, et d'autre part un carter support 6 qui recouvre l'extrémité supérieure des moyens de déviation optique, rendus solidaires du carter. Le carter support 6 prend sensiblement la forme d'une paroi plane de recouvrement, qui présente sur une face externe 8, tournée à l'opposé des moyens de déviation optiques, des moyens d'échange thermique 10, et qui présente des moyens de fixation 11 à un bâti du module. Tel qu'illustré sur les figures, les moyens d'échange thermiques sont formés sur une face externe d'un capot 12, disposé dans un logement 14 (visible sur la figure 3) formé dans la paroi de recouvrement du carter support, par des nervures venant en saillie du capot à l'opposé de la paroi de recouvrement.
Le logement présente deux parois annulaires concentriques 16, 18, entre lesquelles vient se loger un joint d'étanchéité 20, seulement visible sur la figure 12 et compressé lorsque le capot est rapporté contre le carter support, et une cavité 22 aménagée à l'intérieur de la paroi annulaire intérieure 16. La cavité présente un trou 24 traversant la paroi de recouvrement, de manière à permettre le passage des rayons lumineux émis par la diode électroluminescente, tel que cela sera décrit ci-après, et des plots d'indexage 26 pour permettre la mise en position correcte de la carte de circuits imprimés porteuse de cette diode électroluminescente. Le trou 24 s'étend transversalement, de manière à permettre la diffusion transversale des rayons émis par la diode sur toute la dimension transversale des moyens de déviation optique après que ces rayons aient traversé la paroi de recouvrement du carter support. Dans l'exemple illustré, quatre plots d'indexage ont été prévus et on prévoit des formes complémentaires sur le capot que l'on vient plaquer sur le logement, et éventuellement sur la carte de circuits imprimés portée par le capot, tel que cela est visible sur la figure 5.
Le capot est illustré en figure 4 vu de dessus, c'est-à-dire avec la face externe 28, porteuse des nervures d'échange thermique, qui est visible. Le capot présente sur cette face externe une surépaisseur centrale 30, apte à permettre un évidement conséquent de la face interne 31 opposée pour le logement de la carte de circuits imprimés. Le capot comporte en outre des alésages de fixation 32 au carter support, de manière à assurer la fixation du capot sur carter support par l'intermédiaire de moyens de vissage non représentés. On décrit un premier mode de réalisation, illustré sur les figures 5 à 8, dans lequel une carte de circuits imprimés 33 est rapportée sur la face interne 31 du capot visible sur ces figures, avec un élément rapporté 34 qui vient fermer une ouverture laissée entre la plaque et le capot. La carte de circuits imprimés 33 consiste en une plaque sur laquelle est soudée la diode électroluminescente ainsi que des composants électroniques pour le pilotage du fonctionnement de la diode, en fonction d'instructions de commande reçus par un module associé à la diode. Lorsque la carte de circuits imprimés 33 est rapportée sur la face interne 31 du capot, on comprend que la diode est soudée sur la face externe de la carte, à l'opposé du capot 12 pour pouvoir émettre des rayons lumineux vers les moyens de déviation optique 4 à travers le trou traversant 24, tandis que les composants électroniques sont soudés sur la face interne de la carte, tournés vers le capot 12.
Tel que cela est visible sur la figure 6, sur laquelle la carte de circuits imprimés n'a pas été représentée, les parois latérales 64, contrairement à la paroi transversale 62, ne présentent pas une surface plane à leur extrémité libre, mais un muret 72 disposé sur le côté opposé à la zone de confinement et qui forme une butée à la mise en place de la carte de circuits imprimés sur les parois latérales. Ainsi, lorsque la carte de circuits imprimés est en place sur le capot, comme illustré sur la figure 5, la carte repose sur la face plane de la paroi transversale de sorte qu'elle s'étend de part et d'autre de cette paroi transversale, tandis qu'elle repose sur les parois latérales avec les murets qui l'entourent.
Les parois latérales 64 sont tronquées à l'extrémité de la chicane, de sorte qu'elles ne se rejoignent pas l'une et l'autre, et que l'on laisse ainsi une ouverture 74 à une extrémité longitudinale avant de la zone de confinement, entre les parois latérales, au niveau de la bordure 53 formée par des segments de droite.
A l'intérieur de l'orifice 5, on trouve le dispositif de ventilation 23. Ce dernier a pour fonction d'interdire la pénétration d'eau en phase liquide à l'intérieur du volume interne 16. Le dispositif de ventilation 23 obstrue l'intégralité de l'orifice. Il autorise la circulation du flux d'air illustré par la flèche 25 selon les deux sens évoqués plus haut. Par ce biais, il permet à la phase gazeuse de l'eau de s'échapper du volume interne 16. La figure 4 présente le dispositif de ventilation 23 selon deux exemples de réalisation, ces exemples pouvant être utilisés seuls ou en combinaison l'un avec l'autre.
Le premier exemple de réalisation est une membrane 26 imperméable à l'eau en phase liquide et perméable à l'eau en phase gazeuse. Cette membrane 26 empêche également la pénétration de poussières. Son diamètre est par exemple de 3 mm. Selon un deuxième exemple de réalisation du dispositif de ventilation 23, celui-ci comprend au moins deux bords disposés transversalement à la direction de circulation du flux d'air dans l'orifice 5 afin de modifier cette direction au moins deux fois. Un premier bord 27 bloque partiellement le passage du flux d'air 25. Un deuxième bord 28 est positionné de manière opposée au premier bord 27. Le flux d'air 25 suit ainsi un parcours accidenté qui tend à retenir l'eau en phase liquide. En d'autres termes, ce premier bord 27 et ce deuxième bord 28 délimitent une chicane qui retient les particules ou poussières et l'eau en phase liquide, qui peuvent provenir de l'extérieur. L'invention couvre aussi un véhicule automobile qui comprend un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation 1 tel que décrit ci-dessus. Dans une telle situation, il est avantageux que l'élément de carrosserie s'étende au droit dudit orifice 5 pour couvrir ce dernier, notamment en le chevauchant. On comprend de ceci que l'élément de carrosserie 3 ou l'enjoliveur 4 couvre l'intégralité de la section de l'orifice 5 concerné. Selon une caractéristique de l'invention, l'enjoliveur 4 présente une teinte extérieure identique à celle des éléments de carrosserie 3, ou différente pour créer un style distinctif Ceci permet de partager harmonieusement un même dispositif d'éclairage et/ou de signalisation en donnant l'impression qu'il s'agit de deux dispositifs distincts. Ceci permet également de cacher aisément les orifices et les dispositifs de ventilation situés dans les zones centrales de l'élément transparent où la condensation risque de se former. Dans le mode de réalisation de la figure 5, l'enjoliveur central 4 est absent.25
La présente invention porte sur un guide de lumière. Elle porte plus particulièrement sur un guide de lumière configuré pour être intégré dans une unité optique apte à réaliser une fonction de signalisation ou une fonction d'éclairage pour véhicule automobile.
L'invention reçoit pour application particulièrement avantageuse les unités optiques réalisant une fonction de feux de position, de feux de jour habituellement désignée par l'acronyme DRL pour Daytime Running Light ou une fonction d'indicateur de direction. La recherche d'une sécurité de conduite constamment renforcée amène notamment à améliorer les fonctions de signalisation et d'éclairage des véhicules. Ainsi, des solutions ont été proposées pour rendre plus facilement visible un véhicule se déplaçant de nuit ou de jour. Ces solutions connues prévoient par exemple une combinaison de plusieurs diodes électroluminescentes (LED) formant un motif particulièrement visible. Certains de ces motifs sont spécifiques d'une marque de véhicules et constituent une véritable signature lumineuse. Ces motifs assurent donc, outre leur fonction optique de signalisation, une fonction de personnalisation du véhicule. Cette dernière fonction répond à un besoin croissant de la part des consommateurs, besoin consistant à avoir un véhicule personnalisé et facilement reconnaissable. Les solutions de l'art antérieur ne permettent cependant pas de créer un grand nombre de motifs visuels à la fois très visibles, facilement identifiables et relativement différents les uns des autres. La présente invention vise à apporter une solution aux limitations de l'art 25 antérieur. A cet effet, on prévoit selon l'invention un guide de lumière configure pour être intégré dans une unité optique apte à réaliser une fonction de signalisation ou une fonction d'éclairage pour véhicule automobile, le guide comprenant une pluralité de branches à l'intérieur desquelles la lumière est guidée au moins en 30 partie, le guide comprenant au moins une intersection formée par au moins quatre branches. Ainsi, le guide permet de diffuser de la lumière pour former un motif lumineux qui peut présenter des formes très variées en étant très visibles et aisément reconnaissables.
De manière facultative, le dispositif selon l'invention peut en outre présenter au moins l'une quelconque des caractéristiques optionnelles suivantes : Une branche comprend deux extrémités. Une extrémité peut être soit une entrée, soit une intersection, soit une sortie, soit une extrémité du guide. Ainsi, une branche est souvent définie comme une portion de guide située entre deux intersections ou entre une entrée et une intersection ou entre une intersection et une sortie ou entre une entrée et une sortie. La branche ne comprend ainsi pas de dérivation. L'intersection est définie par au moins deux branches amont disposées en amont de l'intersection et par au moins deux branches aval disposées en aval de l'intersection, l'amont et l'aval étant définis par rapport au sens de propagation de la lumière dans le guide.
Le guide comprend une pluralité d'intersections formées d'au moins quatre branches. De manière particulièrement avantageuse, les branches et les intersections présentent chacune une enveloppe externe et le guide est conformé de sorte qu'au moins 70% de la lumière entrant dans le guide s'échappe par les enveloppes externes des branches et/ou des intersections. Plus précisément, chaque branche présente deux extrémités séparées par une portion longitudinale et une partie significative de la lumière entrant dans le guide s'échappe par l'enveloppe externe de la portion longitudinale. De préférence, une partie également significative de la lumière entrant dans le guide s'échappe par l'enveloppe externe de l'intersection. De préférence également, le guide est conformé de sorte que la totalité de la lumière entrant dans le guide s'échappe par les enveloppes externes des branches et des intersections. Avantageusement, le guide présente une enveloppe externe et agencé de manière à ce qu'au moins 80% de son enveloppe externe diffuse de la lumière. Ainsi, au moins 80% de la surface visible depuis l'extérieur est éclairée de manière directe. De préférence, la lumière est diffusée hors du guide sur l'ensemble de la surface de ce dernier. Le guide ne comprend donc pas de portion par laquelle la lumière ne s'échappe pas.
De préférence, au moins au niveau des branches et des intersections, la lumière s'échappe hors du guide par diffusion. De préférence également, le guide comprend sur son enveloppe externe ou interne des moyens de diffusion de la lumière. De manière préférée, les moyens de diffusion de la lumière sont des foyers de diffusion réalisés dans la surface du guide par prélèvement de matière. Par exemple on effectue par laser des impacts sur la surface interne du guide pour former des microprismes. De manière particulièrement avantageuse, au moins deux branches amont d'une intersection forment entre elles un angle inférieur à 60 degrés et de préférence inférieur à 40 degrés. De manière préférée, le guide comprend une pluralité d'intersections. Préférentiellement, la pluralité d'intersections et de branches forme un maillage. Avantageusement, le guide comprend au moins une pièce monolithique comprenant plusieurs branches. De manière particulièrement avantageuse, le guide est formé d'une seule pièce monolithique.