EP2809984B1 - Module d'éclairage à led pour feux arrière de véhicule automobile - Google Patents
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- F21S43/30—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors
- F21S43/33—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors characterised by their material, surface treatment or coatings
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- F21S43/235—Light guides
- F21S43/251—Light guides the light guides being used to transmit light from remote light sources
Definitions
- the present invention relates to the field of vehicle lighting and signaling, in particular motor vehicles. It relates more particularly to a device providing a three-dimensional effect (hereinafter referred to as the 3D effect) to the rear signaling and / or lighting lights of motor vehicles.
- the 3D effect a three-dimensional effect
- Such a device is for example known from the document WO 2011/113937 A1 .
- a device for motor vehicle traffic lights providing a relief effect, and consisting of a combination of mirrors and semi-transparent mirrors, as well as a curtain or a guide- curtain, constituting a set of means by which the light emitted by at least one LED is distributed over the surface of the curtain and diffused with a striking relief effect.
- the present invention aims to provide an original and particularly compact and practical means to implement, capable of providing a 3D effect to part of the lighting of the rear lights of motor vehicles.
- the device according to the invention also makes it possible to add stylistic effects to the rear lights of said vehicles.
- Another objective of the invention is to provide the maximum functionality, in an advantageously modular minimum volume, to a set of motor vehicle taillights, and yet to obtain a set of taillights providing not only the lighting and other expected , but still delivering images with 3D effect.
- the device according to the invention can thus be qualified as the first “modular full LED” light, that is to say having only LEDs as light sources and in modular form.
- such a module combines at least 2 LEDs associated with means intended to perform the function of light guide for a lantern, and 2 additional red LEDs for the stop function and / or 2 LEDs. additional orange for the flashing function and / or 2 additional white LEDs for the reversing function, while the LEDs for the stop function and for the flashing function can also be amber.
- the light guide is advantageously of the type of those known to those skilled in the art, or as described in the patent application.
- FR 0905984 of 11.12.2009 published under the number 2953781 A1 on behalf of the same plaintiff.
- the mirror comprises at least one spare, that is to say at least one transparent or perforated surface part, located opposite at least one additional LED for stop function and / or for flashing function or reversing light.
- the semi-transparent screen comprises, for its part, a savings opposite each of the light beams from the additional LEDs or opposite some of them.
- the function of one or more additional LEDs does not itself have a 3D effect, the light emitted by this or these affected additional LED (s) passing through an optic suitable for its distribution into sub-beams, which pass through a saving. appropriate mirror and appropriate sparing of the semi-transparent screen.
- the modular device according to the invention has the remarkable advantage of being able to be designed to be extremely compact.
- a module in accordance with the invention can comprise, apart from assembly and / or junction elements, as well as the wiring and connections not shown, at least one printed circuit board 1, at least one light 2, at least two light concentrating optical parts for the stop function 3 and at least two light diffusing optical parts for the stop function 3 ', a mirror 4, a semi-transparent screen 5, and a housing assembly 6.
- the light guide 2 for lantern and stop advantageously comprises at least two spare parts 7, while mirror 4 has at least two spare parts 8 and the semi-transparent screen 5 has at least two spare parts 9.
- the stop function with 3D effect is provided by a set of 2 LEDs 10 combined with a light guide or curtain guide oriented appropriately to allow the spread of the light beam by successive reflections between the mirror and the semi screen. -transparent.
- other LEDs, 10 '(two in number in the example illustrated) are assigned to the lantern function.
- the stop function itself does not have a 3D effect.
- the light emitted by the LEDs 10 passes through an optic suitable for its distribution in sub-beams 11, which pass through an appropriate spar 8 of the mirror 4 and an appropriate spar 9 of the semi-transparent screen 5.
- At least one LED 10 is able to emit a light borrowing a light guide 2 combined with a mirror 4 in front of which is interposed a semi-transparent screen 5.
- the light guide is not plane but conical, elliptical, semi-elliptical, hyperbolic, spiral, spiral logarithmic, helical, or other, the reflected light rays from successive reflections converge at the point of view of the observer.
- the semi-transparent screen may or may not be provided with one or more savings.
- stop function can be supplemented or replaced by a flashing function, with an amber LED and suitable control electronics.
- the subject of the invention is also a light for a motor vehicle comprising a rear light device as described above.
- the lighting module in particular for rear lights of motor vehicles, is in a compact form, and nevertheless provides intensities and functional lighting distributions satisfying the standards and even substantially improved, while the assembly of the device constitutes a removable and replaceable module if necessary, particularly practical and compact.
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Description
- La présente invention concerne le domaine de l'éclairage et de la signalisation des véhicules, notamment des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif procurant un effet tridimensionnel (ci-après dénommé effet 3D) aux feux arrière de signalisation et/ou d'éclairage des véhicules automobiles.
- Un tel dispositif est par exemple connu du document
WO 2011/113937 A1 . - Il est de plus en plus recherché de diminuer autant que possible le volume des boîtiers regroupant l'ensemble ou un sous-ensemble des feux arrière des véhicules, notamment de ceux dont la réglementation impose de doter les véhicules automobiles. Cela se trouve facilité par l'utilisation de LED à la place ou en complément des ampoules et des lampes classiques.
- Mais il pouvait a priori paraître contradictoire de tenter en même temps de donner une profondeur virtuelle, notamment un effet 3D, à l'éclairage émis par les boîtiers de feux arrière ayant un volume réduit.
- On connaît dans d'autres domaines, en particulier dans la décoration intérieure de l'univers domestique ou professionnel, des systèmes de renvoi de lumière par des miroirs disposés en vis-à-vis pour procurer une impression d'infini par les réflexions successives de l'image du lieu renvoyée par chacun des miroirs tour à tour vers l'autre. les images avec sensation d'infini ainsi obtenues utilisent des miroirs plans, entièrement réfléchissants et donnent une impression qui ne varie pas substantiellement selon que l'on se place auprès ou loin de l'un des miroirs concernés. Quant aux sources de lumière mises en jeu, elles sont toutes situées en avant de l'un au moins des miroirs, tandis que l'observateur est, quant à lui, dans un espace situé entre les deux miroirs.
- On a par ailleurs déjà décrit dans la demande de brevet
FR 1001084 - La présente invention vise à procurer un moyen original et particulièrement compact et pratique à mettre en oeuvre, apte à procurer un effet 3D à une partie de l'éclairage des feux arrière des véhicules automobiles. En option, le dispositif selon l'invention permet également d'ajouter des effets de style aux feux arrière desdits véhicules.
- Un autre objectif de l'invention est de procurer le maximum de fonctionnalités, dans un volume minimum avantageusement modulaire, à un ensemble de feux arrière de véhicule automobile, et d'obtenir cependant un ensemble de feux arrière procurant non seulement les éclairages et autres attendues, mais encore délivrant des images avec effet 3D.
- Sous un premier aspect, l'invention procure un nouveau dispositif de feux arrière pour véhicules automobiles, apte à procurer un effet 3D, comportant plusieurs sources de lumière de type LED, ledit dispositif étant composé d'un module comprenant, de l'arrière vers l'avant dans le sens du ou des faisceaux lumineux sensiblement parallèles émis par lesdites LED:
- une plaquette à circuits imprimés (ci-après en abrégé PCB, pour "Printed Circuit Board en anglais), comportant au moins 3 LED, et de préférence au moins 5 LED rendues fonctionnelles par des circuits imprimés appropriés et une alimentation électrique externe,
- un guide de lumière,
- des pièces optiques appropriées pour guider et/ou répartir à convenance les faisceaux de l'une ou plusieurs desdites LED,
- un miroir, avec ou sans des zones d'épargne,
- au moins un écran semi-transparent,
- ainsi qu'un boîtier optionnel pour contenir le tout dans une structure d'ensemble, de préférence étanche.
- Le dispositif selon l'invention peut ainsi être qualifié de premier feu "full LED modulaire", c'est-à-dire n'ayant que des LED comme sources de lumière et sous forme modulaire.
- Selon l'invention, un tel module combine au moins 2 LED associées à des moyens destinés à assurer la fonction de guide de lumière pour lanterne, et 2 LED supplémentaires rouges pour la fonction stop et/ou 2 LED supplémentaires oranges pour la fonction clignotant et/ou 2 LED supplémentaires de couleur blanche pour la fonction recul, tandis que les LED pour la fonction stop et pour la fonction clignotant peuvent également être de couleur ambre.
- Le guide de lumière est avantageusement du type de ceux connus de l'homme du métier, ou tel que décrit dans la demande de brevet
FR 0905984 2953781 A1 - Dans un tel dispositif, le miroir comporte au moins une épargne, c'est-à-dire au moins une partie de surface transparente ou perforée, située en regard d'au moins une LED supplémentaire pour fonction stop et/ou pour fonction clignotant ou de feu de recul.
- Selon l'invention l'écran semi-transparent comporte, quant à lui, une épargne en regard de chacun des faisceaux lumineux issus des LED supplémentaires ou en regard de certains d'entre elles.
- Selon l'invention la fonction d'une ou plusieurs LED supplémentaires ne présente pas elle-même d'effet 3D, la lumière émise par cette ou ces LED supplémentaires affectées traversant une optique appropriée pour sa répartition en sous-faisceaux, qui traversent une épargne appropriée du miroir et une épargne appropriée de l'écran semi- transparent.
- Sous la condition que le refroidissement des LED par leur face arrière ne doit pas être entravé, et gagne même à être favorisé par des moyens appropriés connus de l'homme du métier, le dispositif modulaire selon l'invention présente l'avantage remarquable de pouvoir être conçu de manière à être extrêmement compact.
- L'invention sera mieux comprise, et d'autres objectifs, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description détaillée ci-après de modes de réalisation alternatifs ou optionnels.
- Ces modes de réalisation sont décrits à titre purement illustratif et non-limitatif, tandis que sont annexées à ladite description des planches de dessins dans lesquelles:
-
Fig. 1 représente une vue schématique en éclaté d'un module selon une forme de réalisation de l'invention; -
Fig. 2 représente un schéma illustrant les trajets de la lumière émise par des LED pour une fonction stop avec effet 3D dans un module non couvert par les revendications, -
Fig. 3 représente un schéma illustrant les trajets de la lumière émise par des LED pour une fonction stop sans effet 3D dans un module selon l'invention; -
Fig. 4 représente un schéma illustrant les trajets de la lumière émise par une LED pour une fonction lanterne avec effet 3D dans un module selon l'invention; -
Fig. 5 représente une vue schématique en élévation de la face éclairante d'un module non couvert par les revendications, avec visualisation d'une fonction lanterne avec effet 3D; et -
Fig. 6 représente une vue schématique en élévation de la face éclairante d'un module selon l'invention, avec visualisation d'une fonction stop sans effet 3D. - Si l'on se réfère à la
Figure 1 , on voit qu'un module conforme à l'invention peut comporter, hormis des éléments d'assemblage et/ou de jonction, ainsi que les câblages et connexions non représentés, au moins une plaquette à circuits imprimés 1, au moins un guide de lumière 2, au moins deux pièces optiques de concentration de la lumière pour la fonction stop 3 et au moins deux pièces optiques de diffusion de la lumière pour la fonction stop 3', un miroir 4, un écran semi-transparent 5, et un boîtier d'assemblage 6. Le guide de lumière 2 pour lanterne et stop comporte avantageusement au moins deux épargnes 7, tandis que le miroir 4 comporte au moins deux épargnes 8 et que l'écran semi-transparent 5 comporte au moins deux épargnes 9. - Dans une forme de réalisation (voir
Figure 2 ), la fonction stop avec effet 3D est assurée par un ensemble de 2 LED 10 combinées avec un guide de lumière ou guide-rideau orienté de manière appropriée pour permettre l'étalement du faisceau lumineux par réflexions successives entre le miroir et l'écran semi-transparent. En option, d'autres LED, 10' (au nombre de 2 dans l'exemple illustré) sont affectées à la fonction lanterne. - Dans une forme de réalisation alternative (voir
Figure 3 ), la fonction stop ne présente pas elle-même d'effet 3D. La lumière émise par les LED 10 traverse une optique appropriée pour sa répartition en sous-faisceaux 11, qui traversent une épargne appropriée 8 du miroir 4 et une épargne appropriée 9 de l'écran semi-transparent 5. - Dans une forme de réalisation des éléments du module pour la fonction lanterne (voir
Figure 4 ), au moins une LED 10 est apte à émettre une lumière empruntant un guide de lumière 2 combiné avec un miroir 4 en avant duquel est interposé un écran semi-transparent 5. Dans le cas où, comme cela est représenté sur laFigure 4 , le guide de lumière n'est pas plan mais conique, elliptique, semi-elliptique, hyperbolique, spiral, spiral logarithmique, hélicoïdal, ou autre, les rayons lumineux réfléchis issus des réflexions successives convergent au point de vision de l'observateur. L'écran semi-transparent peut être muni ou non d'une ou plusieurs épargnes. - Dans la vue schématique en élévation de la face éclairante d'un module non couvert par les revendications représentée sur la
Figure 5 , la visualisation d'une fonction lanterne avec effet 3D est représentée, tandis que dans la vue schématique en élévation de la face éclairante d'un module selon l'invention représentée sur laFigure 6 , la visualisation d'une fonction stop sans effet 3D est représentée, avec la fonction lanterne éteinte. - Dans une forme de réalisation non représentée, la fonction stop peut être complétée ou remplacée par une fonction clignotant, avec une LED de couleur ambre et une électronique de commande adaptée.
- Le dispositif selon l'invention peut comporter des caractéristiques optionnelles ou alternatives, qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, telles que notamment:
- Le boîtier comporte en outre une vitre transparente sur sa face frontale.
- Les pièces optiques interposées sur le trajet des rayons lumineux entre la plaquette de circuits imprimés et le guide de lumière sont essentiellement composées de pièces optiques cristal transparent en PMMA (poly(méthacrylate de méthyle)) ou en PC (polycarbonate) munies d'éléments optiques de type prismes, recouverts ou non de surface grainées ou d'un matériau opalescent lui-même également en PMMA ou en PC, qui permettent de constituer la fonction stop, clignotant ou recul.
- Les pièces optiques interposées sur le trajet des rayons lumineux entre le guide de lumière et le miroir, au droit des épargnes de celui-ci, sont essentiellement composées de pièces optiques cristal transparent en PMMA (poly(méthacrylate de méthyle)) ou en PC (polycarbonate) munies d'éléments optiques de type prismes, tandis que lesdits prismes sont des prismes collimateurs situés au droit de la LED et diffuseurs.
- Des moyens pour une fonction stop sans effet 3D peuvent être prévus en complément ou à la place des moyens pour fonction stop avec effet 3D dans le dispositif selon l'invention, pour améliorer encore la sécurité au niveau des signaux stop.
- Pour le guidage de la lumière émise par une LED, notamment pour la foction lanterne, on prévoit avantageusement un espace entre la platine du boîtier et le miroir, de telle sorte que le guide de lumière conduisant ces rayons lumineux puisse déboucher directement en périphérie de l'espace prévu entre ledit miroir et l'écran semi-transparent (voir les
Figures 2 et4 annexées). - Si l'on choisit de laisser les rayons émis par une ou plusieurs LED progresser sans effet 3D, il suffit alors de munir d'épargnes appropriées coordonnées, au droit de ces rayons, le miroir et l'écran semi-transparent.
- On peut ajuster la focalisation des rayons lumineux émis par le dispositif en jouant simplement sur la géométrie du miroir, qui peut ainsi être plan, conique, elliptique, semi-elliptique, hyperbolique, spiral, spiral logarithmique, hélicoïdal, ou autre.
- La présence d'épargnes aux endroits et dans les fonctionnalités où il en est fait mention procure une intensité lumineuse plus élevée, et confère plus de souplesse à l'ensemble en ce sens qu'elle permet de maintenir l'éclairage de la fonction concernée au-dessus de la norme le concernant, même en cas de panne d'une LED.
- L'invention a également pour objet un feu pour véhicule automobile comportant un dispositif de feux arrière tel que décrit plus haut.
- Comme on le comprendra aisément, le module d'éclairage notamment pour feux arrière de véhicules automobiles se présente sous une forme compacte, et néanmoins procure des intensités et des répartitions d'éclairages fonctionnels satisfaisant aux normes et même substantiellement améliorés, tandis que l'ensemble du dispositif constitue un module amovible et remplaçable en cas de besoin, particulièrement pratique et compact.
- La réduction de taille d'un tel dispositif est seulement conditionnée par les besoins de refroidissement dus à la chaleur émise en service, sachant que l'électronique des plaquettes à circuits imprimés peut être au moins en partie détériorée par une surchauffe.
Claims (9)
- Dispositif de feux arrière pour véhicules automobiles, apte à procurer un effet 3D, comportant plusieurs sources de lumière de type LED, ledit dispositif est composé d'un module comprenant, de l'arrière vers l'avant, dans le sens du ou des faisceaux lumineux sensiblement parallèles émis par lesdites LED:• une plaquette à circuits imprimés (1), dénommée en abrégé PCB, comportant au moins trois LED, rendues fonctionnelles par des circuits imprimés appropriés et une alimentation électrique externe,• un guide de lumière (2),• des pièces optiques (3, 3') appropriées pour guider et/ou répartir à convenance les faisceaux de l'une ou plusieurs desdites LED (10),• un miroir (4), avec ou sans des zones d'épargne (8),• au moins un écran semi-transparent (5),caractérisé en ce que le dispositif comprend au moins deux LED (10') associées à des moyens destinés à assurer la fonction de guide de lumière pour lanterne, et deux LED (10) supplémentaires rouges pour la fonction stop et/ou deux LED (10) supplémentaires oranges pour la fonction clignotant et/ou deux LED (10) supplémentaires de couleur blanche pour la fonction recul, et en ce que le miroir (4) comporte au moins une épargne (8) située en regard d'au moins une LED (10) supplémentaire pour la fonction stop et/ou pour la fonction clignotant ou pour la fonction de recul, et en ce que l'écran semi-transparent (5) comporte une épargne (9) en regard de chacun des faisceaux lumineux issus des LED (10) supplémentaires ou en regard de certains d'entre elles, et en ce que la fonction d'une ou plusieurs LED (10) supplémentaires ne présente pas elle-même d'effet 3D, la lumière émise par cette ou ces LED (10) supplémentaires affectées traversant une optique appropriée pour sa répartition en sous-faisceaux (11), qui traversent une épargne appropriée (8) du miroir (4) et une épargne appropriée (9) de l'écran semi- transparent (5).
- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est sous forme modulaire et ne comporte que des LED comme sources de lumière.
- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte, hormis des éléments d'assemblage et/ou de jonction, ainsi que des câblages et connexions classiques, au moins une plaquette à circuits imprimés (1), au moins un guide de lumière (2), au moins deux pièces optiques de concentration de la lumière pour la fonction stop (3) et au moins deux pièces optiques de diffusion de la lumière pour la fonction stop (3'), un miroir (4), un écran semi-transparent (5), et un boîtier d'assemblage (6).
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le miroir est plan, conique, elliptique, semi-elliptique, hyperbolique, spiral, spiral logarithmique, hélicoïdal, ou autre.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fonction stop est complétée par une fonction clignotante, avec une LED de couleur ambre et une électronique de commande adaptée.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pièces optiques interposées sur le trajet des rayons lumineux entre la plaquette de circuits imprimés et le guide de lumière sont essentiellement composées de pièces optiques cristal transparent en PMMA ou en PC munies d'éléments optiques de type prismes, recouverts ou non de surfaces grainées ou d'un matériau opalescent lui-même également en PMMA ou en PC, qui permettent de constituer la fonction stop, clignotant ou recul.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pièces optiques interposées sur le trajet des rayons lumineux entre le guide de lumière et le miroir, au droit des épargnes de celui-ci, sont essentiellement composées de pièces optiques cristal transparent en PMMA ou en PC munies d'éléments optiques de type prismes, tandis que lesdits prismes sont des prismes collimateurs situés au droit de la LED et diffuseurs.
- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on prévoit un espace entre la platine du boîtier (6) et le miroir (4), de telle sorte que le guide de lumière conduisant les rayons lumineux puisse déboucher directement en périphérie de l'espace prévu entre ledit miroir (4) et l'écran semi-transparent (5).
- Feu pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de feux arrière selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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