FR3120111A1 - Guide de lumière pour bloc optique de véhicule automobile, bloc optique et véhicule automobile associés - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un guide de lumière pour véhicule automobile, comportant des éléments de transmission (121-12l), chaque élément de transmission étant destiné à transmettre les rayons lumineux générés par une source lumineuse vers une surface de sortie (10), au moyen d’une surface réfléchissante d’extrémité (141-14l), le guide de lumière (3) comportant : - des éléments de transmission longitudinaux (121-12n), dont la surface réfléchissante d’extrémité (141-14n) présente une forme de paraboloïde d’axe parallèle à un axe (X) ; - au moins un élément de transmission incliné (12j, 12k, 12l), dont la surface réfléchissante d’extrémité présente une forme de paraboloïde d’axe incliné d’au moins 45° relativement à l’axe (X), l’élément de transmission incliné comportant une surface de redirection (16j, 16k, 16l) pour rediriger les rayons lumineux provenant de la surface réfléchissante d’extrémité de sorte que les rayons lumineux transmis par l’élément de transmission incliné soient substantiellement parallèles à l’axe (X). Fig. 3
Description
L’invention se rapporte au domaine des systèmes d’éclairage et de signalisation des véhicules automobiles, et concerne plus particulièrement les blocs optiques assurant une fonction de signalisation et intégrant un guide de lumière plat.
Un bloc optique de véhicule automobile comporte classiquement un boîtier dont le bord périphérique supporte une glace extérieure de couverture, le boitier contenant une source lumineuse destinée à assurer une fonction de signalisation, telle que par exemple un feu de position, un feu clignotant indicateur de changement de direction, ou encore un feu diurne, couramment désigné par le sigle anglais DRL (pour « Daytime Running Light » ou feux de jour), de tels feux s'allumant automatiquement lorsque le véhicule se déplace afin d'accroître sa visibilité dans des conditions de lumière du jour.
Ces feux de signalisation doivent assurer une diffusion de la lumière conforme à une grille photométrique réglementaire qui impose une plage d'intensité lumineuse minimale spécifique pour chacun des points de cette grille. En particulier, ces derniers doivent respecter des angles de visibilité géométrique qui délimitent la zone de l'angle solide minimal dans laquelle la surface apparente du feu doit être visible (Règlement ECE 48 2.13).
Pour des questions de baisse de consommation d'énergie électrique, d'augmentation de la durée de vie et de liberté de style, il est désormais courant d'utiliser, comme alternative aux ampoules classiques à incandescence, des diodes électroluminescentes (plus communément désignées sous l'acronyme anglais « LEDs »). Il est également connu d'associer ces diodes électroluminescentes à un guide de lumière de type plat (plus communément désigné sous l'appellation anglaise « flat guide »), logé à l'intérieur du boîtier et apte à diffuser les rayons lumineux entrant par une surface d'entrée, vers une surface de sortie située en regard de ladite glace de couverture.
Les et 2 illustrent un guide de lumière plat de bloc optique de véhicule automobile connu. Le guide de lumière 1 est une pièce réalisée en matière plastique au moins partiellement transparente ou translucide Il comporte une surface de sortie 10, destinée à être positionnée de façon à être visible depuis l’extérieur du véhicule dans lequel le guide de lumière plat est installé. Le guide de lumière 1 comporte une pluralité d’éléments de transmission 121, 122, …12i, …, 12n adjacents, chacun de ces éléments de transmission permettant de rediriger et transmettre les rayons lumineux provenant d’une source lumineuse extérieure au guide de lumière 1. Comme visible sur la , qui est une vue en coupe du guide de lumière plat de la selon l’axe AA, chaque élément de transmission 121-12n comporte, à une extrémité arrière opposée à la surface de sortie 10, une surface réfléchissante d’extrémité 141-14n de forme paraboloïde d’axe optique parallèle à un axe longitudinal X du guide de lumière. Chaque élément de transmission 121-12n est associé à une source lumineuse respective, dans l’exemple une diode électroluminescente 22 disposée sous chaque élément de transmission 122 correspondant du guide de lumière plat, de façon à émettre un faisceau lumineux vers celui-ci. Ainsi, comme montré sur la , les rayons lumineux Re émis par chaque diode électroluminescente 22 sont réfléchis par la surface réfléchissante d’extrémité 142 de forme paraboloïde, et sont ainsi dirigés vers la surface de sortie 10 du guide de lumière 1. Les rayons lumineux Rs sortant du guide de lumière permettent d’obtenir sur toute la surface de sortie 10 un éclairage et une luminosité homogènes. Par ailleurs, la disposition des diodes électroluminescentes permet de les fixer à une carte électronique 20 commune, et ainsi obtenir un bloc optique le plus compact possible pour faciliter son intégration dans un véhicule automobile.
Afin d’obtenir une diffusion des rayons lumineux la plus homogène possible en sortie du guide de lumière plat, il est primordial que les différents éléments de transmission adjacents du guide de lumière 1 présentent une longueur équivalente (la longueur étant la dimension selon une direction parallèle à l’axe longitudinal X), afin que le trajet des rayons lumineux soit équivalent pour l’ensemble des éléments de transmission du guide de lumière. Cette condition devient très contraignante lorsque l’on souhaite réaliser un bloc optique comportant un guide de lumière plat avec un galbe important et/ou comportant une portion formant un retour, cette portion étant par exemple destinée à être positionnée et visible sur le côté du véhicule. En effet, comme visible sur la , la surface de sortie 10 du guide de lumière 1 présente une première portion 10a qui est faiblement inclinée par rapport à une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal X du guide de lumière (cet axe X étant dans l’exemple destiné à être parallèle à l’axe longitudinal du véhicule dans lequel est monté un bloc optique intégrant le guide de lumière 1), et une deuxième portion 10b qui est fortement inclinée par rapport à cette même direction. Dans l’exemple, la deuxième portion 10b constitue un retour et est destinée à être visible sur le côté du véhicule automobile comportant un bloc optique intégrant le guide de lumière 1. Du fait que tous les éléments de transmission 121-12n présentent une longueur H identique, on voit qu’au niveau de l’extrémité libre de la deuxième portion 10b, le guide de lumière présente un encombrement important selon la direction longitudinale du véhicule, puisque le dernier élément de transmission 12n dépasse l’extrémité de la surface de sortie d’un longueur D. Cet encombrement présente un inconvénient puisqu’il nuit à la compacité du bloc optique intégrant le guide de lumière 1, ce qui peut compliquer son intégration dans un véhicule.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un guide de lumière dont l’encombrement selon un axe longitudinal ne soit pas impacté par la forme du guide de lumière, notamment lorsque celui-ci est fortement galbé et/ou présente une portion formant un retour.
À cet effet, l’invention concerne guide de lumière pour bloc optique de véhicule automobile, le guide de lumière comportant un ensemble d’éléments de transmission adjacents, chaque élément de transmission étant destiné à être associé à une source lumineuse pour rediriger et transmettre les rayons lumineux générés par la source lumineuse vers une surface de sortie du guide de lumière, chaque élément de transmission comportant une surface réfléchissante d’extrémité pour rediriger les rayons lumineux provenant de la source lumineuse, le guide de lumière comportant deux types d’éléments de transmission :
- des éléments de transmission longitudinaux, dont la surface réfléchissante d’extrémité présente une forme de paraboloïde d’axe optique parallèle à un axe longitudinal du guide de lumière ; et
- au moins un élément de transmission incliné, dont la surface réfléchissante d’extrémité présente une forme de paraboloïde d’axe optique incliné par rapport à l’axe longitudinal d’un angle supérieur ou égal à 45°, l’élément de transmission incliné comportant en outre une surface de redirection pour rediriger les rayons lumineux provenant de la surface réfléchissante d’extrémité, de sorte que les rayons lumineux transmis par l’élément de transmission incliné soient parallèles ou faiblement inclinés par rapport aux rayons lumineux transmis par les éléments de transmission longitudinaux, par exemple inclinés d’un angle inférieur à 15°.
Ainsi, grâce à la présence d’un ou plusieurs éléments de transmission inclinés, le guide de lumière présente un encombrement longitudinal faible ou nul au niveau de l’extrémité du guide de lumière destinée à être positionnée sur le côté d’un véhicule. En effet, la présence d’éléments de transmission inclinés permet de reporter l’encombrement de ceux-ci selon un axe transversal ou oblique et non plus selon l’axe longitudinal du guide de lumière.
Dans une réalisation, l’angle entre l’axe optique de la surface réfléchissante d’extrémité de l’élément de transmission incliné et l’axe longitudinal du guide de lumière est supérieur ou égal à 90°.
Dans une réalisation, la surface de redirection est une surface réfléchissante permettant de rediriger les rayons lumineux par réflexion
Dans une réalisation, la surface de redirection est une surface comportant des prismes permettant de rediriger les rayons lumineux par réfraction.
Dans une réalisation, le guide de lumière comporte au moins deux éléments de transmission inclinés, par exemple deux ou trois éléments de transmission inclinés.
Dans une réalisation, la surface de sortie du guide de lumière comporte des prismes permettant de rediriger par réfraction les rayons lumineux traversant ladite surface.
Dans une réalisation, chaque élément de transmission incliné est configuré pour que les rayons lumineux transmis par cet élément soient inclinés d’au plus 10° par rapport à l’axe longitudinal, et notamment d’au plus 5°.
Dans une réalisation, le guide de lumière est obtenu par moulage, par exemple par moulage d’un matériau comportant du polycarbonate.
L’invention concerne également un bloc optique de véhicule automobile, comportant un guide de lumière conforme à celui défini ci-dessus, chaque élément de transmission longitudinal et chaque élément de transmission incliné étant associé à une source lumineuse respective, telle qu’une diode électroluminescente.
L’invention concerne également un véhicule automobile comportant au moins un bloc optique tel que défini ci-dessus, le bloc optique assurant une ou plusieurs fonctions d’éclairage parmi les fonctions suivantes :
- feu de position ;
- feu diurne ;
- indicateur de changement de direction.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Les figures 1 et 2, décrites plus haut, représentent un guide de lumière plat connu. On décrit ci-après, en relation avec les figures 3 et 4, un guide de lumière 3 plat conforme à l’invention. Comme visible sur les figures 3 et 4, le guide de lumière 3 présente une forme générale identique au guide de lumière 1 connu des figures 1 et 2. Dans l’exemple, le guide de lumière 3 conforme à l’invention est un guide de lumière pour un bloc optique destiné à assurer la fonction de feu diurne (ou « DRL » comme mentionné plus haut) d’un véhicule automobile, et/ou la fonction de feu de position en conditions nocturnes. Un bloc optique intégrant le guide de lumière 3 conforme à l’invention peut bien entendu assurer d’autres fonctions, alternativement ou en complément, comme la fonction d’indicateur de direction.
Le guide de lumière 3 est de type plat et présente une forme allongée et présente une épaisseur faible. De même que pour le guide de lumière 1 de la , le guide de lumière 3 conforme à l’invention comporte un ensemble d’éléments de transmission 121-12l adjacents, chaque élément de transmission étant destiné à être associé à une diode électroluminescente, de sorte qu’en fonctionnement, les rayons lumineux Re générés par les diodes électroluminescentes entrant dans le guide de lumière 3 sont redirigés et transmis vers la surface de sortie 10.
Conformément à l’invention, afin de réduire l’encombrement longitudinal, le guide de lumière 3 comporte un ensemble d’éléments de transmission longitudinaux 121-12n et au moins un élément de transmission 12j, 12k, 12l incliné, c’est-à-dire un élément de transmission dont la surface réfléchissante d’extrémité 14j, 14k, 14l est conformée pour que son axe optique soit parallèle à un axe Y, Z , l’axe Y, Z étant incliné par rapport à l’axe longitudinal X d’un angle supérieur ou égal à 45°. Comme visible sur les figures 3 et 4, cette disposition permet de réduire l’encombrement longitudinal du ou des éléments de transmission inclinés 12j, 12k, 12l, c’est-à-dire l’encombrement selon la direction parallèle à l’axe longitudinal X du guide de lumière 3. Afin que les rayons lumineux Rs transmis vers la surface de sortie 10 par chaque élément de transmission incliné soient orientés selon une direction parallèle ou faiblement inclinée par rapport à la direction de l’axe longitudinal X, chaque élément de transmission incliné comporte une surface de redirection 16j, 16k, 16l, permettant de rediriger les rayons transmis par la surface réfléchissante d’extrémité 14j, 14k, 14l correspondante dans la direction voulue. Dans l’exemple des figures 3 et 4, le guide de lumière 3 conforme à l’invention comporte trois éléments de transmission inclinés 12j, 12k, 12l. Comme visible sur la , deux de ces éléments de transmission inclinés 12j, 12k sont conformés pour que l’axe optique de leur surface réfléchissante d’extrémité 14j, 14k soit parallèle à un axe Y formant un angle de 90° avec l’axe longitudinal X. Le troisième élément de transmission incliné 12l est conformé pour que l’axe optique de la surface réfléchissante d’extrémité 14l soit parallèle à un axe Z formant un angle de 135° avec la direction de l’axe longitudinal X. Comme mentionné plus haut, chaque élément de transmission incliné comporte une surface de redirection 16j, 16k, 16l permettant de rediriger les rayons lumineux dans la direction voulue, c’est-à-dire de telle que sorte que les rayons lumineux Rs sortant du guide de lumière 3 soit parallèles ou faiblement inclinés par rapport à l’axe longitudinal X, et donc parallèles ou faiblement inclinés par rapport aux rayons lumineux transmis par les éléments de transmission longitudinaux 121, 12n. La surface de redirection peut être formée par une surface réfléchissante (comme pour les surface de redirection 16j, 16k) ou par une surface comportant des prismes 160 (comme pour la surface de redirection 16l), permettant de rediriger les rayons lumineux par réfraction.
La présence d’éléments de transmission inclinés permet que l’encombrement longitudinal du guide de lumière 3 conforme à l’invention ne soit pas impacté par la forme galbée de celui-ci. En effet, comme visible sur la , l’encombrement longitudinal au-delà de l’extrémité latérale de la surface de sortie 10 est nul (autrement dit, la distance D indiquée sur la est réduite à 0 grâce à l’invention).
De préférence, la surface de sortie 10 du guide de lumière 3 comporte des prismes 100 permettant d’assurer une redirection complémentaire des rayons lumineux sortants.
Bien entendu, les différents éléments de transmission 121-12ladjacents du guide de lumière conforme à l’invention forment de préférence un milieu continu et homogène, le guide de lumière plat étant par exemple réalisé par moulage, notamment par moulage d’un matériau tel que du polycarbonate.
Claims (10)
- Guide de lumière (3) pour bloc optique de véhicule automobile, le guide de lumière comportant un ensemble d’éléments de transmission adjacents (121-12l), chaque élément de transmission étant destiné à être associé à une source lumineuse (22) pour rediriger et transmettre les rayons lumineux générés par la source lumineuse vers une surface de sortie (10) du guide de lumière, chaque élément de transmission comportant une surface réfléchissante d’extrémité (141-14l) pour rediriger les rayons lumineux provenant de la source lumineuse, le guide de lumière (3) comportant deux types d’éléments de transmission :
- des éléments de transmission longitudinaux (121-12n), dont la surface réfléchissante d’extrémité (141-14n) présente une forme de paraboloïde d’axe optique parallèle à un axe longitudinal (X) du guide de lumière (3) ; et
- au moins un élément de transmission incliné (12j, 12k, 12l), dont la surface réfléchissante d’extrémité (14j, 14k, 14l) présente une forme de paraboloïde d’axe optique incliné par rapport à l’axe longitudinal (X) d’un angle supérieur ou égal à 45°, l’élément de transmission incliné (12j, 12k, 12l) comportant en outre une surface de redirection (16j, 16k, 16l) pour rediriger les rayons lumineux provenant de la surface réfléchissante d’extrémité (14j, 14k, 14l) de sorte que les rayons lumineux transmis par l’élément de transmission incliné soient parallèles à l’axe longitudinal (X), ou faiblement inclinés par rapport à cet axe, par exemple inclinés d’un angle inférieur à 15°. - Guide de lumière (3) selon la revendication précédente, dans lequel l’angle entre l’axe optique de la surface réfléchissante d’extrémité (14j, 14k, 14l) de l’élément de transmission incliné (12j, 12k, 12l) et l’axe longitudinal (X) du guide de lumière (3) est supérieur ou égal à 90°.
- Guide de lumière (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la surface de redirection (16j, 16k, 16l) est une surface réfléchissante permettant de rediriger les rayons lumineux par réflexion.
- Guide de lumière (3) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel la surface de redirection (16j, 16k, 16l) est une surface comportant des prismes (160) permettant de rediriger les rayons lumineux par réfraction.
- Guide de lumière (3) selon l’une des revendications précédentes, comportant au moins deux éléments de transmission inclinés (12j, 12k, 12l), par exemple deux ou trois éléments de transmission inclinés.
- Guide de lumière (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la surface de sortie (10) comporte des prismes (100) permettant de rediriger par réfraction les rayons lumineux traversant ladite surface.
- Guide de lumière (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque élément de transmission incliné est configuré pour que les rayons lumineux transmis par cet élément soient inclinés d’au plus 10° par rapport à l’axe longitudinal (X), et notamment d’au plus 5°.
- Guide de lumière (3) selon l’une des revendications précédentes, lequel est obtenu par moulage, par exemple par moulage d’un matériau comportant du polycarbonate.
- Bloc optique de véhicule automobile, comportant un guide de lumière (3) conforme à l’une des revendications précédentes, chaque élément de transmission longitudinal (121-12n) et chaque élément de transmission incliné (12j, 12k, 12l) étant associé à une source lumineuse respective, telle qu’une diode électroluminescente (22).
- Véhicule automobile comportant au moins un bloc optique conforme à la revendications précédente, le bloc optique assurant une ou plusieurs fonctions d’éclairage parmi les fonctions suivantes :
- feu de position ;
- feu diurne ;
- indicateur de changement de direction.
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