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EP2148131A1 - Module d'éclairage ou de signalisation d'aspect tridimensionnel amélioré - Google Patents

Module d'éclairage ou de signalisation d'aspect tridimensionnel amélioré Download PDF

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Publication number
EP2148131A1
EP2148131A1 EP09165064A EP09165064A EP2148131A1 EP 2148131 A1 EP2148131 A1 EP 2148131A1 EP 09165064 A EP09165064 A EP 09165064A EP 09165064 A EP09165064 A EP 09165064A EP 2148131 A1 EP2148131 A1 EP 2148131A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
focus
reflector
foci
module according
conical
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Withdrawn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
EP09165064A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Whilk Goncalves
Otavio-Henrique Dos Reis
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 EP2148131A1 publication Critical patent/EP2148131A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/30—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/321—Optical layout thereof the reflector being a surface of revolution or a planar surface, e.g. truncated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/32—Optical layout thereof
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    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • F21S41/335—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with continuity at the junction between adjacent areas
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    • F21S41/337—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having a structured surface, e.g. with facets or corrugations
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    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
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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
    • F21S43/31—Optical layout thereof
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    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/162—Incandescent light sources, e.g. filament or halogen lamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting or signaling module, in particular for a motor vehicle, which has an improved three-dimensional appearance when it is turned on.
  • the invention finds particular applications in the field of motor vehicles, such as, for example, motorized two-wheelers, passenger cars, light commercial vehicles or heavy goods vehicles.
  • FR 2,627,256 a traffic light which essentially comprises a lamp provided with a filament, a rear reflector and a transparent deflection element placed in front of the lamp.
  • the rear reflector in cooperation with the actual light source, is designed to create, on a substantially horizontal line and, perpendicular to the general direction of emission or optical axis xx, a plurality of light sources, called virtual in this document, distributed equidistantly on this line.
  • the rear reflector is subdivided into a plurality of sections which have the shape of ellipsoids whose first focus is located on the filament and whose second focus is located at the location of the virtual sources.
  • the transparent deflection element arranged in front of the sources has a substantially constant vertical section, with which is associated a focal point and designed to deflect the light rays from said focal point vertically so that they propagate substantially parallel to a horizontal plane, this element being obtained by a displacement of said section such that the focal point substantially follows the line of the sources.
  • Such an arrangement is intended to provide a traffic light of large width relative to its height, such as a third brake light in the raised central position.
  • the deflection element arranged in front of the light sources has the function of acting on the angle of elevation of the diverging rays from the light sources, to bring it back to a value close to zero, while leaving practically unchanged their azimuth angle.
  • the reflector is designed so that each virtual source emits light rays forwards substantially in the same angular range, in a median horizontal plane, so that the entire illuminating surface of the light retains an appearance. homogeneous from where it is observed in this angular range.
  • the fire known from this document has a homogenous illuminated range, in which we no longer distinguish the light sources, and with which it is not possible to obtain particular aesthetic effects.
  • the reflector comprises a plurality of lenticular reflective elements each of which is provided with a convex or concave reflecting surface distributed in a substantially uniform manner on the surface of the reflector.
  • the reflective elements are arranged in lines, parallel horizontally and vertically, or radial to the longitudinal axis of the fire, or they occupy predetermined circular sectors on circumferences or portions of circumferences concentric with respect to the lamp.
  • the reflective elements described in this document have curved, convex or concave surfaces, whose radii of curvature in the horizontal and vertical directions are chosen independently of each other as a function of the desired luminous effect. Reflective elements are thus visible through a smooth closure glass, such as a conjugate plurality of light images.
  • Such an embodiment allows very little freedom to design the reflective elements, so that particular aesthetic or style effects can not be obtained.
  • This document provides only matrix or circular provisions for the reflective elements.
  • the elements Reflective elements constituting the plurality of images obtained remain localized at the level of the reflector, so that an observer situated outside the transmission axis of the signaling beam perceives only a part of the plurality of images.
  • the rows of reflecting elements constituting the reflector must be oriented in predetermined directions, which creates areas of shadows in a front view of the fire.
  • the plurality of reflective elementary surfaces is divided into several families.
  • Each elementary reflective surface is an ellipsoid portion, a focus of which is centered on the light source, and whose second focus is on a line passing through the first focus and inclined to the optical axis.
  • the reflective elementary surfaces of the same family are distributed concentrically around the optical axis, so as not to overlap.
  • the aspherical lenses are convergent, and they are each focused on a second focal point of a reflective elementary surface so as to emit parallel light beams in the direction of the optical axis.
  • Such a design aims to provide a new style of lighting or signaling device, with a plurality of lenses visible from the outside of this device, to control the light distribution inside the light beam resulting from the superposition of the elementary light beams, and to be able to choose the apparent illuminated surface of the device. Indeed, only the outer faces of the aspherical lenses are visible.
  • the invention is placed in this context and its purpose is to overcome the disadvantages of the techniques described above by proposing a lighting or signaling module, comprising a main light source, but whose illuminated aspect is that of a module having a plurality of apparent light sources, the intensity of each of the apparent sources being adjustable to any predetermined value, the position of each of the apparent sources also being freely selectable in a three-dimensional space so as to form patterns predetermined sources, the apparent sources to be visible under relatively large viewing angles, the apparent sources themselves having a two-dimensional or three-dimensional appearance, the luminous flux of all apparent sources corresponding to the regulation of the lighting function or signaling completed by this lighting or signaling module we.
  • the present invention proposes a lighting or signaling module for the emission of a lighting or signaling beam in a main direction, of the type comprising a light source, a light flux recuperating mirror comprising a reflector block set, the reflective surface of each reflector block consisting of a conical first portion having two focal points having a first focus on the light source and having a second focus with respect to the reflector block in a specific direction relative to the main direction, each reflector block forming an image of the light source.
  • the surface of at least one reflector block comprises at least a second conical fraction with two foci whose first focus is located on the light source and a second focus is located at a distance from the second focal point of the first focus. conical with two foci.
  • the invention also relates to a lighting or signaling device, characterized in that it comprises at least two lighting or signaling modules.
  • a motor vehicle signaling light is schematically represented, which comprises a light source 11, a flux recuperating mirror 20 and a closure glass 30, for emitting a lighting or signaling beam in a main direction XX.
  • the light source 11 can be constituted, as shown on the Figures 1 to 3 by the filament 11 of an incandescent lamp 10, or by a light-emitting diode.
  • the ice 30 is essentially smooth or weakly deviating, that is to say that it has no optical element significantly affecting the path of the light rays that pass through it.
  • the mirror 20 is formed of a set of reflector blocks 20 i , 20 j , contiguous or not.
  • Each block 20 i , 20 j consists of a conical portion with two foci, the first focus of which is located on the filament 11.
  • each block 20 i , 20 j consists of an ellipsoid portion, whose second focus F i , F j is located in front of the pad 20 i , 20 j , in a specific direction X i -X i , X j -X j .
  • each block 20 i , 20 j consists of a portion of hyperboloid
  • the second focus ⁇ i , ⁇ j is located behind the pad 20 i , 20 j , in a specific direction X i -X i , X j -X j .
  • the direction X i -X i , X j -X j may be parallel to the main direction XX passing through the center of the pad 20 i , 20 j , as shown on the Figures 3 to 6 . It can also be inclined with respect to this axis XX. This last case may occur when it is desired to emit light rays in given directions, for example to satisfy a regulatory photometric grid, or to avoid an obstacle that could be in the path of these light rays, for example a light. internal wall of the lighting or signaling device in which the module according to the invention is installed.
  • each second focus F i , F j constitutes a real image of the source 11.
  • each second focus ⁇ i , ⁇ j constitutes a virtual image of the source 11.
  • the second foci F i , F j or ⁇ i , ⁇ j can be located in the same plane perpendicular to the main axis XX, or they can be distributed freely in the space in three dimensions, according to the appearance that the it is desired to confer on the lit module. Indeed, the spatial arrangement of the second foci F i , F j or ⁇ i , ⁇ j with respect to the closure glass 30, when they are not coplanar, also gives an impression of depth and relief to the module when he is on.
  • each reflector block 20 i , 20 j form a real image F i , F j , or virtual ⁇ i , ⁇ j visible directly through the ice 30, smooth or weakly deviating.
  • the mirror 20 comprises reflector blocks 20 i , 20 j some of which are portions of ellipsoids whose second foci F i , F j are located in front of the mirror 20 and some of which are portions of hyperboloids whose second foci ⁇ i , ⁇ j are located behind the mirror 20.
  • Such an embodiment allows even more flexibility in the design of the mirror 20 according to the three-dimensional aspect that is desired to give the module when it is on.
  • the mirror 20 it is thus possible to form on the mirror 20 as many reflector blocks 20 i , 20 j as is desired, depending on the effect that it is desired to give to the illuminated module.
  • the reflector blocks 20 a, 20 b on a mirror 20 as has been shown in Figures 8 and 9 . These blocks are formed on concentric circles so that their centers are evenly spaced on these circles.
  • the real images F a , F b and / or virtual ⁇ a , ⁇ b of the filament 11 will also be evenly distributed over concentric circles, as can be seen from FIG.
  • the real images F a , F b and / or virtual images ⁇ a , ⁇ b can also be distributed according to a completely different configuration, without any symmetry constraint, by choosing appropriate inclinations for the X axes i -X i , X j -X j with respect to the axis XX.
  • each reflector block 20 i , 20 j it is also possible to design the reflector blocks 20 i , 20 j so as to predetermine the intensity of the real image F a , F b and / or virtual ⁇ a , ⁇ b .
  • this filament "sees" each reflector block 20 i , 20 j at a different solid angle ⁇ i , ⁇ j .
  • the dimensions of each reflector block 20 i , 20 j it will be possible to determine the amount of light reflected by each pad and reaching each real image F i , F j or appearing to come from each virtual image ⁇ i , ⁇ j .
  • Figure 6 shows that depending on the parameters of the hyperboloid surfaces constituting the reflector blocks 20 i , the light rays will diverge from the virtual image ⁇ i at a solid angle ⁇ i , making this image ⁇ i visible to an observer located in the angle solid ⁇ i around the mean direction X i -X i .
  • the position of the two focal points of each ellipsoid or hyperboloid is known: the first focus is on the filament 11 of the lamp 10, and the second focus F i or ⁇ i are located at the locations where wishes to place the real or virtual images of the filament 11, that is to say on the axes X i -X i , parallel or otherwise to the axis XX.
  • the origin of the orthonormal marker is located in the middle of the segment joining the two foci, a first axis passes through the two foci, and the other two axes are perpendicular to the first axis at the origin of the marker and perpendicular to each other.
  • each reflector block can thus be designed so that it sends light rays in predetermined directions, whether to increase the visibility of the lighting or signaling module or to satisfy a regulatory photometric grid.
  • this solid angle ⁇ i it will be possible to determine the value of this solid angle ⁇ i , and therefore the angle under which all the images F i or ⁇ i will be visible.
  • reflector blocks 20 i it is possible to make reflector blocks 20 i so that they remain perfectly visible for an observer located in a direction at an angle of about 20 degrees with respect to the main direction XX.
  • the three-dimensional aspect rendered by the module according to the invention can be further improved by slight modifications of the surface of the reflector blocks 20 i constituting the flux recovery mirror.
  • these modifications will now be exposed in relation to pavers whose surface is an ellipsoid portion, but it is understood that the same modifications can be made, mutatis mutandis, to pavers whose surface is a portion of hyperboloid.
  • the Figure 12 shows the light beam emitted by the reflector 20 of the module according to the invention, containing only blocks whose surfaces are such as that which is represented on the Figure 11 , the reflector being seen from the front. It has been seen above that this light beam comprises the rays coming from the filament 11 itself, as well as the rays issuing from the different images F i , F j of this filament, formed by the various blocks 20 i , 20 j .
  • the images F i , F j of the filament 11 may be arranged at any predetermined location as we have seen above, both along the main direction XX, perpendicular to the plane of the Figure, and perpendicularly to this direction, it is in the plane of the Figure.
  • the images F i , F j can thus be freely arranged in a three-dimensional space.
  • any point A of the arc (OO ') it is always possible to pass through this point an arc (AB) of a second ellipsoid 20 i, 1 , having a first focus located on the filament 11, in common with the ellipsoid 20 i , and a second focus F i, 1 , located in the vicinity of the focus F i , on the line segment OO 'joining the foci 11 and F i .
  • step by step it is possible to define, for example, arcs (AB), (BC), (CD) and (DE) of ellipsoids 20 i, 1 , 20 i, 2 , 20 i, 3 and 20 i. , 4 , respectively, concentrating the rays emitted by the filament 11 respectively on the secondary foci F i, 1 , F i, 2 , F i, 3 , F i, 4 , all located on the line segment OO 'joining the foci 11 and F i , their distance between them.
  • the foci F 1 , F 1 , F 1 , F 1, F 1, 3 , F i, 4 will subsequently be referred to as secondary foci with respect to F i , all these foci being associated with filament 11 via the same block reflector 20 i .
  • the ellipsoid resulting from these modifications then takes in section the shape represented on the Figure 14 , where the evolution of the arcs (AB), (BC), (CD) and (DE) of ellipsoids 20 i, x , 20 i, y and 20 i, z has been schematically represented, and in perspective the appearance represented on the Figure 15 , obtained by rotation of the Figure 14 around the OO 'segment.
  • the dimensions, and among others the "length" of the arcs (AB), (BC), (CD) and (DE) can be chosen so that the amount of light concentrated by the different ellipsoids 20 i, 1 , I, 2 , 20 i, 3 and 20 i, 4 on the secondary foci F i, 1 , F i, 2 , F i, 3 , F i, 4 respectively have a predetermined intensity.
  • a reflector block 20 i consisting of a portion of ellipsoid 20 i , concentrating the light of a filament 11 located in its first focus on a point F i located in its second focus this portion of ellipsoid 20 i itself having areas 20 i, 1 , 20 i, 2 , 20 i, 3 and 20 i, 4 concentrating the light from the same filament 11 on points located in secondary foci F i, 1, F i, 2 , F i, 3 , F i, 4 respectively, located at any predetermined location of the axis OO 'joining the two foci of the ellipsoid 20 i , and having any predetermined brightness, however less to that of focus 20 i .
  • Figure 16 which represents the light beam emitted by a signaling module equipped with a reflector 20 made up of blocks such as those represented on the Figure 15 , the reflector 20 being viewed from the front.
  • the light beam comprises the rays coming from the filament 11 itself, as well as the rays issuing from the different images F i , F i, x , F i, y , F i, z , of this filament, formed by the different blocks 20 i , 20 i, x , 20 i, y and 20 i, z .
  • the images F i can be arranged at any predetermined location in a three-dimensional space, having any predetermined brightness.
  • the secondary images F i, x , F i, y , F i, z , generated by the The same block 20 i can be arranged at any predetermined location of the axis joining the image F i to the filament 11, having any predetermined brightness preferably that of the image F i .
  • the definition of elementary arcs (AB), (BC), (CD), etc. on the same arc (OO ') implies that the secondary images F i, x , F i, y , F i, z , F i, t are arranged along the same axis 11, F i , these secondary images F i, x , F i, y , F i, z , F i, t being generated by secondary ellipsoids 20 i, x , 20 i, y , 20 i, z and 20 i, t obtained by rotation around the axis OO arcs (AB), (BC), (CD) and (DE) as defined above.
  • the ellipsoids 20 ⁇ , 20 ⁇ , 20 ⁇ which have not been shown for clarity of the drawing, consist of spindles having at vertices the points O and O ', and having as median lines the arcs 20 i, ⁇ , 20 i ⁇ , 20 i , ⁇ .
  • a lighting or signaling module having a single light source and whose illuminated aspect is that of a module comprising a multitude of light sources has been well realized.
  • the position of each of these sources may be defined to form any geometric patterns, the intensity of the sources being adjustable to any predetermined value. We have seen that these choices are possible without having to use dioptric elements, generating loss of light.
  • the luminous efficiency of the module according to the invention is therefore optimal.
  • the ellipsoidal and / or hyperboloidal surfaces allow a better recovery of the luminous flux emitted by the primary source than in the case of paraboloidal surfaces. Since the reflector mirror is constructed from portions of ellipsoids and / or hyperboloids, the possible discontinuities between these different portions are much smaller than those which would be generated by multifocal paraboloidal surfaces.
  • the lighting or signaling module which has just been described may thus be used alone to carry out a regulatory function of lighting or signaling, such as taillight, brake light, change of direction indicator or reversing light. Lighting or signaling devices may also be made using several modules. It is thus possible to obtain an entirely new aspect signaling function.
  • optical device such as a concealer intended to hide the primary source, so that an observer can only see the real or virtual images of this source.
  • This optical device may also consist of a retro-reflector, reflecting forward light rays that reach it, eg from other vehicles' lighting devices, so that the module according to the present invention, in addition to its lighting or signaling function, it also fulfills this regulatory signaling function.
  • the edges of the blocks are substantially undetectable to the naked eye.
  • the blocks are not associated with an optical diffuser.
  • the invention is not intended to obtain a homogeneous appearance of the lighting.
  • the module makes it possible to obtain secondary light sources appearing as sources that are distinct from one another.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un module d'éclairage ou de signalisation pour l'émission d'un faisceau d'éclairage ou de signalisation selon une direction principale, du type comprenant une source lumineuse (11), un miroir récupérateur de flux lumineux comportant un ensemble de pavés réflecteurs (20i), la surface réfléchissante de chaque pavé réflecteur (20i) étant constitué d'une portion de première conique à deux foyers dont un premier foyer est situé sur la source lumineuse (11) et dont un second foyer (Fi) est situé par rapport au pavé réflecteur (20i) dans une direction spécifique par rapport à la direction principale, chaque pavé réflecteur (20i) formant une image (Fi) de la source lumineuse (11).
Selon l'invention, la surface d'au moins un pavé réflecteur (20i) comporte au moins une fraction de deuxième conique à deux foyers (20i,j) dont un premier foyer est situé sur la source lumineuse (11) et dont un second foyer (Fi,j) est situé à distance du second foyer (Fi) de la première conique à deux foyers.
Application aux véhicules automobiles.

Description

    Domaine de l'invention
  • La présente invention concerne un module d'éclairage ou de signalisation, en particulier pour véhicule automobile, qui présente un aspect tridimensionnel amélioré lorsqu'il est allumé.
  • L'invention trouve notamment des applications dans le domaine des véhicules automobiles, comme, par exemple, les deux-roues motorisés, les voitures particulières, les utilitaires légers ou les véhicules poids lourds.
    • État de la technique
  • On connaît du document FR 2 627 256 un feu de signalisation qui comprend essentiellement une lampe munie d'un filament, un réflecteur arrière et un élément déviateur transparent placé en avant de la lampe. Le réflecteur arrière, en coopération avec la source lumineuse réelle, est conçu pour créer, sur une ligne essentiellement horizontale et, perpendiculaire à la direction générale d'émission ou axe optique x-x, une pluralité de sources lumineuses, appelées virtuelles dans ce document, réparties de manière équidistante sur cette ligne. A cet effet, le réflecteur arrière est subdivisé en une pluralité de sections qui présentent la forme d'ellipsoïdes dont le premier foyer est situé sur le filament et dont le second foyer est situé à l'emplacement des sources virtuelles. L'élément déviateur transparent disposé en avant des sources a une section verticale essentiellement constante, à laquelle est associé un point focal et conçue pour dévier les rayons lumineux provenant dudit point focal verticalement pour qu'ils se propagent sensiblement parallèlement à un plan horizontal, cet élément étant obtenu par un déplacement de ladite section tel que le point focal suit sensiblement la ligne des sources.
  • Une telle disposition a pour but de réaliser un feu de signalisation de largeur grande par rapport à sa hauteur, comme par exemple un troisième feu de stop en position centrale surélevée. L'élément déviateur disposé en avant des sources lumineuses a pour fonction d'agir sur l'angle de site des rayons divergeant à partir des sources lumineuses, pour le ramener à une valeur proche de zéro, tout en laissant pratiquement inchangé leur angle d'azimut.
  • De plus, le réflecteur est conçu pour que chaque source virtuelle émette des rayons lumineux vers l'avant sensiblement dans une même plage angulaire, dans un plan horizontal médian, de manière à ce que l'ensemble de la plage éclairante du feu garde un aspect homogène d'où qu'il soit observé dans cette plage angulaire.
  • Il en résulte que le feu connu par ce document présente une plage éclairée homogène, dans laquelle on ne distingue plus les sources lumineuses, et avec laquelle il n'est pas possible d'obtenir des effets esthétiques particuliers.
  • On connaît par ailleurs du document EP 0 678 703 un feu pour véhicule qui comprend une source lumineuse coopérant avec un réflecteur, le feu étant conçu pour donner l'effet d'une multitude de sources lumineuses ponctuelles ou pratiquement ponctuelles. Selon ce document, le réflecteur comprend une pluralité d'éléments réfléchissants lenticulaires dont chacun est pourvu d'une surface réfléchissante convexe ou concave répartie de façon fondamentalement uniforme sur la surface du réflecteur. Les éléments réfléchissants sont disposés en lignes, parallèles horizontalement et verticalement, ou radiales par rapport à l'axe longitudinal du feu, ou ils occupent des secteurs circulaires prédéterminés sur des circonférences ou des portions de circonférences concentriques par rapport à la lampe.
  • Les éléments réfléchissants décrits par ce document ont des surfaces courbes, convexes ou concaves, dont les rayons de courbure en direction horizontale et verticale sont choisis indépendamment les uns des autres en fonction de l'effet lumineux désiré. Les éléments réfléchissants sont ainsi visibles à travers une glace de fermeture lisse, comme une pluralité conjuguée d'images lumineuses.
  • Une telle réalisation ne permet que très peu de libertés pour concevoir les éléments réfléchissants, de sorte que des effets esthétiques ou de style particuliers ne peuvent pas être obtenus. Ce document ne prévoit en effet que des dispositions matricielles ou circulaires pour les éléments réfléchissants. De plus, les éléments réfléchissants constituant la pluralité d'images obtenues restent localisés au niveau du réflecteur, de sorte qu'un observateur situé en dehors de l'axe d'émission du faisceau de signalisation ne perçoit qu'une partie seulement de la pluralité d'images. De plus, de manière à satisfaire les grilles photométriques exigées par la réglementation, les rangées d'éléments réfléchissants constituant le réflecteur doivent être orientées vers de directions prédéterminées, ce qui crée des zones d'ombres dans une vue frontale du feu.
  • On connaît également de US 6 244 731 un dispositif d'éclairage ou de signalisation composé d'une source lumineuse, d'un réflecteur composite, consistant en une pluralité de surfaces élémentaires réfléchissantes, et de lentilles asphériques correspondant à chacune des surfaces élémentaires réfléchissantes, et destiné à émettre un faisceau lumineux le long d'un axe optique.
  • La pluralité des surfaces élémentaires réfléchissantes est répartie en plusieurs familles. Chaque surface élémentaire réfléchissante est une portion d'ellipsoïde, dont un foyer est centré sur la source lumineuse, et dont le second foyer est situé sur une ligne passant par le premier foyer et inclinée sur l'axe optique. Les surfaces élémentaires réfléchissantes d'une même famille sont réparties de manière concentrique autour de l'axe optique, de manière à ne pas se recouvrir.
  • Les lentilles asphériques sont convergentes, et elles sont focalisées chacune sur un second foyer d'une surface élémentaire réfléchissante de manière à émettre des faisceaux lumineux parallèles dans la direction de l'axe optique.
  • Une telle conception a pour buts de procurer un nouveau style de dispositif d'éclairage ou de signalisation, avec une pluralité de lentilles visibles de l'extérieur de ce dispositif, de pouvoir maîtriser la distribution de lumière à l'intérieur du faisceau lumineux résultant de la superposition des faisceaux lumineux élémentaires, et de pouvoir choisir la surface éclairée apparente du dispositif. En effet, seules sont visibles les faces extérieures des lentilles asphériques.
    • Exposé de l'invention
  • L'invention se place dans ce contexte et elle a pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment en proposant un module d'éclairage ou de signalisation, comportant une source lumineuse principale, mais dont l'aspect allumé soit celui d'un module comportant une pluralité de sources lumineuses apparentes, l'intensité de chacune des sources apparentes pouvant être ajustée à toute valeur prédéterminée, la position de chacune des sources apparentes pouvant également être choisie librement dans un espace à trois dimensions, de façon à pouvoir former des motifs prédéterminés, les sources apparentes devant être visibles sous des angles d'observation relativement importants, les sources apparentes ayant elles-mêmes un aspect bidimensionnel ou tridimensionnel, le flux lumineux de l'ensemble des sources apparentes répondant à la réglementation de la fonction d'éclairage ou de signalisation remplie par ce module d'éclairage ou de signalisation.
  • Dans ce but, la présente invention propose un module d'éclairage ou de signalisation pour l'émission d'un faisceau d'éclairage ou de signalisation selon une direction principale, du type comprenant une source lumineuse, un miroir récupérateur de flux lumineux comportant un ensemble de pavés réflecteurs, la surface réfléchissante de chaque pavé réflecteur étant constituée d'une portion de première conique à deux foyers dont un premier foyer est situé sur la source lumineuse et dont un second foyer est situé par rapport au pavé réflecteur dans une direction spécifique par rapport à la direction principale, chaque pavé réflecteur formant une image de la source lumineuse.
  • Selon l'invention, la surface d'au moins un pavé réflecteur comporte au moins une fraction de deuxième conique à deux foyers dont un premier foyer est situé sur la source lumineuse et dont un second foyer est situé à distance du second foyer de la première conique à deux foyers.
  • Selon d'autres caractéristiques de l'invention, considérées séparément ou en combinaison :
    • les portions de premières coniques à deux foyers constituant les pavés réflecteurs sont des portions d'ellipsoïdes de révolution, les seconds foyers étant situés en avant du pavé réflecteur;
    • les portions de premières coniques à deux foyers constituant les pavés réflecteurs sont des portions d'hyperboloïdes de révolution, les seconds foyers étant situés en arrière du pavé réflecteur;
    • les seconds foyers de la première conique à deux foyers sont situés par rapport au pavé réflecteur dans une direction sensiblement parallèle à la direction principale;
    • les seconds foyers de la première conique à deux foyers sont situés par rapport au pavé réflecteur dans une direction inclinée par rapport à la direction principale;
    • les caractéristiques photométriques prédéterminées des seconds foyers de la première conique à deux foyers appartiennent au groupe comprenant l'angle solide dans lequel les rayons lumineux divergent à partir des seconds foyers, et la direction dans laquelle les rayons lumineux divergent à partir des seconds foyers de la première conique à deux foyers;
    • les paramètres des portions de coniques à deux foyers constituant les pavés réflecteurs appartiennent au groupe comprenant l'angle solide ayant pour origine la source lumineuse et s'appuyant sur le contour des pavés réflecteurs, et les paramètres des équations définissant les portions de coniques à deux foyers;
    • les seconds foyers de la première conique à deux foyers sont situés dans un même plan perpendiculaire à la direction principale d'émission du faisceau d'éclairage ou de signalisation;
    • les dimensions de la fraction de deuxième conique à deux foyers sont choisies pour que la quantité de lumière concentrée sur le second foyer ait une intensité prédéterminée;
    • le second foyer de la fraction de deuxième conique à deux foyers est situé sur la droite joignant les foyers de la première conique à deux foyers;
    • le second foyer de la fraction de deuxième conique à deux foyers est situé en dehors de la droite joignant les foyers de la première conique à deux foyers;
    • la source lumineuse est constituée du filament d'une lampe à incandescence;
    • la source lumineuse est constituée d'une diode électroluminescente;
    • un dispositif optique est disposé en avant de la source lumineuse;
    • le dispositif optique est un occulteur;
    • le dispositif optique est un catadioptre réfléchissant vers l'avant les rayons lumineux qui l'atteignent.
  • L'invention a également pour objet un dispositif d'éclairage ou de signalisation, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux modules d'éclairage ou de signalisation.
    • Brève description des Figures
  • D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description qui va maintenant être faite d'un exemple de réalisation donné à titre non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • La Figure 1 représente schématiquement une coupe verticale axiale d'un module de signalisation réalisé selon les enseignements de la présente invention,
    • La Figure 2 représente schématiquement une vue de face du module de signalisation de la Figure 1,
    • La Figure 3 représente schématiquement une vue en perspective du module de signalisation des Figures 1 et 2, illustrant le trajet des rayons lumineux émis par la source,
    • La Figure 4 représente schématiquement le trajet des rayons lumineux réfléchis par plusieurs pavés du réflecteur du module de signalisation,
    • La Figure 5 représente schématiquement une vue analogue à celle de la Figure 3, selon un deuxième mode de réalisation des pavés du réflecteur du module,
    • La Figure 6 représente schématiquement une vue analogue à celle de la Figure 4, selon le deuxième mode de réalisation des pavés du réflecteur du module,
    • La Figure 7 représente schématiquement une combinaison des modes de réalisation des Figures 4 et 6,
    • La Figure 8 représente une vue de côté de l'arrière d'un réflecteur utilisable dans le module de l'invention,
    • La Figure 9 représente une vue de face du réflecteur de la figure 8,
    • La Figure 10 représente schématiquement le faisceau lumineux émis par le module de signalisation de l'invention, équipé du réflecteur des Figures 8 et 9,
    • La Figure 11 représente une vue analogue à celle de la Figure 4 montrant la marche des rayons lumineux réfléchis par un seul pavé,
    • La Figure 12 représente une vue analogue à celle de la Figure 10, montrant le faisceau lumineux émis par le module de signalisation de l'invention, ne contenant que des pavés tels que représentés sur la Figure 11,
    • La Figure 13 représente schématiquement une première variante de réalisation du pavé de la figure 11,
    • La Figure 14 représente une vue en coupe du pavé de la Figure 13,
    • La Figure 15 représente une vue en perspective du pavé de la Figure 14,
    • La Figure 16 représente un premier exemple de faisceau lumineux émis par le module de signalisation de l'invention, le réflecteur étant formé de pavés représentés sur la Figure 15,
    • La Figure 17 représente un deuxième exemple de faisceau lumineux émis par le module de signalisation de l'invention, le réflecteur étant formé de pavés représentés sur la Figure 15, et
    • La Figure 18 représente une vue en perspective d'une deuxième variante de réalisation du pavé de la figure 11.
    Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
  • Par convention, dans la présente description, on appellera « avant » la direction dans laquelle le faisceau lumineux d'éclairage ou de signalisation émergeant est émis, et « arrière » la direction opposée. Sur la Figure 1 par exemple, l'avant se trouve ainsi à droite de la Figure, et l'arrière à gauche.
  • En référence tout d'abord aux Figures 1 et 2, on a représenté schématiquement un feu de signalisation de véhicule automobile qui comprend une source lumineuse 11, un miroir récupérateur de flux 20 et une glace de fermeture 30, pour émettre un faisceau d'éclairage ou de signalisation selon une direction principale X-X. La source lumineuse 11 peut être constituée, comme on l'a représenté sur les Figures 1 à 3, par le filament 11 d'une lampe à incandescence 10, ou encore par une diode électroluminescente.
  • La glace 30 est essentiellement lisse ou faiblement déviatrice, c'est à dire qu'elle ne comporte aucun élément optique affectant de façon significative le trajet des rayons lumineux qui la traversent.
  • Comme on l'a représenté sur la Figure 2, le miroir 20 est formé d'un ensemble de pavés réflecteurs 20i, 20j, contigus ou non. Chaque pavé 20i, 20j est constitué d'une portion de conique à deux foyers, dont le premier foyer est situé sur le filament 11.
  • Dans le mode de réalisation des Figures 3 et 4, chaque pavé 20i, 20j est constitué d'une portion d'ellipsoïde, dont le second foyer Fi, Fj est situé en avant du pavé 20i, 20j, dans une direction spécifique Xi-Xi, Xj-Xj.
  • Dans le mode de réalisation des Figures 5 et 6, chaque pavé 20i, 20j est constitué d'une portion d'hyperboloïde, dont le second foyer Φi, Φj est situé en arrière du pavé 20i, 20j, dans une direction spécifique Xi-Xi, Xj-Xj.
  • La direction Xi-Xi, Xj-Xj peut être parallèle à la direction principale X-X passant par le centre du pavé 20i, 20j, comme on l'a représenté sur les Figures 3 à 6. Elle peut également être inclinée par rapport cet axe X-X. Ce dernier cas peut se présenter lorsque l'on désire émettre des rayons lumineux dans des directions données, pour satisfaire par exemple à une grille photométrique réglementaire, ou pour éviter un obstacle qui pourrait se trouver sur le trajet de ces rayons lumineux, par exemple une paroi interne du dispositif d'éclairage ou de signalisation dans lequel le module selon l'invention est installé.
  • Dans le mode de réalisation des Figures 3 et 4, chaque second foyer Fi, Fj constitue une image réelle de la source 11. Dans le mode de réalisation des Figures 5 et 6, chaque second foyer Φi, Φj constitue une image virtuelle de la source 11.
  • Les seconds foyers Fi, Fj ou Φi, Φj peuvent être situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe principal X-X, ou ils peuvent être répartis librement dans l'espace en trois dimensions, selon l'aspect que l'on désire conférer au module allumé. En effet, la disposition spatiale des seconds foyers Fi, Fj ou Φi, Φj par rapport à la glace de fermeture 30, lorsqu'ils ne sont pas coplanaires, donne de plus une impression de profondeur et de relief au module quand il est allumé.
  • On conçoit donc bien que lorsque la lampe 10 est allumée, c'est à dire lorsque le filament 11 est incandescent, chaque pavé réflecteur 20i, 20j en forme une image réelle Fi, Fj, ou virtuelle Φi, Φj visible directement à travers la glace 30, lisse ou faiblement déviatrice.
  • On pourra également prévoir de combiner, comme on l'a représenté sur la Figure 7, les modes de réalisation des Figures 3 ou 4 et 5 ou 6, c'est-à-dire prévoir que le miroir 20 comporte des pavés réflecteurs 20i, 20j dont certains sont des portions d'ellipsoïdes dont les seconds foyers Fi, Fj sont situés en avant du miroir 20 et dont certains sont des portions d'hyperboloïdes dont les seconds foyers Φi, Φj sont situés en arrière du miroir 20. Une telle réalisation permet encore plus de souplesse dans la conception du miroir 20 selon l'aspect tridimensionnel que l'on désire conférer au module lorsqu'il est allumé.
  • On peut ainsi former sur le miroir 20 autant de pavés réflecteurs 20i, 20j que l'on désire, selon l'effet que l'on désire donner au module allumé. Par exemple, on peut former les pavés réflecteurs 20a, 20b sur un miroir 20 ainsi qu'on l'a représenté sur les Figures 8 et 9. Ces pavés sont formés sur des cercles concentriques de manière à ce que leurs centres soient régulièrement espacés sur ces cercles. Il en résulte que les images réelles Fa, Fb et/ou virtuelles Φa, Φb du filament 11 seront elles aussi réparties régulièrement sur des cercles concentriques, ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 10, si ces images réelles sont situées sur des axes Xi-Xi, Xj-Xj parallèles à la direction principale X-X. Les images réelles Fa, Fb et/ou virtuelles Φa, Φb pourront également être réparties selon une toute autre configuration, sans contrainte de symétrie, en choisissant des inclinaisons appropriées pour les axes Xi-Xi, Xj-Xj par rapport à l'axe X-X.
  • Par ailleurs, on peut également concevoir les pavés réflecteurs 20i, 20j de manière à prédéterminer l'intensité de l'image réelle Fa, Fb et/ou virtuelle Φa, Φb. Ainsi, comme on l'a représenté sur les Figures 4 et 6, en considérant que le filament 11 est ponctuel, ce filament « voit » chaque pavé réflecteur 20i, 20j sous un angle solide Ωi, Ωj différent. Ainsi, en choisissant les dimensions de chaque pavé réflecteur 20i, 20j, il sera possible de déterminer la quantité de lumière réfléchie par chaque pavé et atteignant chaque image réelle Fi, Fj ou paraissant provenir de chaque image virtuelle Φi, Φj.
  • On voit sur la Figure 4 que en fonction de l'angle solide Δi sous lequel les pavés réflecteurs 20i concentreront la lumière reçue du filament 11 sur l'image réelle associée Fi, les rayons lumineux divergeront à partir de cette image Fi sous ce même angle solide Δi. Il en résulte que cette image Fi sera parfaitement visible pour un observateur situé dans l'angle solide Δi autour de la direction moyenne Xi-Xi.
  • De même, la Figure 6 montre que en fonction des paramètres des surfaces hyperboloïdes constituant les pavés réflecteurs 20i, les rayons lumineux divergeront à partir de l'image virtuelle Φi sous un angle solide Δi, rendant cette image Φi visible pour un observateur situé dans l'angle solide Δi autour de la direction moyenne Xi-Xi.
  • D'autre part, on sait qu'un ellipsoïde est une surface définie dans un repère orthonormé (Ox, Oy, Oz) convenablement choisi par l'équation générale : x 2 a 2 + y 2 b 2 + z 2 c 2 = 1
    Figure imgb0001
    où a, b et c sont des paramètres strictement positifs donnés, égaux aux longueurs des demi-axes de l'ellipsoïde.
  • De même, on sait qu'un hyperboloïde est une surface définie dans un repère orthonormé (Ox, Oy, Oz) convenablement choisi par l'équation générale : x 2 α 2 + y 2 β 2 - z 2 γ 2 = 1
    Figure imgb0002
    où α, β et γ sont des paramètres strictement positifs donnés, égaux aux longueurs des demi-axes de l'hyperboloïde
  • En l'occurrence, la position des deux foyers de chaque ellipsoïde ou de chaque hyperboloïde est connue : le premier foyer est sur le filament 11 de la lampe 10, et les seconds foyers Fi ou Φi sont situés aux emplacements où l'on désire placer les images réelles ou virtuelles du filament 11, c'est-à-dire sur les axes Xi-Xi, parallèles ou non à l'axe X-X. L'origine du repère orthonormé est située au milieu du segment joignant les deux foyers, un premier axe passe par les deux foyers, et les deux autres axes sont perpendiculaires au premier axe à l'origine du repère et perpendiculaires entre eux.
  • Par un choix convenable des paramètres a, b et c ou α, β et γ tels que rappelés ci-dessus, il sera donc possible de choisir par exemple l'orientation du faisceau lumineux réfléchi par chaque pavé réflecteur 20i. On pourra ainsi concevoir chaque pavé réflecteur de manière à ce qu'il envoie des rayons lumineux dans des directions prédéterminées, que ce soit pour augmenter la visibilité du module d'éclairage ou de signalisation ou pour satisfaire à une grille photométrique réglementaire.
  • Ce choix des paramètres a, b et c ou α, β et γ sera bien sûr combiné au choix de l'angle solide Δi dans lequel les rayons lumineux divergent de Fi ou de Φi pour déterminer la quantité de lumière à émettre dans une direction particulière.
  • En particulier, il sera possible de déterminer la valeur de cet angle solide Δi, et donc l'angle sous lequel toutes les images Fi ou Φi seront visibles. Par exemple, il est possible de réaliser des pavés réflecteurs 20i de manière à ce qu'ils restent parfaitement visibles pour un observateur situé dans une direction faisant un angle d'environ 20 degrés par rapport à la direction principale X-X.
  • On peut encore améliorer l'aspect tridimensionnel rendu par le module selon l'invention par de légères modifications de la surface des pavés réflecteurs 20i constituant le miroir récupérateur de flux. Par souci de clarté, ces modifications vont maintenant être exposées en relation avec des pavés dont la surface est une portion d'ellipsoïde, mais il est bien entendu que les mêmes modifications peuvent être apportées, mutatis mutandis, à des pavés dont la surface est une portion d'hyperboloïde.
  • On a donc représenté sur la Figure 11 la surface d'un pavé élémentaire 20i de forme ellipsoïdale, associé au filament 11 placé en son premier foyer, et concentrant les rayons lumineux émis par ce filament 11 au second foyer Fi, cette surface étant vue en coupe par un plan passant par ses deux foyers 11 et Fi.
  • La Figure 12 montre le faisceau lumineux émis par le réflecteur 20 du module selon l'invention, ne contenant que des pavés dont les surfaces sont telles que celle qui est représentée sur la Figure 11, le réflecteur étant vu de face. On a vu plus haut que ce faisceau lumineux comporte les rayons issus du filament 11 lui-même, ainsi que les rayons issus des différentes images Fi, Fj de ce filament, formées par les différents pavés 20i, 20j. Les images Fi, Fj du filament 11 peuvent être disposées à tout endroit prédéterminé comme on l'a vu plus haut, aussi bien selon la direction principale X-X, perpendiculaire au plan de la Figure, que perpendiculairement à cette direction, c'est-à-dire dans le plan de la Figure. Les images Fi, Fj peuvent ainsi être disposées librement dans un espace à trois dimensions.
  • Pour la simplification de la description des modifications à apporter à la surface des pavés réflecteurs tels que représentés sur la Figure 11 :
    • on ne considèrera que la moitié de l'ellipsoïde constituant un pavé 20i, en faisant l'hypothèse que la totalité du pavé 20i est constituée par ce demi ellipsoïde, et
    • on ne considèrera que la coupe de cette surface par un plan passant par ses deux foyers 11 et Fi.
  • Comme on peut le voir sur les Figures 11 et 13, on appelle O et O' les intersections de la droite joignant les deux foyers 11 et Fi avec l'ellipsoïde ayant ces deux foyers. On voit ainsi sur les Figures 11 et 13 que la totalité de l'arc (OO') est utilisée pour concentrer la lumière issue du filament 11 sur le deuxième foyer Fi.
  • En considérant un point A quelconque de l'arc (OO'), il est toujours possible de faire passer par ce point un arc (AB) d'un deuxième ellipsoïde 20i,1, ayant un premier foyer situé sur le filament 11, en commun avec l'ellipsoïde 20i, et un deuxième foyer Fi,1, situé au voisinage du foyer Fi, sur le segment de droite OO' joignant les foyers 11 et Fi.
  • De même, en partant du point B du deuxième ellipsoïde 20i,1, il est toujours possible de faire passer par ce point un arc (BC) d'un troisième ellipsoïde 20i,2, ayant un premier foyer situé sur le filament 11, en commun avec les ellipsoïdes 20i et 20i,1, et un deuxième foyer Fi,2, situé au voisinage du foyer Fi,1, sur le segment de droite 00' joignant les foyers 11 et Fi et Fi,1.
  • En procédant ainsi de proche en proche, on peut définir par exemple des arcs (AB), (BC), (CD) et (DE) d'ellipsoïdes 20i,1, 20i,2, 20i,3 et 20i,4, respectivement, concentrant les rayons émis par le filament 11 respectivement sur les foyers secondaires Fi,1, Fi,2, Fi,3, Fi,4, tous situés sur le segment de droite OO' joignant les foyers 11 et Fi, leur distance entre eux.
  • Les foyers Fi,1, Fi,2, Fi,3, Fi,4 seront par la suite dénommés foyers secondaires par rapport au foyer Fi, tous ces foyers étant associés au filament 11 par l'intermédiaire du même pavé réflecteur 20i.
  • L'ellipsoïde résultant de ces modifications prend alors en coupe l'allure représentée sur la Figure 14, où l'évolution des arcs (AB), (BC), (CD) et (DE) d'ellipsoïdes 20i,x, 20i,y et 20i,z a été schématiquement représentée, et en perspective l'allure représentée sur la Figure 15, obtenue par rotation de la Figure 14 autour du segment OO'.
  • Comme on l'a expliqué en référence aux Figures 4 et 6, on peut choisir les dimensions, et entre autres la « longueur » des arcs (AB), (BC), (CD) et (DE) de manière à ce que la quantité de lumière concentrée par les différents ellipsoïdes 20i,1, 20i,2, 20i,3 et 20i,4 sur les foyers secondaires Fi,1, Fi,2, Fi,3, Fi,4 respectivement ait une intensité prédéterminée.
  • Il en résulte qu'il est possible de réaliser un pavé réflecteur 20i, constitué d'une portion d'ellipsoïde 20i, concentrant la lumière d'un filament 11 situé en son premier foyer sur un point Fi situé en son deuxième foyer, cette portion d'ellipsoïde 20i ayant elle-même des zones 20i,1, 20i,2, 20i,3 et 20i,4 concentrant la lumière issue du même filament 11 sur des points situés en des foyers secondaires Fi,1, Fi,2, Fi,3, Fi,4 respectivement, situés en tout endroit prédéterminé de l'axe OO' joignant les deux foyers de l'ellipsoïde 20i, et ayant toute luminosité prédéterminée, inférieure toutefois à celle du foyer 20i.
  • C'est bien ce que l'on voit sur la Figure 16, qui représente le faisceau lumineux émis par un module de signalisation équipé d'un réflecteur 20 constitué de pavés tels que ceux qui sont représentés sur la Figure 15, le réflecteur 20 étant vu de face.
  • On voit sur cette Figure 16 que le faisceau lumineux comporte les rayons issus du filament 11 lui-même, ainsi que les rayons issus des différentes images Fi, Fi,x, Fi,y, Fi,z, de ce filament, formées par les différents pavés 20i, 20i,x, 20i,y et 20i,z.
  • Comme on l'a vu plus haut, les images Fi peuvent être disposées en tout endroit prédéterminé dans un espace à trois dimensions, en ayant toute luminosité prédéterminée. De même, les images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, engendrées par le même pavé 20i peuvent être disposées en tout endroit prédéterminé de l'axe joignant l'image Fi au filament 11, en ayant toute luminosité prédéterminée de préférence à celle de l'image Fi.
  • Comme on l'a représenté sur la Figure 16, il sera ainsi possible de disposer les images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z de manière à ce qu'elles s'écartent régulièrement de l'image Fi, tout en ayant des luminosités décroissantes. On peut ainsi renforcer l'impression de volume ou de profondeur dégagée par l'ensemble des images Fi et des images secondaires associées Fi,x, Fi,y, Fi,z, ces dernières donnant un effet de lignes « fuyantes » par rapport aux images Fi.
  • Cet effet ou cette impression peuvent encore être renforcés. En effet, si en revenant à la Figure 13, on peut considérer que l'arc (AE) est destiné à la création des images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, Fi,t, l'arc (OO') diminué de l'arc (AE) étant destiné à la création de la seule image Fi.
  • On peut dès lors conserver à l'arc (AE) sa longueur, mais le diviser en arcs élémentaires (AB), (BC), (CD), etc. en plus grand nombre, et donc ayant chacun une longueur plus petite, de manière à accroître le nombre d'images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, Fi,t. Ainsi, si l'on fait tendre la longueur d'un arc élémentaire (AB), (BC), (CD), etc. vers zéro, le nombre de ces ars élémentaires va croître vers l'infini, de même que le nombre d'images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, Fi,t.
  • C'est bien ce que l'on voit sur la Figure 17, où les images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, Fi,t forment une traînée à partir de chaque image Fi, traînée dirigée vers le filament 11. Chaque image Fi, associée à ses images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, Fi,t donne ainsi l'illusion d'une « comète » venant du filament 11.
  • En variante, on peut prévoir que la « queue » des « comètes » que l'on vient de décrire ne soit pas dirigée vers le filament 11, mais puisse adopter toute orientation désirée, et même ne soit pas forcément rectiligne.
  • En effet, pour un pavé 20i, la définition des arcs élémentaires (AB), (BC), (CD), etc. sur le même arc (OO') implique que les images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, Fi,t soient disposées le long du même axe 11, Fi, ces images secondaires Fi,x, Fi,y, Fi,z, Fi,t étant engendrées par des ellipsoïdes secondaires 20i,x, 20i,y, 20i,z et 20i,t obtenus par rotation autour de l'axe OO' des arcs (AB), (BC), (CD) et (DE) tels que définis plus haut.
  • Si donc on considère des arcs 20i,α, 20iβ, 20i,γ contenus dans des plans passant par O et O' et faisant un angle entre eux, il sera possible de concentrer la lumière issue du filament 11 sur des foyers secondaires Fi,α, Fi,β, Fi,γ qui seront situés en dehors de l'axe OO'.
  • C'est ce que l'on a représenté sur la Figure 18, où l'on voit que les foyers secondaires Fi,α, Fi,β, Fi,γ sont distribués le long d'un segment perpendiculaire à l'axe OO'. Chaque image secondaire Fi,α, Fi,β, Fi,γ est située au deuxième foyer d'un ellipsoïde 20α, 20β, 20γ dont le premier foyer est situé sur le filament 11. Les ellipsoïdes 20α, 20β, 20γ, qui n'ont pas été représentés pour la clarté du dessin, sont constitués des fuseaux ayant pour sommets les points O et O', et ayant pour lignes médianes les arcs 20i,α, 20iβ, 20i,γ.
  • Comme dans le mode de réalisation précédent, on pourra prévoir que les images secondaires Fi,α, Fi,β, Fi,γ soient réparties de façon discrète, et étant séparées les unes des autres, ou forment une « traînée » continue et décroissante à partir de l'image Fi, en fonction des dimensions conférées aux fuseaux 20α, 20β, 20γ.
  • On a donc bien réalisé un module d'éclairage ou de signalisation comportant une source lumineuse unique et dont l'aspect allumé est celui d'un module comportant une multitude de sources lumineuses. La position de chacune de ces sources peut être définie de manière à former des motifs géométriques quelconques, l'intensité des sources pouvant être ajustée à toute valeur prédéterminée. On a vu que ces choix sont possibles sans avoir à utiliser des éléments dioptriques, générateurs de pertes lumineuses. Le rendement lumineux du module selon l'invention est donc optimal. De plus, les surfaces ellipsoïdales et/ou hyperboloïdales permettent une meilleure récupération du flux lumineux émis par la source primaire que dans le cas de surfaces paraboloïdales. Le miroir réflecteur étant construit à partir de portions d'ellipsoïdes et/ou d'hyperboloïdes, les éventuelles discontinuités entre ces différentes portions sont largement moins importantes que celles qui seraient générées par des surfaces paraboloïdales multifocales.
  • Le module d'éclairage ou de signalisation qui vient d'être décrit pourra ainsi être utilisé seul pour réaliser une fonction réglementaire d'éclairage ou de signalisation, telle que feu arrière, feu de stop, indicateur de changement de direction ou feu de recul. On pourra également réaliser des dispositifs d'éclairage ou de signalisation à l'aide de plusieurs modules. Il est ainsi possible d'obtenir une fonction de signalisation d'aspect entièrement nouveau.
  • Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits, mais l'homme du métier pourra au contraire lui apporter de nombreuses modifications qui rentrent dans son cadre. C'est ainsi que, bien que l'effet de « comète » ait été décrit en relation avec des pavés qui sont des portions d'ellipsoïdes, ce même effet peut être obtenu, mutatis mutandis, avec des pavés qui sont des portions d'hyperboloïdes. On pourra ainsi prévoir que certains des pavés réflecteurs soient construits sur des ellipsoïdes, alors que d'autres seront construits sur des hyperboloïdes, alors même que d'autres encore, ellipsoïdes ou hyperboloïdes, seront conçus pour concentrer uniquement les rayons issus du filament sur une image unique, en fonction de l'effet final désiré.
  • C'est ainsi également que l'on pourra prévoir devant la source lumineuse, un dispositif optique tel qu'un occulteur destiné à cacher la source primaire, de manière à ce qu'un observateur ne puisse voir que les images réelles ou virtuelles de cette source primaire. Ce dispositif optique pourra également être constitué d'un catadioptre, réfléchissant vers l'avant les rayons lumineux qui l'atteignent, provenant par exemple des dispositifs d'éclairage d'autres véhicules, de manière à ce que le module selon la présente invention, en plus de sa fonction de d'éclairage ou de signalisation, remplisse également cette fonction de signalisation réglementaire.
  • Selon l'invention, si on le souhaite, les bords des pavés sont sensiblement in-détectables à l'oeil nu.
    Le cas échéant, les pavés ne sont pas associés à un diffuseur optique.
    Notamment l'invention ne vise pas à obtenir un aspect homogène de l'éclairage.
    Selon la présente invention, le module permet d'obtenir des sources lumineuses secondaires apparaissant comme des sources distinctes les unes des autres.

Claims (17)

  1. Module d'éclairage ou de signalisation pour l'émission d'un faisceau d'éclairage ou de signalisation selon une direction principale (X-X), du type comprenant une source lumineuse (11), un miroir (20) récupérateur de flux lumineux provenant de la source lumineuse comportant un ensemble de pavés réflecteurs (20i), la surface réfléchissante de chaque pavé réflecteur (20i) comportant une portion de première conique à deux foyers dont un premier foyer est situé sur la source lumineuse (11) et dont un second foyer (Fi, Φi) est situé par rapport au pavé réflecteur (20i) dans une direction (Xi, Xi) spécifique par rapport à la direction principale (X-X), chaque pavé réflecteur (20i) formant une image (Fi, Φi) de la source lumineuse (11) au second foyer, caractérisé en ce que la surface d'au moins un pavé réflecteur (20i) comporte au moins une fraction de deuxième conique à deux foyers (20i,j) dont un premier foyer est situé sur la source lumineuse (11) et dont un second foyer (Fi,j) est situé à distance, toutefois de préférence à proximité, du second foyer (Fi, Φi) de la première conique à deux foyers.
  2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portions de premières coniques à deux foyers des pavés réflecteurs (20i, 20j) sont des portions d'ellipsoïdes de révolution, les seconds foyers (Fi) étant situés en avant du pavé réflecteur (20i).
  3. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portions de premières coniques à deux foyers des pavés réflecteurs (20i, 20j) sont des portions d'hyperboloïdes de révolution, les seconds foyers (Φi) étant situés en arrière du pavé réflecteur (20i).
  4. Module selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce les seconds foyers (Fi, Φi) de la première conique à deux foyers sont situés par rapport au pavé réflecteur (20i) dans une direction (Xi-Xi) sensiblement parallèle à la direction principale (X-X).
  5. Module selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce les seconds foyers (Fi, Φi) de la première conique à deux foyers sont situés par rapport au pavé réflecteur (20i) dans une direction (Xi-Xi) inclinée par rapport à la direction principale (X-X).
  6. Module selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les caractéristiques photométriques prédéterminées des seconds foyers de la première conique à deux foyers (Fi, Fj; Φi, Φj) appartiennent au groupe comprenant l'angle solide (Δi, Δj) dans lequel les rayons lumineux divergent à partir des seconds foyers (Fi, Fj; Φi, Φj) de la première conique à deux foyers, et la direction (Xi-Xi) dans laquelle les rayons lumineux divergent à partir des seconds foyers (Fi, Fj; Φi, Φj).
  7. Module selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les paramètres des portions de coniques à deux foyers constituant les pavés réflecteurs (20i, 20j) appartiennent au groupe comprenant l'angle solide (Ωi, Ωj) ayant pour origine la source lumineuse (11) et s'appuyant sur le contour des pavés réflecteurs (20i, 20j), et les paramètres (a, b, c; α, β, γ) des équations définissant les portions de coniques à deux foyers
  8. Module selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les seconds foyers (Fi, Fj; Φi, Φj) de la première conique à deux foyers sont situés dans un même plan perpendiculaire à la direction principale (X-X) d'émission du faisceau d'éclairage ou de signalisation.
  9. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les dimensions de la fraction de deuxième conique à deux foyers (20i,j) sont choisies pour que la quantité de lumière concentrée sur la second foyer (Fi,j) ait une intensité prédéterminée.
  10. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second foyer (Fi,j) de la fraction de deuxième conique à deux foyers (20i,j) est situé sur la droite joignant les foyers (11, Fi) de la première conique à deux foyers (20i).
  11. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le second foyer (Fi,j) de la fraction de deuxième conique à deux foyers (20i,j) est situé en dehors de la droite joignant les foyers (11, Fi) de la première conique à deux foyers (20i).
  12. Module selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse (11) est constituée du filament (11) d'une lampe à incandescence (10).
  13. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la source lumineuse (11) est constituée d'une diode électroluminescente (11).
  14. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif optique est disposé en avant de la source lumineuse (11)
  15. Module selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif optique est un occulteur.
  16. Module selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif optique est un catadioptre réfléchissant vers l'avant les rayons lumineux qui l'atteignent.
  17. Dispositif d'éclairage ou de signalisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux modules d'éclairage ou de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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