FR2481563A1 - Light diode matrix for vehicle rear lights - uses individual lenses and reflectors with each diode having varied characteristics focal to shape spatial luminosity - Google Patents
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Abstract
Description
Feux de signalisation à diodes électro-luminescentes. Light-emitting diode signaling lights.
Les feux de signalisation des véhicules automobiles, notamment les feux rouges arrière, les feux stop et les feux indicateurs de changement de direction, sont actuellement réalisés par des ampoules a filament incandescent devant lesquelles sont placés des écrans colorés. Ces ampoules sont fragiles, ont une durée de vie relativement courte, sont consommatrices d'énergie et sont disposées ins des bottiers a voiles minces rapportés vulnérables et dont l'étanchéité est difficile à réaliser. Motor vehicle signaling lights, in particular rear red lights, stop lights and direction change indicator lights, are currently produced by incandescent filament bulbs in front of which are placed colored screens. These bulbs are fragile, have a relatively short lifespan, consume energy and are arranged ins shoestrings reported thin veils and whose sealing is difficult to achieve.
Dans. certains dispositifs, par exemple les dispositif d'affichage lumineux, on utilise comme sources lumineuses des dia des électro-luminescentes dont la longévité se révèle bien supérieure, qui se caractérisent par une robustesse mécanique élevée et consomment moins d'énergie. Il serait donc intéressant de les utiliser dans les feux de signalisation des véhicules automobiles
Mais cette utilisation pose un problème. En effet, ces feux de signalisation doivent répondre a des normes précises, concernant notamment la répartition lumineuse spatiale. Dans les feux de signalisation actuellement réalisés, cette répartition est assurée par une géométrie appropriée du profil d'écrans colorés qui sont éclairés de manière uniforme par les ampoules a incandescence.Or une diode électro-luminescente ayant une faible puissance lumineu se, il est impératif de recourir à une pluralité d'unités individuellement coiffées d'un matériau propre a -assurer le traitement optique du faisceau lumineux émis par chacune des diodes utilisée:
La présente invention a pour objet un feu de signali sation pour véhicule automobile qui résoud le problème indiqué ci-dessus.In. certain devices, for example light display devices, are used as light sources dia of electro-luminescent whose longevity proves to be much greater, which are characterized by a high mechanical robustness and consume less energy. It would therefore be interesting to use them in the traffic lights of motor vehicles
But this use poses a problem. Indeed, these signaling lights must meet precise standards, notably concerning the spatial light distribution. In the traffic lights currently produced, this distribution is ensured by an appropriate geometry of the profile of colored screens which are uniformly lit by incandescent bulbs. to resort to a plurality of units individually capped with a material suitable for the optical processing of the light beam emitted by each of the diodes used:
The present invention relates to a signaling light for a motor vehicle which solves the problem indicated above.
Le feu de signalisation selon l'invention comporte un ensemble d'émetteurs de lumière à semi-conducteur, par exemple des diodes électro-luminescentes, munis chacun d'un réflecteur, portés par un mdme support et recouverts d'un encapsulage, caractérisé en ce que le support, les réflecteurs, ou l'encapsulage sor conformés de manière å fournir la répartition lumineuse spatiale désirée. The signaling light according to the invention comprises a set of semiconductor light emitters, for example light-emitting diodes, each provided with a reflector, carried by the same support and covered with an encapsulation, characterized in that the support, the reflectors, or the encapsulation can be shaped so as to provide the desired spatial light distribution.
Dans un premier mode de réalisation, le support des émetteurs de lumière est courbe convexe; il peut en particulier être en forme de portion de sphère. Dans ce cas, l'angle d'ouver ture des différents émetteurs peut être le même pour tous les émetteurs de sorte que l'intensité lumineuse perçue est maximål, quelle que soit l'orientation de l'angle d'observation. In a first embodiment, the support of the light emitters is convex curve; it may in particular be in the form of a portion of a sphere. In this case, the opening angle of the different emitters can be the same for all the emitters so that the perceived light intensity is maximum, regardless of the orientation of the observation angle.
Dans un autre mode de réalisation, les réfletteurs des différents émetteurs sont agencés pour que le faisceau lumineux des émetteurs situés au centre du feu, aient un angle d'ouvertu: plus faible que le faisceau lumineux des émetteurs disposés de part et d'autre des émetteurs centraux. In another embodiment, the reflectors of the different emitters are arranged so that the light beam of the emitters located in the center of the light, have an opening angle: lower than the light beam of the emitters placed on either side of the central transmitters.
Dans un autre mode de réalisation, l'encapsulage de chaq émetteur est en forme de lentille, la distance focale des lentil étant plus faible pour les émetteurs situés au centre du feu qu pour les émetteurs latéraux. L'encapsulage peut être commun aux différents émetteurs, les lentilles étant séparées les unes des autres par des zones diffusantes pour répartir la luminosité de la plaque lumineuse. In another embodiment, the encapsulation of each emitter is in the form of a lens, the focal length of the lens being smaller for the emitters located in the center of the light than for the lateral emitters. The encapsulation can be common to the different emitters, the lenses being separated from each other by diffusing zones to distribute the brightness of the light plate.
Bien entendu, ces modes de réalisation peuvent entre comb: nés. Le feu peut, par exemple, comporter des émetteurs d'angle d'ouverture variable et placés sur un support courbe, par exemp sphérique, ou associés å un encapsulage lenticulaire de distant focale variable. Of course, these embodiments can be combined: born. The light can, for example, include emitters of variable aperture angle and placed on a curved support, for example spherical, or associated with a lenticular encapsulation of variable focal distance.
On a décrit di-après, titre d'exemples non limitatifs, divers modes de réalisation du feu de signalisation selon l'invar tion avec référence au dessin annexé dans lequel
La Figure 1 est une vue en perspective d'une diode élect: luminescente,
La Figure 2 est une vue en coupe horizontale d'un premie: mode de réalisation,
La Figure 3 en est une vue en coupe verticale,
La Figure 4 est une vue en coupe horizontale d'un second mode de réalisation,
La Figure 5 en est une vue en coupe verticale,
La Figure 6 est une vue ers coupe horizontale d'un trois me mode de réalisation,
La Figure 7 est une vue en coupe horizontale d'un quatri me mode de réalisation,
La Figure 8 est une vue en coupe horizontale d'un quatri me mode de réalisation,
La Figure 9 est une vue en élévation d'une partie de ce de de réalisation,
La Figure 10 est une vue en coupe d'un cinquième mode de réalisation,
La Figure 11 est une vue en élévation d'une partie de ce mode de réalisation,
La Figure 12 est une vue en élévation d'un sixième mode de réalisation,
La Figure 13 en est une coupe verticale suivant XIII-XIII de la Figure 12,
La Figure 14 en est une coupe horizontale suivant XIV-XIV de la figure 12.Various embodiments of the signaling light according to the invention have been described below, by way of nonlimiting examples, with reference to the appended drawing in which
FIG. 1 is a perspective view of an electroluminescent diode,
FIG. 2 is a view in horizontal section of a first: embodiment,
Figure 3 is a vertical sectional view,
FIG. 4 is a view in horizontal section of a second embodiment,
Figure 5 is a vertical sectional view,
FIG. 6 is a view in horizontal section of a third embodiment,
FIG. 7 is a view in horizontal section of a fourth embodiment,
FIG. 8 is a view in horizontal section of a fourth embodiment,
FIG. 9 is an elevation view of part of this embodiment,
FIG. 10 is a sectional view of a fifth embodiment,
FIG. 11 is an elevation view of part of this embodiment,
FIG. 12 is an elevation view of a sixth embodiment,
Figure 13 is a vertical section along XIII-XIII of Figure 12,
Figure 14 is a horizontal section along XIV-XIV of Figure 12.
A la Figure 1, on voit une diode électro-luminescente qui comporte l'élément émetteur de lumière proprement dit 2 fixé sur un support 3 et connecté a des bornes 4 et 5. L'élément 2 est entouré par un réflecteur 6 et est recouvert par un encapsulage tronconique 7 dont l'extrémité supérieure 7a constitue une lentille sphérique. In Figure 1, we see a light emitting diode which comprises the light emitting element itself 2 fixed on a support 3 and connected to terminals 4 and 5. The element 2 is surrounded by a reflector 6 and is covered by a frustoconical encapsulation 7 whose upper end 7a constitutes a spherical lens.
Le feu représenté aux Figure 2 et 3 est constitué par un ensemble de diodes électro-luminescentes 8 qui sont schématisées au dessin par leur réflecteur et fixées en rangées superposées sur un support 9 en forme de portion de sphère de centre 0. Les réflecteurs de toutes ces cellules présentent le mame angle d'ouverture. The light represented in FIGS. 2 and 3 consists of a set of light-emitting diodes 8 which are shown diagrammatically in the drawing by their reflector and fixed in rows superimposed on a support 9 in the form of a portion of a sphere of center 0. The reflectors of all these cells have the same opening angle.
Le feu représenté aux Figures 4 et 5 est constitué par un ensemble de diodes#électro-luminescentes lOa, lOb et 10c, qui sont fixées en rangées superposées sur un support plan 11 perpendiculaire à l'axe de référence OX, en ayant leur axe perpendiculaire a ce support. Mais les réflecteurs des diodes ont un angle d'ouverture variable; les réflecteurs des diodes lOa situées dans la zone centrale du feu ont un angle d'ouverture plus faible que ceux des diodes lOb et 10c situées de part et d'autre des diodes centrales, aussi bien horizontalement que verticalement. The light represented in FIGS. 4 and 5 consists of a set of light-emitting diodes # 10a, 10b and 10c, which are fixed in superimposed rows on a plane support 11 perpendicular to the reference axis OX, having their axis perpendicular has this support. But the reflectors of the diodes have a variable opening angle; the reflectors of the diodes 10a located in the central zone of the light have a smaller opening angle than those of the diodes 10b and 10c located on either side of the central diodes, both horizontally and vertically.
Le feu représenté aux Figures 2 et 3 ainsi que celui représenté aux Figures 4 et 5 sont des feux arrière droits dans lesquels la répartition lumineuse n'a pas besoin d'autre symétrique par rapport à l'axe de référence longitudinal OX. Pour cette raison, le support 9 n'est pas symétrique par rapport a cet axe de référence et s'étend vers la droite plus loin que vers la gauche. The light shown in Figures 2 and 3 as well as that shown in Figures 4 and 5 are straight rear lights in which the light distribution does not need any other symmetrical with respect to the longitudinal reference axis OX. For this reason, the support 9 is not symmetrical with respect to this reference axis and extends to the right further than to the left.
Pour la meme raison, dans le mode de réalisation des Figures 4-et 5 les différentes rangées des diodes se terminent vers la droite par une ou plusieurs diodes 10c dont le réflecteur a un angle d'ouverture plus grand que celui des réflecteurs des diodes lOb. For the same reason, in the embodiment of FIGS. 4 and 5, the different rows of diodes terminate to the right by one or more diodes 10c, the reflector of which has an opening angle greater than that of the reflectors of the diodes 10b .
La Figure 6 montre un feu indicateur de changement de direction. Ce feu comporte is diodes électro-luminescentes 12a, 12b et 12n fixées sur un support présentant une partie transverse le plane 13a et une partie plane 13b parallèle a l'axe médian dt véhicule et reliée a la partie 13a par une partie cylindrique 1
Les réflecteurs des diodes 12a placés au milieu de la partie tr2 versale 13a ont un angle d'ouverture relativement faible alors c les diodes 12b placées de part et d'autre de ces diodes 12a ainE que les diodes 12c portées par la partie longitudinale 13b ont t angle d'ouverture plus grand.Figure 6 shows a direction change indicator light. This light comprises is light-emitting diodes 12a, 12b and 12n fixed on a support having a transverse part of the plane 13a and a plane part 13b parallel to the median axis of the vehicle and connected to the part 13a by a cylindrical part 1
The reflectors of the diodes 12a placed in the middle of the transverse tr2 part 13a have a relatively small opening angle, then c the diodes 12b placed on either side of these diodes 12a so that the diodes 12c carried by the longitudinal part 13b have t larger opening angle.
Dans le mode de réalisation de la Figure 7, les différent diodes 14 dont on voit les réflecteurs en 15, sont fixées sur un support plan 16 et recouvertes d'un mEme encapsulage 17 en matit plastique. Cet encapsulage présente, en retard de chaque diode 1 une portion 17a en forme de lentille. La distance focale des len tilles 17a est plus faible pour les diodes centrales que pour le diodes latérales; ces lentilles 17a Pont séparées les unes des a tres par des zones diffusantes 18. In the embodiment of FIG. 7, the different diodes 14, the reflectors of which can be seen at 15, are fixed on a flat support 16 and covered with the same encapsulation 17 made of plastic. This encapsulation has, behind each diode 1, a portion 17a in the form of a lens. The focal length of the lenses 17a is shorter for the central diodes than for the lateral diodes; these lenses 17a Pont separated from each other by diffusing zones 18.
Dans le mode de réalisation des Figures 8 et 9, qui est voisin de celui de la Figure 7, les zones diffusantes 18 sont pratiquement supprimées et l'encapsulage 19 présente une face en térieure plane, sa face intérieure étant conformée de manière à constituer une lentille en forme de portion de sphère, de préfér ce hémisphérique, en regard de chaque diode. La lentille central 20a présente un rayon de courbure relativement faible; les autre lentilles, telles que 20b, 20c et 20d sont disposées en cercle autour de la lentille 20a et ont un rayon de courbure d'autant plus grand, donc une distance focale plus grande, qu'elles sont plus éloignées de la lentille centrale. In the embodiment of FIGS. 8 and 9, which is close to that of FIG. 7, the diffusing zones 18 are practically eliminated and the encapsulation 19 has a face in planar surface, its internal face being shaped so as to constitute a lens in the form of a portion of a sphere, preferably this hemispherical, facing each diode. The central lens 20a has a relatively small radius of curvature; the other lenses, such as 20b, 20c and 20d are arranged in a circle around the lens 20a and have a radius of curvature which is all the greater, therefore a greater focal distance, the more distant they are from the central lens.
Dans le mode de réalisation des Figures 10 et 11, les di des 14 avec leur réflecteur 15 sont noyées dans la masse mEme de l'encapsulage 21 dont la face extérieure forme une lentille hem sphérique en regard de chaque diode. Comme dans le mode de réali tion précédent, la lentille centrale 22a a une faible distance focale alors que les autres lentilles telles que 26b, 22c et 22d sont disposées en cercle autour de la lentille centrale 22a avec des distances focales de plus en plus grandes. In the embodiment of FIGS. 10 and 11, the di of the 14 with their reflector 15 are embedded in the same mass of the encapsulation 21, the external face of which forms a spherical hem lens opposite each diode. As in the previous embodiment, the central lens 22a has a small focal distance while the other lenses such as 26b, 22c and 22d are arranged in a circle around the central lens 22a with increasingly greater focal distances.
Dans le mode de réalisation des Figures 12 a 14, les di des 14 avec leur réflecteur 15 sont encore noyées dans l'encapsu ge 23, dont la face extérieure forme une lentill2e4 n face de chaque diode. Mais ces lentilles ne sont plus sphériques. Elles ont une base rectangulaire, en étant disposées en colonnes verticales juxtaposées, et constituées chacune par l'intersection de deux cylindres. Dans la direction verticale (Fig. 13), les cylindres ont tous le mime rayon; le faisceau lumineux total a ainsi un sangle d'ouverture faible dans le sens de la hauteur. Par contre dans la direction horizontale, le rayon des cylindres varie; les cylindres 25a de la colonne centrale ont un rayon relativemen faible alors que les cylindres 25b, 25c et 25d des rangées latérales ont un rayon de courbure supérieur et d'autant plus grand qu'ils sont plus éloignés de la colonne centrale. Le faisceau lumineux total a ainsi un grand angle d'ouverture dans le sens horizontal. In the embodiment of Figures 12 to 14, the di of the 14 with their reflector 15 are still embedded in the encapsu ge 23, whose outer face forms a lentill2e4 n face of each diode. But these lenses are no longer spherical. They have a rectangular base, being arranged in vertical columns juxtaposed, and each constituted by the intersection of two cylinders. In the vertical direction (Fig. 13), the cylinders all have the same radius; the total light beam thus has a weak opening strap in the height direction. On the other hand in the horizontal direction, the radius of the cylinders varies; the cylinders 25a of the central column have a relatively small radius while the cylinders 25b, 25c and 25d of the lateral rows have a greater radius of curvature and the greater the greater the distance from the central column. The total light beam thus has a large opening angle in the horizontal direction.
Il va de souque la présente invention ne doit pas tr considérée comme limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be considered as limited to the embodiments described and shown, but on the contrary covers all variants thereof.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2481563B1 (en) | 1983-12-09 |
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