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EP3234453A1 - Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation comportant un guide de lumiere - Google Patents

Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation comportant un guide de lumiere

Info

Publication number
EP3234453A1
EP3234453A1 EP15820498.2A EP15820498A EP3234453A1 EP 3234453 A1 EP3234453 A1 EP 3234453A1 EP 15820498 A EP15820498 A EP 15820498A EP 3234453 A1 EP3234453 A1 EP 3234453A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diode
light
guide
plastic
emitting diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15820498.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michael Maitre
Marc Thabourey
Fabien Sergent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP3234453A1 publication Critical patent/EP3234453A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0008—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted at the end of the fibre
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a lighting and / or signaling device comprising a light-emitting diode and a light guide adapted to conduct light from the diode. It relates more particularly to means for fixing the diode with respect to the light guide.
  • Lighting modules are thus known for a motor vehicle comprising a housing fixed to the vehicle structure and closed by a projection window, a signaling and / or light-emitting diode lighting device being housed inside the module. .
  • This type of signaling and / or lighting device comprises an optical guide disposed opposite the light emitting diodes to achieve the desired guidance of the light.
  • Means for fixing the light guide with respect to the light-emitting diode are to be provided so that, on the one hand, the required distance between these two components is respected, and on the other hand the diode is correctly centered with respect to the face of the light-emitting diode. entrance of the light guide. It is indeed necessary that all the rays emitted by the light emitting diode enter the light guide by breaking, so as to limit the loss of efficiency of the lighting and to avoid oversizing the diodes to obtain a desired photometric performance .
  • tubular light tubes are disclosed at the end of which a light-emitting diode is fixed, so that all the light rays coming from the diode enter by refraction into the light-emitting diode.
  • the light guide to an exit face determined so that the rays come out of the projector at the desired inclination.
  • embodiments are disclosed in which the tubular light guide is attached to a a support piece which has, on the one hand, means for receiving the guide and, on the other hand, means for receiving a printed circuit board, on which are arranged both a light-emitting diode and electronic circuits suitable for supplying electricity. current the light emitting diode.
  • the stacking of these three parts generates a congestion that can be detrimental in an area where, for aesthetic issues or issues of regulatory standards, the concept of compactness is important.
  • the present invention proposes a lighting and / or signaling device as described above, in which the fixation of the light guide with respect to the position of the light-emitting diode is optimized.
  • the invention proposes a device comprising a light-emitting diode and a light guide adapted to conduct light coming from said diode, as well as means for fixing the diode with respect to one end of the light guide to ensure the position of a light-emitting diode.
  • input face of the guide facing the diode characterized in that the light guide carries male fastening means adapted to cooperate with female fastening means carried by a plastic part carrying the light emitting diode and electrical circuits made directly on said plastic part in the immediate vicinity of the diode.
  • MID technology plastic Interconnect Device
  • the plastic part which also carries female means to cooperate with a male end integral with the guide. from light.
  • the plastic part does not carry the diode and its power circuits on a rigid or flexible circuit board but directly on its surface.
  • the light emitting diode is then diode type on a base (also called submount). It can be seen that the number of parts for setting up the light guide in front of the diode is in fact reduced, which reduces the rib chains and avoids a corresponding dispersion of the light flow. It is not necessary to oversize the diode to compensate for this dispersion.
  • Hot Embossing it is expected that the plastic part carries the diode and corrective tracks in a flat central portion.
  • the presence of an intermediate piece has been replaced by a modified light guide and a modified electrical circuitry without, however, complicating the design and manufacture of the light guide since only a male part, serving to position the the female part of the clip, is necessary protruding from the guide.
  • This ensures the positioning function without degrading the optical performance of the light guide and without complicating its manufacture, the difficult demolding of parts of the prior art can penalize their optical function.
  • the male part of the fastening means is formed by a plate disposed at the end of the light guide and protruding laterally of the guide to form prominent means adapted to cooperate with the female fastening means carried by the plastic part.
  • the plate is made of a transparent material that can guide the light rays from the light-emitting diode.
  • this plate forming the male part of the fixing means is integral with the light guide;
  • the plate forming the male part of the fixing means has a variable thickness, in particular by the fact that the thickness is reduced in the center of this plate, right of the light guide and the diode.
  • the male part can advantageously integrate a collimation structure like Fresnel lens;
  • the plastic support part of the diode has a planar central part for receiving the diode and electrical circuits as well as parts peripherals which protrude around said flat central portion and which form said female fastening means;
  • the diode support plastic part is obtained by hot stamping, incorporating into the plastic material a metal sheet on which are formed electrical circuits for supply and control of the light emitting diode.
  • a greater thickness of metal is provided centered around the light emitting diode;
  • the support piece can also integrate the connector function, either by a card edge connector technique, or with any type of connector inserted in force, with the electrical contacts of the connector electrically connected, by a conductive glue or a solder paste for example, the electrical circuits made on the plastic material of said support piece;
  • the diode support plastic part is made of conductive polymer material, that is to say with a conductivity greater than 1 Wm "1 .k " 1 .
  • the material may be a polyamide, polypropylene, or polystyrene, loaded with thermally conductive fibers;
  • the plastic support piece may comprise a through-hole adapted to receive a diode mounted so that the fastening elements and the connection of the diode are attached to one face of the support piece opposite to the direction of emission of the rays; luminous output of the diode;
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a lighting and / or signaling module, in which at least one light guide and a light emitting diode are housed for light emission and guiding, characterized in that the guide and the diode are fixed relative to each other in a device as described above.
  • the female part of the fastening means is made by a plastic part that is reported on the module or this female part is directly made on the housing of a lighting module and / or signaling of a motor vehicle.
  • FIG. 1 is a perspective view of a lighting and / or signaling device according to the invention, comprising in particular a tubular light guide and means for fixing a light-emitting diode disposed at one end of this guide. ;
  • FIGS. 2 and 3 are perspective views of the male and female parts of the device illustrated in FIG. 1, according to a first embodiment of the invention
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views and side section of the assembly of the two parts shown in Figures 2 and 3;
  • Figures 6, 7 and 8 are views similar to Figures 2, 3 and 4 for a second embodiment of the invention.
  • the lighting and / or signaling device comprises a tubular light guide 2, at a proximal end 4 which are arranged means 6 for fixing a light source.
  • This device is particularly adapted to be placed in the housing of a lighting and / or signaling module of a motor vehicle, the light emitted by the light source being received and driven by the light guide from a surface of the light source.
  • input 8 opposite the source to an exit face formed by a surface of revolution of the tubular guide.
  • the guide comprises a reflection face 10 of the current rays in the guide, comprising for example prisms that return the rays to the exit face at an incident angle allowing their refraction out of the guide, and out of the module to perform the desired lighting and / or signaling function.
  • the light source is formed by a light-emitting diode 12, which is carried by a plastic part 14 also carrying electrical circuits 16 for supplying and controlling the diode, represented for example by a bold line in FIG. 5, and possibly covered with protective care by a varnish.
  • the support member 14 and the guide 2 are adapted to cooperate to ensure the relative position of the diode relative to the entrance face of the light guide. More specifically, they each have suitable shapes to perform on the one hand guide in position of the guide in the plastic part to an active position in which the input face of the guide is located in line with the diode, and to achieve on the other hand the locking of the guide in this active position.
  • the light guide has male fastening means adapted to cooperate with corresponding female fastening means carried by the plastic diode support piece, so that it is the guide which is inserted and blocked in position in the plastic part.
  • the light guide 2 has at its proximal end 4 a plate 18 extending in transverse projection tubular portion of the guide.
  • the guide extends along a predetermined curvilinear axis XX ', and the plate extends transversely to this predetermined direction.
  • the guide and the plate are made in one piece, in transparent polymer, of the polycarbonate (PC) or polymethyl methacrylate (PMMA) type, or any other suitable polymer, that is to say in a transparent material which can be crossed by the light rays emitted by the diode.
  • the plate protrudes laterally from the guide and thus forms prominent means which will be detailed later as the male fastening means in the description of two embodiments.
  • the corresponding female fixing means are carried by the plastic part and peripheral parts 20 of this plastic part, which rise projecting on either side of a central part.
  • plane 22 which carries the diode 12 and the electrical circuits 16 centered around the diode.
  • the plastic support piece also comprises a housing 24 adapted to receive at least partly a connector 25, visible in Figures 7 and 8, which is connected to the electrical circuit made in the plastic material of the support piece.
  • a first embodiment of the means for fixing the light guide with respect to the light-emitting diode will now be described with reference to FIGS. 2 to 5.
  • the plate forms a flange at the end of the light guide.
  • the flange has a diameter greater than the diameter of the tube so that, as previously described, the plate protrudes laterally from the tube.
  • two notches 26 are arranged diametrically opposite.
  • the diode support piece has the shape of a housing 28 with a bottom wall having the flat central portion 22 and peripheral portions 20 which protrude around this wall. background.
  • peripheral portions comprise two lateral longitudinal walls 30, which form transverse stops for the guide plate and which thus guide longitudinally the insertion of the plate, as well as a transverse end wall 32. At the opposite of this wall transversal, the absence of peripheral parts allows the insertion of the plate in the support part.
  • the longitudinal walls have a sectional variation between the thicker base and the free end, opposite the bottom wall, finer.
  • the thicknesses are determined in such a way that the distance between the bases of the longitudinal walls is smaller than the diameter of the plate at the end of the guide, preventing insertion at this level of the light guide. This avoids insertion of the guide to hit the diode.
  • the guide is inserted above and the shoulders of the longitudinal walls form a vertical guide edge 34 on which can rest in support of the end plate of the guide. It can be seen that the side walls and the shoulder form a guiding path for this plate.
  • Two posts 36 protrude outwardly from the side walls, towards the inside of the diode support piece, so as to narrow the passage for the plate.
  • the user must force on the plate during insertion to allow passage to the plate, deforming the plastic part by spacing the side walls.
  • the light guide is in the active position when the lateral uprights penetrate the notches formed in the plate. It is understood that, so that the user does not go beyond this active position during the force insertion of the guide, the plate abuts against the transverse end wall.
  • This transverse end wall comprises substantially at its center a vertical abutment means 38 protruding from the wall towards the inside of the support piece, and disposed at a distance from the bottom wall slightly greater than the addition of the height of the shoulder relative to the bottom wall and the thickness of the plate extending the light guide.
  • the plate, and the associated guide are thus locked in position, on the one hand in the plane of the bottom wall by the cooperation of the uprights of the support piece and the notches of the plate, and on the other hand in the third dimension, perpendicular to the bottom wall, by blocking the plate between firstly the stop means carried by the end wall and secondly the shoulders of the side walls.
  • FIGS. 6 to 8 A second embodiment illustrated in FIGS. 6 to 8 is now described.
  • the lighting and / or signaling device according to this second embodiment has a structure close to that of the device described above.
  • the light guide 2 has at its end a plate 18 forming male fastening means adapted to cooperate with female fastening means carried by a diode support plastic part 14, on which electrical circuits for supplying and controlling the diode are made, by way of nonlimiting example at a flat central portion of the part 22.
  • devices differ on structural details such as the shape of the plate and the shape of the support piece.
  • the plate has a trapezoidal shape disposed at the end of the light guide.
  • the small base of the trapezium forms a tenon pointing towards the outside of the guide.
  • the side walls 42, connecting the bases of the trapezium, are machined near the large base to form stop walls 44 when the guide is in position in the diode support part.
  • the diode support part also has the shape of a housing 28 with peripheral parts, among which two lateral longitudinal walls 30 and a transverse end wall 32.
  • the transverse end wall has a central opening 46 of shape adapted to allow passage to the tenon of the plate extending the light guide.
  • a type of tenon / mortise cooperation that allows mounting of the guide in the diode support piece with polarizing means to ensure the correct orientation of the exit face 10 of the light guide.
  • the edges of the wall defining the central opening form vertical abutment means to prevent the release of the plate relative to the workpiece perpendicular to the plane defined by the bottom wall.
  • stop means specific to this embodiment are provided to define the active position of the light guide. In the direction of insertion, the plate abuts against the transverse end wall.
  • the abutment walls 44 formed on the side walls of the plate cooperate with shoulders 48 arranged at the free end of the longitudinal side walls.
  • the user must force on the plate during insertion to allow passage to the plate, deforming the plastic part by spacing the side walls.
  • the light guide is in the active position when the side walls of the plate have exceeded the shoulders arranged at the free end of the longitudinal side walls.
  • the plate extending the light guide and the receiving housing of this plate, since the light guide carries means of male fasteners adapted to cooperate with female fastening means carried by a plastic part carrying the light emitting diode and electrical circuits, directly made on the plastic material of the guide support piece.
  • the thickness of this plate is variable, in particular in that a smaller thickness is provided in the direct extension of the tubular guide.
  • this smaller thickness is at the right of the diode so that the light rays coming from the diode to enter by refraction in the tubular guide have a less significant thickness of transparent material to pass through.
  • the diode support plastic part either by a housing that is then fixed on the lighting module and / or signaling (as is the case in the embodiments illustrated in the figures), or directly in the thickness of the housing forming the lighting module and / or signaling in which the device according to the invention is installed.
  • Another variant consists of a specific arrangement of the diode, mounted according to a so-called “reverse-led” technique, in which the carrier plate carrying electrical circuits has a hole enabling the diode to be placed in position through this hole, the dome of the diode being oriented on the side of a first face of the support plate while the electrical contacts of the diode are arranged on the side of the opposite face of the support plate, this opposite face carrying the conductive tracks to be connected to the diode.
  • MID molded interconnected device
  • the hot stamping technique used here consists of producing a metal sheet, depositing this sheet on the part of the support piece intended to carry the conductive tracks, if necessary with a heat activatable glue placed between the sheet and the support piece, and in a hot stamping step of the plastic part to press the sheet thereon.
  • a preliminary step is to give the sheet the desired thickness of metal, and possibly varying thicknesses.
  • a hot press is applied against the sheet, under temperature conditions adapted to plastically deform the material of the support piece.
  • the face of the press brought into contact with the metal sheet has ribs which project from this face in a corresponding arrangement to the arrangement of the conductive tracks that it is desired to integrate on the support plate.
  • the hot deformation of the support plate generates the formation of housing shapes complementary to those of the ribs projecting from the press.
  • the metal layers are pushed into these housings and the integrated metal in the volume of the support plate forms conductive tracks.
  • Thickness means a thickness greater than 20 microns, preferably between 20 and 200 microns.
  • the device according to the invention finds particular application in a lighting module and / or signaling of a motor vehicle. It can be implanted in the vehicle for indoor or outdoor lighting.
  • This device has the advantage of an assembly of the guide and the diode support in which a male fixing part is carried by the guide, so that it is easier to obtain by molding than if it bore female parts, hardly extrudable.
  • the support piece is advantageously a molded interconnected device, so as to make possible the dual function of the support part, namely the support of the electrical circuits and the support of the diode.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comportant une diode électroluminescente (12) et un guide de lumière (2) adapté à conduire la lumière issue de ladite diode, ainsi que des moyens de fixation (6) de la diode par rapport à une extrémité (4) du guide de lumière pour assurer la position d'une face d'entrée du guide (8) en regard de la diode. Selon l'invention, le guide de lumière porte des moyens de fixation mâles adaptés à coopérer avec des moyens de fixation femelles portés par une pièce plastique (14) porteuse de la diode électroluminescente. La pièce plastique comporte en outre des circuits électriques (16) réalisés directement sur la matière plastique de cette pièce, à proximité immédiate de la diode.

Description

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE ET/OU DE SIGNALISATION COMPORTANT UN
GUIDE DE LUMIERE La présente invention concerne un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comportant une diode électroluminescente et un guide de lumière adapté à conduire la lumière issue de la diode. Elle concerne plus particulièrement des moyens de fixation de la diode par rapport au guide de lumière.
L'invention trouve particulièrement utilisation dans des projecteurs ou des feux de véhicules automobiles, dans lesquels l'utilisation de diodes électroluminescentes devient de plus en plus courante. On connaît ainsi des modules d'éclairage pour un véhicule automobile comportant un boîtier fixé sur la structure du véhicule et fermé par une glace de projection, un dispositif de signalisation et/ou d'éclairage à diodes électroluminescentes étant logé à l'intérieur du module.
Ce type de dispositif de signalisation et/ou d'éclairage comporte un guide optique disposé en regard des diodes électroluminescentes pour réaliser le guidage souhaité de la lumière. Des moyens de fixation du guide de lumière par rapport à la diode électroluminescente sont à prévoir pour que d'une part la distance requise entre ces deux composants soit respectée, et que d'autre part la diode soit correctement centrée par rapport à la face d'entrée du guide de lumière. Il convient en effet que la totalité des rayons émis par la diode électroluminescente entre dans le guide de lumière par effraction, de manière à limiter la perte d'efficacité de l'éclairage et d'éviter de surdimensionner les diodes pour obtenir une performance photométrique souhaitée.
Dans les documents de brevets WO 12098123 et EP 2 479 487, on divulgue des tubes de lumière tubulaires à l'extrémité desquels on fixe une diode électroluminescente, de manière à ce que l'ensemble des rayons lumineux issus de la diode entre par réfraction dans le guide de lumière jusqu'à une face de sortie déterminée pour que les rayons sortent du projecteur selon l'inclinaison souhaitée. Dans ces documents, on divulgue des modes de réalisation dans lesquels le guide de lumière tubulaire est rapporté sur une pièce de support qui présente d'une part des moyens de réception du guide et d'autre part des moyens de réception d'une carte de circuits imprimés, sur laquelle sont disposés à la fois une diode électroluminescente et des circuits électroniques adaptés à alimenter en courant la diode électroluminescente. L'empilement de ces trois pièces génère un encombrement qui peut être préjudiciable dans une zone où, pour des questions d'esthétiques ou des questions de normes réglementaires, la notion de compacité est importante.
Dans ce contexte, la présente invention propose un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation tel que décrit précédemment, dans lequel on optimise la fixation du guide de lumière par rapport à la position de la diode électroluminescente.
L'invention propose un dispositif comportant une diode électroluminescente et un guide de lumière adapté à conduire la lumière issue de ladite diode, ainsi que des moyens de fixation de la diode par rapport à une extrémité du guide de lumière pour assurer la position d'une face d'entrée du guide en regard de la diode, caractérisé en ce que le guide de lumière porte des moyens de fixation mâles adaptés à coopérer avec des moyens de fixation femelles portés par une pièce plastique porteuse de la diode électroluminescente et de circuits électriques réalisés directement sur ladite pièce plastique à proximité immédiate de la diode. Ainsi, notamment par la réalisation d'un dispositif interconnecté moulé (technologie dite MID, « Molded Interconnect Device »), on peut intégrer les circuits électriques directement dans la pièce plastique qui porte également des moyens femelles pour coopérer avec un embout mâle solidaire du guide de lumière. La pièce plastique ne porte donc pas la diode et ses circuits d'alimentation sur une carte de circuit imprimé rigide ou flexible mais directement à sa surface. Avantageusement la diode électroluminescente est alors de type diode sur embase (également dite submount). On peut constater que le nombre de pièces pour la mise en place du guide de lumière en face de la diode est de fait réduit, ce qui diminue les chaînes de côtes et permet d'éviter une dispersion correspondante du flux de lumière. Il n'est alors pas nécessaire de surdimensionner la diode pour compenser cette dispersion. Dans le cas de réalisation du dispositif par une technique MID spécifique, dite de « Hot Embossing », on prévoit que la pièce plastique porte la diode et les pistes correctrices dans une partie centrale plane.
Avantageusement, on a remplacé la présence d'une pièce intermédiaire par un guide de lumière modifié et un ensemble de circuits électriques modifié sans toutefois compliquer la conception et la fabrication du guide de lumière puisque seule une partie mâle, servant à la mise en position dans la partie femelle du clip, est nécessaire en saillie du guide. On assure ainsi la fonction de mise en position sans dégrader la performance optique du guide de lumière et sans compliquer sa fabrication, le démoulage difficile des pièces de l'art antérieur pouvant pénaliser leur fonction optique.
Selon différentes caractéristiques secondaires de l'invention :
- la partie mâle des moyens de fixation est réalisée par une plaque disposée à l'extrémité du guide de lumière et dépassant en saillie latérale du guide pour former des moyens proéminents adaptés à coopérer avec les moyens de fixation femelles portés par la pièce plastique. La plaque est réalisée dans un matériau transparent pouvant guider les rayons lumineux issus de la diode électroluminescente. Avantageusement, cette plaque formant la partie mâle des moyens de fixation est venue de matière avec le guide de lumière ;
- la plaque formant la partie mâle des moyens de fixation présente une épaisseur variable, notamment par le fait que l'épaisseur est diminuée au centre de cette plaque, au droit du guide de lumière et de la diode. Ainsi, on s'assure que la lumière émise par la diode traverse un minimum de matériau avant d'entrer dans la portion tubulaire du guide de lumière, et que la trajectoire du faisceau lumineux est le moins impacté possible. La partie mâle peut intégrer avantageusement une structure de collimation type lentille de Fresnel ;
- la pièce plastique de support de la diode présente une partie centrale plane de réception de la diode et des circuits électriques ainsi que des parties périphériques qui s'étendent en saillie autour de ladite partie centrale plane et qui forment lesdits moyens femelles de fixation ;
- la pièce plastique de support de diode est obtenue par matriçage à chaud, en intégrant dans la matière plastique une feuille métallique sur laquelle sont réalisés des circuits électriques d'alimentation et de commande de la diode électroluminescente. Avantageusement, avec cette technique de réalisation, une surépaisseur de métal plus importante est prévue centrée autour de la diode électroluminescente ;
- la pièce de support peut aussi intégrer la fonction de connecteur, soit par une technique de connecteur encartable (« card edge »), soit avec tout type de connecteur inséré en force, avec les contacts électriques du connecteur reliés électriquement, par une colle conductrice ou une pâte à braser par exemple, aux circuits électriques réalisés sur la matière plastique de ladite pièce de support ; - la pièce plastique de support de diode est en matière polymère conductrice, c'est à dire avec une conductivité supérieure à 1 W.m"1.k"1. A titre d'exemple, le matériau pourra être un polyamide, du polypropylène, ou du polystyrène, chargé en fibres thermiquement conductrices ;
- la pièce plastique de support peut comporter un trou traversant apte à recevoir une diode montée de manière à ce que les éléments de fixation et la connectique de la diode sont rapportés contre une face de la pièce de support opposée au sens d'émission des rayons lumineux en sortie de la diode ;
- les circuits électriques peuvent être recouverts par un vernis, pour les protéger. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un module d'éclairage et/ou de signalisation, dans lequel sont logés au moins un guide de lumière et une diode électroluminescente pour l'émission et le guidage de lumière, caractérisé en ce que le guide et la diode sont fixés l'un par rapport à l'autre dans un dispositif tel que décrit précédemment. Selon différentes caractéristiques, la partie femelle des moyens de fixation est réalisée par une pièce plastique que l'on vient rapporter sur le module ou bien cette partie femelle est directement réalisée sur le boîtier d'un module d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile.
L'invention et les avantages qui en découlent vont être détaillée dans la description détaillée et non limitative qui va suivre, et qui sera faîte au regard des dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon l'invention, comportant notamment un guide de lumière tubulaire et des moyens de fixation d'une diode électroluminescente disposée à une extrémité de ce guide ;
- les figures 2 et 3 sont des vues en perspective des pièces mâle et femelle du dispositif illustré sur la figure 1 , selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 4 et 5 sont des vues en perspective et en coupe de côté de l'assemblage des deux pièces illustrées sur les figures 2 et 3 ; et
- les figures 6, 7 et 8 sont des vues semblables aux figures 2, 3 et 4 pour un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Tel qu'illustré sur la figure 1 , le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comporte un guide de lumière tubulaire 2, à une extrémité proximale 4 duquel sont disposés des moyens de fixation 6 d'une source de lumière.
Ce dispositif est particulièrement adapté à être disposé dans le boîtier d'un module d'éclairage et/ou de signalisation d'un véhicule automobile, la lumière émise par la source de lumière étant reçue et conduite par le guide de lumière depuis une face d'entrée 8 en regard de la source jusqu'à une face de sortie formée par une surface de révolution du guide tubulaire. Comme cela est connu par ailleurs, le guide comporte une face de réflexion 10 des rayons courants dans le guide, comportant par exemple des prismes qui renvoient les rayons vers la face de sortie sous un angle incident permettant leur réfraction hors du guide, et hors du module pour réaliser la fonction d'éclairage et/ou de signalisation souhaitée.
La source de lumière est formée par une diode électroluminescente 12, qui est portée par une pièce plastique 14 porteuse également de circuits électriques 16 d'alimentation et de commande de la diode, représentés à titre d'exemple par un trait gras en figure 5, et éventuellement recouverts à des soins de protection par un vernis.
La pièce de support 14 et le guide 2 sont adaptés à coopérer pour assurer la position relative de la diode par rapport à la face d'entrée du guide de lumière. Plus précisément, ils présentent chacun des formes adaptées à réaliser d'une part le guidage en position du guide dans la pièce plastique jusqu'à une position active dans laquelle la face d'entrée du guide est située au droit de la diode, et à réaliser d'autre part le blocage du guide dans cette position active.
Selon l'invention, le guide de lumière présente des moyens de fixation mâles adaptés à coopérer avec des moyens de fixation femelles correspondants portés par la pièce plastique de support de diode, de telle sorte que c'est le guide qui est inséré et bloqué en position dans la pièce plastique.
Le guide de lumière 2 présente à son extrémité proximale 4 une plaque 18 prolongeant en saillie transversale la portion tubulaire du guide. Le guide s'étend suivant un axe curviligne prédéterminé XX', et la plaque s'étend transversalement à cette direction prédéterminée.
Le guide et la plaque sont réalisés d'un seul tenant, en polymère transparent, du type polycarbonate (PC) ou polyméthacrylate de méthyle (PMMA), ou en tout autre polymère approprié, c'est-à-dire dans un matériau transparent qui peut être traversé par les rayons de lumière émis par la diode. La plaque dépasse en saillie latérale du guide et forme ainsi des moyens proéminents que l'on détaillera par la suite comme les moyens mâles de fixation dans la description de deux modes de réalisation.
De manière générale, les moyens femelles de fixation correspondants sont portés par la pièce plastique et des parties périphériques 20 de cette pièce plastique, qui s'élèvent en saillie de part et d'autre d'une partie centrale plane 22 qui porte la diode 12 et les circuits électriques 16 centrés autour de la diode. La pièce plastique de support comporte également un logement 24 adapté à recevoir au moins en partie un connecteur 25, visible sur les figures 7 et 8, qui est relié au circuit électrique réalisé dans la matière plastique de la pièce de support.
Le procédé d'obtention particulier selon l'invention de la pièce plastique sera décrit ci-après, et en particulier la technique de matriçage à chaud utilisée pour incruster directement les circuits électriques dans l'épaisseur plastique de la pièce de support.
On va maintenant décrire, en se référant aux figures 2 à 5, un premier mode de réalisation des moyens de fixation du guide de lumière par rapport à la diode électroluminescente.
Telle qu'illustrée sur la figure 2, la plaque forme une collerette en extrémité du guide de lumière. La collerette a un diamètre plus grand que le diamètre du tube de telle sorte que, comme cela a été décrit précédemment, la plaque dépasse en saillie latérale du tube. Sur le pourtour circulaire de cette plaque, deux encoches 26 sont disposées diamétralement opposées.
Telle qu'illustrée sur la figure 3, la pièce de support de diode présente la forme d'un boîtier 28 avec une paroi de fond comportant la partie centrale plane 22 et des parties périphériques 20 qui s'élèvent en saillie autour de cette paroi de fond.
Les parties périphériques comportent deux parois longitudinales latérales 30, qui forment pour la plaque de guidage des butées transversales et qui guident ainsi longitudinalement l'insertion de la plaque, ainsi qu'une paroi transversale d'extrémité 32. A l'opposé de cette paroi transversale, l'absence de parties périphériques permet l'insertion de la plaque dans la pièce de support.
Les parois longitudinales présentent une variation de section entre la base plus épaisse et l'extrémité libre, opposée à la paroi de fond, plus fine. Les épaisseurs sont déterminées de telle sorte que la distance entre les bases des parois longitudinales est plus petite que le diamètre de la plaque en extrémité du guide, interdisant l'insertion à ce niveau du guide de lumière. Ceci évite lors de l'insertion du guide de venir heurter la diode. Le guide est inséré plus haut et l'épaulennent des parois longitudinales forme un bord de guidage vertical 34 sur lequel peut reposer en appui la plaque en extrémité du guide. On constate que les parois latérales et l'épaulennent forment un chemin de guidage pour cette plaque.
Deux montants 36 dépassent en saillie des parois latérales, vers l'intérieur de la pièce de support de diode, de manière à rétrécir le passage pour la plaque. L'utilisateur doit forcer sur la plaque lors de l'insertion pour laisser passage à la plaque, en déformant la pièce plastique par écartement des parois latérales. Le guide de lumière est en position active lorsque les montants latéraux pénètrent dans les encoches formées dans la plaque. On comprend que, de manière à ce que l'utilisateur n'aille pas au-delà de cette position active lors de l'insertion à force du guide, la plaque entre en butée contre la paroi transversale d'extrémité.
Cette paroi transversale d'extrémité comporte sensiblement en son centre un moyen de butée verticale 38 dépassant en saillie de la paroi vers l'intérieur de la pièce de support, et disposée à une distance de la paroi de fond légèrement supérieure à l'addition de la hauteur de l'épaulennent par rapport à la paroi de fond et de l'épaisseur de la plaque prolongeant le guide de lumière. Ainsi, lorsque le guide est inséré dans le boîtier par glissement de la plaque contre les épaulements des parois latérales, il se retrouve dans sa position active logé sous ce moyen de butée verticale. La plaque, et le guide associé, sont ainsi bloqués en position, d'une part dans le plan de la paroi de fond par la coopération des montants de la pièce de support et des encoches de la plaque, et d'autre part dans la troisième dimension, perpendiculaire à la paroi de fond, par le blocage de la plaque entre d'une part le moyen de butée porté par la paroi d'extrémité et d'autre part les épaulements des parois latérales.
On décrit maintenant un deuxième mode de réalisation illustré sur les figures 6 à 8. Le dispositif d'éclairage et/ou de signalisation selon ce deuxième mode de réalisation présente une structure proche de celle du dispositif décrit précédemment. Conformément à ce qui a été précisé de manière générale pour l'invention, et en reprenant les références numériques utilisées pour la description du premier mode de réalisation, le guide de lumière 2 présente à son extrémité une plaque 18 formant des moyens de fixation mâles adaptés à coopérer avec des moyens de fixation femelles portés par une pièce plastique de support de diode 14, sur laquelle des circuits électriques d'alimentation et de commande de la diode sont réalisés, ici à titre d'exemple non limitatif au niveau d'une partie centrale plane de la pièce 22. Toutefois, les dispositifs diffèrent sur des détails structurels tels que la forme de la plaque et la forme de la pièce de support.
Telle qu'illustrée sur la figure 6, la plaque présente une forme de trapézoïde disposée en extrémité du guide de lumière. La petite base du trapèze forme un tenon 40 pointant vers l'extérieur du guide. Les parois latérales 42, reliant les bases du trapèze, sont usinées à proximité de la grande base pour former des parois de butée 44 lorsque le guide est en position dans la pièce de support de diode.
Tel qu'illustré sur la figure 7, on observe que la pièce de support de diode présente également la forme d'un boîtier 28 avec des parties périphériques parmi lesquelles deux parois longitudinales latérales 30 et une paroi transversale d'extrémité 32.
La paroi transversale d'extrémité comporte une ouverture centrale 46 de forme adaptée à laisser passage au tenon de la plaque prolongeant le guide de lumière. On a alors une coopération de type tenon/mortaise qui permet le montage du guide dans la pièce support de diode avec des moyens de détrompage permettant de s'assurer de la bonne orientation de la face de sortie 10 du guide de lumière. Les bords de la paroi délimitant l'ouverture centrale forme des moyens de butée verticale pour empêcher le dégagement de la plaque par rapport à la pièce perpendiculairement au plan défini par la paroi de fond. Dans la direction d'insertion de la plaque dans la pièce de support, des moyens de butée spécifiques à ce mode de réalisation sont prévus pour définir la position active du guide de lumière. Dans le sens de l'insertion, la plaque vient en butée contre la paroi transversale d'extrémité. Dans le sens inverse, les parois de butée 44 formées sur les parois latérales de la plaque coopèrent avec des épaulements 48 disposés à l'extrémité libre des parois longitudinales latérales. Comme précédemment, l'utilisateur doit forcer sur la plaque lors de l'insertion pour laisser passage à la plaque, en déformant la pièce plastique par écartement des parois latérales. Le guide de lumière est en position active lorsque les parois latérales de la plaque ont dépassé les épaulements disposés à l'extrémité libre des parois longitudinales latérales.
On constate, sur les figures 4 et 8 selon le mode de réalisation, que, lorsque le guide de lumière et la pièce plastique sont assemblés de sorte que le guide est dans sa position active, on a assuré la position du guide de lumière en regard de la diode électroluminescente avec un minimum de pièces. La dimension de l'empilage axial de ces pièces, selon l'axe mécanique de la diode, est minimale, définie principalement par l'épaisseur de la paroi de fond portant la diode électroluminescente et par l'épaisseur de la plaque prolongeant le guide de lumière.
On comprendra que l'on peut, sans sortir du contexte de l'invention, prévoir d'autres formes de la plaque prolongeant le guide de lumière et du boîtier de réception de cette plaque, dès lors que le guide de lumière porte des moyens de fixation mâles adaptés à coopérer avec des moyens de fixation femelles portés par une pièce plastique porteuse de la diode électroluminescente et de circuits électriques, directement réalisés sur la matière plastique de la pièce support de guide.
Par exemple, dans une variante non représentée, l'épaisseur de cette plaque est variable, notamment en ce qu'une épaisseur moindre est prévue dans le prolongement direct du guide tubulaire. Lorsque le guide de lumière est en position active, cette moindre épaisseur est au droit de la diode de sorte que les rayons lumineux issus de la diode devant entrer par réfraction dans le guide tubulaire ont une épaisseur de matériau transparent moins importante à traverser.
Egalement, on pourra prévoir de réaliser la pièce plastique de support de diode, soit par un boîtier que l'on fixe ensuite sur le module d'éclairage et/ou de signalisation (tel que cela est le cas dans les modes de réalisation illustrés sur les figures), soit directement dans l'épaisseur du boîtier formant le module d'éclairage et/ou de signalisation dans lequel le dispositif selon l'invention est installé.
Une autre variante consiste en un agencement spécifique de la diode, montée selon une technique dite de « led reverse », dans laquelle la plaque support porteuse des circuits électriques présente un trou permettant la mise en position de la diode à travers ce trou, le dôme de la diode étant orientée du côté d'une première face de la plaque support tandis que les contacts électriques de la diode sont disposés du côté de la face opposée de la plaque support, cette face opposée portant les pistes conductrices à relier à la diode.
On va maintenant décrire le procédé d'obtention de la pièce plastique, dans laquelle sont injectés des circuits électriques, pour former un dispositif interconnecté moulé (MID). Le procédé est ici particulier en ce qu'il utilise une technique de matriçage à chaud, technique dite de "hot embossing".
La technique de matriçage à chaud ici utilisée consiste en la réalisation d'une feuille métallique, en la dépose de cette feuille sur la partie de la pièce de support destinée à porter les pistes conductrices, le cas échéant avec une colle activable à chaud placée entre la feuille et la pièce de support, et en une étape de matriçage à chaud de la pièce plastique pour y plaquer la feuille.
Une étape préalable consiste à donner à la feuille l'épaisseur de métal souhaitée, et éventuellement des épaisseurs variables.
Lorsque cette feuille est déposée sur le support, on applique une presse à chaud contre la feuille, dans des conditions de température adaptées à déformer plastiquement le matériau de la pièce de support. La face de la presse amenée à entrer en contact avec la feuille métallique comporte des nervures qui s'étendent en saillie de cette face selon une disposition correspondante à l'agencement des pistes conductrices que l'on souhaite intégrer sur la plaque de support. La déformation à chaud de la plaque de support génère la formation de logements de formes complémentaires de celles des nervures en saillie de la presse. Les couches métalliques sont poussées dans ces logements et le métal intégré dans le volume de la plaque de support forme des pistes conductrices. Le choix du matriçage à chaud permet de déposer une couche épaisse de métal dans la partie plane de la pièce femelle. Par épaisse, on entend une épaisseur supérieure à 20 micromètres, de préférence comprise entre 20 et 200 micromètres. Ceci est particulièrement intéressant dans le cas, fréquent dans l'industrie automobile par exemple, où on prévoit une diode de forte puissance et donc une gestion thermique exigeante de la diode et plus de dissipation thermique. De façon avantageuse, grâce à cette technique de matriçage à chaud, il est possible aisément de centrer la surépaisseur de métal autour de la diode.
Tel qu'elle vient d'être décrite, le dispositif selon l'invention trouve particulièrement application dans un module d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile. Celui-ci pourra bien être implanté dans le véhicule pour un éclairage intérieur ou extérieur. Ce dispositif présente l'avantage d'un assemblage du guide et du support de diode dans lequel une partie mâle de fixation est portée par le guide, de telle sorte que celui-ci est plus facile à obtenir par moulage que s'il portait des parties femelles, difficilement extrudables. Dans ce contexte, la pièce support est avantageusement un dispositif interconnecté moulé, de manière à rendre possible la double fonction de la pièce support, à savoir le support des circuits électriques et le support de la diode.
On assure ainsi la position du guide de lumière par rapport à la diode, de manière à injecter un maximum de lumière dans le guide, et ce avec un nombre de pièces moins important que dans l'état de l'art, et avec des pièces simples à obtenir par moulage. On peut ainsi proposer un module optique dont les dimensions sont contrôlées et dans lequel il n'est pas nécessaire de surdimensionner la diode pour obtenir la quantité de lumière émise.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'éclairage et/ou de signalisation comportant une diode électroluminescente (12) et un guide de lumière (2) adapté à conduire la lumière issue de ladite diode, ainsi que des moyens de fixation (6) de la diode par rapport à une extrémité (4) du guide de lumière pour assurer la position d'une face d'entrée du guide (8) en regard de la diode, caractérisé en ce que le guide de lumière porte des moyens de fixation mâles adaptés à coopérer avec des moyens de fixation femelles portés par une pièce plastique (14) porteuse de la diode électroluminescente et de circuits électriques (16) réalisés directement sur ladite pièce plastique à proximité immédiate de la diode.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la partie mâle des moyens de fixation est réalisée par une plaque (18) disposée à une extrémité (4) du guide de lumière (2) et dépassant en saillie latérale dudit guide pour former des moyens proéminents adaptés à coopérer avec lesdits moyens de fixation femelles portés par la pièce plastique (14), ladite plaque étant réalisée dans un matériau transparent pouvant guider les rayons lumineux issus de la diode électroluminescente (12).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque (18) formant la partie mâle des moyens de fixation est venue de matière avec le guide de lumière (2).
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la plaque (18) formant la partie mâle des moyens de fixation présente une épaisseur variable, notamment par le fait que l'épaisseur est diminuée au centre de cette plaque, au droit du guide de lumière (2) et de la diode électroluminescente (12).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce plastique (14) de support de la diode présente une partie centrale plane (22) de réception de la diode (12) et des circuits électriques (16) ainsi que des parties périphériques (20) qui s'étendent en saillie autour de ladite partie centrale plane et qui forment lesdits moyens femelles de fixation.
6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce plastique (14) de support de diode est obtenue par matriçage à chaud, en intégrant dans la matière plastique une couche de métal dont l'agencement forme les circuits électriques (16) d'alimentation et de commande de la diode électroluminescente.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de métal intégré dans la matière plastique est plus importante autour de la diode électroluminescente (12).
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce plastique de support (14) porte également un connecteur (25) relié auxdits circuits électriques (16) intégrés dans la matière plastique de ladite pièce de support.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce plastique (14) de support de diode est en matière polymère conductrice.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce plastique de support (14) peut comporter un trou traversant apte à recevoir une diode montée de manière à ce que les éléments de fixation et la connectique de la diode sont rapportés contre une face de la pièce de support opposée au sens d'émission des rayons lumineux en sortie de la diode, ladite face servant à la fixation de la diode portant en outre les circuits électriques.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les circuits électriques (16) sont recouverts par un vernis.
H.Véhicule automobile comportant un module d'éclairage et/ou de signalisation, dans lequel sont logés au moins un guide de lumière (2) et une diode électroluminescente (12) pour l'émission et le guidage de lumière, caractérisé en ce que le guide et la diode sont fixés l'un par rapport à l'autre dans un dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, la pièce plastique formant les moyens femelles de fixation étant formée par un boîtier rapporté sur une paroi dudit module.
13.Véhicule automobile comportant un module d'éclairage et/ou de signalisation, dans lequel sont logés au moins un guide de lumière (2) et une diode électroluminescente (12) pour l'émission et le guidage de lumière, caractérisé en ce que le guide et la diode sont fixés l'un par rapport à l'autre dans un dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, les moyens femelles de fixation étant directement formés sur une paroi plastique dudit module.
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